JP2014030886A - 蛇腹 - Google Patents

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将史 山下
Yusuke Yatsugami
祐介 八神
Kosuke Fukui
康介 福井
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    • B23Q11/08Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

【課題】高速で伸縮動作を繰り返す場合であっても、蛇腹本体を異物から保護することができる新規な蛇腹を提供する。
【解決手段】蛇腹本体25を構成するそれぞれの特定の山部25aに固定された固定板部26aと、この固定板部26aの上端から折曲されてなり上記特定の山部25aに隣り合う他の山部25a方向に突出してなるとともに該蛇腹本体25が最大限に伸長した際における該特定の山部25aから他の山部25aまでの長さよりも長尺な長さを有しそれぞれ該蛇腹本体25の上部に位置する保護板部26bと、を有し、金属又は樹脂を素材とする保護板部材26と、上記保護板部材26を構成する保護板部26b又は該保護板部26bの基端側に固定されてなるとともに該保護板部26bの上面よりも上方に突出した侵入規制面27aを有する侵入規制部材27と、を備えてなる。
【選択図】図2

Description

本発明は、例えば、マシニングセンタや、旋盤又はフライス盤等の工作機械、或いはダイシングマシン等の半導体製造装置に取り付けられる蛇腹に関するものである。
上記工作機械の中で、例えば研削機により金属を研削する場合、研削屑やクーラント液が飛散する場合が多く、また、ダイシングマシンでは、切断された半導体ウェハの破片が飛散し、それらの機械や装置に装着された蛇腹にそれらが付着した場合には、蛇腹に穴が開いてしまう場合がある。また、上記蛇腹に形成された山部と山部との間に上記研削屑や破片が侵入した状態で、上記工作機械の駆動に伴う伸縮動作が長期間に亘って繰り返されることにより、該蛇腹が切断され穴が空いてしまうことにより、該蛇腹の内側に配置されたボールネジその他の駆動系に上記研削屑等が付着することにより正確な位置決めに支障を来すこととなる。そこで、本願出願人は、こうした研削屑等により蛇腹本体に穴が空いてしまう等の不都合を解消するために、伸縮する蛇腹本体に金属製又は樹脂製の保護板部材(スラットないしスラッツ)を備えた蛇腹を提案した(特許文献1参照)。この特許文献1に開示した蛇腹は、山部と谷部とが交互に形成され該山部及び谷部の長さ方向と直行する方向に伸縮自在とされてなる蛇腹本体と、上記蛇腹本体を構成する各山部近傍にそれぞれ基端が固定された保護板(保護板部材)と、を備えてなるとともに、上記蛇腹本体の内側に小型蛇腹を配置したものである。
したがって、上記特許文献1に開示された蛇腹によれば、多数の上記保護板部材により、研削屑や半導体ウェハの破片等により、上記蛇腹本体に穴が開いてしまう危険性を回避することができる。
特許第4751256号公報
しかしながら、上述した特許文献1に開示された蛇腹では、上記保護板部材が配置されている場合であっても、ダイシングマシンその他の動作速度が高速となり、この速度に対応して蛇腹が高速で伸縮動作を繰り返すと、上記保護板部の先端側が上方に浮き上がり、この浮き上がったことにより形成される空間内に研削屑や半導体ウェハの破片が、上記保護板部50の下側を、図10中矢印で示すように、通過して、蛇腹本体51を構成する山部51aと山部51aとの間にまで侵入し、ひいては蛇腹本体51の上部にまで至り該蛇腹本体51に穴が空いたり、場合によっては、蛇腹本体51の谷部に多くの研削屑や半導体ウェハの破片が蓄積されてしまうことがある。
