CN116262368A

CN116262368A - 加工装置

Info

Publication number: CN116262368A
Application number: CN202211561844.4A
Authority: CN
Inventors: 松冈伸太郎
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2023-06-16
Also published as: KR20230090238A; TW202322974A; JP2023087754A

Abstract

本发明提供加工装置，其能够将切削刀具适当地紧固。加工装置(2)使螺母保持部(116)正向旋转而使螺母(64)与轮毂部(58)的外螺纹(58a)螺合并且将扭矩达到紧固完成的阈值的位置作为基准位置，使螺母保持部(116)反向旋转，然后使螺母保持部(116)正向旋转，当扭矩在基准位置达到阈值的情况下，判断为切削刀具(54)被适当地紧固，在除此以外的情况下，判断为切削刀具(54)未被适当地紧固。

Description

加工装置

技术领域

本发明涉及加工装置，该加工装置包含：保持单元，其对被加工物进行保持；切削单元，其安装有对保持单元所保持的被加工物进行切削的切削刀具；以及切削刀具安装单元，其将切削刀具安装于切削单元。

背景技术

由分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片通过具有切削刀具的加工装置分割成各个器件芯片，分割得到的各器件芯片用于移动电话、个人计算机等电子设备。

本申请人提出了具有自动地更换切削刀具的切削刀具安装单元的加工装置(例如参照专利文献1)。

该加工装置的切削单元具有：旋转轴；固定凸缘，其配设于旋转轴的前端，对切削刀具的背部进行支承；轮毂部，其从固定凸缘的中央部突出，与形成于切削刀具的中央部的开口部嵌合；以及外螺纹，其形成于轮毂部的前端。

另外，切削刀具安装单元具有装卸自如地保持螺母的螺母保持部，该螺母与固定凸缘对嵌合于轮毂部的切削刀具进行夹持，能够将切削刀具自动地安装于切削单元。

专利文献1：日本特开2007-98536号公报

但是，在螺母未与轮毂部的外螺纹适当地螺合或螺母与外螺纹之间夹杂有灰尘或螺纹牙发生磨损等的情况下，存在如下的问题：螺母上施加有负荷，在将切削刀具适当地紧固于固定凸缘之前，螺母保持部的扭矩(负荷电流值)达到规定的阈值，导致紧固作业完成。

发明内容

本发明的课题在于提供能够将切削刀具适当地紧固的加工装置。

根据本发明，提供解决上述课题的下述加工装置。即，提供加工装置，该加工装置包含：保持单元，其对被加工物进行保持；切削单元，其安装有对该保持单元所保持的被加工物进行切削的切削刀具；以及切削刀具安装单元，其将切削刀具安装于该切削单元，其中，该切削单元具有：旋转轴；固定凸缘，其配设于该旋转轴的前端，对切削刀具的背部进行支承；轮毂部，其从该固定凸缘的中央部突出，与形成于切削刀具的中央部的开口部嵌合；以及外螺纹，其形成于该轮毂部的前端，该切削刀具安装单元具有将螺母保持为装卸自如的螺母保持部，该螺母与该固定凸缘对嵌合于该轮毂部的切削刀具进行夹持，使该螺母保持部正向旋转而使该螺母与该轮毂部的该外螺纹螺合并且将扭矩达到紧固完成的阈值的位置作为基准位置，使该螺母保持部反向旋转，然后使该螺母保持部正向旋转，当扭矩在该基准位置达到阈值的情况下，判断为切削刀具被适当地紧固，在除此以外的情况下，判断为切削刀具未被适当地紧固。

本发明的加工装置包含：保持单元，其对被加工物进行保持；切削单元，其安装有对该保持单元所保持的被加工物进行切削的切削刀具；以及切削刀具安装单元，其将切削刀具安装于该切削单元，其中，该切削单元具有：旋转轴；固定凸缘，其配设于该旋转轴的前端，对切削刀具的背部进行支承；轮毂部，其从该固定凸缘的中央部突出，与形成于切削刀具的中央部的开口部嵌合；以及外螺纹，其形成于该轮毂部的前端，该切削刀具安装单元具有将螺母保持为装卸自如的螺母保持部，该螺母与该固定凸缘对嵌合于该轮毂部的切削刀具进行夹持，使该螺母保持部正向旋转而使该螺母与该轮毂部的该外螺纹螺合并且将扭矩达到紧固完成的阈值的位置作为基准位置，使该螺母保持部反向旋转，然后使该螺母保持部正向旋转，当扭矩在该基准位置达到阈值的情况下，判断为切削刀具被适当地紧固，在除此以外的情况下，判断为切削刀具未被适当地紧固，因此能够将切削刀具适当地紧固。

