JP5265964B2 - Cutting equipment - Google Patents

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JP5265964B2 JP2008131069A JP2008131069A JP5265964B2 JP 5265964 B2 JP5265964 B2 JP 5265964B2 JP 2008131069 A JP2008131069 A JP 2008131069A JP 2008131069 A JP2008131069 A JP 2008131069A JP 5265964 B2 JP5265964 B2 JP 5265964B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a cutting blade from coming off and getting damaged during replacement of the blade on a rotating spindle, to improve working efficiency. <P>SOLUTION: A second air supply path 218 communicating with an air sealing slot 217 and having high pressure air supplied from a high pressure air source 24 includes a branch path 219 branching to a locking device 23, and a change valve 25 is provided at the branch of the branch path 219. Thus, the valve 25 is controlled to switch over to change the high pressure air supplied from the high pressure air source 24 to the air sealing slot 217 to the locking device 23 via the branch path 219 during the replacement of the cutting blade 3 on the rotating spindle 20, thereby inhibiting air ejection from the slot 217 toward the cutting blade 3 from being replaced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、切削装置に関するものである。 The present invention relates to switching-cutting device.

半導体ウエーハ等の被加工物を切削するダイシング装置等にあっては、エアースピンドルが装備されダイシング加工が遂行される。エアースピンドルは、例えば特許文献1,2中の従来例に示されるように、スピンドルハウジングの内部にラジアルエアーベアリング及びスラストエアーベアリングを介して回転軸となる回転スピンドルが配設されている。この回転スピンドルの先端部は、スピンドルハウジングから外部に突出しており、その突出先端部にフランジ部材を介して切削ブレードが着脱自在に装着される。そして、回転スピンドルの先端部に装着された切削ブレードによって、例えば半導体ウエーハ等の切削加工が遂行される。   2. Description of the Related Art A dicing apparatus or the like that cuts a workpiece such as a semiconductor wafer is equipped with an air spindle and performs dicing. For example, as shown in the conventional examples in Patent Documents 1 and 2, the air spindle is provided with a rotating spindle serving as a rotating shaft through a radial air bearing and a thrust air bearing inside the spindle housing. The tip of the rotating spindle protrudes outward from the spindle housing, and a cutting blade is detachably attached to the protruding tip through a flange member. Then, for example, cutting of a semiconductor wafer or the like is performed by a cutting blade attached to the tip of the rotating spindle.

この切削加工において生ずる切削屑、すなわちコンタミがスピンドルハウジングと回転スピンドルとの間に入り込まないように、スピンドルハウジングにはエアー供給経路が設けられ、このエアー供給経路をスピンドルハウジングの先端部の内周側に形成したリング状のエアーシール溝に接続し、高圧エアー源から高圧エアーを供給し、エアー供給経路およびエアーシール溝を介してスピンドルハウジング先端部と回転スピンドルとの隙間からエアーを外向きに噴出させることで、回転スピンドルの外周面にエアーシールを形成し、コンタミに侵入を防止するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。   An air supply path is provided in the spindle housing so that cutting waste generated in the cutting process, that is, contamination, does not enter between the spindle housing and the rotary spindle, and this air supply path is provided on the inner peripheral side of the tip end portion of the spindle housing. Connected to the ring-shaped air seal groove formed in the high-pressure air source, high-pressure air is supplied from the high-pressure air source, and air is ejected outward from the clearance between the spindle housing tip and the rotating spindle via the air supply path and air seal groove. As a result, an air seal is formed on the outer peripheral surface of the rotary spindle to prevent intrusion into the contamination (for example, see Patent Document 1).

特開2000−46054号公報JP 2000-46054 A 特開2000−130438号公報JP 2000-130438 A

しかしながら、ハブレスタイプの薄い切削ブレードの交換作業時においては、エアーシール溝部分から噴出されるエアーの勢いにより、交換途中で回転スピンドルに固定されていない切削ブレードがフランジ部材から吹き飛ばされて外れてしまい、切削ブレードが破損したり、切削ブレードを所定の位置に装着しにくい等の問題がある。   However, when replacing a hubless thin cutting blade, the cutting blade that is not fixed to the rotating spindle is blown off from the flange member during the replacement due to the force of the air blown out from the air seal groove. Therefore, there are problems such as damage to the cutting blade and difficulty in mounting the cutting blade at a predetermined position.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転スピンドルに対する切削ブレードの交換時における切削ブレードの外れや破損を回避し、作業効率の向上を図れる切削装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above, aims to provide a avoid cutting blade off or breakage at the time of replacing the cutting blade with respect to the rotational spindle, cutting off that Hakare improving work efficiency device And

