JP2004074351A - ワーク保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】皺や弛み等を無くしてワークをワークホルダに保持する。
【解決手段】ワークホルダ１において、ワークＷの４コーナーに相当する箇所に位置決めピン１１をワークＷの対角線方向に移動可能に設け、前記ワークホルダ１に、その位置決めピン１１をワークＷの対角線方向に向けて外側に所定量移動させて所定の張力を付与するピン移動用駆動装置２を設けたり、ワークホルダの所要箇所にワークを解除可能に挟持するクランプ体を設け、前記ワークホルダにクランプ体を所定量移動させてワークに所定の張力を付与するクランプ移動用駆動装置を設ける。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、裏打フィルムで補強したセラミックスグリーンシート、フレキシブル配線基板、可撓性フィルム、金属箔等の薄板状物等のワークを保持し穿孔部に搬送してそのワークに所要の穿孔加工を施す前にワークを保持させるワーク保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
裏打フィルムで補強したセラミックスグリーンシート、フレキシブル配線基板、可撓性フィルム、金属箔等の薄板状物等の可撓性を有するワークは、ワークホルダと呼称される平面視枠状の治具に保持される。
そして、そのワークホルダを移動機構先端のチャックで挟持して機台の上面に沿うようにＸ・Ｙ軸線方向に制御動して穿孔部でワークの所要の穿孔加工が行われる。
そのワークホルダにワークを保持する方式としては、位置決めピンによる係合方式（Ａ号）、テープによる貼着方式（Ｂ号）が挙げられる。
そして、係合方式（Ａ号）は、ワークホルダの対角コーナーに位置決めピンを突設形成し、該位置決めピンにワークの対角コーナーに開孔した位置決め孔を係合させることによってワークを保持する。
また、貼着方式（Ｂ号）は、ワークホルダの構成枠部４辺または対向する構成枠部２辺に１０ｍｍ程度幅寸法のテープでワークを貼着する。
【０００３】
前記する貼着方式（Ｂ号）の場合、皺や弛み等を無くしてワークを保持し難いばかりでなく、枠張機を使用して１０ｍｍ程度幅のテープで小さな面積をもって貼着されるものであるから、ワークを保持するために比較的大きな強度でテープを貼着する必要があり、穿孔加工後のテープの剥離作業が非常に面倒であり、剥離する際に時としてワークホルダを擦る作業を強いりワークホルダを痛めたり、ワークの貼着面を傷つける問題があり、また特殊な剥離機も必要とする。
その点で、前記する係合方式（Ａ号）は、ワークの貼着面やワークホルダを痛めることはなく、無論特殊な剥離機も必要としない。
【０００４】
ところで、係合方式（Ａ号）は、ワークに皺や弛みが生じないように張力を与えて位置決め孔を位置決めピンに係合させるが、係合部間のワーク部分は固定されていないため、係合部間のワーク部分に経時的な弛みが発生し易く、穿孔対象であるワークの大形化に比例してその弛み量も大きくなり、穿孔精度を悪くする問題がある。
また、位置決めピンを位置決め孔に係合させる際のワークを人為的に引っ張るため、アクシデントによってワークに無理な引っ張り力が生じて、ワークが塑性変形したり、損傷してしまう虞れもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、皺や弛み等を無くしてワークをワークホルダに保持することができるようにすることである。
他の目的とする処は、塑性変形や損傷させず、しかも人手を全く要せずにワークをワークホルダに保持することができるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために講じた技術的手段は、ワークホルダにおいて、ワークの４コーナーに相当する箇所に位置決めピンをワークの対角線方向に移動可能に設け、前記ワークホルダに、その位置決めピンをワークの対角線方向に向けて外側に所定量移動させるピン移動用駆動装置を設けていることを特徴とするワーク保持装置である（請求項１）。
