(57)【要約】【課題】ワークの挿入性の低下を抑制することが可能なワーク保持装置を提供すること。【解決手段】板状のワークを保持するワーク保持装置１であって、ワークＷの一方の面側を支持する第１の保持部１１と、ワークの他方の面側を支持する第２の保持部２１と、第１の保持部１１及び第２の保持部２１の一端をそれぞれ軸支する第１の支持部３１及び第２の支持部４１と、を備え、ワーク保持装置１は第１の保持部１１及び第２の保持部２１によって仕切られた空間を有し、空間へワークＷを挿入する際に、第１の支持部３１及び第２の支持部４１の少なくとも一方を中心に、第１の保持部１１及び前記第２の保持部２１の対向する面が離間する方向へ回転し、第１の保持部１１及び第２の保持部２１の少なくとも一方に配設された弾性部材１１ｂが、空間へ挿入されたワークＷを押止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークを保持するワーク保持装置であって、
前記ワークの一方の面側を支持する第１の保持部と、前記ワークの他方の面側を支持する第２の保持部と、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部の一端をそれぞれ軸支する第１の支持部及び第２の支持部と、を備え、
前記ワーク保持装置は前記第１の保持部及び前記第２の保持部によって仕切られた空間を有し、
前記空間へ前記ワークを挿入する際に、前記第１の支持部及び前記第２の支持部の少なくとも一方を中心に、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の対向する面が離間する方向へ回転し、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部の少なくとも一方に配設された弾性部材が、前記空間へ挿入された前記ワークを押止する、
ワーク保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数のワークを保持する保持装置や、複数のワークを収容する収容装置が知られている。特許文献１には、複数のワーク（ウェハ）を１枚ずつ保持するための保持溝が設けられたワークの処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０１７０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
保持溝が設けられた保持装置にワークを挿入する場合、ワークが溝に沿うように挿入する必要がある。しかしながら、凹凸形状を有するワークを保持溝が設けられた保持装置に挿入する場合、ワークと保持溝との間において引っかかりが生じ、ワークの挿入性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ワークの挿入性の低下を抑制することが可能なワーク保持装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるワーク保持装置は、板状のワークを保持するワーク保持装置であって、前記ワークの一方の面側を支持する第１の保持部と、前記ワークの他方の面側を支持する第２の保持部と、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の一端をそれぞれ軸支する第１の支持部及び第２の支持部と、を備え、前記ワーク保持装置は前記第１の保持部及び前記第２の保持部によって仕切られた空間を有し、前記空間へ前記ワークを挿入する際に、前記第１の支持部及び前記第２の支持部の少なくとも一方を中心に、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の対向する面が離間する方向へ回転し、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の少なくとも一方に配設された弾性部材が、前記空間へ挿入された前記ワークを押止する。
【０００７】
本発明にかかるワーク保持装置では、第１の保持部及び第２の保持部によって仕切られた空間へワークを挿入する際に、第１の支持部及び第２の支持部の少なくとも一方を中心に、第１の保持部及び第２の保持部の対向する面が離間する方向へ回転し、第１の保持部及び第２の保持部の少なくとも一方に配設された弾性部材が、空間へ挿入された前記ワークを押止する。よって、ワークの挿入性の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、ワーク保持装置への挿入性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかるワーク保持装置にワークを挿入する様子を示す概略正面断面図である。
【図２】実施の形態１にかかるワーク保持装置がワークを保持した状態を示す概略正面断面図である。
【図３】実施の形態１にかかるワーク保持装置がワークを保持した状態を示す概略平面図である。
