JP2014121738A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】流体供給手段から過剰な流体を被加工物に供給するおそれを低減することを目的とする。
【解決手段】切削装置1に備える洗浄水供給手段20は、切削送り方向における保持手段6の移動経路に交差して配設され、該流体供給手段20は、流体供給パイプ21を有し、第一被加工物W1に対応する第一流体供給部22と、第一流体供給部22と切り替え可能に配設され、第二被加工物W2に対応する第二流体供給部23とを備えているため、被加工物のサイズに合わせて洗浄水の供給量を変更することが可能となる。したがって、第二被加工物W2よりも小さいサイズの第一被加工物W1を洗浄する場合であっても、第一被加工物W1の外周側にまで過剰に洗浄水9を供給するおそれがなくなり、洗浄水9の供給量を低減することが可能となる。
【選択図】図5

Description

本発明は、保持手段によって保持された被加工物に切削を施す切削装置に関する。
切削装置において被加工物を切削すると、コンタミが発生して被加工物に付着するため、被加工物を切削加工した後、洗浄水を被加工物に供給しながら洗浄を実施している。切削装置の構成としては、被加工物を保持する保持手段と、保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と、保持手段の移動経路上に交差して配設され移動経路上を移動する保持手段に保持された被加工物に洗浄水を供給する流体供給手段と、を備えるものがある。
切削後の被加工物を洗浄する際は、保持手段が流体供給手段の下方を通過するとともに、流体供給手段が保持手段に保持された被加工物に洗浄水を供給して被加工物に付着したコンタミを除去している(例えば、下記の特許文献1を参照)。
切削装置では、異なるサイズの被加工物を同一の切削装置において切削する場合があるため、切削後の被加工物を洗浄する流体供給手段は、切削装置において切削されると想定される最大サイズの被加工物全面に流体を供給して洗浄できる長さに設定されている。
特開2003−234308号公報
しかしながら、上記の如く構成される切削装置においてサイズの小さい被加工物を洗浄する場合には、被加工物の外周側の被加工物が存在しない領域にも流体(例えば、洗浄水)を供給することになるため、流体を過剰に供給することとなり非経済的であるという問題があった。
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、流体供給手段から過剰な流体を被加工物に供給するおそれを低減することに発明の解決すべき課題がある。
本発明は、被加工物を保持する保持手段と該保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを備えた切削装置であって、該保持手段を切削送り方向に移動させる切削送り手段と、該切削送り方向における該保持手段の移動経路に交差して配設され、該保持手段に保持された被加工物に流体を供給する流体供給手段と、を備え、該流体供給手段は、第一のサイズを有する第一被加工物に対応する第一流体供給部と、該第一流体供給部と切り替え可能に配設され、第二のサイズを有する第二被加工物に対応する第二流体供給部と、を有する。
上記流体供給手段は、流体供給源に接続され前記移動経路に交差した交差方向に伸長し、該交差方向を軸に回転可能に配設された流体供給パイプを有し、上記第一流体供給部は、該流体供給パイプに形成され該交差方向に整列した複数の第一流体供給孔を含み、
上記第二流体供給部は、該流体供給パイプに形成され該交差方向に整列した複数の第二流体供給孔を含み、該流体供給パイプは、該第一流体供給孔から被加工物に流体を噴出するとともに該第二流体供給孔からの被加工物への流体噴出を規制する第一の向きと該第二流体供給孔から被加工物に流体を噴出するとともに該第一流体供給孔からの被加工物への流体噴出を規制する第二の向きとに選択的に向くように構成される。
