TWI607496B - Cutting device with blade sleeve - Google Patents

Description

具有刀片套的切削裝置 發明領域

本發明是有關於一種藉由切削刀來切削例如半導體晶圓以及各種電子零件之基板等薄片狀被加工物的切削裝置，特別是有關於一種具有包覆切削刀之刀片套的切削裝置。

發明背景

在將例如，半導體晶圓等被加工物分割成許多個晶片之切割裝置等精密切削裝置中，形成有將裝設於高速旋轉之轉軸前端之切削刀切入被加工物以進行切削加工的構成。

此種切削裝置中，為了冷卻因切削所產生之加工熱並將因切削產生的切削屑從被加工物上排出，而邊將切削液供應至切削刀，邊執行切削作業。特別是被加工物為將CMOS與CCD等攝影裝置形成於表面的晶圓以及已形成濾光器、光學讀取裝置等之光學裝置的基板時，切削屑若附著於裝置上會引起裝置不良，故去除切削屑以防止附著被視為是非常重要的。因為當要去除切削屑時，一旦附著在被加工物上且已乾燥的切削屑要藉後續進行的清洗步驟 去除會變得非常困難，故已有例如專利文獻1所揭示之將洗淨水供給到切削中的被加工物上表面，以防止切削屑附著的技術方案被提出。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2006-231474號公報

發明概要

一般來說，在邊供給切削液邊切削被加工物時，因切削而產生的切削屑的一部分會被混入切削液中，並隨著切削刀的旋轉而被捲帶到切削刀上。在切削中對切削刀噴射切削液時，捲帶於切削刀上之含有切削屑的切削液會飛濺到被加工物上，故會導致被加工物整面受到汙染。因此，即使是例如上述專利文獻所揭示地供應洗淨水到被加工物上，仍然會因飛濺到被加工物上的切削液而使供給到被加工物上之洗淨水的液流被擾亂，而產生洗淨不充分的區域，並有無法完全洗淨飛濺至被加工物整面上之切削屑的問題。

本發明即鑒於上述事實而作成者，其主要的技術課題在於提供一種可降低被加工物上附著切削屑之疑慮的切削裝置。

本發明的切削裝置，其特徵為該切削裝置設有保 持被加工物之保持機構、切削以該保持機構所保持之被加工物的切削刀、含有可旋轉地支撐該切削刀之轉軸的轉軸單元、裝設在該轉軸單元上並包覆該切削刀且在底部設有供該切削刀前端突出之開口的刀片套，及在前述開口外周側將切削液供應到被加工物的上表面之切削液供給機構，前述刀片套於其內部具有收容前述刀片之收容部，在該刀片套中形成連通該收容部並被連接至吸引源的排出口，且供應至被加工物上表面之前述切削液，隨著前述切削刀之旋轉而透過前述開口被取入前述收容部後，是透過前述排出口排出至前述刀片套外。

在本發明中，是在吸引源已作動的狀態下，從切削液供給機構將切削液供應到被加工物上表面。供應到被加工物上表面之切削液，流入切削刀與被加工物接觸之切削加工點，並取入因切削而產生的切削屑，並從刀片套開口進入受吸引源所吸引而成為負壓之刀片套內的收容部中。此外，切削液會在收容部內朝向排出口流動，而從排出口排出。根據本發明，因為不將切削液噴射至切削刀，故不會有含有切削屑之切削液飛濺到被加工物上的情形，如上所述，取入了切削所產生之切削屑的切削液會被吸引到刀片套內而從排出口排出。因此，可將被加工物上附著切削屑的疑慮降低。

本發明包含的一種形態為，在前述刀片套中形成在該刀片套的外側開口並形成連通至前述排出口之進氣通路。根據此形態，始終有一定量的外部氣體從進氣通路受 到吸引源吸引而被導入到排出口。藉此，排出口便不易完全被切削液所封塞，可以防止於切削液的吸引量產生散亂不均的情形。

此外，本發明包含的一種形態為，前述切削液供給機構具有在前述開口外側且形成於前述刀片套底部的切削液供給口，與將一端連接至該切削液供給口且將另一端連接至切削液供給源的切削液供給通路。在此形態下，形成在切削刀內內藏切削液供給機構的構造，目的是要節省空間。

