KR102168299B1

KR102168299B1 - 플랜지 교환기구, 절단 장치, 플랜지 교환 방법 및 절단품의 제조 방법

Info

Publication number: KR102168299B1
Application number: KR1020180161626A
Authority: KR
Inventors: 히데토시 우자와; 히데카즈 아즈마; 선하 황; 카즈시 미야타
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-10-21
Also published as: JP2019130604A; CN110098106B; TW201932241A; KR20190092248A; CN110098106A; JP6612372B2; TWI689377B

Abstract

본 발명은, 플랜지 교환기구, 절단 장치, 플랜지 교환 방법 및 절단품의 제조 방법에 관한 것이다. 플랜지의 자동 교환을 실현 가능하게 한다. 플랜지 교환기구는, 블레이드(22)를 유지하는 플랜지를 교환 가능한 플랜지 교환기구로서, 제1 외플랜지(23a)를 제1 외플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 외플랜지(23b)로 교환 가능한 외플랜지 교환부(130)와, 제1 내플랜지(20a)를 상기 제1 내플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 내플랜지(20b)로 교환 가능한 내플랜지 교환부(140)를 구비한다.

Description

플랜지 교환기구, 절단 장치, 플랜지 교환 방법 및 절단품의 제조 방법{FLANGE EXCHANGING MECHANISM, CUTTING DEVICE, FLANGE EXCHANGING METHOD, AND METHOD FOR MANUFACTURING CUTTER PRODUCTS}

본 발명은, 플랜지 교환기구, 절단 장치, 플랜지 교환 방법 및 절단품의 제조 방법에 관한 것이다.

일본국 특개2010-036291호 공보(특허 문헌 1)에는, 고정 플랜지 및 착탈 플랜지를 구비하는 절단 장치가 기재되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 절단 장치에서는, 절삭 블레이드의 수명을 길게 하기 위해, 절삭날(切刃)이 절삭에 의해 마모하여 돌출량이 충분하지 않게 되면, 고정 플랜지 및 착탈 플랜지를 소경(小徑)의 고정 플랜지 및 착탈 플랜지로 교환함에 의해, 마모한 절삭날을 돌출시켜서 충분한 돌출량을 확보한다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2010-036291호 공보

그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 절단 장치에서는, 내플랜지 및 외플랜지를 자동적으로 착탈하는 것은 기재도 시사도 되어 있지 않다. 그때문에, 당업자는, 특허 문헌 1의 기재에 의거하여, 플랜지를 수동으로 교환하게 되고, 플랜지의 자동 교환을 실현할 수가 없다.

여기서 개시된 실시 형태에 의하면, 블레이드를 유지하는 플랜지를 교환 가능한 플랜지 교환기구로서, 제1 외플랜지를 제1 외플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 외플랜지로 교환 가능한 외플랜지 교환부와, 제1 내플랜지를 제1 내플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 내플랜지로 교환 가능한 내플랜지 교환부를 구비한, 플랜지 교환기구를 제공할 수 있다.

여기서 개시된 실시 형태에 의하면, 상기한 플랜지 교환기구와, 블레이드와, 스핀들부를 구비한 절단 장치를 제공할 수 있다.

여기서 개시된 실시 형태에 의하면, 블레이드를 유지하는 플랜지를 교환하는 플랜지 교환 방법으로서, 제1 외플랜지 및 블레이드를 스핀들부로부터 떼어내는 공정과, 제1 외플랜지, 및 상기 블레이드를 흡착 유닛에 의해 유지하고 스핀들부로부터 수납부에 이동시키는 공정과, 제1 내플랜지를 스핀들부로부터 떼어내는 공정과, 제1 내플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 내플랜지를 스핀들부에 부착하는 공정과, 제1 외플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 외플랜지를 스핀들부에 부착하는 공정을 구비한, 플랜지 교환 방법을 제공할 수 있다.

여기서 개시된 실시 형태에 의하면, 상기한 플랜지 교환 방법을 이용한 절단품의 제조 방법으로서, 적어도 제2 외플랜지를 스핀들부에 부착하는 공정의 후에, 절단 대상물을 블레이드에 의해 절단하는 공정을 또한 구비한, 절단품의 제조 방법을 제공할 수 있다.

여기서 개시된 실시 형태에 의하면, 플랜지의 자동 교환을 실현 가능하게 한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부한 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은, 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 평면도.
도 2는, 실시 형태의 플랜지 교환기구에 사용되는 흡착 암의 예의 모식적인 측면도.
도 3은, 도 2에 도시하는 흡착 암의 제1 외플랜지 흡착부를 다른 각도에서 본 때의 모식적인 사시도.
도 4는, 도 2 및 도 3에 도시되는 제1 외플랜지 흡착부의 모식적인 평면도.
도 5는, 도 2∼도 4에 도시되는 제1 외플랜지 흡착부의 모식적인 단면도.
도 6은, 도 2에 도시되는 내플랜지 교환부의 모식적인 단면도.
도 7은, 실시 형태의 플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 8은, 실시 형태의 플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 9는, 실시 형태의 플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 10은, 실시 형태의 플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 11은, 실시 형태의 플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 12는, 흡착 유닛이 제1 동작 위치에 위치하고 있는 상태의 한 예의 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 사시도.
도 13은, 도 12에 도시되는 절단 장치를 다른 각도에서 본 때의 모식적인 사시도.
도 14는, 흡착 유닛이 제2 동작 위치에 위치하고 있는 상태의 한 예의 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 사시도.
도 15는, 흡착 유닛이 제1 동작 위치에 위치하고 있는 상태의 다른 한 예의 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 사시도.
도 16은, 도 15에 도시되는 절단 장치를 다른 각도에서 본 때의 모식적인 사시도.
도 17은, 실시 형태에서의 제1 슬라이드 기구에 의한 흡착 유닛의 Y방향으로의 이동의 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 18은, 실시 형태에서의 제1 슬라이드 기구에 의한 흡착 유닛의 Y방향으로의 이동의 다른 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 19는, 실시 형태에서의 제2 슬라이드 기구에 의한 흡착 유닛의 Z방향으로의 이동의 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 20은, 실시 형태에서의 제2 슬라이드 기구에 의한 흡착 유닛의 Z방향으로의 이동의 다른 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 21은, 실시 형태에서의 제1 회전기구에 의한 흡착 유닛의 X-θ방향으로의 회전의 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 22는, 실시 형태에서의 제1 회전기구에 의한 흡착 유닛의 X-θ방향으로의 회전의 다른 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 23은, 실시 형태에서의 제2 회전기구에 의한 흡착 유닛의 Y-θ방향으로의 회전의 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 24는, 실시 형태에서의 제2 회전기구에 의한 흡착 유닛의 Y-θ방향으로의 회전의 다른 한 예를 도해하는 모식적인 사시도.
도 25는, 실시 형태에서의 수납부의 모식적인 정면도.
도 26은, 실시 형태에서의 수납부의 절단 장치 내에서의 위치를 도시하는 모식적인 사시도.
도 27은, 실시 형태에서의 블레이드 누름부재가 내려가 있을 때의 도 25에 도시되는 블레이드용의 매거진의 모식적인 사시도.
도 28은, 실시 형태에서의 블레이드 누름부재가 올라가 있음 때의 도 25에 도시되는 블레이드 매거진의 모식적인 사시도.
도 29는, 도 25의 수납부에서의 부품의 수납의 양태를 도시하는 부분 단면도.
도 30은, 실시 형태의 제1 내플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 31은, 실시 형태의 제1 내플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 32는, 실시 형태의 제1 내플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 33은, 실시 형태의 제1 내플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 34는, 실시 형태의 제1 내플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 35는, 실시 형태의 제1 내플랜지 교환 방법의 공정의 일부를 도해하는 모식적인 단면도.
도 36은, 실시 형태에서의 검출부의 모식적인 평면도.
도 37은, 실시 형태에서의 검출부에 의한 블레이드의 마모 및 파손의 적어도 일방의 검출 방법의 한 예의 플로우 차트.

