JP4526150B2 - マルチブレード切削装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の被加工物を高精度に効率良く切削するマルチブレード切削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ネオジーム、セラミックス、CSP基板、フェライト等の板状被加工物を所定のペレットに効率良く切削する装置として、コラムに片持ち状態で配設されたスピンドル手段の回転軸にマルチブレードを装着したマルチブレード切削装置が一般に知られており且つ利用に供されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このマルチブレード切削装置において、スピンドルの回転軸に対するマルチブレードの着脱は手作業で行っているが、サイズ・重量が大きいため着脱作業が容易でなく、又重いマルチブレードを装着した際には、マルチブレードの自重によって撓みが生じ、被加工物を均一な切り込み深さで精度良く切削できないという問題があった。更に、片持ちでは充分な支持剛性が得られないため、マルチブレードのアーバを長くしてブレードの数を増やし生産効率の向上を図ることができないという問題もあった。
【0004】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、マルチブレードを自動で着脱でき且つマルチブレードの自重によって撓みが生じることがなく、マルチブレードのアーバを長くしてブレードの数を増大させても充分な支持剛性が得られ、生産効率の向上が図れるようにしたマルチブレード切削装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するための具体的手段として、本発明は、装置本体に配設された被加工物を保持する保持手段と、切削送り方向に相対的に移動して前記保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と、前記保持手段のテーブル基台が配設され切削送り方向に移動可能な切削方向移動基台と、から少なくとも構成されるマルチブレード切削装置において、前記切削手段は、アーバとこのアーバに固定される2以上のブレードとから構成されるマルチブレード体と、このマルチブレード体のアーバの両側を回転可能に支持する第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体とを含み、この第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体は、切削送り方向を跨いで装置本体に配設されたコラムに連結されていて、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体の少なくとも一方に、前記マルチブレード体を回転駆動する駆動源が含まれているとともに、前記第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体の少なくとも一方は、マルチブレード体の回転軸心方向に進退可能に構成され、前記コラムには、切り込み方向に移動可能な可動台が連結され、この可動台に第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体が連結されて前記切削手段を構成し、前記保持手段は、被加工物を保持する保持テーブルと、この保持テーブルを割り出し回転可能に支持する前記テーブル基台とから構成され、切削方向と直交する割り出し送り方向に移動可能な割り出し方向移動基台を介して前記切削方向移動基台に配設され、前記切削方向移動基台には、マルチブレード体を支持する支持ラックが装着され、前記支持ラックは、前記マルチブレード体を支持する第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体の支持位置直下の、前記マルチブレード体を着脱させる着脱領域と、前記コラムをくぐり抜けた退避位置である、オペレータがマルチブレード体を取り外して交換する交換領域と、の2領域間を移動可能である、マルチブレード切削装置を要旨とする。
又、このマルチブレード切削装置において、前記保持手段に保持された被加工物を認識し、被加工物の切削すべき領域を検出するアライメント手段が配設されたこと、
前記第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に挟持された旧マルチブレード体を第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体から取り外すと共に、新マルチブレード体を取り付けるマルチブレード着脱制御手段が設けられ、このマルチブレード着脱制御手段は、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に支持されている旧マルチブレード体を取り外す際は、前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動しマルチブレード体の直下に位置付け、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体と支持ラックとの接近によって旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第1のスピンドル体又は第2のスピンドル体の少なくとも一方を退避位置に位置付けて旧マルチブレード体を支持ラックに支持し、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、新マルチブレード体を第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とに取り付ける際は、前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に位置付け、第1のスピンドル体又は第2のスピンドル体の少なくとも一方を支持位置に位置付けることによって、新マルチブレード体を第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とによって挟持すること、
