CN111497048B - 刀具更换单元 - Google Patents

Abstract

提供刀具更换单元，其能够容易地求出安装切削刀具的安装座的位置。刀具更换单元包含：对切削刀具进行保持的刀具卡盘；使刀具卡盘移动的移动单元；以及对移动单元进行控制的控制单元。刀具卡盘具有对切削刀具进行保持的多个导电性的爪。控制单元检测爪与轮毂部的导通。控制单元包含：计算部，其对移动单元进行控制而使爪与安装座的至少三个点接触，根据检测到导通的坐标而计算安装座的轴心的位置；以及装卸控制部，其使刀具卡盘的轴心与计算部所计算的安装座24的轴心对齐而进行切削刀具的装卸。

Description

刀具更换单元

技术领域

本发明涉及刀具更换单元，在具有自动更换切削刀具的机构的加工装置中，为了使刀具更换单元和安装座的中心一致，该刀具更换单元对安装座的中心进行检测。

背景技术

在进行半导体晶片等被加工物的切削时，使用具有切削刀具的切削装置作为加工装置(例如参照专利文献1)。上述的切削装置为了连续地运转，需要被自动地提供作为消耗品的切削刀具。

因此，专利文献1所示的切削装置具有：刀具架，其对多个切削刀具进行保持；以及刀具更换单元，其对切削单元的切削刀具进行更换。

专利文献1：日本特开2016-144838号公报

专利文献1所示的切削装置的刀具更换单元为了适当地装卸切削刀具，需要进行使安装座的中心和刀具更换单元的对切削刀具进行保持的保持部的中心对齐的作业。

另外，上述以往的切削装置有时在进行了一次上述对位之后也会由于热影响或部件彼此的碰撞等而使安装座的中心和刀具更换单元的保持部的中心的位置关系偏移，需要再次调整彼此的中心。

但是，专利文献1所示的刀具更换单元为了求出安装座的中心的位置，需要操作者通过目视和触觉进行作业，很繁杂。

发明内容

由此，本发明的目的在于提供刀具更换单元，其能够容易地求出安装切削刀具的安装座的位置。

根据本发明的一个方式，提供刀具更换单元，其将切削刀具相对于安装座的沿轴心方向延伸的轮毂部进行装卸，该切削刀具包含中央具有插入口的圆形基台以及配置于该圆形基台的外周缘的切刃，该安装座固定在加工装置的主轴前端，其中，该刀具更换单元具有：导电性的保持部，其对该切削刀具进行保持；移动单元，其使该刀具更换单元移动；以及控制单元，其对该移动单元进行控制，并且检测该保持部与该轮毂部的导通，该控制单元包含：计算部，其对该移动单元进行控制而使该保持部与该安装座的至少三个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该安装座的中心；以及装卸控制部，其使该保持部的中心与该计算部所计算的该安装座的中心对齐而进行该切削刀具的装卸。

优选该安装座还具有支承凸缘，该支承凸缘从该轮毂部的轴向后端沿径向突出，对该切削刀具进行支承，关于该控制单元，当使该主轴的轴心方向为Y轴方向时，所述计算部使该保持部与该轮毂部或该支承凸缘的前端的至少一个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该轮毂部的该Y轴方向的坐标，该装卸控制部按照该计算部所计算的该轮毂部的该Y轴方向的坐标而进行该切削刀具的装卸。

根据本发明的另一方式，提供刀具更换单元，其将切削刀具相对于安装座的沿轴心方向延伸的轮毂部进行装卸，该切削刀具包含中央具有插入口的圆形基台以及配置于该圆形基台的外周缘的切刃，该安装座固定在加工装置的主轴前端，其中，该刀具更换单元具有：导电性的保持部，其对具有比该轮毂部大的开口的导电性的治具进行保持；移动单元，其使该刀具更换单元移动；以及控制单元，其对该移动单元进行控制，并且检测该保持部与该轮毂部的导通，该控制单元包含：计算部，其对该移动单元进行控制而使该保持部所保持的该治具与该安装座的至少三个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该安装座的中心；以及装卸控制部，其使该保持部的中心与该计算部所计算的该安装座的中心对齐而进行该切削刀具的装卸。

优选该安装座还具有支承凸缘，该支承凸缘从该轮毂部的轴向后端沿径向突出，对该切削刀具进行支承，关于该控制单元，当使该主轴的轴心方向为Y轴方向时，该计算部使该治具与该轮毂部或该支承凸缘的前端的至少一个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该轮毂部的该Y轴方向的坐标，该装卸控制部按照该计算部所计算的该轮毂部的该Y轴方向的坐标而进行该切削刀具的装卸。

优选该治具包含该切削刀具。

根据本发明，起到如下的效果：能够容易地求出安装切削刀具的安装座的中心的位置。

附图说明

图1是示出具有第一实施方式的刀具更换单元的切削装置的结构例的立体图。

图2是将图1所示的切削装置的切削单元分解而示出的立体图。

图3是示出图1所示的切削装置的刀具更换单元的结构例的分解立体图。

图4是示出图3所示的刀具更换单元的刀具贮存器的结构例的立体图。

图5是示出图4所示的刀具贮存器对多个切削刀具进行保持的状态的立体图。

图6是示出图3所示的刀具更换单元的刀具装卸单元的结构例的立体图。

图7是示出图6所示的刀具装卸单元的刀具卡盘的结构例的立体图。

图8是示出图6所示的刀具装卸单元的螺母保持器的结构例的立体图。

图9是示出图6所示的刀具装卸单元的导通位置检测单元的结构例的侧视图。

图10是示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面接触的状态的立体图。

图11是示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面接触的状态的其他立体图。

图12是示意性示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面在第一接触点接触的状态的图。

图13是示意性示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面在第二接触点接触的状态的图。

图14是示意性示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面在第三接触点接触的状态的图。

图15是示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的前端面的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的前端面接触的状态的立体图。

图16是示意性示出根据通过图3所示的刀具更换单元的安装座的位置计算动作所计算的安装座的轴心的位置而进行装卸动作时的刀具卡盘的爪与轮毂部的位置关系的图。

图17是示出在第一实施方式的变形例的刀具更换单元的安装座的前端面的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与安装座的支承凸缘部接触的状态的侧视图。

图18是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的位置计算动作中利用刀具卡盘的爪对导电性的治具进行保持的状态的立体图。

图19是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中将轮毂部插入至治具的开口内的状态的立体图。

图20是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中将轮毂部插入至治具的开口内的状态的其他立体图。

图21是示意性示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使治具的开口与轮毂部的外周面在第一接触点接触的状态的图。

图22是示意性示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使治具的开口与轮毂部的外周面在第二接触点接触的状态的图。

图23是示意性示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使治具的开口与轮毂部的外周面在第三接触点接触的状态的图。

图24是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的前端面的位置计算动作中使治具与轮毂部的前端面接触的状态的立体图。

图25是示出在第二实施方式的第一变形例的刀具更换单元的安装座的前端面的位置计算动作中使利用刀具卡盘进行把持的治具与安装座的支承凸缘部接触的状态的侧视图。

图26是示出第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的刀具装卸单元的位置检测单元的结构例的侧视图。

图27是具有第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的切削装置的安装座的侧视图。

图28是具有第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的切削装置的切削刀具的侧视图。

图29是示出将具有第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的切削装置的安装座的轮毂部插入至切削刀具的插入口内的状态的侧视图。

图30是示出第一实施方式和第二实施方式的变形例的刀具更换单元的刀具装卸单元的刀具卡盘的结构例的立体图。

标号说明

1：切削装置(加工装置)；7：刀具更换单元；21：切削刀具；23：主轴；24：安装座；84：移动单元；100：控制单元；102：计算部；103：装卸控制部；211：插入口；212：圆形基台；213：切刃部；242：轮毂部；243：支承凸缘部；244：外缘部(前端)；246：轴心(中心)；300：治具；301：开口；821：轴心(中心)；825：爪(保持部)。

