JP2003066175A - ワーク載置台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワーク支持ピンが傾斜しても、ワークの表面
の形状に応じて、ワークを的確に支持できるようにする
こと。 【解決手段】 ワーク載置台１の枠体４には多数のワー
ク支持ピン９が支持されている。ワーク支持部９ａの上
端がワーク載置面Ｍを構成している。ワーク支持ピン９
における各大径部９ｂの間には、微少な間隙が確保され
ており、各ワーク支持ピン９の軸線方向への昇降が許容
される。クランプ金具１７をピン収容空間６内に突出さ
せることにより、ワーク支持ピン９群が押されて密集度
合いが大きくなり、各大径部９ｂ間の微少な間隙が無く
なる。その結果、各大径部９ｂ間の摺接抵抗が大きくな
り、各ワーク支持ピン９は昇降不能に固定される。振動
付与体２１は、ワーク支持ピン９に対して振動を付与
し、ワーク支持ピン９は、直立状態に矯正されて、昇降
可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウェハ等よりな
るワークを加工したり、平坦度計測等を行ったりするた
めに、ワークを載置支持するようにしたワーク載置台に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、表面の平坦度が低いワークを、
平面状をなすワーク載置台上に載置すると、そのワーク
の表面が部分的にワーク載置台から浮き上がってしまう
ことになる。従って、例えばワークに加工を施そうとす
ると、ワークに対する加工精度が低下したり、ワークが
変形したり、あるいはワークが破損されたりする等のお
それがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これに対処するため
に、昇降可能な多数のピンを密集配置して、それらのピ
ン先端がワークの表面に沿うように出入りすることによ
り、ワークの表面全体で支持するようにしたワーク載置
台が具体化されている。

【０００４】しかしながら、このように構成されたワー
ク載置台において、各ピン間の隙間は、ピンの昇降を許
容するために、ごくわずかしか形成されていない。この
ため、１本のピンがわずかに傾斜するだけで、各ピン間
の全体の隙間が狭められて、傾斜したピンだけではな
く、他のピンも昇降できなくなり、ワークの表面全体を
支持できないおそれがあった。

【０００５】この発明は、上記従来技術に存在する問題
点に着目してなされたものであって、その目的は、ワー
ク支持ピンが傾斜しても、ワークの表面の形状に応じ
て、ワークを的確に支持できるワーク載置台を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明においては、ピン支持台
と、そのピン支持台に支持され、先端をもってワーク載
置面を構成するとともに、軸線方向に移動されて、ピン
支持台から突出する方向の位置及びピン支持台内に没入
する方向の位置に配置される複数のワーク支持ピンと、
そのワーク支持ピンを突出方向に付勢する付勢手段と、
各ワーク支持ピンを軸線方向に移動可能な状態から固定
状態に移行させる固定手段とを備えたワーク載置台にお
いて、前記固定手段の不作用状態で前記ワーク支持ピン
に対して振動を付与するための振動付与手段を設けたこ
とを特徴とする。

【０００７】ワークは、複数のワーク支持ピンの先端に
よって構成されたワーク載置面上に載置される。ここ
で、各ワーク支持ピンの移動量は、ワークの表面の凹凸
度合いに応じたものとなる。この状態で、固定手段によ
ってワーク支持ピンを固定することにより、ワーク支持
ピンはそのワーク載置面がワークの表面形状に沿った状
態にて固定されることになる。従って、ワーク載置面に
よるワークの支持は均一的になされる。しかも、ワーク
支持ピンの固定前に、振動付与手段によりワーク支持ピ
ンに対して振動を付与すれば、傾斜しているワーク支持
ピンが直立するように矯正される。このため、ワーク支
持ピンの先端はワークの表面に沿って確実に配列され
る。

【０００８】前記振動付与手段を電力駆動のバイブレー
タにより構成すれば、ワーク支持ピンを小刻みに効果的
に振動させることができる。前記振動付与手段をシリン
ダ駆動により構成すれば、ワーク支持ピンを大きな振幅
で効果的に振動させることができる。

