JP2010250557A - Touch panel inspection machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、タッチパネルを試験、検査するために、タッチパネルへ任意の加圧力を加える検査装置の機構に関するものである。 The present invention relates to a mechanism of an inspection apparatus that applies an arbitrary pressure to a touch panel in order to test and inspect the touch panel.
従来のタッチパネル検査機はパネル面に負荷を加えるために、2本の支柱の間に回動自在に軸支されたアーム先端に1個の略錐状のペン部材を付けた構造となっている(例えば、特許文献1参照)。 The conventional touch panel inspection machine has a structure in which one substantially cone-shaped pen member is attached to the end of an arm pivotally supported between two support columns in order to apply a load to the panel surface. (For example, refer to Patent Document 1).
従来のタッチパネル検査機においては、アーム先端のペン部材の位置におもりを付けて、加圧力を発生させるため、一定の加圧力しか与えられず、加圧力の値を変更する場合は、質量の違うおもりに交換する必要があり、そのため、加圧位置を移動しながら加圧力を変化させることができないという問題点があった。またアーム部材にも質量があるため、アーム質量分よりも小さな加圧力を加えられず、ペン部材は1個のため、同時に複数位置を加圧することができなかった。 In a conventional touch panel inspection machine, a weight is applied to the position of the pen member at the tip of the arm to generate pressure, so only a constant pressure is applied. When changing the value of the pressure, the mass is different. There is a problem in that the pressure cannot be changed while moving the pressurizing position. Further, since the arm member also has a mass, a pressing force smaller than the arm mass cannot be applied, and since there is one pen member, a plurality of positions cannot be pressurized simultaneously.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、パネル上の複数の任意の位置に任意の荷重で加圧する機構を備え、計測器で測定した加圧力を確認可能なタッチパネル検査機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a mechanism that pressurizes a plurality of arbitrary positions on the panel with an arbitrary load, and can confirm a pressing force measured by a measuring instrument. The purpose is to obtain a touch panel inspection machine.
この発明に係るタッチパネル検査機は、平板のタッチパネルに力を加えながら検査するタッチパネル検査機において、上記タッチパネルが置かれるワーク固定ユニットと、上記タッチパネルの面に垂直に力を加える加圧ユニットと、上記加圧ユニットを上記タッチパネルの面に垂直な軸方向に移動するZ駆動軸と、上記Z駆動軸を上記タッチパネルの面内で直交する一方の軸方向に移動するX駆動軸と、上記ワーク固定ユニットを上記タッチパネルの面内で直交する他方の軸方向に移動するY駆動軸と、を備え、上記加圧ユニットは、上記Z駆動軸の移動方向に可動自在に支持される加圧マスおよび上記加圧マスを上記Z駆動軸の一方の移動方向に付勢する圧縮ばねまたは引っ張る引張りばねを有し、上記加圧マスは、上記タッチパネルを垂直に加圧する複数の加圧ペンと、複数の上記加圧ペンをそれぞれ支持するとともに昇降する複数のエアーシリンダーと、複数の上記エアーシリンダーをそれぞれ支持するとともに水平方向に移動する複数の駆動軸と、複数の上記駆動軸を支持するとともに水平面内で回転する回転駆動軸と、上記回転駆動軸を支持するとともに上記回転駆動軸に加わる力を計測する荷重計と、を含む。 The touch panel inspection machine according to the present invention is a touch panel inspection machine that inspects while applying force to a flat touch panel, a work fixing unit on which the touch panel is placed, a pressure unit that applies a force perpendicular to the surface of the touch panel, and the above A Z drive shaft that moves the pressure unit in an axial direction perpendicular to the surface of the touch panel, an X drive shaft that moves the Z drive shaft in one axial direction perpendicular to the surface of the touch panel, and the work fixing unit And a Y drive shaft that moves in the direction of the other axis orthogonal to each other in the plane of the touch panel, and the pressurizing unit includes a pressurizing mass that is movably supported in the moving direction of the Z drive shaft, and the pressurizing unit. A compression spring that pulls the pressure mass in one moving direction of the Z drive shaft, or a tension spring that pulls the pressure mass; A plurality of pressure pens that pressurize, a plurality of air cylinders that support and move the plurality of pressure pens, and a plurality of drive shafts that respectively support the plurality of air cylinders and move in the horizontal direction; A rotation drive shaft that supports the plurality of drive shafts and rotates in a horizontal plane; and a load meter that supports the rotation drive shaft and measures a force applied to the rotation drive shaft.
