CN114055649A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供切削装置，该切削装置能够自动地更换板。一种利用切削刀具对被加工物进行切削的切削装置，其具有：卡盘工作台，其对由切削刀具切削而形成槽的板进行保持；切削单元，其具有主轴和安装凸缘，该安装凸缘固定于主轴的前端部并供切削刀具安装；以及更换装置，其更换安装于安装凸缘的切削刀具和保管于刀具保管部的切削刀具，并且更换载置于卡盘工作台的板和保管于板保管部的板，更换装置具有对切削刀具和板进行吸引保持的保持部，保持部具有：刀具吸引垫，其与切削刀具或用于固定切削刀具的基台接触而对切削刀具进行吸引保持；以及板支承部，其比刀具吸引垫的前端向保持部的外侧突出而对板进行支承。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及利用切削刀具对被加工物进行切削的切削装置。
背景技术
通过对形成有多个IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成电路)等器件的晶片进行分割，制造分别具有器件的多个器件芯片。另外，在将多个器件芯片安装在规定的基板上之后，通过利用由树脂构成的密封材料(模制树脂)覆盖所安装的器件芯片，能够得到封装基板。通过对该封装基板进行分割，制造具有被封装化的多个器件芯片的封装器件。器件芯片或封装器件搭载于移动电话、个人计算机等各种电子设备。
在对上述晶片、封装基板等被加工物进行分割时，使用切削装置。切削装置具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；以及切削单元，其对被加工物实施切削加工。切削单元具有主轴和固定于主轴的前端部的安装凸缘，在安装凸缘上安装有对被加工物进行切削的环状的切削刀具。
切削刀具通过螺母而固定于安装凸缘。而且，当在安装凸缘上安装有切削刀具的状态下使主轴进行旋转时，切削刀具进行旋转。通过使旋转的切削刀具切入卡盘工作台所保持的被加工物，被加工物被切削而被分割。
切削刀具由于被加工物的加工而磨损，因此要定期更换。在更换切削刀具时，首先，松开并拆下固定切削刀具的螺母，将使用完的切削刀具从安装凸缘拆下。然后，将更换用的切削刀具(未使用的切削刀具)安装于安装凸缘，利用螺母固定更换用的切削刀具。
当通过手工作业进行切削刀具的更换时，不仅花费工夫，而且在作业中切削刀具和螺母有可能错误地落下。因此，进行了自动进行切削刀具的更换的尝试。在专利文献1中公开了搭载有自动进行安装于切削单元(主轴单元)的切削刀具的更换的刀具更换装置的切削装置。
上述刀具更换装置具有：切削刀具装卸机构，其进行切削刀具的装卸；以及螺母装卸机构，其进行用于将切削刀具固定于切削单元的螺母的装卸。另外，切削刀具装卸机构具有：第1保持部(第1切削刀具把持构件)，其对使用完的切削刀具进行把持；以及第2保持部(第2切削刀具把持构件)，其对更换用的切削刀具进行把持。
专利文献1：日本特开2007-98536号公报
在切削装置中，除了切削刀具之外，还使用用于进行切削刀具的维护和检查的板。例如，在通过切削刀具对被加工物进行加工时，以切削刀具的形状的修正和切削刀具的锋利度的确保等为目的，实施有意地使切削刀具的前端部磨损的修整。该修整是通过使切削刀具切入修整板而进行的。并且，有时通过使切削刀具切入检查用板而在检查用板上形成槽，并且测定该槽的形状和尺寸，从而进行切削刀具的前端部的形状和下端位置(切入深度)的确认。
上述的修整板或检查用板等板是被切削刀具切削的消耗品，需定期更换。但是，虽然如上所述切削刀具的更换作业是自动化进行的，但板的更换作业是手动实施的。因此，板的更换作业花费工夫。
并且，在假设自动进行板的更换的情况下，除了刀具更换装置之外，还需要构建进行板的更换的板更换装置并搭载于切削装置。因此，要求在切削装置内确保用于设置刀具更换装置和板更换装置这两者的较大的空间。其结果是，切削装置的尺寸增大，切削装置的构成要素的布局也受限制。
发明内容
本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于，提供能够自动地更换板的切削装置。
根据本发明的一个方式，提供利用切削刀具对被加工物进行切削的切削装置，其中，该切削装置具有：卡盘工作台，其对由该切削刀具切削而形成槽的板进行保持；切削单元，其具有主轴和安装凸缘，该安装凸缘固定于该主轴的前端部并供该切削刀具安装；以及更换装置，其更换安装于该安装凸缘的该切削刀具和保管于刀具保管部的该切削刀具，并且更换载置于该卡盘工作台的该板和保管于板保管部的该板，该更换装置具有对该切削刀具和该板进行吸引保持的保持部，该保持部具有：刀具吸引垫，其与该切削刀具或用于固定该切削刀具的基台接触而对该切削刀具进行吸引保持；以及板支承部，其比该刀具吸引垫的前端向该保持部的外侧突出而对该板进行支承，被该保持部吸引保持的该板在不与该刀具吸引垫接触的状态下被该板支承部支承。
另外，优选该保持部具有与吸引源连接的吸引路或与气体提供源连接的气体提供路，该吸引路或该气体提供路连通在该保持部的与该切削刀具或该板相对的面侧。并且，优选该更换装置具有2个该保持部，一个该保持部对安装于该安装凸缘的该切削刀具或载置于该卡盘工作台的该板进行保持，另一个该保持部对保管于该刀具保管部的该切削刀具或保管于该板保管部的该板进行保持。
并且，优选该切削刀具具有环状的把持部和形成于该把持部的外周部的切刃，该保持部将负压作用于该把持部而对该把持部进行吸引保持。并且，优选该基台具有第1面、对该切削刀具进行支承的第2面以及从该第1面到达该第2面的贯通孔，该保持部将负压作用于该第1面而对该基台进行吸引保持，并且经由该贯通孔将负压作用于该第2面而对该切削刀具进行吸引保持。
本发明的一个方式的切削装置具有能够更换切削刀具和板的更换装置。由此，不仅能够自动地实施切削刀具的更换，还能够自动地实施板的更换，板的更换作业简单化。并且，更换装置具有能够对切削刀具和板进行保持的保持部。由此，不需要另外独立地设置保持切削刀具的机构和保持板的机构，抑制了切削装置的尺寸的增大。
附图说明
图1是示出切削装置的立体图。
图2是示出安装有轮毂型的切削刀具的切削单元的分解立体图。
图3是示出安装有垫圈型的切削刀具的切削单元的分解立体图。
图4是示出更换单元的立体图。
图5是示出更换装置配置于更换位置的更换单元的立体图。
图6是示出更换装置的立体图。
图7的(A)是示出更换装置的侧视图，图7的(B)是示出更换装置的主视图。
图8的(A)是示出保持部的主视图，图8的(B)是示出保持部的剖视图。
图9的(A)是示出对轮毂型的切削刀具进行保持的保持部的剖视图，图9的(B)是示出对垫圈型的切削刀具进行保持的保持部的剖视图。
图10的(A)是示出贮存单元的立体图，图10的(B)是示出刀具保管部的立体图。
图11的(A)是示出更换用切削刀具保持步骤中的更换装置的示意图，图11的(B)是示出螺母拆下步骤中的更换装置的示意图，图11的(C)是示出第1退避步骤中的更换装置的示意图，图11的(D)是示出使用完切削刀具保持步骤中的更换装置的示意图。
图12的(A)是示出第2退避步骤中的更换装置的示意图，图12的(B)是示出切削刀具安装步骤中的更换装置的示意图，图12的(C)是示出第3退避步骤中的更换装置的示意图，图12的(D)是示出螺母安装步骤中的更换装置的示意图。
图13的(A)是示出对大型的板进行保持的保持部的立体图，图13的(B)是示出对大型的板进行保持的保持部的剖视图。
图14的(A)是示出对小型的板进行保持的保持部的立体图，图14的(B)是示出对小型的板进行保持的保持部的剖视图。
图15的(A)是示出更换用板保持步骤中的更换装置的示意图，图15的(B)是示出使用完板保持步骤中的更换装置的示意图，图15的(C)是示出退避步骤中的更换装置的示意图，图15的(D)是示出载置步骤中的更换装置的示意图。
图16是示出设置有贮存单元的切削装置的立体图。
图17是示出具有旋转式的载置部的贮存单元的立体图。
标号说明
11：被加工物；13：带(划片带)；15：框架；17：框架单元(被加工物单元)；19、19A、19B：板(修整板)；21：板(检查用板)；2：切削装置；4：基台；4a、4b：开口；6：升降机；6a：升降台；8：容器；10：盒；10a：导轨；12：清洗单元；14：旋转工作台；16：导轨；18：工作台罩；20：防尘防滴罩；22：卡盘工作台(保持工作台)；24：夹具；26：卡盘工作台(子工作台)；28：加工室(罩)；28a：出入口(开口)；30：切削单元；32：壳体；34：主轴；34a：螺纹孔；36：切削刀具；36a：开口；38：把持部(基台)；38a：正面(第1面)；38b：背面(第2面)；40：切削刃；42：安装凸缘；42a：贯通孔；44：凸缘部；44a：正面；44b：凸部；44c：支承面；46：凸台部(支承轴)；46a：螺纹部；48：螺母；48a：开口；48b：贯通孔；50：螺钉；52：切削刀具；52a：开口；54：安装凸缘；56：固定安装座；56a：贯通孔；56b：承接部；58：凸缘部；58a：正面；58b：凸部；58c：支承面；60：凸台部(支承轴)；60a：第1凸台部(第1支承轴)；60b：第2凸台部(第2支承轴)；60c：第3凸台部(第3支承轴)；60d：螺纹部；62：基台(按压凸缘)；62a：正面(第1面)；62b：背面(第2面)；62c：开口；62d：贯通孔；64：螺母；64a：开口；64b：贯通孔；66：垫圈；68：螺钉；70：拍摄单元；72：第1搬送单元；72a：保持单元；72b：把持机构；74：第2搬送单元；74a：保持单元；76：更换单元；78：盖；80：铰链；82：控制单元(控制部)；82a：处理部；82b：存储部；84：移动单元(移动机构)；86：升降机构；88：基板；90：多关节臂；92A：第1支承件；92B：第2支承件；94A：第1旋转机构；94B：第2旋转机构；94C：第3旋转机构；96A：第1臂；96B：第2臂；100：更换装置(更换机构)；102：装卸单元；104：旋转机构；106：旋转部(轴)；106a：旋转轴线；110：框体；112a、112b：支承部件；114a、114b：连结部件；120：螺母旋转部(螺母装卸单元)；122：螺母保持部；124：旋转部(轴)；124a：旋转轴线；126：壳体；128：旋转驱动源；130：旋转部件；130a：正面；132：保持销；134：把持部件；134a：爪部；136：罩；136a：开口；136b：第1销承接部；136c：第2销承接部；138：销；140：环状部件；142a、142b：弹性体(弹性部件)；150A：保持部(第1保持部)；150B：保持部(第2保持部)；150a：正面；152：框体；152a：正面(第1面)；152b：背面(第2面)；152c：第1槽(第1凹部)；152d：第2槽(第2凹部)；152e：第3槽(第3凹部)；152f：吸引路；152g：第4槽(第4凹部)；152h：板支承部(板支承面)；152i：凸部(突起)；152j：板支承部(板支承面)；152k：气体提供路；154：刀具吸引垫；154a：基部；154b：唇部(前端部)；154c：贯通孔；156：流路；158：阀；160：吸引源；162：压力测定器(压力传感器)；164：流路；166：阀；168：气体提供源；200：贮存单元；202：载置部(载置台)；202a：载置面；204、204A、204B：刀具保管部；206：基台保管部(按压凸缘保管部)：208：板保管部(修整板保管部)；210：板保管部(检查用板保管部)；212：识别标记；250：贮存单元；252：载置部；252a：载置面；254：刀具保管部；256：按压凸缘保管部；258：旋转部(轴)；260：读取单元。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，对本实施方式的切削装置的结构例进行说明。图1是示出切削装置2的立体图。另外，在图1中，X轴方向(加工进给方向、第1水平方向、前后方向)和Y轴方向(分度进给方向、第2水平方向、左右方向)是相互垂直的方向。另外，Z轴方向(铅垂方向、上下方向、高度方向)是与X轴方向和Y轴方向垂直的方向。
