KR20230089544A

KR20230089544A - 가공 장치

Info

Publication number: KR20230089544A
Application number: KR1020220167230A
Authority: KR
Inventors: 신타로 마츠오카
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2022-12-05
Publication date: 2023-06-20
Also published as: TW202322973A; JP2023087154A; CN116276576A

Abstract

(요약) 충분한 토크로 단시간에 너트를 체결할 수 있는 가공 장치를 제공한다. (해결 수단) 가공 장치(2)는, 너트 유지부(114)를 제1 회전 속도로 정회전시켜 너트(64)를 보스부(58)의 수나사(58a)에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 너트 유지부(114)를 역회전시키고, 그 후 제1 회전 속도보다도 저속인 제2 회전 속도로 너트 유지부(114)를 정회전시켜 너트(64)를 보스부(58)의 수나사(58a)에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 너트(64)의 나사 결합을 정지하여 체결을 완료한다.

Description

가공 장치{PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 유지 수단에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 절삭 블레이드를 절삭 수단에 장착하는 절삭 블레이드 장착 수단을 포함하는 가공 장치에 관한 것이다.

IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 절삭 블레이드를 구비한 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 각 디바이스 칩은 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.

절삭 블레이드를 자동으로 교환하는 절삭 블레이드 장착 수단을 구비한 가공 장치를 본 출원인은 제안하였다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

이 가공 장치의 절삭 수단은, 회전축과, 회전축의 선단에 배치되어 절삭 블레이드의 등부를 지지하는 고정 플랜지와, 고정 플랜지의 중앙부로부터 돌출되어 절삭 블레이드의 중앙부에 형성된 개구부에 감합되는 보스부와, 보스부의 선단에 형성된 수나사를 구비한다.

또한, 절삭 블레이드 장착 수단은, 보스부에 감합된 절삭 블레이드를 고정 플랜지로 협지하는 너트를 착탈 가능하게 유지하는 너트 유지부를 구비하고 있어, 절삭 블레이드를 자동으로 절삭 수단에 장착할 수 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2007-98536호

그러나, 너트 유지부의 토크(부하 전류값)가 소정의 값이 될 때까지 너트 유지부를 비교적 고속으로 회전시켜 너트를 체결하면, 토크가 소정값에 도달해 있음에도 불구하고, 체결력이 불충분하여 가공 중에 너트가 느슨해져 버리는 경우가 있다.

한편, 너트 유지부를 비교적 저속으로 회전시켜, 너트 유지부의 토크가 소정의 값이 될 때까지 너트를 체결하면, 체결력이 충분해져 가공 중에 너트가 느슨해진다는 문제는 해소되지만, 너트의 체결에 시간이 걸려 생산성이 손상된다는 문제가 있다.

본 발명의 과제는, 충분한 토크로 단시간에 너트를 체결할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 상기 과제를 해결하는 이하의 가공 장치가 제공된다. 즉,

“피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 절삭 블레이드를 상기 절삭 수단에 장착하는 절삭 블레이드 장착 수단을 포함하는 가공 장치로서,

상기 절삭 수단은, 회전축과, 그 회전축의 선단에 배치되어 절삭 블레이드의 등부를 지지하는 고정 플랜지와, 그 고정 플랜지의 중앙부로부터 돌출되어 절삭 블레이드의 중앙부에 형성된 개구부에 감합되는 보스부와, 그 보스부의 선단에 형성된 수나사를 구비하고,

상기 절삭 블레이드 장착 수단은, 상기 보스부에 감합된 절삭 블레이드를 상기 고정 플랜지로 협지하는 너트를 착탈 가능하게 유지하는 너트 유지부를 구비하고,

상기 너트 유지부를 제1 회전 속도로 정회전시켜 상기 너트를 상기 수나사에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 상기 너트 유지부를 역회전시키고, 그 후 제1 회전 속도보다도 저속인 제2 회전 속도로 상기 너트 유지부를 정회전시켜 상기 너트를 상기 수나사에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 상기 너트 유지부의 회전을 정지하여 체결을 완료하는, 가공 장치”가 제공된다.

본 발명의 가공 장치는,

피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 절삭 블레이드를 상기 절삭 수단에 장착하는 절삭 블레이드 장착 수단을 포함하는 가공 장치로서,

상기 너트 유지부를 제1 회전 속도로 정회전시켜 상기 너트를 상기 수나사에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 상기 너트 유지부를 역회전시키고, 그 후 제1 회전 속도보다도 저속인 제2 회전 속도로 상기 너트 유지부를 정회전시켜 상기 너트를 상기 수나사에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 상기 너트 유지부의 회전을 정지하여 체결을 완료하므로, 충분한 토크로 단시간에 너트를 체결할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따라 구성된 가공 장치의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시하는 유지 수단 및 절삭 수단의 사시도이다.
도 3은, 도 1에 도시하는 유지 수단의 사시도이다.
도 4는, 도 1에 도시하는 절삭 수단의 사시도이다.
도 5는, 도 4에 도시하는 블레이드 커버가 개방된 상태에 있어서의 절삭 수단의 사시도이다.
도 6은, 도 4에 도시되는 절삭 수단의 분해 사시도이다.
도 7은, 도 1에 도시하는 절삭 블레이드 장착 수단의 사시도이다.
도 8은, 도 7에 도시하는 절삭 블레이드 보관 수단의 분해 사시도이다.
도 9는, 도 8에 도시하는 지지축의 사시도이다.
도 10은, 도 8에 도시하는 지지축의 단면도이다.
도 11은, 도 7에 도시하는 반출입 수단의 사시도이다.
도 12는, 도 11에 도시하는 너트 유지부에서 절삭 수단으로부터 너트를 착탈하는 상태를 도시하는 모식도이다.
도 13은, 도 7에 도시하는 프레임체, 승강 테이블 및 베이스 가대의 분해 사시도이다.
도 14는, 도 7에 도시하는 프레임체의 분해 사시도이다.
도 15는, 도 7에 도시하는 절삭 블레이드 보관 수단과 반출입 수단이 대면하고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 16은, 도 15에 도시하는 상태로부터 프레임체가 절삭 블레이드 보관 수단을 향해 전진한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 17은, 도 16에 도시하는 상태로부터 프레임체가 후퇴함과 함께, 승강 테이블이 상승한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 18은, 도 17에 도시되는 상태로부터 제1 이동체가 절삭 수단을 향해 전진한 상태를 도시한 사시도이다.
도 19는, 도 18에 도시하는 상태로부터 제2 이동체가 절삭 수단을 향하여 전진한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 20은, 너트를 유지한 너트 유지부를 보스부에 대면시킨 상태를 도시하는 사시도이다.
도 21은, 너트 유지부를 제1 회전 속도로 정회전시키고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 22는, 너트 유지부를 역회전시키고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 23은, 너트 유지부를 제2 회전 속도로 정회전시키고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 24는, 절삭 블레이드를 회전축에 체결한 상태를 도시하는 사시도이다.

이하, 본 발명에 따라 구성된 가공 장치의 바람직한 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

(가공 장치(2))

도 1에 도시되는 바와 같이, 전체를 부호 2로 나타내는 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 유지 수단(4)과, 유지 수단(4)에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단(6)과, 절삭 블레이드를 절삭 수단(6)에 장착하는 절삭 블레이드 장착 수단(8)을 포함한다.

