CN110098106B - 凸缘更换机构、切断装置、凸缘更换及切断品制造的方法 - Google Patents

凸缘更换机构、切断装置、凸缘更换及切断品制造的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种凸缘更换机构、切断装置、凸缘更换及切断品制造的方法。能实现凸缘的自动更换。凸缘更换机构(120)是能够更换对刀片(22)进行保持的凸缘的凸缘更换机构(120)，其包括：外凸缘更换部(130)，能将第一外凸缘(23a)更换为具有与第一外凸缘(23a)不同的直径的第二外凸缘；以及内凸缘更换部(140)，能将第一内凸缘(20a)更换为具有与所述第一内凸缘(20a)不同的直径的第二内凸缘(20b)。

Description

凸缘更换机构、切断装置、凸缘更换及切断品制造的方法
技术领域
本发明涉及一种凸缘更换机构、切断装置、凸缘更换方法以及切断品的制造方法。
背景技术
在日本专利特开2010-036291号公报(专利文献1)中，记载了一种包括固定凸缘及装卸凸缘的切断装置。在专利文献1记载的切断装置中，为了延长切削刀片的寿命，当切刀因切削而磨损且突出量变得不充分时，通过将固定凸缘及装卸凸缘更换为小径的固定凸缘及装卸凸缘，使经磨损的切刀突出而确保充分的突出量。
发明内容
但是，在专利文献1记载的切断装置中，既没有记载也没有暗示自动地装卸内凸缘及外凸缘。因此，本领域技术人员基于专利文献1的记载，利用人工操作来更换凸缘，而无法实现凸缘的自动更换。
根据本文所公开的实施方式，能够提供一种凸缘更换机构，其是能够更换对刀片进行保持的凸缘的凸缘更换机构，且所述凸缘更换机构包括：外凸缘更换部，能将第一外凸缘更换为具有与第一外凸缘不同的直径的第二外凸缘；以及内凸缘更换部，能将第一内凸缘更换为具有与第一内凸缘不同的直径的第二内凸缘。
根据本文所公开的实施方式，能够提供一种切断装置，此切断装置包括所述凸缘更换机构、刀片以及主轴部。
根据本文所公开的实施方式，能够提供一种凸缘更换方法，其是更换对刀片进行保持的凸缘的凸缘更换方法，且所述凸缘更换方法包括：从主轴部卸下第一外凸缘及刀片的工序；利用吸附单元对第一外凸缘及所述刀片进行保持，并从主轴部移动至收纳部的工序；从主轴部卸下第一内凸缘的工序；在主轴部安装具有与第一内凸缘不同的直径的第二内凸缘的工序；以及在主轴部安装具有与第一外凸缘不同的直径的第二外凸缘的工序。
根据本文所公开的实施方式，能够提供一种切断品的制造方法，其是使用所述凸缘更换方法的切断品的制造方法，所述切断品的制造方法更包括：在至少将第二外凸缘安装于主轴部的工序后，利用刀片将切断对象物切断的工序。
根据本文所公开的实施方式，能够实现凸缘的自动更换。
本发明的所述及其他目的、特征、方面及优点将由与附图相关联而理解的与本发明有关的以下详细说明来阐明。
附图说明
图1为实施方式的切断装置的示意性平面图。
图2(a)及图2(b)为实施方式的凸缘更换机构中所用的吸附臂的例子的示意性侧面图。
图3为从另一角度观察图2(a)、图2(b)所示的吸附臂的第一外凸缘吸附部时的示意性立体图。
图4为图2(a)、图2(b)及图3所示的第一外凸缘吸附部的示意性平面图。
图5为图2(a)～图4所示的第一外凸缘吸附部的示意性截面图。
图6为图2(a)及图2(b)所示的内凸缘更换部的示意性截面图。
图7为对实施方式的凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图8为对实施方式的凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图9为对实施方式的凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图10为对实施方式的凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图11为对实施方式的凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图12为吸附单元位于第一动作位置的状态的一例的实施方式的切断装置的示意性立体图。
图13为从另一角度观察图12所示的切断装置时的示意性立体图。
图14为吸附单元位于第二动作位置的状态的一例的实施方式的切断装置的示意性立体图。
图15为吸附单元位于第一动作位置的状态的另一例的实施方式的切断装置的示意性立体图。
图16为从另一角度观察图15所示的切断装置时的示意性立体图。
图17为对利用实施方式的第一滑动机构使吸附单元在Y方向上移动的一例进行图解的示意性立体图。
图18为对利用实施方式的第一滑动机构使吸附单元在Y方向上移动的另一例进行图解的示意性立体图。
图19为对利用实施方式的第二滑动机构使吸附单元在Z方向上移动的一例进行图解的示意性立体图。
图20为对利用实施方式的第二滑动机构使吸附单元在Z方向上移动的另一例进行图解的示意性立体图。
图21为对利用实施方式的第一旋转机构使吸附单元在X-θ方向上旋转的一例进行图解的示意性立体图。
图22为对利用实施方式的第一旋转机构使吸附单元在X-θ方向上旋转的另一例进行图解的示意性立体图。
图23为对利用实施方式的第二旋转机构使吸附单元在Y-θ方向上旋转的一例进行图解的示意性立体图。