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを先端に装着する回転スピンドルと、該回転スピンドルをラジアルエアーベアリング及びスラストエアーベアリングによって回転可能に支持するスピンドルハウジングと、前記回転スピンドルを回転駆動する回転駆動部と、前記ラジアルエアーベアリング及び前記スラストエアーベアリングに高圧エアーを供給する第1のエアー供給経路とを有し、前記スピンドルハウジングが、エアー圧が作用するとシャフトロックピンにより前記回転スピンドルが回転不可能なロック状態となり前記エアー圧が作用していないと前記回転スピンドルが回転可能なアンロック状態となるロック装置と、前記スピンドルハウジング先端部の内周側に設けられたエアーシール溝と、該エアーシール溝に連通し高圧エアー源から高圧エアーが供給される第2のエアー供給経路とを備え、前記第2のエアー供給経路が、前記ロック装置へ分岐する分岐経路を有し、該分岐経路の分岐点に前記高圧エアーを前記エアーシール溝側へ供給させるか前記ロック装置側へ供給させるかを切換える切換えバルブを備えるスピンドルユニットと、該スピンドルユニットに装着された切削ブレードとからなる切削手段と、通常時にあっては、前記高圧エアー源に対して分岐経路が遮断され、前記高圧エアーが前記エアーシール溝側へ供給されるように前記切換えバルブを切換え制御し、前記回転スピンドルに対する前記切削ブレードの交換時には、前記通常時に前記高圧エアー源から前記第2のエアー供給経路により前記エアーシール溝側に供給されている高圧エアーを、前記分岐経路を介して前記ロック装置側に切換えるように前記切換えバルブを切換え制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a cutting apparatus according to the present invention has a chuck table for holding a workpiece and a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table at the tip. A rotary spindle to be mounted, a spindle housing that rotatably supports the rotary spindle by a radial air bearing and a thrust air bearing, a rotary drive unit that rotationally drives the rotary spindle, and a high pressure to the radial air bearing and the thrust air bearing A first air supply path for supplying air, and the spindle housing is locked in a non-rotatable state by the shaft lock pin when the air pressure is applied, and the air pressure is not applied when the air pressure is not applied. An unrotatable rotary spindle A locking device that is in a closed state, an air seal groove provided on the inner peripheral side of the tip of the spindle housing, and a second air supply path that communicates with the air seal groove and is supplied with high-pressure air from a high-pressure air source. The second air supply path has a branch path that branches to the lock device, and the high-pressure air is supplied to the air seal groove side at the branch point of the branch path or supplied to the lock device side. A cutting unit comprising a switching unit for switching whether or not to cut, a cutting means mounted on the spindle unit, and a branch path to the high-pressure air source in a normal state, and the high-pressure air The switching valve is controlled to be supplied to the air seal groove side, and the cutting blade with respect to the rotating spindle is controlled. At the time of replacement, the switching valve is configured to switch the high-pressure air supplied from the high-pressure air source to the air seal groove side through the second air supply path to the lock device side through the branch path. And a control means for switching and controlling .

本発明にかかる切削装置は、エアーシール溝に連通し高圧エアー源から高圧エアーが供給される第2のエアー供給経路が、ロック装置へ分岐する分岐経路を有し、この分岐経路の分岐点に切換えバルブを備えるので、回転スピンドルに対する切削ブレードの交換時には、切換えバルブを切換え制御して高圧エアー源からエアーシール溝側に供給されている高圧エアーを分岐経路を介してロック装置側に切換えることで、交換途中の切削ブレードに対するエアーシール溝からのエアー噴出を抑制することができ、これにより、回転スピンドルに対する切削ブレードの交換時における切削ブレードの外れや破損を回避し、作業効率の向上を図ることができるという効果を奏する。 Device cutting off that written in the present invention, the second air supply path which high pressure air is supplied from the high-pressure air source communicated with the air seal groove has a branching path that branches to the locking device, the branch path Since a switching valve is provided at the branch point, when the cutting blade is replaced with the rotating spindle, the switching valve is controlled to switch the high-pressure air supplied from the high-pressure air source to the air seal groove side to the lock device side via the branch path. By switching, it is possible to suppress air blowout from the air seal groove to the cutting blade in the middle of replacement, thereby avoiding disconnection and breakage of the cutting blade when replacing the cutting blade with respect to the rotating spindle, and improving work efficiency There is an effect that can be achieved.