(유지 수단(4))

도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 유지 수단(4)은, 베이스(10)(도 2 참조)의 상면에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치된 X축 가동판(12)과, X축 가동판(12)의 상면에 고정된 지주(14)와, 지주(14)의 상단에 고정된 커버판(16)을 구비한다. 커버판(16)에는, 원형 개구(16a)가 형성되고, 원형 개구(16a)를 통과하여 상방으로 연장되는 척 테이블(18)이 지주(14)의 상단에 회전 가능하게 장착되어 있다.

또한, X축 방향은 도 1에 화살표(X)로 나타내는 방향이다. 또한, 도 1에 화살표(Y)로 나타내는 Y축 방향은, X축 방향과 직교하는 방향이고, 도 1에 화살표(Z)로 나타내는 Z축 방향은, X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 상하 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향이 규정하는 XY 평면은 실질상 수평이다.

척 테이블(18)의 상단 부분에는, 흡인 수단(도시하고 있지 않음)에 접속된 다공질의 원형의 흡착 척(20)이 배치되어 있다. 척 테이블(18)의 둘레 가장자리에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 클램프(22)가 설치되어 있다.

그리고, 유지 수단(4)에 있어서는, 흡인 수단으로 흡착 척(20)의 상면에 흡인력을 생성하는 것에 의해, 흡착 척(20)의 상면에 재치된 피가공물을 흡인 유지한다. 이와 같이 흡착 척(20)의 상면은, 피가공물을 유지하는 유지면으로 되어 있고, 유지면은 XY 평면 상에 위치되어 있다.

또한, 유지 수단(4)의 척 테이블(18)은, 지주(14)에 내장된 척 테이블용 모터(도시하지 않음)에 의해, Z축 방향을 축심으로 하여 회전됨과 함께, X축 이송 수단(24)에 의해 X축 방향으로 가공 이송되도록 되어 있다.

X축 이송 기구(24)는, X축 가동판(12)에 연결되어 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(26)와, 볼 나사(26)를 회전시키는 모터(28)를 갖는다. X축 이송 수단(24)은, 볼 나사(26)에 의해 모터(28)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 X축 가동판(12)에 전달하고, 베이스(10) 상의 안내 레일(10a)을 따라서 X축 가동판(12)을 X축 방향으로 이동시킴과 함께, 척 테이블(18)을 X축 방향으로 가공 이송한다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 가공 장치(2)는, 유지 수단(4)을 걸쳐 배치된 도어형의 프레임(30)을 포함한다. 프레임(30)은, Y축 방향으로 간격을 두고 베이스(10)의 상면으로부터 상방으로 연장되는 한 쌍의 지주(32)와, 한 쌍의 지주(32)의 상단 사이에 가설(架設)되어 Y축 방향으로 연장되는 빔(34)을 갖는다.

(절삭 수단(6))

절삭 수단(6)은, 빔(34)의 한쪽의 측면(도 2에 있어서 배면 측의 측면)에 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 절삭 블레이드가 대면하도록 한 쌍의 절삭 유닛(6)이 설치되어 있고, 유지 유닛(4)에 유지된 피가공물을 한 쌍의 절삭 블레이드에 의해 동시에 절삭 가공을 실시할 수 있게 되어 있다. 또한, 절삭 수단(6)은 1개여도 좋다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 절삭 유닛(6)은, Y축 방향으로 이동 가능하게 빔(34)의 한쪽의 측면에 지지되는 직사각형 형상의 Y축 가동 부재(36)와, Y축 가동 부재(36)를 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이송 기구(38)와, Y축 가동 부재(36)에 Z축 방향으로 승강 가능하게 지지된 단면 L자형의 Z축 가동 부재(40)와, Z축 가동 부재(40)를 Z축 방향으로 절입 이송하는 Z축 이송 기구(42)와, Z축 가동 부재(40)의 하단에 고정된 하우징(44)을 구비한다.

Y축 가동 부재(36)의 한쪽의 측면(도 4에 있어서 전방 측의 측면)에는, Z축 방향으로 간격을 두고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 피안내 홈(36a)이 형성되고, 피안내 홈(36a)은, 빔(34)의 한쪽의 측면에 있어서 Z축 방향으로 간격을 두고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(도시하지 않음)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결된다.

Y축 이송 수단(38)은, Y축 가동 부재(36)에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(46)와, 볼 나사(46)를 회전시키는 모터(48)를 갖는다. Y축 이송 수단(38)은, 볼 나사(46)에 의해 모터(48)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 Y축 가동 부재(36)에 전달하고, 빔(34)의 한쪽의 측면에 부설된 안내 레일을 따라 Y축 가동 부재(36)를 Y축 방향으로 인덱싱 이송한다.

Y축 가동 부재(36)의 다른 쪽의 측면(도 4에 있어서 배면 측의 측면)에는, Y축 방향으로 간격을 두고 Z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(도시하지 않음)이 형성되어 있고, Z축 가동 부재(40)는, Y축 가동 부재(36)의 한 쌍의 안내 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 한 쌍의 피안내 홈(도시하지 않음)을 갖는다.

Z축 이송 수단(42)은, Z축 가동 부재(40)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시하고 있지 않음)와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터(50)를 갖는다. Z축 이송 수단(42)은, 볼 나사에 의해 모터(50)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 Z축 가동 부재(40)에 전달하고, Y축 가동 부재(36)의 안내 레일을 따라 Z축 가동 부재(40)를 Z축 방향으로 절입 이송한다.

도 5, 및 도 6을 참조하여 설명하면, 절삭 수단(6)은, 추가적으로, 회전축(52)과, 회전축(52)의 선단에 배치되어 절삭 블레이드(54)의 등부를 지지하는 고정 플랜지(56)(도 6 참조)와, 고정 플랜지(56)의 중앙부로부터 돌출되어 절삭 블레이드(54)의 중앙부에 형성된 개구부(54a)에 감합하는 보스부(58)(도 6 참조)와, 보스부(58)의 선단에 형성된 수나사(58a)(도 6 참조)를 구비한다.

(회전축(52))

회전축(52)은, Y축 방향을 축심으로 하여 회전 가능하게 하우징(44)에 지지되어 있다. 또한, 하우징(44)에는, 회전축(52)을 회전시키는 모터(도시하지 않음)가 수용되어 있다.

(절삭 블레이드(54))

도 6에 도시되는 바와 같이, 절삭 블레이드(54)는, 환형의 베이스(60)와, 베이스(60)의 외주부에 고정된 환형의 절단 날(62)을 갖는다. 베이스(60)는, 알루미늄 합금 등의 적절한 금속 재료로 형성될 수 있다. 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)는 원형이며, 베이스(60)의 중앙부에 위치하고 있다. 절단 날(62)은, 다이아몬드 등의 지립과, 금속이나 수지 등의 결합재로 소정의 두께(예를 들어, 10~30㎛ 정도)로 형성되어 있고, 베이스(60)의 외측 둘레 가장자리로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다.