此外，本發明包含的一種形態為，前述切削刀於外周緣具有刀刃，前述刀片套是將具有相面對的發光部與受光部的刀片檢測機構的該發光部與該受光部形成夾持該刀刃相面對的狀態，而具有供該發光部插入之發光部插入孔與供該受光部插入之受光部插入孔，並於前述發光部插入孔的側壁形成使來自前述發光部的發光向前述受光部射出而開口於前述收容部的射出口，且在前述受光部插入孔的側壁形成使來自前述發光部的發光射入到前述受光部而開口於前述收容部的射入口，前述刀片套中，還形成有一端開口於該刀片套的外側且通過前述發光部之發光面而連通至前述射出口的發光部側外部氣體進氣通路，及一端開口於該刀片套的外側且通過前述受光部之受光面連通至前述射入口的受光部側外部氣體進氣通路。

在此形態中，藉由設有發光部與受光部之光學式刀片檢測機構，變成可以檢測切削刀之刀刃有無磨損狀態 以及破損。並且，藉由將刀片套的外部氣體分別取入以流通於形成在刀片套之發光部側及受光部側的外部氣體進氣通路的作法，可以形成分別通過發光部的發光面以及受光部的受光面而延續到通往發光部側的射出口以及受光部側的射入口的外部氣體流路。藉由流過這個流路之外部氣體的接觸，可望降低發光面以及受光面上的髒汙附著，其結果為，可以防止刀刃磨損檢測精度及有無破損檢測精度的降低。

此外，本發明包含的一種形態為，裝設有前述切削刀之前述轉軸單元，是用空氣軸承支撐轉軸的氣動轉軸單元，且前述刀片套具有供該轉軸插入之轉軸插入部，並形成一端連接至該轉軸插入部且另一端連接至吸引源之轉軸沖洗空氣吸引管路，以吸引被排氣到該切削刀側的空氣。

此形態中，在轉軸單元內形成空氣軸承之空氣會通過轉軸插入部自轉軸單元內作為轉軸沖洗空氣排出。轉軸沖洗空氣是通過轉軸沖洗空氣吸引通路而受到吸引源吸引，以抑制其流向切削刀側。因此，可以降低經由刀片套內的收容部朝向排出口被吸引之切削液的液流因轉軸沖洗空氣而被擾亂的疑慮。

此外，本發明包含的一種形態為，前述開口形成為在前述切削刀之旋轉方向前端側比在旋轉方向後方側大，且前述收容部包含供該切削刀從下方往上方旋轉的區域，並具有從該開口延續到前述排出口的寬幅部。在切削加工點處，隨著切削刀的旋轉，因為切削屑會相對於切削 加工點流到被加工物的移動方向前端側，故被加工物之移動方向前端側會比移動方向後方側產生較多的切削屑。因此如本形態所示，藉由設置在刀片套內之收容部的切削刀的旋轉方向前端側形成得比旋轉方向後方側大的寬幅部，可以更有效地將被加工物移動方向前端側之已含有切削屑的切削液吸引到收容部而排出。

