JP2018099765A - 切断装置および加工手段の着脱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工手段の着脱を自動で行う構成であっても、当該加工手段を支持する支持手段の大型化を抑制し、延いては当該支持手段を移動させる移動手段の大型化を防止することができる切断装置および加工手段の着脱方法を提供すること。【解決手段】切断対象物ＡＳに切断線または切断予定線の基となる加工部を形成する加工手段２０と、加工手段２０を把持する把持部材３４および、当該把持部材３４に対して相対的に回転させることで当該把持部材３４を加工手段２０に離間接近させる調整部材３５を備えた支持手段３０と、加工手段２０を支持した支持手段３０を移動させて切断対象物ＡＳに所定形状の切断線または切断予定線を形成する移動手段４０とを有し、移動手段４０における可動部の外部に配置され、把持部材３４と調整部材３５との相対回転を実施する調整部材回転手段５０を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、切断装置および加工手段の着脱方法に関する。

従来、加工手段を支持した支持手段を移動手段で移動させ、切断対象物に所定形状の切断線を形成する切断装置において、当該加工手段の着脱を自動で行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１２６１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の切断装置では、移動部材３７（把持部材）によるカッター刃２１（加工手段）の取付け動作および取外し動作をカッター刃ホルダ２２（支持手段）内に設けられた図示しない駆動機器が行う構成となっているため、支持手段の重量が重くなり、当該支持手段を移動させて保護シートＳ（切断対象物）を切断（所定形状の切断線を形成）するロボット本体２０（移動手段）として大型のものを選定しなければならなくなるという不都合がある。

本発明の目的は、加工手段の着脱を自動で行う構成であっても、当該加工手段を支持する支持手段の大型化を抑制し、延いては当該支持手段を移動させる移動手段の大型化を防止することができる切断装置および加工手段の着脱方法を提供することにある。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

本発明によれば、調整部材回転手段が移動手段における可動部の外部に配置されているので、加工手段の着脱を自動で行う構成であっても、当該加工手段を支持する支持手段の大型化を抑制し、延いては当該支持手段を移動させる移動手段の大型化を防止することができる。
また、調整部材回転手段が回転抑制部材と回転力付与部材とを備えれば、調整部材を確実に保持して把持部材と調整部材との相対回転を実施することができる。
さらに、嵌合部検知手段を備えれば、調整部材に形成された嵌合部を確実に被嵌合部に嵌合させることができる。
また、嵌合部検知手段が回転抑制部材に支持されれば、嵌合部と被嵌合部との位置合せ動作を簡略化することができる。
さらに、供給手段と回収手段との少なくとも一方を備えれば、支持手段に取り付ける加工手段の供給作業を簡素化したり、支持手段から取り外した加工手段の破棄作業を簡素化したりすることができる。

ここで、本発明でいう切断線とは、切断対象物を貫通する切込が連続的に続く完全な切断のことであり、切断予定線とは、切断対象物を完全に切断する切断線とは異なり、当該切断予定線が形成された切断対象物に、例えば、張力や振動等の外力を付与することで、当該切断予定線を境にして切断対象物を完全に切断することができる擬似的な切断のことである。このような切断予定線は、例えば、切断対象物を貫通する切込が断続的に続く擬似的な切断、切断対象物の厚み方向の途中までの深さであって当該切断対象物を貫通することのない切込が連続的または断続的に続く擬似的な切断、切断対象物の組成、特性、性質、材質、形状、組織等を変更させた改質層が連続的または断続的に続く擬似的な切断および、切断対象物を貫通する切込と当該切断対象物を貫通することのない切込と改質層との少なくとも２つが規則的または不規則的に、連続的または断続的に続く擬似的な切断等をも含むものとする。

（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る切断装置の概略斜視図。（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図。 図１の切断装置の動作説明図。 （Ａ）〜（Ｆ）は、変形例の説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１に示すＢＤ方向から観た場合を基準とし、基準となる図を挙げることなく方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。

本発明の切断装置１０は、切断対象物としての接着シートＡＳに切断線の基となる加工部を形成する加工手段としてのカッター刃２０と、カッター刃２０を把持する把持部材３４および、当該把持部材３４に対して相対的に回転させることで当該把持部材３４をカッター刃２０に離間接近させる調整部材３５を備えた支持手段３０と、カッター刃２０を支持した支持手段３０を移動させて接着シートＡＳに所定形状の切断線を形成する移動手段４０と、移動手段４０における可動部としての第１〜第６アーム４１Ａ〜４１Ｆの外部に配置され、把持部材３４と調整部材３５との相対回転を実施する調整部材回転手段５０と、嵌合部としての側面３５Ｃを検知する嵌合部検知手段６０と、支持手段３０に支持させるカッター刃２０を供給する供給手段７０と、支持手段３０から取外したカッター刃２０を回収する回収手段８０とを備え、被着体ＷＫに接着シートＡＳが貼付された一体物ＷＫ１を支持する切断対象物支持手段Ａ０および、カッター刃２０の状態を検知するカッター刃検知手段Ｂ０の近傍に配置されている。

