JP7054185B2 - 取り出しアシスト付きクランプトレイ - Google Patents

Description

本発明はワークの固定と固定解除が可能な取り出しアシスト付き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、可動板が円滑に移動することにより、ワークを適切に固定することが可能である。

特開２０００－３５７７２９号公報

上述のようなこれまでのワーククランプトレイでは、ワークを固定し所定の加工処理を行った後にワークの固定を解除したときに、上板に形成された貫通穴の内壁面とワークとの当接状態が解消されにくく、ワーククランプトレイからワークを取り出せない不具合が生じることがあった。特に小型及び軽量のワークの場合にはこのような不具合が生じやすかった。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、ワークの固定を解除した後、ワーククランプトレイからワークを確実に取り出すことが可能となるワーククランプトレイを提供することにある。

本発明に係るワーククランプトレイは、ベースプレートと、カバープレートと、前記ベースプレートと前記カバープレートとの間に、ワークを収容する複数個の位置決め穴が形成された可動プレートが内側に移動可能に配置された枠プレートが少なくとも１枚積層配置されたワーククランプトレイであって、前記ベースプレートおよび前記カバープレートの少なくとも一方には、前記位置決め穴へのワークの収容を可能とする複数個の収容穴が形成され、前記可動プレートは、前記位置決め穴に収容されたワークを固定する固定位置と、ワークを固定しない非固定位置とに移動が可能であり、前記可動プレートが固定位置から非固定位置に移動する際に、又は、前記可動プレートが固定位置から非固定位置に移動した後に、固定されていた位置からワークを強制的に移動させる強制移動手段をさらに備えることを特徴とする。なお、上記各種のプレートは略板状の部材（プレート部材）であるが、その具体的な外形などは問わない。また、上記各種のプレートは、複数の部材を寄り集めて形成したものであっても構わない。

また上記構成において、前記可動プレートが、前記複数個の位置決め穴それぞれの内壁面に設けられた弾性部材を有しており、前記弾性部材は、前記可動プレートが前記固定位置へ移動した状態においてワークを固定する方向に付勢するように形成された構成としてもよい。

また上記構成において、前記強制移動手段が、前記可動プレートの前記複数個の位置決め穴のそれぞれにおいて内壁面から内方に向かって突出するよう形成された押し出し部である構成としてもよい。

また上記構成において、前記押し出し部が、前記位置決め穴に内壁面における前記弾性部材の形成位置と対向する位置に形成された構成としてもよい。

本発明のワーククランプトレイでは、可動プレートが固定位置から非固定位置に移動すると、強制移動手段によって、固定されていた位置からワークが強制的に移動させられるので、ワーククランプトレイからワークを確実に取り出すことが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るワーククランプトレイの斜視図である。 第１実施形態に係るベースプレートの平面図である。 第１実施形態に係る枠プレートおよび可動プレートの平面図である。 第１実施形態に係るカバープレートの平面図である。 第１実施形態におけるワークの位置決め固定の様子を示す説明図である。 第１実施形態におけるワークの位置決め固定の様子を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るワーククランプトレイの斜視図である。 第２実施形態に係るワーククランプトレイのＡ－Ａ線断面図である。 第２実施形態に係るワーククランプトレイのＢ－Ｂ線断面図である。 第２実施形態に係るベースプレートの平面図である。 第２実施形態に係る第１中間プレートの平面図である。 第２実施形態に係る第１可動プレートの平面図である。 第２実施形態に係る第２中間プレートの平面図である。 第２実施形態に係るカバープレート及び第３中間プレートの平面図である。 第２実施形態に係る第２可動プレートの平面図である。 第２実施形態に係るワーククランプトレイによるワークの固定及び解放の手順を説明する断面図である。 第２実施形態に係るワーククランプトレイによるワークの固定及び解放の手順を説明する断面図である。 押し出し部による第１ワークの押し出しを説明するための拡大平面図である。

以下、本発明に係るワーククランプトレイの実施形態として第１および第２実施形態を例に挙げ、これら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、これら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、ｙ、およびｚの直交座標軸は、図１（第１実施形態の場合）および図７（第２実施形態の場合）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（各プレート部材の平面が広がる方向）であり、「積層方向」はｚ方向（各プレート部材が積層される方向）であるとする。

［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」と記すことがある）の斜視図を示す。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、枠プレート１３、およびカバープレート１２の各プレート部材が、この順に積層配置された構成となっている。

また、クランプトレイ１の内部には、可動プレート１４（図３を参照）が配置されているとともに、複数個（図１の例では４個）の柱部１５が平面方向に離隔配置されている。なお、ベースプレート１１と枠プレート１３の間、および枠プレート１３とカバープレート１２の間の少なくとも一方には、可動プレート１４の移動を円滑にするため、所定厚さのスペーサープレートが介装されても良い。