【０００９】前記振動付与手段を複数にして、それらが
ワーク支持ピン群を挟んだ位置に配置され、各振動付与
手段が相互に逆位相で振動されるように構成すれば、ワ
ーク支持ピン全体が一体的に大きく揺れるようにして振
動され、直立矯正を効果的に行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した第１
〜第３の実施形態について説明する。なお、第２及び第
３の実施形態においては、第１の実施形態と異なる部分
を中心に説明する。

【００１１】（第１の実施形態）さて、第１の実施形態
においては、図１〜図４に示すように、ワーク載置台１
のピン支持台２は、ベース板３、枠体４及びカバー板５
が下層から順に重合固定されてなる。前記枠体４の中央
部には、横断面正十二角形等の多角形または円形をなす
ピン収容空間６が形成されている。多数のピン支持孔７
は、前記ベース板３にピン収容空間６に対応する位置に
貫通形成されている。また、各ピン支持孔７とそれぞれ
対向するように、多数のピン突出孔７は、前記カバー板
５に貫通形成されている。

【００１２】多数のワーク支持ピン９は、その上部側か
ら順に、先端が半球面状をなすワーク支持部９ａ、大径
部９ｂ及び挿入部９ｃとを一体に有している。そして、
ワーク支持ピン９は、その挿入部９ｃがピン支持孔７
に、また、ワーク支持部９ａがピン突出孔７にそれぞれ
軸線方向に移動可能に挿入されいる。このため、ワーク
支持ピン９は、ピン支持台２から突出する方向の位置及
びピン支持台２内に没入する方向の位置に配置されるよ
うになっている。付勢手段としてのコイルバネ１０は、
前記大径部９ｂとベース板３の上面との間に介在され、
前記ワーク支持ピン９を上方の突出方向に向かって付勢
している。ワーク支持部９ａの上端がワーク載置面Ｍを
構成している。

【００１３】そして、各ワーク支持ピン９は、常には、
そのワーク支持部９ａを、カバー板５のピン突出孔７を
介して上部外方へ突出させている。なお、ワーク支持ピ
ン９の上昇限は、大径部９ｂがカバー板５の下面に当接
することで規制される。また、ワーク支持ピン９のワー
ク支持部９ａ及び挿入部９ｃは、それぞれピン突出孔７
及びピン支持孔７内においてわずかに移動できるように
なっている。

【００１４】前記各ワーク支持ピン９における各大径部
９ｂ間には、図示しない微少な間隙が確保されており、
各ワーク支持ピン９の軸線方向への昇降移動が許容され
るようになっている。

【００１５】前記ワーク支持ピン９における外周側の３
本は、ピン突出孔７からの突出部分にキャップ１９を挿
嵌することにより昇降不能とされて、高さ基準ピン９を
なしている。この三本の高さ基準ピン９は、ほぼ正三角
形の各頂点に対応する位置に配置されている。

【００１６】図３に示すように、２つの当て板１３及び
２つの押し板１１は、前記枠体４上面においてピン収容
空間６の外周縁部に沿って等間隔で配置されている。そ
して、２つの押し板１１はネジを回動調整することによ
り、それぞれが対向される当て板１３の方向及びその反
対方向に移動可能となっている。従って、押し板１１の
位置を移動調節することにより、同押し板１１はその先
端縁をもって対応部分の大径部９ｂを当て板１３側に押
圧したり、反対に離間したりする。このため、ピン収容
空間６内におけるワーク支持ピン９の密集度合い、すな
わち、各大径部９ｂ間の間隙を調整可能となっている。

【００１７】ワーク固定手段としての２つのワーク当て
板１４及び１つのワーク押し板１５は、前記カバー板５
の上面に配置されている。そして、２つのワーク当て板
１４は、ワーク載置面Ｍ上におけるワークＷの載置位置
を規定する。また、ワーク押し板１５はノブ２６を回動
調節することにより移動されて、ワークＷをワーク当て
板１４に対して押しつけるようになっている。

【００１８】収容凹部１６は前記枠体４の収容空間６側
に形成され、同収容凹部１６内にはクランプ金具１７が
収容されている。このクランプ金具１７は、エアシリン
ダ１８により、ピン収容空間６内に対してその側方から
出没可能となっている。このクランプ金具１７及びエア
シリンダ１８により固定手段が構成されている。そし
て、エアシリンダ１８によりクランプ金具１７をピン収
容空間６内に突出させることにより、このクランプ金具
１７はワーク支持ピン９群の大径部９ｂを押圧する。従
って、大径部９ｂは、ピン収容空間６内における密集度
合いが大きくなって、各大径部９ｂ間の微少な間隙が無
くなる。その結果、各大径部９ｂ間の摺接抵抗が大きく
なり、各ワーク支持ピン９は昇降不能に固定される。

