CN110281407A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

提供切削装置，其具有能够将切削刀具迅速且可靠地安装于配置在主轴的前端的刀具安装座的刀具更换装置。该切削装置具有刀具更换装置，该刀具更换装置具有刀具装卸部，该刀具装卸部包含：保持部，其对切削刀具的圆形基台以装卸自如的方式进行保持；移动支承部，其对保持部进行支承，使该切削刀具的插入孔移动至与刀具安装座的凸部对置的装卸安装位置；以及连结机构，其将该保持部相对于该移动支承部连结成倾斜自如。该连结机构包含多个弹性部件对，该多个弹性部件对一边在该保持部的多个部位将该保持部向相反方向拉拽，一边将该保持部固定于该移动部，使该多个弹性部件所作用的力平衡而将该保持部以能够倾倒的方式支承在空中。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及具有刀具更换装置的切削装置。
背景技术
公知有如下的切削装置：该切削装置利用切削刀具对在正面上形成有多个器件的半导体晶片、光器件晶片、树脂封装基板等板状的被加工物进行切削加工而分割成芯片。切削刀具的切刃随着使用而被消耗，因此需要定期地进行更换。
在对切削刀具进行更换时，将切削刀具插入至安装于切削装置的主轴的前端的刀具安装座的凸部并利用固定螺母进行固定，但在将切削刀具嵌合至刀具安装座的凸部时需要一些技术，当将切削刀具斜着插入时，会损伤刀具安装座，或者切削刀具被斜着固定，因此有可能无法实施正常的加工。
因此，开发了以机械方式进行切削刀具的更换作业的自动刀具更换装置(例如，参照日本特许第2617876号和日本特开2007-208114号公报)。通过自动刀具更换装置，能够迅速地进行切削刀具的更换。
专利文献1：日本特许第2617876号公报
专利文献2：日本特开2007-208114号公报
但是，在以往的自动刀具更换装置中，存在如下的课题：需要准确地进行位置调整，以使得将切削刀具相对于刀具安装座的凸部进行装卸的自动刀具更换装置的保持部的轴心与凸部的轴心处于一条直线上，该位置调整非常花费工时。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供切削装置，其具有能够将切削刀具迅速且可靠地安装于配置在主轴的前端的刀具安装座的刀具更换装置。
根据本发明，提供切削装置，其特征在于，该切削装置具有：切削单元，其利用切削刀具对卡盘工作台所保持的被加工物进行切削，该切削刀具固定于刀具安装座，该刀具安装座安装在主轴的前端；移动机构，其使该切削单元在该主轴的轴心方向上移动；以及刀具更换装置，其将切削刀具相对于该刀具安装座进行装卸而更换切削刀具，该切削刀具包含圆形基台和切刃，该圆形基台在中央具有插入孔，该切刃固定于该圆形基台的外周缘，该刀具安装座包含：凸部，其沿该主轴的轴心方向延伸，贯穿插入至该切削刀具的该插入孔中；以及凸缘部，其在该凸部的后方与该凸部一体地向径向突出而形成，供该切削刀具抵接，该刀具更换装置具有刀具装卸部，该刀具装卸部包含：第1保持部，其对该切削刀具的该圆形基台以装卸自如的方式进行保持；移动支承部，其对该第1保持部进行支承，使该切削刀具的该插入孔移动至与该刀具安装座的该凸部对置的装卸安装位置；以及第1连结机构，其将该第1保持部相对于该移动支承部连结成倾斜自如，该第1连结机构包含多个第1弹性部件对，该多个第1弹性部件对一边在该第1保持部的多个部位将该第1保持部向相反方向拉拽，一边将该第1保持部固定于该移动支承部，使该多个第1弹性部件对所作用的力平衡而将该第1保持部以能够倾倒的方式支承在空中。
