JP6068281B2 - 部品の固定治具および固定装置、ならびに固定搬送キャリア - Google Patents

Description

本発明は、電子部品等の各種部品を固定するための部品の固定治具および固定装置、ならびに各種部品を固定した状態で搬送するための部品の搬送キャリアに関する。

従来、圧電振動子や半導体素子等の電子部品のパッケージおよびリッドの封止は、シーム溶接によって行われている。このシーム溶接は一般に、パッケージの開口部上にリッドを載置した後に、一対の溶接ローラをパッケージとリッドの接触部に押し付けて転動させながらパルス状の電圧を印加することによって行われている。また、スポット溶接等によりパッケージにリッドを仮付けする工程が、シーム溶接の前に設けられる場合もある。

近年では、電子部品の益々の小型化に伴い、パッケージおよびリッドもきわめて微小なサイズとなっているため、僅かな外力を受けただけでパッケージ上のリッドに位置ずれが生じやすくなっている。リッドの位置がずれた状態で仮付けまたはシーム溶接が行われると、封止不良が生じやすく、製品歩留まりが低下することとなる。このため、磁石によりリッドを吸引することで、リッドをパッケージ上の所定の位置に固定する手法が提案されている（例えば、特許文献１または２参照）。

特許第３１９４５４４号公報 特許第３４１６９１９号公報

しかしながら、上記特許文献１または２に記載の手法では、磁化方向（Ｎ極とＳ極を結ぶ方向）を径方向とした円盤状の磁石を使用していることから、吸引力が弱い割に減磁が大きいという問題があった。すなわち、磁極面（Ｎ極面およびＳ極面）以外から発生する磁力線が多いことによる損失が大きいだけでなく、そもそも主として磁極面以外から発生する磁力線によってリッド（キャップ）を吸引するように配置されているため、吸引力が小さい上に磁力が失われやすいという問題があった。

さらに、パッケージおよびリッドに向かう方向の厚みが薄くなっていることから、スポット溶接やシーム溶接時の熱の影響を受けやすく、熱による減磁も生じやすいという問題があった。また、磁化方向が径方向であることから、磁石におけるいずれの方向が磁化方向であるかの判別が難しく、また、円形断面の凹部内に収容する必要があることから磁石の向きが定まらないため、磁石を適切に配置するのがきわめて困難という問題もあった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、各種部品を安定的且つ簡便に固定することが可能な部品の固定治具および固定装置、ならびに固定搬送キャリアを提供しようとするものである。

（１）本発明は、部品の配列方向の一側にＮ極を向けた状態で前記配列方向に沿って配列される複数の磁石と、前記磁石を保持する保持部材と、を備え、前記磁石は、前記磁石側と前記部品側を結ぶ方向の寸法が、Ｎ極とＳ極を結ぶ方向の寸法以上となる形状に構成されることを特徴とする、部品の固定治具である。

（２）本発明はまた、前記磁石は、Ｎ極面およびＳ極面が略平面状であることを特徴とする、上記（１）に記載の部品の固定治具である。

（３）本発明はまた、前記磁石は、前記配列方向に沿って前記部品よりも長い範囲にわたって配列されることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の部品の固定治具である。

（４）本発明はまた、前記磁石は、前記部品ごとに対応させた位置に配置される吸引用磁石と、前記部品の配列範囲外において前記部品に対応しない位置に配置される調整用磁石と、を含むことを特徴とする、上記（３）に記載の部品の固定治具である。

（５）本発明はまた、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の部品の固定治具と、前記部品を支持する支持部材と、を備えることを特徴とする、部品の固定装置である。

（６）本発明はまた、前記部品に対して近接離隔するように前記固定治具を移動させる移動機構を備えることを特徴とする、上記（５）に記載の部品の固定装置である。

（７）本発明はまた、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の部品の固定治具と、前記部品を保持する部品保持部材と、を備えることを特徴とする、部品の固定搬送キャリアである。

（８）本発明はまた、前記保持部材は、前記部品保持部材として兼用されることを特徴とする、上記（７）に記載の部品の固定搬送キャリアである。

本発明の部品の固定治具および固定装置、ならびに固定搬送キャリアによれば、各種部品を安定的且つ簡便に固定することが可能という優れた効果を奏し得る。

（ａ）本発明の実施の形態に係る部品の固定治具の平面図である。（ｂ）部品の固定治具の底面図である。 （ａ）図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。（ｂ）図２（ａ）のＢ部拡大図である。 （ａ）および（ｂ）磁石の外観を示した斜視図である。 （ａ）従来使用されていた磁石により発生する磁力線の状態を示した概略図である。（ｂ）本実施形態の磁石により発生する磁力線の状態を示した概略図である。 （ａ）および（ｂ）調整用磁石の作用を示した概略図である。 調整用磁石のもう１つの作用を示した概略図である。 （ａ）および（ｂ）磁石のその他の配置例を示した概略図である。 （ａ）〜（ｃ）本発明の実施の形態に係る部品の固定装置を示した概略図である。 （ａ）および（ｂ）本発明の実施の形態に係る部品の固定搬送キャリアを示した概略図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る部品の固定治具１の平面図であり、図１（ｂ）は、部品の固定治具１の底面図である。また、図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ部拡大図である。本実施形態の部品の固定治具１（以下、単に固定治具１と呼ぶ）は、各種トレイや搬送キャリア等の下側に配置されることで、各種トレイや搬送キャリア上に載置された部品１００を固定（位置決め）するためのものである。

