DE102022205369A1

DE102022205369A1 - Schneidklingen-wechselvorrichtung

Info

Publication number: DE102022205369A1
Application number: DE102022205369.9A
Authority: DE
Inventors: Zhibo Su; Shun Nakagawa; Yoshimi Kimura
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2022-12-08
Also published as: US20220388194A1; KR20220165190A; TW202247948A; JP2022187143A; CN115503134A

Abstract

Eine Schneidklingen-Wechselvorrichtung beinhaltet eine Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit einschließlich eines Mutterhalteteils, der eine Mutter hält, und eines Antriebsteils, der den Mutterhalteteil dreht. Wenn die Mutter auf ein Außengewinde geschraubt wird, das an einem Endteil eines Vorsprungsteils einer Schneideinheit ausgebildet ist, bewegt sich die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit synchron in einer Y-Achsenrichtung mit der Bewegungsgeschwindigkeit in der Y-Achsenrichtung aufgrund des Aufschraubens der Mutter, und das jeweils andere der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit und der Schneideinheit weicht in der Y-Achsenrichtung aus, wenn eine Druckkraft gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert auf die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit wirkt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidklingen-Wechselvorrichtung, die eine Schneidklinge anbringt und abnimmt.
BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
Ein Wafer, an dem mehrere Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs) und großflächige integrierte Schaltkreise (LSI) auf so eine Weise an einer Fläche ausgebildet sind, dass sie durch geplante Trennlinien abgegrenzt sind, wird durch eine Schneidvorrichtung in einzelne Bauelementchips geteilt, und die jeweiligen Bauelementchips, die durch das Teilen erhalten werden, werden für Teile elektrischer Ausrüstung, wie zum Beispiel Mobiltelefone und Personal Computer, verwendet.
Die Schneidvorrichtung beinhaltet einen Spanntisch einschließlich einer Haltefläche, die einen Wafer hält, einer Schneideinheit, die eine Schneidklinge unterstützt, welche den durch den Spanntisch gehaltenen Wafer schneidet, einen X-Achsen-Zuführmechanismus, der einen Bearbeitungsvorschub des Spanntischs in einer X-Achsenrichtung ausführt, einen Y-Achsen-Zuführmechanismus, der eine Anstellung der Schneideinheit in einer Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung ausführt, und einen Z-Achsen-Zuführmechanismus, der eine Einschnittzufuhr der Schneideinheit in einer Z-Achsenrichtung ausführt, die jeweils senkrecht zu der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung ist. Die Haltefläche des Spanntischs ist im Wesentlichen parallel zu der Ebene eingerichtet, die durch die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung definiert ist, und der Wafer kann mit hoher Genauigkeit in die einzelnen Bauelementchips geteilt werden.
Die Schneideinheit weist einen Aufbau auf, bei dem ein Flansch an dem Kopf einer Spindel angeordnet ist, bei dem ein Vorsprungsteil, der von der Mitte des Flansches hervorsteht, in einen mittigen Öffnungsteil der Schneidklinge eingeführt wird, und bei dem eine Mutter auf ein Außengewinde, das an dem Endteil des Vorsprungsteils ausgebildet ist, geschraubt wird, um die Schneidklinge zu montieren.
In den vergangenen Jahren wurde eine automatische Wechselvorrichtung vorgeschlagen, welche die an der Schneideinheit so einer Schneidvorrichtung montierte Schneidklinge automatisch wechseln kann (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2007-98536 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch gibt es bei dem Aufschrauben der Mutter auF das Außengewinde des Vorsprungsteils das Problem, dass, wenn die Mitte des Vorsprungsteils von der Mitte der Mutter abweicht, das Außengewinde und die Muttern nicht ordnungsgemäß miteinander in Eingriff kommen und zwischen dem Außengewinde und der Mutter ein Fressen auftritt. Darüber hinaus gibt es auch das Problem, dass eine Last auf die Mutter aufgebracht wird und die Mutter abgenutzt wird.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidklingen-Wechselvorrichtung bereitzustellen, die gegen das Auftreten eines Fressens zwischen einem Außengewinde eines Vorsprungsteils und einer Mutter vorbeugt und die die Last verringern kann, welche auf die Mutter aufgebracht wird, wenn die Mutter auf das Außengewinde des Vorsprungsteils geschraubt wird.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schneidklingen-Wechselvorrichtung bereitgestellt, die an einer Schneidvorrichtung montiert ist, welche einen Spanntisch, der ein Werkstück hält, eine Schneideinheit, in welcher eine Schneidklinge, die das durch den Spanntisch gehaltene Werkstück schneidet, montiert ist, einen X-Achsen-Zuführmechanismus, der in einer X-Achsenrichtung einen Bearbeitungsvorschub ausführt, und einen Y-Achsen-Zuführmechanismus aufweist, der eine Anstellung in einer Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung ausführt. Die Schneidklingen-Wechselvorrichtung ist imstande, die Schneidklinge an der Schneideinheit anzubringen und von dieser abzunehmen. Die Schneideinheit weist eine Spindel mit einem Kopf auf, bei dem ein Flansch angeordnet und auf so eine Weise eingerichtet ist, dass ein Anbringen der Schneidklinge durch Einführen eines Vorsprungsteils, das von der Mitte des Flansches in einen mittigen Öffnungsteils der Schneidklinge hervorsteht, und Aufschrauben einer Mutter auf ein Außengewinde, das an einem Endteil des Vorsprungsteils ausgebildet ist, ermöglicht wird. Die Schneidklingen-Wechselvorrichtung beinhaltet eine Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit einschließlich eines Mutterhalteteils, der die Mutter hält, und eines Antriebsteils, der den Mutterhalteteil dreht. Wenn die Mutter auf das an dem Endteil des Vorsprungsteils ausgebildete Außengewinde geschraubt wird, bewegt sich die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit synchron mit der Geschwindigkeit, bei welcher sich der Vorsprungsteil und die Mutter aufgrund des Aufschraubens der Mutter relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung bewegen, in der Y-Achsenrichtung, und das jeweils andere der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit und der Schneideinheit entweicht in der Y-Achsenrichtung, wenn eine Druckkraft gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert auf die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit wirkt.
Vorzugsweise wird eine Warnung ausgegeben, wenn die Mutter nicht aufgeschraubt ist.
Die Schneidklingen-Wechselvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit einschließlich des Mutterhalteteils, der die Mutter hält, und des Antriebsteils, der den Mutterhalteteil dreht. Wenn die Mutter auf das an dem Endteil des Vorsprungsteils ausgebildete Außengewinde geschraubt wird, bewegt sich die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit synchron mit der Geschwindigkeit, mit welcher der Vorsprungsteil und die Mutter sich aufgrund des Aufschraubens der Mutter relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung bewegen, in der Y-Achsenrichtung, und das jeweils andere der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit und der Schneideinheit entweicht in der Y-Achsenrichtung, wenn die Druckkraft gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert auf die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit wirkt. Wenn die Mutter auf das Außengewinde des Vorsprungsteils geschraubt wird, kann somit gegen das Auftreten eines Fressens zwischen dem Außengewinde des Vorsprungsteils und der Mutter vorgebeugt werden, und die auf die Mutter aufgebrachte Last kann abgeschwächt werden.
Der obige und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidklingen-Wechselvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Schneidklingen-Lagereinheit, die in 1 veranschaulicht ist;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines in 2 veranschaulichten Stützschafts;
4 ist eine Schnittansicht des in 2 veranschaulichten Stützschachts;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit, die in 1 veranschaulicht wird;
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Rahmenkörpers, eines Hebe-/Senktischs und eines Grundgestell, die in 1 veranschaulicht sind;
7 ist eine perspektivische Explosionsansicht des in 1 veranschaulichten Rahmenkörpers;
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung, an der die in 1 veranschaulichte Schneidklingen-Wechselvorrichtung angebracht ist;
9 ist eine perspektivische Ansicht eines in 8 veranschaulichten Spanntischs;
10 ist eine perspektivische Ansicht von in 8 veranschaulichten Schneideinheiten;
11 ist eine perspektivische Ansicht der Schneideinheit in einem Zustand, in dem eine in 10 veranschaulichte Klingenabdeckung geöffnet ist;
12 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 8 veranschaulichten Schneideinheit;
13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die in 1 veranschaulichte Schneidklingen-Wechselvorrichtung an der in 8 veranschaulichten Schneidvorrichtung angebracht ist;
14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die Schneidklingen-Lagereinheit der in 1 veranschaulichten Schneidklingen-Wechselvorrichtung und die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit einander zugewandt sind;
15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem der Rahmenkörper sich in Richtung der Schneidklingen-Lagereinheit von dem in 14 veranschaulichten Zustand vorbewegt hat;
16 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem sich der Rahmenkörper zurückgezogen hat und der Hebe-/Senktisch von dem in 15 veranschaulichten Zustand aufgestiegen ist;
17 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem sich ein erster Bewegungskörper von dem in 16 veranschaulichten Zustand aus in Richtung der Schneidvorrichtung vorbewegt hat;
18 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem sich ein zweiter Bewegungskörper von dem in 17 veranschaulichten Zustand in Richtung der Schneidvorrichtung vorbewegt hat;
19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Mutterhalteteil, der eine Mutter hält, dazu gebracht wird, einem Vorsprungsteil einer Spindel zugewandt zu sein;
20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die durch den Mutterhalteteil gehaltene Mutter an dem Vorsprungsteil der Spindel angebracht ist; und
21 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die Mutter an dem Vorsprungsteil der Spindel angebracht worden ist.

AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Bezugnehmend auf 1 beinhaltet eine Schneidklingen-Wechselvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit durch das Bezugszeichen 2 veranschaulicht wird, zumindest eine Schneidklingen-Lagereinheit 4, die mehrere Schneidklingen lagert, eine Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6, welche die Schneidklinge aus der Schneidklingen-Lagereinheit 4 heraus und in diese herein trägt, einen Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8, der die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 bei einer Betriebsposition und einer Evakuierungsposition in der Y-Achsenrichtung relativ zu der Schneidklingen-Lagereinheit 4 positioniert, einen Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10, der die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in einer Z-Achsenrichtung bewegt, und einen X-Achsen-Bewegungsmechanismus 12, der die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in einer X-Achsenrichtung bewegt und auf die Schneidklinge wirkt, die an einer Spindel einer Schneideinheit einer Schneidvorrichtung angebracht ist.
Die X-Achsenrichtung ist eine Richtung, die in 1 durch einen Pfeil X angezeigt wird. Die Y-Achsenrichtung ist eine Richtung, die in 1 durch einen Pfeil Y angezeigt wird und die eine Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung ist. Die Z-Achsenrichtung ist eine Richtung, die in 1 durch einen Pfeil Z angezeigt wird und die Aufwärts-Abwärts-Richtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung ist. Darüber hinaus ist die durch die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung definierte Ebene im Wesentlichen horizontal.
Wie in 2 veranschaulicht, beinhaltet die Schneidklingen-Lagereinheit 4 ein Antriebsrad 16 mit einer Welle 14, die sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt, ein angetriebenes Rad 20, das von dem Antriebsrad 16 in der Z-Achsenrichtung getrennt ist und eine Welle 18 aufweist, die sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt, einen Endlosriemen 22, der um das Antriebsrad 16 und das angetriebene Rad 20 gewickelt ist, und Stützschäfte 24, die an dem Endlosriemen 22 in vorgegebenen Abständen angeordnet sind und in einen mittleren Öffnungsteil der Schneidklinge eingeführt sind, um die Schneidklinge zu unterstützen, und die sich in der Y-Achsenrichtung erstrecken.
Bezugnehmend auf 1 und 2 beinhaltet die Schneidklingen-Lagereinheit 4 der veranschaulichten Ausführungsform eine Basisplatte 26 (siehe 1), eine Stützwand 28, die sich von der oberen Fläche der Basisplatte 26 nach oben erstreckt, und einen Motor 30, der an einer Fläche der Stützwand 28 befestigt ist. Wie in 2 veranschaulicht, ist die Welle 14 des Antriebsrads 16 mit dem Motor gekoppelt, und der Motor 30 dreht das Antriebsrad 16 mit der Y-Achsenrichtung als axiale Mitte.
Wie in 2 veranschaulicht, ist das angetriebene Rad 20 über dem Antriebsrad 16 angeordnet, und die Welle 18 des angetriebenen Rads 20 wird durch die Stützwand 28 auf so eine Weise unterstützt, dass sie imstande ist, sich mit der Y-Achsenrichtung als axiale Mitte zu drehen und sich in der Z-Achsenrichtung zu heben und zu senken. Ein nicht veranschaulichter Hebe-/Senkmechanismus, der das angetriebene Rad 20 in der Z-Achsenrichtung anhebt und absenkt, ist an der Stützwand 28 angeordnet. Zum Beispiel weißt der Hebe-/Senkmechanismus eine Kugelspindel, die mit der Welle 18 des angetriebenen Rads 20 gekoppelt ist und sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, und einen Motor auf, der diese Kugelspindel dreht.
Der Endlosriemen 22 beinhaltet eine große Anzahl von Verbindungsstücken (deren Bezugszeichen weggelassen worden ist), die miteinander gekoppelt sind, und ist um das Antriebsrad 16 und das angetriebene Rad 20 gewickelt. Der Endlosriemen 22 dreht sich in Antwort auf eine Drehung des Antriebsrads 16 durch den Motor 30.
Bei der Schneidklingen-Lagereinheit 4 der veranschaulichten Ausführungsform kann der Abstand zwischen dem Antriebsrad 16 und dem angetriebenen Rad 20 in der Z-Achsenrichtung durch Ändern der Position des angetriebenen Rads 20 in der Z-Achsenrichtung durch den Hebe-/Senkmechanismus eingestellt werden. Darüber hinaus kann bei der Schneidklingen-Lagereinheit 4 die Länge des Endlosriemens 22 auch durch Erhöhen oder Vermindern der Anzahl von Verbindungsstücken des Endlosriemens 22 nach Bedarf eingestellt werden.
Wie in 2 veranschaulicht, sind die mehreren Stützschäfte 24 an dem Endlosriemen 22 in vorbestimmten Abständen angeordnet. Wie durch Bezugnahme auf die 3 zusammen mit der 2 verständlich, weist jeder der Stützschäfte 24 darüber hinaus einen Basisteil 32 auf, der mit dem Endlosriemen 22 gekoppelt ist und eine Kreissäulenform und einen Schaftteil 34 aufweist, der sich von einer Endfläche des Basisteils 32 aus in der Y-Achsenrichtung erstreckt und eine Kreissäulenform aufweist. Der Durchmesser des Schaftteils 34 ist geringer als der des Basisteils 32.
In 3 sind durch den Stützschaft 24 unterstützte Schneidklingen 36 ebenfalls veranschaulicht. Die Schneidklingen 36 weisen jeweils eine ringförmige Basis 38 und eine ringförmige Schneidkante 40 auf, die an dem Außenumfangsteil der Basis 38 befestigt ist. Die Basis 38 kann aus einem geeigneten Metallmaterial, wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung, ausgebildet sein. Ein kreisförmiger mittiger Öffnungsteil 38a ist bei dem mittigen Teil der Basis 38 vorgesehen. Die Schneidkante 40 ist mit einer vorbestimmten Dicke (zum Beispiel in etwa 10 bis 30 µm) mit Schleifkörnern aus Diamant oder Ähnlichem und einem Bindemittel aus Metall, Harz oder Ähnlichem ausgebildet und steht in der radialen Richtung von der Außenumfangskante der Basis 38 nach außen hervor.
Bei dem Stützschaft 24 wird der Schaftteil 34 in dem mittigen Öffnungsteil 38a der Schneidklinge 36 eingeführt, und mehrere (zum Beispiel fünf) Schneidklingen 36 werden durch den Schaftteil 34 unterstützt. In der veranschaulichten Ausführungsform und wie durch Bezugnahme auf 2 verständlich, werden die Schneidklingen 36 durch die Hälfte der mehreren Stützschäfte 24 unterstützt. Wie in 3 veranschaulicht, sind darüber hinaus auf der Kopfseite des Schaftteils 34 mehrere Kugelstössel 42 in Abständen in der Umfangsrichtung angebracht, um dagegen vorzubeugen, dass die durch den Schaftteil 34 unterstützte Schneidklinge 36 abfällt.
Wie in 4 veranschaulicht, ist ein Strömungspfad 32a im Inneren jeden Basisteils 32 des Stützschafts 24 ausgebildet, und mehrere Strömungspfade 22a, die jeweils mit einem Endteil eines jeweiligen der Strömungspfade 32a in Verbindung stehen, sind in dem Endlosriemen 22 ausgebildet. Wie in 3 veranschaulicht, ist der andere Endteil von jedem Strömungspfad 32a bei der Endfläche des Basisteils 32 in der radialen Richtung relativ zu dem Schaftteil 34 auf der Außenseite offen.
Wie in 2 veranschaulicht, ist darüber hinaus eine Luftdüse 44, die in der Y-Achsenrichtung unter dem Antriebsrad 16 hervorsteht, an der Stützwand 28 angeordnet, und die Luftdüse 44 ist mit einer nicht veranschaulichten Druckluft-Versorgungsquelle verbunden. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der Stützschaft 24, der in der Trajektorie der Stützschäfte 24 in Zusammenhang mit der Rotation des Endlosriemens 22 bei der untersten Position angeordnet ist, dem Kopf der Luftdüse 44 zugewandt.
Wenn die auf der Kopfseite des Schaftteils 34 angeordnete Schneidklinge 36 herausgetragen wird, können darüber hinaus die an dem Schaftteil 34 zurückgelassenen Schneidklingen nach außen in Richtung der Kopfseite des Schaftteils 34 gedrückt werden, indem dem Strömungspfad 32a des Basisteils 32 des Stützschafts 24, der bei der untersten Position angeordnet ist, von der Luftdüse 44 durch den Strömungspfad 22a des Endlosriemens 22 Druckluft zugeführt wird. Jedoch fallen die Schneidklingen 36 aufgrund der Funktion der Kugelstössel 42 nicht von dem Schaftteil 34 ab.
Die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 beinhaltet mindestens eine Z-Welle 46, die sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, Klingenhalteteile 48, die auf eine radiale Weise mit der Z-Welle 46 gekoppelt sind und die Schneidklinge 36 unter Saugwirkung halten, Mutterhalteteile 50, die eine Mutter halten, und einen nicht veranschaulichten Antriebsteil, der den Mutterhalteteil 50 dreht.
Wie in 5 veranschaulicht, beinhaltet die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 der veranschaulichten Ausführungsform ferner ein Gehäuse 52. Das Gehäuse 52 weist eine obere Platte 54 mit einer regelmäßigen Sechseckform und sechs Seitenwänden 56 auf, die von der Umfangskante der oberen Platte 54 herabhängen und eine rechteckige Plattenform aufweisen. Die oben beschriebene Z-Welle 46 steht von der oberen Fläche der oberen Platte 54 hervor. Ein mit der Z-Welle 46 gekoppelter, nicht veranschaulichter Motor ist im Inneren des Gehäuses 52 aufgenommen.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform sind die Klingenhalteteile 48 an vier Seitenwänden 56 der sechs Seitenwände 56 des Gehäuses 52 angebracht, und die Mutterhalteteile 50 sind an zwei Seitenwänden 56 angebracht. Die zwei Mutterhalteteile 50 sind einander gegenüberliegend an einem Paar Seitenwänden 56 angeordnet. Wie oben weist die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 zwei Klingenhalteteile 48 pro Mutterhalteteil 50 auf.