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。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外，以下所记载的结构可以适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。

[第一实施方式]

根据附图，对本发明的第一实施方式的刀具更换单元进行说明。图1是示出具有第一实施方式的刀具更换单元的切削装置的结构例的立体图。图2是将图1所示的切削装置的切削单元分解而示出的立体图。图3是示出图1所示的切削装置的刀具更换单元的结构例的图。

(切削装置)

第一实施方式的刀具更换单元7构成作为加工装置的图1所示的切削装置1。切削装置1是对图1所示的被加工物200进行切削(加工)的装置。在第一实施方式中，被加工物200是以硅、蓝宝石、镓等作为母材的圆板状的半导体晶片或光器件晶片等晶片。被加工物200在由呈格子状形成于正面201的多条分割预定线202呈格子状划分的区域内形成有器件203。

另外，本发明的被加工物200可以是中央部薄化、在外周部形成有厚壁部的所谓的TAIKO(注册商标)晶片，除了晶片以外，也可以是具有多个被树脂密封的器件的矩形状的封装基板、陶瓷基板、铁氧体基板、或包含镍和铁中的至少一方的基板等。在第一实施方式中，被加工物200将背面204粘贴于在外周缘安装有环状框架205的粘接带206上而支承于环状框架205。

图1所示的切削装置1是将被加工物200利用卡盘工作台10进行保持并利用切削刀具21沿着分割预定线202进行切削(相当于加工)的装置。如图1所示，切削装置具有：卡盘工作台10，其利用保持面11对被加工物200进行吸引保持；切削单元20，其利用切削刀具21对卡盘工作台10所保持的被加工物200进行切削；拍摄单元30，其对卡盘工作台10所保持的被加工物200进行拍摄；以及刀具更换单元7。

另外，如图1所示，切削装置1至少具有：未图示的X轴移动单元，其将卡盘工作台10在与水平方向平行的X轴方向上进行加工进给；Y轴移动单元40，其将切削单元20在与水平方向平行且与X轴方向垂直的Y轴方向上进行分度进给；以及Z轴移动单元50，其将切削单元20在与垂直于X轴方向和Y轴方向这两个方向的铅垂方向平行的Z轴方向上进行切入进给。如图1所示，切削装置1是具有两个切削单元20的切削装置，即两个主轴的划片机、所谓的面对双轴型的切削装置。

卡盘工作台10是圆盘形状，由多孔陶瓷等形成对被加工物200进行保持的保持面11。另外，卡盘工作台10设置成通过X轴移动单元在切削单元20的下方的加工区域63以及远离切削单元20的下方而对被加工物200进行搬入搬出的搬入搬出区域64沿X轴方向移动自如，并且设置成通过旋转驱动源绕与Z轴方向平行的轴心旋转自如。卡盘工作台10与未图示的真空吸引源连接，通过真空吸引源进行吸引，从而对载置于保持面11的被加工物200进行吸引、保持。在第一实施方式中，卡盘工作台10隔着粘接带206而对被加工物200的背面204侧进行吸引、保持。另外，如图1所示，在卡盘工作台10的周围设置有多个对环状框架205进行夹持的夹持部12。

切削单元20是装卸自如地安装有对卡盘工作台10所保持的被加工物200进行切削的切削刀具21的切削单元。切削单元20分别相对于卡盘工作台10所保持的被加工物200而设置成通过Y轴移动单元40在Y轴方向上移动自如，并且设置成通过Z轴移动单元50在Z轴方向上移动自如。

如图1所示，一方的切削单元20借助Y轴移动单元40、Z轴移动单元50等而设置于从装置主体2竖立设置的门型的支承框架3的一方的柱部4上。如图1所示，另一方的切削单元20借助Y轴移动单元40、Z轴移动单元50等而设置于支承框架3的另一方的柱部5上。另外，支承框架3通过水平梁6将柱部4、5的上端彼此连结。

切削单元20能够通过Y轴移动单元40和Z轴移动单元50将切削刀具21定位于卡盘工作台10的保持面11的任意位置。

如图2所示，切削单元20具有：主轴壳体22，其设置成通过Y轴移动单元40和Z轴移动单元50在Y轴方向和Z轴方向上移动自如；主轴23，其以绕轴心旋转自如的方式设置于主轴壳体22且通过未图示的电动机进行旋转；以及安装座24，其安装于主轴23的前端部。另外，切削单元20具有：固定螺钉26，其在垫圈25内和设置于安装座24的中央的贯通孔241内通过而与设置于主轴23的前端面的螺纹孔231螺合，从而将安装座24固定于主轴23的前端部；切削刀具21，其安装于安装座24上；以及紧固螺母27，在其与安装座24之间夹持切削刀具21而进行固定。

安装座24固定于主轴23的前端部。安装座24具有：圆筒状的轮毂部242；以及支承凸缘部243，其设置于轮毂部242的靠主轴壳体22的一端部(相当于轴向后端)。轮毂部242沿着安装座24的轴心方向延伸，外径在全长上形成为与切削刀具21的插入口211的内径大致相等。另外，轮毂部242的外径与切削刀具21的插入口211的内径大致相等是指外径和内径按照轮毂部242的外周面与插入口211的内周面至少能够在多个部位彼此接触的程度相等。

支承凸缘部243从轮毂部242的靠主轴壳体22的一端部沿着径向向外周方向突出，形成为直径比轮毂部242的外径大的圆环状。支承凸缘部243利用作为前端的外缘部244对切削刀具21进行支承。轮毂部242和支承凸缘部243配置成同轴。另外，安装座24在轮毂部242的另一端部的外周形成有外螺纹245。

切削刀具21是具有大致环形状的极薄的切削磨具。在第一实施方式中，切削刀具21是所谓的轮毂刀具，切削刀具21具有：圆环状的圆形基台212，其由导电性的金属构成且在中央具有插入口211；以及圆环状的切刃部213，其配设于圆形基台212的外周缘，对被加工物200进行切削。圆形基台212的插入口211是用于供轮毂部242的一端部在内侧通过而将切削刀具21安装于安装座24的孔。切刃部213由金刚石、CBN(Cubic Boron Nitride，立方氮化硼)等磨粒和金属、树脂等结合材料构成，形成为规定的厚度。另外，在本发明中，切削刀具21也可以是仅由切刃部213构成的垫圈刀具。

这样构成的切削刀具21使圆形基台212的插入口211嵌合在安装座24的圆筒状的轮毂部242的外周上。使紧固螺母27与形成于圆筒状的轮毂部242的外螺纹245螺合，从而通过安装座24的支承凸缘部243和紧固螺母27将切削刀具21夹持固定。

另外，作为切削单元20的主轴23、安装座24以及切削刀具21的中心的轴心246设定成与Y轴方向平行。另外，在第一实施方式中，至少主轴23和安装座24由导电性的材料(在第一实施方式中为金属)构成。即，在第一实施方式中，主轴23、安装座24以及切削刀具21的轴心246延伸的方向为Y轴方向。

拍摄单元30按照与切削单元20一体地移动的方式固定于切削单元20。拍摄单元30具有对卡盘工作台10所保持的切削前的被加工物200的要分割的区域进行拍摄的拍摄元件。拍摄元件例如是CCD(Charge-Coupled Device，电感耦合元件)拍摄元件或CMOS(Complementary MOS，互补金属氧化物半导体)拍摄元件。拍摄单元30对卡盘工作台10所保持的被加工物200进行拍摄而得到用于执行对准等即进行被加工物200与切削刀具21的对位的图像，将所得到的图像输出至刀具更换单元7的控制单元100。

