KR102407413B1 - Cutting apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절삭 블레이드의 교환 작업을 임의의 공정으로부터 개시해도, 오퍼레이터의 부주의 등에서 기인하는 문제의 발생을 방지할 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
절삭 블레이드(46)를 유지하는 블레이드 유지부(80)를 가지며 스핀들(36)의 선단부에 대해 절삭 블레이드를 착탈하는 블레이드 착탈 수단(74)과, 각종의 지령이 입력되는 입력 수단(84)과, 각부의 움직임을 제어하는 제어 수단(86)과, 스핀들의 선단부에 장착된 절삭 블레이드의 유무를 검출하는 블레이드 검출 수단(56, 86a, 86b)과, 미리 정해진 경보를 발하는 경보 수단(88)을 구비하고, 입력 수단에 대해 블레이드 착탈 수단에 의해 절삭 블레이드를 스핀들의 선단부에 장착하라는 취지의 장착 지령이 입력되면, 제어 수단은, 블레이드 검출 수단에 의해 절삭 블레이드가 검출되지 않는 경우에 장착 지령의 내용을 실행하고, 블레이드 검출 수단에 의해 절삭 블레이드가 검출되는 경우에 장착 지령의 내용을 실행하지 않고 경보 수단에 의해 경보를 발한다. An object of the present invention is to provide a cutting device capable of preventing the occurrence of problems due to operator negligence or the like, even when the cutting blade replacement operation is started from any process.
A blade attachment/detachment means 74 having a blade holding part 80 for holding the cutting blade 46 and for attaching and detaching the cutting blade with respect to the tip of the spindle 36, an input means 84 to which various commands are input; Control means (86) for controlling the movement of each part, blade detection means (56, 86a, 86b) for detecting the presence or absence of a cutting blade mounted on the tip of the spindle, and an alarm means (88) for issuing a predetermined alarm is provided. and a mounting command to the effect of mounting the cutting blade to the tip of the spindle by the blade detaching means is input to the input means, the control means, when the cutting blade is not detected by the blade detecting means, the content of the mounting command and, when the cutting blade is detected by the blade detection means, the alarm means issues an alarm without executing the contents of the mounting command.
Description
본 발명은 절삭 블레이드를 자동으로 교환하는 오토 블레이드 체인저를 구비한 절삭 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a cutting device having an automatic blade changer for automatically changing cutting blades.
휴대 전화기로 대표되는 소형 경량의 전자 기기에서는, IC 등의 전자 회로(디바이스)를 구비하는 디바이스칩이 필수적인 구성으로 되어 있다. 디바이스칩은, 예컨대, 실리콘 등의 재료로 이루어지는 반도체 웨이퍼의 표면을 스트리트라고 불리는 복수의 분할 예정 라인으로 구획하고, 각 영역에 디바이스를 형성한 후, 이 스트리트를 따라 반도체 웨이퍼를 분할함으로써 제조할 수 있다.In a small and lightweight electronic device typified by a mobile phone, a device chip including an electronic circuit (device) such as an IC is an essential configuration. A device chip can be manufactured by dividing the surface of a semiconductor wafer made of a material such as silicon into a plurality of division lines called streets, forming devices in each area, and then dividing the semiconductor wafer along this street. have.
반도체 웨이퍼와 같은 판형의 피가공물을 분할할 때에는, 예컨대, 회전축이 되는 스핀들의 선단부에 원반형의 절삭 블레이드가 장착된 절삭 장치를 사용한다. 절삭 블레이드를 고속으로 회전시켜 피가공물의 스트리트에 절입시키고, 절삭 블레이드와 피가공물을 스트리트와 평행한 방향으로 상대적으로 이동시키면, 피가공물을 절삭하여 복수의 칩으로 분할할 수 있다.When dividing a plate-shaped workpiece such as a semiconductor wafer, for example, a cutting device in which a disk-shaped cutting blade is attached to the tip of a spindle serving as a rotating shaft is used. When the cutting blade is rotated at high speed to cut into the street of the workpiece, and the cutting blade and the workpiece are relatively moved in a direction parallel to the street, the workpiece can be cut and divided into a plurality of chips.
전술한 절삭 블레이드는, 어느 정도까지 마모되면 교환된다. 이에 의해, 절삭 장치의 절삭 능력은 높은 상태로 유지된다. 최근에 와서는, 절삭 블레이드의 교환에 요하는 시간을 단축하기 위해서, 절삭 블레이드를 자동으로 교환하는 오토 블레이드 체인저를 구비한 절삭 장치가 실용화되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). The aforementioned cutting blades are replaced when worn to a certain extent. Thereby, the cutting capability of a cutting device is maintained in a high state. In recent years, in order to shorten the time required for replacement of a cutting blade, a cutting apparatus provided with the automatic blade changer which replaces a cutting blade automatically is put to practical use (for example, refer patent document 1).
또한, 스핀들의 선단부에 부착되는 블레이드 마운트에 흡인구를 형성하고, 이 흡인구로부터 부압을 작용시켜 절삭 블레이드를 흡착, 고정하는 절삭 블레이드의 장착 기구도 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 이 장착 기구에서는, 너트 등의 부재를 이용하지 않고 절삭 블레이드를 고정할 수 있기 때문에, 절삭 블레이드를 보다 단시간에 교환할 수 있다.Also, a cutting blade mounting mechanism has been proposed in which a suction port is formed in a blade mount attached to the tip of the spindle, and a negative pressure is applied from the suction port to adsorb and fix the cutting blade (see, for example, Patent Document 2). In this mounting mechanism, since the cutting blade can be fixed without using a member such as a nut, the cutting blade can be replaced in a shorter time.