Der Klingenhalteteil 48 ist mit einer zylindrischen Form ausgebildet. In einer Endfläche 58 des Klingenhalteteils 48 sind ein kreisförmiger, mittiger Öffnungsteil 60, der den Schaftteil 34 des oben beschriebenen Stützschafts 24 aufnehmen kann, und ein Vorspungsteil der Spindel der Schneidvorrichtung und mehrere Sauglöcher 62 vorgesehen, die um den mittigen Öffnungsteil 60 mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Jedes Saugloch 62 ist mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle, wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe, verbunden.
In dem Klingenhalteteil 48 wird die Schneidklinge 36 durch Erzeugen einer Saugkraft für jedes Saugloch 62 mit der Saugquelle in einem Zustand unter Saugwirkung gehalten, in dem der Klingenhalteteil 48 bei einer Position positioniert ist, bei welcher die Endfläche 58 des Klingenhalteteils 48 mit der Basis 38 der Schneidklinge 36, die in der Schneidklingen-Lagereinheit 4 gelagert ist, in Kontakt kommt.
Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 5 fortgeführt. Der Mutterhalteteil 50 beinhaltet ein zylindrisches Gehäuse 64, das an der Seitenwand 56 des Gehäuses 52 befestigt ist, und einen ringförmigen Rotationskörper 66, der im Inneren des Gehäuses 64 drehbar aufgenommen ist und durch den oben beschriebenen Antriebsteil gedreht wird.
In dem Rotationskörper 66 ist ein mittlerer Öffnungsteil 68 ausgebildet, der den vorstehenden Teil der Spindel der Schneidvorrichtung aufnehmen kann. In einer Endfläche 66a des Rotationskörpers 66 sind in Abständen in Umfangsrichtung abwechselnd mehrere Sauglöcher 70 und mehrere Stifte 72 angeordnet. Jedes Saugloch 70 ist mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle verbunden. Die Stifte 72 sind bei solchen Positionen (in 5 veranschaulichten Positionen) positioniert, dass sie von der Endfläche 66a des Rotationskörpers 66 durch eine nicht veranschaulichte Feder, die in dem Rotationskörper 66 eingebaut ist, hervorstehen. Wenn sie in Richtung der Innenseite des Rotationskörpers 66 gedrückt werden, werden die Stifte 72 zudem durch ein Zusammenziehen der Feder im Inneren des Rotationskörpers 66 aufgenommen. Darüber hinaus sind die Stifte 72 in Übereinstimmung mit Positionen von in der Mutter ausgebildeten Stiftlöchern angeordnet.
In der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 kann die Mutter zum Fixieren der Schneidklinge 36 an der Spindel der Schneidvorrichtung durch ein Außengewinde, das an dem Vorsprungsteil der Spindel ausgebildet ist, angeschraubt und abgeschraubt (abgenommen) werden, indem der Rotationskörper 66 durch den Antriebsteil in einem Zustand gedreht wird, in dem eine Saugkraft durch die Saugquelle für jedes Saugloch 70 erzeugt wird, um die Mutter unter Saugwirkung durch den Mutterhalteteil 50 zu halten, und die Stifte 72 werden in die Stiftlöcher eingeführt, die in der Mutter ausgebildet sind.
In einem Fall, in dem die Positionen der Stifte 72 des Mutterhalteteils 50 von den Positionen der Stiftlöcher der Mutter abweichen, wenn die Mutter von dem Vorsprungsteil der Spindel abgeschraubt (abgenommen) wird, während der Rotationskörper 66 durch den Antriebsteil gedreht wird, nachdem die Endfläche 66a des Rotationskörpers 66 an der Endfläche der Mutter positioniert ist, die an dem Vorsprungsteil der Spindel angebracht ist, und die Stifte 72 im Inneren des Rotationskörpers 66 aufgenommen sind, wobei die Stifte 72 durch die Feder herausgedrückt werden, wenn die Positionen der Stifte 72 mit den Positionen der Stiftlöcher ausgerichtet sind, sodass die Stifte 72 in die Stiftlöcher eingeführt werden.
Die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6, die wie oben beschrieben eingerichtet sein kann, ist, wie in 1 veranschaulicht, bei der veranschaulichten Ausführungsform im Inneren eines Rahmenkörpers 74 angeordnet. Der Rahmenkörper 74 wird durch den Hebe-/Senktisch 76 in der Y-Achsenrichtung beweglich unterstützt, und der Hebe-/Senktisch 76 wird auf so eine Weise durch ein Grundgestell 78 unterstützt, dass er imstande ist, in der Z-Achsenrichtung aufzusteigen und abzusinken.
Unter Bezugnahme auf 6 zusammen mit 1 beinhaltet der Rahmenkörper 74 einen Bodenteil 80 mit einer rechtwinkligen Plattenform, vier Stützsäulen 82, die sich von vier Ecken der oberen Fläche des Bodenteils 80 nach oben erstrecken, und einen plattenförmigen Deckenteil 84 (siehe 1), der an den oberen Enden der jeweiligen Stützsäulen 82 befestigt ist. An der unteren Fläche des Bodenteils 80 ist ein Paar Führungskomponenten 86 mit einem Abstand in der X-Achsenrichtung angeordnet, bei denen sich in der Y-Achsenrichtung erstreckende Nuten ausgebildet sind.
Der Hebe-/Senktisch 76 beinhaltet eine rechtwinklige obere Platte 88 und vier kreissäulenförmige Beinteile 90, die sich von vier Ecken der unteren Fläche der oberen Platte 88 nach unten erstrecken. Ein Paar Führungsschienen 92, die sich in der Y-Achsenrichtung mit einem Abstand in der X-Achsenrichtung erstrecken, sind an der oberen Fläche der oberen Platte 88 angeordnet, und das Paar Führungsschienen 92 passt verschiebbar in die Nuten 86a des Paars von Führungskomponenten 86 des Rahmenkörpers 74.
Darüber hinaus ist der Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 an der oberen Fläche der oberen Platte 88 des Hebe-/Senktischs 76 angeordnet. Der Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 weist eine Kugelspindel 94, die sich in der Y-Achsenrichtung zwischen dem Paar Führungsschienen 92 erstreckt, und einen Motor 96 auf, der die Kugelspindel 94 dreht. Ein nicht veranschaulichter Mutterteil der Kugelspindel 94 ist an der unteren Fläche des Bodenteils 80 des Rahmenkörpers 74 befestigt.
Der Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 wandelt eine Rotationsbewegung des Motors 96 durch die Kugelspindel 94 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung zu dem Rahmenkörper 74, um den Rahmenkörper 74 entlang des Paars von Führungsschienen 92 in der Y-Achsenrichtung zu bewegen. Wie oben ist der Rahmenkörper 74, in dem die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 angeordnet ist, durch die Führungsschienen 92 verschiebbar unterstützt, die an dem Hebe-/Senktisch 76 angeordnet sind und sich in der Y-Achsenrichtung erstrecken, und die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 wird durch den Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 in der Y-Achsenrichtung relativ zu der Schneidklingen-Lagereinheit 4 an der Betriebsposition und der Evakuierungsposition positioniert.
Die oben beschriebene Betriebsposition ist eine Position, bei welcher der Klingenhalteteil 48 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 nahe der Schneidklingen-Lagereinheit 4 ist und ist eine Position, bei der die durch die Schneidklingen-Lagereinheit 4 unterstützte Schneidklinge 36 durch den Klingenhalteteil 48 unter Saugwirkung gehalten werden kann. Darüber hinaus ist die oben beschriebene Evakuierungsposition eine Position, bei welcher der Klingenhalteteil 48 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 weiter von der Schneidklingen-Lagereinheit 4 getrennt ist als an der oben beschriebenen Betriebsposition.
Darüber hinaus ist der Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 der veranschaulichten Ausführungsform auf so eine Weise eingerichtet, dass, wenn der Motor 96 angehalten worden ist, eine Bewegung der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der Y-Achsenrichtung zusammen mit dem Rahmenkörper 74 zugelassen wird, wenn eine Druckkraft gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert auf die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der Y-Achsenrichtung wirkt.
Wie in 6 veranschaulicht, beinhaltet das Grundgestell 78 einen Rahmen 98 und eine rechtwinklige Basisplatte 100, die an dem oberen Teil des Rahmens 98 befestigt ist. Vier kreisförmige Löcher 102, in welche die Beinteile 90 des Hebe-/Senktischs 76 verschiebbar eingeführt werden, sind an vier Ecken der Basisplatte 100 ausgebildet. Darüber hinaus ist ein Innengewinde 104 an dem mittleren Teil der Basisplatte 100 ausgebildet.
Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 6 fortgeführt. Der Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10 ist mit dem Hebe-/Senktisch 76 und dem Grundgestell 78 gekoppelt. Der Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10 beinhaltet eine Kugelspindel 106, die sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, einen Motor 108, der die Kugelspindel 106 dreht, und eine Kopplungsplatte 110, die an dem oberen Ende des Motors 108 befestigt ist. Die Kugelspindel 106 ist in das Innengewinde 104 der Basisplatte 100 geschraubt. Die Kopplungsplatte 110 ist an der unteren Fläche der oberen Platte 88 des Hebe-/Senktischs 76 durch ein geeignetes Kopplungselement, wie zum Beispiel ein nicht veranschaulichter Bolzen, befestigt.