これらの図に示されるように、固定治具１は、略平板状の保持部材１０と、この保持部材１０にマトリクス状に配置された永久磁石である磁石２０と、を備えている。また、本実施形態において、部品１００は、圧電振動子等の電子部品が内部に収容されたセラミックス製のパッケージ１００ａと、パッケージ１００ａの開口部を覆うようにパッケージ１００ａ上に載置されるコバール製のリッド１００ｂと、から構成されており、スポット溶接によってリッド１００ｂがパッケージ１００ａに仮付けされた状態となっている。すなわち、固定治具１は、具体的には、強磁性体であるリッド１００ｂを磁石２０の磁力によって吸引することにより、リッド１００ｂをパッケージ１００ａ上に押しつけて位置決め固定すると共に、部品１００全体を各種トレイや搬送キャリア上に押しつけて位置決め固定するものである。

保持部材１０は、略長方形の平板状に構成され、上面１０ａ側に複数の収容凹部１１が形成されている。この収容凹部１１は、磁石２０を内部に収容して所定の位置に保持するためのものであり、本実施形態では磁石２０の形状に合わせた略直方体状の窪みとなっている。また、収容凹部１１の底部には、略円形断面のアクセス孔１２が設けられている。このアクセス孔１２は、底面１０ｂ側から収容凹部１１内にアクセスするためのものであり、収容凹部１１内への磁石２０の取り付け、取り外しを容易にするためのものである。

保持部材１０の長手方向の両端近傍には、固定治具１を位置決めするための位置決め孔１３、および保持部材１０を架台等に固定するボルト等が挿通される挿通孔１４がそれぞれ設けられている。また、保持部材１０の幅方向の両端近傍に設けられた小孔１５は、保持部材１０の組み立て時の位置決めに使用されるものである。

保持部材１０は、図２（ｂ）に示されるように、複数の板を積層することで構成されている。具体的には、アクセス孔１２が形成されたベース板１０ｃ上に、収容凹部１１を構成する貫通孔１６が形成された複数の薄板１０ｄを積層し、これらをスポット溶接により接合することで、保持部材１０は構成されている。また、本実施形態では、ベース板１０ｃおよび薄板１０ｄを、非磁性体であるＳＵＳ３０４から構成している。

収容凹部１１は、図１（ａ）に示されるように、保持部材１０の長手方向に沿って３２個が一列に並べられると共に、この収容凹部１１の列が幅方向に１６列設けられている。換言すれば、収容凹部１１は、保持部材１０において３２×１６のマトリクス状に配置されている。なお、本実施形態では、挿通孔１４と干渉する４箇所においては収容凹部１１を各２個省略するようにしているため、実際には３２×１６−８＝５０４個の収容凹部１１が保持部材１０に設けられている。

これらの収容凹部１１のうち、保持部材１０の長手方向の両端部の２つずつを除いた内側の２８×１６＝４４８個は、部品１００の位置に対応して配置された吸引用収容凹部１１ａとなっている。すなわち、本実施形態の固定治具１は、第１の配列方向Ｄ１に２８個、第２の配列方向Ｄ２に１６個の２８×１６のマトリクス状に配列された４４８個の部品１００（リッド１００ｂ）を、磁石２０の磁力により個別に吸引して固定するように構成されている。また、保持部材１０の長手方向の両端部における４×１６−８＝５６個の収容凹部１１は、固定治具１の周囲に生成される磁力線（磁場）の状態を調整する磁石２０を配置するための調整用収容凹部１１ｂとなっている。

磁石２０は、上述のように収容凹部１１内に収容されており、これにより、所定の位置に配置されている。従って、吸引用収容凹部１１ａ内に収容された４４８個の磁石２０は、部品１００に対応する位置に配置され、部品１００を実際に吸引するための吸引用磁石２１となっている。また、調整用収容凹部１１ｂ内に収容された５６個の磁石２０は、磁力線の状態を調整するための調整用磁石２２となっている。

