JP2021041492A - Blade replacement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切削装置において使用される切削ブレードを交換するブレード交換装置に関する。 The present invention relates to a blade changing device that replaces a cutting blade used in a cutting device.
デバイスチップの製造工程では、互いに交差する複数の分割予定ライン(ストリート)によって区画された複数の領域にそれぞれIC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイスが形成されたウェーハ等が用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。 In the device chip manufacturing process, wafers and the like in which devices such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integration) are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of scheduled division lines (streets) intersecting each other are used. Be done. By dividing this wafer along the planned division line, a plurality of device chips each including a device can be obtained.
ウェーハの分割には、例えば切削装置が用いられる。切削装置は、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルによって保持されたウェーハに切削加工を施す切削ユニットとを備える。切削ユニットは、回転軸となるスピンドルを備えており、このスピンドルの先端部にウェーハを切削する環状の切削ブレードが固定される。切削ブレードを回転させてウェーハに切り込ませることにより、ウェーハが切削、分割される。 For example, a cutting device is used to divide the wafer. The cutting apparatus includes a chuck table for holding the wafer and a cutting unit for cutting the wafer held by the chuck table. The cutting unit includes a spindle that serves as a rotation axis, and an annular cutting blade that cuts a wafer is fixed to the tip of the spindle. The wafer is cut and divided by rotating the cutting blade to cut into the wafer.
切削ブレードは、ウェーハの加工によって摩耗するため、定期的に交換される。切削ブレードを交換する際は、まず、切削ブレードを固定している固定ナットを緩め、使用済みの切削ブレードをスピンドルの先端部から取り外す。その後、交換用の切削ブレードをスピンドルの先端部に装着し、固定ナットで固定する。この切削ブレードの交換作業は、手動で行うと手間がかかり、また、作業中に切削ブレードや固定ナットが誤って落下する恐れがある。そこで、切削ブレードの交換を自動で行う試みがなされている。 The cutting blades wear out as the wafer is machined and are replaced on a regular basis. When replacing the cutting blade, first loosen the fixing nut that secures the cutting blade, and then remove the used cutting blade from the tip of the spindle. After that, a replacement cutting blade is attached to the tip of the spindle and fixed with a fixing nut. If this cutting blade replacement work is performed manually, it takes time and effort, and there is a risk that the cutting blade and the fixing nut may be accidentally dropped during the work. Therefore, an attempt has been made to automatically replace the cutting blade.
特許文献1には、スピンドルの先端部に装着された切削ブレードの交換を行うブレード交換装置を備える切削装置が開示されている。ブレード交換装置は、切削ブレードの着脱を行うブレード着脱機構と、切削ブレードを固定するための固定ナットの着脱を行うナット着脱機構とを備えている。このブレード交換装置を用いることにより、切削ブレードの交換を自動で実施することが可能となり、切削ブレードの交換作業が簡易化される。 Patent Document 1 discloses a cutting device including a blade changing device for replacing a cutting blade mounted on a tip end portion of a spindle. The blade replacement device includes a blade attachment / detachment mechanism for attaching / detaching a cutting blade and a nut attachment / detachment mechanism for attaching / detaching a fixing nut for fixing the cutting blade. By using this blade replacement device, it becomes possible to automatically replace the cutting blade, and the cutting blade replacement work is simplified.
ブレード交換装置には、複数の交換用の切削ブレードを保管可能なブレード保管ユニットが設けられる。切削ブレードを交換する際には、切削ユニットのスピンドルに装着されている使用済みの切削ブレードが取り外された後、ブレード保管ユニットに保管されている一の交換用の切削ブレードが搬送され、スピンドルに装着される。そして、ブレード保管ユニットに保管されている交換用の切削ブレードが全て使用されると、オペレーターによってブレード保管ユニットに新たな交換用の切削ブレードが補充される。 The blade replacement device is provided with a blade storage unit capable of storing a plurality of replacement cutting blades. When replacing a cutting blade, after the used cutting blade mounted on the spindle of the cutting unit is removed, one replacement cutting blade stored in the blade storage unit is conveyed to the spindle. It is installed. Then, when all the replacement cutting blades stored in the blade storage unit are used, the operator replenishes the blade storage unit with new replacement cutting blades.
しかしながら、ブレード交換装置に切削ブレードの交換の指示が与えられた際に、ブレード保管ユニットに保管されている交換用の切削ブレードの残数がゼロであった場合は、ブレード交換装置の動作を一時的に停止して、交換用の切削ブレードをブレード保管ユニットに補充する必要がある。そして、切削ブレードの補充作業中は、ブレード交換装置が待機状態となり、切削ブレードの交換が中断されてしまう。 However, when the blade replacement device is instructed to replace the cutting blade, if the remaining number of replacement cutting blades stored in the blade storage unit is zero, the operation of the blade replacement device is temporarily stopped. It is necessary to stop the cutting blade and replenish the blade storage unit with a replacement cutting blade. Then, during the cutting blade replenishment work, the blade replacement device is in a standby state, and the cutting blade replacement is interrupted.
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、切削ブレードの交換を円滑に実施することが可能なブレード交換装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a blade replacement device capable of smoothly replacing a cutting blade.
