【実施例1】
【0015】
図1は、本発明に係るブレード着脱装置を示している。
このブレード着脱装置は、半導体ウェハ等の被加工物の所定位置を切断して最小単位に分割加工するための切削加工装置におけるスピンドルBの先端装着部位に対して、切削用ブレードCとブレード挟持用フランジD及びブレード着脱用ナットEを着脱操作する場合に用いるものである。
【0016】
また、このブレード着脱装置は、切削加工装置におけるスピンドルBの先端部に設けたブレード装着部位に対して、ブレード挟持用フランジDを着脱操作するフランジ把持部1と、ブレード着脱用ナットEを着脱操作するナット回転支持部2とを含んでいる。
【0017】
また、フランジ把持部1は、スリーブ状のフランジ把持部本体10と、フランジ把持部本体10における周方向の等間隔位置に設けた少なくとも三個のフランジ把持手段11と、三個のフランジ把持手段11の操作部材12とを備えている。
なお、このフランジ把持手段11は、必要とされる最少限のフランジ把持機能を備えた簡略な構造を目的として、フランジ把持部本体10における周方向の等間隔位置に三個を配設した場合を図示しているが、ブレード挟持用フランジDの構造や重量、その他の要請事項に対応して、フランジ把持部本体10における周方向の等間隔位置に、これよりも多い個数のフランジ把持手段11を配設するように構成しても差し支えない。
【0018】
また、三個のフランジ把持手段11は、
図2に示すように、係合爪11aの基部側(図においては、後方側となる下端部)をフランジ把持部本体10に軸支(11b)すると共に、係合爪11aの先端爪部(図においては、前方側となる上端部)11cが軸支点(11b)を中心としてフランジ把持部本体10の半径方向へ回動可能となるように設けている。
更に、係合爪11aの基部側には、バネ等の適宜な弾性部材11dを配設することにより、弾性部材11dの弾性にて、係合爪の先端爪部11cをフランジ把持部本体10の軸心とは反対側となる外方向へ弾性押動するように付勢している。
また、各係合爪11aの先端爪部11cにおける内側(フランジ把持部本体10の軸心側)の位置には、後述するブレード着脱用ナットEの係合止着手段13を配設している。
【0019】
また、フランジ把持手段11の操作部材12は、フランジ把持部本体10の外周面に、軸方向(図においては、前後方向となる上下方向)への摺動が可能となるように嵌装している。
そして、
図3に示すように、操作部材12をフランジ把持部本体10の軸方向(図においては、後方となる下方向)へ摺動させて、係合爪11aを弾性部材11dの弾性にてフランジ把持部本体10の軸心とは反対側となる外方向へ同時に弾性回動させる係合爪11aの開操作を行うことによって、各係合爪の先端爪部11cをブレード挟持用フランジDの係合用外周溝D1から同時に離脱させることができるように設けている。
また、これとは逆に、
図4に示すように、操作部材12をフランジ把持部本体10の軸方向(図においては、前方となる上方向)へ摺動させて、三個のフランジ把持手段11における係合爪11aを弾性部材11dの弾性に抗してフランジ把持部本体10の軸心側となる該フランジ把持部本体の内方向へ同時に回動させる係合爪11aの閉操作を行うことによって、各係合爪11aの先端爪部11cをブレード挟持用フランジDの係合用外周溝D1に同時に係合させることができるように設けている。
【0020】
また、ナット回転支持部2は、フランジ把持部本体10の軸心部に形成した孔部10aに回転自在に枢着させた回転軸部21と、回転軸部の前面位置(図においては、上端面)に固着させたナット回転操作部22と、回転軸部の後面位置(図においては、下端面)に着脱自在に装着した回転操作部材23とを備えている。
なお、この回転軸部21に対して着脱自在に装着させる回転操作部材23として、図には、着脱式のトルクドライバを例示しているが、回転軸部21を回転操作することができる他の回転操作部材を採用し得ることは明らかである。
【0021】
また、ナット回転操作部22の前面位置における周方向の等間隔位置には、少なくとも二個のナット回転支持部材24を突設させている。
