JPH04183545A - ワーク保持具 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ワーク保持具に関し、より詳細には、保持
したワーク（被加工物）の姿勢を調整してその加工面を
所望の状態に設定できるワーク保持具に関する。

［従来の技術］ 第４図は、放電加工機の加工原理を示す説明図である。

放電加工機１００は、絶縁性の液体りを収容した液槽１
０１の中に、ワークＷを保持するテーブルＴを備えてい
る。テーブルＴは、水平面内で移動可能である。テーブ
ルＴの上方には、ワークＷの加工を行なう電極１０２が
設けである。電極１０２は、電極送り機構１０３によっ
て上下に移動せしめられる。

放電加工電源１０４は、電極１０２とワークＷの間にパ
ルス電圧を印加する。電極１０２とワークＷのいずれか
一方を陰極とし、他方を陽極とする。

加工の際には、ワークＷの加工面Ｗａに電極１０２の放
電面１０２ａを近接させ、両者の間に放電を生じさせな
がら加工を行なう。加工中、電極１０２の高さは、放電
面１０２ａと加工面Ｗａの間の隙間が一定に保たれるよ
うに、電極送り機構１０３によって制御される。

上記放電加工機１００で半導体ウェーハ用真空チャック
を加工する場合、ワークＷは、従来、第５図に示すよう
にしてテーブルＴ上に保持されている。

第５図において、テーブルＴの表面には、互いに直交す
る断面逆丁字形の２本の係止溝１１０が形成してあり、
各係止溝１１０には、その端部から、先端部を上方に向
けた固定用ボルト１０７の頭部１０８を嵌入させること
ができる。嵌入された頭部１０８は、テーブルＴの係止
部１１１に係止される。

ワークＷは、まず、テーブルＴ上に載置された補助台１
０５の上に載置される。ワークＷは、通常、加工面Ｗａ
とテーブルＴとの接触面が平行でないため、この際に、
加工面Ｗａが水平になるように、補助台１０５との間に
適当なすきまゲージ１０６が挟み込まれる。

次に、係止溝１１０内に、４本の固定用ボルト１０７の
頭部１０８を嵌入させ、ワークＷの４つの側面にそれぞ
れ対向させる。

次に、４枚の補助板１１３を各固定用ボルト１０７の近
傍にそれぞれ配置する。各補助板１１３は、固定用ボル
ト１０７に対してワークＷとは反対側に配置する。各補
助板１１３は、テーブルＴの表面と加工面Ｗａとの鉗離
にほぼ等しい長さを持つ。

続いて、押さえ板１１２の孔に固定用ボルト１０７の先
端を挿通し、その先端にナツト１０９を螺合する。そし
て、押さえ板１１２を加工面Ｗａと補助板１１３の上側
面の間に架は渡した後、ナツト１０９を締め付ける。こ
の作業を４本の固定用ボルト１０７について行なう。

以上のようにして、ワークＷはテーブルＴ上に仮固定さ
れる。

そこで、次に、以下のようにして、固定したワークＷの
加工面Ｗａのテーブル１表面に対する平行度を測定する
。

まず、ダイヤルゲージを電極１０２に取り付け、そのプ
ローブ先端を加工面Ｗａに当接させる。次に、その状態
でテーブルＴを水平面内で移動させ、加工面Ｗａとの距
離の変化を測定する。

測定された距離の変化により、加工面Ｗａの平行度、換
言すればテーブルＴの表面に対する傾斜状態を知ること
ができる。

そこで、次に、ナツト１０９を緩め、得られた測定結果
に応じて、上記すきまゲージ１０６を異なる厚さのもの
に交換し、あるいは他の箇所にすきまゲージ１０６やア
ルミ箔などを挟み込むなどして、ワークＷの姿勢を変更
する。

その後、上記と同様にしてワークＷを再び仮固定し、上
記と同様にして加工面Ｗａの平行度を測定する。測定の
結果、平行度が許容範囲内に入ったならば、ナツト１０
９を締め付けてワークＷをその姿勢で固定し、放電加工
を開始する。