図２（ｂ）に示されるように、全ての磁石２０は、それぞれ保持部材１０の長手方向の一側（本実施形態では、図の右側）にＮ極を向けた状態で配置されている。換言すれば、全ての磁石２０は、第１の配列方向Ｄ１の一側にＮ極を向けた状態で配置されている。そして、これらの磁石２０のうち、吸引用磁石２１は、部品１００の配列範囲Ｍ内において各部品の略直下に位置するように配置されている。また、調整用磁石２２は、部品１００の配列範囲Ｍ外における適宜の位置に配置されている。

図３（ａ）および（ｂ）は、磁石２０の外観を示した斜視図である。本実施形態では、図３（ａ）に示されるように、磁石２０を略立方体状に構成している。すなわち、第１の配列方向Ｄ１の寸法（全長）Ｌ１と、部品１００の第２の配列方向Ｄ２の寸法（全長）Ｌ２と、上下方向Ｄ３の寸法（全長）Ｌ３と、が略等しくなるようにしている。磁石２０の形状をこのようにすることで、部品１００を確実且つ安定的に固定すると共に、減磁を小さくすることが可能となる。より具体的には、磁石２０のＮ極面２０ａとＳ極面２０ｂを結ぶ方向（Ｎ極とＳ極を結ぶ方向、すなわち磁化方向）である第１の配列方向Ｄ１の寸法Ｌ１をなるべく短くすると共に、磁石２０側と部品１００側を結ぶ方向である上下方向Ｄ３の寸法Ｌ３をなるべく長くすることで、複数の磁石２０により発生する磁力線を適正な状態とし、これにより、部品１００の確実且つ安定的な保持（固定）と減磁の低減を両立させることが可能となる。

図４（ａ）は、従来使用されていた磁石２３により発生する磁力線の状態を示した概略図であり、図４（ｂ）は、本実施形態の磁石２０により発生する磁力線の状態を示した概略図である。なお、これらの図において破線で示した磁力線の記載は、必ずしも正確ではない。図４（ａ）に示されるように、部品１００の固定に従来使用されていた磁石２３は、上下方向Ｄ３の寸法を短く（薄く）し、第１の配列方向Ｄ１の寸法を長くしたものが一般的であった。但し、磁石２３をこのように構成した場合、磁極面であるＮ極面２３ａおよびＳ極面２３ｂ以外から発生する磁力線、すなわち自由磁極が増えるため、これによる減磁が大きくなるという問題があった。

また、従来の磁石２３では、第１の配列方向Ｄ１の寸法を長くしたことにより、磁石２３同士の間隔が狭まるため、互いに対向するＮ極面２３ａとＳ極面２３ｂを繋ぐ磁力線が多く発生すると共に、第１の配列方向Ｄ１に並ぶ複数の磁石２３が１つの細長い磁石として振る舞いやすくなっていた。すなわち、Ｎ極面２３ａおよびＳ極面２３ｂから発生する磁力線は、部品１００の吸引に有効に使用されることなく浪費され、Ｎ極面２３ａおよびＳ極面２３ｂ以外から発生する磁力線によって部品１００を吸引することとなるため、吸引力が弱くなるだけでなく、さらに減磁が大きくなるという問題があった。

一方、図４（ｂ）に示されるように、本実施形態の磁石２０によれば、第１の配列方向Ｄ１の寸法Ｌ１を比較的短くし、上下方向Ｄ３の寸法Ｌ３を比較的長くしているため、磁極面であるＮ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂから発生する磁力線を増やすと共に、磁極面以外から発生する磁力線を減らすことが可能となっている。すなわち、自由磁極を減らすと共に、主としてＮ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂから発生する磁力線によって部品１００を吸引することが可能となっている。

また、本実施形態の磁石２０によれば、部品１００を従来と同じピッチで配列した場合にも、磁石２０同士の間隔を拡げることができるため、互いに対向するＮ極面２０ａとＳ極面２０ｂを繋ぐ磁力線を減らすと共に、第１の配列方向Ｄ１に並ぶ複数の磁石２０が１つの細長い磁石として振る舞いにくくすることが可能となっている。すなわち、互いに隣接する磁石２０同士の干渉を低減し、個々の磁石２０のＮ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂから発生する磁力線を有効に活用して部品１００を吸引することが可能となっている。

さらに、図示は省略するが、本実施形態の磁石２０は、第１の配列方向Ｄ１の寸法Ｌ１を比較的短くし、上下方向Ｄ３の寸法Ｌ３を比較的長くしたことで、部品１００（パッケージ１００ａとリッド１００ｂ）を溶接する際の熱の影響を受けにくいものとなっている。すなわち、第１の配列方向Ｄ１の寸法Ｌ１を短くすることで、部品１００側から伝わる熱の受熱面積を減らすと共に、上下方向Ｄ３の寸法Ｌ３を長くすることで、熱が磁石２０全体に伝わりにくくしており、これにより、熱による減磁が生じにくいようになっている。

