KR20220157881A - 보조 장치 - Google Patents

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KR20220157881A
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타쿠토 오나야
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 절삭 블레이드를 자동적으로 교환할 수 있는 보조 장치에 있어서, 사용자에게 이미 납품한 절삭 장치에 나중에 장착할 수 있는 보조 장치를 제공한다.
(해결 수단) 절삭 장치에 연결되는 보조 장치는, 복수의 절삭 블레이드를 보관하는 절삭 블레이드 보관 수단과, 절삭 블레이드 보관 수단으로부터 절삭 블레이드의 정면을 유지하여 반출 및 반입하는 반출입 수단과, 반출입 수단을 절삭 블레이드 보관 수단에 대해 Y축 방향의 작용 위치와 퇴피 위치에 위치시키는 Y축 방향 위치 설정 수단과, 반출입 수단을 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단과, 반출입 수단을 X축 방향으로 이동시켜 절삭 장치의 절삭 수단의 스핀들에 장착된 절삭 블레이드에 작용하는 X축 이동 수단을 포함한다.

Description

보조 장치{ASSISTING APPARATUS}
본 발명은 절삭 장치에 연결되는 보조 장치에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 절삭 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 각 디바이스 칩은 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.
절삭 장치는, 웨이퍼를 유지하는 유지면을 구비한 척 테이블과, 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 절삭하는 절삭 블레이드를 고정 너트로 장착한 절삭 수단과, 척 테이블을 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이송 수단과, 절삭 수단을 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이송 수단과, X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 절삭 수단을 절입 이송하는 Z축 이송 수단을 구비하고, 유지면은 X축 방향 및 Y축 방향으로 규정되어 있고, 웨이퍼를 고정밀도로 개개의 디바이스 칩으로 분할할 수 있다.
본 출원인은, 절삭 수단에 장착된 절삭 블레이드를 자동적으로 교환할 수 있는 자동 교환 장치를 제안하였다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2007-98536호
그러나, 사용자에게 이미 납품한 절삭 장치에 나중에 자동 교환 장치를 장착하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 사용자에게 이미 납품한 절삭 장치에 나중에 장착할 수 있는 보조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 고정 너트로 장착한 절삭 수단과, 상기 척 테이블을 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이송 수단과, 상기 절삭 수단을 상기 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이송 수단과, 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 상기 절삭 수단을 절입 이송하는 Z축 이송 수단을 구비하고, 상기 유지면은 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 규정된 절삭 장치에 연결되는 보조 장치에 있어서, 복수의 절삭 블레이드를 보관하는 절삭 블레이드 보관 수단과, 상기 보관 블레이드 보관 수단으로부터 절삭 블레이드의 정면을 유지하고 반출 및 반입하는 반출입 수단과, 상기 반출입 수단을 상기 절삭 블레이드 보관 수단에 대해 Y축 방향의 작용 위치와 퇴피 위치에 위치시키는 Y축 방향 위치 설정 수단과, 상기 반출입 수단을 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단과, 상기 반출입 수단을 X축 방향으로 이동시켜 상기 절삭 수단의 스핀들에 장착된 절삭 블레이드에 작용하는 X축 이동 수단과, 상기 반출입 수단에 의해 유지된 절삭 블레이드의 배면을 세정하는 세정 수단을 구비한 보조 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 절삭 블레이드 보관 수단은, Y축 방향으로 연장되는 회전축을 갖는 구동 기어와, 상기 구동 기어와 Z축 방향으로 이격되어 Y축 방향으로 연장되는 회전축을 갖는 종동 기어와, 상기 구동 기어와 상기 종동 기어에 권취된 무한 궤도와, 상기 무한 궤도에 미리 정해진 간격으로 배치되어 절삭 블레이드의 중앙 개구부에 삽입되어 절삭 블레이드를 지지하는 Y축 방향으로 연장되는 지지축을 포함하고, 상기 세정 수단은 상기 절삭 블레이드 보관 수단에 인접하여 배치되고, 상기 반출입 수단에 의해 유지된 절삭 블레이드의 배면에 에어를 분사하여 세정하는 에어 노즐을 구비한다.
바람직하게는, 상기 에어 노즐은, 상기 절삭 블레이드 보관 수단의 상기 지지축의 배부(背部)에 배치되고, 상기 지지축에 지지된 절삭 블레이드의 배부에 에어를 분사하여 상기 지지축의 선단에 절삭 블레이드를 이동시켜 상기 반출입 수단에 절삭 블레이드의 정면을 위치시킨다.
바람직하게는, 상기 반출입 수단은, Z축 방향으로 연장되는 Z 회전축과, 상기 Z 회전축에 방사형으로 연결되어 절삭 블레이드를 흡인 유지하는 블레이드 유지부와, 상기 고정 너트를 상기 스핀들의 선단에 형성된 수나사에 나사 결합 및 나사 분리하는 고정 너트 유지부를 포함하고, 상기 고정 너트 유지부 1개에 대하여 상기 블레이드 유지부를 2개 구비하고 있다.
바람직하게는, 상기 반출입 수단은 프레임체에 배치되고, 상기 프레임체는 승강 테이블에 배치된 Y축 방향으로 연장되는 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 Y축 방향 위치 설정 수단에 의해 상기 절삭 블레이드 보관 수단에 대해 Y축 방향의 상기 작용 위치와 상기 퇴피 위치에 위치된다.
바람직하게는, 상기 반출입 수단은, 상기 프레임체의 내부에 배치된 제1 이동체에 배치되고, 상기 제1 이동체는 제2 이동체의 하부에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 제2 이동체는 상기 프레임체의 천정부에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제2 가이드 레일에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 반출입 수단은 상기 제1 이동체 및 상기 제2 이동체에 의해 X축 방향으로 진출 가능하게 구성된다.
본 발명의 보조 장치는 사용자에게 이미 납품한 절삭 장치에 나중에 장착할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시형태의 보조 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 절삭 블레이드 보관 수단의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 지지축 및 정면측에서 본 절삭 블레이드의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시하는 지지축의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 반출입 수단의 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 프레임체, 승강 테이블 및 베이스 가대의 분해 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 프레임체의 분해 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시하는 세정 수단에 의해 절삭 블레이드를 세정하고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시하는 보조 장치가 연결되는 절삭 장치의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시하는 척 테이블의 사시도이다.
도 11은 도 9에 도시하는 절삭 수단의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 블레이드 커버가 개방된 상태에 있어서의 절삭 수단의 사시도이다.
도 13은 도 9에 도시하는 절삭 수단의 분해 사시도이다.
도 14는 도 1에 도시하는 보조 장치가 도 9에 도시하는 절삭 장치에 연결된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 15는 도 1에 도시하는 보조 장치의 절삭 블레이드 보관 수단과 반출입 수단이 대면하고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시하는 상태로부터 프레임체가 절삭 블레이드 보관 수단을 향하여 전진한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시하는 상태로부터 프레임체가 후퇴함과 함께, 승강 테이블이 상승한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시하는 상태로부터 제1 이동체가 절삭 장치를 향하여 전진한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 19는 도 18에 도시하는 상태로부터 제2 이동체가 절삭 장치를 향하여 전진한 상태를 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태의 보조 장치에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 전체를 부호 2로 나타내는 보조 장치는, 복수의 절삭 블레이드를 보관하는 절삭 블레이드 보관 수단(4)과, 절삭 블레이드 보관 수단(4)으로부터 절삭 블레이드의 정면을 유지하여 반출 및 반입하는 반출입 수단(6)과, 반출입 수단(6)을 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 대하여 Y축 방향의 작용 위치와 퇴피 위치에 위치시키는 Y축 방향 위치 설정 수단(8)과, 반출입 수단(6)을 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단(10)과, 반출입 수단(6)을 X축 방향으로 이동시켜, 절삭 장치의 절삭 수단의 스핀들에 장착된 절삭 블레이드에 작용하는 X축 이동 수단(12)과, 반출입 수단(6)에 의해 유지된 절삭 블레이드의 배면을 세정하는 세정 수단(13)을 적어도 구비한다.