(고정 플랜지(56))

고정 플랜지(56)는, 회전축(52)의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 환형으로 돌출되어 있다. 고정 플랜지(56)의 선단면의 직경 방향 내측 부분에는 환형의 오목부(56a)가 형성되어 있다. 고정 플랜지(56)의 선단면의 외주측 부분은, 축 방향으로 돌출된 환형의 받침부(56b)로 되어 있다.

도 6을 참조하여 설명을 계속하면, 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)가 보스부(58)에 감합되고, 보스부(58)의 수나사(58a)에 너트(64)가 장착되는 것에 의해, 고정 플랜지(56)의 받침부(56b)와 너트(64)에 절삭 블레이드(54)가 끼워져 보스부(58)에 착탈 가능하게 고정된다. 또한, 너트(64)의 측면에는, 후술하는 너트 유지부(116)의 핀(138)이 삽입되는 복수 개의 핀 구멍(64a)이 둘레 방향으로 등간격을 두고 형성되어 있다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 하우징(44)의 선단에는, 절삭 블레이드(54)를 덮는 블레이드 커버(66)가 장착되어 있다. 블레이드 커버(66)는, 하우징(44)의 선단에 고정된 제1 커버 부재(66a)와, 제1 커버 부재(66a)의 선단에 이동 가능하게 장착된 제2 커버 부재(66b)를 갖는다. 제2 커버 부재(66b)는, 에어 실린더 등의 적절한 액추에이터(도시하고 있지 않음)에 의해 X축 방향으로 이동되도록 되어 있고, 절삭 블레이드(54)의 교환 시에는 도 5에 도시하는 개방 위치에 위치되고, 절삭 가공 시에는 도 4에 도시하는 폐색 위치에 위치된다.

또한, 도 2에 도시되는 바와 같이, 빔(34)의 다른 쪽의 측면(도 2에 있어서 전방 측의 측면)에는, 유지 수단(4)에 유지된 피가공물을 촬상하는 한 쌍의 촬상 수단(68)이 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있음과 함께, 촬상 수단(68)을 Y축 방향으로 이동시키는 한 쌍의 이동 수단(70)이 장착되어 있다.

이동 수단(70)은, 촬상 수단(68)에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(72)와, 볼 나사(72)를 회전시키는 모터(74)를 갖는다. 이동 수단(70)은, 모터(74)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 촬상 수단(68)에 전달하고, 빔(34)의 다른 쪽의 측면에 부설된 안내 레일(34a)을 따라 촬상 수단(68)을 Y축 방향으로 이동시킨다. 또한, 촬상 수단(68)은 1개여도 좋다.

(절삭 블레이드 장착 수단(8))

도 7에 도시되는 바와 같이, 절삭 블레이드 장착 수단(8)은, 복수의 절삭 블레이드(54)를 보관하는 절삭 블레이드 보관 수단(76)과, 절삭 블레이드 보관 수단(76)으로부터 절삭 블레이드(54)를 반출 및 반입하는 반출입 수단(78)과, 반출입 수단(78)을 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 대하여 Y축 방향의 작용 위치와 후퇴 위치에 위치시키는 Y축 방향 위치 설정 수단(80)과, 반출입 수단(78)을 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단(82)과, 반출입 수단(78)을 X축 방향으로 이동시켜, 절삭 수단(6)의 회전축(52)에 장착된 절삭 블레이드(54)에 작용하는 X축 이동 수단(84)을 구비한다.

(절삭 블레이드 보관 수단(76))

도 8을 참조하여 설명하면, 절삭 블레이드 보관 수단(76)은, Y축 방향으로 연장되는 회전축(86)을 갖는 구동 기어(88)와, 구동 기어(88)와 Z축 방향으로 이격되고 Y축 방향으로 연장되는 회전축(90)을 갖는 종동 기어(92)와, 구동 기어(88)와 종동 기어(92)에 권취된 무한 궤도(94)와, 무한 궤도(94)에 소정의 간격으로 배치되고 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)에 감합되어 절삭 블레이드(54)를 지지하는 Y축 방향으로 연장되는 지지축(96)을 포함한다.

도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 절삭 블레이드 보관 수단(76)은, 베이스판(98)(도 7 참조)과, 베이스판(98)의 상면으로부터 상방으로 연장되는 지지벽(100)과, 지지벽(100)의 편면에 고정된 모터(102)를 포함한다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 모터(102)에는, 구동 기어(88)의 회전축(86)이 연결되어 있고, 모터(102)는, Y축 방향을 축심으로 하여 구동 기어(88)를 회전시키도록 되어 있다.

종동 기어(92)는 구동 기어(88)의 상방에 배치되고, 종동 기어(92)의 회전축(90)은, Y축 방향을 축심으로 하여 회전 가능하고 또한 Z축 방향으로 승강 가능하게 지지벽(100)에 지지되어 있다. 지지벽(100)에는, 종동 기어(92)를 Z축 방향으로 승강시키는 승강 수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 승강 수단은, 종동 기어(92)의 회전축(90)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 된다.

무한 궤도(94)는, 서로 연결된 다수의 링크편(부호 생략)으로 구성되어 있고, 구동 기어(88)와 종동 기어(92)에 권취되어 있다. 무한 궤도(94)는, 모터(102)에 의해 구동 기어(88)가 회전함에 따라 회전하도록 되어 있다.

지지축(96)은, 소정의 간격을 두고 무한 궤도(94)에 복수 배치되어 있다. 도 8과 함께 도 9를 참조하는 것에 의해 이해되는 바와 같이, 지지축(96)은, 무한 궤도(94)에 연결된 원기둥 형상의 기부(104)와, 기부(104)의 단부면으로부터 Y축 방향으로 연장되는 원기둥 형상의 축부(106)를 갖는다.

지지축(96)에 있어서는, 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)가 축부(106)에 감합되고, 복수(예를 들어, 5개)의 절삭 블레이드(54)를 축부(106)로 지지하도록 되어 있다. 도시된 실시 형태에서는, 도 8을 참조하는 것에 의해 이해되는 바와 같이, 복수의 지지축(96) 중 반수의 지지축(96)에 절삭 블레이드(54)가 지지되어 있다. 또한, 도 9에 도시되는 바와 같이, 축부(106)의 선단 측에는, 축부(106)로 지지한 절삭 블레이드(54)의 튀어나옴을 방지하기 위한 복수의 볼 플런저(108)가 둘레 방향으로 간격을 두고 장착되어 있다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 지지축(96)의 각 베이스부(104)의 내부에는 유로(104a)가 형성되어 있고, 각 유로(104a)의 일단부에 연통하는 복수의 유로(94a)가 무한 궤도(94)에 형성되어 있다. 각 유로(104a)의 타단부는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 축부(106)보다 직경 방향 외측의 기부(104)의 단부면에서 개구되어 있다.

또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 지지벽(100)에는, 구동 기어(88)의 하방에 있어서 Y축 방향으로 돌출되는 에어 노즐(110)이 설치되어 있다. 에어 노즐(110)은, 고압 에어 공급 수단(도시하고 있지 않음)에 접속되어 있다. 도시된 실시 형태에서는, 무한 궤도(94)의 회전에 따르는 지지축(96)의 궤도에 있어서 최하단에 위치하는 지지축(96)과, 에어 노즐(110)의 선단이 대면하고 있다.

