TW202206248A - 切削裝置 - Google Patents

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寺田一貴
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種可用自動方式更換板之切削裝置。 [解決手段]一種切削裝置，是以切削刀片來切削被加工物，前述切削裝置具備：工作夾台，保持會被切削刀片切削而形成溝之板；切削單元，具有主軸、及固定於主軸的前端部且可裝設切削刀片之安裝座凸緣；及更換裝置，將裝設在安裝座凸緣之切削刀片與保管在刀片保管部之切削刀片進行更換，且將載置在工作夾台之板與保管在板保管部之板進行更換，更換裝置具備吸引保持切削刀片以及板之保持部，保持部具備刀片吸引墊與板支撐部，前述刀片吸引墊會接觸於刀削刀片或用於固定切削刀片之基台來吸引保持切削刀片，前述板支撐部比刀片吸引墊的前端更突出於保持部的外側且支撐板。

Description

切削裝置
本發明是有關於一種以切削刀片來切削被加工物之切削裝置。
藉由分割形成有複數個IC(積體電路，Integrated Circuit)、LSI(大型積體電路，Large Scale Integration)等器件之晶圓，可製造各自具備器件之複數個器件晶片。又，可藉由將複數個器件晶片組裝在預定的基板上之後，以由樹脂所構成之密封材(塑模樹脂)來被覆已組裝之器件晶片，而得到封裝基板。可藉由分割此封裝基板，來製造經封裝化之複數個具備器件晶片的封裝器件。器件晶片或封裝器件可搭載於行動電話、個人電腦等的各種電子機器上。
在分割上述之晶圓、封裝基板等被加工物時，會使用切削裝置。切削裝置具備保持被加工物之工作夾台、及對被加工物施行切削加工之切削單元。切削單元具備有主軸、及固定在主軸的前端部之安裝座凸緣，且可在安裝座凸緣裝設對被加工物進行切削之環狀的切削刀片。
切削刀片是藉由螺帽來固定於安裝座凸緣。並且，若在安裝座凸緣裝設有切削刀片的狀態下使主軸旋轉，切削刀片即旋轉。可藉由使旋轉的切削刀片切入被工作夾台所保持之被加工物，而將被加工物切削並分割。
因為切削刀片會由於被加工物的加工而摩耗，所以會定期地更換。在更換切削刀片時，首先會將固定切削刀片之螺帽鬆開並取下，且將使用完畢的切削刀片從安裝座凸緣取下。之後，將更換用的切削刀片(未使用的切削刀片)裝設到安裝座凸緣，並以螺帽將更換用的切削刀片固定。
若以手動作業方式進行切削刀片的更換，除了較耗時費工外，恐有在作業中切削刀片或螺帽不小心掉落之虞。於是，已在嘗試的是以自動方式來進行切削刀片的更換。在專利文獻1中揭示有一種搭載有刀片更換裝置之切削裝置，前述刀片更換裝置會以自動方式進行裝設於切削單元(主軸單元)之切削刀片的更換。
上述的刀片更換裝置具備有進行切削刀片的裝卸之切削刀片裝卸機構、與進行用於將切削刀片固定於切削單元之螺帽的裝卸之螺帽裝卸機構。又，切削刀片裝卸機構具備有把持使用完畢的切削刀片之第1保持部(第1切削刀片把持組件)、與把持更換用的切削刀片之第2保持部(第2切削刀片把持組件)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2007-98536號公報
發明欲解決之課題
在切削裝置中，除了切削刀片之外，也會使用用於進行切削刀片之維護或檢查的板。例如，在藉由切削刀片加工被加工物時，會以切削刀片的形狀之修正或切削刀片的鋒利程度之確保等作為目的，而實施讓切削刀片的前端部如所預期地磨耗之修整。此修整是藉由使切削刀片切入修整板來進行。又，會有使切削刀片切入檢查用板而在檢查用板形成溝，並藉由測定此溝之形狀或尺寸，來執行切削刀片的前端部的形狀或下端位置(切入深度)的確認之情形。
上述之修整板及檢查用板等之板，是被切削刀片切削之消耗品，且會定期地更換。然而，如前所述，雖然針對切削刀片的更換作業已在進行自動化，但板的更換作業是以手動方式實施。因此，在板的更換作業上會較耗時費工。
又，在假設要以自動方式進行板的更換的情況下，除了刀片更換裝置之外，還必須建構進行板的更換之板更換裝置，並搭載到切削裝置。因此，會要求在切削裝置內確保用於設置刀片更換裝置與板更換裝置之雙方的寬廣的空間。其結果，會導致切削裝置的尺寸增大，且切削裝置的構成要素的布置也會受到限制。
本發明是有鑒於所述之問題而作成的發明，其目的在於提供一種可用自動方式更換板之切削裝置。 用以解決課題之手段
根據本發明的一個態樣，可提供一種切削裝置，是以切削刀片來切削被加工物之切削裝置，並具備：工作夾台，保持會被該切削刀片切削而形成溝之板；切削單元，具有主軸、及固定於該主軸的前端部且可裝設該切削刀片之安裝座凸緣；及更換裝置，將裝設在該安裝座凸緣之該切削刀片與保管在刀片保管部之該切削刀片進行更換，且將載置在該工作夾台之該板與保管在板保管部之該板進行更換， 該更換裝置具備吸引保持該切削刀片以及該板之保持部， 該保持部具備：刀片吸引墊，接觸於該刀削刀片或用於固定該切削刀片之基台來吸引保持該切削刀片；及板支撐部，比該刀片吸引墊的前端更朝該保持部的外側突出且支撐該板， 被該保持部所吸引保持之該板在不接觸到該刀片吸引墊的狀態下受到該板支撐部所支撐。
再者，較佳的是，該保持部具有連接於吸引源之吸引路、或連接於氣體供給源之氣體供給路，該吸引路或該氣體供給路會連通到該保持部之和該切削刀片或該板相面對之面側。又，較佳的是，該更換裝置具有2個該保持部，其中一個該保持部會保持裝設在該安裝座凸緣之該切削刀片、或載置在該工作夾台之該板，另一個該保持部會保持已保管在該刀片保管部之該切削刀片、或已保管在該板保管部之該板。
又，較佳的是，該切削刀片具備環狀的手柄、及形成在該手柄的外周部之切刃，該保持部是使負壓作用於該手柄來吸引保持該手柄。又，較佳的是，該基台具備第1面、支撐該切削刀片之第2面、及從該第1面到該第2面之貫通孔，該保持部使負壓作用於該第1面來吸引保持該基台，並且透過該貫通孔使負壓作用於該第2面來吸引保持該切削刀片。 發明效果
本發明的一個態樣的切削裝置具備可更換切削刀片及板的更換裝置。藉此，變得不只是切削刀片的更換，板之更換也可用自動方式來實施，而可將板的更換作業簡單化。又，更換裝置具備可保持切削刀片以及板之保持部。藉此，就不需要將保持切削刀片之機構與保持板之機構各別獨立設置，而可抑制切削裝置的尺寸之增大。
用以實施發明之形態
以下，參照附加圖式來說明本發明的一個態樣的實施形態。首先，說明本實施形態之切削裝置的構成例。圖1是顯示切削裝置2的立體圖。再者，在圖1中，X軸方向(加工進給方向、第1水平方向、前後方向)與Y軸方向(分度進給方向、第2水平方向、左右方向)是相互垂直之方向。又，Z軸方向(鉛直方向、上下方向、高度方向)是和X軸方向以及Y軸方向垂直之方向。
切削裝置2具備基台4，前述基台4會支撐或容置構成切削裝置2之各構成要素。在基台4的前方側的角部設有具備升降台6a之升降機6。升降機6具備有升降機構(未圖示)，且會使升降台6a沿著Z軸方向升降。
在升降機6的升降台6a上可載置容器8與片匣10，前述容器8供在切削裝置2使用之各種用具(零件、消耗品等)容置，前述片匣10供成為由切削裝置2所進行之切削加工的對象之複數個被加工物11容置。在圖1中所顯示的是以下例子：在升降台6a上載置有容器8，且在容器8上載置有片匣10。再者，關於容置在容器8之用具的詳細內容將於後文描述。
片匣10具有相互相向的一對側面。又，於片匣10的各個側面分別固定有沿著片匣10的高度方向以預定的間隔配置之複數個導軌10a。可藉由固定於片匣10的兩個側面且配置在相同高度位置之一對導軌10a，來支撐包含被加工物11之框架單元(被加工物單元)17。
例如被加工物11是以矽等的半導體材料所形成之圓盤狀的晶圓。被加工物11是藉由配置排列成格子狀的複數條分割預定線(切割道)而被區劃成複數個區域，且在此區域的正面(上表面)側各自形成有IC、LSI等之器件。可藉由沿著分割預定線切削被加工物11來進行分割，而製造各自具備器件之複數個器件晶片。
但是，對被加工物11的材質、形狀、構造、大小等並無限制。例如被加工物11亦可為以矽以外之半導體(砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等)、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等所構成之晶圓。又，對形成於被加工物11之器件的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也未限制，在被加工物11亦可未形成有器件。此外，被加工物11亦可為CSP(晶片尺寸封裝，Chip Size Package)基板、QFN(方形扁平無引線封裝，Quad Flat Non-leaded package)基板等的封裝基板。
於被加工物11的背面(下表面)側貼附有直徑比被加工物11更大之圓形的膠帶(切割膠帶)13。作為膠帶13，可以使用具有基材與黏著層(糊層)之片材等，前述基材是形成為圓形之薄膜狀的基材，前述黏著層(糊層)設置在基材上。例如，基材是以聚烯烴、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等之樹脂所構成，黏著層是以環氧系、丙烯酸系、或橡膠系之接著劑等所構成。又，黏著層亦可使用會因紫外線的照射而硬化之紫外線硬化型的樹脂。
膠帶13的外周部貼附於環狀的框架15，前述環狀的框架15是以金屬等所構成且於中央部具備圓形的開口。再者，框架15的開口的直徑比被加工物11的直徑更大，且被加工物11配置在框架15的開口的內側。
當將膠帶13貼附於被加工物11及框架15後，即可透過膠帶13藉由框架15來支撐被加工物11。藉此，可構成包含被加工物11、膠帶13、框架15之框架單元17。然後，可將1個或複數個框架單元17容置於片匣10。
在基台4的上表面側之在X軸方向上相鄰於升降機6之區域設有開口4a。在開口4a的內部配置有洗淨被加工物11的洗淨單元12。洗淨單元12具備保持被加工物11之旋轉工作台14、及設置於旋轉工作台14的上方並供給純水等洗淨液之噴嘴(未圖示)。
在旋轉工作台14連接有使旋轉工作台14以繞著大致平行於Z軸方向之旋轉軸的方式旋轉之馬達等的旋轉驅動源(未圖示)。在藉由旋轉工作台14保持有被加工物11的狀態下，一面使旋轉工作台14旋轉一面從噴嘴將洗淨液供給至被加工物11，藉此可洗淨被加工物11。再者，作為洗淨液，也可以使用混合有液體(純水等)與空氣之氣液混合流體等。
在洗淨單元12的上方沿著X軸方向設有保持框架單元17的一對導軌16。於一對導軌16連接有移動機構(未圖示)，前述移動機構使一對導軌16沿著Y軸方向移動，以相互地接近及分開。可藉由以一對導軌16將框架單元17夾入，而調整框架單元17的Y軸方向上的位置。
在基台4的上表面側之在Y軸方向上相鄰於導軌16的位置上設有矩形狀的開口4b。開口4b是形成為長邊方向沿著X軸方向。在開口4b的內部設有平板狀的工作台罩蓋18。又，在工作台罩蓋18之X軸方向上的兩側，設有可在X軸方向上伸縮之蛇腹狀的防塵防滴罩蓋20。
在工作台罩蓋18上設有保持被加工物11等的工作夾台(保持工作台)22。工作夾台22的上表面會構成保持被加工物11等之平坦的保持面。又，在工作夾台22的周圍設有可把持並固定框架15等之複數個夾具24。
