CN111745220A

CN111745220A - 线锯机

Info

Publication number: CN111745220A
Application number: CN202010196784.5A
Authority: CN
Inventors: 佐佐木久雄; 村井史朗; 河津知之; 中村哲也
Original assignee: Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2040-03-19
Also published as: CN111745220B; JP2020163543A; JP7233154B2

Abstract

本发明公开了线锯机1，包括使工件W在通过线33切割工件W的加工位置P1和工件W的交换的工件交换位置P2之间移动的工件进给机构4。工件进给机构4包括：安装工件W的工件治具23，设在工件治具23的连杆46，自由转动地连结到连杆46的一端侧的第一臂部44，自由转动地连结到连杆46的另一侧的第二臂部45，和使第一臂部及第二臂部45的至少一者转动的驱动组件；第一臂部44和第二臂部45和连杆46构成连杆机构，连杆46和工件治具23即使在连杆机构位置发生改变的情况下也维持着垂直状态。本发明的线锯机，具有高工件进给精度。

Description

线锯机

技术领域

本发明涉及包括工件进给机构的线锯机。

背景技术

一般来说，用线对半导体材料或者磁性材料等的工件进行切割的线锯机，包括工件进给机构(工件支撑装置)，该工件支撑装置将工件搬送到进行工件的加工的加工位置和进行工件的装拆的工件交换位置(例如参照专利文献1)。

在专利文献1记载的线锯机的工件支撑装置中，包括设置在机台的旋转驱动组件、通过旋转驱动组件而转动的摆臂、和设置在摆臂的远端并保持工件的工件支架。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平7-237109号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1记载的线锯机的工件支撑装置中，通过摆臂使工件移动时，工件的姿势在安装位置/拆卸位置时的姿势和切割位置时的姿势下变化较大(180°)。因此，工件(晶片)在切割后向安装位置/拆卸位置移动中，有时会破裂。

因此，本发明的课题是提供一种线锯机，该线锯机能够解决所述问题点，在使工件移动到加工位置和工件交换位置时，以使工件的姿势不发生变化且不产生破裂的方式移动。

用于解决课题的手段

为了解决所述课题，本发明的线锯机包括工件进给机构，所述工件进给机构使工件在通过线切割工件的加工位置，和进行所述工件的交换的工件交换位置之间移动，其特征在于，所述工件进给机构包括：工件治具，安装所述工件；连杆，自由转动地设在所述工件治具上；第一臂部，自由转动地连结到所述连杆的一端侧；第二臂部，自由转动地连结到所述连杆的另一端侧；驱动组件，使所述第一臂部及所述第二臂部的至少一者转动；所述第一臂部、所述第二臂部和所述连杆构成连杆机构，所述连杆和所述工件治具即使在所述连杆机构发生位置变化的情况下，也维持着垂直状态。

另外，本发明的线锯机包括工件进给机构，所述工件进给机构使工件在通过线切割工件的加工位置，和进行所述工件的交换的工件交换位置之间移动，其特征在于，所述工件进给机构包括：驱动齿轮，被马达驱动旋转；第一从动齿轮及第二从动齿轮，通过所述驱动齿轮的旋转而被驱动；第一臂部，通过所述第一从动齿轮的旋转而转动；第二臂部，通过所述第二从动齿轮的旋转而转动；连杆，自由转动地连结所述第一臂部的远端部和所述第二臂部的远端部；工件治具，设置于所述连杆，安装所述工件；所述第一臂部、所述第二臂部和所述连杆构成连杆机构，所述连杆和所述工件治具即使在所述连杆机构发生位置变化的情况下，也维持着垂直状态。

发明效果

本发明提供一种线锯机，该线锯机能够在使工件在加工位置和工件交换位置之间移动时，以不改变工件的姿势且不产生破裂的方式使其移动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的线锯机的示意图，其中(a)是表示将工件配置到工件交换位置时的状态的主要部分概略立体图，(b)是表示将工件配置到工件加工位置时的状态的主要部分概略立体图。

图2是表示工件进给机构的主要部分概略放大侧视图。

图3是表示工件进给机构的主要部分概略放大主视图。

符号的说明

1、线锯机；2、夹持装置；3、加工装置；4、工件进给机构；23、工件治具；33、线；41、驱动齿轮；42、第一从动齿轮；43、第二从动齿轮；44、第一臂部；45、第二臂部；46、连杆；P1、加工位置；P2、工件交换位置；W、工件。