附图说明

图1是按照本发明而构成的加工装置的立体图。

图2是图1所示的保持单元和切削单元的立体图。

图3是图1所示的保持单元的立体图。

图4是图1所示的切削单元的立体图。

图5是图4所示的刀具罩打开的状态下的切削单元的立体图。

图6是图4所示的切削单元的分解立体图。

图7是图1所示的切削刀具安装单元的立体图。

图8是图7所示的切削刀具保管单元的分解立体图。

图9是图8所示的支承轴的立体图。

图10是图8所示的支承轴的剖视图。

图11是图7所示的搬出搬入单元的立体图。

图12是示出利用图11所示的螺母保持部相对于切削单元装卸螺母的状态的示意图。

图13是图7所示的框体、升降台和基座架台的分解立体图。

图14是图7所示的框体的分解立体图。

图15是示出图7所示的切削刀具保管单元与搬出搬入单元面对的状态的立体图。

图16是示出框体从图15所示的状态朝向切削刀具保管单元前进的状态的立体图。

图17是示出框体从图16所示的状态后退并且升降台上升的状态的立体图。

图18是示出第一移动体从图17所示的状态朝向切削单元前进的状态的立体图。

图19是示出第二移动体从图18所示的状态朝向切削单元前进的状态的立体图。

图20是示出使保持着螺母的螺母保持部与轮毂部面对的状态的立体图。

图21是示出使螺母保持部以第一旋转速度正向旋转的状态的立体图。

图22是示出使螺母保持部反向旋转的状态的立体图。

图23是示出使螺母保持部以第二旋转速度正向旋转的状态的立体图。

图24是示出将切削刀具紧固于旋转轴的状态的立体图。

标号说明

2：加工装置；4：保持单元；6：切削单元；8：切削刀具安装单元；52：旋转轴；54：切削刀具；54a：切削刀具的开口部；56：固定凸缘；58：轮毂部；58a：外螺纹；64：螺母；116：螺母保持部。

具体实施方式

以下，参照附图对按照本发明而构成的加工装置的优选实施方式进行说明。

(加工装置2)

如图1所示，整体用标号2示出的加工装置包含：保持单元4，其对被加工物进行保持；切削单元6，其安装有对保持单元4所保持的被加工物进行切削的切削刀具；以及切削刀具安装单元8，其将切削刀具安装于切削单元6。

(保持单元4)

参照图2和图3进行说明，保持单元4具有：X轴可动板12，其在X轴方向上移动自如地设置于基台10(参照图2)的上表面；支柱14，其固定于X轴可动板12的上表面；以及罩板16，其固定于支柱14的上端。在罩板16上形成有圆形开口16a，通过圆形开口16a而向上方延伸的卡盘工作台18旋转自如地安装在支柱14的上端。

另外，X轴方向是图1中箭头X所示的方向。另外，图1中箭头Y所示的Y轴方向是与X轴方向垂直的方向，图1中箭头Z所示的Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向垂直的上下方向。由X轴方向和Y轴方向限定的XY平面实质上是水平的。

在卡盘工作台18的上端部分配置有与吸引单元(未图示)连接的多孔质的圆形的吸附卡盘20。在卡盘工作台18的周缘沿周向隔开间隔而设置有多个夹具22。

并且，在保持单元4中，利用吸引单元在吸附卡盘20的上表面上生成吸引力，由此对载置于吸附卡盘20的上表面的被加工物进行吸引保持。这样，吸附卡盘20的上表面作为对被加工物进行保持的保持面，保持面定位于XY平面上。

另外，保持单元4的卡盘工作台18通过内置于支柱14的卡盘工作台用电动机(未图示)以Z轴方向为轴心而旋转，并且通过X轴进给单元24在X轴方向上进行加工进给。

X轴进给单元24具有：滚珠丝杠26，其与X轴可动板12连结，沿X轴方向延伸；以及电动机28，其使滚珠丝杠26旋转。X轴进给单元24通过滚珠丝杠26将电动机28的旋转运动转换成直线运动并传递至X轴可动板12，使X轴可动板12沿着基台10上的导轨10a在X轴方向上移动，并且将卡盘工作台18在X轴方向上进行加工进给。

如图2所示，加工装置2包含跨越保持单元4而配置的门型的框架30。框架30具有：一对支柱32，它们在Y轴方向上隔开间隔而从基台10的上表面向上方延伸；以及梁34，其架设在一对支柱32的上端之间，沿Y轴方向延伸。

(切削单元6)

切削单元6在梁34的一侧的侧面(在图2中为背面侧的侧面)上沿Y轴方向隔开间隔而设置有一对。在图示的实施方式中，按照切削刀具面对的方式设置有一对切削单元6，能够通过一对切削刀具对保持单元4所保持的被加工物同时实施切削加工。另外，切削单元6可以为1个。

如图4所示，切削单元6具有：矩形状的Y轴可动部件36，其在Y轴方向上移动自如地支承于梁34的一侧的侧面；Y轴进给单元38，其将Y轴可动部件36在Y轴方向上进行分度进给；剖面L字状的Z轴可动部件40，其在Z轴方向上升降自如地支承于Y轴可动部件36；Z轴进给单元42，其将Z轴可动部件40在Z轴方向上进行切入进给；以及壳体44，其固定于Z轴可动部件40的下端。

在Y轴可动部件36的一侧的侧面(在图4中为近前侧的侧面)上形成有在Z轴方向上隔开间隔而沿Y轴方向延伸的一对被引导槽36a，被引导槽36a滑动自如地与在梁34的一侧的侧面上在Z轴方向上隔开间隔而沿Y轴方向延伸的一对导轨(未图示)连结。

Y轴进给单元38具有：滚珠丝杠46，其与Y轴可动部件36连结，沿Y轴方向延伸；以及电动机48，其使滚珠丝杠46旋转。Y轴进给单元38通过滚珠丝杠46将电动机48的旋转运动转换成直线运动并传递至Y轴可动部件36，将Y轴可动部件36沿着附设在梁34的一侧的侧面的导轨在Y轴方向上进行分度进给。

