JP5977035B2 - 固定ナット着脱工具 - Google Patents

Description

本発明は、切削装置において、切削ブレードを回転軸に固定するための固定ナットを回転軸に対して着脱するのに用いる固定ナット着脱工具に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、切削装置によって分割予定ラインを縦横に切削することにより個々のデバイスに分割され、携帯電話機やパソコンなどの各種電気機器に組み込まれて利用される。

切削装置は、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ブレードを備えた切削手段と、を備えており、保持手段に保持された被加工物を切削ブレードによって高精度に切削することができる。

切削ブレードの外周に形成された切り刃部が磨耗したり破損したりした場合等においては、新たな切削ブレードと交換する必要があるため、切削ブレードは、固定ナットによって回転軸の先端に着脱自在に装着されている（例えば、下記の特許文献１を参照）。そして、固定ナットを回転軸の先端に着脱する固定ナット着脱工具として、固定ナットを回動させる着脱治具と、着脱治具を回動させるトルクレンチとを備えているものがある（例えば、下記の特許文献２を参照）。

特開２００７−１５２５３１号公報 特開２０１２−４４１４号公報

しかしながら、上記のような固定ナット着脱工具においては、作業者が着脱治具を用いて固定ナットにより切削ブレードを回転軸の先端に固定した後に、着脱治具を固定ナットから取り外すことを忘れてしまうことがある。そして、固定ナットに着脱治具が付いたまま切削装置を稼働させると、切削ブレードに切削水を供給するカバー手段が破損したり、切削ブレードが損傷してしまうという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、固定ナット着脱工具を用いて固定ナットによって切削ブレードを回転軸の先端に固定した後、固定ナットからの着脱治具の取り外し忘れを防止することに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、保持手段に保持された被加工物を切削する切削ブレードが固定ナットによって回転軸の先端に着脱自在に装着された切削手段とを少なくとも備える切削装置における固定ナットの着脱に用いる固定ナット着脱工具に関し、固定ナットに形成された２以上の係合孔に係合する複数の係合突起を備える固定ナット係合部と、固定ナット係合部を回動させる回動部と、回動部の中央部に形成され回転力を伝達する回転力伝達孔とを少なくとも備える固定ナット締結手段と、固定ナット締結手段の回転力伝達孔に挿入される挿入突部と、挿入突部を回動させるテコ部とを少なくとも備えるトルクレンチと、固定ナット締結手段とトルクレンチとを連結する連結手段とを備え、連結手段は、固定ナット締結手段に連結される固定ナット連結部と、トルクレンチに連結されるトルクレンチ連結部と、固定ナット連結部とトルクレンチ連結部とを連結する伸縮自在な紐部とを備えており、固定ナット締結手段には、固定ナット連結部を回動部の周方向に回転させる回転機構が設けられ、トルクレンチには、トルクレンチ連結部を回動部の外周面に沿って回転させる回転機構が設けられている。

本発明にかかる固定ナット着脱工具では、固定ナット締結手段とトルクレンチとを連結する連結手段を備えていることにより、固定ナットを回転軸に固定した後、トルクレンチを取り外す際に連結手段及び固定ナット締結手段が引っ張られるため、固定ナットから固定ナット締結手段を取り外すのを忘れることがない。したがって、切削ブレードに切削水を供給するとともに切削ブレードを覆うカバー手段が破損したり、切削ブレードが損傷したりするのを防ぐことができる。また、固定ナット締結手段とトルクレンチとにそれぞれ回転機構を備えるため、紐部がねじれるのを防ぐことができる。

切削装置の一例を示す斜視図である。 切削手段の構成を示す斜視図である。 切削手段及び固定ナット着脱工具の構成を示す分解斜視図である。 固定ナット締結手段の固定ナットと係合する側を示す斜視図である。 固定ナット締結手段を示す断面図である。 固定ナット着脱工具の動作例を示す正面図である。

図１に示す切削装置１は、被加工物を切削して個々のデバイスに分割する切削装置である。切削装置１は、装置ベース１ａを有しており、前部に複数の被加工物を収容するためのウエーハカセット３が配設されている。

