JPS63127836A

JPS63127836A - 微小物体のクランプ機構

Info

Publication number: JPS63127836A
Application number: JP61272784A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Chiba; 千葉　孜; Mitsuo Tanaka; 三男田中; Minoru Nomura; 稔野村; Kaoru Yoshino; 薫吉野
Original assignee: Anritsu Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Anritsu Corp; NTT Inc
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1988-05-31
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: JPH072293B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、数１０μｍ〜数１００μｍ程度の微小物体、
例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）の光半導体素子を、光ファイバー等の先導波路と光
軸を合せて組み付ける場合のハンドリング装置に用いる
クランプ機構に関するものである。

（従来の技術）従来、例えば、第５図に示すように、ＬＤチップにヒー
トシンクを予じめハンダ付けしであるＬＤ組立としての
微小物体１をハンドリングして、光ファイバー２と光軸
を合せてハンダ３付する際のハンドリングには、主に真
空チャック４が用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、上記真空チャック４によるハンドリング構造
では、微小物体１が、数１０μｍ〜数１００μｍと微小
なため、真空チャック４先端のキャピラリ（毛細管）の
吸引口径ｄを大きく出来ない。

そのため、物体の保持力が弱く、物体１を保持して位置
決めした後、ハンダ３付けや接着を行なう際、そのハン
ダや接着剤の表面張力や粘着力及びそれらが固体化する
時に発生する収縮力のため、物体１が、真空チャッチク
４からズレる又は親藩する等の問題点がある。また、保
持力を強くする目的で微小物体をクランプツメで挟みつ
ける方法があるが（図示せず）微小物体１のクランプを
開放する際固定された物体１に微小な力が加わっても光
軸がズしてしよう虞れがある。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、微小
物体の保持力が強力で、しかも微小物体の開放が静的な
状態で行なわれて同物体に力が加わらない微小物体のク
ランプ機構を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するための、本発明に係るクランプ機
構の構成を、実施例に対応する第１〜４図を参照して説
明する。

すなわち、本発明の微小物体のクランプ機構は、微小物
体１を、そのクランプ基準位置においてクランプするた
めに対向配置される第１と第２のクランプ部材１２．１
３と、前記第１と第２のクランプ部材を、前記クランプ基準位
置に押圧移動する押圧スプリング１６と、前記第１と第２のクランプ部材を、互いに対向方向に平
行移動可能に保持する第１と第２の平行バネ部材１７．
１８と、前記第１と第２のクランプ部材を、その前記クランプ基
準位置から対向外方に移動させる駆動カム２２と、前記第１と第２のクランプ部材の、いずれか一方を、前
記クランプ基準位置に停止させるストッパ部材２７と、を備えたことを特徴としている。

（作　用）上記の構成において、カム２２により開放された位置に
ある第１と第２のクランプ部材１２゜１３中間のクラン
プ基準位置に微小物体１を置いて、カム２２を回転させ
る。

すると押圧スプリング１６と第１と第２の平行バネ部材
１７．１８によるバネ作用によって、第１と第２のクラ
ンプ部材１２．１３は対向内方に移動するが、この時、
第１のクランプ部材１２がストッパ部材２７に当接して
クランプ基準位置に停止し、第２のクランプ部材１３が
、微小物体１を、上記のバネ作用によって第１のクラン
プ部材１２に押し付けるようにしてクランプさせる。

このクランプ位置から、カム２２が回動すると、第１及
び第２のクランプ部材１２が順次移動して、物体１が開
放される。

（実施例）第１の実施例第１図及び第２図は、本発明に係るクランプ機構の第１
の実施例を示すもので、これは本発明の原理的な構成を
示すものである。

このクランプ機構は、積載治具１１上のクランプ基準位
置にある微小物体１をクランプするために、同微小物体
１の左右に対向配置された第１と第２のクランプ部材１
２．１３とを有している。

この第１と第２のクランプ部材１２．１３は、夫々第１
と第２のアーム１４．１５の一部に設けられていて、同
第１と第２のアーム１４．１５には、押圧スプリング１
６が張設されており、この押圧スプリング１６により、
上記第１と第２のクランプ部材１２．１３は対向内方向
に移動付勢されて、上記微小物体１のクランプ基準位置
に押圧移動、されるようになっている。