支持手段３０は、移動手段４０との接続を許容する嵌合穴３１Ａが形成された嵌合部材３１と、嵌合部材３１にブラケット３２を介して支持され、外面に雄ねじ３３Ａが形成された基台３３と、基台３３の下面に弾性変形可能な弾性変形部３４Ａによって相互に離間するように支持され、カッター刃２０を把持する把持部材３４と、雄ねじ３３Ａに螺合する雌ねじ３５Ａが形成され、把持部材３４に対して相対的に回転させることで、当該把持部材３４をカッター刃２０に離間接近させ、カッター刃２０の取付けおよび取外しが可能な調整部材３５とを備えている。把持部材３４は、その外面の一部に傾斜部３４Ｂが形成され、調整部材３５が雄ねじ３３Ａに沿って回転することで、調整部材３５の内円端部３５Ｂが傾斜部３４Ｂ上を摺動し、弾性変形部３４Ａの弾性復元力を利用して把持部材３４同士が離間接近する構成となっている。
ここで、カッター刃２０の延出方向に沿う当該カッター刃２０の中心軸をカッター刃中心軸ＣＣとする。また、基台３３、雄ねじ３３Ａおよび把持部材３４それぞれの延出方向に沿うそれらの中心軸は同一線上にあり、その同一線を把持部材中心軸ＨＣとする。さらに、調整部材３５の延出方向に沿う当該調整部材３５の中心軸を調整部材中心軸ＡＣとする。そして、調整部材３５は、雌ねじ３５Ａが雄ねじ３３Ａに螺合することで、調整部材中心軸ＡＣが把持部材中心軸ＨＣと合致し、把持部材中心軸ＨＣを回転中心として基台３３に対して回転または支持されるようになっている。
なお、双方の把持部材３４におけるカッター刃２０を挟み込むそれぞれの挟込面３４Ｃには、カッター刃中心軸ＣＣが把持部材中心軸ＨＣと合致した状態で当該カッター刃２０を嵌め込んで支持可能な溝３４Ｄが形成されている。また、調整部材３５には、調整部材中心軸ＡＣ方向に直交する断面形状（以下、単に「断面形状」という）が６角形となる側面３５Ｃが設けられている。

移動手段４０は、第１〜第６アーム４１Ａ〜４１Ｆによって構成され、その作業範囲内において、作業部である第６アーム４１Ｆで支持した支持手段３０を何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット４１を備えている。なお、第６アーム４１Ｆの先端部には、嵌合穴３１Ａに嵌り込んで当該第６アーム４１Ｆに対する支持手段３０の移動を規制するチャック４１Ｇを駆動する駆動機器としてのチャックモータ４１Ｈが支持されている。

調整部材回転手段５０は、本体フレーム５１と、本体フレーム５１の上面に支持され、調整部材３５との相対回転が抑制される回転抑制部材５２と、当該回転抑制部材５２に回転力を付与する回転力付与部材５３とを備え、支持手段３０へカッター刃２０を取付ける動作および、支持手段３０からカッター刃２０を取外す動作の両方の動作を行うようになっている。本実施形態の場合、調整部材回転手段５０は、多関節ロボット４１を構成する第１〜第６アーム４１Ａ〜４１Ｆの何れにも支持されていない。
本体フレーム５１は、上壁５１Ａに第１貫通孔５１Ｂ（図２参照）が形成され、前壁５１Ｃに第２貫通孔５１Ｄが形成され、左壁５１Ｅ（図２参照）に第３貫通孔５１Ｆが形成され、右壁５１Ｇに第４貫通孔５１Ｈが形成された筐体で構成されている。
回転抑制部材５２は、本体フレーム５１の上壁５１Ａ上に支持され、上方から見下ろした上面視（以下、単に「上面視」という）円環状のボールベアリング５２Ａの外輪５２Ｂをスナップリング５２Ｃとで支持する上面視円環状の外輪支持部材５２Ｄと、ボールベアリング５２Ａの内輪５２Ｅをスナップリング５２Ｆとで支持する上面視円環状の内輪支持部材５２Ｇと、内輪支持部材５２Ｇに支持され、第１貫通孔５１Ｂの中心を通るＺ軸と平行な軸である回動中心軸ＤＣを中心として本体フレーム５１に対して相対回転可能に設けられた従動タイミングプーリ５２Ｊとを備えている。なお、従動タイミングプーリ５２Ｊには、回動中心軸ＤＣを中心とし、調整部材３５の側面３５Ｃに嵌合する上面視６角形の内側面を有する被嵌合部としての嵌合孔５２Ｈが設けられている。
回転力付与部材５３は、本体フレーム５１の上壁５１Ａ上に支持された駆動機器としての回動モータ５３Ａと、その出力軸５３Ｂに支持された駆動タイミングプーリ５３Ｃと、従動タイミングプーリ５２Ｊおよび駆動タイミングプーリ５３Ｃに掛け回されたタイミングベルト５３Ｄとを備えている。

嵌合部検知手段６０は、従動タイミングプーリ５２Ｊの上面にスタンド６１を介して支持されたカメラ等の撮像手段や光学センサ等の調整部材検知手段６２を備え、調整部材３５の側面３５Ｃを構成する６つの面の面方向を検知するようになっている。

