JP6062703B2 - 薄型ワーククランプトレイ - Google Patents

Description

本発明は薄型ワーククランプトレイに関し、より詳細には、ワークの位置決め固定と解放とが可能な薄型ワーククランプトレイに関するものである。

例えば、複数個のワークに同時に印刷を行う場合やワークを実装機に供給する場合、半導体ワークにボンディングを行う場合などには、高い精度でワークを位置決め固定することが要求される。

このような要求に対応するため、これまで種々のワーククランプトレイが提案されている（例えば、特許文献１〜３など）。図７に、従来のワーククランプトレイの概説断面図を示す。従来のワーククランプトレイは、ベースプレート１’と、可動プレート４’を収納した枠プレート（不図示）と、カバープレート２’とをこの順で積み重ねた構造を有し、例えば、カバープレート２’に形成されたポスト穴（不図示）にピンを差し込むことによって、バネ部材によって一方向に付勢された可動プレート４’を移動させて収納穴２１’にワーク９ｄが挿入可能な状態とし、ワーク９ｄを挿入した後（図７（ａ））、ポスト穴からピンを引き抜くことによって、バネ部材の付勢力で可動プレート４’を移動させ、可動プレート４’とカバープレート２’とでワーク９ｄを位置決め固定していた（図７（ｂ））。

特開2000-357729号公報 特開平07-183363号公報 特開2006-128585号公報

しかしながら、可動プレート４’とカバープレート２’とでワーク９ｄを位置決め固定する従来のワーククランプトレイでは、可動プレート４’とカバープレート２’とで、ワークに当接する高さ方向位置が異なるため、厚みの薄いワークの場合には、位置決め固定が難しいことがあった。また、ワーク９ｄの、可動プレート４’とカバープレート２’とが当接する部分は所定の強度が要求されるところ、可動プレート４’とカバープレート２’との当接高さ位置が異なると、高さ方向の広い範囲でワーク９ｄを高強度にしておく必要があった。

そこで、本発明の目的は、位置決め固定部材がワークに当接する高さ方向の範囲が狭く、厚みの薄いワークでも位置決め固定することができる薄型ワーククランプトレイを提供することにある。

前記目的を達成する本発明に係る薄型ワーククランプトレイは、ベースプレートと、ベースプレート上に積層配置された枠プレートと、ワークを収容する複数個の位置決め穴が形成され、ワークを固定する位置とワークを解放する位置とに移動可能に枠プレート内に配置された可動プレートと、前記位置決め穴内に位置する不動の当て板と、前記複数個の位置決め穴それぞれの内周面に設けられ、前記当て板の方向にワークを付勢する弾性部材と、前記枠プレート及び前記可動プレート上に積層配置された複数個の収納穴が形成されたカバープレートとを有し、前記位置決め穴及び前記当て板は、２個以上の所定個数の収納穴に対して１つ設けられ、前記可動プレートをワークを固定する位置とすることにより、前記当て板と前記弾性部材とでワークを挟持することを特徴とする。

また、前記弾性部材を前記可動プレートと一体に形成するのが好ましい。

前記可動プレートを移動方向の一方向側に常に付勢する付勢部材をさらに設けるのが好ましい。

前記付勢部材は、枠プレートと一体に形成するのが好ましい。

また、前記付勢部材と、可動プレートと、枠プレートとを一体に形成してもよい。

本発明の薄型ワーククランプトレイでは、位置決め穴内に位置する不動の当て板と、可動プレートの位置決め穴に設けられた弾性部材とでワークを位置決め固定するので、ワークにおける、当て板及び弾性部材の当接位置が高さ方向ほぼ同じ位置となり、厚みの薄いワークでも位置決め固定することができる。

本発明に係る薄型ワーククランプトレイの各部品の平面図である。 本発明に係る薄型ワーククランプトレイの一例を示す平面図である。 収納穴を中心とする付近の拡大平面図である。 本発明に係る薄型ワーククランプトレイによるワークの位置決め固定を説明する部分垂直断面図である。 本発明に係る薄型ワーククランプトレイの他の実施形態を示す拡大平面図である。 本発明に係る薄型ワーククランプトレイのさらに他の実施形態を示す拡大平面図である。 従来のワーククランプトレイによるワークの位置決め固定を説明する部分垂直断面図である。

