CN108527700B - 凸缘机构 - Google Patents

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Abstract

提供凸缘机构,防止切削屑进入内部。其具有:安装座,其固定于被主轴外壳支承为能够旋转的主轴的前端,支承环状的切削刀具;固定凸缘,其将切削刀具固定于安装座,安装座包含:圆筒状的轮毂部,其支承切削刀具的内周;承载凸缘部,其从圆筒状的轮毂部的后方朝径向外侧突出,在外周缘的前表面侧具有第一支承面;圆筒部,其在承载凸缘部的后方与承载凸缘部一体形成,在外周具有环状槽,承载凸缘部在与固定凸缘对置的那一侧具有多个吸引口,在安装座的承载凸缘部和圆筒部中形成有将各吸引口与环状槽连通的多个吸引路,固定凸缘包含:凸缘部,其在外周缘具有与第一支承面一起夹持切削刀具的第二支承面;盖部,其与凸缘部一体形成,覆盖安装座的轮毂部。

Description

凸缘机构
技术领域
本发明涉及凸缘机构,其将切削刀具固定于主轴的前端。
背景技术
公知有利用切削刀具对半导体晶片或封装基板、陶瓷基板、玻璃基板等板状被加工物进行精密地切削加工的切削装置。在切削装置中,利用凸缘机构对在中央形成有安装孔的切削刀具进行支承而固定于主轴。
凸缘机构包含:安装座的承载凸缘部(后凸缘),其固定于主轴;固定凸缘(前凸缘),其具有供安装座的轮毂部***的安装孔;以及螺母,其将固定凸缘固定于安装座,在更换切削刀具时,需要对固定凸缘和螺母进行装卸,作业花费工时(例如,参照日本特开平10-000555号公报)。
因此,日本特开2015-23222号公报中提出了如下的凸缘机构:利用真空对固定凸缘朝向安装座进行吸引,利用安装座的承载凸缘部与固定凸缘对切削刀具进行夹持而固定,从而不需要螺母。
专利文献1:日本特开平10-000555号公报
专利文献2:日本特开2015-23222号公报
利用专利文献2公开的凸缘机构,能够大幅削减更换切削刀具的工时,但由于通过真空将固定凸缘固定,而存在如下的课题:在切削加工中包含切削屑在内的空气从固定凸缘的内径与轮毂部的外周之间的略微的间隙被吸引至凸缘机构的内部,在凸缘机构的内部或支承面(端面)上会附着切削屑。
发明内容
本发明是鉴于这样的点而完成的,其目的在于提供凸缘机构,能够防止切削屑从固定凸缘的安装孔与安装座的轮毂部之间的略微的间隙进入至凸缘机构的内部。
根据本发明,提供凸缘机构,其具有:安装座,其固定于被主轴外壳支承为能够旋转的主轴的前端,对环状的切削刀具进行支承;以及固定凸缘,其将该切削刀具固定于该安装座,该凸缘机构的特征在于,该安装座包含:圆筒状的轮毂部,其对该切削刀具的内周进行支承;承载凸缘部,其从该圆筒状的轮毂部的后方朝径向外侧突出,在该承载凸缘部的外周缘的前表面侧具有对该切削刀具进行支承的第一支承面;以及圆筒部,其在该承载凸缘部的后方与该承载凸缘部一体地形成,在该圆筒部的外周具有环状槽,该承载凸缘部在与该固定凸缘对置的那一侧具有多个吸引口,在该安装座的该承载凸缘部和该圆筒部中形成有将各所述吸引口与所述环状槽连通的多个吸引路,该固定凸缘包含:凸缘部,其在外周缘具有第二支承面,该第二支承面与该承载凸缘部的该第一支承面一起对该切削刀具进行夹持;以及盖部,其与该凸缘部一体地形成,将该安装座的该轮毂部覆盖,通过使来自吸引源的负压经由固定于该主轴外壳的旋转接头而作用于该环状槽,利用该吸引口对该固定凸缘朝向该安装座进行吸引,利用该安装座的该第一支承面与该固定凸缘的该第二支承面对该切削刀具进行夹持而固定。
根据本发明的凸缘机构,采用了利用固定凸缘的盖部将安装座侧覆盖的结构,因此能够防止切削屑经由固定凸缘中央的安装孔而从安装座的轮毂部与安装孔之间的间隙进入至凸缘机构内部。