供給手段７０は、本体フレーム５１の左壁５１Ｅの第３貫通孔５１Ｆ下部に支持された支持プレート７１と、支持プレート７１の上面に支持された駆動機器としてのリニアモータ７２と、そのスライダ７２Ａに支持された支持プレート７３と、支持プレート７３の上面に支持され、カッター刃２０を位置決めして収容可能なカッター刃支持穴７４Ａが複数形成されたカッター刃支持部材７４とを備えている。カッター刃支持部材７４は、左壁５１Ｅの左外側から第３貫通孔５１Ｆを通り、第１貫通孔５１Ｂの下方を通過し、その右端部が第４貫通孔５１Ｈから抜け出るようになっている。
なお、カッター刃支持穴７４Ａは、カッター刃２０の４つの側面または、カッター刃２０の３つの側面と刃先２０Ｂを形成する面とが摺動して挿入され、当該カッター刃２０の切先２０Ａが底着きすると、当該カッター刃２０の前後方向、左右方向および上下方向の位置決めが可能となっている。また、カッター刃支持穴７４Ａの最下部には、カッター刃２０の切先２０Ａを検出するカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない切先検知手段が配置され、当該図示しない切先検知手段によって、カッター刃２０の存在の確認と、当該カッター刃２０の位置決めが完了していることの確認とが行えるようになっている。

回収手段８０は、取手８１Ａが設けられ、本体フレーム５１の第２貫通孔５１Ｄを介して第１貫通孔５１Ｂの下方に出し入れ可能な回収箱８１を備えている。

切断対象物支持手段Ａ０は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって被着体ＷＫを支持可能な支持面Ａ１Ａと、接着シートＡＳを貫通したカッター刃２０を受容する溝Ａ１Ｂとを備えた支持テーブルＡ１を備えている。

カッター刃検知手段Ｂ０は、カメラ等の撮像手段や光学センサ等で構成され、カッター刃２０の切先２０Ａの位置や刃先２０Ｂの位置等を検知するとともに、カッター刃２０の欠け、傷、曲がり、折れ等の変形や、カッター刃２０の錆、腐食等による劣化や、カッター刃２０に対する接着剤、その他物質等の異物の付着等のカッター刃異常が発生していることを検出できるようになっている。

以上の切断装置１０の動作を説明する。
先ず、本発明の切断装置１０の使用者（以下、単に「使用者」という）が左壁５１Ｅの左外側に位置するカッター刃支持部材７４のカッター刃支持穴７４Ａに複数のカッター刃２０をセットした後、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。すると、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、カッター刃２０が取り付けられ、図示しない所定の格納位置に格納されている支持手段３０の嵌合穴３１Ａにチャック４１Ｇを差し込んだ後、チャックモータ４１Ｈを駆動し、チャック４１Ｇを相互に離間させて当該支持手段３０を第６アーム４１Ｆで保持する。次いで、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、カッター刃検知手段Ｂ０の検出位置にカッター刃２０を配置し、当該カッター刃検知手段Ｂ０が切先２０Ａの位置と、刃先２０Ｂの位置と、カッター刃異常とを検知した状態で停止してスタンバイ状態となる（以下、この状態を単に「スタンバイ状態」という）。
なお、移動手段４０は、カッター刃検知手段Ｂ０の検知結果を基にして、次に切断の対象となる接着シートＡＳに対し、切先２０Ａを突き刺す位置や刃先２０Ｂで切断する軌道等が所定の位置、所定の軌道等となるように多関節ロボット４１の動作を自動で補正するようになっている。これにより、万が一、カッター刃２０が位置ずれを起こして支持手段３０に支持されていても、接着シートＡＳを所定形状に切断することができるようになっている。

そして、使用者または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段によって、一体物ＷＫ１が支持面Ａ１Ａ上に載置されると、切断対象物支持手段Ａ０が図示しない減圧手段を駆動し、当該一体物ＷＫ１の吸着保持を開始する。その後、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、カッター刃検知手段Ｂ０の検出結果を基にして切先２０Ａを接着シートＡＳに突き刺し、当該切先２０Ａを溝Ａ１Ｂ内に位置させることで、当該接着シートＡＳに切断線の基となる加工部を形成する。次いで、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、支持手段３０を所定の軌道に沿って移動させ、刃先２０Ｂで接着シートＡＳを切断することで、接着シートＡＳに所定形状の切断線を形成する。これにより、接着シートＡＳは、当該接着シートＡＳを貫通する切断線が被着体ＷＫの周りに連続的に形成されて完全に切断され、当該切断が完了すると、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、再びスタンバイ状態となる。次いで、切断対象物支持手段Ａ０が図示しない減圧手段の駆動を停止した後、使用者または図示しない搬送手段が所定形状に切断された接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを別の工程に搬送するとともに、支持面Ａ１Ａ上に残った接着シートＡＳ部分を支持面Ａ１Ａ上から取り去り、以降上記同様の動作が繰り返される。