そこで、本発明は、上述した従来の蛇腹が有する課題を解決するために提案されたものであって、研削機やダイシングマシン等の工作機械が高速で移動することに伴い高速で伸縮動作を繰り返す場合であっても、研削屑や半導体ウェハの破片が上記保護板部の下側を通過して蛇腹本体を構成する山部と山部との間にまで侵入したり、蛇腹本体の谷部に多くの研削屑や半導体ウェハの破片が蓄積されてしまったりすることがなく、該蛇腹本体を上記異物から保護することができる新規な蛇腹を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第1の発明(請求項1記載の発明)は、シート体が折曲され山部と谷部とが交互に形成されてなる蛇腹本体と、この上記蛇腹本体を構成するそれぞれの特定の山部に固定された固定板部と、この固定板部の上端から折曲されてなり上記特定の山部に隣り合う他の山部方向に突出してなるとともに該蛇腹本体が最大限に伸長した際における該特定の山部から他の山部までの長さよりも長尺な長さを有しそれぞれ該蛇腹本体の上部に位置する保護板部と、を有し、金属又は樹脂を素材とする保護板部材と、上記保護板部材を構成する固定板部又は保護板部の基端側に固定されてなるとともに該保護板部の上面よりも上方に突出した侵入規制面を有する侵入規制部材と、を備えてなることを特徴とするものである。
この第1の発明に係る蛇腹では、上記保護部材を構成する固定板部又は保護板部の基端側には、該保護板部の上面よりも上方に突出した侵入規制面を有する侵入規制部材が固定されていることから、上記研削機やダイシングマシン等の工作機械の駆動により発生する研削屑や半導体ウェハの破片は上記侵入規制面により蛇腹本体を構成する山部と山部との間に侵入することが規制される。
また、第2の発明(請求項2記載の発明)は、上記第1の発明において、前記侵入規制部材は、それぞれ前記固定板部に固定された板体であって、上端は前記保護板部の上面よりも上方に突出してなり正面が上記侵入規制面とされてなることを特徴とするものである。
この第2の発明において、前記侵入規制部材は、それぞれ前記固定板部に固定され、上端は上記保護板部の上面よりも上方に突出してなり正面が上記侵入規制面とされてなることから、保護板部の基端側に移動してきた上記研削屑や半導体ウェハの破片は、この板体の正面である侵入規制面により、上述した蛇腹本体を構成する山部と山部との間に侵入することが規制される。
また、第3の発明(請求項3記載の発明)は、上記第1の発明において、前記侵入規制部材は、それぞれ前記保護板部材を構成する保護板部の上面に固定されてなるとともに、該侵入規制部材に形成された侵入規制面は、上記保護板部の上面に対して起立した状態で形成されてなるとともに、前記蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面であることを特徴とするものである。
この第3の発明では、前記侵入規制部材は、それぞれ前記保護板部材を構成する保護板部の上面に固定されてなるとともに、該侵入規制部材に形成された侵入規制面は、上記保護板部の上面に対して起立した状態で形成されてなるとともに、前記蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面であることから、蛇腹本体が縮小する方向に高速で移動すると、上記傾斜面である侵入規制面に沿って、上記研削屑や半導体ウェハの破片は該蛇腹の側方に移動し、上記保護板部上から脱落する。特に、ダイシングマシン等のように、切削油等の液体を使用し該液体が蛇腹の上を流れる場合には、蛇腹本体が高速で伸縮移動することにより、その液体と共に上記傾斜した侵入規制面に沿って(ガイドされながら)保護板部上から側方に移動し、蛇腹本体がより一層保護される。
なお、この第3の発明において、上記傾斜面とされた侵入規制面は、単一の傾斜面が形成され、この傾斜面(侵入規制面)によって、蛇腹の側方(例えば右側)に研削屑や半導体ウェハの破片が移動するように構成されたもの以外に、第4の発明のように、左右均等に二つ形成されたものであっても良い。また、上記傾斜面は、必ずしも直線状の傾斜面である必要はなく、湾曲した傾斜面であっても良いし、直線状の傾斜面である場合でも、蛇腹の縮小方向に対して角度が異なる複数の傾斜面が蛇腹の側方ないし片側(例えば右側に)に対して複数連続してなるものであっても良い。
また、第4の発明(請求項4記載の発明)は、上記第1の発明において、前記侵入規制部材に形成された侵入規制面は、前記保護板部の上面に対して起立した状態で形成されてなるとともに、前記蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面が左右均等に形成されてなることを特徴とするものである。