本発明にかかる切削装置には、第一のサイズを有する第一被加工物に対応する第一流体供給部と、第一流体供給部と切り替え可能に配設されるとともに第二のサイズを有する第二被加工物に対応する第二流体供給部とを有する流体供給手段を備えているため、被加工物のサイズに応じて流体の供給量を変更することができる。したがって、流体供給手段から過剰な流体をサイズの異なる被加工物に対して供給するおそれを低減することが可能となる。
流体供給手段が、流体供給源に接続され保持手段の移動経路に交差した交差方向に伸長し、交差方向を軸に回転可能に配設された流体供給パイプを有し、第一流体供給部は、流体供給パイプに形成され交差方向に整列した複数の第一流体供給孔を含み、第二流体供給部は、流体供給パイプに形成され該交差方向に整列した複数の第二流体供給孔を含み、流体供給パイプは、第一流体供給孔から被加工物に流体を噴出するとともに第二流体供給孔からの被加工物への流体噴出を規制する第一の向きと、第二流体供給孔から被加工物に流体を噴出するとともに第一流体供給孔からの被加工物への流体噴出を規制する第二の向きとに選択的に向くように構成されることにより、第一被加工物を洗浄する際には、流体供給パイプを第一の向きに向けることにより、第一流体供給部に含まれている複数の第一流体供給孔から流体を噴出するとともに第二流体供給部に含まれている第二流体供給孔から流体が噴出することを規制することができる。また、第二被加工物を洗浄する際には、流体供給パイプを第二の向きに向けることにより、複数の第二流体供給孔から流体を噴出するとともに第一流体供給孔から流体が噴出することを規制することができる。したがって、1つの流体供給パイプで、被加工物のサイズに合わせて流体の供給量を調整することが可能となり、小さいサイズの被加工物の外周側にまで過剰に流体を供給することはなくなり、流体の供給量を低減することが可能となる。
切削装置の構成を示す斜視図である。 洗浄水供給手段の構成を示す斜視図である。 洗浄水供給パイプと固定接続部の構成を示す斜視図である。 図3の洗浄水供給パイプのA−A断面図である。 図3の固定接続部のB−B断面図である。 (a)は、洗浄水供給パイプの第一の向きを示す断面図であり、(b)は、第一被加工物と第一の向きに向いた洗浄水供給パイプとの位置関係を示す平面図である。 被加工物に洗浄及び乾燥を実施する状態を示す断面図である。 (a)は、洗浄水供給パイプの第二の向きを示す断面図であり、(b)は、第二被加工物と第二の向きに向いた洗浄水供給パイプとの位置関係を示す平面図である。 洗浄水供給手段の第二例を示す断面図である。 洗浄水供給手段の第二例を示す正面図である。
図1に示す切削装置1は、装置ベース2を有し、装置ベース2の前部には、複数の被加工物を収容するカセット3が配設されている。装置ベース2の上面2aにおけるカセット3の後方側には、カセット3から加工前の被加工物を搬出するとともにカセット3に加工後の被加工物を搬入する搬入出手段4が配設されている。搬入出手段4の近傍には、被加工物が仮置きされる仮置き領域5が設けられている。
切削装置1の前部には被加工物を保持する保持手段6が配設されている。保持手段6の周囲は移動板10によってカバーされており、保持手段6は、移動板10とともに装置ベース2の内部に配設された切削送り手段11によって駆動されて切削送り方向(X軸方向)に移動することができる。また、保持手段6には、被加工物をクランプするクランプ部7が配設されている。なお、図1に示す保持手段6が位置している領域は、保持手段6に対する被加工物の搬入または搬出が行われる搬入搬出領域P1となっている。
仮置き領域5と保持手段6との間には、搬送手段8が配設されている。搬送手段8は、仮置き領域5と搬入搬出領域P1に位置する保持手段6との間で被加工物を搬送することができる。
装置ベース2のX軸方向後部側には、被加工物に切削を行う切削手段12が配設されている。切削手段12は、Y軸方向の軸心を有するスピンドル13と、スピンドル13に装着された切削ブレード14とを少なくとも備えている。なお、図1に示す切削手段12が配設された領域は、被加工物に対して切削を行う切削領域P2となっている。