例如工作夾台22具備以不鏽鋼等金屬所構成之圓柱狀的框體(未圖示)。又，在框體的中央部的上表面側形成有圓形的凹部，在此凹部中嵌入有以多孔陶瓷等之多孔質材料所構成的圓盤狀的多孔構件。工作夾台22的保持面會透過多孔構件、設於工作夾台22的內部之流路(未圖示)、閥(未圖示)等而連接到噴射器等之吸引源(未圖示)。
例如框架單元17以使被加工物11的正面側露出於上方，且被加工物11的背面側(膠帶13側)和工作夾台22的保持面相向的方式，配置於工作夾台22上。又，框架15被複數個夾具24所固定。若在此狀態下使吸引源的負壓作用於工作夾台22的保持面時，被加工物11即隔著膠帶13被工作夾台22所吸引保持。
又，在工作台罩蓋18上，將一對工作夾台(副工作台)26相鄰於工作夾台22而設置。一對工作夾台26是以在Y軸方向上互相分開的狀態配置在工作夾台22的後方側。
工作夾台26的上表面是構成保持板狀的構件之平坦的保持面，前述板狀的構件可使用於切削加工之設置(setup)、檢查、評價等。例如，工作夾台26的保持面可形成為矩形狀，並透過設於工作夾台26的內部之流路(未圖示)、閥(未圖示)等來連接到噴射器等之吸引源(未圖示)。可藉由此工作夾台26來保持後述之板19、21(參照圖10(A))等。
在工作台罩蓋18的下方設有移動單元(未圖示)以及旋轉驅動源(未圖示)。移動單元是藉由滾珠螺桿式的移動機構等所構成，且使工作夾台22以及工作夾台26和工作台罩蓋18一起沿著X軸方向移動。又，旋轉驅動源是藉由馬達等所構成，且使工作夾台22以繞著大致平行於Z軸方向之旋轉軸的方式旋轉。
開口4b的前方側(和開口4a相鄰之區域)相當於進行被加工物11的搬入以及搬出之搬送區域。又，開口4b的後方側相當於進行被加工物11的加工之加工區域。可以藉由以移動單元使工作夾台22以及工作夾台26沿著X軸方向移動，而將工作夾台22以及工作夾台26定位到搬送區域或加工區域。
在加工區域的上方，設有形成切削被加工物11的空間之加工室(罩蓋)28。在圖1中，是以二點鏈線表示加工室28的輪廓。加工室28是例如藉由金屬等而形成為長方體形，且配置成覆蓋加工區域。又，在加工室28的搬送區域側的側面設有可讓後述之更換裝置100(參照圖6等)通過之出入口(開口)28a。
在加工室28的內側設有切削被加工物11的一對切削單元30。切削單元30是藉由使環狀的切削刀片旋轉並切入被加工物11而切削被加工物11。例如可在切削單元30裝設輪轂型的切削刀片36(參照圖2)。
圖2是顯示可裝設輪轂型的切削刀片36之切削單元30的分解立體圖。切削單元30具備筒狀的殼體32，在殼體32容置有沿著Y軸方向配置之圓柱狀的主軸34。
主軸34的前端部(一端側)會露出於殼體32的外部，且在主軸34的前端部形成有螺孔34a。又，在主軸34的基端部(另一端側)連接有馬達等的旋轉驅動源。可在此主軸34的前端部裝設環狀的切削刀片36。已裝設於主軸34的前端部之切削刀片36會藉由從旋轉驅動源透過主軸34所傳達之動力而旋轉。
切削刀片36是將以金屬等所構成之環狀的手柄(基台)38、與沿著手柄38的外周緣形成之環狀的切刃40形成為一體而構成。於切削刀片36的中央部設有在厚度方向上貫通切削刀片36(手柄38)之圓形的開口36a。
手柄38具備大致互相平行的正面(第1面)38a與背面(第2面)38b。手柄38的正面38a是構成可在切削刀片36的裝卸時被保持之環狀的保持面。又，切刃40形成於手柄38的背面38b側的外周部。例如切刃40可藉由電鑄磨石來構成，前述電鑄磨石是以鑽石等所構成之磨粒被鎳鍍敷層等之結合材所固定而成。
於主軸34的前端部固定有可裝設切削刀片36之安裝座凸緣42。安裝座凸緣42具備支撐切削刀片36之圓盤狀的凸緣部44、及從凸緣部44的正面44a的中央部突出之圓柱狀的凸座部(支撐軸)46。又，於安裝座凸緣42設有貫通於凸緣部44的中央部及凸座部46的中央部之貫通孔42a。
於凸緣部44的外周部設有從正面44a突出之環狀的凸部44b。凸部44b的前端面形成為和正面44a大致平行，並構成支撐切削刀片36之環狀的支撐面44c。
在凸座部46的前端部的外周面形成有螺絲部46a，且在螺絲部46a供環狀的螺帽48緊固。在螺帽48的中央部形成有在厚度方向上貫通螺帽48之圓形的開口48a。開口48a是形成為和凸座部46大致相同直徑，且在開口48a設置有和凸座部46的螺絲部46a對應之螺紋溝。又，在螺帽48以沿著螺帽48的圓周方向大致等間隔的方式形成有複數個貫通孔48b，前述貫通孔48b於厚度方向上貫通螺帽48。
可藉由將螺絲50透過安裝座凸緣42的貫通孔42a***到主軸34的螺孔34a，且螺合於螺孔34a並鎖緊，而將安裝座凸緣42固定於主軸34的前端部。並且，當將凸座部46***切削刀片36的開口36a時，切削刀片36即裝設於安裝座凸緣42。若在此狀態下將螺帽48緊固於凸座部46的螺絲部46a，切削刀片36即被凸緣部44的支撐面44c與螺帽48所夾持，並被固定於安裝座凸緣42。
另一方面，於切削單元30亦可裝設墊圈型的切削刀片52(參照圖3)。圖3是顯示可裝設墊圈型的切削刀片52之切削單元30的分解立體圖。
切削刀片52是藉由環狀的切刃所構成，前述環狀的切刃是將磨粒藉由金屬結合劑、樹脂結合劑、陶瓷結合劑(vitrified bond)等之結合材來固定而成。又，在切削刀片52的中央部設有在厚度方向上貫通切削刀片52之圓形的開口52a。
在主軸34的前端部裝設有供切削刀片52裝設之安裝座凸緣54。安裝座凸緣54具備可固定於主軸34的前端部之固定安裝座56、與將已裝設於固定安裝座56之切削刀片52固定之基台(按壓凸緣)62。
固定安裝座56具備支撐切削刀片52之圓盤狀的凸緣部58、與從凸緣部58的正面58a的中央部突出之圓柱狀的凸座部(支撐軸)60。又，於固定安裝座56設有貫通於凸緣部58的中央部及凸座部60的中央部之貫通孔56a，且在貫通孔56a的內側設有支撐後述之墊圈66的環狀的承接部56b。
於凸緣部58的外周部設有從正面58a突出之環狀的凸部58b。凸部58b的前端面是形成為和正面58a大致平行，並構成支撐切削刀片52之環狀的支撐面58c。
凸座部60具備從凸緣部58的正面58a突出之環狀的第1凸座部(第1支撐軸)60a、從第1凸座部60a的前端突出之環狀的第2凸座部(第2支撐軸)60b、與從第2凸座部60b的前端突出之環狀的第3凸座部(第3支撐軸)60c。第2凸座部60b的直徑比第1凸座部60a的直徑更小，且第3凸座部60c的直徑比第2凸座部60b的直徑更小。又，第1凸座部60a、第2凸座部60b、第3凸座部60c是設成同心圓狀。
可在固定安裝座56裝設用於固定切削刀片52之基台62。基台62是以金屬等所構成之環狀的構件，並具備大致平行之正面(第1面)62a與背面(第2面)62b。基台62的正面62a相當於在基台62的裝卸時會被保持之環狀的保持面。又，基台62的背面62b相當於支撐切削刀片52之環狀的支撐面。
在基台62的中央部設有從基台62的正面62a到背面62b之圓形的開口62c。又，在基台62的外周緣與開口62c之間的區域，以沿著基台62的圓周方向且大致等間隔的方式形成有複數個貫通孔62d，前述貫通孔62d是從基台62的正面62a至到達背面62b而貫通於基台62。
在固定安裝座56的凸座部60的前端部的外周面形成有螺絲部60d，且可於此螺絲部60d緊固環狀的螺帽64。在螺帽64的中央部形成有在厚度方向上貫通螺帽64之圓形的開口64a。開口64a形成為與第3凸座部60c大致相同直徑，且在開口64a設有和凸座部60的螺絲部60d對應之螺紋溝。又，在螺帽64以沿著螺帽64的圓周方向大致等間隔的方式形成有複數個貫通孔64b，前述貫通孔64b於厚度方向上貫通螺帽64。
固定安裝座56藉由螺絲68而裝設於主軸34。具體而言，首先是將墊圈66配置在固定安裝座56的承接部56b。在此狀態下，透過墊圈66以及固定安裝座56的貫通孔56a，將螺絲68***主軸34的螺孔34a，並螺合且鎖緊於螺孔34a。藉此，可將固定安裝座56固定於主軸34的前端部。
又，當將凸座部60依序***切削刀片52的開口52a與基台62的開口62c時，切削刀片52以及基台62即裝設於固定安裝座56。再者，在基台62的背面62b側設有從背面62b突出之環狀的凸部(未圖示)。此凸部是形成為：外周面沿著切削刀片52的開口52a的輪廓，且內壁(內周面)沿著第1凸座部60a的外周面的輪廓。
基台62的凸部會嵌入切削刀片52的開口52a的內側。藉此，可進行基台62與切削刀片52的對位。又，將第1凸座部60a嵌入基台62的凸部的內壁之內側，並將第2凸座部60b嵌入基台62的開口62c。
當在此狀態下將螺帽64緊固到形成於第3凸座部60c的螺絲部60d時，切削刀片52以及基台62即固定在固定安裝座56。藉此，切削刀片52被凸緣部58的支撐面58c及基台62的背面62b所夾持，而被固定於安裝座凸緣54。
如上述進行，可將切削刀片36或切削刀片52各自裝設到圖1所示之一對切削單元30。再者，已裝設於一對切削單元30之切削刀片36或切削刀片52是配置成相互地面對面。
在一對切削單元30分別裝設有拍攝單元70，前述拍攝單元70會拍攝被工作夾台22所保持之被加工物11等。例如拍攝單元70可藉由可見光相機或紅外線相機等來構成，前述可見光相機具備接收可見光並轉換成電氣訊號之拍攝元件，前述紅外線相機具備接收紅外線並轉換成電氣訊號之拍攝元件。可依據藉由拍攝單元70的拍攝而獲得的圖像，來進行被加工物11與切削單元30的對位等。
此外，在基台4的上方設置有搬送被加工物11之第1搬送單元72。於第1搬送單元72連接有使第1搬送單元72沿著X軸方向以及Y軸方向移動之移動機構(未圖示)。又，第1搬送單元72具備有氣缸，氣缸內置有沿著Z軸方向升降之桿件。
在氣缸的桿件的下端部固定有保持框架單元17的框架15等之保持單元72a。例如保持單元72a具備吸引並保持框架單元17的框架15的上表面側之複數個吸引墊。又，在保持單元72a的升降機6側的端部設有把持框架單元17的框架15等之端部的把持機構72b。
在第1搬送單元72所具備之保持單元72a的上方，設有搬送被加工物11之第2搬送單元74。於第2搬送單元74連接有使第2搬送單元74沿著Y軸方向移動之移動機構(未圖示)。又，第2搬送單元74具備有氣缸，氣缸內置有沿著Z軸方向升降之桿件。
在氣缸的桿件的下端部固定有保持框架單元17的框架15等之保持單元74a。保持單元74a的構成和第1搬送單元72的保持單元72a同樣。
又，在工作夾台22的側邊設有更換單元76，前述更換單元76會進行已裝設於切削單元30之切削刀片36、52等的更換。針對更換單元76的構成之詳細內容將於後文描述。
在基台4的更換單元76側的緣部設有板狀的罩蓋78。罩蓋78的一端部是透過鉸鏈80而連接於基台4，且罩蓋78形成為可將鉸鏈80作為中心來旋轉。
在進行由切削單元30所進行之被加工物11的加工時，罩蓋78如圖1中以實線所示地成為沿著Z軸方向立起之狀態(打開狀態)。另一方面，在進行由更換單元76所進行之切削刀片36、52等的更換時，罩蓋78如圖1中以二點鏈線所示地成為沿著X軸方向以及Y軸方向而橫躺之狀態(閉合狀態)。
構成切削裝置2之各構成要素(升降機6、洗淨單元12、導軌16、工作夾台22、夾具24、工作夾台26、切削單元30、拍攝單元70、第1搬送單元72、第2搬送單元74、更換單元76等)已各自連接於控制單元(控制部)82。控制單元82會生成用於控制切削裝置2的各構成要素的動作之控制訊號，並控制切削裝置2的運轉。