以下、本発明を実施するための最良の形態であるスピンドルユニット及び切削装置について図面を参照して説明する。本発明は、実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。   A spindle unit and a cutting apparatus that are the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本実施の形態のスピンドルユニットを備える切削装置の一部の構成例を示す斜視図である。本実施の形態の切削装置1は、切削対象となるウエーハ等の被加工物を保持してX軸方向に移動可能なチャックテーブル10と、被加工物を切削する切削手段11と、チャックテーブル10をX軸方向に加工送りするX軸送り手段12と、切削手段11をY軸方向に割り出し送りするY軸送り手段13と、切削手段11をZ軸方向に切り込み送りするZ軸送り手段14とを備えている。   FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a part of a cutting apparatus including a spindle unit according to the present embodiment. The cutting apparatus 1 according to the present embodiment includes a chuck table 10 that holds a workpiece such as a wafer to be cut and can move in the X-axis direction, a cutting means 11 that cuts the workpiece, and a chuck table 10. X-axis feed means 12 for machining and feeding in the X-axis direction, Y-axis feed means 13 for indexing and feeding the cutting means 11 in the Y-axis direction, and Z-axis feed means 14 for cutting and feeding the cutting means 11 in the Z-axis direction; It has.

切削手段11は、スピンドルユニット2と、このスピンドルユニット2に装着されてチャックテーブル10に保持された被加工物を切削する切削ブレード3とを備えている。また、切削手段11には、被加工物の切削すべき位置を検出して切削ブレード3との位置合わせを行うためのアライメント手段15が固定され、アライメント手段15は切削手段11と連動する構成となっている。アライメント手段15は、切削ブレード3のX軸方向の延長線上に位置させて撮像部15aを備えており、撮像部15aが撮像した画像と予め記憶されている被加工物の画像のマッチングによって切削すべき位置を検出することができる。   The cutting means 11 includes a spindle unit 2 and a cutting blade 3 that is mounted on the spindle unit 2 and cuts a workpiece that is held on the chuck table 10. Further, the cutting means 11 is fixed with an alignment means 15 for detecting the position of the workpiece to be cut and aligning with the cutting blade 3, and the alignment means 15 is interlocked with the cutting means 11. It has become. The alignment unit 15 includes an imaging unit 15a that is positioned on an extension line of the cutting blade 3 in the X-axis direction, and performs cutting by matching an image captured by the imaging unit 15a with an image of a workpiece that is stored in advance. The power position can be detected.

また、X軸送り手段12、Y軸送り手段13及びZ軸送り手段14は、例えばボールネジとこのボールネジを回転させるパルスモータとを備え、それぞれ所望の方向に移動対象となるチャックテーブル10や切削手段11を移動させる周知構造のものであり、詳細説明は省略する。   The X-axis feed unit 12, the Y-axis feed unit 13, and the Z-axis feed unit 14 include, for example, a ball screw and a pulse motor that rotates the ball screw, and each of the chuck table 10 and the cutting unit to be moved in a desired direction. 11 is a well-known structure for moving 11 and will not be described in detail.

次に、切削手段11中の切削ブレード3周りの構成について説明する。図2は、切削手段11の切削部付近の構成例を示す斜視図であり、図3は、その一部を分解して示す斜視図である。まず、本実施の形態で用いる切削ブレード3は、図3等に示すように、リング形状に形成された5〜300μm程度の薄いハブレスタイプのブレードである。また、切削手段11を構成するスピンドルユニット2は、Y軸方向の軸心を有する回転スピンドル20がスピンドルハウジング21によって回転可能に支持されるように構成されている。回転スピンドル20は、スピンドルハウジング21の前部側から突出して切削ブレード3が装着される先端部200と、この先端部200に形成されて固定ボルト32が螺合する雌ネジ201とを有する。切削ブレード3は、フランジ33によって両側より挟持された状態で、回転スピンドル20の先端部に装着される。   Next, the configuration around the cutting blade 3 in the cutting means 11 will be described. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example near the cutting portion of the cutting means 11, and FIG. 3 is a perspective view showing a part thereof exploded. First, the cutting blade 3 used in the present embodiment is a thin hubless blade of about 5 to 300 μm formed in a ring shape as shown in FIG. The spindle unit 2 constituting the cutting means 11 is configured such that a rotary spindle 20 having an axis in the Y-axis direction is rotatably supported by a spindle housing 21. The rotary spindle 20 has a front end portion 200 that protrudes from the front side of the spindle housing 21 to which the cutting blade 3 is mounted, and a female screw 201 that is formed on the front end portion 200 and into which the fixing bolt 32 is screwed. The cutting blade 3 is attached to the tip of the rotary spindle 20 while being sandwiched from both sides by the flange 33.