Der Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10 bewegt den Rahmenkörper 74, in dem die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 angeordnet ist, durch Umwandeln einer Drehbewegung des Motors 108 über die Kugelspindel 106 in eine lineare Bewegung und Anheben oder Absenken des Hebe-/Senktischs 76 relativ zu dem Grundgestell 78 in der Z-Achsenrichtung.
Unter Bezugnahme auf 7 ist die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 an einem ersten Bewegungskörper 112 angeordnet, der im Inneren des Rahmenkörpers 74 angeordnet ist. Der erste Bewegungskörper 112 ist in einem Zustand verschiebbar unterstützt, in dem er durch erste Führungsschienen 116 aufgehängt ist, die bei dem unteren Teil eines zweiten Bewegungskörpers 114 angeordnet sind und sich in der X-Achsenrichtung erstrecken. Der zweite Bewegungskörper 114 wird in einem Zustand verschiebbar unterstützt, in dem er durch zweite Führungsschienen 118 aufgehängt ist, die an dem Deckenteil 84 des Rahmenkörpers 74 angeordnet sind und sich in der X-Achsenrichtung erstrecken.
Der erste Bewegungskörper 112 weist einen Hauptkörper 120 mit einer rechtwinkligen Plattenform auf. Ein kreisförmiges Loch 122 ist bei dem mittleren Teil des Hauptkörpers 120 ausgebildet. Die Z-Welle 46 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 ist in das kreisförmige Loch 122 eingeführt, und die Z-Welle 46 ist undrehbar an dem Hauptkörper 120 befestigt. Wenn der Motor der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6, die mit der Z-Welle 46 gekoppelt ist, angetrieben wird, dreht sich das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 relativ zu dem ersten Bewegungskörper 112, und die Klingenhalteteile 48 und die Mutterhalteteile 50 sind in vorgegebenen Ausrichtungen positioniert.
An der oberen Fläche des Hauptkörpers 120 des ersten Bewegungskörpers 112 ist ein Paar geführte Komponenten 124, in denen Nuten 124a ausgebildet sind, die sich in der X-Achsenrichtung erstrecken, mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung angeordnet, und ist ein Block 126 befestigt, in dem ein sich in der X-Achsenrichtung erstreckendes Durchgangsloch 126a ausgebildet ist.
Der zweite Bewegungskörper 114 weist einen Hauptkörper 128 mit einer rechtwinkligen Plattenform auf, und das Paar erster Führungsschienen 116 ist an der unteren Fläche des Hauptkörpers 128 mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung angeordnet. Die ersten Führungsschienen 116 passen verschiebbar in die Nuten 124a des Paars von Führungskomponenten 124 des ersten Bewegungskörpers 112, und der erste Bewegungskörper 112 wird in einem Zustand verschiebbar unterstützt, in dem er durch die ersten Führungsschienen 116 aufgehängt ist, die in dem zweiten Bewegungskörper 114 angeordnet sind.
Ein erster X-Achsen-Bewegungsmechanismus, der den ersten Bewegungskörper 112 in der X-Achsenrichtung relativ zu dem zweiten Bewegungskörper 114 bewegt, ist unter dem Hauptkörper 128 des zweiten Bewegungskörpers 114 angeordnet. Der erste X-Achsen-Bewegungsmechanismus der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet einen Pneumatikzylinder 130. Ein Zylinderrohr 130a des Pneumatikzylinders 130 ist an der unteren Fläche des Hauptkörpers 128 befestigt und erstreckt sich zwischen dem Paar erster Führungsschienen 116 in der X-Achsenrichtung. Der Kopf einer Kolbenstange 130b des Pneumatikzylinders 130 passt in und ist gekoppelt mit dem Durchgangsloch 126a des Blocks 126 des ersten Bewegungskörpers 112.
Der Pneumatikzylinder 130 als der erste X-Achsen-Bewegungsmechanismus bewegt den ersten Bewegungskörper 112 in der X-Achsenrichtung entlang der ersten Führungsschienen 116 relativ zu dem zweiten Bewegungskörper 114, indem er die Kolbenstange 130b dazu bringt, sich vor und zurück zu bewegen.
An der oberen Fläche des Hauptkörpers 128 des zweiten Bewegungskörpers 114 ist ein Paar geführte Komponenten 132, in denen Nuten 132a ausgebildet sind, mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung angeordnet, die sich in der X-Achsenrichtung erstrecken, und ist ein Block 134 befestigt, in dem ein sich in der X-Achsenrichtung erstreckendes Innengewinde 134a ausgebildet ist.
Das Paar zweite Führungsschienen 118 ist an der unteren Fläche des Deckenteils 84 des Rahmenkörpers 74 mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung angeordnet. Die zweiten Führungsschienen 118 passen verschiebbar in die Nuten 132a des Paars geführter Komponenten 132 des zweiten Bewegungskörpers 114, und der zweite Bewegungskörper 114 wird in einem Zustand verschiebbar unterstützt, in dem er durch die zweiten Führungsschienen 118 aufgehängt ist, die an der unteren Fläche des Deckenteils 84 angeordnet sind.
Ein zweiter X-Achsen-Bewegungsmechanismus 136, der den zweiten Bewegungskörper 114 in der X-Achsenrichtung relativ zu dem Deckenteil 84 bewegt, ist unter dem Deckenteil 84 des Rahmenkörpers 74 angeordnet. Der zweite X-Achsen-Bewegungsmechanismus 136 der veranschaulichten Ausführungsform weist eine Kugelspindel 138 auf, die sich zwischen dem Paar zweiter Führungsschienen 118 und einem Motor 140, der die Kugelspindel 138 dreht, in der X-Achsenrichtung erstreckt. Die Kugelspindel 138 ist in das Innengewinde 134a des Blocks 134 des zweiten Bewegungskörpers 114 geschraubt, und der Motor 140 ist an der unteren Fläche des Deckenteils 84 befestigt.
Der zweite X-Achsen-Bewegungsmechanismus 136 wandelt eine Rotationsbewegung des Motors 140 durch die Kugelspindel 138 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung zu dem zweiten Bewegungskörper 114, um den zweiten Bewegungskörper 114 in der X-Achsenrichtung entlang der zweiten Führungsschienen 118 relativ zu dem Deckenteil 84 zu bewegen.
Der X-Achsen-Bewegungsmechanismus 12 der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet den Pneumatikzylinder 130 als den ersten X-Achsen-Bewegungsmechanismus und den zweiten X-Achsen-Bewegungsmechanismus 136, der die Kugelspindel 138 und den Motor 140 aufweist. In der veranschaulichten Ausführungsform kann die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 dazu gebracht werden, sich über eine Bewegung des ersten Bewegungskörpers 112 durch den Pneumatikzylinder 130 als erster X-Achsen-Bewegungsmechanismus schnell in der X-Achsenrichtung vorzubewegen. Zudem kann eine Feineinstellung der Position der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der X-Achsenrichtung durch eine Bewegung des zweiten Bewegungskörpers 114 über den zweiten X-Achsen-Bewegungsmechanismus 136 auf einfache Weise ausgeführt werden. Wie oben ist die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 eingerichtet, imstande zu sein, sich durch den ersten Bewegungskörper 112 und den zweiten Bewegungskörpers 114 in der X-Achsenrichtung fortzubewegen.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 bis 13 eine Schneidvorrichtung 170 beschrieben, an der die oben beschriebene Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 angebracht ist.
Wie in 8 veranschaulicht, beinhaltet die Schneidvorrichtung 170 einen Spanntisch 172, der ein Werkstück hält, Schneideinheiten 174, in denen Schneidklingen angebracht sind, welche das durch den Spanntisch 172 gehaltene Werkstück schneiden, einen X-Achsen-Vorschubmechanismus 176, der eine Relativbewegung (Bearbeitungsvorschub) des Spanntischs 172 und der Schneideinheiten 174 in der X-Achsenrichtung ausführt, Y-Achsen-Anstellmechanismen 178, die eine Relativbewegung (Anstellung) des Spanntischs 172 und der Schneideinheit 174 in der Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung ausführen, und Z-Achsen-Zuführmechanismen 180, die eine Einschnittzufuhr der Schneideinheit 174 in der Z-Achsenrichtung senkrecht zu sowohl der X-Achsenrichtung als auch der Y-Achsenrichtung ausführt.
Bezugnehmend auf 8 und 9 beinhaltet die Schneidvorrichtung 170 eine bewegliche X-Achsenplatte 184, die über der oberen Fläche der Basis 182 angeordnet ist (siehe 8), welche in der X-Achsenrichtung beweglich ist, eine Stützsäule 186, die an der oberen Fläche der beweglichen X-Achsenplatte 184 angebracht ist, und eine Abdeckplatte 188, die an dem oberen Ende der Stützsäule 186 befestigt ist. In der Abdeckplatte 188 ist eine kreisförmige Öffnung 188a ausgebildet. Der Spanntisch 172 ist drehbar an dem oberen Ende der Stützsäule 186 angebracht und erstreckt sich durch die kreisförmige Öffnung 188a der Abdeckplatte 188, um sich aufwärts zu erstrecken. Der Spanntisch 172 wird durch einen nicht veranschaulichten Motor mit der Z-Achsenrichtung als axiale Mitte gedreht, der in der Stützsäule 186 eingebaut ist.
