(57)【要約】【課題】移動側コネクタと固定側コネクタとの間に若干の位置ずれがあってもこの位置ずれを自動的に補正し、正しい位置で移動側コネクタと固定側コネクタとが接続されることを可能とする位置決め治具を提供する。【解決手段】搬送される被検査対象物側に設けられた移動側コネクタを含む移動側治具と、検査装置側に設けられた固定側コネクタを含む固定側治具とからなる位置決め治具であって、前記移動側治具には、固定側治具に向かって拡開するテーパー部に続く第１の位置決め孔と移動側コネクタの近傍に設けられた第２の位置決め孔が形成され、前記固定側治具には、前記第１の位置決め孔に対応する第１の位置決めピンと前記第２の位置決め孔に対応する第２の位置決めピンが設けられ、前記固定側治具は、前記移動側治具に対して少なくとも上下左右に移動可能に形成されている。【選択図】図２
2007294146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される被検査対象物側に設けられた移動側コネクタを含む移動側治具と、検査装置側に設けられた固定側コネクタを含む固定側治具とからなる位置決め治具であって、
前記移動側治具には、固定側治具に向かって拡開するテーパー部に続く第１の位置決め孔と移動側コネクタの近傍に設けられた第２の位置決め孔が形成され、
前記固定側治具には、前記第１の位置決め孔に対応する第１の位置決めピンと前記第２の位置決め孔に対応する第２の位置決めピンが設けられ、
前記固定側治具は、前記移動側治具に対して少なくとも上下左右に移動可能に形成されていることを特徴とする位置決め治具。
【請求項２】
前記固定側治具は、前記移動側治具に対して、さらに、回転可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置決め治具。
【請求項３】
前記固定側治具は、ベース部材と自在可動部材を備え、
前記自在可動部材は、前記第１の位置決めピン、前記第２の位置決めピン及び固定側コネクタを含むとともに、前記ベース部材に対して、弾性部材を介して、上下左右の移動可能及び回転可能に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の位置決め治具。
【請求項４】
前記自在可動部材は、その４隅に設けられた爪部と、該爪部それぞれに対応する前記ベース部材に設けられた支持アームとの間にスプリングを介在させることで前記上下左右の移動を可能とすることを特徴とする請求項３に記載の位置決め治具。
【請求項５】
前記固定側治具は、自動前後移動機構により前記移動側治具に対して前進、後退することができることを特徴とする請求項１乃至４に記載の位置決め治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非検査対象物が連続的に搬送される液晶表示パネルなどのデータ通信を伴う検査において、非検査対象物と検査装置を電気的に接続する中継コネクタの位置決めを自動的に調整する位置決め治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルのような製品の検査は、例えば、図１に示されるようなやり方で実施される。被検査対象物としての液晶表示パネル５２０は、ベルトコンベア５００上に設けられた台車５１０に載せられ、検査装置６００の前に順次搬送される。図１に示されるように、台車５１０上においては、被検査対象物５２０は、ケーブル５２１を介して中継コネクタとしての移動側コネクタ１５と電気的に接続されている。他方、検査装置６００は、中継コネクタとしての固定側コネクタ３４とケーブル（不図示）を介して電気的に接続されている。
【０００３】
被検査対象物５２０が検査装置６００の前に搬送されてくると、ベルトコンベア５００は停止する。続いて、被検査対象物５２０の移動側コネクタ１５に向けて、検査装置６００の固定側コネクタ３４が自動前後移動装置を介して前進し、移動側コネクタ１５と固定側コネクタ３４が接続される。それにより、被検査対象物５２０と検査装置６００が電気的に接続され、被検査対象物５２０と検査装置６００との間でのデータ通信を伴う被検査対象物５２０の検査が実行される。被検査対象物５２０の検査が終了すると、固定側コネクタ３４が後退し、移動側コネクタ１５は、固定側コネクタ３４から離脱する。その後、被検査対象物５２０は、ベルトコンベア５００により搬送され、次の被検査対象物５２０が検査装置６００の前に搬送されてくる。このようにして被検査対象物５２０が次々と検査される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３５２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、被検査対象物が搬送、停止を繰り返す中で検査される場合には、搬送される被検査対象物５２０側の移動側コネクタ１５を停止させ、検査装置６００側の固定側コネクタ３４に対して所定の位置に位置決めすることは難しい。