优选该刀具更换装置还具有螺母转动部，该螺母转动部包含：第2保持部，其对固定螺母以装卸自如的方式进行保持，该固定螺母将插入至该刀具安装座的该凸部上的该切削刀具固定于该凸部；旋转单元，其配设于该移动支承部，使与该凸部嵌合的该固定螺母进行旋转；以及第2连结机构，其将该第2保持部相对于该移动支承部连结成倾斜自如。
优选多个第1弹性部件对由相互拉拽的弹性部件的作用力相等的螺旋弹簧对构成。优选第1保持部具有对切削刀具的圆形基台进行把持的多个把持爪或对圆形基台进行吸引保持的吸引部。
优选第1连结机构将与所保持的切削刀具的圆形基台的插入孔的中央对应的位置设为第1保持部的轴心。优选该固定螺母具有多个销孔，该螺母转动部的该第2保持部具有能够插入至固定螺母的销孔中的多个销。
根据具有刀具更换装置的本发明的切削装置，对切削刀具的圆形基台进行保持的刀具更换装置的第1保持部通过第1连结机构以倾斜自如的方式与第1移动部连结，因此即使利用第1保持部进行把持或吸引保持的切削刀具相对于刀具安装座的凸部略微倾斜，在将切削刀具的插入孔插入至凸部时，也能够仿照着凸部来自然调整切削刀具的角度，从而可靠地将切削刀具安装于刀具安装座。
另外，当利用刀具更换装置的螺母转动部将固定螺母紧固于刀具安装座的凸部或从凸部取下时，由于第2保持部通过第2连结机构以倾斜自如的方式与第2移动部连结，因此即使利用第2保持部进行固定的固定螺母相对于刀具安装座的凸部略微倾斜，在将固定螺母插入至凸部时，也能够仿照着凸部来自然调整固定螺母的角度，从而可靠地将固定螺母安装于刀具安装座的凸部。
附图说明
图1是本发明实施方式的切削装置的立体图。
图2是刀具更换装置的立体图。
图3的(A)是切削单元的分解立体图，图3的(B)是切削单元的局部剖视侧视图。
图4是第1实施方式的刀具装卸部的立体图。
图5是将第1实施方式的刀具装卸部固定于移动部的状态的从图4的箭头A方向观察时的局部剖视侧视图。
图6是第2实施方式的刀具装卸部的立体图。
图7是第3实施方式的刀具装卸部的立体图。
图8是示出第4实施方式的刀具装卸部的连结机构的示意图。
图9是螺母转动部的分解立体图。
图10的(A)是螺母转动部的立体图，图10的(B)是图10的(A)的10B-10B线剖视图。
图11是将图9旋转了90°的状态的螺母转动部的分解立体图。
图12的(A)是将图10的(A)旋转了90°的状态的螺母转动部的立体图，图12的(B)是图12的(A)的12B-12B线剖视图。
标号说明
14：切削单元；50：主轴前端部；54：刀具安装座；56：凸部；58：凸缘部；66：切削刀具；66a：圆形基台；66b：插入孔；66c：切刃；70：固定螺母；72：刀具更换装置；76：销孔；84：刀具装卸部；86：螺母转动部；92、98：移动部；100：刀具架；102、104：圆柱状凸部；110：保持部；112：大直径保持部；115：连结机构；126a、126b、132a、132b：螺旋弹簧；134：吸盘；142：旋转轴；144：带开口板；152、158：螺旋弹簧；160：护套；160a：保持部；164：销。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。参照图1，示出了具有本发明实施方式的刀具更换装置72的切削装置2的立体图。如图1所示，切削装置2具有对各结构要素进行支承的装置基台4。在装置基台4的上表面上形成有在X轴方向(加工进给方向)上较长的矩形状的开口4a。
在该开口4a内设置有：X轴移动工作台6；X轴移动机构(未图示)，其使该X轴移动工作台6在X轴方向上移动；以及防尘防滴罩8，其覆盖X轴移动机构。该X轴移动机构具有与X轴方向平行的一对X轴导轨(未图示)，在X轴导轨上以能够滑动的方式安装有X轴移动工作台6。
