JP6262565B2 - マルチサイズワーククランプトレイ - Google Patents

Description

本発明はワークの固定と解放が可能なマルチサイズ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（チップ等を含む）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）。

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

ワーククランプトレイの一形態として、例えば、ベースプレートの平面上に突き当て部と押し付け部とを設け、押し付け部を平面上の一方向へ移動可能としたものが考えられる。この形態のワーククランプトレイによれば、突き当て部へワークを押し付ける状態まで押し付け部を移動させることによって、ワークを固定することが可能である。また、相似形のワークであれば、ワークの種類が換わっても、押し付け部の移動量をワークのサイズに合わせることにより、各サイズのワークを固定することが可能である。

しかし、当該形態のワーククランプトレイでは、ワークの種類が相似形以外のものに換わった場合、例えば長方形のワークであれば長辺の長さと短辺の長さの比が異なるワークに換わった場合には、押し付け部の移動量を調節してもワークを固定することは難しい。

上述した問題点に鑑み、本発明の目的は、固定するワークの種類が換わった場合にも対応可能なワーククランプトレイを提供することにある。

本発明に係るマルチサイズワーククランプトレイは、ベースプレート上に、所定の第１方向へ移動可能な押し付け部と、第１方向とは異なる第２方向へ位置調節が可能な突き当て部とが設けられ、押し付け部が第１方向に移動して、押し付け部と突き当て部とでワークが固定されることを特徴とする。

ここで、上記構成において、突き当て部及びベースプレートの一方に第１ピンを形成し、他方に第１ピンの第２方向への移動をガイドする第１貫通孔又は第１溝を形成してもよい。

同様に、押し付け部及びベースプレートの一方に第２ピンを形成し、他方に第２ピンの第１方向への移動をガイドする第２貫通孔又は第２溝を形成してもよい。

また、上記構成において、押し付け部は、突き当て部の前記ワークに当接する第１当接面と、押し付け部の前記ワークに当接する第２当接面との、平行を維持したまま第１方向へ移動可能であり、第１方向は、第１当接面の法線方向に対して所定角度ずらした方向である構成としてもよい。

上記構成において、前記所定角度は４５度であり、第２方向は、前記法線方向と直交する方向である構成としてもよい。

そしてまた、上記構成において、押し付け部が、前記ワークを固定する際に第１方向へ当該ワークを付勢する弾性部材を有した構成としてもよい。

さらに、上記構成において、押し付け部は、磁力によってベースプレートに移動可能に取り付けられていた構成としてもよい。

本発明のマルチサイズワーククランプトレイによれば、固定するワークの種類が換わった場合にも対応可能で、押し付け部の移動量を調節しても固定が難しいワークを、より適切に固定することができる。

本実施形態に係るマルチサイズワーククランプトレイの構成図である。 本実施形態に係るマルチサイズワーククランプトレイの垂直断面図である。 本実施形態におけるワークの固定の様子を示す説明図である。 本実施形態における突き当て板の位置調整に関する説明図である。

以下、本発明に係るマルチサイズワーククランプトレイの一実施形態について、各図を参照しながら詳述する。但し本発明の内容は、この実施形態に何ら限定されるものではない。なお以下の説明においてｘとｙの直交座標軸は、図１に示す通りである。また、特に断りの無い限り、「平面方向」はｘｙ平面の方向（ベースプレートの平面が広がる方向）であるとする。また、本実施形態でのワークの形状は、一例として、長方形（正方形であっても良い）であるとする。

図１に、本実施形態に係るマルチサイズワーククランプトレイ１（以下、「クランプトレイ１」と記すことがある）の構成図を示す。なお図１の中央にクランプトレイ１の平面図を示し、その右側には側面図を示している。また、図２に、図１のＡ−Ａ線における垂直断面図を示している。

図１に示すようにクランプトレイ１は、ベースプレート１１、突き当て板１２（突き当て部）、および、ばねユニット１３（押し付け部）を備えている。突き当て板１２とばねユニット１３はｙ軸方向へ並べられたペアを形成しており、クランプトレイ１には、二組の当該ペアが設けられている。