本発明の一態様によれば、スピンドルの先端部に装着された切削ブレードで被加工物を切削する切削装置において使用される該切削ブレードを交換するブレード交換装置であって、複数の該切削ブレードを保管するブレード保管ユニットと、該ブレード保管ユニットと該スピンドルの先端部との間で該切削ブレードを搬送するブレード搬送ユニットと、表示部と、制御部と、を備え、該制御部は、該ブレード保管ユニットに保管されている複数の該切削ブレードのうち、該スピンドルの先端部に装着されている該切削ブレードと同種の切削ブレードの枚数を記憶するブレード枚数記憶部と、切削ブレードの残数の基準値を記憶する基準枚数記憶部と、該ブレード枚数記憶部に記憶された該枚数が、該基準枚数記憶部に記憶された該基準値以下又は未満である場合に、該表示部にアラームを表示させるアラーム制御部と、を備えるブレード交換装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is a blade changing device for exchanging the cutting blade used in a cutting device for cutting a workpiece with a cutting blade mounted on the tip of a spindle, and a plurality of the cutting blades. A blade storage unit for storing the cutting blade, a blade transfer unit for transporting the cutting blade between the blade storage unit and the tip of the spindle, a display unit, and a control unit, the control unit includes the control unit. Of the plurality of cutting blades stored in the blade storage unit, a blade number storage unit for storing the number of cutting blades of the same type as the cutting blade mounted on the tip of the spindle, and a remaining number of cutting blades. When the number of sheets stored in the reference number storage unit for storing the reference value and the number of blades stored in the blade number storage unit is less than or less than the reference value stored in the reference number storage unit, an alarm is displayed on the display unit. A blade replacement device including an alarm control unit for displaying the above is provided.
なお、好ましくは、該アラームの表示は、該アラーム制御部が該表示部に表示されている切削ブレードの項目欄の色を変更することによって行われる。 It should be noted that preferably, the alarm is displayed by the alarm control unit changing the color of the item column of the cutting blade displayed on the display unit.
本発明の一態様に係るブレード交換装置は、ブレード保管ユニットに保管されている切削ブレードの枚数が所定の基準値以下である場合に、表示部にアラームを表示させるアラーム制御部を備える制御部に接続されている。そして、オペレーターは、表示部に表示されるアラームによって、ブレード保管ユニットに保管されている切削ブレードの残数が少ないことを認識でき、切削ブレードの残数がゼロになる前に予め交換用の切削ブレードを補充できる。これにより、切削ブレードの交換を円滑に実施することが可能となる。 The blade replacement device according to one aspect of the present invention is a control unit including an alarm control unit that displays an alarm on the display unit when the number of cutting blades stored in the blade storage unit is equal to or less than a predetermined reference value. It is connected. Then, the operator can recognize that the remaining number of cutting blades stored in the blade storage unit is low by the alarm displayed on the display unit, and the replacement cutting is performed in advance before the remaining number of cutting blades becomes zero. Blades can be replenished. This makes it possible to smoothly replace the cutting blade.
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るブレード交換装置が設けられた切削装置の構成例を説明する。図1は、被加工物を切削する切削装置2を示す斜視図である。
Hereinafter, embodiments according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a configuration example of a cutting device provided with the blade changing device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a
例えば、格子状に配列された複数の分割予定ライン(ストリート)によって区画された複数の領域にそれぞれIC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイスが形成されたシリコンウェーハが、切削装置2によって加工される。このシリコンウェーハを切削装置2によって分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。
For example, a silicon wafer in which devices such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integration) are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of scheduled division lines (streets) arranged in a grid pattern is a cutting apparatus. Processed by 2. By dividing the silicon wafer along the planned division line by the
ただし、被加工物の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物は、シリコン以外の半導体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハであってもよい。また、被加工物に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物にはデバイスが形成されていなくてもよい。さらに、被加工物は、CSP(Chip Size Package)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded package)基板等のパッケージ基板であってもよい。 However, there are no restrictions on the material, shape, structure, size, etc. of the work piece. For example, the workpiece may be a wafer made of a material other than silicon (GaAs, InP, GaN, SiC, etc.), ceramics, resin, metal, or the like. Further, there are no restrictions on the type, quantity, shape, structure, size, arrangement, etc. of the device formed on the workpiece, and the device may not be formed on the workpiece. Further, the workpiece may be a package substrate such as a CSP (Chip Size Package) substrate or a QFN (Quad Flat Non-leaded package) substrate.
切削装置2は、切削装置2を構成する各構成要素を支持する基台4を備える。基台4の上面側には、長手方向がX軸方向(加工送り方向、前後方向)に沿う矩形状の開口4aが形成されている。開口4aの内部には、移動テーブル6と、移動テーブル6をX軸方向に沿って移動させるX軸移動機構(不図示)と、X軸移動機構を覆う防塵防滴カバー8とが設けられている。
The
X軸移動機構は、X軸方向に沿って配置された一対のX軸ガイドレール(不図示)を備え、この一対のX軸ガイドレールには、移動テーブル6がX軸ガイドレールに沿ってスライドな状態で装着されている。また、移動テーブル6の裏面(下面)側にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、X軸ガイドレールに沿って配置されたX軸ボールネジ(不図示)が螺合されている。 The X-axis moving mechanism includes a pair of X-axis guide rails (not shown) arranged along the X-axis direction, and a moving table 6 slides along the X-axis guide rails on the pair of X-axis guide rails. It is installed in a good condition. Further, a nut portion (not shown) is provided on the back surface (lower surface) side of the moving table 6, and an X-axis ball screw (not shown) arranged along the X-axis guide rail is screwed on the nut portion. It is matched.
X軸ボールネジの一端部には、X軸パルスモータ(不図示)が連結されている。X軸パルスモータでX軸ボールネジを回転させると、移動テーブル6がX軸ガイドレールに沿ってX軸方向に移動する。 An X-axis pulse motor (not shown) is connected to one end of the X-axis ball screw. When the X-axis ball screw is rotated by the X-axis pulse motor, the moving table 6 moves in the X-axis direction along the X-axis guide rail.
