KR102203039B1 - 피가공물의 유지 기구 및 가공 장치 - Google Patents

피가공물의 유지 기구 및 가공 장치 Download PDF

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Abstract

(과제) 피가공물을 보다 적절히 유지할 수 있는 유지 기구를 제공한다.
(해결 수단) 피가공물의 유지 기구 (54) 로서, 유지면 (60a) 을 갖는 유지 기대 (60) 와, 유지 기대의 유지면에 설치되고, 강자성을 나타내는 재료를 포함하는 피가공물 (11) 과의 사이에 인력을 발생하게 하는 자석 (62) 과, 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 유지 기대의 유지면측에 유지된 피가공물에 대하여 유지면으로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 수단 (64) 을 구비하고, 릴리스 수단은, 유지면을 덮는 커버 시트 (66) 와, 유지면과 커버 시트의 사이에 유체를 공급하여 커버 시트를 불룩하게 하는 유체 공급부 (72) 를 갖고, 커버 시트를 개재하여 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 피가공물을 유지한다.

Description

피가공물의 유지 기구 및 가공 장치{HOLDING MECHANISM OF WORKPIECE AND MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 판상의 피가공물을 유지하는 유지 기구 및 이 유지 기구를 구비하는 가공 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼나 패키지 기판 등으로 대표되는 판상 피가공물을 복수의 칩으로 분할할 때에는, 예를 들어, 절삭 장치나 레이저 가공 장치 등의 가공 장치가 사용된다. 이들 가공 장치에는, 펌프 등에 의해 형성되는 진공 (부압(負壓)) 을 이용하여 피가공물을 흡인, 유지하는 척 테이블이 형성되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
피가공물은, 예를 들어, 하면에 다이싱 테이프 등으로 불리는 점착 테이프가 첩부 (貼付) 된 상태에서, 이 척 테이블에 흡인, 유지된다. 점착 테이프의 외주 부분에는, 분할 후의 피가공물 (복수의 칩) 을 취급하기 쉽게 하기 위해서, 환상 프레임이 고정되는 경우도 있다.
그런데, 피가공물 분할시에 사용되는 상기 서술한 점착 테이프는 한 번 쓰고 버리므로, 제조 비용 면에서 개선의 여지가 있다. 최근에는, 점착 테이프를 사용하지 않고 분할 후의 피가공물 (복수의 칩) 을 유지할 수 있도록, 각 칩에 대응하는 흡인부를 구비한 지그 테이블 등도 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2, 3 참조).
일본 공개특허공보 2004-200440호 일본 공개특허공보 2013-65603호 일본 공개특허공보 2014-116486호
그러나, 상기 서술한 바와 같은 지그 테이블에서는, 어느 정도까지 칩이 소형화되면 각 칩에 작용하는 흡인력이 부족하여 칩을 적절히 유지할 수 없게 된다. 분할 후의 피가공물 (복수의 칩) 을 흡인, 유지하여 반송하는 반송 유닛에 대해서도, 동일한 문제가 발생하였다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 피가공물을 보다 적절히 유지할 수 있는 피가공물의 유지 기구 및 이 유지 기구를 구비하는 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 유지면을 갖는 유지 기대 (基臺) 와, 그 유지 기대의 그 유지면에 설치되고, 강자성을 나타내는 재료를 포함하는 피가공물과의 사이에 인력을 발생하게 하는 자석과, 그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 그 유지 기대의 그 유지면측에 유지된 피가공물에 대하여 그 유지면으로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 수단을 구비하고, 그 릴리스 수단은, 그 유지면을 덮는 커버 시트와, 그 유지면과 그 커버 시트 사이에 유체를 공급하여 그 커버 시트를 불룩하게 하는 유체 공급부를 갖고, 그 커버 시트를 개재하여 그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 피가공물을 유지하는 것을 특징으로 하는 피가공물의 유지 기구가 제공된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 그 유지면에는, 그 커버 시트와 그 유지면 사이의 그 유체의 배출을 제어하는 배출로가 접속되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 강자성을 나타내는 재료를 포함하는 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 유닛과, 그 척 테이블에 피가공물을 반입하거나, 또는 그 척 테이블로부터 피가공물을 반출하는 반송 수단을 구비하고, 그 반송 수단은, 유지면을 갖는 유지 기대와, 그 유지 기대와 그 척 테이블을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 그 유지 기대의 그 유지면에 설치되고, 피가공물과의 사이에 인력을 발생하게 하는 자석과, 그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 그 유지 기대의 그 유지면측에 유지된 피가공물에 대하여 그 유지면으로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 수단을 구비하고, 그 릴리스 수단은, 그 유지면을 덮는 커버 시트와, 그 유지면과 그 커버 시트 사이에 유체를 공급하여 그 커버 시트를 불룩하게 하는 유체 공급부를 갖고, 그 반송 수단은, 그 커버 시트를 개재하여 그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 피가공물을 유지하는 것을 특징으로 하는 가공 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 일 양태에 있어서, 그 유지면에는, 그 커버 시트와 그 유지면 사이의 그 유체의 배출을 제어하는 배출로가 접속되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 피가공물의 유지 기구는, 강자성을 나타내는 재료를 포함하는 피가공물과의 사이에 인력을 발생하게 하는 자석을 유지 기대의 유지면에 구비하고 있다. 따라서, 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 피가공물을 적절히 유지할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 다른 일 양태에 관련된 가공 장치도, 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 피가공물을 적절히 유지할 수 있다.
