JP6636734B2 - 両サイドワーククランプトレイ - Google Patents

Description

本発明はワークを固定する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には、底板８、９（ベースプレート）、枠板１０、および上板１１（カバープレート）といった板状の部材が積層配置されており、可動板３が枠板１０の内側において移動可能に配置された治具（ワーククランプトレイ）が開示されている。このワーククランプトレイでは可動板が移動することにより、収容孔に収容されたワークを収容孔の縁に押し付けて固定することが可能である。

特開２０００−３５７７２９号公報

ワーククランプトレイが利用され得る工程は多様であり、その中の一つとして、ワークとシート状のＦＰＣ［Flexible Printed Circuits］を一緒に固定しておく工程（一例としては、これらを接着するための工程）が挙げられる。この工程では、収容孔内にＦＰＣの一部とワークを収容した後、収容時のワークの位置が出来るだけずれることなく、ＦＰＣとワークを一体的に固定出来ることが望まれる。

このような場合、ワークを収容孔の縁に押し付けて固定するのではなく、収容孔内で可動部が挟み込むようにしてワークを固定することが好ましい。本発明は上述した事情に鑑み、収容孔内で可動部が挟み込むようにしてワークを固定することが可能となるワーククランプトレイの提供を目的とする。

本発明に係るワーククランプトレイは、第１可動プレートと第２可動プレートを含む各プレートが積層配置され、積層方向へワークを収容する収容孔が形成されたワーククランプトレイであって、前記収容孔にワークが収容された状態において、第１可動プレートが前記収容孔内で第１方向へ移動して当該ワークを押さえ、第２可動プレートが前記収容孔内で第１方向と逆である第２方向へ移動して当該ワークを押さえることにより、当該ワークを挟み込んで固定することを特徴とする。

本構成によれば、収容孔内で可動部が挟み込むようにしてワークを固定することが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、第１可動プレートが第１弾性部材を、第２可動プレートが第２弾性部材をそれぞれ有しており、前記収容されたワークが固定されるとき、第１弾性部材と第２弾性部材が当該ワークを挟み込むように付勢する構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、２枚の第１可動プレートを有しており、前記積層方向の位置について、第２可動プレートは前記２枚の第１可動プレートの間に配置されている構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、前記積層方向の位置について、第１弾性部材と第２弾性部材が同じ位置となるように配置されている構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、表面に可動用穴が設けられており、前記可動用穴へピンが挿入されることにより、第１可動プレートと第２可動プレートの少なくとも一方が前記ワークを押さえるように移動する構成としてもよい。

本発明のワーククランプトレイによれば、収容孔内で可動部が挟み込むようにしてワークを固定することが可能となる。

本実施形態に係るクランプトレイを上方から見た構成図である。 図１にａ−ａで示す部分の断面図である。 本実施形態に係るベースプレートの構成図である。 本実施形態に係る上プレートの構成図である。 本実施形態に係る第１可動プレートの構成図である。 本実施形態に係る第２可動プレートの構成図である。 本実施形態に係る仕切りプレートの構成図である。 第２実施形態に係る主要部分の構成図である。 第２実施形態に係る主要部分の形成に関する説明図である。

以下、本発明に係るワーククランプトレイの実施形態について、第１実施形態と第２実施形態を例に挙げ、各図を参照しながら詳述する。但し本発明の内容は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。

１．第１実施形態
まず第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係るワーククランプトレイ１（以下、「クランプトレイ１」と称する）を上方から見た構成図である。なお、内部の構造を理解容易とするため、図１では、内部の主要な構造を点線または破線で透過表示している。また図１の左側には、可動用穴１ｂへの挿入に用いられるピン２を示している。

図１に示すクランプトレイ１は、一片が１００〜１２０ｍｍ程度である平面視略矩形状の外形を有している。そして、その表面にはワークを収容可能とする収容孔１ａが、５個（横方向）×４個（縦方向）のマトリクス状に形成されている。

またクランプトレイ１の表面には、２個の可動用穴１ｂが設けられている。各可動用穴１ｂは、ピン２を挿入することにより、後述する第１可動プレート１３と第２可動プレート１４の可動部を移動させるための穴である。