在Y轴可动部件36的另一侧的侧面(在图4中为背面侧的侧面)上形成有在Y轴方向上隔开间隔而沿Z轴方向延伸的一对导轨(未图示)，Z轴可动部件40具有滑动自如地与Y轴可动部件36的一对导轨连结的一对被引导槽(未图示)。

Z轴进给单元42具有：滚珠丝杠(未图示)，其与Z轴可动部件40连结，沿Z轴方向延伸；以及电动机50，其使该滚珠丝杠旋转。Z轴进给单元42通过滚珠丝杠将电动机50的旋转运动转换成直线运动并传递至Z轴可动部件40，将Z轴可动部件40沿着Y轴可动部件36的导轨在Z轴方向上进行切入进给。

参照图5和图6进行说明，切削单元6还具有：旋转轴52；固定凸缘56(参照图6)，其配设在旋转轴52的前端，对切削刀具54的背部进行支承；轮毂部58(参照图6)，其从固定凸缘56的中央部突出，与形成于切削刀具54的中央部的开口部54a嵌合；以及外螺纹58a(参照图6)，其形成于轮毂部58的前端。

(旋转轴52)

旋转轴52以Y轴方向为轴心而旋转自如地支承于壳体44。另外，在壳体44中收纳有使旋转轴52旋转的电动机(未图示)。

(切削刀具54)

如图6所示，切削刀具54具有：环状的基台60；以及固定于基台60的外周部的环状的切刃62。基台60能够由铝合金等适当的金属材料形成。切削刀具54的开口部54a为圆形，位于基台60的中央部。切刃62由金刚石等磨粒和金属或树脂等结合材料形成为规定的厚度(例如10μm～30μm左右)，从基台60的外周缘向径向外侧突出。

(固定凸缘56)

固定凸缘56从旋转轴52的外周面向径向外侧呈环状突出。在固定凸缘56的前端面的径向内侧部分形成有环状的凹部56a。固定凸缘56的前端面的外周侧部分作为向轴向突出的环状的承受部56b。

参照图6继续进行说明，切削刀具54的开口部54a嵌合于轮毂部58，在轮毂部58的外螺纹58a上安装螺母64，由此切削刀具54被固定凸缘56的承受部56b和螺母64夹持而装卸自如地固定于轮毂部58。另外，在螺母64的侧面上沿周向隔开等间隔而形成有供后述的螺母保持部116的销138插入的多个销孔64a。

如图5所示，在壳体44的前端安装有覆盖切削刀具54的刀具罩66。刀具罩66具有：固定于壳体44的前端的第一罩部件66a；以及移动自如地安装于第一罩部件66a的前端的第二罩部件66b。第二罩部件66b通过气缸等适当的致动器(未图示)而在X轴方向上移动，在切削刀具54的更换时定位于图5所示的打开位置，在切削加工时定位于图4所示的关闭位置。

另外，如图2所示，在梁34的另一侧的侧面(在图2中为近前侧的侧面)上沿Y轴方向移动自如地设置有对保持单元4所保持的被加工物进行拍摄的一对拍摄单元68，并且安装有使拍摄单元68在Y轴方向上移动的一对移动单元70。

移动单元70具有：滚珠丝杠72，其与拍摄单元68连结，沿Y轴方向延伸；以及电动机74，其使滚珠丝杠72旋转。移动单元70将电动机74的旋转运动转换成直线运动并传递至拍摄单元68，使拍摄单元68沿着附设于梁34的另一侧的侧面的导轨34a在Y轴方向上移动。另外，拍摄单元68可以为1个。

(切削刀具安装单元8)

如图7所示，切削刀具安装单元8具有：切削刀具保管单元76，其对多个切削刀具54进行保管；搬出搬入单元78，其相对于切削刀具保管单元76搬出和搬入切削刀具54；Y轴方向定位单元80，其将搬出搬入单元78相对于切削刀具保管单元76定位于Y轴方向的作用位置和退避位置；Z轴移动单元82，其使搬出搬入单元78在Z轴方向上移动；以及X轴移动单元84，其使搬出搬入单元78在X轴方向上移动而对安装在切削单元6的旋转轴52的切削刀具54进行作用。

(切削刀具保管单元76)

参照图8进行说明，切削刀具保管单元76包含：驱动齿轮88，其具有沿Y轴方向延伸的旋转轴86；从动齿轮92，其与驱动齿轮88在Z轴方向上分开，具有沿Y轴方向延伸的旋转轴90；履带94，其绕挂于驱动齿轮88和从动齿轮92；以及沿Y轴方向延伸的支承轴96，其以规定的间隔配设于履带94，与切削刀具54的开口部54a嵌合而对切削刀具54进行支承。

如图7和图8所示，图示的实施方式的切削刀具保管单元76包含：基座板98(参照图7)；支承壁100，其从基座板98的上表面向上方延伸；以及电动机102，其固定于支承壁100的一个面。如图8所示，在电动机102上连结有驱动齿轮88的旋转轴86，电动机102使驱动齿轮88以Y轴方向为轴心而旋转。