또, 본 발명의 일 양태에 관련된 피가공물의 유지 기구는, 유지 기대의 유지면측에 유지된 피가공물에 대하여 유지면으로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 수단을 구비하고 있다. 따라서, 이 릴리스 수단으로 피가공물에 힘을 가함으로써, 피가공물을 유지 기대로부터 간단히 떼어낼 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 다른 일 양태에 관련된 가공 장치도, 피가공물을 유지 기대로부터 간단히 떼어낼 수 있다.
도 1 은 가공 장치의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는 주로 유지 기구의 종단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3 은 유지 기대의 유지면측의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4(A) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 1 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 4(B) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 2 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5(A) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 3 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 5(B) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 4 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 관련된 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 가공 장치 (절삭 장치) (2) 의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 또, 본 실시형태에서는, 판상 피가공물을 절삭 가공하는 가공 장치 (2) 에 대해서 설명하는데, 본 발명에 관련된 가공 장치는, 레이저 빔에 의해 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치 등이어도 된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 가공 장치 (2) 는 각 구조를 지지하는 기대 (4) 를 구비하고 있다. 기대 (4) 의 중앙에는, X 축 방향 (전후 방향, 가공 이송 방향) 으로 긴 사각형의 개구 (4a) 가 형성되어 있다. 이 개구 (4a) 내에는, X 축 이동 테이블 (6), X 축 이동 테이블 (6) 을 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 이동 기구 (이동 수단) (도시 생략), 및 X 축 이동 기구를 덮는 방진 방적 커버 (8) 가 배치되어 있다.
X 축 이동 테이블 (6) 의 상방에는, 판상 피가공물 (11) 을 유지하는 척 테이블 (10) 이 형성되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (11) 은, 예를 들어 강자성을 나타내는 철, 코발트, 니켈 등의 재료를 포함하여 형성된 사각형의 패키지 기판, 세라믹스 기판, 유리 기판, 반도체 웨이퍼 등이고, 그 하면에는 점착 테이프 (점착 필름) (13) 가 첩부되어 있다.
단, 피가공물 (11) 의 형상 등에 제한은 없다. 예를 들어, 원반상의 패키지 기판 등을 피가공물 (11) 로서 사용할 수도 있다. 또한, 점착 테이프 (13) 의 외연부에 환상 프레임 (지지 부재) 등을 고정시켜도 된다. 이 경우, 피가공물 (11) 은, 점착 테이프 (13) 를 개재하여 환상 프레임 등에 지지된다.
척 테이블 (10) 은, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, Z 축 방향 (연직 방향, 높이 방향) 에 대략 평행한 회전축 둘레로 회전한다. 또한, 상기 서술한 X 축 이동 기구로 X 축 이동 테이블 (6) 을 X 축 방향으로 이동시키면, 척 테이블 (10) 도 X 축 방향으로 이동한다.
예를 들어, 피가공물 (11) 을 척 테이블 (10) 에 반입하거나, 또는 척 테이블 (10) 로부터 반출할 때에는, 피가공물 (11) 이 반입, 반출되는 전방의 반입 반출 영역과, 피가공물 (11) 이 가공되는 중앙의 가공 영역의 사이에서 척 테이블 (10) 을 X 축 방향으로 이동시킨다. 또한, 피가공물 (11) 을 가공할 때에는, 상기 서술한 가공 영역 내에서 척 테이블 (10) 을 X 축 방향으로 이동시킨다 (가공 이송).
척 테이블 (10) 의 상면은, 피가공물 (11) 에 대응하는 형상 (본 실시형태에서는, 대략 평탄한 사각형) 으로 형성되어 있고, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지면 (10a) 이 된다. 유지면 (10a) 은, X 축 방향 및 Y 축 방향 (좌우 방향, 산출 이송 방향) 에 대하여 대략 평행하고, 척 테이블 (10) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략) 등을 통해서 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다.
