JP6762220B2 - 加工装置の搬送機構 - Google Patents

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Description

本発明は、加工装置の搬送機構に関する。
従来、半導体デバイスやパッケージデバイス、セラミックス基板、ガラス基板といった電子機器に用いられる各種デバイスの分割加工において、クリーンルーム内に設置される切削装置やレーザー加工装置が用いられる。例えば、特許文献１には、被加工物を載置したカセットを載置するカセット載置部を有し、カセットに切削加工前後の被加工物を搬出入手段によって出し入れする切削装置が開示されている。このような加工装置は、クリーンルームの建設コストや維持コストを削減する目的で、省スペース化を図ることが好ましい。特許文献２には、隣接するダイシング装置同士を互いにつき合わせて配置したり、配管エリアを共用化したりすることで、ダイシング装置の省スペース化を図ることが開示されている。
特開２０１０−２７２８４２号公報 特開２０１３−２５４８３４号公報
上記特許文献２に記載のダイシング装置は、被加工物を搬送する搬送機構を備えていない。このように、搬送機構を省略することで、加工装置の省スペース化を図ることができる。しかしながら、搬送機構を省略すると、加工前後における被加工物のチャックテーブル上への搬送をオペレータが一回ごとに行う必要がある。そのため、搬送に関わる工数が増加し、オペレータの負担や必要な人員が増加してしまい、加工コストの増加を招くおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工装置の省スペース化を維持しながら、被加工物の搬送に関するオペレータの負担を低減することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、該被加工物を加工する加工領域と該被加工物を搬出入する搬出入領域との間で該チャックテーブルを加工送り方向へ移動する加工送りユニットと、を備える加工装置に設置され、該被加工物を該搬出入領域の該チャックテーブルに搬出入する加工装置の搬送機構であって、該搬出入領域に隣接し、該加工送りユニットの側方の領域で、スペーサを介して被加工物を積層して支持するロードテーブルと、該搬出入領域に隣接し、該加工送りユニットを挟んで該ロードテーブルと反対側の領域で、該スペーサを介して加工後の該被加工物を積層して支持するアンロードテーブルと、被加工物保持部とスペーサ保持部とを備え、該ロードテーブルから該被加工物と該スペーサとを搬出して該チャックテーブルに該被加工物のみ搬入し、該ロードテーブルから搬出して支持したままの該スペーサを加工後の該被加工物に重ねて該チャックテーブルから該アンロードテーブルに搬入する搬送ユニットと、を備えることを特徴とする。
該搬送ユニットは、該ロードテーブルを、該搬出入領域に位置付けられた該チャックテーブルの直上の直上領域に移動させるロードテーブル移動ユニットと、該アンロードテーブルを該直上領域に移動させるアンロードテーブル移動ユニットと、鉛直方向に移動し、該搬出入領域に位置付けられた該チャックテーブルと、該直上領域に位置付けられた該ロードテーブル又は該アンロードテーブルとの間で該被加工物と該スペーサとを搬送する載せ替えユニットと、を備えることが好ましい。
また、該被加工物は、環状フレームの開口に被加工物が粘着テープで支持されたフレームユニットであり、該ロードテーブル又は該アンロードテーブルは、該フレームユニットが面方向に移動するのを規制する突き当て部を備えることが好ましい。
本発明にかかる加工装置の搬送機構は、加工装置の搬出入領域に隣接するスペースにロードテーブルとアンロードテーブルとを配置し、ロードテーブル及びアンロードテーブルとチャックテーブルとの間で被加工物を搬送ユニットによって搬出入する。これにより、搬出入領域の両脇のスペースを利用しながら搬送機構を加工装置に設けることができるため、加工装置を大型化させることなく、搬送機構による被加工物の自動搬出入を実現することが可能となる。したがって、本発明の加工装置の搬送機構は、加工装置の省スペース化を維持しながら、被加工物の搬送に関するオペレータの負担を低減することができるという効果を奏する。