图24为对利用实施方式的第二旋转机构使吸附单元在Y-θ方向上旋转的另一例进行图解的示意性立体图。
图25为实施方式的收纳部的示意性正面图。
图26为表示实施方式的收纳部在切断装置内的位置的示意性立体图。
图27为实施方式的刀片按压构件下降时的图25所示的刀片用的盒的示意性立体图。
图28为实施方式的刀片按压构件上升时的图25所示的刀片盒的示意性立体图。
图29(a)～图29(e)是表示图25的收纳部中的零件的收纳的形态的局部截面图。
图30为对实施方式的第一内凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图31为对实施方式的第一内凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图32为对实施方式的第一内凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图33为对实施方式的第一内凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图34为对实施方式的第一内凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图35为对实施方式的第一内凸缘更换方法的工序的一部分进行图解的示意性截面图。
图36为实施方式的检测部的示意性平面图。
图37为利用实施方式的检测部来检测刀片的磨损及破损的至少一者的方法的一例的流程图。
符号的说明
1：吸附臂
2：吸附单元
3：臂部
4：第一吸附部
4a、6a、11a：突出部
4b：突出部近处面
4c：第一吸附部远处面
4x：第一吸附口
4y：第一吸附槽
4z、5z、13、14：气体流路
5：第二吸附部
5a：钩状部
5b：钩状部远处面
5c：钩状部近处面
5d：第二吸附部远处面
5x：第二吸附口
5y：第二吸附槽
6：装卸构件旋转部
6a：突出部
6b：旋转部近处面
7：第三弹簧
8：第二弹簧
9：旋转驱动构件
9a：近处侧伸出部远处面
10：轴
11：连结部
11b：连结部内侧近处面
11c：连结部外侧近处面
12：气体抽吸口
15：套管
15a：收容部
15b：支持部
15c：收容部近处面
15d：支持部远处面
16：第一弹簧
20a：第一内凸缘
20b：第二内凸缘
21：主轴部
22：刀片
23：远处侧凸缘
23a：第一外凸缘
24：第一装卸构件
24a：贯通孔
25：第二主轴部
31、32、61、62、71、72、81、91、92、102、152、A、B、C：箭头
40：移动机构
41：第一滑动机构
42：第二滑动机构
43：第一旋转机构
44：第二旋转机构
51：收纳部
53a～53c：用以收纳分别不同的刀片的盒
53d：第一装卸构件用的盒
53e：第一外凸缘用的盒
53f：第二外凸缘用的盒
53g：第一内凸缘用的盒
53h：第二内凸缘用的盒
53i：第二装卸构件用的盒
53j：夹具用的盒
54a：第一刀片按压构件
54b：第二刀片按压构件
54c：第三刀片按压构件
82：第一假想面
93：第二假想面
100：检测部
101：激光传感器
110：检查用平台
111：切断装置
112：已密封基板
113：基板供给机构
114：切断用平台
115：移动机构
116：旋转机构
120：凸缘更换机构
121：已切断基板
122：托盘
130：外凸缘更换部
131：第一外凸缘吸附部
132：第二外凸缘吸附部
140：内凸缘更换部(第一凸缘更换部)
141：第一爪部
142：第二爪部
143：支点
144：扭簧
145：励磁线圈
146：楔状构件
150：第二装卸构件
151：切口部
160：夹具(内凸缘更换用夹具)
161：中央突起部
170：旋转轴
171：旋转轴前端部
180、181：丝锥外螺纹
182、183：凸台(凸部)
184：丝锥内螺纹
CTL：控制部
MA：基板供给模块
MB：基板切断模块
MC：检查模块
P：制品
S1～S4：步骤
具体实施方式
以下，对实施方式进行说明。再者，用于实施方式的说明的附图中，相同参照符号表示相同部分或相应部分。
图1中示出作为本发明的切断装置的一例的实施方式的切断装置的示意性平面图。如图1所示那样，实施方式的切断装置为通过将切断对象物切断而单片化成多个制品的装置。实施方式的切断装置111分别包括基板供给模块MA、基板切断模块MB以及检查模块MC作为构成要素。各构成要素(各模块MA～模块MC)分别相对于其他构成要素而能装卸且能更换。
基板供给模块MA例如包括：基板供给机构113，以供给相当于切断对象物的一例的已密封基板112的方式构成；以及控制部CTL，以进行切断装置111的动作或控制等的方式构成。已密封基板112例如包括：印刷基板或包含引线框架(lead frame)等的基板(未图示)、安装在基板所具有的多个区域中的多个功能元件(半导体元件等芯片)(未图示)、以及以统一覆盖多个区域的方式形成的密封树脂(未图示)。已密封基板112为最终被切断并单片化的切断对象物。已密封基板112例如能由搬送机构(未图示)等搬送到基板切断模块MB。