从动齿轮92配置于驱动齿轮88的上方，从动齿轮92的旋转轴90按照以Y轴方向为轴心而旋转自如且在Z轴方向上升降自如的方式支承于支承壁100。在支承壁100上设置有使从动齿轮92在Z轴方向上升降的升降单元(未图示)。升降单元可以构成为具有：滚珠丝杠，其与从动齿轮92的旋转轴90连结，沿Z轴方向延伸；以及电动机，其使该滚珠丝杠旋转。

履带94由相互连结的多个连杆片(省略标号)构成，绕挂于驱动齿轮88和从动齿轮92。通过电动机102使驱动齿轮88旋转，履带94据此进行旋转。

支承轴96隔开规定的间隔而在履带94上配设有多个。参照图8和图9可理解，支承轴96具有：与履带94连结的圆柱状的基部104；以及从基部104的端面沿Y轴方向延伸的圆柱状的轴部106。

在支承轴96中，切削刀具54的开口部54a嵌合于轴部106，利用轴部106支承多个(例如5个)切削刀具54。在图示的实施方式中，参照图8可理解，在多个支承轴96中的一半的支承轴96上支承有切削刀具54。另外，如图9所示，在轴部106的前端侧沿周向隔开间隔而安装有用于防止轴部106所支承的切削刀具54飞出的多个球塞108。

如图10所示，在支承轴96的各基部104的内部形成有流路104a，与各流路104a的一个端部连通的多个流路94a形成于履带94。如图9所示，各流路104a的另一端部在比轴部106靠径向外侧的基部104的端面开口。

另外，如图8所示，在支承壁100上设置有在驱动齿轮88的下方向Y轴方向突出的空气喷嘴110。空气喷嘴110与高压空气提供单元(未图示)连接。在图示的实施方式中，在伴随履带94的旋转的支承轴96的轨道上位于最下端的支承轴96与空气喷嘴110的前端面对。

并且，在将位于轴部106的前端侧的切削刀具54搬出的情况下，从空气喷嘴110经由履带94的流路94a而向位于最下端的支承轴96的基部104的流路104a提供高压空气，由此能够将残留在轴部106上的切削刀具54推出到轴部106的前端侧。不过，通过球塞108的作用，切削刀具54不会从轴部106落下。

(搬出搬入单元78)

参照图11进行说明，搬出搬入单元78具有：Z旋转轴112，其沿Z轴方向延伸；刀具保持部114，其呈放射状与Z旋转轴112连结，对切削刀具54进行吸引保持；以及螺母保持部116，其装卸自如地保持螺母64，该螺母64与固定凸缘56对嵌合于切削单元6的轮毂部58的切削刀具54进行夹持。

图示的实施方式的搬出搬入单元78还具有壳体118。壳体118具有：正六边形状的顶板120；以及从顶板120的周缘垂下的矩形板状的6个侧壁122。上述Z旋转轴112从顶板120的上表面突出。在壳体118的内部收纳有与Z旋转轴112连结的电动机(未图示)。

在图示的实施方式中，在壳体118的6个侧壁122中的4个侧壁122上安装有刀具保持部114，在2个侧壁122上安装有螺母保持部116。2个螺母保持部116设置于对置的一对侧壁122。这样，搬出搬入单元78相对于1个螺母保持部116具有2个刀具保持部114。

(刀具保持部114)

刀具保持部114形成为圆筒状，在刀具保持部114的端面124上设置有：圆形的中央开口部126，其能够接受上述支承轴96的轴部106和切削单元6的轮毂部58；以及在中央开口部126的周围沿周向隔开等间隔而配置的多个吸引孔128。吸引孔128与吸引单元(未图示)连接。

并且，在将刀具保持部114定位于使刀具保持部114的端面124与切削刀具保管单元76所保管的切削刀具54的基台60接触的位置的状态下，通过吸引单元在吸引孔128中产生吸引力，刀具保持部114对切削刀具54进行吸引保持。

(螺母保持部116)

参照图11和图12继续进行说明，螺母保持部116包含：固定于壳体118的侧壁122的圆筒状的壳体130(参照图11)；旋转自如地收纳于壳体130的内部的环状的旋转体132(参照图11)；以及使旋转体132旋转的电动机133(参照图12)。

在旋转体132上形成有能够接受切削单元6的轮毂部58的中央开口部134。在旋转体132的端面132a上沿周向隔开间隔而交替地设置有多个吸引孔136和多个销138。吸引孔136与吸引单元(未图示)连接。销138通过内置于旋转体132的弹簧(未图示)而定位于从旋转体132的端面132a突出的位置(图11所示的位置)，并且当将销138朝向旋转体132的内部按压时，弹簧收缩而销138被收纳于旋转体132的内部。另外，销138与形成于螺母64的销孔64a的位置对应而配置。

如图12所示，在螺母保持部116中，在利用吸引单元在吸引孔136中生成吸引力而对螺母64进行吸引保持并且将销138插入至螺母64的销孔64a的状态下，通过电动机133使旋转体132旋转，由此能够将用于将切削刀具54向切削单元6的轮毂部58固定的螺母64相对于轮毂部58的外螺纹58a紧固和取下。

另外，在将螺母64从轮毂部58取下时，即使在螺母保持部116的销138的位置与螺母64的销孔64a的位置偏离的情况下，在使旋转体132的端面132a接近安装于轮毂部58的螺母64的端面而将销138收纳于旋转体132的内部之后，当通过电动机133使旋转体132旋转时，在销138的位置与销孔64a的位置匹配时，通过弹簧将销138推出，将销138插入至销孔64a中。