根據本發明，可讓所提供的一種能降低切削屑附著於被加工物之疑慮的切削裝置產生所述效果。

1‧‧‧被加工物

10‧‧‧切削裝置

11‧‧‧基台

12‧‧‧卡匣台

13‧‧‧存取機構

14‧‧‧暫置位置

15‧‧‧定心器

16‧‧‧第1搬送機構

17‧‧‧搬入‧搬出位置

18‧‧‧保持機構

181‧‧‧保持面

19‧‧‧框架夾

20‧‧‧移動台

21‧‧‧校準機構

22‧‧‧加工位置

23‧‧‧第2搬送機構

24‧‧‧洗淨機構

30‧‧‧切削機構

31‧‧‧切削刀

311‧‧‧輪轂基台

312‧‧‧刀刃

32‧‧‧刀片安裝座

321、422‧‧‧螺孔

322‧‧‧圓筒部

323‧‧‧凸緣部

324‧‧‧公螺紋

33‧‧‧螺栓

34‧‧‧螺帽

40‧‧‧轉軸單元

41‧‧‧轉軸殼體

42‧‧‧轉軸

421‧‧‧刀片安裝軸

5‧‧‧框架

50‧‧‧刀片套

501‧‧‧收容部

502‧‧‧開口

503‧‧‧小開口部

504‧‧‧大開口部

505‧‧‧寬幅部

51‧‧‧內側套殼

511‧‧‧轉軸插入部

513、522、523‧‧‧進氣通路

514‧‧‧發光部插入孔

515‧‧‧射出口

516‧‧‧發光部側外部氣體進氣 通路

517‧‧‧轉軸沖洗空氣吸引通路

52‧‧‧外側套殼

521‧‧‧排出口

524‧‧‧受光部插入孔

525‧‧‧射入口

526‧‧‧受光部側外部氣體進氣通路

60‧‧‧刀刃檢測機構

61‧‧‧發光部

611‧‧‧發光面

62‧‧‧受光部

621‧‧‧受光面

63‧‧‧支撐框架

70‧‧‧切削液供給機構

71‧‧‧切削液供給管線區

72‧‧‧切削液供給管

721、751‧‧‧切削液供給口

75‧‧‧切削液供給通路

80‧‧‧切削液供給源

81‧‧‧供給管路

90‧‧‧吸引源

91‧‧‧吸引管路

C‧‧‧卡匣

L‧‧‧切削液

X、Y、Z、X1、X2、Y1、Y2‧‧‧方向

圖1為一立體圖，顯示本發明之一實施形態的切削裝置以及被加工物；圖2為具備相同裝置之一實施形態的切削機構的立體圖，顯示將刀片套從轉軸單元取下的狀態之圖；圖3為一實施形態之切削機構的局部截面側視圖，是顯示刀片套之切削液排出作用之圖；圖4為一分解立體圖，顯示相對於切削機構之轉軸的切削刀的安裝構造；圖5為一實施形態之刀片套的(a)將外側套殼的下方作成切口並將上方作成截面的側視圖，(b)縱向截面圖，(c)底視圖；圖6為本發明的其他實施形態之刀片套的(a)將外側套殼下方作成切口並將上方作成截面的側視圖，(b)底視圖；圖7為一縱向截面圖，顯示其他實施形態之刀片套；及 圖8為其他實施形態之切削機構的局部截面側視圖，是顯示刀片套之切削液排出作用之圖。

用以實施發明之形態

以下，參照圖面來說明本發明之一實施形態。

[1]切削裝置之整體構成

參照圖1，說明有關一實施形態之切削裝置10的整體構成。切削裝置10作為將例如半導體晶圓等圓片狀被加工物1分割成多數個晶片的裝置是很適合的。在圖1所示之被加工物1表面將複數條分割預定線設定成格子狀，且被加工物1是沿著分割預定線被切斷，而被分割成多數個晶片。

此時，被加工物1透過黏貼膠帶4，以將表面側露出的狀態被支撐於環狀框架5內側，在這個狀態下，在卡匣C內堆疊成複數層而被收納。被加工物1是藉著將框架5保持在切削裝置10內而被搬送。再者，圖1之X‧Y表示在水平互相直交的方向，Z表示鉛直方向。

如圖1所示，收納有被框架5所支撐之複數個被加工物1的卡匣C，是可裝卸地安裝在設置於基台11角部的卡匣台12上。卡匣台12是可升降的升降機(elevator)式，藉著升降卡匣台12，可以將被加工物1定位在基台11上之預定高度的存取位置。定位於該存取位置的被加工物1，可用夾鉗式的存取機構13拉出到Y2側，並暫置在於暫置位置14處以成對狀態配置在左右方向(X方向)上的定心器(centering guide)15上。

定心器15是將沿Y方向延伸之截面為L字形的板狀構件配置成左右對稱，並作動成沿X方向互相接近、分離。被加工物1是藉由將框架5載置於左右的定心器15上，並將定心器15往相接近方向移動以將框架5夾住，而定位於暫置位置14處的搬送開始位置。

接著，藉由執行旋轉動作之第1搬送機構16，將被加工物1搬入到定位於搬入‧搬出位置17(圖1為其狀態)的圓板狀保持機構18上。保持機構18具有藉負壓吸引作用將被加工物1吸引保持成水平的保持面181。在保持機構18的周圍，配設有複數個固定於保持機構18的框架夾19。保持面181具有與被加工物1同等的大小，被加工物1是透過黏貼膠帶4載置於保持面181上，並受到吸引保持。此外，框架5受到框架夾19所挾持、固定。

保持機構18在以圖未示之移動機構使其沿X方向移動之移動台20上被支撐為可旋轉。保持機構18是以圖未示之旋轉機構旋轉驅動，並使被加工物1可藉保持機構18之旋轉而自轉。當被加工物1被保持在保持機構18上時，會以配設於搬入‧搬出位置17上方之校準機構21拍攝被加工物1的表面，並進行型樣匹配(pattern matching)等之處理，以檢測分割預定線。

接著，藉著移動台20往X1方向移動以將被加工物1送到加工位置22。加工位置22的上方配設有切削機構30。如圖2及圖3所示，切削機構30設有切削刀31、軸方向與Y方向平行地延伸之轉軸單元40以及刀片套50。

如圖2所示，轉軸單元40具有圓筒狀的轉軸殼體41，以及可在轉軸殼體41內旋轉且被支撐成軸方向呈與Y方向平行地延伸的狀態的圓柱狀轉軸42。轉軸42是將形成於Y1側之端部的刀片安裝軸421突伸出轉軸殼體41，並讓圓片狀的切削刀31可拆裝地裝設在該刀片安裝軸421上。轉軸殼體41的前端面固定有可拆裝且包覆切削刀31的刀片套50。