在X轴移动工作台6的下表面侧设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中螺合有与X轴导轨平行的X轴滚珠丝杠(未图示)。在X轴滚珠丝杠的一个端部连结有X轴脉冲电动机(未图示)。当利用X轴脉冲电动机使X轴滚珠丝杠旋转时，移动工作台6沿着X轴导轨在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台6上设置有用于对被加工物进行吸引、保持的卡盘工作台10。卡盘工作台10与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，绕与Z轴方向(铅垂方向)大致平行的旋转轴旋转。另外，卡盘工作台10利用上述的X轴移动机构在X轴方向上进行加工进给。
卡盘工作台10的正面(上表面)成为对被加工物进行吸引、保持的保持面10a。该保持面10a通过形成在卡盘工作台10的内部的流路(未图示)而与吸引源(未图示)连接。在卡盘工作台10的周围设置有用于对被加工物进行固定的夹具10b。
被加工物例如是半导体晶片，粘贴于环状框架所保持的带上，与环状框架一体地进行操作。当使用环状框架和带对被加工物进行操作时，能够保护该被加工物免受在搬送时产生的冲击等。另外，当对该带进行扩展时，能够对切削加工后的被加工物进行分割，或对分割后的芯片的间隔进行扩展。另外，也可以不使用环状框架和带而单独地对被加工物进行切削加工。
在装置基台4的前方的远离开口4a的角部设置有从装置基台4向侧方突出的突出部12。在突出部12的内部形成空间，在该空间中设置有能够升降的盒升降机16。在盒升降机16的上表面上载置能够收纳多个被加工物的盒18。
在接近开口4a的位置设置有将上述的被加工物搬送至卡盘工作台10的搬送单元(未图示)。将利用搬送单元从盒18中拉出的被加工物载置于卡盘工作台10的保持面10a上。
在装置基台4的上表面上按照突出至开口4a的上方的方式配置有对切削被加工物的切削单元14进行支承的支承构造20。在支承构造20的前表面上部设置有使切削单元14在Y轴方向(分度进给方向)和Z轴方向上移动的切削单元移动机构22。
切削单元移动机构22具有配置在支承构造20的前表面且与Y轴方向平行的一对Y轴导轨24。在Y轴导轨24上以能够滑动的方式安装有构成切削单元移动机构22的Y轴移动板26。在Y轴移动板26的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中螺合有与Y轴导轨24平行的Y轴滚珠丝杠28。
在Y轴滚珠丝杠28的一个端部连结有Y轴脉冲电动机(未图示)。当利用Y轴脉冲电动机使Y轴滚珠丝杠28旋转时，Y轴移动板26沿着Y轴导轨24在Y轴方向上移动。
在Y轴移动板26的正面(前表面)上设置有与Z轴方向平行的一对Z轴导轨30。在Z轴导轨30上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板32。
在Z轴移动板32的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中螺合有与Z轴导轨30平行的Z轴滚珠丝杠34。在Z轴滚珠丝杠34的一个端部连结有Z轴脉冲电动机36。若利用Z轴脉冲电动机36使Z轴滚珠丝杠34旋转，则Z轴移动板32沿着Z轴导轨30在Z轴方向上移动。
在Z轴移动板32的下部固定有对被加工物进行加工的切削单元14以及拍摄单元38。若利用切削单元移动机构22使Y轴移动板26在Y轴方向上移动，则切削单元14和拍摄单元38进行分度进给，若使Z轴移动板32在Z轴方向上移动，则切削单元14和拍摄单元38进行升降。
40是清洗单元，通过切削单元14实施了切削加工的被加工物通过搬送机构(未图示)从卡盘工作台10搬送至清洗单元40。清洗单元40在筒状的清洗空间内具有对被加工物进行吸引保持的旋转工作台42。在旋转工作台42的下部连结有使旋转工作台42按照规定的速度旋转的电动机等旋转驱动源。