기대 (4) 의 상면에는, 2 조 (組) 의 절삭 유닛 (가공 유닛, 가공 수단) (12) 을 지지하는 도어형 지지 구조 (14) 가, 개구 (4a) 를 걸치도록 배치되어 있다. 지지 구조 (14) 의 전면 상부에는, 각 절삭 유닛 (12) 을 Y 축 방향 및 Z 축 방향으로 이동시키는 2 조의 절삭 유닛 이동 기구 (16) 가 형성되어 있다.
각 절삭 유닛 이동 기구 (16) 는, 지지 구조 (14) 의 전면에 배치되고 Y 축 방향에 평행한 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (18) 을 공통되게 구비하고 있다. Y 축 가이드 레일 (18) 에는, 각 절삭 유닛 이동 기구 (16) 를 구성하는 Y 축 이동 플레이트 (20) 가 슬라이드 가능하게 부착되어 있다. 각 Y 축 이동 플레이트 (20) 의 이면측 (후면측) 에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Y 축 가이드 레일 (18) 에 평행한 Y 축 볼 나사 (22) 가 각각 나사 결합되어 있다.
각 Y 축 볼 나사 (22) 의 일단부에는, Y 축 펄스 모터 (24) 가 연결되어 있다. Y 축 펄스 모터 (24) 로 Y 축 볼 나사 (22) 를 회전시키면, Y 축 이동 플레이트 (20) 는, Y 축 가이드 레일 (18) 을 따라 Y 축 방향으로 이동한다.
각 Y 축 이동 플레이트 (20) 의 표면 (전면) 에는, Z 축 방향에 평행한 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (26) 이 형성되어 있다. Z 축 가이드 레일 (26) 에는, Z 축 이동 플레이트 (28) 가 슬라이드 가능하게 부착되어 있다. 각 Z 축 이동 플레이트 (28) 의 이면측 (후면측) 에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Z 축 가이드 레일 (26) 에 평행한 Z 축 볼 나사 (30) 가 각각 나사 결합되어 있다.
각 Z 축 볼 나사 (30) 의 일단부에는, Z 축 펄스 모터 (32) 가 연결되어 있다. Z 축 펄스 모터 (32) 로 Z 축 볼 나사 (30) 를 회전시키면, Z 축 이동 플레이트 (28) 는, Z 축 가이드 레일 (26) 을 따라 Z 축 방향으로 이동한다.
각 Z 축 이동 플레이트 (28) 의 하부에는 절삭 유닛 (12) 이 형성되어 있다. 이 절삭 유닛 (12) 은, 회전축이 되는 스핀들 (도시 생략) 의 일단측에 장착된 원환상 절삭 블레이드 (34) 를 구비하고 있다. 절삭 블레이드 (34) 의 근방에는, 순수 등의 절삭액 (가공액) 을 공급하는 노즐 (36) 이 배치되어 있다. 또한, 절삭 유닛 (12) 에 인접하는 위치에는, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (11) 등을 촬상하는 카메라 (38) 가 형성되어 있다.
각 절삭 유닛 이동 기구 (16) 로 Y 축 이동 플레이트 (20) 를 Y 축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛 (12) 및 카메라 (38) 는 Y 축 방향으로 이동한다 (산출 이송). 또한, 각 절삭 유닛 이동 기구 (16) 로 Z 축 이동 플레이트 (28) 를 Z 축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛 (12) 및 카메라 (38) 는 Z 축 방향으로 이동한다.
지지 구조 (14) 의 전방측이며 또한 좌우 방향이고 개구 (4a) 일방측의 영역에는, 가공 전의 피가공물 (11) 을 놓는 반입측 테이블 (로드 테이블) (40) 이 배치되어 있다. 반입측 테이블 (40) 의 상면은, 피가공물 (11) 에 대응하는 형상 (본 실시형태에서는, 대략 평탄한 사각형) 으로 형성되어 있고, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지면 (40a) 이 된다. 유지면 (40a) 은, 반입측 테이블 (40) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략) 등을 통해서 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다.
반입측 테이블 (40) 의 하방에는, 반입측 테이블 (40) 을 개구 (4a) 의 상방으로 이동시키는 반입측 테이블 이동 기구 (42) 가 형성되어 있다. 반입측 테이블 이동 기구 (42) 는, 개구 (4a) 일방측의 영역으로부터 개구 (4a) 를 향해 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (44) 을 구비하고 있고, 에어 실린더 등으로부터 발생하는 힘으로 반입측 테이블 (40) 을 가이드 레일 (44) 을 따라 이동시킨다. 구체적으로는, 반입측 테이블 (40) 은, 개구 (4a) 의 일방측에서 반입 반출 영역에 인접하는 로드 영역과, 반입 반출 영역의 바로 위의 직상 (直上) 영역의 사이를 이동한다.