Wie in 9 veranschaulicht, ist ein poröser, kreisförmiger Saugwirkung-Haftspanntisch 190, der mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle verbunden ist, bei dem oberen Endteil des Spanntischs 172 angeordnet. Der Spanntisch 172 hält ein Werkstück, das an der oberen Fläche des Saugwirkung-Haftspanntischs 190 unter Saugwirkung gehalten wird, indem für die obere Fläche des Saugwirkung-Haftspanntischs 190 durch die Saugquelle eine Saugkraft erzeugt wird. Wie bei dem obigen Spanntisch 172 dient die obere Fläche des Saugwirkung-Haftspanntischs 190 als Haltefläche, die das Werkstück hält, und die Haltefläche ist auf der durch die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung definierte XY-Ebene positioniert. Darüber hinaus sind mehrere Klammern 192 an der Umfangskante des Spanntischs 172 mit Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet.
Wie in 9 veranschaulicht, weist der X-Achsen-Zuführmechanismus 176 eine Kugelspindel 198, die mit der beweglichen X-Achsenplatte 184 gekoppelt ist und sich in der X-Achsenrichtung erstreckt, und einen Motor 200 auf, der die Kugelspindel 198 dreht. Der X-Achsen-Zuführmechanismus 176 wandelt eine Rotationsbewegung des Motors 200 durch die Kugelspindel 198 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung zu der beweglichen X-Achsenplatte 184, um die bewegliche X-Achsenplatte 184 entlang von Führungsschienen 182a an der Basis 182 zu bewegen, und einen Bearbeitungsvorschub des Spanntischs in der X-Achsenrichtung auszuführen.
Wie in 8 veranschaulicht, beinhaltet die Schneidvorrichtung 170 einen portalförmigen Rahmen 202, der quer über dem Spanntisch 172 angeordnet ist. Der Rahmen 202 weist ein Paar Stützsäulen 204, die sich von der oberen Fläche der Basis 182 aus mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung nach oben erstrecken, und einen Träger 206 auf, der ausgeführt ist, um den Abstand zwischen den oberen Enden des Paars von Stützsäulen 204 zu überbrücken und sich in der Y-Achsenrichtung zu erstrecken.
Das Paar Schneideinheiten 174 ist an einer Seitenfläche des Trägers 206 auf einer Seite (Seitenfläche auf der Rückseite in 8) mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung angeordnet. In der Schneidvorrichtung 170 der veranschaulichten Ausführungsform ist das Paar Schneideinheiten 174 auf so eine Weise angeordnet, dass die Schneidklingen 36 einander zugewandt sind, und eine Schneidbearbeitung des durch den Spanntisch 172 gehaltenen Werkstücks kann durch das Paar Schneidklingen 36 gleichzeitig ausgeführt werden. Die Anzahl der Schneideinheiten 174 kann eins sein.
Wie in 10 veranschaulicht, beinhaltet jede Schneideinheit 174 eine rechtwinklige, bewegliche Y-Achsen-Komponente 208, die durch die Seitenfläche des Trägers 206 auf der einen Seite in der Y-Achsenrichtung bewegbar unterstützt wird, eine bewegliche Z-Achsen-Komponente 210, die auf so eine Weise durch die bewegliche Y-Achsen-Komponente 208 unterstützt wird, dass sie imstande ist, in der Z-Achsenrichtung aufzusteigen und sich abzusenken, und weist als Querschnittsform eine L-Form auf, und ein Spindelgehäuse 212, das an dem unteren Ende der beweglichen Z-Achsen-Komponente 210 befestigt ist.
Ein Paar Führungsnuten 208a, die sich mit einem Abstand in der Z-Achsenrichtung in der Y-Achsenrichtung erstrecken, sind in einer Seitenfläche der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 auf einer Seite ausgebildet (Seitenfläche an der vorderen Seite in 10), und die Führungsnuten 208a sind verschiebbar mit einem nicht veranschaulichten Paar Führungsschienen gekoppelt, die sich auf der Seitenfläche des Trägers 206 auf der einen Seite mit einem Abstand in der Aufwärts-Abwärts-Richtung in der Y-Achsenrichtung erstrecken.
Der Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 weist eine Kugelspindel 214, die sich nahe der Seitenfläche des Trägers 206 auf der einen Seite in der Y-Achsenrichtung erstreckt, und einen Motor 216 auf, der die Kugelspindel 214 dreht. Die Kugelspindel 214 ist mit der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 gekoppelt. Der Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 wandelt eine Drehbewegung des Motors 216 durch die Kugelspindel 214 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208, um eine Anstellung der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 in der Y-Achsenrichtung entlang der Führungsschienen auszuführen, die an der Seitenfläche des Trägers 206 auf der einen Seite angehängt sind.
Darüber hinaus ist der Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 der veranschaulichten Ausführungsform auf so eine Weise eingerichtet, dass, wenn der Motor 216 angehalten worden ist, eine Bewegung des Spindelgehäuses 212 in der Y-Achsenrichtung zusammen mit der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 zugelassen wird, wenn eine Druckkraft gleich oder größer als ein vorgegebener Wert in der Y-Achsenrichtung auf das Spindelgehäuse 212 wirkt.
Ein Paar nicht veranschaulichter Führungsschienen, das sich mit einem Abstand in der Y-Achsenrichtung in der Z-Achsenrichtung erstreckt, ist an der Seitenfläche der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 auf der anderen Seite (in 10 die Seitenfläche auf der Rückseite) ausgebildet, und die bewegliche Z-Achsen-Komponente 210 weist ein Paar nicht veranschaulichte Führungsnuten auf, die verschieblich an dem Paar Führungsschienen der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 gekoppelt sind.
Der Z-Achsen-Zuführmechanismus 180 weist eine nicht veranschaulichte Kugelspindel, die mit der beweglichen Z-Achsen-Komponente 210 gekoppelt ist und sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, und einen Motor 218 auf, der diese Kugelspindel dreht. Der Z-Achsen-Zuführmechanismus 180 wandelt eine Drehbewegung des Motors 218 durch die Kugelspindel in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung zu der beweglichen Z-Achsen-Komponente 210, um eine EinschnittZufuhr der beweglichen Z-Achsen-Komponente 210 in der Z-Achsenrichtung entlang der Führungsschienen der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 auszuführen.
Bezugnehmend auf 11 wird eine kreissäulenförmige Spindel 220 auf so eine Weise durch das Spindelgehäuse 212 unterstützt, dass sie imstande ist, sich mit der Y-Achsenrichtung als axiale Mitte zu drehen. Zudem ist ein nicht veranschaulichter Motor, der die Spindel 220 dreht, in dem Spindelgehäuse 212 aufgenommen. Die Schneidklinge 36, die ein Werkstück schneidet, ist durch eine Mutter 222 anbringbar und abnehmbar an dem Kopf der Spindel 220 befestigt.
Eine Klingenabdeckung 224, welche die Schneidklinge 36 abdeckt, ist an dem Kopf des Spindelgehäuses 212 angebracht. Die Klingenabdeckung 224 weist eine erste Abdeckkomponente 224a, die an dem Kopf des Spindelgehäuses 212 befestigt ist, und eine zweite Abdeckkomponente 224b auf, die an dem Kopf der ersten Abdeckkomponente 224a beweglich angebracht ist. Die zweite Abdeckkomponente 224b ist eingerichtet, um durch einen nicht veranschaulichten, geeigneten Aktuator, wie zum Beispiel ein Pneumatikzylinder in der X-Achsenrichtung bewegt zu werden. Die zweite Abdeckkomponente 224b ist zum Zeitpunkt eines Wechsels der Schneidklinge 36 bei einer in 11 veranschaulichten Öffnungsposition positioniert und ist zum Zeitpunkt einer Schneidbearbeitung bei einer in 10 veranschaulichten Schließposition positioniert.
Wie in 12 veranschaulicht, ist ein ringförmiger Flansch 226, der in der radialen Richtung nach außen hervorsteht, an der Außenumfangsfläche der Spindel 220 an der Kopfseite angeordnet. Eine ringförmige Aussparung 226a ist in der radialen Richtung in der Kopffläche des Flansches 226 auf einem Innenseitenteil ausgebildet, und ein Teil auf der Außenumfangsseite bei der Kopffläche des Flansches 226 ist ein ringförmiger Aufnahmeteil 226b, der in der axialen Richtung hervorsteht. Darüber hinaus ist ein Vorsprungsteil 228, der von der Mitte des Flansches 226 hervorsteht, auf der Seite angeordnet, die näher an dem Kopf als an dem Flansch 226 ist. Eine Schraube 228a ist in der Außenumfangsfläche des Kopfteils des Vorsprungsteils 228 ausgebildet.
Der Vorsprungsteil 228 wird in den mittleren Öffnungsteil 38a der Schneidklinge 36 eingeführt, und die Schraube 228a des Vorsprungsteils 228 und die Mutter 222 werden miteinander verschraubt (aneinander montiert). Dadurch wird die Schneidklinge 36 durch den Aufnahmeteil 226b des Flansches 226 und die Mutter 222 eingespannt und ist an dem Vorsprungsteil 228 anbringbar und abnehmbar befestigt. Darüber hinaus sind in einer Seitenfläche der Mutter 222 mehrere Stiftlöcher 222a, in welche die Stifte 72 des Mutterhalteteils 50 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 eingeführt werden, mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Wie in 8 veranschaulicht, sind auf der Seitenfläche des Trägers 206 des Rahmens 202 auf der anderen Seite (in 8 die Seitenfläche auf der vorderen Seite) ein Paar Bildgebungseinheiten 230 in der Y-Achsenrichtung beweglich angebracht, die ein durch den Spanntisch 172 gehaltenes Werkstück abbilden, und ein Paar Bewegungsmechanismen 232, welche die Bildgebungseinheit 230 in der Y-Achsenrichtung bewegen, sind angebracht.