前記ピン移動用駆動装置による移動距離は、ワークに発生する皺や波立ち等を伸ばす程度とし、保持対象になっているワークの材質、面積に応じてその移動距離を設定する。
以上の手段によれば、例えばバキュームパッド等の吊持具を有するローダー（供給装置）で搬入されるワークが位置決めピンに係合するようにワークをワークホルダに受け渡した状態からピン移動用駆動装置を作動させることによって、その位置決めピンをワークの対角線上に移動させて所定の張力を付与することができる。
【０００７】
また、ワークホルダの所要箇所にワークの縁部分を解除可能に挟持するクランプ体を設け、前記ワークホルダにクランプ体を所定量移動させてワークに所定の張力を付与するクランプ移動用駆動装置を設けた構成を採用しても良いものである（請求項２）。
以上の手段によって、ワークの所要箇所をクランプ体で挟持し、しかる後、クランプ移動用駆動装置を作動させることによって、クランプ体を移動させてワークに所定の張力を付与することができる。
この請求項２の具体的な構成としては、ワークホルダの平行する一対の構成枠部にワークの平行する縁部分を解除可能に挟持するクランプ体を設け、前記ワークホルダに、クランプ体の一方または双方を相互に離間する方向に所定量移動させるクランプ移動用駆動装置を設けた構成（Ａ案）、ワークホルダにワークの４コーナー若しくはその近傍を解除可能に挟持するクランプ体を設け、該クランプ体を、ワークの対角線方向に向けて移動可能とし、クランプ体をワークの対角線方向外側に向けて所定量移動させるクランプ移動用駆動装置を設けた構成（Ｂ案）、ワークホルダにワークの一半部側の２コーナー若しくはその近傍を解除可能に挟持するクランプ体（第１クランプ体）と、ワークの他半部側においてそのクランプ体（第１クランプ体）とでワークに張力を与えるべく逆側のワーク縁を解除可能に挟持するクランプ体（第２クランプ体）とを設け、前記クランプ体（第１クランプ体または第２クランプ体）をワークの対角線方向外側に向けて所定量移動させるクランプ移動用駆動装置を設けた構成（Ｃ案）にする等が提案できる。
前記所定量移動させるとは、前記と同様にワークに発生する皺や波立ち等を伸ばす程度移動させることを指し、保持対象になっているワークの材質、面積に応じてその移動距離を設定する。
【０００８】
また、下側のクランプ体上面のワーク載せ面を露出させる範囲からそのワーク載せ面とでワークを挟持する範囲で上側のクランプ体を回動させるクランプ挟持用駆動装置を備えている（請求項３）と、人為的に挟持を解除するように上側のクランプ体を開かずとも作動によって開いてワークを挟持し、バキュームパッド等の吊持具を有するローダー（供給装置）で搬入されるワークがワーク載せ面に載置されるようにワークをワークホルダに受け渡した状態からクランプ挟持用駆動装置を作動させてワークを挟持した後、クランプ移動用駆動装置を作動させることによって、ワークに所定の張力を付与することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明ワーク保持装置の実施の形態を説明すると、図１〜図５は、第１の実施の形態を、図６〜図１１は、第２の実施の形態を、また図１２〜図１５は、第３の実施の形態を、そして図１６は第４の実施の形態を各々示している。
まず、第１の実施の形態を説明すると、符号１はワークホルダである。
ワークホルダ１は、ステンレス製であって、従来から周知なように平面視略矩形枠状を呈してなり、４コーナーに位置決めピン１１…を突設状に有し、移動機構Ａ先端のチャックで挟持される一構成枠部２１の両端部にその構成枠部２１と直交する方向に面積拡大部３１、３１を一体に延設形成している。