ここで、フランジ33は、例えばフランジアセンブリとして第1フランジ33a及び第2フランジ33bからなり、双方を組合せることによって切削ブレード3を両側より挟持する。第1フランジ33aには、フランジナット34と螺合するフランジ雄ネジ部33cが形成されている。また、第1フランジ33aには、回転スピンドル20の先端部200を途中まで挿通させる中心孔33dが形成されている。   Here, the flange 33 includes, for example, a first flange 33a and a second flange 33b as a flange assembly, and the cutting blade 3 is clamped from both sides by combining both. The first flange 33 a is formed with a flange male thread portion 33 c that is screwed with the flange nut 34. Further, the first flange 33a is formed with a center hole 33d through which the tip end portion 200 of the rotary spindle 20 is inserted partway.

そこで、回転スピンドル20に対する切削ブレード3の装着時には、第1フランジ33aの中心孔33dに回転スピンドル20の先端部200を挿通させる。この後、固定ボルト32を回転スピンドル20の雌ねじ部201に螺合させて締め付けることによって、第1フランジ33aを回転スピンドル20に取付ける。ついで、ハブレスタイプの切削ブレード3を第1フランジ33aに嵌合させ、さらに、第2フランジ33bを第1フランジ33aに嵌合させて切削ブレード3を挟み込む。さらに、フランジ34を第1フランジ33aのフランジ雄ねじ部33cに螺合させて締め付けることで、切削ブレード3は回転スピンドル20に装着固定される。   Therefore, when the cutting blade 3 is attached to the rotary spindle 20, the tip portion 200 of the rotary spindle 20 is inserted into the center hole 33d of the first flange 33a. Thereafter, the first flange 33 a is attached to the rotary spindle 20 by screwing the fixing bolt 32 into the female thread portion 201 of the rotary spindle 20 and tightening. Next, the hubless type cutting blade 3 is fitted into the first flange 33a, and the second flange 33b is fitted into the first flange 33a to sandwich the cutting blade 3. Furthermore, the cutting blade 3 is mounted and fixed to the rotary spindle 20 by screwing the flange 34 to the flange male screw portion 33c of the first flange 33a and tightening.

このようにして、切削ブレード3が回転スピンドル20の先端部に装着され、さらに図2に示すように、スピンドルハウジング21の端部にブレードカバー35を固定すると、切削ブレード3の上方がブレードカバー35によって覆われた状態となる。ブレードカバー35には、切削ブレード3と被加工物との接触部位に向けて切削水を吐出する一対の切削水ノズル36が配設されている。   In this way, the cutting blade 3 is mounted on the tip of the rotary spindle 20, and when the blade cover 35 is fixed to the end of the spindle housing 21 as shown in FIG. It will be in the state covered by. The blade cover 35 is provided with a pair of cutting water nozzles 36 that discharge cutting water toward a contact portion between the cutting blade 3 and the workpiece.

なお、装着された切削ブレード3の交換時には、フランジナット34を緩めて第2フランジ33bを第1フランジ33aから外した状態で、着脱可能となった切削ブレード3を交換し、再度第2フランジ33bを装着してフランジナット34を締め付ければよい。   When replacing the mounted cutting blade 3, the detachable cutting blade 3 is replaced with the flange nut 34 loosened and the second flange 33b removed from the first flange 33a, and the second flange 33b is again replaced. And the flange nut 34 may be tightened.

つづいて、切削ブレード3がこのように先端部に装着される回転スピンドル20を有するスピンドルユニット2の構成について説明する。図4は、スピンドルユニット2の構成例を示す縦断側面図である。まず、回転スピンドル20の前部側(切削ブレード3が装着される側)には、軸心方向に直交する平面を有する円板状のスラストプレート202が形成されている。また、回転スピンドル20の後部側には、ロータ22aが連結されており、ロータ22aとこのロータ22aを回転させるステータ22bとにより回転駆動部22が構成されている。回転駆動部22は、スピンドルハウジング21の内周面21aと後部壁21bとに囲まれたスピンドルユニット2の後部側の空間に位置している。   Next, the configuration of the spindle unit 2 having the rotary spindle 20 to which the cutting blade 3 is mounted at the tip end will be described. FIG. 4 is a longitudinal side view showing a configuration example of the spindle unit 2. First, a disc-shaped thrust plate 202 having a plane perpendicular to the axial direction is formed on the front side (the side on which the cutting blade 3 is mounted) of the rotary spindle 20. Further, a rotor 22a is connected to the rear side of the rotary spindle 20, and a rotation drive unit 22 is constituted by the rotor 22a and a stator 22b that rotates the rotor 22a. The rotation drive unit 22 is located in a space on the rear side of the spindle unit 2 surrounded by the inner peripheral surface 21 a and the rear wall 21 b of the spindle housing 21.

