JP2006233153A

JP2006233153A - ワークの組立接合方法

Info

Publication number: JP2006233153A
Application number: JP2005053803A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kosaka; 次郎香坂
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: JP4688523B2

Abstract

【課題】治具を使用することなく、仮固定用の固定部の確保が容易で、しかも仮固定の解除も容易なワークの組立接合方法を提供する。
【解決手段】仮固定用の棒状ワーク支持部３ａ，３ｂを設けた板状ワーク１と棒状ワーク２を組み立て、棒状ワーク支持部３ａ，３ｂに水溶性紫外線硬化性接着剤６ａ，６ｂを塗布し硬化させることで、治具を使用しないでもワークを後工程に搬送することが可能となる。また、水溶性紫外線硬化性接着剤を用いているので、水中投入により、仮固定部の除去が可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワークを組立て接合する方法に関する。

板状ワークと棒状ワークを組立し、熱硬化性の接着剤で強固に固着させる工程が必要な場合がある。このような場合、ワーク組立装置において、板状ワークと回転方向を位置決めした棒状ワークを組立てる。組立てる際に、ワーク間に熱硬化性接着剤を塗布し、組立後に組立済みのワークを加熱工程に投入して接着剤を硬化させる工程を経る。

この組立装置によって組み立てられたワーク（以下、この状態のワークを組立済みワークと表現する）は、塗布された接着剤が未硬化のため、ワーク組立装置から外すとワークの位置がずれてしまう。しかしながら、組立装置上で接着剤を加熱硬化させるのでは、生産性が劣るため、通常は、ワーク組立装置から組立済みワークを取り出して移動させて、加熱工程に投入している。

組立済みワークの位置ずれを防ぐために、通常は組立済みワークをワーク組立装置から加熱工程まで移動させる際には、ワークの組立位置精度を維持する機構を有する治具を用いている。図５は組立済みワークを移動するための位置決め治具を示す模式図である。この治具は、図５に示すように板状ワーク１０と、棒状ワーク９を組立の状態で維持するために基台１２と、基台１２上に棒状ワーク９を位置決めする溝１３及びワーク押さえアーム１１とを備えている。組立済みワークはこの治具に取り付けたまま加熱工程に投入され、熱硬化性の接着剤が硬化し、ワークが接合された後で治具から取り外される。

また、加工前の仮固定用に専用の接着剤を用いる技術も知られている。例えば特許文献１には仮固定用の接着剤として、水と接触させることにより開放できる、水に可溶な複素環状２級アミン残基を有する（メタ）アクリロアミドの樹脂成分と光重合開始剤を主成分とする紫外線硬化性接着剤が記載されている。また、特許文献２には水晶を取付台に、水酸基、カルボキシル基あるいはアミノ酸基等の親水基を有する水溶性高分子の分子端に光重合反応基を架橋重合させた光重合性プレポリマーと低粘度反応性希釈剤である光重合性モノマーと光開始剤をベースとし、更に着色剤、充填剤、改質剤を加えた成分をラジカル重合またはカチオン重合またはアニオン重合させた水溶性紫外線硬化接着剤で貼り付け、切断工程完了後、接着固定された取付台の切断ウェハごと水の中に浸漬して切断ウエハを剥離回収することが記載されている。

特開平０６−１１６５３４号公報特開２００２−３３２４５７号公報

上記のようにワークの組立接合に治具を用いる場合には、各ワークが組立と加熱工程の間中、この治具を占有するために、当ワークの生産数に応じて、治具を多数台揃えて置く必要がある。しかも、組立位置精度確保の点から、治具自体の精度等も要求されるため、多数台必要な点と合わせると、治具のコストアップが見過ごせない問題となる。

また、仮固定用に接着剤を用いることも考えられるが、上記のように切断加工のための仮固定の場合と異なり、組立接合のための仮固定の場合には、加熱硬化性接着剤用の固定部が優先されるため、仮固定用の接着剤のための固定部の確保が問題となる。さらに、組立接合完了後は、仮固定用の接着剤の剥離が容易である必要がある。

従って、本発明の解決しようとする課題は、治具を使用することなく、仮固定用の固定部の確保が容易でしかも仮固定の解除も容易なワークの組立接合方法を提供することである。