基板切断模块MB例如能包括：以设置已密封基板112的方式构成的切断用平台114、以使切断用平台114在Y方向上移动的方式构成的移动机构115、以使切断用平台114在θ方向上旋转的方式构成的旋转机构116、后述的主轴(spindle)部21、以及后述实施方式的凸缘(flange)更换机构120。切断用平台114例如也可包括切断用夹具(未图示)，在切断用平台114包括切断用夹具的情况下，能在切断用夹具上设置已密封基板112。
图1中，从便于说明的观点而将实施方式的切断装置111示作具有一个主轴部21的单主轴构成的切断装置。但是，实施方式的切断装置111当然不限定于单主轴构成的切断装置，例如也可设为后述那样的具有两个主轴部的双主轴构成的切断装置。
主轴部21例如能以能独立地在X方向与Z方向上移动的方式构成。在主轴部21的旋转轴的顶端部，例如能安装圆板状的刀片(blade)22。刀片22例如能与相对于旋转轴的轴方向(X方向)正交的面(包含Y轴及Z轴的面)平行而固定。另外，例如为了抑制由高速旋转的刀片22所产生的摩擦热，主轴部21也可包括喷射切削水的切削水用喷嘴(未图示)。另外，能一面使切断用平台114相对于主轴部21而相对地移动一面将已密封基板112切断。刀片22例如能以通过在包含Y轴及Z轴的面内旋转而将已密封基板112切断的方式构成。
检查模块MC例如能包括检查用平台110以及托盘122。检查用平台110例如能以能设置已切断基板121的方式构成，所述已切断基板121为包含将已密封基板112切断并经单片化而成的多个制品P的集合体。多个制品P例如能由检查用的相机(未图示)检查而分选为良品与不良品。托盘122例如能以能收容被分选为良品的制品P的方式构成。
图2(a)及图2(b)中示出实施方式的凸缘更换机构中所用的吸附臂的例子的示意性侧面图。凸缘对切断装置的刀片进行保持，因此如后述那样，具有外凸缘与内凸缘。如图2(a)及图2(b)所示那样，吸附臂1包括包含第一外凸缘吸附部131与第二外凸缘吸附部132的外凸缘更换部130、及内凸缘更换部140。如图2(a)所示，吸附臂1包括连接于外凸缘更换部130及内凸缘更换部140的臂部3，外凸缘更换部130及内凸缘更换部140安装于臂部3的端部。如图2(a)及图2(b)所示那样，吸附臂1具有包含第一外凸缘吸附部131、第二外凸缘吸附部132、内凸缘更换部140的三叉构造。三叉构造可为图2(a)所示的构造，也可为图2(b)所示的构造。另外，也可为如下构造：第一外凸缘吸附部131、第二外凸缘吸附部132、及内凸缘更换部140分别以单体连接于各自的臂部。以下，为了便于图示及说明，示出在一个吸附臂连接有一个凸缘吸附部或凸缘更换部的凸缘更换机构来进行说明。
图3中示出第一外凸缘吸附部131的示意性立体图。第一外凸缘吸附部131包括吸附单元2，所述吸附单元2包含圆筒状的第一吸附部4、圆筒状的第二吸附部5以及环状的装卸构件旋转部6。图3中，装卸构件旋转部6、第二吸附部5以及第一吸附部4是以如下方式示出：从吸附单元2的吸附侧(远处侧)到吸附单元2的臂部3侧(近处侧)，以第一吸附部4、第二吸附部5及装卸构件旋转部6的顺序看到各自的远处侧的表面。再者，在吸附单元2的说明中，近处侧是指臂部3侧，远处侧是指吸附单元2的吸附侧。
图4中示出图2(a)、图2(b)及图3所示的第一外凸缘吸附部131的吸附单元2的示意性平面图。第二吸附部5位于第一吸附部4的内侧，装卸构件旋转部6位于第二吸附部5的内侧。第一吸附部4包括以吸附后述刀片的方式构成的多个第一吸附口4x、以及与多个第一吸附口4x连通的环状的第一吸附槽4y。第二吸附部5包括以吸附后述凸缘或轮毂的方式构成的多个第二吸附口5x、以及与多个第二吸附口5x连通的环状的第二吸附槽5y。装卸构件旋转部6包括彼此空开间隔而配置成环状的多个突出部6a。装卸构件旋转部6是以能旋转的方式构成，例如能向图4的箭头方向旋转，但装卸构件旋转部6的旋转方向当然并无特别限定。装卸构件旋转部6用于使后述的第一装卸构件24旋转。
图5中示出图2(a)～图4所示的第一外凸缘吸附部131的吸附单元2的示意性截面图。第一吸附部4为中空，中空的第二吸附部5位于第一吸附部4的中空内侧。在第一吸附部4的包围中空的外壁中设有气体流路14，此气体流路14是以经由第一吸附口4x而与第一吸附槽4y连通并抽吸后述刀片的方式构成。气体流路14连接于与第一吸附口4x连通的气体流路4z。第一吸附部4包括从第一吸附部4的近处侧的外壁的一部分向内侧突出的突出部4a。突出部4a在突出部4a的近处侧包括突出部近处面4b。第一吸附部4包括第一吸附部远处面4c作为第一吸附部4的远处侧的表面。
在第二吸附部5的包围中空的外壁中设有气体流路13，此气体流路13是以经由第二吸附口5x而与第二吸附槽5y连通并吸附凸缘或轮毂(hub)的方式构成。在气体流路13的一端，安装有以抽吸气体流路13中的气体的方式构成的气体抽吸口12。在气体流路13的另一端，连接有与第二吸附口5x连通的气体流路5z。第二吸附部5在第二吸附部5的近处侧的端部包括向内侧伸出的钩状部5a。钩状部5a包括钩状部远处面5b作为远处侧的表面，并且包括钩状部近处面5c作为近处侧的表面。第二吸附部5包括第二吸附部远处面5d作为第二吸附部5的远处侧的表面。