図１は、実施形態にかかる加工装置の搬送機構を備えた加工装置の概略を示す斜視図である。 図２は、本実施形態の搬送機構において搬送される被加工物が形成するフレームユニットにスペーサを取り付ける様子を示す斜視図である。 図３は、スペーサが取り付けられたフレームユニットを示す斜視図である。 図４は、フレームユニットを搬送機構のロードテーブル又はアンロードテーブルに積層した様子を示す断面図である。 図５は、搬送機構の載せ替えユニットによりフレームユニットを吸着保持する様子を示す断面図である。 図６は、加工前の被加工物をロードテーブルから搬出する様子を示す説明図である。 図７は、加工前後において被加工物をチャックテーブルへと搬出入する様子を示す説明図である。 図８は、加工後の被加工物をアンロードテーブルへと搬出する様子を示す説明図である。 図９は、変形例にかかる被加工物にスペーサを固定する様子を示す斜視図である。 図１０は、スペーサが固定された変形例にかかる被加工物を示す斜視図である。 図１１は、変形例にかかる被加工物を搬送機構のロードテーブル上から載せ替えユニットにより吸着保持して持ち上げる様子を示す断面図である。 図１２は、変形例にかかる搬送機構を模式的に示す説明図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
図１は、実施形態にかかる加工装置の搬送機構を備えた加工装置の概略を示す斜視図である。図１に示す加工装置１は、被加工物に対して切削加工を施す加工装置である。加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、加工ユニット２０と、加工送りユニット３１と、割り出し送りユニット３２と、切削送りユニット３３と、実施形態にかかる加工装置の搬送機構４０とを備える。
加工装置１により切削加工される被加工物Ｗは、特に限定されないが、例えば、シリコン、サファイア、ガリウム等を母材とする板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ、セラミックス、ガラス、サファイア系の板状の無機材料基板、金属や樹脂等の板状の延性材料等、各種の板状の加工材料である。被加工物Ｗは、図１に示すように、環状フレームＦの開口Ｆ１（図２参照）に粘着テープＴを介して固定され、環状フレームＦと共にフレームユニットＦＵを形成する。すなわち、本実施形態において、被加工物は、環状フレームＦの開口Ｆ１に被加工物Ｗが粘着テープＴで支持されたフレームユニットＦＵの形態をなす。
チャックテーブル１０は、例えば吸引路を備える金属やポーラスセラミックで構成され、被加工物Ｗを吸着保持する盤状の保持面１０ａを有している。チャックテーブル１０は、真空吸引経路（図示せず）を介して真空吸引源（図示せず）と接続され、保持面１０ａに載置された被加工物Ｗを吸引することで保持する。チャックテーブル１０は、加工送りユニット３１によって加工送り方向（図１に示すＸ軸方向）に移動自在とされている。また、チャックテーブル１０は、回転駆動源（図示せず）により、Ｚ軸と平行な中心軸線回りに回転自在に設けられている。
加工ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削加工する。加工ユニット２０は、装置本体２に設けられた門型の柱部３上に、割り出し送りユニット３２及び切削送りユニット３３を介して、割り出し送り方向（図１に示すＹ軸方向）及び切削送り方向（図１に示すＺ軸方向）に移動可能に取り付けられている。加工ユニット２０は、図１に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを加工する２つの切削ブレード２１と、各切削ブレード２１が装着される２つのスピンドル２２と、各スピンドル２２を支持する２つのハウジング２３とを備える。切削ブレード２１は、極薄の円板状で、かつ環状に形成された切削砥石である。スピンドル２２は、切削ブレード２１を着脱可能に装着する。ハウジング２３は、モータ等の駆動源を有しており、Ｙ軸周りに回転自在にスピンドル２２を支持する。
加工送りユニット３１は、加工送り方向に移動可能な移動テーブル３１１を備える。移動テーブル３１１上には、チャックテーブル１０が設けられる。移動テーブル３１１の加工送り方向の両側には、蛇腹状カバー３５が取り付けられている。蛇腹状カバー３５は、布などの折り畳み自在な適宜の材料で構成され、移動テーブル３１１の移動領域を覆い、移動テーブル３１１の移動に伴って加工送り方向に沿って伸縮する。また、加工送りユニット３１は、装置本体２の内部に設けられた図示しない移動機構を有している。移動機構は、例えばパルスモータやボールねじ、ガイドレール等を含んで構成されており、被加工物Ｗを加工する加工領域４と被加工物Ｗを搬出入する搬出入領域５との間で、移動テーブル３１１を装置本体２に対して加工送り方向に相対移動させる。それにより、加工送りユニット３１は、加工領域４と搬出入領域５との間で、移動テーブル３１１を介してチャックテーブル１０を加工送り方向に移動させる。