次に各プレート部材の構成について、図２～図４を参照しながら以下に説明する。図２は、ベースプレート１１の平面図である。本図に示すようにベースプレート１１は、四角形の１つ角部を切り取った形状となっている。なお、図２に点線で示す部分は、ベースプレート１１における柱部１５の取り付け部分を示している。また図２に示すベースプレート１１には右上角部を除く３つの角部に、各プレートを重ね合わせて位置決めした状態で貼り合わせる際に使用する貼り合わせ用穴８ａが形成されている。そしてまた、ベースプレート１１の右上角部及び左下角部には移動用穴６ａ，７ａが形成されている。この移動用穴６ａ，７ａは可動プレート１４を移動させる際に用いられる。詳細は後述する。

図３は、枠プレート１３および可動プレート１４の平面図である。枠プレート１３は、ベースプレート１１と同じ外形で、内側に中央空間を有している。そして、切り取られた角部（図３の右上角部）には中央空間と連通する切り欠き部１３ｂが形成されている。また図３に示す枠プレート１３には右上角部を除く３つの角部に、各プレートを重ね合わせて位置決めした状態で貼り合わせる際に使用する貼り合わせ用穴８ｂが形成されている。可動プレート１４は、枠プレート１３の中央空間に所定方向（図３に着色矢印で示す方向）へ移動可能に配置されており、複数個（図３の例では１６個）の位置決め穴１４ａが形成されている。

また、四角形状の可動プレート１４は、対向する角部から外方に突出する第１突出部１４ｄと第２突出部１４ｅとを有する。第１突出部１４ｄは枠プレート１３の切り欠き部１３ｂから外方に突出し、第２突出部１４ｅは枠プレート１３の切り欠き部１３ｃに係入している。また、第１突出部１４ｄ及び第２突出部１４ｅには移動用穴６ｂ，７ｂが形成されている。

また、図３の位置決め穴１４ａの拡大図に示すように、可動プレート１４に形成された各位置決め穴１４ａは、内壁面１４１，１４２，１４３，１４４から構成される平面視において四角形状を有する。位置決め穴１４ａの内壁面１４１にはワークをｘ方向に付勢する略Ｕ字状の第１板ばね（弾性部材）１４ｂが形成され、内壁面１４２にはｙ方向に付勢する略Ｕ字状の第２板ばね（弾性部材）１４ｃが形成されている。

また、隣り合う内壁面１４３と内壁面１４４とが接続する角部、すなわち、第１板ばね１４ｂ及び第２板ばね１４ｃの形成位置と対向する位置には、位置決め穴１４ａの内方に向かって突出する押し出し部（強制移動手段）１４５が形成されている。

なお、押し出し部１４５の、内壁面１４３と内壁面１４４との仮想接続点Ｏからの可動プレート１４の移動方向の長さＬは、可動プレート１４が固定位置にあるとき、固定されたワークと接触せず（図６（ａ）を参照）、可動プレート１４が固定位置から非固定位置に移動する途中においてワークと当接し、ワークを可動プレート１４の移動方向に移動させる長さに設定される。ここで、押し出し部１４５によるワークの移動量は、収容穴の内壁面とワークとの当接状態が解消される移動量で足りる。換言すれば、可動プレート１４が非固定位置とされたときに、押し出し部１４５と収容穴１２ａの内壁面とでワークＷが挟持されないようにする必要がある。

位置決め穴１４ａの各々に設けられる押し出し部１４５は複数であってもよく、例えば位置決め穴１４ａの内壁面１４３と内壁面１４４の各々に設けてもよい。

なお、第１板ばね１４ｂ、第２板ばね１４ｃ、押し出し部１４５は、可動プレート１４と別体に作製し、可動プレート１４に取り付けても構わないが、部品数の増加を抑えてクランプトレイ１の組み立て作業を容易化する観点などから、第１板ばね１４ｂ、第２板ばね１４ｃ、押し出し部１４５は可動プレート１４と一体に形成するのが望ましい。第１板ばね１４ｂ、第２板ばね１４ｃ、押し出し部１４５および可動プレート１４を一体形成する際には、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、図３に示すように、枠プレート１３の各内壁面には、可動プレート１４の移動可能方向へ可動プレート１４を付勢するバネ部材（付勢部材）１３ａが、枠プレート１３および可動プレート１４と一体に形成されている。枠プレート１３、バネ部材１３ａ、および可動プレート１４を一体形成する際には、前述のフォトエッチング加工が好適に使用できる。

図４は、カバープレート１２の平面図である。カバープレート１２はベースプレート１１と同じ外形を有しており、ワーク（チップ等でも良い）を収容する複数個の収容穴１２ａが、各位置決め穴１４ａに合わせた位置に形成されている。収容穴１２ａの平面形状は内壁面１２１，１２２，１２３，１２４から構成される平面視において四角形状を有し、収容穴１２ａの４つの角部には四分の三半円形の穴形状の逃げ部が形成されている。なお、図４に点線で示す部分は、カバープレート１２における柱部１５の取り付け部分を示している。また、収容穴１２ａの平面形状は矩形状に限定されるものではなく、収容し固定するワークの形状に合わせて適宜決定すればよい。図４に示すカバープレート１２には右上角部を除く３つの角部に、各プレートを重ね合わせて位置決めした状態で貼り合わせる際に使用する貼り合わせ用穴８ｃが形成されている。そしてまた、カバープレート１２の右上角部及び左下角部には移動用穴６ｃ，７ｃが形成されている。この移動用穴６ｃ，７ｃは可動プレート１４を移動させる際に用いられる。