また、上記第１と第２のアーム１４．１５は、夫々第１
と第２の平行バネ部材１７．１８により基板１９に、互
いに対向方向に平行移動可能に取り付けられ、これによ
り上記第１と第２のクランプ部材１２．１３も互いに対
向方向に平行移動するようになっている。

上記第１と第２のアーム１４．１５の対向部の一部には
第１と第２の従動部’２０．２１が形成され、この第１
と第２の従動部２０．２１は、その中間に設けられた駆
動カム２２の外周に当接されて、カム２２の回動により
、上記第１及び第２のクランプ部材１２．１３と共に内
外方向に移動自在となっている。

上記カム２２は、モータ２３により回転駆動されると共
に、これと連動される検出板２４の回動位置を検出する
回転角度検出器２５からの角度信号を受けてモータ２２
を制御する制御器２６により、上記カム２２は、その回
動のタイミングと回動位置が設定される。

２７はストッパ一部材であり、第１のアーム１４の内壁
部に対設されて、同第１のアーム１４及びこれと一体の
第１のクランプ部材１２が上記クランプ基準位置となっ
たときに、第１のアーム１４と当接して、第１のアーム
１４及び第１のクランプ部材１２の内方向への移動を停
止させる。

２８は、第１のアーム１４を、上記ストッパー２７の方
向に移動付勢させる位置決めばねであるが、これはなく
てもさしつかえない。

次に、上記クランプ機構の動作を説明する。

第１図Ａは、非クランプ位置を示し、これは、被クラン
プ物体としての微小物体１が、ｈｔ　ａ治具１１上のク
ランプ基準位置にあり、且つカム２２の最大径部分の対
向カム面に、第１と第２の従動部２０．２１が当接され
た状態である。この第１図Ａの位置では、第１及び第２
のクランプ部材１２．１３は、最も離れており、その中
間の微小物体１と第１のクランプ部材１２との間隔ｆ＋
は、ストッパ部材２７と第１のアーム１４との間隔ｎＩ
に等しい。また微小物体１と第２のクランプ部材１３と
の間隔は１１＋Δ１となりている。

第１図Ｂは、クランプ位置を示し、これは、上記第１図
Ａの非クランプ位置から、カム２２が９０度回転して、
カム２２の最小径部分の対向カム面に、第１と第２の従
動部２０．２１が対面された状態である。この第１図Ｂ
の位置では、カム２２の上記最大径カム面と最小径カム
面の高低差１２が、Ｉ１２≧１１＋Δ１１＞４２＋、と
なフていることから、第１のクランプ部材１２が、これ
と一体の第１のアーム１４を介してストッパ部材２７の
当接された状態で、第１及び第２のクランプ部材１２．
１３は、微小物体１の対向面に当接されてこれをクラン
プする。

上記の構成によれば、微小物体１のクランプ力が、押圧
スプリング１６及び第１と第２の平行バネ部材１７．１
８によるバネ圧により設定されているためその保持力を
大きくすることが出来る。

また、ストッパ部材２７により第１のクランプ部材Ｉ２
が位置決めされた状態で、クランプされるためクランプ
位置が一定となる。さらに、微小物体１の開放時には、
第２のクランプ部材１３が物体から離れた後に、定位置
にある第１のクランプ部材１２が離れていることになり
物体１に力が加わらないから、物体が基準位置からずれ
ることがない。

第２の実施例第３図及び第４図は、本発明に係るクランプ機構の第２
の実施例を示すもので、これは、上記第１の実施例の構
成を実用的にさらに具体化したものである。

然して、この第２の実施例において、第１の実施例と共
通するか所には共通の符号を付し、第１の実施例と相違
する点を主として説明する。

このクランプ機構では、第１及び第２のアーム１４．１
５が、夫々クランプ部材側アーム１４ａ、１５ａと従動
部側アーム１４ａ、１５ｂに分割され、クランプ部材側
アーム１４ａ、１５ａ間に張設された押圧スプリング！
６に引かねて、クランプ部材側アーム１４ａ、１５ａの
各基端の当接部１４ｃ、１５ｃが、従動部側７−ム１４
ｂ。