本発明は、仮固定のためのパターン形状を有するワークを用い、仮固定のための水溶性紫外線硬化性接着剤塗布ユニット、及び紫外線照射ユニットを有するワーク組立装置上にてワークを組立、熱硬化性接着剤を接合部に塗布し、前記仮固定のためのパターン形状の仮固定部に水溶性紫外線硬化性接着剤を塗布して、紫外線照射を行って仮固定し、この仮固定したワークを加熱工程に投入して前記熱硬化性接着剤を硬化させ、前記仮固定のためのパターン形状の仮固定部をワークから切断し、水中に投入して、前記仮固定部と硬化した水溶性紫外線硬化性接着剤を剥離、分離するワークの組立接合方法である。

即ち、本発明によれば、ワーク同士を組立、熱硬化性接着剤で接合するワークの組立接合方法において、少なくとも一方のワークに仮固定のための支持部を設け、前記ワーク同士を組立、前記熱硬化性接着剤を接合部に塗布し、前記支持部に水溶性紫外線硬化性接着剤を塗布し、紫外線を照射して、前記ワーク同士を仮固定し、該仮固定したワーク同士を加熱工程に投入して前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記ワーク同士を接合するワークの組立接合方法が得られる。

また、本発明によれば、前記熱硬化性接着剤を硬化させてから、前記支持部を前記一方のワークから切断し、水中に投入して、前記支持部及び前記水溶性紫外線硬化性接着剤を前記ワークから分離するワークの組立接合方法が得られる。

また、本発明によれば、前記ワーク同士が板状ワークと棒状ワークであって、前記棒状ワークの両端部を仮固定するために、前記支持部として前記板状ワークに角線状の棒状ワーク支持部を２箇所平行に設けたワークの組立接合方法が得られる。

本発明のワークの組立接合方法によれば、組立位置保持用の治具を使用する必要がなくなり、仮固定の接着剤用の固定部の確保が容易で、しかも仮固定部の解除も容易となるので、搬送工程、加熱工程での取り扱いも容易となり、全体の製造工程の簡略化と装置のコストダウンが可能である。

本発明のワークの組立接合方法では、仮固定のための支持部となるパターン形状を有するワークを用いる。ワークの組立は、従来のワーク組立装置に、更にワーク仮固定のための水溶性紫外線硬化性接着剤塗布ユニット、及び紫外線照射ユニットを備えるワーク組立装置で行うと良い。このような組立装置内で、ワーク同士を所定位置に配置し、この際にワーク同士の接合部に熱硬化性接着剤を塗布すると共にワークの仮固定のための支持部に水溶性紫外線硬化性接着剤を塗布する。この塗布した水溶性紫外線硬化性接着剤に紫外線照射を行い接着剤を硬化させることにより、ワーク同士が組み立てられ、仮固定がなされる。次にこの仮固定されたワークを組立装置から搬送して加熱工程に投入し、熱硬化性接着剤を硬化させて、ワーク同士の接合がなされる。その後、仮固定のための支持部をパンチ等により、ワークから切断し、ワークを水中に投入する。水中に投入することにより硬化した水溶性紫外線硬化性接着剤が溶けて、仮固定部の接着が緩み、ワークから、仮固定部と水溶性紫外線硬化性接着剤が剥離、分離される。

次に、図面を用いて、ワークの仮固定方法の例を詳細に説明する。図１は、本発明による仮固定のためのパターン形状を持つワークと棒状ワークの模式図である。図１において、板状ワーク１が仮固定のための支持部となるパターン形状を持つワークであり、棒状ワーク２を接着固定するためのワーク接合部５以外に、棒状ワーク２を仮固定するための支持部として、棒状ワーク支持部３ａ，３ｂが設けられている。４は熱硬化性接着剤である。

図２は、本発明による仮固定後のワークの模式図である。６ａ、６ｂは前述の棒状ワーク支持部３ａ、３ｂの上に塗布された水溶性紫外線硬化性接着剤である。

ワーク組立装置では、図１に示した棒状ワーク２の回転方向、及び軸方向を位置決めした後、その上に熱硬化性接着剤４を塗布し、上方向から板状ワーク１を搭載する。この状態の組立済みワークは、ワーク組立装置上では、それぞれ、真空吸着、位置決めピンによりその位置が保持されている。