ベースプレート１１と枠プレート１３の接合、および枠プレート１３とカバープレート１２の接合には、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１１、カバープレート１２、および枠プレート１３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。このようにすれば、クランプトレイ１の組立・分解作業が容易となり、枠プレート１３や可動プレート１４が使用により劣化した場合には新しいものと交換できるようになる。なお、ベースプレート１１と枠プレート１３及び枠プレート１３とカバープレート１２を接合する場合には、各々のプレートをｚ方向に重ね合わせると共に、各々のプレートの貼り合わせ用穴８ａ，８ｂ，８ｃを貫くようにピン（不図示）を通して３枚のプレートの位置合わせを行う。

また、図３に示すように、可動プレート１４には、柱部１５を貫通させる貫通穴１４ｆが、柱部１５それぞれに合わせた位置に形成されている。なお、図３に点線で示す部分は、柱部１５が貫通する部分を示している。柱部１５は、ベースプレート１１とカバープレート１２とが所定間隔となるように支持する支持柱であり、主に、カバープレート１２（或いはベースプレート１１）の撓みを抑える役割を果たす。

すなわち、ベースプレート１１とカバープレート１２は、外縁付近では枠プレート１３によって積層方向へ支持されているが、中央付近では枠プレート１３によって支持されていない。そのため、特にクランプトレイ１の平面形状が大きい場合には、カバープレート１２（或いはベースプレート１１）が撓んで可動プレート１４に接触し、可動プレート１４が円滑に移動できなくなる等の不具合が生じ得る。そこで、枠プレート１３内におけるベースプレート１１とカバープレート１２の間に柱部１５が配置され、このような不具合を防止している。なお、貫通穴１４ｆの内壁と柱部１５の外周との隙間は、可動プレート１４の移動量よりも広く設定されている。すなわち、貫通穴１４ｆの大きさは、可動プレート１４が移動する際に可動プレート１４と柱部１５との干渉が生じない大きさに設定されている。そのため、柱部１５が可動プレート１４の移動を妨げることはない。また、ベースプレート１１とカバープレート１２を磁性体材料で構成した場合に、柱部１５を磁石で構成しても良い。これにより、クランプトレイの組立・分解が容易になる。

上述した構成のクランプトレイ１において、可動プレート１４は通常、バネ部材１３ａの付勢力によって、枠プレート１３と当接するまで図３での右上方向に移動している。これにより、第１突出部１４ｄの位置は、枠プレート１３から外方に突出した位置となっている。このとき、図５（ａ）に示すように、カバープレート１２の収容穴１２ａから第１板ばね１４ｂ及び第２板ばね１４ｃが露出し、押し出し部１４５は収容穴１２ａから見えない位置となっている。

クランプトレイ１にワークＷを位置決め固定する場合には、まず第１突出部１４ｄに力を加え、これをバネ部材１３ａの付勢力に抗して図３での左下方向に押し入れる。これにより、可動プレート１４はその方向に移動し、図５（ｂ）に示すように、第１板ばね１４ｂ及び第２板ばね１４ｃはカバープレート１２の収容穴１２ａから見えない位置に移動し、押し出し部１４５は収容穴１２ａの角部から若干見える位置となる。なお、押し出し部１４５の露出によって収容穴１２ａのワーク収納可能領域は減少するが、収容穴１２ａの平面領域は、押し出し部１４５が露出している領域以外の領域でワークの収納が十分可能となるよう設定されている。

次いで、図５（ｃ）に示すように、収容穴１２ａおよび位置決め穴１４ａにワークＷが収容される。収容穴１２ａは、ワークＷの大きさのバラツキを考慮し標準的なワークＷの外形よりも大きく形成されている。そのためこの段階では、収容されたワークＷは位置決め固定されていない。

次に、可動プレート１４の第１突出部１４ｄに加えていた力を外すと、バネ部材１３ａの付勢力によって可動プレート１４は第１突出部１４ｄが外方に突出する位置に移動する。このとき、図６（ａ）に示すように、第１板ばね１４ｂと第２板ばね１４ｃがワークＷに当接してワークＷは右上方向へ移動されることになる。そして、第１板ばね１４ｂと収容穴１２ａの内壁面１２３と、第２板ばね１４ｃと内壁面１２４とによって、ワークＷは位置決めされるとともに挟持され固定される。このとき可動プレート１４は、収容されたワークＷを押し付けて固定する固定位置にある。

