CN115365856B - 换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换刀装置，其包含架体、刀轮拆装模块以及螺帽拆装模块。刀轮拆装模块设置于架体且包含第一旋转组件、旧刀轮夹持部及新刀轮夹持部。第一旋转组件具有第一旋转轴线且包含轴向连接部；旧刀轮夹持部位于轴向连接部的一侧且具有第一夹持中心线；新刀轮夹持部位于轴向连接部的另一侧且具有第二夹持中心线。螺帽拆装模块与刀轮拆装模块并排设置于架体，螺帽拆装模块具有第二旋转轴线。第二旋转轴线与第一旋转轴线概呈垂直，且与第一夹持中心线及第二夹持中心线概呈平行。借此可有效减少刀轮拆装模块与螺帽拆装模块的作动范围。

Description

换刀装置

技术领域

本发明是有关一种换刀装置及换刀装置操作方法，且特别是有关一种应用于切割设备的换刀装置及换刀装置操作方法。

背景技术

技术的进步，使得电子装置广泛地被使用，故使用于电子装置中的芯片亦有需求量提升的趋势。一般而言，在制程上会使用切割设备将晶圆切割为多个芯片，故切割设备上刀轮的状态需被维持于一定的锐利程度，方能避免在切割过程中造成产品的损害。

据此，有业者于切割设备上设置换刀装置，通过换刀装置将旧刀轮换下，并换上新刀轮，借此确保切割时产品的良率。换刀装置一般包含一移载模块、一刀轮拆装模块及一螺帽拆装模块，刀轮拆装模块包含一支持板、一新刀轮夹持部及一旧刀轮夹持部，其中，支撑板连接新刀轮夹持部及旧刀轮夹持部，且螺帽拆装模块、新刀轮夹持部与旧刀轮夹持部三者共平面排列，此外，支撑板是于该平面上转动，如此一来，除移载模块本身的移动及设置范围外，亦会加大刀轮拆装模块与螺帽拆装模块的作动范围，因此，切割设备势必提供更大的空间以设置换刀装置。如此一来，除了局限了切割设备上其他模块的配置空间，机台变大亦会导致成本的提升，而有其需改善之处。

发明内容

依据本发明的一实施方式提供一种换刀装置，其用以拆装一切割设备的一刀具装置，换刀装置包含一架体、至少一刀轮拆装模块以及至少一螺帽拆装模块，前述至少一刀轮拆装模块设置于架体且包含一第一旋转组件、一旧刀轮夹持部及一新刀轮夹持部。第一旋转组件具有一第一旋转轴线且包含一轴向连接部；旧刀轮夹持部位于轴向连接部的一侧且具有一第一夹持中心线，第一夹持中心线与第一旋转轴线概呈垂直，旧刀轮夹持部用以于刀具装置上拆卸一旧刀轮；新刀轮夹持部位于轴向连接部的另一侧且具有一第二夹持中心线，第二夹持中心线与第一旋转轴线概呈垂直，新刀轮夹持部用以于刀具装置上装设一新刀轮。前述至少一螺帽拆装模块与前述至少一刀轮拆装模块并排设置于架体，前述至少一螺帽拆装模块用以于刀具装置上拆装一螺帽，前述至少一螺帽拆装模块具有一第二旋转轴线。其中，前述至少一螺帽拆装模块的第二旋转轴线与前述至少一刀轮拆装模块的第一旋转轴线概呈垂直，且前述至少一螺帽拆装模块的第二旋转轴线与前述至少一刀轮拆装模块的第一夹持中心线及第二夹持中心线概呈平行。

借此，通过第二旋转轴线与第一旋转轴线垂直且与第一夹持中心线及第二夹持中心线平行的配置，可有效减少刀轮拆装模块与螺帽拆装模块的作动范围。

依据前述实施方式的换刀装置，其中，前述至少一刀轮拆装模块的旧刀轮夹持部可包含至少二第一滑块及至少二旧刀轮夹臂，各旧刀轮夹臂设置于各第一滑块，各旧刀轮夹臂受各第一滑块带动以定位于一旧刀轮夹持位置或一旧刀轮释放位置。前述至少一刀轮拆装模块的新刀轮夹持部可包含至少二第二滑块及至少二新刀轮夹臂，各新刀轮夹臂设置于各第二滑块，各新刀轮夹臂受各第二滑块带动以定位于一新刀轮夹持位置或一新刀轮释放位置。