移動テーブル6の表面(上面)側には、切削装置2によって加工される被加工物を保持するチャックテーブル(保持テーブル)10が設けられている。チャックテーブル10には、モータ等の回転駆動源(不図示)が接続されており、この回転駆動源はチャックテーブル10をZ軸方向(鉛直方向、上下方向)と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。また、チャックテーブル10は、上述のX軸移動機構によって移動テーブル6とともにX軸方向に沿って移動する。
On the surface (upper surface) side of the moving table 6, a chuck table (holding table) 10 for holding a work piece to be machined by the
チャックテーブル10の上面は、被加工物を保持する保持面10aを構成する。保持面10aは、チャックテーブル10の内部に形成された流路(不図示)を介してエジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。被加工物をチャックテーブル10上に配置した状態で、保持面10aに吸引源の負圧を作用させると、被加工物11がチャックテーブル10によって吸引保持される。また、チャックテーブル10の周囲には、被加工物を支持する環状のフレーム(不図示)を把持して固定する複数のクランプ12が設けられている。
The upper surface of the chuck table 10 constitutes a holding
基台4上には、被加工物を切削する切削ユニット(切削手段)14を支持する門型の支持構造16が、開口4aを跨ぐように配置されている。支持構造16の表面(前面)側には、切削ユニット14をY軸方向(割り出し送り方向、左右方向)及びZ軸方向に沿って移動させる移動機構(移動手段)18が設けられている。
On the base 4, a gate-shaped
移動機構18は、支持構造16の上部の表面側に、Y軸方向に沿って配置された一対のY軸ガイドレール20を備える。この一対のY軸ガイドレール20には、Y軸移動プレート22がY軸ガイドレール20に沿ってスライド可能な状態で装着されている。
The moving
Y軸移動プレート22の裏面(背面)側にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Y軸ガイドレール20に沿って配置されたY軸ボールネジ24が螺合されている。また、Y軸ボールネジ24の一端部には、Y軸パルスモータ(不図示)が連結されている。Y軸パルスモータでY軸ボールネジ24を回転させると、Y軸移動プレート22がY軸ガイドレール20に沿ってY軸方向に移動する。
A nut portion (not shown) is provided on the back surface (rear surface) side of the Y-
Y軸移動プレート22の表面(前面)側には、一対のZ軸ガイドレール26がZ軸方向に沿って設けられている。この一対のZ軸ガイドレール26には、Z軸移動プレート28がZ軸ガイドレール26に沿ってスライド可能な状態で装着されている。
A pair of Z-axis guide rails 26 are provided along the Z-axis direction on the surface (front surface) side of the Y-
Z軸移動プレート28の裏面(背面)側にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Z軸ガイドレール26に沿って配置されたZ軸ボールネジ30が螺合されている。また、Z軸ボールネジ30の一端部には、Z軸パルスモータ32が連結されている。Z軸パルスモータ32でZ軸ボールネジ30を回転させると、Z軸移動プレート28がZ軸ガイドレール26に沿ってZ軸方向に移動する。
A nut portion (not shown) is provided on the back surface (rear surface) side of the Z-
Z軸移動プレート28の下部には、チャックテーブル10によって保持された被加工物に切削加工を施す切削ユニット14が固定されている。Y軸移動プレート22及びZ軸移動プレート28を移動させると、切削ユニット14がY軸方向及びZ軸方向に沿って移動する。
A cutting
図2は、切削ユニット14を示す斜視図である。切削ユニット14は、Z軸移動プレート28の下部に固定された円筒状のハウジング34を備える。ハウジング34には、Y軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドル(回転軸)36が収容されている。スピンドル36の先端部(一端部)はハウジング34から露出しており、スピンドル36の先端部にはブレードマウント38が固定されている。また、スピンドル36の他端側(基端側)には、スピンドル36をY軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が接続されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the cutting
ブレードマウント38は、円盤状のフランジ部40と、フランジ部40の表面40aの中央部から突出する円筒状の支持軸(ボス部)42とを備える。また、フランジ部40の表面40a側には、表面40aから突出する環状の凸部40bが、フランジ部40の外周縁に沿って設けられている。凸部40bの先端面は、表面40aと概ね平行に形成されている。また、支持軸42の外周面には、ネジ部42aが形成されている。
The
スピンドル36の先端部(ブレードマウント38)には、被加工物を切削する環状の切削ブレード44が装着される。例えば切削ブレード44は、円盤状の基台46と、基台46の外周縁に沿って形成された環状の切り刃48とを備える。切削ブレード44の中央部には、切削ブレード44を厚さ方向に貫通する円形の開口44aが形成されている。また、基台46は、開口44aに沿って形成され基台46の幅方向に突出する環状の凸部46aを備える。
An
切り刃48は、ダイヤモンド、cBN(cubic Boron Nitride)等でなる砥粒をボンド材(結合材)で固定することによって形成される。ボンド材としては、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等が用いられる。なお、切り刃48の厚さ、ボンド材の材質、砥粒の粒径及び材質等は、被加工物の材質や加工条件に応じて適宜選択される。
The
支持軸42には、環状の固定ナット50が装着される。固定ナット50の中央部には、固定ナット50を厚さ方向に貫通する円形の開口50aが形成されている。また、開口50aの内部で露出する固定ナット50の側面(内周面)には、支持軸42のネジ部42aに対応するネジ溝が形成されている。
An