この第4の発明では、蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面が左右均等に二つ形成されてなることから、上記第3の発明に比べて、研削屑や半導体ウェハの破片が移動する距離が短いことから、より一層短時間に該研削屑や半導体ウェハの破片を保護板部の上面から側方に脱落させることが可能となる。
上記第1の発明(請求項1記載の発明)に係る蛇腹によれば、従来の蛇腹のように、研削機やダイシングマシン等の工作機械が高速で移動することに伴い高速で伸縮動作を繰り返す場合であっても、研削屑や半導体ウェハの破片が上記保護板部の下側を通過して蛇腹本体を構成する山部と山部との間にまで侵入したり、蛇腹本体の谷部に多くの研削屑や半導体ウェハの破片が蓄積されてしまったりすることがなく、該蛇腹本体を上記異物から有効に保護することができる。
また、第2の発明(請求項2記載の発明)に係る蛇腹では、前記侵入規制部材は、それぞれ前記固定板部に固定され、上端は上記保護板部の上面よりも上方に突出してなり正面が上記侵入規制面とされてなることから、保護板部の基端側に移動してきた上記研削屑や半導体ウェハの破片は、この板体の正面である侵入規制面により、上述した蛇腹本体を構成する山部と山部との間に侵入することを規制することができる。
また、第3の発明(請求項3記載の発明)に係る蛇腹では、侵入規制面は、前記蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面であることから、蛇腹本体が縮小する方向に高速で移動すると、上記傾斜面である侵入規制面に沿って、上記研削屑や半導体ウェハの破片は該蛇腹の側方に移動し、上記保護板部上から脱落させることができるので、より一層蛇腹本体に穴が空いたり、異物が蓄積されてしまったりすることがない。特に、ダイシングマシン等のように、切削油等の液体を使用し該液体が蛇腹の上を流れる場合には、蛇腹本体が高速で伸縮移動することにより、その液体と共に上記傾斜した侵入規制面に沿って(ガイドされながら)保護板部上から側方に移動することから、蛇腹本体を一層有効に保護する事が可能となる。
また、第4の発明(請求項4記載の発明)に係る蛇腹では、蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面が左右均等に形成されてなることから、上記第3の発明に比べて、研削屑や半導体ウェハの破片が移動する距離が短いことから、より一層短時間に該研削屑や半導体ウェハの破片を保護板部の上面から側方に脱落させることが可能となる。
ダイシングマシンと蛇腹とを分解して示す斜視図である。 第1の実施の形態に係る蛇腹を拡大して示す側面図である。 図2に示す蛇腹に起立プレートが配置された状態を拡大して示す側断面図である。 第2の実施の形態に係る蛇腹を拡大して示す側面図である。 図4に示す蛇腹に平板プレートが配置された状態を拡大して示す側断面図である。 保護板部材に平板プレートを配置した状態を示す平面図である。 保護板部材に配置された平板プレートの他の例を示す平面図である。 保護板部材に配置された平板プレートのさらに他の例を示す平面図である。 保護板部材に配置された平板プレートのまたさらに他の例を示す平面図である。 従来の蛇腹を拡大して示す側面図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態に係る蛇腹について図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、第1の実施の形態に係る蛇腹について説明する。なお、この実施の形態に係る蛇腹は、図1に示すように、ダイシングマシン2(半導体ウェハの加工装置)に装着される蛇腹に、本発明を適用したものである。そこで、先ず、上記ダイシングマシン2について簡単に説明し、その後に実施の形態に係る蛇腹について詳細に説明する。
