特許 6560714 ブレード交換機構、切断装置およびブレード交換方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6560714

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】ブレード交換機構、切断装置およびブレード交換方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 45/00 20060101AFI20190805BHJP

   B26D 1/14 20060101ALI20190805BHJP

   B26D 7/26 20060101ALI20190805BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20190805BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   B24B45/00 A

   B26D1/14 A

   B26D7/26

   B24B27/06 M

   H01L21/78 F

【請求項の数】11

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-124214(P2017-124214)

(22)【出願日】2017年6月26日

(65)【公開番号】特開2019-5857(P2019-5857A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2019年2月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390002473

【氏名又は名称】ＴＯＷＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮田 和志

(72)【発明者】

【氏名】黄 善夏

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３２６１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６４４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４０１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７４９５７５９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４５／００

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブレードを吸着するように構成される第１吸着部と、
前記第１吸着部の内側に位置し、前記第１吸着部による吸着とは独立してフランジまたはハブを吸着するように構成される第２吸着部と、
前記第２吸着部の内側に位置し、前記ブレードをスピンドルに脱着可能とする脱着部材を回転可能に構成される脱着部材回転部と、を備える、ブレード交換機構。

【請求項2】

前記脱着部材は、ナットである、請求項１に記載のブレード交換機構。

【請求項3】

アーム部をさらに備え、
前記アーム部は、前記第１吸着部と前記第２吸着部と前記脱着部材回転部とを含む吸着ユニットに取り付けられている、請求項１または請求項２に記載のブレード交換機構。

【請求項4】

交換用ブレードを収納可能な収納部をさらに備える、請求項３に記載のブレード交換機構。

【請求項5】

移動機構をさらに備え、
前記移動機構は、前記ブレードを脱着可能な第１動作位置と、前記交換用ブレードを前記収納部から取り出し可能な第２動作位置との間で前記吸着ユニットを移動可能に構成される、請求項４に記載のブレード交換機構。

【請求項6】

前記移動機構は、前記吸着ユニットを第１方向に移動可能に構成される第１スライド機構と、前記吸着ユニットを前記第１方向と交差する第２方向に移動可能に構成される第２スライド機構と、前記吸着ユニットを回転可能に構成される回転機構と、を備える、請求項５に記載のブレード交換機構。

【請求項7】

前記回転機構は、前記吸着ユニットを第１仮想面において回転可能に構成される第１回転機構と、前記吸着ユニットを前記第１仮想面とは異なる第２仮想面において回転可能に構成される第２回転機構と、を備える、請求項６に記載のブレード交換機構。

【請求項8】

前記ブレードの摩耗および破損の少なくとも一方が検出可能に構成される検出部をさらに備える、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のブレード交換機構。

【請求項9】

請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のブレード交換機構と、前記ブレードと、前記スピンドルとを備える、切断装置。

【請求項10】

ブレードを吸着するように構成される第１吸着部と、前記第１吸着部の内側に位置して前記第１吸着部による吸着とは独立してフランジまたはハブを吸着するように構成される第２吸着部と、前記第２吸着部の内側に位置して前記ブレードをスピンドルに脱着可能とする脱着部材を回転可能に構成される脱着部材回転部とを備えるブレード交換機構を用いるブレード交換方法であって、
前記ブレードを前記第１吸着部により吸着するとともに前記第１吸着部による吸着とは独立して前記第２吸着部により前記フランジまたは前記ハブを吸着した状態で前記脱着部材回転部により前記脱着部材を回転させて前記脱着部材を前記スピンドルから取り外す工程と、
前記第１吸着部と前記第２吸着部と前記脱着部材回転部とを含む吸着ユニットを収納部に移動させる工程と、
前記第１吸着部による吸着を解除して前記ブレードを前記収納部に収納する工程と、
前記収納部に収納されている交換用ブレードを前記第１吸着部により吸着する工程と、
前記吸着ユニットを移動させて前記交換用ブレードを前記スピンドルに嵌め込む工程と、
前記脱着部材回転部により前記脱着部材を回転させて前記交換用ブレードを前記スピンドルに固定する工程と、を備える、ブレード交換方法。