在旋转工作台42的上方配设有朝向被加工物喷射清洗用的流体(具有代表性的是混合有水和空气的二流体)的喷射喷嘴44。当一边使保持着被加工物的旋转工作台42旋转一边从喷射喷嘴44喷射清洗用的流体时，能够对切削加工后的被加工物进行清洗。被清洗单元40清洗后的被加工物利用搬送机构(未图示)收纳于盒18内。
如图3所示，切削单元14具有收纳于主轴壳体48中的主轴。主轴的细径前端部50形成为随着朝向前端而变细的锥形状，在主轴前端部(主轴锥部)50的端面形成有螺纹孔52。
54是刀具安装座，由圆筒状凸部56和凸缘部(锷部)58构成，该凸缘部58在凸部56的后方与凸部56一体地向径向突出而形成。安装于凸部56的切削刀具与该凸缘部58抵接。
在圆筒状凸部56的外周形成有外螺纹60，并且在圆筒状凸部56的内周形成有内螺纹62。刀具安装座54还具有锥状的卡合孔64。将主轴锥部50插入至刀具安装座54的卡合孔64中，并使螺钉68通过刀具安装座54的卡合孔64而与螺纹孔52螺合并拧紧，从而将刀具安装座54安装于主轴锥部50。
切削刀具66是所谓的轮毂刀具，在中央具有插入孔66b的圆形基台66a的外周固定有电铸的切刃66c。70是固定螺母，在内周形成有与形成在刀具安装座54的凸部56的外螺纹60螺合的内螺纹71。固定螺母70在表面上还具有四个销孔76。在这些销孔76内插入图10所示的螺母转动部86的销164。
要想将切削刀具66安装于主轴，将切削刀具66插入至刀具安装座54的凸部56，与切削刀具重叠地使固定螺母70的内螺纹71与形成在刀具安装座54的凸部56的外螺纹60螺合而拧紧，从而使切削刀具66被刀具安装座54的凸缘部58和固定螺母70夹持而安装于主轴锥部50。
再次参照图1，在固定基台4的Y轴方向近前侧形成有在X轴方向上延伸的凹部75，在该凹部75中配设有刀具更换装置72。如图2的放大图所示，在凹部75中固定有在X轴方向上延伸的一对导轨76，刀具更换装置72配设为通过刀具更换装置移动机构78而被这些导轨76引导，从而能够在X轴方向上移动。
刀具更换装置移动机构78包含：滚珠丝杠80，其在X轴方向上延伸；未图示的螺母，其安装于刀具更换装置72的X轴移动块(移动支承部)74，与滚珠丝杠80螺合；以及脉冲电动机82，其与滚珠丝杠80的一端连结。
当对刀具更换装置72的刀具更换装置移动机构78的脉冲电动机82进行驱动时，滚珠丝杠80进行旋转，安装有与滚珠丝杠80螺合的螺母的刀具更换装置72的X轴移动块74在X轴方向上移动。
刀具更换装置72包含：安装于X轴移动块74的一对气缸90、96；安装于气缸90的活塞(第1移动部)92的刀具装卸部84；以及安装于气缸96的活塞(第2移动部)98的螺母转动部86。在气缸96的第2移动部98内内置有电动机，螺母转动部86构成为能够在Y轴方向上移动，并且能够通过电动机进行旋转。
在装置基台4上与刀具更换装置72对置地安装有刀具架100。如图2所示，在刀具架100上以突出的方式形成有供切削刀具66插入的一对圆柱状凸部102、104，在圆柱状凸部104的根部配置有环状支承部106。
在图2所示的状态下，在刀具架100的圆柱状凸部102安装有新的切削刀具66，并且示出了将刀具更换装置72的刀具装卸部84所保持的要进行更换的切削刀具66插入至刀具架100的圆柱状凸部104的状态。当对切削刀具66进行更换时，刀具更换装置72的螺母转动部86始终对从刀具安装座54取下的固定螺母70进行保持。
接着，参照图4～图12对刀具更换装置72的详细结构进行说明。参照图4，示出了刀具更换装置72的刀具装卸部84的立体图。图5是将刀具装卸部84固定于移动部92的状态的从图4的箭头A方向观察时的局部剖视侧视图。