오토 블레이드 체인저를 구비하는 전술한 절삭 장치에서는, 예컨대, 예기치 못한 사고에 의해 오토 블레이드 체인저가 정지해 버리는 경우가 있다. 이 경우, 오퍼레이터는, 수동으로 오토 블레이드 체인저를 재가동시켜 절삭 블레이드의 교환 작업을 재개할 필요가 있다.In the above-described cutting device including the automatic blade changer, the automatic blade changer may stop due to, for example, an unexpected accident. In this case, it is necessary for the operator to manually restart the automatic blade changer to resume the replacement operation of the cutting blade.
그런데, 절삭 블레이드의 교환 작업을 임의의 공정으로부터 재개할 수 있는 경우, 오퍼레이터의 부주의 등에서 기인하여 문제가 발생하기 쉽다. 예컨대, 스핀들에 절삭 블레이드가 장착된 상태에서 절삭 블레이드의 장착 공정으로부터 교환 작업을 재개하면, 스핀들에 장착된 절삭 블레이드와 새롭게 장착되는 절삭 블레이드가 간섭하여 절삭 장치를 파손시킬 우려가 있다.However, when the replacement operation of the cutting blade can be resumed from an arbitrary process, a problem tends to occur due to negligence of an operator or the like. For example, if the replacement operation is resumed from the cutting blade mounting process while the cutting blade is mounted on the spindle, the cutting blade mounted on the spindle and the newly mounted cutting blade may interfere and damage the cutting device.
그래서, 절삭 블레이드의 교환 작업은, 스핀들로부터 절삭 블레이드를 제거하는 제거 공정으로부터만 재개할 수 있도록 제한되어 있다. 그러나, 이러한 제한을 마련하면, 절삭 블레이드의 교환 작업을 재개하기 전에 스핀들 및 오토 블레이드 체인저를 교환 작업 전의 상태까지 되돌리지 않으면 안 되기 때문에, 교환 작업의 재개까지 많은 시간을 요한다. 또한, 그때까지 실시한 공정이 헛되이 된다고 하는 문제도 있었다. Therefore, the operation of exchanging the cutting blade is limited so that it can be resumed only from the removal process of removing the cutting blade from the spindle. However, if such a restriction is provided, the spindle and the automatic blade changer must be returned to the state before the exchange operation before resuming the replacement operation of the cutting blade, and therefore it takes a lot of time until the replacement operation is resumed. Moreover, there also existed a problem that the process implemented until then became useless.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은, 절삭 블레이드의 교환 작업을 임의의 공정으로부터 개시해도, 오퍼레이터의 부주의 등에서 기인하는 문제의 발생을 방지할 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to provide a cutting device capable of preventing the occurrence of problems due to operator negligence, etc. even when the cutting blade replacement operation is started from an arbitrary process. will be.
본 발명에 의하면, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 회전 구동되는 스핀들과 이 스핀들의 선단부에 장착되는 절삭 블레이드를 가지며 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 수단과, 상기 절삭 블레이드를 유지하는 블레이드 유지부를 가지며 상기 스핀들의 선단부에 대해 상기 절삭 블레이드를 착탈하는 블레이드 착탈 수단과, 상기 절삭 블레이드를 착탈할 수 있는 착탈 위치와 이 착탈 위치보다 서로 이격된 이격 위치 사이에서 상기 절삭 수단과 상기 블레이드 착탈 수단을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 이격 위치에 위치한 상기 블레이드 착탈 수단에 대응하여 배치되며 사용 전 또는 사용 후의 복수의 상기 절삭 블레이드를 수용할 수 있는 블레이드 랙(blade rack)과, 각종의 지령이 입력되는 입력 수단과, 각부의 움직임을 제어하는 제어 수단과, 상기 스핀들의 선단부에 장착된 상기 절삭 블레이드의 유무를 검출하는 블레이드 검출 수단과, 미리 정해진 경보를 발하는 경보 수단을 구비하고, 상기 입력 수단에 대해 상기 블레이드 착탈 수단에 의해 상기 절삭 블레이드를 상기 스핀들의 선단부에 장착하라는 취지의 장착 지령이 입력되면, 상기 제어 수단은, 상기 블레이드 검출 수단에 의해 상기 절삭 블레이드가 검출되지 않는 경우에 상기 장착 지령의 내용을 실행하고, 상기 블레이드 검출 수단에 의해 상기 절삭 블레이드가 검출되는 경우에 상기 장착 지령의 내용을 실행하지 않고 상기 경보 수단에 의해 경보를 발하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치가 제공된다. According to the present invention, there is provided a chuck table for holding a workpiece, a spindle driven by rotation, and a cutting blade mounted on the tip of the spindle, and cutting means for cutting the workpiece held on the chuck table, and holding the cutting blade and a blade attachment/detachment means for attaching and detaching the cutting blade with respect to the tip of the spindle, and between a detachable position where the cutting blade can be attached and a detachable position and a position spaced apart from each other from the detachable position, the cutting means and the blade A moving means for relatively moving the detachable means, a blade rack disposed corresponding to the blade detaching means located at the spaced apart position and capable of accommodating a plurality of the cutting blades before or after use, and various An input means for inputting a command, a control means for controlling the movement of each part, a blade detection means for detecting the presence or absence of the cutting blade mounted on the tip of the spindle, and an alarm means for emitting a predetermined alarm, said When a mounting command to the effect of mounting the cutting blade to the tip of the spindle is inputted to the input means by the blade attaching/removing means, the control means is configured to, when the cutting blade is not detected by the blade detecting means There is provided a cutting device characterized in that the content of the mounting command is executed, and when the cutting blade is detected by the blade detection means, the warning means issues an alarm without executing the contents of the mounting command.