ここで、スタンバイ状態となった際、支持手段３０で支持されているカッター刃２０にカッター刃異常が発生していることをカッター刃検知手段Ｂ０が検出すると、切断装置１０は、カッター刃２０を交換する動作を行う。この動作は、先ず、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、第６アーム４１Ｆで支持している支持手段３０を移動させ、図２（Ａ）に示すように、調整部材３５が嵌合孔５２Ｈに入り込まずに、調整部材検知手段６２が調整部材３５の側面３５Ｃを検知できる位置で、回動中心軸ＤＣに把持部材中心軸ＨＣを合致させ、かつ、双方の挟込面３４ＣがＸ軸と平行となるように、支持手段３０を位置決めして停止する。次いで、調整部材回転手段５０が回動モータ５３Ａを駆動し、駆動タイミングプーリ５３Ｃ、タイミングベルト５３Ｄおよび従動タイミングプーリ５２Ｊを介して、調整部材検知手段６２を回動中心軸ＤＣ周りに１回転させ、調整部材３５の側面３５Ｃの面方向を検知する。次に、調整部材回転手段５０が回動モータ５３Ａを駆動し、調整部材検知手段６２の検知結果を基に、調整部材３５の側面３５Ｃを形成する各側面と、嵌合孔５２Ｈを形成する各内側面とが平行となるように従動タイミングプーリ５２Ｊを回転させて停止する。その後、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、調整部材３５を回動中心軸ＤＣ周りに回転させることなく支持手段３０を回動中心軸ＤＣに沿って下降させ、図２（Ｂ）に示すように、調整部材３５を嵌合孔５２Ｈに嵌合させて停止する。このとき、把持部材３４の下方には、カッター刃支持部材７４は存在していない。

次いで、調整部材回転手段５０が回動モータ５３Ａを駆動し、把持部材３４によるカッター刃２０の把持力が緩む方向（調整部材３５が上昇する方向）に調整部材３５を把持部材３４に対して相対的に所定角度回転させると、把持部材３４が弾性変形部３４Ａの弾性復元によって相互に離間し、図２（Ｃ）に示すように、カッター刃２０が回収箱８１内に落下して回収される。その後、供給手段７０がリニアモータ７２を駆動し、カッター刃支持部材７４を右方へ移動させ、図２（Ｄ）に示すように、当該カッター刃支持部材７４で支持している複数のカッター刃２０のうち、右端に位置するカッター刃２０のカッター刃中心軸ＣＣを回動中心軸ＤＣに合致させて停止すると、当該カッター刃２０が相互に離間した把持部材３４の溝３４Ｄ間に配置される。なお、供給手段７０は、図示しない切先検知手段の検知結果を基にして、カッター刃支持穴７４Ａに確実に位置決めされているカッター刃２０を把持部材３４間に配置させるようになっている。

次に、調整部材回転手段５０が回動モータ５３Ａを駆動し、把持部材３４がカッター刃２０を把持する方向（調整部材３５が下降する方向）に調整部材３５を把持部材３４に対して相対的に回転させると、調整部材３５の内円端部３５Ｂが傾斜部３４Ｂを摺動し、弾性変形部３４Ａの弾性復元力に抗して把持部材３４を相互に接近させ、当該把持部材３４でカッター刃２０を把持する（図２（Ａ）参照）。そして、カッター刃２０が把持部材３４によって所定のトルクで締めつけられたことを回動モータ５３Ａに設けられた図示しないトルクセンサが検知すると、調整部材回転手段５０が回動モータ５３Ａの駆動を停止する。これにより、カッター刃２０が溝３４Ｄに嵌り込んで支持手段３０に位置決めされて支持され、その後、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、再びスタンバイ状態となる。なお、カッター刃２０がカッター刃支持穴７４Ａから抜け出ると、供給手段７０がリニアモータ７２を駆動し、カッター刃支持部材７４全体を左壁５１Ｅの左外側に復帰させる。

その後、カッター刃支持部材７４にセットされた全てのカッター刃２０が支持手段３０で支持され、調整部材回転手段５０の外部に搬送されたことをカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しないカッター刃検知御手段が検知するか、全ての図示しない切先検知手段がカッター刃２０の切先２０Ａを検出しなくなると、切断装置１０は、例えば、光や音等のカッター刃供給要請信号を出力する図示しないカッター刃供給要請手段を駆動し、使用者にカッター刃２０の供給を促すことができる。使用者は、カッター刃供給要請信号を確認すると、カッター刃支持穴７４Ａに複数のカッター刃２０をセットする。また、回収箱８１内に回収されたカッター刃２０が所定量に達したことをカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない回収カッター刃検知御手段が検知すると、切断装置１０は、例えば、光や音等のカッター刃廃棄要請信号を出力する図示しないカッター刃廃棄要請手段を駆動し、使用者にカッター刃２０の廃棄を促すことができる。使用者は、カッター刃廃棄要請信号を確認すると、取手８１Ａを持って回収箱８１を本体フレーム５１から引き出し、使用済みのカッター刃２０を廃棄した後、当該回収箱８１を第２貫通孔５１Ｄから差し込んでおく。

以上のような実施形態によれば、調整部材回転手段５０が移動手段４０における第１〜第６アーム４１Ａ〜４１Ｆの外部に配置されているので、カッター刃２０の着脱を自動で行う構成であっても、当該カッター刃２０を支持する支持手段３０の大型化を抑制し、延いては当該支持手段３０を移動させる移動手段４０の大型化を防止することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、加工手段は、切断対象物に切断線または切断予定線の基となる加工部を形成可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程も同様でありその説明は省略する）。

