JP6966883B2 - ブレード脱着治具、ブレード脱着方法、ブレード取り出し方法、及び切削装置 - Google Patents
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Description
切削装置1の前面側(−Y方向側)には、Z軸方向に往復移動する昇降機構10上に設置されたウエーハカセット11が備えられている。ウエーハカセット11は、半導体ウエーハ等のウエーハを複数枚収容している。ウエーハカセット11の後方(+Y方向側)には、ウエーハカセット11からウエーハの搬出入を行う搬出入手段12が配設されている。ウエーハカセット11と搬出入手段12との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される仮置き領域13が設けられており、仮置き領域13には、ウエーハを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
第一の搬送手段15aの近傍には、切削加工後のウエーハを洗浄する洗浄手段16が配設されている。また、洗浄手段16の上方には、チャックテーブル30から洗浄手段16へと、切削加工後のウエーハを吸着し搬送する第二の搬送手段15bが配設されている。切削装置1の前方側には、作業者が切削装置1に対して加工条件等を入力するための入力手段19が配設されている。
チャックテーブル30は、ウエーハの着脱が行われる領域である着脱領域E1と、切削手段6によるウエーハの切削が行われる領域である切削領域E2との間を、カバー31及びカバー31に連結された蛇腹カバー31aの下に配設された図示しない切削送り手段によりX軸方向に往復移動可能となっている。
フランジ61の中心には、スピンドル66が嵌合する嵌合孔612が厚み方向(Y軸方向)に向かって貫通形成されている。
切削手段6は、図3に示すように組み立てられた状態で図1に示す切削装置1に配設されており、更に、ブレード60を上方から跨ぐようにカバーする図示しないブレードカバーがスピンドルハウジング62に取り付けられる。
図4に示すブレード脱着治具7は、図2に示すフランジ61にブレード60を装着する、又はフランジ61からブレード60を取り外すために使用される治具である。ブレード脱着治具7は、図2に示すブレード装着部611aと同径の先端部分70aにボス部610に嵌合する凹部700が形成された円柱状の本体部70と、本体部70に連結され本体部70より大きな径を備える把持部74と、本体部70の先端部分70aに形成された複数の第1の空気噴出口71と、本体部70と把持部74との接続部分に形成された複数の第2の空気噴出口72と、第1の空気噴出口71と空気源79とを制御部9を介して連通させる第1の連通経路75と、第2の空気噴出口72と空気源79とを制御部9を介して連通させる第2の連通経路76と、を少なくとも備えている。
把持部74の背面741に開口する各内部流路750の一端には、可撓性を有する樹脂チューブ751の一端が図示しないシール部材や継手等を介して接続されており、樹脂チューブ751は内部流路750に連通している。
以下に、本発明に係るブレード脱着方法において、図6に示すブレード脱着治具7を用いてブレード60をフランジ61に装着する際の各ステップについて説明する。
図6における切削手段6は、フランジ61がスピンドル66に装着された状態になっている。また、ブレード脱着治具7の本体部70がブレード60の装着孔600に通されており、ブレード60は本体部70の側面70d上を移動可能な状態でブレード脱着治具7によって保持されている。なお、ブレード脱着治具7の本体部70の側面70dとブレード60の装着孔600との間には僅かな隙間(遊び)が設けられた状態になっている。作業者が、ブレード脱着治具7の把持部74を把持して、ブレード脱着治具7の先端部分70aがフランジ61に対向するように位置づける。そして、フランジ61のボス部610にブレード脱着治具7の凹部700を嵌合させることで、本体部70とブレード装着部611aとが連結し本体部70とフランジ61とが同軸上に位置づけられた状態にする。本体部70の先端部分70aとブレード装着部611aとは同径であるため、本体部70の先端部分70aとブレード装着部611aとの連結箇所は起伏の無い平面状になる。