【００１０】
前記位置決めピン１１は、ワークホルダ１にワークＷの対角線方向を向いて開孔された適宜長さのガイド孔４１で案内されてワークＷの対角線方向に移動可能とされ、ピン移動用駆動装置２で前記ガイド孔４１内をワークＷの対角線方向外側に向けて所定量移動するように構成されている。
【００１１】
ピン移動用駆動装置２は、図２、図３に示すようにワークホルダ１における前記面積拡大部３１側の平行する両構成枠部２１、２１内に各々前後動可能に設けられたプッシャー１２、１２、前記面積拡大部３１、３１に設置されプッシャー１２、１２を前後動させる駆動源２２、そのプッシャー１２、１２の移動に伴って位置決めピン１１をワークＷの対角線方向外側に移動させる移動子３２、並びにその案内部４２とから構成されている。
【００１２】
プッシャー１２、１２は、前記する構成枠部２１、２１内に前後方向に確保された細長矩形状の移動用空間１２１、１２１に前後動可能に嵌入されており、駆動源２２側の端部から連結用凸部１２ｃを構成枠部２１上方に突出させ、その連結用凸部１２ｃには駆動源２２であるエアーシリンダのロッドが連結されている。
図１において、符号１２２は、前記移動用空間１２１において前記駆動源２２側の移動用空間１２１の上側構成壁部に設けた開口であり、前記連結用凸部１２ｃの前後動を許容するようになっている。
【００１３】
また、プッシャー１２、１２は、その前端側において中央空間５１とは逆側の側面に先窄み状のテーパー面１２ａを、また中途部における同逆側の側面に湾曲凹面１２ｂを各々形成している。
【００１４】
移動子３２は、前記移動用空間１２１に連通してワークＷの対角線方向外側に向いて構成枠部２１内に確保された案内部（案内空間）４２に移動可能に配置された円柱体であり、この移動子３２の上面中心部から前記位置決めピン１１が突設され、介在されている弾撥発条５２の弾撥力に抗してその案内部４２内をワークＷの対角線方向外側に移動するように構成されている。
また、移動子３２は、前記駆動源２２を作動させない状態にあっては、図２に示すように各々がテーパー面１２ａと、湾曲凹面１２ｂに当接しており、この状態において駆動源２２を作動させプッシャー１２を前動させることによって各々の移動子３２、３２が弾撥発条５２の弾撥力に抗して案内部（案内空間）４２で案内されつつプッシャー１２の側面に乗り上げて位置決めピン１１をワークＷの対角線方向外側に所定量移動させるようになっている（図３）。
【００１５】
斯様なワーク保持装置は、駆動源２２を作動させる前には、移動子３２がテーパー面１２ａ、湾曲凹面１２ｂに当接して、位置決めピン１１と、所定の張力を付与する前段階のワークＷコーナーに開孔されている位置決め孔ｗ１とが、ほぼ対応する関係になっている。
そのため、バキュームパッド等の吊持具を有するローダー（供給装置）で吊持されたワークＷをその位置決め孔ｗ１が位置決めピン１１に係合するように供給した後、前記駆動源２２を作動させプッシャー１２を前動させて各移動子３２をワークＷの対角線方向外側に所定量移動させてワークＷに所定の張力を付与することができる。
【００１６】
次に図６〜図１１に示す第２の実施の形態を説明すると、符号１はワークホルダ、３はクランプ移動用駆動装置、４はクランプ挟持用駆動装置である。
ワークホルダ１は、前記実施の形態と同様に移動機構Ａ先端で挟持される一構成枠部２１の両端部に面積拡大部３１、３１を一体に延設形成している。
【００１７】
クランプ移動用駆動装置３は、図７〜図１１に示すようにワークホルダ１における前記面積拡大部３１、３１側の平行する両構成枠部２１、２１内に各々前後動可能に設けられた押動体１３、面積拡大部３１、３１に設置され押動体１３を前後動させる駆動源２３、その押動体１３で外側に押動される被押動体３３と、その被押動体３３に設けられたクランプ体４３とから構成されている。
【００１８】