この発明に係るタッチパネル検査機は、複数の加圧ペンを含む加圧マスを圧縮ばねで支持し、荷重計に取り付けたことにより、タッチパネル上面の複数の任意の位置に任意の荷重を自動でかけることができ、実際にかかっている加圧力を荷重計で確認することができるという効果を奏する。 The touch panel inspection machine according to the present invention automatically applies an arbitrary load to a plurality of arbitrary positions on the upper surface of the touch panel by supporting a pressure mass including a plurality of pressure pens with a compression spring and attaching the pressure mass to a load cell. It is possible to check the actual applied pressure with a load meter.
以下、本発明のタッチパネル検査機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るタッチパネル検査機の正面図(a)と側面図(b)である。
この発明の実施の形態1に係るタッチパネル検査機は、図1に示すように、空間の直交した3軸に物を動かすとともに、X駆動軸2、Z駆動軸3、Y駆動軸4を備える3軸駆動装置1およびZ駆動軸3に取り付けられる加圧ユニット5を有する。なお、タッチパネル検査機を正面から見て、左右方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸とする。
加圧ユニット5は、Z駆動軸3に固定されるリニアガイド15およびリニアガイド15に取り付けられて上下方向に移動されるとともに、圧縮ばね16により下方から保持される加圧マス14を有する。
Hereinafter, preferred embodiments of a touch panel inspection machine of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are a front view and a side view of a touch panel inspection machine according to
As shown in FIG. 1, the touch panel inspection machine according to
The pressurizing unit 5 includes a linear guide 15 fixed to the
加圧マス14は、リニアガイド15に取り付けられる荷重計13、荷重計13の測定軸に取り付けられる回転駆動軸12、回転駆動軸12の下部に取り付けられる水平駆動軸A8と水平駆動軸B11、水平駆動軸A8に取り付けられるエアーシリンダーA7、エアーシリンダーA7に取り付けられる加圧ペンA6、水平駆動軸B11に取り付けられるエアーシリンダーB10、エアーシリンダーB10に取り付けられる加圧ペンB9を有する。
The pressurizing
3軸駆動装置1のY駆動軸4にはワーク固定ユニット17が取り付けられている。ワーク固定ユニット17は、上部にタッチパネル置き台18を有し、ワークであるタッチパネル19をタッチパネル置き台18に固定できる構造となっている。
A
次に、タッチパネル検査機を用いてタッチパネル19を検査する動作について説明する。
図2は加圧ペンA6と加圧ペンB9の間隔を変化させるときの様子を示すものである。
図2(a)に示すように、加圧ペンA6と加圧ペンB9をそれぞれ水平駆動軸A8と水平駆動軸B11により水平方向に近づくように移動し、図2(b)に示すように、加圧したいタッチパネル19の狭い間隔の2点を加圧する。
Next, the operation | movement which test | inspects the
FIG. 2 shows a state where the distance between the pressure pen A6 and the pressure pen B9 is changed.
As shown in FIG. 2A, the pressure pen A6 and the pressure pen B9 are moved so as to approach the horizontal direction by the horizontal drive shaft A8 and the horizontal drive shaft B11, respectively, and as shown in FIG. Two points at a narrow interval on the
図3は加圧ペンA6と加圧ペンB9の並ぶ向きを変化させるときの様子を示すものである。
図3(a)に示すように、X軸方向に並んでいるときを標準とし、標準に並んでいる加圧ペンA6と加圧ペンB9を、回転駆動軸12により水平駆動軸A8と水平駆動軸B11を水平面内で回転させることにより、並ぶ向きを変える。そして、図3(b)に示すように、標準の並びから水平面内で90度回転させてY軸方向に離間したタッチパネル19の2点を加圧する。
このように、回転駆動軸12により加圧ペンA6と加圧ペンB9の並ぶ向きを任意に可変することができる。
FIG. 3 shows a state in which the direction in which the pressure pen A6 and the pressure pen B9 are arranged is changed.