그리고, 축부(106)의 선단 측에 위치하는 절삭 블레이드(54)가 반출된 경우에, 에어 노즐(110)로부터 무한 궤도(94)의 유로(94a)를 통해, 최하단에 위치하는 지지축(96)의 기부(104)의 유로(104a)에 고압 에어를 공급하는 것에 의해, 축부(106)에 남겨진 절삭 블레이드(54)를 축부(106)의 선단 측으로 압출할 수 있도록 되어 있다. 다만, 볼 플런저(108)의 작용에 의해 절삭 블레이드(54)가 축부(106)로부터 낙하하는 일은 없다.

(반출입 수단(78))

도 11을 참조하여 설명하면, 반출입 수단(78)은, Z축 방향으로 연장되는 Z 회전축(112)과, Z 회전축(112)에 방사형으로 연결되어 절삭 블레이드(54)를 흡인 유지하는 블레이드 유지부(114)와, 절삭 수단(6)의 보스부(58)에 감합된 절삭 블레이드(54)를 고정 플랜지(56)로 협지하는 너트(64)를 착탈 가능하게 유지하는 너트 유지부(116)를 구비한다.

도시된 실시 형태의 반출입 수단(78)은, 케이싱(118)을 더 구비하고 있다. 케이싱(118)은, 정육각 형상의 천장판(120)과, 천장판(120)의 둘레 가장자리로부터 수하(垂下)되는 직사각형 판형의 6개의 측벽(122)을 갖는다. 천장판(120)의 상면으로부터는 상기 Z 회전축(112)이 돌출되어 있다. 케이싱(118)의 내부에는, Z 회전축(112)에 연결된 모터(도시하고 있지 않음)가 수용되어 있다.

도시된 실시 형태에서는, 케이싱(118)의 6개의 측벽(122) 중, 4개의 측벽(122)에는 블레이드 유지부(114)가 장착되고, 2개의 측벽(122)에는 너트 유지부(116)가 장착되어 있다. 2개의 너트 유지부(116)는, 대향하는 한 쌍의 측벽(122)에 설치되어 있다. 이와 같이 반출입 수단(78)은, 1개의 너트 유지부(116)에 대하여 2개의 블레이드 유지부(114)를 구비하고 있다.

(블레이드 유지부(114))

블레이드 유지부(114)는 원통형으로 형성되어 있고, 블레이드 유지부(114)의 단부면(124)에는, 상기 지지축(96)의 축부(106) 및 절삭 수단(6)의 보스부(58)를 수용할 수 있는 원형의 중앙 개구부(126)와, 중앙 개구부(126)의 주위에 둘레 방향으로 등간격을 두고 배치된 복수 개의 흡인 구멍(128)이 설치되어 있다. 흡인 구멍(128)은, 흡인 수단(도시하고 있지 않음)에 접속되어 있다.

그리고, 블레이드 유지부(114)는, 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 보관되어 있는 절삭 블레이드(54)의 베이스(60)에 블레이드 유지부(114)의 단부면(124)이 접촉하는 위치에 위치된 상태에 있어서, 흡인 수단에 의해 흡인 구멍(128)에 흡인력을 생성하여 절삭 블레이드(54)를 흡인 유지한다.

(너트 유지부(116))

도 11 및 도 12를 참조하여 설명을 계속하면, 너트 유지부(116)는, 케이싱(118)의 측벽(122)에 고정된 원통형의 하우징(130)(도 11 참조)과, 하우징(130)의 내부에 회전 가능하게 수용된 환형의 회전체(132)(도 11 참조)와, 회전체(132)를 회전시키는 모터(133)(도 12 참조)를 포함한다.

회전체(132)에는, 절삭 수단(6)의 보스부(58)를 수용할 수 있는 중앙 개구부(134)가 형성되어 있다. 회전체(132)의 단부면(132a)에는, 복수 개의 흡인 구멍(136)과, 복수 개의 핀(138)이 교대로 둘레 방향으로 간격을 두고 설치되어 있다. 흡인 구멍(136)은, 흡인 수단(도시하고 있지 않음)에 접속되어 있다. 핀(138)은, 회전체(132)에 내장된 스프링(도시하고 있지 않음)에 의해 회전체(132)의 단부면(132a)으로부터 돌출하는 위치(도 11에 도시하는 위치)에 위치되어 있음과 함께, 회전체(132)의 내부를 향하여 압박되면, 스프링이 수축하여 회전체(132)의 내부에 수용된다. 또한, 핀(138)은, 너트(64)에 형성된 핀 구멍(64a)의 위치에 대응하여 배치되어 있다.

도 12에 도시되는 바와 같이, 너트 유지부(116)에 있어서는, 흡인 수단으로 흡인 구멍(136)에 흡인력을 생성하여 너트(64)를 흡인 유지함과 함께, 너트(64)의 핀 구멍(64a)에 핀(138)을 삽입한 상태에서, 모터(133)에 의해 회전체(132)를 회전시키는 것에 의해, 절삭 수단(6)의 보스부(58)에 절삭 블레이드(54)를 고정하기 위한 너트(64)를 보스부(58)의 수나사(58a)에 체결 및 분리할 수 있게 되어 있다.

또한, 너트(64)를 보스부(58)로부터 분리할 때에, 너트 유지부(116)의 핀(138)의 위치와, 너트(64)의 핀 구멍(64a)의 위치가 어긋나 있는 경우에도, 보스부(58)에 장착되어 있는 너트(64)의 단부면에 회전체(132)의 단부면(132a)을 접근시켜, 핀(138)을 회전체(132)의 내부에 수용한 후에, 모터(133)에 의해 회전체(132)를 회전시키면, 핀(138)의 위치가 핀 구멍(64a)의 위치에 정합했을 때에, 스프링에 의해 핀(138)이 압출되어, 핀 구멍(64a)에 핀(138)이 삽입된다.

상기한 바와 같이 구성될 수 있는 반출입 수단(78)은, 도시된 실시 형태에서는 도 7에 도시하는 바와 같이, 프레임체(140)의 내부에 배치되어 있다. 프레임체(140)는, 승강 테이블(142)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 승강 테이블(142)은, 베이스 가대(144)에 Z축 방향으로 승강 가능하게 지지되어 있다.

도 7과 함께 도 13을 참조하여 설명하면, 프레임체(140)는, 직사각형 판형의 바닥부(146)와, 바닥부(146)의 상면의 네 모서리로부터 상방으로 연장되는 4개의 지주(148)와, 각 지주(148)의 상단에 고정된 판형의 천정부(150)(도 7 참조)를 포함한다. 바닥부(146)의 하면에는 Y축 방향으로 연장되는 홈(152a)이 형성된 피가이드 부재(152)가 X축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다.

도 13에 도시되는 바와 같이, 승강 테이블(142)은, 직사각형 판형의 천장판(154)과, 천장판(154)의 하면의 네 모서리로부터 하방으로 연장되는 4개의 원기둥 형상의 다리부(156)를 포함한다. 천장판(154)의 상면에는, X축 방향으로 간격을 두고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(158)이 설치되어 있고, 한 쌍의 가이드 레일(158)은, 프레임체(140)의 한 쌍의 피가이드 부재(152)의 홈(152a)에 슬라이딩 이동 가능하게 감합하고 있다.