또한, X축 방향은 도 1에 화살표(X)로 나타내는 방향이고, Y축 방향은 도 1에 화살표(Y)로 나타내는 방향으로서 X축 방향과 직교하는 방향이고, Z축 방향은 도 1에 화살표(Z)로 나타내는 방향으로서 X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 상하 방향이다. 또한, X축 방향 및 Y축 방향이 규정하는 평면은 실질상 수평이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 절삭 블레이드 보관 수단(4)은, Y축 방향으로 연장되는 회전축(14)을 갖는 구동 기어(16)와, 구동 기어(16)와 Z축 방향으로 이격되어 Y축 방향으로 연장되는 회전축(18)을 갖는 종동 기어(20)와, 구동 기어(16)와 종동 기어(20)에 권취된 무한 궤도(22)와, 무한 궤도(22)에 소정의 간격으로 배치되어 절삭 블레이드의 중앙 개구부에 삽입되어 절삭 블레이드를 지지하는 Y축 방향으로 연장되는 지지축(24)을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시형태의 절삭 블레이드 보관 수단(4)은, 베이스판(26)(도 1 참조)과, 베이스판(26)의 상면으로부터 상방으로 연장되는 지지벽(28)과, 지지벽(28)의 편면에 고정된 모터(30)를 포함한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 모터(30)에는, 구동 기어(16)의 회전축(14)이 연결되어 있고, 모터(30)는, Y축 방향을 축심으로 하여 구동 기어(16)를 회전시키도록 되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종동 기어(20)는 구동 기어(16)의 상방에 배치되고, 종동 기어(20)의 회전축(18)은 Y축 방향을 축심으로 하여 회전 가능하고 또한 Z축 방향으로 승강 가능하게 지지벽(28)에 지지되어 있다. 지지벽(28)에는, 종동 기어(20)를 Z축 방향으로 승강시키는 승강 수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 승강 수단은, 종동 기어(20)의 회전축(18)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 된다.
무한 궤도(22)는, 서로 연결된 다수의 링크편(부호 생략)으로 구성되어 있고, 구동 기어(16)와 종동 기어(20)에 권취되어 있다. 무한 궤도(22)는, 모터(30)에 의하여 구동 기어(16)가 회전함에 따라 회전하도록 되어 있다. 또한, 도시한 무한 궤도(22)는, 링크편이 간극 없이 배치되어 있도록 도시되어 있지만, 링크편의 사이에는 간극이 있어, 후술하는 에어 노즐(142)로부터 분사된 에어가 링크편의 사이를 통과할 수 있도록 되어 있다.
본 실시형태의 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 있어서는, 승강 수단으로 종동 기어(20)의 Z축 방향의 위치를 바꿈으로써, 구동 기어(16)와 종동 기어(20)의 Z축 방향의 간격을 조정할 수 있게 되어 있다. 또한, 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 있어서는, 무한 궤도(22)의 링크편의 수량을 적절히 증감함으로써, 무한 궤도(22)의 길이도 조정할 수 있게 되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 지지축(24)은, 소정의 간격을 두고 무한 궤도(22)에 복수 배치되어 있다. 또한, 도 2와 함께 도 3을 참조함으로써 이해되는 바와 같이, 지지축(24)은, 무한 궤도(22)에 연결된 원기둥 형상의 기부(32)와, 기부(32)의 단부면으로부터 Y축 방향으로 연장되는 원기둥 형상의 축부(34)를 갖는다. 축부(34)의 직경은 기부(32)의 직경보다 작다.
도 3에는, 지지축(24)에 지지되는 절삭 블레이드(36)도 도시되어 있다. 도 3에 도시하는 절삭 블레이드(36)는, 절삭 블레이드(36)의 정면측에서 본 것이다. 절삭 블레이드(36)는, 환형의 베이스(38)와, 베이스(38)의 외주부에 고정된 환형의 절삭 날(40)을 갖는다. 베이스(38)는, 알루미늄 합금 등의 적절한 금속 재료로 형성될 수 있다. 베이스(38)의 중앙부에는, 원형의 중앙 개구부(38a)가 설치되어 있다. 절단 날(40)은, 다이아몬드 등의 지립과, 금속이나 수지 등의 결합재로 소정의 두께(예를 들어 10 내지 30㎛ 정도)로 형성되어 있고, 베이스(38)의 외주연으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다.
지지축(24)에 있어서는, 절삭 블레이드(36)의 중앙 개구부(38a)에 축부(34)가 삽입되고, 복수(예컨대 5개)의 절삭 블레이드(36)를 축부(34)로 지지하도록 되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 2를 참조함으로써 이해되는 바와 같이, 복수의 지지축(24) 중 반수의 지지축(24)에 절삭 블레이드(36)가 지지되어 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 축부(34)의 선단측에는, 축부(34)로 지지한 절삭 블레이드(36)의 튀어나옴을 방지하기 위한 복수의 볼 플런저(42)가 둘레 방향으로 간격을 두고 장착되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 지지축(24)의 각 기부(32)의 내부에는 유로(32a)가 형성되어 있고, 각 유로(32a)의 일단부에 연통하는 복수의 유로(22a)가 무한 궤도(22)에 형성되어 있다. 각 유로(32a)의 타단부는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 축부(34)보다 직경 방향 외측의 기부(32)의 단부면에 있어서 개구되어 있다.
도 5를 참조하여 반출입 수단(6)에 대해 설명한다. 반출입 수단(6)은, Z축 방향으로 연장되는 Z 회전축(46)과, Z 회전축(46)에 방사형으로 연결되어 절삭 블레이드(36)를 흡인 유지하는 블레이드 유지부(48)와, 고정 너트를 절삭 장치의 스핀들의 선단에 형성된 수나사에 나사 결합 및 나사 분리하는 고정 너트 유지부(50)를 적어도 구비한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 반출입 수단(6)은 또한 케이싱(52)을 구비하고, 케이싱(52)은, 정육각 형상의 천판(54)과, 천판(54)의 둘레 가장자리로부터 수하(垂下)하는 직사각형 판형의 6개의 측벽(56)을 갖는다. 천판(54)의 상면으로부터는 상기 Z 회전축(46)이 돌출되어 있다. 케이싱(52)의 내부에는, Z 회전축(46)에 연결된 모터(도시하지 않음)가 수용되어 있다.
본 실시형태에서는, 케이싱(52)의 6개의 측벽(56) 중, 4개의 측벽(56)에는 블레이드 유지부(48)가 장착되고, 2개의 측벽(56)에는 고정 너트 유지부(50)가 장착되어 있으며, 2개의 고정 너트 유지부(50)는 대향하는 한 쌍의 측벽(56)에 설치되어 있다. 이와 같이 반출입 수단(6)은, 1개의 고정 너트 유지부(50)에 대해 2개의 블레이드 유지부(48)를 구비하고 있다.
블레이드 유지부(48)는 원통형으로 형성되어 있고, 블레이드 유지부(48)의 단부면(58)에는, 상기 지지축(24)의 축부(34) 및 절삭 장치의 스핀들의 선단부를 수용 가능한 원형의 중앙 개구부(60)와, 중앙 개구부(60)의 주위에 둘레 방향으로 등간격을 두고 배치된 복수 개의 흡인 구멍(62)이 설치되어 있다. 각 흡인 구멍(62)은 흡인 수단(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
블레이드 유지부(48)에 있어서는, 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 보관되어 있는 절삭 블레이드(36)의 베이스(38)에 블레이드 유지부(48)의 단부면(58)이 접촉하는 위치에 위치된 상태에 있어서, 흡인 수단에 의해 각 흡인 구멍(62)에 흡인력을 생성함으로써 절삭 블레이드(36)를 흡인 유지하도록 되어 있다.
도 5를 참조하여 설명을 계속하면, 고정 너트 유지부(50)는, 케이싱(52)의 측벽(56)에 고정된 원통형의 하우징(64)과, 하우징(64)의 내부에 회전 가능하게 수용된 환상의 회전체(66)와, 회전체(66)를 회전시키는 모터(도시하지 않음)를 포함한다.