【請求項11】

前記ブレードの摩耗および破損の少なくとも一方を検出する工程をさらに備える、請求項１０に記載のブレード交換方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブレード交換機構、切断装置およびブレード交換方法に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、特開２０１６−６４４５０号公報（特許文献１）には、ハブレスの切削ブレードの交換システムが記載されている。特許文献１に記載の切削ブレードの交換システムは、切削ブレードの側面と接触する固定フランジに貫通孔を設け、固定フランジを吸着するとともに、固定フランジの貫通孔を通して切削ブレードを吸着している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−６４４５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の切削ブレード交換システムにおいては、切削ブレードおよび固定フランジをスピンドルに固定するための固定ナットをどのように脱着するのかという点について記載も示唆もされていない。そのため、当業者は、特許文献１の記載に基づいて、ブレードの自動交換を実現することができない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ここで開示された実施形態によれば、ブレードを吸着するように構成される第１吸着部と、第１吸着部の内側に位置し、第１吸着部による吸着とは独立してフランジまたはハブを吸着するように構成される第２吸着部と、第２吸着部の内側に位置し、ブレードをスピンドルに脱着可能とする脱着部材を回転可能に構成される脱着部材回転部と、を備える、ブレード交換機構を提供することができる。

【0006】

ここで開示された実施形態によれば、上記のブレード交換機構と、ブレードと、スピンドルとを備える切断装置を提供することができる。

【0007】

ここで開示された実施形態によれば、ブレードを吸着するように構成される第１吸着部と、第１吸着部の内側に位置して第１吸着部による吸着とは独立してフランジまたはハブを吸着するように構成される第２吸着部と、第２吸着部の内側に位置してブレードをスピンドルに脱着可能とする脱着部材を回転可能に構成される脱着部材回転部とを備えるブレード交換機構を用いるブレード交換方法であって、ブレードを第１吸着部により吸着するとともに第１吸着部による吸着とは独立して第２吸着部によりフランジまたはハブを吸着した状態で脱着部材回転部により脱着部材を回転させて脱着部材をスピンドルから取り外す工程と、第１吸着部と第２吸着部と脱着部材回転部とを含む吸着ユニットを収納部に移動させる工程と、第１吸着部による吸着を解除してブレードを収納部に収納する工程と、収納部に収納されている交換用ブレードを第１吸着部により吸着する工程と、吸着ユニットを移動させて交換用ブレードをスピンドルに嵌め込む工程と、脱着部材回転部により脱着部材を回転させて交換用ブレードをスピンドルに固定する工程と、を備える、ブレード交換方法を提供することができる。

【発明の効果】

【0008】

ここで開示された実施形態によれば、ブレードの自動交換を実現可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態の切断装置の模式的な平面図である。

【図2】実施形態のブレード交換機構に用いられる吸着アームの一例の模式的な斜視図である。

【図3】図２に示す吸着アームを別の角度から見たときの模式的な斜視図である。

【図4】図２および図３に示される吸着ユニットの模式的な平面図である。

【図5】図２〜図４に示される吸着ユニットの模式的な断面図である。

【図6】実施形態のブレード交換方法の一部の工程を図解する模式的な断面図である。

【図7】実施形態のブレード交換方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。

【図8】実施形態のブレード交換方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。

【図9】実施形態のブレード交換方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。

【図10】実施形態のブレード交換方法の工程の一部を図解する模式的な断面図である。

【図11】吸着ユニットが第１動作位置に位置している状態の一例の実施形態の切断装置の模式的な斜視図である。

【図12】図１１に示される切断装置を別の角度から見たときの模式的な斜視図である。

【図13】吸着ユニットが第２動作位置に位置している状態の一例の実施形態の切断装置の模式的な斜視図である。

【図14】吸着ユニットが第１動作位置に位置している状態の他の一例の実施形態の切断装置の模式的な斜視図である。

【図15】図１４に示される切断装置を別の角度から見たときの模式的な斜視図である。

【図16】実施形態における第１スライド機構による吸着ユニットのＹ方向への移動の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図17】実施形態における第１スライド機構による吸着ユニットのＹ方向への移動の他の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図18】実施形態における第２スライド機構による吸着ユニットのＺ方向への移動の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図19】実施形態における第２スライド機構による吸着ユニットのＺ方向への移動の他の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図20】実施形態における第１回転機構による吸着ユニットのＸ−θ方向への回転の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図21】実施形態における第１回転機構による吸着ユニットのＸ−θ方向への回転の他の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図22】実施形態における第２回転機構による吸着ユニットのＹ−θ方向への回転の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図23】実施形態における第２回転機構による吸着ユニットのＹ−θ方向への回転の他の一例を図解する模式的な斜視図である。

