(57)【要約】  電気器具（３００）が備える複数のコネクタと簡便かつ確実に嵌合可能な試験装置（１００）を得ること。電気器具（３００）が有する複数の第１のコネクタに嵌合する複数の第２のコネクタを有する試験装置（１００）であって、複数の第２のコネクタを把持するコネクタ把持部、コネクタ把持部を把持する挿抜冶具部、電気器具（３００）を把持する外装把持部、および、挿抜冶具部を第１の方向および反対方向の第２の方向に移動可能な駆動部、を備えるコネクタ挿抜冶具（２００）と、駆動部に動力を供給する動力部（１０２）と、動力部（１０２）を制御して駆動部を動作させ、複数の第２のコネクタと複数の第１のコネクタとを嵌合させて電気器具（３００）と電気的に接続し、電気器具（３００）に対して、複数の第２のコネクタを介して第１の電気信号を送出し、電気器具（３００）から送出される第２の電気信号を取得して検査する制御部（１０１）と、を備える。
2020213355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気器具が有する複数の第１のコネクタに嵌合する複数の第２のコネクタを有する試験装置であって、
前記複数の第２のコネクタの各々を把持するコネクタ把持部、
前記コネクタ把持部を把持する挿抜冶具部、
前記電気器具の外装を把持して前記電気器具の位置決めをする外装把持部、
および、前記挿抜冶具部を前記外装把持部の方向である第１の方向および前記第１の方向と反対方向である第２の方向に移動可能な駆動部、
を備えるコネクタ挿抜冶具と、
前記駆動部に動力を供給する動力部と、
前記電気器具が前記外装把持部に搬入されると、前記動力部を制御して前記駆動部を動作させ、前記複数の第２のコネクタと前記複数の第１のコネクタとを嵌合させて前記電気器具と電気的に接続し、前記電気器具に対して、前記複数の第２のコネクタを介して、電気性能試験を行うための第１の電気信号を送出し、前記電気器具から送出される第２の電気信号を取得して検査する制御部と、
を備えることを特徴とする試験装置。
【請求項２】
前記コネクタ挿抜冶具は、
前記電気器具に搭載された基板に対する前記第１のコネクタの実装位置が公差内でずれていた場合に前記第１のコネクタの位置ずれを吸収する第１の可動部と、
前記電気器具に搭載された前記基板の取り付け位置が公差内でずれていた場合に前記基板の位置ずれを吸収する第２の可動部と、
を備え、
前記コネクタ把持部は、前記第１の可動部を介して前記複数の第２のコネクタの各々を把持し、
前記挿抜冶具部は、前記第２の可動部を介して前記コネクタ把持部を把持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記コネクタ挿抜冶具は、前記複数の第２のコネクタを前記複数の第１のコネクタに同時に嵌合させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記挿抜冶具部に位置決めピンが設けられ、
前記外装把持部に前記位置決めピンが挿入可能な穴が設けられている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の試験装置。
【請求項５】
電気器具が有する複数の第１のコネクタに嵌合する複数の第２のコネクタを有する試験装置における試験方法であって、
駆動部が、前記複数の第２のコネクタの各々を把持するコネクタ把持部を有する挿抜冶具部を、前記電気器具が把持された外装把持部の方向である第１の方向に移動させて、前記複数の第２のコネクタを前記電気器具の前記複数の第１のコネクタに嵌合させる第１のステップと、
制御部が、前記複数の第２のコネクタと前記複数の第１のコネクタとが嵌合され電気的に接続された前記電気器具に対して、前記複数の第２のコネクタを介して、電気性能試験を行うための第１の電気信号を送出し、前記電気器具から送出される第２の電気信号を取得して検査する第２のステップと、
前記駆動部が、前記挿抜冶具部を前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に移動させて、前記複数の第２のコネクタと前記複数の第１のコネクタとを分離させる第３のステップと、
を含むことを特徴とする試験方法。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１つに記載の試験装置を備えることを特徴とする組立ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気器具の電気性能試験を実施する試験装置、試験方法および組立ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタとは、電線と電線、または電線と電気器具とを接続するための部品であり、外部との電気的接続を必要とする電気器具には必ず搭載されている部品である。コネクタの種類は複数存在するが、電気器具に広く用いられるコネクタとして汎用的な通信規格であるＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）、またはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＩＳＤＮ（Integrated  Services  Digital  Network）などのケーブルを接続するために用いられるモジュラープラグの規格であるＲＪ（Registered  Jack）−４５などが挙げられる。【０００３】