以下、本発明に係る薄型ワーククランプトレイについて図に基づいて詳述するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る薄型ワーククランプトレイ（以下、「クランプトレイ」と記すことがある）の各部品の平面図をそれぞれ示す。クランプトレイは、円柱状のワーク（図４に図示）９ａを収納可能な複数の円形の収納穴２１ａが形成され、四角形状の外形の一辺に凹部２２ａが形成されたカバープレート２ａと、カバープレート２ａと同じほぼ外形で、略コ字状に形成された枠プレート３と、カバープレート２ａの収納穴２１ａに対応する位置を含む領域に位置決め穴４１ａが複数の形成され、枠プレート３の中央空間に波状のバネ部７を介して枠プレート３と一体に形成された可動プレート４ａと、カバープレート２ａと同じ四角形状の外形で一辺に凹部１２ａが形成され、カバープレート２ａの収納穴２１ａのそれぞれに対応する位置に、収納穴２１ａよりも短い半径の円周上に所定間隔で吸引孔１１が形成されたベースプレート１と、位置決め穴４１ａ内に位置するようにベースプレート１上に固定された当て板５ａとを有する。そして、ベースプレート１と、枠プレート３及び可動プレート４ａの一体成形体と、カバープレート２ａとがこの順で積層されている。なお、ワーク９ａの挟持高さ位置を調整したり、可動プレート４ａの移動を円滑にする観点などから、ベースプレート１と枠プレート３との間及び枠プレート３とカバープレート２ａとの間の少なくとも一方の間に所定厚さのスペーサープレートを介装しても構わない。

可動プレート４ａの一辺には外方に突出した突部４２が形成されている。また、位置決め穴４１ａの内周面には、収納穴２１ａのそれぞれに対応する位置に、弾性部材６ａが可動プレート４ａと一体に形成されている。弾性部材６ａは、Ｖ字形状の凹部６１１が形成された当接部６１ａと、ワーク９ａを当て板５ａの方向に付勢する波状の一対の板バネ部６２１，６２２とを有する。弾性部材６ａは可動プレート４ａと別体に作製し、可動プレート４ａに取り付けても構わないが、部品数の増加を抑えクランプトレイの組み立て作業を容易化する観点などからは、弾性部材６ａは可動プレート４ａと一体に形成するのが望ましい。弾性部材６ａと可動プレート４ａとを一体形成するには従来公知の形成方法を用いることができ、中でもフォトエッチング加工が好適に使用できる。

また、各プレートが積層された状態において、可動プレート４ａの位置決め穴４１ａには、ベースプレート１上に取り付けられた当て板５ａが入り込む。このとき、当て板５ａの一方の長辺に形成された半円状の凹部５１ａは、弾性部材６ａの当接部６１ａと対向するように位置する。なお、可動プレート４ａが移動した場合でも当て板５ａは可動プレート４ａと接触することはなく、後述するように、当接部６１ａの凹部６１１と当て板５ａの凹部５１ａとでワーク９ａが挟持される。

ベースプレート１と枠プレート３及び枠プレート３とカバープレート２ａとの接合は、例えばスポット溶接やネジによる締結など従来公知の接合方法を用いることができる。また、ベースプレート１とカバープレート２ａ、枠プレート３とを磁性体材料で構成した場合には、磁石によってそれらを接合するようにしてもよい。

この実施形態では、位置決め穴４１ａ及び当て板５ａを複数個の収納穴２１ａに対して１つ設けていたが、収納穴２１ａごとに位置決め穴４１ａ及び当て板５ａを設けるようにしてももちろん構わない。また、当接部６１ａの凹部６１１及び当て板５ａの凹部５１ａの形状は、これらで挟持するワークの形状に合わせて適宜決定すればよい。

図２に、図１の各プレートを積層したクランプトレイの平面図を、図３に、収納穴２１ａを中心とする付近の拡大平面図をそれぞれ示す。図２に示すように、可動プレート４ａの突部４２が、カバープレート２ａ及びベースプレート１の左辺に形成された凹部２２ａ及び凹部１２ａから突出している。また、図３に示すように、各収納穴２１ａからは、当接部６１ａの一部と当て板５ａの一部とが露出し、ベースプレート１に形成された吸引孔１１が、収納穴２１ａと同心円状に見える。