このダイシングマシン2は、図1に示すように、加工テーブル3と、この加工テーブル3を左右(又は前後)に駆動する駆動装置12が構成要素とされている。上記加工テーブル3は、円盤状に成形されてなるものであり、上方に開口を有するボックス4の内側に周囲が囲まれた状態で固定されてなるものであり、このボックス4の一側面には、後述する第1の蛇腹21を固定するための一方の固定金具5が固定され、他側面には、後述する第2の蛇腹22を固定するための他方の固定金具6が固定されている。また、このボックス4は、円柱状に成形された支軸7を介してスライド部材8に支持されている。なお、このスライド部材8の下面には、後述する一方及び他方のスライドガイド部材15,16が挿通されるガイド溝(符号は省略する。)が形成されている。また、上記ダイシングマシン2は、図示しないノズルから上記加工テーブル3上に供給され、切削の際に該加工テーブル3上から流れた切削液の廃液が収容される廃液トレー10が構成要素となされている。この廃液トレー10は、略長方形状に成形されてなるものであり、中央には開口10aが形成され、外周には外側起立部10bが形成され、内周には、内側起立部10cが形成されている。なお、この廃液トレー10を構成する底板部10dには、ドレン管11に接続された排出口10eが形成され、外側起立部10b、内側起立部10c及び底板部10dからなる廃液収容部(符号は省略する)内に流入した廃液は、上記排出口10eを経てドレン管11から排出される。
そして、上記廃液トレー10に形成された上記開口10aの下方には、上記駆動装置12が配置されている。この駆動装置12は、外周にネジ(符号は省略する。)が螺刻されたボールネジ13と、このボールネジ13を時計正転方向及び逆転方向に回転駆動させるモータ14とから構成されている。また、上記ボールネジ13の左右(又は前後)両側には、一方のスライドガイド部材15と、他方のスライドガイド部材16が互いに面対向した状態で配置されている。したがって、上記駆動装置12を構成するモータ14が駆動し、ボールネジ13が正転又は逆転させられると、上記加工テーブル3は、上記一方及び他方のスライドガイド部材15,16にガイドされながら、該一方及び他方のスライドガイド部材15,16の長さ方向(ボールネジ13の長さ方向)に往復駆動される。
また、上記廃液トレー10を構成する上記内側起立部10cには、上記一方の固定金具5に対向する位置に一方の外側固定金具18が固定され、上記他方の固定金具6に対向する位置には、他方の外側固定金具19が固定されている。そして、上記一方の固定金具5と一方の外側固定金具18との間には、上記第1の蛇腹21が固定され、上記他方の固定金具6と他方の外側固定金具19との間には、第2の蛇腹22が固定されている。なお、これら第1及び第2の蛇腹21,22の基本構成はそれぞれ同一であることから、以下、上記第1の蛇腹21について詳細に説明する。
上記第1の蛇腹21は、先に説明したように、水平方向に伸縮動作するように配置されてなるものであって、図2に示すように、蛇腹本体25と、この蛇腹本体25を構成し以下に説明する山部に基端側がそれぞれ固定された保護板部材26と、本発明を構成する侵入規制部材としての起立プレート27と、を備えている。
上記蛇腹本体25は、合成皮革等の樹脂製シートを折曲することにより、図2に示すように、山部25aと谷部25bとが交互に形成されてなるものであり、これら山部25a及び谷部25bがそれぞれ水平方向に長さを有するように形成された主伸縮部25cと、この主伸縮部25cの左側に形成され縦方向(上記山部25aとは直交する方向)に山部25a及び谷部25bが交互に形成された左側脚部25dと、上記主伸縮部25cの右側に形成され縦方向に図示しない山部及び谷部が交互に形成された右側脚部とから構成されている。すなわち、この実施の形態に係る蛇腹本体21は、水平な状態で位置する主伸縮部25cと、この主伸縮部25cの左右に位置する左側脚部25d及び右側脚部とから構成された所謂門型の蛇腹である。そして、この実施の形態に係る蛇腹本体25は、図2に示すように、内側にそれぞれ保形プレート30が固定されている。これらの保形プレート30は、樹脂により板状に成形されてなるものであり、それぞれ該蛇腹本体25の内側に固定され、それぞれの上端は上記山部25aの裏面の近傍に位置しており、該山部25aの幅とほぼ同じ幅を有してなり、高さは上記左側脚部25d及び右側脚部の高さとほぼ同一の高さとされている。なお、上記蛇腹本体25の一端には、上記一方の外側固定金具18に固定される一方の固定板32が固定され、他端には他方の外側固定金具19に固定される他方の固定板33が固定されている。