(Y축 방향 위치 설정 수단(80))

승강 테이블(142)의 천장판(154)의 상면에는, Y축 방향 위치 설정 수단(80)이 설치되어 있다. Y축 방향 위치 설정 수단(80)은, 한 쌍의 가이드 레일(158) 사이에 있어서 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(160)와, 볼 나사(160)를 회전시키는 모터(162)를 갖는다. 볼 나사(160)의 너트부(도시하지 않음)는, 프레임체(140)의 바닥부(146)의 하면에 고정되어 있다.

Y축 방향 위치 설정 수단(80)은, 볼 나사(160)에 의해 모터(162)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 프레임체(140)에 전달하고, 한 쌍의 가이드 레일(158)을 따라 프레임체(140)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 이와 같이, 반출입 수단(78)이 배치된 프레임체(140)는, 승강 테이블(142)에 배치된 Y축 방향으로 연장되는 가이드 레일(158)에 슬라이딩 이동 가능하게 지지되고, Y축 방향 위치 설정 수단(80)에 의해 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 대하여 Y축 방향의 작용 위치와 후퇴 위치에 위치되도록 되어 있다.

상기 작용 위치는, 반출입 수단(78)의 블레이드 유지부(114)가 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 접근한 위치로서, 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 지지되어 있는 절삭 블레이드(54)를 블레이드 유지부(114)에 의해 흡인 유지 가능한 위치이다. 또한, 상기 후퇴 위치는, 상기 작용 위치보다 반출입 수단(78)의 블레이드 유지부(114)가 절삭 블레이드 보관 수단(76)으로부터 이격된 위치이다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 베이스 가대(144)는, 프레임(164)과, 프레임(164)의 상부에 고정된 직사각형 형상의 베이스판(166)을 포함한다. 베이스판(166)의 네 모서리에는, 승강 테이블(142)의 다리부(156)가 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되는 4개의 원형 구멍(168)이 형성되어 있다. 또한, 베이스판(166)의 중앙부에는 암나사(170)가 형성되어 있다.

(Z축 이동 수단(82))

도 13을 참조하여 설명을 계속하면, 승강 테이블(142) 및 베이스 가대(144)에는, Z축 이동 수단(82)이 연결되어 있다. Z축 이동 수단(82)은, Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(172)와, 볼 나사(172)를 회전시키는 모터(174)와, 모터(174)의 상단에 고정된 연결판(176)을 포함한다. 볼 나사(172)는 베이스판(166)의 암나사(170)에 나사 결합되어 있다. 연결판(176)은 승강 테이블(142)의 천장판(154)의 하면에 볼트(도시하고 있지 않음) 등의 적절한 연결 수단에 의해 고정되어 있다.

Z축 이동 수단(82)은, 볼 나사(172)에 의해 모터(174)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고, 베이스 가대(144)에 대해 승강 테이블(142)을 승강시키는 것에 의해, 반출입 수단(78)이 배치된 프레임체(140)를 Z축 방향으로 이동시킨다.

도 14를 참조하여 설명하면, 반출입 수단(78)은, 프레임체(140)의 내부에 배치된 제1 이동체(178)에 배치되고, 제1 이동체(178)는 제2 이동체(180)의 하부에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일(182)에 매달린 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 지지되며, 제2 이동체(180)는 프레임체(140)의 천정부(150)에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제2 가이드 레일(184)에 매달린 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 지지되어 있다.

제1 이동체(178)는 직사각형 판형의 본체(186)를 갖는다. 본체(186)의 중앙부에는, 원형 구멍(188)이 형성되어 있다. 원형 구멍(188)에는, 반출입 수단(78)의 Z 회전축(112)이 삽입되고, Z 회전축(112)은 본체(186)에 회전 불가능하게 고정된다. Z 회전축(112)에 연결되어 있는 반출입 수단(78)의 모터가 구동하면, 제1 이동체(178)에 대하여 반출입 수단(78)의 케이싱(118)이 회전하고, 블레이드 유지부(114) 및 너트 유지부(116)가 임의의 방향으로 위치된다.

제1 이동체(178)의 본체(186)의 상면에는, X축 방향으로 연장되는 홈(190a)이 형성된 피가이드 부재(190)가 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있음과 함께, X축 방향으로 연장되는 관통 구멍(192a)이 형성된 블록(192)이 고정되어 있다.

제2 이동체(180)는, 직사각형 판형의 본체(194)를 가지며, 제1 가이드 레일(182)은, 본체(194)의 하면에 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다. 제1 가이드 레일(182)은, 제1 이동체(178)의 한 쌍의 피가이드 부재(190)의 홈(190a)에 슬라이딩 이동 가능하게 감합하고 있고, 제1 이동체(178)는, 제2 이동체(180)에 배치된 제1 가이드 레일(182)에 매달린 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 지지되어 있다.

(X축 이동 수단(84))

제2 이동체(180)의 본체(194)의 하방에는, 제2 이동체(180)에 대하여 제1 이동체(178)를 X축 방향으로 이동시키는 제1 X축 이동 수단이 설치되어 있다. 본 실시 형태의 제1 X축 이동 수단은, 에어 실린더(196)로 구성되어 있다. 에어 실린더(196)의 실린더 튜브(196a)는, 본체(194)의 하면에 고정되고, 한 쌍의 제1 가이드 레일(182) 사이에 있어서 X축 방향으로 연장되어 있다. 에어 실린더(196)의 피스톤 로드(196b)의 선단은, 제1 이동체(178)의 블록(192)의 관통 구멍(192a)에 감합하여 연결되어 있다.

제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(196)는, 피스톤 로드(196b)를 진퇴시키는 것에 의해, 제2 이동체(180)에 대하여 제1 이동체(178)를 제1 가이드 레일(182)을 따라서 X축 방향으로 이동시킨다.

제2 이동체(180)의 본체(194)의 상면에는, X축 방향으로 연장하는 홈(198a)이 형성된 피가이드 부재(198)가 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있음과 함께, X축 방향으로 연장하는 암나사(200a)가 형성된 블록(200)이 고정되어 있다.

제2 가이드 레일(184)은, 프레임체(140)의 천정부(150)의 하면에 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다. 제2 가이드 레일(184)은, 제2 이동체(180)의 한 쌍의 피가이드 부재(198)의 홈(198a)에 슬라이딩 이동 가능하게 감합하고 있으며, 제2 이동체(180)는, 프레임체(140)의 천정부(150)에 배치된 제2 가이드 레일(184)에 매달린 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 지지되어 있다.

프레임체(140)의 천정부(150)의 하방에는, 천정부(150)에 대하여 제2 이동체(180)를 X축 방향으로 이동시키는 제2 X축 이동 수단(202)이 설치되어 있다. 도시된 실시 형태의 제2 X축 이동 기구(202)는, 한 쌍의 제2 가이드 레일(184) 사이에 있어서 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(204)와, 볼 나사(204)를 회전시키는 모터(206)를 갖는다. 볼 나사(204)는 제2 이동체(180)의 블록(200)의 암나사(200a)에 나사 결합되어 있다. 모터(206)는, 천정부(150)의 하면에 고정되어 있다.