一組の突き当て板１２とばねユニット１３のペアは、図１での上側に設けられ、もう一組の突き当て板１２とばねユニット１３のペアは、図１での下側に設けられている。これらのペア同士は、基本的に同一の構成であり、同等の役割を果たす。

ベースプレート１１は、突き当て板１２やばねユニット１３に比べて十分に大きい板状の部材であり、突き当て板１２やばねユニットが取り付けられる平面１１ｐを有している。なおベースプレート１１は、磁性材質により形成されている。また、平面１１ｐからは、図１に示すように、複数本のガイドピンＰ１（第１ピン）及びガイドピンＰ２（第２ピン）が突き出ている。

これらのガイドピンＰ１及びガイドピンＰ２は、突き当て板１２の第１貫通孔１２ａ及びばねユニット１３の第２貫通孔１３ａにそれぞれ挿通される。これにより、突き当て板１２の移動可能となる方向は、平面１１ｐ上での第１貫通孔１２ａの伸びる方向（図１に白抜き矢印で示すように、ｘ軸方向と同じ）に制限される。

また、ばねユニット１３の移動可能となる方向は、平面１１ｐ上での第２貫通孔１３ａの伸びる方向（図１に着色矢印で示すように、ｘ軸方向から４５度ずれた方向と同じ）に制限される。なお、ばねユニット１３は、例えばベースプレート１１との間に設けられた弾性部品によって、移動可能な方向へ付勢されるようにしても構わない。

上述の通り、ガイドピンＰ１及びガイドピンＰ２と、第１貫通孔１２ａ及び第２貫通孔１３ａとによって、突き当て板１２とばねユニット１３の移動可能となる方向は限定されている。これにより、例えば手作業によって突き当て板１２やばねユニット１３を移動させる場合にも、これらを所定方向に確実に移動させることが容易である。

また、ガイドピンＰ１及びガイドピンＰ２は、ねじの形態となっており、ボルトＢｔ（例えば、六角穴付きボルト）を取り付けることが可能である。これにより、突き当て板１２及びばねユニット１３をベースプレート１１にねじ止めし、しっかりと固定することが可能である。

突き当て板１２は、先述した第１貫通孔１２ａの他、ｙ軸方向にワークへ当接する第１当接面１２ｐと、第１当接面１２ｐから突出した複数個の突出部１２ｔを有している。第１当接面１２ｐは、平面１１ｐに対して垂直の面であって、法線方向がｙ軸方向に一致する。突出部１２ｔは、第１当接面１２ｐに対して垂直の面を有しており、この面はｘ軸方向にワークへ当接する。

ばねユニット１３は、先述した第２貫通孔１３ａの他、複数個のばね部材１３ｂ（弾性部材）、複数個の磁石１３ｃ、および第２当接面１３ｐを有している。磁石１３ｃは、図１に示すように平面方向へ離隔配置されている。磁石１３ｃの磁力により、ばねユニット１３はベースプレート１１に移動可能に取り付けられる。

第２当接面１３ｐは、平面１１ｐに対して垂直の面であって、法線方向がｙ軸方向に一致する。すなわち第２当接面１３ｐは、第１当接面１２ｐと平行である。ばね部材１３ｂは、ｘ軸方向とｙ軸方向にワークへ当接する部分が第２当接面１３ｐから突出しており、当接するワークをばねユニット１３の移動方向（ｘ軸方向から４５度ずれた方向）へ付勢するように構成されている。

図１に示すように、突き当て板１２とばねユニット１３の間には、第１当接面１２ｐ、突出部１２ｔ、第２当接面１３ｐ、およびばね部材１３ｂによって囲まれる空間Ｓｐが、複数箇所（図１の例では、突き当て板１２とばねユニット１３のペアごとに７箇所）形成される。この空間Ｓｐに、固定されるワークがセットされることになる。

また、図２に示すように、ばねユニット１３は、ベースプレート１１側から順に、第１精度板１３ｓ、ばね板１３ｔ、第２精度板１３ｕ、および補助板１３ｖが積層配置された構成となっている。ばね板１３ｔには、ばね部材１３ｂが空間Ｓｐへ突出するように設けられている。