加工手段は、カッター刃２０に代えてまたは併用して、ロータリカッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等を採用してもよいし、切断対象物を貫通する切込を形成することで、当該切断対象物に切断線の基となる加工部を形成するものでもよいし、切断対象物を貫通することのない切込を形成することで、当該切断対象物に切断予定線の基となる加工部を形成するものでもよいし、例えば、ミシン目ロータリカッター刃等を採用し、切断対象物を貫通または貫通することのない切込が断続的に続くような切断予定線の基となる加工部を形成するものでもよいし、切断対象物にレーザ光線やエネルギー線等を照射し、当該切断対象物の組成、特性、性質、材質、形状、組織等を変更させた改質層を形成することで、当該切断対象物に切断予定線の基となる加工部を形成するものでもよい。

支持手段３０は、第６アーム４１Ｆの延出方向に沿う中心軸である第６アーム中心軸ＴＣと把持部材中心軸ＨＣとが合致するように基台３３を支持するブラケット３２を採用してもよいし、ブラケット３２を介することなく、嵌合部材３１で直接基台３３を支持してもよいし、チャックモータ４１Ｈのチャック４１Ｇで直接基台３３を直接支持してもよい。
把持部材３４は、溝３４Ｄが一方の挟込面３４Ｃのみに形成されていてもよいし、両方の挟込面３４Ｃに形成されていなくてもよいし、カッター刃中心軸ＣＣが把持部材中心軸ＨＣと合致した状態でカッター刃２０を支持しなくてもよいし、弾性変形部３４Ａとして金属材、板ばね、巻きばね、樹脂、ゴム、スポンジ等何を採用してもよいし、１体でもよいし、３体以上でもよく、把持部材３４が１体の場合、例えば、調整部材３５と当該把持部材３４とでカッター刃２０を把持すればよい。
支持手段３０は、例えば、図３（Ａ）に示すような５角形以下の多角形（同図では四角形）の断面形状を備えた調整部材３５（Ａ）を採用してもよいし、図３（Ｂ）に示すような７角形以上の多角形（同図では８角形）の断面形状を備えた調整部材３５（Ｂ）を採用してもよいし、図３（Ｃ）に示すような星形の断面形状を備えた調整部材３５（Ｃ）を採用してもよいし、図３（Ｄ）に示すような不定形な断面形状を備えた調整部材３５（Ｄ）を採用してもよいし、図３（Ｅ）に示すように、嵌合孔５２Ｈに形成された出っ張り５２Ｋが入り込む調整部材中心軸ＡＣ方向に延びる溝３５Ｄが形成された調整部材３５（Ｅ）を採用してもよいし、嵌合孔５２Ｈに形成された図示しない溝に入り込む調整部材中心軸ＡＣ方向に延びる図示しない凸状の桟が形成された図示しない調整部材を採用してもよいし、図３（Ｆ）に示すように、２つの直線部が形成された調整部材３５（Ｆ）を採用してもよいし、その他、台形、楕円形、Ｄ形等の断面形状を備えた調整部材を採用してもよく、調整部材回転手段５０との相対回転が抑制できればどのような形状の調整部材を採用してもよい。
前記実施形態では、調整部材３５を凸とし、凹としての嵌合孔５２Ｈに嵌合させる構成を示したが、調整部材３５に凹部を設け、回転抑制部材５２に凸部を設けてそれらを嵌合させる構成でもよい。
基台３３、雄ねじ３３Ａおよび把持部材３４それぞれの延出方向に沿うそれぞれの中心軸は、全て異なる軸上にあってもよいし、それらのうち何れか２つが同じ軸上にあってもよく、調整部材３５の調整部材中心軸ＡＣが少なくとも雄ねじ３３Ａの延出方向に沿う中心軸に合致して基台３３に対して回転または支持されるようになっていればよい。

移動手段４０は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、６軸以下の多関節ロボット、７軸以上の多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用してもよいし、被着体ＷＫの外縁と同形状となるように接着シートＡＳに切断線または切断予定線を形成してもよいし、被着体ＷＫの外縁よりも内側で接着シートＡＳに切断線または切断予定線を形成してもよいし、被着体ＷＫの外縁よりも外側で接着シートＡＳに切断線または切断予定線を形成してもよいし、被着体ＷＫの外縁とは関係なく接着シートＡＳに切断線または切断予定線を形成してもよい。
移動手段４０は、接着シートＡＳを貫通する切込が断続的に続くように、接着シートＡＳに対して支持手段３０を離間接近させながら移動させ、接着シートＡＳに切断予定線を形成してもよいし、接着シートＡＳを貫通することのない切込が連続的に続くように支持手段３０を移動させ、接着シートＡＳに切断予定線を形成してもよいし、接着シートＡＳを貫通することのない切込が断続的に続くように、接着シートＡＳに対して支持手段３０を離間接近させながら移動させ、接着シートＡＳに切断予定線を形成してもよいし、例えば、加工手段としてミシン目ロータリカッター刃を採用し、接着シートＡＳを貫通または貫通することのない切込が断続的に続くように支持手段３０を移動させ、接着シートＡＳに切断予定線を形成してもよいし、例えば、加工手段として上述のようにレーザ光線やエネルギー線等を照射して改質層を形成するものを採用し、当該改質層が連続的または断続的に続くように支持手段３０を移動させ、接着シートＡＳに切断予定線を形成してもよいし、接着シートＡＳを貫通する切込と当該接着シートＡＳを貫通することのない切込と改質層との少なくとも２つが規則的または不規則的に、連続的または断続的に続くようにして当該接着シートＡＳに切断予定線を形成してもよい。
移動手段４０は、第６アーム４１Ｆに対して着脱不能な状態で支持手段３０を支持する構成としてもよく、この場合、第６アーム４１Ｆにチャックモータ４１Ｈを設けなくてもよい。
移動手段４０は、調整部材３５の側面３５Ｃと嵌合孔５２Ｈの内側面とを位置合せする際、多関節ロボット４１を駆動し、調整部材検知手段６２の検知結果を基に、調整部材３５の側面３５Ｃの各側面と、嵌合孔５２Ｈの各内側面とが平行となるように把持部材中心軸ＨＣを中心として調整部材３５を回転させてもよい。この場合、移動手段４０は、相互に離間した把持部材３４間にカッター刃２０を配置する前に、多関節ロボット４１を駆動し、双方の挟込面３４ＣがＸ軸と平行となるように、支持手段３０を位置決めすればよい。