このように、本実施形態の磁石２０は、従来の磁石２３と比較して、経年減磁が小さいだけでなく熱による減磁も生じにくく、且つ個々の磁石２０が適切な強さの吸引力を発生させることが可能となっている。すなわち、磁石２０は、第１の配列方向Ｄ１に沿って配列された複数の部品１００を複数の磁石２０により吸引して固定するのに最適な形状となっている。

図３（ａ）に戻って、本実施形態の磁石２０では、第１の配列方向Ｄ１の寸法Ｌ１と、部品１００の第２の配列方向Ｄ２の寸法Ｌ２と、上下方向Ｄ３の寸法Ｌ３と、を略同一としているが、磁石２０の寸法がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。すなわち、寸法Ｌ１は、寸法Ｌ３以下、すなわち寸法Ｌ３と同一または寸法Ｌ３よりも短いものであれば、上述の効果を確実に奏することが可能である。また、寸法Ｌ１が寸法Ｌ３より長い場合であっても、寸法Ｌ３の１１０％以下であれば、上述の効果を十分に奏することができる。

なお、寸法Ｌ１およびＬ３の具体的な数値および比率は、部品１００の寸法形状、部品１００の配列ピッチ、磁石２０の着磁の程度および必要な吸引力等に応じて適宜に設定すればよい。また、寸法Ｌ２の具体的な数値または寸法Ｌ１、Ｌ３に対する寸法Ｌ２の比率は、特に限定されるものではなく、部品１００の寸法形状等に応じて適宜に設定すればよいが、自由磁極の低減および受熱面積の縮小の観点からは、寸法Ｌ２は寸法Ｌ１以下であることが好ましい。

また、磁石２０は、部品１００を確実且つ安定的に吸引するためには、部品１００のサイズと同等またはこれより小さいサイズであることが好ましい。従って、例えば表面実装型の圧電振動子等、部品１００が微小な電子部品である場合には、寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ５ｍｍ以下であることが好ましく、少なくとも寸法Ｌ１が２ｍｍ以下であればより好ましい。なお、本実施形態では、磁石２０の寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を、それぞれ２ｍｍに設定している。

また、磁石２０の形状は、略立方体または直方体に限定されるものではなく、その他の適宜の形状を採用可能であることは言うまでもない。例えば、磁石２０は、図３（ｂ）に示されるように、円柱状に構成されるものであってもよく、図示は省略するが、円筒状や多角柱状等に構成されるものであってもよい。磁石２０を柱状や筒状等に構成する場合、図３（ｂ）に示されるように、磁化方向を軸心Ｃ方向とすることが好ましい。このようにすることで、着磁や異方性化を容易にすることができるため、磁石２０を大型化することなく、必要な磁力を得ることが可能となる。また、磁極面であるＮ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂを略平面状とすることができるため、自由磁極を減らすと共にＮ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂから発生する磁力線を有効に活用して部品１００を吸引することが可能となる。また、磁石２０の磁化方向の判別を容易にすると共に、磁化方向の向きを定めて磁石２０を固定配置することが容易となる。

また、磁石２０の材質（種類）は、特に限定されるものではなく、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマコバ磁石またはアルニコ磁石等、必要な吸引力や使用環境等に応じた適宜の磁石を採用可能であることは言うまでもない。

図５（ａ）および（ｂ）は、調整用磁石２２の作用を示した概略図である。上述のように本実施形態では、調整用磁石２２を部品１００の配列範囲Ｍの外側において、部品１００に対応しない位置に配置することで、部品１００に作用する磁力線の状態を調整するようにしている。そして、これにより、部品１００をより確実且つ安定的に保持することを可能としている。

図５（ａ）は、調整用磁石２２を配置しなかった場合の例を示している。上述のように本実施形態では、Ｎ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂから発生する磁力線が多くなるように磁石２０を構成している。このため、調整用磁石２２を配置せずに、部品１００ごとに対応させて配置する吸引用磁石２１のみを使用した場合、例えば第１の配列方向Ｄ１のＳ極側端（他側端）の吸引用磁石２１に吸引されるリッド１００ｂは、図５（ａ）に示されるように、遠方からの磁力線の集中するＳ極面２０ｂに向けてより強く引き寄せられることとなる。同様に、図示は省略するが、第１の配列方向Ｄ１のＮ極側端（一側端）の吸引用磁石２１に吸引されるリッド１００ｂは、遠方に向かう磁力線の集中するＮ極面２０ａに向けてより強く引き寄せられることとなる。

すると、例えば部品１００全体が微小且つ軽量であるような場合には、配列範囲Ｍの両端に配置された部品１００は磁力線に沿うように姿勢を変化させることとなり、この結果、図５（ａ）に示されるように、直立したような状態となることがあった。また、リッド１００ｂの仮付けが十分でない場合には、パッケージ１００ａからリッド１００ｂが外れてしまう可能性もあった。