在图示的实施方式中，如图7所示，可以如上述那样构成的搬出搬入单元78配设于框体140的内部。框体140在Y轴方向上移动自如地支承于升降台142，升降台142在Z轴方向上升降自如地支承于基座架台144。

参照图7和图13进行说明，框体140包含：矩形板状的底部146；从底部146的上表面四角向上方延伸的4个支柱148；以及固定于各支柱148的上端的板状的顶部150(参照图7)。在底部146的下表面上沿X轴方向隔开间隔而设置有一对被引导部件152，该被引导部件152形成有沿Y轴方向延伸的槽152a。

如图13所示，升降台142包含：矩形板状的顶板154；以及从顶板154的下表面四角向下方延伸的4个圆柱状的腿部156。在顶板154的上表面上沿X轴方向隔开间隔而设置有沿Y轴方向延伸的一对导轨158，一对导轨158滑动自如地嵌合于框体140的一对被引导部件152的槽152a。

(Y轴方向定位单元80)

在升降台142的顶板154的上表面上设置有Y轴方向定位单元80。Y轴方向定位单元80具有：在一对导轨158间沿Y轴方向延伸的滚珠丝杠160；以及使滚珠丝杠160旋转的电动机162。滚珠丝杠160的螺母部(未图示)固定于框体140的底部146的下表面。

Y轴方向定位单元80通过滚珠丝杠160将电动机162的旋转运动转换成直线运动并传递至框体140，使框体140沿着一对导轨158在Y轴方向上移动。这样，配设有搬出搬入单元78的框体140以能够滑动的方式支承于配设在升降台142的沿Y轴方向延伸的导轨158，通过Y轴方向定位单元80相对于切削刀具保管单元76定位于Y轴方向的作用位置和退避位置。

上述作用位置是搬出搬入单元78的刀具保持部114与切削刀具保管单元76接近的位置，是能够通过刀具保持部114吸引保持切削刀具保管单元76所支承的切削刀具54的位置。另外，上述退避位置是搬出搬入单元78的刀具保持部114与上述作用位置相比远离切削刀具保管单元76的位置。

如图13所示，基座架台144包含：框架164；以及固定于框架164的上部的矩形状的基座板166。在基座板166的四角形成有供升降台142的腿部156滑动自如地插入的4个圆形孔168。另外，在基座板166的中央部形成有内螺纹170。

(Z轴移动单元82)

参照图13继续进行说明，在升降台142和基座架台144上连结有Z轴移动单元82。Z轴移动单元82包含：沿Z轴方向延伸的滚珠丝杠172；使滚珠丝杠172旋转的电动机174；以及固定于电动机174的上端的连结板176。滚珠丝杠172与基座板166的内螺纹170螺合。连结板176通过螺栓(未图示)等适当的连结单元而固定于升降台142的顶板154的下表面。

Z轴移动单元82通过滚珠丝杠172将电动机174的旋转运动转换成直线运动并使升降台142相对于基座架台144升降，由此使配设有搬出搬入单元78的框体140在Z轴方向上移动。

参照图14进行说明，搬出搬入单元78配设在配设于框体140的内部的第一移动体178，第一移动体178以悬吊在配设于第二移动体180的下部的沿X轴方向延伸的第一导轨182上的状态被支承为能够滑动，第二移动体180以悬吊在配设于框体140的顶部150的沿X轴方向延伸的第二导轨184上的状态被支承为能够滑动。

第一移动体178具有矩形板状的主体186。在主体186的中央部形成有圆形孔188。在圆形孔188中插入搬出搬入单元78的Z旋转轴112，Z旋转轴112以不能旋转的方式固定于主体186。当与Z旋转轴112连结的搬出搬入单元78的电动机进行驱动时，搬出搬入单元78的壳体118相对于第一移动体178旋转，将刀具保持部114和螺母保持部116定位于任意的朝向。

在第一移动体178的主体186的上表面上沿Y轴方向隔开间隔而设置有一对形成有沿X轴方向延伸的槽190a的被引导部件190，并且固定有形成有沿X轴方向延伸的贯通孔192a的块192。

第二移动体180具有矩形板状的主体194，在主体194的下表面上沿Y轴方向隔开间隔而设置有一对第一导轨182。第一导轨182以滑动自如的方式嵌合于第一移动体178的一对被引导部件190的槽190a，第一移动体178以悬吊在配设于第二移动体180的第一导轨182的状态被支承为能够滑动。

(X轴移动单元84)

在第二移动体180的主体194的下方设置有使第一移动体178相对于第二移动体180在X轴方向上移动的第一X轴移动单元。图示的实施方式的第一X轴移动单元由气缸196构成。气缸196的缸筒196a固定于主体194的下表面上，在一对第一导轨182间沿X轴方向延伸。气缸196的活塞杆196b的前端与第一移动体178的块192的贯通孔192a嵌合而连结。

作为第一X轴移动单元的气缸196使活塞杆196b进退，由此使第一移动体178相对于第二移动体180沿着第一导轨182在X轴方向上移动。

在第二移动体180的主体194的上表面上沿Y轴方向隔开间隔而设置有一对形成有沿X轴方向延伸的槽198a的被引导部件198，并且固定有形成有沿X轴方向延伸的内螺纹200a的块200。