切削装置2具有基台4，该基台4支承或收纳构成切削装置2的各结构要素。在基台4的前方侧的角部设置有具有升降台6a的升降机6。升降机6具有升降机构(未图示)，使升降台6a沿着Z轴方向升降。
在升降机6的升降台6a上载置有容器8和盒10，该容器8收纳在切削装置2中使用的各种用具(部件，消耗品等)，该盒10收纳作为切削装置2的切削加工的对象的多个被加工物11。图1示出在升降台6a上载置有容器8且在容器8上载置有盒10的例子。另外，对收纳于容器8的用具的详细情况在后面进行叙述。
盒10具有相互对置的一对侧面。另外，在盒10的各侧面上分别固定有沿着盒10的高度方向以规定的间隔配置的多个导轨10a。通过固定于盒10的两侧面的配置于相同高度位置的一对导轨10a，对包含被加工物11的框架单元(被加工物单元)17进行支承。
被加工物11例如是由硅等半导体材料构成的圆盘状的晶片。被加工物11被呈格子状排列的多条分割预定线(间隔道)划分成多个区域，在该区域的正面(上表面)侧分别形成有IC、LSI等器件。通过沿着分割预定线对被加工物11进行切削而进行分割，制造分别具有器件的多个器件芯片。
但是，被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如，被加工物11也可以是由硅以外的半导体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、玻璃、陶瓷、树脂、金属等构成的晶片。另外，形成在被加工物11上的器件的种类、数量、形状、构造、大小、配置等也没有限制，也可以在被加工物11上不形成器件。此外，被加工物11也可以是CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded package：四方扁平无引脚封装)基板等封装基板。
在被加工物11的背面(下表面)侧粘贴有直径比被加工物11大的圆形的带(划片带)13。作为带13，能够使用具有形成为圆形的膜状的基材和设置在基材上的粘接层(糊层)的片材等。例如，基材由聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂构成，粘接层由环氧系、丙烯酸系或者橡胶系的粘接剂等构成。另外，粘接层也可以使用通过紫外线的照射而固化的紫外线固化型的树脂。
带13的外周部粘贴于由金属等构成且在中央部具有圆形的开口的环状的框架15。另外，框架15的开口的直径比被加工物11的直径大，被加工物11配置于框架15的开口的内侧。
当将带13粘贴于被加工物11和框架15时，被加工物11经由带13而被框架15支承。由此，构成包含被加工物11、带13、框架15的框架单元17。而且，一个或多个框架单元17被收纳于盒10。
在基台4的上表面侧的在X轴方向上与升降机6相邻的区域中设置有开口4a。在开口4a的内部配置有对被加工物11进行清洗的清洗单元12。清洗单元12具有：旋转工作台14，其对被加工物11进行保持；以及喷嘴(未图示)，其设置于旋转工作台14的上方并提供纯水等清洗液。
旋转工作台14与电动机等旋转驱动源(未图示)连接，该旋转驱动源使旋转工作台14绕与Z轴方向大致平行的旋转轴进行旋转。在通过旋转工作台14保持着被加工物11的状态下，一边使旋转工作台14进行旋转一边从喷嘴向被加工物11提供清洗液，由此对被加工物11进行清洗。另外，作为清洗液，也可以使用液体(纯水等)和空气混合而成的气液混合流体等。
在清洗单元12的上方沿着X轴方向设置有对框架单元17进行保持的一对导轨16。在一对导轨16上连接有使一对导轨16以沿着Y轴方向相互接近和分离的方式移动的移动机构(未图示)。通过利用一对导轨16夹持框架单元17，调整框架单元17在Y轴方向上的位置。
在基台4的上表面侧的沿Y轴方向与导轨16相邻的位置设置有矩形状的开口4b。开口4b形成为长度方向沿着X轴方向。在开口4b的内部设置有平板状的工作台罩18。另外，在工作台罩18的X轴方向的两侧设置有能够沿X轴方向伸缩的波纹状的防尘防滴罩20。
在工作台罩18上设置有对被加工物11等进行保持的卡盘工作台(保持工作台)22。卡盘工作台22的上表面构成对被加工物11等进行保持的平坦的保持面。另外，在卡盘工作台22的周围设置有把持并固定框架15等的多个夹具24。
例如，卡盘工作台22具有由不锈钢等金属构成的圆柱状的框体(未图示)。另外，在框体的中央部的上表面侧形成有圆形的凹部，在该凹部中嵌入有由多孔陶瓷等多孔质材料构成的圆盘状的多孔部件。卡盘工作台22的保持面经由多孔部件、设置于卡盘工作台22内部的流路(未图示)、阀(未图示)等而与喷射器等吸引源(未图示)连接。
例如，框架单元17以被加工物11的正面侧向上方露出、被加工物11的背面侧(带13侧)与卡盘工作台22的保持面对置的方式配置在卡盘工作台22上。另外，框架15被多个夹具24固定。在该状态下，当使吸引源的负压作用于卡盘工作台22的保持面时，被加工物11隔着带13而被卡盘工作台22吸引保持。
另外，在工作台罩18上与卡盘工作台22相邻地设置有一对卡盘工作台(子工作台)26。一对卡盘工作台26以在Y轴方向上相互分离的状态配置于卡盘台22的后方侧。
卡盘工作台26的上表面构成对用于切削加工的设置、检查、评价等的板状部件进行保持的平坦的保持面。例如，卡盘工作台26的保持面形成为矩形状，并经由设置于卡盘工作台26的内部的流路(未图示)、阀(未图示)等而与喷射器等吸引源(未图示)连接。通过该卡盘工作台26对后述的板19、21(参照图10的(A))等进行保持。
在工作台罩18的下方设置有移动单元(未图示)和旋转驱动源(未图示)。移动单元由滚珠丝杠式的移动机构等构成，使卡盘工作台22和卡盘工作台26与工作台罩18一起沿着X轴方向移动。另外，旋转驱动源由电动机等构成，使卡盘工作台22绕与Z轴方向大致平行的旋转轴进行旋转。
开口4b的前方侧(与开口4a相邻的区域)相当于进行被加工物11的搬入和搬出的搬送区域。另外，开口4b的后方侧相当于进行被加工物11的加工的加工区域。通过移动单元使卡盘工作台22和卡盘工作台26沿着X轴方向移动，从而能够将卡盘工作台22和卡盘工作台26定位于搬送区域或加工区域。
在加工区域的上方设置有形成对被加工物11进行切削的空间的加工室(罩)28。在图1中，用双点划线表示加工室28的轮廓。加工室28例如由金属等形成为长方体状，以覆盖加工区域的方式配置。另外，在加工室28的搬送区域侧的侧面设置有能够供后述的更换装置100(参照图6等)通过的出入口(开口)28a。
在加工室28的内侧设置有对被加工物11进行切削的一对切削单元30。切削单元30使环状的切削刀具进行旋转并切入被加工物11，由此对被加工物11进行切削。例如在切削单元30安装有轮毂型的切削刀具36(参照图2)。
图2是示出安装有轮毂型的切削刀具36的切削单元30的分解立体图。切削单元30具有筒状的壳体32，在壳体32中收纳有沿着Y轴方向配置的圆柱状的主轴34。
主轴34的前端部(一端侧)向壳体32的外部露出，在主轴34的前端部形成有螺纹孔34a。另外，在主轴34的基端部(另一端侧)连接有电动机等旋转驱动源。在该主轴34的前端部安装有环状的切削刀具36。安装于主轴34的前端部的切削刀具36通过从旋转驱动源经由主轴34传递的动力而进行旋转。
切削刀具36是由金属等制成的环状的把持部(基台)38和沿着把持部38的外周缘形成的环状的切削刃40成为一体而构成的。在切削刀具36的中央部设置有沿厚度方向贯穿切削刀具36(把持部38)的圆形的开口36a。
把持部38具有大致相互平行的正面(第一面)38a和背面(第二面)38b。把持部38的正面38a构成在切削刀具36的装卸时被保持的环状的保持面。另外，切削刃40形成于把持部38的背面38b侧的外周部。例如，切削刃40是由电铸磨具构成的，该电铸磨具是利用镍镀层等结合材料固定由金刚石等构成的磨粒而得的。
在主轴34的前端部固定有安装凸缘42，该安装凸缘42供切削刀具36安装。安装凸缘42具有：圆盘状的凸缘部44，其对切削刀具36进行支承；以及圆柱状的凸台部(支承轴)46，其从凸缘部44的正面44a的中央部突出。另外，在安装凸缘42上设置有贯穿凸缘部44的中央部和凸台部46的中央部的贯通孔42a。
在凸缘部44的外周部设置有从正面44a突出的环状的凸部44b。凸部44b的前端面形成为与正面44a大致平行，构成对切削刀具36进行支承的环状的支承面44c。
在凸台部46的前端部的外周面形成有螺纹部46a，螺纹部46a供环状的螺母48紧固。在螺母48的中央部形成有沿厚度方向贯穿螺母48的圆形的开口48a。开口48a形成为与凸台部46大致相同的直径，在开口48a中设置有与凸台部46的螺纹部46a对应的螺纹槽。另外，在螺母48上沿着螺母48的周向大致等间隔地形成有沿厚度方向贯穿螺母48的多个贯通孔48b。
将螺钉50经由安装凸缘42的贯通孔42a而***到主轴34的螺纹孔34a中，并使螺钉50与螺纹孔34a螺合而进行紧固，由此安装凸缘42被固定于主轴34的前端部。然后，当将凸台部46***到切削刀具36的开口36a中时，切削刀具36被安装于安装凸缘42。在该状态下，当将螺母48紧固于凸台部46的螺纹部46a时，切削刀具36被凸缘部44的支承面44c和螺母48夹持而固定于安装凸缘42。
另一方面，也可以在切削单元30安装垫圈型的切削刀具52(参照图3)。图3是示出安装有垫圈型的切削刀具52的切削单元30的分解立体图。
切削刀具52由利用金属结合剂、树脂结合剂、陶瓷结合剂等结合材料固定磨粒而成的环状的切削刃构成。另外，在切削刀具52的中央部设置有沿厚度方向贯穿切削刀具52的圆形的开口52a。
在主轴34的前端部安装有安装凸缘54，该安装凸缘54供切削刀具52安装。安装凸缘54具有：固定安装座56，其固定于主轴34的前端部；以及基台(按压凸缘)62，其将安装于固定安装座56的切削刀具52固定。
固定安装座56具有：圆盘状的凸缘部58，其对切削刀具52进行支承；以及圆柱状的凸台部(支承轴)60，其从凸缘部58的正面58a的中央部突出。另外，在固定安装座56上设置有贯穿凸缘部58的中央部和凸台部60的中央部的贯通孔56a，在贯通孔56a的内侧设置有对后述的垫圈66进行支承的环状的承接部56b。
在凸缘部58的外周部设置有从正面58a突出的环状的凸部58b。凸部58b的前端面形成为与正面58a大致平行，构成对切削刀具52进行支承的环状的支承面58c。