이하, 실시 형태에 관해 설명한다. 또한, 실시 형태의 설명에 사용되는 도면에서, 동일한 참조 부호는, 동일 부분 또는 상당 부분을 나타내는 것으로 한다.

도 1에, 본 발명의 절단 장치의 한 예인 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 평면도를 도시한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 실시 형태의 절단 장치는, 절단 대상물을 절단함에 의해 복수의 제품으로 개편화하는 장치이다. 실시 형태의 절단 장치(111)는, 기판 공급 모듈(A)과 기판 절단 모듈(B)과 검사 모듈(C)을, 각각 구성 요소로서 구비하고 있다. 각 구성 요소(각 모듈(A∼C))는, 각각 다른 구성 요소에 대해 착탈 가능하면서 교환 가능하다.

기판 공급 모듈(A)은, 예를 들면, 절단 대상물의 한 예에 상당하는 밀봉완료 기판(112)을 공급하도록 구성되어 있는 기판 공급기구(113)와, 절단 장치(111)의 동작이나 제어 등을 행하도록 구성되어 있는 제어부(CTL)를 구비하고 있다. 밀봉완료 기판(112)은, 예를 들면, 프린트 기판이나 리드 프레임 등으로 이루어지는 기판(도시 생략)과, 기판이 갖는 복수의 영역에 장착된 복수의 기능 소자(반도체 소자 등의 칩)(도시 생략)와, 복수의 영역이 일괄하여 덮이도록 하여 형성된 밀봉 수지(도시 생략)를 구비하고 있다. 밀봉완료 기판(112)은, 최종적으로 절단되어 개편화되는 절단 대상물이다. 밀봉완료 기판(112)은, 예를 들면 반송 기구(도시 생략) 등에 의해 기판 절단 모듈(B)에 반송될 수 있다.

기판 절단 모듈(B)은, 예를 들면, 밀봉완료 기판(112)을 설치하도록 구성되어 있는 절단용 테이블(114)과, 절단용 테이블(114)을 Y방향으로 이동시키도록 구성되어 있는 이동기구(115)와, 절단용 테이블(114)을 θ방향으로 회전시키도록 구성되어 있는 회전기구(116)와, 후술하는 스핀들부(21)와, 후술하는 실시 형태의 플랜지 교환기구(120)를 구비할 수 있다. 절단용 테이블(114)은 예를 들면 절단용 치구(도시 생략)를 구비하고 있어도 좋고, 절단용 테이블(114)이 절단용 치구를 구비하는 경우에는 절단용 치구의 위에 밀봉완료 기판(112)이 설치될 수 있다.

도 1에서, 실시 형태의 절단 장치(111)는, 설명의 편리의 관점에서, 1개의 스핀들부(21)를 갖는 싱글 스핀들 구성의 절단 장치로서 도시되어 있다. 그렇지만, 실시 형태의 절단 장치(111)는 싱글 스핀들 구성의 절단 장치로는 한정되지 않고, 예를 들면 후술하는 바와 같이 스핀들부를 2개 갖는 트윈 스핀들 구성의 절단 장치로 하여도 좋음은 말할 필요도 없다.

스핀들부(21)는, 예를 들면, 독립하여 X방향과 Z방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 스핀들부(21)의 회전축의 선단부에는, 예를 들면 원판형상의 블레이드(22)가 부착될 수 있다. 블레이드(22)는, 예를 들면, 회전축의 축방향(X방향)에 대해 직교하는 면(Y축과 Z축을 포함하는 면)에 평행하게 고정될 수 있다. 또한, 스핀들부(21)는, 예를 들면, 고속으로 회전하는 블레이드(22)에 의해 발생하는 마찰열을 억제하기 위해, 절삭수를 분사하는 절삭수용 노즐(도시 생략)을 구비하고 있어도 좋다. 또한, 스핀들부(21)에 대해 절단용 테이블(114)을 상대적으로 이동시키면서 밀봉완료 기판(112)을 절단할 수 있다. 블레이드(22)는, 예를 들면, Y축과 Z축을 포함하는 면 내에서 회전함에 의해 밀봉완료 기판(112)을 절단하도록 구성할 수 있다.

검사 모듈(C)은, 예를 들면, 검사용 테이블(110)과, 트레이(122)를 구비할 수 있다. 검사용 테이블(110)은, 예를 들면, 밀봉완료 기판(112)을 절단하여 개편화된 복수의 제품(P)으로 이루어지는 집합체인 절단완료 기판(121)을 설치 가능하게 구성할 수 있다. 복수의 제품(P)은, 예를 들면, 검사용의 카메라(도시 생략)에 의해 검사되어, 양품과 불량품으로 선별될 수 있다. 트레이(122)는, 예를 들면, 양품으로 선별된 제품(P)을 수용 가능하게 구성할 수 있다.

도 2에, 실시 형태의 플랜지 교환기구에 사용되는 흡착 암의 예의 모식적인 측면도를 도시한다. 플랜지는 절단 장치의 블레이드를 유지하는 것으로, 후술하는 바와 같이, 외플랜지와 내플랜지를 갖는다. 도 2(a), 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 흡착 암(1)은, 제1 외플랜지 흡착부(131)와 제2 외플랜지 흡착부(132)로 구성된 외플랜지 교환부(130)와, 내플랜지 교환부(140)를 구비한다. 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 흡착 암(1)은, 외플랜지 교환부(130) 및 내플랜지 교환부(140)에 접속된 암부(3)를 구비하고, 외플랜지 교환부(130) 및 내플랜지 교환부(140)는, 암부(3)의 단(端)에 부착되어 있다. 도 2(a), 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 흡착 암(1)은, 제1 외플랜지 흡착부(131)와 제2 외플랜지 흡착부(132)와 내플랜지 교환부(140)로 이루어지는 3갈래(股) 구조를 갖는다. 3갈래 구조는, 도 2(a)에 도시하는 것이라도 좋고, 도 2(b)에 도시하는 것이라도 좋다. 또한, 다른 암부에 제1 외플랜지 흡착부(131), 제2 외플랜지 흡착부(132), 및 내플랜지 교환부(140)가 각각 단체(單體)로 접속된 구조라도 좋다. 이하, 도시 및 설명의 편의상, 하나의 흡착 암에 하나의 플랜지 흡착부 내지 플랜지 교환부가 접속된 플랜지 교환기구를 나타내어 설명한다.

도 3에, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 모식적인 사시도를 도시한다. 제1 외플랜지 흡착부(131)는, 원통형상의 제1 흡착부(4)와, 원통형상의 제2 흡착부(5)와, 환형상의 탈착부재 회전부(6)로 구성된 흡착 유닛(2)을 구비하고 있다. 도 3에서, 탈착부재 회전부(6), 제2 흡착부(5) 및 제1 흡착부(4)는, 흡착 유닛(2)의 흡착측(원위측(遠位側))부터 흡착 유닛(2)의 암부(3)측(근위측(近位側))에 걸쳐서, 제1 흡착부(4), 제2 흡착부(5) 및 탈착부재 회전부(6)의 순서로 각각의 원위측의 표면이 보이도록 도시되어 있다. 또한, 흡착 유닛(2)의 설명에서, 근위측은 암부(3)측을 의미하고, 원위측은 흡착 유닛(2)의 흡착측을 의미한다.

도 4에, 도 2 및 도 3에 도시되는 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)의 모식적인 평면도를 도시한다. 제1 흡착부(4)의 내측에 제2 흡착부(5)가 위치하고 있고, 제2 흡착부(5)의 내측에 탈착부재 회전부(6)가 위치하고 있다. 제1 흡착부(4)는, 후술하는 블레이드를 흡착하도록 구성되어 있는 복수의 제1 흡착구(吸着口)(4x)와, 복수의 제1 흡착구(4x)에 통(通)하는 환형상의 제1 흡착홈(4y)을 구비하고 있다. 제2 흡착부(5)는, 후술하는 플랜지 또는 허브를 흡착하도록 구성되어 있는 복수의 제2 흡착구(5x)와, 복수의 제2 흡착구(5x)에 통하는 환형상의 제2 흡착홈(5y)을 구비하고 있다. 탈착부재 회전부(6)는, 서로 간격을 띄우고 환형상으로 배치된 복수의 돌출부(6a)를 구비하고 있다. 탈착부재 회전부(6)는 회전 가능하게 구성되어 있고, 예를 들면 도 4의 화살표의 방향으로 회전 가능하지만, 탈착부재 회전부(6)의 회전 방향은 특히 한정되지 않음은 말할 필요도 없다. 탈착부재 회전부(6)는, 후술하는 제1의 탈착부재(24)를 회전시키는데도 사용된다.