Die Bewegungsmechanismen 232 weisen eine Kugelspindel 234, die sich nahe der Seitenfläche des Trägers 206 auf der anderen Seite in der Y-Achsenrichtung erstreckt, und einen Motor 236 auf, der die Kugelspindel 234 dreht. Die Kugelspindel 234 ist mit der Bildgebungseinheit 230 gekoppelt. Darüber hinaus wandelt der Bewegungsmechanismus 232 eine Drehbewegung des Motors 236 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung zu der Bildgebungseinheit 230, um die Bildgebungseinheit 230 entlang von Führungsschienen 206a in der Y-Achsenrichtung zu bewegen, die an der Seitenfläche des Trägers 206 auf der anderen Seite angebracht sind. Die Bildgebungseinheiten 230 sind zum Beispiel Kameras einschließlich eines Bildgebungselements, eines optischen Systems, usw. Die Anzahl an Bildgebungseinheiten 230 kann eins sein.
Wenn eine Schneidbearbeitung für ein Werkstück, wie zum Beispiel für einen Wafer, durch Verwendung der Schneidvorrichtung 170 ausgeführt wird, wird als erstes eine Saughaftung des Werkstücks an dem Spanntisch 172 verursacht. Nachfolgend wird der Spanntisch 172 durch den X-Achsen-Zuführmechanismus 176 zu der unteren Seite der Bildgebungseinheit 230 bewegt. Zudem wird die Position der Bildgebungseinheit 230 durch den Bewegungsmechanismus 232 in der Y-Achsenrichtung eingestellt. Als Nächstes wird das Werkstück durch die Bildgebungseinheit 230 von der oberen Seite abgebildet, und ein Schneidbereich in dem Werkstück wird erfasst.
Auf Grundlage des Schneidbereichs in dem Werkstück, der durch die Bildgebungseinheit 230 erfasst wird, wird nachfolgend der Spanntisch 172 gedreht, und die Ausrichtung des Schneidbereichs in dem Werkstück in Bezug auf die Schneidklingen 36 der Schneideinheiten 174 wird eingestellt. Als Nächstes wird der Spanntisch 172 durch den X-Achsen-Zuführmechanismus 176 in der X-Achsenrichtung bewegt, und die Spindelgehäuse 212 werden durch die Y-Achsen-Zuführmechanismen 178 in der Y-Achsenrichtung bewegt, um das Paar Schneidklingen 36 oberhalb des Schneidbereichs in dem Werkstück zu positionieren.
Nachfolgend werden die Spindelgehäuse 212 durch die Z-Achsen-Zuführmechanismen 180 abgesenkt, und die sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Schneidkanten 40 der Schneidklingen 36 werden dazu gebracht, in den Schneidbereich in das Werkstück zu schneiden. Zudem wird ein Bearbeitungsvorschub des Spanntischs 172 in der X-Achsenrichtung ausgeführt, während Schneidwasser zu den Teilen geführt wird, in welche die Schneidkanten 40 der Schneidklingen 36 schneiden. Dadurch wird eine vorbestimmte Schneidbearbeitung für den Schneidbereich in dem Werkstück ausgeführt. Die oben beschriebene Schneidbearbeitung wird auf geeignete Weise wiederholt, wobei eine Anstellung des Spindelgehäuses 212 durch die Y-Achsen-Zuführmechanismen 178 in der Y-Achsenrichtung ausgeführt wird, und die Schneidbearbeitung für den gesamten Schneidbereich des Werkstücks ausgeführt wird. Das schneidbearbeitete Werkstück, für das der Schneidschritt abgeschlossen ist, wird zu dem nächsten Schritt befördert.
Wenn der Schneidschritt wiederholt ausgeführt wird, nutzt sich die Schneidklinge 36 ab. Wenn der Verschleiß der Schneidklinge 36 ein vorbestimmtes Ausmaß erreicht hat, wird die Schneidgenauigkeit nicht gehalten, und daher muss die an dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 angebrachte Schneidklinge 36 durch die neue Schneidklinge 36 ersetzt werden. Selbst in einem Fall, in dem der Verschleiß der Schneidklinge 36, die an dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 angebracht ist, das vorbestimmte Ausmaß nicht erreicht hat, ist darüber hinaus in einigen Fällen ein Wechsel der Schneidklinge 36 notwendig, die für das Material des Werkstücks geeignet ist, wenn eine Schneidbearbeitung für ein Werkstück aus einem Material ausgeführt wird, das sich von dem Material des Werkstücks unterscheidet, für das zuvor eine Schneidbearbeitung ausgeführt worden ist.
Wie in 13 veranschaulicht, ist die Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 bei der veranschaulichten Ausführungsform, welche die Schneidklinge 36 der Schneidvorrichtung 170 automatisch ersetzen kann, an der Schneidvorrichtung 170 angebracht. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Wechsel der Schneidklingen 36 durch Verwendung der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 beschrieben.
Wie in 13 veranschaulicht, ist die Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 in der X-Achsenrichtung auf der entfernten Seite der Schneidvorrichtung 170 angeordnet und kann von der hinteren Seite an der Schneidvorrichtung 170 angebracht werden, die bereits an einen Benutzer geliefert worden ist. Wenn die an der Schneidvorrichtung 170 angebrachten Schneidklingen 36 durch Verwendung der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 ersetzt werden, wird als erstes der Endlosriemen 22 der Schneidklingen-Lagereinheit 4 gedreht und der Stützschaft 24, der die neuen Schneidklingen 36 unterstützt, welche in die Schneidvorrichtung 170 getragen werden sollen, wird an einer vorbestimmten Position positioniert (zum Beispiel einer Position bei dem untersten Ende der Trajektorie des Stützschafts 24).
Durch nachfolgendes Drehen des Gehäuses 52 über den mit der Z-Welle 46 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 gekoppelten Motor, wird die Seitenwand 56 des Gehäuses 52, an welcher der Klingenhalteteil 48 angebracht ist, entlang der X-Achsenrichtung ausgerichtet, und der Klingenhalteteil 48 wird dazu gebracht, der Schneidklingen-Lagereinheit 4 zugewandt zu sein. Des Weiteren werden der X-Achsen-Bewegungsmechanismus 12 und der Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10 betätigt, und die Position des Klingenhalteteils 48 in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung wird eingestellt, um es dem Schaftteil 34 des Stützschafts 24 an der oben beschriebenen vorgegebenen Position zu ermöglichen, in den mittleren Öffnungsteil 60 (siehe 5) des Klingenhalteteils 48 eingeführt zu werden.
Wie in 15 veranschaulicht, wird als Nächstes der Rahmenkörper 74 durch den Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 in der Y-Achsenrichtung bewegt, und die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 wird an der Betriebsposition positioniert, bei der die Schneidklinge 36, die durch den Stützschaft 24 unterstützt wird, durch den Klingenhalteteil 48 gehalten werden kann. Dadurch wird der Schaftteil 34 des Stützschafts 24 bei der oben beschriebenen vorgegebenen Position in den mittleren Öffnungsteil 60 des Klingenhalteteils 48 eingeführt. Zudem wird die Endfläche 58 des Klingenhalteteils 48 mit der Endfläche der Schneidklinge 36 in Kontakt gebracht, die auf der Kopfseite des Schaftteils 34 angeordnet ist. Nachfolgend wird für jedes Saugloch 62 des Klingenhalteteils 48 eine Saugkraft erzeugt, und die auf der Kopfseite des Schaftteils 34 angeordnete Schneidklinge 36 wird durch den Klingenhalteteil 48 unter Saugwirkung gehalten.
Als Nächstes wird der Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 betätigt, und die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 wird von der Schneidklingen-Lagereinheit 4 in der Y-Achsenrichtung getrennt und bei der Evakuierungsposition positioniert. Danach wird das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 um 180° gedreht, um den Klingenhalteteil 48 auf der Seite, die dem Klingenhalteteil 48, der die Schneidklinge 36 unter Saugwirkung hält, gegenüberliegt, dazu zu bringen, der Schneidklingen-Lagereinheit 4 zugewandt zu sein.
Als Nächstes wird der Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 betätigt, und die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 wird an der Betriebsposition positioniert, bei der die Schneidklinge 36 des Stützschafts 24 durch den Klingenhalteteil 48 auf der gegenüberliegenden Seite gehalten werden kann. Nachfolgend wird für jedes Saugloch 62 des Klingenhalteteils 48 auf der gegenüberliegenden Seite eine Saugkraft erzeugt, und die auf der Kopfseite des Schaftteils 34 angeordnete Schneidklinge 36 wird durch den Klingenhalteteil 48 unter Saugwirkung gehalten. Dies ruft einen Zustand hervor, in dem die neuen Schneidklingen 36 unter Saugwirkung durch das Paar Klingenhalteteile 48 einander gegenüberliegend in den vier Klingenhalteteilen 48 gehalten werden.
Wie in 16 veranschaulicht, wird als Nächstes der Rahmenkörper 74 durch den Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 in der Y-Achsenrichtung bewegt. Zudem wird der Hebe-/Senktisch 76 durch den Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10 in der Z-Achsenrichtung bewegt. Dadurch wird die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 von der Schneidklingen-Lagereinheit 4 getrennt und an der Evakuierungsposition positioniert. Zudem wird die Position der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung relativ zu der Schneidvorrichtung 170 eingestellt. Die Position der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der Y-Achsenrichtung liegt nach der Positionseinstellung zwischen dem Paar Schneideinheiten 174 der Schneidvorrichtung 170, und die Position der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der Z-Achsenrichtung ist nach der Positionseinstellung relativ zu der Haltefläche des Spanntischs 172 auf der oberen Seite.