次に、図２に示すように、水溶性紫外線硬化性接着剤塗布ユニットにより、棒状ワーク支持部３ａ，３ｂに水溶性紫外線硬化性接着剤６ａ，６ｂを塗布し、さらに紫外線照射ユニットにより、紫外線照射することによってそれらを硬化させ、ワークを仮固定する。この様に接着剤で仮固定することにより、従来の様なワーク同士の組立位置精度を維持するための治具の助けを借りなくとも、組立済ワークをワーク組立装置より取り外し、後工程の加熱工程に搬送投入することが可能となる。

図１、図２に示すように、板状ワーク１と棒状ワーク２を仮固定する場合は、棒状ワークの２の両端部を固定すると、仮固定が安定するので、仮固定のための支持部として、棒状ワーク支持部３ａ，３ｂを図のように、角線状で、２箇所に平行に設けることが望ましい。また、この様に角線状にすることにより、後の仮固定部の切断が容易になる。

次に、仮固定部の除去方法について説明する。加熱工程が完了すると、熱硬化性接着剤４が硬化し、板状ワーク１と棒状ワーク２は接合固定される。ここで、仮固定部は不要となり、除去する必要がある。図３は、本発明による仮固定部両端部の切断を行ったワークを模式的に示した図である。

まず、棒状ワーク支持部３ａ，３ｂの両端部（４ヶ所）を仮固定用パターン切断パンチ７にて打ち抜き、切断する。

図４は、本発明によるワークからの仮固定部の除去を示す説明図である。棒状ワーク支持部３ａ，３ｂの両端部を切断したワークを水中に入れると、水溶性紫外線硬化性接着剤６ａ，６ｂが溶け、（両端部が切断され、除去された）仮固定部８（つまり棒状ワーク支持部３ａ，３ｂ）と、水溶性紫外線硬化性接着剤が棒状ワーク２から除去される。

本発明によるワークの組立接合方法は、水に弱い材質のワークでない限り、プラスチックや、金属、セラミクス等と幅広い材質のワークに応用可能である。また、板状のワークと、棒状のワークの組み合わせとしては、例えば棒状の圧電振動子を板状の基板に組立・固定するような圧電振動ジャイロの製造方法に適用できる。圧電振動子の基板への組立接合は接合部が点状、もしくは線状と限定されており、接合部以外は基板と圧電振動子が接触しない構造で、仮固定接着するための余地はなく、また、特性上、接合後の仮固定部の除去も必須であるため、本発明のような技術が特に適している。

本発明による仮固定のためのパターン形状を持つワークと棒状ワークの模式図。本発明による仮固定後のワークの模式図。本発明による仮固定両端部の切断を行ったワークの模式図。本発明によるワークからの仮固定部の除去を示す説明図。従来の組立済みワークを移動するための位置決め治具を示す模式図。

符号の説明

１（本発明による）板状ワーク
２，９棒状ワーク
３ａ，３ｂ棒状ワーク支持部
４熱硬化性接着剤
５ワーク接合部
６ａ，６ｂ水溶性紫外線硬化性接着剤
７仮固定用パターン切断パンチ
８（両端部が切断され、除去された）仮固定部
１０（従来の）板状ワーク
１１ワーク押さえアーム
１２基台
１３溝

Claims

ワーク同士を組立、熱硬化性接着剤で接合するワークの組立接合方法において、少なくとも一方のワークに仮固定のための支持部を設け、前記ワーク同士を組立、前記熱硬化性接着剤を接合部に塗布し、前記支持部に水溶性紫外線硬化性接着剤を塗布し、前記水溶性紫外線硬化性接着剤に紫外線を照射して、前記ワーク同士を仮固定し、該仮固定したワーク同士を加熱工程に投入して前記熱硬化性接着剤を硬化させて前記ワーク同士を接合することを特徴とするワークの組立接合方法。
前記熱硬化性接着剤を硬化させてから、前記支持部を前記一方のワークから切断し、水中に投入して、前記支持部及び前記水溶性紫外線硬化性接着剤を前記ワークから分離することを特徴とする請求項１記載のワークの組立接合方法。
前記ワーク同士が板状ワークと棒状ワークであって、前記棒状ワークの両端部を仮固定するために、前記支持部として前記板状ワークに角線状の棒状ワーク支持部を２箇所平行に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のワークの組立接合方法。