JP7361378B2 - 溝加工ヘッドの集塵機構及び溝加工装置 - Google Patents
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Description
そこで従来より、スクライブ加工する際に発生する粉塵を吸引する集塵機構を、溝加工ヘッドに設けている。溝加工ヘッドの集塵機構は、ツールを保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、溝加工ヘッドの下部に設けられていて、粉塵を吸引する集塵フードと、集塵フードからダクトを介して空気を吸引する集塵機と、を有している。
特許文献1は、溝加工ヘッドを用いて溝加工する際に生じる粉塵を基板に付着させることなく吸引できるようにすることを目的としている。具体的には、溝加工ヘッドの底面板のツールが突出する近傍に吸い込み口を有する集塵フードを設けている。その集塵フードは、上面が開放された筐体であり、溝加工ヘッドのツールを突出させる開口と、ツールホルダとの間に一定間隔隔てるように開口部から上方に向けて設けられた枠状の仕切り部とを有し、ツールの先端が開口から下方に突出するように取付けられている。溝加工ヘッドを用いて基板を溝加工する際に、集塵フードの空気をダクトを介してブロアで吸引することとし、溝加工によって生じる粉塵を基板に付着する前に集塵フードの吸い込み口に吸い込むことができるとされている。
ところが近年では、粉塵を基板の表面に付着する前に、さらに効果的に取り去ることが求められている。その理由としては、粉塵の吸引にバラツキが生じていることにある。
例えば、ダクトに近いところの空気の吸入速度と、ダクトから遠いところの空気の吸入速度は、異なっている。すなわち、ダクトに近いところでは、空気の流速が高い。一方、ダクトから遠いところでは、空気の流速が低い。これにより、粉塵の吸引が空気の吸引場所によってばらついてしまい、粉塵が基板の表面に取り残されてしまう可能性がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、集塵フードの構成を、吸引する空気の流速を向上させる構成とし、スクライブ加工時に発生する粉塵が基板の表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができる溝加工ヘッドの集塵機構及び溝加工装置を提供することを目的とする。
本発明にかかる溝加工ヘッドの集塵機構は、刃先を下方にしたツールを左右方向に複数並べて保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、前記溝加工ヘッドの下部に設けられていて、前記ツールを用いて基板をスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸
引する集塵フードと、前記集塵フードからの前記空気が通過するダクトと、前記ダクトを通過した前記空気を吸引して、前記粉塵を収集する集塵機と、を備え、前記溝加工ヘッドの下面には、前記集塵フードが取り付けられるベースプレートが設けられていて、前記集塵フードは、前記空気が流通するプレートを複数積層して構成したものであることを特徴とする。
さらに、前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第1プレートであり、前記第1プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第1通気口と、前記第1通気口と連通し吸引された前記空気を前記ベースプレートの前記送通口へと案内する第1通路と、前記ベースプレートの前記長孔部と連通し前記ツールホルダが通過する大きさとされた第1長孔部と、を有し、前記第1通路は、左右一対の前記送通口と連通するものであり、前記第1通気口は、前記第1プレートの長手方向中央に設けられている。
、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。また、図面に関して、見やすくするため、構成部品の一部を省略したり、仮想線などを用いて描いている。
図1に示すように、溝加工装置1には、加工の対象となる基板W(例えば、薄膜の太陽電池基板)が載置されるテーブル2が備えられている。テーブル2は、水平面(xy平面)内において、y軸方向に移動することができるようになっている。また、テーブル2は、水平面内で任意の角度に回転することができるようになっている。
2つの台座7には、それぞれカメラ8が取り付けられている。各台座7は支持台4に設けられたx軸方向に延びるガイド9に沿って移動可能である。2つのカメラ8は、上下方向に移動が可能である。各カメラ8で撮影された画像は、対応するモニタ10に表示される。
ブリッジ11は、テーブル2上に載置された基板Wに対して加工を行う溝加工ヘッド16を保持している。溝加工ヘッド16は、ガイド14に沿って水平面内でx軸方向に移動できるようになっている。このガイド14及びモータ15は、テーブル2と溝加工ヘッド16をx軸方向に水平面内で相対的に移動させる移動手段となっている。溝加工装置1は、溝加工ヘッド16を基板Wの上面に平行に移動させ、基板W上に溝を形成する。