도 5에, 도 2∼도 4에 도시되는 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)의 모식적인 단면도를 도시한다. 제1 흡착부(4)는 중공이고, 제1 흡착부(4)의 중공의 내측에 중공의 제2 흡착부(5)가 위치하고 있다. 제1 흡착부(4)의 중공을 둘러싸는 외벽에는, 제1 흡착구(4x)를 통하고 제1 흡착홈(4y)에 통하여, 후술하는 블레이드를 흡인하도록 구성되어 있는 가스 유로(14)가 마련되어 있다. 가스 유로(14)는, 제1 흡착구(4x)에 통하는 가스 유로(4z)에 접속되어 있다. 제1 흡착부(4)는, 제1 흡착부(4)의 근위측의 외벽의 일부로부터 내측으로 돌출하는 돌출부(4a)를 구비하고 있다. 돌출부(4a)는, 돌출부(4a)의 근위측에, 돌출부 근위면(4b)을 구비하고 있다. 제1 흡착부(4)는, 제1 흡착부(4)의 원위측의 표면으로서, 제1 흡착부 원위면(4c)을 구비하고 있다.

제2 흡착부(5)의 중공을 둘러싸는 외벽에는, 제2 흡착구(5x)를 통하고 제2 흡착홈(5y)에 통하여, 플랜지 또는 허브를 흡착하도록 구성되어 있는 가스 유로(13)가 마련되어 있다. 가스 유로(13)의 일단에는, 가스 유로(13) 중의 가스를 흡인하도록 구성되어 있는 가스 흡인구(12)가 부착되어 있다. 가스 유로(13)의 타단에는, 제2 흡착구(5x)에 통하는 가스 유로(5z)가 접속되어 있다. 제2 흡착부(5)는, 제2 흡착부(5)의 근위측의 단부에, 내측으로 비어져 나온 갈고리형상부(5a)를 구비하고 있다. 갈고리형상부(5a)는, 원위측의 표면으로서 갈고리형상부 원위면(5b)을 구비함과 함께, 근위측의 표면으로서 갈고리형상부 근위면(5c)을 구비하고 있다. 제2 흡착부(5)는, 제2 흡착부(5)의 원위측의 표면으로서, 제2 흡착부 원위면(5d)을 구비하고 있다.

제2 흡착부(5)도 중공이고, 제2 흡착부(5)의 중공의 내측에 탈착부재 회전부(6)가 위치하고 있다. 탈착부재 회전부(6)의 돌출부(6a)는, 탈착부재 회전부(6)가 원위측을 향하여 부분적으로 돌출한 부재로 되어 있다. 탈착부재 회전부(6)의 근위측에는, 회전 가능한 회전 구동부재(9)가 부착되어 있다. 회전 구동부재(9)가 축(10)을 중심으로 하여 회전함에 의해, 탈착부재 회전부(6)도 회전하는 것이 가능해진다. 탈착부재 회전부(6)의 원위측의 일부는 회전 구동부재(9)보다도 외측으로 비어져나와 있다. 탈착부재 회전부(6)의 외측으로 비어져나온 부분은, 근위측의 표면으로서 회전부 근위면(6b)을 구비하고 있다. 회전 구동부재(9)의 근위측도 부분적으로 외측으로 비어져나와 있다. 회전 구동부재(9)의 외측으로 비어져나온 부분은, 원위측의 표면으로서 근위측 장출부 원위면(9a)을 구비하고 있다.

탈착부재 회전부(6), 회전 구동부재(9) 및 축(10)의 주위를 둘러싸도록 통형상의 슬리브(15)가 위치하고 있다. 슬리브(15)는, 탈착부재 회전부(6)를 수용할 수 있도록 구성되어 있는 수용부(15a)와, 수용부(15a)를 지지하도록 구성되어 있는 지지부(15b)를 구비하고 있다. 수용부(15a)는 지지부(15b)보다도 외측에 비어져나와 있다. 수용부(15a)는, 근위측의 표면으로서, 수용부 근위면(15c)을 구비하고 있다. 수용부 근위면(15c)은, 갈고리형상부 원위면(5b)라고 마주 대하여 있다. 지지부(15b)는, 원위측의 표면으로서, 지지부 원위면(15d)을 구비하고 있다.

슬리브(15)의 근위측에는, 흡착 유닛(2)과 암부(3)를 연결 가능하게 구성되어 있는 연결부(11)가 부착되어 있다. 연결부(11)는, 연결부(11)의 원위측의 돌출부(11a)가 슬리브(15)의 근위측의 중공에 감입(嵌入)됨에 의해, 슬리브(15)에 부착되어 있다. 연결부(11)는, 갈고리형상부 근위면(5c)과 마주 대하는 연결부 내측 근위면(11b)과, 돌출부 근위면(4b)을 마주 보는 연결부 외측 근위면(11c)을 구비하고 있다. 연결부 외측 근위면(11c)은, 연결부 내측 근위면(11b)보다도 원위이면서 외측에 위치하고 있다.

회전부 근위면(6b)과 근위측 장출부 원위면(9a)과의 사이에서 회전 구동부재(9)의 주위를 둘러싸도록 제1 스프링(16)이 위치하고 있다. 제1 스프링(16)은, 회전부 근위면(6b)과 근위측 장출부 원위면(9a) 사이의 거리가 변화함에 의해 신축 가능하다.

갈고리형상부 근위면(5c)과 연결부 내측 근위면(11b)의 사이에서 지지부(15b)의 주위를 둘러싸도록 제2 스프링(8)이 위치하고 있다. 제2 스프링(8)은, 갈고리형상부 근위면(5c)과 연결부 내측 근위면(11b) 사이의 거리가 변화함에 의해 신축 가능하다.

돌출부 근위면(4b)과 연결부 외측 근위면(11c)의 사이에서 제2 스프링(8)의 주위를 둘러싸도록 제3 스프링(7)이 위치하고 있다. 제3 스프링(7)은, 돌출부 근위면(4b)과 연결부 외측 근위면(11c) 사이의 거리가 변화함에 의해 신축 가능하다.

제2 외플랜지 흡착부(132)는, 도 3∼도 5에 도시되는 제1 외플랜지 흡착부(131)와 마찬가지로, 원통형상의 제1 흡착부와, 원통형상의 제2 흡착부와, 환형상의 탈착부재 회전부로 구성된 흡착 유닛을 구비하기 때문에, 구조의 상세한 설명에 관해서는 반복하지 않는다. 제2 외플랜지 흡착부(132)의 흡착 유닛은, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)과는 다른 지름을 갖는다.

도 6에, 도 2에 도시하는 내플랜지 교환부(140)의 모식적인 단면도를 도시한다. 내플랜지 교환부(140)는, 내플랜지를 탈착하기 위한 제1 폴부(141)와, 제2 폴부(142)와, 제1 폴부(141)를 회전 가능하게 지지하는 지점(143)과, 비틀림 스프링(144)과, 여자 코일(145)과, 쐐기형상 부재(146)를 갖는다. 제2 폴부(142)는, 내플랜지를 고정하는 제2의 탈착부재(볼트)를 탈착함과 함께, 내플랜지를 스핀들부로부터 분리하기 위한 치구를 고정하기 위해 사용된다. 비틀림 스프링(144)은, 제1 폴부(141)를 쐐기형상 부재(146)를 향하여 누르는 탄성력을 준다. 쐐기형상 부재(146)가 화살표(A)의 방향으로 움직이면, 제1 폴부(141)는 비틀림 스프링(144)의 탄성력에 거스르도록, 지점(143)을 중심으로 화살표(B)의 방향으로 회전한다. 도 6에서, 상측과 같은 제1 폴부가 하측에도 마련되어 있고, 도시하지 않은 지점(143)과, 비틀림 스프링(144)과, 쐐기형상 부재(146)를 마찬가지로 구비하고 있다. 하측의 제1 폴부(141)도 상술한 상측의 제1 폴부(141)와 마찬가지로 동작한다. 이와 같이 하여 복수의 제1 폴부(141)는, 내플랜지를 끼우도록 유지하다. 또한, 폴부는 상측 하측 이외에 마련하여도 좋다. 여자(勵磁) 코일(145)에 의해 발생시킨 자계에 의해 제2 폴부(142)에 자력을 발생시키고, 이 자력에 의해 상기 치구가 지지 가능해진다.