【図24】実施形態における収納部の模式的な斜視図である。

【図25】実施形態におけるブレード押さえ部材が上がったときの図２４に示される収納部の模式的な斜視図である。

【図26】実施形態における検出部の模式的な平面図である。

【図27】実施形態における検出部によるブレードの摩耗および破損の少なくとも一方の検出方法の一例のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態について説明する。なお、実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

【0011】

図１に、本発明の切断装置の一例である実施形態の切断装置の模式的な平面図を示す。図１に示されるように、実施形態の切断装置は、切断対象物を切断することによって複数の製品に個片化する装置である。実施形態の切断装置１１１は、基板供給モジュールＡと基板切断モジュールＢと検査モジュールＣとを、それぞれ構成要素として備えている。各構成要素（各モジュールＡ〜Ｃ）は、それぞれ他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。

【0012】

基板供給モジュールＡは、たとえば、切断対象物の一例に相当する封止済基板１１２を供給するように構成されている基板供給機構１１３と、切断装置１１１の動作や制御などを行なうように構成されている制御部ＣＴＬとを備えている。封止済基板１１２は、たとえば、プリント基板やリードフレームなどからなる基板（図示せず）と、基板が有する複数の領域に装着された複数の機能素子（半導体素子などのチップ）（図示せず）と、複数の領域が一括して覆われるようにして形成された封止樹脂（図示せず）とを備えている。封止済基板１１２は、最終的に切断されて個片化される切断対象物である。封止済基板１１２は、たとえば搬送機構（図示せず）などによって基板切断モジュールＢに搬送され得る。

【0013】

基板切断モジュールＢは、たとえば、封止済基板１１２を設置するように構成されている切断用テーブル１１４と、切断用テーブル１１４をＹ方向に移動させるように構成されている移動機構１１５と、切断用テーブル１１４をθ方向に回転させるように構成されている回転機構１１６と、後述するスピンドル２１と、後述する実施形態のブレード交換機構１２０とを備えることができる。切断用テーブル１１４はたとえば切断用治具（図示せず）を備えていてもよく、切断用テーブル１１４が切断用治具を備える場合には切断用治具の上に封止済基板１１２が設置され得る。

【0014】

図１において、実施形態の切断装置１１１は、説明の便宜の観点から、１個のスピンドル２１を有するシングルスピンドル構成の切断装置として示されている。しかしながら、実施形態の切断装置１１１はシングルスピンドル構成の切断装置には限定されず、たとえば後述するようにスピンドルを２個有するツインスピンドル構成の切断装置としてもよいことは言うまでもない。

【0015】

スピンドル２１は、たとえば、独立してＸ方向とＺ方向とに移動可能であるように構成されることができる。スピンドル２１の回転軸の先端部には、たとえば円板状のブレード２２が取り付けられ得る。ブレード２２は、たとえば、回転軸の軸方向（Ｘ方向）に対して直交する面（Ｙ軸とＺ軸とを含む面）に平行に固定されることができる。また、スピンドル２１は、たとえば、高速で回転するブレード２２によって発生する摩擦熱を抑えるために、切削水を噴射する切削水用ノズル（図示せず）を備えていてもよい。また、スピンドル２１に対して切断用テーブル１１４を相対的に移動させながら封止済基板１１２を切断することができる。ブレード２２は、たとえば、Ｙ軸とＺ軸とを含む面内において回転することによって封止済基板１１２を切断するように構成することができる。