このような構成のクランプトレイによって円柱状のワーク９ａを挟持する場合には、カバープレート２ａ及びベースプレート１の凹部２２ａ及び凹部１２ａから突出している可動プレート４ａの突部４２を、クランプトレイの内方へ押圧する。すると、図４（ａ）に示すように、可動プレート４ａがバネ部７の付勢力に抗して当て板５ａから離れる方向に移動し、当接部６１ａと当て板５ａとの間隔が、ワーク９ａの直径よりも広くなり、当接部６１ａと当て板５ａとの間にワーク９ａが入り込む。次に、可動プレート４ａの突部４２に加えていた押圧力を解除すると、可動プレート４ａは、バネ部７の付勢力によって当て板５ａの方向に移動する。これによって、ワーク９ａは、当接部６１ａと当て板５ａとの間で挟持される。このとき、吸引孔１１から吸引してワーク９ａの固定をより強固なものとしてもよい。このように、本発明のクランプトレイでは、ワーク９ａにおける、当て板５ａ及び当接部６１ａの当接位置が高さ方向でほぼ同じ位置となるので、厚みの薄いワークでも位置決め固定することができる。

位置決め固定されたワーク９ａを収納穴２１ａから取り出す場合は、突部４２をクランプトレイの内方へ押圧し、可動プレート４ａを固定位置から解放位置に移動させて、当接部６１ａと当て板５ａとによるワーク９ａの挟持を解除すればよい。

図５に、本発明に係るクランプトレイの他の実施形態を示す。この図に示すクランプトレイは、直方体形状のワーク９ｂを位置決め固定するためのものである。なお、図５は、カバープレートを取り外した状態の、可動プレート４ｂ及び当て板５ｂの平面図であり、カバープレートの収納穴２１ｂは破線で示している。

ベースプレート上の所定位置に当て板５ｂが固定され、ベースプレート上に可動プレート４ｂが移動可能に設けられてる。当て板５ｂには、開口幅がワーク９ｂの長手方向の長さとほぼ同じ長さの略長方形状の凹部５２が形成されている。一方、可動プレート４ｂには、長方形状の当接部６１ｂと波状の板バネ部６２ｂとを有する弾性部材６ｂが可動プレート４ｂと一体に成形されている。そして、可動プレート４ｂは、当接部６１ｂが当て板５ｂの凹部５２に進入するように配置されている。図５（ａ）に示す通常状態では、当接部６１ｂと当て板５ｂとの距離が、ワーク９ｂの短手方向の幅よりも短く、当接部６１ｂと当て板５ｂとの間にワーク９ｂが入り込むことはない。

このような構成のクランプトレイでワーク９ｂを位置決め固定する場合は、可動プレート４ｂを当て板５ｂから離れる方向（図５では右方向）に移動させて、当接部６１ｂと当て板５ｂとの距離を、ワーク９ｂの短手方向の幅よりも長くした後、カバープレートの収納穴２１ｂから、当接部６１ｂと当て板５ｂとの間にワーク９ｂを入り込ませる（図５（ｂ））。次いで、可動プレート４ｂを当て板５ｂの方向（図５の左方向）に移動させ、当接部６１ｂをワーク９ｂに当接させて、凹部５２の奥側壁でワーク９ｂを位置決めすると同時に、凹部５２と当接部６１ｂとでワーク９ｂを挟持し固定する（図５（ｃ））。

図６に、本発明に係るクランプトレイのさらに他の実施形態を示す。この図に示すクランプトレイは、直方体形状のワーク９ｃを位置決め固定するためのものである。なお、図６は、カバープレートを取り外した状態の、可動プレート４ｃ及び当て板５ｃの平面図である。

可動プレート４ｃがベースプレート上に移動可能に設けられ、可動プレート４ｃに形成された位置決め穴４１ｃ内に位置するように、正方形状の当て板５ｃがベースプレート上に固定されている。当て板５ｃの１つの角部には、長方形状の切り欠き部５１ｃが形成されている。一方、可動プレート４ｃには弾性部材６ｃが可動プレート４ｃと一体に成形されている。弾性部材６ｃは、Ｖ字形状の切り欠き部６１２が形成された当接部６１ｃと、波状の一対の板バネ部６２３，６３４とを有する。弾性部材６ｃは、可動プレート４ｃと別体に作製し、可動プレート４ｃに取り付けても構わないが、部品数の増加を抑えクランプトレイの組み立て作業を容易化する観点などからは、弾性部材６ｃと可動プレート４ｃとは一体に形成するのが望ましい。弾性部材６ｃと可動プレート４ｃとを一体形成するには従来公知の形成方法を用いることができ、中でもフォトエッチング加工が好適に使用できる。