제2 X축 이동 수단(202)은, 볼 나사(204)에 의해 모터(206)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 제2 이동체(180)에 전달하고, 천정부(150)에 대하여 제2 이동체(180)를 제2 가이드 레일(184)을 따라서 X축 방향으로 이동시킨다.

본 실시 형태의 X축 이동 수단(84)은, 제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(196)와, 볼 나사(204) 및 모터(206)를 갖는 제2 X축 이동 수단(202)을 포함한다. 도시한 실시 형태에서는, 제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(196)로 제1 이동체(178)를 이동시키는 것에 의해, 반출입 수단(78)을 신속하게 X축 방향으로 전진시킬 수 있음과 함께, 제2 X축 이동 수단(202)으로 제2 이동체(180)를 이동시키는 것에 의해, 반출입 수단(78)의 X축 방향 위치를 용이하게 미조정할 수 있게 되어 있다. 이와 같이, 반출입 수단(78)은, 제1 이동체(178) 및 제2 이동체(180)에 의해 X축 방향으로 진출 가능하게 구성되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 가공 장치(2)는, 가공 장치(2)의 작동을 제어하는 제어 수단(208)을 구비한다. 제어 수단(208)은, 제어 프로그램에 따라서 연산 처리하는 중앙 처리 장치(CPU)와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)와, 연산 결과 등을 저장하는 기록 및 판독 가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 갖는 컴퓨터로 구성되어 있다.

(절삭 가공)

가공 장치(2)를 이용하여, 웨이퍼 등의 피가공물에 대하여 절삭 가공을 실시할 때에는, 우선, 척 테이블(18)에 피가공물을 흡착시킨다. 계속해서, X축 이송 수단(24)으로 척 테이블(18)을 촬상 수단(68)의 하방으로 이동시킴과 함께, 이동 수단(70)으로 촬상 수단(68)의 Y축 방향 위치를 조정한다. 계속해서, 촬상 수단(68)으로 상방으로부터 피가공물을 촬상하여 피가공물의 절삭 영역을 검출한다.

계속해서, 촬상 수단(68)으로 검출한 피가공물의 절삭 영역에 기초하여, 척 테이블(18)을 회전시켜, 절삭 수단(6)의 절삭 블레이드(54)에 대한 피가공물의 절삭 영역의 방향을 조정한다. 계속해서, X축 이송 수단(24)으로 척 테이블(18)을 X축 방향으로 이동시킴과 함께, Y축 이송 수단(38)으로 절삭 수단(6)을 Y축 방향으로 이동시켜, 피가공물의 절삭 영역의 상방에 한 쌍의 절삭 블레이드(54)를 위치시킨다.

계속해서, Z축 이송 수단(42)으로 절삭 수단(6)을 하강시켜, 고속 회전시킨 절삭 블레이드(54)의 절단 날(62)을 피가공물의 절삭 영역에 절입시킴과 함께, 절삭 블레이드(54)의 절단 날(62)을 절입시키는 부분에 절삭수를 공급하면서, 척 테이블(18)을 X축 방향으로 가공 이송하는 것에 의해, 피가공물의 절삭 영역에 소정의 절삭 가공을 실시한다. Y축 이송 수단(38)으로 절삭 수단(6)을 Y축 방향으로 인덱싱 이송하면서, 상기 절삭 가공을 적절하게 반복하여, 피가공물의 절삭 영역 전부에 절삭 가공을 실시한다. 절삭 공정이 종료된 절삭 가공이 완료된 피가공물은 다음 공정으로 반송된다.

(절삭 블레이드(54)의 교환)

절삭 공정을 반복하여 실시하면 절삭 블레이드(54)는 마모되고, 절삭 블레이드(54)의 마모가 소정량에 도달하면 절삭 정밀도가 유지되지 않기 때문에, 절삭 수단(6)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(54)를 새로운 절삭 블레이드(54)로 교환할 필요가 있다. 또한, 절삭 수단(6)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(54)의 마모가 소정량에 도달하지 않은 경우에도, 이전에 절삭 가공을 실시한 피가공물의 소재와 상이한 소재의 피가공물에 절삭 가공을 실시할 때에는, 피가공물의 소재에 따른 절삭 블레이드(54)로 교환할 필요가 생기는 경우도 있다.

절삭 유닛(6)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(54)를 교환할 때에는, 우선, 절삭 블레이드 보관 유닛(76)의 무한 궤도(94)를 회전시켜, 절삭 유닛(6)에 반입해야 할 새로운 절삭 블레이드(54)를 지지하고 있는 지지축(96)을 소정 위치(예를 들어, 지지축(96)의 궤도에 있어서의 최하단의 위치)에 위치시킨다.

계속해서, 도 15에 도시되는 바와 같이, 반출입 수단(78)의 Z 회전축(112)에 연결되어 있는 모터에 의해 케이싱(118)을 회전시켜, 블레이드 유지부(114)가 장착되어 있는 케이싱(118)의 측벽(122)을 X축 방향을 따르게 하고, 블레이드 유지부(114)를 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 대면시킨다. 또한, X축 이동 수단(84) 및 Z축 이동 수단(82)을 작동시켜, 상기 소정 위치의 지지축(96)의 축부(106)를 블레이드 유지부(114)의 중앙 개구부(126)에 삽입할 수 있도록, 블레이드 유지부(114)의 X축 방향 위치 및 Z축 방향 위치를 조정한다.

계속해서, 도 16에 도시되는 바와 같이, Y축 방향 위치 설정 수단(80)에 의해 프레임체(140)를 Y축 방향으로 이동시켜, 지지축(96)에 지지되어 있는 절삭 블레이드(54)를 블레이드 유지부(114)에 의해 유지 가능한 작용 위치에 반출입 수단(78)을 위치시킨다. 이에 의해, 상기 소정 위치의 지지축(96)의 축부(106)를 블레이드 유지부(114)의 중앙 개구부(126)에 삽입함과 함께, 축부(106)의 선단 측에 위치하는 절삭 블레이드(54)의 단부면에 블레이드 유지부(114)의 단부면(124)을 접촉시킨다. 계속해서, 블레이드 유지부(114)의 흡인 구멍(128)에 흡인력을 생성하여, 축부(106)의 선단 측에 위치하는 절삭 블레이드(54)를 블레이드 유지부(114)로 흡인 유지한다.

계속해서, Y축 방향 위치 설정 수단(80)을 작동시켜, 반출입 수단(78)을 절삭 블레이드 보관 수단(76)으로부터 Y축 방향으로 이격시켜 후퇴 위치에 위치시킨다. 계속해서, 반출입 수단(78)의 케이싱(118)을 180° 회전시켜, 절삭 블레이드(54)를 흡인 유지한 블레이드 유지부(114)의 반대 측의 블레이드 유지부(114)를 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 대면시킨다.