凸台部60具有：环状的第1凸台部(第1支承轴)60a，其从凸缘部58的正面58a突出；环状的第2凸台部(第2支承轴)60b，其从第1凸台部60a的前端突出；以及环状的第3凸台部(第3支承轴)60c，其从第2凸台部60b的前端突出。第2凸台部60b的直径比第1凸台部60a的直径小，第3凸台部60c的直径比第2凸台部60b的直径小。另外，第1凸台部60a、第2凸台部60b以及第3凸台部60c设置成同心圆状。
在固定安装座56上安装用于固定切削刀具52的基台62。基台62是由金属等构成的环状的部件，具有大致相互平行的正面(第1面)62a和背面(第2面)62b。基台62的正面62a相当于在基台62的装卸时被保持的环状的保持面。另外，基台62的背面62b相当于对切削刀具52进行支承的环状的支承面。
在基台62的中央部设置有从基台62的正面62a至背面62b的圆形的开口62c。另外，在基台62的外周缘与开口62c之间的区域沿着基台62的周向大致等间隔地形成有从基台62的正面62a到背面62b贯穿基台62的多个贯通孔62d。
在固定安装座56的凸台部60的前端部的外周面上形成有螺纹部60d，该螺纹部60d供环状的螺母64紧固。在螺母64的中央部形成有沿厚度方向贯穿螺母64的圆形的开口64a。开口64a形成为与第3凸台部60c大致相同的直径，在开口64a中设置有与凸台部60的螺纹部60d对应的螺纹槽。另外，在螺母64上沿着螺母64的周向大致等间隔地形成有沿厚度方向贯穿螺母64的多个贯通孔64b。
固定安装座56通过螺钉68而安装在主轴34上。具体而言，首先，将垫圈66配置于固定安装座56的承接部56b。在该状态下，将螺钉68经由垫圈66和固定安装座56的贯通孔56a而***到主轴34的螺纹孔34a中，使螺钉68与螺纹孔34a螺合而进行紧固。由此，固定安装座56固定于主轴34的前端部。
另外，当将凸台部60依次***于切削刀具52的开口52a和基台62的开口62c时，切削刀具52和基台62安装于固定安装座56。另外，在基台62的背面62b侧设置有从背面62b突出的环状的凸部(未图示)。该凸部形成为外周面沿着切削刀具52的开口52a的轮廓，内壁(内周面)沿着第1凸台部60a的外周面的轮廓。
基台62的凸部嵌入于切削刀具52的开口52a的内侧。由此，进行基台62与切削刀具52的对位。另外，第1凸台部60a嵌入于基台62的凸部的内壁的内侧，第2凸台部60b嵌入于基台62的开口62c。
在该状态下，当将螺母64紧固在形成于第3凸台部60c的螺纹部60d上时，切削刀具52和基台62固定于固定安装座56。由此，切削刀具52被凸缘部58的支承面58c和基台62的背面62b夹持而固定于安装凸缘54。
如上所述，切削刀具36或切削刀具52分别安装于图1所示的一对切削单元30。另外，安装于一对切削单元30的切削刀具36或切削刀具52配置成彼此相对。
在一对切削单元30上分别安装有对卡盘工作台22所保持的被加工物11等进行拍摄的拍摄单元70。例如，拍摄单元70由具有接收可见光并将其转换为电信号的拍摄元件的可见光照相机、或者具有接收红外线并将其转换为电信号的拍摄元件的红外线照相机等构成。根据通过拍摄单元70的拍摄而得到的图像，进行被加工物11与切削单元30的对位等。
此外，在基台4的上方设置有搬送被加工物11的第1搬送单元72。第1搬送单元72与使第1搬送单元72沿着X轴方向和Y轴方向移动的移动机构(未图示)连接。另外，第1搬送单元72具有气缸，气缸内置有沿着Z轴方向升降的杆。
在气缸的杆的下端部固定有对框架单元17的框架15等进行保持的保持单元72a。例如，保持单元72a具有对框架单元17的框架15的上表面侧进行吸引而保持的多个吸引垫。另外，在保持单元72a的升降机6侧的端部设置有对框架单元17的框架15等的端部进行把持的把持机构72b。
在第1搬送单元72所具有的保持单元72a的上方设置有搬送被加工物11的第2搬送单元74。第2输送单元74与使第2输送单元74沿着Y轴方向移动的移动机构(未图示)连接。另外，第2搬送单元74具有气缸，气缸内置有沿着Z轴方向升降的杆。
在气缸的杆的下端部固定有对框架单元17的框架15等进行保持的保持单元74a。保持单元74a的结构与第1搬送单元72的保持单元72a相同。
另外，在卡盘工作台22的侧方设置有更换单元76，该更换单元76对安装于切削单元30的切削刀具36、52等进行更换。对于更换单元76的结构的详细情况，在后面进行叙述。
在基台4的更换单元76侧的缘部设置有板状的盖78。盖78的一端部经由铰链80而与基台4连接，盖78能够以铰链80为中心进行旋转。
在由切削单元30进行被加工物11的加工时，如图1中实线所示，盖78成为沿着Z轴方向立起的状态(打开状态)。另一方面，在由更换单元76进行切削刀具36、52等的更换时，如图1中双点划线所示，盖78成为沿着X轴方向和Y轴方向横卧的状态(关闭状态)。
构成切削装置2的各结构要素(升降机6、清洗单元12、导轨16、卡盘工作台22、夹具24、卡盘工作台26、切削单元30、拍摄单元70、第1搬送单元72、第2搬送单元74、更换单元76等)分别与控制单元(控制部)82连接。控制单元82生成用于控制切削装置2的各结构要素的动作的控制信号，从而控制切削装置2的运转。
例如，控制单元82由计算机构成，其包含：处理部82a，其进行切削装置2的运转所需的各种处理(运算等)；以及存储部82b，其存储用于处理部82a的处理的各种信息(数据、程序等)。处理部82a构成为包含CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器。另外，存储部82b构成为包含构成主存储装置、辅助存储装置等的各种存储器。
通过上述切削装置2来进行被加工物11的切削加工。在对被加工物11进行加工时，首先，将包含作为加工对象的被加工物11的框架单元17收纳在盒10中。然后，将盒10载置在升降机6的升降台6a上。
通过第1搬送单元72将收纳于盒10的框架单元17从盒10中搬出。具体而言，第1搬送单元72在由把持机构72b把持着框架15的端部的状态下，以从盒10离开的方式沿着X轴方向移动。由此，框架单元17被从盒10中拉出，并配置在一对导轨16上。然后，框架单元17被一对导轨16夹持，进行框架单元17的对位。
接着，第1搬送单元72利用保持单元72a对框架15的上表面侧进行保持，将框架单元17搬送到配置于搬送区域的卡盘工作台22上。另外，卡盘工作台22在吸引保持着被加工物11的背面侧(带13侧)的状态下从搬送区域移动到加工区域。由此，被加工物11配置于加工室28的内侧。
然后，在根据由拍摄单元70对被加工物11进行拍摄而取得的图像进行了被加工物11与切削单元30的对位之后，利用切削单元30对被加工物11进行切削。例如，被加工物11沿着分割预定线被切削，被分割为多个器件芯片。
当切削加工完成时，卡盘工作台22向搬送区域移动。然后，第2搬送单元74利用保持单元74a对框架15的上表面侧进行保持，将框架单元17从卡盘工作台22搬动到清洗单元12。然后，通过清洗单元12进行被加工物11的清洗。
当被加工物11的清洗完成时，第1搬送单元72利用保持单元72a对框架15进行保持，将框架单元17搬送到一对导轨16上。然后，框架单元17被一对导轨16夹持，进行框架单元17的对位。然后，第1搬送单元72在由把持机构72b把持着框架15的状态下朝向盒10侧移动，将框架单元17收纳于盒10。
在控制单元82的存储部82b中存储有记述上述切削装置2的一系列动作的程序。而且，当操作者向切削装置2指示被加工物11的加工时，处理部82a从存储部82b读出并执行该程序，依次生成用于控制切削装置2的各结构要素的动作的控制信号。
这里，安装于切削单元30的切削刀具36、52由于对被加工物11进行切削而逐渐磨损，因此要定期更换。在切削装置2中，通过更换单元76自动地实施切削刀具36、52的更换。
图4是示出更换单元76的立体图。更换单元76具有：更换装置(更换机构)100，其进行切削刀具36、52的更换；以及移动单元(移动机构)84，其使更换装置100移动。移动单元84具有：升降机构86，其使更换装置100沿着Z轴方向移动；以及多关节臂90，其与升降机构86连接，并使更换装置100沿着与X轴方向和Y轴方向平行的平面(水平面)移动。
升降机构86具有沿着Z轴方向配置的柱状的基板88，使多关节臂90沿着基板88在Z轴方向上移动。例如，升降机构86具有：电动机(未图示)，其设置于基板88的下部，并且在轴上固定有驱动带轮；以及从动带轮(未图示)，其设置于基板88的上部。在驱动带轮和从动带轮上架设有一根带齿环形带(未图示)，在带齿环形带上固定有金属制的第1支承件92A。
当使升降机构86的电动机的轴向第1方向进行旋转时，第1支承件92A上升，当使升降机构86的电动机的轴向与第1方向相反的第2方向进行旋转时，第1支承件92A下降。由此，第1支承件92A沿着Z轴方向升降。
但是，升降机构86的结构只要能够进行第1支承件92A的升降，则没有限制。例如，升降机构86也可以是滚珠丝杠式的升降机构。滚珠丝杠式的升降机构具有沿着Z轴方向配置的一对导轨(未图示)。另外，在一对导轨上以能够沿着导轨滑动的状态安装有平板状的移动板(未图示)。
在移动板的正面(第1面)侧固定有第1支承件92A。另外，在移动板的背面(第2面)侧设置有螺母部(未图示)。该螺母部与以大致平行于一对导轨的方式配置的滚珠丝杠螺合。在滚珠丝杠的一端部连结有脉冲电动机(未图示)，当使该脉冲电动机进行旋转时，第1支承件92A沿着Z轴方向升降。
在第1支承件92A上固定有具有电动机等旋转驱动源的第1旋转机构94A。该旋转驱动源设置成旋转轴与Z轴方向大致平行地配置。在第1旋转机构94A上安装有沿着与X轴方向和Y轴方向平行的方向配置的第1臂96A的一端部。
在第1臂96A的另一端部安装有第2旋转机构94B。第2旋转机构94B具有旋转轴与Z轴方向大致平行地配置的电动机等旋转驱动源。在第2旋转机构94B上安装有沿着与X轴方向和Y轴方向平行的方向配置的第2臂96B的一端部。
在第2臂96B的另一端部安装有第3旋转机构94C。第3旋转机构94C具有旋转轴与Z轴方向大致平行地配置的电动机等旋转驱动源。在第3旋转机构94C上安装有金属制的第2支承件92B。而且，在第2支承件92B上安装有进行切削刀具36、52等的更换的更换装置100。
更换装置100配置于与基板88相邻的位置(退避位置)。而且，在进行切削刀具36、52等的更换时，移动单元84进行驱动，更换装置100配置于基座4的上方(更换位置)。图5是示出更换装置100配置于更换位置的更换单元76的立体图。
更换装置100通过升降机构86沿着Z轴方向升降，并且通过多关节臂90沿着与X轴和Y轴平行的平面(水平面)移动。即，更换装置100通过升降机构86和多关节臂90而定位于任意的位置。
接着，对更换装置100的结构例进行说明。图6是示出更换装置100的立体图。另外，图7的(A)是示出更换装置100的侧视图，图7的(B)是示出更换装置100的主视图。另外，在图7的(B)中，省略了后述的连结部件114a、114b的图示。以下，主要参照图6对更换装置100的结构进行说明。
更换装置100具有进行切削刀具36、52和螺母48、64(参照图2和图3)的装卸的装卸单元102。另外，在装卸单元102上连结有使装卸单元102进行旋转的旋转机构104。