位置決め固定されたワークＷを収容穴１２ａから取り出す場合は、第１突出部１４ｄを枠プレート１３の中央方向（図３での左下方向）に押せば良い。これにより、図６（ｂ）に示すように、可動プレート１４が同じ方向へ移動し、第１板ばね１４ｂと収容穴１２ａの内壁面１２３、及び第２板ばね１４ｃと内壁面１２４とによるワークＷの挟持が解除される。
また同時に、可動プレート１４の移動によって押し出し部１４５が収容穴１２ａの内方に移動してワークＷに当接し、ワークＷを可動プレート１４の移動方向に移動させる。これにより、収容穴１２ａの内壁面１２３及び内壁面１２４と、ワークＷとの当接状態が解消されてクランプトレイ１からワークＷは確実に取り出すことが可能となる。

（その他の使用方法）
以上説明した第１実施形態のクランプトレイ１ではクランプトレイ１の側面から外方に突出している第１突出部１４ｄをクランプトレイ１の内方へ押し入れることによって可動プレート１４を固定位置から非固定位置に移動させていたが、移動用穴６ａ，６ｂ，６ｃ及び移動用穴７ａ，７ｂ，７ｃにピンを挿し入れることによって可動プレート１４を固定位置から非固定位置に移動させてもよい。なお、第１実施形態のクランプトレイ１では移動用穴が２つ設けられているのはバネ部材１３ａの付勢力が強い場合にピンに係る力を分散させるためなどからであり、移動用穴は１つであっても構わない。

移動用穴６ａ，６ｂ，６ｃと移動用穴７ａ，７ｂ，７ｃとは同じ構造を有しているので、代表して移動用穴６ａ，６ｂ，６ｃについて説明すると、移動用穴６ａ，６ｂ，６ｃは同一形状であり、移動用穴６ａ，６ｃはｘｙ平面において同じ位置に設けられており完全に重なっている。一方、移動用穴６ｂは移動用穴６ａ，６ｃの形成位置よりも図３において右上方向にずれた位置に形成され、移動用穴６ａ，６ｃの内周壁から移動用穴６ｂの周縁部の一部が露出した状態となっている。このような状態において、不図示のピンが移動用穴６ａ，６ｂ，６ｃに挿入されると、ピンの外周壁が可動プレート１４の移動用穴６ｂの内周壁に当接し、可動プレート１４は図１の左方向、すなわち固定位置から非固定位置に移動する。その後、移動用穴６ａ，６ｂ，６ｃからピンが抜かれると、バネ部材１３ａの付勢力によって可動プレート１４は非固定位置から固定位置に移動する。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

図７に、本実施形態に係るワーククランプトレイ２（以下、「クランプトレイ２」と記すことがある）の斜視図を示す。本実施形態のクランプトレイ２は、第１ワークＷ１上の所定位置に第１ワークＷ１よりも平面面積の小さい第２ワークＷ２を固定処理するために用いるものであり、７枚のプレートが積層配置された構成となっている。より詳細には、クランプトレイ２は、ベースプレート２１、第１中間プレート２３、第１枠プレート２４、第２中間プレート２６、第３中間プレート２７、第２枠プレート２８、カバープレート２２の各プレートがこの順に積層配置された構成となっている。そして、第１枠プレート２４及び第２枠プレート２８の内部にはｘｙ平面において移動可能に第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９が配置されている。なお、前記の７枚のプレート間に必要により所定厚さのスペーサープレートをさらに積層配置しても構わない。

図８に図７のＡ－Ａ線断面図を示す。ベースプレート２１を除く６枚の各プレートの積層方向の対応する位置には、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を収容し位置決めするための収容穴５ｂ，５ｄ，５ｅ，５ｇ及び位置決め穴５ｃ，５ｆが形成されている。そして、各プレートの収容穴５ｂ，５ｄ，５ｅ，５ｇ及び位置決め穴５ｃ，５ｆが積層方向に重合して収容穴５が構成されている。収容穴５には、図８の点線で示すように、第１ワークＷ１と第１ワークＷ１よりも平面面積の小さい第２ワークＷ２とが位置決め固定される。第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との間には未硬化の接着層Ａｄが形成される。そして、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がクランプトレイ２で位置決め固定された状態で接着層Ａｄに対して加熱処理あるいは光照射などの硬化処理が行われて接着層Ａｄが硬化し第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とが接着される。勿論、クランプトレイ２は第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との接着の他、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とを位置決め固定した状態で種々の処理を行う際に用いることが可能である。

図９に図７のＢ－Ｂ線断面図を示す。７枚の各プレートの積層方向の対応する位置には、第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９を移動させるための第１移動用穴３ａ～３ｇと第２移動用穴４ａ～４ｇとがそれぞれ形成されている。そして、各プレートの第１移動用穴３ａ～３ｇ及び第２移動用穴４ａ～４ｇが積層方向に重合して第１移動用穴３及び第２移動用穴４が構成されている。第１移動用穴３の平面形状は各プレート共にピンＰ１の水平断面と同一形状であるが、第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９における第１移動用穴３ｃ，３ｆの形成位置が他のプレートの第１移動用穴３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅ，３ｇの形成位置よりも図９において右方向にずれて形成されている。また第２移動用穴４の平面形状は、第１可動プレート２５の第２移動用穴４ｃを除き、各プレート共にピンＰ２の水平断面と同一形状であるが、第２可動プレート２９の第２移動用穴４ｆの形成位置が他のプレートの第２移動用穴４ａ，４ｂ，４ｄ，４ｅ，４ｇの形成位置よりも図９において右方向にずれて形成されている。なお、第１可動プレート２５の第２移動用穴４ｃは第１可動プレート２５の移動方向に長い長穴で、ピンＰ２が第２移動用穴に挿通されても接触しない大きさに設定されている。