例如控制單元82可由電腦構成，且包含處理部82a與記憶部82b，前述處理部82a會進行在切削裝置2的運轉上所需要的各種處理(運算等)，前述記憶部82b可記憶使用於由處理部82a所進行之處理的各種資訊(資料、程式等)。處理部82a包含CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)等的處理器而構成。又，記憶部82b包含構成主記憶裝置、輔助記憶裝置等之各種記憶體而構成。
藉由上述之切削裝置2，可進行被加工物11的切削加工。在加工被加工物11時，首先是將包含成為加工之對象的被加工物11之框架單元17容置於片匣10。然後，將片匣10載置於升降機6的升降台6a上。
已容置於片匣10之框架單元17，藉由第1搬送單元72而從片匣10搬出。具體而言，第1搬送單元72是在已以把持機構72b把持框架15的端部之狀態下，沿著X軸方向移動成從片匣10遠離。藉此，可將框架單元17從片匣10拉出，且配置到一對導軌16上。並且，藉由一對導軌16將框架單元17夾入，而進行框架單元17的對位。
接著，第1搬送單元72以保持單元72a保持框架15的上表面側，而將框架單元17搬送至已配置於搬送區域之工作夾台22上。又，工作夾台22在已吸引保持被加工物11的背面側(膠帶13側)的狀態下，從搬送區域移動至加工區域。藉此，將被加工物11配置到加工室28的內側。
然後，以拍攝單元70拍攝被加工物11，並依據藉此所取得之圖像來進行被加工物11與切削單元30的對位，之後藉由切削單元30來切削被加工物11。例如，可將被加工物11沿著分割預定線來切削，而分割成複數個器件晶片。
當切削加工完成時，工作夾台22即往搬送區域移動。並且，第2搬送單元74以保持單元74a保持框架15的上表面側，而將框架單元17從工作夾台22往洗淨單元12搬送。然後，藉由洗淨單元12來進行被加工物11的洗淨。
當完成被加工物11的洗淨時，第1搬送單元72即以保持單元72a保持框架15，並將框架單元17往一對導軌16上搬送。並且，藉由一對導軌16將框架單元17夾入，而進行框架單元17的對位。之後，第1搬送單元72在已以把持機構72b把持框架15的狀態下朝向片匣10側移動，而將框架單元17容置到片匣10。
在控制單元82的記憶部82b，記憶有記述上述之切削裝置2的一連串的動作的程式。並且，當操作人員對切削裝置2指示被加工物11的加工時，處理部82a即從記憶部82b讀出該程式來執行，並依序生成用於控制切削裝置2的各構成要素的動作之控制訊號。
在此，因為已裝設於切削單元30之切削刀片36、52會由於切削被加工物11而逐漸地磨耗，所以要定期地更換。在切削裝置2中，是藉由更換單元76以自動方式實施切削刀片36、52的更換。
圖4是顯示更換單元76的立體圖。更換單元76具備進行切削刀片36、52的更換之更換裝置(更換機構)100、及使更換裝置100移動之移動單元(移動機構)84。移動單元84具備使更換裝置100沿著Z軸方向移動之升降機構86、及連結於升降機構86且使更換裝置100沿著和X軸方向以及Y軸方向平行之平面(水平面)移動之多關節臂90。
升降機構86具備沿著Z軸方向而配置之柱狀的基座板88，並使多關節臂90沿著基座板88在Z軸方向上移動。例如升降機構86具備設在基座板88的下部且在軸桿固定有驅動帶輪之馬達(未圖示)、及設置在基座板88的上部之從動帶輪(未圖示)。於驅動帶輪與從動帶輪上掛設有1條帶齒無端皮帶(未圖示)，且在帶齒無端皮帶固定有金屬製之第1支撐具92A。
若使升降機構86的馬達的軸桿朝第1方向旋轉時，第1支撐具92A即上升，若使其朝和第1方向為相反的第2方向旋轉時，第1支撐具92A即下降。藉此，第1支撐具92A會沿著Z軸方向升降。
但是，升降機構86的構成只要可進行第1支撐具92A的升降即可，並無限制。例如升降機構86亦可為滾珠螺桿式的升降機構。滾珠螺桿式的升降機構具有沿著Z軸方向而配置之一對導軌(未圖示)。又，在一對導軌上，將平板狀的移動板(未圖示)以可沿著導軌滑動的狀態來安裝。
可在移動板的正面(第1面)側固定第1支撐具92A。又，在移動板的背面(第2面)側設置有螺帽部(未圖示)。此螺帽部可螺合於和一對導軌大致平行地配置之滾珠螺桿。在滾珠螺桿的一端部連結有脈衝馬達(未圖示)，當使此脈衝馬達旋轉時，第1支撐具92A即沿著Z軸方向升降。
在第1支撐具92A固定有具有馬達等之旋轉驅動源的第1旋轉機構94A。此旋轉驅動源是設成旋轉軸大致平行於Z軸方向地配置。在第1旋轉機構94A安裝有第1臂96A的一端部，前述第1臂96A沿著和X軸方向以及Y軸方向平行之方向而配置。
在第1臂96A的另一端部安裝有第2旋轉機構94B。第2旋轉機構94B具有旋轉軸大致平行於Z軸方向地配置之馬達等的旋轉驅動源。在第2旋轉機構94B安裝有沿著和X軸方向以及Y軸方向平行的方向而配置之第2臂96B的一端部。
在第2臂96B的另一端部安裝有第3旋轉機構94C。第3旋轉機構94C具有旋轉軸大致平行於Z軸方向地配置之馬達等的旋轉驅動源。在第3旋轉機構94C安裝有金屬製之第2支撐具92B。並且，在第2支撐具92B裝設有進行切削刀片36、52等的更換之更換裝置100。
更換裝置100是配置在相鄰於基座板88之位置(退避位置)。並且，在進行切削刀片36、52等的更換時，移動單元84會驅動，而將更換裝置100配置到基台4的上方(更換位置)。圖5是顯示更換裝置100已配置於更換位置之更換單元76的立體圖。
更換裝置100藉由升降機構86而沿著Z軸方向升降，並且藉由多關節臂90而沿著和X軸以及和Y軸平行的平面(水平面)移動。也就是說，更換裝置100可藉由升降機構86以及多關節臂90而定位到任意的位置。
接著，針對更換裝置100的構成例進行說明。圖6是顯示更換裝置100的立體圖。又，圖7(A)是顯示更換裝置100的側面圖，圖7(B)是顯示更換裝置100的正面圖。再者，在圖7(B)中，已省略後述之連結構件114a、114b的圖示。以下，主要參照圖6來說明更換裝置100的構成。
更換裝置100具備進行切削刀片36、52以及螺帽48、64(參照圖2以及圖3)的裝卸之裝卸單元102。又，在裝卸單元102連結有使裝卸單元102旋轉之旋轉機構104。
旋轉機構104具備連結於裝卸單元102之旋轉部(軸桿)106、及使旋轉部106以通過旋轉部106的內部之直線作為旋轉軸106a來旋轉(自轉)之馬達等的旋轉驅動源(未圖示)。旋轉驅動源使旋轉部106以繞著旋轉軸106a的方式朝雙方向(第1方向、及和第1方向為相反方向的第2方向)旋轉。當旋轉部106旋轉時，連結於旋轉部106之裝卸單元102會連動於旋轉部106而繞著旋轉軸106a旋轉。
裝卸單元102具備連結於旋轉機構104的旋轉部106之框體110。框體110具備一對板狀的支撐構件112a、112b，前述一對板狀的支撐構件112a、112b是以金屬等所形成且大致平行地配置。
在支撐構件112a、112b之間設置有長方體形的連結構件114a、114b。連結構件114a固定於支撐構件112a、112b的一端部(旋轉部106側)，且連結構件114b固定於支撐構件112a、112b的另一端部(與旋轉部106為相反的相反側)。也就是說，支撐構件112a、112b是透過連結構件114a、114b而相互地連結。
在框體110裝設有螺帽旋轉部(螺帽裝卸單元)120，前述螺帽旋轉部120會保持用於將切削刀片36、52裝設到切削單元30之螺帽48、64(參照圖2及圖3)並使其旋轉。螺帽旋轉部120具備保持螺帽48、64之螺帽保持部122、及連結於螺帽保持部122之柱狀之旋轉部(軸桿)124(參照圖7(B))。
旋轉部124容置於筒狀的殼體126。旋轉部124的一端側(前端部)從殼體126露出，且可在旋轉部124的一端側連接螺帽保持部122。又，旋轉部124的另一端側(基端部)連結於使旋轉部124以通過旋轉部124的內部之直線作為旋轉軸124a來旋轉(自轉)之馬達等的旋轉驅動源128。
旋轉驅動源128使旋轉部124以繞著旋轉軸124a的方式朝雙方向(第1方向、及和第1方向為相反方向的第2方向)旋轉。當旋轉部124旋轉時，已連結於旋轉部124之螺帽保持部122會連動於旋轉部124而繞著旋轉軸124a旋轉。
再者，在支撐構件112a的中央部設有在厚度方向上貫通於支撐構件112a之開口(未圖示)，且在支撐構件112b的中央部設置有在厚度方向上貫通於支撐構件112b之開口(未圖示)。並且，從殼體126露出之旋轉部124的一端側是***支撐構件112a的開口，且從支撐構件112a朝向框體110的外側突出。又，旋轉部124的另一端側是和殼體126的端部一起***支撐構件112b的開口，且從支撐構件112b朝向框體110的外側突出。
旋轉部124的一端側會在框體110的外側連結於螺帽保持部122。又，旋轉部124的另一端側會在框體110的外側連結於旋轉驅動源128。藉此，框體110會被螺帽保持部122與旋轉驅動源128夾在中間，而將螺帽旋轉部120裝設於框體110。並且，螺帽旋轉部120將螺帽保持部122的旋轉軸(相當於旋轉軸124a)配置成沿著和旋轉部106的旋轉軸106a垂直之方向。
螺帽保持部122具備固定於旋轉部124的一端側之圓柱狀的旋轉構件130。旋轉構件130藉由彈簧等而朝向與支撐構件112a為相反的相反側被賦與勢能，且若被賦與外力時會朝向支撐構件112a側移動。
又，旋轉構件130具備位於和支撐構件112a為相反的相反側之正面130a。並且，在旋轉構件130中，以沿著正面130a的圓周方向大致等間隔的方式設置有複數個(在圖6中為4個)從正面130a突出的保持銷132。
保持銷132是對應於螺帽48的貫通孔48b(參照圖2)或螺帽64的貫通孔64b(參照圖3)而形成，並且形成為可***貫通孔48b、64b。再者，保持銷132的數量、大小、配置等可和貫通孔48b、64b相應而適當設定。
在旋轉構件130的周圍是將把持螺帽48、64之複數個(在圖6中為4個)把持構件134沿著旋轉構件130的圓周方向大致等間隔地配置。把持構件134分別形成為柱狀，並將把持構件134的基端部(一端側)固定在旋轉構件130的外周面。
把持構件134的前端部(另一端側)是自旋轉構件130的正面130a突出，且在此前端部形成有朝向旋轉構件130的中心側彎曲之爪部134a。又，把持構件134是藉由彈簧等而朝向旋轉構件130的半徑方向外側被賦與勢能，當被賦與外力時，爪部134a會朝向旋轉構件130的半徑方向內側移動。
此外，在旋轉構件130的周圍設有形成為中空的圓柱狀之罩蓋136。罩蓋136構成為以和旋轉構件130獨立且可繞著旋轉軸124a的方式旋轉，並配置成包圍旋轉構件130與複數個把持構件134的基端側。當將旋轉構件130的正面130a朝向罩蓋136的內側(支撐構件112a側)推壓後，對旋轉構件130賦與勢能的彈簧等即收縮，且可將旋轉構件130和複數個把持構件134一起推入到罩蓋136的內側。
當旋轉構件130被推壓並推入到罩蓋136的內側後，複數個把持構件134的前端側(爪部134a側)即與罩蓋136的內壁接觸而被推壓，且對把持構件134賦與勢能的彈簧等會收縮。藉此，複數個把持構件134的前端側朝向旋轉構件130的半徑方向內側移動。然後，複數個把持構件134會成為將其長度方向配置成沿著罩蓋136的內壁之狀態(閉合狀態)。此時，把持構件134的爪部134a是例如配置在比旋轉構件130的外周緣更靠近旋轉構件130的半徑方向內側。