割り出し送りユニット３２は、柱部３に支持されており、切削送りユニット３３を支持している。割り出し送りユニット３２は、例えばパルスモータやボールねじ、ガイドレール等を含んで構成されており、切削送りユニット３３を介して加工ユニット２０を装置本体２に対して割り出し送り方向に相対移動させる。また、切削送りユニット３３は、割り出し送りユニット３２により支持されており、加工ユニット２０を支持している。切削送りユニット３３は、例えばサーボモータやボールねじ、ガイドレール等を含んで構成されており、加工ユニット２０を装置本体２に対して切削送り方向に相対移動させる。これより、加工装置１は、加工送りユニット３１、割り出し送りユニット３２及び切削送りユニット３３によってチャックテーブル１０と加工ユニット２０とを相対移動させ、チャックテーブル１０の保持面１０ａ上に保持された被加工物Ｗを加工ユニット２０の切削ブレード２１により切削加工する。
次に、実施形態にかかる加工装置の搬送機構について、図面に基づいて説明する。図２は、本実施形態の搬送機構において搬送される被加工物が形成するフレームユニットにスペーサを取り付ける様子を示す斜視図であり、図３は、スペーサが取り付けられたフレームユニットを示す斜視図であり、図４は、フレームユニットを搬送機構のロードテーブル又はアンロードテーブルに積層した様子を示す断面図であり、図５は、搬送機構の載せ替えユニットによりフレームユニットを吸着保持する様子を示す断面図である。
搬送機構４０は、加工装置１に設置される。搬送機構４０は、図１に示すように、ロードテーブル４１と、アンロードテーブル４２と、搬送ユニット５０とを備える。搬送機構４０は、ロードテーブル４１及びアンロードテーブル４２と、搬出入領域５に位置づけられたチャックテーブル１０との間で被加工物Ｗ（フレームユニットＦＵ）を搬出入する。
ここで、図２及び図３に示すように、本実施形態において、被加工物Ｗは、フレームユニットＦＵを形成する環状フレームＦ上に環状のスペーサＳが載置された状態で、搬送機構４０により搬送される。スペーサＳは、図４に示すように、環状フレームＦの開口Ｆ１の内周面に当接可能な段差部Ｓ１を有する。スペーサＳは、段差部Ｓ１が環状フレームＦの開口Ｆ１の内周面に当接した状態（環状フレームＦ上に載置された状態）で、粘着テープＴ上に貼り付けられた被加工物Ｗよりも、その上面が鉛直方向上側となる厚みを有している。なお、スペーサＳは、環状フレームＦの開口Ｆ１に段差部Ｓ１が嵌合されるものであってもよい。これにより、図４に示すように、スペーサＳを介して、複数のフレームユニットＦＵを互いに接触しないようにロードテーブル４１又はアンロードテーブル４２上に積層することができる。なお、図４に示す例では、ロードテーブル４１又はアンロードテーブル４２上に３つのフレームユニットＦＵを積層するものとしたが、フレームユニットＦＵの積層数は、これに限られず、２つ以下でもよいし、４つ以上でもよい。
ロードテーブル４１は、スペーサＳを介して加工前の被加工物Ｗを複数積層して支持する。ロードテーブル４１は、搬出入領域５に隣接し、加工送りユニット３１の側方の領域に配置される。加工装置１は、図１に示すように、搬出入領域５の両脇、すなわち加工送りユニット３１の側方の領域にスペースを有している。ロードテーブル４１は、初期位置として、この搬出入領域５の両脇の一方のスペースに配置される。以下の説明において、図１に示すロードテーブル４１が初期位置として配置される領域を「ロード領域７」という。本実施形態において、ロードテーブル４１は、四角形状に形成された板状部材である。なお、ロードテーブル４１は、円盤状であってもよい。ロードテーブル４１は、フレームユニットＦＵを載置可能な平坦な載置面４１ａを有する。
また、ロードテーブル４１は、載置面４１ａの周囲に設けられた複数（本実施形態では、４つ）の突き当て部４１ｂを有する。突き当て部４１ｂは、ロードテーブル４１の上面から鉛直方向上側に向けて延びる棒状部材である。突き当て部４１ｂは、図４に示すように、ロードテーブル４１上に複数のフレームユニットＦＵを積層した状態で、最上位に位置するフレームユニットＦＵの環状フレームＦよりも鉛直方向上側まで延びる。これにより、突き当て部４１ｂは、載置面４１ａ上に積層された複数のフレームユニットＦＵが、載置面４１ａの面方向に移動するのを規制する。