As shown in FIG. 3 (a), when the
As described above, the direction in which the pressure pen A6 and the pressure pen B9 are arranged can be arbitrarily changed by the
図4は3軸駆動装置1のX駆動軸2とY駆動軸4の動作により、加圧ペンA6および加圧ペンB9をワークであるタッチパネル19の加圧したい位置に移動した様子を示すものである。
図4(a)に示すように、水平駆動軸A8、水平駆動軸B11および回転駆動軸12により加圧ペンA6と加圧ペンB9の間隔と並びの向きを調整された加圧ユニット5をX駆動軸2により左右に移動し、図4(b)に示すように、Y駆動軸4によりワーク固定ユニット17を前後に移動してタッチパネル19の所望の2点の上方に加圧ペンA6と加圧ペンB9がくるように調整する。
FIG. 4 shows a state in which the pressure pen A6 and the pressure pen B9 are moved to a position to be pressed on the
As shown in FIG. 4 (a), the pressure unit 5 in which the distance between the pressure pen A6 and the pressure pen B9 and the orientation of the pressure pen B9 are adjusted by the horizontal drive shaft A8, the horizontal drive shaft B11, and the
図5は3軸駆動装置1のZ駆動軸3により加圧ユニット5をZ軸方向に下げていき、ワークであるタッチパネル19に加圧ペンA6および加圧ペンB9で加圧力を加えていく過程を示すものである。なお、荷重計13には加圧マス14の質量Wが事前にかかりマイナスの値がでているが、表示はその時点で0にオフセット設定しておく。
図5(a)では加圧ペンA6および加圧ペンB9がタッチパネル19の上面に触れた状態で、この時、加圧マス14の質量Wは全て圧縮ばね16で受けられており、タッチパネル19への加圧力W2は0になっている。
FIG. 5 shows a process in which the pressure unit 5 is lowered in the Z-axis direction by the
In FIG. 5A, the pressure pen A6 and the pressure pen B9 are in contact with the upper surface of the
図5(b)では、Z駆動軸3をさらに下げて、加圧マス14はタッチパネル19に載り、高さ位置はそのままで、Z駆動軸3に直結している圧縮ばね16の下プレート20が下がり、圧縮ばね16が少し伸びた状態を示す。この時、加圧マス14の質量Wは、タッチパネル19と圧縮ばね16に分散されている。タッチパネル19側に加わっている質量W2がタッチパネル19を加圧する力となる。Z駆動軸3を降下させて、圧縮ばね16の伸びが大きくなるほど、加圧マス14の質量分配がタッチパネル19側に増加し、圧縮ばね16側が減少する。
In FIG. 5B, the
図5(c)ではZ駆動軸3を完全に下げた状態で、加圧マス14は圧縮ばね16から完全に離れ、加圧マス14の質量Wはタッチパネル19で全て受け持たれ、加圧マス14の質量W全てが加圧力W2となる。荷重計13には動作時の加圧力W2が表示され、その表示値がタッチパネル19への加圧力となる。
In FIG. 5C, the pressurizing
このように、Z駆動軸3を上下方向に移動することにより、タッチパネル19への加圧力を任意に変化させることができる。
また、圧縮ばね16を介して、加圧マス14をタッチパネル19に載せるので、ばね定数を利用して、上下方向の動きに対して緩やかに加圧力を変化させることができ、微妙な加圧力の設定を可能にしている。
In this way, the pressure applied to the
Further, since the pressurizing
図6は加圧ペンA6をエアーシリンダーA7により伸ばした状態を示すものである。1点だけを加圧する場合はこの状態でタッチパネル検査機を動作させる。 FIG. 6 shows a state in which the pressure pen A6 is extended by the air cylinder A7. When only one point is pressurized, the touch panel inspection machine is operated in this state.