旋转机构104具有：旋转部(轴)106，其与装卸单元102连结；以及电动机等旋转驱动源(未图示)，其使旋转部106以通过旋转部106的内部的直线为旋转轴线106a进行旋转(自转)。旋转驱动源使旋转部106绕旋转轴线106a向两个方向(第1方向和与第1方向相反的第2方向)进行旋转。当旋转部106进行旋转时，与旋转部106连结的装卸单元102与旋转部106联动地绕旋转轴线106a进行旋转。
装卸单元102具有与旋转机构104的旋转部106连结的框体110。框体110具有由金属等构成且大致相互平行地配置的一对板状的支承部件112a、112b。
在支承部件112a、112b之间设置有长方体状的连结部件114a、114b。连结部件114a固定于支承部件112a、112b的一端部(旋转部106侧)，连结部件114b固定于支承部件112a、112b的另一端部(与旋转部106相反的一侧)。即，支承部件112a、112b经由连结部件114a、114b而相互连结。
在框体110上安装有螺母旋转部(螺母装卸单元)120，该螺母旋转部120对用于将切削刀具36、52安装于切削单元30的螺母48、64(参照图2和图3)进行保持并使其进行旋转。螺母旋转部120具有对螺母48、64进行保持的螺母保持部122和与螺母保持部122连结的柱状的旋转部(轴)124(参照图7的(B))。
旋转部124被收纳在筒状的壳体126中。旋转部124的一端侧(前端部)从壳体126露出，在旋转部124的一端侧连接有螺母保持部122。另外，旋转部124的另一端侧(基端部)与电动机等旋转驱动源128连结，该旋转驱动源128使旋转部124以通过旋转部124的内部的直线为旋转轴线124a进行旋转(自转)。
旋转驱动源128使旋转部124绕旋转轴线124a向两个方向(第1方向和与第1方向相反的第2方向)进行旋转。当旋转部124进行旋转时，与旋转部124连结的螺母保持部122与旋转部124联动地绕旋转轴线124a进行旋转。
另外，在支承部件112a的中央部设置有沿厚度方向贯穿支承部件112a的开口(未图示)，在支承部件112b的中央部设置有沿厚度方向贯穿支承部件112b的开口(未图示)。而且，从壳体126露出的旋转部124的一端侧***于支承部件112a的开口，从支承部件112a朝向框体110的外侧突出。另外，旋转部124的另一端侧与壳体126的端部一起***到支承部件112b的开口中，并从支承部件112b朝向框体110的外侧突出。
旋转部124的一端侧在框体110的外侧与螺母保持部122连结。另外，旋转部124的另一端侧在框体110的外侧与旋转驱动源128连结。由此，框体110被螺母保持部122和旋转驱动源128夹持，螺母旋转部120安装于框体110。而且，螺母旋转部120以螺母保持部122的旋转轴(相当于旋转轴线124a)沿着与旋转部106的旋转轴线106a垂直的方向的方式配置。
螺母保持部122具有固定于旋转部124的一端侧的圆柱状的旋转部件130。旋转部件130被弹簧等朝向与支承部件112a相反的一侧施力，当被施加外力时，旋转部件130朝向支承部件112a侧移动。
另外，旋转部件130具有位于与支承部件112a相反的一侧的正面130a。而且，在旋转部件130上沿着正面130a的周向大致等间隔地设置有从正面130a突出的多个(在图6中为4个)保持销132。
保持销132与螺母48的贯通孔48b(参照图2)或者螺母64的贯通孔64b(参照图3)对应地形成，能够***到贯通孔48b、64b中。另外，保持销132的数量、大小、配置等根据贯通孔48b、64b来适当设定。
在旋转部件130的周围沿着旋转部件130的周向大致等间隔地配置有对螺母48、64进行把持的多个(在图6中为4个)把持部件134。把持部件134分别形成为柱状，把持部件134的基端部(一端侧)固定于旋转部件130的外周面。
把持部件134的前端部(另一端侧)从旋转部件130的正面130a突出，在该前端部形成有朝向旋转部件130的中心侧弯曲的爪部134a。另外，把持部件134被弹簧等朝向旋转部件130的半径方向外侧施力，当被施加外力时，爪部134a朝向旋转部件130的半径方向内侧移动。
此外，在旋转部件130的周围设置有形成为中空的圆柱状的罩136。罩136构成为能够与旋转部件130独立地绕旋转轴线124a进行旋转，并且配置成包围旋转部件130和多个把持部件134的基端侧。当旋转部件130的正面130a被朝向罩136的内侧(支承部件112a侧)按压时，对旋转部件130施力的弹簧等收缩，旋转部件130与多个把持部件134一起被压入到罩136的内侧。
当旋转部件130被按压而被压入到罩136的内侧时，多个把持部件134的前端侧(爪部134a侧)与罩136的内壁接触而被按压，对把持部件134施力的弹簧等收缩。由此，多个把持部件134的前端侧朝向旋转部件130的半径方向内侧移动。然后，多个把持部件134成为以其长度方向沿着罩136的内壁的方式配置的状态(关闭状态)。此时，把持部件134的爪部134a例如配置于比旋转部件130的外周缘靠旋转部件130的半径方向内侧的位置。
另一方面，当对旋转部件130的按压被解除时，旋转部件130朝向罩136的外侧移动，把持部件134的前端侧被罩136的内壁按压的状态被解除。由此，多个把持部件134的前端侧朝向旋转部件130的半径方向外侧移动。然后，多个把持部件134的前端侧成为配置于比关闭状态时靠旋转部件130的半径方向外侧的位置的状态(打开状态)。此时，把持部件134的爪部134a例如配置于比旋转部件130的外周缘靠旋转部件130的半径方向外侧的位置。
此外，在旋转部件130的外周面设置有从旋转部件130的外周面突出的多个(例如4个)销138。另外，在罩136上设置有从外周面至内周面(内壁)贯穿罩136的多个(例如4个)开口136a。而且，销138的前端部分别***于开口136a。
开口136a的位于与支承部件112a相反的一侧的端部形成为台阶状，包含第1销承接部136b和第2销承接部136c。第2销承接部136c配置于比第1销承接部136b远离旋转部件130的正面130a的位置(支承部件112a侧)。
螺母保持部122在初始状态下为销138与第1销承接部136b接触的状态。而且，当旋转部件130被按压而被压入到罩136的内侧时，销138从第1销承接部136b分离。当在该状态下使旋转部124向第1方向进行旋转时，销138从第1销承接部136b侧向第2销承接部136c侧移动。
然后，当解除旋转部件130的按压时，销138与第2销承接部136c接触，成为被第2销承接部136c支承的状态。由此，维持旋转部件130被压入到罩136的内侧的状态，多个把持部件134维持为关闭状态。
另一方面，当压入到罩136的内侧的状态的旋转部件130被进一步按压而向罩136的内侧被压入时，销138从第2销承接部136c分离。当在该状态下使旋转部124向与第1方向相反的第2方向进行旋转时，销138从第2销承接部136c侧向第1销承接部136b侧移动。
然后，当解除旋转部件130的按压时，销138与第1销承接部136b接触，成为被第1销承接部136b支承的状态。由此，旋转部件130被从罩136的内侧推出，多个把持部件134成为打开状态。
上述螺母旋转部120对螺母48、64进行保持并使其旋转。具体而言，首先，旋转部件130的正面130a与螺母48、64接触，以使保持销132***于螺母48的贯通孔48b(参照图2)或者螺母64的贯通孔64b(参照图3)。当在该状态下将旋转部件130压入到罩136的内侧时，多个把持部件134成为关闭状态，爪部134a与螺母48、64的外周面接触而对螺母48、64进行把持。
在螺母48、64被多个把持部件134保持的状态下，当利用旋转驱动源128使旋转部124(参照图7的(B))进行旋转时，与旋转部124连结的旋转部件130进行旋转，从而把持部件134所保持的螺母48、64也进行旋转。
通过利用螺母旋转部120对螺母48、64进行保持并使其旋转，能够自动地进行更换安装于切削单元30的切削刀具36、52时的螺母48、64的拆卸和紧固。
例如，在将安装在切削单元30的安装凸缘42上的螺母48(参照图2)拆下时，首先，通过升降机构86和多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100移动，经由加工室28的出入口28a(参照图1)而将更换装置100配置于加工室28的内部。然后，通过旋转机构104使装卸单元102进行旋转，使螺母保持部122与安装凸缘42对置。
然后，使螺母保持部122向安装凸缘42侧移动。由此，旋转部件130的正面130a侧被按压在安装于安装凸缘42的螺母48上。此时，旋转部件130所具有的多个保持销132***到螺母48的贯通孔48b中。
然后，旋转部件130被螺母48按压，旋转部件130被压入到罩136的内侧，多个把持部件134成为关闭状态。由此，螺母48被多个把持部件134的爪部134a把持。
接着，通过旋转驱动源128使旋转部124(参照图7的(B))进行旋转，使旋转部件130绕旋转轴线124a向第1方向(松开螺母48的方向)进行旋转。由此，被多个把持部件134把持的螺母48进行旋转而松动，被从安装凸缘42的凸台部46拆下。另外，当旋转部件130在被压入到罩136的内侧的状态下向第1方向进行旋转时，销138从第1销承接部136b侧向第2销承接部136c侧移动。
然后，使螺母保持部122向远离安装凸缘42的方向移动。此时，销138被第2销承接部136c支承，由此旋转部件130维持被压入到罩136的内侧的状态。由此，维持多个把持部件134把持着螺母48的状态(关闭状态)。
另一方面，在将螺母48安装于切削单元30的安装凸缘42时，首先，使保持着螺母48的状态的螺母保持部122与安装凸缘42对置，并使螺母保持部122向安装凸缘42侧移动。由此，螺母保持部122所保持的螺母48被定位于安装凸缘42的凸台部46的前端部，并且旋转部件130被压入到罩136的内侧。
接着，通过旋转驱动源128使旋转部124(参照图7的(B))进行旋转，使旋转部件130绕旋转轴线124a向与第1方向相反的第2方向(紧固螺母48的方向)进行旋转。由此，螺母48进行旋转而被紧固在形成于安装凸缘42的凸台部46的螺纹部46a上，从而安装在安装凸缘42上。另外，当旋转部件130在被压入到罩136的内侧的状态下向第2方向进行旋转时，销138从第2销承接部136c侧向第1销承接部136b侧移动。
然后，使螺母保持部122向远离安装凸缘42的方向移动。此时，销138被第1销承接部136b支承。然后，旋转部件130被从罩136的内侧推出，多个把持部件134对螺母48的把持被解除。
另外，将多个把持部件134维持在关闭状态或打开状态的方法不限定于上述方法。例如，也可以在装卸单元102上设置使罩136沿着罩136的高度方向移动的致动器来代替在旋转部件130上设置销138。例如，致动器由气缸等构成，固定于支承部件112a。通过该致动器使罩136移动，从而能够自由地切换多个把持部件134的关闭状态和打开状态。
在支承部件112a、112b之间设置有由金属等构成的环状部件140。环状部件140以包围壳体126(旋转部124)且不与壳体126接触的方式，并以与支承部件112a、112b大致平行的状态配置。