X轴移动单元使卡盘工作台10在作为加工进给方向的X轴方向上移动，从而将卡盘工作台10和切削单元20沿着X轴方向相对地进行加工进给。Y轴移动单元40使切削单元20在作为分度进给方向的Y轴方向上移动，从而将卡盘工作台10和切削单元20沿着Y轴方向相对地进行分度进给。Z轴移动单元50使切削单元20在作为切入进给方向的Z轴方向上移动，从而将卡盘工作台10和切削单元20沿着Z轴方向相对地进行切入进给。

X轴移动单元、Y轴移动单元40以及Z轴移动单元50具有：周知的滚珠丝杠，其设置成绕轴心旋转自如；周知的电动机，其使滚珠丝杠绕轴心旋转；以及周知的导轨，其将卡盘工作台10或切削单元20支承为在X轴方向、Y轴方向或Z轴方向上移动自如。

另外，切削装置1具有：未图示的X轴方向位置检测单元，其用于对卡盘工作台10的X轴方向的位置进行检测；未图示的Y轴方向位置检测单元，其用于对切削单元20的Y轴方向的位置进行检测；以及Z轴方向位置检测单元，其用于对切削单元20的Z轴方向的位置进行检测。X轴方向位置检测单元和Y轴方向位置检测单元可以由与X轴方向或Y轴方向平行的线性标尺和读取头构成。Z轴方向位置检测单元利用电动机的脉冲而对切削单元20的Z轴方向的位置进行检测。X轴方向位置检测单元、Y轴方向位置检测单元以及Z轴方向位置检测单元将卡盘工作台10的X轴方向、切削单元20的Y轴方向或Z轴方向的位置输出至控制单元100。另外，在第一实施方式中，切削装置1的各构成要素的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的位置利用以预先设定的未图示的基准位置作为基准的位置进行确定。

另外，切削装置1具有：盒升降机60，其载置对切削前后的被加工物200进行收纳的盒61且使盒61在Z轴方向上移动；清洗单元62，其对切削后的被加工物200进行清洗；以及未图示的搬送单元，其使被加工物200相对于盒61出入，并且对被加工物200进行搬送。

(刀具更换单元)

刀具更换单元7将切削刀具21相对于定位在装卸位置的切削单元20的主轴23的前端部所固定的安装座24的轮毂部242进行装卸。另外，装卸位置是预先设定了X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的位置的位置，是各切削单元20在通过刀具更换单元7装卸切削刀具21时被定位的位置。

如图1所示，刀具更换单元7设置于支承框架3的图1中的背面侧且比加工区域63更加远离搬入搬出区域64的位置。如图3所示，刀具更换单元7具有：刀具贮存器70，其对更换前后的切削刀具21进行保持；刀具装卸单元80，其相对于切削单元20的主轴23装卸切削刀具21，并且在刀具贮存器70与切削单元20之间对切削刀具21进行搬送；以及控制单元100。

在第一实施方式中，刀具贮存器70和刀具装卸单元80以一对一的方式对应，并且切削单元20也以一对一的方式对应地设置。即，在第一实施方式中，刀具更换单元7分别具有一对刀具贮存器70和刀具装卸单元80。

另外，在第一实施方式中，一方的刀具贮存器70对多个向一方的切削单元20的主轴23装卸前后的切削刀具21进行保持，一方的刀具装卸单元80相对于一方的切削单元20装卸切削刀具21，并且在一方的刀具贮存器70与一方的切削单元20之间对切削刀具21进行搬送。在第一实施方式中，另一方的刀具贮存器70对多个向另一方的切削单元20的主轴23装卸前后的切削刀具21进行保持，另一方的刀具装卸单元80相对于另一方的切削单元20装卸切削刀具21，并且在另一方的刀具贮存器70与另一方的切削单元20之间对切削刀具21进行搬送。

另外，各刀具贮存器70所保持的切削刀具21除了未使用的切削刀具21以外，还包含已经使用但未达到寿命而能够使用的相同种类和/或不同种类的切削刀具21。

接着，本说明书对刀具更换单元的各构成要素进行说明。

(刀具贮存器)

图4是示出图3所示的刀具更换单元的刀具贮存器的结构例的立体图。图5是示出图4所示的刀具贮存器对多个切削刀具进行保持的状态的立体图。

刀具贮存器70对安装于所对应的切削单元20之前的更换用的切削刀具21进行保持，并且对从所对应的切削单元20取下的更换后的切削刀具21进行保持。另外，本说明书中，一对刀具贮存器70中的这些结构相同，因此以图3中里侧的刀具贮存器70为代表而进行说明，对一对刀具贮存器70的相同的部分标记相同的标号并省略了说明。

如图3和图4所示，刀具贮存器70具有：支柱71，其配设于装置主体2上；以及支承部件73，其借助旋转轴72而安装于支柱71的上端。支承部件73与所对应的刀具装卸单元80在Y轴方向上对置而配置，在与所对应的刀具装卸单元80对置的正面侧呈同心圆状配设有多个(在第一实施方式中为四个)刀具保持部74，能够保持多个(在第一实施方式中为四个)相对于所对应的切削单元20进行装卸的切削刀具21。

刀具保持部74对切削刀具21进行保持。刀具保持部74具有：圆筒状的刀具嵌合部741，其插入至切削刀具21的插入口211内；以及定位部742，其设置于该刀具嵌合部741的外周面上且对已使刀具嵌合部741插入至插入口211内的切削刀具21进行定位。定位部742包含：球，其设置成相对于刀具嵌合部741的外周面突没自如；以及弹簧，其将球向径向外侧按压，球与圆形基台212的内缘嵌合直至作用于球的径向内侧的力达到规定的值，从而发挥定位功能。

如图5所示，这样构成的刀具贮存器70对切削刀具21进行保持。具体而言，关于刀具保持部74，当刀具嵌合部741插入至圆形基台212的插入口211内时，定位部742的球暂时没入刀具嵌合部741内，在切削刀具21越过球之后，复原的定位部742的球与圆形基台212的内缘嵌合而如图5所示那样对切削刀具21进行保持。另外，在第一实施方式中，作为刀具嵌合部741的中心的轴心743与Y轴方向平行。

旋转轴72将支承部件73安装于支柱71的上端，该旋转轴72的一端配设于支柱71的上端，该旋转轴72的另一端与支承部件73的背面中央连结。并且，旋转轴72的一端侧与配设于支柱71的内部的电动机75的驱动轴连结，支承部件73构成为能够进行以旋转轴72为轴中心的间歇的旋转。并且，支承部件73通过旋转轴72的间歇的旋转而将各刀具保持部74选择性地定位于其移动路径上的预先设定的规定的交接位置744。

(刀具装卸单元)

图6是示出图3所示的刀具更换单元的刀具装卸单元的结构例的立体图。图7是示出图6所示的刀具装卸单元的刀具卡盘的结构例的立体图。图8是示出图6所示的刀具装卸单元的螺母保持器的结构例的立体图。

如图6所示，刀具装卸单元80具有：单元主体81、刀具卡盘82、螺母保持器83以及将单元主体81支承为移动自如的移动单元84。在第一实施方式中，刀具装卸单元80具有两个刀具卡盘82且具有一个螺母保持器83。

刀具卡盘82和螺母保持器83安装于单元主体81上，并且它们的作为中心的轴心821、831相互隔开间隔而平行地配置。在第一实施方式中，刀具卡盘82的轴心821和螺母保持器83的轴心831配置成与Y轴方向平行。

刀具卡盘82对切削刀具21进行保持。如图7所示，刀具卡盘82具有：壳体822，其固定于单元主体81且外观形成为圆筒状；圆盘状的支承基台824，其借助臂823而安装于壳体822的前端；以及爪825，其安装于支承基台824上。