前記支持ラックは、マルチブレード体を支持する支持部と、この支持部を回転軸心方向に移動可能に保持する保持ベースとから構成されていて、第1のスピンドル体が支持位置と退避位置とに位置付け可能に配設され、前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動してマルチブレード体の直下に位置付け、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体と支持ラックとを接近させて旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第1のスピンドル体が旧マルチブレード体を支持した状態で支持ラックの支持部と共に退避位置に向かって移動して第2のスピンドル体から旧マルチブレード体の一方のアーバを取り外し、その後第1のスピンドル体は旧マルチブレード体の他方のアーバの支持を開放して退避位置に移動することで旧マルチブレード体が支持ラックに支持され、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、新マルチブレード体を第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とに取り付ける際は、前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に位置付け、第1のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の一方のアーバを支持し、更に第1のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の他方のアーバが第2のスピンドル体に支持されて新マルチブレード体が第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とによって挟持されること、を要旨とするものである。
【0006】
本発明に係るマルチブレード切削装置は、マルチブレードを支持ラックにセットすれば、装置本体のコラムに配設された一対のスピンドル(第1のスピンドル体と第2のスピンドル体)を介してマルチブレードの着脱が自動的になされ、且つマルチブレードを両持ちとしたので支持剛性が大幅に向上し、マルチブレードの自重による撓みを防止して精密切削が可能となると共に、アーバを長くしてブレードの数を増大させることで生産効率の向上を図ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るマルチブレード切削装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1は、マルチブレード切削装置の要部を示すもので、1は装置本体であり、切削送り方向(X軸方向)に配設されたベッド1aと、切削送り方向を跨ぐようにしてベッド1aの上方に立設されたほぼ門型のコラム1bを有している。
【0008】
2は装置本体1に配設された保持手段であり、板状の被加工物Wを吸着保持する保持テーブル2aと、この保持テーブル2aを軸回転可能に支持するテーブル基台2bとから構成され、保持テーブル2aは切削送り方向及び割り出し方向(Y軸方向)に移動可能に形成されている。
【0009】
即ち、保持テーブル2aの切削送り方向の移動は、切削方向移動基台3を介して行われ、この切削方向移動基台3は、前記ベッド1a上に配設された切削方向移動機構4により移動される。この切削方向移動機構4は、軸回転可能に支持されたねじ棒4aと、このねじ棒4aを軸回転させるモータ4bと、ねじ棒4aの両側に設けられたガイドレール4cを有し、前記切削方向移動基台3は、ねじ棒4aに螺合すると共にガイドレール4cに摺動自在に係合しており、ねじ棒4aの正逆回転によりガイドレール4cに沿って切削送り方向に移動する。
【0010】
一方、保持テーブル2aの割り出し方向の移動は、前記テーブル基台2bを支持する割り出し方向移動基台5を介して行われ、この割り出し方向移動基台5は、切削方向移動基台3の上面に配設された割り出し方向移動機構6により移動される。この割り出し方向移動機構6は、軸回転可能に支持されたねじ棒6aと、このねじ棒6aを軸回転させるモータ6bと、ねじ棒6aの両側に設けられたガイドレール6cとを有し、前記割り出し方向移動基台5は、ねじ棒6aに螺合すると共にガイドレール6cに摺動自在に係合しており、ねじ棒6aの正逆回転によりガイドレール6cに沿って割り出し方向に移動する。
【0011】
前記割り出し方向移動基台5の上面端部には支持ラック7が配設され、この支持ラック7は、マルチブレード体8の着脱時にこれを支持する支持部7aと、この支持部7aをマルチブレード体8の回転軸心方向に移動可能に保持する保持ベース7bとから構成されている。