切削装置1は、搬入搬出領域P1と切削領域P2との間における保持手段6の移動経路の方向である切削送り方向(X軸方向)と交差するように配設され切削後の被加工物を洗浄する洗浄水供給手段20と、洗浄後の被加工物を乾燥する乾燥エアー供給手段50と、を備えている。洗浄水供給手段20及び乾燥エアー供給手段50は、いずれも、被加工物に対して流体を供給する流体供給手段として機能する。
図2に示すように、洗浄水供給手段20は、装置ベース2から立設された一対の支持片34と、支持片34によって回転可能に支持された流体供給パイプ21とを備えている。流体供給パイプ21は、保持手段6の移動方向と交差する交差方向(Y軸方向)を長手方向としており、その一端部にはツマミ29が形成され、他端部には固定接続部30が連結されている。
各支持片34にはY軸方向に貫通する貫通孔35が形成されており、一方の支持片34の貫通孔35には液体供給パイプ21の一端側が回転可能に挿通され、他方の支持片34の貫通孔35には固定接続部30が固定されて挿通されている。流体供給パイプ21は、固定接続部30に対して回転可能に連結されており、ツマミ29を回すことにより、Y軸方向の回転軸を中心として流体供給パイプ21を回転させることができる。
流体供給パイプ21は、図3(a)に示すように、周面の一部が第一流体供給部22となっており、図3(b)に示すように、流体供給パイプ21の周面の一部であって流体供給パイプ21の回転軸を基準として第一流体供給部22と対称な位置が第二流体供給部23となっている。
図3(a)に示す第一流体供給部22には、Y軸方向に整列して複数の第一流体供給孔27が形成されており、図3(b)に示す第二流体供給部23には、Y軸方向に整列して複数の第二流体供給孔28が形成されている。ツマミ29を回して流体供給パイプ21を回転させることにより、第一流体供給孔27及び第二流体供給孔28を所望の方向に向かせることができる。
ここで、図3(b)に示す第二流体供給部23では、大きいサイズを有する被加工物の大きさに対応するために、図3(a)に示す第一流体供給孔27の数よりも第二流体供給孔28の数の方が多くなっている。一方、第一流体供給部22では、小さいサイズの被加工物に対応するために、第二流体供給孔28の数よりも第一流体供給孔27の数を少なくしており、小さいサイズの被加工物の外周側にまで流体を供給することがないように構成している。
図4に示すように、流体供給パイプ21の内部には、流体が流れる空洞が形成されているとともに、その空洞を2つに仕切る仕切り部24が形成されており、この仕切り部24によって第一流体供給部22側の第一の流路25と、第二流体供給部23側の第二の流路26とに仕切られている。第一の流路25は、流体供給パイプ21の周面において開口する第一流体供給孔27に連通し、第二の流路26は、流体供給パイプ21の周面において開口する第二流体供給孔28に連通した構成となっている。
第一流体供給孔27は、図3(a)に示すように、Y軸方向に整列して複数形成されており、第二流体供給孔28は、図3(b)に示すように、Y軸方向に整列して複数形成されている。ツマミ29を回して流体供給パイプ21を回転させることにより、第一流体供給孔27及び第二流体供給孔28を所望の方向に向けることができる。
図4に示すように、乾燥エアー供給手段50を構成する流体供給パイプ51の周面においても、流体供給パイプ51の回転軸を基準として第一流体供給部52の裏側に第二流体供給部53が配設されている。また、仕切り部54によって内部の空洞が第一の流路55と第二の流路56とに仕切られており、第一の流路55は第一流体供給孔57に連通し、第二の流路56は第二流体供給孔58に連通している。第一流体供給孔57及び第二流体供給孔58がY軸方向にそれぞれ整列し、第二流体供給孔58の数が第一流体供給孔57の数より多い点も、洗浄水供給手段20と同様である。
固定接続部30には、図5に示すように、供給孔31が形成されており、供給孔31は、図4に示した第一の流路25および第二の流路26よりも小さく形成されており、流体供給パイプ21の回転により、供給孔31が、図4に示した第一の流路25または第二の流路26に選択的に連通する構成となっている。