図８及び図９に示す、クランプトレイ２による第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との固定状態においてピンＰ１が第１移動用穴３に挿入されると、ピン１の外周壁が第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９の第１移動用穴３ｃ及び第１移動用穴３ｆの内周壁に当接し、第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９は図９の左方向に移動する。これによって第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は非固定状態となる。すなわち第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２のクランプトレイ２への収納及びクランプトレイ２からの取り出しが可能となる。一方、ピンＰ２が第２移動用穴４に挿入されると、ピン２の外周壁が第２可動プレート２９の第２移動用穴４ｆの内周壁に当接し、第２可動プレート２９のみが図９の左方向に移動する。これによって第１ワークＷ１は非固定状態となる。すなわち、第２ワークＷ２のみのクランプトレイ２への収納及びクランプトレイ２からの取り出しが可能となる。

以下、各プレート部材の構成について、図１０～図１５を参照しながら以下に説明する。

図１０は、ベースプレート２１の平面図である。ベースプレート２１は、所定の厚さを有し、平面形状が四角形の１つ角部を切り取った形状となっている。図１０に示すベースプレート２１の右上角部を除く３つの角部には、各プレートを重ね合わせて位置決めした状態で貼り合わせる際に使用する貼り合わせ用穴２１ａが形成されている。また、ベースプレート２１の右上角部には、後述の第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９の移動方向（図１２の着色矢印で示す方向）に長い長穴が形成され、左下角部には前記移動方向に所定間隔を隔てて第１移動用穴３ａ及び第２移動用穴４ａが形成されている。

図１１は、第１中間プレート２３の平面図である。第１中間プレート２３は、ベースプレート２１と同じ平面外形を有し、ベースプレート２１と同じ平面位置に、貼り合わせ用穴２３ａ、長穴２３ｂ、第１移動用穴３ｂ及び第２移動用穴４ｂを有する。そして、第１ワークＷ１を収容可能な１６個の収容穴５ｂがマトリックス状に形成されている。なお、図１１において点線で示す部分は、第１中間プレート２３における柱部２０の取り付け部分を示している。

図１２は、第１枠プレート２４および第１可動プレート２５の平面図である。第１枠プレート２４は、ベースプレート２１と同じ平面外形で、内側に中央空間を有する枠形状であり、１つの角部（図１２の右上角部）が切り取られて中央空間と連通する切り欠き部２４ｃが形成されている。第１可動プレート２５は、第１枠プレート２４の中央空間に所定方向（図１２に着色矢印で示す方向）へ移動可能に配置されており、複数個（図１２の例では１６個）の位置決め穴５ｃが形成されている。

また、第１可動プレート２５は平面形状が四角形状で、対向する角部（図１２の右上角部と左下角部）から外方に突出する第１突出部２５ｃと第２突出部２５ｄとを有する。第１突出部２５ｃは第１枠プレート２４の切り欠き部２４ｃから外方に突出し、第２突出部２５ｄは第１枠プレート２４の切り欠き部２４ｄに係入している。第１突出部２５ｃには、第１可動プレート２５の移動方向に長い長穴２５ｂが形成され、第２突出部２５ｄには前記移動方向に所定間隔を隔てて第１移動用穴４ｂと第２移動用穴４ｃとが形成されている。第１移動用穴４ｂは丸穴であり、第２移動用穴４ｃは前記移動方向に長い長穴である。また、柱部２０を挿通させる貫通穴２５ｆが、４つの柱部２０のそれぞれに対応する位置に形成されている（図１２の点線で示す部分が柱部）。柱部２０は中間プレート２３と中間プレート２６との間の撓みを抑え所定間隔を保持する役割を果たす。なお、貫通穴２５ｆは第１可動プレート２５が移動しても第１可動プレート２５と柱部２０とが干渉しない大きさ及び形状とされている。

また、位置決め穴５ｃは、第１実施形態における位置決め穴１４ａ（図３の拡大図）と同様の構成を有し、ｙ方向に付勢する略Ｕ字状の第１板ばね（弾性部材）２５１と、ｘ方向に付勢する略Ｕ字状の第２板ばね（弾性部材）２５２と、そして第１板ばね２５１及び第２板ばね２５２の形成位置と対向する位置に形成された、位置決め穴５ｃの内方に向かって突出する押し出し部２５３とを有する。第１板ばね２５１と、第２板ばね２５２と、押し出し部２５３とは第１可動プレート２５と一体に形成されている。第１板ばね２５１、第２板ばね２５２、押し出し部２５３および可動プレート２５を一体形成する際には、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、図１２に示すように、第１枠プレート２４の各内壁面には、第１可動プレート２５を第１突出部２５ｃが第１枠プレート２４の切り欠き部２４ｃから外方向に突出する方向に付勢するバネ部材（付勢部材）２５ｅが、第１枠プレート２４および第１可動プレート２５と一体に形成されている。第１枠プレート２４、第１可動プレート２５、およびバネ部材２５ｄを一体形成する際には、前述のフォトエッチング加工が好適に使用できる。