【0012】
又、支持ラック7は、前記切削方向移動基台3が切削送り方向に移動することで、割り出し方向移動基台5と共に切削送り方向に移動し、マルチブレード体8の着脱時には着脱領域P(コラム側)と仮想線で示す交換領域Q(オペレータ側)との間を移動する。
【0013】
前記コラム1bの内側には可動台9が設けられ、この可動台9は切り込み方向移動機構10によって切り込み方向(Z軸方向)に移動可能に形成され、更にその下部の側方にスライド部9aが設けられ、このスライド部9aはエアシリンダ9bにより可動台9に対してY軸方向に移動可能に形成されている。
【0014】
スライド部9aには第1のスピンドル体11が装着されると共に、これに対向して可動台9の下部の側方(スライド部9aと反対側)に第2のスピンドル体12が装着され、この第1のスピンドル体11と第2のスピンドル体12とで前記マルチブレード体8を着脱できるようにしてある。又、第2のスピンドル体12は、可動台9に取り付けられたサーボモータ等の駆動源13によりベルト13aを介して回転し、マルチブレード体8を回転駆動する。つまり、これらの構成部材によって切削手段14が形成されている。15はコラム1bの外側に配設されたアライメント手段である。
尚、駆動源13を外付けしないで、第2のスピンドル体12の内部に一体に配設しても良く、又第1のスピンドル体11にも配設して駆動源を2つにしても良い。
【0015】
このように構成されたマルチブレード切削装置は、先ず前記保持テーブル2aをオペレータ側に位置させてその上に被加工物Wを吸着保持し、次いで切削方向移動基台3を動かして被加工物Wをアライメント手段15に位置付け、このアライメント手段15にて被加工物Wを認識すると共に、被加工物Wの切削すべき領域を検出し、位置決めするアライメント工程がなされる。
【0016】
アライメント工程の後、切削方向移動基台3を一定のストロークで前後動させながら前記マルチブレード体8により被加工物Wの切削工程が遂行される。この切削工程において、マルチブレード体8は、第1のスピンドル体11及び第2のスピンドル体12により両端が支持された状態で回転し、複数のブレードによって被加工物Wを切削する。このブレードによる切削深さは、可動台9を切削深さ方向に移動することで予め設定する。
【0017】
切削に際して必要に応じて遂行される被加工物Wの割り出しは、前記割り出し方向移動基台5をY軸方向に移動することで行い、被加工物WにおけるX軸方向のカットラインを全て切削する。この後、保持テーブル2aを90°軸回転させて、未切削カットラインをX軸方向に向け、アライメント後に先と同じ要領でその未切削カットラインをマルチブレード体8により全て切削する。かくして、被加工物Wは格子状に切削され、ペレット等の個々の小片に分割される。
【0018】
カットラインの間隔が異なる被加工物又は異質の被加工物等を切削する場合には、マルチブレード体8を交換する必要が生じるが、その交換はマルチブレード着脱制御手段(図略)の指令により自動でしかも能率良く行うことができる。図2〜図6は、新旧マルチブレード体を交換する時の着脱工程を示すものである。
【0019】
マルチブレード体8を取り外すには、前記切削方向移動基台3(図1)の移動によって支持ラック7を着脱領域Pまで移動し、マルチブレード体8の直下に位置付ける(図2)。次いで、可動台9をZ軸方向に下降させて第1のスピンドル体11及び第2のスピンドル体12を支持ラック7に接近させ、マルチブレード体8のアーバ8a(図4)を支持ラック7の支持部7aに受け止させる(図3)。
【0020】
この後、第1のスピンドル体11がマルチブレード体8を支持した状態でY軸方向の外方に向かって移動し、第2のスピンドル体12からマルチブレード体8のアーバ8aの係合部8bを取り外す(図4)。この時、マルチブレード体8の移動に伴って、支持ラック7の支持部7aが保持ベース7b上を移動し停止する。
【0021】
第1のスピンドル体11は、更に移動を続けてマルチブレード体8の他方の係合部8cを開放し、退避位置Rまで移動することでマルチブレード体8から離れる。マルチブレード体8は、支持ラック7の支持部7aに保持された状態のまま残される(図5)。
【0022】
この後、可動台9をZ軸方向に上昇移動させて第1のスピンドル体11及び第2のスピンドル体12を上方に退避させ、支持ラック7に支持されたマルチブレード体8を着脱領域Pに残留させる(図6)。この状態から、切削方向移動基台3をX軸方向に後退移動することで、支持ラック7を前記オペレータ側の交換領域Q(図1)まで移動し、オペレータが支持部7aからマルチブレード体8を取り外す。
【0023】
マルチブレード体8を取り外した後、新マルチブレード体(図略)を取り付けるには、その新マルチブレード体を支持ラック7の支持部7aに載置し、切削方向移動基台3をX軸方向に前進移動することで着脱位置Pに位置付ける。その後の工程は取り外し工程とは逆の手順で行われ、図6の状態から可動台9をZ軸方向に下降させ、第1のスピンドル体11及び第のスピンドル体12の軸心と、新マルチブレード体の軸心とを合致させる(図5参照)。
【0024】
図5の状態から、可動台9のスライド部9aをY軸方向に内方移動させると、第1のスピンドル体11が新マルチブレード体の一方の係合部と係止し(図4参照)、更にスライド部9aを支持位置Sまで移動させると、第2のスピンドル体12が新マルチブレード体の他方の係合部と係止する(図3参照)。この結果、新マルチブレード体は、第1のスピンドル体11と第2のスピンドル体12とによって挟持される。支持ラック7の支持部7aは、新マルチブレード体と共に移動して元の位置に復帰する。