このナット回転支持部材24は、切削加工装置におけるスピンドルBの先端装着部位に装着させたブレード着脱用ナットEにおける係合孔E1の数や位置及び形状等に対応して配設すればよい。
また、回転操作部材23を介してナット回転操作部22を回転させることにより、ナット回転操作部22上のナット回転支持部材24をブレード着脱用ナットEの係合孔E1に係合させた状態で、ブレード着脱用ナットEを回転操作することができるように設けている。
なお、このナット回転支持部材24は、必要とされる最少限のナット回転支持機能を備えた簡略な構造を目的として、ナット回転操作部22の前面位置における周方向の等間隔位置に二個を配設した場合を図示しているが、ブレード着脱用ナットEに形成した係合孔E1の構造や数、その他の要請事項に対応した形状や数等を配設して構成するようにしても差し支えない。
また、ナット回転支持部材24はナット回転操作部22の前面位置に固設した場合を図示しているが、ブレード着脱用ナットEの厚さや係合孔E1の形状等に対応できるように、例えば、ナット回転支持部材24をバネ等の弾性部材の弾性にて軸方向(図においては、前方となる上方向)へ弾性突出させて、軸方向への進退調整が可能となる弾性伸縮手段(図示なし)を併設するように構成しても差し支えない。
【0022】
ナット回転操作部22は、ブレード着脱用ナットEの形状に対応させて、回転軸部21の軸径よりも大径となるように形成しており、また、このナット回転操作部22と回転軸部21とは一体に固着させている。このため、回転軸部21がフランジ把持部本体10の後面側からは離脱しない構成となっている。
そこで、回転軸部21の後面側における所定位置に適宜な抜止部材(抜止用リング)25を止着することにより、フランジ把持部本体10に対してナット回転操作部22及び回転軸部21を嵌合装着させることができると共に、フランジ把持部本体10に対してこのナット回転操作部22及び回転軸部21を回転自在に装設することができる。
【0023】
また、ブレード着脱用ナットEの係合止着手段13は、本体13aに内装したバネ等の弾性部材13bの弾性によってボール13cを弾性突出させる、所謂、ボールプランジャの機能を備えている。
更に、この係合止着手段13は、各係合爪11aの先端爪部11cにおける内側(フランジ把持部本体10の軸心側)の位置に配置している。
そして、このボール13cは、後述するブレード着脱用ナットEの取り外し操作時においては、弾性部材13bの弾性に抗してブレード着脱用ナットEの後面側(下方)への移動を許容するために本体13a内へ退避することができると共に、ブレード着脱用ナットEが後面側へ移動した後は弾性部材13bの弾性にてボール13cを弾性突出させ且つブレード着脱用ナットEに係合止着させることにより、ブレード着脱用ナットEが前面側(前方)へ移動するのを防止することができるように構成している(
図6及び
図7参照)。
【0024】
なお、フランジ把持部本体10の後面位置には、フランジ把持手段11の操作部材12が後面側から離脱するのを防止するための適宜なストッパ部材14を装着している。
【0025】
また、符号B1は、ブレード固定用フランジであり、通常は、スピンドルB側に固着した状態で用いるものである。
また、符号B2は、ブレード固定用フランジB1の先端部に形成したネジ部である。
【0026】
次に、
図1乃至
図9を参照して、切削加工装置におけるスピンドルBの先端装着部位に対して、ブレード着脱用ナットE及びブレード挟持用フランジDを着脱する場合について詳述する。
なお、切削加工装置に併設する機能の一つに、所謂、スピンドルのロック機構がある。
このロック機構は、例えば、切削加工作業の中止時にスピンドルの回転作用を自動的にまたは手動的に停止させておくためのものである。
また、ブレード着脱用ナットE及びブレード挟持用フランジDの着脱操作は、通常、切削加工作業の中止時に行うものである。
従って、ブレード着脱用ナットE等の着脱操作時において、スピンドルBは上記ロック機構によって回転しない状態に設定されているものとして説明する。
【0027】