許容範囲内に入っていないならば、許容範囲内に入るま
で上記作業を繰り返す。

［発明が解決しようとする課題］ 半導体ウェーハ用真空チャックは、加工面Ｗａの面積が
大きいため、平行度を許容範囲内に収めるには、加工面
Ｗａの面積が小さいものに比べて、ワークＷの姿勢をい
っそう精密に調整する必要かある。

しかし、上記従来の方法では、適当な厚みのすきまゲー
ジ１０６やアルミ箔等を選定してワークＷと補助台１０
５の間に挟み込むので、ワークＷの姿勢の調整は段階的
にしか行なえない。従って、ワークＷの姿勢の精密な調
整ができず、所望の姿勢に正確に設定することは困難で
ある。

また、その結果、ダイヤルゲージによる測定とナツト１
０９の締め付けおよび緩めを何度も行なわなければなら
ず、しかも、適当な厚みのすきまゲージ等を選定して挟
み込む作業も必要である。

このため、ワークＷの姿勢調整作業が非常に煩雑であり
、しかも長時間を要している。

この発明は、以上の事情を考慮してなされたものであり
、その目的は、ワーク姿勢の精密な調整が可能であり、
しかも所望のワーク姿勢を簡易且つ迅速に得ることがで
きるワーク保持具を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明のワーク保持具は、 加工機のテーブルに固定される本体と、前記本体に揺動
可能に取り付けられたワーク保持台と、前記ワーク保持
台を設定状態にロックするロック手段とを具備してなり
、 前記本体およびワーク保持台のいずれか一方か凹球面状
の摺動面を有し、他方が当該凹球面状の摺動面に嵌合す
る凸球面状の摺動面を有していて、前記ワーク保持台が
前記両槽動面を互いに摺動させて揺動することを特徴と
する。

［作用］ ワーク保持台は、球面状の摺動面に沿って揺動するので
、本体に対して任意の方向に傾斜することができる。従
って、ワーク保持台でワークを保持して揺動させること
により、所望のワーク姿勢すなわちワークの本体に対す
る傾斜角度および傾斜方向に設定することができる。

そこで、ワーク保持台を揺動させて所望の姿勢に調整し
た後、ロック手段によってロックすれば、所望のワーク
姿勢が得られる。

また、ワーク保持台は、球面状の摺動面に沿って連続的
に姿勢を変えるので、ワーク姿勢の精密な調整が可能と
なる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。なお、これによりこの発明が限定されるもので
はない。

第１図は、この発明のワーク保持具の一実施例を示す斜
視図である。

以下の説明では、図に向かって左方を前方と呼ぶことに
する。

（実施例の構成） ワーク保持具１は、放電加工機のテーブルＴに固定され
る本体１０と、本体１０に揺動可能に取り付けられたワ
ーク保持台２０と、本体１０に設けられた、ワーク保持
台２０をロックするロック手段を備えている。

本体 本体１０は、直方体状のブロックからなり、その上面中
央部を窪ませて凹球面状の摺動面１１を形成している。

本体１０の内部には、本体１０を前後方向に貫通する透
孔１２が形成しである。摺動面１１の中央に形成した中
央孔１５は、透孔１２に通じている。

透孔１２の平坦な上壁面および下壁面は、それぞれ上位
摺動面１３および下位摺動面１４としである。両槽動面
１３．１４は互いに平行である。

両槽動面１３．１４には、連絡部材４０の上位摺動面４
５と下位摺動面４６が摺動する。

透孔１２の下位摺動面１４には、中央孔１５の直下に凹
部１６が形成しである。凹部１６には、ロック部材３０
の脚部３３が嵌合している。

透孔１２の後端部には、操作用ボルト５０を支持する、
ねじ孔付きのボルト支持部材１７が取り付けである。

２二之孟詩立 ワーク保持台２０は、ワーク保持板２１と、ワーク保持
板２１の下面に固定された球殻状の支持部材２２から構
成され、両者の間には内部空間２５が形成されている。