また、図2に示すように、上記蛇腹本体25(該蛇腹本体25の両端は除く。)には、上記保護板部材26が固定されている。この保護板部材26は、上記蛇腹本体25を構成する各山部25aに対応する位置にて折曲されてなるものであり、それぞれの山部25aから下方にかけて高さを有してなるとともに上記保形プレート30と該蛇腹本体25を挟んだ状態で止具31により固定された固定板部26aと、この固定板部26aの上端から上述したように(特定の)山部25aに対応した位置にて折曲されてなり、該(特定の山部25aに隣り合う他の)山部25a方向に延在してなる保護板部26bとから構成されている。なお、上記固定板部26a及び保護板部26bは、上記蛇腹本体25の幅(この蛇腹本体25の伸縮方向と直交する方向の長さ)とほぼ同じ長さに成形され、また、上記保護板部26bの長さ(この蛇腹本体25の伸縮方向の長さ)は、該蛇腹本体25が最も伸長された際において互いに隣り合う山部25aから山部25aまでの長さ(隣り合う山部25a同士が最も離間した長さ)よりも長尺に成形されている。また、上記保護板部26bの先端側中途部には、該保護板部26bの先端が下側に位置する保護板部26bの上面に摺接するように、僅かに折曲部26cを介して折曲されている。したがって、この実施の形態に係る蛇腹本体25が最も伸長された際においても、図2中最も左側に位置する保護板部材26の下側に隣りに固定された保護板部材26が位置し、さらにこの保護板部材26の下側に隣の保護板部材26が位置するというように、蛇腹本体25の一端側(図2中左側から右側に亘って)順番に重なり合った状態で配置されてなるとともに、その先端は下側に配置された保護板部材26を構成する保護板部26bの上面に摺接するように構成されている。
そして、この第1の実施の形態に係る蛇腹21では、上記保護板部材26を構成する固定板部26aに、本発明を構成する侵入規制部材としての起立プレート27が固定されている。この起立プレート27は、上記固定板部26aと同じ幅を有してなるとともに、その上端は該固定板部26aの上端、すなわち保護板部26bの上面よりも上方に突出している。なお、この起立プレート27の正面であって上記保護板部26bの上面から上方に突出している部位(正面27aの上端側)は、本発明を構成する侵入規制面である。
したがって、この第1の実施の形態に係る蛇腹21では、先に説明した駆動装置12の駆動により、上記ボールネジ13が回転させられることにより、例えば、図1中において、上記加工テーブル3が最も左側に位置し、蛇腹21が最も縮小した状態から図1に示すように高速で伸長された際に、上記保護板部26bの先端側が上方にやや浮き上がり、この結果、該保護板部26bの下側に加工液と共に半導体ウェハの破片が侵入した場合であっても、図3に示すように、上記起立プレート27の上端側の正面(本発明を構成する侵入規制面)により、蛇腹本体25を構成する山部25aと山部25aとの間に侵入し谷部25b側に侵入することが防止される。
次に、この発明の第2の実施の形態に係る蛇腹41について、図面を参照しながら詳細に説明する。
この第2の実施の形態に係る蛇腹41は、図4に示すように、上記起立プレート27に代えて、上記保護板部材26を構成する保護板部26bの基端側(固定板部26a側)の上面に、本発明を構成する侵入規制部材としての平板プレート43が接着されている。この平板プレート43は、樹脂により一体成形されてなるものであり、図5又は図6に示すように、上記保護板部26bの幅と同じ幅を有する直線状の背面43aと、該背面43aの長さよりも短い左側面43bと、この左側面43bと同じ長さを有する右側面43c(図6参照)と、左側正面43d及び右側正面43eとを有し、平面形状は、蛇腹本体25の伸縮方向の中心線を境に左右対称の台形状に成形されている。すなわち、上記左側正面43d及び右側正面43eは、上記保護板部26bの上面に対して起立した状態で形成されてなるものであり、それぞれ本発明を構成する侵入規制面である。