また、スピンドルハウジング21は、ほぼ円筒状に形成されており、スラストプレート202が収容される位置における内径は、スラストプレート202の外径に対応させて拡径されている。また、スピンドルハウジング21において、スラストプレート202の両平面に対面する位置には、スラストプレート202のそれぞれの平面に向けてエアーを噴出させる複数の噴出口からなり、回転スピンドル20をスラスト方向に支持するスラストエアーベアリング212が設けられている。   Further, the spindle housing 21 is formed in a substantially cylindrical shape, and an inner diameter at a position where the thrust plate 202 is accommodated is increased in accordance with an outer diameter of the thrust plate 202. Further, in the spindle housing 21, a position facing both planes of the thrust plate 202 includes a plurality of jet outlets for jetting air toward the respective planes of the thrust plate 202, and supports the rotary spindle 20 in the thrust direction. A thrust air bearing 212 is provided.

さらに、スピンドルハウジング21の内周面21a、すなわち回転スピンドル20の側面に対向する面には、回転スピンドル20の軸心に向けてエアーを噴出する複数の噴出口からなり、回転スピンドル20をラジアル方向に支持するラジアルエアーベアリング214が設けられている。   Further, the inner peripheral surface 21 a of the spindle housing 21, that is, the surface facing the side surface of the rotary spindle 20 is composed of a plurality of jet outlets for jetting air toward the axial center of the rotary spindle 20. A radial air bearing 214 is provided for support.

ここで、スラストエアーベアリング212及びラジアルエアーベアリング214は、スピンドルハウジング21の内部に形成された第1のエアー供給経路215を介してエアー供給口216に連通している。エアー供給口216は、高圧エアー供給用のチューブ等を介して図示しない高圧エアー源に接続されている。このようにして、高圧エアー源からの高圧エアーをエアー供給口216及び第1のエアー供給経路215を介してスラストエアーベアリング212及びラジアルエアーベアリング214に供給して噴出させることで、スピンドルハウジング21は、回転スピンドル20を非接触状態で回転可能に支持する。   Here, the thrust air bearing 212 and the radial air bearing 214 communicate with the air supply port 216 via a first air supply path 215 formed inside the spindle housing 21. The air supply port 216 is connected to a high-pressure air source (not shown) via a high-pressure air supply tube or the like. In this way, the high pressure air from the high pressure air source is supplied to the thrust air bearing 212 and the radial air bearing 214 via the air supply port 216 and the first air supply path 215 to be ejected. The rotary spindle 20 is rotatably supported in a non-contact state.

なお、スピンドルハウジング21の後部壁21bには、スピンドルユニット2に連結され回転駆動部22に供給する電源線等からなるコード22cを通すための開口部21cが形成されている。   The rear wall 21b of the spindle housing 21 is formed with an opening 21c through which a cord 22c made of a power line connected to the spindle unit 2 and supplied to the rotation driving unit 22 is passed.

また、スピンドルハウジング21は、回転スピンドル20の回転を規制するロック装置23を備えている。このロック装置23は、例えば特開2004−235250号公報中に示されるロック装置と同一構成でよく、詳細構成は省略するが、回転スピンドル20の所定位置の同一円周上に形成された複数(例えば、3個)の係合穴203に係脱自在に係合するようにスピンドルハウジング21に設けられたシャフトロックピン231を備える。このシャフトロックピン231は、エアー圧でシャフトロックピン231を係合穴203に係合する方向に押圧させるエアーシリンダ構造とされている。また、ロック装置23は、シャフトロックピン231に対して係合穴203から離脱する方向に弾性力を付与する弾性部材であるコイルバネ232を備える。   The spindle housing 21 includes a lock device 23 that restricts the rotation of the rotary spindle 20. The locking device 23 may have the same configuration as the locking device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-235250, and a detailed configuration is omitted, but a plurality of (on the same circumference at a predetermined position of the rotary spindle 20 ( For example, a shaft lock pin 231 provided in the spindle housing 21 is provided so as to be detachably engaged with three engagement holes 203. The shaft lock pin 231 has an air cylinder structure that presses the shaft lock pin 231 in the direction of engaging the engagement hole 203 with air pressure. Further, the locking device 23 includes a coil spring 232 that is an elastic member that applies an elastic force to the shaft lock pin 231 in a direction away from the engagement hole 203.

このようなロック装置23は、エアー圧が作用していない場合には、シャフトロックピン231に対してはコイルバネ232からの弾性力のみが作用する。この場合、シャフトロックピン231は係合穴203に係合しないので、回転スピンドル20は回転が規制されず、自由に回転可能なアンロック状態となる。一方、ロック装置23は、エアー圧が作用する場合には、シャフトロックピン231に対してはコイルバネ232からの弾性力に抗して内方向への押圧力が作用する。これにより、シャフトロックピン231が係合穴203に係合することとなり、回転スピンドル20は回転不可能なロック状態となる。   In such a lock device 23, only the elastic force from the coil spring 232 acts on the shaft lock pin 231 when the air pressure is not acting. In this case, since the shaft lock pin 231 does not engage with the engagement hole 203, the rotation spindle 20 is not restricted in rotation and is in an unlocked state in which it can freely rotate. On the other hand, when the air pressure is applied to the lock device 23, an inward pressing force acts against the elastic force from the coil spring 232 against the shaft lock pin 231. As a result, the shaft lock pin 231 engages with the engagement hole 203, and the rotary spindle 20 enters a locked state where it cannot rotate.