本実施形態では、このような現象を回避するために、調整用磁石２２を配置するようにしている。すなわち、第１の配列方向Ｄ１の両側において部品１００の配列範囲Ｍを超えて磁石２０を配置することにより、図５（ｂ）に示されるように、遠方を通過する磁力線の集中する最も端のＳ極面２０ｂ（Ｎ極面２０ａ）を部品１００から遠ざけると共に、配列範囲Ｍの端の部品１００に作用する磁力線の状態を、これより内側の部品１００に作用する磁力線と同等の状態とするようにしている。

これにより、配列範囲Ｍ内に配置された全ての部品１００を安定的に固定することが可能となる。すなわち、図５（ｂ）に示されるように、対応する吸引用磁石２１の磁力により、全てのリッド１００ｂをパッケージ１００ａに向けて適切に押しつけることが可能となるため、パッケージ１００ａに対するリッド１００ｂの位置がずれないように固定すると共に、部品１００全体を固定することができる。

なお、本実施形態では、吸引用磁石２１および調整用磁石２２を略同一の磁石２０から構成すると共に、吸引用磁石２１同士の間の距離（すなわち、部品１００の配列ピッチ）Ｐ１と、吸引用磁石２１と調整用磁石２２の間の距離Ｐ２を略同一としているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば調整用磁石２２の強さや寸法形状を吸引用磁石２１と異ならせたり、吸引用磁石２１と調整用磁石２２の間の距離Ｐ２を変更したりすることによって磁力線の状態を調整するようにしてもよい。また、本実施形態では、調整用磁石２２を原則として第１の配列方向Ｄ１の両側にそれぞれ２個ずつ配置するようにしているが、調整用磁石２２の個数を変更したり、調整用磁石２２同士の間の距離Ｐ３を変更したりすることで、磁力線の状態を調整するようにしてもよい。

また、調整用磁石２２に代えて、鉄、コバルトまたはニッケル等の強磁性体を配置するようにしてもよく、この場合にも調整用磁石２２を配置した場合と同等の効果を得ることができる。本実施形態では、上述のように、保持部材１０の挿通孔１４と干渉する箇所においては、調整用磁石２２を省略するようにしているが、挿通孔１４に挿通されるボルト等が強磁性体であることから、調整用磁石２２を省略していない列と同様に磁力線の状態を調整することが可能となっている。

図６は、調整用磁石２２のもう１つの作用を示した概略図である。本実施形態では、磁石２０の第１の配列方向Ｄ１の寸法Ｌ１、すなわち磁化方向の寸法をなるべく短くしていることから、磁石２０は本来、自身の内部に生じる反磁界（図中における左向きの破線の矢印）の影響を受けやすいものとなっている。

しかしながら、本実施形態では、複数の磁石２０を磁化方向に沿って配列しているため、両端以外の各磁石２０には両隣の磁石２０の間に生じる正の磁界（図中における右向きの破線の矢印）が作用することとなり、反磁界の影響を低減することが可能となっている。特に、本実施形態では、調整用磁石２２を設けることにより、全ての吸引用磁石２１に正の磁界を作用させることが可能となっているため、吸引用磁石２１に生じる反磁界に起因する不具合を低減することが可能となっている。

図７（ａ）および（ｂ）は、磁石２０のその他の配置例を示した概略図であり、平面図である。上述の例では、磁石２０の磁化方向（Ｎ極とＳ極を結ぶ方向）を第１の配列方向Ｄ１と略一致させる（略平行にする）ようにしているが、図７（ａ）に示されるように、磁化方向が、上下方向Ｄ３に直交する面内において第１の配列方向Ｄ１に対して角度を有する方向となる姿勢で磁石２０を配置するようにしてもよい。

このようにすることで、例えば矩形状の部品１００の対角線方向と磁石２０の磁化方向を略一致させる（略平行にする）、すなわち部品１００の全長が最も長くなる方向と磁化方向を略一致させることが可能となるため、部品１００をより確実且つ安定的に固定することができる場合がある。このように、磁石２０は、必ずしも磁化方向を第１の配列方向Ｄ１と略一致させた姿勢で配置する必要はなく、部品１００の形状や配列等に応じた適宜の方向に磁化方向を向けた（ずらした）姿勢で配置することができる。

なお、この場合においても、各磁石２０は、第１の配列方向Ｄ１の一側にＮ極を向けた状態であることは言うまでもない。また、例えば図７（ｂ）に示されるように、部品１００の形状や配列等に応じた適宜の斜め方向を第１の配列方向Ｄ１と定義すれば、磁石２０の磁化方向と第１の配列方向Ｄ１が略一致するとみなすことも可能である。

このように配置した場合においても、磁石２０を上述の形状とすることで、部品１００を確実且つ安定的に固定すると共に、減磁を小さくすることが可能となる。なお、この場合の磁石２０の寸法Ｌ１は、磁化方向の寸法であるが第１の配列方向Ｄ１の寸法とはならないこととなる。また、調整用磁石２２を適宜に配置することによって、配列範囲Ｍ内に配置された全ての部品１００を安定的に固定すると共に、反磁界の影響を低減することが可能となる。