電気器具の電気性能試験を実施するためには試験装置と電気器具とを電気的に接続させる必要があるが、電気器具の多機能化に伴い、電気器具に搭載されるコネクタの数および種類は増加する傾向にある。コネクタの数の増加に伴い、試験装置と電気器具とを電気的に接続させる際、人手によってコネクタを挿抜する方法は、作業時間が増加し、生産効率が低下する。また、コネクタの挿入量不十分による試験装置と電気器具との電気的接触不良、コネクタの誤挿入などによって、本来試験に合格すべき電気器具が不良と判断される場合がある。複数のコネクタを簡便かつ確実に嵌合して電気的に接続する方法が、電気性能試験の作業効率化に求められている。【０００４】
特許文献１には、複数のコネクタが取り付けられた連動フレーム、および連動フレームを動作させる操作レバーからなるコネクタ同時挿入機構を備え、操作レバーを操作することで、カードが有する複数のコネクタと連動フレームに取り付けられた複数のコネクタとを同時に嵌合させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４４０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、コネクタ同時挿入機構は、電気器具で使用されることから、頻繁に操作されることは想定されていない。製品組み立てラインで使用される試験装置は、大量生産される電気器具を対象にして数十秒間隔でコネクタを挿抜する必要がある。そのため、特許文献１に記載のコネクタ同時挿入機構を試験装置に適用しても、劣化が早く耐久性が低い、という問題があった。また、特許文献１に記載の技術によれば、コネクタ同時挿入機構は、連動フレームの挿抜穴に各コネクタの外部に設けられたピンを嵌め込むことで複数のコネクタの動きを連動させる構成である。そのため、各コネクタにおいてがたつきが生じる可能性がある、という問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電気器具が備える複数のコネクタと簡便かつ確実に嵌合可能な試験装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電気器具が有する複数の第１のコネクタに嵌合する複数の第２のコネクタを有する試験装置である。試験装置は、複数の第２のコネクタの各々を把持するコネクタ把持部、コネクタ把持部を把持する挿抜冶具部、電気器具の外装を把持して電気器具の位置決めをする外装把持部、および、挿抜冶具部を外装把持部の方向である第１の方向および第１の方向と反対方向である第２の方向に移動可能な駆動部、を備えるコネクタ挿抜冶具を備える。また、試験装置は、駆動部に動力を供給する動力部と、電気器具が外装把持部に搬入されると、動力部を制御して駆動部を動作させ、複数の第２のコネクタと複数の第１のコネクタとを嵌合させて電気器具と電気的に接続し、電気器具に対して、複数の第２のコネクタを介して、電気性能試験を行うための第１の電気信号を送出し、電気器具から送出される第２の電気信号を取得して検査する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、試験装置は、電気器具が備える複数のコネクタと簡便かつ確実に嵌合できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る試験装置の構成例を示す図
【図２】実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具を正面方向から見た概略断面図
【図３】実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具の全体を図２に示すＡ−Ａ方向に見た概略断面図
【図４】実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具が備える第１の可動部の第１の例を示す概略断面図
【図５】実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具が備える第１の可動部の第２の例を示す概略断面図
【図６】実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具が備える第１の可動部の第３の例を示す概略断面図
【図７】実施の形態１に係る試験装置が電気性能試験を実施する動作を示すフローチャート
【図８】実施の形態１に係る試験装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図
【図９】実施の形態１に係る試験装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図
【図１０】実施の形態２に係るコネクタ挿抜冶具を正面方向から見た概略断面図