押動体１３は、図１０、図１１に示すように外側の側面を斜面とする細長な三角板状を呈し、被押動体３３は、押動体１３の斜面と面接触する斜面を内側の側面に有する逆向き細長な三角板状を呈してなり、この押動体１３と、被押動体３３は共に、構成枠部２１内の中空部２１１に収容されている。
【００１９】
そして、駆動源２３側の押動体１３の端部から連結用凸部１３１を外部に突出させ、その連結用凸部１３１に駆動源２３であるエアーシリンダのロッドを連結し、駆動源２３を作動させることによって押動体１３を前動させ、それに伴って中空部２１１の外側内壁２１１ａとの間に介在した弾撥発条３３ａの弾撥力に抗して被押動体３３を外側に所定量押動させるようになっている。
符号５３はガイド口で、押動体１３押動時に前記連結用凸部１３１が案内されるようになっている。
【００２０】
クランプ挟持用駆動装置４は、図７〜図９に示すように、被押動体３３の上面中間部から構成枠部２１上面と面一状となる一段高い水平段部３３１をその被押動体３３の全長もしくはほぼ全長に亘って段設し、該水平段部３３１と中空部２１１の上側構成壁部２２１ａとの間には押動体１３の押動に伴って外側に向けて押動される被押動体３３のその移動を許容する隙間３３２を確保してなり、この水平段部３３１に上下回動可能に軸着した平面視帯板状の上側クランプ体４３ａを同水平段部３３１に設置した電動モータ１４にアーム２４で連結して構成されており、この上側クランプ体４３ａにマグネットシート４３ｂを貼着すると共に、その上側クランプ体４３ａが対応する水平段部３３１を下側クランプ体とし、その上面をワーク載せ面にしてその面にも同様にマグネットシート４３ｃを貼着してなり、電動モータ１４の作動によって上側クランプ体４３ａのマグネットシート４３ｂ、ワーク載せ面のマグネットシート４３ｃとでワークＷの平行する縁部分を吸着できるようになっている。
【００２１】
斯様なワーク保持装置は、クランプ移動用駆動装置３の駆動源２３を作動させる前には、押動体１３は後退した状態にあって被押動体３３は弾撥発条３３ａの弾撥力を受けて左右一対のクランプ体４３、４３を相互に接近する方向に押動させている。
そのため、バキュームパッド等の吊持具を有するローダー（供給装置）で吊持されたワークＷの平行する両縁部分が前記ワーク載せ面に載置されるように供給した（図７）後、クランプ挟持用駆動装置４を作動させてクランプ体４３でワークＷの平行する両縁部分を吸着し、クランプ移動用駆動装置３を作動させて押動体１３を前進させ、被押動体３３を外側に平行押動させて所定の張力をワークＷに付与することができる（図８、図９、図１１）。
【００２２】
更に図１２〜図１５に示す第３の実施の形態を説明すると、この実施の形態は、ワークホルダ１にワークＷの一半部側の２コーナー若しくはその近傍を解除可能に挟持するクランプ体（後述では第１クランプ体と称する）４３と、ワークＷの他半部側においてその第１クランプ体４３とでワークＷに張力を与えるべく逆側のワーク縁を解除可能に挟持するクランプ体（後述では第２クランプ体と称する）４３とを設け、更に前記第１クランプ体４３でワークＷを挟持するクランプ挟持用駆動装置４と、そのクランプ挟持用駆動装置４をワークＷの対角線方向外側に向けて所定量移動させるクランプ移動用駆動装置３とを更に設けた構成になっている。
【００２３】
ワークホルダ１は、前記実施の形態と同様に移動機構Ａ先端のチャックで挟持される構成枠部の両端部に面積拡大部３１、３１を一体に延設形成し、その面積拡大部３１、３１に、ワークＷの一半部側の２コーナー近傍を解除可能に挟持するクランプ挟持用駆動装置４及びクランプ移動用駆動装置３を設けている。
【００２４】