상세는 후술하지만, 제1의 탈착부재(24) 및 제2의 탈착부재(150)는, 모두 스핀들부(21)에 대해 직접적 또는 간접적으로 탈착 가능한 것이다. 제1의 탈착부재(24)는 제1 외플랜지(23a)를 제1 내플랜지(20a)에 고정하는데 사용되고, 제2의 탈착부재(150)는 제1 내플랜지(20a)를 스핀들부(21)의 회전축에 고정하는데 사용된다.

이하, 상술한 흡착 암을 구비한 실시 형태의 플랜지 교환기구를 이용한 실시 형태의 플랜지 교환 방법에 관해 설명한다. 본 실시 형태에서는, 블레이드(22)가 허브를 갖지 않는 허브레스 블레이드인 경우에 관해 설명하지만, 본 실시 형태는 허브레스 블레이드로 한정되는 것이 아니고, 블레이드(22)가 허브를 갖는 허브 부착 블레이드에도 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.

우선, 도 7의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)을 제1 외플랜지(23a) 및 블레이드(22)에 가까이 한다. 여기서, 블레이드(22)는, 스핀들부(21)의 제1 내플랜지(20a)(근위측 플랜지)와 제1 외플랜지(23a)와의 사이(원위측 플랜지)에 감입되어 있다. 그리고, 예를 들면 너트 등의 제1의 탈착부재(24)에 의해 제1 외플랜지(23a)가 제1 내플랜지(20a)에 체결되고, 이에 의해 블레이드(22)는, 스핀들부(21)의 제1 내플랜지(20a)와 제1 외플랜지(23a)와의 사이에서 고정되어 있다. 또한, 제1 내플랜지(20a)의 근위측이란 스핀들부(21)에 대한 근위측을 의미하고, 제1 외플랜지(23a)의 원위측이란 스핀들부(21)에 대한 원위측을 의미한다. 탈착부재는, 제1 외플랜지(23a)를 제1 내플랜지(20a)에 고정하는 것이면 특히 한정되지 않는다.

다음에, 도 8의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 제1 흡착부(4)의 제1 흡착부 원위면(4c)이 블레이드(22)의 근위측(암부(3)측)의 표면에 접촉할 때까지, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)을 더욱 원위측(스핀들부(21)측)으로 이동시킨다.

다음에, 도 9의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)을 더욱 원위측(스핀들부(21)측)으로 이동시키도록, 암부(3)를 원위측(스핀들부(21)측)으로 이동시킨다. 이때, 블레이드(22)에 의해 제1 흡착부(4)는 원위측(스핀들부(21)측)부터 근위측(암부(3)측)으로 힘을 받지만, 제3 스프링(7)이 돌출부 근위면(4b)에 접촉하여 수축하기 때문에, 제1 흡착부(4)의 이동은 억제되고, 블레이드(22)에 대한 과도한 하중이 억제된다. 그리고, 제1 흡착부(4)의 이동이 억제된 상태에서 제2 흡착부(5)가 원위측(암부(3)측)으로 이동하고, 제2 흡착부(5)의 원위측의 제2 흡착부 원위면(5d)이 제1 외플랜지(23a)와 접촉한다.

제2 흡착부(5)의 제2 흡착부 원위면(5d)이 제1 외플랜지(23a)와 접촉한 후에, 탈착부재 회전부(6)의 돌출부(6a)가 탈착부재(24)의 관통구멍(24a)에 꼭들어가지 않는 경우에는, 제1 스프링(16)이 수축하여, 화살표(31)의 방향으로 탈착부재 회전부(6)가 근위측(암부(3)측)으로 이동한다. 이때, 제1 외플랜지(23a)에 의해 제2 흡착부(5)는 원위측(스핀들부(21)측)부터 근위측(암부(3)측)으로 힘을 받지만, 제2 스프링(8)이 갈고리형상부 근위면(5c)에 접촉하여 수축하기 때문에, 제2 흡착부(5)의 이동은 억제된다.

다음에, 도 10의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 탈착부재 회전부(6)의 돌출부(6a)가 탈착부재(24)의 관통구멍(24a)에 꼭들어가지 않는 경우에는, 탈착부재 회전부(6)를 예를 들면 화살표(32)의 방향으로 회전시킨다. 탈착부재 회전부(6)의 회전에 의해, 탈착부재 회전부(6)의 돌출부(6a)가 탈착부재(24)의 관통구멍(24a)의 위치에 도달한 때에 제1 스프링(16)이 신장하여, 돌출부(6a)가 관통구멍(24a)에 꼭들어간다.

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다음에, 탈착부재 회전부(6)가 회전함에 의해 탈착부재(24)를 회전시킨다. 이에 의해, 제1 내플랜지(20a)에 대한 탈착부재(24)에 의한 외플랜지(23)의 체결이 해제된다. 그 후, 제1 흡착부(4)가 블레이드(22)를 흡착하고, 제2 흡착부(5)가 원위측 플랜지(23a)를 흡착한다. 그 후, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)을 근위측(암부(3)측)으로 이동시킴에 의해, 예를 들면 도 11의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 스핀들부(21)로부터, 탈착부재(24), 제1 외플랜지(23a), 및 블레이드(22)를 흡착 유닛(2)에 의해 지지한 상태로 떼내어진다.

그 후, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)은, 도 12 및 도 13의 모식적 사시도에 도시되는 블레이드(22)를 탈착 가능한 제1 동작 위치로부터 도 14의 모식적 사시도에 도시되는 수납부(51)로부터 탈착부재(24), 제1 외플랜지(23a), 및 블레이드(22)를 취출하고 및 수납 가능한 제2 동작 위치로 이동시켜진다. 또한, 도 12 및 도 13은, 흡착 유닛(2)이 제1 동작 위치에 위치하고 있는 상태의 한 예의 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 사시도를 도시하고 있고, 도 14는 흡착 유닛(2)이 제2 동작 위치에 위치하고 있는 상태의 한 예의 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 사시도를 도시하고 있다.

도 12∼도 14에 도시되는 실시 형태의 절단 장치는, 스핀들부(21)와 마주 대하는 위치에 제2 스핀들부(25)를 구비하고 있다. 예를 들면 도 15 및 도 16의 모식적 사시도에 도시되는 바와 같이, 실시 형태의 플랜지 교환기구는, 스핀들부(21)에서의 플랜지의 탈착을 가능하게 할 뿐만 아니라, 제2 스핀들부(25)에서의 플랜지의 탈착도 가능하게 한다. 또한, 도 15 및 도 16은, 흡착 유닛(2)이 제1 동작 위치에 위치하고 있을 때의 다른 한 예의 실시 형태의 절단 장치의 모식적인 사시도를 도시하고 있다.

도 12∼도 16의 모식적 사시도에 도시되는 바와 같이, 실시 형태의 플랜지 교환기구는, 제1 슬라이드 기구(41)와, 제2 슬라이드 기구(42)를 구비한 이동기구(40)를 구비하고 있다. 제1 슬라이드 기구(41)는, 예를 들면 도 17 및 도 18의 모식적 사시도에 도시하는 바와 같이, 흡착 유닛(2)을 화살표(61, 62)로 도시되는 Y방향으로의 슬라이드에 의한 이동을 가능하게 하고 있다. 흡착 유닛(2)의 Y방향으로의 이동은, 예를 들면, 흡착 유닛(2)의 제1 동작 위치로의 이동 및 제2 동작 위치로의 이동 등에 이용할 수 있다.