アンロードテーブル４２は、スペーサＳを介して加工後の被加工物Ｗを複数積層して支持する。アンロードテーブル４２は、搬出入領域５に隣接し、加工送りユニット３１を挟んでロードテーブル４１と反対側の領域に配置される。すなわち、アンロードテーブル４２は、初期位置として、加工装置１が有する搬出入領域５の両脇の他方のスペースに配置される。以下の説明において、図１に示すアンロードテーブル４２が初期位置として配置される領域を「アンロード領域８」という。本実施形態において、アンロードテーブル４２は、ロードテーブル４１と同様に、四角形状に形成された板状部材である。なお、アンロードテーブル４２は、円盤状であってもよい。アンロードテーブル４２は、フレームユニットＦＵを載置可能な平坦な載置面４２ａを有する。
また、アンロードテーブル４２は、載置面４２ａの周囲に設けられた複数（実施形態では、４つ）の突き当て部４２ｂを有する。突き当て部４２ｂは、アンロードテーブル４２の上面から鉛直方向上側に向けて延びる棒状部材である。突き当て部４２ｂは、アンロードテーブル４２上に複数のフレームユニットＦＵを積層した状態で、最上位に位置するフレームユニットＦＵの環状フレームＦよりも鉛直方向上側まで延びる。これにより、突き当て部４２ｂは、載置面４２ａ上に積層された複数のフレームユニットＦＵが、載置面４２ａの面方向に移動するのを規制する。
搬送ユニット５０は、ロードテーブル４１から被加工物ＷとスペーサＳとを搬出してチャックテーブル１０に被加工物Ｗのみ搬入し、ロードテーブル４１から搬出して支持したままのスペーサＳを加工後の被加工物Ｗに重ねてチャックテーブル１０からアンロードテーブル４２に搬入する機構である。搬送ユニット５０は、ロードテーブル移動ユニット５１と、アンロードテーブル移動ユニット５２と、載せ替えユニット６０とを備える。
ロードテーブル移動ユニット５１は、ロードテーブル４１を搬出入領域５に位置付けられたチャックテーブル１０の直上の直上領域６に移動させる機構である。また、アンロードテーブル移動ユニット５２は、アンロードテーブル４２を直上領域６に移動させる機構である。ロードテーブル移動ユニット５１とアンロードテーブル移動ユニット５２は、一対のガイドレール５３を共通して備えている。一対のガイドレール５３は、図１に示すように、装置本体２上において、搬出入領域５を跨いでロード領域７からアンロード領域８までをＹ軸方向（割り出し送り方向）に延びる。なお、一対のガイドレール５３は、チャックテーブル１０の保持面１０ａよりも鉛直方向上側の位置に設けられ、搬出入領域５に位置づけられたチャックテーブル１０と干渉することはない。
ロードテーブル移動ユニット５１は、エアシリンダ５１ａによって発生する力によって、ロードテーブル４１を一対のガイドレール５３に沿ってロード領域７と直上領域６との間で移動させる。また、アンロードテーブル移動ユニット５２は、エアシリンダ（図示せず）によって発生する力によって、アンロードテーブル４２を一対のガイドレール５３に沿ってアンロード領域８と直上領域６との間で移動させる。なお、ロードテーブル移動ユニット５１は、チャックテーブル１０と干渉するおそれがなければ、エアシリンダ５１ａに代えて、例えばパルスモータやボールねじを用いた機構によりロードテーブル４１を一対のガイドレール５３に沿って移動させてもよい。アンロードテーブル移動ユニット５２も同様である。
なお、実施形態の加工装置１において、アンロードテーブル４２の移動経路の鉛直方向上側には、エアーノズル７０が配置されている。エアーノズル７０は、アンロードテーブル４２が直上領域６からアンロード領域８に移動するまでの間に、アンロードテーブル４２に支持された被加工物Ｗにエアーを噴出することで、切削加工中に被加工物Ｗに付着した切削屑や切削液等を除去する。
載せ替えユニット６０は、鉛直方向に移動し、搬出入領域５に位置付けられたチャックテーブル１０と、直上領域６に位置付けられたロードテーブル４１又はアンロードテーブル４２との間で被加工物ＷとスペーサＳとを搬送する。載せ替えユニット６０は、図１に示すように、直上領域６の鉛直方向上側に配置され、図示しない駆動機構を介して、装置本体２に対して鉛直方向に相対移動可能に加工装置１に取り付けられる。載せ替えユニット６０は、先端部に形成されたＨ型のブラケット６１を有する。ブラケット６１は、図５に示すように、各先端部に、真空吸引源と接続された真空吸着式の吸着パッドである被加工物保持部６２及びスペーサ保持部６３を有する。各被加工物保持部６２は、図５に示すように、フレームユニットＦＵの環状フレームＦの上面を吸着保持する。また、各スペーサ保持部６３は、図５に示すように、スペーサＳの上面を吸着保持する。すなわち、載せ替えユニット６０は、フレームユニットＦＵとスペーサＳとを一体に吸着保持する。