另外,在固定凸缘的圆形凹部中嵌合安装座的轮毂部的前端,因此在对切削刀具进行装卸时,即使未利用真空对固定凸缘进行固定,也能够临时地将固定凸缘临时固定于安装部,具有便利性。
附图说明
图1是具有本发明的凸缘机构的切削装置的立体图。
图2是示出借助凸缘机构将环状的切削刀具固定于主轴的前端的情况的分解立体图。
图3是利用凸缘机构将环状的切削刀具固定于主轴的前端的状态的剖视图。
标号说明
14:切削单元;46:主轴外壳;48:主轴;50:旋转接头;52:安装座;54:圆筒状的轮毂部;56:承载凸缘部;56a:第一支承面;56b:环状凸部;58:圆筒部;58a:环状槽;58b:吸引孔;60:安装孔;64:吸引口;66:连通路;70:吸引源;72:切削刀具;80:固定凸缘(前凸缘);82:凸缘部;82a:第二支承面;84:盖部;86:圆形凹部。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。参照图1,示出了具有本发明实施方式的凸缘机构的切削装置的立体图。凸缘机构用于在切削装置的切削单元中将切削刀具固定于主轴的前端。
如图1所示,切削装置2具有对各结构要素进行支承的装置基台4。在装置基台4的上表面上形成有沿X轴方向(加工进给方向)较长的矩形状的开口4a。
在该开口4a内设置有:X轴移动工作台6;使该X轴移动工作台6在X轴方向上移动的X轴移动机构(未图示);以及覆盖X轴移动机构的防尘防滴罩8。该X轴移动机构具有与X轴方向平行的一对X轴导轨(未图示),在X轴导轨上以能够滑动的方式安装有X轴移动工作台6。
在X轴移动工作台6的下表面侧设置有螺母部(未图示),在该螺母部上螺合有与X轴导轨平行的X轴滚珠丝杠(未图示)。在X轴滚珠丝杠的一个端部连结有X轴脉冲电动机(未图示)。当利用X轴脉冲电动机使X轴滚珠丝杠旋转时,移动工作台6沿着X轴导轨在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台6上设置有用于对被加工物进行吸引、保持的卡盘工作台10。卡盘工作台10与电动机等旋转驱动源(未图示)连结,绕与Z轴方向(铅垂方向)大致平行的旋转轴旋转。另外,卡盘工作台10利用上述的X轴移动机构在X轴方向上进行加工进给。
卡盘工作台10的表面(上表面)作为对被加工物进行吸引、保持的保持面10a。该保持面10a通过形成在卡盘工作台10的内部的流路(未图示)而与吸引源(未图示)连接。在卡盘工作台10的周围设置有用于固定被加工物的夹具10b。
被加工物例如是半导体晶片,粘贴在环状框架所保持的带上,与环状框架一体地进行操作。当使用环状框架和带对被加工物进行操作时,能够对该被加工物进行保护而免受搬送时产生的冲击等。另外,当将该带扩展时,能够对进行了切削加工的被加工物进行分割、或者将分割后的芯片的间隔扩大。另外,也可以不使用环状框架和带,而以单体的方式对被加工物进行切削加工。
在远离开口4a的装置基台4的前方的角部设置有从装置基台4向侧方突出的突出部12。在突出部12的内部形成有空间,在该空间中设置有能够升降的盒升降机16。在盒升降机16的上表面上载置有能够收纳多个被加工物的盒18。
在接近开口4a的位置上设置有将上述的被加工物搬送至卡盘工作台10的搬送单元(未图示)。利用搬送单元而从盒18中拉出的被加工物载置于卡盘工作台10的保持面10a上。
在装置基台4的上表面上,对切削被加工物的切削单元14进行支承的支承构造20配置成向开口4a的上方伸出。在支承构造20的前表面上部设置有使切削单元14在Y轴方向(分度进给方向)和Z轴方向上移动的切削单元移动机构22。
切削单元移动机构22具有配置在支承构造20的前表面上且与Y轴方向平行的一对Y轴导轨24。在Y轴导轨24上以能够滑动的方式安装有构成切削单元移动机构22的Y轴移动板26。在Y轴移动板26的背面侧(后面侧)设置有螺母部(未图示),在该螺母部上螺合有与Y轴导轨24平行的Y轴滚珠丝杠28。