第二吸附部5也为中空，装卸构件旋转部6位于第二吸附部5的中空内侧。装卸构件旋转部6的突出部6a为装卸构件旋转部6朝向远处侧而局部地突出的构件。在装卸构件旋转部6的近处侧安装有能旋转的旋转驱动构件9。通过旋转驱动构件9以轴10为中心而旋转，装卸构件旋转部6也能旋转。装卸构件旋转部6的远处侧的一部分较旋转驱动构件9而更向外侧伸出。装卸构件旋转部6的向外侧伸出的部分包括旋转部近处面6b作为近处侧的表面。旋转驱动构件9的近处侧也局部地向外侧伸出。旋转驱动构件9的向外侧伸出的部分包括近处侧伸出部远处面9a作为远处侧的表面。
筒状的套管(sleeve)15位于将装卸构件旋转部6、旋转驱动构件9及轴10的周围包围的位置。套管15包括以能收容装卸构件旋转部6的方式构成的收容部15a、以及以支持收容部15a的方式构成的支持部15b。收容部15a较支持部15b而更向外侧伸出。收容部15a包括收容部近处面15c作为近处侧的表面。收容部近处面15c与钩状部远处面5b相向。支持部15b包括支持部远处面15d作为远处侧的表面。
在套管15的近处侧，安装有以能将吸附单元2与臂部3连结的方式构成的连结部11。连结部11是通过将连结部11的远处侧的突出部11a嵌入到套管15的近处侧的中空而安装在套管15。连结部11包括与钩状部近处面5c相向的连结部内侧近处面11b、以及与突出部近处面4b相向的连结部外侧近处面11c。连结部外侧近处面11c位于较连结部内侧近处面11b更靠远处且外侧。
第一弹簧16位于在旋转部近处面6b与近处侧伸出部远处面9a之间将旋转驱动构件9的周围包围的位置。第一弹簧16能通过旋转部近处面6b与近处侧伸出部远处面9a之间的距离变化而伸缩。
第二弹簧8位于在钩状部近处面5c与连结部内侧近处面11b之间将支持部15b的周围包围的位置。第二弹簧8能通过钩状部近处面5c与连结部内侧近处面11b之间的距离变化而伸缩。
第三弹簧7位于在突出部近处面4b与连结部外侧近处面11c之间将第二弹簧8的周围包围的位置。第三弹簧7能通过突出部近处面4b与连结部外侧近处面11c之间的距离变化而伸缩。
第二外凸缘吸附部132与图3～图5所示的第一外凸缘吸附部131同样地包括包含圆筒状的第一吸附部、圆筒状的第二吸附部以及环状的装卸构件旋转部的吸附单元，所以不重复说明构造的详细情况。第二外凸缘吸附部132的吸附单元具有与第一外凸缘吸附部131的吸附单元2不同的直径。
图6中示出图2(a)及图2(b)所示的内凸缘更换部140的示意性截面图。内凸缘更换部140包括：用以装卸内凸缘的第一爪部141、第二爪部142、可旋转地支持第一爪部141的支点143、扭簧144、励磁线圈145、及楔状构件146。第二爪部142装卸对内凸缘进行固定的第二装卸构件(螺栓)，并且用于固定夹具，所述夹具用于从主轴部卸下内凸缘。扭簧144赋予将第一爪部141朝向楔状构件146按压那样的弹性力。当楔状构件146在箭头A方向上移动时，第一爪部141以抵抗扭簧144的弹性力的方式，以支点143为中心在箭头B的方向上旋转。在图6中，在下侧也设置有与上侧同样的第一爪部，且同样包括未图示的支点143、扭簧144、及楔状构件146。下侧的第一爪部141也与所述的上侧的第一爪部141同样地动作。如此，多个第一爪部141以夹着内凸缘的方式进行保持。再者，爪部也可设置在上侧下侧以外。利用励磁线圈145所产生的磁场使磁力产生于第二爪部142，通过所述磁力可保持所述夹具。
详细情况将后述，但第一装卸构件24及第二装卸构件150均可相对于主轴部21直接或间接地装卸。第一装卸构件24用于将第一外凸缘23a固定于第一内凸缘20a，第二装卸构件150用于将第一内凸缘20a固定于主轴部21的旋转轴。
以下，对使用凸缘更换机构的实施方式的凸缘更换方法进行说明，所述凸缘更换机构包括所述吸附臂的实施方式。本实施方式中，对刀片22为不具有轮毂的无轮毂刀片的情况进行说明，但本实施方式不限定于无轮毂刀片，当然也能应用于刀片22具有轮毂的带轮毂刀片。
首先，如图7的示意性截面图所示那样，使第一外凸缘吸附部131的吸附单元2靠近第一外凸缘23a及刀片22。此处，刀片22是被夹入到主轴部21的第一内凸缘20a(近处侧凸缘)与第一外凸缘23a(远处侧凸缘)之间。而且，利用例如螺帽等第一装卸构件24将第一外凸缘23a紧固在第一内凸缘20a，由此刀片22被固定在主轴部21的第一内凸缘20a与第一外凸缘23a之间。再者，所谓第一内凸缘20a的近处侧是指相对于主轴部21的近处侧，所谓第一外凸缘23a的远处侧是指相对于主轴部21的远处侧。装卸构件只要为将第一外凸缘23a固定于第一内凸缘20a的构件则无特别限定。
接下来，如图8的示意性截面图所示那样，使第一外凸缘吸附部131的吸附单元2进一步朝远处侧(主轴部21侧)移动，直到第一吸附部4的第一吸附部远处面4c与刀片22的近处侧(臂部3侧)的表面接触。
然后，如图9的示意性截面图所示那样，使臂部3向远处侧(主轴部21侧)移动，以使第一外凸缘吸附部131的吸附单元2进一步向远处侧(主轴部21侧)移动。此时，虽然第一吸附部4因刀片22而从远处侧(主轴部21侧)向近处侧(臂部3侧)受力，但第三弹簧7与突出部近处面4b接触并收缩，因此第一吸附部4的移动得到抑制，对刀片22的过度负载得到抑制。然后，在第一吸附部4的移动得到抑制的状态下，第二吸附部5向远处侧(臂部3侧)移动，第二吸附部5的远处侧的第二吸附部远处面5d与第一外凸缘23a接触。