【0025】
この後、可動台9をZ軸方向に上昇移動すれば、新マルチブレード体を支持ラック7の支持部7aから離すことができ、新マルチブレード体の取り付けが終了する(図2参照)。このようにして、新旧マルチブレード体の交換時の着脱を自動でしかも能率良く行うことができる。
【0026】
新旧マルチブレード体は、いずれも第1のスピンドル体11と第2のスピンドル体12とによって両端部が支持されるので、マルチブレード体が撓むことはなく、被加工物を高精度に切削することができる。又、マルチブレード体の支持剛性が高いことから、アーバを長寸に形成してブレードの数を増大させることで生産効率の向上を図ることができる。
【0027】
前記実施形態では、第1のスピンドル体11を可動方式としたが、第1のスピンドル体11及び第2のスピンドル体12のうち少なくとも一方がマルチブレード体8の回転軸心方向に進退可能に構成され、退避位置と支持位置とに位置付けられるように構成すればよい。又、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体から構成される切削手段を、図1に示す切削手段14に対面させて配設し、2組のマルチブレード体によって効率良く切削できるように構成しても良い。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るマルチブレード切削装置によれば、コラムを共用して第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体が配設され、マルチブレード体を両側から支持するように構成したので、マルチブレード体の支持の剛性が高まり、耐久性も大幅に向上し、生産効率を向上させるべくアーバを長くしてブレードの増設ができ、これにより高精度、高スループットが確保できる。
又、マルチブレード体の着脱が自動的に行われるので、重いマルチブレード体であっても容易に交換することができ、交換時にオペレータに大きな負担を掛けることがなくなる。
更に、次のような効果がある。
(1)第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体の軸受け部を同一構造にすると共に、支持構造を左右対称にすることによって剛性のバランスが保たれ、高精度、耐久性の向上が図れる。
(2)第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体のそれぞれに同期が取れる、例えばサーボモータの如くの駆動源を各スピンドル体に設けることによって同期を取りながらマルチブレード体を回転させ、両側から均一な回転力を伝達してトルクを落とすことなく3000〜15000rpmの回転数が維持され、マルチブレード体に歪みを生じさせることなく高精度に且つ均一に被加工物を切削することができる。又、これと相俟って力のバランスが保たれ耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマルチブレード切削装置の主要部を示す一部破断斜視図
【図2】マルチブレード体の交換時に、支持ラックを着脱領域に移動した状態を示す概略斜視図
【図3】可動台を下降移動して、マルチブレード体を支持ラックに支持させた状態を示す概略斜視図
【図4】可動台のスライド部を移動して、マルチブレード体を一方のスピンドル体から外した状態を示す概略斜視図
【図5】更にスライド部を移動して、マルチブレード体を他方のスピンドル体から外した状態を示す概略斜視図
【図6】可動台を上昇移動して、スピンドル体をマルチブレード体から退避させた状態を示す概略斜視図
【符号の説明】
1…装置本体
1b…コラム
2…保持手段
2a…保持テーブル
2b…テーブル基台
3…切削方向移動基台
4…切削方向移動機構
5…割り出し方向移動基台
6…割り出し方向移動機構
7…支持ラック
7a…支持部
7b…保持ベース
8…マルチブレード体
8a…アーバ
9…可動台
10…切り込み方向移動機構
11…第1のスピンドル体
12…第2のスピンドル体
13…駆動源
14…切削手段
15…アライメント手段
Claims (4)
- 装置本体に配設された被加工物を保持する保持手段と、切削送り方向に相対的に移動して前記保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と、前記保持手段のテーブル基台が配設され切削送り方向に移動可能な切削方向移動基台と、から少なくとも構成されるマルチブレード切削装置において、
前記切削手段は、アーバとこのアーバに固定される2以上のブレードとから構成されるマルチブレード体と、このマルチブレード体のアーバの両側を回転可能に支持する第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体とを含み、
この第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体は、切削送り方向を跨いで装置本体に配設されたコラムに連結されていて、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体の少なくとも一方に、前記マルチブレード体を回転駆動する駆動源が含まれているとともに、前記第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体の少なくとも一方は、マルチブレード体の回転軸心方向に進退可能に構成され、