切削ブレード44の開口44aに支持軸42を挿入すると、切削ブレード44がスピンドル36の先端部(ブレードマウント38)に装着される。この状態で、固定ナット50を支持軸42のネジ部42aに締め付けると、切削ブレード44がフランジ部40の凸部40bの先端面と固定ナット50とによって挟持される。これにより、切削ブレード44がスピンドル36の先端部に固定される。この状態でスピンドル36を回転させると、切削ブレード44がY軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転する。
When the
チャックテーブル10(図1参照)によって保持された被加工物を切削する際は、まず、切削ブレード44の下端が被加工物の上面よりも下方に位置付けられるように、切削ユニット14の高さ(Z軸方向の位置)を移動機構18によって調整する。また、切削ブレード44が被加工物の所望の位置に切り込むように、切削ユニット14のY軸方向における位置を移動機構18によって調整する。この状態で、切削ブレード44を回転させながらチャックテーブル10をX軸方向に沿って移動させると、切削ブレード44が被加工物に切り込み、被加工物が切削される。
When cutting a work piece held by the chuck table 10 (see FIG. 1), first, the height of the cutting unit 14 (so that the lower end of the
なお、切削ブレード44による被加工物の切削を継続すると、切削ブレード44の切り刃48が徐々に摩耗するため、切削ブレード44は定期的に交換する必要がある。そこで、図1に示すように、切削装置2には切削ブレード44を交換するブレード交換装置(ブレード交換ユニット)60が搭載される。例えばブレード交換装置60は、基台4上に設置され、スピンドル36の先端部に装着された切削ブレード44の交換を行う。ブレード交換装置60を用いることにより、切削ブレード44の交換を自動で行うことが可能となる。
If the cutting of the workpiece by the
ブレード交換装置60は、複数の切削ブレード44を保持するブレード保管ユニット(ブレード保管手段)62を備える。例えばブレード保管ユニット62は、複数の交換用の切削ブレード44を保持可能なラック(ブレードラック)によって構成される。
The
図3は、ブレード保管ユニット62を示す斜視図である。ブレード保管ユニット62は、Y軸方向に沿って配置された円筒状の支持軸64と、支持軸64の先端部(一端部)に固定された円盤状の基台66とを備える。基台66は、表面66a及び裏面66bを備え、支持軸64は基台66の裏面66b側に接続されている。また、支持軸64の基端側(他端側)には、モータ等の回転駆動源が接続されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the
基台66は、切削ブレード44を保持する複数の保持部68を備える。複数の保持部68は、基台66の外周縁に沿って概ね等間隔に設けられている。そして、保持部68はそれぞれ、基台66の表面66a側から突出する円筒状の凸部(ボス部)68aを備えている。各保持部68の凸部68aをそれぞれ切削ブレード44の開口44a(図2参照)に挿入することにより、ブレード保管ユニット62に複数の切削ブレード44が保持、保管される。
The
なお、図3ではブレード保管ユニット62に4枚の切削ブレード44が保管される例を示しているが、ブレード保管ユニット62に保管される切削ブレード44の枚数に制限はない。また、ブレード保管ユニット62には、複数の種類の切削ブレード44がそれぞれ複数枚ずつ保管されてもよい。
Although FIG. 3 shows an example in which four
支持軸64には移動機構(不図示)が接続されており、支持軸64はこの移動機構によって基台66とともにY軸方向に沿って移動する。また、支持軸64を回転させると、複数の切削ブレード44を保持した基台66が、Y軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転する。
A moving mechanism (not shown) is connected to the
図1に示すように、ブレード保管ユニット62の基台66と対向する位置には、ブレード搬送ユニット(ブレード搬送手段)70が配置されている。ブレード搬送ユニット70は、切削ユニット14が備えるスピンドル36(図2参照)の先端部とブレード保管ユニット62との間で、切削ブレード44を搬送する。また、ブレード搬送ユニット70は、スピンドル36及びブレード保管ユニット62からの切削ブレード44の取り外しと、スピンドル36及びブレード保管ユニット62への切削ブレード44の装着とを行う。
As shown in FIG. 1, a blade transport unit (blade transport means) 70 is arranged at a position facing the
図4は、ブレード搬送ユニット70を示す斜視図である。ブレード搬送ユニット70の下側には、ブレード搬送ユニット70をX軸方向に沿って移動させる移動機構(移動手段)72が設けられている。
FIG. 4 is a perspective view showing the
移動機構72は、X軸方向に沿って配置された一対のガイドレール74を備え、この一対のガイドレール74には、直方体状の移動ブロック76がガイドレール74に沿ってスライド可能な状態で装着されている。移動ブロック76の下面側にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、ガイドレール74に沿って配置されたボールネジ78が螺合されている。また、ボールネジ78の一端部には、パルスモータ80が連結されている。パルスモータ80でボールネジ78を回転させると、移動ブロック76がガイドレール74に沿ってX軸方向に移動する。
The moving
移動ブロック76上には、ブレード搬送ユニット70が設けられている。ブレード搬送ユニット70は、移動ブロック76の上面側に固定された直方体状の支持部材82を備える。支持部材82の一方の側面側(後方側)には、切削ブレード44(図2参照)の着脱を行うブレード着脱ユニット(ブレード着脱手段)84が固定されている。また、支持部材82の他方の側面側(前方側)には、固定ナット50(図2参照)の着脱を行うナット着脱ユニット(ナット着脱手段)94が固定されている。
A
図5(A)は、ブレード着脱ユニット84を示す斜視図である。ブレード着脱ユニット84は、支持部材82に固定された円筒状のハウジング86を備える。ハウジング86には、円筒状のアーム88が収容されており、アーム88の先端部はハウジング86の端部から突出している。
FIG. 5A is a perspective view showing the blade attachment /
アーム88の先端部には、円柱状の基台90が固定されている。基台90は、表面90a及び裏面90bを備え、基台90の裏面90b側がアーム88の先端部に固定されている。また、基台90の表面90a側には、表面90aの中央部から突出する押圧ピン92aと、押圧ピン92aの周囲に配置された複数(図5(A)では3個)の爪部92bとを備えるブレード保持部92が設けられている。
A