Wie in 17 veranschaulicht, wird der erste Bewegungskörper 112 nachfolgend durch den Pneumatikzylinder 130 als der erste X-Achsen-Bewegungsmechanismus in der X-Achsenrichtung bewegt, und die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 wird dazu gebracht, sich in eine Richtung zwischen dem Paar Schneideinheiten 174 der Schneidvorrichtung 170 vorzubewegen. Wie in 18 veranschaulicht, wird als Nächstes der zweite Bewegungskörper 114 durch den zweiten X-Achsen-Bewegungsmechanismus 136 in der X-Achsenrichtung bewegt, und die Position der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der X-Achsenrichtung relativ zu dem Paar Schneideinheiten 174 wird eingestellt.
Insbesondere wird die Position in der X-Achsenrichtung bezüglich der Mittelpunkte des Paars neuer Schneidklingen 36, die durch das Paar Klingenhalteteilen 48 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 unter Saugwirkung gehalten werden, wird mit der Position in der X-Achsenrichtung bezüglich der Mittelpunkte des Paars Schneidklingen 36 ausgerichtet, das in dem Paar Schneideinheiten 174 montiert ist. Darüber hinaus werden der Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10 der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 oder die Z-Achsen-Zuführmechanismen 180 der Schneidvorrichtung 170 betätigt, und die Position in der Z-Achsenrichtung bezüglich der Mittelpunkte der Schneidklingen 36 der Klingenhalteteile 48 wird mit der Position in der X-Achsenrichtung bezüglich der Mittelpunkte der Schneidklingen 36 der Schneideinheiten 174 ausgerichtet.
Als Nächstes wird das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 um 60° gedreht, um das Paar Mutterhalteteile 50 dazu zu bringen, den Schneidklingen 36 des Paars von Schneideinheiten 174 zugewandt zu sein. Das Gehäuse 52 kann um 60° gedreht werden, bevor der erste und zweite Bewegungskörper 112 und 114 dazu gebracht werden, sich zu bewegen.
Nachfolgend wird die zweite Abdeckkomponente 224b der Klingenabdeckung 224 von jedem des Paars von Schneideinheiten 174 an der Öffnungsposition positioniert (siehe 11). Als Nächstes wird die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 der Schneidvorrichtung 170 in der Y-Achsenrichtung bewegt, und die Mutter 222, welche die Schneidklinge 36 an dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 befestigt, wird mit der Endfläche 66a des Rotationskörpers 66 des Mutterhalteteils 50 in Kontakt gebracht. Daraufhin werden die Stifte 72 des Mutterhalteteils 50 durch die Mutter 222 gedrückt und werden im Inneren des Rotationskörpers 66 aufgenommen. Zudem wird der Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 in dem mittigen Öffnungsteil 68 des Rotationskörpers 66 aufgenommen.
Wenn der Rotationskörper 66 des Mutterhalteteils 50 durch den Antriebsteil der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 gedreht wird, wird als Nächstes jeder Stift 72 in dem Stiftloch 222a der Mutter 222 montiert, wenn jeder Stift 22 mit dem Stiftloch 222a korrespondiert, und die Rotationsbewegung des Rotationskörpers 66 wird über jeden Stift 72 zu der Mutter 222 übertragen, und die Mutter 222 löst sich. Dies kann die Mutter 222 von dem Außengewinde 228a des Vorsprungsteils 228 der Schneideinheit 174 abschrauben (abnehmen). Darüber hinaus wird für jedes Saugloch 70 des Mutterhalteteils 50 eine Saugkraft erzeugt, und die abgenommene Mutter 222 wird unter Saugwirkung durch den Mutterhalteteil 50 gehalten.
Nachfolgend wird die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 von der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 getrennt. Zudem wird das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 um 60° gedreht, um den leeren Klingenhalteteil 48, der keine Klinge 36 unter Saugwirkung hält, dazu zu bringen, der Schneidklinge 36 der Schneideinheit 174 zugewandt zu sein.
Als Nächstes wird die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 angenähert, und der Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 der Schneideinheit 174 wird in den mittigen Öffnungsteil 60 des Klingenhalteteils 48 eingeführt. Zudem wird die Endfläche 58 des leeren Klingenhalteteils 48 mit der Endfläche der Schneidklinge 36 der Schneideinheit 174 in Kontakt gebracht. Nachfolgend wird für jedes Saugloch 62 des Klingenhalteteils 48 eine Saugkraft erzeugt, und die Schneidklinge 36 der Schneideinheit 174 wird durch den Klingenhalteteil 48 unter Saugwirkung gehalten.
Als Nächstes wird die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 von der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 getrennt. Zudem wird das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 um 60° gedreht, um den Klingenhalteteil 48, der die neue Schneidklinge 36 unter Saugwirkung hält, dazu zu bringen, dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 der Schneideinheit 174 zugewandt zu sein.
Nachfolgend wird die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 angenähert. Dann wird der Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 in den mittigen Öffnungsteil 38a der neuen Schneidklinge 36 eingeführt, und die Endfläche der Schneidklinge 36 wird mit dem Empfangsteil 226b des Flansches 226 der Spindel 220 in Kontakt gebracht. Als Nächstes wird die Saugkraft des Klingenhalteteils 48 deaktiviert, und die neue Schneidklinge 36 wird von dem Klingenhalteteil 48 zu dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 überführt.
Als Nächstes wird die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 von der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 getrennt. Zudem wird das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 um 60° gedreht, um den Mutterhalteteil 50, der die abgenommene Mutter 222 unter Saugwirkung hält, dazu zu bringen, wie in 19 veranschaulicht, dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 der Schneideinheit 174 zugewandt zu sein.
Nachfolgend wird die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 angenähert, und die durch den Mutterhalteteil 50 unter Saugwirkung gehaltene Mutter 222 wird an dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 montiert. Als Nächstes wird der Antriebsteil der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der Richtung betätigt, die zu der Richtung beim Abnehmen der Mutter 222 entgegengesetzt ist, und die Mutter 222 wird gedreht, um die Mutter 222 auf das Außengewinde 228a des Vorsprungsteils 228 zu schrauben.
Wenn die Mutter 222, wie in 20 veranschaulicht, auf das Außengewinde 228a geschraubt wird, wird die Schneideinheit 174, die das Vorsprungsteil 228 aufweist, durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 der Schneidvorrichtung 170 synchron mit der Geschwindigkeit bewegt, mit welcher sich der Vorsprungsteil 228 relativ zu der Mutter 222 aufgrund des Aufschraubens der Mutter 222 auf das Außengewinde 228a in der Y-Achsenrichtung bewegt (Geschwindigkeit, bei welcher sich der Vorsprungsteil 228 und die Mutter 222 relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung bewegen). Die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideinheit 174 ist in diesem Fall (Steigung der Mutter 222) x (Rotationsgeschwindigkeit der Mutter 222).
Wenn die Mutter 222 auf das Außengewinde 228a geschraubt wird, kann die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6, welche die Mutter 222 hält, alternativ durch den Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 synchron mit der Geschwindigkeit in der Y-Achsenrichtung bewegt werden, mit welcher sich die Mutter 222 aufgrund des Aufschraubens der Mutter 222 auf das Außengewinde 228a (Geschwindigkeit, bei welcher der Vorsprungsteil 228 und die Mutter 222 sich relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung bewegen) relativ zu dem Vorsprungsteil 228 in der Y-Achsenrichtung bewegt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 ist in diesem Fall wie bei der oben beschriebenen Schneideinheit 174 (Steigung der Mutter 222) x (Rotationsgeschwindigkeit der Mutter 222).
Dies kann die neue Schneidklinge 36 klemmen, welche durch den Empfangsteil bzw. Aufnahmeteil 226b des Flansches 226 der Spindel 220 und die Mutter 222 montiert werden soll, und die Schneidklinge 36 an dem Vorsprungsteil 228 der Spindel 220 befestigen.
Hier wird ein Fall beschrieben, bei dem die Mitte des Vorsprungsteils 228 von der Mitte der Mutter 222 abweicht, wenn die Mutter 222 auf das Außengewinde 228a des Vorsprungsteils 228 geschraubt wird.
Wenn die Schneideinheit 174 durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 in der Y-Achsenrichtung bewegt wird und versucht wird, die Mutter 222 zwangsweise auf das Außengewinde 228a zu schrauben, wirkt in einem Fall, in dem die Mitte des Vorsprungsteils 228 von der Mitte der Mutter 222 abweicht, eine Druckkraft gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert auf die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 und das Spindelgehäuse 212 in der Y-Achsenrichtung, da die Mutter 222 nicht ordnungsgemäß in das Außengewinde 228a eingreift.
Wie oben beschrieben, ist der Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 auf so eine Weise eingerichtet, dass, wenn der Motor 96 angehalten worden ist, eine Bewegung der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 in der Y-Achsenrichtung zusammen mit dem Rahmenkörper 74 zugelassen wird, wenn eine Druckkraft gleich dem oder größer als der vorgegebene Wert in der Y-Achsenrichtung auf die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 wirkt.
Selbst bei dem Versuch eines erzwungenen Aufschraubens der Mutter 222 auf das Außengewinde 228a durch Bewegen der Schneideinheit 174, welche den Vorsprungsteil 228 aufweist, in der Y-Achsenrichtung während eines Drehens der Mutter 222 in einem Fall, in dem die Mitte des Vorsprungsteils 228 von der Mitte der Mutter 222 abweicht, bewegt sich die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 aufgrund der Druckkraft und entkommt der Schneideinheit 174, sodass die Mutter 222 nicht auf das Außengewinde 228a geschraubt wird.