本発明にかかる集塵機構19は、溝加工ヘッド16の下部に設けられていて、ツール17を用いて基板Wをスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フード20と、集塵フード20からの粉塵を含む空気が通過するダクト21と、ダクト21を通過した空気を吸引して、粉塵を収集する集塵機(図示せず)と、を有している。
図2~図5などに示すように、溝加工ヘッド16の下面には、ベースプレート22(底面板)が締結具などを介して取り付けられている。このベースプレート22の下面には、
集塵フード20が取り付けられる。
長孔部24は、ベースプレート22の中央(左右一対の送通口23の内側)において、上下方向に貫通し且つ長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、長孔部24は、左右方向に長い平面視で矩形状の貫通孔である。この長孔部24は、左右方向に複数並列に配置されたツールホルダ18より十分に広いものとなっている。これにより、ツールホルダ18は、長孔部24において上下方向に移動することができる。
つまり、本発明の集塵フード20は、4枚のプレート25,30,34,37が積層された構成であり、それぞれのプレート25,30,34,37に形成された吸引空気通路の構成に特徴がある。この集塵フード20内に形成された吸引空気通路により、基板Wの表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができるようになっている。
図2~図4、図6などに示すように、集塵フード20を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート22の下面に設けられ、吸引された空気をベースプレート22の送通口23を介してダクト21へと送通する第1プレート25である。
第1プレート25は、前後方向(y軸方向)に対して左右方向(x軸方向)に長い平板材で形成されている。また、第1プレート25は、所定の厚み及び広さを有する平板材である。第1プレート25は、例えば鋼材やアルミなどの硬質の材料で形成されている。
第1通気口26は、平面視で、第1長孔部28の外側であって、第1プレート25の長手方向中央に設けられている。つまり、第1通気口26は、左右方向に長い第1通路27の中央に設けられている。
つまり、前側の第1通気口26aと、後側の第1通気口26bは、第1長孔部28を挟んで前後(y軸方向)に設けられている。この前側の第1通気口26aと、後側の第1通気口26bは、左右方向に同じ間隔で設けられている。これら4つの第1通気口26a,26bは、平面視で円形状の貫通孔であり、略同じ大きさである。
第1通路27は、左右一対の送通口23a,23bと連通するものである。第1通路27は、第1プレート25に彫り込まれ、上方(z軸の+方向)が開放された溝である。この第1通路27は、第1通気口26と連通状態となるように設けられている(図6のC-C断面図参照)。第1通路27は、左側の送通口23aの下側から、右側の送通口23bの下側まで、左右方向(x軸方向)に延設された長い溝となっている。
第1通路27は、前側の第1通気口26aと連通する前側通路27aと、後側の第1通気口26bと連通する後側通路27bと、前側通路27aと後側通路27bを繋げて送通口23へ空気を送るための連結通路27cと、を有している。
後側通路27bは、左右方向に長い通路である。後側通路27bの前後方向の長さは、第1通気口26bの直径と同じものとなっている。後側通路27bと第1通気口26bは、互いに連通した状態で設けられている。
また、右側の連結通路27cは、前側通路27aの右端と後側通路27bの右端とを繋げて互いに連通した状態となっている。右側の連結通路27cの右端部は、右側の送通口23bと互いに連通した状態で設けられている。
第1長孔部28は、第1プレート25の中央に設けられ、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、第1長孔部28は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。第1長孔部28の開口の大きさは、ベースプレート22の長孔部24の開口と同じ大きさとなっている。
また、第1長孔部28は、上方向(z軸の+方向)に立設された側壁29によって、周囲が囲われている。すなわち、第1長孔部28の側壁29の内面と、長孔部24の内壁面は、面一の状態となっている。つまり、第1長孔部28は、長孔部24と突き合わされて配備され、その長孔部24と連通する。
すなわち、第1通気口26を第1通路27(第1プレート25)の長手方向中央に設けることで、各ツール17との距離の差異が小さい位置に設けた第1通気口26を介して空気を吸引することにより、空気を吸引する際の各ツール17の近傍における風速のバラツキを抑制することができる。
図2~図4、図7などに示すように、集塵フード20を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート22の下面側に設けられ、吸引された空気を第1プレート25へと送通する第2プレート30である。