複数の爪部92bは、基台90の周方向に沿って概ね等間隔に配置され、基台90の半径方向に沿って移動可能に構成されている。ブレード保持部92に切削ブレード44が接触した状態で、複数の爪部92bをそれぞれ基台90の半径方向内側に向かって移動させると、切削ブレード44が備える基台46の凸部46a(図2参照)が複数の爪部92bによって把持される。また、複数の爪部92bをそれぞれ基台90の半径方向外側に向かって移動させると、ブレード保持部92による切削ブレード44の保持が解除される。
The plurality of
図5(B)は、ナット着脱ユニット94を示す斜視図である。ナット着脱ユニット94は、支持部材82に固定された円筒状のハウジング96を備える。ハウジング96には、円筒状のスピンドル98が収容されており、スピンドル98の先端部(一端部)はハウジング96の端部から突出している。また、スピンドル98の基端部(他端部)には、スピンドル98を回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が接続されている。
FIG. 5B is a perspective view showing the nut attachment /
スピンドル98の先端部には、円柱状の基台100が固定されている。基台100は、表面100a及び裏面100bを備え、基台100の裏面100b側がスピンドル98の先端部に固定されている。また、基台100の表面100aの外周部には、複数(図5(B)では4個)の爪部102aを備えるナット保持部102が設けられている。
A
複数の爪部102aは、基台100の周方向に沿って概ね等間隔に配置され、基台100の半径方向に沿って移動可能に構成されている。ナット保持部102に固定ナット50(図2参照)が接触した状態で、複数の爪部102aをそれぞれ基台100の半径方向内側に向かって移動させると、固定ナット50が複数の爪部102aによって把持される。また、複数の爪部92bをそれぞれ基台90の半径方向外側に向かって移動させると、複数の爪部102aによる固定ナット50の保持が解除される。
The plurality of
ナット保持部102によって保持された固定ナット50をブレードマウント38の支持軸42(図2参照)の先端部に位置付けた状態で、スピンドル98を第1の方向に回転させると、固定ナット50が回転して、固定ナット50が支持軸42のネジ部42aに締め付けられる。また、支持軸42に装着されている固定ナット50をナット保持部102によって保持した状態で、スピンドル98を第1の方向とは逆の第2の方向に回転させると、固定ナット50が回転して、固定ナット50が支持軸42から取り外される。
When the
切削ブレード44の交換を行う際は、まず、図1に示す切削ユニット14に装着された切削ブレード44を、ブレード交換装置60によって取り外す。具体的には、移動機構18によって切削ユニット14を移動させるとともに、移動機構72によってブレード搬送ユニット70を移動させ、切削ユニット14に装着された切削ブレード44とナット着脱ユニット94とを対向させる。
When replacing the
そして、移動機構18によって切削ユニット14をナット着脱ユニット94側に移動させ、ナット着脱ユニット94のナット保持部102(図5(B)参照)が備える複数の爪部102aで、支持軸42に装着されている固定ナット50(図2参照)を把持する。この状態で、ナット着脱ユニット94のスピンドル98(図5(B)参照)を回転させると、固定ナット50が緩み、支持軸42から取り外される。その後、移動機構18によって切削ユニット14をナット着脱ユニット94から離隔させる。
Then, the cutting
次に、移動機構72によってブレード搬送ユニット70を移動させ、切削ユニット14に装着された切削ブレード44とブレード着脱ユニット84とを対向させる。そして、移動機構18によって切削ユニット14をブレード搬送ユニット70側に移動させ、ブレード着脱ユニット84のブレード保持部92(図5(A)参照)が備える複数の爪部92bで、切削ブレード44の基台46(図2参照)を把持する。この状態で、移動機構18によって切削ユニット14をブレード着脱ユニット84から離隔させると、切削ブレード44がスピンドル36の先端部(ブレードマウント38)から取り外される。
Next, the
スピンドル36の先端部から取り外された使用済みの切削ブレード44は、例えばブレード保管ユニット62に保管される。具体的には、移動機構72でブレード搬送ユニット70を移動させ、ブレード着脱ユニット84を、ブレード保管ユニット62の切削ブレード44が保管されていない空きの保持部68(図3参照)と対向させる。この状態で、ブレード保管ユニット62をY軸方向に沿ってブレード着脱ユニット84側に移動させ、保持部68の凸部68a(図3参照)を切削ブレード44の開口44a(図2参照)に挿入する。これにより、使用済みの切削ブレード44がブレード保管ユニット62に保管される。
The used
次に、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44(新品の切削ブレード44)を、ブレード着脱ユニット84のブレード保持部92(図5(A)参照)が備える複数の爪部92bで把持する。そして、移動機構72によってブレード着脱ユニット84を移動させ、ブレード着脱ユニット84によって保持された交換用の切削ブレード44を切削ユニット14に対向させる。この状態で、移動機構18によって切削ユニット14をブレード着脱ユニット84側に移動させ、切削ユニット14のスピンドル36(図2参照)の先端部に交換用の切削ブレード44を装着する。
Next, the replacement cutting blade 44 (new cutting blade 44) stored in the
なお、ブレード保持部92の押圧ピン92a(図5(A)参照)は、コイルばね(不図示)等によって切削ユニット14側に向かって付勢されている。そのため、交換用の切削ブレード44の開口44aに支持軸42が挿入された状態で、複数の爪部92bによる切削ブレード44の把持を解除すると、切削ブレード44は押圧ピン92aによって押圧され、フランジ部40の凸部40bの先端面(図2参照)に接触する。
The
次に、固定ナット50を保持しているナット着脱ユニット94を移動機構72によって移動させ、切削ユニット14に対向させる。そして、移動機構18によって切削ユニット14をナット着脱ユニット94側に移動させ、支持軸42に固定ナット50を挿入する。この状態で、ナット着脱ユニット94のスピンドル98(図5(B)参照)を回転させると、固定ナット50が支持軸42に締め付けられ、交換用の切削ブレード44がスピンドル36(図2参照)の先端部に固定される。
Next, the nut attachment /
上記のように、ブレード交換装置60を用いると、切削ユニット14に装着されている切削ブレード44の交換を自動で行うことができる。これにより、切削ブレード44の交換作業が簡易化される。
As described above, when the