特に、近年のようにコネクタのコンタクト数が増大すると、位置決めにも非常に高い精度が必要とされる。従来、移動側コネクタ１５と固定側コネクタ３４との接続は、移動側コネクタの停止後、人手により位置決め調整装置を用いて、コネクタの位置ずれを調整し、両コネクタを電気的に接続するようにしている。あるいは、高価な位置検出センサを利用した位置決め調整装置を用いることにより、位置ずれを調整し、コネクタを接続している。しかしながら、人手による位置調整は、経験を必要とする上に時間もかかり、また、位置検出センサを用いた位置調整は、費用がかかるなどの問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、移動側コネクタと固定側コネクタとの間に若干の位置ずれがあってもこの位置ずれを自動的に補正し、正しい位置で移動側コネクタと固定側コネクタとが接続されることを可能とする位置決め治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の位置決め治具は、搬送される被検査対象物側に設けられた移動側コネクタを含む移動側治具と、検査装置側に設けられた固定側コネクタを含む固定側治具とからなる位置決め治具であって、前記移動側治具には、固定側治具に向かって拡開するテーパー部に続く第１の位置決め孔と移動側コネクタの近傍に設けられた第２の位置決め孔が形成され、前記固定側治具には、前記第１の位置決め孔に対応する第１の位置決めピンと前記第２の位置決め孔に対応する第２の位置決めピンが設けられ、前記固定側治具は、前記移動側治具に対して少なくとも上下左右に移動可能に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の位置決め治具の固定側治具は、前記固定側治具は、前記移動側治具に対して、さらに、回転可能に形成されていることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る位置決め治具の固定側治具は、ベース部材と自在可動部材を備え、前記自在可動部材は、前記第１の位置決めピン、前記第２の位置決めピン及び固定側コネクタを含むとともに、前記ベース部材に対して、弾性部材を介して、上下左右の移動可能及び回転可能に形成されている。より具体的には、その４隅に設けられた爪部と、該爪部それぞれに対応する前記ベース部材に設けられた支持アームとの間にスプリングを介在させることで前記上下左右の移動を可能とする。さらに、該固定側治具は、自動前後移動機構により前記移動側治具に対して前進、後退することができることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る位置決め治具は、上記構成を備えることで、固定側治具の前進に伴い、該固定側治具が移動側治具に対してその位置を修正し、それにより、それぞれの治具が備えている中継コネクタとしての移動側コネクタと固定側コネクタを容易に且つ確実に接続することができる。
【００１１】
本発明に係る位置決め治具は、従来のように別途位置決め機構を備える必要がなく、構造も簡単であり、安価に製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図２乃至図９を用いて本発明に係る位置決め治具について説明する。
【００１３】
図２は、本発明に係る位置決め治具を示し、（ａ）は、移動側治具の一部を断面した概略側面図であり、（ｂ）は、固定側治具の概略側面図である。図３は、図２（ｂ）の固定側治具の別の側面から見た概略側面図（図２（ｂ）の矢印Ｂ方向から見た図）である。図４は、図２（ｂ）に示される固定側治具の概略上面図（図２（ｂ）または図３の矢印Ａ方向から見た図）である。図５乃至図７は、本発明の位置決め治具により位置ずれが調整される様子を説明するための図であり、図５は、移動側治具が停止した直後の固定側治具との間に位置ずれが生じている様子を示す模式図、図６は、固定側治具が前進し、位置ずれを調整してゆく様子を示す模式図、図７は、本発明の位置決め治具による位置調整が完了する直前を示す模式図である。図８、９は、固定側治具の可動部の水平方向の移動を説明するための図であり、図８が、可動部が当初位置にあるときの模式図であり、図９は、可動部が移動したときの模式図である。
【００１４】
なお、本明細書で「上」、「下」は、図２（ａ）、（ｂ）及び図３において矢印Ａ方向に沿っていうものとし、「後」、「前」は、図２（ａ）、（ｂ）、及び図４において、矢印Ｂ方向に沿っていうものとし、「左」、「右」は、図３、４において矢印Ｃ方向に沿っていうものとする。