环状部件140经由多个弹性体(弹性部件)142a而与支承部件112a连结，并且经由多个弹性体(弹性部件)142b而与支承部件112b连结。即，环状部件140被弹性体142a、142b悬吊，以不与支承部件112a、112b接触的状态被保持(参照图7的(B))。
例如，弹性体142a、142b由弹簧、橡胶等能够伸缩的部件构成。当向环状部件140施加外力时，通过弹性体142a、142b的伸缩，环状部件140向任意的方向移动或旋转。
在环状部件140的外周面上连结有对切削刀具36、52进行保持的保持部150A(第1保持部)和保持部150B(第2保持部)。保持部150A、150B是由树脂、金属等构成的圆盘状的部件，在朝向与环状部件140相反的一侧的圆形状的正面150a侧对切削刀具36、52进行保持。保持部150A、150B配置成保持部150A的正面150a和保持部150B的正面150a朝向框体110的外侧并隔着框体110相互对置。
保持部150A、150B分别配置成在旋转机构104的旋转部106的周向(旋转方向)上与螺母保持部122分开90°。而且，螺母保持部122、保持部150A的正面150a以及保持部150B的正面150a以绕旋转部106的旋转轴线106a相互分离的状态配置成朝向与旋转轴线106a相反的一侧。
接着，对保持部150A、150B的结构例进行说明。图8的(A)是示出保持部150A的主视图，图8的(B)是示出保持部150A的剖视图。另外，以下对保持部150A的结构和功能进行说明，但保持部150B的结构和功能也与保持部150A相同。
保持部150A具有由树脂、金属等构成的圆盘状的框体152。框体152具有大致相互平行的正面(第1面)152a和背面(第2面)152b。框体152的正面152a侧相当于保持部150A的正面150a侧。而且，在框体152的正面152a侧的中央部设置有圆形的第1槽(第1凹部)152c。另外，第1槽152c的直径比切削刀具36的把持部38的正面38a(参照图9的(A))的直径和基台62的正面62a(参照图9的(B))的直径大。
此外，在第1槽152c的底部的中央部设置有圆形的第2槽(第2凹部)152d。而且，如图8的(B)所示，在第2槽152d的底部沿着第2槽152d的外周以规定的宽度形成有环状的第3槽(第3凹部)152e。
在第3槽152e中嵌入有环状的刀具吸引垫154。刀具吸引垫154是由能够弹性变形的弹性材料(橡胶、树脂等)构成的弹性部件。刀具吸引垫154包含埋入到第3槽152e的内侧的基部154a和从基部154a突出的一对唇部(前端部)154b。一个唇部154b沿着第3槽152e的位于框体152的半径方向外侧的侧壁设置。另外，另一个唇部154b沿着第3槽152e的位于框体152的半径方向内侧的侧壁设置。
一对唇部154b以越远离基部154a越相互分离的方式相对于框体152的正面152a倾斜。即，一对唇部154b分别在第3槽152e的宽度方向上从第3槽152e的内侧朝向外侧配置。
在基部154a的与一对唇部154b之间的空间重叠的区域中设置有贯穿基部154a的多个贯通孔154c。例如，如图8的(A)所示，在基部154a沿着刀具吸引垫154的周向大致等间隔地形成有6个贯通孔154c。贯通孔154c的一端侧在框体152的正面152a侧开口，贯通孔154c的另一端侧与设置于第3槽152e的底部的环状的吸引路152f连结。
吸引路152f的一端侧在第3槽152e的底部开口，并经由刀具吸引垫154的贯通孔154c而与保持部150A的正面150a侧(框体152的正面152a侧)连通。并且，吸引路152f的另一端侧与由管、管道等构成的流路156的一端侧连接。
流路156的另一端侧经由阀158而与吸引源160连接。例如，阀158由开闭受电控制的电磁阀构成，吸引源160由喷射器构成。当打开阀158时，吸引源160的负压(吸引力)作用于吸引路152f。
另外，在流路156中的吸引路152f与阀158之间的区域中连接有测定流路156的压力的压力测定器(压力传感器)162。例如，压力测定器162根据表压(绝对压力与大气压之差)来测定流路156的内部的负压。由压力测定器162测定的流路156的压力值被输出至控制单元82(参照图1)，并存储在存储部82b中。
另外，作为刀具吸引垫154，也可以使用直径互相不同的呈同心圆状配置的2个O型环。在该情况下，一个O型环沿着位于框体152的半径方向外侧的第3槽152e的侧壁设置，另一个O型环沿着位于框体152的半径方向内侧的第3槽152e的侧壁设置。而且，2个O型环之间的区域与吸引路152f连结。
通过上述保持部150A对切削刀具进行保持。具体来说，在实施切削刀具的更换时，安装于切削单元30的切削刀具(使用完的切削刀具)和未使用的切削刀具(更换用的切削刀具)被保持部150A保持。另外，保持部150A能够对轮毂型的切削刀具和垫圈型的切削刀具中的任意一种进行保持。
图9的(A)是示出对轮毂型的切削刀具36进行保持的保持部150A的剖视图。在利用保持部150A对切削刀具36进行保持时，首先，打开阀158，使吸引源160的负压作用于吸引路152f。然后，在使保持部150A的正面150a侧与切削刀具36对置的状态下，使保持部150A接近切削刀具36的把持部38。
当把持部38的正面38a***到第1槽152c而与一对唇部154b的前端接触时，一对唇部154b之间的空间被密闭，并通过吸引源160的负压而被减压。由此，负压作用于把持部38的正面38a，切削刀具36在与刀具吸引垫154接触的状态下被保持部150A吸引保持(接触吸引)。
图9的(B)是示出对垫圈型的切削刀具52进行保持的保持部150A的剖视图。在利用保持部150A对切削刀具52进行保持时，保持部150A对基台62的正面62a侧进行吸引，并且经由设置于基台62的贯通孔62d而对切削刀具52进行吸引。
具体而言，首先，打开阀158，使吸引源160的负压作用于吸引路152f。然后，在使保持部150A的正面150a侧与基台62和切削刀具52对置的状态下，使保持部150A接近基台62。
当基台62的正面62a***到第1槽152c而与一对唇部154b的前端接触时，一对唇部154b之间的空间被密闭，并通过吸引源160的负压而被减压。由此，负压作用于基台62的正面62a，基台62在与刀具吸引垫154接触的状态下被保持部150A吸引保持(接触吸引)。
并且，在基台62上设置有在正面62a中的与刀具吸引垫154对应的区域和背面62b中的与切削刀具52接触的区域开口的多个贯通孔62d。而且，吸引源160的负压也经由多个贯通孔62d作用于基台62的背面62b。由此，被基台62的背面62b支承的切削刀具52经由基台62被保持部150A吸引保持。
另外，保持部150A也可以仅对基台62进行保持。具体来说，如图9的(B)所示通过保持部150A对不与切削刀具52接触的状态的基台62进行吸引。此时，虽然吸引源160的负压经由基台62的贯通孔62d而稍微泄漏，但通过适当地设定贯通孔62d的直径和吸引源160的吸引力，能够对基台62进行保持。例如，贯通孔62d的直径被设定为1mm左右。
之后，使保持着基台62的状态的保持部150A移动，使保持部150A的正面150a侧与保管在规定的场所的切削刀具52对置。然后，通过使保持部150A接近切削刀具52，当使切削刀具52与基台62的背面62b接触时，切削刀具52经由基台62而被保持部150A吸引保持。
如上所述，通过保持部150A对切削刀具36、52进行保持。另外，通过利用压力测定器162测定流路156的压力，能够判别是否由保持部150A适当地保持期望的对象物。
例如，当利用保持部150A对切削刀具36进行保持时(参照图9的(A))，吸引路152f被密闭。因此，保持部150A保持切削刀具36的状态下的流路156的压力Pa1与保持部150A未与切削刀具36接触的状态下的流路156的压力Pa2(＞Pa1)不同。因此，通过比较由压力测定器162测定出的压力和预先设定的阈值Ptha(Pa1＜Ptha＜Pa2)，能够判别切削刀具36是否被保持部150A保持。
另外，在利用保持部150A对切削刀具52进行保持的情况下(参照图9的(B))，保持部150A对切削刀具52和基台62进行吸引保持的状态下的流路156的压力Pb1、保持部150A仅对基台62进行吸引保持的状态下的流路156的压力Pb2(＞压力Pb1)、以及保持部150A对切削刀具52和基台62均未进行保持的状态下的流路156的压力Pb3(＞Pb2)不同。
因此，通过分别比较由压力测定器162测定出的压力与预先设定的阈值Pthb1(Pb1＜Pthb1＜Pb2)和阈值Pthb2(Pb2＜Pthb2＜Pb3)，能够判别切削刀具52和基台62是否被保持部150A保持。
在控制单元82(参照图1)的存储部82b中预先存储有阈值(Ptha、Pthb1、Pthb2)，上述的判别例如能够通过使处理部82a执行比较由压力测定器162测定出的压力和阈值的处理来实施。在该情况下，在存储部82b中存储有记述了对所测定的压力和阈值进行比较的处理的程序。然后，处理部82a访问存储部82b，读出并执行该程序，由此进行所测定的压力和阈值的比较。
如上所述，利用保持部150A对切削刀具36、52进行保持。另外，利用保持部150B对切削刀具36、52进行保持的情况下的顺序也与保持部150A的情况相同。
另外，在框体152的正面152a侧，在靠吸引路152f的内侧的区域中设置有圆柱状的第4槽(第4凹部)152g。而且，第4槽152g的直径被设定为比安装凸缘42的凸台部46(参照图2)的直径和安装凸缘54的第3凸台部60c(参照图3)的直径大。由此，在使保持部150A、150B接近切削单元30时，凸台部46、60的前端部***到第4槽152g中，避免了保持部150A、150B与凸台部46、60的接触。
这里，如图6和图7的(B)所示，保持部150A、150B经由弹性体142a、142b而与旋转机构104的旋转部106连结。由此，保持部150A、150B分别被维持为正面150a侧能够倾动的状态。即，在向保持部150A、150B施加外力时，正面150a能够向任意的方向自由地倾斜。
因此，在上述切削刀具36和基台62与保持部150A、150B的正面150a侧接触时，保持部150A、150B以正面150a与切削刀具36的正面38a和基台62的正面62a平行地配置的方式倾斜。由此，保持部150A、150B的正面150a侧与切削刀具36和基台62适当地接触，切削刀具36和基台62被可靠地吸引保持。
通过上述更换装置100进行切削刀具36、52的更换。切削刀具36、52的更换是通过将安装于切削单元30的使用完的切削刀具36、52拆下，然后将更换用的切削刀具36、52安装于切削单元30来进行的。更换用的切削刀具36、52被预先贮存在切削装置2中。
图10的(A)是示出保管更换用的切削刀具36、52等的贮存单元200的立体图。贮存单元200具有载置切削刀具36、52等的载置部(载置台)202。例如，载置部202是形成为与对被加工物11进行支承的框架15(参照图1)相同的形状的板状部件，载置部202的上表面构成载置切削刀具36、52等的平坦的载置面202a。