지지 구조 (14) 의 전방측이며 또한 좌우 방향이고 개구 (4a) 타방측의 영역에는, 가공 후의 피가공물 (11) 을 놓는 반출측 테이블 (언로드 테이블) (46) 이 배치되어 있다. 반출측 테이블 (46) 의 상면은, 피가공물 (11) 에 대응하는 형상 (본 실시형태에서는, 대략 평탄한 사각형) 으로 형성되어 있고, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지면 (46a) 이 된다. 유지면 (46a) 은, 유로 (46b) (도 5(B) 참조) 나 밸브 (46c) (도 5(B) 참조) 등을 통해서 흡인원 (46d) (도 5(B) 참조) 에 접속되어 있다.
반출측 테이블 (46) 의 하방에는, 반출측 테이블 (46) 을 개구 (4a) 의 상방으로 이동시키는 반출측 테이블 이동 기구 (48) 가 형성되어 있다. 반출측 테이블 이동 기구 (48) 는, 개구 (4a) 타방측의 영역으로부터 개구 (4a) 를 향해 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (50) 을 구비하고 있고, 에어 실린더 등으로부터 발생하는 힘으로 반출측 테이블 (46) 을 가이드 레일 (50) 을 따라 이동시킨다. 구체적으로는, 반출측 테이블 (46) 은, 개구 (4a) 의 타방측에서 반입 반출 영역에 인접하는 언로드 영역과, 반입 반출 영역의 바로 위의 직상 영역의 사이를 이동한다.
또, 본 실시형태에서는, 피가공물 (11) 을 흡인할 수 있는 반입측 테이블 (40) 및 반출측 테이블 (46) 에 대해서 예시하고 있는데, 가공 장치 (2) 가 구비하는 반입측 테이블 및 반출측 테이블은, 적어도 피가공물 (11) 을 지지할 수 있도록 구성되어 있으면 된다. 즉, 반입측 테이블 및 반출측 테이블은, 반드시 피가공물 (11) 을 흡인할 수 없어도 된다.
직상 영역의 더 상방에는, 척 테이블 (10) 과, 반입측 테이블 (40) 또는 반출측 테이블 (46) 사이에서 피가공물 (11) 을 반송하여 다시 놓는 반송 유닛 (반송 수단) (52) 이 배치되어 있다. 이 반송 유닛 (52) 은, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지 기구 (유지 수단) (54) 와, 유지 기구 (54) 를 연직 방향으로 이동시키는 직동 (直動) 기구 (이동 수단) (56) 를 포함한다. 유지 기구 (54) 의 상세함에 대해서는 후술한다.
개구 (4a) 와 반출측 테이블 (46) 의 사이이며 또한 반출측 테이블 (46) 보다 상방의 영역에는, 하방향으로 에어를 분사할 수 있는 노즐 (58) 이 배치되어 있다. 이 노즐 (58) 은, 피가공물 (11) 을 유지한 반출측 테이블 (46) 이 직상 영역으로부터 언로드 영역으로 이동하는 동안에, 반출측 테이블 (46) 상의 피가공물 (11) 등에 에어를 분사한다. 이로써, 피가공물 (11) 등에 부착된 절삭액을 건조시켜 제거할 수 있다.
다음으로, 반송 유닛 (52) 에 장착되는 유지 기구 (54) 의 상세함에 대해서 설명한다. 도 2 는, 주로 유지 기구 (54) 의 종단면을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 유지 기구 (54) 는, 피가공물 (11) 에 대응하는 크기의 유지 기대 (60) 를 구비하고 있다. 유지 기대 (60) 의 형상은 임의이지만, 여기서는 평판상으로 한다.
유지 기대 (60) 의 하면은, 피가공물 (11) 에 대응하는 형상 (본 실시형태에서는, 대략 평탄한 사각형) 으로 형성되어 있고, 피가공물 (11) 을 유지하기 위한 유지면 (60a) 이 된다. 도 3 은, 유지 기대 (60) 의 유지면 (60a) 측의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 이 유지면 (60a) 에는 복수의 자석 (62) 이 형성되어 있다.
