(57)【要約】【課題】ワークを接着剤等で基材に固着するのではなく、テーブル上に載置した状態でワークを機械的にクランプして切断可能にして、接着剤等の副資材を不要とし、かつ副資材除去工程も不要として、切断工程の効率化を図る。【解決手段】切断テーブル１と、この上に載置されたワークＷをクランプする一対のクランパ１０，２０とを備え、切断テーブル１及び一対のクランパ１０，２０には、ワーククランプ方向に平行で切断刃４０が通過可能な切断刃逃げスリット溝２，１１，２１が形成されており、一対のクランパには、撓み付与のための撓み用スリット溝１２，２２がワーククランプ方向に垂直な方向でかつクランパ１０，２０の互いに反対側となる面に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断テーブルと、
前記切断テーブル上に載置されたワークをクランプする一対のクランパとを備え、
前記切断テーブル及び前記一対のクランパには、ワーククランプ方向に平行で切断刃が通過可能な切断刃逃げスリット溝が形成されており、  
前記一対のクランパの少なくとも一方のクランパには、撓み付与のための撓み用スリット溝が前記ワーククランプ方向に垂直な方向でかつ当該クランパの互いに反対側となる面に形成されていることを特徴とするワーククランプ装置。
【請求項２】
前記一対のクランパのうち、一方のクランパは基準クランパであって前記切断テーブルに固定され、他方のクランパは可動クランパであってアクチュエータにより作動されるものである、請求項１に記載のワーククランプ装置。
【請求項３】
前記クランパの互いに反対側となる面に形成された撓み用スリット溝は、ワーククランプ方向よりみて部分的に重なる配置となっている、請求項１又は２に記載のワーククランプ装置。
【請求項４】
前記一対のクランパが金属製である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のワーククランプ装置。
【請求項５】
平行な複数の切断刃に対応して前記切断刃逃げスリット溝が複数形成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のワーククランプ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のワーククランプ装置を用い、前記切断テーブル上に載置されたワークを前記切断刃逃げスリット溝を通過する位置関係の切断刃により切断することを特徴とするワーク切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを切断刃により個片に切り分ける工程に好適に使用可能なワーククランプ装置及びそれを用いたワーク切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属磁石やセラミックス等のワークを切断刃により個片に切り分ける工程（切断）では、一般に、ワークを熱可塑性のワックスや接着剤等で基材（カーボンやフェライト、ガラス等）に固定して切断する必要がある（下記特許文献１参照）。このような作業を行うには、ワークと基材の接着工程、ワークの剥離及び洗浄工程が必要となるだけでなく、接着剤や基材という副資材が不可欠となる。
【０００３】
これを避けるために、ワークを基材に固着しないで切断する方法が下記特許文献２に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０７２８４号公報
【特許文献２】特開２００７−０４４８０６号公報  特許文献２では、一対のクランプ部で切断対象物をクランプし、クランプした切断対象物を回転刃で切断するものである。この場合、ワークと基材の接着工程、ワークの剥離及び洗浄工程が不要となるが、一対のクランプ部が樹脂製のため、折れや変形の懸念がある。また、切断対象物はクランプ部のみで支持され、切断対象物の底面はテーブルでは支持されず浮いた状態である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、ワークを接着剤等で基材に固着するのではなく、テーブル上に載置した状態でワークを機械的に固定（クランプ）して切断可能で、接着剤等の副資材が不要、かつ副資材除去工程も不要にでき、効率的な切断が可能なワーククランプ装置及びそれを用いたワーク切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様はワーククランプ装置である。このワーククランプ装置は、切断テーブルと、前記切断テーブル上に載置されたワークをクランプする一対のクランパとを備え、前記切断テーブル及び前記一対のクランパには、ワーククランプ方向に平行で切断刃が通過可能な切断刃逃げスリット溝が形成されており、前記一対のクランパの少なくとも一方のクランパには、撓み付与のための撓み用スリット溝が前記ワーククランプ方向に垂直な方向でかつ当該クランパの互いに反対側となる面に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
前記態様において、前記一対のクランパのうち、一方のクランパは基準クランパであって前記切断テーブルに固定され、他方のクランパは可動クランパであってアクチュエータにより作動されるものであるとよい。