このように構成されたこの第2の実施の形態に係る蛇腹41によれば、蛇腹本体25が高速で伸長されることにより、上記保護板部26b上の図示しない半導体ウェハの破片は上記左側正面43d及び右側正面43eにより、蛇腹本体25を構成する山部25aと山部25aとの間に侵入し谷部25b側に侵入することが防止されるばかりか、加工液とともに、左側正面43d及び右側正面43eによりガイドされながら蛇腹本体25の左右両側に移動しやがて上記保護板部26b上から脱落させることが可能となる。
なお、この第2の実施の形態に係る蛇腹41のように、先に説明した起立プレート27に代えて、上記平板プレート43を接着(固定)する場合であって、必ずしも、上述したように、左右対称に形成された左側正面43d及び右側正面43eが形成されたものに限定されるものではなく、例えば、図7に示すように、保護板部26bの幅と同じ長さを有し、正面には平面形状が直線状(蛇腹本体25の伸縮方向と直交する方向)の侵入規制面としての正面53aが形成された長方形状の平板プレート53が形成されたものや、図8に示すように、蛇腹本体25の伸縮方向に対して傾斜した単一の傾斜起立面63aが形成された平板プレート63であっても良いし、またさらには、上記左側正面43a及び右側正面43bや傾斜起立面63aのように、平面形状が直線状の面ではなく、図9に示すように、湾曲した湾曲起立面73aが保護板部26bの上面から起立した状態で形成された平板プレート73が固定されてなるものであっても良い。
上述した平板プレート53,63,73が保護板部26bの上面に固定された蛇腹(符号は省略する。)であっても、上記第1及び第2の実施の形態に係る蛇腹21と同じように、保護板部26b上の図示しない半導体ウェハの破片は、上記正面53a,傾斜起立面63a,湾曲起立面73aにより、蛇腹本体25を構成する山部25aと山部25aとの間に侵入し谷部25b側に侵入することが防止され、特に、上記傾斜起立面63aや湾曲起立面73aが形成された平板プレート63,73によれば、上記第2の実施の形態に係る蛇腹21と同じように、加工液とともに、傾斜起立面63aや湾曲起立面73aにより、半導体ウェハの破片はガイドされながら蛇腹本体25の左右両側に移動しやがて上記保護板部26b上から脱落させることが可能となる。
2 ダイシングマシン
21 蛇腹
25 蛇腹本体
25a 山部
25b 谷部
26 保護板部材
26a 固定板部
26b 保護板部
27 起立プレート
27a 正面
41 蛇腹
43 平板プレート
43d 左側正面
43e 右側正面
53 平板プレート
53a 正面
63 平板プレート
63a 傾斜起立面
73 平板プレート
73a 湾曲起立面

Claims (4)

  1. シート体が折曲され山部と谷部とが交互に形成されてなる蛇腹本体と、
    この上記蛇腹本体を構成するそれぞれの特定の山部に固定された固定板部と、この固定板部の上端から折曲されてなり上記特定の山部に隣り合う他の山部方向に突出してなるとともに該蛇腹本体が最大限に伸長した際における該特定の山部から他の山部までの長さよりも長尺な長さを有しそれぞれ該蛇腹本体の上部に位置する保護板部と、を有し、金属又は樹脂を素材とする保護板部材と、
    上記保護板部材を構成する固定板部又は保護板部の基端側に固定されてなるとともに該保護板部の上面よりも上方に突出した侵入規制面を有する侵入規制部材と、
    を備えてなることを特徴とする蛇腹。
  2. 前記侵入規制部材は、それぞれ前記固定板部に固定された板体であって、上端は前記保護板部の上面よりも上方に突出してなり正面が上記侵入規制面とされてなることを特徴とする請求項1記載の蛇腹。
  3. 前記侵入規制部材は、それぞれ前記保護板部材を構成する保護板部の上面に固定されてなるとともに、該侵入規制部材に形成された侵入規制面は、上記保護板部の上面に対して起立した状態で形成されてなるとともに、前記蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面であることを特徴とする請求項1記載の蛇腹。
  4. 前記侵入規制部材に形成された侵入規制面は、前記保護板部の上面に対して起立した状態で形成されてなるとともに、前記蛇腹本体の伸長方向に対して鈍角をなす傾斜面が左右均等に形成されてなることを特徴とする請求項1記載の蛇腹。
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