본 발명에 있어서, 상기 절삭 수단은, 원반형의 플랜지부와 이 플랜지부로부터 돌출된 보스부를 가지며 상기 스핀들의 선단부에 고정되는 블레이드 마운트를 구비하고, 상기 절삭 블레이드는, 상기 플랜지부에 접촉하는 접촉면을 가지며 중앙부에 상기 블레이드 마운트의 상기 보스부가 삽입되는 관통 구멍이 형성된 원반형의 베이스와 이 베이스의 외주부에 형성된 절삭날을 포함하고, 상기 블레이드 마운트는, 상기 절삭 블레이드의 상기 베이스의 상기 접촉면측을 흡인하는 흡인 수단을 구비하며, 상기 흡인 수단은, 상기 베이스의 상기 접촉면측을 지지하는 상기 플랜지부의 지지면측에 개구된 흡인구와, 부압을 발생시키는 흡인원과, 상기 흡인구와 상기 흡인원을 잇는 흡인 경로와, 이 흡인 경로에 설치되며 상기 흡인 경로 내의 압력을 측정하여 측정 결과를 상기 제어 수단에 보내는 압력계를 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 블레이드 마운트에 상기 절삭 블레이드가 유지된 상태의 상기 흡인 경로 내의 압력에 대응하여 설정되는 기준값과, 상기 압력계로부터 보내지는 상기 측정 결과를 기억하는 기억부와, 이 기억부에 기억된 상기 기준값과 상기 측정 결과로부터 상기 스핀들의 선단부에 상기 절삭 블레이드가 장착되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부를 구비하며, 상기 블레이드 검출 수단은, 상기 압력계와 상기 기억부와 상기 판정부로 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the cutting means has a disk-shaped flange portion and a boss portion protruding from the flange portion and is provided with a blade mount fixed to the tip of the spindle, and the cutting blade has a contact surface in contact with the flange portion. and a disk-shaped base having a through hole into which the boss of the blade mount is inserted in a central portion and a cutting edge formed on an outer periphery of the base, wherein the blade mount sucks the contact surface side of the base of the cutting blade a suction means comprising: a suction port opened to a support surface side of the flange portion supporting the contact surface side of the base; a suction source generating negative pressure; and a suction path connecting the suction port and the suction source and a pressure gauge installed in the suction path to measure the pressure in the suction path and send the measurement result to the control unit, wherein the control unit is provided in the suction path in a state in which the cutting blade is held by the blade mount. a storage unit for storing a reference value set in response to the pressure and the measurement result sent from the pressure gauge; It is preferable that a determination unit for judging whether or not there is provided, and the blade detection means is composed of the pressure gauge, the storage unit, and the determination unit.
본 발명에 따른 절삭 장치는, 스핀들의 선단부에 장착된 절삭 블레이드의 유무를 검출하는 블레이드 검출 수단과, 경보를 발하는 경보 수단을 구비하고, 입력 수단에 대해 절삭 블레이드를 스핀들의 선단부에 장착하라는 취지의 장착 지령이 입력되면, 제어 수단은, 블레이드 검출 수단에 의해 절삭 블레이드가 검출되지 않는 경우에 장착 지령의 내용을 실행하고, 블레이드 검출 수단에 의해 절삭 블레이드가 검출되는 경우에 장착 지령의 내용을 실행하지 않고 경보 수단에 의해 경보를 발하도록 구성되어 있다.A cutting device according to the present invention is provided with a blade detecting means for detecting the presence or absence of a cutting blade mounted on a tip of a spindle, and an alarm means for generating an alarm, the input means for mounting the cutting blade to the tip of the spindle. When a mounting command is input, the control means executes the contents of the mounting command when the cutting blade is not detected by the blade detecting means, and executes the contents of the mounting command when the cutting blade is detected by the blade detecting means. and is configured to issue an alarm by an alarm means.
따라서, 스핀들의 선단부에 절삭 블레이드가 장착된 상태에서 잘못하여 장착 지령을 입력한 경우라도, 절삭 장치가 파손되는 일은 없다. 이와 같이, 본 발명에 따른 절삭 장치에 의하면, 절삭 블레이드의 교환 작업을 임의의 공정으로부터 개시해도, 오퍼레이터의 부주의 등에서 기인하는 문제의 발생을 방지할 수 있다.Therefore, even when a mounting command is erroneously input while the cutting blade is mounted on the tip of the spindle, the cutting device is not damaged. Thus, according to the cutting device which concerns on this invention, even if it starts the exchange operation|work of a cutting blade from an arbitrary process, generation|occurrence|production of the problem resulting from operator's negligence, etc. can be prevented.
도 1은 본 실시형태에 따른 절삭 장치의 구성예를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 절삭 유닛의 구조를 모식적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 절삭 유닛의 단면을 주로 도시한 도면이다.
도 4는 오토 블레이드 체인저 주변의 구조를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 5의 (a)는 블레이드 착탈 유닛의 구조를 모식적으로 도시한 사시도이고, 도 5의 (b)는 블레이드 착탈 유닛의 구조를 모식적으로 도시한 일부 단면 평면도이며, 도 5의 (c)는 블레이드 착탈 유닛을 절삭 유닛측에서 본 측면도이다.
도 6은 제어 장치의 구성예 등을 모식적으로 도시한 블록도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the structural example of the cutting device which concerns on this embodiment.
2 is an exploded perspective view schematically showing the structure of a cutting unit.
3 is a view mainly showing a cross-section of the cutting unit.
4 is a perspective view schematically illustrating a structure around an auto blade changer.
Figure 5 (a) is a perspective view schematically showing the structure of the blade detachable unit, Figure 5 (b) is a partial sectional plan view schematically showing the structure of the blade detachable unit, Figure 5 (c) is a side view of the blade attaching/removing unit viewed from the cutting unit side.