刀具装卸部84的保持部110由大直径保持部112和小直径部114构成，在形成于大直径保持部112的开口113内以能够在半径方向上移动的方式安装有三个把持爪118。
108是环状的固定板，在固定板108的内周孔109中插入有保持部110的小直径部114。在保持部110的大直径保持部112的侧面上固定有一对安装板120a、120b，在安装板120a上分开固定有一对销124a。
与安装板120a同样地，在安装板120b上也固定有一对销124b(参照图5)。另一方面，在环状的固定板108上沿旋转方向隔开180°的位置处固定有一对销122a、122b。
在固定于安装板120a的一对销124a与固定于环状的固定板108的销122a之间分别连结有作用力相等的一对螺旋弹簧126a。一对螺旋弹簧126a一边将保持部110向相反方向拉拽，一边将保持部110固定于固定板108。螺旋弹簧126a和螺旋弹簧126b的作用力被调整为相等。
同样地，在固定于安装板120b的一对销124b与固定于环状的固定板108的销122b之间分别连结有作用力相等的一对螺旋弹簧126b。一对螺旋弹簧126b也一边将保持部110向相反方向拉拽，一边将保持部110固定于固定板108。
如图5所示，在保持部110的小直径部114的底面固定有U形状部件116。在U形状部件的一个侧部116a如图5所示那样分开固定有一对销128a。同样地，在U形状部件116的另一侧部116b也分开固定有一对销128b。
另一方面，在环状的固定板108上沿旋转方向隔开180°而固定有一对销130a、130b。参照图5可知，在固定于U形状部件116的一个侧部116a的一对销128a与固定于环状的固定板108的销130a之间连结有一对螺旋弹簧132a。
同样地，在固定于U形状部件116的另一侧部116b的一对销128b与固定于环状的固定板108的销130b之间连结有一对螺旋弹簧132b。
这里，一对螺旋弹簧132a具有相同的作用力(弹簧力)，一对螺旋弹簧132b也具有相同的作用力(弹簧力)。螺旋弹簧对132a一边互相向相反方向拉拽一边将保持部110的小直径部114固定于环状的固定板108。同样地，螺旋弹簧对132b在螺旋弹簧对132a的相反侧一边互相向相反方向拉拽一边将保持部110的小直径部114固定于环状的固定板108。螺旋弹簧132a与螺旋弹簧132b的作用力被调整为相等。
图5是图4的A方向的向视剖视图，因此在图5中张设在上方的四个螺旋弹簧126a、126b和张设在下方的四个螺旋弹簧132a、132b配设在互相垂直的方向上，通过这些螺旋弹簧126a、126b、132a、132b将保持部110以被支承在空中的状态固定于固定板108，从而构成倾斜自如的连结机构115。
如图5所示，环状的固定板108通过未图示的螺钉而固定于移动部92的前端。因此，连结机构115将保持部110相对于移动部92连结成倾斜自如，因此能够使构成连结机构115的多个螺旋弹簧126a、126b、132a、132b所作用的力平衡而将保持部110以能够倾倒的方式支承在空中。
参照图6，示出了本发明第2实施方式的刀具装卸部84A的立体图。在本实施方式中，代替图4和图5所示的第1实施方式的把持爪118而在保持部110的大直径保持部112上安装有四个吸盘(吸引部)134。
利用这些吸盘134对切削刀具66的圆形基台66a进行吸引而保持。本实施方式的其他结构与图4和图5所示的第1实施方式的刀具装卸部84的结构相同，对于相同的结构部分标记相同的标号，并省略了其说明。
参照图7，示出了本发明第3实施方式的刀具装卸部84B的立体图。本实施方式的刀具装卸部84B使安装有吸盘134的保持部112A从刀具装卸部84B的中心向一侧偏移，即使在这样的结构中，连结机构115也有效地发挥出将保持部112A相对于移动部92以倾斜自如的方式连结于移动部92的作用。