具体实施方式

参照图1～图3对本发明的实施方式的线锯机进行说明。

在本实施方式中，将图1所示的具有临时放置台11的方向作为前(F)，将临时放置台11的后方向作为后(B)，将竖直上方作为上(U)，将竖直下方作为下(D)，将图纸左方向作为左(L)，将图纸右方向作为右(R)适当地进行说明。

首先，在说明线锯机1之前，对使用在线锯机1的工件W进行说明。

另外，如图3所示，由于线锯机1形成为大致左右对称，因此适当地说明其中一者并省略另一者的说明。

＜工件＞

如图1所示，工件W由半导体材料、磁性材料、陶瓷等的硬脆材料组成。工件W通过向配置在线锯机1的加工装置3(参照图2)的线33按压并接触而进行切削，从而被切割。

＜线锯机＞

图2所示的线锯机1是通过加工装置3的线33将工件W切割的切割装置。如图1所示，线锯机1主要包括临时放置台11、基台12、支撑部13、夹持装置2、加工装置3和工件进给机构4而构成。

＜临时放置台＞

临时放置台11是用于临时放置未加工的工件W以使其不直接和载置面接触，或者载置加工完成后的工件W以使其不直接和载置面接触的载置台。临时放置台11配置在线锯机1的加工室外的前侧。

＜夹持装置＞

如图3所示，夹持装置2是在加工装置3对工件W进行加工时，用于夹持被搬入加工室的未加工的工件W的保持机构。也就是说，夹持装置2夹持被搬送到加工室外的工件交换位置P2的未加工的工件W之后，将该工件W搬入加工室的加工位置P1并朝加工装置3的线33按压并接触而进行加工，直到在工件交换位置P2松开加工完成后的工件W为止，一直保持着工件W。

夹持装置2包括多个夹持部件25和保持多个(例如4个)夹持部件25的工件保持部件26。

工件W的上表面，隔着玻璃板21、金属板22可拆装地螺栓锁紧有金属制的工件治具23。工件治具23的上表面设有多个被夹持部件(省略图示)。

工件治具23是安装到工件W的上表面，用于从上侧保持工件W的部件。如图2所示，工件治具23配置为通过工件进给机构4在前后方向转动，而在加工位置P1和工件交换位置P2之间可来回移动。

如图3所示，工件保持部件26配置为：在被挂装于加工用辊31、32(参照图2)之间的线33的上方，被螺栓锁紧到夹持装置2的下端，通过工件进给机构4可移动(升降)。工件保持部件26的下表面安装有可与被夹持部件(省略图示)卡合及分离的多个夹持部件25。

＜工件进给机构＞

如图2所示，工件进给机构4是用于使工件W在通过线33切割工件W的加工位置P1和进行已加工的工件W和未加工的工件W的交换的工件交换位置P2之间移动的移送装置。另外，工件进给机构4起到将配置在工件交换位置P2侧的工件W搬入加工位置P1的搬入装置，和将加工完成后的工件W从加工位置P1搬出到工件交换位置P2的搬出装置的功能。进一步地，工件进给机构4还起到在加工工件W时，使工件W升降的升降装置的功能。

工件进给机构4构成为分别左右一对地配置有马达(省略图示)、驱动齿轮41、第一从动齿轮42、第二从动齿轮43、第一臂部44、第二臂部45、连杆46和工件治具23。

马达(省略图示)是用于使驱动齿轮41旋转驱动，通过第一从动齿轮42及第二从动齿轮43使第一臂部44及第二臂部45摆动的驱动源。马达(省略图示)设有和驱动齿轮41啮合并使驱动齿轮41旋转驱动的转子齿轮(省略图示)。马达(省略图示)通过未图示的控制装置和电源连接。

如图2所示，驱动齿轮41是被马达旋转驱动的齿轮。驱动齿轮41、第一从动齿轮42及第二从动齿轮43自由旋转地轴支在设置于支撑部13的齿轮设置部14。

第一从动齿轮42和第二从动齿轮43分别和驱动齿轮41啮合，通过驱动齿轮41而同向旋转。第一从动齿轮42和第二从动齿轮43相互在上下方向间隔长度L1地配置到齿轮设置部14。如图3所示，第一从动齿轮42和第一臂部44连结并整体转动。另外，第二从动齿轮43和第二臂部45连结并整体转动。因此，在由连杆机构组成的工件进给机构4中，如图2所示，齿轮设置部14起到固定连杆的作用。