図１に示すウエーハＷの裏面側には保護テープＴが貼着され、保護テープＴの外周側の表面にはリング状のフレームＦが貼着されている。このようにして、ウエーハＷは保護テープＴを介してフレームＦにより支持されている。そして、保護テープＴを介してフレームＦに支持されたウエーハＷは、ウエーハカセット３に複数収容される。

ウエーハカセット３の後方側には、ウエーハカセット３から加工前のウエーハＷを搬出するとともにウエーハカセット３へ加工後のウエーハＷを搬入する搬出入手段４が配設されている。搬出入手段４は、Ｙ軸方向に移動可能となっており、その可動領域に、ウエーハＷが一時的に載置される仮置き領域５が設けられている。

装置前部には、蛇腹６の伸縮をともなってＸ軸方向に移動可能なチャックテーブル７が配設されている。また、仮置き領域５の近傍には、仮置き領域５とチャックテーブル７との間でウエーハＷを搬送する第一の搬送手段８ａが配設されている。

チャックテーブル７の移動経路の上方には、チャックテーブル７に保持されたウエーハＷの切削すべき位置を検出するアライメント手段９が配設されている。また、アライメント手段９のＸ軸方向の延長上には、ウエーハＷに切削を施す切削手段１０が配設されている。切削手段１０には、回転可能な切削ブレード１０２を備えている。

装置後部側には、切削後のウエーハを洗浄する洗浄手段２が配設されており、その上方には、チャックテーブル７と洗浄手段２との間でウエーハを搬送する第二の搬送手段８ｂが配設されている。

このように構成される切削装置１においては、搬出入手段４によってウェーハカセット３から取り出されたウエーハＷが仮置き領域５に載置されて位置あわせされた後、第一の搬送手段８ａによってウエーハＷがチャックテーブル７に搬送され保持される。そして、チャックテーブル７がＸ軸方向に移動し、アライメント手段９によってウエーハＷの切削すべき位置が検出された後、チャックテーブル７がさらに同方向に移動することにより、回転する切削ブレード１０２の作用を受けてウエーハＷが切削される。

このようにして切削され分割されたウエーハＷは、第二の搬送手段８ｂによって洗浄手段２に搬送されて洗浄された後、搬出入手段４によってウェーハカセット３に収容される。

図２に示すように、切削手段１０は、ハウジング１００と、ハウジング１００によって回転可能に支持された回転軸１０１と、回転軸１０１の先端に装着される切削ブレード１０２と、装着された切削ブレード１０２を固定する固定ナット１０３と、切削ブレード１０２をカバーするとともに切削水を切削ブレード１０２に供給するカバー手段１０４とを備えている。図３に示すように、切削ブレード１０２の外周縁部には、ダイヤモンド砥粒等の砥粒を含む切り刃部１０２ａが形成されており、中心部には、回転軸１０１に挿通させるための貫通孔１０２ｂが形成されている。

図３に示す切削手段１０は、図２に示した回転軸１０１に対して固定ナット１０３により切削ブレード１０２を固定する前の状態を示している。回転軸１０１の外周面には、固定ナット１０３を螺合させる雄ねじ部１０１ｂが形成されている。また、固定ナット１０３には、厚さ方向に貫通する複数の係合孔１０３ａが形成されている。

カバー手段１０４は、ハウジング１００に固定される固定ブロック１０４ｂと、固定ブロック１０４ｂに対してＸ軸方向に接近及び離反可能な可動ブロック１０４ａとを備えている。

可動ブロック１０４ａの後部には、一対のピストン１０５が連結されている。この一対のピストン１０５は、固定ブロック１０４ｂの内部に設けたエアシリンダによって駆動されてＸ軸方向に進退可能となっており、固定ブロック１０４ｂの側部に設けたエアー供給口１０６にエアーを供給することによりＸ軸方向に進退し、可動ブロック１０４ａを固定ブロック１０４ｂに対して離反及び接近させることができる。

