CN112605890A - 集尘处理装置 - Google Patents

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Abstract

提供集尘处理装置,在更换过滤器时不使灰尘向周围扩散。一种集尘处理装置,其与干式研磨装置连结,从该干式研磨装置吸引包含灰尘的空气,将该灰尘和该空气分离,其中,该集尘处理装置包含:圆筒状主体,其与该干式研磨装置连结;吸引箱,其配设在该圆筒状主体的上板上;吸引源,其经由通气管道而与该吸引箱连结;过滤器单元,其配设在该圆筒状主体内,包含凸缘部、管以及过滤器,该凸缘部被该圆筒状主体的该上板支承,该管与该凸缘部一体地形成并具有多个细孔,该过滤器以能够装卸的方式外嵌于该管并由水溶性的材质构成;以及水喷射喷嘴,其配设在该吸引箱的内部,向该过滤器单元内喷射水。

Description

集尘处理装置
技术领域
本发明涉及集尘处理装置。
背景技术
在使用磨削磨具对被加工物进行了磨削加工之后,为了将磨削面的凹凸去除而使用研磨垫对磨削面进行研磨加工。研磨加工具有使用研磨液进行研磨的CMP研磨和干式研磨。
在干式研磨中,由于使研磨垫与被加工物接触而进行研磨,因此产生研磨垫的粉尘和被加工物的粉尘等灰尘。为了将这些灰尘从加工室去除,在研磨装置中附设有专利文献1所公开的那样的集尘处理装置。
该集尘处理装置在内部具有筒状的过滤器,使过滤器捕集灰尘来进行集尘。如果灰尘附着于过滤器,则集尘处理能力降低,因此定期地更换过滤器。
专利文献1:日本特开2004-001118号公报
在上述过滤器的更换中,在从集尘处理装置拔出过滤器时,存在灰尘向周围扩散而使设置有研磨装置和集尘处理装置的空间的内部污染的问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供能够在更换过滤器单元时防止设置有研磨装置和集尘处理装置的空间的内部被污染的集尘处理装置。
根据本发明,提供集尘处理装置,其与干式研磨装置连结,从该干式研磨装置吸引包含灰尘的空气,将该灰尘和该空气分离,其中,该集尘处理装置具有:圆筒状主体,其包含圆筒状侧板、上板以及排水接收部,该圆筒状侧板具有从该干式研磨装置吸引的该空气的入口,该上板与该圆筒状侧板的上部连结,该排水接收部与该圆筒状侧板的下部连结并具有排水用开口;吸引箱,其配设在该圆筒状主体的该上板上;吸引源,其经由通气管道而与该吸引箱连结;排水箱,其贮存经由该排水接收部的排水用开口而滴下的排水;过滤器单元,其配设在该圆筒状主体内,包含凸缘部、管以及过滤器,该凸缘部被该圆筒状主体的该上板支承,该管与该凸缘部一体地形成并形成有多个细孔,该过滤器以能够装卸的方式外嵌于该管并由水溶性的材质构成;以及水喷射喷嘴,其配设在该吸引箱的内部,向该过滤器单元内喷射水,在更换该过滤器单元时,能够从该水喷射喷嘴向该过滤器单元的内部喷射水,通过水来溶解该过滤器而将仅成为该凸缘部和该管的该过滤器单元从该圆筒状主体拔出。
根据本发明的集尘处理装置,由于通过流水将过滤器溶解,因此能够使附着于过滤器的侧面的灰尘与过滤器一起从排出口排出。由此,能够防止在更换过滤器单元时设置有研磨装置和集尘处理装置的空间被污染。
附图说明
图1是示出具有集尘处理装置的研磨装置整体的立体图。
图2是过滤器单元的分解立体图。
图3是集尘处理装置的纵剖视图。
标号说明
1:研磨装置;10:基座;11:柱;2:过滤器单元;20:凸缘部;20a:上表面;200:开口;21:管;21a:上表面;21c:侧面;210:细孔;22:过滤器;22c:侧面;220:过滤器的中空;30:保持工作台;30a:保持面;31:波纹件;35:旋转轴线;5:加工室;50:底板;500:开口;51a~51d:侧壁;510:挡板;511:导轨;512:挡板可动构件;52:顶板;520:第2开口;520a:密封部件;56:通气口;6:研磨单元;60:主轴;61:壳体;62:电动机;63:安装座;64:研