另一方面，當解除對旋轉構件130的推壓後，旋轉構件130會朝向罩蓋136的外側移動，且把持構件134的前端側受到罩蓋136的內壁所推壓之狀態會被解除。藉此，複數個把持構件134的前端側即朝向旋轉構件130的半徑方向外側移動。並且，成為複數個把持構件134的前端側配置在比閉合狀態時更靠近旋轉構件130的半徑方向外側之狀態(打開狀態)。此時，把持構件134的爪部134a是例如配置在比旋轉構件130的外周緣更靠近旋轉構件130的半徑方向外側。
此外，在旋轉構件130的外周面，設有從旋轉構件130的外周面突出之複數個(例如4個)銷138。又，於罩蓋136設有複數個(例如4個)開口136a，前述開口136a於罩蓋136中從外周面貫通到內周面(內壁)。並且，銷138的前端部各自***於開口136a。
位於開口136a之和支撐構件112a相反的相反側的端部是形成為高低差狀，且包含第1銷承接部136b與第2銷承接部136c。第2銷承接部136c配置在比第1銷承接部136b更遠離旋轉構件130的正面130a的位置(支撐構件112a側)。
螺帽保持部122在初始狀態下是成為銷138接觸於第1銷承接部136b之狀態。並且，當旋轉構件130被推壓且推入到罩蓋136的內側後，銷138即從第1銷承接部136b遠離。若在此狀態下使旋轉部124朝第1方向旋轉，銷138即從第1銷承接部136b側移動至第2銷承接部136c側。
之後，若旋轉構件130的推壓被解除後，銷138會和第2銷承接部136c接觸，而成為被第2銷承接部136c所支撐之狀態。藉此，可維持旋轉構件130已被推入罩蓋136的內側之狀態，且複數個把持構件134會維持在閉合狀態。
另一方面，若已被推入罩蓋136的內側的狀態之旋轉構件130進一步被推壓且推入到罩蓋136的內側後，銷138即從第2銷承接部136c遠離。若在此狀態下使旋轉部124朝和第1方向為相反的第2方向旋轉後，銷138即從第2銷承接部136c側移動至第1銷承接部136b側。
之後，當旋轉構件130的推壓被解除後，銷138會和第1銷承接部136b接觸，而成為被第1銷承接部136b所支撐之狀態。藉此，旋轉構件130會從罩蓋136的內側被推出，且複數個把持構件134會成為打開狀態。
上述之螺帽旋轉部120會將螺帽48、64保持並旋轉。具體而言，首先是旋轉構件130的正面130a和螺帽48、64接觸，以使保持銷132***螺帽48的貫通孔48b(參照圖2)或螺帽64的貫通孔64b(參照圖3)。當在此狀態下將旋轉構件130朝罩蓋136的內側推入時，複數個把持構件134即成為閉合狀態，且爪部134a會和螺帽48、64的外周面接觸而把持螺帽48、64。
當在藉由複數個把持構件134保持有螺帽48、64的狀態下，以旋轉驅動源128使旋轉部124(參照圖7(B))旋轉時，連結於旋轉部124之旋轉構件130會旋轉，且被把持構件134所保持之螺帽48、64也會旋轉。
可以藉由以螺帽旋轉部120保持螺帽48、64並使其旋轉，而以自動方式來進行已裝設於切削單元30之切削刀片36、52的更換時之螺帽48、64的取下以及鎖緊。
例如，將已裝設於切削單元30的安裝座凸緣42之螺帽48(參照圖2)取下時，首先是藉由升降機構86以及多關節臂90(參照圖4及圖5)來使更換裝置100移動，並透過加工室28的出入口28a(參照圖1)來將更換裝置100配置到加工室28的內部。並且，藉由旋轉機構104使裝卸單元102旋轉，而使螺帽保持部122與安裝座凸緣42相向。
之後，使螺帽保持部122朝安裝座凸緣42側移動。藉此，旋轉構件130的正面130a側會按壓於已裝設在安裝座凸緣42之螺帽48。此時，可將旋轉構件130所具備之複數個保持銷132***螺帽48的貫通孔48b。
然後，可藉由螺帽48來推壓旋轉構件130而將旋轉構件130朝罩蓋136的內側推入，複數個把持構件134即成為閉合狀態。藉此，可藉由複數個把持構件134的爪部134a來把持螺帽48。
接著，藉由旋轉驅動源128旋轉旋轉部124(參照圖7(B))，使旋轉構件130以繞著旋轉軸124a的方式朝第1方向(鬆開螺帽48之方向)旋轉。藉此，可將被複數個把持構件134所把持之螺帽48旋轉並鬆開，並從安裝座凸緣42的凸座部46取下。再者，若旋轉構件130在已被推入罩蓋136的內側的狀態下朝第1方向旋轉時，銷138即從第1銷承接部136b側移動至第2銷承接部136c側。
之後，使螺帽保持部122朝遠離安裝座凸緣42的方向移動。此時，可藉由銷138被第2銷承接部136c所支撐，而維持將旋轉構件130推入罩蓋136的內側之狀態。藉此，可維持複數個把持構件134把持有螺帽48之狀態(閉合狀態)。
另一方面，在將螺帽48安裝到切削單元30的安裝座凸緣42時，首先是使保持有螺帽48之狀態的螺帽保持部122和安裝座凸緣42相向，並使螺帽保持部122朝安裝座凸緣42側移動。藉此，可將被螺帽保持部122所保持之螺帽48定位到安裝座凸緣42的凸座部46的前端部，並且將旋轉構件130朝罩蓋136的內側推入。
接著，藉由旋轉驅動源128使旋轉部124(參照圖7(B))旋轉，使旋轉構件130以繞著旋轉軸124a的方式朝和第1方向為相反方向之第2方向(鎖緊螺帽48之方向)旋轉。藉此，將螺帽48旋轉來鎖緊到形成於安裝座凸緣42的凸座部46之螺絲部46a，而裝設於安裝座凸緣42。再者，若旋轉構件130在已被推入罩蓋136的內側的狀態下朝第2方向旋轉時，銷138即從第2銷承接部136c側移動至第1銷承接部136b側。
之後，使螺帽保持部122朝從安裝座凸緣42遠離之方向移動。此時，銷138會被第1銷承接部136b所支撐。並且，旋轉構件130會從罩蓋136的內側被推出，而解除由複數個把持構件134所進行之螺帽48的把持。
再者，將複數個把持構件134維持在閉合狀態或打開狀態之方法並不限定於上述。例如，亦可將使罩蓋136沿著罩蓋136的高度方向移動之致動器設置於裝卸單元102，來取代在旋轉構件130設置銷138。例如，致動器可藉由氣缸等來構成，並固定於支撐構件112a。藉由以此致動器來使罩蓋136移動，可以自由地切換複數個把持構件134之閉合狀態與打開狀態。
在支撐構件112a、112b之間設有以金屬等所構成之環狀構件140。環狀構件140是以和支撐構件112a、112b大致平行的狀態而配置成：包圍殼體126(旋轉部124)，且不和殼體126接觸。
環狀構件140是透過複數個彈性體(彈性構件)142a而連結於支撐構件112a，並且透過複數個彈性體(彈性構件)142b而連結於支撐構件112b。亦即，環狀構件140以藉由彈性體142a、142b來懸吊，且未和支撐構件112a、112b接觸之狀態(參照圖7(B))被保持。
例如彈性體142a、142b可為彈簧、橡膠等可伸縮之構件。當對環狀構件140賦與外力時，環狀構件140會因彈性體142a、142b的伸縮而朝任意的方向移動或旋轉。
在環狀構件140的外周面連結有保持切削刀片36、52之保持部150A(第1保持部)及保持部150B(第2保持部)。保持部150A、150B是以樹脂、金屬等所構成之圓盤狀的構件，並且在朝向和環狀構件140為相反側之圓形狀的正面150a側保持切削刀片36、52。保持部150A、150B是以使保持部150A的正面150a與保持部150B的正面150a朝向框體110的外側的方式，配置成隔著框體110相互地相向。
保持部150A、150B各自配置成在旋轉機構104的旋轉部106的圓周方向(旋轉方向)上，和螺帽保持部122相離90°。並且，螺帽保持部122、保持部150A的正面150a與保持部150B的正面150a配置成：在繞著旋轉部106的旋轉軸106a而互相分開的狀態下，朝向和旋轉軸106a為相反的相反側。
接著，針對保持部150A、150B的構成例來說明。圖8(A)是顯示保持部150A的正面圖，圖8(B)是顯示保持部150A的剖面圖。再者，在以下雖然是針對保持部150A的構成以及功能進行說明，但保持部150B的構成以及功能也是和保持部150A相同。
保持部150A具備以樹脂、金屬等所構成之圓盤狀的框體152。框體152具備大致互相平行之正面(第1面)152a與背面(第2面)152b。框體152的正面152a側相當於保持部150A的正面150a側。並且，在框體152的正面152a側的中央部，設置有圓形的第1溝(第1凹部)152c。再者，第1溝152c的直徑比切削刀片36的手柄38的正面38a(參照圖9(A))的直徑、以及基台62的正面62a(參照圖9(B))的直徑更大。
此外，在第1溝152c的底部的中央部，設有圓形的第2溝(第2凹部)152d。並且，如圖8(B)所示，在第2溝152d的底部，沿著第2溝152d的外周以預定的寬度形成有環狀的第3溝(第3凹部)152e。
在第3溝152e嵌入有環狀的刀片吸引墊154。刀片吸引墊154是以可彈性變形的彈性材料(橡膠、樹脂等)所形成之彈性構件。刀片吸引墊154包含埋入第3溝152e的內側之基部154a、及從基部154a突出之一對唇部(前端部)154b。一邊的唇部154b是沿著第3溝152e之位於框體152的半徑方向外側之側壁而設置。又，另一邊的唇部154b是沿著第3溝152e之位於框體152的半徑方向內側之側壁而設置。
一對唇部154b是相對於框體152的正面152a傾斜成越遠離基部154a越互相分開。亦即，一對唇部154b各自在第3溝152e的寬度方向上，從第3溝152e的內側朝向外側而配置。
在基部154a當中，在和一對唇部154b之間的空間重疊的區域設有貫通基部154a之複數個貫通孔154c。例如如圖8(A)所示，可在基部154a沿著刀片吸引墊154的圓周方向大致等間隔地形成6個貫通孔154c。貫通孔154c的一端側是在框體152的正面152a側形成開口，且貫通孔154c的另一端側是連結於設置在第3溝152e的底部之環狀的吸引路152f。
吸引路152f的一端側在第3溝152e的底開口，並透過刀片吸引墊154的貫通孔154c而連通於保持部150A的正面150a側(框體152的正面152a側)。又，於吸引路152f的另一端側連接有藉由軟管(tube)、導管(pipe)等所構成的流路156的一端側。
流路156的另一端側透過閥158而連接於吸引源160。例如，閥158可藉由電控制開啟關閉之電磁閥來構成，且吸引源160可藉由噴射器來構成。當開啟閥158時，由吸引源160所形成之負壓(吸引力)即作用於吸引路152f。
又，在流路156當中在吸引路152f與閥158之間的區域連接有測定流路156的壓力之壓力測定器(壓力感測器)162。例如壓力測定器162可依據計示壓力(絕對壓力與大氣壓力之差)來測定流路156的內部之負壓。可將藉由壓力測定器162所測定出之流路156的壓力值輸出至控制單元82(參照圖1)，並記憶於記憶部82b。
再者，作為刀片吸引墊154，也可以使用相互直徑不同且配置成同心圓狀的2條O型環。在這種情況下，其中一個O型環沿著第3溝152e之位於框體152的半徑方向外側之側壁而設置，且另一個O型環沿著第3溝152e之位於框體152的半徑方向內側之側壁而設置。並且，2條O型環之間的區域會連結於吸引路152f。
可藉由上述之保持部150A保持切削刀片。具體而言，在實施切削刀片的更換時，可藉由保持部150A來保持裝設於切削單元30之切削刀片(使用完畢的切削刀片)、或未使用的切削刀片(更換用的切削刀片)。再者，保持部150A可以保持輪轂型的切削刀片與墊圈型的切削刀片之任一種。
圖9(A)是顯示保持輪轂型的切削刀片36之保持部150A的剖面圖。在以保持部150A保持切削刀片36之時，首先是開啟閥158，使吸引源160的負壓作用於吸引路152f。並且，在已使保持部150A的正面150a側相向於切削刀片36的狀態下，使保持部150A接近切削刀片36的手柄38。