すなわちクランプトレイ１は、一方の可動用穴１ｂにピン２を挿入すると第１可動プレート１３が右方向へ移動し、他方の可動用穴１ｂにピン２を挿入すると第２可動プレート１４が左方向へ移動するように形成されている。１個のクランプトレイ１に対して２個のピン２が用意され、両方の可動用穴１ｂにピン２が挿入されると、収容孔１ａに収容されたワークが、第１可動プレート１３と第２可動プレート１４の可動部に挟み込まれるようにして固定される。

またクランプトレイ１内部の中央付近には、積層方向へ立つように配置された柱１ｄが設けられている。クランプトレイ１の内部には、柱１ｄを通すための穴が形成されている。

図２に、図１にａ−ａで示す部分の断面図（ａ−ａ断面図）を示す。なお、当該断面図では、収容孔１ａに収容されたＦＰＣとワークが、クランプトレイ１によって固定された状態が示されている。本図に示すようにクランプトレイ１は、第１層Ｌ１〜第４層Ｌ４が、本図での下側から上側の方向（積層方向）へ積層した構成となっている。

第１層Ｌ１は、ベースプレート１１からなる。第２層Ｌ２は、２枚の上プレート１２を積層した構成となっている。第３層Ｌ３は、第１可動プレート１３、仕切りプレート１５、第２可動プレート１４、仕切りプレート１５、および第１可動プレート１３が順に積層した構成となっている。なお、各可動プレート（１３、１４）のすぐ上側には、ごく薄く形成されたスペーサーが挿入されている。第４層Ｌ４は、２枚の上プレート１２が積層した構成となっている。上記の積層配置された各プレートは、所定箇所でのスポット溶接により一体化されている。

次に、上述した各プレート（１１〜１５）の構成について、より詳細に説明する。

図３は、ベースプレート１１の構成図である。本図に示すようにベースプレート１１には、収容孔１ａに対応して設けられた穴１１ａ、および可動用穴１ｂに対応して設けられた穴１１ｂが形成されている。ベースプレート１１は、他のプレートに比べて厚めに形成されており、外形精度の確保に重要な役割を果たす。

図４は、上プレート１２の構成図である。本図に示すように上プレート１２には、収容孔１ａに対応して設けられた穴１２ａ、および可動用穴１ｂに対応して設けられた穴１２ｂが形成されている。なお、上プレート１２は、ベースプレート１１に比べて薄めに形成されている。

図５は、第１可動プレート１３の構成図である。第１可動プレート１３は、枠状の固定部１３ａの中に可動部１３ｂが嵌まり込んだ形態となっており、これらは４箇所のバネ部１３ｃを介して繋がっている。固定部１３ａは他のプレートに溶接固定されているため不動であるが、可動部１３ｂは左右方向へ可動となっている。

また可動部１３ｂには、収容孔１ａに対応した穴１３ｄ、穴１３ｄの左側の壁から右方へ突出した第１弾性部材１３ｅ、可動用穴１ｂに対応した穴１３ｆ、および柱１ｄを通すための穴１３ｈが形成されている。なお、可動用穴１ｂに対応した穴１３ｆは、可動用穴１ｂの一方にピン２が挿入されたときに可動部１３ｂが右方へ移動するように、形状や位置が設定されている。

また収容孔１ａに対応した穴１３ｄそれぞれには、複数個の第１弾性部材１３ｅが上下方向へ並ぶように配置されている。なお、穴１３ｄは収容孔１ａよりも左側へ拡張された形状となっており、この拡張された領域に第１弾性部材１３ｅが収まっている。そのため可動用穴１ｂにピン２が挿入されていない状態では、第１弾性部材１３ｅは収容孔１ａ内に突出しておらず、収容孔１ａへのワークの収容が妨げられることはない。

図６は、第２可動プレート１４の構成図である。第２可動プレート１４は、枠状の固定部１４ａの中に可動部１４ｂが嵌まり込んだ形態となっており、これらは４箇所のバネ部１４ｃを介して繋がっている。固定部１４ａは他のプレートに溶接固定されているため不動であるが、可動部１４ｂは左右方向へ可動となっている。

また可動部１４ｂには、収容孔１ａに対応した穴１４ｄ、穴１４ｄの右側の壁から左方へ突出した第２弾性部材１４ｅ、可動用穴１ｂに対応した穴１４ｆ、および柱１ｄを通すための穴１４ｈが形成されている。なお、可動用穴１ｂに対応した穴１４ｆは、可動用穴１ｂの一方にピン２が挿入されたときに可動部１４ｂが左方へ移動するように、形状や位置が設定されている。