図2に示すように、固定接続部30の供給孔31には、バルブ32を介して洗浄水供給源33が接続されている。そして、バルブ32を開くとともに洗浄水供給源33が作動すると、供給孔31に連通した第一の流路25または第二の流路26のいずれかに洗浄水を供給し、第一洗浄水供給孔27または第二洗浄水供給孔28から洗浄水を噴出させることができる。
なお、図示していないが、図1に示した乾燥エアー供給手段50についても、流体供給パイプ、固定接続部及び支持片については洗浄水供給手段20と同様の構成となっており、固定接続部にエアー供給源が連結される点のみ異なっている。
以下では、切削装置1において被加工物を切削及び洗浄する動作について説明する。図1に示す第一被加工物W1の径は、第一のサイズ(例えば、φ300mm)を有している。第一被加工物W1は、交差する複数のストリートSによって区画された表面の各領域にデバイスDをそれぞれ有している。そして、第一被加工物W1の切削時には、図1に示すように、第一被加工物W1は保護テープTを介して環状のフレームFと一体となっており、この状態でカセット3に複数収容されている。
図1に示す搬入出手段4は、保護テープTを介してフレームFと一体となった第一被加工物W1をカセット3から引き出して仮置き領域5に仮置きする。次いで、搬送手段8が、仮置き領域5に仮置きされた第一被加工物W1を搬入出領域P1で待機する保持手段6に搬送する。保持手段6によって被加工物W1が保持された後、クランプ部7によって環状のフレームFがクランプされる。
次に、切削送り手段11によって保持手段6を切削領域P2に向けて移動させる。保持手段6が切削領域P2に位置する切削手段12の下方に移動してきたら、回転する切削ブレード14によって第一被加工物W1をストリートSに沿って切削する。切削中は、切削ブレード14と第一被加工物W1との接触部位に対して切削水が供給される。
第一被加工物W1が切削された後、第一被加工物W1に付着したコンタミを除去するため、切削送り手段11によって保持手段6を切削領域P2から搬入搬出領域P1に向けて移動させる。そして、保持手段6を洗浄水供給手段20の下方を通過させながら、流体供給パイプ21から第一被加工物W1にむけて洗浄水を供給して洗浄を行う。
具体的には、図2に示した洗浄水供給パイプ21の一端に形成されたツマミ部29を回転させ、洗浄水供給パイプ21を図6(a)に示す第一の向き40に向ける。ここで、第一の向き40とは、図5に示した供給孔31と第一の流路25とを連通させ、図6(a)に示すように、第一流体供給孔27を下方に位置させて第一被加工物W1に向くようにした向きであり、供給孔31を介して第一の流路25に導入された洗浄水9を第一流体供給孔27から第一被加工物W1にむけて噴出するとともに、第二流体供給孔28から第一被加工物W1にむけて洗浄水9が噴出することを規制する向きをいう。
流体供給パイプ21が第一の向き40に向いた状態では、図6(b)に示すように、Y軸方向両端側にある第一流体供給孔27が第一被加工物W1の外周部WcのX軸方向の接線の延長線上に位置づけられる。すなわち、外周部WcのX軸方向の2本の接線の間よりも外側には第一流体供給孔27が存在しない状態となる。このように、流体供給パイプ21を回転させるだけで、両端の第一流体供給孔27の間の長さが第一被加工物W1の直径にほぼ一致するようにすることができ、洗浄水供給パイプ21は、第一流体供給孔27から第一被加工物W1の外周側に過剰に流体を供給することがなくなる。
このようにして流体供給パイプ21を第一の向きに向けた状態で、第一被加工物W1を保持した保持手段6をX軸方向に移動させて洗浄水供給手段20に接近させ、図7に示すように、保持手段6がX軸方向に移動して洗浄水供給パイプ21の下方を通過するときに、洗浄水供給手段20によって、第一の流路25に流れ込んできた洗浄水9を第一流体供給孔27から第一被加工物W1の上面にむけて供給することにより、デバイスDに付着したコンタミが除去される。