在支承基台824的与所对应的刀具贮存器70的刀具保持部74对置的端面的外缘上，沿周向隔开间隔而配设有多个爪825。在第一实施方式中，在支承基台824的端面的外缘上沿周向等间隔地设置有三个爪825。多个爪825设置成通过设置于支承基台824内等的未图示的驱动机构而在端面的径向上移动自如，通过相互靠近而对切削刀具21的圆形基台212的外周面进行把持，通过相互远离而解除切削刀具21的把持。爪825由导电性的材料(在第一实施方式中为金属)构成。多个爪825是对切削刀具21进行保持的导电性的保持部。

螺母保持器83将紧固螺母27相对于轮毂部242装卸。如图8所示，螺母保持器83具有：壳体832，其固定于单元主体81且外观形成为圆筒状；主轴833，其收纳于壳体832中，绕与Y轴方向平行的轴心831旋转；圆盘状的支承基台834，其固定于主轴833的一端；以及爪835，其安装于支承基台834上。

主轴833的一端从壳体832朝向所对应的刀具贮存器70突出。主轴833的另一端与用于使主轴833绕轴心旋转的未图示的电动机连结。

在支承基台834的与所对应的刀具贮存器70的刀具保持部74对置的端面上，沿周向隔开间隔而配置有多个爪835。在第一实施方式中，在支承基台834的端面上沿周向等间隔地设置有四个爪835。多个爪835设置成通过设置于支承基台834内等的未图示的驱动机构而在端面的径向上移动自如，通过相互靠近而对紧固螺母27的外周面进行把持，通过相互远离而解除紧固螺母27的把持。爪835由导电性的材料(在第一实施方式中为金属)构成。多个爪835是对紧固螺母27进行保持的导电性的保持部。

移动单元84使单元主体81即刀具卡盘82和螺母保持器83沿着X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。另外，移动单元84使一对刀具卡盘82移动至能够相对于分别对应的刀具贮存器70的处于交接位置744的刀具保持部74装卸切削刀具21的位置以及能够相对于装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242装卸切削刀具21的位置。另外，移动单元84使螺母保持器83移动至能够相对于装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242装卸紧固螺母27的位置。另外，移动单元84至少由一个滚珠丝杠、电动机以及导轨构成。

另外，刀具更换单元7具有未图示的更换单元侧位置检测单元，该更换单元侧位置检测单元至少对各刀具卡盘82、82和螺母保持器83的轴心的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行检测，并且对各刀具卡盘82、82的爪825的与切削刀具21的圆形基台212的端面接触的平坦面827和螺母保持器83的爪835的Y轴方向的位置进行检测。

(导通位置检测单元)

另外，刀具更换单元7的刀具装卸单元80分别具有图9所示的导通位置检测单元90，该导通位置检测单元90对上述的定位于装卸位置的各切削单元20的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置、Z轴方向的位置以及轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置进行检测。另外，图9是示出图6所示的刀具装卸单元的导通位置检测单元的结构例的图。

如图9所示，导通位置检测单元90具有未图示的电源、导通检测单元92以及切换开关93。电源将直流电压(电力)经由所对应的切削单元20的主轴23而提供至安装座24和两个刀具卡盘82中的任意的爪825。切换开关93在两个刀具卡盘82的爪825之间切换电源提供电力的目的地。导通检测单元92检测当被电源提供了电力的刀具卡盘82与主轴23的安装座24接触时所流通的电流，将表示已检测到电流的信号输出至控制单元100。

导通位置检测单元90通过导通检测单元92来检测当被电源提供了电力的刀具卡盘82的爪825与主轴23的安装座24接触时所流通的电流，从而能够对装卸位置的切削单元20的安装座24的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置、安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置进行检测。

另外，在第一实施方式中，导通位置检测单元90具有切换开关93，使两个刀具卡盘82这双方的爪825与安装座24接触从而能够检测安装座24的上述的位置，但在本发明中，也可以不设置切换开关93而使被电源提供电力的任意一方的刀具卡盘82的爪825与安装座24接触从而能够检测安装座24的上述的位置。另外，在本发明中，也可以是从未图示的电源提供电力，导通位置检测单元90使螺母保持器83的爪835与安装座24接触从而能够检测安装座24的上述的位置。

控制单元100对刀具更换单元7的各单元进行控制，使刀具更换单元7实施切削刀具21相对于切削单元20的装卸动作。另外，控制单元100根据刀具更换单元7的导通位置检测单元90的导通检测单元92的检测结果而检测爪825、835与轮毂部242的导通。另外，控制单元100分别对切削装置1的上述的各单元进行控制而使切削装置1实施对于被加工物200的加工动作。另外，控制单元100是计算机，控制单元100具有：运算处理装置，其具有CPU(central processing unit，中央处理器)那样的微处理器；存储装置，其具有ROM(readonly memory，只读存储器)或RAM(random access memory，随机存取存储器)那样的存储器；以及输入输出接口装置。控制单元100的运算处理装置按照存储于存储装置的计算机程序而实施运算处理，将用于控制切削装置1和刀具更换单元7的控制信号经由输入输出接口装置而输出至切削装置1和刀具更换单元7的上述的各单元。

控制单元100与由显示加工动作的状态或图像等的液晶显示装置等构成的显示单元101(图1所示)以及操作者在登记加工内容信息等时使用的输入单元连接。输入单元由设置于显示单元101的触摸面板和键盘等外部输入装置中的至少一个构成。

另外，如图1等所示，控制单元100具有计算部102和装卸控制部103。计算部102对移动单元84进行控制而使刀具卡盘82的爪825与安装座24的至少三个点接触，根据导通检测单元92检测到导通时的各位置检测单元所检测的结果，计算出安装座24的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置。另外，计算部102对移动单元84进行控制而使刀具卡盘82的爪825与轮毂部242的前端面247的至少一个点接触，根据导通检测单元92检测到导通时的各位置检测单元所检测的结果，计算出安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。

装卸控制部103使计算部102所计算的安装座24的轴心246与刀具卡盘82的轴心821对齐在成为同轴的位置而进行切削刀具21相对于切削单元20的轮毂部242的装卸。另外，装卸控制部103按照计算部102所计算的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置而进行切削刀具21相对于切削单元20的轮毂部242的装卸。

计算部102和装卸控制部103的功能通过运算处理装置按照存储于控制单元100的存储装置的计算机程序实施运算处理而实现。另外，控制单元100的存储装置存储有各刀具贮存器70的处于交接位置744的刀具保持部74的轴心745的X轴方向的位置和Z轴方向的位置，并且存储有各刀具贮存器70的交接位置744的刀具保持部74的刀具嵌合部741的Y轴方向的位置。另外，控制单元100的存储装置存储有定位于装卸位置的各切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置，并且存储有定位于装卸位置的各切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。

(切削装置的加工动作)

本说明书对上述结构的切削装置1的加工动作进行说明。在加工动作中，操作者将加工内容信息登记在控制单元100中，将切削加工前的被加工物200收纳于盒61中，将盒61设置于盒升降机60的上表面上。另外，在加工动作中，操作者将切削刀具21安装于刀具更换单元7的各刀具贮存器70的刀具保持部74上。

然后，在操作者指示加工动作的开始的情况下，切削装置1开始加工动作。当切削装置1开始加工动作时，控制单元100通过搬送单元将被加工物200从盒61内搬送至搬入搬出区域64的卡盘工作台10上，隔着粘接带206而将背面204侧吸引保持于卡盘工作台10的保持面11上，并且通过夹持部12对环状框架205进行夹持。