第一臂部44由配置为以第一从动齿轮42的轴部42a为中心可转动的连杆部件组成。第二臂部45是配置为以第二从动齿轮43的轴部43a为中心可转动的连杆部件。连杆46是自由转动地与第二臂部45的远端部、第一臂部44的远端部和工件保持部件26连结的连杆部件。第一臂部44的基端部和第二臂部45的基端部在上下方向间隔长度L1。第一臂部44和第二臂部45分别由相同长度的左右一对部件组成。其左右一对第一臂部44配置在左右一对第二臂部45的轴向内侧(参照图3)。

第一臂部44的远端部的连结轴44a和第二臂部45的远端部的连结轴45a在上下方向间隔长度L2并自由转动地轴支到连杆46。长度L1和长度L2的长度相同。第一臂部44和第二臂部45平行地配置，并配置为旋转到上方向时，从侧面观察相互重叠。也就是说，在工件进给机构4中，齿轮设置部14、第一臂部44、第二臂部45和连杆46，形成长方形(平行四边形)的平行曲柄机构。其结果是，即使工件进给机构4位置发生改变，连杆46和通过夹持装置2连结到连杆46的工件治具23(工件W)也始终维持着配置为垂直状态的状态。

如图3所示，工件治具23是用于将工件W安装到设在左右一对连杆46的下端部的夹持装置2的治具。工件治具23的上端连结到设在连杆46的下端的夹持装置2的夹持部件25，下端部隔着玻璃板21及金属板22安装到工件W的上端。

因此，如图2所示，在连杆46通过工件进给机构4移动到加工位置P1时，工件W和连杆46一同被搬送到加工位置P1；在连杆46移动到工件交换位置P2时，工件W和连杆46一同被搬送到工件交换位置P2。

＜加工装置＞

如图2所示，加工装置3是对被夹持到夹持装置2的未加工的工件W进行加工的切削机构。加工装置3包括以适当的间隔在水平方向相对配置的一对加工用辊31、32，卷绕在加工用辊31和加工用辊32的线33，和使加工用辊31、32旋转驱动的驱动马达(省略图示)。加工装置3设在基台12上的支柱上。

如图2或者图3所示，在加工中的加工装置3的上方，在连杆46上，支撑工件W的夹持装置2配置为通过工件进给机构4而可旋转(可升降)。工件W由沿加工用辊31、32的轴线方向并排设置的多个组成(在附图中，省略并只记载一个)。并且，线锯机1运行时，线33在加工用辊31、32之间运转，在夹持装置2被保持的工件W，通过工件进给机构4朝向加工装置3旋转(下降)，通过按压线33而被切割。

加工用辊32、33构成为，通过被驱动马达(省略图示)驱动旋转，使线33只在加工用辊32、33之间运转。加工用辊32、33只要至少有一对即可，只要是相互间隔开且平行地配置的结构，也可以有三根以上。

线33例如是由一根线材构成的加工用线。线33以通过加工用辊32、33反复进行一定量的前进及一定量的后退，作为整体步进地前进，或者沿一个方向连续地前进的方式被驱动。

图1所示的基台12的上方配置有覆盖加工装置3等的加工室罩(省略图示)。该加工室罩(省略图示)配设有可开闭的百叶门(省略图示)。百叶门(省略图示)构成为在工件W被搬入加工位置1进行切割加工时百叶门(省略图示)被关闭，使得加工位置P1的空间和工件交换位置P2的空间被隔断。

[作用]

接下来，参照图1～图3对本发明的实施方式的线锯机1的作用进行说明。

如图2所示，在已加工的工件W处在加工室(加工位置P1)的情况下，通过工件进给机构4将该工件W搬送到工件交换位置P2。之后，从夹持装置2取下已加工的工件W，将未加工的工件W安装到夹持装置2(工件装拆工序)。

接着，通过工件进给机构4将未加工的工件W从工件交换位置P2搬入加工室内的加工位置P1(搬入工序)。然后，关闭加工室罩(省略图示)，通过工件进给机构4使未加工的工件W升降，并朝加工装置3的线33按压并接触从而对工件W进行切削加工(加工工序)。由此，工件W被切割为规定的厚度。

并且，加工完成后，通过工件进给机构4将已加工的工件W搬送到工件交换位置P2(搬出工序)。

反复进行以上的工件装拆工序到搬出工序，依次对工件W进行加工生产。

如此地，如图2所示，本发明是包括工件进给机构4的线锯机1，工件进给机构4使工件W在通过线33将工件W切割的加工位置P1和进行工件W的交换的工件交换位置P2之间移动，工件进给机构4包括：通过马达(省略图示)被旋转驱动的驱动齿轮41，通过驱动齿轮41的旋转被驱动的第一从动齿轮42和第二从动齿轮43，通过第一从动齿轮42的旋转而转动的第一臂部44，通过第二从动齿轮43的旋转而转动的第二臂部45，自由转动地连结第一臂部44的远端部和第二臂部45的远端部的连杆46，和设置到连杆46并安装工件W的工件治具23，第一臂部44和第二臂部45和连杆46构成连杆机构，连杆46和工件治具23即使在连杆机构位置发生改变的情况下也维持着垂直状态。