【００１９】ワーク支持ピン９群を挟んでクランプ金具
１７と対向する位置において、枠体４の収容孔２０には
振動付与体２１が配置されている。この振動付与体２１
は、ワーク支持ピン９の大径部９ｂに対向している。こ
の振動付与体２１は、電動バイブレータにより構成され
ていて、小刻みに振動される。この振動は、前記大径部
９ｂに伝えられる。従って、振動付与体２１は、電力駆
動である。振動付与体２１により振動付与手段が構成さ
れている。

【００２０】次に、前記ワーク載置台１の使用方法につ
いて説明する。まず、ワークＷは、その円周がワーク当
て板１４に沿うようワーク載置面Ｍ上に載置される。ワ
ークＷがワーク載置面Ｍ上に載置されることにより、そ
の重量で各ワーク支持ピン９が下降される。

【００２１】この時、ワークＷの被載置面（表面）が歪
みや凹凸等により平面をなしていない場合がある。この
ような場合には、同被載置面の凹凸度合いに応じて各ワ
ーク支持ピン９の下降量が変化され、ワーク非載置状態
にて平面をなしていたワーク載置面Ｍが、同ワークＷの
被載置面形状に応じた面形状に変更される。なお、ワー
ク支持ピン９は昇降可能であるため、ワークＷのワーク
載置面Ｍに対する載せ置き方如何で、ワーク載置面Ｍの
形状が異なるものとなる。しかし、昇降不能な３つの高
さ基準ピン９が、その三点によりワークＷを支持するた
め、ワーク支持ピン９の昇降の偏りを解消して、ワーク
Ｗを高さ基準ピン９により３点で規定された所定の載置
高さに配置させることができる。

【００２２】なお、ワーク載置面Ｍ上のワークＷは、図
示しない押さえ具により下方へ向かって軽く押さえられ
る。ところで、１本または複数のワーク支持ピン９が傾
斜していると、ワーク支持ピン９間のわずかな隙間が消
滅して、全体のワーク支持ピン９が下降できないおそれ
がある。そこで、ワークＷをワーク支持ピン９に載置す
る前、あるいは載置した後に、振動付与体２１を動作さ
せる。このようにすれば、各ワーク支持ピン９に振動が
付与されて、ワーク支持ピン９の傾斜状態が矯正され
て、直立状態になる。従って、各ワーク支持ピン９がそ
れらの軸線方向に移動し得る状態になって、ワークＷを
確実に載置支持することが可能な状態になる。

【００２３】そして、クランプ金具１７によりワーク支
持ピン９を固定し、ワーク載置面ＭをワークＷの被載置
面形状に応じた状態にて保持固定する。そして、ワーク
載置台１上からワーク押さえ具を取り除いた後に、同ワ
ークＷに対して計測や加工等を施す。

【００２４】従って、この第１の実施形態においては、
以下の効果を発揮する。 ・ クランプ金具１７の不作用状態でワーク支持ピン９
に対して振動を付与するための振動付与体２１を設けた
ことにより、傾斜しているワーク支持ピン９が直立する
ように矯正される。このため、各ワーク支持ピン９昇降
移動可能な状態になって、ワーク支持ピン９の先端はワ
ークＷの表面に沿って確実に配列できるようになる。

【００２５】・ 前記振動付与体２１を電力駆動のバイ
ブレータにより構成すれば、ワーク支持ピン９を小刻み
に効果的に振動させることができる。従って、ワーク支
持ピン９の傾斜を短時間で確実に矯正することができ
る。

【００２６】（第２の実施形態）次に、この発明の第２
の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。この第
２に実施形態においては、振動付与体２１として一対の
エアシリンダが用いられている。そして、エアシリンダ
のピストンロッド２１ａの先端に連結されたブロック３
０がピストンロッド２１ａの伸縮によりワーク支持ピン
９を押したり、ワーク支持ピン９から離隔したりする。