각 자석 (62) 은, 예를 들어 영구 자석 또는 전자석이다. 상기 서술한 바와 같이, 피가공물 (11) 은, 강자성을 나타내는 재료를 포함하고 있으므로, 피가공물 (11) 에 대하여 유지 기대 (60) 의 유지면 (60a) 을 가까이 하면, 각 자석 (62) 과 피가공물 (11) 사이에 인력 (자력) 을 발생하게 할 수 있다. 피가공물 (11) 은, 이 인력에 의해 유지 기대 (60) 의 유지면 (60a) 측에 흡착, 유지된다. 자석 (62) 의 수량이나 배치 등의 조건은, 피가공물 (11) 을 적절히 흡착, 유지할 수 있는 범위에서 임의로 결정할 수 있다.
유지 기대 (60) 에는, 유지 기대 (60) 로부터 피가공물 (11) 을 용이하게 떼어낼 수 있도록, 유지 기대 (60) 에 흡착, 유지된 피가공물 (11) 에 대하여 유지면 (60a) 으로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 기구 (릴리스 수단) (64) 가 형성되어 있다. 릴리스 기구 (64) 는, 유지면 (60a) 을 덮는 커버 시트 (66) 를 포함하고 있다.
커버 시트 (66) 는, 예를 들어 신축성이 높고 통기성 (통액성) 이 낮은 수지 (예를 들어, 염화비닐이나 폴리올레핀) 등의 재료를 사용하여 박막상으로 형성되어 있고, 유지 기대 (60) 의 측부를 둘러싸는 고정 프레임 (68) 에 의해 유지 기대 (60) 에 고정된다. 이와 같이 고정 프레임 (68) 을 사용하여 커버 시트 (66) 를 유지 기대 (60) 의 전체 둘레에 고정시킴으로써, 커버 시트 (66) 와 유지 기대 (60) 의 간극을 줄여 기밀성을 높일 수 있다.
유지면 (60a) 에는, 복수의 개구 (60b) 가 형성되어 있고, 이 개구 (60b) 에는 제 1 유로 (공급로, 배출로) (70a) 의 일단측이 접속되어 있다. 제 1 유로 (70a) 의 타단에는, 유체를 공급하기 위한 유체 공급원 (유체 공급부) (72) 이 접속되어 있다. 이 유체 공급원 (72) 은, 커버 시트 (66) 와 함께 릴리스 기구 (64) 를 구성한다. 또, 본 실시형태에서는, 유체 공급원 (72) 으로부터 공급되는 유체로서 공기 등의 기체를 사용한다.
제 1 유로 (70a) 의 유체 공급원 (72) 측에는, 유체의 공급을 제어하기 위한 제 1 밸브 (74a) 및 제 2 밸브 (74b) 가 형성되어 있다. 상류측의 제 1 밸브 (74a) 는, 하류측의 제 2 밸브 (74b) 로의 유체 공급을 제어한다. 구체적으로는, 제 1 밸브 (74a) 를 열면, 유체 공급원 (72) 으로부터 제 2 밸브 (74b) 에 유체가 공급된다. 한편으로, 제 1 밸브 (74a) 를 닫으면, 유체 공급원 (72) 으로부터 제 2 밸브 (74b) 에 유체가 공급되지 않는다.
제 2 밸브 (74b) 는, 유체 공급원 (72) 으로부터 공급되는 유체를, 제 1 유로 (70a) 의 일단측 (개구 (60b) 측), 또는 이 제 2 밸브 (74b) 를 통해 제 1 유로 (70a) 로부터 분기되는 제 2 유로 (배출로) (70b) 의 어느 것에 공급한다. 구체적으로는, 제 2 밸브 (74b) 를 제 1 상태로 하면, 제 1 유로 (70a) 의 일단측에 유체가 공급된다. 한편으로, 제 2 밸브 (74b) 를 제 2 상태로 하면, 제 2 유로 (70b) 에 유체가 공급된다.
예를 들어, 제 1 밸브 (74a) 를 열고 또한 제 2 밸브 (74b) 를 제 1 상태로 하면, 유체는 제 1 유로 (70a), 개구 (60b) 등을 통해서 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이에 공급된다. 상기 서술한 바와 같이, 커버 시트 (66) 는, 신축성이 높고 통기성 (통액성) 이 낮은 재료로 형성되어 있다. 그래서, 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이에 유체를 공급하면, 커버 시트 (66) 를 하방향으로 불룩하게 할 (곡면상으로 변형시킬) 수 있다.
제 2 유로 (70b) 에는, 이젝터 (아스피레이터) (76) 가 형성되어 있다. 이 이젝터 (76) 의 흡인구 (76a) 는, 제 2 밸브 (74b) 와 개구 (60b) (일단) 사이에서 제 1 유로 (70a) 에 접속되어 있다. 또한, 이젝터 (76) 의 공급구 (76b) 에는, 제 2 밸브 (74b) 를 통과한 유체가 공급된다.
