CN106334988A - 折皱罩和使用了该折皱罩的切削装置 - Google Patents

Abstract

提供折皱罩和使用了该折皱罩的切削装置。防止呈喷雾状的切削水从折皱罩的下表面移动至上表面。折皱罩(41)能够伸缩且两侧部被支承轨(44、45)支承，该折皱罩(41)的上表面(41a)和下表面(41b)以凸凹面形成。通过折皱罩的凸凹(42)能够对切削水(Wa)的移动赋予抵抗，能够在收缩状态的折皱罩的下表面形成间隙(46)而将水积存。由此能够防止呈喷雾状的切削水从折皱罩的下表面移动至上表面。

Description

折皱罩和使用了该折皱罩的切削装置

技术领域

本发明涉及一边提供切削水一边进行切削的切削装置中的折皱罩和使用了该折皱罩的切削装置。

背景技术

公知一种切削装置(例如，专利文献1)，具有两个切削单元以及转位进给单元，其中，该切削单元具有切削刀具，该转位进给单元使两个切削刀具相对并包含使相对的切削刀具接近和远离的转位进给轴等。在切削装置中，有时向切削刀具提供的切削水会因切削刀具的旋转而呈喷雾状地上扬。

因此，在上述切削装置中考虑了在相对的切削单元之间配设折皱罩的结构。折皱罩形成为峰部与谷部交替地折叠。折皱罩在切削刀具的接近和远离方向上伸缩，该伸缩方向的两侧部被支承轨支承。当切削单元分别被转位进给而两个切削单元的间隔(距离)变化时，折皱罩收缩或者伸展。因此，即使两个切削单元的间隔变化，切削水的喷雾也附着在折皱罩的下表面，能够防止切削水的喷雾附着于配设在转位进给单元或切入进给单元等切削单元的上侧的部件。

专利文献1：日本特开2014-207309号公报

当上述折皱罩从伸展的状态收缩时，由于在折皱罩的下表面中隔着峰部或者谷部的倾斜面彼此重叠，所以附着在折皱罩的下表面的切削水的喷雾被倾斜面挤压。受挤压的喷雾(切削水)被挤出到折皱罩的伸缩方向的两侧部而以从该两侧部飞出的方式附着，当折皱罩再次伸展时，以从两侧部绕到上表面的方式移动。由于在喷雾状的切削水中包含有在切削加工中排出的切削屑，所以当附着在折皱罩的上表面的切削水干燥时，存在因干燥的切削屑损伤折皱罩的上表面的问题。进而，当产生干燥的切削屑时，也存在其会扩散到在装置内配设的转位进给轴等可动轴的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的点而完成的，其目的在于提供折皱罩和使用了该折皱罩的切削装置，该折皱罩能够防止呈喷雾状的切削水从折皱罩的下表面移动至上表面。

本发明的折皱罩能够伸缩且两侧部被支承轨支承，其中，该折皱罩的上表面和下表面以凸凹面形成。

根据该结构，在折皱罩收缩而附着在下表面的切削水被挤出到两侧部时，能够通过折皱罩的凸凹而对切削水的移动赋予抵抗。并且，由于以凸凹面来形成折皱罩的上表面和下表面，所以在折皱罩收缩时，能够使在下表面中隔着峰部或者谷部的倾斜面彼此以不会紧贴的方式变形，在倾斜面彼此之间形成间隙。能够在该间隙中积存附着在下表面的喷雾状的切削水，即使折皱罩收缩也能够阻碍切削水被挤出到两侧部。由此，能够防止附着在折皱罩的下表面的切削水绕到上表面。