また収容孔１ａに対応した穴１４ｄそれぞれには、複数個の第２弾性部材１４ｅが上下方向へ並ぶように配置されている。なお、穴１４ｄは収容孔１ａよりも右側へ拡張された形状となっており、この拡張された領域に第２弾性部材１４ｅが収まっている。そのため可動用穴１ｂにピン２が挿入されていない状態では、第２弾性部材１４ｅは収容孔１ａ内に突出しておらず、収容孔１ａへのワークの収容が妨げられることはない。

図７は、仕切りプレート１５の構成図である。本図に示すように仕切りプレート１５には、収容孔１ａに対応して設けられた穴１５ａ、可動用穴１ｂに対応して設けられた穴１５ｂが形成されている。そして、領域１５ｃには柱１ｄが接合される。なお、仕切りプレート１５の厚みは、各可動プレート（１３、１４）とほぼ同じ厚みに設定されている。

以上に説明した構成のクランプトレイ１は、第１可動プレート１３と第２可動プレート１４を含む各プレートが積層配置されており、積層方向へワークを収容する収容孔１ａが形成されている。

そして更にクランプトレイ１は、収容孔１ａにワークが収容された状態において、第１可動プレート１３が収容孔１ａ内で右方向（第１方向）へ当該ワークを押さえ、第２可動プレート１４が左方向（第２方向）へ当該ワークを押さえることにより、当該ワークを挟み込んで固定するようになっている。

そのためクランプトレイ１によれば、ワークを収容孔１ａの縁に押し付けて固定するのではなく、収容孔１ａ内で可動部が挟み込むようにしてワークを固定しておくことが出来る。これによりクランプトレイ１は、例えばワークとシート状のＦＰＣを一緒に固定しておく工程（一例としては、これらを接着するための工程）などに好適である。

このような用途では、ワークと収容孔１ａの間にＦＰＣの一部を介在させる格好で、収容孔１ａ内にワークを収容しておくことが出来る。そして、図２に示すように、第１可動プレート１３と第２可動プレート１４の可動部によってＦＰＣごとワークが挟み込まれるようにし、収容時のワークの位置が出来るだけずれることなく、ワークとＦＰＣを一体的に固定しておくことが出来る。

またクランプトレイ１は、第１可動プレート１３が第１弾性部材１３ｅを、第２可動プレート１４が第２弾性部材１４ｅをそれぞれ有している。そして、クランプトレイ１は、収容されたワークを固定する位置へ各可動プレート（１３、１４）が移動した状態において、第１弾性部材１３ｅと第２弾性部材１４ｅが当該ワークを挟み込むように付勢する。これにより、ワークを適切な力で把持固定することが容易となっている。

またクランプトレイ１は、２枚の第１可動プレート１３を有している。そして、積層方向の位置について、第２可動プレート１４は前記２枚の第１可動プレート１３の間に配置されている。そのため、各可動プレート（１３、１４）の弾性部材によりワークが挟み込まれても、ワークが傾いてしまうことなく、ワークを収容孔１ａへ真直ぐに（垂直に）収容した状態が適切に維持される。

なお、各可動プレートが１枚ずつ用いられるようにし、積層方向の位置について、第１弾性部材１３ｅと第２弾性部材１４ｅを同じ位置となるように配置することも可能である。以下、このようにした本発明の実施形態の一例を、第２実施形態として説明する。

２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態は、第１可動プレートおよび第２可動プレートに関する部分を除き、基本的に第１実施形態と同様である。第２実施形態の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分の説明を省略する。

図８は、第２実施形態におけるクランプトレイの主要部分（第１可動プレートと第２可動プレートを含む部分）の構成図である。また図９は、図８に示す主要部分を形成するための手順を模式的に示している。図９に示すように本実施形態では、第１可動プレート２０に高さ調整用の台座２３が取り付けられ、さらに台座２３の上に各バネ部品２２が取付固定されている。そして第１可動プレート２０上に第２可動プレート２１が積層配置される。これにより、第１可動プレート２０と共に移動する各バネ部品２２が、第２可動プレート２１の穴２１ｄに入り込み、第２可動プレート２１の第２弾性部材２１ｅと同じ高さで対向するように配置される。なお、バネ部品２２の厚みが、第２可動プレートの厚みと略同一である場合などには、高さ調整用の台座２３は無くてもよい。