第2通気口31は、第2プレート30の長手方向中央に設けられている。この第2通気口31は、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔である。つまり、第2通気口31は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。第2通気口31は、左右方向に長い第2長孔部32の前側と後側のそれぞれに設けられている。つまり、第2通気口31は、平面視で、第2長孔部32を挟んで前後(y軸方向)に一対設けられている。
詳しくは、前側の第2通気口31aは、左右方向に長く互いに対面する一対の前壁面33aと後壁面33bが、上下方向の軸心に対して前外側に傾斜した傾斜面とされている。また、後側の第2通気口31bは、左右方向に長く互いに対面する一対の前壁面33cと後壁面33dが、上下方向の軸心に対して後外側に傾斜した傾斜面33とされている。その傾斜面33は、上下方向の軸心に対して外側に45°傾斜した面であるとよい。
第2長孔部32は、第2プレート30の中央に設けられている。第2長孔部32は、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、第2長孔部32は、平面
視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。第2長孔部32は、第1長孔部28と突き合わされて配備され、その第1長孔部28と連通する。
一方、第2長孔部32の前後方向(y軸方向)においては、上端開口より下端開口が狭くなっている。つまり、第2長孔部32の上端開口と下端開口は、異なる大きさとなっている。この第2長孔部32の下端開口は、ツールホルダ18の先端(下端)に取り付けられたツール17のみが移動することができる大きさとなっている。
第2長孔部32が下方に向かうに連れて絞り込まれた形状であることにより、ツールホルダ18は、第2長孔部32までの移動となる。その一方で、ツール17は、第2長孔部32において上下方向に移動することができる。
図2~図4、図8などに示すように、集塵フード20を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート22の下面側に取り付けられ、吸引された空気を第2プレート30へと送通する第3プレート34である。
第3通気口35は、第2通気口31と連通し且つ、当該第2通気口31の下端開口と同じ大きさとされている。
第3通気口35は、第2通気口31と突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。すなわち、前側の第3通気口35aは、前側の第2通気口31aと突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。また、後側の第3通気口35bは、後側の第2通気口31bと突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。
な小さい内径のツール孔部である。ツール孔部36は、平面視で円形状の貫通孔であり、ツール17の直径より少し大きい径であるとよい。このツール孔部36は、ツール17周辺の空気を吸引することを防ぐため、孔の直径を小径とする。そのツール孔部36は、ツール17の個数分、長手方向に複数設けられている。
図2~図4、図9などに示すように、集塵フード20を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート22の下面に取り付けられ、吸引された空気を第3プレート34へと送通する第4プレート37である。
吸引口38は、第4プレート37の中央に設けられている。吸引口38は、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、吸引口38は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。吸引口38は、第3通気口35の下方に設けられている。
すなわち、吸引口38は、ツール孔部36からのツール17が移動すると共に、ツール17がスクライブ加工する基板Wの周辺の空気が吸い込まれる。なお、吸引口38の大きさについては、適宜変更可能である。
第4通路39は、前側の第3通気口35aと後側の第3通気口35bに対応する広さに延設された溝となっている。つまり、第4通路39は、前側の第3通気口35aと後側の第3通気口35bと互いに連通する。また、第4通路39は、平面視で、吸引口38の外周を囲うような通路となっている。
なお、吸引口38の大きさが異なる第4プレート37を複数用意しておくとよい。その第4プレート37を交換するだけで、空気の吸引力を変更することができる。
図2、図4に示すように、集塵フード20は、ベースプレート22の下面に取り付けられ、第4プレート37の上に第3プレート34が積層され、第3プレート34の上に第2プレート30が積層され、第2プレート30の上に第1プレート25が積層された構成である。
引され、集塵フード20の第1プレート25~第4プレート37内を通過する空気の流れを表す。