また、スピンドルハウジング21の先端部の内周面21aには、エアーシール溝217が環状に形成されている。さらに、スピンドルハウジング21内には、このエアーシール溝217に連通する第2のエアー供給経路218が設けられている。この第2のエアー供給経路218は、スピンドルハウジング21内においてはエアーシール溝217部分からロック装置23近傍まで形成され、ロック装置23近傍にてスピンドルハウジング21外に引き出されて高圧エアー源24に連結されている。ここで、この第2のエアー供給経路218は、ロック装置23のシャフトロックピン231側へ分岐する分岐経路219を有し、分岐経路219の分岐点には切換えバルブ25を備えている。この切換えバルブ25は、高圧エアー源24からの高圧エアーを、第2のエアー供給経路218を介してエアーシール溝217側へ供給させるか、第2のエアー供給経路218及び分岐経路219を介してロック装置23側へ供給させるかを切換えるためのバルブである。切削装置1は、このような切換えバルブ25の切換え制御を行うための制御手段4を備える。   Further, an air seal groove 217 is formed in an annular shape on the inner peripheral surface 21 a at the tip of the spindle housing 21. Further, a second air supply path 218 communicating with the air seal groove 217 is provided in the spindle housing 21. The second air supply path 218 is formed in the spindle housing 21 from the air seal groove 217 to the vicinity of the lock device 23, and is drawn out of the spindle housing 21 in the vicinity of the lock device 23 and connected to the high-pressure air source 24. Has been. Here, the second air supply path 218 has a branch path 219 that branches to the shaft lock pin 231 side of the locking device 23, and a switching valve 25 is provided at the branch point of the branch path 219. The switching valve 25 supplies the high-pressure air from the high-pressure air source 24 to the air seal groove 217 side via the second air supply path 218, or via the second air supply path 218 and the branch path 219. It is a valve for switching whether to supply to the lock device 23 side. The cutting apparatus 1 includes control means 4 for performing such switching control of the switching valve 25.

このような構成において、通常時にあっては、制御手段4は、図5に示すように高圧エアー源24に対して分岐経路219が遮断された状態となるように切換えバルブ25を切換え制御する。これにより、ロック装置23側には高圧エアーは供給されず、ロック装置23はアンロック状態となって、回転スピンドル20を回転自在な状態とする。一方、高圧エアー源24からの高圧エアーは、第2のエアー供給経路218を介してエアーシール溝217側へ供給される。よって、エアーシール溝217部分に供給された高圧エアーに基づき、先端部側においてスピンドルハウジング21と回転スピンドル20との隙間から図5中に矢印で示すようなエアーが噴出され、回転スピンドル21の先端部側の外周面にはエアーシールが形成されることとなる。よって、回転スピンドル20の回転に伴う切削ブレード3による切削加工時には、スピンドルハウジング21と回転スピンドル20との隙間からのコンタミの侵入が防止される。   In such a configuration, the control means 4 switches and controls the switching valve 25 so that the branch path 219 is blocked from the high-pressure air source 24 as shown in FIG. As a result, high-pressure air is not supplied to the locking device 23 side, and the locking device 23 is unlocked, and the rotary spindle 20 is allowed to rotate. On the other hand, high-pressure air from the high-pressure air source 24 is supplied to the air seal groove 217 side via the second air supply path 218. Therefore, based on the high-pressure air supplied to the air seal groove 217, air as shown by the arrow in FIG. 5 is ejected from the clearance between the spindle housing 21 and the rotary spindle 20 on the tip side, and the tip of the rotary spindle 21. An air seal is formed on the outer peripheral surface on the part side. Therefore, contamination can be prevented from entering through the gap between the spindle housing 21 and the rotary spindle 20 during cutting by the cutting blade 3 accompanying the rotation of the rotary spindle 20.