依据前述实施方式的换刀装置，其中，前述至少一刀轮拆装模块的旧刀轮夹持部可包含至少二旧刀轮承靠面及至少二旧刀轮限位槽，前述至少二旧刀轮承靠面分别位于前述至少二旧刀轮夹臂，前述至少二旧刀轮限位槽分别位于前述至少二旧刀轮夹臂。前述至少一刀轮拆装模块的新刀轮夹持部可包含至少二新刀轮承靠面及至少二新刀轮限位槽，前述至少二新刀轮承靠面分别位于前述至少二新刀轮夹臂，前述至少二新刀轮限位槽分别位于前述至少二新刀轮夹臂。

依据前述实施方式的换刀装置，其中，前述至少一螺帽拆装模块可包含一第二旋转组件以及一螺帽嵌合套筒。第二旋转组件设置于架体，螺帽嵌合套筒连接受动于第二旋转组件且用以嵌合于螺帽。其中，当第二旋转组件旋转时，螺帽嵌合套筒旋紧或旋松螺帽。

依据前述实施方式的换刀装置，其中，前述至少一刀轮拆装模块与前述至少一螺帽拆装模块的数量可均为二，一刀轮拆装模块及一螺帽拆装模块设置于架体的一第一侧，另一刀轮拆装模块及另一螺帽拆装模块设置于架体的一第二侧。

依据前述实施方式的换刀装置，可更包含一机械手臂，其连接驱动架体。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的一种换刀装置应用于一切割设备的一立体示意图；

图2绘示图1实施例的换刀装置的部分立体示意图；

图3绘示图1实施例的换刀装置的部分正视示意图；

图4绘示图1实施例的换刀装置的螺帽拆装模块的爆炸示意图；

图5绘示图1实施例的换刀装置的刀轮拆装模块的爆炸示意图；

图6绘示图1实施例的刀轮拆装模块应用于刀具装置的一作动示意图；以及

图7绘示依照本发明另一实施例的一种换刀装置操作方法的方块流程图。

其中，附图标记说明如下：

10：换刀装置

20：切割设备

21：刀具装置

21A：旧刀轮

21B：主轴

30：换刀装置操作方法

100：架体

200：机械手臂

300：刀轮拆装模块

310：旧刀轮夹持部

311：旧刀轮夹臂

312：旧刀轮驱动汽缸

313：旧刀轮承靠面

314：旧刀轮限位槽

315：第一滑块

320：新刀轮夹持部

321：新刀轮夹臂

322：新刀轮驱动汽缸

323：新刀轮承靠面

324：新刀轮限位槽

325：第二滑块

330：第一旋转组件

331：轴向连接部

400：螺帽拆装模块

410：螺帽嵌合套筒

411：嵌合槽

412：销件

420：第二旋转组件

430：转接盘

500：对位模块

I11：第一旋转轴线

I12：第二旋转轴线

I21：第一夹持中心线

I22：第二夹持中心线

S01：螺帽拆离步骤

S02：旧刀轮拆离步骤

S03：新刀轮安装步骤

具体实施方式

请参阅图1、图2及图3，其中图1绘示依照本发明一实施例的一种换刀装置10应用于一切割设备20的一立体示意图，图2绘示图1实施例的换刀装置10的部分立体示意图，图3绘示图1实施例的换刀装置10的部分正视示意图。换刀装置10用以拆装一切割设备20的一刀具装置21(绘示于图6)，换刀装置10包含一架体100、至少一刀轮拆装模块300以及至少一螺帽拆装模块400。