次いで、空気源79による第1の連通経路75を介した第1の空気噴出口71への空気の供給が、制御部9を介した制御の下で可能となる。即ち、制御部9から第1の弁体753に通電がなされて第1の弁体753が開いた状態になる。なお、第2の弁体763は閉じた状態となっている。そして、空気源79を作動させて、高圧の圧縮空気をT字パイプ752に僅かな時間供給する。該圧縮空気は、T字パイプ752、第1の弁体753、樹脂チューブ751、及び内部流路750を通り、第1の空気噴出口71から瞬間的に外部へ噴出する。
なお、第1の弁体753をボタン式の開閉弁としている場合には、制御部9を介した弁制御の代わりに、作業者がボタンを押して第1の弁体753を開いてもよい。
第1の空気噴出口71から瞬間的に噴出した空気は、フランジ部611の環状の端面611bとブレード60の+Y方向側の側面との間を放射方向に高速で流れて行き大気へ放出される。そのため、ベルヌーイ効果によるブレード60を+Y方向側に引きつける負圧が生成され、この負圧によってブレード60がブレード脱着治具7からブレード装着部611aに移動し、ブレード60がブレード装着部611aに嵌合する。なお、図6においては、ブレード装着部611aまで移動した後のブレード60を二点鎖線で示している。
以下に、本発明に係るブレード脱着方法において、図7に示すブレード脱着治具7を用いてブレード60をフランジ61から取り外す際の各ステップについて説明する。
図7における切削手段6は、図2に示す押さえ部65とブレード固定ナット63とが取り外され、ブレード装着部611aにブレード60が嵌合した状態になっている。まず、作業者が、ブレード脱着治具7の把持部74を把持して、ブレード脱着治具7の先端部分70aがフランジ61に対向するように位置づける。そして、フランジ61のボス部610にブレード脱着治具7の本体部70の凹部700を嵌合させることで、本体部70とブレード装着部611aとが連結し本体部70とフランジ61とが同軸上(Y軸上)に位置づけられた状態にする。
次いで、空気源79による第2の連通経路76を介した第2の空気噴出口72への空気の供給が、制御部9による制御の下で可能となる。即ち、制御部9から第2の弁体763に通電がなされて第2の弁体763が開いた状態になる。なお、第1の弁体753は閉じた状態となっている。そして、空気源79を作動させて、高圧の圧縮空気をT字パイプ752に僅かな時間供給する。該圧縮空気は、T字パイプ752、第2の弁体763、樹脂チューブ761、及び内部流路760を通り、第2の空気噴出口72から瞬間的に外部へ噴出する。
なお、第2の弁体763をボタン式の開閉弁としている場合には、制御部9を介した弁制御の代わりに、作業者がボタンを押して第2の弁体763を開いてもよい。
第2の空気噴出口72から瞬間的に噴出した空気は、ブレード60の−Y方向側の側面と把持部74の前面740との間を放射方向に高速で流れて行き大気へ放出される。そのため、ベルヌーイ効果によるブレード60を−Y方向側に引きつける負圧が生成され、この負圧によってブレード60がブレード装着部611aからブレード脱着治具7の本体部70に移動し、ブレード60がブレード装着部611aから取り外される。なお、図7においては、本体部70まで移動した後のブレード60を二点鎖線で示している。
なお、本実施形態におけるブレード脱着治具7は、ハブレスブレードであるブレード60の脱着作業に用いることができるように構成されているが、ハブブレードの脱着作業に使用できる構成となっていてもよい。
フランジ61にブレード60が装着されると、受光部972の受光量は減少するため、制御部9は該受光量の変化によってフランジ61にブレード60が装着されたと判断し、第1の弁体753を閉じる。このような受光量値の変化に基づく制御部9による制御が行われることによって、第1の空気噴出口71に噴出させる空気の供給時間の制御も同時に可能となる。
フランジ61からブレード60が取り外されると、受光部972の受光量は増加するため、制御部9は該受光量の変化によってフランジ61からブレード60が取り外されたと判断し、第2の弁体763を閉じる。このような受光量値の変化に基づく制御部9による制御が行われることによって、第2の空気噴出口72に噴出させる空気の供給時間の制御も同時に可能となる。
図10に示すブレード脱着治具7Aは、図4に示す実施形態1のブレード脱着治具7に、第2の空気噴出口72から径方向外側に噴出される空気の進行方向に位置づけ可能な空気ガイド面781を少なくとも有する空気ガイド手段78と、空気ガイド手段78を支持する補助板73と、空気ガイド手段78を本体部70の厚み方向(図10におけるZ軸方向)へ進退を可能とする弾性部材77とを更に備えたものである。