회전체(66)에는, 절삭 장치의 스핀들의 선단부를 수용 가능한 중앙 개구부(68)가 형성되어 있다. 회전체(66)의 단부면(66a)에는, 복수 개의 흡인 구멍(70)과, 복수 개의 핀(72)이 교대로 둘레 방향으로 간격을 두고 설치되어 있다. 각 흡인 구멍(70)은, 흡인 수단(도시하고 있지 않음)에 접속되어 있다. 핀(72)은, 회전체(66)에 내장된 스프링(도시하지 않음)에 의해 회전체(66)의 단부면(66a)으로부터 돌출하는 위치(도 5에 도시하는 위치)에 위치되어 있음과 함께, 회전체(66)의 내부를 향해 가압되면, 스프링이 수축하여 회전체(66)의 내부에 수용된다. 또한, 핀(72)은, 고정 너트에 형성된 핀 구멍의 위치에 대응하여 배치되어 있다.
고정 너트 유지부(50)에 있어서는, 흡인 수단으로 각 흡인 구멍(70)에 흡인력을 생성하여 고정 너트를 흡인 유지함과 함께, 고정 너트에 형성된 핀 구멍에 핀(72)을 삽입한 상태에 있어서, 모터에 의해 회전체(66)를 회전시킴으로써, 절삭 장치의 스핀들에 절삭 블레이드(36)를 고정하기 위한 고정 너트를 스핀들의 선단에 형성된 수나사에 나사 결합 및 나사 분리할 수 있도록 되어 있다.
또한, 고정 너트를 스핀들로부터 나사 분리할(떼어낼) 때에, 고정 너트 유지부(50)의 핀(72)의 위치와, 고정 너트의 핀 구멍의 위치가 어긋나 있는 경우라도, 스핀들에 장착되어 있는 고정 너트의 단부면에 회전체(66)의 단부면(66a)을 위치시키고, 핀(72)을 회전체(66)의 내부에 수용한 후에, 회전체(66)에 의해 모터를 회전시키면, 핀(72)의 위치가 핀 구멍의 위치에 정합했을 때에 스프링에 의해 핀(72)이 압출되어, 핀 구멍에 핀(72)이 삽입된다.
상기한 바와 같이 구성될 수 있는 반출입 수단(6)은, 본 실시형태에서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 프레임체(74)의 내부에 배치되어 있다. 프레임체(74)는, 승강 테이블(76)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 승강 테이블(76)은, 베이스 가대(78)에 Z축 방향으로 승강 가능하게 지지되어 있다.
도 1과 함께 도 6을 참조하여 설명하면, 프레임체(74)는, 직사각형 판형의 저부(80)와, 저부(80)의 상면 네 모서리로부터 상방으로 연장되는 4개의 지주(82)와, 각 지주(82)의 상단에 고정된 판형의 천정부(84)(도 1 참조)를 포함한다. 저부(80)의 하면에는, Y축 방향으로 연장되는 홈(86a)이 형성된 피가이드 부재(86)가 X축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다.
승강 테이블(76)은, 직사각 형상의 천판(88)과, 천판(88)의 하면 네 모서리로부터 하방으로 연장되는 4개의 원기둥 형상의 다리부(90)를 포함한다. 천판(88)의 상면에는, X축 방향으로 간격을 두고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(92)이 설치되어 있고, 한 쌍의 가이드 레일(92)은, 프레임체(74)의 한 쌍의 피가이드 부재(86)의 홈(86a)에 슬라이딩 가능하게 감합하고 있다.
또한, 승강 테이블(76)의 천판(88)의 상면에는, Y축 방향 위치 설정 수단(8)이 설치되어 있다. Y축 방향 위치 설정 수단(8)은, 한 쌍의 가이드 레일(92) 사이에 있어서 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(94)와, 볼 나사(94)를 회전시키는 모터(96)를 갖는다. 볼 나사(94)의 너트부(도시하지 않음)는, 프레임체(74)의 저부(80)의 하면에 고정되어 있다.
Y축 방향 위치 설정 수단(8)에 있어서는, 볼 나사(94)에 의해 모터(96)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 프레임체(74)에 전달하고, 한 쌍의 가이드 레일(92)을 따라 프레임체(74)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 이와 같이, 반출입 수단(6)이 배치된 프레임체(74)는, 승강 테이블(76)에 배치된 Y축 방향으로 연장되는 가이드 레일(92)에 슬라이딩 가능하게 지지되고, Y축 방향 위치 설정 수단(8)에 의해 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 대해 Y축 방향의 작용 위치와 퇴피 위치에 위치되도록 되어 있다.
상기 작용 위치는, 반출입 수단(6)의 블레이드 유지부(48)가 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 접근한 위치로서, 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 지지되어 있는 절삭 블레이드(36)를 블레이드 유지부(48)에 의해 흡인 유지 가능한 위치이다. 또한, 상기 퇴피 위치는, 상기 작용 위치보다 반출입 수단(6)의 블레이드 유지부(48)가 절삭 블레이드 보관 수단(4)으로부터 이격된 위치이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 베이스 가대(78)는, 프레임(98)과, 프레임(98)의 상부에 고정된 직사각 형상의 베이스판(100)을 포함한다. 베이스판(100)의 네 모서리에는 승강 테이블(76)의 다리부(90)가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 4개의 원형 구멍(102)이 형성되어 있다. 또한, 베이스판(100)의 중앙부에는 암나사(104)가 형성되어 있다.
도 6을 참조하여 설명을 계속하면, 승강 테이블(76) 및 베이스 가대(78)에는, Z축 이동 수단(10)이 연결되어 있다. Z축 이동 수단(10)은, Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(106)와, 볼 나사(106)를 회전시키는 모터(108)와, 모터(108)의 상단에 고정된 연결판(110)을 포함한다. 볼 나사(106)는 베이스판(100)의 암나사(104)에 나사 결합되어 있다. 연결판(110)은 승강 테이블(76)의 천판(88)의 하면에 볼트(도시하지 않음) 등의 적절한 연결 수단에 의해 고정되어 있다.
Z축 이동 수단(10)에 있어서는, 볼 나사(106)에 의해 모터(108)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고, 베이스 가대(78)에 대하여 승강 테이블(76)을 승강시킴으로써, 반출입 수단(6)이 배치된 프레임체(74)를 Z축 방향으로 이동시킨다.
도 7을 참조하여 설명하면, 반출입 수단(6)은, 프레임체(74)의 내부에 배치된 제1 이동체(112)에 배치되고, 제1 이동체(112)는 제2 이동체(114)의 하부에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일(116)에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 제2 이동체(114)는 프레임체(74)의 천정부(84)에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제2 가이드 레일(118)에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.
제1 이동체(112)는 직사각형 판형의 본체(120)를 갖는다. 본체(120)의 중앙부에는 원형 구멍(122)이 형성되어 있다. 원형 구멍(122)에는, 반출입 수단(6)의 Z 회전축(46)이 삽입되고, Z 회전축(46)은 본체(120)에 회전 불가능하게 고정된다. Z 회전축(46)에 연결되어 있는 반출입 수단(6)의 모터가 구동하면, 제1 이동체(112)에 대하여 반출입 수단(6)의 케이싱(52)이 회전하고, 블레이드 유지부(48) 및 고정 너트 유지부(50)가 임의의 방향으로 위치된다.
제1 이동체(112)의 본체(120)의 상면에는, X축 방향으로 연장되는 홈(124a)이 형성된 피가이드 부재(124)가 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있음과 함께, X축 방향으로 연장되는 관통 구멍(126a)이 형성된 블록(126)이 고정되어 있다.
제2 이동체(114)는, 직사각형 판형의 본체(128)를 가지며, 제1 가이드 레일(116)은, 본체(128)의 하면에 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다. 제1 가이드 레일(116)은, 제1 이동체(112)의 한 쌍의 피가이드 부재(124)의 홈(124a)에 슬라이딩 가능하게 감합하고 있고, 제1 이동체(112)는, 제2 이동체(114)에 배치된 제1 가이드 레일(116)에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.
제2 이동체(114)의 본체(128)의 하방에는, 제2 이동체(114)에 대하여 제1 이동체(112)를 X축 방향으로 이동시키는 제1 X축 이동 수단이 설치되어 있다. 본 실시형태의 제1 X축 이동 수단은, 에어 실린더(130)로 구성되어 있다. 에어 실린더(130)의 실린더 튜브(130a)는, 본체(128)의 하면에 고정되고, 한 쌍의 제1 가이드 레일(116) 사이에 있어서 X축 방향으로 연장되어 있다. 에어 실린더(130)의 피스톤 로드(130b)의 선단은, 제1 이동체(112)의 블록(126)의 관통 구멍(126a)에 감합하여 연결되어 있다.
