JP2011098401A

JP2011098401A - ブレード装着補助工具

Info

Publication number: JP2011098401A
Application number: JP2009253302A
Authority: JP
Inventors: Motoaki Igarashi; 元彰五十嵐
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2011-05-19

Abstract

【課題】工具マウントの中心に対して環状ブレードの外周が真円となるように装着することができるブレード装着補助工具を提供する。
【解決手段】工具マウント１２は、回転スピンドルに嵌合する嵌合孔とスピンドルの回転軸線方向に延在する円筒形状の装着面を有する装着部と装着部の基端から半径方向外方に延出する環状受面を有する環状受部とを備える。環状ブレード２は、工具マウント１２の装着部の装着面に装着される装着孔を有する。ブレード装着補助工具は、工具マウント１２の嵌合孔が嵌合する嵌合凸部４６と、嵌合凸部４６に嵌合された工具マウント１２の装着部の半径方向外方に等角度間隔をおいて配設され且つ嵌合凸部４６の中心からの半径方向離間長さが同一に設定された３個の当接部材６０と、嵌合凸部４６の中心からの半径方向離間長さを同一に維持したまま３個の当接部材６０を半径方向に縮径及び拡径移動する駆動手段とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、回転スピンドルに嵌合する嵌合孔とスピンドルの回転軸線方向に延在する円筒形状の装着面を有する装着部と装着部の基端から半径方向外方に延出する環状受面を有する環状受部とを備える工具マウントに、装着部の装着面に装着される装着孔を有する環状ブレードを装着し、マウントナットで環状ブレードを工具マウントに締結するためのブレード装着補助工具に関する。

下記特許文献１に開示されているように、半導体パッケージ基板等の被加工物をダイシングするための切削装置においては、高速回転される回転スピンドルに工具マウントを装着し、この工具マウントに導電性環状ブレードを装着している。工具マウントは、スピンドルの回転軸線方向に延在する円筒形状の装着面を有する装着部と装着部の基端から半径方向外方に延出する環状受面を有する環状受部とを備えている。環状ブレードは、円環形状で中心に工具マウントの装着面に嵌合される装着孔が形成されている。

工具マウントの装着部に環状ブレードを装着した場合、工具マウントの装着面と環状ブレードの装着孔のクリアランスに起因して必ずしもスピンドルの回転中心に対して環状ブレードの外周が充分精密に真円状態に設定されないことが少なくない。そこで、スピンドルに装着された工具マウントに環状ブレードを装着した際には、下記特許文献２に開示されているように、工具マウントに装着後の環状ブレードでツルーイング用のドレッシングボードを切削し、これによって環状ブレードの外周形状をスピンドルの回転中心に対して真円に修正するツルーイング作業を行っている。

特開平１１−３３９０７号公報特公平０３−３５０６５号公報

工具マウントと環状ブレードの装着具合によっては、環状ブレードの外周を削る量が大幅に増えてしまい、その分加工に寄与できる環状ブレードの量が減ってしまうという問題がある。また、刃先形状がＶ形状に成型されているベベルカット用のＶブレードの場合には、上記のように環状ブレードの外周を削るとＶ形状が崩れるため、ツルーイング作業が出来ない。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ツルーイング作業を行うことなく、スピンドルの回転中心、即ち工具マウントの中心に対して、環状ブレードの外周が充分精密に真円となるように工具マウントに環状ブレードを装着することを可能にする新規且つ改良されたブレード装着補助工具を提供することである。

本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成するブレード装着補助工具として、回転スピンドルに嵌合する嵌合孔と該スピンドルの回転軸線方向に延在する円筒形状の装着面を有する装着部と該装着部の基端から半径方向外方に延出する環状受面を有する環状受部とを備える工具マウントに、該装着部の該装着面に装着される装着孔を有する環状ブレードを装着し、マウントナットで該環状ブレードを該工具マウントに締結するためのブレード装着補助工具であって、
該工具マウントの該嵌合孔が嵌合する嵌合凸部と、該嵌合凸部に嵌合された該工具マウントの該装着部の半径方向外方に等角度間隔をおいて配設され且つ該嵌合凸部の中心からの半径方向離間長さが同一に設定された３個の当接部材と、該嵌合凸部の中心からの半径方向離間長さを同一に維持したまま３個の該当接部材を半径方向に縮径及び拡径移動する駆動手段とを含むことを特徴とするブレード装着補助工具が提供される。