예를 들어, 제 1 밸브 (74a) 를 열고 또한 제 2 밸브 (74b) 를 제 2 상태로 하면, 이젝터 (76) 의 공급구 (76b) 로부터 배출구 (76c) 를 향해 유체가 흘러, 이젝터 (76) 의 흡인구 (76a) 에 부압이 발생한다. 따라서, 이 부압을 이용함으로써, 개구 (60b), 제 1 유로 (70a), 제 2 유로 (70b) 등을 통해서 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이의 유체를 외부로 배출할 수 있다. 제 1 유로 (70a) 의 일단측에는, 제 1 유로 (70a) 의 압력 (본 실시형태에서는, 기압) 을 측정하기 위한 압력계 (78) 가 형성되어 있다.
다음으로, 상기 서술한 반송 유닛 (52) 을 사용하여 피가공물 (11) 을 반송하는 반송 방법에 대해서 설명한다. 또, 본 실시형태에서는, 절삭 가공 후의 피가공물 (11) 을 척 테이블 (10) 로부터 반출측 테이블 (46) 로 반출하는 경우를 예로 들어 설명하는데, 절삭 가공 전의 피가공물 (11) 을 반입측 테이블 (40) 로부터 척 테이블 (10) 로 반입하는 경우도 동일하다.
도 4(A) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 1 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 4(B) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 2 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 5(A) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 3 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 5(B) 는, 피가공물을 반출할 때의 제 4 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이다.
피가공물 (11) 을 척 테이블 (10) 로부터 반출측 테이블 (46) 로 반출할 때에는, 먼저 척 테이블 (10) 의 위치를 반입 반출 영역에 맞추고, 반출측 테이블 (46) 의 위치를 직상 영역 이외 (예를 들어, 언로드 영역) 에 맞춘다. 또한, 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이의 유체를 배출한 후에, 제 1 밸브 (74a) 를 닫아 둔다.
그 후, 도 4(A) 에 나타내는 바와 같이, 직동 기구 (56) (도 1) 로 유지 기구 (54) 를 하강시켜, 척 테이블 (10) 상의 피가공물 (11) 에 유지 기대 (60) 의 유지면 (60a) 을 접근시킨다. 상기 서술한 바와 같이, 유지면 (60a) 에는 복수의 자석 (62) 이 형성되어 있다. 따라서, 피가공물 (11) 에 대하여 유지면 (60a) 을 접근시키면, 자석 (62) 과 피가공물 (11) 사이에 인력이 발생하여, 피가공물 (11) 은 커버 시트 (66) 를 개재하여 유지 기대 (60) 에 흡착, 유지된다.
유지 기대 (60) 로 피가공물 (11) 을 흡착, 유지한 후에는, 척 테이블 (10) 의 유지면 (10a) 에 의한 피가공물 (11) (점착 테이프 (13)) 의 흡인을 정지시킨 후에, 도 4(B) 에 나타내는 바와 같이, 직동 기구 (56) (도 1) 로 유지 기구 (54) 를 상승시킨다. 또, 이 때에도 제 1 밸브 (74a) 를 닫아 둔다.
그 후, 반출측 테이블 (46) 을 직상 영역으로 이동시켜, 도 5(A) 에 나타내는 바와 같이 유지 기구 (54) 를 하강시킨다. 또한, 제 1 밸브 (74a) 를 열고 또한 제 2 밸브 (74b) 를 제 1 상태로 한다. 이로써, 유체 공급원 (72) 으로부터 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이에 유체가 공급되어, 커버 시트 (66) 는 하방향으로 불룩해진다. 또, 유지면 (46a) 에 대한 유지 기구 (54) 의 높이는, 유지면 (46a) 에 의해 커버 시트 (66) 의 팽창 (변형) 이 저해되지 않는 범위로 조정된다.
커버 시트 (66) 가 하방향으로 불룩해지면, 유지면 (60a) 에 형성된 자석 (62) 과 피가공물 (11) 의 거리가 커져, 자석 (62) 과 피가공물 (11) 사이에 작용하는 인력은 작아진다. 따라서, 이 상태에서, 예를 들어 도 5(B) 에 나타내는 바와 같이, 밸브 (46c) 를 열어, 흡인원 (46d) 의 부압을 유지면 (46a) 에 작용시키면, 피가공물 (11) (점착 테이프 (13)) 을 반출측 테이블 (46) 로 흡인, 유지하여, 유지 기대 (60) 로부터 용이하게 떼어낼 수 있다.