【図１１】実施の形態３に係る電気器具の組立ラインの構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係る試験装置、試験方法および組立ラインを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る試験装置１００の構成例を示す図である。試験装置１００は、電気器具３００の電気性能を検査する装置である。試験装置１００は、制御部１０１と、動力部１０２と、コネクタ挿抜冶具２００と、を備える。試験装置１００は、電気器具３００に対して性能試験用の電気信号を送出し、電気信号を受け取った電気器具３００から送出される電気信号を検出し、電気器具３００が規定された性能を満たしているか否かを検査する。
【００１３】
制御部１０１は、電気器具３００が規定された性能を満たしているか否かを検査する。制御部１０１は、電気器具３００に対して電気器具３００を動作させることができる電気信号を送出する機能と、電気器具３００が送出する電気信号を検出し、検査する機能を有する電気信号の制御装置である。
【００１４】
動力部１０２は、制御部１０１の制御によって、コネクタ挿抜冶具２００が備える後述する駆動部３に動力を供給し、駆動部３を動作させる。動力部１０２は、例えば、駆動部３が空圧シリンダーを用いる場合は空圧源であり、駆動部３がサーボモータを用いる場合は電力源およびサーボモータの制御装置である。
【００１５】
電気器具３００は、電気を熱源または動力源として利用する器具であり、ここでは、外部と電気信号をやり取りする機能を持つ製品とする。電気器具３００は、少なくとも１つ以上の後述する電気器具基板５、および少なくとも１つ以上の後述する電気器具搭載コネクタ６を備える。電気器具３００は、電気器具搭載コネクタ６を介して外部と電気信号のやり取りを行う。電気器具３００は、外装の１つの面または複数の面に電気器具搭載コネクタ６を有する。
【００１６】
図２は、実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具２００を正面方向から見た概略断面図である。また、図３は、実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具２００の全体を図２に示すＡ−Ａ方向に見た概略断面図である。コネクタ挿抜冶具２００は、外装把持部１と、挿抜冶具部２と、駆動部３と、試験用コネクタ７と、第１の可動部８と、第２の可動部９と、コネクタ把持部１０と、を備える。電気器具３００は、電気器具外装部４と、電気器具基板５と、電気器具搭載コネクタ６と、を備える。
【００１７】
電気器具外装部４は、電気器具３００を構成する部品を組み立てる基準となる筐体などの部品である。電気器具外装部４は、剛性の高いものが望ましい。電気器具外装部４としては、例えば、鉄アルミといった金属、または、外形を把持するのに必要な力に耐えうるような一定以上の剛性を有する樹脂、セラミックなどを用いることができる。
【００１８】
電気器具基板５は、電気器具３００が備えるべき機能を実現するための電気回路を備える基板である。電気器具基板５は、電気器具外装部４に固定される。ここで、電気器具基板５を電気器具外装部４に固定する方法については、ねじ止め、はめ込み、接着などを用いることができる。
【００１９】
電気器具搭載コネクタ６は、電気器具３００が外部からの電気信号を入力する、または電気器具３００から外部へ電気信号を出力するためのインタフェースである。電気器具３００は、少なくとも１つ以上の電気器具搭載コネクタ６を有する。ここで、電気器具搭載コネクタ６は、一般的なコネクタが体外に勘合するオスとメスとで構成されるのに対して、オスまたはメスのどちらか一方を示す。以降の説明において、電気器具搭載コネクタ６を第１のコネクタと称することがある。
【００２０】
コネクタ挿抜冶具２００は、試験装置１００に備え付けられており、電気器具３００に対して試験装置１００の制御部１０１と電気的に接続することを目的とする冶具である。コネクタ挿抜冶具２００は、電気的な接続の方法として、コネクタ挿抜冶具２００に備え付けられた試験用コネクタ７と電気器具３００に備え付けられた電気器具搭載コネクタ６とを嵌合させる。
【００２１】
外装把持部１は、電気器具３００の電気器具外装部４を把持することで、コネクタ挿抜冶具２００に対する電気器具３００の位置決めおよび固定を行う。外装把持部１は、図２および図３において、電気器具３００の電気器具外装部４の底面および側面４方向を囲うようにして電気器具３００を固定しているが、固定方法はこれに限定されない。試験装置１００による電気性能試験中に電気器具３００が外装把持部１の規定された位置に配置され、電気性能試験終了まで電気器具３００を配置された位置に固定できるのであれば、外装把持部１での電気器具３００の固定方法は問わない。例えば、固定用のガイドが電気器具外装部４に設けられている場合に位置決めピンで電気器具３００を固定する方法、外装把持部１に吸着コレットを設けて空気の吸引によって電気器具３００を固定する方法、６軸ロボットアームで電気器具３００を把持して固定する方法などを用いることができる。
【００２２】
挿抜冶具部２は、第２の可動部９を介してコネクタ把持部１０を把持する。挿抜冶具部２は、コネクタ把持部１０を、外装把持部１に対して位置決めして移動させる。挿抜冶具部２は、駆動部３が動作することで、外装把持部１に固定された電気器具３００が有する電気器具搭載コネクタ６に対して、コネクタ把持部１０に把持された試験用コネクタ７を挿入または抜去する。