保持手段6に保持された第一被加工物W1の洗浄を行いつつ、保持手段6がさらにX軸方向に移動すると、乾燥エアー供給手段50によって、洗浄水供給パイプ21と同様の構造となっている乾燥エアー供給パイプ51の第一流体供給孔57から第一被加工物W1の上面にむけて乾燥エアー59が供給される。これにより、デバイスDに残存した切削水や洗浄水が除去される。このようにして、切削後の第一被加工物W1に対する洗浄及び乾燥が終了する。
第一被加工物W1の径よりも大きい第二のサイズ(例えば、φ450mm)を有する第二被加工物W2を洗浄する場合は、図2に示した洗浄水供給パイプ21の一端に形成されたツマミ部29を回転させ、洗浄水供給パイプ21を図8(a)に示す第二の向き41に向ける。ここで、第二の向き41とは、図5に示した供給孔31と第二の流路26とを連通させ、図8(a)に示すように、第二流体供給孔28を下方に位置させて第二被加工物W2に向くようにした向きであり、供給孔31を介して第二の流路26に導入された洗浄水9を第二流体供給孔28から被加工物にむけて噴出するとともに、第一流体供給孔27から被加工物にむけて洗浄水9が噴出することを規制する向きをいう。
洗浄水供給パイプ21が第二の向き41に向いた状態では、図8(b)に示すように、Y軸方向両端側にある第二流体供給孔28が第二被加工物W2の外周部WcのX軸方向の2本の接線の間よりも外側には第二流体供給孔28が存在しない。
この状態において、図7に示した第一被加工物W1の洗浄動作と同様、洗浄水供給手段20によって、第二流体供給孔28から第二被加工物W2の上面にむけて洗浄水9が供給され、デバイスDに付着したコンタミが除去される。このように、流体供給パイプ21を回転させるだけで、両端の第二流体供給孔28の間の長さが第一被加工物W1の直径にほぼ一致するようにすることができるため、大きい被加工物にも対応して十分な洗浄を行うことが可能となる。
次いで、被加工物を保持する保持手段6aに保持された第二被加工物W1の洗浄を行いつつ、保持手段6aがさらにX軸方向に移動し、図7に示した第一被加工物W1の乾燥動作と同様に乾燥エアー供給手段50によって第二被加工物W2を乾燥させる。すなわち、乾燥エアー供給パイプ51を回転させ、第二流体供給孔58を下方に向けた後、乾燥エアー供給手段50によって、第二流体供給孔58から第二被加工物W2の上面にむけて乾燥エアーが供給され、デバイスDに残存した切削水や洗浄水が除去される。このようにして、切削後の第二被加工物W2に対する洗浄及び乾燥が終了する。
以上のように、洗浄水供給手段20によって第一被加工物W1を洗浄する際には、洗浄水供給パイプ21を第一の向き40に向けることにより、第一流体供給部22を構成する複数の第一流体供給孔27から洗浄水9を噴出するとともに第二流体供給部23を構成する第二流体供給孔28から洗浄水9が噴出することを規制することができる。また、第二被加工物W2を洗浄する際には、洗浄水供給パイプ21を第二の向き41に向けることにより、複数の第二流体供給孔28から洗浄水9を噴出するとともに第一流体供給孔27から洗浄水9が噴出することを規制することができる。
したがって、被加工物のサイズに合わせて洗浄水の噴出幅を変更することが可能となるため、小さいサイズの被加工物の外周側にまで過剰に洗浄水9を供給するおそれがなくなり、洗浄水の供給量を低減することが可能となるとともに、大きいサイズの被加工物に対しては必要な範囲で十分な洗浄水を噴出することができる。
異なるサイズの被加工物を洗浄する手段は、上記洗浄水供給手段20の構成に限定されるものではない。異なるサイズの被加工物を洗浄する手段の第二例として、図9に示す洗浄水供給手段60がある。洗浄水供給手段60は、中心軸を中心として回転可能な筒状の洗浄水供給パイプ61を有しており、洗浄水供給パイプ61には、複数の第一流体供給孔62と、洗浄水供給パイプ61の回転中心を基準として対称な位置にある複数の第二流体供給孔63と、第一流体供給孔62と第二流体供給孔63とに連通する流路64とが形成されている。上記洗浄水供給手段20の洗浄水供給パイプ21と同様に、第二流体供給孔63の数は、第一流体供給孔62の数とは異なっている。