【０００８】
前記態様において、前記クランパの互いに反対側となる面に形成された撓み用スリット溝は、ワーククランプ方向よりみて部分的に重なる配置となっているとよい。
【０００９】
前記態様において、前記一対のクランパが金属製であるとよい。
【００１０】
前記態様において、平行な複数の切断刃に対応して前記切断刃逃げスリット溝が複数形成されているとよい。
【００１１】
本発明の第２の態様はワーク切断方法であり、第１の態様のワーククランプ装置を用い、前記切断テーブル上に載置されたワークを前記切断刃逃げスリット溝を通過する位置関係の切断刃により切断することを特徴とする。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワークを接着剤等により固定することなく、テーブル上で機械的に固定（クランプ）して切断可能である。また、これにより、ワークの剥離及び洗浄工程を削減することができ、副資材も不要となり、リードタイム短縮とコストダウンを図ることができる。また、人手が介在する工程を不要することも可能であり、切断工程の自動化ラインの構築が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るワーククランプ装置及びこれを用いたワーク切断方法の実施の形態であって、（Ａ）はワーククランプ装置の平面図、（Ｂ）はワークに対してクランパが開放状態となっている場合の部分拡大平面図、（Ｃ）はワーククランプ状態の部分拡大平面図。
【図２】実施の形態の正面図。
【図３】同右側面図。
【図４】実施の形態の動作説明であって、（Ａ）はワーククランプ動作時の正面図、（Ｂ）は切断開始動作時の正面図、（Ｃ）は切断終了時の正面図、（Ｄ）はワーク開放（解放）、取り出し動作時の正面図。
【図５】実施の形態において切断刃が上下方向に移動する場合の動作を説明する正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１６】
図１乃至図４において、ワーククランプ装置は、切断テーブル１と、切断テーブル１の上面に載置されるワークＷをクランプする一対のクランパを構成する基準クランパ１０及び可動クランパ２０と、可動クランパ２０を駆動するクランプ用アクチュエータ３０とを備えている。切断テーブル１及びクランパ１０，２０は例えば鋼鉄、アルミニウム合金等の金属である。
【００１７】
切断テーブル１は直動テーブル（Ｘテーブル）５上に固定されており、切断テーブル１の上面には、ワーククランプ方向Ｘに平行で回転駆動される切断刃４０が通過可能な切断刃逃げスリット溝２が形成されている。切断刃４０は回転する刃物（砥石の場合を含む）を用いた外周スライサであり、複数枚の切断刃を同一軸上に平行配置した外周マルチ刃を使用して生産性を上げることができる。図示の場合、外周マルチ刃を想定して切断刃逃げスリット溝２は切断刃４０の配列ピッチ（換言すればワークの切断ピッチ）毎に形成され、その幅は切断刃４０の厚みより僅かに大きいものである。
【００１８】
切断テーブル１の一方の側には基準クランパ１０がボルト等で固定されている。また、切断テーブル１の他方の側には可動クランパ２０が切断テーブル１の上面を摺動可能なように配置され、可動クランパ２０をワーククランプ方向Ｘと平行に駆動するためアクチュエータ３０の伸縮可動部３１に可動クランパ２０の基部が連結されている。アクチュエータ３０の本体は直動テーブル５側に固定されている。また、アクチュエータ３０の推力を確実にワークＷに伝えるために、直動テーブル５上に固定のガイドブロック３５を摺動自在に貫通するガイドロッド３２が可動クランパ２０の基部に連結固定されている。ガイドロッド３２により可動クランパ２０はワーククランプ方向に摺動自在に保持される。アクチュエータ３０は例えばエアシリンダである。
【００１９】
基準クランパ１０及び可動クランパ２０にも切断テーブル１に設けたものと同様の切断刃逃げスリット溝１１，２１がそれぞれ形成されている。切断刃逃げスリット溝１１，２１は切断刃４０の配列ピッチ（換言すればワークの切断ピッチ）毎に形成され、その幅は切断刃４０の厚みより僅かに大きいものである。
【００２０】
また、基準クランパ１０及び可動クランパ２０には、撓み付与のための撓み用スリット溝１２，２２がワーククランプ方向Ｘに垂直な方向でかつ当該クランパの互いに反対側となる面にそれぞれ形成されている。つまり、図２のように撓み用スリット溝１２はクランパ１０の上面と、これと反対側の面である下面とに交互に合計４本形成されている。上下面に形成された撓み用スリット溝１２は、ワーククランプ方向Ｘよりみて部分的に重なる配置となっている。同様に、撓み用スリット溝２２はクランパ２０の上面と下面とに交互に合計４本形成されている。上下面に形成された撓み用スリット溝２２は、ワーククランプ方向Ｘよりみて部分的に重なる配置となっている。
【００２１】