在框体140的顶部150的下表面上沿Y轴方向隔开间隔而设置有一对第二导轨184。第二导轨184以滑动自如的方式嵌合于第二移动体180的一对被引导部件198的槽198a，第二移动体180以悬吊在配设于框体140的顶部150的第二导轨184上的状态被支承为能够滑动。

在框体140的顶部150的下方设置有使第二移动体180相对于顶部150在X轴方向上移动的第二X轴移动单元202。图示的实施方式的第二X轴移动单元202具有：滚珠丝杠204，其在一对第二导轨184间沿X轴方向延伸；以及电动机206，其使滚珠丝杠204旋转。滚珠丝杠204与第二移动体180的块200的内螺纹200a螺合。电动机206固定于顶部150的下表面上。

第二X轴移动单元202通过滚珠丝杠204将电动机206的旋转运动转换成直线运动并传递至第二移动体180，使第二移动体180相对于顶部150沿着第二导轨184在X轴方向上移动。

图示的实施方式的X轴移动单元84包含：作为第一X轴移动单元的气缸196；以及具有滚珠丝杠204和电动机206的第二X轴移动单元202。在图示的实施方式中，通过利用作为第一X轴移动单元的气缸196使第一移动体178移动，能够使搬出搬入单元78快速地在X轴方向上前进，并且通过利用第二X轴移动单元202使第二移动体180移动，能够容易地微调搬出搬入单元78的X轴方向位置。这样，搬出搬入单元78构成为通过第一移动体178和第二移动体180在X轴方向上进出自如。

如图1所示，加工装置2具有对加工装置2的动作进行控制的控制单元208。控制单元208由计算机构成，该控制单元208具有：中央处理装置(CPU)，其按照控制程序进行运算处理；只读存储器(ROM)，其对控制程序等进行保存；以及能够读写的随机存取存储器(RAM)，其对运算结果等进行保存。

(切削加工)

在使用加工装置2对晶片等被加工物实施切削加工时，首先将被加工物吸附于卡盘工作台18。接着，利用X轴进给单元24使卡盘工作台18移动至拍摄单元68的下方，并且利用移动单元70调整拍摄单元68的Y轴方向位置。接着，利用拍摄单元68从上方拍摄被加工物而检测被加工物的切削区域。

接着，根据拍摄单元68所检测的被加工物的切削区域，使卡盘工作台18旋转，调整被加工物的切削区域相对于切削单元6的切削刀具54的朝向。接着，利用X轴进给单元24使卡盘工作台18在X轴方向上移动，并且利用Y轴进给单元38使切削单元6在Y轴方向上移动，将一对切削刀具54定位于被加工物的切削区域的上方。

接着，利用Z轴进给单元42使切削单元6下降，使高速旋转的切削刀具54的切刃62切入至被加工物的切削区域，并且一边对切削刀具54的切刃62切入的部分提供切削水，一边将卡盘工作台18在X轴方向上进行加工进给，由此对被加工物的切削区域实施规定的切削加工。一边利用Y轴进给单元38将切削单元6在Y轴方向上进行分度进给，一边适当地重复上述切削加工，对被加工物的所有切削区域实施切削加工。将结束了切削工序的切削加工完成的被加工物搬送至下一工序。

(切削刀具54的更换)

当重复实施切削工序时，切削刀具54发生磨损，当切削刀具54的磨损达到规定量时无法维持切削精度，因此需要将安装于切削单元6的切削刀具54更换成新的切削刀具54。另外，即使在安装于切削单元6的切削刀具54的磨损未达到规定量的情况下，有时在对与之前实施切削加工的被加工物的材料为不同的材料的被加工物实施切削加工时，也需要更换成与被加工物的材料对应的切削刀具54。

在更换安装于切削单元6的切削刀具54时，首先使切削刀具保管单元76的履带94旋转，将支承着要搬入切削单元6的新的切削刀具54的支承轴96定位于规定的位置(例如支承轴96的轨道中的最下端的位置)。

接着，如图15所示，通过与搬出搬入单元78的Z旋转轴112连结的电动机使壳体118旋转，使安装有刀具保持部114的壳体118的侧壁122沿着X轴方向，使刀具保持部114与切削刀具保管单元76面对。另外，使X轴移动单元84和Z轴移动单元82进行动作，调整刀具保持部114的X轴方向位置和Z轴方向位置以便能够将上述规定的位置的支承轴96的轴部106插入至刀具保持部114的中央开口部126。

接着，如图16所示，通过Y轴方向定位单元80使框体140在Y轴方向上移动，将搬出搬入单元78定位于能够通过刀具保持部114保持支承轴96所支承的切削刀具54的作用位置。由此，将上述规定的位置的支承轴96的轴部106插入至刀具保持部114的中央开口部126，并且使刀具保持部114的端面124与位于轴部106的前端侧的切削刀具54的端面接触。接着，在刀具保持部114的吸引孔128中产生吸引力，利用刀具保持部114吸引保持位于轴部106的前端侧的切削刀具54。

接着，使Y轴方向定位单元80进行动作，使搬出搬入单元78从切削刀具保管单元76沿Y轴方向离开而定位于退避位置。接着，使搬出搬入单元78的壳体118旋转180°，使吸引保持着切削刀具54的刀具保持部114的相反侧的刀具保持部114与切削刀具保管单元76面对。