切削機構30藉由圖未示之Y‧Z方向驅動機構，被支撐成可在圖1中沿Y方向分度傳送，且可沿Z方向昇降。以校準機構21檢測被加工物1的分割預定線時，是以分度傳送進行切削刀31和被檢測的分割預定線在Y方向上的位置校準。

執行過切削刀31與分割預定線在Y方向上的位置校準後，使切削機構30下降以將切削刀31下端的刀鋒定位在相對於被加工物1的預定切入高度位置處，並使移動台20往X1方向移動以加工傳送被加工物1。藉此，沿著1條分割預定線邊讓切削刀31相對地往X2方向移動邊進行切入，而將分割預定線切斷。接下來，反覆進行對應分割預定線間的間隔沿Y方向分度傳送切削機構30以及被加工物1往X1方向的加工傳送，以將沿X方向延伸的所有分割預定線都切斷。

此時，用於進行切削的被加工物1的X方向的加工傳送，僅進行X1方向。此外，如圖3所示，是將切削刀31之繞轉方向R設定成在伴隨著加工傳送之切削刀31的相對 的切削移動方向C的前側形成刀刃312從被加工物1的上方朝下方切入的下切(downcut)法。

接著，使保持機構18旋轉90°，將直交於已完成切斷之分割預定線的未切斷側的分割預定線設定成與X方向平行，之後，與上述同樣地切削分割預定線並切斷。藉此，將所有的分割預定線都切斷，並將被加工物1分割成多數個晶片。多數個晶片仍然原樣地黏貼在黏貼膠帶4上，而保持著圓片狀的被加工物1的形態。

在被加工物1的切削中，會將切削液從設於刀片套50的切削液供給機構70供應到被加工物1的上表面。有關切削刀31以及切削液供給機構70的構成涉及本發明者，將後述說明。

如上述地進行而將被加工物1分割成多數個晶片後，則可將移動台20往X2方向移動以讓保持機構18返回搬入‧搬出位置17，並將保持機構18對被加工物1的保持動作解除。接下來，以第2搬送機構23將被加工物1搬入配設在搬入‧搬出位置17的Y2側，且在暫置位置14的X1側的洗淨機構24，在洗淨機構24中經過水洗之後，進行乾燥處理。之後，以第1搬送機構16將被加工物1載置於暫置位置14之定心器15上，經定位後，以存取機構13送回卡匣C內。

以上是對1件被加工物1進行的切削處理的操作循環，可對卡匣C內的所有被加工物1進行這個循環。

[2]切削刀以及轉軸

上述切削刀31是如圖4所示地，可拆裝地裝設在於轉軸42前端形成同軸狀的刀片安裝軸421上。刀片安裝軸421形成愈往前端外徑愈小之圓錐狀，於前端面上並形成有螺孔422。安裝在刀片安裝軸421之切削刀31，是將環狀的刀刃312固接在環狀輪轂基台311單側(轉軸42側)的外周面上而成者，並透過刀片安裝座32可拆裝地安裝於刀片安裝軸421。由於刀片安裝座32具有於軸心形成有供刀片安裝軸421嵌入的圓錐狀安裝孔321的圓筒部322，以及形成於此圓筒部322的軸向中間的外周面上的凸緣部323，故可在比凸緣部323還要前端側的圓筒部322上形成公螺紋324。

將切削刀31裝設至刀片安裝軸421時，首先，要使刀片安裝座32之安裝孔321嵌入刀片安裝軸421，再將螺栓33螺鎖入螺孔422。以螺栓33將刀片安裝座32推壓向轉軸42側，藉此形成將刀片安裝軸421壓入安裝孔321的狀態以將刀片安裝座32連結至刀片安裝軸421上。接下來，將切削刀31之輪轂基台311的中心孔313嵌入至刀片安裝座32的公螺紋324，將螺帽34螺鎖入公螺紋324中以一邊推壓輪轂基台311一邊進行連結。藉此，可透過刀片安裝座32將切削刀31裝設在轉軸42前端之刀片安裝軸421上。

如上所述，具備前端裝設有切削刀31之轉軸42的轉軸單元40，是以空氣軸承支撐轉軸殼體41內之轉軸42的氣動轉軸單元。亦即，在轉軸殼體41中設有空氣供給機構，供應高壓空氣至內部以形成於徑向(radial)方向及軸向(thrust)方向支撐轉軸42之空氣軸承。此外，在轉軸殼體41 內，內藏有旋轉驅動轉軸42之圖未示的馬達。該馬達可做成具有例如設置在轉軸42的後端部的轉子，以及配置於轉軸殼體41的內壁上的定子的構成。轉軸42是藉自上述空氣供給機構供應到轉軸殼體41內之高壓空氣所形成的空氣軸承而被支撐為可旋轉，並由該馬達旋轉驅動。