なお、図4では、ブレード搬送ユニット70が1組のブレード着脱ユニット84を備える場合について説明したが、ブレード搬送ユニット70は2組のブレード着脱ユニット84を備えていてもよい。この場合、一方のブレード着脱ユニット84は使用済みの切削ブレード44の取り外しに用いられ、他方のブレード着脱ユニット84は交換用の切削ブレード44の装着に用いられる。
Although the case where the
ブレード搬送ユニット70が2組のブレード着脱ユニット84を備えていると、ブレード搬送ユニット70で使用済みの切削ブレード44と交換用の切削ブレード44とを同時に保持可能となる。そのため、一方のブレード着脱ユニット84で切削ユニット16から使用済みの切削ブレード44を取り外した後、使用済みの切削ブレード44をブレード保管ユニット62(図1等参照)に搬送することなく、他方のブレード着脱ユニット84で切削ユニット16に交換用の切削ブレード44を装着できる。これにより、切削ブレード44を交換する際のブレード搬送ユニット70の動作が簡略化される。
When the
また、図1に示すように、切削装置2には、切削装置2による被加工物の加工に関する各種の情報を表示する表示部(表示手段、表示ユニット)110が設けられている。例えば表示部110は、ユーザーインターフェースとなるタッチパネル式のディスプレイによって構成される。この場合、表示部110には、切削装置2を操作するための操作画面等が表示される。そして、切削装置2のオペレーターは、表示部110を操作して切削装置2に加工条件等を入力する。
Further, as shown in FIG. 1, the
切削装置2を構成する各構成要素(X軸移動機構、チャックテーブル10、クランプ12、切削ユニット14、移動機構18、表示部110等)は、制御部(制御手段、制御ユニット)112に接続されている。制御部112は、例えばコンピュータによって構成され、切削装置2の各構成要素の動作を制御する。
Each component (X-axis moving mechanism, chuck table 10,
なお、制御部112は、ブレード交換装置60にも接続されている。そのため、制御部112はブレード交換装置60の制御部としても機能する。また、制御部112に接続された表示部110は、ブレード交換装置60の表示部としても機能し、切削ブレード44の交換に関する各種の情報を表示できる。例えば表示部110には、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44の枚数及び種類、切削ブレード44の交換状況等が表示される。
The
ブレード交換装置60による切削ブレード44の交換が繰り返されると、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44の残数がゼロになる。そして、ブレード交換装置60に切削ブレード44の交換の指示が与えられた際に、交換用の切削ブレード44の残数がゼロであった場合には、ブレード交換装置60の動作を一時的に停止して、交換用の切削ブレード44をブレード保管ユニット62に補充する必要がある。そして、切削ブレード44の補充作業中は、ブレード交換装置60が待機状態となり、切削ブレード44の交換が中断されてしまう。
When the replacement of the
そこで、本実施形態では、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44(新品の切削ブレード44)の残数が所定以下になった際に、表示部110にアラームを表示させる。これにより、オペレーターはブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44の残数が少ないことを容易に認識できる。そして、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44の残数がゼロになる前に、ブレード保管ユニット62に交換用の切削ブレード44を適切なタイミングで補充できる。
Therefore, in the present embodiment, when the remaining number of replacement cutting blades 44 (new cutting blades 44) stored in the
以下、表示部110に切削ブレード44の残数のアラームを表示する切削装置2の動作例について説明する。表示部110へのアラームの表示は、制御部112によって制御される。
Hereinafter, an operation example of the
図6は、制御部112の構成を示すブロック図である。制御部112は、切削装置2及びブレード交換装置60の制御に必要な演算等の処理を行う処理部120と、処理部120による処理に用いられる各種のデータ、プログラム等が記憶される記憶部130とを備える。処理部120は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含んで構成される。また、記憶部130は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリによって構成される。処理部120と記憶部130とは、バスを介して互いに接続されている。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the
制御部112には、切削ユニット14、ブレード保管ユニット62、ブレード搬送ユニット70が備えるブレード着脱ユニット84及びナット着脱ユニット94、表示部110等の構成要素が接続されている。これらの構成要素の動作は、処理部120から出力される制御信号によって制御される。
Components such as a cutting
また、制御部112には、制御部112に所定の情報を入力するための入力部114が接続されている。入力部114としては、キーボード、マウス等の入力機器を用いることができる。なお、表示部110がタッチパネル式のディスプレイによって構成されている場合は、表示部110が入力部114としての機能を備えるため、入力部114を別途設ける必要はない。
Further, an
処理部120は、表示部110へのアラームの表示を制御するアラーム制御部122を含む。また、記憶部130は、ブレード保管ユニット62に保管されている切削ブレード44の残数を記憶するブレード枚数記憶部132と、ブレード保管ユニット62に保管されている切削ブレード44の残数の基準値(基準枚数)を記憶する基準枚数記憶部134とを含む。
The
ブレード枚数記憶部132には、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44(新品の切削ブレード44)の枚数が記憶される。例えば、ブレード保管ユニット62に交換用の切削ブレード44が補充された際に、補充作業後の交換用の切削ブレード44の数が入力部114に入力され、ブレード枚数記憶部132に格納される。
The number of
なお、ブレード保管ユニット62には、複数の種類の切削ブレード44が複数枚ずつ保管されることがある。例えば、砥粒の粒径、砥粒の集中度、又はボンド材の材質が異なる複数の種類の切削ブレード44が、ブレード保管ユニット62に保管される。この場合、ブレード枚数記憶部132には、交換用の切削ブレード44の枚数が、切削ブレード44の種類ごとに記憶される。