【００１５】
本発明に係る位置決め治具は、図２（ａ）に示される移動側治具１０と図２（ｂ）に示される固定側治具３０を備えている。
【００１６】
図２（ａ）に示される移動側治具１０は、図１に示されるように、ベルトコンベア５００に配設されている台車５１０上であって、検査装置６００に面するように所定位置に固定されている。移動側治具１０は、概略、平板状の支持部材１１、多層回路基板１３、移動側コネクタ１５、及び一対の誘い込み孔１２を有している。
【００１７】
平板状の支持部材１１は、回路パターンが形成された多層回路基板１３を有しており、その上下方向の略中央に中継コネクタとしての移動側コネクタ１５を備えている。移動側コネクタ１５は、支持部材１１の多層回路基板１３に形成されている回路を介し、さらに、図１に示されるように、被検査対象物５２０とケーブルを介して電気的に接続されている。移動側コネクタ１５の近傍には、複数（本実施例では４つ）の第２の位置決め部材としての第２の位置決め孔１６が設けられている。該第２の位置決め孔１６は、後述する第２の位置決めピン３４１と共同して、中継コネクタとしての移動側コネクタ１５と後述する固定側コネクタ３４が接続される直前の最終的位置決めを行うために第２の位置決め機構として用いられる。すなわち、移動側治具１０の第２の位置決め孔１６及固定側治具３０の第２の位置決めピン３４１は、第２の位置決め機構を構成する。
【００１８】
移動側コネクタ１５は、通常、凸状ソケットとして形成されている。移動側コネクタ１５は、外部接点として、スルーホールを介して多層回路基板１３に形成されている印刷回路に接続されている複数のＴ字形の印刷回路ピン（「ＰＣＢピン」ともいう；不図示）を備えている。ＰＣＢピンは、通常、マトリックス状に配列されている。
【００１９】
第１の位置決め機構を構成する一対の誘い込み孔１２が、移動側コネクタ１５を挟んで、支持部材１１の上下に形成されている。誘い込み孔１２各々は、図５ないし７に詳細に示されるように、前方に向かって拡開するテーパー部１２１及び該テーパー部の後方に第１の位置決め孔１２２を含んでいる。誘い込み孔１２は、後述する第１の位置決めピン３２１を誘導し、中継コネクタとしての第１のコネクタ１５と第２のコネクタ３４の間の位置ずれの補正を行う。すなわち、移動側治具１０の誘い込み孔１２の第１の位置決めピン１２２及び固定側治具３０の第１の位置決めピン３２１は、第１の位置決め機構を構成する。
【００２０】
本実施例では、テーパー部１２１の最大直径Ｄは、例えば、これに限られるものではないが、約１７ｍｍであり、最小直径（すなわち、第１の位置決め孔１２２の直径）ｄは、第１の位置決めピン３２１の直径Ｄ１プラス約１ｍｍである。この場合、第１の位置決め部材として、移動側コネクタ１５と固定側コネクタ３４との位置ずれが±８ｍｍの範囲内にあれば、その位置ずれを±０．５ｍｍ以内に修正することが可能となる。
【００２１】
図２（ｂ）ないし４に示される固定側治具３０は、図１に示されるように、検査装置６００に設けられており、移動側治具１０に対して、例えば油圧装置のような自動前後移動機構（不図示）により、前進、後退が自動的にできるように構成されている。固定側治具３０は、概略、平板状のベース部材３１、平板状の自在可動部材３２、多層回路基板３３、固定側コネクタ３４、及び第１の位置決めピン３２１を有している。
【００２２】
ベース部材３１は、略矩形状の平板体であり、移動側治具１０に対して前進後退が自動的に可能なように自動前後移動機構に連結されている。ベース部材３１には、左右側辺それぞれに沿って上下方向に対をなす合計４つの支持アーム３１１が設けられる。ベース部材３１には、また、対をなす支持アーム３１１の間に支持ステー３１３が設けられる。該支持ステー３１３は、図３に示されるように、ベース部材３１の左右側部であって、上下方向中央部に配置される。支持ステー３１３各々は、ボール３１５が出入り可能に形成されるボールプランジャ３１４を含んでいる。ベース部材３１には、さらに、自在可動部材３２を前後方向移動自在に支持する、複数（本実施例では、４つ）の弾性部材としての第１のスプリング３１２が所定位置に設けられている。
【００２３】