【図４】図２のＩＶで示す領域の拡大断面図である。
【図５】図２のＶで示す領域の拡大断面図である。
【図６】実施の形態２にかかるワーク保持装置がワークを保持した状態を示す概略正面断面図である。
【図７】実施の形態３にかかるワーク保持装置にワークを挿入する様子を示す概略正面断面図である。
【図８】実施の形態３にかかるワーク保持装置をｚ軸方向に複数有し、各保持部がワークを保持した状態を示す概略正面断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する実施の形態１〜３にかかるワーク保持装置が保持するワークは、板状である。実施の形態１〜３では、一例として、ワークが燃料電池用セパレータである場合について説明する。一般に、燃料電池用セパレータは燃料ガスを供給するための流路、すなわち凹凸形状を有する。当該流路は、プレス加工によって形成される。
【００１１】
流路形成のためのプレス加工では、成形性を高めるために、加工油を用いつつプレス加工が行われることがある。実施の形態１〜３にかかるワーク保持装置は、プレス加工に加工油を用いた場合、プレス加工後にセパレータ表面に残存する加工油を取り除く洗浄を行う際に、複数のワークを互いに接触させずに一度に保持するために用いることができる。また、実施の形態１〜３にかかるワーク保持装置は、加工油の洗浄の際に複数のセパレータを保持することに限られず、例えば、複数のセパレータを互いに接触させずに一度に保持しつつ、所望の位置へ搬送することができる。また、セパレータ以外の複数の板状のワークを互いに接触させずに一度に保持し搬送することや、当該ワークの洗浄等に用いること等も可能である。
【００１２】
さらに、実施の形態１〜３にかかるワーク保持装置の各部品は、例えば金属から構成されている。より具体的には、ワーク保持装置の各部品は、例えば、鉄、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン及びそれらの合金等からなる。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
なお、当然のことながら、図１〜図９に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸プラス向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１にかかるワーク保持装置にワークを挿入する様子を示す概略正面断面図である。図１に示すように、ワーク保持装置１は、第１の保持部１１、第２の保持部２１、第１の支持部３１、第２の支持部４１、支持壁５１、軸Ｐ１及び軸Ｐ２を備える。
【００１５】
第１の保持部１１及び第２の保持部２１は、ワークＷを保持する保持部材である。第１の保持部１１は、ワークＷの一方の面側（ｚ軸正側の面）を支持し、第２の保持部２１は、ワークＷの他方の面側（ｚ軸負側の面）を支持する保持部材である。また、本実施の形態における第１の保持部１１及び第２の保持部２１の外形形状は、図１に示すように、例えば平板形状や角柱形状である。なお、第１の保持部１１の詳細な形状については、図４を用いてより詳細に後述する。
【００１６】
第１の支持部３１及び第２の支持部４１は、第１の保持部１１及び第２の保持部２１をそれぞれ支持する支持部材である。図１に示すように、第１の支持部３１は、第１の保持部１１の一端に配設された軸Ｐ１を中心に、第１の保持部１１を軸支している。より具体的には、中空状の立方体の中央部に、ｙ軸正方向に向かって軸Ｐ１が横貫されており、当該軸に第１の保持部１１が回転可能な状態で支持されている。
【００１７】
第２の支持部４１は、第１の支持部３１と同様に、第２の保持部２１の一端に配設された軸Ｐ２を中心に、第２の保持部２１を軸支している。より具体的には、中空状の立方体の中央部に、ｙ軸正方向に向かって軸Ｐ２が横貫されており、当該軸に第２の保持部２１が回転可能な状態で支持されている。なお、図１に示す第１の支持部３１及び第２の支持部４１の形状は一例であり、第１の保持部１１及び第２の保持部２１を軸Ｐ１及び軸Ｐ２を中心に回転可能な状態で支持することができる構成であればよい。支持壁５１は、第１の支持部３１及び第２の支持部４１を支持する支持部である。支持壁５１の形状は、例えば平板状や立方体である。
【００１８】
図１に示すように、ワークＷは、第１の保持部１１及び第２の保持部２１によって仕切られた空間に挿入される。より具体的には、まず、第１の保持部１１と第２の保持部２１との対向する面が離間する方向へ、第１の保持部１１及び第２の保持部２１の少なくとも一方を、各支持部を中心に回転させる。各保持部の回転は、手動で行ってもよいし、モーターなどの駆動装置を設けて行ってもよい。各保持部を駆動装置により回転させるときには、任意の角度に回転させ、そして、その位置を維持することができる。各保持部を手動により回転させることができるようにする場合には、ワークを支持する２種の保持部の先端が近づく方向に弾性的に付勢されていることが望ましい。図１では、第１の保持部１１の回転前の位置を、二点鎖線を用いて示している。本実施の形態では、図１に示すように、第１の保持部１１を第１の支持部３１を中心に回転させ、ワークＷを白抜き矢印方向（ｘ軸負方向）へ挿入する場合について例示している。