當手柄38的正面38a被***第1溝152c且接觸於一對唇部154b的前端時，一對唇部154b之間的空間會被密閉，且可藉由吸引源160的負壓而被減壓。藉此，負壓會作用於手柄38的正面38a，且切削刀片36會在已接觸於刀片吸引墊154的狀態下被保持部150A所吸引保持(接觸吸引)。
圖9(B)是顯示保持墊圈型的切削刀片52之保持部150A的剖面圖。以保持部150A保持切削刀片52之時，保持部150A會吸引基台62的正面62a側，並且透過設置於基台62的貫通孔62d來吸引切削刀片52。
具體而言，首先是開啟閥158，使吸引源160的負壓作用於吸引路152f。並且，在已使保持部150A的正面150a側相向於基台62以及切削刀片52的狀態下，使保持部150A接近於基台62。
當基台62的正面62a***第1溝152c而接觸於一對唇部154b的前端時，一對唇部154b之間的空間會被密閉，且可藉由吸引源160的負壓而被減壓。藉此，負壓會作用於基台62的正面62a，且基台62會在已接觸於刀片吸引墊154的狀態下被保持部150A所吸引保持(接觸吸引)。
又，在基台62設有複數個貫通孔62d，前述貫通孔62d在正面62a當中對應於刀片吸引墊154之區域、與在背面62b當中和切削刀片52接觸之區域開口。並且，吸引源160的負壓也會透過複數個貫通孔62d而作用到基台62的背面62b。藉此，可隔著基台62藉由保持部150A來吸引保持已被基台62的背面62b所支撐之切削刀片52。
再者，保持部150A也可以僅保持基台62。具體而言，是如圖9(B)所示地藉由保持部150A來吸引未和切削刀片52接觸之狀態的基台62。此時，雖然吸引源160的負壓會透過基台62的貫通孔62d而稍微洩漏，但可以藉由合宜地設定貫通孔62d的直徑或吸引源160的吸引力來保持基台62。例如，可將貫通孔62d的直徑設定為1mm左右。
之後，使保持有基台62之狀態的保持部150A移動，而使保持部150A的正面150a側相向於已保管在預定的場所之切削刀片52。並且，當保持部150A朝切削刀片52接近，而使切削刀片52接觸於基台62的背面62b時，即可隔著基台62藉由保持部150A來吸引保持切削刀片52。
如上述，可藉由保持部150A保持切削刀片36、52。再者，是否藉由保持部150A合宜地保持有所期望的對象物，可以藉由以壓力測定器162測定流路156的壓力來判別。
例如，當以保持部150A保持切削刀片36時(參照圖9(A))，吸引路152f即被密閉。因此，保持部150A保持有切削刀片36之狀態下的流路156之壓力Pa1 ，與保持部150A未和切削刀片36接觸之狀態下的流路156之壓力Pa2 (＞ Pa1 )會不同。據此，可以藉由比較以壓力測定器162所測定出之壓力、與事先設定之閾值Ptha (Pa1 ＜Ptha ＜Pa2 )，來判別切削刀片36是否已被保持部150A保持。
又，在以保持部150A保持切削刀片52之情況下(參照圖9(B))，保持部150A吸引保持有切削刀片52以及基台62的狀態下之流路156的壓力Pb1 、保持部150A僅吸引保持有基台62的狀態下之流路156的壓力Pb2 (＞壓力Pb1 )、與保持部150A未保持有切削刀片52以及基台62的任一者的狀態下之流路156的壓力Pb3 (＞Pb2 )會不同。
因此，可以藉由分別比較以壓力測定器162所測定出之壓力、與事先設定之閾值Pthb1 (Pb1 ＜Pthb1 ＜Pb2 )以及閾值Pthb2 (Pb2 ＜Pthb2 ＜Pb3 )，來判別切削刀片52或基台62是否已被保持部150A所保持。
上述之判別可以藉由例如以下作法來實施：事先在控制單元82(參照圖1)的記憶部82b記憶閾值(Ptha 、Pthb1 、Pthb2 )，並讓處理部82a執行對藉由壓力測定器162所測定出之壓力與閾值進行比較之處理。在此情況下，可在記憶部82b記憶描述有以下處理之程式：對已測定出之壓力與閾值進行比較。並且，處理部82a會對記憶部82b存取來將該程式讀出、並執行，藉此進行已測定出之壓力與閾值的比較。
如上述，可藉由保持部150A保持切削刀片36、52。再者，藉由保持部150B保持切削刀片36、52的情況之順序，也和保持部150A的情況同樣。
又，在框體152的正面152a側當中，於吸引路152f的內側之區域設有圓柱狀的第4溝(第4凹部)152g。並且，第4溝152g的直徑是設定得比安裝座凸緣42的凸座部46(參照圖2)的直徑、以及安裝座凸緣54的第3凸座部60c(參照圖3)的直徑更大。藉此，在使保持部150A、150B接近切削單元30時，可將凸座部46、60的前端部***第4溝152g，而避免保持部150A、150B與凸座部46、60之接觸。
在此，如圖6及圖7(B)所示，保持部150A、150B是透過彈性體142a、142b而連結於旋轉機構104的旋轉部106。藉此，可將保持部150A、150B各自維持在可讓正面150a側傾斜活動之狀態。也就是說，在對保持部150A、150B賦予外力時，正面150a會成為可在任意的方向上自如地傾斜。
因此，在上述之切削刀片36或基台62已接觸於保持部150A、150B的正面150a側之時，保持部150A、150B會傾斜成正面150a和切削刀片36的正面38a或基台62的正面62a平行地配置。藉此，讓保持部150A、150B的正面150a側和切削刀片36或基台62合宜地接觸，而可確實地吸引保持切削刀片36或基台62。
藉由上述之更換裝置100，可進行切削刀片36、52的更換。切削刀片36、52的更換是藉由以下作法來進行：將已裝設於切削單元30之使用完畢的切削刀片36、52取下，之後將更換用的切削刀片36、52裝設到切削單元30。更換用的切削刀片36、52已事先在切削裝置2存料。
圖10(A)是顯示保管更換用的切削刀片36、52等之存料單元200的立體圖。存料單元200具備載置切削刀片36、52等之載置部(載置台)202。例如載置部202是形成為和支撐被加工物11之框架15(參照圖1)相同的形狀之板狀的構件，且載置部202的上表面是構成載置切削刀片36、52等之平坦的載置面202a。
在載置部202的載置面202a上設有保管切削刀片之複數個刀片保管部204。例如，可在載置面202a上分別配置保管輪轂型的切削刀片36之複數個刀片保管部204(刀片保管部204A)、與保管墊圈型的切削刀片52之複數個刀片保管部204(刀片保管部204B)。
圖10(B)是顯示刀片保管部204的立體圖。例如刀片保管部204是藉由可容置切削刀片36、52之塑膠製的罩殼(刀片盒)所構成，且固定在載置部202的載置面202a上。於圖10(B)作為一例，而顯示有具備圓形的底面、與從底面的外周部朝和底面垂直的方向突出之環狀的側壁之刀片保管部204A(刀片盒)。
於刀片保管部204A的中央部設有從底面突出之柱狀的凸部204a。在以刀片保管部204A保管切削刀片36時，是將切削刀片36在刀片保管部204A內配置成：將凸部204a***切削刀片36的開口36a。同樣地，在以刀片保管部204B保管切削刀片52時，是將切削刀片52在刀片保管部204B內配置成：將凸部204a***切削刀片52的開口52a。
又，在載置部202的載置面202a上設有保管基台62之基台保管部(按壓凸緣保管部)206。基台保管部206是和刀片保管部204同樣地構成，且在基台保管部206可容置基台62。
此外，在載置部202亦可保管在切削刀片36、52的更換所使用之零件以外的用具。例如，可在載置部202的載置面202a上設有板保管部(修整板保管部)208或板保管部(檢查用板保管部)210，前述板保管部(修整板保管部)208保管使用於切削刀片36、52的修整之板狀的板(修整板)19，前述板保管部(檢查用板保管部)210保管使用於切削刀片36、52的檢查之板狀的板(檢查用板)21。
在藉由切削刀片36、52加工被加工物11時，會以切削刀片36、52的形狀之修正或切削刀片36、52的鋒利程度之確保等作為目的，而實施讓切削刀片36、52的前端部如所預期地磨耗之修整。此修整是藉由以下作法來進行：使切削刀片36、52切入板19，而在板19形成線狀的溝。例如板19是藉由將以綠碳化矽(GC)、白剛鋁石(WA)等所形成之磨粒以樹脂結合劑、陶瓷結合劑等之結合材來固定而形成。
當實施修整時，切削刀片36、52的結合材會和板19接觸而磨耗，而以和主軸34呈同心狀的方式調整切削刀片36、52的形狀(真圓度削正)，且磨粒會適度地從結合材露出(磨銳)。藉由使用經如此施行修整之切削刀片36、52，被加工物11的加工的精度會提升。
又，在藉由切削刀片36、52加工被加工物11時，會有以下情形：使切削刀片36、52切入板21，來進行切削刀片36、52的形狀之檢查或位置之修正。例如，可藉由使切削刀片36、52切入板21，且觀察已形成於板21之溝，來檢查切削刀片36、52的前端部是否已成為所期望之形狀。又，可依據已形成於板21之溝的長度，來計算切削刀片36、52的下端的位置(切入深度)，而進行切削刀片36、52的高度位置之調整。
作為板21，可使用例如以矽所構成之板狀的構件(矽板)。不過，板21的材質只要可藉由切削刀片36、52來切削板21即可，並無限制。板21的材質的例子和被加工物11是同樣的。
由切削刀片36、52所進行之板19、21的切削，可在藉由一對工作夾台26(參照圖1)保持板19、21的狀態下實施。此時，可在一邊的工作夾台26保持可被裝設於一邊的切削單元30的切削刀片36、52切削之板19或板21，並在另一邊的工作夾台26保持可被裝設於另一邊的切削單元30的切削刀片36、52切削之板19或板21。亦即，一對工作夾台26是對應於一對切削單元30而設置。
然而，亦可在藉由工作夾台22(參照圖1)保持板19、21的狀態下實施由切削刀片36、52所進行之板19、21的切削。在此情況下，例如板19、21是和被加工物11同樣地隔著膠帶13被框架15所支撐。然後，板19、21會隔著膠帶13被工作夾台22所吸引保持。
再者，在已存料於載置部202上之各種用具中，亦可附有包含有關於該用具的資訊之識別標記。例如，在圖10(B)所示之切削刀片36附有切削刀片36之識別標記212。作為識別標記212的例子，可列舉條碼或2維條碼。再者，識別標記212亦可直接印刷在切削刀片36，亦可將印刷有識別標記212之貼紙貼附於切削刀片36。
例如，在附於切削刀片36、52之識別標記中，可包含切削刀片36、52的種類(輪轂型或墊圈型)、外徑、內徑、厚度、磨粒的材質以及粒徑、結合材的材質、序列號碼等之資訊。又，在附於板19之識別標記中，可包含板19的尺寸、形狀、磨粒的材質以及粒徑、結合材的材質、序列號碼等之資訊。又，在附於板21之識別標記中，可包含板21的尺寸、形狀、材質、序列號碼等之資訊。
附於切削刀片36、52等之識別標記，可被切削裝置2所具備之讀取單元讀取。讀取單元可因應於識別標記的種類來適當選擇。可使用例如相機、條碼讀取器等。
例如，亦可讓相鄰於切削單元30而設置之拍攝單元70(參照圖1)作為讀取單元而發揮功能，並藉由拍攝單元70來讀取識別標記。但是，讀取單元亦可和拍攝單元70各別獨立來設置於切削裝置2內。
藉由讀取單元所讀取出的資訊會輸入至控制單元82(參照圖1)，並記憶於記憶部82b。並且，控制單元82在進行切削刀片36、52的更換等時，會一面參照已記憶於記憶部82b之資訊，一面特定藉由更換單元76所保持之對象物。