[3-1]一實施形態的刀片套及切削液供給機構

固定於上述轉軸殼體41的前端面的刀片套50是將整體形成長方體狀，在圖1中是沿Y方向將被分割之內側套殼51與外側套殼52合體而構成。內側套殼51與外側套殼52可用螺旋夾(screw clamp)以及磁鐵等方法固定成合體狀態。再者，刀片套50的形狀不限於長方體狀，可依需要設計成例如，圓形且將下端切除成水平的形狀等各種形狀。

如圖5所示，刀片套50的內部是在使內側套殼51與外側套殼52合體的狀態下，形成收容切削刀31的收容部501。收容部501的內表面形成大致順應包含切削刀31、固定切削刀31之刀片安裝座32、螺栓33、螺帽34的外形形狀的圓形，並形成將刀片套50的分割面，亦即內側套殼51與外側套殼52的接合面，配置在切削刀31之刀刃312的外周側。藉由在內側套殼51與外側套殼52的內表面做出缺口，可在刀片套50的底部形成僅將切削刀31下端之刀刃312突出預定量的狹縫狀開口502。被加工物1可被突伸出開口502之刀刃312切削。

內側套殼51中，是將供轉軸42的刀片安裝軸421 插入之轉軸插入部511作成開口，在已將刀片安裝軸421插入轉軸插入部511之狀態下，切削刀31會被收容於收容部501中。於此收容狀態下，切削刀31會將下端之刀刃312突伸出開口502，其他部分則被切削刀31包覆。此外，外側套殼52的頂部形成有連通收容部501之排出口521。此排出口521透過吸引管路91而連接有吸引源90。如圖5(a)所示，在外側套殼52中有在圖1中的X1側的側面形成開口且連通至排出口521的進氣通路522貫通形成。

刀片套50在圖1的X2側是如圖2與圖3所示地，在開口502的外周側配設有將切削液供應至被加工物1表面的切削液供給機構70。切削液供給機構70是經過從貯存切削液的切削液供給管線區71延伸到下方的切削液供給管72以由下端的切削液供給口721將切削液排放到下方的構成，切削液供給管線區71則透過供給管路81連通將純水等切削液輸送到切削液供給管線區71的切削液供給源80。切削液供給機構70是藉由將切削液供給管線區71固定於內側套殼51或外側套殼52，而被固定在刀片套50。

要將具有以上構成之刀片套50固定在轉軸殼體41的前端面時，必須藉由將轉軸42之刀片安裝軸421穿過內側套殼51之轉軸插入部511，並以螺旋夾等固定機構將內側套殼51固定在轉軸殼體41的前端面上，然後依以上順序將切削刀31安裝在安裝軸421上，之後，再將外側套殼52固定於內側套殼51上而完成。

[3-2]一實施形態的作用

接下來，說明上述一實施形態的刀片套50以及切削液供給機構70的作用。被加工物1之切削，是如上述地使移動台20沿圖1中的X1方向移動以邊作加工傳送，邊將切削刀31切入被加工物1而進行，但在切削中，是如圖3所示地，使切削液L從切削液供給機構70的切削液供給口721排出以在刀片套50的開口502外周側處供應到被加工物1的上表面。此外，與此同時還運轉吸引源90，以吸引刀片套50內之收容部501的空氣而變成負壓狀態。

如圖3所示，切削液L是在切削刀31的切削移動方向C的前側被供給到刀片套50的外側之被加工物1的上表面。被供給到被加工物1的上表面的切削液L，藉由將被加工物1沿X1方向加工傳送而進入刀片套50與被加工物1之間，並流入切削刀31以下切方式繞R方向旋轉而切入被加工物1的切削加工點。到達切削加工點之切削液會取入因切削而產生的切削屑，並隨切削刀31的旋轉將其捲帶旋轉以從開口502進入收容部501。然後，進入收容部501內之含有切削屑的切削液L，因受吸引源90吸引而從排出口521被排出於刀片套50外。

在上述一實施形態中，因不直接將切削液L噴射到旋轉的切削刀31上，故被加工物1上不會有含切削屑之切削液L飛濺的情形，已取入因切削而產生之切削屑的切削液L，會透過開口502被吸引到刀片套50內的收容部501，並從排出口521被排出。因此，含切削屑之切削液L不容易飛濺 到刀片套50的外側，將降低切削屑附著於被加工物1的上表面的疑慮。