一方、操作パネル等を通じて、ブレード交換モードに設定すると、制御手段4は、図6に示すように高圧エアー源24に対して分岐経路219側が連通する状態となるように切換えバルブ25を切換え制御する。これにより、ロック装置23のシャフトロックピン231に対して高圧エアーが供給され、エアーシール溝217側への高圧エアーの供給が遮断される。これにより、ロック装置23はシャフトロックピン231が一つの係合穴203に係合するロック状態となって、回転スピンドル20の回転をロックする。ブレード交換時には回転スピンドル20の回転がロックされることで、切削ブレード3の交換作業が容易となる。一方、エアーシール溝217側への高圧エアーの供給が遮断されることで、エアーシール溝217部分からの高圧エアーの噴出がなくなる。よって、切削ブレード3の交換作業において、フランジナット34を緩めて第2フランジ33bを第1フランジ33aから外した状態となり、切削ブレード3が着脱自在な不安定状態となっても、このような切削ブレード3に対してエアーシール溝217側から高圧エアーが吹き付けられることはない。よって、高圧エアーによる切削ブレード3の外れや破損を生ずることはない。また、高圧エアーに抗して切削ブレード3を押えながら作業を行う必要性もなくなり、切削ブレード3を確実に所望の位置に装着することができ、作業効率、取付け精度の向上を図ることができる。さらには、エアーシール溝217によるコンタミの侵入防止用とロック装置23のロック用とのそれぞれの機能を損なうことなく高圧エアー源24を共用しており、ユニットの小型コンパクト化に効果的である。   On the other hand, when the blade replacement mode is set through the operation panel or the like, the control means 4 switches and controls the switching valve 25 so that the branch path 219 side communicates with the high-pressure air source 24 as shown in FIG. . Thereby, high pressure air is supplied with respect to the shaft lock pin 231 of the locking device 23, and supply of the high pressure air to the air seal groove 217 side is interrupted. As a result, the lock device 23 enters a locked state in which the shaft lock pin 231 engages with one engagement hole 203 and locks the rotation of the rotary spindle 20. When the blade is replaced, the rotation of the rotary spindle 20 is locked, so that the replacement work of the cutting blade 3 is facilitated. On the other hand, the supply of high-pressure air to the air seal groove 217 side is cut off, so that high-pressure air is not ejected from the air seal groove 217 portion. Therefore, even when the cutting blade 3 is replaced, the flange nut 34 is loosened and the second flange 33b is removed from the first flange 33a. High-pressure air is not blown against the blade 3 from the air seal groove 217 side. Therefore, the cutting blade 3 is not detached or damaged by the high-pressure air. Further, it is not necessary to perform the work while pressing the cutting blade 3 against high-pressure air, and the cutting blade 3 can be reliably mounted at a desired position, so that work efficiency and mounting accuracy can be improved. . Furthermore, the high-pressure air source 24 is shared without impairing the functions of preventing entry of contamination by the air seal groove 217 and locking of the lock device 23, which is effective in reducing the size and size of the unit.

なお、ブレード交換時には、エアーシール溝217側に対する高圧エアーの供給が遮断されるが、回転スピンドル20とスピンドルハウジング21との間は密閉状態ではなく、エアーベアリング212,214からのエアーや、ロック装置23からの若干の漏れエアーが先端部側の隙間から外部に流れるため、コンタミ等の侵入は防止される。   When the blade is replaced, the supply of high-pressure air to the air seal groove 217 side is cut off. However, the rotary spindle 20 and the spindle housing 21 are not hermetically sealed, and the air from the air bearings 212 and 214 and the locking device Since some leakage air from 23 flows to the outside through the gap on the tip end side, entry of contamination and the like is prevented.

もっとも、切換えバルブ25を可変バルブとし、通常時には、高圧エアー源24を第2のエアー供給経路218を介してエアーシール溝217側にのみ連通する状態とするが、ブレード交換時には、高圧エアー源24の高圧エアーの大半(例えば、7割以上)を分岐経路219を介してロック装置23側に供給させるが高圧エアー源24の高圧エアーの一部(例えば、3割以下)を第2のエアー供給経路218を介してエアーシール溝217側にも供給させるよう、分配させてもよい。これによれば、ブレード交換時においても、コンタミ等の侵入を積極的に防止することができる。要は、ブレード交換時においては、ロック装置23側でロックに必要なエアーが確保でき、エアーシール溝217側から交換途中の切削ブレード3に対して必要以上のエアーを吹き付けない状態を確保できればよい。   Of course, the switching valve 25 is a variable valve, and in the normal state, the high pressure air source 24 communicates only with the air seal groove 217 via the second air supply path 218. Most of the high-pressure air (for example, 70% or more) is supplied to the locking device 23 side via the branch path 219, but a part (for example, 30% or less) of the high-pressure air from the high-pressure air source 24 is supplied to the second air. Distribution may be performed so that the air seal groove 217 is also supplied via the path 218. According to this, even when the blade is replaced, it is possible to positively prevent contamination and the like from entering. In short, at the time of blade replacement, it is sufficient that air necessary for locking can be secured on the locking device 23 side, and a state in which excessive air is not blown from the air seal groove 217 side to the cutting blade 3 being replaced can be secured. .