上述之存料單元200可容置於已設置於切削裝置2之容器8(參照圖1)。並且，存料單元200可藉由第1搬送單元72而從容器8被拉出，且搬送至例如閉合狀態的罩蓋78上。
再者，於容器8的洗淨單元12側設有可開閉之門(未圖示)。從容器8取出存料單元200時，升降機6會升降，而將容器8的高度位置對齊於一對導軌16的高度位置。
又，存料單元200的載置部202的形狀會對應於支撐被加工物11之框架15的形狀。因此，可以藉由和將框架單元17搬送至工作夾台22上之時同樣的動作，來將存料單元200搬送至閉合狀態的罩蓋78上。
再者，存料單元200的配置場所並不限定於罩蓋78上。例如，亦可將存料單元200配置於一對導軌16上。又，也可以省略罩蓋78的設置，而將存料單元200配置於工作夾台22上。
接著，說明更換已裝設在切削裝置2的切削單元30之切削刀片36、52的刀片之更換方法的具體例。再者，在以下作為一例，而針對已裝設於安裝座凸緣42的切削刀片36(參照圖2)之更換方法來說明。
首先，將更換用的切削刀片36載置到存料單元200所具備之載置部202的載置面202a上(準備步驟)。具體而言，是對已固定在載置部202的載置面202a上之複數個刀片保管部204A，各自容置更換用的切削刀片36(未使用的切削刀片36)。將已補充更換用的切削刀片36之存料單元200容置到容器8(參照圖1)。
然後，藉由第1搬送單元72將存料單元200從容器8拉出，並搬送至閉合狀態的罩蓋78上。藉此，可藉由罩蓋78保持更換用的切削刀片36。再者，如前述，亦可將存料單元200配置於一對導軌16上或工作夾台22上。
接著，藉由更換裝置100的保持部150B來保持已載置在載置部202的載置面202a上之更換用的切削刀片36(更換用切削刀片保持步驟)。圖11(A)是顯示更換用切削刀片保持步驟中的更換裝置100的示意圖。
在更換用切削刀片保持步驟中，首先是藉由升降機構86以及多關節臂90(參照圖4及圖5)使更換裝置100移動，並配置到被罩蓋78等所保持之載置部202上。又，藉由旋轉機構104(參照圖6等)使框體110旋轉，而使保持部150B和載置部202的載置面202a相向。
接著，使更換裝置100下降，並使保持部150B接觸於已保管在刀片保管部204A之更換用的切削刀片36。然後，藉由保持部150B吸引保持更換用的切削刀片36。
之後，使更換裝置100上升，且使保持部150B朝從載置部202的載置面202a遠離之方向移動。藉此，可藉由保持部150B將更換用的切削刀片36舉起。
接著，將裝設於切削單元30的安裝座凸緣42之螺帽48從安裝座凸緣42取下(螺帽取下步驟)。圖11(B)是顯示螺帽取下步驟中的更換裝置100的示意圖。
在螺帽取下步驟中，首先是藉由升降機構86以及多關節臂90(參照圖4及圖5)使更換裝置100移動，並將更換裝置100配置到加工室28(參照圖1)內。又，使更換裝置100的螺帽保持部122和裝設有切削刀片36以及螺帽48之狀態的安裝座凸緣42相向。
然後，藉由螺帽保持部122保持裝設於安裝座凸緣42之螺帽48並使其旋轉。具體而言，是在已藉由複數個把持構件134(參照圖6等)把持螺帽48的狀態下，藉由旋轉驅動源128使旋轉構件130(參照圖6等)旋轉，藉此使螺帽48朝第1方向(鬆開螺帽48之方向)旋轉。其結果，螺帽48會鬆開而可從安裝座凸緣42取下。
接著，使螺帽保持部122與安裝座凸緣42分開(第1退避步驟)。圖11(C)是顯示第1退避步驟中的更換裝置100的示意圖。
在第1退避步驟中，是藉由多關節臂90(參照圖4及圖5)使更換裝置100朝向和安裝座凸緣42為相反的相反側移動。藉此，螺帽保持部122會在保持有螺帽48之狀態下朝從安裝座凸緣42遠離之方向移動。
接著，藉由更換裝置100的保持部150A來保持仍裝設於切削單元30的安裝座凸緣42之切削刀片36(使用完畢切削刀片保持步驟)。圖11(D)是顯示使用完畢切削刀片保持步驟中的更換裝置100的示意圖。
在使用完畢切削刀片保持步驟中，首先是藉由使旋轉機構104的旋轉部106(參照圖6等)旋轉，而使保持部150A的正面150a側(參照圖8(A)等)和安裝座凸緣42相向。然後，使更換裝置100移動至安裝座凸緣42側，使保持部150A接觸於仍裝設在安裝座凸緣42之使用完畢的切削刀片36。並且，藉由保持部150A吸引保持使用完畢的切削刀片36。
接著，使保持部150A與安裝座凸緣42分開(第2退避步驟)。圖12(A)是顯示第2退避步驟中的更換裝置100的示意圖。
在第2退避步驟中，是藉由多關節臂90(參照圖4及圖5)使更換裝置100朝向和安裝座凸緣42為相反的相反側移動。藉此，保持部150A會以保持有使用完畢的切削刀片36之狀態朝從安裝座凸緣42遠離之方向移動，而將使用完畢的切削刀片36從安裝座凸緣42取下。
接著，將藉由更換裝置100的保持部150B所保持的更換用的切削刀片36裝設到安裝座凸緣42(切削刀片裝設步驟)。圖12(B)是顯示切削刀片裝設步驟中的更換裝置100的示意圖。
在切削刀片裝設步驟中，首先是藉由使旋轉機構104的旋轉部106(參照圖6等)旋轉，而使保持有更換用的切削刀片36之保持部150B的正面150a(參照圖8(A)等)側和安裝座凸緣42相向。
然後，使更換裝置100朝安裝座凸緣42側移動，且將更換用的切削刀片36配置成可將安裝座凸緣42的凸座部46(參照圖2)***更換用的切削刀片36的開口36a(參照圖2)。在此狀態下，若解除由保持部150B所進行之更換用的切削刀片36的吸引保持時，即可將更換用的切削刀片36裝設到安裝座凸緣42。
接著，使保持部150B和安裝座凸緣42分開(第3退避步驟)。圖12(C)是顯示第3退避步驟中的更換裝置100的示意圖。
在第3退避步驟中，是藉由多關節臂90(參照圖4及圖5)使更換裝置100朝向和安裝座凸緣42為相反的相反側移動。藉此，保持部150B會朝從安裝座凸緣42遠離之方向移動，且從已裝設於安裝座凸緣42之更換用的切削刀片36遠離。
接著，將藉由螺帽保持部122所保持之螺帽48裝設到安裝座凸緣42(螺帽裝設步驟)。圖12(D)是顯示螺帽裝設步驟中的更換裝置100的示意圖。
在螺帽裝設步驟中，首先是藉由使旋轉機構104的旋轉部106(參照圖6等)旋轉，而使保持有螺帽48之螺帽保持部122和安裝座凸緣42相向。又，使更換裝置100朝安裝座凸緣42側移動，且將螺帽48定位到安裝座凸緣42的凸座部46(參照圖2)的前端部。
並且，藉由以旋轉驅動源128使旋轉構件130(參照圖6等)旋轉，而讓被複數個把持構件134(參照圖6等)所把持之螺帽48朝第2方向(緊固螺帽48之方向)旋轉。其結果，可將螺帽48鎖緊在安裝座凸緣42的凸座部46(參照圖2)，而裝設於安裝座凸緣42。藉此，切削刀片36會被安裝座凸緣42與螺帽48所夾持，而固定在主軸34的前端部。
藉由以上之順序，可進行裝設於安裝座凸緣42之切削刀片36的更換。並且，將藉由保持部150A所保持之使用完畢的切削刀片36載置到存料單元200的刀片保管部204A。
再者，在上述的步驟中，安裝座凸緣42與更換裝置100的接近及分開亦可藉由使切削單元30(安裝座凸緣42)移動來實施。例如，在第1退避步驟、第2退避步驟以及第3退避步驟中，亦可藉由使切削單元30沿著Y軸方向移動成從更換裝置100遠離，而使更換裝置100與安裝座凸緣42相互地分開。
又，在上述中雖然說明了裝設在安裝座凸緣42之切削刀片36的更換，但裝設在安裝座凸緣54之切削刀片52(參照圖3)的更換也可用同樣的順序來實施。不過，在更換切削刀片52時，是如前述地，藉由保持部150A、150B將基台62和切削刀片52一起保持(參照圖9(B))。亦即，進行切削刀片52以及基台62的更換，來取代上述之切削刀片36的更換。
又，在更換切削刀片52的情況下，是在更換用切削刀片保持步驟中，以保持部150B保持基台62後，以保持部150B保持切削刀片36。具體而言，首先是使保持部150B相向於被基台保管部206(參照圖10(A))所保管的基台62，並藉由保持部150B來保持基台62。
接著，使保持有基台62的狀態之保持部150B相向於被刀片保管部204B(參照圖10(A))所保管的更換用的切削刀片52，並藉由保持部150B來保持切削刀片52。此時，切削刀片52是藉由透過形成於基台62的貫通孔62d(參照圖9(B))而作用於切削刀片52之吸引源160之負壓而受到保持。
如上述，更換裝置100可以將仍裝設於切削單元30之使用完畢的切削刀片36、52、與被刀片保管部204(參照圖10(A))所保管之更換用的切削刀片36、52進行更換。藉此，可以將切削刀片36、52的更換作業做成自動化。
又，更換裝置100也可以除了切削刀片36、52的更換之外，還實施已載置於工作夾台22或工作夾台26(參照圖1)之使用完畢的板19、21、與被板保管部208、210(參照圖10(A))所保管之更換用的板19、21的更換。以下，說明更換板19、21時之保持部150A、150B的動作。
板19可在被工作夾台22或工作夾台26保持的狀態下，被切削刀片36、52切削。藉此，可實施切削刀片36、52的修整。同樣地，板21可在被工作夾台22或工作夾台26保持的狀態下，被切削刀片36、52切削。然後，可依據形成於板21之溝，來實施切削刀片36、52的檢查。
當利用板19來實施切削刀片36、52的修整時，會在板19形成溝。並且，若遍佈板19之整體而形成溝時，會將使用完畢的板19更換為更換用的板19(未使用的板19)。同樣地，使用於切削刀片36、52的檢查之使用完畢的板21，也會在預定的時間點更換為更換用的板21(未使用的板21)。
在此，更換裝置100的保持部150A、150B不僅可以保持切削刀片36、52，也可以保持板19、21等板狀的構件。並且，可藉由更換裝置100來進行板19、21的更換。
圖13(A)是顯示保持板19A之保持部150A的立體圖，圖13(B)是顯示保持板19A之保持部150A的剖面圖。板19A是具有可覆蓋保持部150A的正面150a(框體152的正面152a)的整體之形狀以及大小的大型的板19。例如，板19A是形成為矩形狀，且板19A的長度以及寬度是框體152的直徑以上。再者，在圖13(A)中，為了方便說明，僅以二點鏈線顯示板19A的輪廓。
框體152的正面152a當中第1溝152c的半徑方向外側之區域，構成有支撐板19A之板支撐部(板支撐面)150h。板支撐部152h是和框體152的半徑方向大致平行之環狀的平坦面。在藉由保持部150A保持板19A時，板19會接觸於板支撐部152h，而被板支撐部152h所支撐。
再者，如圖13(B)所示，板支撐部152h比刀片吸引墊154的前端(一對唇部154b的前端)更朝保持部150A的外側突出。具體而言，板支撐部152h是在框體152的厚度方向(圖13(B)的左右方向)上配置在比刀片吸引墊154的前端更靠近保持部150A的正面150a側。又，板支撐部152h是配置在刀片吸引墊154的半徑方向外側。
在以保持部150A保持板19A時，是將保持部150A配置成使板支撐部152h的整體和板19A接觸。藉此，第1溝152c會被板19A所覆蓋而被堵塞。其結果，可將框體152的內部(第1溝152c、第2溝152d、第3溝152e、吸引路152f、第4溝152g)密閉。此時，板19A不會和刀片吸引墊154接觸(參照圖13(B))。