제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(130)는, 피스톤 로드(130b)를 진퇴시킴으로써, 제2 이동체(114)에 대해 제1 이동체(112)를 제1 가이드 레일(116)을 따라 X축 방향으로 이동시킨다.
제2 이동체(114)의 본체(128)의 상면에는, X축 방향으로 연장되는 홈(132a)이 형성된 피가이드 부재(132)가 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있음과 함께, X축 방향으로 연장되는 암나사(134a)가 형성된 블록(134)이 고정되어 있다.
제2 가이드 레일(118)은, 프레임체(74)의 천정부(84)의 하면에 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다. 제2 가이드 레일(118)은, 제2 이동체(114)의 한 쌍의 피가이드 부재(132)의 홈(132a)에 슬라이딩 가능하게 감합하고 있고, 제2 이동체(114)는, 제2 이동체(114)에 설치된 제1 가이드 레일(116)에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.
프레임체(74)의 천정부(84)의 하방에는, 천정부(84)에 대하여 제2 이동체(114)를 X축 방향으로 이동시키는 제2 X축 이동 수단(136)이 설치되어 있다. 본 실시형태의 제2 X축 이동 수단(136)은, 한 쌍의 제2 가이드 레일(118) 사이에 있어서 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(138)와, 볼 나사(138)를 회전시키는 모터(140)를 갖는다. 볼 나사(138)는 제2 이동체(114)의 블록(134)의 암나사(134a)에 나사 결합되어 있고, 모터(140)는 천정부(84)의 하면에 고정되어 있다.
제2 X축 이동 수단(136)은, 볼 나사(138)에 의해 모터(140)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 제2 이동체(114)에 전달하고, 천정부(84)에 대하여 제2 이동체(114)를 제2 가이드 레일(118)을 따라서 X축 방향으로 이동시킨다.
본 실시형태의 X축 이동 수단(12)은, 제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(130)와, 볼 나사(138) 및 모터(140)를 갖는 제2 X축 이동 수단(136)을 포함한다. 본 실시 형태에 있어서는, 제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(130)로 제1 이동체(112)를 이동시킴으로써, 반출입 수단(6)을 빠르게 X축 방향으로 전진시킬 수 있음과 함께, 제2 X축 이동 수단(136)으로 제2 이동체(114)를 이동시킴으로써, 반출입 수단(6)의 X축 방향 위치를 용이하게 미조정할 수 있게 되어 있다. 이와 같이, 반출입 수단(6)은 제1 이동체(112) 및 제2 이동체(114)에 의해 X축 방향으로 진출 가능하게 구성되어 있다.
도 1, 도 2 및 도 8을 참조하여 설명하면, 세정 수단(13)은, 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 인접하여 배치되고, 반출입 수단(6)에 의해 유지된 절삭 블레이드(36)의 배면에 에어를 분사하여 세정하는 에어 노즐(142)을 구비한다. 에어 노즐(142)은, 고압 에어 공급 수단(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
본 실시형태의 에어 노즐(142)은, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 지지축(24)의 배부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 에어 노즐(142)은, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 구동 기어(16)의 하방에 있어서, 지지벽(28)으로부터 Y축 방향으로 돌출되어 있다. 또한, 에어 노즐(142)의 선단은, 무한 궤도(22)의 회전에 따른 지지축(24)의 궤도에서 최하단에 위치하는 지지축(24)에 대면하도록 위치되어 있다.
그리고, 세정 수단(13)에 있어서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 반출입 수단(6)의 블레이드 유지부(48)에 의해 흡인 유지된 절삭 블레이드(36)의 배면을 향해 에어 노즐(142)로부터 에어를 분사함으로써, 절삭 블레이드(36)의 배면을 세정하도록 되어 있다.
에어 노즐(142)로부터 절삭 블레이드(36)에 에어를 분사할 때에는, 에어 노즐(142)의 선단에 지지축(24)이 위치하지 않도록, 무한 궤도(22)가 작동된다. 이에 의해, 에어 노즐(142)로부터 분사된 에어가 지지축(24)에 의해 차단되는 일이 없다. 또한, 상술한 바와 같이, 도시한 무한 궤도(22)는, 링크편이 간극 없이 배치되어 있도록 도시되어 있지만, 링크편의 사이에는 간극이 있어, 에어 노즐(142)로부터 분사된 에어가 링크편의 사이를 통과할 수 있기 때문에, 에어에 의한 절삭 블레이드(36)의 세정이 무한 궤도(22)의 링크편에 의해 저해되는 일은 없다.
또한, 세정 수단(13)의 에어 노즐(142)에 있어서는, 지지축(24)에 지지된 절삭 블레이드(36)의 배부에 에어를 분사하여, 지지축(24)의 선단에 절삭 블레이드(36)를 이동시켜 반출입 수단(6)에 대하여 절삭 블레이드(36)의 정면을 위치시킬 수도 있다.
도 4를 참조하여 설명하면, 지지축(24)의 축부(34)의 선단측에 위치하는 절삭 블레이드(36)가 반출입 수단(6)에 의해 반출된 경우에, 에어 노즐(142)로부터 무한 궤도(22)의 유로(22a)를 통해, 지지축(24)의 기부(32)의 유로(32a)에 에어를 공급함으로써, 축부(34)에 남겨진 절삭 블레이드(36)를 축부(34)의 선단측으로 압출할 수 있도록 되어 있다. 다만, 볼 플런저(42)의 작용에 의해 절삭 블레이드(36)가 축부(34)로부터 낙하하는 일은 없다. 또한, 이 경우에는, 무한 궤도(22)의 유로(22a)가 에어 노즐(142)에 대면하는 위치에 위치된다.
다음으로, 도 9 내지 도 14를 참조하여, 상술한 보조 장치(2)가 연결되는 절삭 장치(170)에 대해 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 절삭 장치(170)는, 피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 척 테이블(172)과, 척 테이블(172)에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 고정 너트로 장착한 절삭 수단(174)과, 척 테이블(172)을 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이송 수단(176)과, 절삭 수단(174)을 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이송 수단(178)과, X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 절삭 수단(174)을 절입 이송하는 Z축 이송 수단(180)을 구비한다.
도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 절삭 장치(170)는, 베이스(182)(도 9 참조)의 상면에 X축 방향으로 이동 가능하도록 설치된 X축 가동판(184)과, X축 가동판(184)의 상면에 고정된 지주(186)와, 지주(186)의 상단에 고정된 커버판(188)을 구비한다. 커버판(188)에는, 원형 개구(188a)가 형성되어 있다. 척 테이블(172)은, 지주(186)의 상단에 회전 가능하도록 탑재되고, 커버판(188)의 원형 개구(188a)를 통과하여 상방으로 연장되어 있다. 척 테이블(172)은, 지주(186)에 내장된 모터(도시하지 않음)에 의해 Z축 방향을 축심으로 하여 회전된다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 척 테이블(172)의 상단 부분에는, 흡인 수단(도시하고 있지 않음)에 접속된 다공질의 원 형상의 흡착 척(190)이 배치되어 있다. 척 테이블(172)에 있어서는, 흡인 수단으로 흡착 척(190)의 상면에 흡인력을 생성함으로써, 흡착 척(190)의 상면에 재치된 피가공물을 흡인 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 척 테이블(172)에 있어서는, 흡착 척(190)의 상면이 피가공물을 유지하는 유지면으로 되어 있고, 유지면은 X축 방향 및 Y축 방향에서 규정되는 XY 평면 상에 위치되어 있다. 또한, 척 테이블(172)의 둘레 가장자리에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 클램프(192)가 배치되어 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이, X축 이송 수단(176)은, X축 가동판(184)에 연결되어 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(198)와, 볼 나사(198)를 회전시키는 모터(200)를 갖는다. X축 이송 수단(176)은, 볼 나사(198)에 의해 모터(200)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 X축 가동판(184)에 전달하고, 베이스(182)의 안내 레일(182a)을 따라 X축 가동판(184)을 이동시킴과 함께, 척 테이블(172)을 X축 방향으로 가공 이송한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 절삭 장치(170)는, 척 테이블(172)에 걸쳐 배치된 도어형의 프레임(202)을 포함한다. 프레임(202)은, Y축 방향으로 간격을 두고 베이스(182)의 상면으로부터 상방으로 연장되는 한 쌍의 지주(204)와, 한 쌍의 지주(204)의 상단 사이에 가설되고 Y축 방향으로 연장되는 빔(206)을 갖는다.