このように撓み付与のための撓み用スリット溝１２，２２が基準クランパ１０及び可動クランパ２０に形成されていることで、一対のクランパ１０，２０が金属の弾性変形を利用することが可能になり、図１（Ｂ）のようにワークＷの被挟持面が互いに平行になっていなくとも、クランプ時に同図（Ｃ）のようにクランパ１０，２０が撓むことで確実にワークＷを挟持できる。各クランパ１０，２０の弾性変形量は、ワークＷが持っている寸法誤差（平行度、平面度）を吸収できる程度のたわみが必要となる。これにより、切断工程後に個片に切り分けられた後も、それぞれのワーク個片を確実に固定することができる。本例では撓みが大きく取れるように、互い違いのスリット溝１２，２２を設けている。
【００２２】
なお、各クランパ１０，２０にはクランプ用アクチュエータ３０の推力が加わっても永久歪みが発生しないだけの剛性が必要となる。すなわち、σmax／σＢ＜０.７
（但し、σmax：最大応力、σＢ：引っ張り強さ）であることが望ましい。また、クランプ力を発生させるためのアクチュエータ３０は、ワークＷの切断時に発生する加工負荷に耐え得る（ワークが動かない）クランプ力が必要である。
【００２３】
以上の実施の形態のワーククランプ装置を用いたワーク切断方法を図４を用いて説明する。図４（Ａ）のように切断テーブル１上面にワークＷを載置し、アクチュエータ３０の伸縮可動部３１を伸長させて可動クランパ２０を矢印Ｐ方向に駆動し、ワークＷを基準クランパ１０側に押し当ててクランプする。次いで、図４（Ｂ）のように直動テーブル５を矢印Ｑ方向（ワークランプ方向Ｘと平行）に水平移動させ、一定位置にて回転している切断刃４０にてワークＷの切断作業を行う。このとき、各切断刃４０は切断刃逃げスリット溝２，１１，２１を通過する位置関係に設定されている。
【００２４】
図４（Ｃ）のようにワークＷの切断終了後、切断刃４０は矢印Ｕの方向に上昇するとともに、直動テーブル５は矢印Ｒ方向に移動して図４（Ａ）の状態に復帰する。個片に切り分けられたワークＷは、切断刃４０の切り幅の隙間を持って切断テーブル１上に整列されている。復帰後、図４（Ｄ）のようにアクチュエータ３０の伸縮可動部３１を縮動させて可動クランパ２０を後退させ、クランプを解除してワークＷを開放（解放）し、その後、切断後のワーク個片はワーク搬送ユニットの吸着パッド５０により吸着保持され、上方へと取り出される。なお、切断後のワーク個片は吸着以外の手段でも取り出し可能であり、例えばチャッキング等で挟持して取り出す手段も採用可能である。
【００２５】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００２６】
(1) ワークＷを接着剤等により基材に固定することなく、機械的にクランプして切断可能であり、切断時に切断テーブル１によるワーク底面支持を併用することで、精度の良いワークの切断が可能である。また、ワーク切断後、クランプを解放することで、切り分けられたワーク個片を簡単に取り出すことができる。さらに、切断テーブル１を設置することにより、ワークＷの供給、取り出しをテーブル１上で行うことができ、自動搬送に対応可能である。
【００２７】
(2) 接着剤等の副資材が不要、かつ副資材除去工程（ワークの剥離及び洗浄工程）も不要にでき、効率的な切断が可能である。すなわち、リードタイム短縮とコストダウンを図ることができる。
【００２８】
(3) 人手が介在する工程を不要にすることも可能であり、切断工程の自動化ラインの構築が容易となる。
【００２９】
(4) 特許文献２ではクランプ部がエンジニアリングプラスチックにより形成されているのに対し、本例ではクランパ１０，２０を金属材料とし、これに撓み用スリット溝１２，２２を形成し、金属の弾性変形を利用して撓み可能な構成にしている。金属材料はエンジニアリングプラスチックと比較して剛性が高いため、より大きなクランプ力にも耐えられ、安定したワークＷの固定が実現できる。また表面硬度も高いため、耐久性にも優れる。
【００３０】
上記実施の形態では、切断テーブル１が水平方向に移動して、ワークＷと回転する切断刃４０とが接触することにより切断を行う切断方法であるが、図５に示すワーク切断方法の他の実施の形態のように、切断テーブル１が固定で、回転する切断刃４０が矢印Ｄの向きに上方より下降して切断を行う構成でも対応可能である。
【００３１】
このように、特許文献２ではクランパ部のスリット形状から、切断刃とワークの相対移動（切断する方向）が鉛直方向に限定されるのに対し、本発明では鉛直方向，水平方向どちらも可能である。
【００３２】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００３３】
上記各実施の形態では、一対のクランパの両方ともに撓み用スリット溝を形成して撓み可能な構成としたが、用途に応じて基準クランパの方は撓み用スリット溝を形成しない構成も可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  切断テーブル
２，１１，２１  切断刃逃げスリット溝
５  直動テーブル
１０  基準クランパ
１２，２２  撓み用スリット溝
２０  可動クランパ
３０  アクチュエータ
４０  切断刃
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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