제2 슬라이드 기구(42)는, 예를 들면 도 19 및 도 20의 모식적 사시도에 도시하는 바와 같이, 흡착 유닛(2)을 화살표(71, 72)로 도시되는 Z방향으로의 슬라이드에 의한 이동을 가능하게 하고 있다. 흡착 유닛(2)의 Z방향으로의 이동은, 예를 들면, 제1 동작 위치로부터 제2 동작 위치로의 이동을 위한1개의 스텝 및 제2 동작 위치로부터 제1 동작 위치로의 이동을 위한 하나의 스텝 등에 이용할 수 있다. 또한, 도 19 및 도 20의 화살표(71, 72)로 도시되는 Z방향은 도 17 및 도 18의 화살표(61, 62)로 도시되는 Y방향과 교차하고 있다.

실시 형태의 플랜지 교환기구는, 도 21 및 도 22의 모식적 사시도에 도시되는 제1 회전기구(43)와, 도 23 및 도 24의 모식적 사시도에 도시되는 제2 회전기구(44)를 구비하고 있다.

제1 회전기구(43)는, 예를 들면 도 21 및 도 22에 도시되는 바와 같이, 흡착 유닛(2)을 제1 가상면(82) 내에서 화살표(81)로 도시되는 X-θ방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 흡착 유닛(2)의 X-θ방향에의서 회전은, 예를 들면, 제1 동작 위치로부터 제2 동작 위치로의 이동을 위한 하나의 스텝 및 제2 동작 위치로부터 제1 동작 위치로의 이동을 위한 하나의 스텝 등에 이용할 수 있다.

제2 회전기구(44)는, 예를 들면 도 23 및 도 24에 도시되는 바와 같이, 흡착 유닛(2)을 제2 가상면(93) 내에서 화살표(91, 92)로 도시되는 Y-θ방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 흡착 유닛(2)의 Y-θ방향에의서 회전은, 예를 들면, 흡착 유닛(2)의 스핀들부(21)로부터 제2 스핀들부(25)로의 이동 및 흡착 유닛(2)의 제2 스핀들부(25)로부터 스핀들부(21)로의 이동 등에 이용할 수 있다. 또한, 제2 가상면(93)은, 제1 가상면(82)과는 다른 가상면이고, 제1 가상면(82)과 제2 가상면(93)은 서로 교차한다.

도 25에, 실시 형태의 플랜지 교환기구의 수납부(51)의 모식적인 정면도를 도시한다. 수납부(51)는, 최상단부터 최하단에 걸쳐서 차례로, 각각 다른 블레이드를 수납하기 위한 매거진(53a∼53c), 제1의 탈착부재용의 매거진(53d), 제1 외플랜지용의 매거진(53e), 제2 외플랜지용의 매거진(53f), 제1 내플랜지용의 매거진(53g), 제2 내플랜지용의 매거진(53h), 제2의 탈착부재용의 매거진(53i), 치구용의 매거진(53j)을 구비하고 있다. 도 25에서는 각 매거진이 종방향 1렬로 나열하는 예를 나타내고 있지만, 수납부(51)의 각 매거진은, 예를 들면 복수열로 배치되어도 좋고, 횡방향 1렬에 배치되어도 좋다. 또한 각 매거진의 배치순은 임의로 변경 가능하다. 또한, 수납부(51)는, 예를 들면 도 26에 도시되는 바와 같이, 흡착 암(1)의 이동 범위 내에 위치에 한다. 2개의 스핀들부(21, 25)는, 화살표(C)로 도시되는 간격을 띄우고 배치되어 있다. 흡착 암(1)은, 2개의 스핀들부(21, 25)의 사이에 배치되어 있다. 예를 들면, 매거진(53a)에는 사용 전의 블레이드, 매거진(53b) 및 매거진(53c)에는 사용이 끝난 블레이드가 수납된다.

도 27의 모식적 사시도에 도시되는 바와 같이, 수납부(51)는, 또한, 제1 블레이드 누름부재(54a), 제2 블레이드 누름부재(54b), 및 제3 블레이드 누름부재(54c)를 구비하고 있다. 제1 블레이드 누름부재(54a), 제2 블레이드 누름부재(54b), 및 제3 블레이드 누름부재(54c)는, 각각, 매거진(53a), 매거진(53b), 및 매거진(53c)에 수납되는 블레이드를 각각의 블레이드용의 매거진의 주위에서 누르도록 구성되어 있다. 이에 의해, 블레이드용의 매거진으로부터의 블레이드의 낙하를 억제할 수 있다. 블레이드의 수납 및 취출을 행할 때는, 도 28의 모식적 사시도에 도시하는 바와 같이, 제1 블레이드 누름부재(54a), 제2 블레이드 누름부재(54b) 및 제3 블레이드 누름부재(54c)의 적어도 하나가 위로 세워져서 블레이드의 누름을 해제한다.

도 29에, 실시 형태의 플랜지 교환기구의 수납부(51)에서의 부품의 수납의 양태를 도시한다. 도 29(a)에 도시되는 바와 같이, 외플랜지 고정용의 탈착부재(24)는, 탭 수나사(180)에 꼭들어가도록 하여 매거진(53d)에 수납된다. 도 29(b)에 도시되는 바와 같이, 제1 외플랜지(23a)는, 보스(볼록부)(182)에 꼭들어가도록 하여 매거진(53e)에 수납된다. 이 보스(182)는, 제1 외플랜지(23a)의 개구부에 적합하도록 마련되어 있다. 이 제1 외플랜지(23a)의 개구부는 제1 내플랜지(20a)가 삽입되어 있던 개구부이다. 제2 외플랜지도, 제1 외플랜지(23a)와 마찬가지로 하여 매거진(53f)에 수납할 수 있다. 제1 외플랜지(23a) 및 제2 외플랜지의 개구부의 지름은 같게 하여도 다르게 하여도 좋다. 외플랜지의 개구부의 지름을 다르게 한 경우에는, 내플랜지의 외경을 외플랜지의 개구부의 지름에 대응시키고 꼭들어가는 지름으로 변경한다. 다른 지름으로 함에 의해, 외플랜지 및 내플랜지의 조합의 잘못을 방지할 수 있다. 도 29(c)에 도시되는 바와 같이, 제1 내플랜지(20a)는, 보스(볼록부(183))에 꼭들어가도록 매거진(53g)에 수납된다. 이 보스(183)는, 내플랜지 고정용의 제2의 탈착부재(150)가 삽입되어 있던 제1 내플랜지(20a)의 개구부에 적합하도록 마련되어 있다. 이 제1 내플랜지(20a)의 개구부는 스핀들부(21)의 회전축(170)에 삽입되어 있던 개구부이다. 제2 내플랜지(20b)도, 제1 내플랜지(20a)와 마찬가지로 하여 매거진(53h)에 수납할 수 있다. 제1 내플랜지(20a) 및 제2 내플랜지(20b)의 지름은 같게 할 수 있다. 도 29(d)에 도시되는 바와 같이, 내플랜지 고정용의 탈착부재(150)는, 탈착부재(150)의 선단의 일부를 탭 암나사(184)로 억누름에 의해 매거진(53i)에 수납된다. 도 29(e)에 도시되는 바와 같이, 내플랜지 교환 치구(160)는, 내플랜지 교환 치구(160)에 마련된 오목부에 탭 수나사(181)를 감입함으로써 매거진(53j)에 수납된다.

실시 형태의 플랜지 교환기구의 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)은, 스핀들부(21) 또는 제2 스핀들부(25)로부터 탈착부재(24), 제1 외플랜지(23a), 및 블레이드(22)를 상술한 바와 같이 하여 떼어낸 후, 흡착 유닛(2)에 흡착된 탈착부재(24), 제1 외플랜지(23a), 및 블레이드(22)와 함께 도 14에 도시되는 제2 동작 위치로 이동시킨다. 이때, 예를 들면 도 28의 모식적 사시도에 도시하는 바와 같이, 제1 블레이드 누름부재(54a), 제2 블레이드 누름부재(54b) 및 제3 블레이드 누름부재(54c)의 적어도 하나가 위로 세워져서 블레이드의 누름을 해제한다.