ワーク保持板２１は、上面にワークＷを載置して保持す
るもので、第５図に示したテーブルＴの係止溝１１０と
同様の係止溝（図示省略）を有している。ワーク保持板
２１は、本体１０の外部上方に位置している。

支持部材２２は、本体１０の凹球面状の窪みに嵌合しで
ある。支持部材２２は、その外側の凸球面状の摺動面２
３を本体１０の凹球面状の摺動面１１と摺動させて揺動
する。

支持部材２２の中央孔２６は、本体１０の中央孔１５と
重なっていて、ワーク保持台２０の内部空間２５は、両
中央孔２６．１５を介して透孔１２に連通している。

ユエク王量 ロック手段は、ロック部材３０と連絡部材４０と操作用
ボルト５０から構成されている。

ロック部材３０は、第２図に詳細に示すように、上端の
頭部３１と下端の脚部３３を軸部３２で接続した構成を
持つ。

略円板状の頭部３１は、ワーク保持台２０の内部空間２
５に収容され、下面に形成した押圧面３４を支持部材２
２の内面２４に接触させている。

押圧面３４と内面２４の形状は、互いに整合する凹球面
状なので、押圧面３４は広い範囲で内面２４に密接する
。また、支持部材２２が揺動した際には、押圧面３４と
内面２４は円滑に摺動することができる。

軸部３２は、２個の中央孔２６．１５および連絡部材４
０の挿通孔４１を通って垂直方向に延在し、本体１０の
透孔１２の下部まで達している。

軸部３２の直径は、支持部材２２が揺動できるように中
央孔２６．１５の直径よりも小さくしである。

脚部３３は、上面をテーパ状の案内面３５とした略直方
体状で、本体１０の凹部１６内に嵌合してあり、凹部１
６内で上下に移動可能である。

連絡部材４０は、本体１０の透孔１２内に嵌挿してあり
、ロック部材３０と操作用ボルト５０の間を連絡する作
用を行なう。操作用ボルト５０を操作すると、連絡部材
４０は前後に移動して、ロック部材３０のロック作用を
行なわせ、あるいは解除する。

連絡部材４０は、第２図に詳細に示すように、直方体の
前端部から後方に向かって切欠して挿通孔４１を形成す
ると共に、下面の大部分をテーバ状に形成したものであ
る。挿通孔４１により、連絡部材４０の前部は略Ｕ字形
に形成されている。

挿通孔４１には、ロック部材３０の軸部３２が挿通され
ている。

連絡部材４０の後部には、挿通孔４１に近接して横溝４
２が形成しである。横溝４２によって形成された後端部
の係止壁４４には、操作用ボルト５０の係合部５３が係
合される縦溝４３が形成しである。

連絡部材４０の上面の上位摺動面４５は、本体１０の上
位摺動面１３と摺動する。下面のテーパ状案内面４７と
、ロック部材３０のテーパ状案内面３５とは、同じ傾斜
角度を持っており、連絡部材４０の移動に伴って互いに
摺動する。テーパ状案内面４７に連続して形成された下
位摺動面４６は、本体１０の下位摺動面１４と摺動する
。

操作用ボルト５０は、ねじか切られた軸部５２を、本体
１０に取り付けたボルト支持部材１７のねじ孔に螺合し
て取り付けである。頭部５１は、透孔１２の外部に出て
おり、軸部５２の大部分および先端の係合部５３は、透
孔１２内にある。係合部５３は、軸部５２よりも細く形
成され、先端に止め輪５４が取り付けである。係合部５
３は、連絡部材４０の縦溝４３に係合しである。

操作用ボルト５０を回転して前後に移動させると、軸部
５２の当接面５２ａまたは止め輪５４が係止壁４４に当
接するので、操作用ボルト５０を操作することにより連
絡部材４０を前後に移動させることができる。