なお、磁石２０をこのように配置した場合、図７（ａ）に示されるように、第１の配列方向Ｄ１の両側に加え、第２の配列方向Ｄ２の両側にも、調整用磁石２２を配置するようにしてもよい。すなわち、この場合においても、調整用磁石２２の配置は特に限定されるものではなく、磁力線の状態に応じて任意の位置に任意の個数を配置することができる。また、図示は省略するが、吸引用磁石２１および調整用磁石２２を、互いに磁化方向が異なる姿勢で配置するようにしてもよいし、位置ごとに磁化方向が異なるように姿勢を変化させて配置するようにしてもよい。

次に、部品の固定装置２について説明する。

図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る部品の固定装置２を示した概略図である。なお、これらの図においては、部品の固定装置２の各部を簡略化して記載している。本実施形態の部品の固定装置２（以下、単に固定装置２と呼ぶ）は、部品１００を搬送する搬送キャリア２００を支持すると共に、搬送キャリア２００上に載置された部品１００（リッド１００ｂ）を固定（位置決め）するものである。

図８（ａ）に示されるように、固定装置２は、固定治具１と、固定治具１が取り付けられる取付部材３０と、取付部材３０を昇降させる移動機構４０と、搬送キャリア２００を支持する支持部材５０と、を備えている。また、固定装置２には、搬送キャリア２００を搬入する搬入装置６０と、搬送キャリア２００を搬出する搬出装置７０が接続されている。

取付部材３０は、支持部材５０が搬送キャリア２００を支持する支持面５０ａの下方に配置されている。固定治具１は、挿通孔１４に挿通されるボルト等（図示両略）によって取付部材３０に固定されるようになっている。また、取付部材３０の上面には、位置決めピン３２が上方に向けて突設されており、この位置決めピンが位置決め孔１３に挿通されることで、固定治具１が位置決めされるようになっている。

移動機構４０は、例えばエアシリンダやボールねじ伝動機構等の既知の構造により、取付部材３０を昇降させるように構成されている。従って、固定治具１は取付部材３０と共に移動することで、支持部材５０の支持面５０ａ上に載置された搬送キャリア２００に対して近接離隔するようになっている。

支持部材５０は、搬送キャリア２００の端部を支持面５０ａにより下方から支持するものである。すなわち、支持面５０ａには、固定治具１が通過可能な開口（図示省略）が形成されており、移動機構４０により上昇した固定治具１は、搬送キャリア２００の下面に接触するようになっている。また、固定治具１の上昇に伴って、位置決めピン３２が搬送キャリア２００に設けられた位置決め孔２０２に挿通されることで、固定治具１に対して搬送キャリア２００が位置決めされるようになっている。

搬入装置６０および搬出装置７０の構造は、特に限定されるものではなく、例えばベルトコンベヤ等であってもよいし、ロボットアーム等であってもよい。また、搬送キャリア２００の搬入方向および搬出方向が特定の方向に限定されるものではないことは言うまでもない。

図８（ｂ）および（ｃ）は、固定装置２の動作を示している。固定装置２は、図８（ｂ）に示されるように、固定治具１を下降させた状態を待機状態としている。そして、搬入装置６０によって部品１００を載置した搬送キャリア２００が搬入された後に、図８（ｃ）に示されるように、固定治具１を上昇させる。このとき、位置決めピン３２が搬送キャリア２００の位置決め孔２０２に挿通されることで、搬送キャリア２００が固定治具１に対して位置決めされる。

この結果、固定治具１の備える吸引用磁石２１がリッド１００ｂを吸引可能な位置に配置されることとなり、これにより、図８（ａ）に示されるように、リッド１００ｂがパッケージ１００ａに押しつけられて部品１００が固定される。その後、図示は省略するが、リッド１００ｂのシーム溶接等の所定の工程が行われる。所定の工程が完了した後は、固定治具１を下降させて部品１００の固定を解除すると共に、位置決めピン３２を搬送キャリア２００の位置決め孔２０２から抜き取り、搬出装置７０によって搬送キャリア２００を搬出する。

なお、移動機構４０は、位置決めピン３２を取付部材３０とは独立して昇降可能なものであってもよい。すなわち、まず位置決めピン３２のみを上昇させて搬送キャリアを位置決めした後に、固定治具１を上昇させて吸引用磁石２１をリッド１００ｂを吸引可能な位置に配置するようにしてもよい。また、支持部材５０は、搬送キャリア２００に固定治具１が直接接触しないように構成されるものであってもよい。

また、部品１００を所定の配列で保持するトレイを支持部材５０上に略恒常的に配置するようにし、部品１００を固定装置２に対して搬入、搬出するようにしてもよい。さらにこの場合、移動機構４０を省略して、常に部品１００を吸引可能な位置に吸引用磁石２１を配置しておくようにしてもよい。