本发明的切削装置的特征在于，具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；第一切削单元，其具有将第一切削刀具安装为能够旋转的旋转轴，该第一切削刀具对该卡盘工作台所保持的被加工物进行切削加工；第一转位进给单元，其对该第一切削单元进行转位进给；第二切削单元，其将第二切削刀具安装为与该第一切削刀具相对而能够旋转；第二转位进给单元，其对该第二切削单元进行转位进给；罩单元，其在该第一切削单元与该第二切削单元之间伸缩而将该卡盘工作台的上方封住；以及切削水提供单元，其提供切削水，其中，该罩单元具有：折皱罩，其上表面和下表面以凸凹面形成；以及支承轨，其对该折皱罩的两侧部进行支承。

根据本发明，由于能够通过折皱罩的凸凹对切削水的移动赋予抵抗，并在折皱罩的下表面彼此之间形成间隙，所以能够防止呈喷雾状的切削水从折皱罩的下表面移动至上表面。

附图说明

图1是具有本实施方式的折皱罩的切削装置的立体图。

图2的(A)、(B)、(C)是示出比较例的折皱罩的动作转变的图。

图3是本实施方式的罩单元的概略立体图。

图4的(A)、(B)、(C)是示出本实施方式的折皱罩的动作转变的图。

标号说明

1：切削装置；3：卡盘工作台；4：罩单元；5a：第一切削单元；5b：第二切削单元；7a：第一转位进给单元；7b：第二转位进给单元；41：折皱罩；41a：(折皱罩的)上表面；41b：(折皱罩的)下表面；41A：峰部；41B：谷部；41C：倾斜面；42：凸凹；43a、43b：安装部；44、45：支承轨；44a、45a：侧面部；44b、45b：突出部；46：间隙；52a：第一切削刀具；W：被加工物。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是具有本实施方式的折皱罩的切削装置的立体图。本实施方式的切削装置1构成为使具有切削刀具52a的一对切削单元5a、5b(切削单元5b的切削刀具未图示)和对被加工物W进行保持的卡盘工作台3相对移动而对被加工物W进行切削。被加工物W在隔着划片带T被支承于环状框架F的状态下被搬入到切削装置1上。另外，被加工物W可以是在硅、镓砷等半导体基板上形成有半导体器件的半导体晶片，也可以是在陶瓷、玻璃、蓝宝石类的无机材料基板上形成有光器件的光器件晶片。

如图1所示，切削装置1具有在内部形成有空间的长方体状的框体61。在框体61的内部收纳有具有第一切削刀具52a的第一切削单元5a和具有第二切削刀具(未图示)的第二切削单元5b。在框体61的下部配置有能够在框体61的内部与外部之间移动的移动板31。在移动板31的上方设置有卡盘工作台3。另外，在图1中示出了移动板31和卡盘工作台3被定位在框体61的外部的状态。

在框体61的前方以与移动板31和卡盘工作台3相邻的方式设置有对被加工物W进行搬入或者搬出的搬入搬出部62。搬入搬出部62具有盒升降机65，在该盒升降机65上载置有对被加工物W进行收纳的盒(未图示)。盒升降机65构成为能够升降，在Z轴方向上对收纳在盒内的被加工物W的位置进行调整。

移动板31通过设置在下部的移动机构(未图示)而在X轴方向上移动。在移动板31的上部设置有圆筒状的卡盘工作台基座(未图示)。卡盘工作台基座具有旋转机构(未图示)，其绕着Z轴旋转。在卡盘工作台基座的上部以能够装拆的方式安装有对被加工物W进行吸附保持的卡盘工作台3。通过移动板31的移动和卡盘工作台基座的旋转，保持在卡盘工作台3上的被加工物W相对于框体61内的第一切削单元5a和第二切削单元5b进行相对移动和相对旋转。

切削装置1的基台2的上表面中央以在X轴方向上延伸的方式开口成矩形状，以覆盖该开口的方式设置移动板31和防水罩32。在卡盘工作台3的上表面形成有对被加工物W进行保持的保持面33。