本発明の実施の形態のスピンドルユニットを備える切削装置の一部の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view showing some examples of composition of a cutting device provided with a spindle unit of an embodiment of the invention. 切削手段の切削部付近の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the cutting part vicinity of the cutting means. 図2の一部を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows a part of FIG. スピンドルユニットの構成例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the structural example of a spindle unit. 通常時のスピンドルユニットの状態例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the example of a state of the spindle unit at the normal time. ブレード交換時のスピンドルユニットの状態例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the example of a state of the spindle unit at the time of blade replacement | exchange.

符号の説明Explanation of symbols

1 切削装置
2 スピンドルユニット
3 切削ブレード
4 制御手段
10 チャックテーブル
11 切削手段
20 回転スピンドル
21 スピンドルハウジング
22 回転駆動部
23 ロック装置
24 高圧エアー源
25 切換えバルブ
212 スラストエアーベアリング
214 ラジアルエアーベアリング
215 第1のエアー供給経路
217 エアーシール溝
218 第2のエアー供給経路
219 分岐経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutting device 2 Spindle unit 3 Cutting blade 4 Control means 10 Chuck table 11 Cutting means 20 Rotating spindle 21 Spindle housing 22 Rotation drive part 23 Locking device 24 High pressure air source 25 Switching valve 212 Thrust air bearing 214 Radial air bearing 215 1st Air supply path 217 Air seal groove 218 Second air supply path 219 Branch path

Claims (1)

被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを先端に装着する回転スピンドルと、該回転スピンドルをラジアルエアーベアリング及びスラストエアーベアリングによって回転可能に支持するスピンドルハウジングと、前記回転スピンドルを回転駆動する回転駆動部と、前記ラジアルエアーベアリング及び前記スラストエアーベアリングに高圧エアーを供給する第1のエアー供給経路とを有し、前記スピンドルハウジングが、エアー圧が作用するとシャフトロックピンにより前記回転スピンドルが回転不可能なロック状態となり前記エアー圧が作用していないと前記回転スピンドルが回転可能なアンロック状態となるロック装置と、前記スピンドルハウジング先端部の内周側に設けられたエアーシール溝と、該エアーシール溝に連通し高圧エアー源から高圧エアーが供給される第2のエアー供給経路とを備え、前記第2のエアー供給経路が、前記ロック装置へ分岐する分岐経路を有し、該分岐経路の分岐点に前記高圧エアーを前記エアーシール溝側へ供給させるか前記ロック装置側へ供給させるかを切換える切換えバルブを備えるスピンドルユニットと、該スピンドルユニットに装着された切削ブレードとからなる切削手段と、
通常時にあっては、前記高圧エアー源に対して分岐経路が遮断され、前記高圧エアーが前記エアーシール溝側へ供給されるように前記切換えバルブを切換え制御し、
記回転スピンドルに対する前記切削ブレードの交換時には、前記通常時に前記高圧エアー源から前記第2のエアー供給経路により前記エアーシール溝側に供給されている高圧エアーを、前記分岐経路を介して前記ロック装置側に切換えるように前記切換えバルブを切換え制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする切削装置。
A chuck table for holding the workpiece;
A rotating spindle that mounts a cutting blade for cutting a workpiece held on the chuck table at the tip, a spindle housing that rotatably supports the rotating spindle by a radial air bearing and a thrust air bearing, and the rotating spindle. A rotary drive section for driving, and a first air supply path for supplying high-pressure air to the radial air bearing and the thrust air bearing, and the spindle housing is rotated by a shaft lock pin when air pressure is applied. And a lock device that is in an unlocked state in which the rotating spindle can be rotated when the air pressure is not applied, and an air seal groove provided on the inner peripheral side of the tip of the spindle housing, The air sea A second air supply path that communicates with the groove and that is supplied with high-pressure air from a high-pressure air source, and the second air supply path has a branch path that branches to the lock device. a spindle unit with a switching switch valve for switching whether the high pressure air to a point to supply to said lock device side or to supply to the airtight seal groove side, and cutting means comprising a cutting blade mounted on the spindle unit,
In normal times, the switching valve is controlled to be switched so that the branch path is blocked with respect to the high pressure air source, and the high pressure air is supplied to the air seal groove side,
Wherein at the time of replacement of the cutting blade to the previous SL rotating spindle, said high-pressure air to the second air supply path from the high pressure air source being supplied to the air seal groove side, through a pre-Symbol branch path to the normal the Control means for switching and controlling the switching valve so as to switch to the locking device side;
A cutting apparatus comprising:
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