그리고, 블레이드(22)를 흡착한 플랜지 교환기구의 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)이, 블레이드(22)의 중앙의 개구부를 예를 들면 매거진(53b)에 감입한다. 그 후, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)은, 제1 흡착부(4)에 의한 블레이드(22)의 흡착만을 정지하고, 당해 블레이드용의 매거진으로부터 떨어진다. 이에 의해, 블레이드(22)를 매거진(53b)에 수납할 수 있다.

그 후, 제1 외플랜지 흡착부(131)의 흡착 유닛(2)은, 제1 외플랜지(23a)를 매거진(53e)에, 탈착부재(24)를 매거진(53d)에 수납한다.

다음에, 도 30에 도시되는 바와 같이, 내플랜지 교환부(140)를 제1 내플랜지(20a)에 가까이 한다. 제1 내플랜지(20a)는, 예를 들면 볼트 등의 탈착부재(150)에 의해 스핀들부(21)의 회전축(170)에 고정되어 있다. 탈착부재는, 제1 내플랜지(20a)를 스핀들부(21)의 회전축(170)에 고정하는 것이면 특히 한정되지 않는다. 탈착부재(150)에는 내플랜지 교환부(140)의 제2 폴부(142)의 형상에 대응한 오목부가 마련되어 있고, 내플랜지 교환부(140)의 제2 폴부(142)를 탈착부재(150)의 오목부에 감입한다. 제2 폴부(142)가 탈착부재(150)의 오목부에 꼭들어가지 않는 경우에는, 회전기구를 갖는 내플랜지 교환부(140)를 회전시킨다. 내플랜지 교환부(140)의 회전에 의해, 제2 폴부(142)가 탈착부재(150)의 오목부의 위치에 도달한 때에, 제2 폴부(142)가 탈착부재(150)의 오목부에 꼭들어간다.

그 후, 도 31에 도시되는 바와 같이, 내플랜지 교환부(140)를 예를 들면 화살표(152)의 방향으로 회전시켜서, 제1 내플랜지(20a)를 고정하고 있는 탈착부재(150)를 떼어낸다. 분리 탈착부재(150)는, 수납부(51)로 이동하고, 매거진(53i)에 수납된다.

또한, 도 32에 도시되는 바와 같이, 내플랜지를 고정하기 위한 탈착부재(150)에는, 오목부가 아니라 노치부(151)가 마련되어 있어도 좋다. 이 경우, 내플랜지 교환부(140)의 제2 폴부(142)를 노치부(151)와 대응하는 형상으로 함으로써, 제2 폴부(142)를 노치부(151)에 감입한 후, 내플랜지 교환부(140)를 회전시켜서 탈착부재(150)를 제1 내플랜지(20a)로부터 떼어낼 수 있다.

다음에, 내플랜지 교환부(140)는, 매거진(53j)르로부터 내플랜지 교환용의 치구(160)를 취출하고, 치구(160)를 제2 폴부(142)에 고정한 상태에서, 도 33에 도시되는 바와 같이 제1 내플랜지(20a)에 가까워진다. 여기서, 제1 내플랜지(20a)의 외면 및 치구(160)의 내면에는, 서로 대응하는 나사산(山) 및 나사홈이 형성되어 있다. 치구(160)를 제1 내플랜지(20a)에 감입하여 회전시킴에 의해, 도 34에 도시되는 바와 같이, 내플랜지 교환용 치구(160)의 중앙 돌기부(161)를, 탈착부재(150)가 떼내어진 결과 노출한 제1 내플랜지의 내부의 회전축 선단(171)과 접촉시킨다. 또한, 치구(160)를 회전시켜서, 중앙 돌기부(161)에 의해 회전축 선단(171)을 밀어내도록 하여 제1 내플랜지(20a)를 취출한다.

제2 폴부(142)를 포함하는 부분은, 탈착부재 회전부(6)와 마찬가지로 회전 가능하게 구성되어 있고, 이에 의해 치구(160)를 회전시킬 수 있다. 이 부분의 회전 방향에 대해서도, 탈착부재 회전부(6)와 마찬가지로 특히 한정되지 않는다.

그 후, 내플랜지 교환부(140)는, 수납부(51)로 이동하여, 제2 폴부(142)로부터 치구(160)를 매거진(53j)에 수납한다. 다음에, 내플랜지 교환부(140)는, 제1 폴부(141)로 매거진(53h)으로부터 제1 내플랜지(20a)와 지름이 다른 제2 내플랜지(20b)를 취출한다. 제1 폴부(141)는, 제2 내플랜지(20b)의 지름 방향으로 이동 가능하기 때문에, 제1 폴부(141)가 제2 내플랜지(20b)에 접촉하고, 제2 내플랜지(20b)를 잡는다. 그 후, 도 35에 도시되는 바와 같이, 내플랜지 교환부(140)는 스핀들부(21)로 이동하여, 제2 내플랜지(20b)를 회전축(170)에 감입한다.

다음에, 내플랜지 교환부(140)는, 수납부(51)로 이동하여, 제2 폴부(142)를 내플랜지 고정용의 탈착부재(150)의 오목부에 감입하도록 하여, 매거진(53i)으로부터 탈착부재(150)를 취출한다. 그 후, 내플랜지 교환부(140)를 화살표(152)와는 역방향으로 회전시킴에 의해, 탈착부재(150)로 제2 내플랜지(20b)를 고정한다.

그 후, 제2 외플랜지 흡착부(132)가 수납부(51)로 이동한다. 제2 외플랜지 흡착부(132)는, 매거진(53d)에 수납되어 있는 탈착부재(24)를 돌출부(6a)를 이용하여 유지하고, 매거진(53f)에 수납되어 있는 제2 외플랜지를 제2 흡착홈(5y)에 의해 흡착한다. 또한, 블레이드(22)를 누르고 있는 매거진(53b)의 블레이드 누름부재(54b)가 위로 세워져서 블레이드(22)의 누름을 해제한다. 그 후, 제2 외플랜지 흡착부(132)를 매거진(53b)에 수납된 블레이드(22)에 접근시켜서, 블레이드(22)의 표면에 제2 외플랜지 흡착부(132)의 제1 흡착부의 제1 흡착부 원위면을 접촉시킨다. 그리고, 제1 흡착부의 가스 유로를 통하여 가스 흡인구로부터 흡인함에 의해, 제1 흡착부 원위면에 블레이드(22)를 흡착시킨다.

또한, 여기서 제2 외플랜지 흡착부(132)에 흡착된 블레이드는, 제1 외플랜지 흡착부(131)로부터 떼내어진 블레이드(22)와 지름이 다른 딴 블레이드라도 좋다. 기타의 블레이드는 매거진(53a) 또는 매거진(53c)에 수납될 수 있다.

그 후, 제2 외플랜지 흡착부(132)는, 도 14에 도시되는 제2 동작 위치로부터, 도 12 및 도 13에 도시되는 제1 동작 위치로 이동시킨다. 그리고, 도 11에 도시되는 바와 같이, 제2 외플랜지 흡착부의 원위측으로의 이동에 의해, 제2 외플랜지 흡착부를 스핀들부(21)에 접근시킨다.

다음에, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제2 외플랜지 흡착부를 더욱 원위측(스핀들부(21)측)으로 이동시킨다. 이에 의해, 제2 외플랜지가 스핀들부(21)의 제2 내플랜지(20b)에 접촉하고, 제2 내플랜지(20b)와 제2 외플랜지의 사이에 블레이드(22)를 끼워 넣는다. 다음에, 탈착부재 회전부(6)를 화살표(32)의 방향과는 역방향으로 회전시킴에 의해 탈착부재(24)를 회전시켜서, 탈착부재(24)에 의해 제2 외플랜지를 제2 내플랜지(20b)에 쳬결한다. 이에 의해, 제2 내플랜지(20b)와 제2 외플랜지의 사이에 블레이드(22)를 고정할 수 있다. 그 후, 제1 흡착부(4)에 의한 블레이드(22)의 흡착을 정지함과 함께, 제2 흡착부(5)에 의한 제2 외플랜지의 흡착을 정지한다.