可動ブロック１０４ａの下端には、切削ブレード１０２に対して切削水を放出する２つの切削水ノズル１０７が配設されている。２つの切削水ノズル１０７には、互いに向き合うように切削水を放出する複数の放出口１０７ａが形成されている。２つの切削水ノズル１０７は、可動ブロック１０４ａの上端に配設された２つの切削水供給口１０８に連通しており、切削水供給口１０８に切削水を流入すると、放出口１０７ａから切削水が放出される。

図３に示すように、固定ブロック１０４ｂの下端には、切削ブレード１０２に対して洗浄水を放出する２つの洗浄水ノズル１０９が配設されている。洗浄水ノズル１０９の先端は、切削ブレード１０２の下端部に向けて開口している。２つの洗浄水ノズル１０９は、固定ブロック１０４ｂの上端に配設される２つの洗浄水供給口１１０に連通しており、洗浄水供給口１１０に洗浄水を流入すると、２つの洗浄水ノズル１０９から洗浄水が放出される。

固定ナット着脱工具２は、切削ブレード１０２を回転軸１０１に対して着脱するにあたり、回転軸１０１に対する固定ナット１０３の着脱に用いる工具である。図３に示すように、固定ナット着脱工具２は、固定ナット１０３を回転軸１０１に締結させる固定ナット締結手段２０と、固定ナット締結手段２０に回転力を伝達するトルクレンチ２１と、固定ナット締結手段２０とトルクレンチ２１とを連結する連結手段２２とを備えている。

固定ナット締結手段２０は、固定ナット係合部２００と、固定ナット係合部２００を回動させる回動部２０１とを備えている。回動部２０１は、固定ナット係合部２００よりも大径に形成されており、回動部２０１の外周面２０１ｂには凹凸が形成されている。また、回動部２０１の中央部分には、厚さ方向に貫通する六角形状の回転力伝達孔２０２が形成されている。

図４に示すように、固定ナット係合部２００には、ナット１０３と対面する側に円形の凹部２０３を備えている。凹部２０３の内径は、図３に示した固定ナット１０３の外径より若干大径となっている。なお、凹部２０３の内周面にゴム等の弾性部材を敷設した場合は、その内径が固定ナット１０３の外径より若干小さく形成されていてもよい。

凹部２０３の底面２０３ａの中央部には、回転軸１０１の先端部を収容するための収容孔２０３ｂが形成されている。また、底面２０３ａには、固定ナット１０３に形成された複数の係合孔１０３ａに係合する４つの係合突起２０４が、固定ナット１０３側に向けて突出した状態で配設されている。係合突起２０４は、固定ナット１０３に形成された係合孔１０３ａに係合する形状に形成されており、例えば係合孔１０３ａの断面形状が円形である場合は、係合突起２０４の断面形状も円形であり、係合突起２０４の外径は、係合孔１０３ａの内径より若干小径に形成されている。

なお、図５に示すように、凹部２０３の底面２０３ａに埋め込まれた係合突起２０４の根元に、バネ２０４ａを連結した構成としてもよい。かかる構成をとることで、バネ２０４ａの伸縮によって係合突起２０４が底面２０３ａに対して垂直な方向に出没可能となり、係合孔１０３ａに対して係合突起２０４を挿入しやすくなる。

図３に示すように、トルクレンチ２１の一端には、回転力伝達孔２０２に挿入される挿入突部２１０が形成されている。挿入突部２１０は、回転力伝達孔２０２の形状に対応して六角形状に形成されている。

挿入突部２１０には、テコ部２１１が連結されている。テコ部２１１は、挿入突部２１０より大径の円柱状に形成された回転中心部２１２と、回転中心部２１２の外周面から法線方向に突出した複数のハンドル部２１３とから構成されている。テコ部２１１は、ハンドル部２１３を回動させることにより、挿入突部２１０を正逆両方向に回すことができる。

連結手段２２は、固定ナット締結手段２０に連結される固定ナット連結部２２０と、トルクレンチ２１に連結されたトルクレンチ連結部２２１と、固定ナット連結部２２０とトルクレンチ連結部２２１とを連結する伸縮自在なバネ状の紐部２２２とを備えており、トルクレンチ２１の移動・運搬等の際には、紐部２２２が伸張するとともに、固定ナット連結部２２０とトルクレンチ連結部２２１とが紐部２２２によって連結された状態が常に維持される。