Darüber hinaus ist der Y-Achsen-Zuführmechanismus 178 der Schneidvorrichtung 170, wie oben beschrieben, auf so eine Weise eingerichtet, dass, wenn der Motor 216 angehalten worden ist, eine Bewegung des Spindelgehäuses 212 in der Y-Achsenrichtung zusammen mit der beweglichen Y-Achsen-Komponente 208 zugelassen wird, wenn eine Druckkraft gleich dem oder größer als der vorgegebene Wert in der Y-Achsenrichtung auf das Spindelgehäuse 212 wirkt.
Selbst bei dem Versuch eines erzwungenen Aufschraubens der Mutter 222 auf das Außengewinde 228a durch ein zu dem obigen gegensätzlichen Bewegen der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6, welche die Mutter 222 hält, in der Y-Achsenrichtung während eines Drehens der Mutter 222 in einem Fall, in dem die Mitte des Vorsprungsteils 228 von der Mitte der Mutter 222 abweicht, bewegt sich das Spindelgehäuse 212 der Schneideinheit 174 aufgrund der Druckkraft und weicht der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 aus, sodass die Mutter 222 nicht auf das Außengewinde 228a geschraubt wird.
Daher lässt sich die Mutter 222 in Übereinstimmung mit der veranschaulichten Ausführungsform nicht auf das Außengewinde 228a des Vorsprungsteils 228 schrauben, wenn die Mitte des Vorsprungsteils 228 von der Mitte der Mutter 222 abweicht. Daher kann gegen ein Auftreten eines Fressens zwischen dem Außengewinde 228a und der Mutter 222 vorgebeugt werden, und die auf die Mutter 222 ausgeübte Last kann abgeschwächt werden.
Darüber hinaus wird bevorzugt, dass die Ausführung dazu gebracht wird, eine Warnung an den Bediener auszugeben, wenn die Mutter 222 nicht auf das Außengewinde 228a geschraubt worden ist. Zum Beispiel kann die Warnung durch Anzeigen einer Warnanzeige auf einem Monitor umgesetzt werden, der mit der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 oder Schneidvorrichtung 170 verbunden ist. Alternativ kann die Warnung durch Ausgeben eines Warnsignals über einen Lautsprecher umgesetzt werden, der mit der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 oder der Schneidvorrichtung 170 verbunden ist. Wenn die Drehung des Rotationskörpers 66 des Mutterhalteteils 50 über einen vorbestimmten Zeitraum oder länger fortgeführt worden ist, kann bestimmt werden, dass die Mutter 222 nicht auf das Außengewinde 228a geschraubt worden ist.
Nunmehr wird die Beschreibung über das Wechselverfahren der Schneidklingen 36 wieder aufgenommen. Nachdem die Mutter 222 auf das Außengewinde 228a des Vorsprungsteils 228 geschraubt worden ist, wird die Saugkraft des Mutterhalteteils 50 deaktiviert. Nachfolgend wird die zweite Abdeckkomponente 224b der Klingenabdeckung 224 der Schneideinheit 174 bei der Schließposition positioniert. Das Abnehmen und Anbringen der Mutter 222 und der Schneidklinge 36, das oben beschrieben worden ist, kann für das Paar Schneideinheiten 174 gleichzeitig oder getrennt ausgeführt werden.
Als Nächstes werden der erste und zweite Bewegungskörper 112 und 114 dazu gebracht, sich zurückzuziehen. Zudem wird das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 um 60° gedreht, um ein Paar abgenommener Schneidklingen 36 dazu zu bringen, der Schneidklingen-Lagereinheit 4 zugewandt zu sein. Darüber hinaus wird der Endlosriemen 22 der Schneidklingen-Lagereinheit 4 gedreht, und der leere Stützschaft 24, der die Schneidklinge 36 nicht unterstützt, wird an einer vorbestimmten Position positioniert (zum Beispiel eine Position an dem untersten Ende in der Trajektorie des Stützschafts 24).
Nachfolgend werden der X-Achsen-Bewegungsmechanismus 12 und der Z-Achsen-Bewegungsmechanismus 10 betätigt, und die Position des Klingenhalteteils 48 in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung wird eingestellt, um es dem Schaftteil 34 des Stützschafts 24 bei der oben beschriebenen vorgegebenen Position zu ermöglichen, in den mittigen Öffnungsteil 38a der einen Schneidklinge 36 eingeführt zu werden, die durch den Klingenhalteteil 48 unter Saugwirkung gehalten wird.
Als Nächstes wird der Rahmenkörper 74 durch den Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 in der Y-Achsenrichtung bewegt, und der Schaftteil 34 des Stützschafts 24 an der oben beschriebenen vorgegebenen Position wird in dem mittigen Öffnungsteil 38a der einen Schneidklinge 36 eingeführt, die durch den Klingenhalteteil 48 unter Saugwirkung gehalten wird. Zudem wird die Endfläche der einen Schneidklinge 36 mit der Endfläche des Basisteils 32 des Stützschafts 24 in Kontakt gebracht. Nachfolgend wird die Saugkraft des Klingenhalteteils 48 deaktiviert, und die eine des Paars abgenommener Schneidklingen 36 wird zu dem Stützschaft 24 überführt.
Darüber hinaus wird die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 durch den Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 von der Schneidklingen-Lagereinheit 4 getrennt. Zudem wird das Gehäuse 52 der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 um 180° gedreht, um den Klingenhalteteil 48 auf der gegenüberliegenden Seite, der die andere des Paars abgenommener Schneidklingen 36 unter Saugwirkung hält, dazu zu bringen, der Schneidklingen-Lagereinheit 4 zugewandt zu sein. Als Nächstes wird der Rahmenkörper 74 durch den Y-Achsenrichtung-Positioniermechanismus 8 in der Y-Achsenrichtung bewegt, und der Schaftteil 34 des Stützschafts 24 wird bei der oben beschriebenen vorgegebenen Position in den mittigen Öffnungsteil 38a der anderen Schneidklinge 36 eingeführt, die auf der gegenüberliegenden Seite durch den Klingenhalteteil 48 unter Saugwirkung gehalten wird. Zudem wird die Endfläche der anderen Schneidklinge 36 mit der Endfläche der Schneidklinge 36, die durch den Stützschaft 24 unterstützt wird, in Kontakt gebracht. Nachfolgend wird die Saugkraft des Klingenhalteteils 48 deaktiviert, und die andere des Paars abgenommener Schneidklingen 36 wird zu dem Stützschaft 24 überführt. Auf diese Weise können die Schneidklingen 36 der Schneidvorrichtung 170 durch Verwendung der Schneidklingen-Wechselvorrichtung 2 ersetzt werden.
Der Aufbau der Ausführungsform ist wie oben beschrieben. Wenn die Mutter 222 auf das Außengewinde 228a des Vorsprungsteils 228 geschraubt wird, bewegt sich bei der veranschaulichten Ausführungsform die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 oder das Spindelgehäuse 212 der Schneideinheit 174 in der Y-Achsenrichtung synchron mit der Bewegungsgeschwindigkeit in der Y-Achsenrichtung aufgrund des Schraubens der Mutter 222, und das jeweils andere der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit 6 und des Spindelgehäuses 212 der Schneideinheit 174 ist in der Y-Achsenrichtung frei (beweglich, kann ausweichen). Daher lässt sich die Mutter 222 nicht auf das Außengewinde 228a des Vorsprungsteils 228 schrauben, wenn die Mitte des Vorsprungsteils 228 von der Mitte der Mutter 222 abweicht. Folglich kann gegen ein Auftreten eines Fressens zwischen dem Außengewinde 228a und der Mutter 222 vorgebeugt werden. Zudem kann die auf die Mutter 222 aufgebrachte Last abgeschwächt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 200798536 [0005]

Claims

Schneidklingen-Wechselvorrichtung, die an einer Schneidvorrichtung angebracht ist, welche einen Spanntisch zum Halten eines Werkstücks, eine Schneideinheit, in der eine Schneidklinge zum Schneiden des durch den Spanntisch gehaltenen Werkstücks montiert ist, einen X-Achsen-Zuführmechanismus zum Ausführen eines Bearbeitungsvorschubs in einer X-Achsenrichtung, und einen Y-Achsen-Zuführmechanismus zum Ausführen einer Anstellung in einer Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung aufweist, wobei die Schneidklingen-Wechselvorrichtung imstande ist, die Schneidklinge an der Schneideinheit anzubringen und von dieser abzunehmen, wobei die Schneideinheit eine Spindel mit einem Kopf aufweist, an dem ein Flansch angeordnet ist und auf so eine Weise eingerichtet ist, dass ein Anbringen der Schneidklinge zugelassen wird, indem ein Vorsprungsteil, das von einer Mitte des Flansches in einen mittigen Öffnungsteil der Schneidklinge hervorsteht, eingeführt und eine Mutter auf ein an einem Endteil des Vorsprungsteils ausgebildetes Außengewinde geschraubt wird, wobei die Schneidklingen-Wechselvorrichtung aufweist: eine Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit, die einen Mutterhalteteil, der die Mutter hält, und einen Antriebsteil aufweist, der den Mutterhalteteil dreht, wobei, wenn die Mutter auf das an dem Endteil des Vorsprungsteils ausgebildete Außengewinde aufgeschraubt ist, sich die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit synchron mit einer Geschwindigkeit in der Y-Achsenrichtung bewegt, mit der sich der Vorsprungsteil und die Mutter aufgrund des Aufschraubens der Mutter relativ zueinander in der Y-Achsenrichtung bewegen, und das jeweils andere der Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit und der Schneideinheit in der Y-Achsenrichtung ausweicht, wenn eine Druckkraft gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert auf die Mutteranbring-/Mutterabnahmeeinheit oder die Schneideinheit wirkt.
Schneidklingen-Wechselvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Warnung ausgegeben wird, wenn die Mutter nicht aufgeschraubt ist.