磨垫;64a:研磨面;65:旋转轴线;7:研磨进给机构;70:滚珠丝杠;71:导轨;72:电动机;73:升降板;74:保持架;75:旋转轴线;8:集尘处理装置;81:装置壳体;810:上表面;810a:开口;82:脚轮;83:主体;831:外筒;831a:入口;832:内筒;832a:内筒的上端;832b:内筒的下端;833:上板;833a:上开口;834:排水接收部;834a:排水用开口;835:中心轴;84:吸引源;840:吸气配管;841:排气管;851:排水管;851b:排水管的下端;852:排水箱;852a:侧面开口;852c:侧面;853:溢流管;854:排水口;86:吸引箱;861a:出口;871:通气管;872:连结管;875:通气管道;877:排气管道;9:水提供源;90:阀;900:阀控制构件;91:喷淋喷嘴;92:水喷射喷嘴;L:水;La:水面;W:被加工物;Wa:被研磨面。
具体实施方式
1研磨装置
图1所示的研磨装置1是对被加工物W进行研磨的干式的研磨装置。以下,对研磨装置1进行说明。如图1所示,研磨装置1具有:基座10,其沿Y轴方向延伸设置;以及柱11,其竖立设置于基座10的+Y方向侧。
研磨装置1具有保持工作台30。保持工作台30具有圆板形状,其上表面成为对被加工物W进行保持的保持面30a。
保持工作台30与未图示的吸引构件连接。通过在保持面30a上载置有被加工物W的状态下使用吸引构件等产生吸引力,将所产生的吸引力传递到保持面30a,从而能够将被加工物W吸引保持于保持面30a。
在保持工作台30的下方配设有未图示的水平移动机构。保持工作台30能够通过该水平移动机构而沿Y轴方向移动。另外,在基座10上配设有波纹件31。通过保持工作台30沿Y轴方向移动,波纹件31进行伸缩。保持工作台30与未图示的旋转构件连接,能够以通过保持工作台30的中心的Z轴方向的旋转轴线35为轴进行旋转。
在柱11的-Y方向侧的侧面配设有使研磨单元6沿Z轴方向进行研磨进给的研磨进给机构7。研磨进给机构7具有:滚珠丝杠70,其具有Z轴方向的旋转轴线75;一对导轨71,它们与滚珠丝杠70平行地配设;电动机72,其使滚珠丝杠70以旋转轴线75为轴进行旋转;升降板73,其内部的螺母与滚珠丝杠70螺合,侧部与导轨71滑动接触;以及保持架74,其与升降板73连结并对研磨单元6进行保持。
当使用电动机72使滚珠丝杠70绕旋转轴线75进行旋转时,升降板73一边被导轨71引导一边沿Z轴方向升降移动,并且被保持架74支承的研磨单元6沿Z轴方向升降移动。
研磨单元6具有:主轴60,其具有Z轴方向的旋转轴线65;壳体61,其将主轴60支承为能够旋转;电动机62,其使主轴60以旋转轴线65为轴进行旋转;圆板状的安装座63,其与主轴60的下端连接;以及圆板状的研磨垫64,其以能够装卸的方式安装于安装座63的下表面。
研磨垫64例如具有毛毡等无纺布或聚氨酯等材质,并且含有适当大小的磨粒。例如,研磨垫64的直径比被加工物W的直径大,在研磨加工时,研磨垫64的研磨面64a与被加工物W的整个被研磨面Wa接触。
在基座10上的研磨单元6的下方配设有长方体状的加工室5。加工室5具有:底板50;侧壁51a~51d,它们与底板50的外周连结并沿Z轴方向竖立设置;以及顶板52,其与底板50相对并与侧壁51a~侧壁51d的上端连接。在底板50的大致中央部形成有具有比保持工作台30稍大的直径的圆形状的开口500,保持工作台30从开口500突出。
-Y方向侧的侧壁51a例如具有被切成大致长方形状而形成的未图示的搬入搬出口。另外,在侧壁51a上配设有沿Z轴方向升降移动而使搬入搬出口开闭的挡板510和引导挡板510的升降移动的导轨511,挡板510能够通过气缸等挡板可动构件512而上下移动。
例如,在挡板510上升而使搬入搬出口开放的状态下,使用未图示的水平移动机构而使保持工作台30沿Y轴方向移动,由此能够使保持工作台30在加工室5的内部移动或者向加工室5的外部移动。加工室5是进行被加工物W的研磨加工的空间。