계속해서, Y축 방향 위치 설정 수단(80)을 작동시켜, 반대 측의 블레이드 유지부(114)에 의해 지지축(96)의 절삭 블레이드(54)를 유지 가능한 작용 위치에 반출입 수단(78)을 위치시킨다. 계속해서, 반대 측의 블레이드 유지부(114)의 흡인 구멍(128)에 흡인력을 생성하여, 축부(106)의 선단 측에 위치하는 절삭 블레이드(54)를 블레이드 유지부(114)에 의해 흡인 유지한다. 이에 의해, 4개의 블레이드 유지부(114) 중 대향하는 한 쌍의 블레이드 유지부(114)에서, 새로운 절삭 블레이드(54)를 흡인 유지한 상태가 된다.

계속해서, 도 17에 도시하는 바와 같이, Y축 방향 위치 설정 수단(80)에 의해 프레임체(140)를 Y축 방향으로 이동시킴과 함께, Z축 이동 수단(82)으로 승강 테이블(142)을 Z축 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 절삭 블레이드 보관 수단(76)으로부터 반출입 수단(78)을 이격시켜 후퇴 위치에 위치시킴과 함께, 절삭 수단(6)에 대한 반출입 수단(78)의 Y축 방향 위치 및 Z축 방향 위치를 조정한다. 위치 조정 후의 반출입 수단(78)의 Y축 방향 위치는, 한 쌍의 절삭 수단(6)의 사이이고, 위치 조정 후의 반출입 수단(78)의 Z축 방향 위치는, 척 테이블(18)의 유지면보다 상방이다.

계속해서, 도 18에 도시되는 바와 같이, 제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(196)에 의해 제1 이동체(178)를 X축 방향으로 이동시켜, 반출입 수단(78)을 한 쌍의 절삭 수단(6)의 사이를 향해 전진시킨다. 계속해서, 도 19에 도시되는 바와 같이, 제2 X축 이동 수단(202)에 의해 제2 이동체(180)를 X축 방향으로 이동시켜, 한 쌍의 절삭 수단(6)에 대한 반출입 수단(78)의 X축 방향 위치를 조정한다.

구체적으로는, 반출입 수단(78)의 한 쌍의 블레이드 유지부(114)로 흡인 유지하고 있는 새로운 한 쌍의 절삭 블레이드(54)의 중심의 X축 방향 위치와, 한 쌍의 절삭 수단(6)에 장착되어 있는 한 쌍의 절삭 블레이드(54)의 중심의 X축 방향 위치를 정합시킨다. 또한, 절삭 블레이드 장착 수단(8)의 Z축 이동 수단(82) 또는 절삭 수단(6)의 Z축 이송 수단(42)을 작동시켜, 블레이드 유지부(114)의 절삭 블레이드(54)의 중심의 Z축 방향 위치와, 절삭 수단(6)의 절삭 블레이드(54)의 중심의 Z축 방향 위치를 정합시킨다.

계속해서, 반출입 수단(78)의 케이싱(118)을 60° 회전시켜, 한 쌍의 너트 유지부(116)를 한 쌍의 절삭 수단(6)의 절삭 블레이드(54)에 대면시킨다. 또한, 제1?제2 이동체(178, 180)를 전진시키기 전에, 케이싱(118)을 60° 회전시켜 두어도 된다.

계속해서, 한 쌍의 절삭 유닛(6)의 각각의 블레이드 커버(66)의 제2 커버 부재(66b)를 개방 위치(도 5 참조)에 위치시킨다. 계속해서, Y축 이송 수단(38)으로 절삭 수단(6)을 Y축 방향으로 이동시켜, 보스부(58)에 절삭 블레이드(54)를 고정하고 있는 너트(64)를 너트 유지부(116)의 회전체(132)의 단부면(132a)에 접촉시킨다(도 12 참조). 그러면, 너트 유지부(116)의 핀(138)이 너트(64)에 압박되어 회전체(132)의 내부에 수용되는 것과 함께, 보스부(58)가 회전체(132)의 중앙 개구부(134)에 수용된다.

계속해서, 너트 유지부(116)의 모터(133)로 회전체(132)를 회전시키면, 핀(138)이 너트(64)의 핀 구멍(64a)과 합치했을 때에, 핀(138)이 핀 구멍(64a)에 감합되고, 회전체(132)의 회전 운동이 핀(138)을 통해 너트(64)에 전달되어, 너트(64)가 느슨해진다. 이에 의해, 절삭 수단(6)의 보스부(58)의 수나사(58a)로부터 너트(64)를 분리할 수 있다. 또한, 너트 유지부(116)의 흡인 구멍(136)에 흡인력을 생성하여, 분리한 너트(64)를 너트 유지부(116)로 흡인 유지한다.

계속해서, Y축 이송 수단(38)에 의해 절삭 수단(6)을 반출입 수단(78)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(78)의 케이싱(118)을 60° 회전시켜, 절삭 블레이드(54)를 흡인 유지하고 있지 않은 빈 블레이드 유지부(114)를 절삭 수단(6)의 절삭 블레이드(54)에 대면시킨다.

계속해서, Y축 이송 수단(38)에 의해 절삭 수단(6)을 반출입 수단(78)에 접근시켜, 절삭 수단(6)의 보스부(58)를 블레이드 유지부(114)의 중앙 개구부(126)에 삽입함과 함께, 절삭 수단(6)의 절삭 블레이드(54)의 단부면에, 빈 블레이드 유지부(114)의 단부면(124)을 접촉시킨다. 계속해서, 블레이드 유지부(114)의 흡인 구멍(128)에 흡인력을 생성하여, 절삭 수단(6)의 절삭 블레이드(54)를 블레이드 유지부(114)로 흡인 유지한다.

계속해서, Y축 이송 수단(38)에 의해 절삭 수단(6)을 반출입 수단(78)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(78)의 케이싱(118)을 60° 회전시켜, 새로운 절삭 블레이드(54)를 흡인 유지하고 있는 블레이드 유지부(114)를 절삭 수단(6)의 보스부(58)에 대면시킨다.

계속해서, Y축 이송 수단(38)에 의해 절삭 수단(6)을 반출입 수단(78)에 접근시켜, 보스부(58)를 새로운 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)에 삽입하고, 회전축(52)의 고정 플랜지(56)의 받침부(56b)에 절삭 블레이드(54)의 단부면을 접촉시킨다. 계속해서, 블레이드 유지부(114)의 흡인력을 해제하고, 블레이드 유지부(114)로부터 절삭 수단(6)에 새로운 절삭 블레이드(54)를 전달한다.

계속해서, Y축 이송 수단(38)에 의해 절삭 수단(6)을 반출입 수단(78)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(78)의 케이싱(118)을 60° 회전시켜, 분리한 너트(64)를 흡인 유지하고 있는 너트 유지부(116)를 절삭 수단(6)의 보스부(58)에 대면시킨다(도 20 참조).

계속해서, Y축 이송 수단(38)에 의해 절삭 수단(6)을 반출입 수단(78)에 접근시켜, 너트 유지부(116)로 흡인 유지한 너트(64)를 보스부(58)의 선단에 위치시킨다. 계속해서, 도 21에 도시되는 바와 같이, 너트 유지부(116)를 제1 회전 속도(예를 들어, 150도/초)로 정회전시켜, 너트(64)를 보스부(58)의 수나사(58a)에 나사 결합한다. 또한, 도시한 실시 형태에서의 정회전이란, 도 21에 화살표(R1)로 나타내는 방향으로의 회전이다.