피가공물 (11) 이 유지 기대 (60) 로부터 떼어낸 후에는, 유지 기구 (54) 를 상승시킨다. 또한, 제 2 밸브 (74b) 를 제 2 상태로 전환한다. 이로써, 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이의 유체는 외부로 배출되어, 커버 시트 (66) 가 유지면 (60a) 에 밀착된다. 즉, 커버 시트 (66) 의 하면에는, 유지면 (60a) 의 형상 (본 실시형태에서는, 대략 평탄한 형상) 이 반영된다. 이로써, 피가공물 (11) 을 재차 흡착, 유지할 수 있게 된다.
또, 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이의 유체의 배출 상황은, 압력계 (78) 의 측정값에 기초하여 판정할 수 있다. 예를 들어, 압력계 (78) 의 측정값이 소정의 임계값보다 낮은 경우에는, 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이에 유체가 잔류하고 있는 것으로 판정된다. 이 상태에서는, 유지 기구 (54) 로 피가공물 (11) 을 적절히 흡착, 유지할 수 없으므로, 유지면 (60a) 과 커버 시트 (66) 사이의 유체의 배출이 완료될 때까지 반송 유닛 (52) 을 대기시키면 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 피가공물 (11) 의 유지 기구 (54) 및 가공 장치 (2) 는, 강자성을 나타내는 재료를 포함하는 피가공물 (11) 과의 사이에 인력을 발생하게 하는 자석 (62) 을 유지 기대 (60) 의 유지면 (60a) 에 구비하고 있다. 따라서, 자석 (62) 과의 사이에 발생하는 인력에 의해 피가공물 (11) 을 적절히 유지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관련된 피가공물 (11) 의 유지 기구 (54) 및 가공 장치 (2) 는, 유지 기대 (60) 의 유지면 (60a) 측에 유지된 피가공물 (11) 에 대하여 유지면 (60a) 로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 기구 (릴리스 수단) (64) 를 구비하고 있다. 따라서, 이 릴리스 기구 (64) 로 피가공물 (11) 에 힘을 가함으로써, 피가공물 (11) 을 유지 기대 (60) 로부터 간단히 떼어낼 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 실시형태의 기재에 제한되지 않고 다양하게 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 커버 시트의 표면 등에는, 도전성의 재료로 된 패턴이 형성되어도 된다. 이 경우, 커버 시트의 변형 등에 수반되는 정전기의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 유체 공급원으로부터 공급되는 유체로서 물 등의 액체를 사용해도 된다. 또한, 본 발명의 유지 기구를 가공 장치의 척 테이블 등에 사용할 수도 있다.
그 밖에, 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
2 : 가공 장치 (절삭 장치)
4 : 기대
4a : 개구
6 : X 축 이동 테이블
8 : 방진 방적 커버
10 : 척 테이블
10a : 유지면
12 : 절삭 유닛 (가공 유닛, 가공 수단)
14 : 지지 구조
16 : 절삭 유닛 이동 기구
18 : Y 축 가이드 레일
20 : Y 축 이동 플레이트
22 : Y 축 볼 나사
24 : Y 축 펄스 모터
26 : Z 축 가이드 레일
28 : Z 축 이동 플레이트
30 : Z 축 볼 나사
32 : Z 축 펄스 모터
34 : 절삭 블레이드
36 : 노즐
38 : 카메라
40 : 반입측 테이블 (로드 테이블)
40a : 유지면
42 : 반입측 테이블 이동 기구
44 : 가이드 레일
46 : 반출측 테이블 (언로드 테이블)
46a : 유지면
46b : 유로
46c : 밸브
46d : 흡인원
48 : 반출측 테이블 이동 기구
50 : 가이드 레일
52 : 반송 유닛 (반송 수단)
54 : 유지 기구 (유지 수단)
56 : 직동 기구 (이동 수단)
58 : 노즐
60 : 유지 기대
60a : 유지면
60b : 개구
62 : 자석
64 : 릴리스 기구 (릴리스 수단)
66 : 커버 시트
68 : 고정 프레임
70a : 제 1 유로 (공급로, 배출로)
70b : 제 2 유로 (배출로)
72 : 유체 공급원 (유체 공급부)
74a : 제 1 밸브
74b : 제 2 밸브
76 : 이젝터 (아스피레이터)
76a : 흡인구
76b : 공급구
76c : 배출구
78 : 압력계
11 : 피가공물
13 : 점착 테이프

Claims (4)

  1. 강자성을 나타내는 재료를 포함하는 피가공물에 대응하는 크기로 형성되고, 유지면을 갖는 유지 기대와,