절삭 수단(174)은 빔(206)의 편측의 측면(도 9에 있어서 배면측의 측면)에 Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있다. 본 실시형태의 절삭 장치(170)에 있어서는, 절삭 블레이드(36)가 대면하도록 한 쌍의 절삭 수단(174)이 설치되어 있고, 척 테이블(172)에 유지된 피가공물을 한 쌍의 절삭 블레이드(36)에 의해 동시에 절삭 가공을 실시할 수 있도록 되어 있다. 또한, 절삭 수단(174)은 1개라도 좋다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 각 절삭 수단(174)은, Y축 방향으로 이동 가능하게 빔(206)의 편측의 측면에 지지되는 직사각 형상의 Y축 가동 부재(208)와, Y축 가동 부재(208)에 Z축 방향으로 승강 가능하도록 지지된 단면 L 자형의 Z축 가동 부재(210)와, Z축 가동 부재(210)의 하단에 고정된 스핀들 하우징(212)을 구비한다.
Y축 가동 부재(208)의 편측의 측면(도 11에 있어서 앞측의 측면)에는, Z축 방향으로 간격을 두고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 피안내 홈(208a)이 형성되고, 피안내 홈(208a)은, 빔(206)의 편측의 측면에 있어서 상하 방향으로 간격을 두고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(도시하고 있지 않음)에 슬라이딩 가능하게 연결된다.
Y축 이송 수단(178)은, 빔(206)의 편측의 측면에 있어서 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(214)와, 볼 나사(214)를 회전시키는 모터(216)를 갖는다. 볼 나사(214)는 Y축 가동 부재(208)에 연결되어 있다. Y축 이송 수단(178)은, 볼 나사(214)에 의해 모터(216)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 Y축 가동 부재(208)에 전달하고, 빔(206)의 편측의 측면에 부설된 안내 레일을 따라 Y축 가동 부재(208)를 Y축 방향으로 인덱싱 이송한다.
Y축 가동 부재(208)의 타측의 측면(도 11에 있어서 배면측의 측면)에는, Y축 방향으로 간격을 두고 Z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(도시하고 있지 않음)이 형성되어 있고, Z축 가동 부재(210)는, Y축 가동 부재(208)의 한 쌍의 안내 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 한 쌍의 피안내 홈(도시하고 있지 않음)을 갖는다.
Z축 이송 수단(180)은, Z축 가동 부재(210)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(도시하지 않음)와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터(218)를 갖는다. Z축 이송 기구(180)는, 볼 나사에 의해 모터(218)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 Z축 가동 부재(210)에 전달하고, Y축 가동 부재(208)의 안내 레일을 따라 Z축 가동 부재(210)를 Z축 방향으로 절입 이송한다.
도 12를 참조하여 설명하면, 스핀들 하우징(212)에는, Y축 방향을 축심으로 하여 회전 가능하게 원기둥형의 스핀들(220)이 지지되어 있음과 함께, 스핀들(220)을 회전시키는 모터(도시하지 않음)가 수용되어 있다. 스핀들(220)의 선단에는, 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드(36)가 고정 너트(222)에 의해 착탈 가능하게 고정되어 있다.
스핀들 하우징(212)의 선단에는, 절삭 블레이드(36)를 덮는 블레이드 커버(224)가 장착되어 있다. 블레이드 커버(224)는, 스핀들 하우징(212)의 선단에 고정된 제1 커버 부재(224a)와, 제1 커버 부재(224a)의 선단에 이동 가능하게 장착된 제2 커버 부재(224b)를 갖는다. 제2 커버 부재(224b)는, 에어 실린더 등의 적절한 액추에이터(도시하지 않음)에 의해 X축 방향으로 이동되도록 되어 있고, 절삭 블레이드(36)의 교환 시에는 도 12에 도시하는 개방 위치에 위치되고, 절삭 가공 시에는 도 11에 도시하는 폐색 위치에 위치된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 스핀들(220)의 선단측 외주면에는, 직경 방향 외측으로 돌출하는 환형의 마운트 플랜지(226)가 설치되어 있다. 마운트 플랜지(226)의 선단면의 직경 방향 내측 부분에는 환형의 오목부(226a)가 형성되어 있고, 마운트 플랜지(226)의 선단면의 외주측 부분은, 축 방향으로 돌출된 환형의 수용부(226b)로 되어 있다. 또한, 마운트 플랜지(226)보다 더욱 선단측의 스핀들(220)의 외주면에는, 수나사(228)가 형성되어 있다.
그리고, 절삭 블레이드(36)의 중앙 개구부(38a)가 스핀들(220)의 선단부에 감합되고, 스핀들(220)의 수나사(228)와 고정 너트(222)가 나사 결합(체결)됨으로써, 마운트 플랜지(226)의 수용부(226b)와 고정 너트(222)에 절삭 블레이드(36)가 끼워 넣어져 스핀들(220)의 선단에 착탈 가능하게 고정된다. 또한, 너트(222)의 측면에는, 반출입 수단(6)의 고정 너트 유지부(50)의 핀(72)이 삽입되는 복수 개의 핀 구멍(22a)이 둘레 방향으로 등간격을 두고 형성되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 프레임(202)의 빔(206)의 타측의 측면(도 9에 있어서 앞측의 측면)에는, 척 테이블(172)에 유지된 피가공물을 촬상하는 한 쌍의 촬상 수단(230)이 Y축 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있음과 함께, 촬상 수단(230)을 Y축 방향으로 이동시키는 한 쌍의 이동 수단(232)이 장착되어 있다. 이동 수단(232)은 빔(206)의 타측의 측면에 있어서 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(234)와, 볼 나사(234)를 회전시키는 모터(236)를 갖는다. 볼 나사(234)는 촬상 수단(230)에 연결되어 있다. 그리고, 이동 수단(232)은, 모터(236)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 촬상 수단(230)에 전달하고, 빔(206)의 타측의 측면에 부설된 안내 레일(206a)을 따라 촬상 수단(230)을 Y축 방향으로 이동시킨다. 또한, 촬상 수단(230)은 1개라도 좋다.
절삭 장치(170)를 이용하여, 웨이퍼 등의 피가공물에 대하여 절삭 가공을 실시할 때에는, 우선, 척 테이블(172)에 피가공물을 흡착시킨다. 이어서, X축 이송 수단(176)으로 척 테이블(172)을 촬상 수단(230)의 하방으로 이동시킴과 함께, 이동 수단(232)으로 촬상 수단(230)의 Y축 방향 위치를 조정한다. 이어서, 촬상 수단(230)으로 상방으로부터 피가공물을 촬상하여 피가공물의 절삭 영역을 검출한다.
이어서, 촬상 수단(230)으로 검출한 피가공물의 절삭 영역에 기초하여, 척 테이블(172)을 회전시켜, 절삭 수단(174)의 절삭 블레이드(36)에 대한 피가공물의 절삭 영역의 방향을 조정한다. 이어서, X축 이송 수단(176)으로 척 테이블(172)을 X축 방향으로 이동시키고, Y축 이송 수단(178)으로 스핀들 하우징(212)을 Y축 방향으로 이동시켜, 피가공물의 절삭 영역의 상방에 한 쌍의 절삭 블레이드(36)를 위치시킨다.
이어서, Z축 이송 수단(180)으로 스핀들 하우징(212)을 하강시켜, 고속 회전시킨 절삭 블레이드(36)의 절삭 날(40)을 피가공물의 절삭 영역에 절입시킴과 함께, 절삭 블레이드(36)의 절삭 날(40)을 절입시킨 부분에 절삭수를 공급하면서, 척 테이블(172)을 X축 방향으로 가공 이송함으로써, 피가공물의 절삭 영역에 소정의 절삭 가공을 실시한다. 또한, Y축 이송 수단(178)으로 스핀들 하우징(212)을 Y축 방향으로 인덱싱 이송하면서, 상기 절삭 가공을 적절히 반복하여, 피가공물의 절삭 영역 전부에 절삭 가공을 실시한다. 절삭 공정이 종료된 절삭 가공 완료된 피가공물은 다음 공정으로 반송된다.