クランプトレイ１を用いてワークを固定する手順について、図３を参照しながら以下に説明する。なお、当該説明に用いる上下左右の方向は、図３でのそれぞれの方向とする。また、図３（ｃ）の右側には、図３（ｃ）のＢ−Ｂ線における垂直断面図を示し、図３（ｄ）の右側には、図３（ｄ）のＣ−Ｃ線における垂直断面図を示している。

先ず空間Ｓｐへのワークのセッティングに先立ち、当該セッティングが可能となるように、ばねユニット１３を斜め右上方向に移動させておく。これによって図３（ａ）に示すように、空間Ｓｐにはワークをセットするスペース（破線で示す）が確保される。

次いで図３（ｂ）に示すように、空間Ｓｐそれぞれへワークをセットし、ばねユニット１３を左下方向（着色矢印で示す）へ移動させる。この際にばねユニット１３は、第１当接面１２ｐと第２当接面１３ｐとの平行を維持したまま、左下方向へ移動可能である。

ばねユニット１３を左下方向へ移動させていくと、図３（ｃ）に示すように、ばね部材１３ｂがワークに当接する。そして更に、ばね部材１３ｂの付勢力に抗してばねユニット１３を左下方向へ移動させると、図３（ｄ）に示すように、ばねユニット１３の補助板１３ｖもワークに当接する。この段階では、第１当接面１２ｐ、突出部１２ｔ、第２当接面１３ｐ、およびばね部材１３ｂがワークの各辺に当接し、ばね部材１３ｂの付勢力も手伝って、ワークが適切に固定される。また、ばね部材１３ｂによって、ワーク寸法の公差レベルのばらつきが吸収され、ワークはしっかりと固定される。

なお、左下方向は、第２当接面１３ｐの法線方向（ｙ軸方向）に対して４５度ずらした方向である。すなわち、ばねユニット１３の移動方向は、第２当接面１３ｐの法線方向とは異なるように設定されている。そのため、ばねユニット１３を移動させる際には、第２当接面１３ｐが第１当接面１２ｐとの平行を維持しつつ第１当接面１２ｐへ近づき、かつ、ばね部材１３ｂが左側へ移動してくる格好となる。

これにより、ばねユニット１３の移動量をワークのサイズに合わせるようにして、ワークを適切に固定することが可能である。なお、長辺の長さと短辺の長さの比が異なるようなワークの場合には、ばねユニット１３の移動量を調節するだけでは適切に固定することは難しいが、突き当て板１２の位置調節（詳しくは後述する）を予め行っておくことにより対応可能である。

また、ばねユニット１３は、磁石１３ｃの磁力によってベースプレート１１へ固定され得る。但し、ばねユニットをよりしっかりとベースプレート１１へ固定するためには、図３（ｄ）に示すようにボルトＢｔを用いて、ばねユニット１３をベースプレート１１へねじ止めすることが好ましい。

また、固定されているワークを取り出す場合には、ばねユニット１３の固定に用いられているボルトＢｔを緩め、ばねユニット１３を右上方向に移動させれば良い。これによって空間Ｓｐが平面方向に広がり、ワークを容易に取り出すことが可能となる。

次に、突き当て板１２の位置調節について図４を参照しながら説明する。既に説明したように突き当て板１２は、ガイドピンＰ２を通す第１貫通孔１２ａがｘ軸方向へ伸びており、平面１１ｐ上をスライドさせてｘ軸方向へ移動させることが可能である。そのため、第１貫通孔１２ａにガイドピンＰ２が通った状態で、突き当て板１２をｘ軸方向へ移動させ、突き当て板１２の位置調節を行うことが可能である。

図４（ａ）に示す突き当て板１２の位置は、例えば同図に破線で示す形のワークを適切に固定し得る位置となっている。この状態から、例えば、長辺の長さと短辺の長さの比がより大きくなる長方形のワークを適切に固定し得るためには、図４（ａ）に白抜矢印で示す方向へ突き当て板１２の位置調節がなされる。

突き当て板１２が移動すると、これに伴って突出部１２ｔも移動する。そのため、突出部１２ｂとばね部材１３ｂとの相対的な位置関係が変わり、突出部１２ｂとばね部材１３ｂによって適切に挟持され得るワーク（つまり、適切に固定され得るワーク）の外形も変わることになる。