次に、搬送機構４０による被加工物Ｗの搬送動作について、図面に基づいて説明する。図６から図８は、被加工物Ｗの加工前後における一連の搬送動作を示す。図６は、加工前の被加工物をロードテーブルから搬出する様子を示す説明図であり、図７は、加工前後において被加工物をチャックテーブルへと搬出入する様子を示す説明図であり、図８は、加工後の被加工物をアンロードテーブルへと搬出する様子を示す説明図である。
まず、図６のステップＳＴ１に示すように、初期位置であるロード領域７に配置されたロードテーブル４１上に、スペーサＳを介して複数のフレームユニットＦＵを積層して支持する。次に、ステップＳＴ２に示すように、ロードテーブル４１を直上領域６に移動させる。そして、ステップＳＴ３に示すように、載せ替えユニット６０を鉛直方向下側へと移動させ、フレームユニットＦＵの環状フレームＦの上面に各被加工物保持部６２を当接させると共に、スペーサＳの上面にスペーサ保持部６３を当接させる。さらに、載せ替えユニット６０に接続された真空吸引源を作動させ、被加工物保持部６２によりフレームユニットＦＵの環状フレームＦを吸着保持すると共に、スペーサＳをスペーサ保持部６３により吸着保持する。そして、ステップＳＴ４に示すように、載せ替えユニット６０を鉛直方向上側へと移動させ、フレームユニットＦＵ及びスペーサＳをロードテーブル４１上から持ち上げる。その後、ステップＳＴ５に示すように、ロードテーブル４１を直上領域６からロード領域７へと移動させる。
続いて、図７のステップＳＴ６に示すように、載せ替えユニット６０を鉛直方向下側へと移動させ、フレームユニットＦＵをチャックテーブル１０上に載置する。なお、チャックテーブル１０は、ステップＳＴ６が行われる時点で搬出入領域５に位置付けられていればよく、図６のステップＳＴ１からステップＳＴ５が行われる間は、加工領域４と搬出入領域５とのいずれに位置付けられてもよい。この時点で、チャックテーブル１０に接続された真空吸引源を作動させ、チャックテーブル１０によりフレームユニットＦＵを吸着保持する。ここで、フレームユニットＦＵに対するチャックテーブル１０の吸着保持力は、フレームユニットＦＵに対する載せ替えユニット６０の吸着保持力よりも強く設定されている。そのため、ステップＳＴ７に示すように、載せ替えユニット６０を鉛直方向上側へと移動させると、フレームユニットＦＵに載置されたスペーサＳだけが載せ替えユニット６０により吸着保持され、フレームユニットＦＵは、チャックテーブル１０上に吸着保持された状態を維持する。これにより、フレームユニットＦＵからスペーサＳを離した状態で、チャックテーブル１０を搬出入領域５から加工領域４へと移動させて、加工ユニット２０により被加工物Ｗに切削加工を施すことが可能となる。被加工物Ｗの加工中、載せ替えユニット６０は、スペーサＳを保持したまま待機する。
加工ユニット２０による被加工物Ｗの加工が完了し、チャックテーブル１０が搬出入領域５へと移動すると、ステップＳＴ８に示すように、待機していた載せ替えユニット６０を鉛直方向下側に移動させ、チャックテーブル１０上のフレームユニットＦＵの上にスペーサＳを載置する。それにより、載せ替えユニット６０によってフレームユニットＦＵ及びスペーサＳの双方を吸着保持する。また、チャックテーブル１０によるフレームユニットＦＵの吸着保持を解除する。その後、ステップＳＴ９に示すように、載せ替えユニット６０を鉛直方向上側へと移動させ、載せ替えユニット６０により吸着保持されたフレームユニットＦＵ及びスペーサＳをチャックテーブル１０から持ち上げる。
続いて、図８のステップＳＴ１０に示すように、アンロードテーブル４２をアンロード領域８から直上領域６へと移動させる。次に、ステップＳＴ１１に示すように、載せ替えユニット６０を鉛直方向下側へと移動させ、フレームユニットＦＵ及びスペーサＳをアンロードテーブル４２上に載置し、載せ替えユニット６０によるフレームユニットＦＵ及びスペーサＳの吸着保持を解除する。そして、ステップＳＴ１２に示すように、載せ替えユニット６０を鉛直方向上側へと移動させた後、ステップＳＴ１３に示すように、アンロードテーブル４２を直上領域６からアンロード領域８へと移動させる。なお、チャックテーブル１０は、図８のステップＳＴ１０からステップＳＴ１３が行われる間、加工領域４と搬出入領域５とのいずれに位置付けられてもよい。以降、図６から図８に示す同様の手順を繰り返し実行し、次の被加工物Ｗの加工を行い、図４に示すように、加工後の被加工物Ｗ（フレームユニットＦＵ）をアンロードテーブル４２上に積層する。