在载置部202的载置面202a上设置有保管切削刀具的多个刀具保管部204。例如，保管轮毂型的切削刀具36的多个刀具保管部204(刀具保管部204A)和保管垫圈型的切削刀具52的多个刀具保管部204(刀具保管部204B)分别配置在载置面202a上。
图10的(B)是示出刀具保管部204的立体图。例如，刀具保管部204由收纳切削刀具36、52的塑料制的外壳(刀具壳)构成，并固定在载置部202的载置面202a上。在图10的(B)中，作为一例，示出了具有圆形的底面和从底面的外周部向与底面垂直的方向突出的环状的侧壁的刀具保管部204A(刀具壳)。
在刀具保管部204A的中央部设置有从底面突出的柱状的凸部204a。在利用刀具保管部204A保管切削刀具36时，切削刀具36以凸部204a***到切削刀具36的开口36a中的方式配置在刀具保管部204A内。同样地，在利用刀具保管部204B保管切削刀具52时，切削刀具52以凸部204a***到切削刀具52的开口52a中的方式配置在刀具保管部204B内。
另外，在载置部202的载置面202a上设置有保管基台62的基台保管部(按压凸缘保管部)206。基台保管部206与刀具保管部204同样地构成，在基台保管部206中收纳有基台62。
此外，也可以在载置部202中保管有用于切削刀具36、52的更换的部件以外的用具。例如，在载置部202的载置面202a上设置有板保管部(修整板保管部)208和板保管部(检查用板保管部)210，该板保管部208保管用于切削刀具36、52的修整的板状的板(修整板)19，该板保管部210保管用于切削刀具36、52的检查的板状的板(检查用板)21。
在利用切削刀具36、52对被加工物11进行加工时，以修正切削刀具36、52的形状或确保切削刀具36、52的锋利度等为目的，实施有意地使切削刀具36、52的前端部磨损的修整。该修整是通过使切削刀具36、52切入板19并在板19上形成槽来进行的。例如，板19是通过利用树脂结合剂、陶瓷结合剂等结合材料固定由绿色金刚砂(GC)、白刚玉(WA)等构成的磨粒而形成的。
当实施修整时，切削刀具36、52的结合材料与板19接触而磨损，切削刀具36、52的形状被修整成与主轴34同心的形状(修圆)，并且磨粒从结合材料适度地露出(磨锐)。通过使用这样实施了修整的切削刀具36、52，被加工物11的加工精度提高。
另外，在通过切削刀具36、52对被加工物11进行加工时，有时使切削刀具36、52切入板21来进行切削刀具36、52的形状的检查或位置的修正。例如，使切削刀具36、52切入板21，观察形成在板21上的槽，由此检查切削刀具36、52的前端部是否成为期望的形状。另外，根据形成在板21上的槽的长度，计算切削刀具36、52的下端的位置(切入深度)，并进行切削刀具36、52的高度位置的调整。
作为板21，例如使用由硅构成的板状部件(硅板)。但是，板21的材质只要能够通过切削刀具36、52对板21进行切削，则没有限制。板21的材质的例子与被加工物11相同。
切削刀具36、52对板19、21的切削是在由一对卡盘工作台26(参照图1)保持着板19、21的状态下实施的。此时，在一个卡盘工作台26上保持供安装于一个切削单元30的切削刀具36、52切削的板19或板21，在另一个卡盘工作台26上保持供被安装于另一个切削单元30的切削刀具36、52切削的板19或板21。即，一对卡盘工作台26与一对切削单元30对应地设置。
但是，切削刀具36、52对板19、21的切削也可以在通过卡盘工作台22(参照图1)对板19、21进行保持的状态下实施。在该情况下，例如板19、21与被加工物11同样地隔着带13被框架15支承。而且，板19、21隔着带13被卡盘工作台22吸引保持。
另外，也可以在载置部202上所贮存的各种用具上附加包含与该用具相关的信息的识别标记。例如，在图10的(B)所示的切削刀具36上附加有切削刀具36的识别标记212。作为识别标记212的例子，能够举出条形码和二维码。另外，识别标记212可以直接印在切削刀具36上，也可以将印有识别标记212的贴纸粘贴在切削刀具36上。
例如，在附加于切削刀具36、52的识别标记中包含有切削刀具36、52的种类(轮毂型或垫圈型)、外径、内径、厚度、磨粒的材质和粒径、结合材料的材质、序列号等信息。另外，在附加于板19的识别标记中包含有板19的尺寸、形状、磨粒的材质和粒径、结合材料的材质、序列号等信息。另外，在附加于板21的识别标记中包含有板21的尺寸、形状、材质、序列号等信息。
附加在切削刀具36、52等上的识别标记由切削装置2所具有的读取单元读取。读取单元根据识别标记的种类来适当选择。例如可使用照相机、条形码读取器等。
例如，与切削单元30相邻地设置的拍摄单元70(参照图1)也作为读取单元而发挥功能，由拍摄单元70读取识别标记。但是，读取单元也可以与拍摄单元70分开而独立地设置在切削装置2内。
由读取单元读取的信息被输入到控制单元82(参照图1)，并存储在存储部82b中。然后，控制单元82在进行切削刀具36、52的更换等时，一边参照存储在存储部82b中的信息，一边确定更换单元76所保持的对象物。
上述的贮存单元200被收纳在设置于切削装置2的容器8(参照图1)中。而且，贮存单元200通过第1搬送单元72从容器8被拉出，并被搬送到例如关闭状态的盖78上。
另外，在容器8的清洗单元12侧设置有能够开闭的门(未图示)。在从容器8取出贮存单元200时，升降机6升降，使容器8的高度位置与一对导轨16的高度位置一致。
另外，贮存单元200的载置部202的形状与对被加工物11进行支承的框架15的形状对应。因此，通过与将框架单元17搬送到卡盘工作台22上时相同的动作，能够将贮存单元200搬送到关闭状态的盖78上。
另外，贮存单元200的配置场所不限于盖78上。例如，也可以在一对导轨16上配置贮存单元200。另外，也可以省略盖78的设置而在卡盘工作台22上配置贮存单元200。
接着，对更换安装于切削装置2的切削单元30的切削刀具36、52的刀具的更换方法的具体例进行说明。另外，以下，作为一例，对安装于安装凸缘42的切削刀具36(参照图2)的更换方法进行说明。
首先，在贮存单元200所具有的载置部202的载置面202a上载置更换用的切削刀具36(准备步骤)。具体而言，在固定于载置部202的载置面202a上的多个刀具保管部204A中分别收纳更换用的切削刀具36(未使用的切削刀具36)。补充了更换用的切削刀具36的贮存单元200被收纳在容器8(参照图1)中。
然后，通过第1搬送单元72将贮存单元200从容器8中拉出，并搬送到关闭状态的盖78上。由此，更换用的切削刀具36被盖78保持。另外，如上所述，贮存单元200也可以配置在一对导轨16上或卡盘工作台22上。
接着，利用更换装置100的保持部150B对载置于载置部202的载置面202a上的更换用的切削刀具36进行保持(更换用切削刀具保持步骤)。图11的(A)是示出更换用切削刀具保持步骤中的更换装置100的示意图。
在更换用切削刀具保持步骤中，首先，通过升降机构86和多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100移动，并配置在盖78等所保持的载置部202上。另外，通过旋转机构104(参照图6等)使框体110进行旋转，使保持部150B与载置部202的载置面202a对置。
接着，使更换装置100下降，使保持部150B与保管于刀具保管部204A的更换用的切削刀具36接触。然后，利用保持部150B对更换用的切削刀具36进行吸引保持。
然后，使更换装置100上升，使保持部150B向远离载置部202的载置面202a的方向移动。由此，更换用的切削刀具36被保持部150B抬起。
接着，将安装于切削单元30的安装凸缘42的螺母48从安装凸缘42拆下(螺母拆下步骤)。图11的(B)是示出螺母拆下步骤中的更换装置100的示意图。
在螺母拆下步骤中，首先，通过升降机构86和多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100移动，将更换装置100配置在加工室28(参照图1)内。另外，使更换装置100的螺母保持部122与安装有切削刀具36和螺母48的状态下的安装凸缘42对置。
然后，通过螺母保持部122对安装于安装凸缘42的螺母48进行保持并使其进行旋转。具体而言，在通过多个把持部件134(参照图6等)把持着螺母48的状态下，通过旋转驱动源128使旋转部件130(参照图6等)进行旋转，从而使螺母48向第1方向(螺母48松动的方向)进行旋转。其结果为，螺母48松动而从安装凸缘42拆下。
接着，使螺母保持部122与安装凸缘42分离(第1退避步骤)。图11的(C)是示出第1退避步骤中的更换装置100的示意图。
在第1退避步骤中，通过多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100朝向与安装凸缘42相反的一侧移动。由此，螺母保持部122在保持着螺母48的状态下向远离安装凸缘42的方向移动。
接着，通过更换装置100的保持部150A对安装于切削单元30的安装凸缘42的切削刀具36进行保持(使用完切削刀具保持步骤)。图11的(D)是示出使用完切削刀具保持步骤中的更换装置100的示意图。
在使用完切削刀具保持步骤中，首先，通过使旋转机构104的旋转部106(参照图6等)进行旋转，使保持部150A的正面150a侧(参照图8的(A)等)与安装凸缘42对置。然后，使更换装置100向安装凸缘42侧移动，使保持部150A与安装于安装凸缘42的使用完的切削刀具36接触。然后，利用保持部150A对使用完的切削刀具36进行吸引保持。
接着，使保持部150A与安装凸缘42分离(第2退避步骤)。图12的(A)是示出第2退避步骤中的更换装置100的示意图。
在第2退避步骤中，通过多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100朝向与安装凸缘42相反的一侧移动。由此，保持部150A在保持着使用完的切削刀具36的状态下向远离安装凸缘42的方向移动，从而将使用完的切削刀具36从安装凸缘42拆下。
接着，将更换装置100的保持部150B所保持的更换用的切削刀具36安装于安装凸缘42(切削刀具安装步骤)。图12的(B)是示出切削刀具安装步骤中的更换装置100的示意图。
在切削刀具安装步骤中，首先，通过使旋转机构104的旋转部106(参照图6等)进行旋转，使保持着更换用的切削刀具36的保持部150B的正面150a(参照图8的(A)等)侧与安装凸缘42对置。
然后，使更换装置100向安装凸缘42侧移动，以使安装凸缘42的凸台部46(参照图2)***到更换用的切削刀具36的开口36a(参照图2)的方式配置更换用的切削刀具36。在该状态下，当解除保持部150B对更换用的切削刀具36的吸引保持时，更换用的切削刀具36被安装于安装凸缘42。
接着，使保持部150B与安装凸缘42分离(第3退避步骤)。图12的(C)是示出第3退避步骤中的更换装置100的示意图。
在第3退避步骤中，通过多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100向与安装凸缘42相反的一侧移动。由此，保持部150B向远离安装凸缘42的方向移动，从安装于安装凸缘42的更换用的切削刀具36离开。
接着，将螺母保持部122所保持的螺母48安装于安装凸缘42(螺母安装步骤)。图12的(D)是示出螺母安装步骤中的更换装置100的示意图。