在第二吸附部5的第二吸附部远处面5d与第一外凸缘23a接触后，装卸构件旋转部6的突出部6a未嵌入到装卸构件24的贯穿孔24a中的情况下，第一弹簧16收缩，装卸构件旋转部6向箭头31的方向朝近处侧(臂部3侧)移动。此时，虽然第二吸附部5因第一外凸缘23a而从远处侧(主轴部21侧)向近处侧(臂部3侧)受力，但第二弹簧8与钩状部近处面5c接触并收缩，因此第二吸附部5的移动得到抑制。
然后，如图10的示意性截面图所示那样，在装卸构件旋转部6的突出部6a未嵌入到装卸构件24的贯穿孔24a中的情况下，使装卸构件旋转部6例如向箭头32的方向旋转。通过装卸构件旋转部6的旋转，当装卸构件旋转部6的突出部6a到达装卸构件24的贯穿孔24a的位置时第一弹簧16伸长，突出部6a嵌入到贯穿孔24a。
接着，通过装卸构件旋转部6旋转而使装卸构件24旋转。由此，解除由装卸构件24所致的外凸缘23对第一内凸缘20a的紧固。然后，第一吸附部4吸附刀片22，第二吸附部5吸附远处侧凸缘23a。此后，使第一外凸缘吸附部131的吸附单元2向近处侧(臂部3侧)移动，由此例如像图11的示意性截面图所示那样，从主轴部21将装卸构件24、第一外凸缘23a、及刀片22在由吸附单元2保持着的状态下卸下。
然后，使第一外凸缘吸附部131的吸附单元2从图12及图13的示意性立体图所示的能装卸刀片22的第一动作位置，移动到图14的示意性立体图所示的能从收纳部51取出及收纳装卸构件24、第一外凸缘23a、及刀片22的第二动作位置。再者，图12及图13表示吸附单元2位于第一动作位置的状态的一例的实施方式的切断装置的示意性立体图，图14表示吸附单元2位于第二动作位置的状态的一例的实施方式的切断装置的示意性立体图。
图12～图14所示的实施方式的切断装置在与主轴部21相向的位置包括第二主轴部25。例如像图15及图16的示意性立体图所示那样，实施方式的凸缘更换机构不仅能装卸主轴部21的凸缘，而且也能装卸第二主轴部25的凸缘。再者，图15及图16表示吸附单元2位于第一动作位置时的另一例的实施方式的切断装置的示意性立体图。
如图12～图16的示意性立体图所示那样，实施方式的凸缘更换机构包括移动机构40，此移动机构40包括第一滑动机构41及第二滑动机构42。例如像图17及图18的示意性立体图所示那样，第一滑动机构41能通过箭头61、箭头62所示的Y方向上的滑动而移动吸附单元2。吸附单元2在Y方向上的移动例如能用于使吸附单元2移动到第一动作位置及移动到第二动作位置等。
例如像图19及图20的示意性立体图所示那样，第二滑动机构42能通过箭头71、箭头72所示的Z方向上的滑动而移动吸附单元2。吸附单元2在Z方向上的移动例如能用于用来从第一动作位置移动到第二动作位置的一个步骤及用来从第二动作位置移动到第一动作位置的一个步骤等。再者，图19及图20的箭头71、箭头72所示的Z方向与图17及图18的箭头61、箭头62所示的Y方向交叉。
实施方式的凸缘更换机构包括图21及图22的示意性立体图所示的第一旋转机构43、以及图23及图24的示意性立体图所示的第二旋转机构44。
例如像图21及图22所示那样，第一旋转机构43是以能使吸附单元2在第一假想面82内在箭头81所示的X-θ方向上旋转的方式构成。吸附单元2在X-θ方向上的旋转例如能用于用来从第一动作位置移动到第二动作位置的一个步骤及用来从第二动作位置移动到第一动作位置的一个步骤等。
例如像图23及图24所示那样，第二旋转机构44是以能使吸附单元2在第二假想面93内在箭头91、箭头92所示的Y-θ方向上旋转的方式构成。吸附单元2在Y-θ方向上的旋转例如能用于使吸附单元2从主轴部21移动到第二主轴部25及使吸附单元2从第二主轴部25移动到主轴部21等。此外，第二假想面93为与第一假想面82不同的假想面，第一假想面82与第二假想面93彼此交叉。
图25中示出实施方式的凸缘更换机构的收纳部51的示意性正面图。收纳部51按照从最上段至最下段的顺序包括：用以收纳分别不同的刀片的盒53a～盒53c、第一装卸构件用的盒53d、第一外凸缘用的盒53e、第二外凸缘用的盒53f、第一内凸缘用的盒53g、第二内凸缘用的盒53h、第二装卸构件用的盒53i、及夹具用的盒53j。图25中示出了各盒在纵方向配列为一列的例子，但收纳部51的各盒例如可配置成多列，也可在横方向配置为一列。另外各盒的配置顺序可任意变更。另外，收纳部51例如如图26所示那样，位于吸附臂1的移动范围内。两个主轴部21、主轴部25空开箭头C所示的间隔来配置。吸附臂1配置于两个主轴部21、主轴部25之间。例如，在盒53a中收纳使用前的刀片，在盒53b及盒53c中收纳使用完的刀片。
如图27的示意性立体图所示，收纳部51另外包括第一刀片按压构件54a、第二刀片按压构件54b以及第三刀片按压构件54c。第一刀片按压构件54a、第二刀片按压构件54b以及第三刀片按压构件54c是以分别在刀片用的盒的周围分别按压盒53a、盒53b以及盒53c中收纳的刀片的方式构成。由此，能够抑制刀片从刀片用的盒掉落。当进行刀片的收纳及取出时，如图28的示意性立体图所示那样，第一刀片按压构件54a、第二刀片按压构件54b以及第三刀片按压构件54c的至少一个向上竖起而解除刀片的按压。