由此，由于工件进给机构4包括驱动齿轮41、第一从动齿轮42以及第二从动齿轮43、第一臂部44、第二臂部45、连杆46和设到连杆46的工件治具23，因此能够简化结构，减少零件数量。

另外，由于通过第一臂部44、第二臂部45和连杆46构成连杆机构，使连杆46和工件治具23即使在连杆机构位置发生改变的情况下也维持着垂直状态，能够在使工件W在加工位置P1和工件交换位置P2之间移动时，不改变工件W的姿势并使其移动，因此能够移动晶片而使其不破裂。

另外，由于连杆46自由转动地连结通过第一从动齿轮42而转动的第一臂部44和通过第二从动齿轮43而转动的第二臂部45，而工件治具23自由转动地连结到连杆46，因此能够通过两根臂部支撑工件W。因此，第一臂部44及第二臂部45旋转时，工件W的姿势不会反转。

另外，如图2所示，连杆46始终配置为垂直状态，第一臂部44、第二臂部45和连杆46配置为形成平行四边形的平行曲柄机构，工件治具23始终在连杆46的下侧或者上侧配置为垂直状态。

由此，由于通过第一臂部44、第二臂部45和连杆46构成平行四边形的平行曲柄机构，能够在通过第一臂部44和第二臂部45的两根来支撑设在连杆46的工件W的同时将其搬送，因此能够抑制搬送时的晃动。其结果是，能够使工件进给精度(笔直性)及加工精度提高。

另外，由于连杆46和工件治具23即使在连杆机构的第一臂部44及第二臂部45位置发生改变的情况下，也能够在下侧或者上侧维持垂直状态，因此能够不改变工件W的姿势(在保持着向下或者向上的状态下)将其搬送。因此，线锯机1和搬送时工件W的姿势会发生位置改变的工件进给装置相比，由于能够使装置整体的高度降低到只有工件W的高度，因此能够实现装置的重量及设置区域的减少。

另外，第一从动齿轮42和第二从动齿轮43配置为分别和驱动齿轮41啮合的同时，相互在上下方向分离。

由此，通过第一从动齿轮42和第二从动齿轮43啮合到同一个驱动齿轮41，能够使第一臂部44和第二臂部45以相同的状态旋转。另外，由于通过第一从动齿轮42和第二从动齿轮43配置为在上下方向分离，固定连杆间的长度只变长了分离的部分，因此能够使旋转时的状态稳定化并消除晃动。

另外，第一臂部44和第二臂部45分别由等长的左右一对部件组成，左右一对第一臂部44配置在左右一对第二臂部45的轴向内侧。

由此，通过第一臂部44和第二臂部45等长地形成，即使工件进给机构4位置发生改变，也能够使连结第一臂部44和第二臂部45的连杆46的姿势始终为相同的状态。

另外，由于左右一对第一臂部44配置在左右一对第二臂部45的轴向内侧，因此即使工件进给机构4位置发生改变，从正面观察也能够使连杆46及工件W的姿势始终为相同的状态。

[第一变形例]

此外，本发明并不限定上述实施方式，在其技术思想的范围内可进行各种改进以及变更，本发明理所当然也涉及这些改进或者变更的发明。

在所述实施方式中，虽然作为驱动工件进给机构4的驱动组件的一种实施例，列举包括马达(省略图示)、通过马达被旋转驱动的驱动齿轮41和通过驱动齿轮41被驱动的第一从动齿轮42及第二从动齿轮43为例进行了说明，但是并非限定于此。

工件进给机构4的驱动组件，只要使第一臂部44或者第二臂部45旋转即可。

例如，本发明也可以是包括工件进给机构4的线锯机1，该工件进给机构4使图2所示的工件W在通过线33将工件W切割的加工位置P1和进行工件W的交换的工件交换位置P2之间移动，工件进给机构4包括：安装工件W的工件治具23，自由转动地设在工件治具23的连杆46，自由转动地连结到连杆46的一端侧的第一臂部44，自由转动地连结到连杆46的另一端侧的第二臂部45，和使第一臂部及第二臂部45的至少一者转动的驱动组件(省略图示)，第一臂部44和第二臂部45和连杆46构成连杆机构，连杆46和工件治具23即使在连杆机构位置发生改变的情况下也维持着垂直状态。