在Y轴滚珠丝杠28的一个端部连结有Y轴脉冲电动机(未图示)。当利用Y轴脉冲电动机使Y轴滚珠丝杠28旋转时,Y轴移动板26沿着Y轴导轨24在Y轴方向上移动。在Y轴移动板26的表面(前表面)上设置有与Z轴方向平行的一对Z轴导轨30。在Z轴导轨30上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板32。
在Z轴移动板32的背面侧(后面侧)设置有螺母部(未图示),在该螺母部上螺合有与Z轴导轨30平行的Z轴滚珠丝杠34。在Z轴滚珠丝杠34的一个端部连结有Z轴脉冲电动机36。若利用Z轴脉冲电动机36使Z轴滚珠丝杠34旋转,则Z轴移动板32沿着Z轴导轨30在Z轴方向上移动。
在Z轴移动板32的下部固定有对被加工物进行加工的切削单元14和拍摄单元38。若利用切削单元移动机构22使Y轴移动板26在Y轴方向上移动,则切削单元14和拍摄单元38进行分度进给,若使Z轴移动板32在Z轴方向上移动,则切削单元14和拍摄单元38进行升降。
标号40是清洗单元,利用切削单元14实施了切削加工的被加工物通过搬送机构(未图示)从卡盘工作台10搬送至清洗单元40。清洗单元40具有在筒状的清洗空间内对被加工物进行吸引保持的旋转工作台42。在旋转工作台42的下部连结有以规定的速度使旋转工作台42旋转的电动机等旋转驱动源。
在旋转工作台42的上方配设有朝向被加工物喷射清洗用的流体(典型地为将水与空气混合而成的二流体)的喷射喷嘴44。当使对被加工物进行保持的旋转工作台42旋转并从喷射喷嘴44喷射清洗用的流体时,能够对切削加工后的被加工物进行清洗。利用清洗单元40进行了清洗的被加工物利用搬送机构(未图示)收纳于盒18内。
接着,参照图2和图3,对本发明实施方式的凸缘机构进行详细的说明。参照图2,示出了具有本发明实施方式的凸缘机构的切削单元14的分解立体图。图3是利用凸缘机构将环状的切削刀具固定于主轴的状态的剖视图。
如图2所示,在旋转自如地收纳主轴48的主轴外壳46的前端面46a上形成有多个(在本实施方式中为四个)螺纹孔46b。从主轴外壳46的前端面46a突出的主轴48的前端部形成为锥形状,在其前端部形成有螺纹孔48a。
在主轴外壳46的前端面46a上固定有旋转接头50。旋转接头50具有圆筒状轮毂部50a和一体地形成于圆筒状轮毂部50a的外周的凸缘部50b。
在圆筒状轮毂部50a的内侧形成有收纳孔50c。旋转接头50具有一端与收纳孔50c连通的管50d,管50d的另一端侧如图3所示那样借助电磁切换阀68而选择性地与吸引源70连接。
在旋转接头50的凸缘部50b形成有与形成在主轴外壳46的前端面46a的多个螺纹孔46b对应的多个安装孔50e。在这些安装孔50e中***螺钉,与形成在主轴外壳46的前端面46a的螺纹孔46b螺合而紧固,从而旋转接头50固定于主轴外壳46的前端面46a。
标号52是安装座,其包含:圆筒状的轮毂部54;承载凸缘部56,其从轮毂部54的后方朝径向外侧突出,在外周缘的前表面侧具有对切削刀具进行支承的环状的第一支承面56a;以及圆筒部58,其在承载凸缘部56的后方与承载凸缘部56一体地形成。
在安装座52的圆筒状的轮毂部54、承载凸缘部56和圆筒部58中形成有阶梯的安装孔60。安装孔60在圆筒部58中形成为与锥状主轴48正好嵌合的锥形状。
在安装座52的承载凸缘部56的环状凸部56b中,沿圆周方向隔开规定的间隔形成有多个吸引口64。另外,在安装座52的圆筒部58中,沿圆周方向隔开规定的间隔形成有环状槽58a和与该环状槽58a连通的多个吸引孔58b。
如图3所示,各吸引口64经由形成为大致横穿安装座的吸引路66而与在环状槽58a开口的吸引孔58b连通。环状槽58a借助管50d和电磁切换阀68而选择性地与吸引源70连接。