在此狀態下，若打開閥158使吸引源160的負壓作用於吸引路152f時，框體152的內部會被減壓，且板19A會被保持部150A所吸引保持。然後，板19A可在不和刀片吸引墊154接觸的狀態下，受到板支撐部152h所支撐(非接觸吸引)。
再者，可藉由保持部150A保持之板，並不限定於上述之板19A。圖14(A)是顯示保持板19B的保持部150A的立體圖，圖14(B)是顯示保持板19B的保持部150A的剖面圖。
板19B是具有僅可覆蓋保持部150A的正面150a(框體152的正面152a)的一部分之形狀以及大小的小型的板19。例如，板19B是形成為矩形狀，且板19B的長度是框體152的直徑以上，板19B的寬度小於框體152的第1溝152c的直徑。再者，在圖14(A)中，為了方便說明，而以二點鏈線來顯示板19B的輪廓。
在以保持部150A保持板19B的情況下，可在框體152的正面152a側設置複數個凸部(突起)152i。複數個凸部152i是形成為從框體152的正面152a突出，且沿著框體152的圓周方向大致等間隔地配置排列。又，凸部152i的前端面是形成為與框體152的正面152a大致平行，而構成有保持板19B之板支撐部(板支撐面)152j。再者，雖然在圖14(A)所顯示的是在框體152設置有4個凸部152i的例子，但對凸部152i的個數並沒有限制。
在以保持部150A保持板19B時，是將保持部150A配置成使複數個凸部152i的板支撐部152j和板19B接觸。此時，因為板19B不會接觸到框體152的正面152a，所以第1溝152c不會被板19B所堵塞。從而，框體152的內部(第1溝152c、第2溝152d、第3溝152e、吸引路152f、第4溝152g)未被密閉。
並且，保持部150A是利用白努利效應來保持板19B。具體來說，在保持部150A設有可供給空氣等氣體之氣體供給路152k。例如，可將氣體供給路152k形成為一端側在第4溝152g的內側開口。又，於氣體供給路152k的另一端側連接有藉由軟管、導管等所構成之流路164的一端側。
流路164的另一端側是透過閥166而連接於氣體供給源168。例如，閥166可藉由電控制開啟關閉之電磁閥來構成。又，氣體供給源168是以預定的流量將空氣等的氣體供給至流路164。當將閥166開啟時，即從氣體供給源168透過流路164來對氣體供給路152k供給氣體，而可從氣體供給路152k朝第4溝152g的內側噴射氣體。
再者，氣體供給路152k是形成為相對於第4溝152g的內壁的半徑方向傾斜。因此，從氣體供給路152k所噴射出之氣體會流動成一邊衝撞於第4溝152g的內壁一邊旋繞。藉此，在框體152的內部產生旋繞流。並且，氣體會一邊在框體152的半徑方向上擴散一邊朝向正面152a側呈螺旋狀地流動，而從框體152的正面152a與板19B的間隙朝向外部噴射。
藉由在框體152的內部產生之旋繞流，框體152的內部的中心部中的壓力會依照白努利定理而降低。藉此，可將板19B的中央部朝向框體152的內部吸引，而可藉由保持部150A來吸引保持板19B。此時，板19B可在不和刀片吸引墊154接觸的狀態下，受到複數個板支撐部152j所支撐(非接觸吸引)。並且，可藉由作用於板19B與板支撐部152j之間的摩擦來防止因為旋繞流碰撞到板19B而引起之板19B的旋轉。
如上述，藉由設置氣體供給路152k，而變得可保持無法覆蓋保持部150A的正面150a的整體之小型的板19。再者，對設於框體152之氣體供給路152k的數量並沒有限制。例如，可在框體152設有複數個氣體供給路152k，且前述氣體供給路152k沿著第4溝152g的內壁之圓周方向大致等間隔地開口。
又，在上述，雖然說明了以保持部150A保持板19A、19B的情況，但保持部150B(參照圖6等)也可以同樣地保持板19A、19B。又，保持部150A、150B可以和板19A、19B同樣地各自保持各種大小的板21(參照圖10(A))。
在此，在使用完畢的板19、21中，常常會附著有被切削刀片36、52切削時所產生之廢屑(切削屑)。因此，假設板19、21接觸於刀片吸引墊154時，切削屑會附著於刀片吸引墊154，而易於產生刀片吸引墊154的髒污或劣化。
又，在使用完畢的板19、21中，藉由切削刀片36、52而形成有溝，且在板19、21的正面會存在凹凸。此外，板19含有磨粒，於板19的正面會由於從結合材露出之磨粒而形成有微細的凹凸。因此，假設板19、21接觸於刀片吸引墊154時，會由於板19、21的凹凸而易於產生刀片吸引墊154的磨耗或損傷。
然而，若使用保持部150A、150B，則在保持板19、21時，板19、21會被板支撐部152h、152j所支撐，而不會接觸於刀片吸引墊154(參照圖13(B)及圖14(B))。藉此，可防止刀片吸引墊154的髒污或損傷，且可將刀片吸引墊154維持在可合宜地保持切削刀片36、52之狀態。
再者，在藉由設有氣體供給路152k(參照圖14(A)及圖14(B))之保持部150A、150B來保持板19A(參照圖13(A)及圖13(B))的情況下，也可以藉由從氣體供給路152k噴射氣體，來輔助板19A的保持之解除。
具體而言，是在已將藉由保持部150A、150B所保持之板19A配置於所期望的位置之狀態下，關閉閥158來解除由刀片吸引墊154所進行之板19A的吸引，並且開啟閥166來使氣體從氣體供給路152k朝向板19A噴射。藉此，板19A會朝向從保持部150A、150B遠離之方向被推開，而變得易於讓板19A從刀片吸引墊154遠離。
接著，說明使用了更換裝置100之板的更換方法的具體例。在以下作為一例，針對更換已載置於工作夾台26之板19的情況來說明。
首先，將更換用的板19載置在存料單元200(參照圖10(A))所具備之載置部202的載置面202a上(準備步驟)。具體而言，是將更換用的板19(未使用的板19)容置於已固定在載置部202的載置面202a上之板保管部208。將已補充更換用的板19之存料單元200容置到容器8(參照圖1)。
然後，藉由第1搬送單元72將存料單元200從容器8拉出，並搬送至閉合狀態的罩蓋78上。藉此，可在罩蓋78上準備更換用的板19。再者，亦可將存料單元200配置在一對導軌16上或工作夾台22上。
接著，藉由更換裝置100的保持部150B來保持已載置在載置部202的載置面202a上之更換用的板19(更換用板保持步驟)。圖15(A)是顯示更換板保持步驟中的更換裝置100的示意圖。
在更換用板保持步驟中，首先是藉由升降機構86以及多關節臂90(參照圖4及圖5)使更換裝置100移動，並配置到被罩蓋78等所保持之載置部202上。又，藉由旋轉機構104(參照圖6等)使框體110旋轉，而使保持部150B和載置部202的載置面202a相向。
接著，使更換裝置100下降，而使保持部150B接觸於已配置在載置部202的載置面202a上之更換用的板19。然後，藉由保持部150B吸引保持更換用的板19。
再者，在更換用的板19可覆蓋保持部150B的板支撐部152h的整體之情況下，是藉由吸引源160的吸引力來保持更換用的板19(參照圖13(A)及圖13(B))。另一方面，在更換用的板19無法覆蓋保持部150B的板支撐部152h的整體之情況下，是從氣體供給源168對氣體供給路152k供給氣體，而藉由白努利效應來保持更換用的板19(參照圖14(A)及圖14(B))。
之後，使更換裝置100上升，且使保持部150B朝從載置部202的載置面202a遠離之方向移動。藉此，可藉由保持部150B將更換用的板19舉起。
接著，藉由更換裝置100的保持部150A來保持被工作夾台26所保持之使用完畢的板19(使用完畢板保持步驟)。圖15(B)是顯示使用完畢板保持步驟中的更換裝置100的示意圖。
在使用完畢板保持步驟中，首先是藉由升降機構86以及多關節臂90(參照圖4及圖5)使更換裝置100移動，並將更換裝置100配置到配置有使用完畢的板19之工作夾台26上。又，藉由使旋轉機構104的旋轉部106(參照圖6等)旋轉，而使保持部150A和工作夾台26相向。
然後，使更換裝置100移動至工作夾台26側，使保持部150A接觸於被工作夾台26所保持之使用完畢的板19。並且，可藉由保持部150A吸引保持使用完畢的板19。
再者，在使用完畢的板19可覆蓋保持部150A的板支撐部152h的整體之情況下，是藉由吸引源160的吸引力來保持使用完畢的板19(參照圖13(A)以及圖13(B))。另一方面，在使用完畢的板19無法覆蓋保持部150A的板支撐部152h的整體之情況下，是從氣體供給源168對氣體供給路152k供給氣體，而藉由白努利效應來保持使用完畢的板19(參照圖14(A)以及圖14(B))。
接著，使保持部150A與工作夾台26分開(退避步驟)。圖15(C)是顯示退避步驟中的更換裝置100的示意圖。
在退避步驟中，是藉由升降機構86(參照圖4以及圖5)使更換裝置100上升，而使其朝向和工作夾台26為相反的相反側移動。藉此，保持部150A會以保持有使用完畢的板19之狀態朝從工作夾台26遠離之方向移動，而將使用完畢的板19舉起。
接著，將被更換裝置100的保持部150B所保持的更換用的板19載置到工作夾台26上(載置步驟)。圖15(D)是顯示載置步驟中的更換裝置100的示意圖。
在載置步驟中，首先是藉由使旋轉機構104的旋轉部106(參照圖6等)旋轉，而使保持有更換用的板19之保持部150B和工作夾台26相向。然後，使更換裝置100朝工作夾台26側移動，並將更換用的板19定位到工作夾台26上。之後，當解除由保持部150B所進行之更換用的板19的吸引保持後，即可將更換用的板19載置到工作夾台26上。
藉由以上之順序，可進行配置在工作夾台26上之板19的更換。並且，可將被保持部150A所保持之使用完畢的板19載置到存料單元200的板保管部208。再者，雖然在上述說明了板19的更換，但在工作夾台26上載置有板21的情況下，板21的更換也可以用同樣的順序來實施。
又，在上述說明了以下的例子：將具備載置部202之存料單元200(參照圖10(A))容置於容器8(參照圖1)，並搬送至罩蓋78(參照圖1)等之上，前述載置部202可載置在切削裝置2所使用之各種用具(切削刀片36、52、基台62、板19、21等)。但是，切削刀片36、52等的保管的態樣並非限定於此。
圖16是顯示設置有存料單元250之切削裝置2的立體圖。圖16所示之切削裝置2具備存料單元250來取代容器8(參照圖1)，前述存料單元250設置於更換單元76的附近且保管可在切削裝置2使用之各種用具。例如可將存料單元250配置在相鄰於基台4的開口4b之區域。
存料單元250會保管在切削裝置2使用之切削刀片36、52、基台62、板19、21(參照圖10(A))等之用具。具體而言，存料單元250具備可載置各種用具之旋轉式的載置部(載置台)252。
圖17是顯示具備旋轉式的載置部252之存料單元250的立體圖。例如載置部252是形成為圓盤狀之板狀的構件，且載置部252的上表面構成有可載置各種用具之平坦的載置面252a。
在載置部252的載置面252a上可載置切削刀片等。在圖17中作為一例，顯示有在載置部252的載置面252a上載置有切削刀片52與基台62之情況。
在載置部252的載置面252a上固定有保管切削刀片52之複數個刀片保管部254、與保管基台62之按壓凸緣保管部256。再者，刀片保管部254、按壓凸緣保管部256的構成分別和圖10(A)所示之刀片保管部204、基台保管部206是同樣的。刀片保管部254與按壓凸緣保管部256是沿著載置部252的圓周方向大致等間隔地配置。