以上説明したように、実施形態にかかる加工装置１の搬送機構４０は、加工装置１の搬出入領域５に隣接するスペース（ロード領域７、アンロード領域８）にロードテーブル４１とアンロードテーブル４２とを配置し、ロードテーブル４１及びアンロードテーブル４２とチャックテーブル１０との間で被加工物Ｗ（フレームユニットＦＵ）を搬送ユニット５０によって搬出入する。これにより、搬出入領域５の両脇のスペースを利用しながら搬送機構４０を加工装置１に設けることができるため、加工装置１を大型化させることなく、搬送機構４０による被加工物Ｗの自動搬出入を実現することが可能となる。したがって、実施形態にかかる加工装置１の搬送機構４０は、加工装置１の省スペース化を維持しながら、被加工物Ｗの搬送に関するオペレータの負担を低減することができる。
また、実施形態にかかる加工装置１の搬送機構４０は、スペーサＳを介して複数の被加工物Ｗ（フレームユニットＦＵ）を積層してロードテーブル４１及びアンロードテーブル４２で支持することができる。これにより、複数の加工前の被加工物Ｗを一度にロードテーブル４１にセットし、複数の加工後の被加工物Ｗを一度にアンロードテーブル４２から離脱させることが可能となる。その結果、被加工物Ｗを一つずつロードテーブル４１やアンロードテーブル４２で支持する場合に比べて、オペレータの作業効率をより向上させることが可能となる。
また、実施形態にかかる加工装置１の搬送機構４０は、加工ユニット２０により一つの被加工物Ｗを加工している間に、ロードテーブル４１をロード領域７に配置すると共に、アンロードテーブル４２をアンロード領域８に配置することができる。これにより、被加工物Ｗを加工している間に、オペレータが任意のタイミングでロードテーブル４１上に他の被加工物Ｗをセットしたり、アンロードテーブル４２から他の被加工物Ｗを離脱したりすることが可能となる。その結果、被加工物Ｗの着脱作業による加工装置１の停止時間を極力削減することができ、オペレータの負担をさらに低減させ、最低限のオペレータで加工装置１を稼働させて、効率的な加工作業を行うことが可能となる。
また、スペーサＳを介して被加工物Ｗを積層して支持することで、被加工物Ｗを複数保持しておくためのカセット設備を用いる必要がない。すなわち、実施形態にかかる加工装置１の搬送機構４０は、カセット自体の配置スペースや、カセットから被加工物Ｗをスライドさせて取り出すためのスペース、被加工物Ｗをスライドさせるためのガイドレール、被加工物Ｗを把持する把持アームといった機構を、さらに追加して設ける必要がない。すなわち、搬送機構４０を比較的に簡易な構成とした上で、複数の被加工物Ｗの自動搬出入を実現することができる。これにより、加工装置１に搬送機構４０を設けても、加工装置１の省スペース化を良好に維持することができる。また、カセット設備を設けることによるコストの増加を抑制することができる。さらに、このように搬送機構４０を比較的簡易な構成とすると共に、搬出入領域５の両脇のスペースを利用することで、カセット設備や被加工物の搬送機構を有していない既存の加工装置に対して、搬送機構４０を比較的容易に追加設置することができる。
また、搬送ユニット５０は、ロードテーブル４１を、搬出入領域５に位置付けられたチャックテーブル１０の直上の直上領域６に移動させるロードテーブル移動ユニット５１と、アンロードテーブル４２を直上領域６に移動させるアンロードテーブル移動ユニット５２と、鉛直方向に移動し、搬出入領域５に位置付けられたチャックテーブル１０と、直上領域６に位置付けられたロードテーブル４１又はアンロードテーブル４２との間で被加工物ＷとスペーサＳとを搬送する載せ替えユニット６０と、を備える。
これにより、例えばカセット設備を用いる場合のように、被加工物Ｗをスライド移動させることなく、直上領域６に移動させたロードテーブル４１から、被加工物Ｗを鉛直方向上側から搬出でき、直上領域６に移動させたアンロードテーブル４２へと被加工物Ｗを鉛直方向上側から搬入できる。その結果、被加工物Ｗの搬出入を容易に行うことができる。なお、搬送ユニット５０からロードテーブル移動ユニット５１又はアンロードテーブル移動ユニット５２を省略し、載せ替えユニット６０をロード領域７と直上領域６との間、アンロード領域８と直上領域６との間で移動可能に構成してもよい。