并且，在框体61的内部设置有柱部21。在柱部21上设置有在Y轴方向上对第一切削单元5a、第二切削单元5b进行转位进给的第一转位进给单元7a、第二转位进给单元7b以及使第一切削单元5a、第二切削单元5b在Z轴方向上移动的第一切入进给单元8a、第二切入进给单元8b。第一转位进给单元7a、第二转位进给单元7b具有配置在柱部21的前表面的与Y轴方向平行的导轨71a、71b以及以能够在导轨71a、71b上滑动的方式设置的发动机驱动的第一Y轴工作台72a、第二Y轴工作台72b。第一切入进给单元8a、第二切入进给单元8b具有配置在第一Y轴工作台72a、第二Y轴工作台72b的前表面的与Z轴方向平行的导轨81a、81b和以能够在导轨81a、81b上滑动的方式设置的发动机驱动的第一Z轴工作台82a、第二Z轴工作台82b。

在第一Z轴工作台82a、第二Z轴工作台82b的下部设置有对被加工物W进行切削的第一切削单元5a、第二切削单元5b。并且，在第一Y轴工作台72a、第二Y轴工作台72b的背面侧形成有未图示的螺母部，滚珠丝杠73a、73b与这些螺母部螺合。并且，在第一Z轴工作台82a、第二Z轴工作台82b的背面侧形成有未图示的螺母部，滚珠丝杠83a、83b与这些螺母部螺合。在各Y轴工作台72a、72b用的滚珠丝杠73a、73b、各Z轴工作台82a、82b用的滚珠丝杠83a、83b的一端部，分别连结有驱动发动机74b(滚珠丝杠73a用的驱动发动机未图示)、84a、84b。通过这些驱动发动机74b(73a用的驱动发动机未图示)、84a、84b对滚珠丝杠73a、73b、83a、83b进行旋转驱动，由此，第一切削单元5a、第二切削单元5b沿着导轨71a、71b、81a、81b在Y轴方向和Z轴方向上移动。

第一切削单元5a构成为在从壳体51a突出的主轴(旋转轴，未图示)的前端以能够旋转的方式安装有第一切削刀具52a。第二切削单元5b构成为在从壳体51b突出的主轴(旋转轴，未图示)的前端以能够旋转的方式将第二切削刀具(未图示)安装成与第一切削刀具52a相对。第一切削刀具52a、第二切削刀具例如通过树脂粘合剂将金刚石磨粒固定而成形为圆板状。并且，第一切削刀具52a、第二切削刀具的周围分别被刀具罩(未图示)覆盖，在各刀具罩上设置有喷射喷嘴(未图示)来作为朝向切削部分提供切削水的切削水提供单元。第一切削单元5a、第二切削单元5b使第一切削刀具52a、第二切削刀具高速旋转，一边从多个喷射喷嘴对作为切削部分的被加工物W和各切削刀具52a喷射切削水一边对被加工物W进行切削加工。

当对被加工物W和各切削刀具52a喷射切削水时，切削水有时呈喷雾状地上扬。因此，研究了将折皱罩配设成从上方将相对的切削单元5a、5b之间覆盖的结构。但是，产生了如下的问题：在折皱罩收缩时附着在折皱罩的下表面的切削水会从两侧部绕到上表面。

对于该问题，以下使用图2所示的比较例进行说明。图2是示出比较例的折皱罩的动作转变的图。如图2的(A)所示，当比较例的折皱罩91伸展时，成为所喷雾的切削水Wa附着在折皱罩91的下表面91b的状态。如图2的(B)所示，当折皱罩91从该状态收缩时，在折皱罩91的峰部处的下表面91b，倾斜面彼此接触或者极度接近而切削水Wa受挤压。受挤压的切削水被挤出到折皱罩91的伸缩方向的两侧部(图2的(B)的纸面垂直方向两侧)，并附着在伸缩方向的两侧部。这样附着在两侧部的切削水Wa在折皱罩91的谷部处的上表面91a因毛细现象而进入倾斜面彼此接近而形成的间隙内。也就是说，当折皱罩91收缩时，附着在折皱罩91的下表面91b上的切削水Wa以从两侧部绕到上表面91a侧的方式移动。并且，如图2的(C)所示，当折皱罩91再次伸展时，切削水Wa在上表面91a的面内扩散。