절삭 공정을 반복해서 실시하면 절삭 블레이드(36)는 마모되고, 절삭 블레이드(36)의 마모가 소정량에 달하면 절삭 정밀도가 유지되지 않게 되기 때문에, 스핀들(20)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(36)를 새로운 절삭 블레이드(36)로 교환할 필요가 있다. 또한, 스핀들(220)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(36)의 마모가 소정량에 도달하지 않은 경우라도, 이전에 절삭 가공을 실시한 피가공물의 소재와 상이한 소재의 피가공물에 절삭 가공을 실시할 때에는, 피가공물의 소재에 따른 절삭 블레이드(36)로 교환할 필요가 생기는 경우도 있다.
본 실시형태에서는 도 14에 도시된 바와 같이, 절삭 장치(170)의 절삭 블레이드(36)를 자동적으로 교환할 수 있는 보조 장치(2)가 절삭 장치(170)에 연결되어 있고, 이하, 보조 장치(2)를 이용하여 절삭 블레이드(36)를 교환하는 방법에 관해 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 보조 장치(2)는 절삭 장치(170)의 X축 방향 안쪽에 배치되어 있고, 사용자에게 이미 납품한 절삭 장치(170)에 나중에 장착할 수 있도록 되어 있다. 보조 장치(2)를 이용하여, 절삭 장치(170)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(36)를 교환할 때는, 우선, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 무한 궤도(22)를 회전시켜, 절삭 장치(170)에 반입해야 할 새로운 절삭 블레이드(36)를 지지하고 있는 지지축(24)을 소정 위치(예컨대, 지지축(24)의 궤도에 있어서의 최하단의 위치)에 위치시킨다.
이어서, 도 15에 도시된 바와 같이, 반출입 수단(6)의 Z 회전축(46)에 연결되어 있는 모터에 의해 케이싱(52)을 회전시킴으로써, 블레이드 유지부(48)가 장착되어 있는 케이싱(52)의 측벽(56)을 X축 방향을 따르게 하여, 블레이드 유지부(48)를 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 대면시킨다. 또한, X축 이동 수단(12) 및 Z축 이동 수단(10)을 작동시켜, 상기 소정 위치의 지지축(24)의 축부(34)를 블레이드 유지부(48)의 중앙 개구부(60)(도 5 참조)에 삽입할 수 있도록, 블레이드 유지부(48)의 X축 방향 위치 및 Z축 방향 위치를 조정한다.
이어서, 도 16에 도시된 바와 같이, Y축 방향 위치 설정 수단(8)에 의해 프레임체(74)를 Y축 방향으로 이동시켜, 지지축(24)에 지지되어 있는 절삭 블레이드(36)를 블레이드 유지부(48)에 의해 유지 가능한 작용 위치에 반출입 수단(6)을 위치시킨다. 이에 의해, 상기 소정 위치의 지지축(24)의 축부(34)를 블레이드 유지부(48)의 중앙 개구부(60)에 삽입함과 함께, 축부(34)의 선단측에 위치하는 절삭 블레이드(36)의 단부면에 블레이드 유지부(48)의 단부면(58)을 접촉시킨다. 이어서, 블레이드 유지부(48)의 각 흡인 구멍(62)에 흡인력을 생성하여, 축부(34)의 선단측에 위치하는 절삭 블레이드(36)를 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지한다.
절삭 블레이드(36)를 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지하였다면, Y축 방향 위치 설정 수단(8)을 작동시킴으로써, 반출입 수단(6)을 절삭 블레이드 보관 수단(4)으로부터 Y축 방향으로 이격시켜, 절삭 블레이드(36)를 축부(34)로부터 뽑아낸다. 이어서, 에어 노즐(142)로부터 무한 궤도(22)의 유로(22a)를 통해, 지지축(24)의 기부(32)의 유로(32a)에 에어를 공급한다. 이에 의해, 지지축(24)에 지지되어 있는 나머지의 절삭 블레이드(36)의 배부에 에어를 분사하여, 지지축(24)에 남겨진 절삭 블레이드(36)를 지지축(24)의 선단으로 이동시킬 수 있다.
축부(34)에 남겨진 절삭 블레이드(36)를 지지축(24)의 선단으로 이동시킨 후, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 무한 궤도(22)를 회전시켜, 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지한 절삭 블레이드(36)와, 에어 노즐(142)의 선단 사이로부터 지지축(24)을 이동시킨다. 이어서, 블레이드 유지부(48)에 의해 흡인 유지된 절삭 블레이드(36)의 배면을 향해 에어 노즐(142)로부터 에어를 분사한다(도 8 참조). 이로써, 절삭 블레이드(36)의 배면을 세정할 수 있다. 또한, 절삭 블레이드(36)에 에어를 분사할 때에는, X축 이동 수단(12) 및 Z축 이동 수단(10)을 작동시킴으로써, 절삭 블레이드(36)의 배면 전체에 대하여 에어를 분사한다.
절삭 블레이드(36)를 세정한 후, Y축 방향 위치 설정 수단(8)을 작동시켜, 반출입 수단(6)을 절삭 블레이드 보관 수단(4)으로부터 Y축 방향으로 이격시킨다. 이어서, 반출입 수단(6)의 케이싱(52)을 180° 회전시켜, 절삭 블레이드(36)를 흡인 유지한 블레이드 유지부(48)의 반대측의 블레이드 유지부(48)를 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 대면시킨다. 또한, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 무한 궤도(22)를 회전시켜, 절삭 장치(170)에 반입해야 할 새로운 절삭 블레이드(36)를 지지하고 있는 지지축(24)을 블레이드 유지부(48)의 정면에 위치시킨다.
이어서, Y축 방향 위치 설정 수단(8)을 작동시켜, 반대측의 블레이드 유지부(48)에 의해 지지축(24)의 절삭 블레이드(36)를 유지 가능한 작용 위치에 반출입 수단(6)을 위치시킨다. 이어서, 반대측의 블레이드 유지부(48)의 각 흡인 구멍(62)에 흡인력을 생성하여, 축부(34)의 선단측에 위치하는 절삭 블레이드(36)를 블레이드 유지부(48)에 의해 흡인 유지한다. 이에 의해, 4개의 블레이드 유지부(48) 중 대향하는 한 쌍의 블레이드 유지부(48)로, 새로운 절삭 블레이드(36)를 흡인 유지한 상태가 된다. 그리고, 상기와 마찬가지로, 지지축(24)에 남겨진 절삭 블레이드(36)의 배부에 에어를 분사하여, 지지축(24)의 선단에 절삭 블레이드(36)를 이동시킴과 함께, 반대측의 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지한 절삭 블레이드(36)에 대하여, 에어 노즐(142)로부터 에어를 분사하여, 절삭 블레이드(36)의 배면을 세정한다.
이어서, 도 17에 도시된 바와 같이, Y축 방향 위치 설정 수단(8)에 의해 프레임체(74)를 Y축 방향으로 이동시킴과 함께, Z축 이동 수단(10)으로 승강 테이블(76)을 Z축 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 절삭 블레이드 보관 수단(4)으로부터 반출입 수단(6)을 이격시켜 퇴피 위치에 위치시킴과 함께, 절삭 장치(170)에 대한 반출입 수단(6)의 Y축 방향 위치 및 Z축 방향 위치를 조정한다. 위치 조정 후의 반출입 수단(6)의 Y축 방향 위치는, 절삭 장치(170)의 한 쌍의 절삭 수단(174)의 사이이며, 위치 조정 후의 반출입 수단(6)의 Z축 방향 위치는, 척 테이블(172)의 유지면보다 상방이다.
이어서, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 X축 이동 수단으로서의 에어 실린더(130)에 의해 제1 이동체(112)를 X축 방향으로 이동시키고, 반출입 수단(6)을 절삭 장치(170)의 한 쌍의 절삭 수단(174) 사이를 향하여 전진시킨다. 이어서, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 X축 이동 수단(136)에 의해 제2 이동체(114)를 X축 방향으로 이동시켜, 한 쌍의 절삭 수단(174)에 대한 반출입 수단(6)의 X축 방향 위치를 조정한다.