スピンドルBの先端装着部位に装着されているブレード着脱用ナットEとブレード挟持用フランジDとを同時に取り外す場合は、次のようにすればよい。
まず、
図3に示すように、操作部材12をフランジ把持部本体10の軸方向(下方)へ摺動させて、フランジ把持手段11における各係合爪11aを各弾性部材11dの弾性にて外方向へ同時に弾性回動させる各係合爪11aの開操作を行う。
【0028】
次に、
図4に示すように、ブレード着脱装置の前面(上面)をスピンドルBの先端装着部位に接合させて、フランジ把持手段11における各係合爪11aをブレード挟持用フランジDの外周面に形成した係合用外周溝D1に同時に係合させる。
各係合爪11aとブレード挟持用フランジの係合用外周溝D1との係合止着は、操作部材12をフランジ把持部本体10の軸方向(上方)へ摺動させてフランジ把持手段11における各係合爪11aを各弾性部材11dの弾性に抗して内方向へ同時に弾性回動させる各係合爪11aの閉操作することによって行うことができる。
この各係合爪11aの閉操作によって、各係合爪11aをブレード挟持用フランジDの係合用外周溝D1内に確実に係合させることができると共に、各係合爪11aにてブレード挟持用フランジDを確実に把持させることができる。
【0029】
次に、
図5に示すように、回転操作部材(トルクドライバ)23を前面に押動して、該回転操作部材23の前方に配置したナット回転操作部22の前面をスピンドルBの先端装着部位に装着されているブレード着脱用ナットEの後面(下面)に接合させる。
なお、このとき、ナット回転操作部22を周方向へ回転させることにより、図に示すように、ナット回転操作部22に突設した二個のナット回転支持部材24とブレード着脱用ナットEに設けた係合孔E1とを各々嵌合させることができる。
【0030】
次に、
図6に示すように、フランジ把持手段11における各係合爪11aをブレード挟持用フランジDの係合用外周溝D1に係合させると共に、この状態を維持しながら、回転操作部材23を周方向へ回転操作してブレード着脱用ナットEを緩める(緊締状態を解く)ことにより、ブレード着脱用ナットEをスピンドルBの先端装着部位から取り外す。
このとき、ナット回転操作部22における二個のナット回転支持部材24をブレード着脱用ナットEの係合孔E1に嵌合させているため、ブレード着脱用ナットEの回転操作を効率良く行うことができると共に、前述したように、スピンドルBは非回転状態に設定しているので、ブレード着脱用ナットEはこの回転操作に伴ってフランジ把持部本体10側となる後方(下方)へ移動することになる。
また、このとき、後方へ移動するブレード着脱用ナットEは、
図7に矢印にて示すように、係合止着手段13におけるボール13cを弾性部材13bの弾性に抗して本体13a内へ退避させながら移動することができる。そして、ブレード着脱用ナットEが後方へ移動した後は、弾性部材13bの弾性にて突出するボール13cをブレード着脱用ナットEの前面側に係合止着させることにより、ブレード着脱用ナットEが前方(上方)へ移動するのを防止することができる。
即ち、このとき、ブレード着脱用ナットEは、ナット回転操作部22のナット回転支持部材24と嵌合し、更に、係合止着手段13にて係合止着させた状態にある。
従って、ブレード着脱用ナットEを、ナット回転操作部22上に嵌合止着させ且つ係合止着手段13にて係合止着させた状態で、ブレード着脱装置に保持させることができる。
【0031】
なお、フランジ把持手段11の各係合爪11aに対する係合止着手段13の取付位置については、ブレード着脱用ナットEの厚み等に対応して適宜に選択して決定することができる。
また、上述したように、ブレード着脱用ナットEが後方へ移動した後は、係合止着手段13のボール13cを介して、ブレード着脱用ナットEの前方への移動を規制するように設けられている。
そして、これとは逆に、回転操作部材23を介してナット回転操作部22を前方へ強制的に押し出すと、ナット回転操作部22の前面(上面)に保持させたブレード着脱用ナットEは係合止着手段13のボール13cを弾性部材13bの弾性に抗して本体13a内へ退避させながら前方へ移動することができるように設けられている。