本实施方式例如在切削装置的已有部件会造成干扰而无法将刀具更换装置72的保持部110像图6所示那样定位于刀具装卸部84A的中心的情况下有效。也可以是代替吸盘134而具有把持爪118的结构。
参照图8，示出了本发明第4实施方式的将保持部110相对于固定在移动部90的固定板108A连结成倾斜自如的连结机构115A的示意图。在本实施方式的连结机构115A中，通过在圆周方向上互相隔开120°的三个螺旋弹簧138而将保持部110相对于固定板108A连结成倾斜自如。即使在这样的结构中，也能够使三个螺旋弹簧138所作用的力平衡而将保持部110以能够倾倒的方式支承在空中。
接着，参照图9～图12对螺母转动部86的详细结构进行说明。图9是螺母转动部的分解立体图，图10的(A)是螺母转动部86的立体图，图10的(B)是图10的(A)的10B-10B线剖视图。
另外，图11是将图9旋转了90°的状态的螺母转动部86的分解立体图，图12的(A)是将图10的(A)旋转了90°的状态的螺母转动部86的立体图，图12的(B)是图12的(A)的12B-12B线剖视图。
142是旋转轴，如图10的(B)所示，该旋转轴借助轴承170旋转自如地安装于移动部98的前端。在本实施方式中，移动部98能够通过气缸96在图1和图2中沿Y轴方向移动，在移动部98内配设有电动机而使旋转轴142旋转。
144是具有开口145的带开口板，如图10的(B)所最清楚地示出那样，旋转轴142插入至带开口板144内。在旋转轴142上沿圆周方向隔开180°而固定有一对止挡销146。
160是护套，具有侧部160b和固定有四个销164的保持部160a。在侧部160b形成有供止挡销146插入的一对开口162。
如图9所示，将护套160盖在旋转轴142上，如图10的(B)所示，通过一对螺钉168将护套160固定于带开口板144。由此，护套160和带开口板144一体地移动。
更详细而言，如图11所示，在护套160的突出部161形成有螺纹孔163，将螺钉168插入至带开口板144上所形成的圆孔165中而与护套160的螺纹孔163螺合，从而将护套160固定于带开口板144。图10的(B)和图12的(B)所示的172是固定于旋转轴142而将轴承170密封的密封件。
如图9和图11所最清楚地示出那样，在旋转轴142上沿圆周方向隔开180°而固定有一对销148。此外，如图10的(B)所最清楚地示出那样，在旋转轴142上沿旋转方向隔开180°还固定有一对销156。
另一方面，在带开口板144上，如图10的(A)和图12的(B)所最清楚地示出那样，一对销150(共计四个销150)在旋转轴142的侧方相互分开地固定于带开口板144。并且，在固定于旋转轴142的销148和所固定的一对销150的范围内连结有螺旋弹簧152。
一对螺旋弹簧152的作用力(弹簧力)被设定成相等，该一对螺旋弹簧152一边将与带开口板144一体化的具有保持部160a的护套160向互相相反方向拉拽，一边将护套160固定于移动部98。
此外，如图11和图12的(A)所最清楚地示出那样，在带开口板144上，在旋转轴142的侧方以与上述的四个销150隔开90°的方式还固定有一对销154(共计四个销154)。
并且，在固定于旋转轴142的销156和固定于带开口板144的一对销154的范围内连结有螺旋弹簧158。这些螺旋弹簧152和158一边将护套160的保持部160a向互相相反方向拉拽，一边将护套160的保持部160a以倾斜自如的方式固定于移动部98。即，使构成连结机构145的多个弹簧152、158的力平衡而将护套160的保持部160a以能够倾倒的方式支承在空中。