上記構成により本タッチパネル検査機を用いれば、3軸駆動装置1、水平駆動軸A8、水平駆動軸B11、回転駆動軸12を動作させる動作プログラムを実行することにより、任意の位置のタッチパネル19を一定または変化する加圧力で加圧することが可能である。
また、3軸駆動装置1の誤動作により、加圧ユニット5が完全に下がった状態でも、加圧マス14の全質量Wがタッチパネル19に加わるだけなので、加圧マス14の質量Wをタッチパネル19を破壊することが無い範囲にしておくことで、タッチパネル19を破壊することはない。
If this touch panel inspection machine is used with the above configuration, the
In addition, even when the pressure unit 5 is completely lowered due to a malfunction of the
実施の形態2.
図7は、この発明の実施の形態2に係るタッチパネル検査機の正面図(a)と側面図(b)である。
この発明の実施の形態2に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態1に係るタッチパネル検査機のワーク固定ユニット17に角度調整機構21を追加したことが異なり、それ以外は同様なので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
角度調整機構21は、ワークであるタッチパネル19の上面を3軸駆動装置1のX駆動軸2とY駆動軸4で形成される平面に対して平行になるように調整する。
このようにタッチパネル19の上面をX駆動軸2とY駆動軸4で形成される平面に対して平行になるように調整すると、加圧ユニット5がX駆動軸2とY駆動軸4で形成される平面内を移動したときZ軸方向、すなわちタッチパネル19の厚み方向の変化が少なくなるため、正確な加圧力をタッチパネル19に加えることができる。
7 is a front view (a) and a side view (b) of a touch panel inspection machine according to
The touch panel inspection machine according to the second embodiment of the present invention is different in that the
The
Thus, when the upper surface of the
実施の形態3.
図8は、この発明の実施の形態3に係るタッチパネル検査機の正面図(a)と側面図(b)である。
この発明の実施の形態3に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態1に係るタッチパネル検査機にローリング軸22を追加したことが異なり、それ以外は同様なので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
ローリング軸22は、水平駆動軸A8および水平駆動軸B11の背面に設けられており、水平駆動軸A8および水平駆動軸B11をローリング軸22を回動中心にして回動するようにした機構である。タッチパネル19の2点を押す場合、タッチパネル19上面が斜めになっていても、このローリング軸22の回動により、加圧ペンA6および加圧ペンB9のどちらか一方だけの片当たりを防止し、両方がタッチパネル19に加圧力を加えることができる。
FIG. 8: is the front view (a) and side view (b) of the touchscreen inspection machine which concern on
The touch panel inspection machine according to the third embodiment of the present invention is different in that the rolling
The rolling
実施の形態4.
図9は、この発明の実施の形態4に係るタッチパネル検査機の正面図(a)と側面図(b)である。
この発明の実施の形態4に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態1に係るタッチパネル検査機の圧縮ばね16の替りに引張りばね24を有することが異なり、それ以外は同様なので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
このように圧縮ばね16の替りに引張りばね24を用いて加圧マス14を上部から吊るすことにより、圧縮ばね16の働きと同様の効果が得られる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9: is the front view (a) and side view (b) of the touchscreen inspection machine which concern on Embodiment 4 of this invention.
The touch panel inspection machine according to the fourth embodiment of the present invention is different in that it has a
Thus, by suspending the pressurizing
実施の形態5.
図10は、この発明の実施の形態5に係るタッチパネル検査機の正面図(a)と側面図(b)である。
この発明の実施の形態5に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態2に係るタッチパネル検査機に水平駆動軸C25、エアーシリンダーC26および加圧ペンC27を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
水平駆動軸C25は、回転駆動軸12の下部に取り付けられ、エアーシリンダーC26は、水平駆動軸C25に取り付けられ、加圧ペンC27は水平駆動軸C26に取り付けられている。
このように水平駆動軸C25、エアーシリンダーC26および加圧ペンC27を一式追加すると、同時に3点の検査を行うことができる。
なお、水平駆動軸、エアーシリンダーおよび加圧ペンを4式以上用意することにより同時に4点以上で検査を行うことができる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 10: is the front view (a) and side view (b) of the touchscreen inspection machine which concern on Embodiment 5 of this invention.