6 is a block diagram schematically showing a configuration example and the like of a control device.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 절삭 장치의 구성예를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 절삭 장치(2)는, 각 구조를 지지하는 베이스(4)를 구비한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the structural example of the cutting device which concerns on this embodiment. As shown in FIG. 1 , the
베이스(4)의 상면에는, X축 방향(가공 이송 방향)으로 긴 직사각형 형상의 개구(4a)가 형성되어 있다. 이 개구(4a) 내에는, X축 이동 테이블(6), X축 이동 테이블(6)을 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동 기구(도시되지 않음), 및 X축 이동 기구를 덮는 방진 방적(防敵) 커버(8)가 설치되어 있다.An opening 4a having a rectangular shape elongated in the X-axis direction (processing feed direction) is formed on the upper surface of the
X축 이동 기구는, X축 방향에 평행한 한 쌍의 X축 가이드 레일(도시되지 않음)을 구비하고, X축 가이드 레일에는, X축 이동 테이블(6)이 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. X축 이동 테이블(6)의 하면측에는, 너트부(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, X축 가이드 레일과 평행한 X축 볼 나사(도시되지 않음)가 나사 결합되어 있다. The X-axis movement mechanism is provided with a pair of X-axis guide rails (not shown) parallel to the X-axis direction, and the X-axis movement table 6 is slidably provided on the X-axis guide rails. A nut part (not shown) is provided on the lower surface side of the X-axis moving table 6, and an X-axis ball screw (not shown) parallel to the X-axis guide rail is screwed to this nut part.
X축 볼 나사의 일단부에는, X축 펄스 모터(도시되지 않음)가 연결되어 있다. X축 펄스 모터에 의해 X축 볼 나사를 회전시키면, X축 이동 테이블(6)은 X축 가이드 레일을 따라 X축 방향으로 이동한다.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 X-axis moving table 6 moves along the X-axis guide rail in the X-axis direction.
X축 이동 테이블(6)의 상면에는, 반도체 웨이퍼나 수지 기판, 세라믹스 기판 등의 판형의 피가공물(도시되지 않음)을 흡인 유지하는 척 테이블(10)이 설치되어 있다. 척 테이블(10)은, 모터 등의 회전 구동원(도시되지 않음)과 연결되어 있고, Z축 방향(연직 방향)에 평행한 회전축 주위로 회전한다. 또한, 척 테이블(10)은, 전술한 X축 이동 기구에 의해 X축 방향으로 이동한다. On the upper surface of the X-axis movement table 6, a chuck table 10 for sucking and holding a plate-shaped to-be-processed object (not shown), such as a semiconductor wafer, a resin substrate, and a ceramic substrate, is provided. The chuck table 10 is connected to a rotational driving source (not shown) such as a motor, and rotates around a rotational axis parallel to the Z-axis direction (vertical direction). In addition, the chuck table 10 is moved in the X-axis direction by the above-described X-axis movement mechanism.
척 테이블(10)의 표면(상면)은, 피가공물을 흡인 유지하는 유지면(10a)으로 되어 있다. 이 유지면(10a)은, 척 테이블(10)의 내부에 형성된 유로(도시되지 않음)를 통해 흡인원(도시되지 않음)과 접속되어 있다. 척 테이블(10) 주위에는, 피가공물을 지지하는 프레임(도시되지 않음)을 협지(挾持) 고정하기 위한 클램프(12)가 설치되어 있다. The surface (upper surface) of the chuck table 10 is a
베이스(4)의 상면에는, 절삭 유닛(절삭 수단)(14)을 지지하는 문(門)형의 지지 구조(16)가, 개구(4a)에 걸쳐 있도록 배치되어 있다. 지지 구조(16)의 표면측에는, 절삭 유닛(14)을 Y축 방향(인덱싱 이송 방향) 및 Z축 방향으로 이동시키는 절삭 유닛 이동 기구(이동 수단)(18)가 설치되어 있다.On the upper surface of the
절삭 유닛 이동 기구(18)는, 지지 구조(16)의 표면 상부에 배치되며 Y축 방향에 평행한 한 쌍의 Y축 가이드 레일(20)을 구비한다. Y축 가이드 레일(20)에는, 절삭 유닛 이동 기구(18)를 구성하는 Y축 이동 플레이트(22)가 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. The cutting
Y축 이동 플레이트(22)의 이면측에는, 너트부(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Y축 가이드 레일(20)과 평행한 Y축 볼 나사(24)가 나사 결합되어 있다. Y축 볼 나사(24)의 일단부에는, Y축 펄스 모터(도시되지 않음)가 연결되어 있다. Y축 펄스 모터에 의해 Y축 볼 나사(24)를 회전시키면, Y축 이동 플레이트(22)는, Y축 가이드 레일(20)을 따라 Y축 방향으로 이동한다.A nut part (not shown) is provided on the back side of the Y-
Y축 이동 플레이트(22)의 표면에는, Z축 방향에 평행한 한 쌍의 Z축 가이드 레일(26)이 설치되어 있다. Z축 가이드 레일(26)에는, Z축 이동 플레이트(28)가 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. A pair of Z-
Z축 이동 플레이트(28)의 이면측에는, 너트부(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Z축 가이드 레일(26)과 평행한 Z축 볼 나사(30)가 나사 결합되어 있다. Z축 볼 나사(30)의 일단부에는, Z축 펄스 모터(32)가 연결되어 있다. Z축 펄스 모터(32)에 의해 Z축 볼 나사(30)를 회전시키면, Z축 이동 플레이트(28)는, Z축 가이드 레일(26)을 따라 Z축 방향으로 이동한다. A nut part (not shown) is provided on the back side of the Z-