    그 유지 기대의 그 유지면에 설치되고, 그 피가공물과의 사이에 인력을 발생하게 하는 자석과,
    그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 그 유지 기대의 그 유지면측에 유지된 그 피가공물에 대하여 그 유지면으로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 수단을 구비하고,
    그 유지면은, 그 피가공물에 대응하는 형상으로 형성되어 있고,
    그 릴리스 수단은,
    그 유지면을 덮는 커버 시트와,
    그 유지면과 그 커버 시트 사이에 유체를 공급하여 그 커버 시트를 불룩하게 하는 유체 공급부와,
    그 유지면에 접속되어, 그 커버 시트와 그 유지면 사이의 유체의 배출을 제어하는 제 1 유로와,
    그 제 1 유로에 형성된 압력계를 갖고,
    그 압력계의 측정값에 기초하여 그 커버 시트와 그 유지면 사이의 유체의 배출 상황이 판정되어, 그 유지면의 형상이 그 커버 시트에 반영된 상태에서, 그 커버 시트를 개재하여 그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 그 피가공물을 유지하는 것을 특징으로 하는 피가공물의 유지 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 제 1 유로는, 그 유지면과 그 유체 공급부를 접속하고 있고,
    그 릴리스 수단은,
    그 제 1 유로에 형성된 밸브와,
    그 밸브를 통해 그 제 1 유로로부터 분기된 제 2 유로와,
    그 제 1 유로의 그 밸브로부터 그 유지면측에 접속되는 흡인구와, 그 제 2 유로에 접속되는 공급구와, 그 공급구로부터 공급된 유체가 배출되는 배출구를 갖는 이젝터를 추가로 갖고,
    그 밸브는, 그 제 1 유로를 통해 그 유지면과 그 커버 시트 사이에 유체가 공급되는 제 1 상태와, 그 제 2 유로를 통해 그 이젝터의 그 공급구에 유체가 공급되어 그 흡인구에 부압을 발생시키는 제 2 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 피가공물의 유지 기구.
  3. 강자성을 나타내는 재료를 포함하는 피가공물을 유지하는 척 테이블과,
    그 척 테이블에 유지된 그 피가공물을 가공하는 가공 유닛과,
    그 척 테이블에 그 피가공물을 반입하거나, 또는 그 척 테이블로부터 그 피가공물을 반출하는 반송 수단을 구비하고,
    그 반송 수단은,
    그 피가공물에 대응하는 크기로 형성되고, 유지면을 갖는 유지 기대와,
    그 유지 기대와 그 척 테이블을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과,
    그 유지 기대의 그 유지면에 설치되고, 피가공물과의 사이에 인력을 발생하게 하는 자석과,
    그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 그 유지 기대의 그 유지면측에 유지된 그 피가공물에 대하여 그 유지면으로부터 멀어지는 방향의 힘을 가하는 릴리스 수단을 구비하고,
    그 유지면은, 그 피가공물에 대응하는 형상으로 형성되어 있고,
    그 릴리스 수단은,
    그 유지면을 덮는 커버 시트와,
    그 유지면과 그 커버 시트 사이에 유체를 공급하여 그 커버 시트를 불룩하게 하는 유체 공급부와,
    그 유지면에 접속되어, 그 커버 시트와 그 유지면 사이의 유체의 배출을 제어하는 제 1 유로와,
    그 제 1 유로에 형성된 압력계를 갖고,
    그 압력계의 측정값에 기초하여 그 커버 시트와 그 유지면 사이의 유체의 배출 상황이 판정되어, 그 유지면의 형상이 그 커버 시트에 반영된 상태에서, 그 반송 수단은, 그 커버 시트를 개재하여 그 자석과의 사이에 발생하는 인력에 의해 그 피가공물을 유지하는 것을 특징으로 하는 가공 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    그 제 1 유로는, 그 유지면과 그 유체 공급부를 접속하고 있고,
    그 릴리스 수단은,
    그 제 1 유로에 형성된 밸브와,
    그 밸브를 통해 그 제 1 유로로부터 분기된 제 2 유로와,
    그 제 1 유로의 그 밸브로부터 그 유지면측에 접속되는 흡인구와, 그 제 2 유로에 접속되는 공급구와, 그 공급구로부터 공급된 유체가 배출되는 배출구를 갖는 이젝터를 추가로 갖고,
    그 밸브는, 그 제 1 유로를 통해 그 유지면과 그 커버 시트 사이에 유체가 공급되는 제 1 상태와, 그 제 2 유로를 통해 그 이젝터의 그 공급구에 유체가 공급되어 그 흡인구에 부압을 발생시키는 제 2 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 가공 장치.

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