图29(a)～图29(e)中示出实施方式的凸缘更换机构的收纳部51的零件的收纳的形态。如图29(a)所示那样，外凸缘固定用的装卸构件24以与抽头(tap)公螺丝180嵌合的方式收纳于盒53d。图29(b)所示那样，第一外凸缘23a以与凸台(凸部)182嵌合的方式收纳于盒53e。此凸台182以与第一外凸缘23a的开口部相适合的方式设置。所述第一外凸缘23a的开口部为供第一内凸缘20a插入的开口部。第二外凸缘也能够与第一外凸缘23a同样地收纳于盒53f。第一外凸缘23a及第二外凸缘的开口部的直径可相同也可不同。在使外凸缘的开口部的直径不同的情况下，使内凸缘的外径变更为与外凸缘的开口部的直径相对应地而嵌合的直径。通过设为不同的直径，能够防止外凸缘及内凸缘的组合的错误。如图29(c)所示那样，第一内凸缘20a以与凸台(凸部)183嵌合的方式收纳于盒53g。此凸台183以与供内凸缘固定用的第二装卸构件150插入的第一内凸缘20a的开口部相适合的方式设置。所述第一内凸缘20a的开口部插入主轴部21的旋转轴170的开口部。第二内凸缘20b也能够与第一内凸缘20a同样地收纳于盒53h。第一内凸缘20a及第二内凸缘20b的直径可设为相同。如图29(d)所示那样，内凸缘固定用的装卸构件150利用抽头母螺丝184来抑制装卸构件150的前端的一部分，由此收纳于盒53i。如图29(e)所示那样，内凸缘更换夹具160通过将抽头公螺丝181嵌入设置于内凸缘更换夹具160的凹部而被收纳于盒53j。
实施方式的凸缘更换机构的第一外凸缘吸附部131的吸附单元2如所述那样将装卸构件24、第一外凸缘23a、及刀片22从主轴部21或第二主轴部25卸下后，与吸附单元2上吸附的装卸构件24、第一外凸缘23a、及刀片22一起移动到图14所示的第二动作位置。此时，例如像图28的示意性立体图所示那样，第一刀片按压构件54a、第二刀片按压构件54b以及第三刀片按压构件54c的至少一个向上竖起而解除刀片的按压。
然后，吸附刀片22的凸缘更换机构的第一外凸缘吸附部131的吸附单元2将刀片22的中央的开口部例如嵌入至盒53b。然后，第一外凸缘吸附部131的吸附单元2仅停止第一吸附部4对刀片22的吸附，并从所述刀片用的盒离开。由此，能将刀片22收纳到盒53b。
其后，第一外凸缘吸附部131的吸附单元2将第一外凸缘23a收纳至盒53e，将装卸构件24收纳至盒53d。
接着，如图30所示那样，使内凸缘更换部140靠近第一内凸缘20a。第一内凸缘20a例如利用螺栓等装卸构件150而固定于主轴部21的旋转轴170。装卸构件只要为将第一内凸缘20a固定于主轴部21的旋转轴170的构件则无特别限定。在装卸构件150中设置有与内凸缘更换部140的第二爪部142的形状对应的凹部，并将内凸缘更换部140的第二爪部142嵌入至装卸构件150的凹部。在第二爪部142未嵌入至装卸构件150的凹部的情况下，使具有旋转机构的内凸缘更换部140旋转。利用内凸缘更换部140的旋转，当第二爪部142到达至装卸构件150的凹部的位置时，第二爪部142嵌入至装卸构件150的凹部。
其后，如图31所示，使内凸缘更换部140例如朝箭头152的方向旋转，并卸下固定有第一内凸缘20a的装卸构件150。已卸下的装卸构件150移动至收纳部51，并被收纳于盒53i。
再者，如图32所示那样，也可在用以固定内凸缘的装卸构件150中，设置切口部151而非凹部。此种情况下，通过将内凸缘更换部140的第二爪部142设为与切口部151对应的形状，在将第二爪部142嵌入至切口部151后，使内凸缘更换部140旋转而能够从第一内凸缘20a卸下装卸构件150。
接着，内凸缘更换部140从盒53j取出内凸缘更换用的夹具160，在将夹具160固定于第二爪部142的状态下，如图33所示靠近第一内凸缘20a。此处，在第一内凸缘20a的外表面及夹具160的内表面形成相互对应的螺纹牙及螺纹槽。使夹具160嵌入至第一内凸缘20a并旋转，由此如图34所示，使内凸缘更换用的夹具160的中央突起部161与卸下装卸构件150而露出的第一内凸缘的内部的旋转轴前端171接触。进而，使夹具160旋转，以利用中央突起部161顶出旋转轴前端171的方式取出第一内凸缘20a。
包含第二爪部142的部分以可与装卸构件旋转部6同样地旋转的方式构成，由此能够使夹具160旋转。关于此部分的旋转方向，也与装卸构件旋转部6同样地并无特别限定。
其后，内凸缘更换部140移动至收纳部51，并将夹具160从第二爪部142收纳至盒53j。接着，内凸缘更换部140利用第一爪部141从盒53h取出与第一内凸缘20a直径不同的第二内凸缘20b。第一爪部141可朝第二内凸缘20b的直径方向移动，因此第一爪部141与第二内凸缘20b接触，并抓住第二内凸缘20b。其后，如图35所示那样，内凸缘更换部140朝主轴部21移动，并将第二内凸缘20b嵌入至旋转轴170。
接着，内凸缘更换部140朝收纳部51移动，并以使第二爪部142嵌入至内凸缘固定用的装卸构件150的凹部的方式，从盒53i取出装卸构件150。其后，通过使内凸缘更换部140朝箭头152的相反方向旋转，而利用装卸构件150固定第二内凸缘20b。