在该状态下，当附着在折皱罩91的上表面91a上的切削水Wa干燥时，包含在切削水Wa内的切削屑残存在折皱罩91的上表面91a上，由于折皱罩91的伸缩动作，切削屑与上表面91a摩擦而损伤上表面91a。进而，在图1那样的切削装置1中，切削屑扩散到滚珠丝杠73a、73b、83a、83b等。

因此，在本实施方式中，在折皱罩的上表面和下表面形成凸凹。由此，在折皱罩收缩时，能够对附着在下表面的喷雾状的切削水向两侧部的移动赋予抵抗。并且，通过以凸凹面来形成折皱罩的上表面和下表面，从而在折皱罩收缩时，能够在倾斜面彼此之间形成空洞而积存切削水。由此，能够阻碍切削水被挤出到折皱罩的伸缩方向的两侧部。

以下，参照图1、图3和图4，对罩单元的结构和动作转变进行详细地说明。如图1所示，罩单元4配设在第一切削单元5a和第二切削单元5b之间，在被加工物W的切削中封住卡盘工作台3的上方。罩单元4具有折皱罩41，折皱罩41在与第一切削刀具52a和第二切削刀具接近和远离方向、也就是说Y轴方向上伸缩。

图3是本实施方式的罩单元的概略立体图。构成罩单元4的折皱罩41是峰部41A和谷部41B交替地折叠而形成的，并在它们之间形成有倾斜面41C。

罩单元4还具有支承轨44、45，折皱罩41的伸缩方向的两侧部被支承轨44、45支承。支承轨44、45分别由侧面部44a、45a和从侧面部44a、45a的下端突出的突出部44b、45b构成。突出部44b、45b以从下侧对折皱罩41的两侧部进行支承的方式设置。

在折皱罩41的伸缩方向两端侧设置有板状的安装部43a、43b。折皱罩41借助安装部43a、43b分别安装于第一Z轴工作台82a、第二Z轴工作台82b(参照图1)。安装部43a、43b相对于各Z轴工作台82a、82b的安装位置是比第一切削单元5a、第二切削单元5b(参照图1)靠上侧附近的位置。

一个安装部43a被支承轨44、45固定。另一个安装部43b一边被突出部44b、45b从下侧支承，一边以能够在折皱罩41的伸缩方向上移动的方式设置。因此，当第一切削单元5a与第二切削单元5b的间隔变化时，与之相伴地安装部43b在支承轨44、45之间移动，折皱罩41伸缩。由此，即使第一切削单元5a和第二切削单元5b的间隔变化，折皱罩41也保持将卡盘工作台3的上方封住的状态，喷雾出的切削水附着在折皱罩41的下表面41b上。因此，能够防止切削水附着在配设于各切削单元5a、5b的上侧的部件上。

图4是示出本实施方式的折皱罩的动作转变的图。图4的(A)到图4的(C)示出了折皱罩的侧视图。

如图4的(A)所示，以具有多个凸凹42的凸凹面来形成折皱罩41的上表面41a和下表面41b。作为折皱罩41的材质可以例举出树脂等，当考虑到凸凹42的加工性时优选聚碳酸酯等。作为凸凹42的形成方法，优选纹理加工，将表面上设置有凸凹的模具转印到树脂上而形成。凸凹42的大小没有特别地限定。

图4的(A)是折皱罩41伸展的状态。第一切削单元5a与第二切削单元5b(参照图1)远离，随着它们之间的间隔变大而折皱罩41伸展，喷雾状的切削水Wa附着在折皱罩41的下表面41b上。