また、被加工物は、環状フレームＦの開口Ｆ１に被加工物Ｗが粘着テープＴで支持されたフレームユニットＦＵであり、ロードテーブル４１は、フレームユニットＦＵが面方向に移動するのを規制する突き当て部４１ｂを備え、アンロードテーブル４２は、フレームユニットＦＵが面方向に移動するのを規制する突き当て部４２ｂを備える。
これにより、突き当て部４１ｂ、４２ｂにより、フレームユニットＦＵが移動中のロードテーブル４１又はアンロードテーブル４２上から落ちてしまうことを防ぐことができる。なお、突き当て部４１ｂ、４２ｂは、ロードテーブル４１及びアンロードテーブル４２から省略されてもよいし、ロードテーブル４１及びアンロードテーブル４２の何れか一方にのみ形成されてもよい。
また、被加工物Ｗは、環状フレームＦと共にフレームユニットＦＵを形成するものでなくてもよい。図９は、変形例にかかる被加工物にスペーサを固定する様子を示す斜視図であり、図１０は、スペーサが固定された変形例にかかる被加工物を示す斜視図であり、図１１は、変形例にかかる被加工物を搬送機構のロードテーブル上から載せ替えユニットにより吸着保持して持ち上げる様子を示す断面図である。
図９及び図１０に示すように、変形例にかかる被加工物Ｗは、環状フレームＦを用いることなく、粘着テープＴに貼り付けられた状態で搬送機構４０により搬送されると共に、加工装置１で加工される。粘着テープＴ上には、被加工物Ｗの周りを囲むように、スペーサＳＡが貼り付けられる。この場合、スペーサＳＡは、被加工物Ｗの外径よりも大きな内径を有し、かつ、被加工物Ｗの厚みよりも大きな厚みを有する部材であればよい。また、スペーサＳＡは、段差部Ｓ１を有する必要がない。図９及び図１０に示す例では、スペーサＳＡは、四角形状に形成されているが、円環状に形成されてもよい。
これにより、図１１に示すように、スペーサＳＡを介して、複数の被加工物Ｗをロードテーブル４１上に積層して支持することができる。アンロードテーブル４２においても、同様に、スペーサＳＡを介して、複数の被加工物Ｗを積層して支持することができる。本実施形態では、カセット設備を用いないため、環状フレームＦによりフレームユニットＦＵを形成しなくとも、ロードテーブル４１の平坦な載置面４１ａ上、アンロードテーブル４２の平坦な載置面４２ａ上に被加工物Ｗを安定に保持することができる。
このようにフレームユニットＦＵを形成しない被加工物Ｗを載せ替えユニット６０によって吸着保持する際には、図１１に示すように、載せ替えユニット６０の被加工物保持部６２によって粘着テープＴを吸着保持すると共に、スペーサ保持部６３によってスペーサＳＡを吸着保持する。その後、チャックテーブル１０上に被加工物ＷとスペーサＳＡとを載置し、チャックテーブル１０により粘着テープＴを介して被加工物Ｗを吸着保持する。ここで、粘着テープＴを介した被加工物Ｗに対するチャックテーブル１０の吸着保持力は、粘着テープＴに対する被加工物保持部６２の吸着保持力よりも強く、かつ、スペーサＳＡに対する粘着テープＴの粘着力よりも強く設定される。そのため、チャックテーブル１０により粘着テープＴを介して被加工物Ｗを吸着保持した後、載せ替えユニット６０を鉛直方向上側へと移動させれば、スペーサＳＡのみが粘着テープＴから剥離され、被加工物Ｗはチャックテーブル１０上に吸着された状態を維持する。これにより、スペーサＳＡが離れた被加工物Ｗに加工を施すことが可能となる。被加工物Ｗの加工が完了した後は、載せ替えユニット２０を鉛直方向下側へと移動させれば、スペーサＳＡを粘着テープＴに貼着し、再び被加工物ＷとスペーサＳＡとを一体化させることができる。
また、本実施形態では、ロードテーブル４１、アンロードテーブル４２を一対のガイドレール５３に沿ってＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動させるものとしたが、ロードテーブル４１、アンロードテーブル４２の移動経路は、これに限られない。図１２は、変形例にかかる搬送機構４０Ａを模式的に示す説明図である。図示するように、ロードテーブル４１、アンロードテーブル４２をＹ軸方向（割り出し送り方向）に対して傾斜した角度で移動させてもよい。これにより、ロードテーブル４１、アンロードテーブル４２の側方の領域に何らかの障害物がある場合に、障害物との干渉を回避させることができる。また、ロードテーブル４１、アンロードテーブル４２の移動距離を短くすることができる。