The
基準枚数記憶部134には、表示部110にアラームを表示する基準となる交換用の切削ブレード44の枚数(基準枚数)が記憶される。具体的には、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44の枚数が、基準枚数記憶部134に記憶された基準枚数以下又は未満となった場合に、表示部110にアラームが表示される。なお、ブレード保管ユニット62に複数の種類の切削ブレード44が保管される場合は、切削ブレード44の種類ごとに基準枚数が記憶されてもよい。
The reference
基準枚数記憶部134に記憶される基準枚数は、例えばオペレーターが入力部114を用いて入力する。入力部114から制御部112に基準枚数が入力されると、処理部120は基準枚数記憶部134にアクセスし、入力された基準枚数を基準枚数記憶部134に格納する。なお、基準枚数記憶部134に記憶される基準枚数は、任意の値に設定できる。ただし、ブレード保管ユニット62に交換用の切削ブレード44を補充するための時間を十分に確保するため、例えば基準枚数は1以上、好ましくは2以上に設定される。
The reference number of sheets stored in the reference
切削ユニット14に装着されている切削ブレード44の交換を行う際は、オペレーターが入力部114を操作し、制御部112に切削ブレード44の交換を指示する。そして、制御部112に切削ブレード44の交換の指示が入力されると、処理部120から切削ブレード44の交換を実施するための制御信号が出力される。
When replacing the
なお、切削ブレード44の交換は、所定の条件が満たされた際に自動的に実行されてもよい。例えば、切削ブレード44による被加工物の加工距離や、切削ブレード44の摩耗量が所定の値に達した場合に、切削ブレード44の交換が自動的に実行される。
The replacement of the
処理部120から出力される制御信号によって、切削ユニット14、ブレード保管ユニット62、ブレード着脱ユニット84、ナット着脱ユニット94等が制御される。そして、切削ユニット14から使用済みの切削ブレード44が取り外されるとともに、ブレード保管ユニット62に保管されている交換用の切削ブレード44が切削ユニット14に装着される。なお、切削ブレード44の交換時の切削ユニット14、ブレード保管ユニット62、ブレード着脱ユニット84、ナット着脱ユニット94等の動作の詳細は、前述の通りである。
The cutting
切削ブレード44の交換が行われると、処理部120は記憶部130にアクセスし、ブレード枚数記憶部132に記憶されている切削ブレード44の枚数(残数)を1枚減少させる。なお、ブレード枚数記憶部132に複数の種類の切削ブレード44の枚数が記憶されている場合には、処理部120は交換された切削ブレード44と同種の切削ブレード44の残数を減少させる。
When the
その後、処理部120は記憶部130にアクセスし、ブレード枚数記憶部132に記憶されている切削ブレード44の残数と、基準枚数記憶部134に記憶されている基準枚数とを読み出す。そして、切削ブレード44の残数と基準枚数とが、アラーム制御部122によって比較される。
After that, the
なお、ブレード枚数記憶部132に切削ブレード44の残数が、基準枚数記憶部134に基準枚数が、それぞれ複数の種類の切削ブレード44ごとに記憶されている場合には、アラーム制御部122は、交換された切削ブレード44と同種の切削ブレード44について、切削ブレード44の残数と基準枚数との比較を行う。
When the remaining number of
そして、切削ブレード44の残数が基準枚数以下(又は未満)である場合には、アラーム制御部122は表示部110に制御信号を出力し、表示部110にアラームを表示させる。例えば、表示部110に所定の警告文字を表示させる、表示部110に表示された画像の色を変更する等の方法により、アラームが表示部110に表示される。ただし、アラームの表示方法に制限はない。
When the remaining number of
なお、表示部110には、切削装置2に関する各種の情報(加工条件等)を含む画面を表示できる。そして、該画面には、切削ブレード44に関する情報(加工条件等)が表示される項目欄が含まれる。また、表示部110がタッチパネル式のディスプレイである場合には、切削ブレード44を選択するための項目欄(選択キー)や、切削ブレード44に関する加工条件(切削ブレード44の回転数、移動速度、切り込み深さ等)を入力するための項目欄(入力欄)を表示部110に表示できる。
The
表示部110へのアラームの表示は、上記のような切削ブレードの項目欄の色を警告用の色(黄、赤等)に変更することによって行われてもよい。これにより、アラームが切削ブレード44に関するものであることがオペレーターに認識されやすくなる。
The alarm may be displayed on the
また、表示部110には、複数の種類のアラームを表示してもよい。例えば、ブレード保管ユニット62に保管されている切削ブレード44の残数に応じて、異なるアラーム(異なる文字や色)が表示部110に表示されてもよい。
Further, a plurality of types of alarms may be displayed on the
表示部110にアラームが表示されると、切削ブレード44の残数が少ないことがオペレーターに認識され、例えばオペレーターによってブレード保管ユニット62に交換用の切削ブレード44が補充される。例えば、切削ユニット14による被加工物の加工中に、切削ブレード44の補充が同時進行で実施される。そして、切削ブレード44の補充が完了すると、処理部120は記憶部130にアクセスし、ブレード枚数記憶部132に記憶されている切削ブレード44の残数をリセットする。
When an alarm is displayed on the
以上の通り、本実施形態に係るブレード交換装置60は、ブレード保管ユニット62に保管されている切削ブレード44の枚数が所定の基準値以下である場合に、表示部110にアラームを表示させるアラーム制御部122を備える制御部112に接続されている。そして、オペレーターは、表示部110に表示されるアラームによって、ブレード保管ユニット62に保管されている切削ブレード44の残数が少ないことを認識でき、切削ブレード44の残数がゼロになる前に予め交換用の切削ブレード44を補充できる。これにより、切削ブレード44の交換を円滑に実施することが可能となる。
As described above, the
なお、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 The structure, method, etc. according to the above embodiment can be appropriately modified and implemented as long as they do not deviate from the scope of the object of the present invention.