【００１９】
本実施の形態では、第１の保持部１１を回転させているが、第１の保持部１１及び第２の保持部２１のどちらか一方を各支持部を中心に回転させてもよいし、第１の保持部１１及び第２の保持部２１の両方をそれぞれ回転させてもよい。また、ワークＷの形状に応じて、例えば、ワークＷが第１の保持部１１及び第２の保持部２１によって仕切られた空間の幅より小さい場合などは、第１の保持部１１をｚ軸負方向へ回転させ、第２の保持部２１をｚ軸正方向へ回転させることも可能である。
【００２０】
また、本実施の形態では、図１に示すように、ワークＷに対して第１の保持部１１は上面（ｚ軸正側の面）に位置し、第２の保持部２１は下面（ｚ軸負側の面）に位置しているが、これに限定されない。具体的には、各保持部が回転してワークＷを挿入することができ、ワークＷを保持できればよく、例えば、第１の保持部１１と第２の保持部を上下入れ替えてもよい。また、ワーク保持装置１を任意の角度に傾けた状態で、第１の保持部１１及び第２の保持部２１がワークＷを保持することも可能である。
【００２１】
図２は、実施の形態１にかかるワーク保持装置がワークを保持した状態を示す概略正面断面図である。図２は、第１の保持部１１及び第２の保持部２１によって仕切られた空間に対し、ワークＷを挿入し、ｚ軸正方向に回転させていた第１の保持部１１（二点鎖線で示す）を、原位置に戻した状態を示している。ワークＷの上面（頂端部、ｚ軸正側の面）は第１の保持部１１と接し、ワークＷの下面（ｚ軸負側の面）は第２の保持部２１と接することによって、ワークＷはワーク保持装置１に保持される。なお、ワークＷの上面と第１の保持部１１とが接する部分の詳細について（ＩＶで示す領域）は、図４を用いて後述する。また、第２の支持部４１の内部構造について（Ｖで示す領域）は、図５を用いて後述する。
【００２２】
図３は、実施の形態１にかかるワーク保持装置がワークを保持した状態を示す概略平面図である。すなわち、図３は図２の平面図である。図３に示すように、ワーク保持装置１は、第１の保持部１１及び第２の保持部２１の他に、第１の保持部１２及び第２の保持部２２（不図示）を備えていてもよい。第１の保持部１１及び第１の保持部１２はいずれも第１の保持部１０であり、第２の保持部２１及び第２の保持部２２はいずれも第２の保持部２０（不図示）である。
【００２３】
本実施の形態では、図３に示すように、２対の第１の保持部１０及び第２の保持部２０によってワークＷを保持しているが、これに限定されない。具体的には、第１の保持部１０及び第２の保持部２０の対の数は一対以上あればよく、ワークＷを保持できる程度の数に適宜変更可能である。例えば、ワークＷの形状や大きさに応じて、１対の第１の保持部１０及び第２の保持部２０を用いてワークＷを保持してもよい。また、第１の保持部１０及び第２の保持部２０をｙ軸方向にさらに配置し、５対や６対の第１の保持部１０及び第２の保持部２０を用いてワークＷを保持してもよい。
【００２４】
また、第１の保持部１０及び第２の保持部２０をｙ軸方向に配置する以外に、ｚ軸方向に配置することも可能である。いずれの場合も、第１の保持部１０及び第２の保持部２０によって複数のワークＷとワークＷの間は離間されるため、ワークＷは互いに接触することが抑制された状態で保持される。
【００２５】
本実施の形態にかかるワーク保持装置１では、ワークＷの形状や大きさに応じて何対の保持部を配置するか決めることができ、さらに、一度に保持するワークＷの所望の数に応じて、第１の保持部１０及び第２の保持部２０の数は適宜変更可能である。
【００２６】
図４は、図２のＩＶで示す領域の拡大断面図である。図４に示すように、第１の保持部１１は、保持部材１１ａ、弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃを備える。本実施の形態では、弾性部材１１ｂの一端（ｚ軸正側）は保持部材１１ａに保持されており、弾性部材１１ｂの他端（ｚ軸負側）には押止部材１１ｃが配設されている。保持部材１１ａは、弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃを収容することができる形状であり、例えば、下面が開口した立方体形状である。
【００２７】
本実施の形態では、弾性部材１１ｂは例えば、圧縮コイルばねである。本実施の形態では、図４に示すように、弾性部材１１ｂは、複数の領域ごとに独立して収縮可能な部材である。図４では、一例として、７組の独立した弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃが配設されているが、弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃの数は、ワークＷの形状に応じて適宜変更可能である。例えば、複雑な表面形状のワークＷを保持する場合は、弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃの数を増やすことによって、より安定してワークＷを保持することができる。