【００２３】
駆動部３は、制御部１０１の制御によって動力部１０２から動力が供給されると、挿抜冶具部２を、外装把持部１の方向である第１の方向、または第１の方向と反対方向である第２の方向に移動する。駆動部３は、挿抜冶具部２と外装把持部１との相対位置を変え、挿抜冶具部２と外装把持部１とを機械的に連結または分離させる。すなわち、駆動部３は、試験用コネクタ７を第１の方向に移動させて電気器具搭載コネクタ６に嵌合させる。または、駆動部３は、試験用コネクタ７を第２の方向に移動させて電気器具搭載コネクタ６から分離させる。駆動部３としては、例えば、空圧または油圧のシリンダー、サーボモータ、ステッピングモータ、６軸のロボットハンドなどを用いることができる。コネクタ挿抜冶具２００は、図２および図３において、駆動部３を片側１カ所の合計２カ所で備えているが、駆動部３を３カ所以上で備えてもよい。コネクタ挿抜冶具２００では、駆動部３によって挿抜冶具部２と外装把持部１との位置決めの粗調整がされるものとする。
【００２４】
試験用コネクタ７は、電気器具搭載コネクタ６と対となり嵌合可能なコネクタである。試験用コネクタ７は、電気器具搭載コネクタ６と試験用コネクタ７とが嵌合している際、電気器具３００と制御部１０１とが電気的に接続されるよう、制御部１０１に電気的に接続されている。試験用コネクタ７には、量産品である廉価なコネクタ、専用に設計された高耐久なコネクタ、試験用プローブなどを用いることができる。以降の説明において、試験用コネクタ７を第２のコネクタと称することがある。
【００２５】
第１の可動部８は、試験用コネクタ７とコネクタ把持部１０とを機械的に連結する可動部である。第１の可動部８は、試験用コネクタ７と電気器具搭載コネクタ６とを嵌合させる際、試験用コネクタ７の外形部が電気器具搭載コネクタ６の外形部に接触することによって、電気器具基板５に対する電気器具搭載コネクタ６の取り付け位置に合うように、微小に試験用コネクタ７の位置を変位させることができる。第１の可動部８は、電気器具３００に搭載された電気器具基板５に対する電気器具搭載コネクタ６の実装位置が公差内でずれていた場合に、電気器具搭載コネクタ６の位置ずれを吸収することができる。
【００２６】
コネクタ把持部１０は、電気器具３００が有する電気器具搭載コネクタ６の数に対応した複数の試験用コネクタ７の各々を、第１の可動部８を介して把持する。コネクタ把持部１０において、試験用コネクタ７および第１の可動部８は、電気器具３００に配置された電気器具搭載コネクタ６の位置に対応して配置される。
【００２７】
第２の可動部９は、コネクタ把持部１０と挿抜冶具部２とを機械的に連結する可動部である。第２の可動部９は、試験用コネクタ７と電気器具搭載コネクタ６とを嵌合させる際、試験用コネクタ７の外形部が電気器具搭載コネクタ６の外形部に接触することによって、電気器具基板５に対する電気器具搭載コネクタ６の取り付け位置に合うように、微小にコネクタ把持部１０の位置を変位させることができる。第２の可動部９は、電気器具３００に搭載された電気器具基板５の電気器具外装部４に対する取り付け位置が公差内でずれていた場合に、電気器具基板５の位置ずれを吸収することができる。
【００２８】
第１の可動部８の構成について、図４から図６を用いて説明する。図４は、実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具２００が備える第１の可動部８の第１の例を示す概略断面図である。図５は、実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具２００が備える第１の可動部８の第２の例を示す概略断面図である。図６は、実施の形態１に係るコネクタ挿抜冶具２００が備える第１の可動部８の第３の例を示す概略断面図である。図４から図６に示す例では、構造の簡単化のために中心軸対象の構造としているが、実適用においてはこれらに限定されない。
【００２９】
図４において、第１の可動部８は、試験用コネクタ固定部２０と、ばね２１と、を備える。図４に示す第１の可動部８は、試験用コネクタ７を試験用コネクタ固定部２０に固定し、試験用コネクタ固定部２０の周囲をばね２１で支えることで、試験用コネクタ７および試験用コネクタ固定部２０を宙に浮かせる。第１の可動部８は、試験用コネクタ７に外的な力が加わった場合、試験用コネクタ７および試験用コネクタ固定部２０をコネクタ把持部１０との隙間だけ微小に稼働する構造である。試験用コネクタ７に外的な力が加わっていない場合、試験用コネクタ７および試験用コネクタ固定部２０は、ばね２１によって可動領域の中央に保持される。ここで、ばね２１には、板ばね、コイル状ばねなどを用いることができる。第１の可動部８は、コネクタ把持部１０への試験用コネクタ７の搭載密度が低い場合、ばね２１に替わって、エアシリンダ、油圧ダンパー、電磁石、磁性流体などを用いてもよい。なお、試験用コネクタ固定部２０およびばね２１については、試験用コネクタ７の全周を覆うようにしてもよいし、部分的に覆うようにしてもよい。
【００３０】