図9及び図10に示すように、洗浄水供給パイプ61の外周側には、第一流体供給孔62または第二流体供給孔63を選択的に閉口して流体の噴出を規制する規制カバー65を備えている。図10に示すように、洗浄水供給パイプ61の一端には、ツマミ部66が形成されており、ツマミ部66を回すと規制カバー65が回転し、第一流体供給孔62または第二流体供給孔63を選択的に閉口することができる。したがって、洗浄水供給手段60においても、被加工物のサイズに合わせて洗浄水の供給量を変更することができ、洗浄水の供給量を低減することが可能となる。
なお、図1−図10に示した例では、流体供給パイプを2種類の被加工物の大きさに対応させた構成としたが、流体供給部を3種類以上設けることにより、大きさが3種類以上の被加工物にも対応することができる。例えば図4に示した構成を変更して流体供給パイプの内部を3つ以上に仕切り、3つに仕切られた空間のうちの1つのみが図5に示した流体供給路31に連通するようにする。また、図9に示した構成を変更し、規制カバー65が、3種類以上の流体供給部のうちの2つを閉口するようにする。
1:切削装置
2:装置ベース 2a:上面 3:カセット 4:搬入出手段 5:仮置き領域
6,6a:保持手段 7:クランプ部 8:搬送手段 9:洗浄水
10:移動板 11:切削送り手段 12:切削手段 13:スピンドル
14:切削ブレード
20:洗浄水供給手段(流体供給手段)
21:洗浄水供給パイプ 22:第一流体供給部
23:第二流体供給部 24:仕切り部 25:第一の流路 26:第二の流路
27:第一流体供給孔 28:第二流体供給孔 29:ツマミ部
30:固定接続部 31:流体供給路 32:バルブ 33:洗浄水供給源
34:支持片 35:貫通孔
40:第一の向き 41:第二の向き
50:乾燥エアー供給手段(流体供給手段)
51:乾燥エアー供給パイプ 52:第一流体供給部 53:第二流体供給部
54:仕切り部 55:第一の流路 56:第二の流路
57:第一流体供給孔 58:第二流体供給孔 59:乾燥エアー
60:洗浄水供給手段 61:流体供給パイプ 62:第一流体供給孔
63:第二流体供給孔 64:流路 65:規制カバー 66:ツマミ部
W1:第一被加工物 W2:第二被加工物 Wc:外周部 D:デバイス
P1:搬入出領域
P2:切削領域

Claims (2)

  1. 被加工物を保持する保持手段と該保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と
    を備えた切削装置であって、
    該保持手段を切削送り方向に移動させる切削送り手段と、
    該切削送り方向における該保持手段の移動経路に交差して配設され、該保持手段に保持された被加工物に流体を供給する流体供給手段と、を備え、
    該流体供給手段は、第一のサイズを有する第一被加工物に対応する第一流体供給部と、
    該第一流体供給部と切り替え可能に配設され、第二のサイズを有する第二被加工物に対応する第二流体供給部と、を有する切削装置。
  2. 前記流体供給手段は、流体供給源に接続され前記移動経路に交差した交差方向に伸長し、該交差方向を軸に回転可能に配設された流体供給パイプを有し、
    前記第一流体供給部は、該流体供給パイプに形成され該交差方向に整列した複数の第一流体供給孔を含み、
    前記第二流体供給部は、該流体供給パイプに形成され該交差方向に整列した複数の第二流体供給孔を含み、
    該流体供給パイプは、該第一流体供給孔から被加工物に流体を噴出するとともに該第二流体供給孔からの被加工物への流体噴出を規制する第一の向きと該第二流体供給孔から被加工物に流体を噴出するとともに該第一流体供給孔からの被加工物への流体噴出を規制する第二の向きとに選択的に向くように構成される、請求項1に記載の切削装置。
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