（実施例の使用方法） 次に、以上の構成としたワーク保持具１の使用方法を第
３図に基づいて説明する。

まず最初に、ワーク保持具１を、ワーク保持板２１を上
方に向けて放電加工機１００のテーブルＴ上に固定する
。この場合の固定は、例えば、第５図に示すテーブルＴ
の係止溝１１０を利用して行なうことができる。

次に、ワーク保持板２１をほぼ水平と思われる姿勢にロ
ックしてから、その上にワークＷを載置し、先に述べた
従来の方法と同様にしてワークＷを保持・固定する。

すなわち、まず、ワーク保持板２１に形成した係止溝（
図示省略）に固定用ボルト６０の頭部を嵌入・係止させ
、ワークＷの各側面に対向する位置に４本の固定用ボル
ト６０をそれぞれ配置する。

次に、ワーク保持板２１の上面と加工面Ｗａとの距離に
ほぼ等しい長さを持つ４枚の補助板６２を、各固定用ボ
ルト６ｏの近傍にそれぞれ配置する。

続いて、各押さえ板６３の孔に固定用ボルト６０の先端
をそれぞれ挿通してその先端にナツト６１を螺合し、押
さえ板６３を加工面Ｗａと補助板６２の上側面の間に架
は渡した後、各ナツト６１を締め付ける。

こうしてワークＷの保持・固定が終了すると、操作用ボ
ルト５０をいったん緩め、加工面Ｗａか水平なテーブル
Ｔの表面に平行になるようにワーク保持台２０の姿勢を
調整する。その後、操作用ボルト５０を仮に締め付けて
ワーク保持台２０をその姿勢にロックする。

上記ワーク姿勢の調整およびロックの際に、ワーク保持
具１は次のように作用する。

すなわち、操作用ボルト５０を緩めると、操作用ボルト
５０は後方に移動する。すると、止め輪５４が係止壁４
４に当接するので、連絡部材４０は引っ張られて後方に
移動する。

このとき、連絡部材４０の上位摺動面４５および下位摺
動面４６が、本体１０上位摺動面１３および下位摺動面
１４とそれぞれ摺動するが、それと同時に、連絡部材４
０のテーパ状案内面４７がロック部材３０のテーパ状案
内面３５と摺動する。

連絡部材４０の９後方への移動により、ロック部材３０
のテーパ状案内面３５と連絡部材４０のテーパ状案内面
４７の間に隙間が生じるので、ロック部材３０は上下に
移動可能となる。こうして、ロック部材３０による支持
部材２２の押圧作用かなくなるため、ワーク載置板２１
を揺動させることが可能となる。

そこで、ワーク載置板２１を適宜揺動させ、所望の姿勢
に設定する。

ワーク載置板２１すなわちワークＷの姿勢の設定が終わ
ると、操作用ボルト５０を締め付ける。

すると、操作用ボルト５０は前方に移動し、これに伴っ
て軸部５２の当接面５２ａが係止壁４４に当接して、連
絡部材４０を前方に押し出す。

連絡部材４０の前方への移動により、連絡部材４０のテ
ーパ状案内面４７かロック部材３０のテーパ状案内面３
５と摺動を開始し、やがてロック部材３０の脚部３３を
下方に押し下げ始める。この押し下げ力により、ロック
部材３０は下方に移動され、ロック部材３０の頭部３１
の押圧面３４が支持部材２２の内面２４を押圧する。

こうして、支持部材２２は本体１０に押し付けられ、そ
の状態にロックされる。

以上のようにして、ワークＷの姿勢の仮設定およびロッ
クが終了すると、次に、放電加工機１００の電極１０２
に取り付けたダイヤルゲージのプローブの先端を、ワー
クＷの加工面Ｗａに当接させ、その状態でテーブルＴを
水平面内で移動させて加工面Ｗａとの短離を測定する。

