JP2003103431A

JP2003103431A - 切削装置

Info

Publication number: JP2003103431A
Application number: JP2001302853A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Sakatani; 康之酒谷; Kazuya Fukuoka; 一也福岡; Tomoaki Hiruta; 倫明蛭田; Takayuki Asano; 貴行浅野
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-08
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP5003926B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ミストを効果的に排気してワークの加工部分を
クリアな状態で観察することがきると共に、ワークの切
れ端が駆動機構部を覆っている蛇腹の上に飛び散ること
のないミストカバーを備えた研削装置を提供すること。【解決手段】ワークＷを載置してＸ方向に切削送りされ
るワークテーブル２５と、Ｘ方向と直交するＹ方向にイ
ンデックス送りされる回転刃２１とを有し、回転刃２１
によりワークＷの溝加工や切断加工を行う切削装置１０
に、溝加工や切断加工が行われる加工部２０を覆うミス
トカバー４０を備え、該ミストカバーには、排気口１６
と連通するミスト捕獲ボックス４２又は４６を設けた。
また、ミスト捕獲ボックス４６を回転刃２１のインデッ
クス送りと連動してＹ方向に移動させる駆動手段４０Ａ
を設け、ミストの吸込みを一層効果的に行われるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切削装置に関し、特
に半導体や電子部品材料等のワークに溝加工や切断加工
を行う切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体や電子部品材料等のワークに溝加
工や切断加工を行う切削装置においては、高速で回転す
るブレードと称する薄型砥石で切削水をかけながらワー
クを加工する。そのため切削装置の加工部は水しぶきと
ミストが充満している。このためこの加工部には加工部
を覆うミストカバーが取付けられており、水しぶきやミ
ストを外部と遮断している。このミストカバーは、ワー
クの加工部分が観察できるように透明樹脂板で作られて
いる。またこのミストカバーは、操作性や省スペースの
点から上下方向に回転して開閉するようになっている。
即ち、ミストカバー上面奥側に蝶番などの回転ヒンジが
設けられ、オペレータが手前から奥側へ回転させながら
持ち上げることによって開き、奥側から手前へ回転させ
て重量を支えながら下ろすことによって閉まるようにな
っている。このため、底面及び背面は開口された形状と
なっている。また開口されたミストカバー背面側の切削
装置本体壁面には排気口があり、ミストカバー内のミス
トを吸込むようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
切削装置のミストカバーは、加工部全体を覆うようにな
っているので容積が大きい上に、底面が開口されている
ので、ミストを効果的に排気口に吸込むことができず、
ワークの加工部分を鮮明な状態で観察することができな
かった。また、ワークテーブルの下方に設けられワーク
テーブル駆動機構部を覆っている蛇腹の上にワークの切
れ端が飛び散り、そのまま蛇腹が伸縮動作を繰り返すこ
とにより、蛇腹が破損するという問題もあった。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ミストを効果的に排気してワークの加工部分
をクリアな状態で観察することがきると共に、ワークの
切れ端が駆動機構部を覆っている蛇腹の上に飛び散るこ
とのないミストカバーを備えた研削装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明は、ワークを載置
してＸ方向に切削送りされるワークテーブルと、前記Ｘ
方向と直交するＹ方向にインデックス送りされる回転刃
とを有し、前記回転刃によりワークの溝加工や切断加工
を行う切削装置において、前記溝加工や切断加工が行わ
れる加工部を覆うミストカバーを有し、該ミストカバー
には、排気口と連通するミスト捕獲ボックスが設けられ
ていることを特徴としている。請求項１に記載の発明に
よれば、ミストカバー内に排気口と連通するミスト捕獲
ボックスが設けられているので、効果的にミストを捕獲
して排気口に吸込むことができる。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の切削装置において、前記ミスト捕獲ボックスを
前記回転刃のインデックス送りと連動してＹ方向に移動
させる駆動手段が設けられていることを特徴としている
ので、回転刃のＹ方向移動に合わせて形成されたミスト
捕獲ボックス側面の開口部が不要になり、ミストの吸込
みが一層効果的に行われる。