【００２７】加えて、この第２の実施形態においては、
各振動付与体２１の伸縮位相が反対になるように制御さ
れる。つまり、一方のブロック３０がワーク支持ピン９
を押しているときには、他方のブロック３０がワーク支
持ピン９から離間するように両振動付与体２１の動作が
制御される。

【００２８】このため、ワーク支持ピン９群に対してそ
のワーク支持ピン９群が全体として左右に揺られるよう
に力が付与される。従って、この第２の実施形態におい
ては、以下の効果を発揮する。

【００２９】・ 前記振動付与体２１をシリンダ駆動に
より構成しているため、ワーク支持ピン９をを大きな振
幅で効果的に振動させることができ、ワーク支持ピン９
を確実に昇降動作できる状態にすることができる。

【００３０】・ 前記振動付与体２１を複数にして、そ
れらがワーク支持ピン９群を挟んだ位置に配置され、相
互に逆位相で振動されるように構成しているため、ワー
ク支持ピン９全体が一体的に大きく揺れるようにして振
動され、ワーク支持ピン９の直立矯正を効果的に行うこ
とができる。

【００３１】（第３の実施形態）次に、この発明の第３
の実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。ワーク
載置台１のピン支持台２は、円盤状をなすベース板４０
と、ピン保持部材４１とからなる。ピン保持部材４１は
短円筒状をなしている。ピン保持部材４１はベース板４
０の上面に固定されている。ピン収容凹部４２は、ピン
保持部材４１に穿設され、環状をなしている。

【００３２】複数のワーク支持ピン９は円柱状をなし、
ピン収容凹部４２内に昇降可能に収容されている。ピン
収容凹部４２の幅はワーク支持ピン９の幅より若干大き
く、ワーク支持ピン９のスムーズな昇降を妨げないよう
になっている。ピン収容凹部４２に収容された複数のワ
ーク支持ピン９は、ピン収容凹部４２の延在方向に一列
に整列した状態となっている。コイルバネ１０は、各ワ
ーク支持ピン９をピン収容凹部４２から突出する方向へ
上昇付勢している。

【００３３】ガイド孔４４は、ピン保持部材４１の外周
面側からピン収容凹部４２にかけて穿設されている。軸
支部材４５はベース板４０の上面外周部に立設され、ノ
ブ４６を水平軸４７により回動可能に支持している。バ
ネ収容ケース５１は、ピン保持部材４１の外周面におい
てガイド孔４４に連続するように固定されている。割り
込みピン５２は、先端部がガイド孔４４にスライド移動
可能に挿通されている。割り込みピン５２の先端部は先
細り形状をなし、この先細り部分がピン収容凹部４２内
に突出配置されている。

【００３４】割り込みピン５２の基端部は棒状をなし、
先端部側からバネ収容ケース５１を挿通されている。コ
イルバネ４９はバネ収容ケース５１に収容され、割り込
みピン５２をピン収容凹部４２方向に付勢する。従っ
て、割り込みピン５２は、常には、先端部をもってワー
ク支持ピン９の列に割り込まれている。その結果、各ワ
ーク支持ピン９は、それらの配列方向の遊び（ワーク支
持ピン９間の隙間等）が奪われている。このため、各ワ
ーク支持ピン９は、割り込みピン５２の先端部や、隣接
するワーク支持ピン９あるいはピン収容凹部４２の内壁
面等との摺接抵抗が増大されて昇降不能な状態となって
いる。

【００３５】ノブ４６の操作端をピン支持台２側へ回動
操作すると、割り込みピン５２がコイルバネ４９の付勢
力に抗してスライド移動され、先端部がワーク支持ピン
９の列に対する前述した割り込み状態から後退される。
従って、ワーク支持ピン９はその配列方向の遊びが戻
り、割り込みピン５２の先端部や、隣接するワーク支持
ピン９あるいはピン収容凹部４２の内壁面等との摺接抵
抗が減少されて昇降可能な状態となる。

【００３６】複数（図７では１つのみ図示）のワークク
ランプ機構５０は、ワーク支持ピン９群の周囲を取り囲
むようにして所定間隔の等間隔で配置されている。ワー
ク支持ピン９群に載せ置かれたワークＷは、ワーククラ
ンプ機構５０によりクランプされる。