クランプ挟持用駆動装置４は、下側クランプ体３４となるアームを下端に有する支持台４４にエアーシリンダー等の駆動源５４を連絡し、前記アームとでワークＷを挟持する上側クランプ体６４をその駆動源５４で上下動可能に支持して形成され、クランプ移動用駆動装置３は、前記面積拡大部３１、３１に設置したエアーシリンダ等の駆動源８３で前記支持台４４をワークＷの対角線方向外側に向けて所定量移動可能にしている（図１３〜図１５）。前記下側クランプ体３４と上側クランプ体６４とで第１クランプ体４３を構成している。
【００２５】
一方の第２クランプ体４３は、図１３〜図１５に示すように、平面視帯板状を呈する上側クランプ体７４をワークＷの他半部側における構成枠部上面に蝶番で上下回動可能に設けてなり、この上側クランプ体７４にマグネットシート７４ａを貼着すると共に、この上側クランプ体７４が対応する構成枠部を下側のクランプ体８４として、その下側のクランプ体８４の上面であるワーク載せ面にもマグネットシート８４ａを貼着し、両マグネットシート７４ａ、８４ａで前記第１クランプ体とは逆側のワークＷ縁を解除可能に挟持するようになっている。
【００２６】
斯様なワーク保持装置は、前記する第２クランプ体４３でワークＷの平行する縁部分の一方を挟持し、クランプ挟持用駆動装置４を作動させて他方のワーク縁コーナーもしくはその近傍を第１クランプ体４３、４３で挟持した状態でクランプ移動用駆動装置３を作動させて、所定の張力を付与することができるようになっている。
【００２７】
次に、図１６に示す第４の実施の形態を説明すると、この実施の形態は、ワークＷの４コーナーを解除可能に挟持するクランプ体９４と、そのクランプ体９４をワークＷの対角線外側方向にガイドすべくワークホルダ１に形成したガイド凹部６１と、そのガイド凹部６１とそのクランプ体９４の後部との間に介在された弾撥発条１０４と、そのクランプ体９４を所定量外側に移動させるクランプ移動用駆動装置３とを備えた構成になっている。
【００２８】
クランプ体９４は、その下側のクランプ体９４ｂをワーク載せ面とし、上側のクランプ体９４ａをそのワーク載せ面に上下回動可能に軸着し、その下側のクランプ体９４ｂと前記ガイド凹部６１壁との間に弾撥発条１０４を介在して、このクランプ体９４ａをワークＷの対角線方向外側方向に向けて移動可能にしてある。
【００２９】
クランプ移動用駆動装置３は、前記図１６に示すように、ワークホルダ１短辺側の２対のクランプ体９４、９４における下側のクランプ体９４ｂ、９４ｂの先端面に当接する押動バー６３と、その押動バー６３を後退させるべく連絡されたエアーシリンダ等の駆動源７３とからなっている。
【００３０】
そして、ワークホルダ１上に搬入されるワーク４コーナーをクランプ体９４…で挟持し、駆動源７３、７３各々を作動させて押動バー６３、６３で４個のクランプ体９４を２個づつワークＷの対角線方向外側方向に移動させて、ワークＷに所定の張力を付与するようになっている。
無論、この実施の形態において、前記クランプ挟持用駆動装置４を設けて、各上側のクランプ体９４ａを下側のクランプ体９４ｂのワーク載せ面を露出させる範囲からそのワーク載せ面とでワークＷを挟持する範囲で回動させるように構成しても良いものである。
このようにすることによって、前記第１、第２の実施の形態と同様に人為的な作業を遂行することなく、ワークに所定の張力を与えてワークホルダに保持することができる。
【００３１】
前記する第４の実施の形態のクランプ体は、回動支持部に設けたバネの弾撥力で互いに圧接する構成とし、バネの弾撥力でワークを挟持する構成を採用しても任意なものである。無論、ワークを挟持する際にはそのバネ力に抗して上側のクランプ体を上方に回動させるものである。
尚、本実施の形態では、図面からも明らかなように穿孔対象になっているワークが磁力を透過する場合の例について説明しているが、磁力が透過しないワークを吸着対象とする場合には、無論のマグネットシート同士で吸着させ、その吸着力でワークを挟持するようにすること言うまでもないものである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したから皺や弛み等を発生させずにワークをワークホルダに保持することができる。