切削装置1的控制单元100通过X轴移动单元使卡盘工作台10朝向加工区域63移动，通过拍摄单元30对被加工物200进行拍摄，根据拍摄单元30进行拍摄而得的图像来执行对准。切削装置1的控制单元100一边使被加工物200和切削单元20沿着分割预定线202相对地移动一边使切削刀具21切入至各分割预定线202而将被加工物200分割成各个器件203。切削装置1的控制单元100在将分割成各个器件203的被加工物200通过清洗单元62进行了清洗之后，通过搬送单元收纳于盒61中。切削装置1的控制单元100通过切削单元20等依次对收纳于盒61内的被加工物200进行切削加工，当盒61内的所有被加工物200的切削加工完成时，加工动作结束。

(切削刀具的装卸动作)

接着，本说明书对上述结构的切削装置1的刀具更换单元7的切削刀具21的装卸动作进行说明。在第一实施方式中，当在切削装置1的加工动作中由控制单元100判定为至少一方的切削单元20的切削刀具21处于刀具更换时机时，实施切削刀具21的装卸动作。刀具更换时机是指对各切削单元20的切削刀具21进行更换的时机。刀具更换时机例如是每当对预先设定的数量的被加工物200进行切削时、所测量的切削刀具21的外径低于事前设定的数值时等，刀具更换时机作为加工内容信息的一部分而登记在控制单元100中。另外，本发明的刀具更换时机可以是正在对一张被加工物200进行加工的中途，也可以是在连续地对多个被加工物200进行加工时更换被加工物200的时机。

切削装置1的刀具更换单元7的切削刀具21的装卸动作是将切削单元20的切削刀具21取下并将刀具贮存器70所保持的切削刀具21安装于切削单元20的动作。即，切削刀具21的装卸动作是对刀具贮存器70所保持的切削刀具21和安装于切削单元20的切削刀具21进行更换的动作。

在切削刀具21的装卸动作中，控制单元100的装卸控制部103使刀具更换时机的切削单元20的主轴23的旋转停止，对移动单元84进行控制而将刀具更换时机的切削单元20定位于装卸位置。另外，在切削刀具21的装卸动作中，装卸控制部103对与刀具更换时机的切削单元20对应的刀具贮存器70的电动机75进行控制而将要向刀具更换时机的切削单元20安装的切削刀具21定位于交接位置744。

在切削刀具21的装卸动作中，装卸控制部103根据存储于存储装置的装卸位置的切削单元20的安装座24的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置、装卸位置的切削单元20的安装座24的前端面247的Y轴方向的位置、以及各位置检测单元的检测结果，对刀具装卸单元80的移动单元84的动作进行控制。

在切削刀具21的装卸动作中，装卸控制部103对移动单元84进行控制而将一方的刀具卡盘82定位于能够利用一方的刀具卡盘82的爪825对刀具贮存器70的交接位置744的刀具保持部74所保持的切削刀具21进行把持的位置。装卸控制部103对一方的刀具卡盘82进行控制而利用爪825对刀具贮存器70的交接位置744的刀具保持部74所保持的切削刀具21进行把持。

装卸控制部103对移动单元84进行控制而使刀具装卸单元80朝向装卸位置的切削单元20移动，将螺母保持器83定位于能够利用螺母保持器83的爪835对装卸位置的切削单元20的紧固螺母27进行把持的位置。装卸控制部103对螺母保持器83进行控制而利用爪835对紧固螺母27进行把持，使螺母保持器83的主轴833在紧固螺母27脱离外螺纹245的方向上绕轴心831旋转。装卸控制部103对螺母保持器83进行控制而使主轴833旋转直至紧固螺母27脱离外螺纹245为止，然后停止主轴833的旋转。装卸控制部103对移动单元84进行控制而使另一方的刀具卡盘82朝向装卸位置的切削单元20移动，将另一方的刀具卡盘82定位于能够利用另一方的刀具卡盘82的爪825对安装于紧固螺母27已取下的切削单元20的切削刀具21进行把持的位置。

装卸控制部103对另一方的刀具卡盘82进行控制而利用爪825对紧固螺母27已取下的切削单元20的切削刀具21进行把持。装卸控制部103对移动单元84进行控制而使另一方的刀具卡盘82所把持的切削刀具21沿着Y轴方向远离紧固螺母27已取下的切削单元20的安装座24，将紧固螺母27已取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242从另一方的刀具卡盘82所把持的切削刀具21的插入口211内拔出。

装卸控制部103对移动单元84进行控制而使一方的刀具卡盘82朝向紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20移动，将一方的刀具卡盘82定位于紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20的安装座24和所把持的切削刀具21在Y轴方向上隔开间隔而并列的位置。此时，装卸控制部103将一方的刀具卡盘82的轴心821与紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20的安装座24的轴心246定位于成为同轴的位置即同一直线上。

装卸控制部103对移动单元84进行控制而使一方的刀具卡盘82沿着Y轴方向靠近紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20，将紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242插入至一方的刀具卡盘82所把持的切削刀具21的插入口211内。装卸控制部103对移动单元84进行控制而将一方的刀具卡盘82定位于一方的刀具卡盘82所把持的切削刀具21的圆形基台212与安装座24的支承凸缘部243的外缘部244接触的位置，解除一方的刀具卡盘82的爪825对切削刀具21的把持。

装卸控制部103对移动单元84进行控制而使一方的刀具卡盘82远离安装有切削刀具21的切削单元20的安装座24的轮毂部242，将螺母保持器83定位于能够使螺母保持器83所把持的螺母保持器83与安装有切削刀具21的切削单元20的安装座24的轮毂部242的外螺纹245螺合的位置。装卸控制部103对螺母保持器83进行控制，在保持利用爪835把持紧固螺母27的状态下使螺母保持器83的主轴833在将紧固螺母27安装于外螺纹245的方向上绕轴心831旋转。装卸控制部103使螺母保持器83的主轴833旋转直至将紧固螺母27安装于外螺纹245为止，然后停止主轴833的旋转，解除螺母保持器83的爪835对紧固螺母27的把持。

装卸控制部103对移动单元84进行控制而使刀具装卸单元80朝向刀具贮存器70移动，将另一方的刀具卡盘82定位于交接位置744的刀具保持部74和所把持的切削刀具21在Y轴方向上隔开间隔而并列的位置。此时，装卸控制部103将另一方的刀具卡盘82的轴心821与交接位置744的刀具保持部74的刀具嵌合部741的轴心745定位于成为同轴的位置即同一直线上。

装卸控制部103对移动单元84进行控制而使另一方的刀具卡盘82沿着Y轴方向靠近交接位置744的刀具保持部74，将刀具嵌合部741插入至另一方的刀具卡盘82所把持的切削刀具21的插入口211内。装卸控制部103对移动单元84进行控制而将另一方的刀具卡盘82定位于另一方的刀具卡盘82所把持的切削刀具21的圆形基台212与交接位置744的刀具保持部74接触的位置，解除另一方的刀具卡盘82的爪825对切削刀具21的把持。

装卸控制部103对移动单元84进行控制而使刀具装卸单元80移动至待机位置后，结束切削刀具21的装卸动作。这样，控制单元100的装卸控制部103使安装座24的轮毂部242的轴心246和刀具卡盘82、82的轴心821、821对齐而进行相对于切削刀具21的安装座24的装卸。

(安装座的位置计算动作)

接着，本说明书对上述结构的切削装置1的刀具更换单元7的安装座24的轮毂部242的位置计算动作进行说明。在第一实施方式中，当控制单元100判定为处于至少一方的切削单元20的安装座24的轮毂部242的位置计算时机时，实施安装座24的位置计算动作。位置计算时机是指对各切削单元20的装卸位置处的安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置、Z轴方向的位置以及轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置进行计算的时机。位置计算时机例如是每当对预先设定的数量的被加工物200进行切削时，优选在即将更换各切削刀具21之前，该位置计算时机作为加工内容信息的一部分登记在控制单元100中。另外，在本发明中，安装座的位置计算动作可以由操作者对输入单元进行控制等而在任意的时机实施。