2 切削装置
4 基台
4a 開口
6 移動テーブル
8 防塵防滴カバー
10 チャックテーブル(保持テーブル)
10a 保持面
12 クランプ
14 切削ユニット(切削手段)
16 支持構造
18 移動機構(移動手段)
20 Y軸ガイドレール
22 Y軸移動プレート
24 Y軸ボールネジ
26 Z軸ガイドレール
28 Z軸移動プレート
30 Z軸ボールネジ
32 Z軸パルスモータ
34 ハウジング
36 スピンドル(回転軸)
38 ブレードマウント
40 フランジ部
40a 表面
40b 凸部
42 支持軸(ボス部)
42a ネジ部
44 切削ブレード
44a 開口
46 基台
46a 凸部
48 切り刃
50 固定ナット
50a 開口
60 ブレード交換装置(ブレード交換ユニット)
62 ブレード保管ユニット(ブレード保管手段)
64 支持軸
66 基台
66a 表面
66b 裏面
68 保持部
68a 凸部(ボス部)
70 ブレード搬送ユニット(ブレード搬送手段)
72 移動機構(移動手段)
74 ガイドレール
76 移動ブロック
78 ボールネジ
80 パルスモータ
82 支持部材
84 ブレード着脱ユニット(ブレード着脱手段)
86 ハウジング
88 アーム
90 基台
90a 表面
90b 裏面
92 ブレード保持部
92a 押圧ピン
92b 爪部
94 ナット着脱ユニット(ナット着脱手段)
96 ハウジング
98 スピンドル
100 基台
100a 表面
100b 裏面
102 ナット保持部
102a 爪部
110 表示部(表示手段、表示ユニット)
112 制御部(制御手段、制御ユニット)
114 入力部(入力手段、入力ユニット)
120 処理部
122 アラーム制御部
130 記憶部
132 ブレード枚数記憶部
134 基準枚数記憶部
2 Cutting device 4
10a Holding surface 12
16
20 Y-axis guide rail 22 Y-axis moving plate 24 Y-axis ball screw 26 Z-axis guide rail 28 Z-axis moving plate 30 Z-axis ball screw 32 Z-
38
62 Blade storage unit (blade storage means)
64
70 Blade transfer unit (blade transfer means)
72 Moving mechanism (means of moving)
74
86
96
112 Control unit (control means, control unit)
114 Input unit (input means, input unit)
120
Claims (2)
複数の該切削ブレードを保管するブレード保管ユニットと、
該ブレード保管ユニットと該スピンドルの先端部との間で該切削ブレードを搬送するブレード搬送ユニットと、
表示部と、
制御部と、を備え、
該制御部は、
該ブレード保管ユニットに保管されている複数の該切削ブレードのうち、該スピンドルの先端部に装着されている該切削ブレードと同種の切削ブレードの枚数を記憶するブレード枚数記憶部と、
切削ブレードの残数の基準値を記憶する基準枚数記憶部と、
該ブレード枚数記憶部に記憶された該枚数が、該基準枚数記憶部に記憶された該基準値以下又は未満である場合に、該表示部にアラームを表示させるアラーム制御部と、を備えることを特徴とするブレード交換装置。 A blade replacement device that replaces the cutting blade used in a cutting device that cuts a workpiece with a cutting blade mounted on the tip of a spindle.
A blade storage unit that stores a plurality of the cutting blades,
A blade transport unit that transports the cutting blade between the blade storage unit and the tip of the spindle, and
Display and
With a control unit
The control unit
Among the plurality of cutting blades stored in the blade storage unit, a blade number storage unit that stores the number of cutting blades of the same type as the cutting blade mounted on the tip of the spindle, and a blade number storage unit.
A reference number storage unit that stores the reference value of the remaining number of cutting blades,
It is provided with an alarm control unit for displaying an alarm on the display unit when the number of sheets stored in the blade number storage unit is equal to or less than or less than the reference value stored in the reference number storage unit. A featured blade replacement device.
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