그리고, 너트(64)의 체결 토크가 소정의 임계값(예를 들어, 4.3N?m 정도)에 도달했을 때, 도 22에 도시하는 바와 같이, 너트 유지부(116)를 역회전시켜, 너트(64)를 느슨하게 한다. 역회전은, 도 22에 화살표(R2)로 나타내는 방향이다. 너트 유지부(116)를 역회전시킬 때 회전 각도는, 예를 들어, 50도 정도면 좋다. 또한, 너트(64)의 체결 토크는, 너트 유지부(116)의 모터(133)의 전류값으로부터 산출할 수 있다.

그 후, 도 23에 도시하는 바와 같이, 제1 회전 속도보다 저속인 제2 회전 속도(예를 들어, 5도/초)로 너트 유지부(116)를 R1 방향으로 정회전시켜, 너트(64)를 보스부(58)의 수나사(58a)에 나사 결합하여 토크가 임계값(상기와 마찬가지로 4.3N?m 정도라도 좋음)에 도달했을 때, 너트 유지부(116)의 회전을 정지하여 체결을 완료한다.

이에 의해, 충분한 토크로 단시간에 너트(64)를 체결하고, 도 24에 도시되는 바와 같이, 절삭 수단(6)에 장착해야 할 새로운 절삭 블레이드(54)를 회전축(52)의 고정 플랜지(56)의 받침부(56b)와 너트(64)로 사이에 끼워 보스부(58)에 고정할 수 있다.

도시한 실시 형태에서는, 너트(64)의 최초의 체결을 비교적 고속의 제1 회전 속도로 실시하기 때문에 체결 시간을 단축할 수 있고, 너트(64)의 최후의 체결을 비교적 저속인 제2 회전 속도로 실시하기 때문에, 충분한 체결 토크로 너트(64)를 보스부(58)의 수나사(58a)에 장착할 수 있다.

계속해서, 너트 유지부(116)의 흡인력을 해제한 후, 절삭 유닛(6)의 블레이드 커버(66)의 제2 커버 부재(66b)를 폐색 위치에 위치시킨다. 또한, 상술한 바와 같은 너트(64) 및 절삭 블레이드(54)의 분리, 장착에 대해서는, 한 쌍의 절삭 수단(6)에 대하여 동시에 실시해도 좋고, 따로따로 실시해도 좋다.

계속해서, 제1?제2 이동체(178, 180)를 후퇴시킴과 함께, 반출입 수단(78)의 케이싱(118)을 60° 회전시켜, 분리한 한 쌍의 절삭 블레이드(54)의 한쪽을 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 대면시킨다. 또한, 절삭 블레이드 보관 수단(76)의 무한 궤도(94)를 회전시켜, 절삭 블레이드(54)를 지지하고 있지 않은 빈 지지축(96)을 소정 위치(예를 들어, 지지축(96)의 궤도에 있어서의 최하단의 위치)에 위치시킨다.

계속해서, X축 이동 수단(84) 및 Z축 이동 수단(82)을 작동시켜, 블레이드 유지부(114)로 흡인 유지하고 있는 한쪽의 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)에 상기 소정 위치의 지지축(96)의 축부(106)를 삽입할 수 있도록, 블레이드 유지부(114)의 X축 방향 위치 및 Z축 방향 위치를 조정한다.

계속해서, Y축 방향 위치 설정 수단(80)에 의해 프레임체(140)를 Y축 방향으로 이동시켜, 블레이드 유지부(114)로 흡인 유지하고 있는 한쪽의 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)에 상기 소정 위치의 지지축(96)의 축부(106)를 삽입함과 함께, 한쪽의 절삭 블레이드(54)의 단부면을 지지축(96)의 기부(104)의 단부면에 접촉시킨다. 계속해서, 블레이드 유지부(114)의 흡인력을 해제하고, 분리한 한 쌍의 절삭 블레이드(54)의 한쪽을 지지축(96)에 전달한다.

또한, Y축 방향 위치 설정 수단(80)에 의해 반출입 수단(78)을 절삭 블레이드 보관 수단(76)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(78)의 케이싱(118)을 180° 회전시켜, 분리한 한 쌍의 절삭 블레이드(54)의 다른 쪽을 흡인 유지하고 있는 반대 측의 블레이드 유지부(114)를 절삭 블레이드 보관 수단(76)에 대면시킨다.

계속해서, Y축 방향 위치 설정 수단(80)에 의해 프레임체(140)를 Y축 방향으로 이동시켜, 반대 측의 블레이드 유지부(114)로 흡인 유지하고 있는 다른 쪽의 절삭 블레이드(54)의 개구부(54a)에 상기 소정 위치의 지지축(96)의 축부(106)를 삽입함과 함께, 다른 쪽의 절삭 블레이드(54)의 단부면을, 지지축(96)에 지지되어 있는 절삭 블레이드(54)의 단부면에 접촉시킨다. 계속해서, 블레이드 유지부(114)의 흡인력을 해제하고, 분리한 한 쌍의 절삭 블레이드(54)의 다른 쪽을 지지축(96)에 전달한다.

이상과 같이, 도시한 실시 형태의 가공 장치(2)에 있어서는, 너트 유지부(116)를 제1 회전 속도로 정회전시켜 너트(64)를 보스부(58)의 수나사(58a)에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 너트 유지부(116)를 역회전시키고, 그 후, 제1 회전 속도보다도 저속인 제2 회전 속도로 너트 유지부(116)를 정회전시켜 너트(64)를 수나사(58a)에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 너트 유지부(116)의 회전을 정지하여 체결을 완료하므로, 충분한 토크로 단시간에 너트(64)를 체결할 수 있다.

2: 가공 장치
4: 유지 수단
6: 절삭 수단
8: 절삭 블레이드 장착 수단
52: 회전축
54: 절삭 블레이드
54a: 절삭 블레이드의 개구부
56: 고정 플랜지
58: 보스부
58a: 수나사
64: 너트
116: 너트 유지부

Claims

피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 절삭 블레이드를 상기 절삭 수단에 장착하는 절삭 블레이드 장착 수단을 포함하는 가공 장치로서,
상기 절삭 수단은, 회전축과, 그 회전축의 선단에 배치되어 절삭 블레이드의 등부를 지지하는 고정 플랜지와, 그 고정 플랜지의 중앙부로부터 돌출되어 절삭 블레이드의 중앙부에 형성된 개구부에 감합되는 보스부와, 그 보스부의 선단에 형성된 수나사를 구비하고,
상기 절삭 블레이드 장착 수단은, 상기 보스부에 감합된 절삭 블레이드를 상기 고정 플랜지로 협지하는 너트를 착탈 가능하게 유지하는 너트 유지부를 구비하고,
상기 너트 유지부를 제1 회전 속도로 정회전시켜 상기 너트를 상기 수나사에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 상기 너트 유지부를 역회전시키고, 그 후 제1 회전 속도보다도 저속인 제2 회전 속도로 상기 너트 유지부를 정회전시켜 상기 너트를 상기 수나사에 나사 결합하여 토크가 임계값에 도달했을 때, 상기 너트 유지부의 회전을 정지하여 체결을 완료하는, 가공 장치.