前述至少一刀轮拆装模块300设置于架体100且包含一第一旋转组件330、一旧刀轮夹持部310及一新刀轮夹持部320。第一旋转组件330具有一第一旋转轴线I11且包含一轴向连接部331；旧刀轮夹持部310位于轴向连接部331的一侧且具有一第一夹持中心线I21，第一夹持中心线I21与第一旋转轴线I11概呈垂直，旧刀轮夹持部310用以于刀具装置21上拆卸一旧刀轮21A(绘示于图6)；新刀轮夹持部320位于轴向连接部331的另一侧且具有一第二夹持中心线I22，第二夹持中心线I22与第一旋转轴线I11概呈垂直，新刀轮夹持部320用以于刀具装置21上装设一新刀轮(未绘示)。

前述至少一螺帽拆装模块400与前述至少一刀轮拆装模块300并排设置于架体100，前述至少一螺帽拆装模块400用以于刀具装置21上拆装一螺帽(未绘示)，前述至少一螺帽拆装模块400具有一第二旋转轴线I12。其中，前述至少一螺帽拆装模块400的第二旋转轴线I12与前述至少一刀轮拆装模块300的第一旋转轴线I11概呈垂直，且前述至少一螺帽拆装模块400的第二旋转轴线I12与前述至少一刀轮拆装模块300的第一夹持中心线I21及第二夹持中心线I22概呈平行。

借此，通过第二旋转轴线I12与第一旋转轴线I11垂直且与第一夹持中心线I21及第二夹持中心线I22平行的配置，可有效减少刀轮拆装模块300与螺帽拆装模块400的作动范围。后面将详述换刀装置10的细节。

如图1所示，换刀装置10可更包含一机械手臂200，其连接驱动架体100。借此，通过机械手臂200的各关节轴作动，即可带动刀轮拆装模块300与螺帽拆装模块400定位于刀具装置21，进行换刀工作。此外，本发明的换刀装置10可独立于切割设备20外，而待有换刀需求时，再带动刀轮拆装模块300与螺帽拆装模块400进入切割设备20内，如此一来，切割设备20不需再提供设置换刀装置10的空间，且换刀装置10可于多个切割设备20及存放刀轮的一仓储之间移动，更可提升换刀装置10的灵活性。

如图2及图3所示，前述至少一刀轮拆装模块300与前述至少一螺帽拆装模块400的数量可均为二，其中一刀轮拆装模块300及其中一螺帽拆装模块400设置于架体100的一第一侧，另一刀轮拆装模块300及另一螺帽拆装模块400设置于架体100的一第二侧。其中，架体100可概呈矩形而包含二长边及二短边，二个刀轮拆装模块300沿其中一长边设置，且第一夹持中心线I21及第二夹持中心线I22是平行于长边，二螺帽拆装模块400沿另一长边设置，而各刀轮拆装模块300与各螺帽拆装模块400于各短边并排。

请参阅图4，并一并参阅图2，其中图4绘示图1实施例的换刀装置10的螺帽拆装模块400的爆炸示意图。螺帽拆装模块400可包含一第二旋转组件420以及一螺帽嵌合套筒410。第二旋转组件420设置于架体100，螺帽嵌合套筒410连接受动于第二旋转组件420且用以嵌合于螺帽。其中，当第二旋转组件420旋转时，螺帽嵌合套筒410旋紧或旋松螺帽。第二旋转组件420可具有马达结构而可驱动螺帽嵌合套筒410旋转，螺帽拆装模块400可更包含一转接盘430连接于第二旋转组件420与螺帽嵌合套筒410之间，而螺帽嵌合套筒410可包含一嵌合槽411与复数销件412，嵌合槽411嵌合于螺帽时销件412可凸入螺帽，故第二旋转组件420转动时，可连动螺帽嵌合套筒410带动螺帽旋转。此外，为了有助于定位，换刀装置10更可包含一对位模块500，对位模块500与螺帽拆装模块400沿架体100的长边排列，然本发明不以此为限。

请参阅图5，并一并参阅图3，其中图5绘示图1实施例的换刀装置10的刀轮拆装模块300的爆炸示意图。刀轮拆装模块300的旧刀轮夹持部310可包含至少二第一滑块315及至少二旧刀轮夹臂311，各旧刀轮夹臂311设置于各第一滑块315，各旧刀轮夹臂311受各第一滑块315带动以定位于一旧刀轮夹持位置或一旧刀轮释放位置。刀轮拆装模块300的新刀轮夹持部320可包含至少二第二滑块325及至少二新刀轮夹臂321，各新刀轮夹臂321设置于各第二滑块325，各新刀轮夹臂321受各第二滑块325带动以定位于一新刀轮夹持位置或一新刀轮释放位置。