クランプトレイ１はこの原理を利用した位置調節により、固定するワークの種類が換わった場合であっても対応可能となる。図４（ｂ）は、例えば同図に破線で示す形のワークを適切に固定し得るように、突き当て板１２を移動させた状態を示している。

突き当て板１２をこのように移動させた後、ボルトＢｔを用いて突き当て板１２をベースプレート１１にしっかりと固定することにより、突き当て板１２の位置調節は完了する。このような位置調節が行われる結果、クランプトレイ１は、図４（ｃ）に示すように外形の異なるワークであっても適切に固定することが可能となる。

以上に説明したように本実施形態のクランプトレイ１では、ベースプレート１１の平面１１ｐ上に、突き当て板１２と、平面１１ｐ上を所定の第１方向（ｘ軸方向から４５度ずれた方向）へ移動可能であるばねユニット１３とが設けられ、ばねユニット１３が突き当て板１２へワークを押し付けることにより当該ワークが固定される。そして、突き当て板１２は、平面１１ｐ上における第１方向とは異なる第２方向（ｘ軸方向）へ位置調節が可能に形成されている。

そのため、クランプトレイ１によれば、ばねユニット１３の移動量を調節しても固定が難しいワークであっても、より適切に固定することが可能となる。なお。本実施形態のクランプトレイは、長方形のワークを固定する用途に好適となっているが、例えば、ワークとの当接面の形状を変えること等により、本発明は、円形や六角形などの各種形状のワークに適したクランプトレイにも応用可能である。

また、本実施形態では、第１方向はｘ軸方向から４５度ずれた方向であり、第２方向はｘ軸方向と同一になっている。但し、第１方向や第２方向の設定についてはこの形態に限られず、本発明の位置調節が行われ得る範囲で他の形態としても構わない。

さらに、ガイドピンＰ１及びガイドピンＰ２が係入する第１貫通孔１２ａ及び第２貫通孔１３ａをそれぞれ溝形状としてももちろん構わない。

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 マルチサイズワーククランプトレイ
１１ ベースプレート
Ｐ１ ガイドピン（第１ピン）
Ｐ２ ガイドピン（第２ピン）
１１ｐ ベースプレートの平面
１２ 突き当て板
１２ａ 第１貫通孔
１２ｐ 第１当接面
１２ｔ 突出部
１３ ばねユニット
１３ａ 第２貫通孔
１３ｂ ばね部材
１３ｃ 磁石
１３ｐ 第２当接面
１３ｓ 第１精度板
１３ｔ ばね板
１３ｕ 第２精度板
１３ｖ 補助板
Ｂｔ ボルト
Ｓｐ 空間

Claims (7)

1. ベースプレート上に、所定の第１方向へ移動可能な押し付け部と、第１方向とは異なる第２方向へ位置調節が可能な突き当て部とが設けられ、
   押し付け部が第１方向に移動して、押し付け部と突き当て部とでワークが固定されることを特徴とするマルチサイズワーククランプトレイ。
2. 突き当て部及びベースプレートの一方に第１ピンが形成され、他方に第１ピンの第２方向への移動をガイドする第１貫通孔又は第１溝が形成されている請求項１記載のマルチサイズワーククランプトレイ。
3. 押し付け部及びベースプレートの一方に第２ピンが形成され、他方に第２ピンの第１方向への移動をガイドする第２貫通孔又は第２溝が形成されている請求項１又は２記載のマルチサイズワーククランプトレイ。
4. 押し付け部は、突き当て部の前記ワークに当接する第１当接面と、押し付け部の前記ワークに当接する第２当接面との、平行を維持したまま第１方向へ移動可能であり、
   第１方向は、第２当接面の法線方向に対して所定角度ずらした方向である請求項１〜３のいずれかに記載のマルチサイズワーククランプトレイ。
5. 前記所定角度が４５度であり、第２方向が、前記法線方向と直交する方向である請求項４記載のマルチサイズワーククランプトレイ。
6. 押し付け部が、前記ワークを固定する際に第１方向に前記ワークを付勢する弾性部材を有する請求項１〜５のいずれかに記載のマルチサイズワーククランプトレイ。
7. 押し付け部が、磁力によってベースプレートに移動可能に取り付けられている請求項１〜６のいずれかに記載のマルチサイズワーククランプトレイ。