另外，在图9、图10的(A)、图11、图12的(A)中，第2移动部98以简化的方式示出，但实际上第2移动部98如图2、图10的(B)以及图12的(B)所示那样呈圆筒形状。
护套160在螺旋弹簧拉伸的范围内相对于旋转轴142自由地倾斜、旋转，但在使固定螺母70旋转时，为了将旋转轴142的旋转力传递至销164，需要限制护套160相对于旋转轴142的旋转。
因此，当使旋转轴142旋转时，由于止挡销146抵接于护套的开口162的侧方，所以不用借助螺旋弹簧便能够将旋转轴142的旋转力直接传递至护套160。
接着，对上述的刀具更换装置72的作用进行说明。当对固定于主轴前端部50的切削刀具66进行更换时，首先对刀具更换装置72的移动机构78进行驱动而使刀具更换装置72的螺母转动部86与主轴前端部50排列在同一轴线上。
在该状态下，使气缸96动作而使移动部98在图1和图2中沿Y轴方向延伸，并且通过电动机使旋转轴142略微旋转而将安装于保持部160a的销164插入至固定螺母70的销孔76。
此时，通过使用了多个螺旋弹簧152、158的连结机构145而将保持部160a支承为倾斜自如，因此即使旋转轴142相对于凸部的轴的角度、位置略微地偏移，螺母转动部86的销164也一边仿照着倾斜一边插入至固定螺母70的销孔76中，在将销164插入至固定螺母70的销孔76中的状态下通过电动机使旋转轴142旋转，从而能够容易地将与凸部56螺合的固定螺母70从刀具安装座54的凸部56取下。
在将固定螺母70取下之后，使刀具更换装置72在X轴方向上移动而使刀具装卸部84与主轴前端部50的轴心一致，通过气缸90使移动部92在Y轴方向上移动，利用把持爪118对切削刀具66的圆形基台66a进行把持而将切削刀具66从刀具安装座54取下。
在取下切削刀具66时，在沿径向打开的把持爪118与安装于刀具安装座54的切削刀具66的圆形基台66a抵接之后，使把持爪118向半径方向内侧移动，从而能够利用把持爪118容易地对切削刀具66的圆形基台66a进行把持。
图1和图2所示的刀具更换装置72的状态表示利用螺母转动部86对取下的固定螺母70进行保持并将取下的切削刀具66插入至刀具架100的圆柱状凸部104的状态。
在将取下的切削刀具66插入至圆柱状凸部104之后，对刀具更换装置的移动机构78进行驱动，使刀具装卸部84与插入有新的切削刀具66的圆柱状凸部102对置，利用刀具装卸部84的把持爪118对切削刀具66的圆形基台66a进行保持而从圆柱状凸部102拉出新的切削刀具66。
接着，对刀具更换装置72的移动机构78进行驱动而使刀具更换装置72在X轴方向上移动，使刀具装卸部84与主轴前端部50对置。在该状态下对气缸90进行驱动，从而使移动部92在Y轴方向上移动而将利用把持爪118把持的新的切削刀具66插入至刀具安装座54的凸部56。
此时，即使利用保持部110保持的切削刀具66相对于刀具安装座54的凸部56略微倾斜，由于保持部110被能够倾倒的连结机构115保持在空中，因此能够仿照着刀具安装座54的凸部56来自然地调整将要插入的切削刀具66的插入孔66b的角度，能够将切削刀具66安装于刀具安装座54的凸部56而不会产生冲击。
在将新的切削刀具66安装于刀具安装座54的凸部56之后，使刀具更换装置72的螺母转动部86所保持的固定螺母70与形成在刀具安装座54的凸部56的外螺纹60螺合并拧紧，从而将切削刀具66固定于刀具安装座54。
当将切削刀具相对于刀具安装座进行装卸时，也可以不对移动部92进行驱动而对切削单元的移动机构22进行驱动，使刀具安装座朝向刀具更换装置的第1保持部进退。