其后，第二外凸缘吸附部132移动至收纳部51。第二外凸缘吸附部132使用突出部6a来保持收纳于盒53d的装卸构件24，并利用第二吸附槽5y吸附收纳于盒53f的第二外凸缘。进而，按压刀片22的盒53b的刀片按压构件54b向上竖起而解除刀片22的按压。其后，使第二外凸缘吸附部132接近收纳于盒53b的刀片22，并使第二外凸缘吸附部132的第一吸附部的第一吸附部远处面接触刀片22的表面。而且，经过第一吸附部的气体流路从气体抽吸口进行抽吸，由此使刀片22吸附于第一吸附部远处面。
再者，此处第二外凸缘吸附部132所吸附的刀片可为与从第一外凸缘吸附部131卸下的刀片22直径不同的其他刀片。所述其他刀片可收纳于盒53a或盒53c。
其后，使第二外凸缘吸附部132从图14所示的第二动作位置移动到图12及图13所示的第一动作位置。然后，如图11所示那样，通过使第二外凸缘吸附部朝吸附部的远处侧移动，而使第二外凸缘吸附部接近主轴部21。
接着，如图10所示那样，使第二外凸缘吸附部进一步向远处侧(主轴部21侧)移动。由此，第二外凸缘与主轴部21的第二内凸缘20b接触，而将刀片22夹入至第二内凸缘20b与第二外凸缘之间。然后，通过使装卸构件旋转部6向箭头32的方向的相反方向旋转而使装卸构件24旋转，利用装卸构件24将第二外凸缘紧固于第二内凸缘20b。由此，能将刀片22固定在第二内凸缘20b与第二外凸缘之间。此后，停止第一吸附部4对刀片22的吸附，并且停止第二吸附部5对第二外凸缘的吸附。
接者，如图7所示那样，使第二外凸缘吸附部132的吸附单元向近处侧(臂部3侧)移动，使第二外凸缘吸附部132的吸附单元离开主轴部21。由此，完成第二内凸缘20b、刀片22、及第二外凸缘对主轴部21的安装。
如以上那样，实施方式中能实现凸缘的自动更换。
利用实施方式的凸缘更换机构，通过凸缘更换作业的自动化，能够使切断工序的生产性提高。另外，刀片的寿命因刀片的磨损量而受到影响，但通过利用实施方式的凸缘更换机构将凸缘更换为直径更小的凸缘，因可容许刀片的进一步的磨损，与仅使用相同直径的凸缘的情况相比，能够延长磨损的刀片的寿命。
图36中示出实施方式的凸缘更换机构中所用的检测部100的示意性平面图。实施方式中，检测部100包括激光传感器101以及电机。检测部100是以通过电机的驱动能使激光传感器101向箭头102方向移动的方式构成。
图37中示出利用检测部100来检测刀片22的磨损及破损的至少一者的方法的一例的流程图。首先，在步骤1(S1)中进行位置调整激光遮光率A的测定。S1例如能如以下那样进行。
首先，进行激光传感器101的位置调整。此处，对激光传感器101例如进行位置调整，以使切断开始前的刀片22的刀尖位于激光的出射部(未图示)与激光的侦测部(未图示)之间。然后，在激光传感器101的位置经调整的状态下从激光传感器101的出射部出射激光并利用侦测部进行侦测。然后，测定此状态下的激光的遮光率(位置调整激光遮光率A)。位置调整激光遮光率A为所述激光传感器101的位置调整后且切断开始前的状态下，激光的侦测部所侦测的激光的侦测量相对于激光的出射量的比率。由于存在激光向侦测部的入射被切断开始前的刀片22的刀尖遮挡的倾向，因此位置调整激光遮光率A可能变高。
然后，在步骤2(S2)中进行磨损或破损检测激光遮光率A'的测定。S2例如能如以下那样进行。
首先，通过使主轴部21旋转而使刀片22旋转。然后，利用旋转的刀片22将切断对象物切断。接下来，在正利用旋转的刀片22将切断对象物切断的状态下，从激光传感器101的出射部出射激光并利用侦测部进行侦测。然后，测定此状态下的激光的遮光率(磨损或破损检测激光遮光率A')。在因切断而刀片22磨损或破损的情况下，与切断开始前相比，激光向侦测部的入射不易被刀片22的刀尖遮挡，因此磨损或破损检测激光遮光率A'可能变得低于位置调整激光遮光率A。
然后，在步骤3(S3)中将S1中测定的激光的遮光率A与S2中测定的激光的遮光率A'进行对比。此时，在激光的遮光率A与激光的遮光率A'相等的情况下，不停止利用刀片22的旋转将切断对象物切断，再次回到S2而进行磨损或破损检测激光遮光率A'的测定。
另一方面，若S3中判断激光的遮光率A与激光的遮光率A'不相等，则在步骤4(S4)中使刀片22停止旋转并实施所述刀片22的自动更换。
如所述那样，在实施方式的凸缘更换机构包括以能检测刀片22的磨损及破损的至少一者的方式构成的检测部100的情况下，能在检测到刀片22的磨损及破损的至少一者后使刀片22的旋转所致的切断自动停止，进行实施方式的刀片22的自动更换。由此能实现刀片22的更换的进一步自动化。
此处，对第一外凸缘23a及第一内凸缘20a与第二外凸缘及第二内凸缘20b的直径的大小关系、及与此相关的凸缘更换及刀片更换的一例进行说明。在如上所述的说明中，在第一外凸缘23a及第一内凸缘20a的直径大于第二外凸缘及第二内凸缘20b的直径的情况下，在利用所述的检测部100检测到刀片的磨损量成为预定的值后，不更换磨损的刀片而更换凸缘，由此可使用先前已废弃的刀片。在如上所述的说明中，在第一外凸缘23a及第一内凸缘20a的直径小于第二外凸缘及第二内凸缘20b的情况下，在利用所述的检测部100检测到刀片的磨损量成为预定的值后，将使用完的已磨损的刀片更换为使用前的刀片，并且更换凸缘。通过重复所述一系列的动作，能够自动地重复进行凸缘更换及刀片更换。
如以上那样对实施方式进行了说明，但也从最初开始便预计将所述各实施方式的构成适当组合。