将安装座52的安装孔60安装在锥形状的主轴48,使螺钉78隔着垫圈76与形成在主轴48的前端部的螺纹孔48a螺合而紧固,从而如图3所示那样将安装座52固定于主轴48。
要想将具有安装孔74的被称为垫圈刀具的环状的切削刀具72安装于安装座52,如图3所示,将切削刀具72的安装孔74嵌合在安装座52的环状凸部56b上。接着,将固定凸缘80的圆形凹部86嵌合在安装座52的轮毂部54上而对固定凸缘80进行安装。
在该状态下,环状的切削刀具72成为由安装座52的第一支承面56a与固定凸缘80的第二支承面82a夹持的状态。当将电磁切换阀68如图3所示那样切换至连通位置而使旋转接头50的管50d与吸引源70连接时,吸引源70的负压经由形成在安装座52的环状槽58a、吸引孔58b和吸引路66而传递至吸引口64,固定凸缘80向安装座52侧被吸引,切削刀具72由安装座52的第一支承面56a与固定凸缘80的第二支承面82a以较强的力夹持而固定。
在该状态下,设计成在安装座52的环状凸部56b与固定凸缘80的端面82b之间设置有略微的空隙,因此所作用的负压吸引力对整个第二支承面82a进行吸引。由此,切削刀具72被吸引力牢固地固定。
在本实施方式中,由安装座52和固定凸缘80构成凸缘机构。固定凸缘80中,凸缘部82与盖部84一体地形成,因此当如图3所示那样对固定凸缘80进行吸引保持时,安装座52的轮毂部54完全被固定凸缘80的盖部84覆盖。因此,不存在包含切削屑在内的空气进入的间隙,因此能够防止切削屑附着在凸缘机构的内部及第一和第二支承面56a、82a上。
在本实施方式的切削单元14中,在切削刀具72对被加工物的切削加工中,使旋转接头50的管50d始终与吸引源70连通,始终利用在吸引口64产生的负压吸引力对固定凸缘80进行吸引,从而利用第一支承面56a与第二支承面82a将切削刀具72牢固地固定而执行切削。
在中断切削而想要更换切削刀具72的情况下,将电磁切换阀68切换至断开位置,从而将固定凸缘80的吸引保持解除,能够将固定凸缘80和切削刀具72简单地拆开。
将安装座52的轮毂部54的前端嵌合在固定凸缘80的圆形凹部86中,因此在对切削刀具72进行装卸时,即使未利用真空的负压对固定凸缘80进行固定,也能够临时地将固定凸缘80临时固定于安装座52,因此在切削刀具72的装卸时具有便利性。

Claims (2)

1.一种凸缘机构,其具有:
安装座,其固定于被主轴外壳支承为能够旋转的主轴的前端,对环状的切削刀具进行支承;以及
固定凸缘,其将该切削刀具固定于该安装座,
该凸缘机构的特征在于,
该安装座包含:
圆筒状的轮毂部,其对该切削刀具的内周进行支承;
承载凸缘部,其从该圆筒状的轮毂部的后方朝径向外侧突出,在该承载凸缘部的外周缘的前表面侧具有对该切削刀具进行支承的第一支承面;以及
圆筒部,其在该承载凸缘部的后方与该承载凸缘部一体地形成,在该圆筒部的外周具有环状槽,
该承载凸缘部在与该固定凸缘对置的那一侧具有多个吸引口,
在该安装座的该承载凸缘部和该圆筒部中形成有将各所述吸引口与所述环状槽连通的多个吸引路,
该固定凸缘包含:
凸缘部,其在外周缘具有第二支承面,该第二支承面与该承载凸缘部的该第一支承面一起对该切削刀具进行夹持;以及
盖部,其与该凸缘部一体地形成,将该安装座的该轮毂部覆盖,该凸缘部比该盖部向径向外侧突出,
通过使来自吸引源的负压经由固定于该主轴外壳的旋转接头而作用于该环状槽,利用该吸引口对该固定凸缘朝向该安装座进行吸引,利用该安装座的该第一支承面与该固定凸缘的该第二支承面对该切削刀具进行夹持而固定。
2.根据权利要求1所述的凸缘机构,其特征在于,
所述固定凸缘具有圆形凹部,该圆形凹部供该安装座的该轮毂部的前端嵌合。
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