次に、部品の固定搬送キャリア３について説明する。

図９（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る部品の固定搬送キャリア３を示した概略図であり、固定搬送キャリア３の一部を示した断面図である。本実施形態の部品の固定搬送キャリア３（以下、単に固定搬送キャリア３と呼ぶ）は、部品１００（リッド１００ｂ）を吸引用磁石２１により吸引して固定（位置決め）した状態で、搬送するものである。

図９（ａ）に示されるように、固定搬送キャリア３は、固定治具１と、固定治具１の保持部材１０に重ねるようにして取り付けられる部品保持部材８０と、を備えている。部品保持部材８０は、略平板状の部材であり、固定治具１の保持部材１０の上面１０ａ側に取り付けられるようになっている。部品保持部材８０の上面８０ａには、部品１００を収容するための窪みである部品収容凹部８１が、吸引用収容凹部１１ａに対応する位置（直上の位置）に形成されている。

このように、固定治具１を搬送キャリアに組み込んで固定搬送キャリア３とすることにより、部品１００をより安定的に保持して搬送することが可能となる。なお、部品保持部材８０の保持部材１０への取り付けは、例えばボルトおよびナットや係合等によるものであってもよいし、溶接や接着剤等によるものであってもよい。すなわち、固定治具１は、固定搬送キャリア３に着脱可能に組み込まれるものであってもよいし、そうでなくてもよい。また、部品保持部材８０は、保持部材１０と同様に複数の板を積層して構成されるものであってもよいし、１枚の板から構成されるものであってもよい。

図９（ｂ）は、保持部材１０を部品保持部材８０として兼用するようにした場合の一例を示している。図９（ｂ）に示されるように、例えば、保持部材１０の底面１０ｂ側に開口するように収容凹部１１を形成し、上面１０ａ側に部品収容凹部８１を形成するようにすることで、固定治具１のみから固定搬送キャリア３を構成することができる。このようにすることで、製造コストを削減することができる場合がある。なお、収容凹部１１を保持部材１０の上面１０ａ側に開口するように形成し、その上に部品収容凹部８１を設けるようにしてもよいことは言うまでもない。

以上説明したように、本実施形態に係る部品の固定治具１は、部品１００の配列方向（第１の配列方向Ｄ１）の一側にＮ極を向けた状態で配列方向に沿って配列される複数の磁石２０と、磁石２０を保持する保持部材１０と、を備え、磁石２０は、磁石２０側と部品１００側を結ぶ方向（上下方向Ｄ３）の寸法Ｌ３が、Ｎ極とＳ極を結ぶ方向（磁化方向）の寸法Ｌ１以上となる形状に構成されている。

このような構成とすることで、各種部品１００を安定的且つ簡便に固定することが可能となる。すなわち、磁石２０を複雑な形状としたり、鉄製のヨーク等を追加したりすることなく、個々の磁石２０（吸引用磁石２１）に適切な吸引力を発生させると共に、減磁を小さくすることができる。

また、磁石２０は、Ｎ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂが略平面状となっている。このようにすることで、自由磁極を減らすと共に、Ｎ極面２０ａおよびＳ極面２０ｂから発生する磁力線を有効に活用して部品１００を吸引することができる。また、磁石２０の磁化方向の判別が容易になると共に、例えば収容凹部１１の形状等によって磁石２０の向きを容易に定めて配置することができるため、製造コストやメンテナンスコストを低減することができる。

また、磁石２０は、配列方向に沿って部品１００よりも長い範囲にわたって配列されている。このようにすることで、部品１００に作用する磁力線を適切な状態に調整すると共に、反磁界の影響を低減することが可能となるため、部品１００を確実且つ安定的に固定することができる。

また、磁石２０は、部品１００ごとに対応させた位置に配置される吸引用磁石２１と、部品１００の配列範囲Ｍ外において部品１００に対応しない位置に配置される調整用磁石２２と、を含んでいる。このようにすることで、部品１００に作用する磁力線を適切な状態に調整すると共に、反磁界の影響を低減し、複数の部品１００をそれぞれ対応する吸引用磁石２１によって確実且つ安定的に固定することができる。

また、本実施形態に係る部品の固定装置２は、部品の固定治具１と、部品１００を支持する支持部材５０と、を備えている。このような構成とすることで、各種部品１００を安定的且つ簡便に固定した状態で、各種工程を効率的に行うことが可能となる。

また、部品の固定装置２は、部品１００に対して近接離隔するように固定治具１を移動させる移動機構４０を備えている。このようにすることで、部品１００の固定および固定の解除を容易に切り替えることが可能となるため、部品１００および搬送キャリア２００のハンドリングを容易にし、部品１００の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る部品の固定搬送キャリア３は、固定治具１と、部品１００を保持する部品保持部材８０と、を備えている。このような構成とすることで、各種部品１００を安定的且つ簡便に固定した状態で、効率的に搬送することが可能となる。