【００２８】
図４に示すように、第１の保持部１１及び第２の保持部２１の形成する空間にワークＷが挿入されると、ワークＷの凸部に接した押止部材１１ｃは、ワークＷを押止する。より具体的には、圧縮コイルばねである弾性部材１１ｂが、ワークＷの凸部に接した分収縮することによって、弾性部材１１ｂの先端に配設された押止部材１１ｃがワークＷを押止する。
【００２９】
本実施の形態では、図４に示すように、弾性部材１１ｂは複数の領域ごとに独立して収縮可能であるが、弾性部材１１ｂは一体化された柔軟性を有する部材であってもよい。例えば、保持するワークＷの種類や使用用途によって、保持部材１１ａの形状と同様の形状のゴムやスポンジなどを弾性部材１１ｂとして用いてもよい。また、本実施の形態では、弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃはワークＷの上面を押止するように配設されているが、第２の保持部２１のワークＷ側（ｚ軸正側の面）が弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃを備えていてもよいし、第１の保持部１１及び第２の保持部２１の両者が備えていてもよい。なお、第２の保持部２１についても、ｚ軸方向負側の面には第１の保持部１１と同様に保持部材１１ａ、弾性部材１１ｂ及び押止部材１１ｃの構成を備えている（不図示）。
【００３０】
図５は、図２のＶで示す領域の拡大断面図である。図５に示すように、第２の支持部４１と第２の保持部２１との接続部分の内部には、弾性部材４１ａを備える。同様に、第１の支持部３１と第１の保持部１１との接続部分の内部にも、弾性部材を備える。弾性部材は、例えば圧縮コイルばねである。第１の保持部１１や第２の保持部２１はこのような構成を有するため、第１の保持部１１や第２の保持部２１は、自重によるｚ軸負方向への回転が抑制される。
【００３１】
＜実施の形態２＞
本実施の形態におけるワーク保持装置２は、ワークＷの高さ方向（ｚ軸方向）の幅が、実施の形態１と比較して狭いワークＷを保持することができる保持装置である。本実施の形態のワーク保持装置２は、実施の形態１のワーク保持装置のうち、第１の保持部１１が備える弾性部材１１ｂの構成が異なるものである。したがって、他の構成の説明については省略し、実施の形態１を参照するものとする。
【００３２】
図６は、実施の形態２にかかるワーク保持装置がワークを保持した状態を示す概略正面断面図である。図６に示すように、本実施の形態におけるワークＷは、保持部材１１ａ及び保持部材２１ａによって仕切られた空間の高さ方向の幅（ｚ軸方向の幅）に対し、ワークＷの高さ方向の幅（ｚ軸方向の幅）が小さい。当該ワークＷを保持するために、ワーク保持装置２では、弾性部材１１ｂのｚ軸方向の長さが、実施の形態１よりも長く設定されている。保持部材１１ａ及び保持部材２１ａによって仕切られた空間へワークＷを挿入した際に、ワークの凸部と接した押止部材１１ｃがワークＷを押止する。より具体的には、圧縮コイルばねである複数の弾性部材１１ｂが、ワークＷの凸部に接した分それぞれ収縮することによって、弾性部材１１ｂの先端に配設された押止部材１１ｃがワークＷを押止する。
【００３３】
＜実施の形態３＞
実施の形態３にかかるワーク保持装置３は、第１及び第２の実施の形態と比較して、主にワークＷの保持部の構成が異なるものである。
図７は、実施の形態３にかかるワーク保持装置にワークを挿入する様子を示す概略正面断面図である。図７に示すように、ワーク保持装置３は、複数の支持部３１、支持壁５１、外壁６１ａ、複数の保持部６１、及び調整部材７１を備える。複数の支持部３１は複数の保持部６１をそれぞれ軸支する部材である。換言すると、複数の保持部６１は、複数の支持部３１の軸（不図示）を中心に回転可能な状態で支持されている。支持壁５１は、複数の支持部３１を支持する支持部である。
【００３４】
図７に示すように、複数の保持部６１は板状又は立方体等であり、支持壁５１のｘ軸正側の面にｚ軸方向に沿って所定の間隔で配置されている。ワークＷは、複数の保持部６１が形成する空間、換言すると、保持部６１と保持部６１との間に保持される。外壁６１ａは、複数の保持部６１を一つの構成単位として区切る壁である。
【００３５】