第１可動プレート２０は、枠状の固定部２０ａの中に可動部２０ｂが嵌まり込んだ形態となっており、これらは４箇所のバネ部２０ｃを介して繋がっている。固定部２０ａは他のプレートに溶接固定されているため不動であるが、可動部２０ｂは左右方向へ可動である。

第２可動プレート２１は、枠状の固定部２１ａの中に可動部２１ｂが嵌まり込んだ形態となっており、これらは４箇所のバネ部２１ｃを介して繋がっている。固定部２１ａは他のプレートに溶接固定されているため不動であるが、可動部２１ｂは左右方向へ可動である。

また可動部２１ｂには、収容孔１ａに対応する穴２１ｄが形成されており、穴２１ｄの右側壁から左方へ突出するように第２弾性部材２１ｅが設けられている。また収容孔１ａに対応する穴２１ｄは、収容孔１ａに比べて左側が拡張した形態となっている。そして図８から明らかなように、バネ部品２２は、穴２１ｄの当該拡張した領域へ対応するように、第１可動プレート２０の可動部２０ｂへ取付固定されている。

バネ部品２２は、支持部材２２ａと第１弾性部材２２ｂを有している。支持部材２２ａが第１可動プレート２０上へ取付固定（例えば溶接）されることにより、第１可動プレート２０と第１弾性部材２２ｂが一体化する。第１弾性部材２２ｂは、支持部材２２ａから右方へ突出しており、積層方向（高さ方向）の位置について第２弾性部材２１ｅと同じとなっている。

上記構成により、収容孔１ａにワークが収容された状態においては、第１可動プレート２０の可動部２０ｂが右方向へ移動することで、第１弾性部材２２ｂがワークを左側から押さえ、第２可動プレート２１が左方向へ移動することで、第２弾性部材２１ｅがワークを右側から押さえる。

このようにして第２実施形態では、第１弾性部材２２ｂと第２弾性部材２１ｅが同じ高さでワークを挟んで固定することが可能である。そのため第１弾性部材２２ｂと第２弾性部材２１ｅによりワークが挟み込まれても、ワークが傾いてしまうことなく、ワークを収容孔１ａへ真直ぐに（垂直に）収容した状態が適切に維持される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変形を加えて実施され得る。

本発明は、各種のワークをクランプするワーククランプトレイに利用可能である。

１ ワーククランプトレイ
１ａ 収容孔
１１ ベースプレート
１１a、１１ｂ 穴
１２ 上プレート
１２a、１２ｂ 穴
１３ 第１可動プレート
１３ａ 固定部
１３ｂ 可動部
１３ｃ バネ部
１３ｄ、１３ｆ、１３ｈ 穴
１３ｅ 第１弾性部材
１４ 第２可動プレート
１４ａ 固定部
１４ｂ 可動部
１４ｃ バネ部
１４ｄ、１４ｆ、１４ｈ 穴
１４ｅ 第２弾性部材
１５ 仕切りプレート
１５ａ、１５ｂ 穴
２０ 第１可動プレート
２１ 第２可動プレート
２２ バネ部品
２３ 台座

Claims (5)

1. 第１可動プレートと第２可動プレートを含む各プレートが積層配置され、
   積層方向へワークを収容する収容孔が形成されたワーククランプトレイであって、
   前記収容孔にワークが収容された状態において、
   第１可動プレートが前記収容孔内で第１方向へ移動して当該ワークを押さえ、第２可動プレートが前記収容孔内で第１方向と逆である第２方向へ移動して当該ワークを押さえることにより、当該ワークを挟み込んで固定することを特徴とするワーククランプトレイ。
2. 第１可動プレートが第１弾性部材を、第２可動プレートが第２弾性部材をそれぞれ有しており、
   前記収容されたワークが固定されるとき、第１弾性部材と第２弾性部材が当該ワークを挟み込むように付勢する請求項１に記載のワーククランプトレイ。
3. ２枚の第１可動プレートを有しており、
   前記積層方向の位置について、第２可動プレートは前記２枚の第１可動プレートの間に配置されている請求項１または請求項２に記載のワーククランプトレイ。
4. 前記積層方向の位置について、第１弾性部材と第２弾性部材が同じ位置となるように配置されている請求項２に記載のワーククランプトレイ。
5. 表面に可動用穴が設けられており、
   前記可動用穴へピンが挿入されることにより、第１可動プレートと第２可動プレートの少なくとも一方が前記ワークを押さえるように移動する請求項１から請求項４の何れかに記載のワーククランプトレイ。