図３に示すように、回動部２０１の端面２０１ａには、固定ナット連結部２２０を回動部２０１の周方向に回転させる回転機構２０５が設けられている。また、トルクレンチ２１の回転中心部２１２の外周面には、トルクレンチ連結部２２１を当該外周面に沿って回転させる回転機構２１５が設けられている。

以下では、作業者が固定ナット着脱工具２を用いて切削手段１０の回転軸１０１に対して切削ブレード１０２を脱着する際の手順について、図３乃至図６を参照しながら説明する。

まず、図３に示すエアー供給口１０６にエアーを供給してピストン１０５をＸ軸方向に移動させることにより、固定ブロック１０４ｂから可動ブロック１０４ａを離反させ、切削手段１０を、切削ブレード１０２の着脱が可能な開放状態にする。

切削ブレード１０２を回転軸１０１に取り付ける場合は、作業者が切削ブレード１０２を手に持ち、その貫通孔１０２ｂに回転軸１０１を挿通させる。そして、作業者がナット１０３を手に持ち、回転軸１０１に形成された雄ねじ部１０１ｂに固定ナット１０３を回転させながら螺合させていく。

次いで、固定ナット着脱工具２を用いて固定ナット１０３を回転軸１０１に締結する。具体的には、図４に示した固定ナット係合部２００の係合突起２０４が固定ナット１０３の係合孔１０３ａに係合するように、固定ナット係合部２００を回転させながらナット１０３に向けて押圧する。そして、係合突起２０４が係合孔１０３ａに挿入され係合すると、さらに回動部２０１を回動させて固定ナット１０３を雄ねじ部１０１ｂに螺着させていく。

次に、係合突起２０４が係合孔１０３ａに挿入され係合した状態で、図３に示したトルクレンチ２１の挿入突部２１０を回転力伝達孔２０２に挿入し、図６（ａ）に示すように、ハンドル部２１３に力を加えてテコ部２１１を矢印Ａ方向に回すと、回転力伝達孔２０２を介して図４に示した固定ナット係合部２００に回転力が伝わり、固定ナット締結手段２０を矢印Ａ方向に回転させることができる。このように、回転する固定ナット締結手段２０によって、図３に示した回転軸１０１の雄ねじ部１０１ｂに固定ナット１０３を締め付けて固定する。その結果、切削ブレード１０２は、締結された固定ナット１０３により回転軸１０１の先端に所定のトルクで固定される。

固定ナット１０３の締結時は、回動部２０１が矢印Ａ方向に回転すると、回転機構２０５の作用により固定ナット連結部２２０が矢印Ａ方向に対して相対的に逆方向に回転するとともに、回転機構２１５の作用によりトルクレンチ連結部２２１が矢印Ａ方向に対して相対的に逆方向に回転するため、紐部２２２がねじれるのを防ぐことができる。

一方、回転軸１０１に装着された切削ブレード１０２を取り外す場合は、固定ナット係合部２００の係合突起２０４を回転軸１０１に固定された固定ナット１０３の係合孔１０３ａに係合させ、トルクレンチ２１の挿入突部２１０を回転力伝達孔２０２に挿入し、この状態において、図６（ｂ）に示すように、ナット１０３を緩める方向（矢印Ｂ方向）にテコ部２１１を回す。そうすると、回転力伝達孔２０２を介して固定ナット係合部２００に回転力が伝わり、ナット１０３を矢印Ｂ方向に回転させることができる。

固定ナット１０３を緩める際は、回動部２０１が矢印Ｂ方向に回転すると、回転機構２０５の作用により固定ナット連結部２２０が矢印Ｂ方向に対して相対的に逆方向に回転するとともに、回転機構２１５の作用によりトルクレンチ連結部２２１が矢印Ｂ方向に対して相対的に逆方向に回転するため、紐部２２２がねじれるのを防ぐことができる。