【0032】
ナット回転支持部材24を周方向へ回転させてブレード着脱用ナットEを緩めていくと、スピンドルBは非回転状態にあるため、ブレード着脱用ナットEは軸方向(下方)へ移動することになる。
また、この移動作用に伴って、ナット回転操作部22と一体構造の関係にある回転軸部21と回転操作部材23とが同時に移動することになる。
そして、ブレード着脱用ナットEがブレード固定用フランジ先端部のネジ部B2から外れると、この状態で、把持しているフランジ把持部1を軸方向(下方)へ移動させることにより、フランジ把持部本体10の各係合爪11aにて把持させたブレード挟持用フランジDをスピンドルBの先端装着部位から取り外すことができる。
従って、これにより、スピンドルBの先端装着部位に装着したブレード挟持用フランジDやブレード着脱用ナットEを同時に取り外すことができる。また、このブレード挟持用フランジDやブレード着脱用ナットEを、ブレード着脱装置に同時に且つ確実に保持させることができる(
図8参照)。
このため、このようなブレード着脱装置を用いることにより、スピンドルBの先端装着部位やブレード着脱装置からブレード挟持用フランジDやブレード着脱用ナットEを脱落させる等の作業上の弊害・問題点を解消することが可能となる。
【0033】
また、ブレード着脱装置に保持させたブレード挟持用フランジD若しくはブレード着脱用ナットEを他のものと交換するような場合は、
図9に示すように、係合爪11aの開操作を行うと共に、各係合爪11aの先端爪部11cをブレード挟持用フランジDの係合用外周溝D1から同時に離脱させることにより、ブレード着脱装置からブレード挟持用フランジDを取り外すことができる。
また、この係合爪11aの開操作を行うと、ブレード着脱用ナットEに対する係合止着手段13の規制状態は解除されるので、ブレード着脱用ナットEをナット回転操作部22上から容易に取り外すことができる。
【0034】
次に、ブレード挟持用フランジD及びブレード着脱用ナットEをスピンドルBの先端装着部位に装着する場合について説明する。
例えば、切削用ブレードCの交換時等のように、交換前の切削用ブレードを取り外したスピンドルBの先端装着部位に、予め、新たな切削用ブレードCを嵌合装着した状態にあり、そして、該先端装着部位に、まず、切削用ブレード挟持用フランジDを嵌合装着し、次に、ブレード着脱用ナットEを装着することにより、この新たな切削用ブレードを該先端装着部位の所定位置に固着するような場合について説明する。
なお、ナット回転支持部2にはスピンドルBの先端装着部位から取り外したブレード着脱用ナットEを保持し、また、フランジ把持手段11における各係合爪11aには該先端装着部位から取り外したブレード挟持用フランジDを把持しているものとする(
図8参照)。
【0035】
まず、ブレード着脱装置を把持して、ブレード挟持用フランジDをスピンドルBの先端装着部位に嵌合装着する(
図6参照)。
【0036】
次に、フランジ把持部本体10や操作部材12の部位を把持した状態で、回転操作部材23を前方(上方)へ押動して、ナット回転操作部22上のブレード着脱用ナットEをスピンドル先端のネジ部B2に螺合させる。そして、回転操作部材23を介してナット回転操作部22を周方向へ回転操作することにより、ブレード着脱用ナットEをスピンドルBのネジ部B2に堅締する。
従って、これにより、新たな切削用ブレードCを該先端装着部位の所定位置に固着することができる(
図5参照)。
なお、ブレード着脱用ナットEをスピンドルのネジ部B2へ装着するとき、スピンドルBは非回転状態にあるため、ブレード着脱用ナットEはこの回転操作に伴ってブレード固定用フランジB1側となる前方(上方)へ移動することになる。
また、このとき、前方へ移動するブレード着脱用ナットEは、係合止着手段13におけるボール13cを弾性部材13bの弾性に抗して本体13a内へ退避させながら移動する。
即ち、このとき、ブレード着脱用ナットEはナット回転操作部22のナット回転支持部材24と嵌合し且つ係合止着手段13と係合した状態にあるが、回転操作部材23を介してナット回転操作部22を前方へ移動させることによって、ボール13cを本体13a内へ退避させることができるので、該ボール13cがブレード着脱用ナットEの前方への移動作用を阻害することはない。