此外，以吸引源90吸引收容部501時，外部氣體會從連通排出口521之進氣通路522處受到吸引源90吸引，並被導入排出口521而被吸走。藉此，隨時有一定量的外部氣體會從進氣通路522處受到吸引源90吸引而被導入到排出口521。因此，排出口521便不易完全被切削液封塞，其結果為，防止切削液吸引量產生散亂不均的情形，並可達成穩定的切削液吸引作業。

[4-1]其他實施形態

接下來，參照圖6~圖8來說明其他實施形態之刀片套50以及切削液供給機構70。其他實施形態之刀片套50與上述一實施形態雖然在基本構造上是相同的，但在以下各點仍是相異的。

首先，如圖6(b)所示，形成於刀片套50底部，供刀刃312突出的開口502是形成為，開口502中之切削刀31的旋轉方向前端側(圖6中為左側)比切削刀31的旋轉方向後方側的寬度大。亦即此時之開口502，具有切削刀31的旋轉方向後方側的小開口部503，以及連通小開口部503之切削刀31的旋轉方向前端側的大開口部504。

刀片套50內之收容部501中，在切削刀31旋轉方向前端側設有供切削刀31自下方開口502往上方旋轉之區域(圖6(a)中收容部501的虛線的左側部分)。收容部501中， 自開口502經由這個向上旋轉區域延續到排出口521的區域，形成具有與大開口部504的寬度(圖1中Y方向的間隔)相同程度之寬度的寬幅部505。此時，刀片套50頂部的排出口521是跨越內側套殼51與外側套殼52而配設，並藉由將這些套殼51、52合體而形成排出口521。另一方面，圖6(a)中於容部501的虛線的右側部分則形成與小開口部503相同的寬度。

此外，如圖6(b)以及圖7所示，內側套殼51與外側套殼52之底面的對應於小開口部503兩側的地方，除了於右側(圖1中為X2側)側面形成開口之外，還分別形成有連通大開口部504之溝狀的進氣通路513、523。這些進氣通路513、523是經大開口部504、收容部501連通到排出口521。

接著，其他實施形態之切削液供給機構70，是設置在刀片套50內。亦即，如圖6所示，在刀片套50的底面圍繞小開口部503以及大開口部504形成有多數個切削液供給口751，並在刀片套50內，形成通到這些切削液供給口751，且互相連通的複數個切削液供給通路75。在此實施形態下之切削液供給機構70，是由複數個切削液供給口751以及切削液供給通路75所構成。複數個切削液供給通路75集合成在外側套殼52頂部開口之1個切削液供給通路75，如圖8所示，該切削液供給通路75是透過供給管路81與切削液供給源80相連通。

此外，如圖7所示，在內側套殼51與外側套殼52上方，以成對的狀態各自形成開口於上表面之發光部插入 孔514與受光部插入孔524，在這些插入孔514、524之中，將構成刀片檢測機構60之發光部61以及受光部62各自插入以形成挾持刀刃312外周部而相面對的狀態。

刀片檢測機構60，由於是在匸字形支撐框架63兩端將發光部61以及受光部62固定成相互面對的狀態，故為將從發光部61射出之檢測光射入受光部62的構成。內側套殼51之發光部插入孔514的收容部501側的側壁上形成有射出口515，是在使來自發光部61之檢測光的發光射出到受光部62的收容部501上形成開口，另一方面，在外側套殼52之受光部插入孔524的收容部501側的側壁上，形成有射入口525，是在使來自發光部61之發光射入到受光部62的收容部501上形成開口。

此外，如圖7所示，在內側套殼51與外側套殼52之支撐框架63的內側，各自形成有發光部側外部氣體進氣通路516以及受光部側外部氣體進氣通路526。發光部側外部氣體進氣通路516是將一端開口於內側套殼51的上表面，並通過發光部61之發光面611連通到射出口515，而受光部側外部氣體通路526是將一端開口於外側套殼52的上表面，並通過受光部62之受光面621連通到射入口525。

此外，如圖7所示，在內側套殼51中形成有轉軸沖洗空氣吸引通路517。此轉軸沖洗空氣吸引通路517是將一端連接至轉軸插入部511，並將另一端連接至上述吸引源90。為了防止含有切削屑之切削液從轉軸插入部511滲入轉軸殼體41內，是將形成轉軸殼體41內之空氣軸承的高壓空 氣當作轉軸沖洗空氣排出。在此實施形態中，如此構成，則被排氣到切削刀31側之轉軸沖洗空氣，可透過形成於內側套殼51之轉軸沖洗空氣吸引通路517被吸引源90所吸引。