首先，在安装座的位置计算动作中，控制单元100的计算部102实施装卸位置的切削单元20的安装座24的轴心246的位置计算动作。图10是示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面接触的状态的立体图。图11是示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面接触的状态的其他立体图。图12是示意性示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面在第一接触点接触的状态的图。图13是示意性示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面在第二接触点接触的状态的图。图14是示意性示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的外周面在第三接触点接触的状态的图。

控制单元100的计算部102在安装座24的轴心246的位置计算动作中，使位置计算时机的切削单元20的主轴23的旋转停止，对移动单元84进行控制而将位置计算时机的切削单元20定位于装卸位置。控制单元100的计算部102在安装座24的轴心246的位置计算动作中首先与切削刀具21的装卸动作同样地，将紧固螺母27和切削刀具21从位置计算时机的切削单元20取下，如图10和图11所示，使从电源提供了电力的刀具卡盘82的爪825与装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242接触，对装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算。

另外，计算部102在安装座24的位置计算动作中，根据存储于存储装置的装卸位置的切削单元20的安装座24的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置、装卸位置的切削单元20的安装座24的前端面247的Y轴方向的位置、以及各位置检测单元的检测结果，对刀具装卸单元80的移动单元84的动作进行控制。

在对装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算时，计算部102对移动单元84进行控制而使刀具装卸单元80移动，在使未对切削刀具21进行把持的任意一方的刀具卡盘82的爪825相互分开的状态下，将爪825定位于接近的位置，以便能够利用微调整使紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242的外周面与刀具卡盘82接触。计算部102在从电源对上述任意一方的刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使任意一方的刀具卡盘82向与轴心821垂直的第一方向111移动。在第一实施方式中，第一方向111是沿着Z轴方向朝向上方的方向，但在本发明中，不限于该方向。

于是，如图12所示，爪825与轮毂部242的外周面在第一接触点121接触，计算部102根据导通检测单元92的检测结果而识别爪825与轮毂部242的外周面在第一接触点121接触，停止移动单元84的刀具装卸单元80的移动。计算部102根据各位置检测单元的检测结果，对爪825与轮毂部242的外周面在第一接触点121接触时的轴心821(以下用标号821-1表示)的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算并暂时存储于存储装置。另外，图12、图13、图14用实线的圆示意性示出轮毂部242的外周面，用双点划线的圆示意性示出多个爪825的内接圆。

计算部102在从电源对上述任意一方的刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使任意一方的刀具卡盘82向与轴心821垂直且与第一方向111不同的第二方向112移动。在第一实施方式中，第二方向112是沿着Z轴方向朝向下方的方向，但在本发明中，不限于该方向。

于是，如图13所示，爪825与轮毂部242的外周面在与第一接触点121不同的位置的第二接触点122接触，计算部102根据导通检测单元92的检测结果而识别爪825与轮毂部242的外周面在第二接触点122接触，停止移动单元84的刀具装卸单元80的移动。计算部102根据各位置检测单元的检测结果，对爪825与轮毂部242的外周面在第二接触点122接触时的轴心821(以下用标号821-2表示)的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算并暂时存储于存储装置。

计算部102在从电源对上述任意一方的刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使任意一方的刀具卡盘82向与轴心821垂直且与第一方向111和第二方向112这双方不同的第三方向113移动。在第一实施方式中，第三方向113是与X轴方向平行的方向，但在本发明中，不限于该方向。

于是，如图14所示，爪825与轮毂部242的外周面在第三接触点123接触，计算部102根据导通检测单元92的检测结果而识别爪825与轮毂部242的外周面在第三接触点123接触，停止移动单元84的刀具装卸单元80的移动。另外，第三接触点123是与第一接触点121和第二接触点122这双方不同的位置。计算部102根据各位置检测单元的检测结果，对爪825与轮毂部242的外周面在第三接触点123接触时的轴心821(以下用标号821-3表示)的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算并暂时存储于存储装置。

计算部102根据轴心821-1、821-2、821-3的各个X轴方向的位置和Z轴方向的位置，将通过这些轴心821-1、821-2、821-3的圆的中心的X轴方向的位置和Z轴方向的位置作为切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算，作为新的切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置存储于存储装置。

这样，计算部102在安装座24的轴心的位置计算动作中，如图13、图14、图15所示那样利用爪825与安装座24的轮毂部242的外周面的三个点121、122、123接触，根据导通检测单元92检测到导通的坐标即轴心821-1、821-2、821-3的X轴方向的位置和Z轴方向的位置，计算出安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置。另外，在第一实施方式中，计算部102在安装座24的轴心的位置计算动作中，利用爪825与安装座24的轮毂部242的外周面的三个点121、122、123接触，但在本发明中，只要利用爪825与安装座24的轮毂部242的外周面的至少三个点121、122、123接触即可。

在第一实施方式中，接着，在安装座的位置计算动作中，控制单元100的计算部102实施装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作。图15是示出在图3所示的刀具更换单元的安装座的前端面的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与轮毂部的前端面接触的状态的立体图。图16是示意性示出根据通过图3所示的刀具更换单元的安装座的位置计算动作所计算的安装座的轴心的位置而进行装卸动作时的刀具卡盘的爪与轮毂部的位置关系的图。

控制单元100的计算部102在安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，对移动单元84进行控制而使刀具装卸单元80移动，将上述任意一方的刀具卡盘82定位于使爪825的平坦面827与紧固螺母27和切削刀具21已被取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247在Y轴方向上并列的位置。计算部102在使上述任意一方的刀具卡盘82的爪825相互分开且从电源提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使任意一方的刀具卡盘82沿着Y轴方向靠近紧固螺母27和切削刀具21已被取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247。

于是，如图15所示，爪825的平坦面827与轮毂部242的前端面247接触，计算部102根据导通检测单元92的检测结果而识别爪825的平坦面827与轮毂部242的前端面247接触，停止移动单元84的刀具装卸单元80的移动。计算部102根据各位置检测单元的检测结果，计算出爪825的平坦面827与轮毂部242的前端面247接触时的平坦面827的Y轴方向的位置，作为新的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置存储于存储装置。

这样，计算部102在安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，使爪825与安装座24的轮毂部242的前端面247的一个点接触，根据导通检测单元92检测到导通的坐标即平坦面827的Y轴方向的位置，计算出安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。另外，在第一实施方式中，计算部102在安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，使爪825与安装座24的轮毂部242的前端面的一个点接触，但在本发明中，只要使爪825与安装座24的轮毂部242的前端面247的至少一个点接触即可。并且，控制单元100的装卸控制部103对刀具装卸单元80进行控制，根据所计算的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置、轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置，如图16所示那样使刀具卡盘82的轴心821与安装座24的轴心246对齐，进行切削刀具21的装卸。另外，图16用实线的圆示意性示出轮毂部242的外周面，用双点划线的圆示意性示出多个爪825的内接圆。

第一实施方式的刀具更换单元7经由刀具卡盘82的爪825和主轴23而从电源对安装座24提供电力，根据导通检测单元92的检测结果，能够容易地把握爪825与安装座24接触的位置。其结果是，第一实施方式的刀具更换单元7能够容易地求出安装切削刀具21的安装座24的位置。

另外，第一实施方式的刀具更换单元7使刀具卡盘82的爪825与装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的外周面的至少三个点121、122、123接触，因此能够容易地求出装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置。

另外，第一实施方式的刀具更换单元7使刀具卡盘82的爪825与装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247的至少一个点接触，因此能够容易地求出装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。

[变形例]