調整部材回転手段５０は、把持部材３４と調整部材３５との相対回転を実施できればどのような構成でもよく、例えば、図３（Ｃ）中二点鎖線で示すように、駆動機器としての回動モータ５４Ａの出力軸５４Ｂに支持された駆動プーリ５４Ｃと、フリー回転する従動プーリ５４Ｄと、駆動プーリ５４Ｃおよび従動プーリ５４Ｄに掛け回されたベルト部材５４Ｅとを備えたものを採用してもよいし、図３（Ｅ）中二点鎖線で示すように、駆動機器としての回動モータ５５Ａの出力軸５５Ｂに支持されたローラ５５Ｃを備えたものでもよい。これらの場合、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、ベルト部材５４Ｅやローラ５５Ｃに調整部材３５（Ｃ）、３５（Ｅ）等の調整部材を押し当てた後、調整部材回転手段５０が回動モータ５４Ａや５５Ａを駆動し、把持部材３４と調整部材３５との相対回転を実施することができる。これらの場合、回転抑制部材５２が必要なくなり、嵌合部検知手段６０はあってもよいし、なくてもよくなる。
調整部材回転手段５０は、多関節ロボット４１の第１〜第６アーム４１Ａ〜４１Ｆ以外の場所であって、当該多関節ロボット４１の作業範囲内であれば何れの位置に配置されてもよく、例えば、多関節ロボット４１の可動部でない台座部（第１アーム４１Ａが支持されている部分）に配置されてもよいし、本体フレーム５１として筐体でないものを採用してもよいし、第１貫通孔５１Ｂの中心が回動中心軸ＤＣからずれていてもよいし、支持手段３０へカッター刃２０を取付ける動作および、支持手段３０からカッター刃２０を取外す動作のうち一方の動作のみを行うようにしてもよく、この場合、それら動作のうち他方の動作は、使用者が行ったり、他の装置や他の駆動機器が行ったりすればよい。
嵌合孔５２Ｈの上面視の形状は、例えば、図３（Ａ）に示すような５角形以下の多角形（同図では四角形）でもよいし、７角形以上の多角形でもよいし、図３（Ｃ）に示すような星形でもよいし、図３（Ｄ）に示すような不定形な形状でもよいし、その他、台形、楕円形、Ｄ形等、調整部材３５との相対回転が抑制できればどのような形状でもよい。
嵌合孔５２Ｈは、図３（Ｅ）に示すように、調整部材３５に形成された調整部材中心軸ＡＣ方向に延びる溝３５Ｄに入り込む出っ張り５２Ｋが形成されたものでもよいし、調整部材３５に形成された調整部材中心軸ＡＣ方向に延びる図示しない凸状の桟が入り込む図示しない溝が形成されたものでもよいし、図３（Ｂ）に示すように、断面形状が８角形の調整部材３５（Ｂ）を上面視４角形の嵌合孔５２Ｈで相対回転を抑制したり、図３（Ａ）に示すような断面形状が４角形の調整部材３５（Ａ）を図３（Ｃ）に示すような上面視星形の嵌合孔５２Ｈで相対回転を抑制したりする等、調整部材３５の断面形状と同様でない上面視形状を有する嵌合孔５２Ｈで調整部材３５との相対回転を抑制してもよい。
調整部材回転手段５０は、嵌合孔５２Ｈの代わりに、図３（Ｆ）に示すように、調整部材３５（Ｆ）と嵌合することのない貫通孔５２Ｌが形成された従動タイミングプーリ５２Ｊを採用し、当該従動タイミングプーリ５２Ｊ上に支持された挟み込み部材５２Ｍで調整部材３５（Ｆ）を挟み込む駆動機器５２Ｎを備えていてもよいし、従動タイミングプーリ５２Ｊ、駆動タイミングプーリ５３Ｃおよびタイミングベルト５３Ｄの代わりに、直接的または、他の歯車を介して間接的に相互に噛みあう歯車を採用したり、複数のスプロケットおよびそれらに適合するチェーンを採用したり、タイミングベルト５３Ｄの代わりに丸ベルトを採用し、従動タイミングプーリ５２Ｊおよび駆動タイミングプーリ５３Ｃの代わりに当該丸ベルトを回行可能な複数の丸ベルトプーリを採用したりしてもよい。
調整部材回転手段５０は、回収するカッター刃２０を回収箱８１の上方で強制的に把持部材３４から取り外す図示しないカッター刃強制取外し手段を採用してもよい。そして、カッター刃２０を回収箱８１内に落下させる際、カッター刃２０が溝３４Ｄに嵌り込んでいたり、挟込面３４Ｃに貼り付いていたりする場合、カッター刃強制取外し手段が電磁石や吸着保持手段等を駆動し、当該カッター刃２０を保持する。次いで、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、支持手段３０を上方へ移動させて嵌り込みや貼り付きを解除した後、カッター刃強制取外し手段が電磁石や吸着保持手段の駆動を停止し、カッター刃２０を回収箱８１内に落下させる。また、カッター刃２０が溝３４Ｄに嵌り込んでいたり、挟込面３４Ｃに貼り付いていたりする場合、カッター刃強制取外し手段がエア吹付け手段を駆動し、気体を吹き付けてカッター刃２０の嵌り込みや貼り付きを解除することができる。なお、吸着保持手段は、減圧ポンプや真空エジェクタ等によって吸着保持する吸着パッドが例示でき、エア吹付け手段は、加圧ポンプやタービン等によって気体を吹き付けるノズルが例示できる。また、カッター刃強制取外し手段は、カッター刃２０が溝３４Ｄに嵌り込んでいない場合や、挟込面３４Ｃに貼り付いていない場合にでも、上記と同様の動作を行ってもよい。