なお、テーブルＴの移動は、水平面内の互いに直交する
２方向で行なえば足りる。

測定が終了すると、操作用ボルト５０を緩め、得られた
測定結果に応じてワーク保持台２０を揺動させ、ワーク
Ｗの姿勢を変更する。姿勢の変更が終了すると、操作用
ボルト５０を締め付けてワーク保持台２０をロックする
。

続いて、上記と同様にしてダイヤルゲージで測定を行な
い、加工面Ｗａの平行度が許容範囲内に入っているか否
かを検査する。許容範囲内に入っていれば、その姿勢で
固定用ボルト６０を所定のトルクで締め付け、ワーク保
持作業を終了する。

許容範囲内に入っていなければ、引き続いて上記作業を
行ない、許容範囲内に入るまで繰り返す。

ワーク保持作業が終了すると、放電加工機１０Ｏを作動
状態にして加工面Ｗａの加工を開始する。

なお上記実施例では、本体１０に凹球面状の摺動面１１
を設け、ワーク保持台２０に凸球面状の摺動面２３を設
けているが、これを逆にして、本体１０に凸球面状の摺
動面を設け、ワーク保持台２０に凹球面状の摺動面を設
けてもよい。

また、ロック手段を公知のリンク機構により構成しても
よい。

［発明の効果コ この発明のワーク保持具は、ワーク保持台が球面状の摺
動面に沿って連続的に姿勢を変えるので、保持したワー
クの姿勢を精密に調整することができ、所望のワーク姿
勢を正確に得ることができる。

また、ワーク保持台を揺動させて所望のワーク姿勢に調
整した後、その姿勢でロックすればよいので、所望のワ
ーク姿勢を簡易且つ迅速に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のワーク保持具の一実施例を示す側面
断面図、第２図は同ワーク保持具のロッり部材と連絡部
材の斜視図、第３図は同ワーク保持具の使用状態を示す
一部断面側面図、第４図は放電加工の原理を示す説明図
、第５図は従来のワーク保持方法を示す側面図である。 （符号の説明） １・・・ワーク保持具 １０・・・本体　　　　　　　１１・・・凹球面状摺動
面１２・・・透孔　　　　　　　１３・・・上位摺動面
１４・・・下位摺動面　　　　１５・・・中央孔１６・
・・凹部　　　　　　　１７・・ボルト支持部材２０・
・・ワーク保持台　　　２１・・ワーク保持板２２・・
・支持部材　　　　　２３・・・凸球面状摺動面２４・
・・内面　　　　　　　２５・・・内部空間２６・・・
中央孔 ３０・・・ロック部材　　　　３１・・・頭部３２・・
・軸部　　　　　　　３３・・・脚部３４・・・押圧面
　　　　　　３５・・・テーパ状案内面４０・・・連絡
部材　　　　　４１・・・挿通孔４２・・・横溝　　　
　　　　４３・・縦溝４４・・・係止溝　　　　　　４
５・・上位摺動面４６・・・下位摺動面　　　　４７テ
一パ状案内面５０・・操作用ボルト　　　５１・・・頭
部５２・・軸部　　　　　　　５２ａ・・当接面５３・
・・係合部　　　　　　５４・・・止め輪Ｔ・・・放電
加工機テーブル　Ｗ、ワーク出願人　東芝セラミックス
株式会社 代理人　弁理士　泉　　　克　　文 区　　　　　　　　　　　　　　　　。 へ 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加工機のテーブルに固定される本体と、前記本体に
   揺動可能に取り付けられたワーク保持台と、前記ワーク
   保持台を設定状態にロックするロック手段とを具備して
   なり、 前記本体およびワーク保持台のいずれか一方が凹球面状
   の摺動面を有し、他方が当該凹球面状の摺動面に嵌合す
   る凸球面状の摺動面を有していて、前記ワーク保持台が
   前記両摺動面を互いに摺動させて揺動することを特徴と
   するワーク保持具。