図１３は、第２中間プレート２６の平面図である。第２中間プレート２６は、ベースプレート２１と同じ平面外形を有し、ベースプレート２１と同じ平面位置に、貼り合わせ用穴２６ａ、長穴２６ｂ、及び第１移動用穴３ｄ及び第２移動用穴４ｄを有する。そして、第１ワークＷ１を収容可能な１６個の収容穴５ｄが、第１可動プレート２５の位置決め穴５ｃに対応する位置に形成されている。収容穴５ｄの構成は、図４に示した第１実施形態の収容穴１２ａの構成と同じである。なお、図１３において点線で示す部分は、第２中間プレート２６における柱部２０の取り付け部分を示している。

以上説明したベースプレート２１、第１中間プレート２３、第１可動プレート２５、第２中間プレート２６が積層された構成によって第１ワークＷ１の位置決め固定がなされる。

図１４は、第３中間プレート２７及びカバープレート２２の平面図である。第３中間プレート２７及びカバープレート２２は同一の形状及び構造を有する。以下、代表してカバープレート２２ついて説明する。なお、図１４では第３中間プレートにおける各部分の符号をカッコで並記している。カバープレート２２はベースプレート２１と同じ外形を有し、ベースプレート２１と同じ平面位置に、貼り合わせ用穴２２ａ（２７ａ）、長穴２２ｂ（２７ｂ）、第１移動用穴３ｇ（３ｅ）及び第２移動用穴４ｇ（４ｅ）を有する。そして、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を収容可能な１６個の収容穴５ｇ（５ｅ）が、第２可動プレート２９の位置決め穴５ｆに対応する位置に形成されている。収容穴５ｇ（５ｅ）の構成は、図４に示した第１実施形態の収容穴１２ａの構成と同じである。収容穴５ｇ（５ｅ）の大きさ及び形成位置は、第２ワークＷ２の大きさ及び取付位置に対応して設定される。なお、図１４において点線で示す部分は、カバープレート２２及び第３中間プレート２７における柱部２０の取り付け部分を示している。

図１５は、第２枠プレート２８および第２可動プレート２９の平面図である。第２枠プレート２８は、ベースプレート２１と同じ平面外形で、内側に中央空間を有する枠形状であり、１つの角部（図１５の右上角部）が切り取られて中央空間と連通する切り欠き部２８ｃが形成されている。第２可動プレート２９は、第２枠プレート２８の中央空間に所定方向（図１５に着色矢印で示す方向）へ移動可能に配置されており、複数個（図１５の例では１６個）の位置決め穴５ｆが形成されている。

また、第２可動プレート２９は平面形状が四角形状で、対向する角部（図１５の右上角部と左下角部）から外方に突出する第１突出部２９ｃと第２突出部２９ｄとを有する。第１突出部２９ｃは第２枠プレート２８の切り欠き部２８ｃから外方に突出し、第２突出部２９ｄは第２枠プレート２８の切り欠き部２８ｄに係入している。第１突出部２９ｃには、第２可動プレート２９の移動方向に長い長穴２９ｂが形成され、第２突出部２９ｄには前記移動方向に所定間隔を隔てて第１移動用穴３ｆと第２移動用穴４ｆが形成されている。第１移動用穴３ｆ及び第２移動用穴４ｆはいずれも丸穴である。また、柱部２０を挿通させる貫通穴２９ｆが、４つの柱部２０のそれぞれに対応する位置に形成されている（図１５の点線で示す部分が柱部）。柱部２０はカバープレート２２と第２中間プレート２６との間の撓みを抑え所定間隔を保持する役割を果たす。なお、貫通穴２９ｆは第２可動プレート２９が移動しても第２可動プレート２９と柱部２０とが干渉しない大きさ及び形状とされている。

また、位置決め穴５ｆは、第１実施形態における位置決め穴１４ａ（図３の拡大図）と同様の構成を有し、ｙ方向に付勢する略Ｕ字状の第１板ばね（弾性部材）２９１と、ｘ方向に付勢する略Ｕ字状の第２板ばね（弾性部材）２９２とを有する。第１板ばね２９１と、第２板ばね２９２とは第２可動プレート２９と一体に形成されている。第１板ばね２９１、第２板ばね２９２および第２可動プレート２９を一体形成する際には、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。なお、第１可動プレート２５の位置決め穴５ｃ（図１２に図示）と同様に、位置決め穴５ｆの第１板ばね２９１及び第２板ばね２９２の形成位置と対向する位置に、位置決め穴５ｆの内方に向かって突出する押し出し部を形成してもよい。この場合、クランプトレイ２が非固定位置になると、押し出し部は第２ワークＷ２を位置決め穴の内周壁から離れる方向に押し出す。