在螺母安装步骤中，首先，通过使旋转机构104的旋转部106(参照图6等)进行旋转，使保持着螺母48的螺母保持部122与安装凸缘42对置。另外，使更换装置100向安装凸缘42侧移动，将螺母48定位于安装凸缘42的凸台部46(参照图2)的前端部。
然后，通过旋转驱动源128使旋转部件130(参照图6等)进行旋转，从而使多个把持部件134(参照图6等)所把持的螺母48向第2方向(螺母48紧固的方向)进行旋转。其结果为，螺母48被紧固在安装凸缘42的凸台部46上(参照图2)而安装于安装凸缘42。由此，切削刀具36被安装凸缘42和螺母48夹持而固定于主轴34的前端部。
通过以上过程，进行安装在安装凸缘42上的切削刀具36的更换。而且，保持部150A所保持的使用完的切削刀具36被载置于贮存单元200的刀具保管部204A。
另外，在上述的工序中，安装凸缘42与更换装置100的接近和分离也可以通过使切削单元30(安装凸缘42)移动来实施。例如，在第1退避步骤、第2退避步骤以及第3退避步骤中，也可以为，通过使切削单元30以远离更换装置100的方式沿着Y轴方向移动，使更换装置100与安装凸缘42相互分离。
另外，以上对安装在安装凸缘42上的切削刀具36的更换进行了说明，但安装在安装凸缘54上的切削刀具52(参照图3)的更换也通过同样的步骤来实施。但是，在更换切削刀具52时，如上所述，基台62与切削刀具52一起被保持部150A、150B保持(参照图9的(B))。即，代替上述切削刀具36的更换，进行切削刀具52和基台62的更换。
另外，在更换切削刀具52的情况下，在更换用切削刀具保持步骤中，在利用保持部150B保持着基台62之后，利用保持部150B对切削刀具36进行保持。具体而言，首先，使保持部150B与保管在基台保管部206(参照图10的(A))中的基台62对置，利用保持部150B对基台62进行保持。
接着，使保持着基台62的状态的保持部150B与保管在刀具保管部204B(参照图10的(A))中的更换用的切削刀具52对置，利用保持部150B对切削刀具52进行保持。此时，切削刀具52被经由形成于基台62的贯通孔62d(参照图9的(B))而作用于切削刀具52的吸引源160的负压保持。
如上所述，更换装置100能够更换安装于切削单元30的使用完的切削刀具36、52和保管于刀具保管部204(参照图10的(A))的更换用的切削刀具36、52。由此，能够使切削刀具36、52的更换作业自动化。
并且，除了切削刀具36、52的更换之外，更换装置100还能够实施载置于卡盘工作台22或卡盘工作台26(参照图1)的使用完的板19、21与保管于板保管部208、210(参照图10的(A))的更换用的板19、21的更换。以下，对更换板19、21时的保持部150A、150B的动作进行说明。
板19在被卡盘工作台22或卡盘工作台26保持的状态下被切削刀具36、52切削。由此，实施切削刀具36、52的修整。同样，板21在被卡盘工作台22或卡盘工作台26保持的状态下被切削刀具36、52切削。然后，基于形成于板21的槽，实施切削刀具36、52的检查。
当使用板19来实施切削刀具36、52的修整时，在板19上形成槽。然后，当在整个板19上形成槽时，使用完的板19被更换为更换用的板19(未使用的板19)。同样，在切削刀具36、52的检查中使用的使用完的板21也在规定的时机被更换为更换用的板21(未使用的板21)。
这里，更换装置100的保持部150A、150B不仅能够对切削刀具36、52进行保持，还能够对板19、21等板状的部件进行保持。而且，通过更换装置100来进行板19、21的更换。
图13的(A)是示出对板19A进行保持的保持部150A的立体图，图13的(B)是示出对板19A进行保持的保持部150A的剖视图。板19A是具有能够覆盖保持部150A的整个正面150a(框体152的正面152a)的形状和大小的大型的板19。例如，板19A形成为矩形状，板19A的长度和宽度为框体152的直径以上。另外，在图13的(A)中，为了便于说明，仅将板19A的轮廓用双点划线表示。
框体152的正面152a中的第1槽152c的半径方向外侧的区域构成对板19A进行支承的板支承部(板支承面)150h。板支承部152h是与框体152的半径方向大致平行的环状的平坦面。在通过保持部150A保持板19A时，板19与板支承部152h接触，并被板支承部152h支承。
另外，如图13的(B)所示，板支承部152h比刀具吸引垫154的前端(一对唇部154b的前端)向保持部150A的外侧突出。具体来说，板支承部152h在框体152的厚度方向(图13的(B)的左右方向)上配置在比刀具吸引垫154的前端靠保持部150A的正面150a侧的位置。并且，板支承部152h配置在刀具吸引垫154的半径方向外侧。
在利用保持部150A保持板19A时，以整个板支承部152h与板19A接触的方式配置保持部150A。由此，第1槽152c被板19A覆盖而被堵塞。其结果是，框体152的内部(第1槽152c、第2槽152d、第3槽152e、吸引路152f、第4槽152g)被密闭。此时，板19A不与刀具吸引垫154接触(参照图13的(B))。
在该状态下，当打开阀158而使吸引源160的负压作用于吸引路152f时，框体152的内部被减压，板19A被保持部150A吸引保持。然后，板19A在不与刀具吸引垫154接触的状态下被板支承部152h支承(非接触吸引)。
另外，能够由保持部150A保持的板并不限定于上述的板19A。图14的(A)是示出对板19B进行保持的保持部150A的立体图，图14的(B)是示出对板19B进行保持的保持部150A的剖视图。
板19B是具有能够仅覆盖保持部150A的正面150a(框体152的正面152a)的一部分的形状和大小的小型的板19。例如，板19B形成为矩形状，板19B的长度为框体152的直径以上，板19B的宽度小于框体152的第1槽152c的直径。另外，在图14的(A)中，为了便于说明，将板19B的轮廓用双点划线表示。
在利用保持部150A保持板19B的情况下，在框体152的正面152a侧设置有多个凸部(突起)152i。多个凸部152i形成为从框体152的正面152a突出，并且沿着框体152的周向大致等间隔地排列。并且，凸部152i的前端面与框体152的正面152a大致平行地形成，构成对板19B进行保持的板支承部(板支承面)152j。另外，在图14的(A)中示出了在框体152设置有4个凸部152i的例子，但凸部152i的个数没有限制。
在利用保持部150A保持板19B时，以多个凸部152i的板支承部152j与板19B接触的方式配置保持部150A。此时，由于板19B不与框体152的正面152a接触，所以第1槽152c不被板19B堵塞。因此，框体152的内部(第1槽152c、第2槽152d、第3槽152e、吸引路152f、第4槽152g)不被密闭。
而且，保持部150A利用伯努利效应来保持板19B。具体来说，在保持部150A设置有提供空气等气体的气体提供路152k。例如气体提供路152k形成为一端侧在第4槽152g的内侧开口。并且，在气体提供路152k的另一端侧连接有由管、管道等构成的流路164的一端侧。
流路164的另一端侧经由阀166而与气体提供源168连接。例如，阀166由对开闭进行电控制的电磁阀构成。并且，气体提供源168向流路164以规定的流量提供空气等气体。当打开阀166时，从气体提供源168经由流路164向气体提供路152k提供气体，并从气体提供路152k向第4槽152g的内侧喷射气体。
另外，气体提供路152k形成为相对于第4槽152g的内壁的半径方向倾斜。因此，从气体提供路152k喷射的气体以一边与第4槽152g的内壁碰撞一边回旋的方式流动。由此，在框体152的内部产生回旋流。而且，气体一边沿框体152的半径方向扩散一边朝向正面152a侧呈螺旋状流动，从框体152的正面152a与板19B的间隙朝向外部喷射。
通过在框体152的内部产生的回旋流，框体152的内部的中心部的压力根据伯努利定理而降低。由此，板19B的中央部被朝向框体152的内部拉近，板19B被保持部150A吸引保持。此时，板19B在不与刀具吸引垫154接触的状态下被多个板支承部152j支承(非接触吸引)。而且，因回旋流与板19B碰撞而引起的板19B的旋转通过作用在板19B与板支承部152j之间的摩擦而被防止。
如上所述，通过设置气体提供路152k，能够对无法覆盖保持部150A的整个正面150a的小型的板19进行保持。另外，设置于框体152的气体提供路152k的数量没有限制。例如，也可以在框体152设置有沿着第4槽152g的内壁的周向大致等间隔地开口的多个气体提供路152k。
并且，在上述中，对通过保持部150A保持板19A、19B的情况进行了说明，但保持部150B(参照图6等)也同样地能够对板19A、19B进行保持。并且，保持部150A、150B分别能够对各种大小的板21(参照图10的(A))与板19A、19B同样地进行保持。
这里，在使用完的板19、21上大多附着有在被切削刀具36、52切削时产生的屑(切削屑)。因此，当假设板19、21与刀具吸引垫154接触时，切削屑附着于刀具吸引垫154，容易产生刀具吸引垫154的污染、劣化。
并且，在使用完的板19、21上通过切削刀具36、52形成有槽，在板19、21的正面存在凹凸。此外，板19含有磨粒，在板19的正面通过从结合材料露出的磨粒形成有微细的凹凸。因此，当假设板19、21与刀具吸引垫154接触时，容易因板19、21的凹凸而产生刀具吸引垫154的磨损、损伤。
但是，当使用保持部150A、150B时，在对板19、21进行保持时，板19、21被板支承部152h、152j支承，并且不与刀具吸引垫154接触(参照图13的(B)和图14的(B))。由此，防止了刀具吸引垫154的污染、损伤，刀具吸引垫154被维持为能够适当地保持切削刀具36、52的状态。
另外，在通过设置有气体提供路152k(参照图14的(A)和图14的(B))的保持部150A、150B对板19A(参照图13的(A)和图13的(B))进行保持的情况下，也通过从气体提供路152k喷射气体来辅助板19A的保持的解除。
具体来说，在由保持部150A、150B保持的板19A配置在期望的位置的状态下，关闭阀158而解除刀具吸引垫154对板19A的吸引，并且打开阀166而从气体提供路152k朝向板19A喷射气体。由此，板19A被朝向远离保持部150A、150B的方向按压，板19A容易从刀具吸引垫154离开。
接着，对使用了更换装置100的板的更换方法的具体例进行说明。以下，作为一例，对更换载置于卡盘工作台26的板19的情况进行说明。
首先，在贮存单元200(参照图10的(A))所具有的载置部202的载置面202a上载置更换用的板19(准备步骤)。具体而言，在固定在载置部202的载置面202a上的板保管部208中收纳更换用的板19(未使用的板19)。补充了更换用的板19的贮存单元200被收纳于容器8(参照图1)。
然后，通过第1搬送单元72将贮存单元200从容器8中拉出，并搬送到关闭状态的盖78上。由此，在盖78上准备有更换用的板19。另外，贮存单元200也可以配置在一对导轨16上或卡盘工作台22上。