好ましくは、該当接部材の各々には、該当接部材が該環状ブレードの外周縁に接触したことを検出する検出手段が付設されており、該当接部材と該環状ブレードとは共に導電性であり、該検出手段は、該当接部材の各々と該環状ブレードの外周縁とが電気的に導電されたことを検出することによって、該当接部材の各々が該環状ブレードの外周縁に接触したことを検出し、該当接部材の全てが該環状ブレードの外周縁に接触したことが検出されると、該駆動手段による該当接部材の縮径が停止されるのが好適である。

本発明に係るブレード装着補助工具においては、嵌合凸部に嵌合された工具マウントの装着部の半径方向外方に等角度間隔をおいて配設され且つ嵌合凸部の中心からの半径方向離間長さが同一に設定された３個の当接部材で、工具マウントの装着部に装着された環状ブレードの外周を揃えるので、工具マウントの回転中心に対して環状ブレードの外周が真円となるように装着することができる。

スピンドル機構と、スピンドル機構に装着される環状ブレードとの関係を示す分解斜視部。スピンドル機構と、スピンドル機構に装着される工具マウントとの関係を示す正面図。本発明によって構成されたブレード装着補助工具の外観を示す斜視図。本発明によって構成されたブレード装着補助工具の分解斜視図。（ａ）ブレード装着補助工具の使用方法を示す上面図。（ｂ）ブレード装着補助工具の使用方法を示す上面図。本発明によって構成されたブレード装着補助工具の他の実施形態を示す模式図。

以下、本発明のブレード装着補助工具を図示している添付図面を参照して更に詳細に説明する。

図１には、環状ブレード２が装着されるスピンドル機構４が図示されている。スピンドル機構４はハウジング６とこのハウジング６内にエアー軸受け構造（図示しない）で回転可能に支持されたスピンドル８とを含み、スピンドル８の先端部はハウジング６から突出している。スピンドル８の先端部は先端に向かって細くなるテーパ形状に形成され、先端部には先端面に開口した雌ネジ孔１０が形成されている。

工具マウント１２は、図１及び図２に図示するように、スピンドル８の軸線方向に延出し且つ円筒形状の装着面１４を外周面に有する装着部１６とこの装着部１６から前方（図２において左方）へ突出して形成され装着部１６の外径よりも小さい外径を有する円筒形状の前端部１７と、装着部１６の外径よりも大きい外径の環状受部１８とを有する。環状受部１８の前端面は、装着面１４から半径方向外方に延出して、環状ブレード２を受ける環状受面２０を構成している。環状受部１８の内部にはスピンドル８の先端のテーパ部に嵌合する嵌合孔２２が形成されている。また、前端部１７の先端の外周面にはマウントナット２４が螺合する雄ネジ２６が形成されている。前端部１７の内部には固定ボルト１３が挿入される挿入孔２８が形成され、挿入孔２８は嵌合孔２２に連通している。このように構成された工具マウント１２は、嵌合孔２２がスピンドル８の先端テーパ部に嵌合され、固定ボルト１３がワッシャ１５を介して挿入孔２８に挿入されスピンドル８の先端部の雌ネジ孔１０に螺合されスピンドル８に固定される。

工具マウント１２に装着される環状ブレード２は、図１に図示するように、工具マウント１２の装着面１４に装着される装着孔３０を有する。環状ブレード２の装着孔３０の内径と工具マウント１２の装着面１４の外径の嵌合公差は、通常５μｍ〜３０μｍ程度に設定されている。環状ブレード２の装着孔３０を工具マウント１２の装着面１４上に装着し、環状ブレード２の片面を工具マウント１２の環状受面２０に当接させて、工具マウント１２に環状ブレード２が装着される。環状ブレード２の外径は、工具マウント１２の環状受部１８の外径よりも大きい。

次いで、図１及び図２に図示するように、工具マウント１２の環状受部１８の外径と実質上同一の外径を有し中央部に工具マウント１２の前端部１７に係合する係合孔３２を有した略円錐台形状の固定プレート３４が工具マウント１２に装着される。固定プレート３４の片面（図２において右面）には、工具マウント１２の装着部１６に嵌合し装着部１６に装着されている環状ブレード２の側面に当接する当接面３６が形成されている。固定プレート３４の係合孔３２が工具マウント１２の前端部１７に嵌合され当接面３６を環状ブレード２の側面に当接させる。その後、円環形状に形成され内周部に雌ネジ３８が形成されているマウントナット２４が、工具マウント１２の前端部１７の雄ネジ２６に螺合され、固定プレート３４及び環状ブレード２は工具マウント１２に固定される。