まず、粉塵を含む空気は、第4プレート37の吸引口38から内部へ吸引されると、第4通路39へ向かう。粉塵を含む空気は、第4通路39を通過し、上側の第3プレート34へ向かう。その空気は、前後一対の第3通気口35a,35bのいずれかへ向かう。また、長孔部24、第1長孔部28及び第2長孔部32の空気も、ツール17の本体とツール孔部36の隙間から、第4通路39内に吸引される。
前側の第2通気口31aへ向かった空気は、上側の第1プレート25に設けられた前側の第1通気口26aへ向かう。一方、後側の第2通気口31bへ向かった空気は、上側の第1プレート25に設けられた後側の第1通気口26bへ向かう。
第1通路27を通過した空気は、ベースプレート22に設けられた左右一対の送通口23a,23bのいずれかへ向かう。送通口23a,23bを通過した空気は、ダクト21を通過して、粉塵とともに集塵機に収容される。
以上、本発明の溝加工ヘッド16の集塵機構19及び溝加工装置1によれば、集塵フード20の構成を、吸引する空気の流速を向上させる構成とし、スクライブ加工時に発生する粉塵が基板Wの表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができる。
特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、作動条件や操作条件、構成物の寸法、重量などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。
2 テーブル
3 枠体
4 支持台
5 脚部材
6 載置台
7 台座
8 カメラ
9 ガイド
10 モニタ
11 ブリッジ
12 支持柱
13 ガイドバー
14 ガイド
15 モータ
16 溝加工ヘッド
17 ツール
18 ツールホルダ
19 集塵機構
20 集塵フード
21 ダクト
22 ベースプレート
23 送通口
23a 送通口(左側)
23b 送通口(右側)
24 長孔部
25 第1プレート
26 第1通気口
26a 第1通気口(前側)
26b 第1通気口(後側)
27 第1通路
27a 前側通路
27b 後側通路
27c 連結通路
28 第1長孔部
29 側壁
29a 前側壁
29b 後側壁
30 第2プレート
31 第2通気口
31a 第2通気口(前側)
31b 第2通気口(後側)
32 第2長孔部
33 傾斜面
33a 前壁面(前側の第2通気口)
33b 後壁面(前側の第2通気口)
33c 前壁面(後側の第2通気口)
33d 後壁面(後側の第2通気口)
34 第3プレート
35 第3通気口
35a 第3通気口(前側)
35b 第3通気口(後側)
36 第3孔部(ツール孔部)
37 第4プレート
38 第4通気口(吸引口)
39 第4通路
W 基板
Claims (6)
- 刃先を下方にしたツールを左右方向に複数並べて保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、
前記溝加工ヘッドの下部に設けられていて、前記ツールを用いて基板をスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フードと、
前記集塵フードからの前記空気が通過するダクトと、
前記ダクトを通過した前記空気を吸引して、前記粉塵を収集する集塵機と、を備え、
前記溝加工ヘッドの下面には、前記集塵フードが取り付けられるベースプレートが設けられていて、
前記集塵フードは、前記空気が流通するプレートを複数積層して構成したものであり、
前記ベースプレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し前記ダクトと連通する送通口と、上下方向に貫通し前記ツールホルダが通過する長孔部と、を有し、
前記送通口は、前記ベースプレートの左右両端部に、左右一対となるように設けられ且つ、前記ダクトが取り付けられており、
前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第1プレートであり、
前記第1プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第1通気口と、前記第1通気口と連通し吸引された前記空気を前記ベースプレートの前記送通口へと案内する第1通路と、前記ベースプレートの前記長孔部と連通し前記ツールホルダが通過する大きさとされた第1長孔部と、を有し、
前記第1通路は、左右一対の前記送通口と連通するものであり、
前記第1通気口は、前記第1プレートの長手方向中央に設けられている
ことを特徴とする溝加工ヘッドの集塵機構。 - 前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第2プレートであり、
前記第2プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第2通気口と、前記ツールホルダが通過する大きさとされた第2長孔部と、を有し、
前記第2通気口は、左右方向に長い貫通孔とされ、当該第2通気口の左右方向に長い面は、上下方向の軸心に対して外側に傾斜した傾斜面とされている
ことを特徴とする請求項1に記載の溝加工ヘッドの集塵機構。 - 前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第3プレートであり、