다음에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제2 외플랜지 흡착부(142)의 흡착 유닛을 근위측(암부(3)측)으로 이동시키고, 제2 외플랜지 흡착부(142)의 흡착 유닛을 스핀들부(21)로부터 떼어놓는다. 이에 의해, 제2 내플랜지(20b), 블레이드(22), 및 제2 외플랜지의 스핀들부(21)에의 설치가 완료된다.

이상과 같이, 실시 형태에서는, 플랜지의 자동 교환을 실현할 수 있다.

실시 형태의 플랜지 교환기구에 의해, 플랜지 교환 작업의 자동화에 의해, 절단 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 블레이드의 수명은 블레이드의 마모량에 의해 영향을 받는데, 실시 형태의 플랜지 교환기구에 의해, 플랜지를 지름보다 작은 플랜지로 교환함에 의해, 더한층의 블레이드의 마모가 허용되기 때문에, 동일한 지름의 플랜지만을 사용하는 경우에 비하여 마모한 블레이드의 수명을 길게 할 수 있다.

도 36에, 실시 형태의 플랜지 교환기구에 사용되는 검출부(100)의 모식적인 평면도를 도시한다. 실시 형태에서, 검출부(100)는, 레이저 센서(101)와, 모터를 구비하고 있다. 검출부(100)는, 모터의 구동에 의해, 레이저 센서(101)의 화살표(102) 방향으로의 이동이 가능해지도록 구성되어 있다.

도 37에, 검출부(100)에 의한 블레이드(22)의 마모 및 파손의 적어도 일방의 검출 방법의 한 예의 플로우 차트를 도시한다. 우선, 스텝 1(S1)에서, 위치 조정 레이저광 차광률(A)의 측정이 행하여진다. S1은, 예를 들면 이하와 같이 행할 수 있다.

우선, 레이저 센서(101)의 위치 조정을 행한다. 여기서, 레이저 센서(101)는, 예를 들면, 레이저광의 출사부(도시 생략)와 레이저광의 검지부(도시 생략)와의 사이에 절단 시작 전의 블레이드(22)의 칼끝(刃先)이 위치하도록 위치 조정이 행하여진다. 다음에, 레이저 센서(101)가 위치 조정된 상태에서 레이저 센서(101)의 출사부로부터 레이저광을 출사하여 검지부에서 검지한다. 그 후, 그 상태에서의 레이저광의 차광률(위치 조정 레이저광 차광률(A))을 측정한다. 위치 조정 레이저광 차광률(A)은, 상기한 레이저 센서(101)의 위치 조정 후면서 절단 시작 전의 상태에서의 레이저광의 출사량에 대한 레이저광의 검지부에서 검지되는 레이저광의 검지량의 비율이다. 절단 시작 전의 블레이드(22)의 칼끝에 의해 레이저광의 검지부에의 입사가 차단되는 경향에 있기 때문에, 위치 조정 레이저광 차광률(A)은 높아질 수 있다.

다음에, 스텝 2(S2)에서, 마모 또는 파손 검출 레이저광 차광률(A')의 측정이 행하여진다. S2는, 예를 들면 이하와 같이 행할 수 있다.

우선, 스핀들부(21)를 회전시킴에 의해 블레이드(22)를 회전시킨다. 다음에, 회전한 블레이드(22)에 의해 절단 대상물이 절단된다. 다음에, 회전한 블레이드(22)에 의해 절단 대상물을 절단하고 있는 상태에서 레이저 센서(101)의 출사부로부터 레이저광을 출사하여 검지부에서 검지한다. 그 후, 그 상태에서의 레이저광의 차광률(마모 또는 파손 검출 레이저광 차광률(A'))을 측정한다. 절단에 의해 블레이드(22)가 마모 또는 파손된 경우에는 절단 시작 전에 비하여 블레이드(22)의 칼끝에 의해 레이저광의 검지부에의 입사가 차단되기 어려워지기 때문에, 마모 또는 파손 검출 레이저광 차광률(A')은 위치 조정 레이저광 차광률(A)보다도 낮아질 수 있다.

다음에, 스텝 3(S3)에서, S1에서 측정된 레이저광의 차광률(A)과, S2에서 측정된 레이저광의 차광률(A')과의 대비가 행하여진다. 이때, 레이저광의 차광률(A)과 레이저광의 차광률(A')이 동등한 경우에는, 블레이드(22)의 회전에 의한 절단 대상물의 절단은 정지하지 않고, 재차 S2로 되돌아와 마모 또는 파손 검출 레이저광 차광률(A')의 측정이 행하여진다.

한편, S3에서 레이저광의 차광률(A)과 레이저광의 차광률(A')이 동등하지 않다고 판단되면, 스텝 4(S4)에서, 블레이드(22)의 회전이 정지되어 상술한 블레이드(22)의 자동 교환이 실시된다.

상술한 바와 같이, 실시 형태의 플랜지 교환기구가 블레이드(22)의 마모 및 파손의 적어도 일방이 검출 가능하게 구성된 검출부(100)를 구비하고 있는 경우에는, 블레이드(22)의 마모 및 파손의 적어도 일방을 검출한 후에 블레이드(22)의 회전에 의한 절단이 자동 정지하여, 실시 형태에서의 블레이드(22)의 자동 교환을 행할 수 있다. 이에 의해 블레이드(22)의 교환의 더한층의 자동화의 실현이 가능해진다.

여기서, 제1 외플랜지(23a) 및 제1 내플랜지(20a)와 제2 외플랜지 및 제2 내플랜지(20b)의 지름의 대소 관계와, 그에 관한 플랜지 교환 및 블레이드 교환의 한 예에 관해 설명한다. 상술한 설명에서, 제1 내플랜지(20a) 및 제1 외플랜지(23a)의 지름이 제2 외플랜지 및 제2 내플랜지(20b)의 지름보다도 큰 경우에는, 상술한 검출부(100)에 의해 블레이드의 마모량이 미리 정한 값이 되면, 마모한 블레이드를 교환하는 일 없이 플랜지를 교환함에 의해, 종래 폐기하고 있던 블레이드를 사용 가능하게 한다. 상술한 설명에서, 제1 외플랜지(23a) 및 제1 내플랜지(20a)의 지름이 제2 외플랜지 및 제2 내플랜지(20b)의 지름보다도 작은 경우에는, 상술한 검출부(100)에 의해 블레이드의 마모량이 미리 정한 값이 되면, 사용이 끝난 마모한 블레이드를 사용 전의 블레이드로 교환함과 함께 플랜지를 교환한다. 이 일련의 동작을 반복함에 의해, 자동적으로 플랜지 교환 및 블레이드 교환을 반복해서 행할 수 있다.

이상과 같이 실시 형태에 관해 설명을 행하였지만, 상술한 각 실시 형태의 구성을 적절히 조합시키는 것도 당초부터 예정하고 있다.

본 발명의 실시의 형태에 관해 설명하였지만, 금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

여기서 개시된 실시 형태는, 플랜지 교환기구, 절단 장치 및 플랜지 교환 방법에 이용할 수 있는 가능성이 있다.