【0037】
次に、回転操作部材23を介してナット回転操作部22を後方(下方)へ移動させて、そのナット回転支持部材24とブレード着脱用ナットEとの嵌合状態を解く(
図4参照)。
【0038】
次に、操作部材12をフランジ把持部本体10の軸方向(下方)へ摺動させることにより、フランジ把持手段11における各係合爪11aを各弾性部材11dの弾性にて外方向へ同時に弾性回動させる各係合爪11aの開操作を行う(
図3参照)。
従って、この状態において、ブレード着脱装置を後方(下方)へ移動させれば、切削加工装置におけるスピンドルBの先端装着部位に、ブレード挟持用フランジD及びブレード着脱用ナットEを同時的に装着させる作業を終了することができる。
【0039】
また、スピンドルBの先端装着部位に、ブレード挟持用フランジD及びブレード着脱用ナットEの夫々を個別に装着する場合は次のようにすればよい。
【0040】
スピンドルBの先端装着部位に対して、ブレード挟持用フランジDのみを装着する場合は、フランジ把持手段11における各係合爪11aの開操作及び閉操作を行うことによって、各係合爪11aの先端爪部11cをブレード挟持用フランジDの係合用外周溝D1に同時に係合させる(
図8及び
図9等参照)。
この状態で、ブレード挟持用フランジDのみをスピンドルBの先端装着部位に嵌合装着すればよい。
なお、このブレード挟持用フランジDの嵌合装着時においては、ナット回転操作部22上にブレード着脱用ナットEを係合止着させた状態であってもよく、または、このブレード着脱用ナットEを取り外した状態であってもよい。
【0041】
また、スピンドル先端のネジ部B2に対して、ブレード着脱用ナットEのみを装着する場合は、フランジ把持手段11における各係合爪11aの開操作を行うことにより、フランジ把持手段11からブレード挟持用フランジDを取り外すと共に(
図9参照)、ナット回転操作部22上にブレード着脱用ナットEを係合止着させる。そして、その後に、各係合爪11aの閉操作を行うことによって、ナット回転操作部22上のブレード着脱用ナットEを係合止着手段13を介して係合止着することができる。
従って、この状態では、ブレード着脱用ナットEがナット回転支持部材24から外れて落下することはない。
次に、この状態で、ブレード着脱装置をスピンドル先端のネジ部B2に接近させると共に、この接近させた位置において、再び、フランジ把持手段11における各係合爪11aの開操作を行うことにより、各係合爪11aの先端爪部11cとスピンドルBの先端装着部位に既に装着させたブレード挟持用フランジDとの接触を避けるようにする(
図3参照)。
そして、この状態で、回転操作部材23を前方(上方)へ押動して、ナット回転操作部22上のブレード着脱用ナットEをスピンドル先端のネジ部B2に螺合させると共に、回転操作部材23を介してナット回転操作部22を周方向へ回転操作することにより、ブレード着脱用ナットEをスピンドルBのネジ部B2に堅締させればよい。
【0042】
この実施例の構成によれば、ブレード着脱装置に対してブレード挟持用フランジD及びブレード着脱用ナットEを同時に保持させることによって該両者がブレード着脱装置から脱落するのを防止することができる。
また、スピンドルBの先端装着部位に対して該ブレード着脱用ナットE及びブレード挟持用フランジDを同時に着脱することができる。そして、スピンドルBの先端装着部位に対して該ブレード着脱用ナットE及びブレード挟持用フランジDを個々に着脱することができる。
従って、スピンドルBの先端装着部位に対する該ブレード着脱用ナットE及びブレード挟持用フランジDの多様な着脱作業に適応することができる。
更に、スピンドルBの先端装着部位に対してブレード着脱用ナットEのみの着脱操作を行う場合においても、該ブレード着脱用ナットEを誤って脱落させる等の作業上の弊害・問題点を解消することができると云った実用的な効果を奏する。
【0043】
次に、本発明に係る第二実施例の形態を、
図10に基づいて説明する。