嵌合部検知手段６０は、従動タイミングプーリ５２Ｊの上面に支持されることなく他の部材に支持されていてもよいし、回動中心軸ＤＣ周りに１回転でなく、例えば、半回転や４分の１回転することで調整部材３５の側面３５Ｃを検知してもよいし、調整部材検知手段６２の移動を停止させた状態で、移動手段４０が把持部材中心軸ＨＣを回転中心として調整部材３５を回転させ、当該調整部材３５の側面３５Ｃを検知してもよいし、把持部材中心軸ＨＣを回転中心として調整部材検知手段６２を回転させながら、把持部材中心軸ＨＣを回転中心として調整部材３５を回転させ、当該調整部材３５の側面３５Ｃを検知してもよいし、嵌合部として調整部材３５の断面形状６角形を形成する６つの面の面方向以外を検知するようにしてもよく、例えば、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示した調整部材３５（Ａ）〜３５（Ｃ）の各面や各角部等を検知するようにしてもよいし、図３（Ｄ）、（Ｆ）に示した調整部材３５（Ｄ）、３５（Ｆ）の平坦部、円弧部、角部等を検知するようにしてもよいし、図３（Ｅ）に示した調整部材３５（Ｅ）の溝３５Ｄや図示しない凸状の桟等を検知するようにしてもよいし、調整部材に形成した印刷部、穴、出っ張り等の所定の印や、調整部材に支持させた磁気発生部材やＲＦＩＤ等の非接触検知部材等を検知してもよいし、本発明の切断装置１０に備わっていなくてもよい。

供給手段７０は、カッター刃２０を１個だけセットできるカッター刃支持部材７４を採用してもよいし、カッター刃２０を２個以上セットできるカッター刃支持部材７４を採用してもよいし、カッター刃支持部材７４で支持しているカッター刃２０を清掃する図示しない刃清掃手段を備えていてもよいし、図示しない切先検知手段が設けられていなくてもよいし、カッター刃２０を位置決めする機構がなくてもよいし、他の装置や他の部材でカッター刃２０を供給する場合、本発明の切断装置１０に備わっていなくてもよい。

回収手段８０は、カッター刃２０を１個ずつ回収する構成でもよいし、本体フレーム５１に対してスライドレールで支持された回収箱８１を採用してもよいし、本体フレーム５１と一体的に形成されてもよいし、他の装置や他の部材でカッター刃２０を回収する場合、本発明の切断装置１０に備わっていなくてもよい。

切断対象物支持手段Ａ０は、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で接着シートＡＳを支持する構成を採用してもよいし、例えば、被着体ＷＫに接着シートＡＳを貼付するシート貼付装置の被着体支持手段や、被着体ＷＫを検査して不要な部分を切断する検査装置の被着体支持手段等どんなものであってもよいし、一体物ＷＫ１におけるウエハＷＦ側から当該一体物ＷＫ１を支持してもよいし、一体物ＷＫ１における接着シートＡＳ側から当該一体物ＷＫ１を支持してもよいし、被着体ＷＫのある位置のみを吸着保持してもよいし、被着体ＷＫのない位置のみを吸着保持してもよいし、それら両方の位置を吸着保持してもよいし、ウエハＷＦのみからなる切断対象物を直接支持してもよいし、他の装置や他の部材で切断対象物を支持する場合、本発明の切断装置１０に備わっていなくてもよい。

カッター刃検知手段Ｂ０は、カッター刃２０の切先２０Ａの位置、刃先２０Ｂの位置およびカッター刃異常のうち少なくとも１つを検知する構成でもよいし、カッター刃異常を検知する場合、カッター刃２０の変形、劣化および異物の付着のうち少なくとも１つを検知する構成でもよいし、本発明の切断装置１０に備わっていなくてもよい。