接着，使Y轴方向定位单元80进行动作，将搬出搬入单元78定位于能够通过相反侧的刀具保持部114对支承轴96的切削刀具54进行保持的作用位置。接着，在相反侧的刀具保持部114的吸引孔128中产生吸引力，通过刀具保持部114吸引保持位于轴部106的前端侧的切削刀具54。由此，成为利用4个刀具保持部114中的对置的一对刀具保持部114对新的切削刀具54进行吸引保持的状态。

接着，如图17所示，通过Y轴方向定位单元80使框体140在Y轴方向上移动，并且利用Z轴移动单元82使升降台142在Z轴方向上移动。由此，使搬出搬入单元78从切削刀具保管单元76离开而定位于退避位置，并且调整搬出搬入单元78相对于切削单元6的Y轴方向位置和Z轴方向位置。位置调整后的搬出搬入单元78的Y轴方向位置处在一对切削单元6之间，位置调整后的搬出搬入单元78的Z轴方向位置处在比卡盘工作台18的保持面靠上方的位置。

接着，如图18所示，通过作为第一X轴移动单元的气缸196使第一移动体178在X轴方向上移动，使搬出搬入单元78朝向一对切削单元6之间前进。接着，如图19所示，通过第二X轴移动单元202使第二移动体180在X轴方向上移动，调整搬出搬入单元78相对于一对切削单元6的X轴方向位置。

具体而言，使搬出搬入单元78的一对刀具保持部114所吸引保持的新的一对切削刀具54的中心的X轴方向位置与安装于一对切削单元6的一对切削刀具54的中心的X轴方向位置一致。另外，使切削刀具安装单元8的Z轴移动单元82或切削单元6的Z轴进给单元42进行动作，使刀具保持部114的切削刀具54的中心的Z轴方向位置与切削单元6的切削刀具54的中心的Z轴方向位置一致。

接着，使搬出搬入单元78的壳体118旋转60°，使一对螺母保持部116与一对切削单元6的切削刀具54面对。另外，可以在使第一移动体178、第二移动体180前进之前，预先使壳体118旋转60°。

接着，将一对切削单元6各自的刀具罩66的第二罩部件66b定位于打开位置(参照图5)。接着，利用Y轴进给单元38使切削单元6在Y轴方向上移动，使将切削刀具54固定于轮毂部58的螺母64与螺母保持部116的旋转体132的端面132a接触(参照图12)。于是，螺母保持部116的销138被螺母64按压而收纳于旋转体132的内部，并且轮毂部58被收纳于旋转体132的中央开口部134。

接着，当利用螺母保持部116的电动机133使旋转体132旋转时，在销138与螺母64的销孔64a一致时，将销138嵌合于销孔64a，将旋转体132的旋转运动经由销138而传递至螺母64，将螺母64松动。由此，能够将螺母64从切削单元6的轮毂部58的外螺纹58a取下。另外，在螺母保持部116的吸引孔136中产生吸引力，利用螺母保持部116对取下的螺母64进行吸引保持。

接着，通过Y轴进给单元38使切削单元6从搬出搬入单元78离开，并且使搬出搬入单元78的壳体118旋转60°，使未保持切削刀具54的空的刀具保持部114与切削单元6的切削刀具54面对。

接着，通过Y轴进给单元38使切削单元6与搬出搬入单元78接近，将切削单元6的轮毂部58插入至刀具保持部114的中央开口部126，并且使空的刀具保持部114的端面124与切削单元6的切削刀具54的端面接触。接着，在刀具保持部114的吸引孔128中产生吸引力，利用刀具保持部114对切削单元6的切削刀具54进行吸引保持。

接着，通过Y轴进给单元38使切削单元6从搬出搬入单元78离开，并且使搬出搬入单元78的壳体118旋转60°，使吸引保持着新的切削刀具54的刀具保持部114与切削单元6的轮毂部58面对。

接着，通过Y轴进给单元38使切削单元6与搬出搬入单元78接近，将轮毂部58插入至新的切削刀具54的开口部54a，使切削刀具54的端面与旋转轴52的固定凸缘56的承受部56b接触。接着，解除刀具保持部114的吸引力，从刀具保持部114向切削单元6交接新的切削刀具54。

接着，通过Y轴进给单元38使切削单元6从搬出搬入单元78离开，并且使搬出搬入单元78的壳体118旋转60°，使吸引保持着已取下的螺母64的螺母保持部116与切削单元6的轮毂部58面对(参照图20)。

接着，通过Y轴进给单元38使切削单元6与搬出搬入单元78接近，将螺母保持部116所吸引保持的螺母64定位于轮毂部58的前端。接着，如图21所示，使螺母保持部116以规定的旋转速度(例如50度/秒)正向旋转，使螺母64与轮毂部58的外螺纹58a螺合。另外，图示的实施方式中的正向旋转是指向图21中箭头R1所示的方向的旋转。

并且，若螺母64的紧固扭矩达到了紧固完成的阈值(例如为4.3N·m左右)，则使螺母保持部116的旋转停止。接着，将使螺母保持部116的旋转停止的位置作为基准位置，如图22所示，按照规定的角度(例如为20度)使螺母保持部116反向旋转，使螺母64松动。反向旋转是图22中箭头R2所示的方向。

另外，螺母64的紧固扭矩能够根据螺母保持部116的电动机133的电流值进行计算。另外，螺母保持部116的旋转角度能够通过旋转编码器等适当的旋转角度检测传感器求出。