另外，同样地，在将固定螺母相对于刀具安装座进行装卸时，也可以对移动机构22进行驱动而使刀具安装座相对于第2保持部进退。通过采用这样的结构，能够省略刀具更换装置的移动部，价格便宜并且还能够实现故障部位的削减。

Claims (9)

1.一种切削装置，其特征在于，该切削装置具有：
切削单元，其利用切削刀具对卡盘工作台所保持的被加工物进行切削，该切削刀具固定于刀具安装座，该刀具安装座安装在主轴的前端；
移动机构，其使该切削单元在该主轴的轴心方向上移动；以及
刀具更换装置，其将切削刀具相对于该刀具安装座进行装卸而更换切削刀具，该切削刀具包含圆形基台和切刃，该圆形基台在中央具有插入孔，该切刃固定于该圆形基台的外周缘，
该刀具安装座包含：
凸部，其沿该主轴的轴心方向延伸，贯穿插入至该切削刀具的该插入孔中；以及
凸缘部，其在该凸部的后方与该凸部一体地向径向突出而形成，供该切削刀具抵接，
该刀具更换装置具有刀具装卸部，该刀具装卸部包含：
第1保持部，其对该切削刀具的该圆形基台以装卸自如的方式进行保持；
移动支承部，其对该第1保持部进行支承，使该切削刀具的该插入孔移动至与该刀具安装座的该凸部对置的装卸安装位置；以及
第1连结机构，其将该第1保持部相对于该移动支承部连结成倾斜自如，
该第1连结机构包含多个第1弹性部件对，该多个第1弹性部件对一边在该第1保持部的多个部位将该第1保持部向相反方向拉拽，一边将该第1保持部固定于该移动支承部，
使该多个第1弹性部件对所作用的力平衡而将该第1保持部以能够倾倒的方式支承在空中。
2.根据权利要求1所述的切削装置，其中，
该移动支承部具有第1移动部，该第1移动部使该第1保持部在与该凸部的轴心方向平行的方向上进退，并且使该切削刀具与该凸部嵌合或从该凸部脱离，其中，该第1保持部使该切削刀具的该插入孔与该刀具安装座的该凸部对置，
该第1保持部通过该第1连结机构以倾斜自如的方式与该移动支承部的该第1移动部连结。
3.根据权利要求1或2所述的切削装置，其中，
该刀具更换装置还具有螺母转动部，该螺母转动部包含：
第2保持部，其对固定螺母以装卸自如的方式进行保持，该固定螺母将插入至该刀具安装座的该凸部上的该切削刀具固定于该凸部；
旋转单元，其配设于该移动支承部，使与该凸部嵌合的该固定螺母进行旋转；以及
第2连结机构，其将该第2保持部相对于该移动支承部连结成倾斜自如。
4.根据权利要求3所述的切削装置，其中，
该移动支承部具有第2移动部，该第2移动部使该第2保持部在与该凸部的轴心方向平行的方向上进退，并且使该固定螺母与该凸部嵌合或从该凸部脱离，其中，该第2保持部使固定螺母与该刀具安装座的该凸部对置，
该第2保持部通过该第2连结机构以倾斜自如的方式与该移动支承部的该第2移动部连结。
5.根据权利要求1所述的切削装置，其中，
该多个第1弹性部件对由相互拉拽的该弹性部件的作用力相等的螺旋弹簧对构成。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的切削装置，其中，
该第1保持部具有对该切削刀具的该圆形基台进行把持的多个把持爪。
7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的切削装置，其中，
该第1保持部具有对该切削刀具的该圆形基台进行吸引保持的吸引部。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的切削装置，其中，
该第1连结机构将与所保持的该切削刀具的该圆形基台的该插入孔的中央对应的位置设为该第1保持部的轴心。
9.根据权利要求3或4所述的切削装置，其中，
该固定螺母具有多个销孔，该螺母转动部的该第2保持部具有能够插入至该固定螺母的该销孔中的多个销。
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