구체적으로는, 반출입 수단(6)의 한 쌍의 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지하고 있는 새로운 한 쌍의 절삭 블레이드(36)의 중심의 X축 방향 위치와, 한 쌍의 절삭 수단(174)에 장착되어 있는 한 쌍의 절삭 블레이드(36)의 중심의 X축 방향 위치를 정합시킨다. 또한, 보조 장치(2)의 Z축 이동 수단(10) 또는 절삭 장치(170)의 Z축 이송 수단(180)을 작동시켜, 블레이드 유지부(48)의 절삭 블레이드(36)의 중심의 Z축 방향 위치와, 절삭 수단(174)의 절삭 블레이드(36)의 중심의 Z축 방향 위치를 정합시킨다.
이어서, 반출입 수단(6)의 케이싱(52)을 60° 회전시켜, 한 쌍의 고정 너트 유지부(50)를 한 쌍의 절삭 수단(174)의 절삭 블레이드(36)에 대면시킨다. 또한, 제1·제2 이동체(112, 114)를 전진시키기 전에, 케이싱(52)을 60° 회전시켜 두어도 좋다.
이어서, 한 쌍의 절삭 수단(174)의 각각의 블레이드 커버(224)의 제2 커버 부재(224b)를 개방 위치(도 12 참조)에 위치시킨다. 이어서, 절삭 장치(170)의 Y축 이송 수단(178)에 의해 절삭 수단(174)을 Y축 방향으로 이동시켜, 스핀들(220)에 절삭 블레이드(36)를 고정하고 있는 고정 너트(222)를 고정 너트 유지부(50)의 회전체(66)의 단부면(66a)에 접촉시킨다. 그렇게 하면, 고정 너트 유지부(50)의 핀(72)이 고정 너트(222)에 가압되어 회전체(66)의 내부에 수용됨과 함께, 스핀들(220)의 선단이 회전체(66)의 중앙 개구부(68)에 수용된다.
이어서, 고정 너트 유지부(50)의 모터로 회전체(66)를 회전시키면, 각 핀(72)이 고정 너트(222)의 핀 구멍(222a)과 합치했을 때에, 각 핀(72)이 핀 구멍(222a)에 감합하고, 회전체(66)의 회전 운동이 각 핀(72)을 통해 고정 너트(222)에 전달되어, 고정 너트(222)가 풀어진다. 이에 의해, 절삭 수단(174)의 스핀들(220)의 수나사(228)로부터 고정 너트(222)를 나사 분리시킬(떼어낼) 수 있다. 또한, 고정 너트 유지부(50)의 각 흡인 구멍(70)에 흡인력을 생성하여, 떼어낸 고정 너트(222)를 고정 너트 유지부(50)로 흡인 유지한다.
이어서, Y축 이송 수단(178)에 의해 절삭 수단(174)을 반출입 수단(6)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(6)의 케이싱(52)을 60° 회전시켜, 절삭 블레이드(36)를 흡인 유지하고 있지 않은 빈 블레이드 유지부(48)를 절삭 수단(174)의 절삭 블레이드(36)에 대면시킨다.
이어서, Y축 이송 수단(178)에 의해 절삭 수단(174)을 반출입 수단(6)에 접근시켜, 절삭 수단(174)의 스핀들(220)을 블레이드 유지부(48)의 중앙 개구부(60)에 삽입함과 함께, 절삭 수단(174)의 절삭 블레이드(36)의 단부면에, 빈 블레이드 유지부(48)의 단부면(58)을 접촉시킨다. 이어서, 블레이드 유지부(48)의 각 흡인 구멍(62)에 흡인력을 생성하여, 절삭 수단(174)의 절삭 블레이드(36)를 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지한다.
이어서, Y축 이송 수단(178)에 의해 절삭 수단(174)을 반출입 수단(6)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(6)의 케이싱(52)을 60° 회전시켜, 새로운 절삭 블레이드(36)를 흡인 유지하고 있는 블레이드 유지부(48)를 절삭 수단(174)의 스핀들(220)에 대면시킨다.
이어서, Y축 이송 수단(178)에 의해 절삭 수단(174)을 반출입 수단(6)에 접근시켜, 스핀들(220)을 새로운 절삭 블레이드(36)의 중앙 개구부(38a)에 삽입하여, 스핀들(220)의 마운트 플랜지(226)의 수용부(226b)에 절삭 블레이드(36)의 단부면을 접촉시킨다. 이어서, 블레이드 유지부(48)의 흡인력을 해제하고, 블레이드 유지부(48)로부터 스핀들(220)에 새로운 절삭 블레이드(36)를 전달한다.
이어서, Y축 이송 수단(178)에 의해 절삭 수단(174)을 반출입 수단(6)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(6)의 케이싱(52)을 60° 회전시켜, 떼어낸 고정 너트(222)를 흡인 유지하고 있는 고정 너트 유지부(50)를 절삭 수단(174)의 스핀들(220)에 대면시킨다.
이어서, Y축 이송 수단(178)에 의해 절삭 수단(174)을 반출입 수단(6)에 접근시켜, 고정 너트 유지부(50)로 흡인 유지한 고정 너트(222)를 스핀들(220)의 선단부에 감합시킨다. 이어서, 고정 너트(222)를 떼어냈을 때와는 역방향으로 고정 너트 유지부(50)의 모터를 작동시켜 고정 너트(222)를 회전시켜, 스핀들(220)의 수나사(228)에 고정 너트(222)를 나사 결합(체결)시킨다. 이에 의해, 절삭 수단(174)에 장착해야 할 새로운 절삭 블레이드(36)를 스핀들(220)의 마운트 플랜지(226)의 수용부(226b)와 고정 너트(222)로 사이에 끼워 스핀들(220)에 고정할 수 있다.
이어서, 고정 너트 유지부(50)의 흡인력을 해제한 후, 절삭 수단(174)의 블레이드 커버(224)의 제2 커버 부재(224b)를 폐색 위치에 위치시킨다. 또한, 전술한 바와 같은 고정 너트(222) 및 절삭 블레이드(36)의 분리, 장착에 관해서는, 한 쌍의 절삭 수단(174)에 대하여 동시에 행하여도 좋고, 따로 행하여도 좋다.
이어서, 제1ㆍ제2 이동체(112, 114)를 후퇴시킴과 함께, 반출입 수단(6)의 케이싱(52)을 60° 회전시켜, 떼어낸 한 쌍의 절삭 블레이드(36)의 한 쪽을 세정 수단(13)의 에어 노즐(142)에 대면시킨다. 이 때는, 떼어낸 절삭 블레이드(36)의 한 쪽과, 에어 노즐(142)의 선단 사이에 지지축(24)이 위치하지 않도록, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 무한 궤도(22)를 회전시켜 둔다. 그리고, X축 이동 수단(12) 및 Z축 이동 수단(10)을 작동시키면서, 떼어낸 절삭 블레이드(36)의 한 쪽의 배면 전체를 향해 에어 노즐(142)로부터 에어를 분사하여, 한 쪽의 절삭 블레이드(36)의 배면을 세정한다.
이어서, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 무한 궤도(22)를 회전시켜, 절삭 블레이드(36)를 지지하고 있지 않은 빈 지지축(24)을 소정 위치(예컨대, 지지축(24)의 궤도에 있어서의 최하단의 위치)에 위치시킨다. 이어서, X축 이동 수단(12) 및 Z축 이동 수단(10)을 작동시켜, 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지하고 있는 한 쪽의 절삭 블레이드(36)의 중앙 개구부(38a)에 상기 소정 위치의 지지축(24)의 축부(34)를 삽입할 수 있도록, 블레이드 유지부(48)의 X축 방향 위치 및 Z축 방향 위치를 조정한다.