図５において、第１の可動部８は、弾性材料２２を備える。図５に示す第１の可動部８は、試験用コネクタ７とコネクタ把持部１０とを弾性材料２２によって機械的に直接結合させる。第１の可動部８は、試験用コネクタ７に外的な力が加わった場合、弾性材料２２の弾性力によって試験用コネクタ７をコネクタ把持部１０との隙間だけ微小に稼働する構造である。ここで、弾性材料２２には、シリコーンゴムなどの弾性限界の大きい材料を使用することが好ましい。なお、弾性材料２２については、試験用コネクタ７の全周を覆うようにしてもよいし、部分的に覆うようにしてもよい。
【００３１】
図６において、第１の可動部８は、ばね２１と、試験用コネクタ固定部２３と、球座部２４と、を備える。図６に示す第１の可動部８は、試験用コネクタ７を固定する中空で球体状の球座部２４を支える試験用コネクタ固定部２３をコネクタ把持部１０との間にあるばね２１で支え、試験用コネクタ７の周囲をばね２１で支える。第１の可動部８は、試験用コネクタ７に外的な力が加わった場合、試験用コネクタ７および試験用コネクタ固定部２３をコネクタ把持部１０との隙間だけ微小に稼働する構造である。試験用コネクタ７に外的な力が加わっていない場合、試験用コネクタ７および球座部２４は、ばね２１によって可動領域の中央に保持される。ここで、ばね２１には、板ばね、コイル状ばねなどを用いることができる。第１の可動部８は、コネクタ把持部１０への試験用コネクタ７の搭載密度が低い場合、ばね２１に替わって、エアシリンダ、油圧ダンパー、電磁石、磁性流体などを用いてもよい。なお、ばね２１および試験用コネクタ固定部２３については、試験用コネクタ７または球座部２４の全周を覆うようにしてもよいし、部分的に覆うようにしてもよい。
【００３２】
第１の可動部８の構成について説明したが、第２の可動部９にも適用可能である。例えば、図４から図６に示す構成において、コネクタ把持部１０を挿抜冶具部２に置き換え、試験用コネクタ７をコネクタ把持部１０に置き換えることで、第２の可動部９にも同様の構成を適用できる。
【００３３】
つづいて、試験装置１００の動作について説明する。図７は、実施の形態１に係る試験装置１００が電気性能試験を実施する動作を示すフローチャートである。まず、試験装置１００の外装把持部１に電気器具３００が搬入される（ステップＳ１）。電気器具３００は、図示しない外部の搬送装置によって外装把持部１に搬入されてもよいし、作業者などの人手によって外装把持部１に搬入されてもよい。外装把持部１は、電気器具３００の電気器具外装部４を把持して電気器具３００の位置決めをする。制御部１０１は、外装把持部１に搬入された電気器具３００が規定された位置に固定されていることを検出する（ステップＳ２）。制御部１０１は、図示しない固定カメラ、圧力センサ、レーザー検出器などを用いることで、外装把持部１が固定されていることを検出することができる。
【００３４】
駆動部３は、挿抜冶具部２を第１の方向に移動させて、複数の試験用コネクタ７を電気器具３００の複数の電気器具搭載コネクタ６に嵌合させる。具体的には、制御部１０１は、電気器具３００が外装把持部１に搬入されると、動力部１０２を介して、コネクタ挿抜冶具２００の駆動部３を動作させ、試験用コネクタ７を電気器具３００の電気器具搭載コネクタ６へと接近させる。コネクタ挿抜冶具２００は、試験用コネクタ７が電気器具搭載コネクタ６に接触した場合、第１の可動部８および第２の可動部９によって、電気器具搭載コネクタ６の外形に倣いながら試験用コネクタ７と電気器具搭載コネクタ６とを嵌合、すなわち試験用コネクタ７を電気器具搭載コネクタ６に挿入する（ステップＳ３）。このとき、コネクタ挿抜冶具２００は、複数の試験用コネクタ７を複数の電気器具搭載コネクタ６に同時に嵌合させる。制御部１０１は、図示しない固定カメラ、圧力センサ、レーザー検出器などを用いることで、コネクタ同士が確実に嵌合していることを確認できる。
【００３５】
制御部１０１は、電気器具３００に対して、試験用コネクタ７を介して、電気器具３００を動作させることができる第１の電気信号を送出し、電気性能試験を開始する（ステップＳ４）。制御部１０１は、電気器具３００が第１の電気信号を受け取ることで送出する第２の電気信号を取得して、第２の電気信号を検査することで電気性能試験を実施する。制御部１０１は、電気性能試験の項目に応じて、第１の電気信号の送出と、第２の電気信号の検査とを繰り返し実施する。なお、制御部１０１は、第１の電気信号の送出と、第２の電気信号の検査とを自動で実施することができるものとする。
【００３６】
制御部１０１において電気性能試験が終了すると（ステップＳ５）、駆動部３は、挿抜冶具部２を第２の方向に移動させて、複数の試験用コネクタ７と複数の電気器具搭載コネクタ６とを分離させる。具体的には、制御部１０１は、動力部１０２を介して、コネクタ挿抜冶具２００の駆動部３を動作させ、試験用コネクタ７と電気器具３００の電気器具搭載コネクタ６とを分離させる。すなわち、制御部１０１は、電気器具３００の電気器具搭載コネクタ６から試験用コネクタ７を抜去する（ステップＳ６）。制御部１０１は、外部の搬送装置または作業者へ電気性能試験が完了したことを通知する（ステップＳ７）。制御部１０１は、通知相手が外部の搬送装置の場合は外部の搬送装置が受け取ることができる形式の電気信号で通知を行い、通知相手が作業者の場合は光、音など、すなわち視覚、聴覚などの情報で通知する。試験装置１００では、外装把持部１から電気器具３００が搬出される（ステップＳ８）。電気器具３００は、外部の搬送装置によって外装把持部１から搬出されてもよいし、作業者などの人手によって外装把持部１から搬出されてもよい。