The touch panel inspection machine according to Embodiment 5 of the present invention is different from the touch panel inspection machine according to
The horizontal drive shaft C25 is attached to the lower part of the
When a set of the horizontal drive shaft C25, the air cylinder C26 and the pressure pen C27 is added in this way, three points can be inspected at the same time.
In addition, by preparing four or more horizontal drive shafts, air cylinders, and pressure pens, it is possible to perform inspection at four or more points at the same time.
なお、上述の実施の形態1では水平駆動軸A8および水平駆動軸B11と回転駆動軸12とを電動動作としたが、水平駆動軸、回転駆動軸を手動式としても、加圧2点の相対位置を一定でタッチパネル上面の任意の位置に任意の加圧力が得られる。
In the first embodiment described above, the horizontal drive shaft A8 and the horizontal drive shaft B11 and the
また、この発明をタッチパネルの検査をする場合について述べたが、その他のスイッチやボタンの打鍵、パネル面上のスライドの検査にも利用できることはいうまでもない。 Although the present invention has been described for the case of inspecting a touch panel, it goes without saying that the present invention can also be used for inspecting keys on other switches and buttons and slides on a panel surface.
1 3軸駆動装置、2 X駆動軸、3 Z駆動軸、4 Y駆動軸、5 加圧ユニット、6、9、27 加圧ペン、7、10、26 エアーシリンダー、8、11、25 水平駆動軸、12 回転駆動軸、13 荷重計、14 加圧マス、15 リニアガイド、16 圧縮ばね、17 ワーク固定ユニット、18 タッチパネル置き台、19 タッチパネル、20 下プレート、21 角度調整機構、22 ローリング軸、24 引張りばね。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記タッチパネルが置かれるワーク固定ユニットと、
上記タッチパネルの面に垂直に力を加える加圧ユニットと、
上記加圧ユニットを上記タッチパネルの面に垂直な軸方向に移動するZ駆動軸と、
上記Z駆動軸を上記タッチパネルの面内で直交する一方の軸方向に移動するX駆動軸と、
上記ワーク固定ユニットを上記タッチパネルの面内で直交する他方の軸方向に移動するY駆動軸と、
を備え、
上記加圧ユニットは、上記Z駆動軸の移動方向に可動自在に支持される加圧マスおよび上記加圧マスを上記Z駆動軸の一方の移動方向に付勢する圧縮ばねまたは引っ張る引張りばねを有し、
上記加圧マスは、
上記タッチパネルを垂直に加圧する複数の加圧ペンと、
複数の上記加圧ペンをそれぞれ支持するとともに昇降する複数のエアーシリンダーと、
複数の上記エアーシリンダーをそれぞれ支持するとともに水平方向に移動する複数の駆動軸と、
複数の上記駆動軸を支持するとともに水平面内で回転する回転駆動軸と、
上記回転駆動軸を支持するとともに上記回転駆動軸に加わる力を計測する荷重計と、
を含むことを特徴とするタッチパネル検査機。 In a touch panel inspection machine that inspects while applying force to a flat touch panel,
A work fixing unit on which the touch panel is placed;
A pressure unit that applies a force perpendicular to the surface of the touch panel;
A Z drive shaft that moves the pressure unit in an axial direction perpendicular to the surface of the touch panel;
An X drive shaft that moves the Z drive shaft in one axial direction orthogonal within the plane of the touch panel;
A Y drive shaft for moving the work fixing unit in the other axial direction perpendicular to the surface of the touch panel;
With
The pressurizing unit has a pressurizing mass that is movably supported in the moving direction of the Z drive shaft, and a compression spring or a tension spring that urges the pressurizing mass in one moving direction of the Z drive shaft. And
The pressurized mass is
A plurality of pressure pens for vertically pressing the touch panel;
A plurality of air cylinders supporting and supporting the plurality of pressure pens, respectively;
A plurality of drive shafts that respectively support the plurality of air cylinders and move in the horizontal direction;
A rotary drive shaft that supports the plurality of drive shafts and rotates in a horizontal plane;
A load cell that supports the rotational drive shaft and measures the force applied to the rotational drive shaft;
Touch panel inspection machine characterized by including.
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