[4-2]其他實施形態之作用

在上述其他實施形態中，在利用切削刀31之被加工物1的切削中，藉運轉切削液供給源80將切削液朝刀片套50內的切削液供給通路75送出，並使切削液從各切削液供給口751排出。且與此同時運轉吸引源90以吸引刀片套50內之收容部501與轉軸沖洗空氣吸引通路517的空氣而形成負壓狀態。

如圖8所示，從各切削液供給口751排出的切削液L，在刀片套50之開口502的外周側以圍繞切削刀31之刀刃312的方式被供應到被加工物1的上表面，並藉由將被加工物1沿X1方向加工傳送，而流入切削刀31以下切方式繞R方向旋轉而切入被加工物1的切削加工點處。到達切削加工點之切削液L會取入因切削而產生的切削屑，並隨切削刀31的旋轉而將其捲帶旋轉以從開口502進入收容部501。並且，進入收容部501內之含有切削屑的切削液L，因受到吸引源90吸引，而從排出口521排出到刀片套50外。因此，含切削屑之切削液L不容易飛濺到刀片套50的外側，將降低切削屑附著於被加工物1的上表面的疑慮。

此外，在以切削刀31向被加工物1加工的切削加工點上，隨著切削刀31的旋轉，因為切削屑會相對於切削 加工點流向被加工物1之移動方向前端側，亦即加工傳送方向(X1側)，故在被加工物1的移動方向前端會產生比在移動方向後方側還要多的切削屑。在此，本實施形態中，因為除了在刀片套50底面之切削刀31旋轉方向前端側形成有大開口部504外，還在收容部501內自大開口部504到排出口521所涵蓋的切削刀31向上旋轉區域中形成有寬幅部505，故能將被加工物1移動方向前端側之含有切削屑的切削液L更有效地吸引到收容部501而排出。其結果為，可以使往被加工物1的上表面的切削屑附著降低效果進一步提升。

此外，切削刀31相對於被加工物1的切削加工點，位在比切削刀31的中心更靠向切削移動方向前側(於圖3的C側)處，在開口502中是於該前側形成小開口部503，而將開口502變小。因此，可以防止供應到切削加工點之切削液L被過度吸引到刀片套50內，並可於切削時將足夠量的切削液L供應到切削加工點。

此外，切削液供給機構70因為是由形成於刀片套50內之切削液供給口751與切削液供給通路75所構成，故相較於上述一實施形態更能謀求空間節省化。此外，因為能將切削液L供應到切削加工點附近，所以具有能將切削液L供給到被加工物1上時所形成之切削液積液處縮小的優點。切削所產生之切削屑雖然也有浮游於切削液積液中的情況，但當此切削液積液處增大時，則切削液L不易被吸引到刀片套50內，且切削屑脫離開口502的量會變多，而產生容易附著於被加工物1的問題。然而在本實施形態中，是如 上所述地在刀片套50內形成切削液供給機構70而可以將切削液L供給到切削加工點附近，因而可以縮小切削液積液處，因此，切削液積液處便不容易變大，而可以抑制上述問題的發生。

此外，可用吸引源90從形成於刀片套50底面之進氣通路513、523吸引外部氣體，並經開口502、收容部501被導入排出口521而排去。藉此，與上述第一實施形態同樣地，隨時有一定量的外部氣體受吸引源90吸引並被導入排出口521，讓排出口521不易完全被切削液封塞，而可達到防止切削液吸引量的散亂不均及穩定的切削液吸引。

此外，在刀片檢測機構60中，通常從發光部61射出之檢測光會通過射出口515，並受到刀刃312遮蔽而不射入受光部62，但是當刀刃312有磨損或破損時，檢測光會經過收容部501、射入口525射入到受光部62。一旦在受光部62確認到檢測光的射入，則會判斷成刀刃312已磨損或破損，並進行切削刀31的檢驗或更換作業。

在此，發光部61與受光部62表面之發光面611以及受光面621，因各自透過射出口515以及射入口525連通至收容部501，故有切削液L附著而髒污、發光量與受光量降低、以此為起因而導致檢測精度降低的情況。然而在本實施形態中，藉由以吸引源90吸引分別形成於內側套殼51以及外側套殼52上之發光部61側以及受光部62側的外部氣體進氣通路516、526的空氣，將外部氣體取入並流通，而形成分別通過發光部61的發光面611以及受光部62的受光面 621往發光部61側之射出口515以及受光部62側之射入口525延續的外部氣體流路。藉由與此流路中流動的外部氣體接觸，變得可減少發光面611以及受光面621上的髒污附著，其結果為，可以防止因刀刃312的磨損與破損所造成的檢測精度的降低。