このような構成のクランプトレイは、図６（ａ）に示す通常状態では、当接部６１ｃの切り欠き部６１２と当て板５ｃの切り欠き部５１ｃとで形成される平面領域が、ワーク９ｃの平面形状よりも狭く、当接部６１ｃと当て板５ｃとの間にワーク９ｃが入り込むことはない。クランプトレイでワーク９ｃを位置決め固定する場合には、可動プレート４ｃを当て板５ｃから離れる方向（図６では右下方向）に移動させて、当接部６１ｃの切り欠き部６１２と当て板５ｃの切り欠き部５１ｃとで形成される平面領域を、ワーク９ｃの平面形状よりも広くした後、不図示のカバープレートの収納穴から、当接部６１ｃの切り欠き部６１２と当て板５ｃの切り欠き部５１ｃとで形成される平面領域にワーク９ｃを入り込ませる（図６（ｂ））。次いで、可動プレート４ｃを当て板５ｃの方向（図６の左上方向）に移動させ、当接部６１ｃをワーク９ｃに当接させて、当接部６１ｃの切り欠き部６１２と当て板５ｃの切り欠き部５１ｃとでワーク９ｃを位置決めすると同時に挟持し固定する（図６（ｃ））。

位置決め固定されたワーク９ｃをクランプトレイから取り外す場合は、可動プレート４ｃを当て板５ｃから離れる方向（図６では右下方向）に移動させて、当接部６１ｃの切り欠き部６１２と当て板５ｃの切り欠き部５１ｃとで形成される平面領域を、ワーク９ｃの平面形状よりも広くし、当接部６１ｃの切り欠き部６１２と当て板５ｃの切り欠き部５１ｃとによるワーク９ｃの挟持を解除すればよい。

図１〜図４に示した本発明に係るクランプトレイの実施形態では、可動プレート４ａはバネ部７によってワーク９ａを固定する方向に常に付勢されていたが、バネ部７を用いることなく、ワーク９ａを固定する位置と解放する位置とに可動プレート４ａを移動させるようにしても構わない。また、可動プレート４ａをバネ部材によってワーク９ａを解放する方向に常に付勢するようにしても構わない。そしてまた、可動プレート４ａに形成する突部４２は、カバープレート２ａやベースプレート１の表面から外方に突出するようにしても構わない。さらには、本出願人が特開2006-128585号公報において提案した、ベースプレート、可動プレート、カバープレートのそれぞれに形成した穴にピンを挿入して穴の位置を一致させることによって可動プレート４ａが移動させる構成としてももちろん構わない。

本発明の薄型ワーククランプトレイでは、位置決め穴内に位置する不動の当て板と、可動プレートの位置決め穴に設けられた弾性部材とでワークを位置決め固定するので、ワークにおける、当て板及び弾性部材の当接位置が高さ方向ほぼ同じ位置となり、厚みの薄いワークでも位置決め固定することができ有用である。

１ ベースプレート
２ａ カバープレート
３ 枠プレート
４ａ，４ｂ，４ｃ 可動プレート
５ａ，５ｂ，５ｃ 当て板
６ａ，６ｂ，６ｃ 弾性部材
７ バネ部（付勢部材）
９ａ，９ｂ，９ｃ ワーク
２１ａ 収納穴
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 位置決め穴

Claims (5)

1. ベースプレートと、
   ベースプレート上に積層配置された枠プレートと、
   ワークを収容する複数個の位置決め穴が形成され、ワークを固定する位置とワークを解放する位置とに移動可能に枠プレート内に配置された可動プレートと、
   前記位置決め穴内に位置する不動の当て板と、
   前記複数個の位置決め穴それぞれの内周面に設けられ、前記当て板の方向にワークを付勢する弾性部材と、
   前記枠プレート及び前記可動プレート上に積層配置された複数個の収納穴が形成されたカバープレートと
   を有し、
   前記位置決め穴及び前記当て板は、２個以上の所定個数の収納穴に対して１つ設けられ、
   前記可動プレートをワークを固定する位置とすることにより、前記当て板と前記弾性部材とでワークを挟持することを特徴とする薄型ワーククランプトレイ。
2. 前記弾性部材が前記可動プレートと一体に形成されている請求項１記載の薄型ワーククランプトレイ。
3. 前記可動プレートを移動方向の一方向側に常に付勢する付勢部材をさらに有する請求項１又は２に記載の薄型ワーククランプトレイ。
4. 前記付勢部材が、枠プレートと一体に形成されている請求項３記載の薄型ワーククランプトレイ。
5. 前記付勢部材と、可動プレートと、枠プレートとが一体に形成されている請求項４記載の薄型ワーククランプトレイ。