また、図１５に示すように、第２枠プレート２８の各内壁面には、第２可動プレート２９の第１突出部２９ｃが第２枠プレート２８の切り欠き部２８ｃから外方向に突出する方向に付勢するバネ部材（付勢部材）２９ｅが、第２枠プレート２８および第２可動プレート２９と一体に形成されている。第２枠プレート２８、第２可動プレート２９、およびバネ部材２９ｅを一体形成する際には、前述のフォトエッチング加工が好適に使用できる。

以上説明した第３中間プレート２７、第２可動プレート２９、カバープレート２２が積層された構成によって第２ワークＷ２の位置決め固定がなされる。

次に、このような構成のクランプトレイ２による第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の固定及び固定解除の手順を図１６～図１８を用いて以下説明する。なお、図１６及び図１７における左側が図７のＢ－Ｂ線断面図、右側がＡ－Ａ線断面図である。

図１６（ａ）は、第１移動用穴３及び第２移動用穴４にピンＰ１，Ｐ２が挿入されていない状態である。この状態では第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９の第１板ばね２５１，２９１及び第２板ばね２５２，２９２が収容穴５から露出した状態となっており、第１ワークＷ１は収容穴５に収納不能である。

次に、図１６（ｂ）に示すように、第１移動用穴３にピンＰ１が挿入される。すると、ピン１の外周壁が第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９の第１移動用穴３ｃ，３ｆの内周壁に当接し、第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９は図１６の左方向に移動する。これによって第１板ばね２５１，２９１及び第２板ばね２５２，２９２が収容穴５から非露出位置に移動して、第１ワークＷ１が収容穴５に収納可能となる。そして、図１６（ｃ）に示すように、第１ワークＷ１は収容穴５内に収納され第１ワークＷ１の下面がベースプレート２１に接触するよう配置される。

その後、図１６（ｄ）に示すように、第１移動用穴３からピンＰ１が抜かれる。すると、第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９が、ばね部材２５ｅ及びばね部材２９ｅの付勢力によって図１６の右方向に移動する。これによって、第１可動プレート２５の第１板ばね２５１及び第２板ばね２５２が第１ワークＷ１に当接して、第１ワークＷ１は第２中間プレート２６の収容穴５ｄの内壁面に当接するまで移動して位置決めされるとともに、第１板ばね２５１及び第２板ばね２５２と第２中間プレート２６の収容穴５ｄの内壁面との間で挟持され固定される。このとき、第１ワークＷ１の上面の第２ワークＷ２の位置決め予定位置によっては、第１ワークＷ１の一部がカバープレート２２の収容穴５ｇからカバープレート２２の下側に入り込んだ位置となる。図１６（ｄ）では第１ワークＷ１の一部がカバープレート２２の収容穴５ｇからカバープレート２２の下側に長さＬだけ入り込んだ状態となっている。

その後、クランプトレイ２の収容穴５に固定された第１ワークＷ１の表面に従来公知の手段によって接着層Ａｄが塗布される。

次いで、図１７（ａ）に示すように、第２移動用穴４にピンＰ２が挿入される。すると、ピンＰ２の外周壁が第２可動プレート２９の第２移動用穴４ｆの内周壁に当接し、第２可動プレート２９のみが図１７の左方向に移動する。これにより、第１ワークＷ１がクランプトレイ２に固定保持された状態で、第２ワークＷ２が収容穴５に収納可能となる。そして、図１７（ｂ）に示すように、第２ワークＷ２が収容穴５内に収容された第１ワークＷ１の上面に接着層Ａｄを介して載置される。

その後、図１７（ｃ）に示すように、第２移動用穴４からピンＰ２が抜かれる。すると、第２可動プレート２９がばね部材２９ｅの付勢力によって図１７の右方向に移動する。これによって、第２可動プレート２９の第１板ばね２９１及び第２板ばね２９２が第２ワークＷ２に当接して、第２ワークＷ２は第３中間プレート２７及びカバープレート２２の収容穴の内壁面に当接するまで移動して位置決めされるとともに、第１板ばね及び第２板ばねと、第３中間プレート２７及びカバープレート２２の収容穴５ｅ，５ｇの内壁面との間で挟持され固定される。すなわち、第２ワークＷ２は第１ワークＷ１の上面の所定位置に位置決めされた状態で固定される。

第１ワークＷ１と第２ワークＷ２とがクランプトレイ２で固定された状態で、加熱処理や光照射などの接着層Ａｄが硬化する所定処理がなされ、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２が接着層Ａｄで固定される。なお、接着層Ａｄの硬化処理の手段は接着層Ａｄの種類によって適宜決定される。

その後、図１７（ｄ）に示すように、第１移動用穴３にピンＰ１が再び挿入される。すると前述のように、第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９は図１７の左方向に移動し、第１板ばね２５１，２９１及び第２板ばね２５２，２９２が収容穴５から非露出位置に移動する。これによって、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２のクランプトレイ２による固定が解除される。

また同時に、第１可動プレート２５の左方向への移動によって、位置決め穴５ｃに形成されている押し出し部２５３が第１ワークＷ１に当接して第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との接続体を図１７において左方向に押し出し、平面視において第１ワークＷ１の全体が収容穴５から露出する位置とする。