【００３７】
このように、試験装置１００は、電気器具３００が搬入されてから搬出されるまでの電気性能試験を、人手を介さずに自動化して実施することができる。
【００３８】
つづいて、試験装置１００のハードウェア構成について説明する。試験装置１００において、動力部１０２は、前述のように、駆動部３が空圧シリンダーを用いる場合は空圧源であり、駆動部３がサーボモータを用いる場合は電力源およびサーボモータの制御装置である。コネクタ挿抜冶具２００は、前述のように図２から図６で示される構成要素によって実現される。制御部１０１は処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
【００３９】
図８は、実施の形態１に係る試験装置１００が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、試験装置１００の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、試験装置１００の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、試験装置１００の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００４０】
ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などが該当する。
【００４１】
図９は、実施の形態１に係る試験装置１００が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、図９に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。試験装置１００の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。
【００４２】
なお、試験装置１００の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。制御部１０１は、情報処理装置であり、実際には、一般的なパーソナルコンピュータ、電気信号のインタフェースと接続されたパーソナルコンピュータ、シーケンサ、ＶＭＥ（Versa  Module  Eurocard）バスで構成されたコンピュータ、マイクロコンピュータなどを用いることができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、試験装置１００は、コネクタ挿抜冶具２００の外装把持部１に電気器具３００を固定し、電気器具３００に搭載された電気器具搭載コネクタ６に対してコネクタ挿抜冶具２００の試験用コネクタ７を嵌合させて電気性能試験を実施し、電気性能試験終了後に電気器具搭載コネクタ６から試験用コネクタ７を抜去する。試験装置１００は、挿抜冶具部２が有する第１の可動部８および第２の可動部９によって、電気器具３００に搭載された電気器具搭載コネクタ６の実装公差による位置ずれに影響されることなく、挿抜冶具部２が有する複数の試験用コネクタ７を同時に嵌合させることができる。このように、試験装置１００は、電気器具外装部４に対する電気器具搭載コネクタ６および電気器具基板５の組立公差分の位置ずれによる嵌合不良を発生させることなく、電気器具３００が備える複数の電気器具搭載コネクタ６と複数の試験用コネクタ７とを簡便かつ確実に嵌合することができる。
【００４４】
また、試験装置１００は、外部の搬送装置によって電気器具３００が搬入および搬出される場合には、人手を介することなく、無人で電気器具３００の電気性能試験を実施することができる。試験装置１００は、無人で電気器具３００の電気性能試験を実施できることで、電気器具３００を２４時間生産することができる生産システムを提供することが可能となる。また、試験装置１００は、無人で電気器具３００の電気性能試験を実施できることで、作業者などに起因する不具合に影響されることなく、安定した品質の電気器具３００を提供することができる。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態２では、試験装置１００において、電気器具３００が備える複数の電気器具搭載コネクタ６と試験用コネクタ７とをさらに確実に嵌合させる方法について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００４６】
図１０は、実施の形態２に係るコネクタ挿抜冶具２００ａを正面方向から見た概略断面図である。コネクタ挿抜冶具２００ａは、実施の形態１のコネクタ挿抜冶具２００に対して、外装把持部１を削除し、外装把持部１ａ、位置決めピン３１、および挿入ガイド３２を追加したものである。なお、試験装置の図は省略するが、実施の形態２の試験装置の構成は、図１に示す実施の形態１の試験装置１００に対して、コネクタ挿抜冶具２００をコネクタ挿抜冶具２００ａに置き換えたものである。
【００４７】
外装把持部１ａには、位置決めピン３１が挿入可能な穴が設けられている。外装把持部１ａにおいて、その他の特徴は、実施の形態１の外装把持部１と同様である。
【００４８】