在+Y方向侧的侧壁51d上形成有通气口56。
在顶板52的大致中央部形成有圆形状的第2开口520,该第2开口520具有比安装座63和研磨垫64稍大的直径,在该第2开口520的周围配设有密封部件520a。当研磨单元6被研磨进给机构7驱动而向-Z方向下降时,研磨垫64被收纳于加工室5的内部。在研磨垫64被收纳于加工室5的内部的状态下,第2开口520成为被安装座63和密封部件520a紧密地封闭的状态。
在使用研磨装置1对被加工物W进行研磨加工时,首先,将被加工物W以其被研磨面Wa朝上的方式载置于保持工作台30的保持面30a,通过使未图示的吸引构件动作而将被加工物W吸引保持于保持面30a。
然后,使用挡板可动构件512使挡板510向+Z方向移动而打开挡板510,并且使用未图示的Y轴方向移动构件使保持工作台30向+Y方向移动。由此,保持工作台30和保持工作台30的保持面30a所保持的被加工物W被收纳于加工室5的内部,并被定位于研磨垫64的下方。
然后,使用挡板可动构件512使挡板510向-Z方向移动而关闭挡板510。接下来,使用未图示的旋转构件使保持工作台30以旋转轴线35为轴进行旋转。进而,使用电动机62使主轴60以旋转轴线65为轴进行旋转。由此,与主轴60连结的安装座63和安装于安装座63的研磨垫64以旋转轴线65为轴进行旋转。
在被加工物W以旋转轴线35为轴进行旋转并且研磨垫64以旋转轴线65为轴进行旋转的状态下,使用研磨进给机构7使研磨垫64向-Z方向下降。由此,研磨垫64的研磨面64a与被加工物W的被研磨面Wa抵接,从而对被加工物W进行研磨加工。当利用研磨垫64对被加工物W进行研磨加工时,产生研磨屑。
此时,研磨垫64被收纳于加工室5的内部,第2开口520成为被安装座63和密封部件520a紧密地封闭的状态,因此能够防止由研磨加工产生的研磨屑等从第2开口520向加工室5的外部飞散。
2集尘处理装置
上述研磨装置1与集尘处理装置8连结,该集尘处理装置8对由被加工物W的研磨加工产生的研磨屑等进行集尘。以下,对集尘处理装置8进行说明。
集尘处理装置8具有长方体状的装置壳体81。在装置壳体81的上表面810形成有圆形的开口810a。在装置壳体81的内部的空间和装置壳体81上配设有集尘处理装置8所具有的各种部件等。
在装置壳体81的下表面安装有容易使装置壳体81移动的脚轮82。
集尘处理装置8具有主体83。主体83例如是旋风式的分离构件的主体部分,具有将灰尘和空气分离的功能。主体83呈中空圆柱状,作为材质,例如由不锈钢等金属材料形成。
主体83具有外筒831。外筒831的直径与形成于装置壳体81的上表面810的圆形的开口810a的直径对应。外筒831例如以装置壳体81的上表面810的开口810a与外筒831的底面一致的状态配设在装置壳体81上,在上表面810与外筒831之间没有间隙。
在外筒831上形成有供空气进入的入口831a,入口831a与通气管871连接。通气管871的不与入口831a连接的一侧的端部与通气口56连结,该通气口56形成于加工室5的+Y方向侧的侧壁51d。
主体83具有上板833。上板833具有与外筒831的上表面对应的圆板形状。在上板833上形成有多个(在图1中为三个)上开口833a。
在主体83的上板833上以覆盖上板833的上方的方式配设有圆筒状的吸引箱86,该吸引箱86例如具有与上板833的直径大致相同的直径。
在吸引箱86的侧板861上形成有出口861a,出口861a与连结管872连接。连结管872与吸气管道875连结,吸气管道875与吸气配管840连结。另外,吸气配管840与吸引源84连接。即,吸引箱86经由连结管872、吸气管道875以及吸气配管840而与吸引源84连通。
吸引源84与排气管841连接,在排气管841的不与吸引源84连接的一侧连结有排气管道877。排气管道877的不与排气管841连结的一侧的端部成为排气口877a。另外,吸引源84、吸气配管840以及排气管841配设于装置壳体81的内部。