前記第3プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第3通気口と、前記ツールが通過できる大きさとされた第3孔部と、を有し、
前記第3孔部は、左右方向に複数並べられた前記ツールに対応するように、左右方向に複数並列して設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の溝加工ヘッドの集塵機構。 - 前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第4プレートであり、
前記第4プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し外部の前記空気を吸い込む第4通気口と、前記第4通気口と連通し吸引された前記空気を案内する第4通路と、を有し、
前記第4通気口は、前記ツールが移動することができる孔部とされている
ことを特徴とする請求項1に記載の溝加工ヘッドの集塵機構。 - 刃先を下方にしたツールを左右方向に複数並べて保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、
前記溝加工ヘッドの下部に設けられていて、前記ツールを用いて基板をスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フードと、
前記集塵フードからの前記空気が通過するダクトと、
前記ダクトを通過した前記空気を吸引して、前記粉塵を収集する集塵機と、を備え、
前記溝加工ヘッドの下面には、前記集塵フードが取り付けられるベースプレートが設けられていて、
前記ベースプレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し前記ダクトと連通する送通口と、上下方向に貫通し前記ツールホルダが通過する長孔部と、を有し、
前記送通口は、前記ベースプレートの左右両端部に、左右一対となるように設けられ且つ、前記ダクトが取り付けられていて、
前記集塵フードは、
前記ベースプレートの下面に積層されるように取り付けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第1プレートと、
前記第1プレートの下面に積層されるように取り付けられ、吸引された前記空気を前記第1プレートへと送通する第2プレートと、
前記第2プレートの下面に積層されるように取り付けられ、吸引された前記空気を前記第2プレートへと送通する第3プレートと、
前記第3プレートの下面に積層されるように取り付けられ、吸引された前記空気を前記第3プレートへと送通する第4プレートと、を有し、
前記第1プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第1通気口と、前記第1通気口と連通し吸引された前記空気を前記ベースプレートの前記送通口へと案内する第1通路と、前記ベースプレートの前記長孔部と連通し前記ツールホルダが通過する大きさとされた第1長孔部と、を有し、
前記第1通路は、左右一対の前記送通口と連通するものであり、
前記第1通気口は、前記第1プレートの長手方向中央に設けられていて、
前記第2プレートは、左右方向に長く且つ、前記第1プレートの下面側に積層されるように取り付けられる板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第2通気口と、前記第1長孔部と連通し前記ツールホルダが通過する大きさとされた第2長孔部と、を有し、
前記第2通気口は、左右方向に長い貫通孔とされ、当該第2通気口の左右方向に長い面は、上下方向の軸心に対して外側に傾斜した傾斜面とされていて、
前記第3プレートは、左右方向に長く且つ、前記第2プレートの下面側に積層されるように取り付けられる板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第3通気口と、前記第2長孔部と連通し前記ツールが通過できる大きさとされた第3孔部と、を有し、
前記第3通気口は、前記第2通気口と連通し且つ、当該第2通気口と同じ大きさとされ、
前記第3孔部は、左右方向に複数並べられた前記ツールに対応するように、左右方向に複数並列して設けられていて、
前記第4プレートは、左右方向に長く且つ、前記第3プレートの下面側に積層されるように取り付けられる板材であって、上下方向に貫通し外部の前記空気を吸い込む第4通気口と、前記第4通気口と連通し、吸引された前記空気を案内する第4通路と、を有し、
前記第4通気口は、前記第3通気口の下方に設けられていて、
前記第4通路は、通過した前記空気を前記第3通気口に案内する
ことを特徴とする溝加工ヘッドの集塵機構。 - 基板が載置されるテーブルと、
溝加工のためのツールを有するツールホルダが装着される前記溝加工ヘッドと、
請求項1~5のいずれかに記載の溝加工ヘッドの集塵機構と、
前記テーブルと前記溝加工ヘッドとを水平面内で相対的に移動させるための移動手段と、を備え、前記溝加工ヘッドを基板の上面に平行に移動させ、基板上に溝を形成する
ことを特徴とする溝加工装置。
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