自在可動部材３２は、左右方向の長さがベース部材３１より小さい略矩形状の平板体であり、そのほぼ中央部に多層回路基板３３を有しており、その４隅に爪部３２５が形成されている。自在可動部材３２は、また、多層回路基板３３を挟んで、上下に一対の第１の位置決めピン３２１が設けられている。該一対の第１の位置決めピン３２１各々は、図２（ｂ）、図４、図５乃至７に示されるように、先端部が先端に行くほど漸次細くなるように形成されていることが好ましい。一対の第１の位置決めピン３２１は、自在可動部材３２の左右方向の略中心部に配置される。該第１の位置決めピン３２１は、上述したように、移動側治具１０の誘い込み孔１２とともに第１の位置決め機構を構成する。自在可動部材３２には、その左右側辺に沿ってベース部材の支持ステー３１３に対応する突出片３２７が設けられ、該突出片３２７にはボールプランジャ３１４のボール３１５が係合可能な半球状の凹部３２８が形成されている。
【００２４】
自在可動部材３２は、上述したように、複数の第１のスプリング３１２を介してベース部材３１に対して前後方向、すなわち、ベース部材３１に対して垂直方向に移動自在に支持される。自在可動部材３２は、また、第１のスプリング３１２により左右の突出辺３２７がベース部材３１の支持ステー３１３に押し付けられ、中空に浮いた状態でベース部材３１に支持されている。自在可動部材３２は、このような構成を備えることにより、相対する移動側治具１０に対して回転することができる。したがって、移動側治具１０と固定側治具３０とが完全に平行でなくても、自在可動部材３２の回転によりこれを吸収することが可能である。言い換えると、固定側治具３０を移動側治具１０に対して平行に対向させることができる。
【００２５】
自在可動部材３２は、さらに、ベース部材３１の支持アーム３１１と自在可動部材３２の４隅に形成されている爪部３２５との間に設けられた弾性部材としての第２のスプリング３２２を介してベース部材３１に対して上下、左右方向、すなわちベース部材３１に対して平行に移動可能に支持されている。自在可動部材３２は、通常、支持ステー３１３のボールプランジャ３１４のボール３１５が自在可動部材３２の突出片３２７の凹部３２８に係合する当初位置でベース部材３１上に支持されている。
【００２６】
多層回路基板３３の略中央部には、中継コネクタとしての固定側コネクタ３４が設けられている。したがって、固定側コネクタ３４は、自在可動部材３２と一体に移動し得る。固定側コネクタ３４は、多層回路基板３３に形成されている回路及びケーブルを介し、検査装置６００に電気的に接属されている。固定側コネクタ３４は、その４隅に第２の位置決めピン３４１が形成されている。第２の位置決めピン３４１は、上述したように、移動側コネクタ１５の第２の位置決め孔１６とともに第２の位置決め機構を構成する。固定側コネクタ３４は、通常、外部接点としてのプローブピン（不図示）を有する凹状ソケットとし形成されている。固定側コネクタ３４のプローブピンは、多層回路基板３３に形成されている印刷回路とスルーホールを介して接続される。固定側コネクタ３４に移動側コネクタ１５が嵌まり込むことにより、それぞれの外部接点であるプローブピンとＴ字形ＰＣＢピンとが電気的に接触し、結果として、被検査対象物５２０と検査装置６００とを電気的に接続する。
【００２７】
このような構成を備える本発明に係る位置決め治具による位置補正の動作について図１及び図５ないし図９を用いて以下に説明する。
【００２８】
図１において、被検査対象物５２０を搭載した台車５１０が検査装置６００の前に停止する。次に、本発明に係る位置決め治具を構成する固定側治具３０が自動前後移動機構を介して同じく本発明に係る位置決め治具を構成する移動側治具１０に向かって前進する。
【００２９】
固定側治具３０の前進にともない、図５に示されるように、第１の位置決め機構を構成する固定側治具３０の第１の位置決めピン３２１は、第１の位置決め機構を構成する移動側治具１０の誘い込み孔１２のテーパー部１２１に傾斜面に当接し、該傾斜面に案内される。この場合、移動側治具１０の移動側コネクタ１５の中心位置と固定側治具３０の固定側コネクタ３４の中心位置との間の位置ずれは、所定の範囲内（本実施例では、移動側コネクタ１５の中心に対して固定側コネクタ３４の中心が、上下、左右に±８ｍｍ以内）にあればよいことが理解されるであろう。
【００３０】
固定側治具３０の第１の位置決めピン３２１は、上述したように、上下、左右に移動可能な自在可動部材３２上に設けられている。したがって、図６に示されるように、固定側治具３０の前進に伴い、第１の位置決めピン３２１が誘い込み孔１２のテーパー部１２１の傾斜面に案内されることで、自在可動部材３２は、上下左右に移動する。この時、支持ステー３１３のプランジャ３１４のボール３１５は、図９に示されるように、自在可動部材３２の突出片３２７の係合孔３２８から外れている。このような自在可動部材３２の上下左右への移動により、固定側治具３０の固定側コネクタ３４は、移動側コネクタ１５に対する位置ずれを修正する。
【００３１】