이어서, Y축 방향 위치 설정 수단(8)에 의해 프레임체(74)를 Y축 방향으로 이동시켜, 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지하고 있는 한 쪽의 절삭 블레이드(36)의 중앙 개구부(38a)에 상기 소정 위치의 지지축(24)의 축부(34)를 삽입함과 함께, 한 쪽의 절삭 블레이드(36)의 단부면을 지지축(24)의 기부(32)의 단부면에 접촉시킨다. 이어서, 블레이드 유지부(48)의 흡인력을 해제하고, 떼어낸 한 쌍의 절삭 블레이드(36)의 한 쪽을 지지축(24)에 전달한다.
또한, Y축 방향 위치 설정 수단(8)에 의해 반출입 수단(6)을 절삭 블레이드 보관 수단(4)으로부터 이격시킴과 함께, 반출입 수단(6)의 케이싱(52)을 180° 회전시켜, 떼어낸 한 쌍의 절삭 블레이드(36)의 다른 쪽을 흡인 유지하고 있는 반대측의 블레이드 유지부(48)를 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 대면시킨다.
이어서, 떼어낸 절삭 블레이드(36)의 다른 쪽과, 에어 노즐(142)의 선단 사이에 지지축(24)이 위치하지 않도록, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 무한 궤도(22)를 회전시킨다. 그리고, X축 이동 수단(12) 및 Z축 이동 수단(10)을 작동시키면서, 떼어낸 절삭 블레이드(36)의 다른 쪽의 배면 전체를 향해 에어 노즐(142)로부터 에어를 분사하고, 다른 쪽의 절삭 블레이드(36)의 배면을 세정한다.
이어서, 절삭 블레이드 보관 수단(4)의 무한 궤도(22)를 회전시켜, 절삭 블레이드(36)를 지지 가능한(지지할 여지가 있는) 지지축(24)을 소정 위치에 위치시킨다. 이어서, Y축 방향 위치 설정 수단(8)에 의해 프레임체(74)를 Y축 방향으로 이동시켜, 반대측의 블레이드 유지부(48)로 흡인 유지하고 있는 다른 쪽의 절삭 블레이드(36)의 중앙 개구부(38a)에 상기 소정 위치의 지지축(24)의 축부(34)를 삽입함과 함께, 다른 쪽의 절삭 블레이드(36)의 단부면을, 지지축(24)에 지지되어 있는 절삭 블레이드(36)의 단부면에 접촉시킨다. 이어서, 블레이드 유지부(48)의 흡인력을 해제하고, 떼어낸 한 쌍의 절삭 블레이드(36)의 다른 쪽을 지지축(24)에 전달한다.
이상과 같이, 본 실시형태의 보조 장치(2)에 있어서는, 사용자에게 이미 납품한 절삭 장치(170)에 나중에 장착하여, 절삭 장치(170)의 절삭 수단(174)에 장착된 절삭 블레이드(36)를 교환할 수 있게 되어 있다.
또한, 본 실시형태의 보조 장치(2)에 있어서는, 절삭 블레이드 보관 수단(4)에 보관되어 있던 교환용의 새로운 절삭 블레이드(36)나, 절삭 장치(170)로부터 떼어낸 절삭 블레이드(36)에 대하여, 세정 수단(13)의 에어 노즐(142)로부터 에어를 분사함으로써, 절삭 블레이드(36)의 배면을 세정하여, 절삭 부스러기 등의 이물을 절삭 블레이드(36)로부터 제거할 수 있다. 따라서, 절삭 장치(170)에 절삭 블레이드(36)를 장착했을 때에, 절삭 블레이드(36)와 마운트 플랜지(226) 사이에 이물이 끼이지 않고, 절삭 블레이드(36)가 적정한 위치에 위치됨과 함께, 절삭 블레이드(36) 및 마운트 플랜지(226)의 편마모가 방지된다.
2: 보조 장치
4: 절삭 블레이드 보관 수단
6: 반출입 수단
8: Y축 방향 위치 설정 수단
10: Z축 이동 수단
12: X축 이동 수단
13: 세정 수단
14: 회전축
16: 구동 기어
18: 회전축
20: 종동 기어
22: 무한 궤도
24: 지지축
36: 절삭 블레이드
38a: 중앙 개구부
46: Z 회전축
48: 블레이드 유지부
50: 고정 너트 유지부
74: 프레임체
76: 승강 테이블
80: 저부(프레임체)
84: 천정부(프레임체)
92: 가이드 레일(승강 테이블)
112: 제1 이동체
114: 제2 이동체
116: 제1 가이드 레일
118: 제2 가이드 레일
142: 에어 노즐

Claims (6)

  1. 피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 고정 너트로 장착한 절삭 수단과, 상기 척 테이블을 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이송 수단과, 상기 절삭 수단을 상기 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이송 수단과, 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 상기 절삭 수단을 절입 이송하는 Z축 이송 수단을 구비하고, 상기 유지면은 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 규정된 절삭 장치에 연결되는 보조 장치에 있어서,
    복수의 절삭 블레이드를 보관하는 절삭 블레이드 보관 수단과,
    상기 절삭 블레이드 보관 수단으로부터 절삭 블레이드의 정면을 유지하여 반출 및 반입하는 반출입 수단과,
    상기 반출입 수단을 상기 절삭 블레이드 보관 수단에 대해 Y축 방향의 작용 위치와 퇴피 위치에 위치시키는 Y축 방향 위치 설정 수단과,
    상기 반출입 수단을 Z축 방향으로 이동하는 Z축 이동 수단과,
    상기 반출입 수단을 X축 방향으로 이동하여 상기 절삭 수단의 스핀들에 장착된 절삭 블레이드에 작용하는 X축 이동 수단과,
    상기 반출입 수단에 의해 유지된 절삭 블레이드의 배면을 세정하는 세정 수단
    을 구비한 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절삭 블레이드 보관 수단은, Y축 방향으로 연장되는 회전축을 갖는 구동 기어와, 그 구동 기어와 Z축 방향으로 이격되고 Y축 방향으로 연장되는 회전축을 갖는 종동 기어와, 상기 구동 기어와 상기 종동 기어에 권취된 무한 궤도와, 그 무한 궤도에 미리 정해진 간격으로 배치되고 절삭 블레이드의 중앙 개구부에 삽입되어 절삭 블레이드를 지지하는 Y축 방향으로 연장되는 지지축을 포함하고,
    상기 세정 수단은 상기 절삭 블레이드 보관 수단에 인접하여 배치되고, 상기 반출입 수단에 의해 유지된 절삭 블레이드의 배면에 에어를 분사하여 세정하는 에어 노즐을 구비하는, 보조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에어 노즐은, 상기 절삭 블레이드 보관 수단의 상기 지지축의 배부(背部)에 배치되고, 상기 지지축에 지지된 절삭 블레이드의 배부에 에어를 분사하여 상기 지지축의 선단에 절삭 블레이드를 이동시켜 상기 반출입 수단에 절삭 블레이드의 정면을 위치시키는, 보조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반출입 수단은, Z축 방향으로 연장되는 Z 회전축과, 그 Z 회전축에 방사형으로 연결되어 절삭 블레이드를 흡인 유지하는 블레이드 유지부와, 상기 고정 너트를 상기 스핀들의 선단에 형성된 수나사에 나사 결합 및 나사 분리하는 고정 너트 유지부를 포함하고,
    상기 고정 너트 유지부 1개에 대하여 상기 블레이드 유지부를 2개 구비하고 있는 보조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반출입 수단은 프레임체에 배치되고, 상기 프레임체는 승강 테이블에 배치된 Y축 방향으로 연장되는 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 Y축 방향 위치 설정 수단에 의해 상기 절삭 블레이드 보관 수단에 대해 Y축 방향의 상기 작용 위치와 상기 퇴피 위치에 위치되는, 보조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반출입 수단은, 상기 프레임체의 내부에 배치된 제1 이동체에 배치되고, 상기 제1 이동체는 제2 이동체의 하부에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 제2 이동체는 상기 프레임체의 천정부에 배치된 X축 방향으로 연장되는 제2 가이드 레일에 매달린 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 반출입 수단은 상기 제1 이동체 및 상기 제2 이동체에 의해 X축 방향으로 진출 가능하게 구성되는, 보조 장치.
KR1020220057533A 2021-05-21 2022-05-11 보조 장치 KR20220157881A (ko)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007098536A (ja) 2005-10-06 2007-04-19 Disco Abrasive Syst Ltd 切削ブレードの交換装置

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