根据附图，对本发明的第一实施方式的变形例的刀具更换单元进行说明。图17是示出在第一实施方式的变形例的刀具更换单元的安装座的位置计算动作的安装座的前端面的位置计算动作中使刀具卡盘的爪与安装座的支承凸缘部接触的状态的侧视图。另外，图17中，对与第一实施方式相同的部分标记相同的标号并省略了说明。

第一实施方式的变形例的刀具更换单元7中，安装座24的位置计算动作的安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作与第一实施方式不同，除此以外，与第一实施方式相同。第一实施方式的变形例的刀具更换单元7在安装座24的位置计算动作的安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，如图17所示，使刀具卡盘82的爪825的平坦面827与装卸位置的切削单元20的安装座24的支承凸缘部243的前端即外缘部244接触，计算支承凸缘部243的外缘部244的Y轴方向的位置，计算轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。

第一实施方式的变形例的刀具更换单元7与第一实施方式同样地，经由刀具卡盘82的爪825和主轴23而从电源对安装座24提供电力，根据导通检测单元92的检测结果，能够容易地把握爪825与安装座24接触的位置。其结果是，第一实施方式的变形例的刀具更换单元7与第一实施方式同样地，能够容易地求出安装切削刀具21的安装座24的位置。另外，本发明也可以与第一实施方式和变形例同样地使螺母保持器83的爪835与安装座24接触而计算出安装座24的上述的位置。

[第二实施方式]

根据附图，对本发明的第二实施方式的刀具更换单元进行说明。图18是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的位置计算动作中利用刀具卡盘的爪对导电性的治具进行保持的状态的立体图。图19是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中将轮毂部插入至治具的开口内的状态的立体图。图20是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中将轮毂部插入至治具的开口内的状态的其他立体图。图21是示意性示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使治具的开口与轮毂部的外周面在第一接触点接触的状态的图。图22是示意性示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使治具的开口与轮毂部的外周面在第二接触点接触的状态的图。图23是示意性示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的轴心的位置计算动作中使治具的开口与轮毂部的外周面在第三接触点接触的状态的图。图24是示出在第二实施方式的刀具更换单元的安装座的前端面的位置计算动作中使治具与轮毂部的前端面接触的状态的立体图。另外，图18至图24中，对与第一实施方式相同的部分标记相同的标号并省略了说明。

第二实施方式的刀具更换单元7在安装座24的位置计算动作中，如图18所示，刀具卡盘82的爪825对导电性的治具300进行保持，使治具300与轮毂部242的外周面和前端面247接触，除此以外，与第一实施方式相同。

第二实施方式的刀具更换单元7在安装座24的位置计算动作中，如图18所示，利用未对从切削单元20取下的切削刀具21进行把持的一方的刀具卡盘82对治具300进行保持。另外，治具300由导电性的材料(在第二实施方式中为金属)构成，形成为在中央形成有开口301的圆环状。开口301的内径大于轮毂部242的外径。

在第二实施方式中，控制单元100的计算部102在装卸位置的切削单元20的安装座24的轴心246的位置计算动作中，计算部102对移动单元84进行控制而使刀具装卸单元80移动，将把持着治具300的刀具卡盘82定位于与紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242在Y轴方向上并列的位置。此时，计算部102根据存储于存储装置的装卸位置的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置而将切削单元20和刀具卡盘82定位于成为同轴的位置。计算部102在从电源对把持着治具300的刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使把持着治具300的刀具卡盘82沿着Y轴方向靠近切削单元20，如图19所示，将轮毂部242插入至治具300的开口301内，在安装座24与治具300隔开间隔而非接触的位置使刀具卡盘82停止。

计算部102在从电源对把持着治具300的刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制，如图20所示，与第一实施方式同样地，使把持着治具300的刀具卡盘82依次向与轴心821垂直的第一方向111、第二方向112以及第三方向113移动。

当移动单元84使刀具卡盘82向第一方向111移动时，如图21所示，治具300的开口301与轮毂部242的外周面在第一接触点121接触，计算部102与第一实施方式同样地，对治具300的开口301与轮毂部242的外周面在第一接触点121接触时的轴心821-1的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算并暂时存储于存储装置。另外，图21、图22、图23中，用实线的圆示意性示出轮毂部242的外周面，用双点划线的圆示意性示出治具300的外形。

计算部102在从电源对把持着治具300的刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使把持着治具300的刀具卡盘82向第二方向112移动。于是，如图22所示，治具300的开口301与轮毂部242的外周面在第二接触点122接触，计算部102与第一实施方式同样地，对治具300的开口301与轮毂部242的外周面在第二接触点122接触时的轴心821-2的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算并暂时存储于存储装置。

计算部102在从电源对把持着治具300的刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使把持着治具300的刀具卡盘82向第三方向113移动。于是，如图23所示，治具300的开口301与轮毂部242的外周面在第三接触点123接触，计算部102与第一实施方式同样地，对治具300的开口301与轮毂部242的外周面在第三接触点123接触时的轴心821-3的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算并暂时存储于存储装置。

计算部102与第一实施方式同样地将轴心821-1、821-2、821-3的中心的X轴方向的位置和Z轴方向的位置作为切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置进行计算，作为新的切削单元20的安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置存储于存储装置。这样，如图24、图25、图26所示，计算部102在安装座24的轴心246的位置计算动作中，利用治具300与安装座24的轮毂部242的外周面的三个点121、122、123接触，根据导通检测单元92检测到导通的坐标即轴心821-1、821-2、821-3的X轴方向的位置和Z轴方向的位置，计算出安装座24的轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置。另外，在第二实施方式中，计算部102在安装座24的轴心246的位置计算动作中，利用治具300与安装座24的轮毂部242的外周面的三个点121、122、123接触，但在本发明中，只要利用治具300与安装座24的轮毂部242的外周面的至少三个点接触即可。

在第二实施方式中，控制单元100的计算部102在装卸位置的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，对移动单元84进行控制而使刀具装卸单元80移动，将把持着治具300的刀具卡盘82定位于治具300与紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247在Y轴方向上并列的位置。

计算部102在从电源对刀具卡盘82的爪825提供了电力的状态下，对移动单元84进行控制而使把持着治具300的刀具卡盘82沿着Y轴方向靠近紧固螺母27和切削刀具21已取下的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247。

于是，如图24所示，治具300与轮毂部242的前端面247接触，计算部102与第一实施方式同样地，计算出新的切削单元20的安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置并存储于存储装置。这样，计算部102在安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，使治具300与安装座24的轮毂部242的前端面247的一个点接触，根据导通检测单元92检测到导通的坐标即Y轴方向的位置，计算出安装座24的轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。

另外，在第二实施方式中，计算部102在安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，使治具300与安装座24的轮毂部242的前端面的一个点接触，但在本发明中，只要使治具300与安装座24的轮毂部242的前端面247的至少一个点接触即可。并且，控制单元100的装卸控制部103对刀具装卸单元80进行控制，根据所计算的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置、轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置而使刀具卡盘82的轴心821与安装座24的轴心246对齐，进行切削刀具21的装卸。

第二实施方式的刀具更换单元7经由治具300、刀具卡盘82的爪825以及主轴23而从电源对安装座24提供电力，根据导通检测单元92的检测结果，能够容易地把握利用爪825进行把持的治具300与安装座24接触的位置。其结果是，第二实施方式的刀具更换单元7能够容易地求出安装切削刀具21的安装座24的位置。

[第一变形例]

根据附图，对本发明的第二实施方式的第一变形例的刀具更换单元进行说明。图25是示出在第二实施方式的第一变形例的刀具更换单元的安装座的前端面的位置计算动作中使利用刀具卡盘进行把持的治具与安装座的支承凸缘部接触的状态的侧视图。另外，图25中，对与第二实施方式相同的部分标记相同的标号并省略了说明。