此外，如上所述，從轉軸插入部511排出至切削刀31側之轉軸沖洗空氣，因為是透過形成於內側套殼51之轉軸沖洗空氣吸引通路517而被吸引源90吸引，故能抑制轉軸沖洗空氣流至切削刀31側。因此，可將經由刀片套50內之收容部501朝向排出口521被吸引之切削液L的液流，會因轉軸沖洗空氣而散亂的疑慮降低。

再者，上述切削刀31雖是將刀刃312設置於外周之型式者，但本發明之切削刀31並不限於此種型式，例如，做成也包含將刀刃312設置到旋轉軸附近為止者等。此外，用於抑制將外部氣體導入到排出口521而造成排出口521受到切削液封塞之情形的進氣通路，其形成位置也是任意的，並不限定於上述實施形態。

更甚者，形成於刀片套50之排出口521，也不限於外側套殼52或是跨越外側套殼52與內側套殼51而形成的形態，亦可形成於內側套殼51，其形成位置也不限於頂部，而可適當地作選擇。例如，藉由在外側套殼52之被加工物1被加工傳送的前側，亦即圖1中X1側的側面形成排出口，相較於形成於頂部的情況，變成可以更少的吸引量將含有切削屑的切削液吸引排出。

31‧‧‧切削刀

311‧‧‧輪轂基台

312‧‧‧切割刃

313‧‧‧中心孔

32‧‧‧刀片安裝座

321‧‧‧安裝孔

322‧‧‧圓筒部

323‧‧‧凸緣部

324‧‧‧公螺紋

33‧‧‧螺栓

34‧‧‧螺帽

40‧‧‧轉軸單元

41‧‧‧轉軸殼體

42‧‧‧轉軸

421‧‧‧刀片安裝軸

422‧‧‧螺孔

Claims (5)

1. 一種切削裝置，其特徵為該切削裝置包含：保持被加工物之保持機構；切削以該保持機構所保持之被加工物的切削刀；含有可旋轉地支撐該切削刀之轉軸的轉軸單元；及裝設在該轉軸單元上並包覆該切削刀且在底部設有供該切削刀的刀刃突出之狹縫狀的開口的刀片套；前述切削裝置包含：於前述開口的外周側將切削液供應到被加工物的上表面之切削液供給機構；前述刀片套，於內部設有收容前述刀片之收容部，於該刀片套形成連通該收容部並被連接至吸引源之排出口，且在該刀片套形成在該刀片套的外側開口並連通到前述排出口之進氣通路；且供應到被加工物上表面之前述切削液，隨著前述切削刀之旋轉而透過前述開口被取入前述收容部後，透過前述排出口被排出到前述刀片套外。
2. 如請求項1所述的切削裝置，其中，前述切削液供給機構具有：在前述開口外側形成於前述刀片套底部之切削液供給口；及將一端連接至該切削液供給口且將另一端連接至切削液供給源的切削液供給通路。
3. 如請求項1或2所述的切削裝置，其中， 前述刀片套，具有供發光部插入之發光部插入孔與供受光部插入之受光部插入孔，使具有相面對的該發光部與該受光部的刀片檢測機構的該發光部與該受光部成為夾持前述刀刃相面對的狀態，在前述發光部插入孔側壁形成使來自前述發光部的發光向前述受光部射出且開口於前述收容部之射出口，且在前述受光部插入孔側壁形成使來自前述發光部的發光射入到前述受光部且開口於前述收容部之射入口，前述刀片套中，還形成有一端開口於該刀片套的外側且通過前述發光部之發光面而連通至前述射出口的發光部側外部氣體進氣通路，及一端開口於該刀片套的外側且通過前述受光部之受光面而連通至前述射入口的受光部側外部氣體進氣通路。
4. 如請求項1或2所述的切削裝置，其中，裝設有前述切削刀之前述轉軸單元是以空氣軸承支撐轉軸之氣動轉軸單元，且前述刀片套具有供該轉軸插入之轉軸插入部，並形成一端連接於該轉軸插入部且另一端連接至吸引源之轉軸沖洗空氣吸引通路，以吸引被排氣到該切削刀側的空氣。
5. 如請求項1或2所述的切削裝置，其中，前述開口在從該開口突出的前述刀刃之旋轉方向前側，具有形成為寬度比該刀刃之旋轉方向後側大的大開口部，前述收容部包含供前述切削刀自下方往上方旋轉之區域，並在該區域具有自前述大開口部延續到前述排出口的寬幅部。