１５ｂの対向基端に常時当接されている。また、上記第
１のアーム１４側の当接部１４ｃは、ボルトにより形成
されて、その当接先端位置が螺回調整自在となっている
。

その他の構成部分については、上記第１の実施例と基本
的に同じであるので、詳細な説明は省略する。

次に、上記の構成における、カム２２と第１゜第２のク
ランプ部材１２．１３との、作動タイミングの詳細を、
第３図の、１〜■にょワて説明するが、これは、基本的
には上記第１の実施例と同じである。

さて工の初期状態では、第１と第２の従動部２０．２１
が、カム２２の最小径部分のカム面に対面して、第１と
第２のクランプ部材１２．１３の間隔は最小となってい
る。このＩ状態では、第１のクランプ部材１２は、その
第１のアーム１４がストッパ一部材２７に当接されて、
これに対応する第１の従動部２０とカム２２との間に隙
間を置いて位置決めされ、第３図では第２のクランプ部
材１３に対応する第２の従動部２１はカム２２面に当接
されて位置決めされている。然しながら、実際には、第
４図に示されるように、第２の従動部２１とカム２２と
の間には、モータのイナーシャを考慮に入れたガタを設
けることが望ましく、このガタは押圧スプリング１６の
バネ力に対抗する同等の力を第２の平行バネ１８のバネ
力にもたせ第２の従動部２１に作用する荷重を０にする
ことによって保持されている。

次に、■の状態では、カム２２がやや回動し、第２のク
ランプ部材１３が右に開く。

■の状態では、カム２２の最大径部分のカム面によって
押されて、第１及び第２のクランプ部材１２．１３は左
右に開き、その間隔が最大となる。

この時クランプ基準位置に微小物体１を置く。

■の状態では、第１のクランプ部材には、ストッパ部材
２７によって規制された基準位置に移動して停止し、第
２のクランプ部材１３がさらに左へ移動する。尚■の状
態では、物体１と第１のクランプ部材１２との間には実
際には微小な隙間がある。

■の状態では、第２のクランプ部材１３が、物体ｌを第
１のクランプ部材１２の方向に押し出すようにして、荷
重０の状態で物体１を挟む。

■の状態で、カム２２は、工の初期状態から１８０度回
転して、元の位置と実質的に同等の位置となり、物体１
は、バネ力により確実にクランプされる。この■の状態
が数分程度持続されて、この間物体１のハンダ付等の作
業が行なわれる。

次に、物体１をクランプした上記■の状態から、第１及
び第２のクランプ部材１２．１３が順次間いて、物体１
が開放されるが、この特売に第２のクランプ部材１３が
開いてから、静かに第１のクランプ部材１２が開くこと
になる。

・（効　果）本発明は、以上説明したように、微小物体のクランプ力
をバネ圧によって大きくすることが出来、また一方のク
ランプ部材がストッパ部材により位置決めされた状態で
クランプされあるいは開放されるため、クランプ位置が
一定となり、さらに上記物体の開放時に物体が移動する
ことがない。

従７て、本発明によれば、微小物体を正確な位置に位置
決め固着させるためのクランプ機構として、実用上優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは、本発明の第１の実施例に係るクランプ
機構の作動状態を示す正面図、第２図は、第１図の側面
図、第３図は、同第２の実施例に係るクランプ機構の作
動状態を示す正面図、第４図は同カムと従動部の詳細を
示す図、第５図は、従来のクランプ方法を説明する図で
ある。１−・微小物体、１２．１３−第１と第２のクランプ部
材、１６−・・押圧スプリング、１７．１８−第１と第
２の平行バネネ部材、２２・−カム、２７・−ストッパ
部材。代理人・弁理士　　西　村　教　光第２図１つ第４図　　　第５図第３図

Claims

【特許請求の範囲】　微小物体を、そのクランプ基準位置においてクランプ
するために対向配置される第１と第２のクランプ部材と
、前記第１と第２のクランプ部材を、前記クランプ基準位
置に押圧移動する押圧スプリングと、前記第１と第２の
クランプ部材を、互いに対向方向に平行移動可能に保持
する第１と第２の平行バネ部材と、前記第１と第２のクランプ部材を、その前記クランプ基
準位置から対向外方に移動させる駆動カムと、前記第１と第２のクランプ部材の、いずれか一方を、前
記クランプ基準位置に停止させるストッパ部材と、を備えたことを特徴とする微小物体のクランプ機構。