Z축 이동 플레이트(28)의 하부에는, 척 테이블(10)에 흡인 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛(14)이 설치되어 있다. 전술한 바와 같이 Y축 이동 플레이트(22) 및 Z축 이동 플레이트(28)를 이동시키면, 절삭 유닛(14)은, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동한다. A
도 2는 절삭 유닛(14)의 구조를 모식적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 절삭 유닛(14)의 단면을 주로 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 절삭 유닛(14)은, Z축 이동 플레이트(28)의 하부에 고정된 스핀들 하우징(34)을 구비한다.FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the structure of the cutting
스핀들 하우징(34)의 내부에는, 회전축이 되는 스핀들(36)(도 3)을 수용하는 수용 공간(34a)이 형성되어 있다. 스핀들(36)은, 이 수용 공간(34a)에 공급되는 압축 공기에 의해 부동(浮動) 상태로 지지된다.In the inside of the
스핀들(36)의 선단부(일단부)는, 원뿔대 형상으로 형성되어 있고, 스핀들 하우징(34)의 외부로 노출되어 있다. 이 스핀들(36)의 선단부에는, 블레이드 마운트(38)가 부착된다. 한편, 스핀들(36)의 기단측(타단측)에는, 스핀들(36)을 회전시키기 위한 모터(도시되지 않음)가 연결되어 있다.The tip (one end) of the
블레이드 마운트(38)는, 직경 방향 외측을 향해 연장된 원반형의 플랜지부(40)와, 플랜지부(40)의 표면측으로부터 돌출된 보스부(42)를 포함한다. 블레이드 마운트(38)의 중앙에는, 플랜지부(40) 및 보스부(42)를 관통하는 관통 구멍(38a)이 형성되어 있고, 이 관통 구멍(38a)에는, 이면측으로부터 스핀들(36)의 선단부가 감합(嵌合)된다. The
스핀들(36)의 선단의 외주면에는 나사홈이 형성되어 있고, 너트(44)를 조여 넣을 수 있다. 스핀들(36)의 선단부를 블레이드 마운트(38)의 관통 구멍(38a)에 감합한 상태에서 스핀들(36)의 선단에 너트(44)를 조여 넣으면, 블레이드 마운트(38)를 스핀들(36)에 고정할 수 있다.A screw groove is formed on the outer peripheral surface of the tip of the
플랜지부(40)의 표면의 외주측은, 절삭 블레이드(46)의 이면측을 지지하는 지지면(40a)으로 되어 있다. 이 지지면(40a)은, Y축 방향[스핀들(36)의 축심 방향]에서 보아 원환형으로 형성되어 있고, 절삭 블레이드(46)의 이면측에 접촉한다.The outer peripheral side of the front surface of the
절삭 블레이드(46)는, 이른바 허브 블레이드이며, 원반형의 베이스(허브 베이스)(48)의 외주부에, 피가공물을 절삭하는 원환형의 절삭날(50)이 설치되어 있다. 절삭날(50)은, 예컨대, 금속이나 수지 등의 본드재(결합재)에, 다이아몬드나 CBN(Cubic Boron Nitride) 등의 지립을 혼합하여 미리 정해진 두께로 형성된다.The
베이스(48)의 중앙에는, 보스부(42)와 대략 동일 직경의 관통 구멍(48a)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(48a)에 보스부(42)를 감합하고, 플랜지부(40)의 지지면(40a)에 베이스(48)의 이면(접촉면)(48b)을 접촉시킴으로써, 절삭 블레이드(46)는 블레이드 마운트(38)에 장착된다.In the center of the
블레이드 마운트(38)의 내부에는, 부압을 전달하는 유로(흡인 경로)(38b)가 형성되어 있다. 이 유로(38b)의 일단측은, 플랜지부(40)의 표면측[지지면(40a)측]에 개구되어, 절삭 블레이드(46)를 흡인하는 흡인구(40b)가 된다. 한편, 유로(38b)의 타단측은, 관통 구멍(38a)의 내주면에 개구되어 있다.A flow path (suction path) 38b for transmitting negative pressure is formed inside the
스핀들(36)의 내부에도, 부압을 전달하는 유로(흡인 경로)(36a)가 형성되어 있다. 유로(36a)의 일단측은, 스핀들(38)의 선단부의 외주면에 개구되어 있고, 유로(38b)의 타단측과 접속된다. A flow path (suction path) 36a for transmitting a negative pressure is also formed inside the
한편, 유로(36a)의 타단측은, 스핀들 하우징(34)에 형성된 유로(흡인 유로)(34b), 유로(34b)에 접속된 배관(흡인 유로)(52) 등을 통해, 부압을 발생시키는 흡인원(54)에 접속되어 있다. 또한, 배관(52)에는, 유로(38b), 유로(36a), 유로(34b) 및 배관(52)의 내부의 압력을 측정하는 압력계(56)가 설치되어 있다.On the other hand, the other end side of the
전술한 바와 같이, 절삭 블레이드(46)를 블레이드 마운트(38)에 장착하고, 배관(52), 유로(34b), 유로(36a), 유로(38b) 및 흡인구(40b)를 통해, 흡인원(54)의 부압을 베이스(48)의 이면(48b)측에 작용시키면, 절삭 블레이드(46)는, 마운트 플랜지(40)에 고정된다. As described above, the
도 1에 도시된 바와 같이, 절삭 유닛(14)에 장착된 절삭 블레이드(46)와 대향하는 위치에는, 절삭 블레이드(46)를 자동으로 교환하는 오토 블레이드 체인저(60)가 설치되어 있다. 도 4는 오토 블레이드 체인저(60) 주변의 구조를 모식적으로 도시한 사시도이다. As shown in FIG. 1 , an
도 4에 도시된 바와 같이, 오토 블레이드 체인저(60)의 하방에는, 오토 블레이드 체인저(60)를 X축 방향으로 이동시키는 오토 블레이드 체인저 이동 기구(이동 수단)(62)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 4 , an auto blade changer moving mechanism (moving means) 62 for moving the
오토 블레이드 체인저 이동 기구(62)는, X축 방향에 평행한 한 쌍의 가이드 레일(64)을 구비하고, 가이드 레일(64)에는, 이동 블록(66)이 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 이동 블록(66)의 하면측에는, 너트부(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, 가이드 레일(64)과 평행한 볼 나사(68)가 나사 결합되어 있다. The auto blade
볼 나사(68)의 일단부에는, 펄스 모터(70)가 연결되어 있다. 펄스 모터(70)에 의해 볼 나사(68)를 회전시키면, 이동 블록(66)은 가이드 레일(64)을 따라 X축 방향으로 이동한다. A
이동 블록(66)의 상부에는, 오토 블레이드 체인저(60)의 케이스(72)가 고정되어 있다. 케이스(72)의 측방[절삭 유닛(14)측]에는, 블레이드 마운트(38)[스핀들(36)의 선단부]에 절삭 블레이드(46)를 부착하고, 스핀들(36)의 선단부로부터 절삭 블레이드(46)를 제거하는 블레이드 착탈 유닛(블레이드 착탈 수단)(74)이 설치되어 있다.A