【０００７】更に、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の切削装置において、前記ミストカ
バーが、上下方向に回転することによって開閉される上
下回転開閉式であることを特徴としているので、ミスト
カバーをミスト捕獲ボックスごと上方向に開くことがで
き、回転刃交換時にミスト捕獲ボックスが邪魔にならな
い。

【０００８】請求項４に記載の発明は、ワークを載置し
てＸ方向に切削送りされるワークテーブルと、前記Ｘ方
向と直交するＹ方向にインデックス送りされる回転刃と
を有し、前記回転刃によりワークの溝加工や切断加工を
行う切削装置において、前記溝加工や切断加工が行われ
る加工部を覆い、前記ワークの切削送りに伴って該ワー
クと一緒にＸ方向に移動するミストカバーが設けられて
いることを特徴としている。請求項４に記載の発明によ
れば、ミストカバーがワークと一緒にＸ方向に移動する
ので、ミストカバーを小型にすることができると共に、
密閉式にすることができ、人体に有害な物質を含むミス
とであっても安全に排気することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る切削装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚
各図において、同一の部材については同一の番号を付し
ている。

【００１０】図１は、本発明に係る切削装置の外観斜視
図である。切削装置１０は、加工部２０、操作・表示部
１１、撮像部１２、モニターテレビ１３、コントローラ
１５、及び表示灯１４等から構成されている。加工部２
０は、ワークに溝加工や切断加工を行う部分である。操
作・表示部１１には切削装置１０の各部の操作を行うス
イッチや表示手段が設けられている。撮像部１２はワー
クのアライメントや加工状態を評価するために、ワーク
表面を撮像する部分で、顕微鏡、照明装置、及びＣＣＤ
カメラ等から成っている。撮像された画像はモニターテ
レビ１３に映し出される。コントローラ１５は切削装置
１０の各動作をコントロールする部分で、マイクロプロ
セッサ、メモリ、及び入出力回路等で構成され、切削装
置１０の架台内部に格納されている。表示灯１４は、切
削装置１０の稼動中、待機中、及び異常警告等を表示す
るもので、遠くからでもオペレータに判明するように高
い位置に取付けられている。

【００１１】加工部２０は図２及び図３に示すように、
ワークＷの溝加工や切断加工を行う回転刃２１が高周波
モータ内臓のエアーベアリングスピンドル７０に取付け
られ、３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍの高速
で回転されるとともに、不図示の送り機構によって図の
矢印Ｘ方向と直交するＹ方向にインデックス送りされ
る。この回転刃２１は薄い円盤状で、ダイヤモンド砥粒
やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、樹
脂で結合したレジンブレードが用いられる。回転刃２１
は手前側と下方が開口したフランジカバー２２で囲わ
れ、フランジカバー２２に設けられた切削ノズル２３か
らは切削水が加工ポイントに供給される。フランジカバ
ー２２の図２上で左側には規制板２２Ａが取付けられて
おり、加工ポイントから排出される切削水が上方に跳ね
上がるのを規制している。また、回転刃２１の右側には
洗浄ノズル２４があり、洗浄水が供給される。マシンベ
ース２９上にはＸガイド２８が設けられ、Ｘテーブル２
７がＸガイド２８でガイドされて図示しない駆動機構に
よりＸ方向に移動される。Ｘテーブル２７にはθテーブ
ル２６が載置され、θテーブル２６にはワークテーブル
２５が連結されている。加工されるワークＷはこのワー
クテーブル２５の上面に吸着固定され、θテーブル２６
によってθ回転されるとともに、Ｘテーブル２７によっ
て図の矢印Ｘ方向に切削送りされるようになっている。
また、切削水や洗浄水を受けるオイルパン３０がブラケ
ット３０Ａ、３０Ａを介してマシンベース２９に固定さ
れており、オイルパン３０とθテーブル２６との間には
蛇腹３１が設けられ、オイルパン３０の中央部の開口部
分を覆うようになっている。

【００１２】加工部２０では、切削水や洗浄水が大量に
用いられるため水しぶきやミストが発生するが、加工部
外に水の飛沫やミストが届かないようにミストカバー４
０が加工部２０を覆うように設けられ、加工部２０を外
部と遮断している。