前記コラムには、切り込み方向に移動可能な可動台が連結され、この可動台に第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体が連結されて前記切削手段を構成し、
前記保持手段は、被加工物を保持する保持テーブルと、この保持テーブルを割り出し回転可能に支持する前記テーブル基台とから構成され、切削方向と直交する割り出し送り方向に移動可能な割り出し方向移動基台を介して前記切削方向移動基台に配設され、
前記切削方向移動基台には、マルチブレード体を支持する支持ラックが装着され、
前記支持ラックは、前記マルチブレード体を支持する第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体の支持位置直下の、前記マルチブレード体を着脱させる着脱領域と、前記コラムをくぐり抜けた退避位置である、オペレータがマルチブレード体を取り外して交換する交換領域と、の2領域間を移動可能である、
マルチブレード切削装置。 - 前記保持手段に保持された被加工物を認識し、被加工物の切削すべき領域を検出するアライメント手段が配設された請求項1記載のマルチブレード切削装置。
- 前記第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に挟持された旧マルチブレード体を第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体から取り外すと共に、新マルチブレード体を取り付けるマルチブレード着脱制御手段が設けられ、
このマルチブレード着脱制御手段は、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に支持されている旧マルチブレード体を取り外す際は、
前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動しマルチブレード体の直下に位置付け、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体と支持ラックとの接近によって旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第1のスピンドル体又は第2のスピンドル体の少なくとも一方を退避位置に位置付けて旧マルチブレード体を支持ラックに支持し、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、
新マルチブレード体を第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とに取り付ける際は、
前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に位置付け、第1のスピンドル体又は第2のスピンドル体の少なくとも一方を支持位置に位置付けることによって、新マルチブレード体を第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とによって挟持する請求項1記載のマルチブレード切削装置。 - 前記支持ラックは、マルチブレード体を支持する支持部と、この支持部を回転軸心方向に移動可能に保持する保持ベースとから構成されていて、第1のスピンドル体が支持位置と退避位置とに位置付け可能に配設され、
前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動してマルチブレード体の直下に位置付け、第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体と支持ラックとを接近させて旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第1のスピンドル体が旧マルチブレード体を支持した状態で支持ラックの支持部と共に退避位置に向かって移動して第2のスピンドル体から旧マルチブレード体の一方のアーバを取り外し、その後第1のスピンドル体は旧マルチブレード体の他方のアーバの支持を開放して退避位置に移動することで旧マルチブレード体が支持ラックに支持され、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、
新マルチブレード体を第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とに取り付ける際は、
前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第1のスピンドル体及び第2のスピンドル体に位置付け、第1のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の一方のアーバを支持し、更に第1のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の他方のアーバが第2のスピンドル体に支持されて新マルチブレード体が第1のスピンドル体と第2のスピンドル体とによって挟持される請求項3記載のマルチブレード切削装置。
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