图4的(B)是折皱罩41收缩的状态。当第一切削单元5a和第二切削单元5b(参照图1)接近而间隔变小时，如图4的(B)所示，折皱罩41收缩。这时，折皱罩41的倾斜面41C彼此重叠，但由于在折皱罩41的上表面41a和下表面41b形成有凸凹42，所以在下表面41b中隔着峰部41A的倾斜面41C彼此难以紧贴。换言之，在隔着峰部41A的倾斜面41C之间且在峰部41A的正下方位置能够形成积存切削水Wa的间隙46，能够将附着在下表面41b的切削水Wa积存在该间隙46中。

并且，虽然能够形成间隙46，但由于相互接近的倾斜面41C对切削水Wa施加压力，切削水Wa被挤压而朝向折皱罩41的伸缩方向两侧部流动。能够通过形成在折皱罩41的下表面41b的凸凹42对该流动赋予抵抗，能够抑制切削水移动至折皱罩41的伸缩方向两侧部。由此，即使是折皱罩41已收缩时，也能够阻碍切削水Wa从折皱罩41的伸缩方向两侧部挤出。

图4的(C)是折皱罩41从图4的(B)的状态再次伸展的状态。如图4的(C)所示，即使折皱罩41再次伸展，由于切削水Wa很难从折皱罩41的伸缩方向两侧部挤出，所以也能够防止切削水Wa绕到上表面41a。因此，切削水很难残留在折皱罩41上，即使切削水Wa干燥也很难残留切削屑，能够防止损伤折皱罩41。并且，由于切削水Wa不会绕到上表面41a，所以切削水Wa不会附着在折皱罩41的上表面41a上，能够防止切削屑扩散到滚珠丝杠73a、73b、83a、83b等。

如上所述，折皱罩41能够通过折皱罩41的凸凹42对切削水Wa的移动赋予抵抗，并在收缩状态的折皱罩41的下表面41b形成间隙46。由此，能够防止呈喷雾状的切削水Wa从折皱罩41的下表面41b绕到上表面41a。因此，由于不具有从两侧部向下方向折叠的垂悬部，而是采用了不使水在折皱罩41的上表面41a移动的结构，所以容易进行将折皱罩41安装到对折皱罩41进行支承的支承轨44、45上的作业，能够方便地制造罩单元4。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够实施各种变更。在上述实施方式中，关于附图中所示的大小和形状、方向等，并不仅限于此，能够在发挥本发明的效果的范围内进行适当变更。此外，只要不脱离本发明的目的的范围便能够实施适当变更。

例如，图4的(B)所示的间隙46的形状只不过是一个例子，也可以通过变更凸凹42中的凸部的形状和突出高度来得到其他的形态。

并且，也可以在罩单元4中设置对折皱罩41和安装部43a、43b的动作进行引导的滑块等，以实现这些动作的顺畅化。

如以上说明的那样，本发明具有能够防止呈喷雾状的切削水从折皱罩的下表面绕到上表面的效果，特别是对一边提供切削水一边进行切削的切削装置中的折皱罩和使用了该折皱罩的切削装置有用。

Claims (2)

1.一种折皱罩，其能够伸缩且两侧部被支承轨支承，其中，

该折皱罩的上表面和下表面以凸凹面形成。

2.一种切削装置，其具有：

卡盘工作台，其对被加工物进行保持；

第一切削单元，其具有将第一切削刀具安装为能够旋转的旋转轴，该第一切削刀具对该卡盘工作台所保持的被加工物进行切削加工；

第一转位进给单元，其对该第一切削单元进行转位进给；

第二切削单元，其将第二切削刀具安装为与该第一切削刀具相对而能够旋转；

第二转位进给单元，其对该第二切削单元进行转位进给；

罩单元，其在该第一切削单元与该第二切削单元之间伸缩而将该卡盘工作台的上方封住；以及

切削水提供单元，其提供切削水，

其中，

该罩单元具有：

折皱罩，其上表面和下表面以凸凹面形成；以及

支承轨，其对该折皱罩的两侧部进行支承。