【００１３】図２及び図３に示すミストカバー４０は加
工部２０の内部が観察できるように、透明な樹脂で高性
能帯電防止板からできており、奥側と下方側が開口され
た形状で、上面奥側に蝶番４３、４３がネジ止めされて
いる。ミストカバー４０は、切削装置１０本体固定側に
この２個の蝶番４３、４３によって回転自在に結合され
ている。ミストカバー４０には底面開口部を一部塞ぐよ
うにして底板４１が接着固定されており、底板４１上に
はミスト捕獲ボックス４２が設けられている。ミスト捕
獲ボックス４２は加工ポイントから排出される切削水を
取り込むために、図２上の左側面が開口しており、この
開口部は回転刃のＹ方向送りに対応して手前から奥側に
長く開口している。またミスト捕獲ボックス４２の奥側
の面も開口しており、切削装置１０の本体壁面の排気口
１６に連通している。Ｘテーブル上に載置されたθテー
ブルの外筒には支持板３２が取付けられ、支持板３２の
上部にはブラシ３３が取付けられていて、底板４１の下
面に接触したままＸ方向に切削ストローク分だけ移動す
るようになっている。この底板４１及びミスト捕獲ボッ
クス４２はミストカバー４０に一体に取り付けられてい
るので、ミストカバー４０の開閉に合わせ一緒に上下回
動する。

【００１４】図４は、本発明の実施形態の変形例であ
る。この変形例は、ミスト捕獲ボックス４６を回転刃２
１のＹ方向インデックス送りに連動して移動させる駆動
手段４０Ａを有しており、駆動手段４０Ａは以下のよう
に構成されている。ミストカバー４０の左側面に取付け
られたブラケット４４、４４に底板４５がネジ止めされ
ている。底板４５の上面にはガイドレール５３が取付け
られていて、このガイドレール５３にセットされたリニ
アガイド５４にはミスト捕獲ボックス４６が固定され、
Ｙ方向に移動できるようになっている。ミスト捕獲ボッ
クス４６と切削装置１０の本体壁面の排気口１６とは伸
縮自在の蛇腹４７で連結されている。また、底板４５に
取付けられモータ５１で駆動される駆動プーリ５０と従
動プーリ５２との間にはタイミングベルト４９が張設さ
れており、ミスト捕獲ボックス４６はクランプ板４８に
よってタイミングベルト４９に固定されている。このよ
うに構成された駆動手段４０Ａは、コントローラ１５に
よって制御され、回転刃２１のＹ方向インデックス送り
に連動してミスト捕獲ボックス４６をＹ方向に位置決め
する。この変形例においても、ミスト捕獲ボックス４６
及び駆動手段４０Ａがミストカバー４０に一体に取り付
けられているので、ミストカバー４０の開閉に合わせ一
緒に上下回動する構造になっている。

【００１５】次に、このように構成された切削装置１０
の作用を説明する。先ずオペレータがミストカバー４０
を上方に回転させて開き、加工部のスピンドル７０に回
転刃２１をセットし、ミストカバー４０を下方に回転さ
せて閉じる。この時ワークテーブル２５は、回転刃２１
の取付けの邪魔にならないように、撮像部１２の顕微鏡
の下に位置している。次にワークＷがワークテーブル２
５に載置され、真空吸着される。次いでワークＷは顕微
鏡の下で表面に形成されたパターンが撮像され、その画
像がモニターテレビに映し出される。ここでオペレータ
はモニターテレビに映し出された画像を見ながら操作・
表示部のスイッチを操作して、ワークＷのアライメント
を行う。アライメントが完了したワークＷは、Ｘテーブ
ル２７の移動により加工部２０に搬入され、高速回転す
る回転刃２１とＸテーブル２７による切削移動とにより
溝加工や切断加工がなされる。加工中は切削ノズル２３
から切削水が加工ポイントに供給され、洗浄ノズル２４
からは先浄水が供給される。１ラインの加工が済むと、
回転刃２１はＹ方向にインデックス送りされ、次に加工
するラインに位置付けられ、Ｘテーブル２７による切削
移動でこのラインも加工される。このような動作が繰り
返されて、ワークＷの一方向の全ラインの加工が終了す
ると、θテーブル２６がワークＷを９０度回転させ、先
ほどのラインと直交するラインに合わせて加工が行われ
る。全加工が終了するとワークＷは顕微鏡の位置まで搬
送され、表示灯１４の加工完了を知らせるランプが点滅
する。ここでオペレータは必要に応じ、撮像部１２でワ
ークＷの加工部分を撮像し、加工状態を観察した後にワ
ークＷをワークテーブル２５から取外す。以上が切削装
置１０によるワークＷの加工の流れである。