도 5의 (a)는 블레이드 착탈 유닛(74)의 구조를 모식적으로 도시한 사시도이고, 도 5의 (b)는 블레이드 착탈 유닛(74)의 구조를 모식적으로 도시한 일부 단면 평면도이며, 도 5의 (c)는 블레이드 착탈 유닛(74)을 절삭 유닛(14)측에서 본 측면도이다. Figure 5 (a) is a perspective view schematically showing the structure of the blade
도 5의 (a), 도 5의 (b) 및 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 블레이드 착탈 유닛(74)은, 케이스(72)로부터 연장되는 아암(76)을 구비한다. 아암(76)의 선단부에는, 원기둥형으로 형성된 베이스(78)의 제1 바닥면(78a)측이 고정되어 있다. As shown in FIG. 5(a), FIG. 5(b) and FIG. 5(c), the blade attachment/
베이스(78)의 제2 바닥면(78b)측에는, 블레이드 유지부(80)가 설치되어 있다. 블레이드 유지부(80)는, 제2 바닥면(78b)의 중앙으로부터 돌출하는 압박 핀(80a)과, 압박 핀(80a) 주위에 배치되며 절삭 블레이드(46)를 파지(把持)하는 3개의 클로(claw; 80b)와, 압박 핀(80a)을 압박하는 코일 스프링(80c)을 포함한다.A
이와 같이 구성된 오토 블레이드 체인저(60)[블레이드 착탈 유닛(74)]와 절삭 유닛(14)은, 오토 블레이드 체인저 이동 기구(62)와 절삭 유닛 이동 기구(18)에 의해 상대적으로 이동한다.The auto blade changer 60 (blade attaching/removing unit 74 ) and the cutting
구체적으로는, 오토 블레이드 체인저(60)와 절삭 유닛(14)은, 절삭 유닛(14)에 대해 절삭 블레이드(46)를 착탈할 수 있는 착탈 위치와, 착탈 위치보다 서로 이격된 이격 위치 사이에서 이동한다.Specifically, the
이격 위치에 위치한 오토 블레이드 체인저(60)와 대향하는 위치에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 사용 전 또는 사용 후의 복수의 절삭 블레이드(46)를 수용할 수 있는 블레이드 랙(82)이 배치되어 있다. A
블레이드 랙(82)에 수용되어 있는 절삭 블레이드(46)는, 예컨대, 오토 블레이드 체인저(60)에 의해 반출되어, 블레이드 마운트(38)에 장착된다. 또한, 블레이드 마운트(38)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(46)는, 오토 블레이드 체인저(60)의 블레이드 유지부(80)에 의해 스핀들로부터 떼어져서, 블레이드 랙(82)에 수용된다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(4)의 상면에는, 오퍼레이터에 의한 각종의 지시(지령)가 입력되는 조작 패널(입력 수단)(84)이 설치되어 있다. 또한, X축 이동 기구, 척 테이블(10), 절삭 유닛(14), 절삭 유닛 이동 기구(18), 압력계(56), 오토 블레이드 체인저(60), 오토 블레이드 체인저 이동 기구(62), 조작 패널(84) 등의 각 구성 요소는, 제어 장치(제어 수단)(86)에 접속되어 있다. As shown in Fig. 1, on the upper surface of the
도 6은 제어 장치(86)의 구성예를 모식적으로 도시한 블록도이다. 한편, 도 6에서는, 제어 장치(86)에 관한 접속 관계의 일부를 함께 예시하고 있다. 본 실시형태에 따른 절삭 장치(2)에서는, 예컨대, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)를 장착하라는 취지의 지시(장착 지령)가 조작 패널(84)에 입력되면, 제어 장치(86)는, 압력계(56)에 의해 유로(38b), 유로(36a), 유로(34b) 및 배관(52)의 내부의 압력을 측정한다. 6 is a block diagram schematically showing a configuration example of the
제어 장치(86)는, 각종의 정보를 기억할 수 있는 기억부(86a)를 구비하고, 압력계(56)로부터 보내진 측정값(측정 결과)은, 이 기억부(86a)에 기억된다. 또한, 제어 장치(86)는, 압력계(56)로부터 보내진 측정값을 기초로, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)가 장착되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부(86b)를 구비한다.The
판정부(86b)는, 압력계(56)로부터 보내진 측정값을, 미리 기억부(86a)에 기억되어 있는 판정용의 기준값(임계값)과 비교한다. 판정용의 기준값은, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)가 장착된 상태의 유로(38b), 유로(36a), 유로(34b) 및 배관(52)의 내부의 압력에 대응하여 설정된다. The
예컨대, 측정값이 판정용의 기준값보다 큰 경우, 판정부(86b)는, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)가 장착되어 있지 않다고 판정한다. 한편, 측정값이 판정용의 기준값 이하인 경우, 판정부(86b)는, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)가 장착되어 있다고 판정한다.For example, when the measured value is larger than the reference value for determination, the
이와 같이, 압력계(56), 기억부(86a) 및 판정부(86b)는, 블레이드 마운트(38)에 장착된 절삭 블레이드(46)의 유무를 검출하는 블레이드 검출 기구(블레이드 검출 수단)로서 기능한다.In this way, the
블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)가 장착되어 있지 않다고 판정된 경우, 제어 장치(86)는, 절삭 유닛 이동 기구(18), 오토 블레이드 체인저(60) 및 오토 블레이드 체인저 이동 기구(62)를 제어하여, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)를 장착한다. When it is determined that the
이에 비해, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)가 장착되어 있다고 판정된 경우, 제어 장치(86)는, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)를 장착하지 않고, 경보 장치(경보 수단)(88)에 의해 경보를 발한다. On the other hand, when it is determined that the
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 절삭 장치(2)는, 블레이드 마운트(38)[스핀들(36)의 선단부]에 장착된 절삭 블레이드(46)의 유무를 검출하는 블레이드 검출 기구(블레이드 검출 수단)와, 경보를 발하는 경보 장치(경보 수단)(88)를 구비하고, 조작 패널(입력 수단)(84)에 대해 절삭 블레이드(46)를 블레이드 마운트(38)에 장착하라는 취지의 지시(장착 지령)가 입력되면, 제어 장치(제어 수단)(86)는, 블레이드 검출 기구에 의해 절삭 블레이드(46)가 검출되지 않는 경우에 지시의 내용을 실행하고, 블레이드 검출 기구에 의해 절삭 블레이드(46)가 검출되는 경우에 지시의 내용을 실행하지 않고 경보 장치(88)에 의해 경보를 발하도록 구성되어 있다. As described above, the