1 : 흡착 암
2 : 흡착 유닛
3 : 암부
4 : 제1 흡착부
4a : 돌출부
4b : 돌출부 근위면
4c : 제1 흡착부 원위면
4x : 제1 흡착구
4y : 제1 흡착홈
4 : 가스 유로
5 : 제2 흡착부
5a : 갈고리형상부
5b : 갈고리형상부 원위면
5c : 갈고리형상부 근위면
5d : 제2 흡착부 원위면
5x : 제2 흡착구
5y : 제2 흡착홈
5 : 가스 유로
6 : 탈착부재 회전부
6a : 돌출부
6b : 회전부 근위면,
7 : 제3 스프링
8 : 제2 스프링
9 : 회전 구동부재
9a : 근위측 장출부 원위면
10 : 축
11 ; 연결부
11a : 돌출부
11b : 연결부 내측 근위면
11c : 연결부 외측 근위면
12 : 가스 흡인구
13 : 가스 유로
15 : 슬리브
15a : 수용부
15b : 지지부
15c : 수용부 근위면
15d : 지지부 원위면
16 : 제1 스프링
20a : 제1 내플랜지
20b : 제2 내플랜지
21 : 스핀들부
22 : 블레이드
23a : 제1 외플랜지
24 : 제1의 탈착부재
24a : 관통구멍
25 : 제2 스핀들부
31, 32 : 화살표
40 : 이동기구
41 : 제1 슬라이드 기구
42 : 제2 슬라이드 기구
43 : 제1 회전기구
44 : 제2 회전기구
51 : 수납부
53a : 매거진
53b : 매거진
53c : 매거진
53d : 매거진
53e : 매거진
53f : 매거진
53g : 매거진
53h : 매거진
53i : 매거진
53j : 매거진
54a : 제1 블레이드 누름부재
54b : 제2 블레이드 누름부재
54c : 제3 블레이드 누름부재
61, 62, 71, 72 : 화살표
81 : 화살표
82 : 제1 가상면
91, 92 : 화살표
93 : 제2 가상면
100 : 검출부
101 : 레이저 센서
102 : 화살표
110 : 검사용 테이블
111 : 절단 장치
112 : 밀봉완료 기판
113 : 기판 공급기구
114 : 절단용 테이블
115 : 이동기구
116 : 회전기구
120 : 플랜지 교환기구
121 : 절단완료 기판
122 : 트레이
130 : 외플랜지 교환부
131 : 제1 외플랜지 흡착부
132 : 제2 외플랜지 흡착부
140 : 내플랜지 교환부
141 : 제1 폴부
142 : 제2 폴부
143 : 지점
144 : 비틀림 스프링
145 : 여자 코일
146 : 쐐기형상 부재
150 : 제2의 탈착부재
151 : 노치부
152 : 화살표
160 : 치구
161 : 중앙 돌기부
170 : 회전축
171 : 회전축 선단부
180, 181 : 탭 수나사
182, 183 : 보스(볼록부)
184 : 탭 암나사

Claims

블레이드를 유지하는 플랜지를 교환 가능한 플랜지 교환기구로서,
제1 외플랜지를 상기 제1 외플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 외플랜지로 교환 가능한 외플랜지 교환부와,
제1 내플랜지를 상기 제1 내플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 내플랜지로 교환 가능한 내플랜지 교환부를 구비하고,
상기 외플랜지 교환부는, 상기 제1 외플랜지를 흡착 가능한 제1 외플랜지 흡착부와, 상기 제2 외플랜지를 흡착 가능한 제2 외플랜지 흡착부를 포함하고,
상기 제1 외플랜지 흡착부 및 상기 제2 외플랜지 흡착부는, 각각,
상기 블레이드를 흡착하도록 구성되는 제1 흡착부와,
상기 제1 흡착부의 내측에 위치하고, 상기 제1 흡착부에 의한 흡착과는 독립하여 상기 외플랜지를 흡착하도록 구성되는 제2 흡착부와,
상기 제2 흡착부의 내측에 위치하고, 상기 블레이드를 스핀들부에 탈착 가능하게 하는 탈착부재를 회전 가능하게 구성되는 탈착부재 회전부를 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제1항에 있어서,
적어도 상기 제1 내플랜지 및 상기 제2 내플랜지를 수납 가능한 수납부와,
상기 내플랜지 교환부를 이동시키는 것이 가능한 내플랜지 이동기구를 또한 구비하고,
상기 내플랜지 이동기구는, 상기 제1 내플랜지 및 상기 제2 내플랜지를 스핀들부에 대해 탈착 가능한 제1 동작 위치와, 상기 제1 내플랜지 및 상기 제2 내플랜지를 상기 수납부에 대해 수납 내지 취출 가능한 제2 동작 위치와의 사이에서 상기 내플랜지 교환부를 이동 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제2항에 있어서,
상기 이동기구는, 상기 내플랜지 교환부를 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 슬라이드 기구와, 상기 내플랜지 교환부를 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 슬라이드 기구와, 상기 내플랜지 교환부를 회전 가능하게 구성된 회전기구를 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제1항에 있어서,
적어도 상기 제1 외플랜지 및 상기 제2 외플랜지를 수납 가능한 수납부와,
상기 외플랜지 교환부를 이동시키는 것이 가능한 외플랜지 이동기구를 또한 구비하고,
상기 외플랜지 이동기구는, 상기 제1 외플랜지 및 상기 제2 외플랜지를 상기 제1 내플랜지에 대해 탈착 가능한 제1 동작 위치와, 상기 제1 외플랜지 및 상기 제2 외플랜지를 상기 수납부에 대해 수납 내지 취출 가능한 제2 동작 위치의 사이에서 상기 외플랜지 교환부를 이동 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제4항에 있어서,
상기 이동기구는, 상기 외플랜지 교환부를 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 슬라이드 기구와, 상기 외플랜지 교환부를 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 슬라이드 기구와, 상기 외플랜지 교환부를 회전 가능하게 구성되는 회전기구를 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 회전기구는, 상기 내플랜지 교환부 및 상기 외플랜지 교환부를 제1 가상면에서 회전 가능하게 구성되는 제1 회전기구와, 상기 내플랜지 교환부 및 상기 외플랜지 교환부를 상기 제1 가상면과는 다른 제2 가상면에서 회전 가능하게 구성되는 제2 회전기구를 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
암부를 또한 구비하고,
상기 암부는, 상기 외플랜지 교환부와 상기 내플랜지 교환부에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블레이드의 마모 및 파손의 적어도 일방을 검출 가능한 검출부를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환기구.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 플랜지 교환기구와, 상기 블레이드와, 스핀들부를 구비한 것을 특징으로 하는 절단 장치.
블레이드를 유지하는 플랜지를 교환하는 플랜지 교환 방법으로서,
제1 외플랜지 및 상기 블레이드를 스핀들부로부터 떼어내는 공정과,
상기 제1 외플랜지, 및 상기 블레이드를 흡착 유닛에 의해 유지하여 상기 스핀들부로부터 수납부로 이동시키는 공정과,
제1 내플랜지를 상기 스핀들부로부터 떼어내는 공정과,
상기 제1 내플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 내플랜지를 상기 스핀들부에 부착하는 공정과,
상기 제1 외플랜지와는 다른 지름을 갖는 제2 외플랜지를 상기 스핀들부에 부착하는 공정을 구비하고,
상기 제1 외플랜지를 떼어내는 공정 및 상기 제2 외플랜지를 부착하는 공정은, 외플랜지 교환부에 의해 행하여지고,
상기 외플랜지 교환부는, 상기 제1 외플랜지를 흡착 가능한 제1 외플랜지 흡착부와, 상기 제2 외플랜지를 흡착 가능한 제2 외플랜지 흡착부를 포함하고,
상기 제1 외플랜지 흡착부 및 상기 제2 외플랜지 흡착부는, 각각,
상기 블레이드를 흡착하도록 구성되는 제1 흡착부와,
상기 제1 흡착부의 내측에 위치하고, 상기 제1 흡착부에 의한 흡착과는 독립하여 상기 외플랜지를 흡착하도록 구성되는 제2 흡착부와,
상기 제2 흡착부의 내측에 위치하고, 상기 블레이드를 스핀들부에 탈착 가능하게 하는 탈착부재를 회전 가능하게 구성되는 탈착부재 회전부를 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환 방법.
제10항에 있어서,
상기 블레이드를 지름이 다른 다른 블레이드로 교환하는 공정을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 블레이드의 마모 및 파손의 적어도 일방을 검출하는 공정을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 플랜지 교환 방법.
제10항 또는 제11항에 기재된 플랜지 교환 방법을 이용한 절단품의 제조 방법으로서,
적어도 상기 제2 외플랜지를 상기 스핀들부에 부착하는 공정의 후에, 절단 대상물을 블레이드에 의해 절단하는 공정을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 절단품의 제조 방법.
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