【００１６】次に、ミストカバー４０の作用について説
明する。図２、及び図３に示すように、ミストカバー４
０には、ミスト捕獲ボックス４２が設けられている。切
削水の排水はフランジカバー２２に設けられた規制板２
２Ａによって上方向への跳ね上がりが規制され、ミスト
捕獲ボックス４２右側面の開口部から内部に導入され
る。導入された排水は、ミスト捕獲ボックス４２と底板
４１との隙間から外に流れ出るが、ワークＷの切れ端等
はミスト捕獲ボックス４２内に残る。また、ミスト捕獲
ボックス４２の容積が小さく排気効率がよいので、排水
がミスト捕獲ボックス４２内に導入されてミストが発生
するや否や、すぐさま工場の排気ラインに直結した排気
口１６内に吸込まれるので、ミストカバー４０内にミス
トが充満することがない。従って、加工中のワークＷの
加工部分をクリアに観察できる。また支持板３２とブラ
シ３３が設けられているのでワークＷの切れ端が蛇腹３
１上に落下することがなく、蛇腹３１の損傷が防げる。

【００１７】図５は、本発明に係る別の実施形態を表わ
している。この別の実施形態では、Ｘテーブル２７上に
ブラケット６２、６２を介して切削水の排水を受けるオ
イルパン３０´がワークテーブル２５及びθテーブル２
６を囲うように設けられている。オイルパン３０´の底
面に形成された排水口には、変形自在のダクトホース６
３が接続され、外部ダクトに連結されている。ダクトホ
ース６３は、切削装置１０の壁面に設けられたフック６
４にコイルスプリング６５で吊り下げられ、オイルパン
３０´のＸ方向の移動に追従できるようになっている。
オイルパン３０´の上面にはシール材としてのゴムリン
グ３０´Ａが接着され、ゴムリング３０´Ａの上にはミ
ストカバー４０´が載置されている。ミストカバー４０
´は、回転刃２１、フランジカバー２２、及びワークテ
ーブル２５を覆うだけの小型のもので、透明アクリル板
でできており、底面が開口された箱型になっている。ま
た背面には上下開閉時とＸ方向移動時にスピンドル７０
と干渉しないように、Ｔ字型の開口部が形成されてい
る。更にミストカバー４０´の左側面上方には排気口が
形成され、変形自在のダクトホース６６で切削装置１０
の壁面に設けられた排気口に連結されている。ミストカ
バー４０´の上面には取っ手４０´Ａが取付けられてい
て、ミストカバー４０´の開閉はオペレータが取っ手４
０´Ａを使い手動で行う。ミストカバー４０´を開く時
は上に持ち上げて、ミストカバー４０´を図示しない置
き台の上に置く。またミストカバー４０´の開閉は図示
しない着座センサで確認され、開状態では加工が開始さ
れないように、また閉状態ではＸテーブルは切削ストロ
ーク以上は移動しないように制御される。ワークテーブ
ル２５が撮像部１２の下へ移動できるのは、ミストカバ
ー４０´が開状態の時のみに限られている。

【００１８】この別の実施形態の場合は、ミストカバー
４０´はワークテーブルと一緒にＸ方向に移動する方式
であるため小型で、遮蔽状態が良好であり、ワークＷが
人体に有害なＧａＡｓやＧａＰ等の化合物半導体であっ
ても、ミストが加工部２０の外に漏れることがなく安全
である。また、オイルパン３０´と一体でワークテーブ
ル２５を覆うように構成されているので、Ｘテーブルの
駆動機構を覆っている蛇腹３１、３１が不要である。