位置決めピン３１は、挿抜冶具部２の下部に設けられる平面方向に任意の形状を持つ柱状のピンである。位置決めピン３１の形状は、例えば、平面方向に円形状であれば円柱または円錐の形状となり、平面方向に四角形であれば四角柱または四角推の形状となる。挿抜冶具部２が外装把持部１ａへと接近した際、位置決めピン３１は、外装把持部１ａに設けられた位置決めピン３１が挿入可能な穴へと挿入される。これにより、コネクタ挿抜冶具２００ａは、外装把持部１ａに対する挿抜冶具部２の位置を精度よく粗調整することができる。ここで、位置決めピン３１と外装把持部１ａに設けられた穴とが初めに接触する部分には、Ｃ面取りを行うなど双方に傾斜形状をつけておくことが望ましい。
【００４９】
挿入ガイド３２は、コネクタ把持部１０の下部に設けられる内側に傾斜形状を持ったガイドである。挿抜冶具部２が外装把持部１ａへと接近した際、挿入ガイド３２は、電気器具外装部４の外形に沿ってコネクタ把持部１０へと外的な力を加える。この結果、第２の可動部９は、コネクタ把持部１０の位置を変位させることができる。これにより、コネクタ挿抜冶具２００ａは、試験用コネクタ７が電気器具搭載コネクタ６と接触する前に、電気器具外装部４とコネクタ把持部１０との位置を精度よく微調整することが可能となる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、コネクタ挿抜冶具２００ａは、位置決めピン３１および挿入ガイド３２を備えることで、実施の形態１のコネクタ挿抜冶具２００と比較して、より高精度に試験用コネクタ７を電気器具搭載コネクタ６へと挿入することができる。
【００５１】
実施の形態３．
実施の形態３では、電気器具３００の製造に用いられる試験装置１００を備えた組立ライン４００について説明する。試験装置１００は、コネクタ挿抜冶具２００を備える実施の形態１の試験装置１００、またはコネクタ挿抜冶具２００ａを備える実施の形態２の試験装置１００である。
【００５２】
図１１は、実施の形態３に係る電気器具３００の組立ライン４００の構成例を示す図である。組立ライン４００は、試験装置１００と、基板取付装置４０１と、外装取付装置４０２と、刻印装置４０３と、梱包装置４０４と、搬送装置４０５と、を備える。
【００５３】
基板取付装置４０１は、外部から供給される電気器具基板５を外部から供給される電気器具外装部４に取り付ける。
【００５４】
試験装置１００は、電気器具基板５が取り付けられた電気器具外装部４、すなわち図２などに示す状態の電気器具３００の検査を行う。
【００５５】
外装取付装置４０２は、電気器具外装部４に電気器具基板５を保護または覆うことを目的に外部から供給される外装を取り付ける。
【００５６】
刻印装置４０３は、外部から供給される電気器具外装部４に製品を識別するための番号を表現するための記号、文字列、製品意匠の図形などを刻印する。
【００５７】
梱包装置４０４は、外部から供給される組立および試験が完了した電気器具３００を出荷する形態に梱包する。
【００５８】
搬送装置４０５は、組立過程における電気器具３００を装置間で搬送する。ここで、搬送装置４０５には、ロボットアーム、コンベアなど、機械的なからくりを用いることができる。
【００５９】
組立ライン４００は、外部から組立に必要な材料を事前に供給または補充することで、人手を介することなく無人で、電気器具３００を出荷可能な状態で２４時間生産することが可能となる。また、組立ライン４００は、作業者などに起因する不具合に影響されることなく、安定した品質の電気器具３００を提供することができる。
【００６０】
なお、組立ライン４００において、基板取付装置４０１と外装取付装置４０２との間に搬送装置４０５をそれぞれ挟んで試験装置１００を備える場合について説明したが、これに限定されない。組立ライン４００において、外装取付装置４０２と刻印装置４０３との間、もしくは刻印装置４０３と梱包装置４０４との間に搬送装置４０５をそれぞれ挟んで試験装置１００を備え、電気器具３００の検査を行ってもよい。
【００６１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１，１ａ  外装把持部、２  挿抜冶具部、３  駆動部、４  電気器具外装部、５  電気器具基板、６  電気器具搭載コネクタ、７  試験用コネクタ、８  第１の可動部、９  第２の可動部、１０  コネクタ把持部、２０，２３  試験用コネクタ固定部、２１  ばね、２２  弾性材料、２４  球座部、３１  位置決めピン、３２  挿入ガイド、１００  試験装置、１０１  制御部、１０２  動力部、２００，２００ａ  コネクタ挿抜冶具、３００  電気器具、４００  組立ライン、４０１  基板取付装置、４０２  外装取付装置、４０３  刻印装置、４０４  梱包装置、４０５  搬送装置。
【図１】
2020213355.tif 000003
【図２】
2020213355.tif 000004
【図３】
2020213355.tif 000005
【図４】
2020213355.tif 000006
【図５】
2020213355.tif 000007
【図６】
2020213355.tif 000008
【図７】