図１８に、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との接続体の移動状態を説明する収容穴５の拡大平面図を示す。なお、図１８では第１可動プレート２５の移動が理解しやすいように、第２可動プレート２９及び各中間プレートは略している。図１８（ａ）は第１可動プレート２５が移動前の状態図であり、同図（ｂ）が移動後の状態図である。図１８（ａ）に示すように、第１可動プレート２５の移動前は、第１ワークＷ１の上辺部及び右辺部がカバープレート２２の下側に入り込んだ状態となっている。そして、ピンＰ１が第１移動用穴３に挿入されると、第１可動プレート２５が図１８の左下方向に移動し、第１可動プレート２５の第１板ばね２５１及び第２板ばね２５２が収容穴５から非露出位置となるとともに、押し出し部２５３が第１ワークＷ１に当接して第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との接続体を図１８において左下方向に押し出し、第１ワークＷ１は全体が収容穴５から露出する。これにより図１７（ｄ）に示すように、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との接続体はクランプトレイ２から取り外すことが可能となる。

（その他の使用方法）
以上説明した第２実施形態のクランプトレイ２では第１移動用穴３及び第２移動用穴４にピンＰ１及びピンＰ２を抜き挿しすることによって第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９を固定位置と非固定位置とに移動させていたが、クランプトレイ２の側面から外方に突出している第１突出部２５ｃ及び第１突出部２９ｃをクランプトレイ２の内方へ押し入れることによって第１可動プレート２５及び第２可動プレート２９を移動させてもよい。

（その他の実施形態）
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態では可動プレートの位置決め穴に、第１板ばね及び第２板ばねと共に押し出し部を形成し、可動プレートが固定位置から非固定位置に移動する際に、押し出し部がワークに当接して、固定されていた位置からワークを強制的に移動させる構成としていたが、位置決め穴に第１板ばね及び第２板ばねが形成された可動プレートとは別に、押し出し部が形成された可動プレートを設けてもよい。このような構成によれば、ワークの位置決め及び解除の動作とは関係なく押し出し部の移動が可能となり、所望のタイミングで押し出し部を移動させることができる。例えば可動プレートが固定位置から非固定位置に移動した後に、押し出し部を移動させて、固定されていた位置からワークを強制的に移動させることも可能となる。

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（第１実施形態）
１１ ベースプレート
１２ カバープレート
１２ａ 収容穴
１３ 枠プレート
１３ａ ばね部材
１４ 可動プレート
１４ａ 位置決め穴
１４ｂ 第１板ばね
１４ｃ 第２板ばね
１４ｄ 第１突出部
１４ｅ 第２突出部
１４ｆ 貫通穴
１４５ 押し出し部
１５ 柱部
２ ワーククランプトレイ（第２実施形態）
２０ 柱部
２１ ベースプレート
２２ カバープレート
２３ 第１中間プレート
２４ 第１枠プレート
２５ 第１可動プレート
２６ 第２中間プレート
２７ 第３中間プレート
２８ 第２枠プレート
２９ 第２可動プレート
２５１ 第１板ばね
２５２ 第２板ばね
２５３ 押し出し部
２９１ 第１板ばね
２９２ 第２板ばね
３ 第１移動用穴
４ 第２移動用穴
５ 収容穴
Ｐ１ ピン
Ｐ２ ピン
Ｗ ワーク
Ｗ１ 第１ワーク
Ｗ２ 第２ワーク

Claims (4)

1. ベースプレートと、カバープレートと、前記ベースプレートと前記カバープレートとの間に、ワークを収容する複数個の位置決め穴が形成された可動プレートが内側に移動可能に配置された枠プレートが少なくとも１枚積層配置されたワーククランプトレイであって、
   前記ベースプレートおよび前記カバープレートの少なくとも一方には、前記位置決め穴へのワークの収容を可能とする複数個の収容穴が形成され、
   前記可動プレートは、前記位置決め穴に収容されたワークを固定する固定位置と、ワークを固定しない非固定位置とに移動が可能であり、
   前記可動プレートが固定位置から非固定位置に移動する際に、又は、前記可動プレートが固定位置から非固定位置に移動した後に、固定されていた位置からワークを強制的に移動させる強制移動手段をさらに備えることを特徴とするワーククランプトレイ。
2. 前記可動プレートが、
   前記複数個の位置決め穴それぞれの内壁面に設けられた弾性部材を有しており、
   前記弾性部材は、前記可動プレートが前記固定位置へ移動した状態においてワークを固定する方向に付勢するように形成された請求項１に記載のワーククランプトレイ。
3. 前記強制移動手段が、
   前記可動プレートの前記複数個の位置決め穴のそれぞれにおいて内壁面から内方に向かって突出するよう形成された押し出し部である請求項１又は２に記載のワーククランプトレイ。
4. 前記押し出し部が、前記位置決め穴における前記弾性部材の形成位置と対向する位置に形成された請求項３に記載のワーククランプトレイ。

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