따라서, 블레이드 마운트(38)에 절삭 블레이드(46)가 장착된 상태에서 잘못하여 장착의 지시를 입력한 경우라도, 절삭 장치(2)가 파손되는 일은 없다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 절삭 장치(2)에 의하면, 절삭 블레이드(46)의 교환 작업을 임의의 공정으로부터 개시해도, 오퍼레이터의 부주의 등에서 기인하는 문제의 발생을 방지할 수 있다. Therefore, even when an instruction for mounting is erroneously input while the
한편, 상기 실시형태에 따른 구성, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시할 수 있다. In addition, the structure, method, etc. which concern on the said embodiment can be implemented by changing suitably, unless it deviates from the range of the objective of this invention.
2: 절삭 장치 4: 베이스
4a: 개구 6: X축 이동 테이블
8: 방진 방적 커버 10: 척 테이블
10a: 유지면 12: 클램프
14: 절삭 유닛(절삭 수단) 16: 지지 구조
18: 절삭 유닛 이동 기구(이동 수단) 20: Y축 가이드 레일
22: Y축 이동 플레이트 24: Y축 볼 나사
26: Z축 가이드 레일 28: Z축 이동 플레이트
30: Z축 볼 나사 32: Z축 펄스 모터
34: 스핀들 하우징 34a: 수용 공간
34b: 유로(흡인 유로) 36: 스핀들
36a: 유로(흡인 경로) 38: 블레이드 마운트
38a: 관통 구멍 38b: 유로(흡인 경로)
40: 플랜지부 40a: 지지면
40b: 흡인구 42: 보스부
44: 너트 46: 절삭 블레이드
48: 베이스(허브 베이스) 48a: 관통 구멍
48b: 이면(접촉면) 50: 절삭날
52: 배관(흡인 유로) 54: 흡인원
56: 압력계(블레이드 검출 수단) 60: 오토 블레이드 체인저
62: 오토 블레이드 체인저 이동 기구(이동 수단)
64: 가이드 레일 66: 이동 블록
68: 볼 나사 70: 펄스 모터
72: 케이스
74: 블레이드 착탈 유닛(블레이드 착탈 수단)
76: 아암 78: 베이스
78a: 제1 바닥면 78b: 제2 바닥면
80: 블레이드 유지부 80a: 압박 핀
80b: 클로 80c: 코일 스프링
82: 블레이드 랙 84: 조작 패널(입력 수단)
86: 제어 장치(제어 수단)
86a: 기억부(블레이드 검출 수단)
86b: 판정부(블레이드 검출 수단) 88: 경보 장치(경보 수단)2: Cutting device 4: Base
4a: Aperture 6: X-axis movement table
8: dust-proof cover 10: chuck table
10a: holding surface 12: clamp
14: cutting unit (cutting means) 16: support structure
18: cutting unit moving mechanism (moving means) 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-axis pulse motor
34:
34b: flow path (suction flow path) 36: spindle
36a: flow path (suction path) 38: blade mount
38a: through
40:
40b: suction port 42: boss part
44: nut 46: cutting blade
48: base (hub base) 48a: through hole
48b: back surface (contact surface) 50: cutting edge
52: piping (suction flow path) 54: suction source
56: pressure gauge (blade detection means) 60: auto blade changer
62: auto blade changer moving mechanism (moving means)
64: guide rail 66: moving block
68: ball screw 70: pulse motor
72: case
74: blade detachable unit (blade detachable means)
76: arm 78: base
78a: first
80:
80b:
82: blade rack 84: operation panel (input means)
86: control device (control means)
86a: storage unit (blade detection means)
86b: judging unit (blade detection means) 88: alarm device (alarm means)
Claims (2)
회전 구동되는 스핀들과 이 스핀들의 선단부에 장착되는 절삭 블레이드를 가지며, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 수단과,
상기 절삭 블레이드를 유지하는 블레이드 유지부를 가지며 상기 스핀들의 선단부에 대해 상기 절삭 블레이드를 착탈하는 블레이드 착탈 수단과,
상기 절삭 블레이드를 착탈할 수 있는 착탈 위치와 이 착탈 위치보다 서로 이격된 이격 위치 사이에서 상기 절삭 수단과 상기 블레이드 착탈 수단을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과,
상기 이격 위치에 위치한 상기 블레이드 착탈 수단에 대응하여 배치되며, 사용 전 또는 사용 후의 복수의 상기 절삭 블레이드를 수용할 수 있는 블레이드 랙(blade rack)과,
상기 블레이드 착탈 수단에 의해 상기 절삭 블레이드를 상기 스핀들의 선단부에 장착하라는 취지의 장착 지령의 입력을 임의의 공정에서 접수하는 입력 수단과,
각부의 움직임을 제어하는 제어 수단과,
상기 스핀들의 선단부에 장착된 상기 절삭 블레이드의 유무를 검출하는 블레이드 검출 수단과,
미리 정해진 경보를 발하는 경보 수단
을 구비하고,
상기 입력 수단에 대해 상기 블레이드 착탈 수단에 의해 상기 절삭 블레이드를 상기 스핀들의 선단부에 장착하라는 취지의 상기 장착 지령이 임의의 공정에서 입력되면, 상기 제어 수단은, 상기 블레이드 검출 수단에 의해 상기 절삭 블레이드가 검출되지 않는 경우에 상기 장착 지령의 내용을 실행하고, 상기 블레이드 검출 수단에 의해 상기 절삭 블레이드가 검출되는 경우에 상기 장착 지령의 내용을 실행하지 않고 상기 경보 수단에 의해 경보를 발하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.a chuck table for holding a workpiece;
Cutting means having a spindle driven to rotate and a cutting blade mounted on the tip of the spindle, and cutting the workpiece held on the chuck table;
a blade attaching/removing means having a blade holding part for holding the cutting blade and attaching and detaching the cutting blade with respect to the tip of the spindle;