このようにして、回転する固定ナット締結手段２０によって、回転軸１０１の雄ねじ部１０１ｂに固定された固定ナット１０３を緩める。そして、作業者が回動部２０１を同方向に回動させることにより固定ナット１０３を取り外し、次いで切削ブレード１０２を回転軸１０１から取り外す。

こうして回転軸１０１に対するナット１０３の着脱が終わると、固定ナット締結手段２０を固定ナット１０３から取り外さなければならないが、作業者が固定ナット１０３から固定ナット締結手段２０を取り外すのを忘れて、切削手段１０を稼働させようとすることがある。

しかし、固定ナット締結手段２０は、連結手段２２によってトルクレンチ２１に連結されているため、トルクレンチ２１を固定ナット締結手段２０から取り外す際に固定ナット締結手段２０も引っ張られて固定ナット１０３からはずれる。そのため、作業者が固定ナット締結手段２０を固定ナット１０３から取り外すのを忘れることがなく、固定ナット締結手段２０が固定ナット１０３に取り付けられたまま切削手段１０を稼働させてカバー手段１０４が破損したり、切削ブレード１０２が損傷したりすることを未然に防ぐことができる。

なお、本実施形態で示した固定ナット着脱工具２は、切削装置１にのみ用いられるものではなく、回転軸に工具を固定する際に固定ナットを回転軸に締結する他の装置にも用いることができる。

１：切削装置 １ａ：装置ベース
１０：切削手段
１００：ハウジング １０１：回転軸 １０１ｂ：雄ねじ部
１０２：切削ブレード １０２ａ：切り刃 １０２ｂ：貫通孔
１０３：固定ナット １０３ａ：係合孔
１０４：カバー手段 １０４ａ：可動ブロック １０４ｂ：固定ブロック
１０５：ピストン １０６：エアー供給口 １０７：切削水ノズル １０７ａ：放出口
１０８：切削水供給口 １０９：洗浄水ノズル １１０：洗浄水供給口
２：固定ナット着脱工具
２０：固定ナット締結手段 ２００：固定ナット係合部
２０１：回動部 ２０１ａ：端面 ２０１ｂ：外周面
２０２：回転力伝達孔 ２０３：凹部 ２０３ａ：底面 ２０３ｂ：収容孔
２０４:係合突起 ２０５：回転機構
２１：トルクレンチ ２１０：挿入突部 ２１１：テコ部 ２１２：回転中心部
２１３：ハンドル部 ２１５：回転機構
２２：連結手段 ２２０：固定ナット連結部 ２２１：トルクレンチ連結部
２２２：紐部
２ 洗浄手段 ３：ウエーハカセット ４：仮置き領域 ５：搬出入手段
６：蛇腹 ７：チャックテーブル ８ａ：第一の搬送手段 ８ｂ：第二の搬送手段
９：アライメント手段

Claims (1)

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ブレードが固定ナットによって回転軸の端に着脱自在に装着された切削手段と、を少なくとも備える切削装置における該固定ナットの着脱に用いる固定ナット着脱工具であって、
   固定ナットに形成された２以上の係合孔に係合する複数の係合突起を備える固定ナット係合部と、該固定ナット係合部を回動させる回動部と、該回動部の中央部に形成され回転力を伝達する回転力伝達孔と、を少なくとも備える固定ナット締結手段と、
   該固定ナット締結手段の回転力伝達孔に挿入される挿入突部と、該挿入突部を回動させるテコ部と、を少なくとも備えるトルクレンチと、
   該固定ナット締結手段と該トルクレンチとを連結する連結手段と、
   を備え、
   該連結手段は、該固定ナット締結手段に連結される固定ナット連結部と、該トルクレンチに連結されるトルクレンチ連結部と、該固定ナット連結部と該トルクレンチ連結部とを連結する伸縮自在な紐部とを備えており、
   該固定ナット締結手段には、該固定ナット連結部を該回動部の周方向に回転させる回転機構が設けられ、
   該トルクレンチには、該トルクレンチ連結部を該回動部の外周面に沿って回転させる回転機構が設けられている
   固定ナット着脱工具。

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