吸引源84例如具有未图示的吸引电动机等。通过使吸引源84动作,能够经由吸引箱86和主体83而对加工室5的内部的空气进行吸引,并且能够将所吸引的空气从排气管道877的排气口877a向集尘处理装置8的外部的空间排出。
在吸引箱86的内部配设有多个(在图1中为三个)水喷射喷嘴92。水喷射喷嘴92例如以各自的喷射口朝向-Z方向的方式配置在上板833的上开口833a的上方。另外,水喷射喷嘴92经由阀90而与水提供源9连接。此外,例如在装置壳体81的侧面配设有对阀90的开闭状态进行控制的阀控制部900。通过使用阀控制部900打开阀90并从水提供源9提供水,能够从水喷射喷嘴92朝向上板833的上开口833a喷射水。
在主体83的内部以能够装卸的方式配设有例如与上开口833a的数量对应的数量(在图1中为三个)的过滤器单元2。如图2所示,过滤器单元2具有圆环状的凸缘部20。在凸缘部20的大致中央形成有开口200。
过滤器单元2具有管21。在管21的侧面21c上形成有多个细孔210。管21从凸缘部20垂下,凸缘部20与管21一体化。
过滤器单元2具有由PVA等可溶于水的材质构成的布或多孔质材料的过滤器22。过滤器22是波纹状的筒,通过将管21插入并固定在形成于过滤器22的大致中央的圆柱状的中空220中,成为在管21的侧面21c的外侧卷绕有过滤器22的状态。
如图3所示,过滤器单元2从上开口833a进入主体83的内部,凸缘部20被上板833支承。
在主体83与过滤器单元2之间配设有内筒832。内筒832的上端832a与上板833的下表面侧连结并被固定,并且内筒832被上板833支承。外筒831和内筒832共同具有Z轴方向的中心轴835。内筒832的长度比外筒831的长度短。
在外筒831与内筒832之间的区域的上部例如配设有喷淋喷嘴91,喷淋喷嘴91与水提供源9连接。通过使从水提供源9提供的水从喷淋喷嘴91喷射并与内筒832的外侧面和主体83的外筒831的内侧面接触,能够冲洗附着于内筒832的外侧面和主体83的外筒831的内侧面的灰尘。
另外,也可以不在主体83的内部配设内筒832。在主体83的内部没有配设内筒832的情况下,也可以不在主体83的内部的上部配设喷淋喷嘴91。
在主体83的下部设置有漏斗状的排水接收部834。排水接收部834与外筒831的下端连结,配设于装置壳体81的内部。在排水接收部834上形成有排水用开口834a,并且在排水接收部834以从排水用开口834a垂下的方式连接有排水管851。
在排水管851的下方以排水管851的下端851b的高度位置比排水箱852的侧面852c的上端的高度位置低的方式配设有桶状的排水箱852。排水管851和排水箱852配设于装置壳体81的内部。在排水箱852中以水L的水面La的高度位置比排水管851的下端851b的高度位置高的方式贮存有水L,排水管851的下端851b被水面La水封。
在排水箱852的侧面852c上形成有侧面开口852a,在侧面开口852a上连接有使贮存在排水箱852的内部的水L溢流的溢流管853。
溢流管853的不与侧面开口852a连接的一侧的端部与排水口854连接。从排水箱852溢流的水L通过溢流管853而从排水口854向外部排出。
在使用上述的集尘处理装置8对图1所示的加工室5的内部的灰尘进行集尘处理时,使吸引源84动作而发挥吸引力。通过由吸引源84产生的吸引力,加工室5的内部的包含灰尘的空气首先从通气口56流出并通过通气管871而从形成于主体83的外筒831的入口831a流入主体83的内部。
从入口831a流入到主体83的内部的包含灰尘的空气在主体83的内部以中心轴835为轴进行旋转,例如在图3所示的内筒832与外筒831之间呈螺旋状下降。当到达内筒832的下端832b的包含灰尘的空气从内筒832的下端832b流入到内筒832的内部时,在内筒832的内部以中心轴835为轴呈螺旋状上升。