a moving means for relatively moving the cutting means and the blade attachment and detachment means between a detachable position at which the cutting blade can be attached and detachable and a position spaced apart from each other from the detachable position;
a blade rack disposed corresponding to the blade detaching means located at the spaced apart position and capable of accommodating a plurality of the cutting blades before or after use;
input means for receiving, in an arbitrary process, an input of a mounting command to the effect that the cutting blade is mounted on the tip of the spindle by the blade attaching/removing means;
Control means for controlling the movement of each part;
blade detection means for detecting the presence or absence of the cutting blade mounted on the tip of the spindle;
alarm means for generating a predetermined alarm
to provide
When the mounting command to the effect of mounting the cutting blade to the tip of the spindle by the blade attaching/detaching means is inputted in any process to the input means, the control means is configured such that the cutting blade is installed by the blade detecting means. Cutting, characterized in that the content of the mounting command is executed when not detected, and an alarm is issued by the warning means without executing the contents of the mounting command when the cutting blade is detected by the blade detecting means. Device.
상기 절삭 블레이드는, 상기 플랜지부에 접촉하는 접촉면을 가지며, 중앙부에 상기 블레이드 마운트의 상기 보스부가 삽입되는 관통 구멍이 형성된 원반형의 베이스와, 이 베이스의 외주부에 형성된 절삭날을 포함하고,
상기 블레이드 마운트는, 상기 절삭 블레이드의 상기 베이스의 상기 접촉면측을 흡인하는 흡인 수단을 구비하며,
상기 흡인 수단은, 상기 베이스의 상기 접촉면측을 지지하는 상기 플랜지부의 지지면측에 개구된 흡인구와, 부압을 발생시키는 흡인원과, 상기 흡인구와 상기 흡인원을 잇는 흡인 경로와, 이 흡인 경로에 설치되며 상기 흡인 경로 내의 압력을 측정하여 측정 결과를 상기 제어 수단에 보내는 압력계를 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 블레이드 마운트에 상기 절삭 블레이드가 유지된 상태의 상기 흡인 경로 내의 압력에 대응하여 설정되는 기준값과, 상기 압력계로부터 보내지는 상기 측정 결과를 기억하는 기억부와, 이 기억부에 기억된 상기 기준값과 상기 측정 결과로부터 상기 스핀들의 선단부에 상기 절삭 블레이드가 장착되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부를 구비하며,
상기 블레이드 검출 수단은, 상기 압력계와 상기 기억부와 상기 판정부로 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭 장치. The method according to claim 1, wherein the cutting means has a disk-shaped flange portion and a boss portion protruding from the flange portion, and includes a blade mount fixed to the tip of the spindle,
The cutting blade includes a disk-shaped base having a contact surface in contact with the flange portion and having a through-hole into which the boss portion of the blade mount is inserted in a central portion, and a cutting edge formed on the outer periphery of the base,
The blade mount includes a suction means for sucking the contact surface side of the base of the cutting blade,
The suction means includes a suction port opened on the support surface side of the flange portion supporting the contact surface side of the base, a suction source for generating a negative pressure, a suction path connecting the suction port and the suction source, and a pressure gauge installed to measure the pressure in the suction path and send the measurement result to the control means,
The control means includes: a storage unit for storing a reference value set in response to the pressure in the suction path in a state in which the cutting blade is held by the blade mount, and the measurement result sent from the pressure gauge; and a judging unit for judging whether the cutting blade is mounted on the tip of the spindle based on the reference value and the measurement result,
The said blade detection means is comprised with the said pressure gauge, the said memory|storage part, and the said determination part, The cutting device characterized by the above-mentioned.
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