次いで、工具マウント１２の中心に対して環状ブレード２の外径を真円に装着するための、本発明に従って構成されたブレード装着補助工具４０の構成を、図３及び図４を参照して説明する。ブレード装着補助工具４０は、直方体状の基台４２と、基台４２上に配設された中空形状の筐体４４を具備している。筐体４４の下端は基台４２上に図示しないボルト等で固定されている。枠体４４の上壁には、図４に図示するように、その中心部に後述する嵌合凸部４６を挿入する開口４８が形成されているとともに、開口４８を中心として等角度間隔をおいて放射状に３個の案内溝５０が形成されている。

上記基台４２の中央部には支持柱５２が立設されており、この支持柱５２の上端部に円盤状の回転体５４が回転自在に支持されている。回転体５４の中心には上記工具マウント１２の嵌合孔２２が嵌合されるテーパ形状の嵌合凸部４６が固定されている。回転体５４の回転中心と嵌合凸部４６の中心Ｃは合致している（図５）。嵌合凸部４６はステンレスなどの剛性部材で形成されている。また、回転体５４の上面には更に嵌合凸部４６の半径方向外方に、上記３個の案内溝５０に対応した３個のアーム５６の一端部が回動可能に装着されている。具体的には、アーム５６は、その一端部が支軸５８によって回転体５４に軸支され、支軸５８を中心として水平面内で回動可能に構成されている。３個のアーム５６の他端部にはそれぞれ当接部材６０が回転可能に装着されている。３個の当接部材６０が上記案内溝５０に摺動可能に挿入されると共に、嵌合凸部４６も上記開口４８に挿入される。

上記３個のアーム５６をそれぞれ回転体５４に軸支する３個の支軸５８は回転体５４の回転中心から同一半径上に配設されており、また、３個のアーム５６にそれぞれ装着される３個の当接部材６０の装着位置は上記各支軸５８からの長さが同一に設定されている。即ち、嵌合凸部４６の中心Ｃからの半径方向離間長さが同一に設定されている。従って、回転体５４が図４において矢印６２aで示す方向に回転すると、アーム５６が支軸５８を中心として矢印６２aと反対方向に回動し、アーム５６に装着された当接部材６０が案内溝５０に沿って中心方向に、即ち嵌合凸部４６の中心Ｃからの半径方向離間長さを同一に維持したまま３個の当接部材６０が半径方向に縮径移動せしめられる。一方、回転体５４が図４において矢印６２ｂで示す方向に回転すると、アーム５６が支軸５８を中心として矢印６２ｂと反対方向に回動し、アーム５６に装着された当接部材６０が案内溝５０に沿って外周方向に、即ち嵌合凸部４６の中心Ｃからの半径方向離間長さを同一に維持したまま３個の当接部材６０を半径方向に拡径移動せしめられる。

上記基台４２上の支持柱５２の近傍には、上記回転体５４を回転駆動せしめる駆動手段６４を具備している。駆動手段６４は、正転・逆転可能なモータ６６と、モータ６６の駆動軸に取り付けられた駆動プーリ６８と、駆動プーリ６８に捲回された伝動ベルト７０と、伝動ベルト７０が捲回される従動プーリ７２と、従動プーリ７２を備えた従動回転体７４と、回転体７４の回転軸に装着された駆動歯車７６と、駆動歯車７６と噛み合い上記回転体５４の下面に固定された被駆動歯車７８とから構成されている。モータ６６の正転・逆転により回転体５４が矢印６２a及び６２ｂの方向に回転せしめられる。また、モータの回転を制御する図示しない制御手段を有する。

続いて、上記のように構成されたブレード装着補助工具４０の使用方法を図３及び図５を参照して説明する。最初に、図３に図示するように、工具マウント１２の嵌合孔２２（図２参照）をブレード装着補助工具４０の嵌合凸部４６に嵌合装着する。工具マウント１２の環状受面１８は水平面をなす。次いで、環状ブレード２の装着孔３０を工具マウント装着面１４に装着し、かかる水平面となった環状受面１８に環状ブレード２を載置する。この時、環状ブレード２の装着孔３０の内径と工具マウント１２の装着面１４の外径の嵌合公差は、５μｍ〜３０μｍ程度に設定されているので、図５（a）の上面図に示すように、環状ブレード２は嵌合凸部４６の中心Ｃに対して若干偏心した状態で工具マウント１２に載置される。次いで、３個の当接部材を嵌合凸部４６の中心Ｃからの半径方向離間長さを同一に維持したまま半径方向に低速で縮径していく。環状ブレード２の外径に合わせて所定量モータが正転するように制御され、従って３個の当接部材は所定量縮径し、当接部材６０が環状ブレード２の外周縁２aに当接する位置で停止する。その結果、図５（ｂ）に示すように、工具マウント１２の中心に対して環状ブレード２の外周縁２aが真円となるように装着することができる。