また、本実施形態では、ロードテーブル４１又はアンロードテーブル４２に被加工物Ｗ又はフレームユニットＦＵを載置するものとしたが、ロードテーブル４１又はアンロードテーブル４２は、図示しない真空吸引源に接続され、被加工物Ｗ又はフレームユニットＦＵを吸着保持するものであってもよい。
また、本実施形態では、載せ替えユニット６０の被加工物保持部６２及びスペーサ保持部６３を真空吸着式の吸着パッドとし、被加工物保持部６２による被加工物Ｗ（フレームユニットＦＵ又は粘着テープＴ）への吸着動作と、スペーサ保持部６３によるスペーサＳ、ＳＡへの吸着動作を同時に行うものとしたが、これらの吸着動作を別々に制御してもよい。それにより、図７のステップＳＴ７に示すタイミングで、被加工物保持部６２による被加工物Ｗ（フレームユニットＦＵ又は粘着テープＴ）への吸着のみを解除すれば、載せ替えユニット６０により被加工物ＷからスペーサＳ、ＳＡだけを容易に持ち上げることができる。
また、環状フレームＦが磁性材料で形成される場合、被加工物保持部６２は、磁力によってフレームユニットＦＵを保持するものであってもよい。この場合にも、フレームユニットＦＵに対するチャックテーブル１０の吸着保持力は、フレームユニットＦＵに対する被加工物保持部６２の磁力による保持力よりも強く設定される。また、スペーサＳ、ＳＡが磁性材料で形成される場合、スペーサ保持部６３は、磁力によってスペーサＳ、ＳＡを保持するものであってもよい。
１ 加工装置
２ 装置本体
３ 柱部
４ 加工領域
５ 搬出入領域
６ 直上領域
７ ロード領域
８ アンロード領域
１０ チャックテーブル
１０ａ 保持面
２０ 加工ユニット
２１ 切削ブレード
２２ スピンドル
２３ ハウジング
３１ 加工送りユニット
３１１ 移動テーブル
３２ 割り出し送りユニット
３３ 切削送りユニット
３５ 蛇腹状カバー
４０、４０Ａ 搬送機構
４１ ロードテーブル
４１ａ、４２ａ 載置面
４１ｂ、４２ｂ 突き当て部
４２ アンロードテーブル
５０ 搬送ユニット
５１ａ エアシリンダ
５１ ロードテーブル移動ユニット
５２ アンロードテーブル移動ユニット
５３ ガイドレール
６０ 載せ替えユニット
６１ ブラケット
６２ 被加工物保持部
６３ スペーサ保持部
７０ エアーノズル
Ｆ 環状フレーム
Ｆ１ 開口
ＦＵ フレームユニット
Ｓ，ＳＡ スペーサ
Ｓ１ 段差部
Ｔ 粘着テープ
Ｗ 被加工物

Claims (3)

  1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、該被加工物を加工する加工領域と該被加工物を搬出入する搬出入領域との間で該チャックテーブルを加工送り方向へ移動する加工送りユニットと、を備える加工装置に設置され、該被加工物を該搬出入領域の該チャックテーブルに搬出入する加工装置の搬送機構であって、
    該搬出入領域に隣接し、該加工送りユニットの側方の領域で、スペーサを介して被加工物を積層して支持するロードテーブルと、
    該搬出入領域に隣接し、該加工送りユニットを挟んで該ロードテーブルと反対側の領域で、該スペーサを介して加工後の該被加工物を積層して支持するアンロードテーブルと、
    被加工物保持部とスペーサ保持部とを備え、該ロードテーブルから該被加工物と該スペーサとを搬出して該チャックテーブルに該被加工物のみ搬入し、該ロードテーブルから搬出して支持したままの該スペーサを加工後の該被加工物に重ねて該チャックテーブルから該アンロードテーブルに搬入する搬送ユニットと、を備えることを特徴とする加工装置の搬送機構。
  2. 該搬送ユニットは、
    該ロードテーブルを、該搬出入領域に位置付けられた該チャックテーブルの直上の直上領域に移動させるロードテーブル移動ユニットと、
    該アンロードテーブルを該直上領域に移動させるアンロードテーブル移動ユニットと、
    鉛直方向に移動し、該搬出入領域に位置付けられた該チャックテーブルと、該直上領域に位置付けられた該ロードテーブル又は該アンロードテーブルとの間で該被加工物と該スペーサとを搬送する載せ替えユニットと、を備えることを特徴とする請求項１記載の加工装置の搬送機構。
  3. 該被加工物は、環状フレームの開口に被加工物が粘着テープで支持されたフレームユニットであり、
    該ロードテーブル又は該アンロードテーブルは、該フレームユニットが面方向に移動するのを規制する突き当て部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の加工装置の搬送機構。
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