仔细而言，第一旋转组件330具有马达结构，轴向连接部331呈板状结构，且刀轮拆装模块300可更包含一转接件(未标示)连接于第一旋转组件330与轴向连接部331之间。旧刀轮夹持部310可包含一旧刀轮驱动汽缸312连接于轴向连接部331的一表面，新刀轮夹持部320可包含一新刀轮驱动汽缸322连接于轴向连接部331的另一表面。前述至少二第一滑块315及前述至少二旧刀轮夹臂311的数量均为三，且三第一滑块315连接受动于旧刀轮驱动汽缸312，而能沿垂直于第一夹持中心线I21的方向定位于旧刀轮夹持位置或旧刀轮释放位置；类似地，前述至少二第二滑块325及前述至少二新刀轮夹臂321的数量均为三，且三第二滑块325连接受动于新刀轮驱动汽缸322，而能沿垂直于第二夹持中心线I22的方向定位于新刀轮夹持位置或新刀轮释放位置。

旧刀轮夹持部310可包含三旧刀轮承靠面313及三旧刀轮限位槽314，各旧刀轮承靠面313分别位于各旧刀轮夹臂311，各旧刀轮限位槽314分别位于各旧刀轮夹臂311，且各旧刀轮承靠面313与各旧刀轮限位槽314之间具有段差。类似地，新刀轮夹持部320可包含三新刀轮承靠面323及三新刀轮限位槽324，各新刀轮承靠面323分别位于各新刀轮夹臂321，各新刀轮限位槽324分别位于各新刀轮夹臂321，且各新刀轮承靠面323与各新刀轮限位槽324之间具有段差。

请参阅图6，并一并参阅图1至图5，其中图6绘示图1实施例的刀轮拆装模块300应用于刀具装置21的一作动示意图。如图1至图6所示，机械手臂200带动旧刀轮夹持部310靠近旧刀轮21A，各旧刀轮夹臂311定位于旧刀轮释放位置，此时各旧刀轮承靠面313会先抵靠于旧刀轮21A的表面，确保旧刀轮21A紧贴于刀座面后，旧刀轮驱动汽缸312作动，第一滑块315带动旧刀轮夹臂311定位于旧刀轮夹持位置，旧刀轮21A的刀缘可进入旧刀轮限位槽314，而能防止旧刀轮21A脱离。

请参阅图7，并一并参阅图1至图6，其中图7绘示依照本发明另一实施例的一种换刀装置操作方法30的方块流程图。换刀装置操作方法30用以拆装一切割设备20的一刀具装置21，换刀装置操作方法30包含一螺帽拆离步骤S01、一旧刀轮拆离步骤S02以及一新刀轮安装步骤S03。

于螺帽拆离步骤S01中，移动一换刀装置10的一机械手臂200，使换刀装置10的一螺帽拆装模块400与刀具装置21对位，驱动螺帽拆装模块400，以将刀具装置21的一螺帽旋松，再移动机械手臂200将螺帽带离刀具装置21的一主轴21B。

于旧刀轮拆离步骤S02中，移动机械手臂200，使刀轮拆装模块300的一旧刀轮夹持部310与刀具装置21对位，驱动旧刀轮夹持部310以把持刀具装置21的一旧刀轮21A，再移动机械手臂200将旧刀轮21A带离主轴21B。

于新刀轮安装步骤S03中，驱动刀轮拆装模块300的一第一旋转组件330，使刀轮拆装模块300的一新刀轮夹持部320与刀具装置21对位，移动机械手臂200将新刀轮夹持部320上的一新刀轮插入主轴21B，驱动新刀轮夹持部320放开新刀轮。