上記には、３個の当接部材を嵌合凸部４６の中心Ｃからの半径方向離間長さを同一に維持したまま半径方向に所定量縮径して、環状ブレードの外周に当接する構成を示したが、環状ブレードの厚さが薄い場合には、所定量で一律に当接させると載置した際の偏心が大きい場合等にブレードにダメージを与える可能性がある。その為環状ブレードの厚さが薄い場合には、図６に図示する他の実施形態であるブレード装着補助工具８２を使用するのが好適である。ブレード装着補助工具８２は上記ブレード装着工具４０の構成に加えて、当接部材８４の各々には、当接部材８４が環状ブレード３の外周縁３aに接触したことを検出する検出手段８６が付設されている。図示の実施形態においては、環状ブレード３は導電性であり、また当接部材８４は例えばステンレス等の導電性部材で形成されている。検出手段８６は、当接部材８４の各々と環状ブレード３の外周縁３ａとが電気的に導電されたことを検出することによって、当接部材８４の各々が環状ブレード３の外周縁３aに接触したことを検出する。

具体的には、図６に示すように、ブレード装着補助工具８２の当接部材８４aの下端は配線８８aを介して嵌状凸部４６の下端に接続され、当接部材８４bの下端は配線８８bを介して嵌状凸部４６の下端に接続され、当接部材８４cの下端は配線８８cを介して嵌状凸部４６の下端に接続されている。それぞれの配線８４a、８４ｂ、８４ｃ上には直流電源９０a、９０ｂ、９０ｃと、配線８４a、８４ｂ、８４ｃに電流が流れたことを検出する検出手段８６a、８６ｂ、８６ｃとがそれぞれ配設されている。環状ブレード３は導電性を有し、更に工具マウント１２はステンレス製で形成されているため、当接部材８４a、８４ｂ、８４ｃの各々が環状ブレード３の外周縁３aに当接すると、当接した配線に電流が流れ、検出手段８６a、８６ｂ、８６ｃにより電流を検出する。３個の検出手段８６a、８６ｂ、８６ｃ全てに電流が検出され、当接部材８４a、８４ｂ、８４ｃの全てが環状ブレード３の外周縁３aに接触したことが検出されると、駆動手段６４による当接部材の縮径が停止する。従って、環状ブレード３の外周縁に余分な力が附加されず、薄い厚みの環状ブレードであっても環状ブレードにダメージを与えずに装着することができる。

また、環状ブレードが導電性を有さない場合等には、図４を参照して説明すると、当接部材６０に生じるトルクが所定以上に達すると駆動プーリが電動ベルト７０に対してカラ回りするように設定して、環状ブレードに過剰な負荷がかからないような構成にしてもよい。

３環状ブレード
８回転スピンドル
１２工具マウント
１６装着部
２２嵌合孔
４２ブレード装着補助工具
４６嵌合凸部
５０案内溝
５４回転体
６０、８４当接部材
６４駆動手段
８６検出手段

Claims

回転スピンドルに嵌合する嵌合孔と該スピンドルの回転軸線方向に延在する円筒形状の装着面を有する装着部と該装着部の基端から半径方向外方に延出する環状受面を有する環状受部とを備える工具マウントに、該装着部の該装着面に装着される装着孔を有する環状ブレードを装着し、マウントナットで該環状ブレードを該工具マウントに締結するためのブレード装着補助工具であって、
該工具マウントの該嵌合孔が嵌合する嵌合凸部と、該嵌合凸部に嵌合された該工具マウントの該装着部の半径方向外方に等角度間隔をおいて配設され且つ該嵌合凸部の中心からの半径方向離間長さが同一に設定された３個の当接部材と、該嵌合凸部の中心からの半径方向離間長さを同一に維持したまま３個の該当接部材を半径方向に縮径及び拡径移動する駆動手段とを含むことを特徴とするブレード装着補助工具。
該当接部材の各々には、該当接部材が該環状ブレードの外周縁に接触したことを検出する検出手段が付設されている、請求項１記載のブレード装着補助工具。
該当接部材と該環状ブレードとは共に導電性であり、該検出手段は、該当接部材の各々と該環状ブレードの外周縁とが電気的に導電されたことを検出することによって、該当接部材の各々が該環状ブレードの外周縁に接触したことを検出する、請求項２記載のブレード装着補助工具。
該当接部材の全てが該環状ブレードの外周縁に接触したことが検出されると、該駆動手段による該当接部材の縮径が停止される、請求項２又は３記載のブレード装着補助工具。