また、図７に示すように、外壁６１ａは、調整部材７１を備える。調整部材７１は、複数の保持部６１の一端（ｘ軸正側）の開閉を一度に行うことができる部材である。調整部材７１は、例えば、角柱状や円柱状である。図７では、調整部材７１によって複数の保持部６１の一端（ｘ軸正側）が開いた状態となっている。より具体的には、最もｚ軸正側の保持部６１が調整部材７１によってｚ軸正方向へ回転し、最もｚ軸負側の保持部６１が調整部材７１によってｚ軸負方向へ回転することによって、保持部６１同士の対向する面が離間し、複数の保持部６１のｘ軸正側が開いた状態となる。調整部材７１の調整は手動で行ってもよいし、モーターなどの駆動装置を設けて行ってもよい。ワークＷは、各保持部６１と保持部６１との間に、白抜き矢印方向（ｘ軸負方向）へ挿入される。
【００３６】
図８は、実施の形態３にかかるワーク保持装置をｚ軸方向に複数有し、各保持部がワークを保持した状態を示す概略正面断面図である。図８に示すように、複数の保持部６１を一つの構成単位として見た場合のワーク保持装置３を、複数連続して配設することもできる。図８では、一例として複数のワーク保持装置３をｚ軸方向に上下に配設しているが、ｘ軸方向またはｙ軸方向に複数のワーク保持装置３を配設することも可能である。
【００３７】
図８に示すように、調整部材７１は、複数の保持部６１の一端（ｘ軸方向正側）が一箇所に集約されるように調整する。より具体的には、上方の外壁６１ａに設けられた調整部材７１の先端が下方に移動することによって最も上方にある保持部６１の先端上面付近に当接して押し下げる。同時に、下方の外壁６１ａに設けられた調整部材７１の先端が上方に移動することによって、最も下方にある保持部６１の先端下面付近に当接して押し上げる。なお、調整部材７１は、保持部６１の最も外側をそれぞれ保持しｚ軸方向に調整するものであってもよい。ワークＷを各保持部６１と保持部６１との間に１枚ずつ挿入し、複数の保持部６１の一端を調整部材７１を用いて一箇所に集約することにより、複数の保持部６１は閉じた状態となり、ワークＷが各保持部６１と保持部６１との間に保持される。
【００３８】
図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う平面図である。すなわち、図９は実施の形態３にかかるワーク保持装置３が複数のワークＷを保持した状態を示している。図９に示すように、ワーク保持装置３は、保持部６１の他に、同様の保持部６２を備えていてもよい。保持部６１及び保持部６２はいずれも保持部６０である。また、調整部材７１及び調整部材７２はいずれも調整部材７０である。図９では、２対の保持部６１及び６２を用いて１つのワークＷを保持しているが、保持部６０及び調整部材７０の対は一対以上あればよく、ワークＷを保持できる程度の数に適宜変更可能である。例えば、ワークＷの形状や大きさによって、１対の保持部６０及び調整部材７０を用いてワークＷを保持してもよいし、例えば５対や６対の保持部６０及び調整部材７０を用いてワークＷを保持してもよい。
【００３９】
従来、凹凸を有するワークを保持溝が設けられた保持装置に挿入する場合、ワークと保持溝との間において引っかかりが生じ、ワークの挿入性が低下してしまうという問題があった。
【００４０】
これに対し、実施の形態１及び２にかかるワーク保持装置は、ワークを挿入する際に、第１の支持部及び第２の支持部の少なくとも一方を中心に、第１の保持部及び第２の保持部の対向する面が離間する方向へ回転する。したがって、凹凸を有するワークであっても、保持装置へのワークの挿入性の低下を抑制することができる。さらに、第１の保持部及び第２の保持部の少なくとも一方に配設された弾性部材が、挿入されたワークを押止する。したがって、ワーク形状に合わせた状態でワークを保持することができる。
【００４１】
また、実施の形態３にかかるワーク保持装置は、複数の保持部の少なくとも一方を中心に、保持部の対向する面が離間する方向へ回転する。したがって、凹凸を有するワークであっても、保持装置へのワークの挿入性の低下を抑制することができる。さらに、複数の保持部の一端を集約させることにより、例えばワーク保持装置を溶液中に沈めた際に、ワークと保持部との間に空間を有した状態で保持することができる。したがって、例えばワークを洗浄する際に、ワーク表面全体に洗浄液を接触させることができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０、１１、１２  第１の保持部
１１ａ  保持部材
１１ｂ、４１ａ  弾性部材
１１ｃ  押止部材
２０、２１、２２  第２の保持部
３１、３２  第１の支持部
４１  第２の支持部
５１  支持壁
６０、６１、６２  保持部
６１ａ  外壁
７０、７１、７２  調整部材
Ｐ１、Ｐ２  軸
Ｗ  ワーク
【図１】
2019188504.tif 000003
【図２】
2019188504.tif 000004
【図３】
2019188504.tif 000005
【図４】
2019188504.tif 000006
【図５】
2019188504.tif 000007
【図６】
2019188504.tif 000008
【図７】
2019188504.tif 000009
【図８】
2019188504.tif 000010
【図９】
2019188504.tif 000011