详细而言，当换刀装置10收到中控指令后，机械手臂200作动使其先移至一仓储，以新刀轮夹持部320拿取新刀轮，再移至需换刀的切割设备20，切割设备20开启防溅外盖后，机械手臂200作动使架体100、刀轮拆装模块300及螺帽拆装模块400进入切割设备20的腔体。接着，进行螺帽拆离步骤S01，让二螺帽拆装模块400分别将二刀具装置21的二螺帽拆下，之后，进行旧刀轮拆离步骤S02，移动机械手臂200带动架体100退出切割设备20的腔体，使架体100旋转180度后，移动机械手臂200带动架体100再次进入切割设备20，使二旧刀轮夹持部310分别取下二旧刀轮21A。后续，进行新刀轮安装步骤S03，让第一旋转组件330旋转180度，使新刀轮夹持部320朝向刀具装置21以更换新刀轮。最后，再将螺帽锁回即可完成换刀作业。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种换刀装置，用以拆装一切割设备的一刀具装置，其特征在于，该换刀装置包含：

一架体；

至少一刀轮拆装模块，设置于该架体且包含：

一第一旋转组件，具有一第一旋转轴线且包含一轴向连接部；

一旧刀轮夹持部，位于该轴向连接部的一侧且具有一第一夹持中心线，该第一夹持中心线与该第一旋转轴线概呈垂直，该旧刀轮夹持部用以于该刀具装置上拆卸一旧刀轮；及

一新刀轮夹持部，位于该轴向连接部的另一侧且具有一第二夹持中心线，该第二夹持中心线与该第一旋转轴线概呈垂直，该新刀轮夹持部用以于该刀具装置上装设一新刀轮；以及

至少一螺帽拆装模块，与该至少一刀轮拆装模块并排设置于该架体，该至少一螺帽拆装模块用以于该刀具装置上拆装一螺帽，该至少一螺帽拆装模块具有一第二旋转轴线；

其中，该至少一螺帽拆装模块的该第二旋转轴线与该至少一刀轮拆装模块的该第一旋转轴线概呈垂直，且该至少一螺帽拆装模块的该第二旋转轴线与该至少一刀轮拆装模块的该第一夹持中心线及该第二夹持中心线概呈平行。

2.如权利要求1所述的换刀装置，其特征在于，

该至少一刀轮拆装模块的该旧刀轮夹持部包含：

至少二第一滑块；及

至少二旧刀轮夹臂，各该旧刀轮夹臂设置于各该第一滑块，各该旧刀轮夹臂受各该第一滑块带动以定位于一旧刀轮夹持位置或一旧刀轮释放位置；且

该至少一刀轮拆装模块的该新刀轮夹持部包含：

至少二第二滑块；及

至少二新刀轮夹臂，各该新刀轮夹臂设置于各该第二滑块，各该新刀轮夹臂受各该第二滑块带动以定位于一新刀轮夹持位置或一新刀轮释放位置。

3.如权利要求2所述的换刀装置，其特征在于，

该至少一刀轮拆装模块的该旧刀轮夹持部包含：

至少二旧刀轮承靠面，分别位于该至少二旧刀轮夹臂；及

至少二旧刀轮限位槽，分别位于该至少二旧刀轮夹臂；且

该至少一刀轮拆装模块的该新刀轮夹持部包含：

至少二新刀轮承靠面，分别位于该至少二新刀轮夹臂；及

至少二新刀轮限位槽，分别位于该至少二新刀轮夹臂。

4.如权利要求1所述的换刀装置，其特征在于，该至少一螺帽拆装模块包含：

一第二旋转组件，设置于该架体；以及

一螺帽嵌合套筒，连接受动于该第二旋转组件且用以嵌合于该螺帽；

其中，当该第二旋转组件旋转时，该螺帽嵌合套筒旋紧或旋松该螺帽。

5.如权利要求1所述的换刀装置，其特征在于，该至少一刀轮拆装模块与该至少一螺帽拆装模块的数量均为二，一该刀轮拆装模块及一该螺帽拆装模块设置于该架体的一第一侧，另一该刀轮拆装模块及另一该螺帽拆装模块设置于该架体的一第二侧。

6.如权利要求1所述的换刀装置，其特征在于，更包含：

一机械手臂，连接驱动该架体。