固定側治具３０のさらなる前進により、第１の位置決めピン３２１は、図７に示されるように、誘い込み孔１２の第１の位置決め孔１２２内に入り込む。第１の位置決めピン３２１が第１の位置決め孔１２２に完全に入り込むことで、移動側コネクタ１５と固定側コネクタ３４との間の位置ずれは、かなりの精度で修正される（本実施例では、±０．５ｍｍ以内）。
【００３２】
このようにして、第１の位置決め機構による位置ずれの修正が完了すると略同時に、第２の位置決め機構による位置決めが開始される。すなわち、第２の位置決め機構を構成する固定側コネクタ３４の第２の位置決めピン３４１が、第２の位置決め機構を構成する移動側コネクタ１５の第２の位置決め孔１６内に入り込み、さらに精度を上げた位置決めを実行する（本実施例では、±０．２５ｍｍ以内）。
【００３３】
第２の位置決め機構により位置補正が終了すると同時に移動側コネクタ１５のＴ字形ＰＣＢピントと固定側コネクタ３４のプローブピンが所定の接圧で電気的に接触する。それにより、検査装置６００と被検査対象物５２０との間でデータのやり取りが可能となる。なお、本実施例における固定側コネクタ３４が設けられる自在可動部材３２は、上述したように、第１のスプリング３１２により前後方向にも移動可能に、それにより回転可能に形成されている。したがって、移動側コネクタ１５と固定側コネクタ３４との間で相対的に傾斜していても、自在可動部材３２の回転により、その角度に対するずれも吸収可能である（本実施例では、±１°）。
【００３４】
検査が終了すると、固定側治具３０は、自動前後移動機構により移動側治具１０から後退させられる。固定側治具３０の後退により、第２の位置決めピン３４１が第２の位置決め孔１６から外れ、続いて第１の位置決めピン３２１が誘い込み孔１２から外れる。このような離脱動作により、自在可動部材３２は、第１のスプリング３１２及び第２のスプリング３２２の復帰力により、図８に示されるように、支持ステー３１３のボール３１５が自在可動部材３２の係合孔３２８に嵌まり込む当初位置に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】製品を検査する機構を説明するための図である。
【図２】本発明に係る位置決め治具を示し、（ａ）は、移動側治具の一部を断面した概略側面図であり、（ｂ）は、固定側治具の概略側面図である。
【図３】図２（ｂ）の固定側治具の別の側面から見た概略側面図（図２（ｂ）の矢印Ｂ方向から見た図）である。
【図４】図２（ｂ）に示される固定側治具の概略上面図（図２（ｂ）または図３の矢印Ａ方向から見た図）である。
【図５】本発明の位置決め治具により位置ずれが調整される様子を説明するための図であり、移動側治具が停止した直後の固定側治具との間に位置ずれが生じている様子を示す模式図である。
【図６】本発明の位置決め治具により位置ずれが調整される様子を説明するための図５に続く図であり、固定側治具が前進し、位置ずれを調整してゆく様子を示す模式図である。
【図７】本発明の位置決め治具により位置ずれが調整される様子を説明するための図６に続く図であり、本発明の位置決め治具による位置調整が完了する直前を示す模式図である。
【図８】固定側治具の可動部の水平方向の移動を説明するための図であり、可動部が当初位置にあるときの模式図である。
【図９】固定側治具の可動部の水平方向の移動を説明するための図であり、可動部が移動したときの模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０              移動側治具
１２              誘い込み孔
１２１            テーパー部
１２２            第１の位置決め孔
１５              移動側コネクタ
１６              第２の位置決め孔
３０              固定側治具
３１              ベース部材
３１２            第１のスプリング
３２              自在可動部材
３２１            第１の位置決めピン
３２２            第２のスプリング
３４              固定側コネクタ
３４１            第２の位置決めピン
５００            ベルトコンベア
５１０            台車
５２０            被検査対象物（製品）
６００            検査装置
【図１】
2007294146.tif 000003
【図２】
2007294146.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007294146.tif 000008
【図７】
2007294146.tif 000009
【図８】
2007294146.tif 000010
【図９】
2007294146.tif 000011