【００１９】尚、図４に示した本実施の形態の変形例で
は、ミスト捕獲ボックス４６の駆動手段を４０Ａとし
て、モータ５１、駆動プーリ５０、従動プーリ５２、及
びタイミングベルト４９を用いたが、これに限らずリー
ドスクリューを用いてもよく、また、スピンドル７０を
搭載してＹ方向に移動するＹテーブルからサポートアー
ムを伸ばしてミスト捕獲ボックス４６を駆動してもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ミ
ストカバー内に排気口と連通するミスト捕獲ボックスが
設けられているので、効果的にミストを捕獲して排気口
に吸込むことができる。また、ミスト捕獲ボックスを回
転刃のインデックス送りと連動してＹ方向に移動させる
駆動手段が設けられているので、ミストの吸込みが一層
効果的に行われる。従って、ミストを効果的に排気して
ワークの加工部分をクリアな状態で観察することがき
る。また、ワークＷの切れ端が駆動機構部を覆っている
蛇腹上に落下することがなく、蛇腹の損傷が防げる。更
に、ミストカバーが、上下方向に回転することによって
開閉される上下回転開閉式であるので、ミストカバーを
ミスト捕獲ボックスごと上方向に開くことができ、回転
刃交換時にミスト捕獲ボックスが邪魔にならない。

【００２１】また、本発明の別の実施形態によれば、ミ
ストカバーがワークと一緒にＸ方向に移動するので、ミ
ストカバーを小型にすることができると共に、密閉式に
することができ、人体に有害な物質を含むミストであっ
ても安全に排気することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る切削装置の全体斜視
図

【図２】本発明の実施の形態に係る切削装置の加工部正
面断面図

【図３】本発明の実施の形態に係る切削装置のミストカ
バーを説明する斜視図

【図４】本発明の実施の形態に係るミストカバーの変形
例を表わす斜視図

【図５】本発明の別の実施形態を表わす正面断面図

【符号の説明】

Ｗ…ワーク、１０…切削装置、１６…排気口、２０…加
工部、２１…回転刃、２２Ａ…規制板、２５…ワークテ
ーブル、４０、４０´…ミストカバー、４０Ａ…駆動手
段、４１、４５…底板、４２、４６…ミスト捕獲ボック
ス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者蛭田倫明東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号株式会社東京精密内 (72)発明者浅野貴行東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号株式会社東京精密内Ｆターム(参考） 3C011 BB03 DD03 3C058 AA03 AC01 AC04 CA01 CA04 CB06 3C069 AA01 AA03 BA04 CA05 CA06 DA05 DA06 DA07 EA00 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを載置してＸ方向に切削送りされる
ワークテーブルと、前記Ｘ方向と直交するＹ方向にイン
デックス送りされる回転刃とを有し、前記回転刃により
ワークの溝加工や切断加工を行う切削装置において、前記溝加工や切断加工が行われる加工部を覆うミストカ
バーを有し、該ミストカバーには、排気口と連通するミ
スト捕獲ボックスが設けられていることを特徴とする切
削装置。
【請求項２】前記ミスト捕獲ボックスを前記回転刃のイ
ンデックス送りと連動してＹ方向に移動させる駆動手段
が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の
切削装置。
【請求項３】前記ミストカバーが、上下方向に回転する
ことによって開閉される上下回転開閉式であることを特
徴とする、請求項１又は請求項２に記載の切削装置。
【請求項４】ワークを載置してＸ方向に切削送りされる
ワークテーブルと、前記Ｘ方向と直交するＹ方向にイン
デックス送りされる回転刃とを有し、前記回転刃により
ワークの溝加工や切断加工を行う切削装置において、前記溝加工や切断加工が行われる加工部を覆い、前記ワ
ークの切削送りに伴って該ワークと一緒にＸ方向に移動
するミストカバーが設けられていることを特徴とする切
削装置。