然后，如图23所示，按照与使螺母保持部116反向旋转的角度(在上述例中为20度)相同的角度，使螺母保持部116向R1方向正向旋转。即，从反向旋转后的停止位置到上述基准位置，使螺母保持部116正向旋转。并且，当螺母64的紧固扭矩在基准位置达到了紧固完成的上述阈值的情况下，控制单元208判断为切削刀具54被适当地紧固。

另一方面，在除此以外的情况下，控制单元208判断为切削刀具54未被适当地紧固。即，(1)在螺母保持部116返回至基准位置之前螺母64的紧固扭矩达到上述阈值的情况下，或(2)在基准位置上螺母保持部116的紧固扭矩未达到上述阈值的情况下，控制单元208判断为切削刀具54未被适当地紧固。

这样，在图示的实施方式中，在螺母64的紧固扭矩达到阈值之后，当一度使螺母64松动而再次重新将螺母64紧固时，若产生了上述(1)或(2)的情况，则控制单元208判断为轮毂部58的外螺纹58a与螺母64的螺合产生问题。并且，在产生问题的情况下，发出用于将上述问题通知给操作者的信息。

由此，操作者能够将切削单元6分解而发现螺母64未与外螺纹58a适当地螺合或螺母64与外螺纹58a之间夹杂灰尘、或螺母64、外螺纹58a的螺纹牙发生磨损等问题，能够在适当的时机实施部件的清扫、更换等各种维护作业。因此，在图示的实施方式中，能够防止加工装置2在切削刀具54未被适当地紧固的状态下运转。

若切削刀具54被适当地紧固，则在解除螺母保持部116的吸引力之后，将切削单元6的刀具罩66的第二罩部件66b定位于关闭位置。另外，关于如上所述的螺母64和切削刀具54的取下和安装，既可以对一对切削单元6同时进行，也可以分别进行。

接着，使第一移动体178、第二移动体180后退，并且使搬出搬入单元78的壳体118旋转60°，使已取下的一对切削刀具54中的一方与切削刀具保管单元76面对。另外，使切削刀具保管单元76的履带94旋转，将未支承切削刀具54的空的支承轴96定位于规定的位置(例如支承轴96的轨道中的最下端的位置)。

接着，使X轴移动单元84和Z轴移动单元82进行动作，按照能够将上述规定的位置的支承轴96的轴部106插入至刀具保持部114所吸引保持的一方的切削刀具54的开口部54a中的方式调整刀具保持部114的X轴方向位置和Z轴方向位置。

接着，通过Y轴方向定位单元80使框体140在Y轴方向上移动，将上述规定的位置的支承轴96的轴部106插入至刀具保持部114所吸引保持的一方的切削刀具54的开口部54a中，并且使一方的切削刀具54的端面与支承轴96的基部104的端面接触。接着，解除刀具保持部114的吸引力，将已取下的一对切削刀具54中的一方交接至支承轴96。

另外，通过Y轴方向定位单元80使搬出搬入单元78从切削刀具保管单元76离开，并且使搬出搬入单元78的壳体118旋转180°，使吸引保持着已取下的一对切削刀具54中的另一方的相反侧的刀具保持部114与切削刀具保管单元76面对。

接着，通过Y轴方向定位单元80使框体140在Y轴方向上移动，将上述规定的位置的支承轴96的轴部106插入至相反侧的刀具保持部114所吸引保持的另一方的切削刀具54的开口部54a中，并且使另一方的切削刀具54的端面与支承轴96所支承的切削刀具54的端面接触。接着，解除刀具保持部114的吸引力，将已取下的一对切削刀具54中的另一方交接于支承轴96。

如上所述，在图示的实施方式的加工装置2中，使螺母保持部116正向旋转而使螺母64与轮毂部58的外螺纹58a螺合并且将扭矩达到紧固完成的阈值的位置作为基准位置，使螺母保持部116反向旋转，然后使螺母保持部116正向旋转，当扭矩在基准位置达到阈值的情况下，判断为切削刀具54被适当地紧固，在除此以外的情况下，判断为切削刀具54未被适当地紧固，因此能够将切削刀具54适当地紧固。

Claims

1.一种加工装置，该加工装置包含：

保持单元，其对被加工物进行保持；

切削单元，其安装有对该保持单元所保持的被加工物进行切削的切削刀具；以及

切削刀具安装单元，其将切削刀具安装于该切削单元，

其中，

该切削单元具有：

旋转轴；

固定凸缘，其配设于该旋转轴的前端，对切削刀具的背部进行支承；

轮毂部，其从该固定凸缘的中央部突出，与形成于切削刀具的中央部的开口部嵌合；以及

外螺纹，其形成于该轮毂部的前端，

该切削刀具安装单元具有将螺母保持为装卸自如的螺母保持部，该螺母与该固定凸缘对嵌合于该轮毂部的切削刀具进行夹持，

使该螺母保持部正向旋转而使该螺母与该轮毂部的该外螺纹螺合并且将扭矩达到紧固完成的阈值的位置作为基准位置，使该螺母保持部反向旋转，然后使该螺母保持部正向旋转，当扭矩在该基准位置达到阈值的情况下，判断为切削刀具被适当地紧固，在除此以外的情况下，判断为切削刀具未被适当地紧固。