しかも、ワークをワークホルダに供給して位置決め孔に位置決めピンを係合させたり、ワークをクランプ体で挟持した後、ピン移動用駆動装置、クランプ移動用駆動装置を作動させることによって、ワークに所定の張力を与えてワークホルダに保持でき、作業性が向上する。
しかも、請求項１では、位置決め孔が位置決めピンに係合するようにローダー（供給装置）でワークを供給した後、ピン移動用駆動装置を作動させることによって位置決めピンを所定量移動させ張力を与えてワークをワークホルダに保持することが可能であり、人手を全く要しないし、ワークの位置決め孔をワークホルダの位置決めピンに張力を与えて係合する際に、ワークに不意に強い引っ張り力がかかってワークが塑性変形したり、損傷したりすることも無くなるし、請求項３においても、同様にクランプ体を人為的に開かずともクランプ挟持用駆動装置を作動させてクランプ体を開き、ローダー（供給装置）で供給されるワークを挟持した後、クランプ移動用駆動装置を作動させることによって所定の張力を与えてワークをワークホルダに保持することが可能であり、全く人手を要しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の使用状態を示す斜視図で一部切欠して示す。
【図２】要部の拡大斜視図で一部切欠して示し、位置決めピン移動前の状態を示す。
【図３】同要部の拡大斜視図で一部切欠して示し、位置決めピンが所定量移動した状態を示す。
【図４】ワークホルダの平面図で概略的に示し、位置決めピン移動前の状態を示す。
【図５】ワークホルダの平面図で概略的に示し、位置決めピンが移動した状態を示す。
【図６】第２の実施の形態の使用状態を示す斜視図。
【図７】ワーク載せ面にワークを載置した状態を示す縦断正面図。
【図８】上下クランプ体でワークを挟持した状態を示す縦断正面図。
【図９】クランプ移動用駆動装置を作動させてワークに所定の張力を付与している状態を示す縦断正面図。
【図１０】移動体を移動させる前の状態を示す平面図で概略的に示す。
【図１１】移動体を前方に移動させて被移動体を外側に押動している状態を示す平面図で概略的に示す。
【図１２】第３の実施の形態の使用状態を示す斜視図。
【図１３】ワーク載せ面にワークを載置した状態を示す縦断正面図。
【図１４】上下クランプ体でワークを挟持した状態を示す縦断正面図。
【図１５】クランプ移動用駆動装置を作動させてワークに所定の張力を付与している状態を示す縦断正面図。
【図１６】第４の実施の形態の使用状態を示す斜視図で一部切欠して示す。
【符号の説明】
１：ワークホルダ　　　　　　　　　　　　１１：位置決めピン
Ｗ：ワーク　　　　　　　　　　　　　　　　２：ピン移動用駆動装置
３：クランプ移動用駆動装置　　　　　　　　４：クランプ挟持用駆動装置
４３、４３ａ、３４、６４、７４、８４、９４、９４ａ、９４ｂ：クランプ体

Claims (3)

1. ワークホルダにおいて、ワークの４コーナーに相当する箇所に位置決めピンをワークの対角線方向に移動可能に設け、前記ワークホルダに、その位置決めピンをワークの対角線方向に向けて外側に所定量移動させて所定の張力を付与するピン移動用駆動装置を設けていることを特徴とするワーク保持装置。
2. ワークホルダの所要箇所にワークの縁部分を解除可能に挟持するクランプ体を設け、前記ワークホルダにクランプ体を所定量移動させてワークに所定の張力を付与するクランプ移動用駆動装置を設けていることを特徴とするワーク保持装置。
3. 下側のクランプ体のワーク載せ面を露出させる範囲からそのワーク載せ面とでワークを挟持する範囲で上側のクランプ体を回動させるクランプ挟持用駆動装置を備えていることを特徴とする請求項２記載のワーク保持装置。

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