なお、空気ガイド手段78の内径は、図12に示すブレード60の外径よりも大きく設定されている。
以下に、実施形態2のブレード脱着治具7Aを用いたブレード取り出し方法の各ステップについて説明する。
図13に示すように、ブレード60は片面を上方に向かって露出した状態で収容ケース2に収容された状態になっている。作業者がブレード脱着治具7Aの補助板73を把持して、ブレード脱着治具7Aの先端部分70aをブレード60の装着孔600に対向させ、先端部分70aのX軸Y軸平面における中心と装着孔600の中心とが略合致するように、ブレード脱着治具7Aを位置づける。さらに、ブレード脱着治具7Aを収容ケース2に向かって近づけて、本体部70とブレード60の装着孔600とを連結させて同軸上(Z軸上)に位置づける。なお、ブレード脱着治具7Aの空気ガイド手段78の外径は、収容ケース2の収容部20の直径よりも小さく形成されており、本体部70がブレード60の装着孔600と連結され同軸上に位置づけられた状態において、空気ガイド手段78の空気ガイド面781は、収容部20の側壁201の内周面よりも内側に位置する。
次いで、押圧手段73Aが作動して補助板73を−Z方向へと押圧する。その結果、自然長であった弾性部材77が補助板73の下面により押圧され収縮することで、補助板73と補助板73に固定されている円筒状の空気ガイド手段78が−Z方向へ移動していき、第2の空気噴出口72と空気ガイド手段78の内側面である空気ガイド面781とが水平方向において対向した状態になる。
さらに、制御部9から第2の弁体763に通電がなされて第2の弁体763が開き、また、第1の弁体753が閉じた状態となる。そして、空気源79を作動させて、高圧の圧縮空気をT字パイプ752に供給する。該圧縮空気は、第2の連通経路76を通り、第2の空気噴出口72から外部へ噴出する。
次いで、噴出された空気の方向が空気ガイド面781によってブレード60に向かう方向へガイドされる。即ち、図13に示すように、第2の空気噴出口72から噴出した圧縮空気は、径方向外側に流れていき、空気の進行方向に位置づけられた空気ガイド面781に到達する。そして、空気ガイド面781に到達した該圧縮空気は、空気ガイド面781に概ね沿って下方に位置するブレード60に向かって流れていき、その一部が空気ガイド手段78の先端780と収容部20の側壁201の上端との間を径方向外側に高速で流れて行き大気へ放出される。そのため、ベルヌーイ効果によるブレード60を+Z方向側に引きつける負圧が生成される。
ブレード60と把持部74との間に発生したベルヌーイ効果に基づく負圧により第一凸部203に係合しているブレード60が上昇しつつ、ブレード60の上昇に伴って生まれるブレード60の側面(図13における−Z方向側の面)と収容部20の底板200との間の隙間に、底板200に沿って流れる空気が入り込む。そして、ブレード60が、負圧によって本体部70に引きつけられつつ、また、ブレード60と底板200との間に入り込んだ空気によって持ち上げられることで、ブレード60が本体部70に移動する。
なお、実施形態2のブレード脱着治具7Aを用いたブレード脱着方法において、上記のように寝かせた状態の収容ケース2からブレード60を上方に向かって取り出すのではなく、立てかけられた状態の収容ケース2から水平方向にブレード60を取り出す場合等においては、ブレード60を本体部70の後端70b付近まで移動させた後に、空気源79による第2の空気噴出口72への空気の供給を停止させてもよい。
作業者が、ブレード脱着治具7Aの把持部74を把持して、ブレード脱着治具7Aの先端部分70aがフランジ61に対向するように位置づける。そして、フランジ61のボス部610にブレード脱着治具7Aの凹部700を嵌合させることで、本体部70とブレード装着部611aとが連結し本体部70とフランジ61とが同軸上に位置づけられた状態にする。
次いで、制御部9から第1の弁体753に通電がなされて、第1の弁体753が開いた状態になる。なお、第2の弁体763は閉じた状態となっている。そして、空気源79を作動させて、高圧の圧縮空気をT字パイプ752に僅かな時間供給する。該圧縮空気は、第1の連通経路75を通り、第1の空気噴出口71から瞬間的に外部へ噴出する。