【００３７】ノブ４６を回動操作し、その状態を維持す
ることでワーク支持ピン９を昇降可能な状態に保持する
ことができる。ワークＷをワーク支持ピン９群上にワー
ク載置面Ｍに載せ置く。各ワーク支持ピン９がワークＷ
の重量でコイルバネ１０の付勢力に抗して下降される。
ここで、歪みの発生等によりワークＷが湾曲されている
場合がある。しかし、このような場合には、ワークＷの
湾曲に応じて各ワーク支持ピン９の下降量が変化され
る。

【００３８】ノブ４６の回動操作状態を解除して、ワー
ク支持ピン９を昇降不能とする。従って、ワーク支持ピ
ン９により構成されたワーク載置面がワークＷの湾曲に
応じた変形状態で固定され、各ワーク支持ピン９により
ワークＷを均一的に支持することが可能となる。

【００３９】前記ピン収容凹部４２には、電動バイブレ
ータよりなる振動付与体２１が配置されている。従っ
て、この振動付与体２１により、ワーク支持ピン９に対
して振動を付与することで、傾斜状態のワーク支持ピン
９を直立状態をなすように矯正することが可能になる。
このため、この第３の実施形態においては、前記第１，
第２の実施形態と同様な効果を発揮する。

【００４０】（変更例）なお、この発明は、前記実施形
態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体
化することも可能である。

【００４１】・ 前記各実施形態では、ワーク支持ピン
９が昇降するタイプ、いわば横型タイプのワーク載置台
においてこの発明を具体化した。これに対し、ワーク支
持ピン９がその軸線を水平にした横向きに配置されて、
水平移動するタイプ、いわば、縦型タイプのワーク載置
台において具体化すること。

【００４２】・ 前記第２の実施形態において、振動付
与体２１を単一構成にすること。

【００４３】

【発明の効果】以上、実施形態で例示したように、この
発明においては、ワーク支持ピンが傾斜しても、ワーク
の表面の形状に応じて、ワーク支持ピンによりワークを
的確に支持できるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態におけるワーク載置台の平面
図。

【図２】 同じく側面図。

【図３】 図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】 図３のＢ−Ｂ線断面図。

【図５】 第２の実施形態におけるワーク載置台の平面
図。

【図６】 第２の実施形態を示す図４対応の断面図。

【図７】 第３の実施形態におけるワーク載置台の断面
図。

【図８】 同じく一部破断平面図。

【符号の説明】

１…ワーク載置台、２…ピン支持台、９…ワーク支持ピ
ン、９ｂ…大径部、１０…付勢手段としてのコイルバ
ネ、１７…固定手段としてのクランプ金具、１８７…固
定手段としてのエアシリンダ、２１…振動付与手段とし
ての振動付与体。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピン支持台と、 そのピン支持台に支持され、先端をもってワーク載置面
   を構成するとともに、軸線方向に移動されて、ピン支持
   台から突出する方向の位置及びピン支持台内に没入する
   方向の位置に配置される複数のワーク支持ピンと、 そのワーク支持ピンを突出方向に付勢する付勢手段と、 各ワーク支持ピンを軸線方向に移動可能な状態から固定
   状態に移行させる固定手段とを備えたワーク載置台にお
   いて、 前記固定手段の不作用状態で前記ワーク支持ピンに対し
   て振動を付与するための振動付与手段を設けたことを特
   徴とするワーク載置台。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記各ワーク支持ピンは、その長さ方向中間部に大径部
   を有し、各大径部間のわずかな隙間の作用により軸線方
   向への移動が許容されるように構成し、隙間が閉じられ
   ることによりワーク支持ピンが固定状態に移行されるよ
   うに構成したことを特徴とするワーク載置台。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記振動付与手段は、電力駆動のバイブレータであるこ
   とを特徴とするワーク載置台。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、 前記振動付与手段は、シリンダ駆動であることを特徴と
   するワーク載置台。
5. 【請求項５】 請求項４において、 振動付与手段は複数であって、それらがワーク支持ピン
   群を挟んだ位置に配置され、相互に逆位相で振動される
   ことを特徴とするワーク載置台。