在載置部252的中央部的下表面側連結有旋轉部(軸桿)258，前述旋轉部258是藉由從馬達等之旋轉驅動源(未圖示)所傳達的動力而旋轉。當以旋轉驅動源使旋轉部258旋轉時，載置部252即以繞著和Z軸大致平行之旋轉軸的方式旋轉。
在載置部252的下側設有讀取附於切削刀片52等之識別標記的讀取單元260。例如可在切削刀片52附有包含有關於切削刀片52之資訊的識別標記(參照圖10(B)之識別標記212)。並且，切削刀片52是以附識別標記之面和載置面252a相向的方式容置於刀片保管部254。
讀取單元260是例如由可見光相機、紅外線相機等所構成，並隔著載置部252及刀片保管部254來讀取附在切削刀片52之識別標記。因此，載置部252以及刀片保管部254的材質可因應於讀取單元260的種類來選擇。
例如，讀取單元260為可見光相機時，載置部252以及刀片保管部254的整體或一部分可由可見光會穿透之構件來構成。具體來說，可以使用以塑膠、玻璃(例如石英玻璃、硼矽酸玻璃)等透明體所構成之基板來作為載置部252。又，可以使用塑膠等透明體所構成之罩殼來作為刀片保管部254。
但是，載置部252以及刀片保管部254的材質可以因應於讀取單元260的種類而適當變更。例如，讀取單元260為紅外線相機的情況下，載置部252以及刀片保管部254可由紅外線會穿透之構件來構成。
可將讀取單元260配置到一個刀片保管部254的正下方。並且，可藉由讀取單元260讀取已配置在讀取單元260的正上方之刀片保管部254所保管之切削刀片52上所附有之識別標記。
又，可以藉由使載置部252旋轉，而變更配置在讀取單元260的正上方之刀片保管部254。藉此，變得可進行載置在載置部252之任意的切削刀片52上所附有之識別標記的讀取。藉由讀取單元260所讀取到的識別標記之資訊可輸出到控制單元82(參照圖16)。
再者，讀取單元260亦可設置於載置部252的上側。在此情況下，切削刀片52是以附有識別標記之面露出於上方的方式容置在刀片保管部254。
例如，在進行切削刀片52的更換時，會在存料單元250準備更換用的切削刀片52以及基台62。並且，更換單元76會以更換裝置100保持已保管在存料單元250之更換用的切削刀片52以及基台62(參照圖9(B))。
此時，控制單元82會依據在切削刀片52所附有之識別標記中所包含的資訊來控制更換單元76，而在更換裝置100保持預定的切削刀片52。藉此，可以將所期望的切削刀片52選擇作為更換用的切削刀片52。之後，將裝設於切削單元30之使用完畢的切削刀片52以及基台62，和更換用的切削刀片52以及基台62更換(參照圖11(A)~圖12(D))。
再者，在載置部252的載置面252a上亦可固定有圖10(A)所示之板保管部208、210。在此情況下，也可在存料單元250保管更換用的板19、21。並且，更換單元76可以保持已保管於存料單元250之更換用的板19、21，並和載置於工作夾台26上之使用完畢的板19、21更換(參照圖15(A)~圖15(D))。
如以上所述，本實施形態之切削裝置2具備可更換切削刀片36、52以及板19、21之更換裝置100。藉此，變得不僅是切削刀片36、52的更換，就算是板19、21的更換也可用自動方式來實施，而可將板19、21的更換作業簡易化。又，更換裝置100具備可保持切削刀片36、52以及板19、21之保持部150A、150B。藉此，毋須將保持切削刀片36、52之機構與保持板19、21之機構各別獨立來設置，而可抑制切削裝置2的尺寸的增大。
此外，上述之更換裝置100所具備的保持部150A、150B可以將板19、21在不使其接觸於刀片吸引墊154的情形下保持。藉此，可防止刀片吸引墊154的髒污或損傷。
再者，上述實施形態之構造、方法等，只要是在不脫離本發明的目的之範圍內，均可適當變更而實施。
2:切削裝置 4:基台 4a,4b,36a,48a,52a,62c,64a,136a:開口 6:升降機 6a:升降台 8:容器 10:片匣 10a,16:導軌 11:被加工物 12:洗淨單元 13:膠帶(切割膠帶) 14:旋轉工作台 15:框架 17:框架單元(被加工物單元) 18:工作台罩蓋 19,19A,19B:板(修整板) 20:防塵防滴罩蓋 21:板(檢查用板) 22:工作夾台(保持工作台) 24:夾具 26:工作夾台(副工作台) 28:加工室(罩蓋) 28a:出入口(開口) 30:切削單元 32,126:殼體 34:主軸 34a:螺孔 36,52:切削刀片 38:手柄(基台) 38a,62a,152a:正面(第1面) 38b,62b,152b:背面(第2面) 40:切刃 42,54:安裝座凸緣 42a,48b,56a,62d,64b,154c:貫通孔 44,58:凸緣部 44a,58a,130a,150a:正面 44b,58b,204a:凸部 44c,58c:支撐面 46,60:凸座部(支撐軸) 46a,60d:螺絲部 48,64:螺帽 50,68:螺絲 56:固定安裝座 56b:承接部 60a:第1凸座部(第1支撐軸) 60b:第2凸座部(第2支撐軸) 60c:第3凸座部(第3支撐軸) 62:基台(按壓凸緣) 66:墊圈 70:拍攝單元 72:第1搬送單元 72a,74a:保持單元 72b:把持機構 74:第2搬送單元 76:更換單元 78,136:罩蓋 80:鉸鏈 82:控制單元(控制部) 82a:處理部 82b:記憶部 84:移動單元(移動機構) 86:升降機構 88:基座板 90:多關節臂 92A:第1支撐具 92B:第2支撐具 94A:第1旋轉機構 94B:第2旋轉機構 94C:第3旋轉機構 96A:第1臂 96B:第2臂 100:更換裝置(更換機構) 102:裝卸單元 104:旋轉機構 106,124,258:旋轉部(軸桿) 106a,124a:旋轉軸 110,152:框體 112a,112b:支撐構件 114a,114b:連結構件 120:螺帽旋轉部(螺帽裝卸單元) 122:螺帽保持部 128:旋轉驅動源 130:旋轉構件 132:保持銷 134:把持構件 134a:爪部 136b:第1銷承接部 136c:第2銷承接部 138:銷 140:環狀構件 142a,142b:彈性體(彈性構件) 150A:保持部(第1保持部) 150B:保持部(第2保持部) 152c:第1溝(第1凹部) 152d:第2溝(第2凹部) 152e:第3溝(第3凹部) 152f:吸引路 152g:第4溝(第4凹部) 152h,152j:板支撐部(板支撐面) 152i:凸部(突起) 152k:氣體供給路 154:刀片吸引墊 154a:基部 154b:唇部(前端部) 156,164:流路 158,166:閥 160:吸引源 162:壓力測定器(壓力感測器) 168:氣體供給源 200,250:存料單元 202,252:載置部(載置台) 202a,252a:載置面 204,204A,204B,254:刀片保管部 206:基台保管部(按壓凸緣保管部) 208:板保管部(修整板保管部) 210:板保管部(檢查用板保管部) 212:識別標記 256:按壓凸緣保管部 260:讀取單元 X,Y,Z:方向
圖1是顯示切削裝置的立體圖。 圖2是顯示可裝設輪轂型的切削刀片之切削單元的分解立體圖。 圖3是顯示可裝設墊圈型的切削刀片之切削單元的分解立體圖。 圖4是顯示更換單元的立體圖。 圖5是顯示更換裝置已配置於更換位置之更換單元的立體圖。 圖6是顯示更換裝置的立體圖。 圖7(A)是顯示更換裝置的側面圖，圖7(B)是顯示更換裝置的正面圖。 圖8(A)是顯示保持部的正面圖，圖8(B)是顯示保持部的剖面圖。 圖9(A)是顯示保持輪轂型的切削刀片之保持部的剖面圖，圖9(B)是顯示保持墊圈型的切削刀片之保持部的剖面圖。 圖10(A)是顯示存料單元的立體圖，圖10(B)是顯示刀片保管部的立體圖。 圖11(A)是顯示更換用切削刀片保持步驟中的更換裝置的示意圖，圖11(B)是顯示螺帽取下步驟中的更換裝置的示意圖，圖11(C)是顯示第1退避步驟中的更換裝置的示意圖，圖11(D)是顯示使用完畢切削刀片保持步驟中的更換裝置的示意圖。 圖12(A)是顯示第2退避步驟中的更換裝置的示意圖，圖12(B)是顯示切削刀片裝設步驟中的更換裝置的示意圖，圖12(C)是顯示第3退避步驟中的更換裝置的示意圖，圖12(D)是顯示螺帽裝設步驟中的更換裝置的示意圖。 圖13(A)是顯示保持大型的板之保持部的立體圖，圖13(B)是顯示保持大型的板之保持部的剖面圖。 圖14(A)是顯示保持小型的板之保持部的立體圖，圖14(B)是顯示保持小型的板之保持部的剖面圖。 圖15(A)是顯示更換用板保持步驟中的更換裝置的示意圖，圖15(B)是顯示使用完畢板保持步驟中的更換裝置的示意圖，圖15(C)是顯示退避步驟中的更換裝置的示意圖，圖15(D)是顯示載置步驟中的更換裝置的示意圖。 圖16是顯示設置有存料單元之切削裝置的立體圖。 圖17是顯示具備旋轉式的載置部之存料單元的立體圖。
100:更換裝置(更換機構)
102:裝卸單元
104:旋轉機構
106:旋轉部(軸桿)
106a:旋轉軸
110:框體
112a,112b:支撐構件
114a,114b:連結構件
120:螺帽旋轉部(螺帽裝卸單元)
122:螺帽保持部
124a:旋轉軸
126:殼體
128:旋轉驅動源
130:旋轉構件
130a,150a:正面
132:保持銷
134:把持構件
134a:爪部
136:罩蓋
136a:開口
136b:第1銷承接部
136c:第2銷承接部
138:銷
140:環狀構件
142a,142b:彈性體(彈性構件)
150A:保持部(第1保持部)
150B:保持部(第2保持部)
Z:方向

Claims (5)

  1. 一種切削裝置，是以切削刀片來切削被加工物之切削裝置，其特徵在於：具備： 工作夾台，保持會被該切削刀片切削而形成溝之板； 切削單元，具有主軸、及固定於該主軸的前端部且可裝設該切削刀片之安裝座凸緣；及 更換裝置，將裝設在該安裝座凸緣之該切削刀片與保管在刀片保管部之該切削刀片進行更換，且將載置在該工作夾台之該板與保管在板保管部之該板進行更換， 該更換裝置具備吸引保持該切削刀片以及該板之保持部， 該保持部具備： 刀片吸引墊，接觸於該切削刀片或用於固定該切削刀片之基台來吸引保持該切削刀片；及 板支撐部，比該刀片吸引墊的前端更朝該保持部的外側突出且支撐該板， 被該保持部所吸引保持之該板在不接觸到該刀片吸引墊的狀態下受到該板支撐部所支撐。
  2. 如請求項1之切削裝置，其中該保持部具有連接於吸引源之吸引路、或連接於氣體供給源之氣體供給路， 該吸引路或該氣體供給路會連通到該保持部之和該切削刀片或該板相面對之面側。
  3. 如請求項1或2之切削裝置，其中該更換裝置具有2個該保持部，其中一個該保持部會保持裝設在該安裝座凸緣之該切削刀片、或載置在該工作夾台之該板， 另一個該保持部會保持已保管在該刀片保管部之該切削刀片、或已保管在該板保管部之該板。
  4. 如請求項1至3中任一項之切削裝置，其中該切削刀片具備環狀的手柄、及形成在該手柄的外周部之切刃， 該保持部是使負壓作用於該手柄來吸引保持該手柄。
  5. 如請求項1至3中任一項之切削裝置，其中該基台具備第1面、支撐該切削刀片之第2面、及從該第1面到該第2面之貫通孔， 該保持部使負壓作用於該第1面來吸引保持該基台，並且透過該貫通孔使負壓作用於該第2面來吸引保持該切削刀片。
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