此时,包含灰尘的空气由于离心力的作用而例如与外筒831的内侧面或者内筒832的内侧面或外侧面碰撞。由此,灰尘失去旋转方向的运动量而向排水接收部834落下,并从形成于排水接收部834的排水用开口834a向主体83的外部流出,通过排水管851的内部而积存在排水箱852中。
另外,流入到内筒832的内部的包含灰尘的空气与过滤器22的外侧面22c接触。由此,灰尘被过滤器22捕集,并且空气贯穿过滤器22而流入到过滤器22的内部,从而使灰尘和空气分离。
与灰尘分离的空气从图2所示的管21的细孔210向管21的内部流入并在管21的内部的空间中上升,从凸缘部20的开口200向图1所示的吸引箱86的内部流出。
然后,从形成于吸引箱86的侧板861的出口861a通过连结管872、吸气管道875以及吸气配管840而被吸引源84吸引,并通过排气管841从排气管道877的排气口877a向集尘处理装置8的外部的空间排气。
如上所述,使用集尘处理装置8对加工室5的内部的灰尘进行集尘处理,由此,灰尘附着于过滤器22,集尘处理装置8的捕集灰尘的功能受到损害。因此,需要更换过滤器单元2的过滤器22。
在更换过滤器22时,首先,使用图1所示的阀控制部900打开阀90,从水提供源9向水喷射喷嘴92提供水,从水喷射喷嘴92向过滤器单元2的内部喷射水。从水喷射喷嘴92喷射的水从凸缘部20的开口200流入到图2所示的管21的内部,并从形成于管21的侧面21c的多个细孔210向管21的外侧流出。
当水向管21的外侧流出时,水与卷绕于管21的外侧的过滤器22接触,过滤器22被水溶解。包含溶解后的过滤器22的水溶液向-Z方向落下,并通过排水接收部834和排水管851而积存在排水箱852中。
另外,例如在排水管851上设置未图示的排水阀,通过在关闭该排水阀之后从水喷射喷嘴92喷射水,在主体83的内部贮存水。由此,也可以在主体83的内部使过滤器22浸没而溶解之后,打开排水阀而向排水箱852排水。
当卷绕于管的外侧的过滤器22全部溶于水时,过滤器单元2仅成为凸缘部20和管21。通过把持仅成为凸缘部20和管21的过滤器单元2的凸缘部20并从主体83向+Z方向拔出,能够将过滤器单元2从主体83拔出。
然后,将新的过滤器单元2从上开口833a插入。由此,凸缘部20被上板833支承,新的过滤器单元2被安装于主体83。
另外,为了减缓过滤器单元2的更换时期,也可以具有使水喷射喷嘴92仅喷出空气的功能,定期地从水喷射喷嘴92喷射空气,将附着于过滤器单元2的外侧面的灰尘吹飞。另外,集尘处理装置8例如也可以通过配设于出口861a的压力计来测量连结管872内的负压而识别过滤器的更换时期。
这样,通过利用流水将由可被水溶解的PVA等材质构成的过滤器22溶解,能够防止在更换过滤器22时附着于过滤器22的灰尘向周围扩散,从而能够防止设置有研磨装置1和集尘处理装置8的空间被污染。

Claims (1)

1.一种集尘处理装置,其与干式研磨装置连结,从该干式研磨装置吸引包含灰尘的空气,并将该灰尘和该空气分离,其中,
该集尘处理装置具有:
圆筒状主体,其包含圆筒状侧板、上板以及排水接收部,该圆筒状侧板具有从该干式研磨装置吸引的该空气的入口,该上板与该圆筒状侧板的上部连结,该排水接收部与该圆筒状侧板的下部连结并具有排水用开口;
吸引箱,其配设在该圆筒状主体的该上板上;
吸引源,其经由通气管道而与该吸引箱连结;
排水箱,其贮存经由该排水接收部的排水用开口而滴下的排水;
过滤器单元,其配设在该圆筒状主体内,包含凸缘部、管以及过滤器,该凸缘部被该圆筒状主体的该上板支承,该管与该凸缘部一体地形成并形成有多个细孔,该过滤器以能够装卸的方式外嵌于该管并由水溶性的材质构成;以及
水喷射喷嘴,其配设在该吸引箱的内部,向该过滤器单元内喷射水,
在更换该过滤器单元时,能够从该水喷射喷嘴向该过滤器单元的内部喷射水,通过水来溶解该过滤器而将仅成为该凸缘部和该管的该过滤器单元从该圆筒状主体拔出。
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