第1の空気噴出口71から瞬間的に噴出した空気は、フランジ部611の環状の端面611bとブレード60の+Y方向側の側面との間を放射方向に高速で流れて行き大気へ放出される。そのため、ベルヌーイ効果によるブレード60を+Y方向側に引きつける負圧が生成され、この負圧によってブレード60がブレード脱着治具7Aからブレード装着部611aに移動し、ブレード60がブレード装着部611aに嵌合する。
図16において、切削手段6は、図2に示す押さえ部65とブレード固定ナット63とが取り外され、ブレード装着部611aにブレード60が嵌合した状態になっている。作業者が、ブレード脱着治具7Aの把持部74を把持して、ブレード脱着治具7Aの先端部分70aがフランジ61に対向するように位置づける。そして、フランジ61のボス部610にブレード脱着治具7Aの本体部70の凹部700を嵌合させることで、本体部70とブレード装着部611aとが連結し本体部70とフランジ61とが同軸上(Y軸上)に位置づけられた状態にする。
次いで、制御部9から第2の弁体763に通電がなされて第2の弁体763が開いた状態になる。なお、第1の弁体753は閉じた状態となっている。そして、空気源79を作動させて、高圧の圧縮空気をT字パイプ752に僅かな時間供給する。該圧縮空気は、第2の連通経路76を通り、第2の空気噴出口72から瞬間的に外部へ噴出する。
第2の空気噴出口72から瞬間的に噴出した空気は、ブレード60の−Y方向側の側面と把持部74の前面740との間を放射方向に高速で流れて行き大気へ放出される。そのため、ベルヌーイ効果によるブレード60を−Y方向側に引きつける負圧が生成され、この負圧によってブレード60がブレード装着部611aからブレード脱着治具7Aの本体部70に移動し、ブレード60がブレード装着部611aから取り外される。
例えば、第2の保持軸801bのストッパー801dは固定ストッパーであって、図2に示すブレード60の装着孔600の直径よりや小さめの径のフランジ状に形成され、この第2の保持軸801bに遊嵌されたブレード60の脱落を防止する。
なお、ブレード脱着治具7と押さえ部65の着脱手段811とは、本実施形態のように一つのアーム810の端部に並列して配設されている形態に限定されるものではなく、2つ以上のアームの単部に別々に配設されていてもよい。
また、本実施形態におけるブレードラック80は、第1の保持軸801aに使用前のブレード60を直接掛けて保持し、また、第2の保持軸801bに使用後のブレード60を直接掛けて保持する構成となっているが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、ブレード60を片面を露出した状態で収容した図12に示す収容ケース2とブレード60が収容可能な空の収容ケース2とが可動体801の前面に取り付けられており、収容ケース2から使用前のブレード60を取り外せる、又は、空の収容ケース2に使用後のブレード60を収容できる構成となっていてもよい。この場合には、アーム810の単部に、図10に示す実施形態2のブレード脱着治具7Aを配設するものとしてもよい。
17:アライメント手段 170:撮像手段 19:入力手段
30:チャックテーブル 30a:保持面 31:カバー 31a:蛇腹カバー
6:切削手段
60:ブレード 600:装着孔 601:切り刃
66:スピンドル 66a:ネジ穴 62:スピンドルハウジング
61:フランジ 610:ボス部 610c:雄ねじ
611:フランジ部 611a:ブレード装着部 611b:環状の端面 612:嵌合孔
65:押さえ部 650:中央孔 64:フランジ固定ボルト 64a:平座金
63:ブレード固定ナット
7:ブレード脱着治具 70:本体部 70a:本体部の先端部分 70b:本体部の後端 70d:本体部の側面 700:凹部
71:第1の空気噴出口 72:第2の空気噴出口
75:第1の連通経路 750:内部流路 751:樹脂チューブ 752:T字パイプ 753:第1の弁体 755:ジョイント管
76:第2の連通経路 760:内部流路 761:樹脂チューブ 763:第2の弁体 765:ジョイント管
79:空気源 74:把持部 740:把持部の前面 741:把持部の背面
9:制御部
97:光センサ 971:投光部 972:受光部
7A:ブレード脱着治具
73:補助板 730:補助板の開口 739:固定ネジ 73A:押圧手段
77:弾性部材
78:空気ガイド手段 780:空気ガイド手段の先端 781:空気ガイド面