切断装置１０は、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、接着シートＡＳに切断線または切断予定線を形成してもよいし、カッター刃検知手段Ｂ０によってカッター刃異常が発生していることが検知されたカッター刃２０を、当該カッター刃２０がセットされていたカッター刃支持穴７４Ａに戻して回収するようにしてもよいし（この場合、供給手段７０が回収手段として機能する）、所定時間が経過した時点でカッター刃２０の交換を行ってもよいし、所定枚数の接着シートＡＳに切断線または切断予定線を形成した時点でカッター刃２０の交換を行ってもよいし、所定の長さ以上の切断線または切断予定線を形成した時点でカッター刃２０の交換を行ってもよい。
切断装置１０は、切断予定線が形成された切断対象物に、例えば張力や振動等の外力を付与して当該切断対象物を完全に切断する張力付与手段や振動付与手段を備えていてもよく、このような、張力付与手段としては、例えば、切断対象物を引っ張るエキスパンド装置や、切断対象物を繰り出す繰出装置等が例示でき、振動付与手段としては、例えば、切断対象物に所定波長の振動を付与するバイブレータや、切断対象物を研削するグラインダ等が例示できる。
所定の格納位置に格納されている支持手段３０は、カッター刃２０が取り付けられていなくてもよく、この場合、移動手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、支持手段３０を第６アーム４１Ｆで保持した後、前記実施形態と同様の動作で支持手段３０でカッター刃２０を支持してから、スタンバイ状態となるようにすればよい。
調整部材３５の嵌合孔５２Ｈへの挿入に関しては、少なくとも回動中心軸ＤＣと調整部材中心軸ＡＣとが合致していればよく、基台３３や把持部材３４の延出方向に沿うそれらの中心軸や、カッター刃中心軸ＣＣは、回動中心軸ＤＣからずれていてもよい。
カッター刃供給要請手段が出力するカッター刃供給要請信号と、カッター刃廃棄要請手段が出力するカッター刃廃棄要請信号とは、同じでもよいし、異なっていてもよいし、カッター刃供給要請手段およびカッター刃廃棄要請手段のうち少なくとも一方がなくてもよい。
本願で言う嵌合とは、嵌合しあうもの同士が摺動して嵌り合うものでもよいし、所定の間隔をもって嵌り合うものでもよく、それらが相対的に回転しなければどんな嵌め合い関係でもよい。

本発明における切断対象物および被着体ＷＫの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、切断対象物および被着体ＷＫは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、切断対象物が接着シートの場合、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよい。また、このような接着シートは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層とだけで構成されたもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、接着剤層の間に中間層を有するもの等、１層または２層以上のものであってよい。また、切断対象物や被着体ＷＫとしては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板、紙、ゴムまたは樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。

１０…切断装置
２０…カッター刃（加工手段）
３０…支持手段
３４…把持部材
３５…調整部材
３５Ｃ…側面（嵌合部）
４０…移動手段
４１Ａ〜４１Ｆ…第１〜第６アーム（可動部）
５０…調整部材回転手段
５２…回転抑制部材
５２Ｈ…嵌合孔（被嵌合部）
５３…回転力付与部材
６０…嵌合部検知手段
７０…供給手段
８０…回収手段
ＡＳ…接着シート（切断対象物）

Claims (6)

1. 切断対象物に切断線または切断予定線の基となる加工部を形成する加工手段と、
   前記加工手段を把持する把持部材および、当該把持部材に対して相対的に回転させることで当該把持部材を前記加工手段に離間接近させる調整部材を備えた支持手段と、
   前記加工手段を支持した前記支持手段を移動させて前記切断対象物に所定形状の前記切断線または切断予定線を形成する移動手段とを有し、
   前記移動手段における可動部の外部に配置され、前記把持部材と前記調整部材との相対回転を実施する調整部材回転手段を備えていることを特徴とする切断装置。
2. 前記調整部材回転手段は、前記調整部材との相対回転が抑制される回転抑制部材と、当該回転抑制部材に回転力を付与する回転力付与部材とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記調整部材には、嵌合部が設けられ、前記回転抑制部材には、前記嵌合部に嵌合する被嵌合部が設けられ、
   前記嵌合部を検知する嵌合部検知手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の切断装置。
4. 前記嵌合部検知手段は、前記回転抑制部材に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の切断装置。
5. 前記支持手段に支持させる前記加工手段を供給する供給手段と、前記支持手段から取外した前記加工手段を回収する回収手段との少なくとも一方を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の切断装置。
6. 切断対象物に切断線または切断予定線の基となる加工部を形成する加工手段と、
   前記加工手段を把持する把持部材および、当該把持部材に対して相対的に回転させることで当該把持部材を前記加工手段に離間接近させる調整部材を備えた支持手段と、
   前記加工手段を支持した前記支持手段を移動させて前記切断対象物に所定形状の前記切断線または切断予定線を形成する移動手段とを備えた切断装置における加工手段の着脱方法において、
   前記把持部材と前記調整部材との相対回転を実施する調整部材回転手段を前記移動手段における可動部の外部に配置し、当該調整部材回転手段で前記支持手段へ前記加工手段を取付ける動作および、前記支持手段から前記加工手段を取外す動作のうち少なくとも一方を行うことを特徴とする加工手段の着脱方法。

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