对本发明的实施方式进行了说明，但应认为此次公开的实施方式在所有方面为例示而非限制性。本发明的范围是由实施方式所明示，是指包括与实施方式均等的含意及范围内的所有变更。
本文所公开的实施方式有可能能够用于凸缘更换机构、切断装置及凸缘更换方法。

Claims (13)

1.一种凸缘更换机构，能够更换对刀片进行保持的凸缘，其特征在于，包括：
外凸缘更换部，能够将第一外凸缘更换为具有与所述第一外凸缘不同的直径的第二外凸缘；以及
内凸缘更换部，能够将第一内凸缘更换为具有与所述第一内凸缘不同的直径的第二内凸缘，且
所述外凸缘更换部包括：能够吸附所述第一外凸缘的第一外凸缘吸附部；以及能够吸附所述第二外凸缘的第二外凸缘吸附部，
所述第一外凸缘吸附部及所述第二外凸缘吸附部分别包括：
第一吸附部，以吸附所述刀片的方式构成；
第二吸附部，位于所述第一吸附部的内侧，且以与所述第一吸附部的吸附相独立而吸附所述外凸缘的方式构成；以及
装卸构件旋转部，位于所述第二吸附部的内侧，以能使装卸构件旋转的方式构成，所述装卸构件能对主轴部装卸所述刀片。
2.根据权利要求1所述的凸缘更换机构，其特征在于，还包括：
收纳部，至少能够收纳所述第一内凸缘及所述第二内凸缘；以及
内凸缘移动机构，能够使所述内凸缘更换部移动，且
所述内凸缘移动机构以使所述内凸缘更换部能够在第一动作位置与第二动作位置之间移动的方式构成，所述第一动作位置能够针对主轴部装卸所述第一内凸缘及所述第二内凸缘，所述第二动作位置能够针对所述收纳部而收纳或取出所述第一内凸缘及所述第二内凸缘。
3.根据权利要求2所述的凸缘更换机构，其特征在于，所述移动机构包括：
第一滑动机构，以能使所述内凸缘更换部在第一方向上移动的方式构成；
第二滑动机构，以能使所述内凸缘更换部在与所述第一方向交叉的第二方向上移动的方式构成；以及
旋转机构，以能使所述内凸缘更换部旋转的方式构成。
4.根据权利要求1所述的凸缘更换机构，其特征在于，还包括：
收纳部，至少能够收纳所述第一外凸缘及所述第二外凸缘；以及
外凸缘移动机构，能够使所述外凸缘更换部移动，且
所述外凸缘移动机构以使所述外凸缘更换部能够在第一动作位置与第二动作位置之间移动的方式构成，在所述第一动作位置能够针对所述第一内凸缘装卸所述第一外凸缘及所述第二外凸缘，在所述第二动作位置能够针对所述收纳部而收纳或取出所述第一外凸缘及所述第二外凸缘。
5.根据权利要求4所述的凸缘更换机构，其特征在于，所述移动机构包括：
第一滑动机构，以能使所述外凸缘更换部在第一方向上移动的方式构成；
第二滑动机构，以能使所述外凸缘更换部在与所述第一方向交叉的第二方向上移动的方式构成；以及
旋转机构，以能使所述外凸缘更换部旋转的方式构成。
6.根据权利要求3或5所述的凸缘更换机构，其特征在于，所述旋转机构包括：
第一旋转机构，以能使所述内凸缘更换部及所述外凸缘更换部在第一假想面内旋转的方式构成；以及
第二旋转机构，以能使所述内凸缘更换部及所述外凸缘更换部在与所述第一假想面不同的第二假想面内旋转的方式构成。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的凸缘更换机构，其特征在于，还包括：
臂部，且
所述臂部连接于所述外凸缘更换部与所述内凸缘更换部。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的凸缘更换机构，其特征在于，还包括检测部，所述检测部能检测所述刀片的磨损及破损的至少一者。
9.一种切断装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述的凸缘更换机构；
所述刀片；以及
主轴部。
10.一种凸缘更换方法，更换对刀片进行保持的凸缘，其特征在于，包括：
从主轴部卸下第一外凸缘及所述刀片的工序；
利用吸附单元对所述第一外凸缘及所述刀片进行保持并从所述主轴部移动至收纳部的工序；
从所述主轴部卸下第一内凸缘的工序；
在所述主轴部安装具有与所述第一内凸缘不同的直径的第二内凸缘的工序；
在所述主轴部安装具有与所述第一外凸缘不同的直径的第二外凸缘的工序，
其中卸下所述第一外凸缘的工序及安装所述第二外凸缘的工序是通过外凸缘更换部来进行，
所述外凸缘更换部包括：能够吸附所述第一外凸缘的第一外凸缘吸附部；以及能够吸附所述第二外凸缘的第二外凸缘吸附部，
所述第一外凸缘吸附部及所述第二外凸缘吸附部分别包括：
第一吸附部，以吸附所述刀片的方式构成；
第二吸附部，位于所述第一吸附部的内侧，且以与所述第一吸附部的吸附相独立而吸附所述外凸缘的方式构成；以及
装卸构件旋转部，位于所述第二吸附部的内侧，以能使装卸构件旋转的方式构成，所述装卸构件能对主轴部装卸所述刀片。
11.根据权利要求10所述的凸缘更换方法，其特征在于，还包括将所述刀片更换为直径不同的另一刀片的工序。
12.根据权利要求10或11所述的凸缘更换方法，其特征在于，还包括检测所述刀片的磨损及破损的至少一者的工序。
13.一种切断品的制造方法，其是使用如权利要求10至12中任一项所述的凸缘更换方法的切断品的制造方法，所述切断品的制造方法还包括：
在至少将所述第二外凸缘安装于所述主轴部的工序后，利用刀片将切断对象物切断的工序。
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