2:収容ケース 20:収容部 200:底板 201:側壁 202:収容領域 203:第一凸部 204:第二凸部 205:第1爪部
21:蓋部 210:天板 211:側壁 212:凹部 213:第2爪部
22:ヒンジ部
180:仕切壁 181:ブラケット 182:仕切壁 183:開閉カバー
8:オートブレードチェンジャー機構 80:ブレードラック 800:枠体 801:可動体 801a:第1の保持軸 801b:第2の保持軸
81:ブレード交換手段 810:アーム 811:着脱手段 813:駆動源 814:ピストンシリンダー
78A:空気ガイド手段 786:挿通孔 786:流路 788:空気ガイド面
Claims (6)
- ボス部と、ブレードが嵌合し装着されるブレード装着部と、ブレードが支持される環状の端面とを有しスピンドルの先端に固定されるフランジと、該フランジと共に該ブレードを挟持して固定する押さえ部と、を少なくとも備えた切削装置の該フランジに該ブレードを脱着するためのブレード脱着治具であって、
該ブレード装着部と同径の先端部分に該ボス部に嵌合する凹部が形成された円柱状の本体部と、
該本体部に連結され該本体部より大きな径を備える把持部と、
該本体部の先端部分に形成された複数の第1の空気噴出口と、
該本体部と該把持部との接続部分に形成された複数の第2の空気噴出口と、
該第1の空気噴出口と空気源とを制御部を介して連通させる第1の連通経路と、
該第2の空気噴出口と該空気源とを該制御部を介して連通させる第2の連通経路と、
を少なくとも備えたブレード脱着治具。 - 前記第2の空気噴出口から径方向外側に噴出される空気の進行方向に位置づけ可能な空気ガイド面を少なくとも有する空気ガイド手段を、更に備える事を特徴とする請求項1に記載のブレード脱着治具。
- 請求項1又は請求項2に記載のブレード脱着治具を使用したブレード脱着方法であって、
前記ブレード脱着治具の本体部に保持されたブレードを前記フランジに装着する際は、前記ボス部に前記凹部を嵌合させ、該本体部と前記ブレード装着部とを連結させて同軸上に位置づける位置づけステップと、
前記第1の空気噴出口から瞬間的に空気を噴出させる装着空気噴出ステップと、
該ブレードと該フランジとの間に発生した負圧で該ブレードを該ブレード装着部に移動させる移動ステップと、を備えるブレード脱着方法。 - 請求項1又は請求項2に記載のブレード脱着治具を使用したブレード脱着方法であって、
前記フランジに支持されたブレードを前記本体部に装着する際は、
前記ボス部に前記凹部を嵌合させ、該本体部と前記ブレード装着部とを連結させて同軸上に位置づける位置づけステップと、
前記第2の空気噴出口から瞬間的に空気を噴出させる取り外し空気噴出ステップと、
該ブレードと前記把持部との間に発生した負圧で該ブレードを該本体部に移動させる移動ステップと、を備えるブレード脱着方法。 - 請求項2に記載のブレード脱着治具を用いて前記ブレードが片面を露出した状態で収容されている収容ケースから該ブレードを取り出すブレード取り出し方法であって、
前記本体部と該ブレードの装着孔とを連結させて同軸上に位置づける位置づけステップと、
前記第2の空気噴出口から径方向外側に空気を噴出させる取り出し空気噴出ステップと、
噴出された空気の方向を前記空気ガイド面によって該ブレードに向かう方向へガイドさせるガイドステップと、
該ブレードと前記把持部との間に発生した負圧及び該収容ケースと該ブレードとの間に入り込んだ空気によって該ブレードを該本体部に移動させる移動ステップとを備えることを特徴とするブレード取り出し方法。 - ボス部と、ブレードが嵌合し装着されるブレード装着部と、ブレードが支持される環状
の端面とを有しスピンドルの先端に固定されるフランジと、該フランジと共に該ブレードを挟持して固定する押さえ部と、該フランジにブレードを自動的に着脱するオートブレードチェンジャー機構とを備えた切削装置であって、該オートブレードチェンジャー機構は、使用前のブレードと使用後のブレードとをそれぞれ収納するブレードラックと、該ブレードラックと該スピンドルとの間を旋回移動するアームと、を少なくとも含み、
該アームの端部には、請求項1又は請求項2に記載のブレード脱着治具と、該押さえ部の着脱手段とが配設されていることを特徴とする切削装置。
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