接着，通过更换装置100的保持部150B对载置在载置部202的载置面202a上的更换用的板19进行保持(更换用板保持步骤)。图15的(A)是示出更换用板保持步骤中的更换装置100的示意图。
在更换用板保持步骤中，首先，通过升降机构86和多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100移动，并配置在盖78等所保持的载置部202上。另外，通过旋转机构104(参照图6等)使框体110进行旋转，使保持部150B与载置部202的载置面202a对置。
接着，使更换装置100下降，使保持部150B与配置在载置部202的载置面202a上的更换用的板19接触。然后，通过保持部150B对更换用的板19进行吸引保持。
另外，在更换用的板19能够覆盖保持部150B的整个板支承部152h的情况下，通过吸引源160的吸引力对更换用的板19进行保持(参照图13的(A)和图13的(B))。另一方面，在更换用的板19无法覆盖保持部150B的整个板支承部152h的情况下，从气体提供源168向气体提供路152k提供气体，通过伯努利效应对更换用的板19进行保持(参照图14的(A)和图14的(B))。
然后，使更换装置100上升，使保持部150B向远离载置部202的载置面202a的方向移动。由此，更换用的板19被保持部150B抬起。
接着，通过更换装置100的保持部150A对卡盘工作台26所保持的使用完的板19进行保持(使用完板保持步骤)。图15的(B)是示出使用完板保持步骤中的更换装置100的示意图。
在使用完板保持步骤中，首先，通过升降机构86和多关节臂90(参照图4和图5)使更换装置100移动，将更换装置100配置在配置有使用完的板19的卡盘工作台26上。另外，通过使旋转机构104的旋转部106(参照图6等)进行旋转，使保持部150A与卡盘工作台26对置。
然后，使更换装置100向卡盘工作台26侧移动，使保持部150A与卡盘工作台26所保持的使用完的板19接触。然后，通过保持部150A对使用完的板19进行吸引保持。
另外，在使用完的板19能够覆盖保持部150A的整个板支承部152h的情况下，通过吸引源160的吸引力对使用完的板19进行保持(参照图13的(A)和图13的(B))。另一方面，在使用完的板19无法覆盖保持部150A的整个板支承部152h的情况下，从气体提供源168向气体提供路152k提供气体，通过伯努利效应对使用完的板19进行保持(参照图14的(A)和图14的(B))。
接着，使保持部150A与卡盘工作台26分离(退避步骤)。图15的(C)是示出退避步骤中的更换装置100的示意图。
在退避步骤中，通过升降机构86(参照图4和图5)使更换装置100上升，使更换装置100朝向与卡盘工作台26相反的一侧移动。由此，保持部150A在保持着使用完的板19的状态下向远离卡盘工作台26的方向移动，使用完的板19被抬起。
接着，将更换装置100的保持部150B所保持的更换用的板19载置在卡盘工作台26上(载置步骤)。图15的(D)是示出载置步骤中的更换装置100的示意图。
在载置步骤中，首先，通过使旋转机构104的旋转部106(参照图6等)进行旋转，使保持着更换用的板19的保持部150B与卡盘工作台26对置。然后，使更换装置100向卡盘工作台26侧移动，将更换用的板19定位在卡盘工作台26上。之后，当解除保持部150B对更换用的板19的吸引保持时，更换用的板19被载置在卡盘工作台26上。
通过以上的步骤，进行配置在卡盘工作台26上的板19的更换。而且，保持部150A所保持的使用完的板19被载置于贮存单元200的板保管部208。另外，以上对板19的更换进行了说明，但在卡盘工作台26上载置有板21的情况下，板21的更换也能够按照同样的步骤来实施。
另外，在上述中，对具有载置在切削装置2中使用的各种用具(切削刀具36、52、基台62、板19、21等)的载置部202的贮存单元200(参照图10的(A))被收纳在容器8(参照图1)中并被搬送到盖78(参照图1)等上的例子进行了说明。但是，切削刀具36、52等的保管方式不限定于此。
图16是示出设置有贮存单元250的切削装置2的立体图。图16所示的切削装置2具有贮存单元250来代替容器8(参照图1)，该贮存单元250设置于更换单元76的附近，保管在切削装置2中使用的各种用具。例如，贮存单元250配置于与基台4的开口4b相邻的区域。
贮存单元250保管在切削装置2中使用的切削刀具36、52、基台62以及板19、21(参照图10的(A))等用具。具体而言，贮存单元250具有载置各种用具的旋转式的载置部(载置台)252。
图17是示出具有旋转式的载置部252的贮存单元250的立体图。例如，载置部252是形成为圆盘状的板状的部件，载置部252的上表面构成载置各种用具的平坦的载置面252a。
在载置部252的载置面252a上载置有切削刀具等。在图17中，作为一例，示出了在载置部252的载置面252a上载置有切削刀具52和基台62的情况。
在载置部252的载置面252a上固定有保管切削刀具52的多个刀具保管部254和保管基台62的按压凸缘保管部256。另外，刀具保管部254、按压凸缘保管部256的结构分别与图10的(A)所示的刀具保管部204、基台保管部206相同。刀具保管部254和按压凸缘保管部256沿着载置部252的周向大致等间隔地配置。
在载置部252的中央部的下表面侧连结有通过从电动机等旋转驱动源(未图示)传递的动力而进行旋转的旋转部(轴)258。当利用旋转驱动源使旋转部258进行旋转时，载置部252绕与Z轴大致平行的旋转轴进行旋转。
在载置部252的下侧设置有读取单元260，该读取单元260读取附加在切削刀具52等上的识别标记。例如，在切削刀具52上附加有包含与切削刀具52相关的信息的识别标记(参照图10的(B)的识别标记212)。而且，切削刀具52以附加有识别标记的面与载置面252a对置的方式收纳在刀具保管部254中。
读取单元260例如由可见光照相机、红外线照相机等构成，隔着载置部252和刀具保管部254读取附加在切削刀具52上的识别标记。因此，载置部252和刀具保管部254的材质根据读取单元260的种类来选择。
例如，在读取单元260是可见光照相机的情况下，载置部252和刀具保管部254的整体或一部分由使可见光透过的部件构成。具体而言，作为载置部252，能够使用由塑料、玻璃(例如石英玻璃、硼硅酸玻璃)等透明体构成的基板。另外，作为刀具保管部254，能够使用由塑料等透明体构成的外壳。
但是，载置部252和刀具保管部254的材质能够根据读取单元260的种类而适当变更。例如，在读取单元260是红外线照相机的情况下，载置部252和刀具保管部254由使红外线透过的部件构成。
读取单元260配置于一个刀具保管部254的正下方。然后，由读取单元260读取保管在配置于读取单元260的正上方的刀具保管部254中的切削刀具52上所附的识别标记。
另外，通过使载置部252进行旋转，能够变更配置于读取单元260的正上方的刀具保管部254。由此，能够读取载置于载置部252的任意的切削刀具52上所附的识别标记。由读取单元260读取出的识别标记的信息被输出到控制单元82(参照图16)。
另外，读取单元260也可以设置于载置部252的上侧。在该情况下，切削刀具52以附加有识别标记的面向上方露出的方式收纳在刀具保管部254中。
例如，在进行切削刀具52的更换时，在贮存单元250中准备更换用的切削刀具52和基台62。然后，更换单元76利用更换装置100对保管在贮存单元250中的更换用的切削刀具52和基台62进行保持(参照图9的(B))。
此时，控制单元82根据附加在切削刀具52上的识别标记所包含的信息来控制更换单元76，使规定的切削刀具52保持在更换装置100中。由此，能够选择期望的切削刀具52作为更换用的切削刀具52。然后，将安装在切削单元30上的使用完的切削刀具52和基台62更换为更换用的切削刀具52和基台62(参照图11的(A)～图12的(D))。
另外，也可以在载置部252的载置面252a上固定图10的(A)所示的板保管部208、210。在该情况下，在贮存单元250中还保管有更换用的板19、21。而且，更换单元76能够对保管在贮存单元250中的更换用的板19、21进行保持，并与载置在卡盘工作台26上的使用完的板19、21进行更换(参照图15的(A)～图15的(D))。
如上所述，本实施方式的切削装置2具有能够更换切削刀具36、52和板19、21的更换装置100。由此，不仅能够自动实施切削刀具36、52的更换，还能够自动实施板19、21的更换，板19、21的更换作业被简化。并且，更换装置100具有能够对切削刀具36、52和板19、21进行保持的保持部150A、150B。由此，不需要另外独立地设置对切削刀具36、52进行保持的机构和对板19、21进行保持的机构，能够抑制切削装置2的尺寸的增大。
此外，上述的更换装置100所具有的保持部150A、150B能够在不使板19、21与刀具吸引垫154接触的情况下进行保持。由此，防止了刀具吸引垫154的污染、损伤。
另外，上述实施方式的构造、方法等能够在不脱离本发明的目的的范围内适当变更来实施。

Claims (5)

1.一种切削装置，其利用切削刀具对被加工物进行切削，其特征在于，
该切削装置具有：
卡盘工作台，其对由该切削刀具切削而形成槽的板进行保持；
切削单元，其具有主轴和安装凸缘，该安装凸缘固定于该主轴的前端部并供该切削刀具安装；以及
更换装置，其更换安装于该安装凸缘的该切削刀具和保管于刀具保管部的该切削刀具，并且更换载置于该卡盘工作台的该板和保管于板保管部的该板，
该更换装置具有对该切削刀具和该板进行吸引保持的保持部，
该保持部具有：
刀具吸引垫，其与该切削刀具或用于固定该切削刀具的基台接触而对该切削刀具进行吸引保持；以及
板支承部，其比该刀具吸引垫的前端向该保持部的外侧突出而对该板进行支承，
被该保持部吸引保持的该板在不与该刀具吸引垫接触的状态下被该板支承部支承。
2.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，
该保持部具有与吸引源连接的吸引路或与气体提供源连接的气体提供路，
该吸引路或该气体提供路连通在该保持部的与该切削刀具或该板相对的面侧。
3.根据权利要求1或2所述的切削装置，其特征在于，
该更换装置具有2个该保持部，
一个该保持部对安装于该安装凸缘的该切削刀具或载置于该卡盘工作台的该板进行保持，
另一个该保持部对保管于该刀具保管部的该切削刀具或保管于该板保管部的该板进行保持。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的切削装置，其特征在于，
该切削刀具具有环状的把持部和形成于该把持部的外周部的切刃，
该保持部将负压作用于该把持部而对该把持部进行吸引保持。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的切削装置，其特征在于，
该基台具有第1面、对该切削刀具进行支承的第2面以及从该第1面到达该第2面的贯通孔，
该保持部将负压作用于该第1面而对该基台进行吸引保持，并且经由该贯通孔将负压作用于该第2面而对该切削刀具进行吸引保持。
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