由此，由于线锯机1包括工件进给机构4，工件进给机构4将未加工的工件W搬入加工位置P1，使加工后的工件W从加工位置P1向工件交换位置P2搬出，能够减少使工件W搬入搬出时的线锯机1的停止及中断的时间，因此能够使装置的稼动率提高。

另外，由于工件进给机构4包括驱动组件、第一臂部44、第二臂部45、连杆46和设到连杆46的工件治具23，因此能够简化结构，减少零件数量。

另外，由于连杆46自由转动地连结第一臂部44和第二臂部45，而工件治具23自由转动地连结到连杆46，因此能够通过两根臂部支撑工件W。因此，由于能够消除第一臂部44及第二臂部45旋转时的晃动，因此能够确保高精度的工件进给。

[第二变形例]

另外，如图2所示，在所述实施方式中，虽然列举了包括驱动齿轮41、第一从动齿轮42和第二从动齿轮43的情况作为例子进行说明，但是也可以没有驱动齿轮41、第一从动齿轮42和第二从动齿轮43。

这种情况下，也可以使马达装置(省略图示)的输出轴和第一臂部44的连结轴44a或者第二臂部45的连结轴45a直接连结，通过马达装置(省略图示)直接使连杆机构的第一臂部44或者第二臂部45旋转，以驱动连杆机构整体。

通过这样设置，能够进一步地减少零件数量及零件组装工时，实现成本的下降。

[其他变形例]

例如，只要是可使第一臂部44和第二臂部45旋转的装置即可，并不限定为上述实施方式说明的由马达、第一从动齿轮42和第二从动齿轮43构成的电动齿轮机构。该电动齿轮机构也可以例如包括产生油压或者气压的流体压力的压力源(省略图示)，供给流体压力的缸体，通过被供给到缸体的流体压力而工作的活塞杆，和被连结到活塞杆而摆动的第一臂部44及第二臂部45。也就是说，电动齿轮机构也可以是使第一臂部44及第二臂部45做钟摆运动的驱动组件。

另外，该电动齿轮机构也可以使用电动马达和齿轮齿条机构或者和蜗轮蜗杆机构等的齿轮机构使第一臂部44及第二臂部45旋转。

其他的，由马达、第一从动齿轮42和第二从动齿轮43组成的电动齿轮机构，也可以包括马达，通过马达驱动旋转的链条或者皮带，和通过链条或者皮带驱动旋转的第一从动轮或者第二从动轮。

Claims

1.线锯机，包括工件进给机构，所述工件进给机构使工件在通过线切割工件的加工位置，和进行所述工件的交换的工件交换位置之间移动，其特征在于，

所述工件进给机构包括：工件治具，安装所述工件，

连杆，设在所述工件治具上，

第一臂部，自由转动地连结到所述连杆的一端侧，

第二臂部，自由转动地连结到所述连杆的另一端侧，

驱动组件，使所述第一臂部及所述第二臂部的至少一者转动；

所述第一臂部、所述第二臂部和所述连杆构成连杆机构，

所述连杆和所述工件治具即使在所述连杆机构发生位置变化的情况下，也维持着垂直状态。

2.线锯机，包括工件进给机构，所述工件进给机构使工件在通过线切割工件的加工位置，和进行所述工件的交换的工件交换位置之间移动，其特征在于，

所述工件进给机构包括：驱动齿轮，被马达驱动旋转，

第一从动齿轮及第二从动齿轮，通过所述驱动齿轮的旋转而被驱动，

第一臂部，通过所述第一从动齿轮的旋转而转动，

第二臂部，通过所述第二从动齿轮的旋转而转动，

连杆，自由转动地连结所述第一臂部的远端部和所述第二臂部的远端部，

工件治具，设置于所述连杆，安装所述工件；

所述第一臂部、所述第二臂部和所述连杆构成连杆机构；

3.根据权利要求1或2所述的线锯机，其特征在于，所述连杆始终配置为垂直状态；

所述第一臂部、所述第二臂部和所述连杆配置为形成平行四边形的平行曲柄机构；

所述工件治具始终在所述连杆的下侧或者上侧配置为垂直状态。

4.根据权利要求2所述的线锯机，其特征在于，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮配置为在分别和所述驱动齿轮啮合的同时，相互在上下方向分离。

5.根据权利要求1至4任一项所述的线锯机，其特征在于，所述第一臂部和所述第二臂部分别由相同长度的左右一对部件组成；

左右一对的所述第一臂部配置在左右一对的所述第二臂部的轴向内侧。