第二实施方式的第一变形例的刀具更换单元7中，安装座24的位置计算动作的安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作与第二实施方式不同，除此以外，与第二实施方式相同。第二实施方式的变形例的刀具更换单元7在安装座24的位置计算动作的安装座24的轮毂部242的前端面247的位置计算动作中，如图25所示，使利用刀具卡盘82的爪825进行把持的治具300与装卸位置的切削单元20的安装座24的支承凸缘部243的外缘部244接触，计算支承凸缘部243的外缘部244的Y轴方向的位置，计算轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。

第二实施方式的第一变形例的刀具更换单元7与第二实施方式同样地经由治具300、刀具卡盘82的爪825以及主轴23而从电源对安装座24提供电力，根据导通检测单元92的检测结果，能够容易地把握利用爪825进行把持的治具300与安装座24接触的位置。其结果是，第二实施方式的第一变形例的刀具更换单元7与第一实施方式同样地，能够容易地求出安装切削刀具21的安装座24的位置。

[第二变形例]

根据附图，对本发明的第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元进行说明。图26是示出第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的刀具装卸单元的位置检测单元的结构例的图。图27是具有第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的切削装置的安装座的侧视图。图28是具有第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的切削装置的切削刀具的侧视图。图29是示出将具有第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元的切削装置的安装座的轮毂部插入至切削刀具的插入口内的状态的侧视图。另外，图26、图27、图28以及图29中，对与第二实施方式相同的部分标记相同的标号并省略了说明。

第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元7如图26所示那样利用刀具卡盘82对作为治具300的切削刀具21进行把持而实施安装座24的位置检测动作，并且如图27所示那样使安装座24的轮毂部242的外螺纹245的外径245-1形成得比轮毂部242的一个端部的外径242-1小，除了上述不同以外，与第二实施方式相同。另外，图26中，仅示出一个刀具卡盘82，省略了切换开关93。

另外，在第二实施方式的第二变形例中，图28所示的切削刀具21的插入口211的内径与安装座24的轮毂部242的一个端部的外径242-1大致相等且大于轮毂部242的外螺纹245的外径245-1。在第二实施方式的第二变形例中，在安装座24的位置检测动作的安装座24的轮毂部242的轴心246的位置检测动作中，如图29所示，在按照不与插入口211的内周面接触的方式将安装座24的轮毂部242的外螺纹245插入至切削刀具21的插入口211内之后，与第二实施方式同样地，使切削刀具21依次向第一方向111、第二方向112以及第三方向113移动，计算出轮毂部242的轴心246的X轴方向的位置和Z轴方向的位置。

另外，在第二实施方式的第二变形例中，在安装座24的位置检测动作的安装座24的轮毂部242的前端面247的位置检测动作中，使切削刀具21的圆形基台212等与轮毂部242的前端面247或支承凸缘部243的外缘部244接触，计算出轮毂部242的前端面247的Y轴方向的位置。

第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元7与第二实施方式同样地，经由切削刀具21、刀具卡盘82的爪825以及主轴23而从未图示的电源对安装座24提供电力，根据导通检测单元92的检测结果，能够容易地把握利用爪825进行把持的切削刀具21与安装座24接触的位置。其结果是，第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元7与第一实施方式同样地，能够容易地求出安装切削刀具21的安装座24的位置。

另外，第二实施方式的第二变形例的刀具更换单元7使利用爪825进行把持的切削刀具21与安装座24接触而求出安装座24的位置，因此无需使用专用的治具而能够求出安装座24的位置，在切削刀具21的装卸动作中也能够求出安装座24的位置。另外，本发明也可以与第二实施方式、第一变形例和第二变形例同样地使螺母保持器83的爪835所保持的治具300与安装座24接触，计算出安装座24的上述的位置。

[变形例]

根据附图，对本发明的第一实施方式和第二实施方式的变形例的刀具更换单元进行说明。图30是示出第一实施方式和第二实施方式的变形例的刀具更换单元的刀具装卸单元的刀具卡盘的结构例的立体图。另外，图30中，对与第一实施方式和第二实施方式相同的部分标记相同的标号并省略了说明。

变形例的刀具更换单元7中，刀具卡盘82的结构不同，除此以外，与第一实施方式和第二实施方式相同。如图30所示，变形例的刀具更换单元7的刀具装卸单元80的刀具卡盘82在与支承基台824的刀具保持部74和切削单元20的安装座24对置的端面上设置有与吸引源连结的吸引槽828，并且设置有在相对于切削单元20装卸切削单元20时供轮毂部242进入的进入用孔829。吸引槽828和进入用孔829从端面凹陷而形成。

在变形例中，吸引槽828形成为圆环状，在与端面成为同轴的位置设置有两个。吸引槽828通过从吸引源作用的负压而将切削刀具21吸引保持于端面上。进入用孔829设置于端面的中心。

变形例的刀具更换单元7经由刀具卡盘82的爪825和主轴23而从电源对安装座24提供电力，因此与第一实施方式和第二实施方式同样地，能够容易地求出安装切削刀具21的安装座24的位置。

另外，本发明并不限于上述实施方式和变形例。即，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。

Claims (5)

1.一种刀具更换单元，其将切削刀具相对于安装座的沿轴心方向延伸的轮毂部进行装卸，该切削刀具包含中央具有插入口的圆形基台以及配置于该圆形基台的外周缘的切刃，该安装座固定在加工装置的主轴前端，

其中，

该刀具更换单元具有：

导电性的保持部，其对该切削刀具进行保持；

移动单元，其使该刀具更换单元移动；以及

控制单元，其对该移动单元进行控制，并且检测该保持部与该轮毂部的导通，

该控制单元包含：

计算部，其对该移动单元进行控制而使该保持部与该安装座的至少三个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该安装座的中心；以及

装卸控制部，其使该保持部的中心与该计算部所计算的该安装座的中心对齐而进行该切削刀具的装卸。

2.根据权利要求1所述的刀具更换单元，其中，

该安装座还具有支承凸缘，该支承凸缘从该轮毂部的轴向后端沿径向突出，对该切削刀具进行支承，

关于该控制单元，当使该主轴的轴心方向为Y轴方向时，

所述计算部使该保持部与该轮毂部或该支承凸缘的前端的至少一个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该轮毂部的该Y轴方向的坐标，

该装卸控制部按照该计算部所计算的该轮毂部的该Y轴方向的坐标而进行该切削刀具的装卸。

3.一种刀具更换单元，其将切削刀具相对于安装座的沿轴心方向延伸的轮毂部进行装卸，该切削刀具包含中央具有插入口的圆形基台以及配置于该圆形基台的外周缘的切刃，该安装座固定在加工装置的主轴前端，

其中，

该刀具更换单元具有：

导电性的保持部，其对具有比该轮毂部大的开口的导电性的治具进行保持；

移动单元，其使该刀具更换单元移动；以及

控制单元，其对该移动单元进行控制，并且检测该保持部与该轮毂部的导通，

该控制单元包含：

计算部，其对该移动单元进行控制而使该保持部所保持的该治具与该安装座的至少三个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该安装座的中心；以及

装卸控制部，其使该保持部的中心与该计算部所计算的该安装座的中心对齐而进行该切削刀具的装卸。

4.根据权利要求3所述的刀具更换单元，其中，

该安装座还具有支承凸缘，该支承凸缘从该轮毂部的轴向后端沿径向突出，对该切削刀具进行支承，

关于该控制单元，当使该主轴的轴心方向为Y轴方向时，

该计算部使该治具与该轮毂部或该支承凸缘的前端的至少一个点接触，根据检测到导通的坐标而计算该轮毂部的该Y轴方向的坐标，

该装卸控制部按照该计算部所计算的该轮毂部的该Y轴方向的坐标而进行该切削刀具的装卸。

5.根据权利要求3或4所述的刀具更换单元，其中，

该治具是该切削刀具。

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