また、保持部材１０は、部品保持部材８０として兼用されるものであってもよい。このようにすることで、部品の固定搬送キャリア３を簡素な構成とし、製造コストを削減することができる場合がある。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の部品の固定治具および固定装置、ならびに固定搬送キャリアは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施形態では、パッケージ１００ａおよびリッド１００ｂからなる部品１００においてリッド１００ｂを吸引して固定する例を示したが、部品１００はこれに限定されるものではなく、その他の各種部品であってもよい。すなわち、部品１００は、部品１００全体が磁石２０（吸引用磁石２１）に吸引されることで、搬送キャリア２００等に対して固定（位置決め）されるものであってもよい。

また、保持部材１０および部品保持部材８０の形状は、上記実施形態において示した形状に限定されるものではなく、部品１００の種類や製造工程等に応じた任意の形状を採用することができる。また、保持部材１０は、複数の板を積層して構成されるものに限定されるものではなく、１枚の板から構成されるものであってもよい。また、保持部材１０は、磁石２０を収容凹部１１内に収容することで保持するものに限定されるものではなく、例えば係合やクランプ、接着等、その他の既知の手法により磁石２０を保持するものであってもよい。

また、第１の配列方向Ｄ１および第２の配列方向Ｄ２は、水平面内の方向に限定されるものではなく、傾斜面内の方向や場合によっては垂直面内の方向であってもよい。すなわち、部品１００の配列方向は、部品１００の種類や製造工程に応じた任意の方向とすることができる。

また、上記実施形態では、１つの部品１００に対して１つの吸引用磁石２１を配置するようにした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、部品１００の種類や形状等に応じて、１つの部品１００に対して複数の吸引用磁石２１を配置するようにしてもよいし、複数の部品１００に対して１つの吸引用磁石２１を配置するようにしてもよい。また、上記実施形態では、調整用磁石２２を設ける場合の例について説明したが、部品１００の種類や形状等、または磁石２０の種類や着磁の程度によっては、調整用磁石２２を設けないようにしてもよい。

また、上記実施形態において示した作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したものに過ぎず、本発明による作用および効果は、これらに限定されるものではない。

本発明は、各種電子部品や電子機器だけでなく、その他の各種物品の製造や物流の分野において利用することができる。

１ 部品の固定治具
２ 部品の固定装置
３ 部品の固定搬送キャリア
１０ 保持部材
２０ 磁石
２０ａ Ｎ極面
２０ｂ Ｓ極面
２１ 吸引用磁石
２２ 調整用磁石
４０ 移動機構
５０ 支持部材
８０ 部品保持部材
１００ 部品
Ｄ１ 第１の配列方向
Ｄ３ 上下方向
Ｌ１ 第１の配列方向（Ｎ極とＳ極を結ぶ方向）の寸法
Ｌ３ 上下方向（磁石側と部品側を結ぶ方向）の寸法
Ｍ 配列範囲

Claims (8)

1. 複数の部品の配列方向の一側にＮ極を、他側にＳ極を向けた状態で前記配列方向に沿って、少なくとも複数の前記部品のそれぞれに対応するように、互いに間隔を空けて配列され、Ｎ極とＳ極を結ぶ方向の寸法が５ｍｍ以下となる複数の磁石と、
   前記磁石を保持する保持部材と、を備え、
   前記磁石は、前記磁石側と前記部品側を結ぶ方向の寸法が、Ｎ極とＳ極を結ぶ方向の寸法以上となる形状に構成されることを特徴とする、
   部品の固定治具。
2. 前記磁石は、Ｎ極面およびＳ極面が略平面状であることを特徴とする、
   請求項１に記載の部品の固定治具。
3. 前記磁石は、前記配列方向に沿って前記部品よりも長い範囲にわたって配列されることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の部品の固定治具。
4. 前記磁石は、前記部品ごとに対応させた位置に配置される吸引用磁石と、前記部品の配列範囲外において前記部品に対応しない位置に配置される調整用磁石と、を含むことを特徴とする、
   請求項３に記載の部品の固定治具。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の部品の固定治具と、
   前記部品を支持する支持部材と、を備えることを特徴とする、
   部品の固定装置。
6. 前記部品に対して近接離隔するように前記固定治具を移動させる移動機構を備えることを特徴とする、
   請求項５に記載の部品の固定装置。
7. 請求項１乃至４のいずれかに記載の部品の固定治具と、
   前記部品を保持する部品保持部材と、を備えることを特徴とする、
   部品の固定搬送キャリア。
8. 前記保持部材は、前記部品保持部材として兼用されることを特徴とする、
   請求項７に記載の部品の固定搬送キャリア。

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