2020213355.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月5日(2021.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気器具が有する複数の第１のコネクタに嵌合する複数の第２のコネクタを有する試験装置であって、
前記複数の第２のコネクタの各々を把持するコネクタ把持部、
前記コネクタ把持部を把持する挿抜冶具部、
前記電気器具の外装を把持して前記電気器具の位置決めをする外装把持部、
および、前記挿抜冶具部を前記外装把持部の方向である第１の方向および前記第１の方向と反対方向である第２の方向に移動可能な駆動部、
を備えるコネクタ挿抜冶具と、
前記駆動部に動力を供給する動力部と、
前記電気器具が前記外装把持部に搬入されると、前記動力部を制御して前記駆動部を動作させ、前記複数の第２のコネクタと前記複数の第１のコネクタとを嵌合させて前記電気器具と電気的に接続し、前記電気器具に対して、前記複数の第２のコネクタを介して、電気性能試験を行うための第１の電気信号を送出し、前記電気器具から送出される第２の電気信号を取得して検査する制御部と、
を備え、
前記コネクタ挿抜冶具は、
前記電気器具に搭載された基板に対する前記第１のコネクタの実装位置が公差内でずれていた場合に前記第１のコネクタの位置ずれを吸収する第１の可動部、
を備えることを特徴とする試験装置。
【請求項２】
前記コネクタ挿抜冶具は、
前記電気器具に搭載された前記基板の取り付け位置が公差内でずれていた場合に前記基板の位置ずれを吸収する第２の可動部、
を備え、
前記コネクタ把持部は、前記第１の可動部を介して前記複数の第２のコネクタの各々を把持し、
前記挿抜冶具部は、前記第２の可動部を介して前記コネクタ把持部を把持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記コネクタ挿抜冶具は、前記複数の第２のコネクタを前記複数の第１のコネクタに同時に嵌合させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記挿抜冶具部に位置決めピンが設けられ、
前記外装把持部に前記位置決めピンが挿入可能な穴が設けられている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の試験装置。
【請求項５】
電気器具が有する複数の第１のコネクタに嵌合する複数の第２のコネクタを有する試験装置における試験方法であって、
駆動部が、前記複数の第２のコネクタの各々を把持するコネクタ把持部を有する挿抜冶具部を、前記電気器具が把持された外装把持部の方向である第１の方向に移動させて、前記複数の第２のコネクタを前記電気器具の前記複数の第１のコネクタに嵌合させる第１のステップと、
制御部が、前記複数の第２のコネクタと前記複数の第１のコネクタとが嵌合され電気的に接続された前記電気器具に対して、前記複数の第２のコネクタを介して、電気性能試験を行うための第１の電気信号を送出し、前記電気器具から送出される第２の電気信号を取得して検査する第２のステップと、
前記駆動部が、前記挿抜冶具部を前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に移動させて、前記複数の第２のコネクタと前記複数の第１のコネクタとを分離させる第３のステップと、
を含み、
前記試験装置は、
前記電気器具に搭載された基板に対する前記第１のコネクタの実装位置が公差内でずれていた場合に前記第１のコネクタの位置ずれを吸収する第１の可動部、
を備えることを特徴とする試験方法。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１つに記載の試験装置を備えることを特徴とする組立ライン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電気器具が有する複数の第１のコネクタに嵌合する複数の第２のコネクタを有する試験装置である。試験装置は、複数の第２のコネクタの各々を把持するコネクタ把持部、コネクタ把持部を把持する挿抜冶具部、電気器具の外装を把持して電気器具の位置決めをする外装把持部、および、挿抜冶具部を外装把持部の方向である第１の方向および第１の方向と反対方向である第２の方向に移動可能な駆動部、を備えるコネクタ挿抜冶具を備える。また、試験装置は、駆動部に動力を供給する動力部と、電気器具が外装把持部に搬入されると、動力部を制御して駆動部を動作させ、複数の第２のコネクタと複数の第１のコネクタとを嵌合させて電気器具と電気的に接続し、電気器具に対して、複数の第２のコネクタを介して、電気性能試験を行うための第１の電気信号を送出し、電気器具から送出される第２の電気信号を取得して検査する制御部と、を備える。コネクタ挿抜冶具は、電気器具に搭載された基板に対する第１のコネクタの実装位置が公差内でずれていた場合に第１のコネクタの位置ずれを吸収する第１の可動部を備えることを特徴とする。
【国際調査報告】
2020213355.tif 000014
2020213355.tif 000015
2020213355.tif 000016
2020213355.tif 000017
2020213355.tif 000018
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