【0016】

検査モジュールＣは、たとえば、検査用テーブル１１０と、トレイ１２２とを備えることができる。検査用テーブル１１０は、たとえば、封止済基板１１２を切断して個片化された複数の製品Ｐからなる集合体である切断済基板１２１を設置可能なように構成することができる。複数の製品Ｐは、たとえば、検査用のカメラ（図示せず）によって検査されて、良品と不良品とに選別されることができる。トレイ１２２は、たとえば、良品に選別された製品Ｐを収容可能なように構成することができる。

【0017】

図２に、実施形態のブレード交換機構に用いられる吸着アームの一例の模式的な斜視図を示す。吸着アーム１は、吸着ユニット２と、吸着ユニット２に取り付けられたアーム部３とを備えている。吸着ユニット２は、アーム部３の一端に取り付けられている。

【0018】

図３に、図２に示す吸着アーム１を別の角度から見たときの模式的な斜視図を示す。吸着ユニット２は、円筒状の第１吸着部４と、円筒状の第２吸着部５と、環状の脱着部材回転部６とを備えている。図２において、脱着部材回転部６、第２吸着部５および第１吸着部４は、吸着ユニット２の吸着側（遠位側）から吸着ユニット２のアーム部３側（近位側）にかけて、第１吸着部４、第２吸着部５および脱着部材回転部６の順にそれぞれの遠位側の表面が見えるように示されている。なお、吸着ユニット２の説明において、近位側はアーム部３側を意味し、遠位側は吸着ユニット２の吸着側を意味する。

【0019】

図４に、図２および図３に示される吸着ユニット２の模式的な平面図を示す。第１吸着部４の内側に第２吸着部５が位置しており、第２吸着部５の内側に脱着部材回転部６が位置している。第１吸着部４は、後述のブレードを吸着するように構成されている複数の第１吸着口４ｘと、複数の第１吸着口４ｘに通じる環状の第１吸着溝４ｙとを備えている。第２吸着部５は、後述のフランジまたはハブを吸着するように構成されている複数の第２吸着口５ｘと、複数の第２吸着口５ｘに通じる環状の第２吸着溝５ｙとを備えている。脱着部材回転部６は、互いに間隔を空けて環状に配置された複数の突出部６ａを備えている。脱着部材回転部６は回転可能に構成されており、たとえば図４の矢印の方向に回転可能であるが、脱着部材回転部６の回転方向は特に限定されないことは言うまでもない。

【0020】

図５に、図２〜図４に示される吸着ユニット２の模式的な断面図を示す。第１吸着部４は中空であり、第１吸着部４の中空の内側に中空の第２吸着部５が位置している。第１吸着部４の中空を取り囲む外壁には、第１吸着口４ｘを介して第１吸着溝４ｙに通じて、後述のブレードを吸引するように構成されているガス流路１４が設けられている。ガス流路１４は、第１吸着口４ｘに通じるガス流路４ｚに接続されている。第１吸着部４は、第１吸着部４の近位側の外壁の一部から内側に突出する突出部４ａを備えている。突出部４ａは、突出部４ａの近位側に、突出部近位面４ｂを備えている。第１吸着部４は、第１吸着部４の遠位側の表面として、第１吸着部遠位面４ｃを備えている。

【0021】

第２吸着部５の中空を取り囲む外壁には、第２吸着口５ｘを介して第２吸着溝５ｙに通じて、フランジまたはハブを吸着するように構成されているガス流路１３が設けられている。ガス流路１３の一端には、ガス流路１３中のガスを吸引するように構成されているガス吸引口１２が取り付けられている。ガス流路１３の他端には、第２吸着口５ｘに通じるガス流路５ｚが接続されている。第２吸着部５は、第２吸着部５の近位側の端部に、内側に張り出した鉤状部５ａを備えている。鉤状部５ａは、遠位側の表面として鉤状部遠位面５ｂを備えるとともに、近位側の表面として鉤状部近位面５ｃを備えている。第２吸着部５は、第２吸着部５の遠位側の表面として、第２吸着部遠位面５ｄを備えている。

【0022】

第２吸着部５も中空であり、第２吸着部５の中空の内側に脱着部材回転部６が位置している。脱着部材回転部６の突出部６ａは、脱着部材回転部６が遠位側に向かって部分的に突出した部材となっている。脱着部材回転部６の近位側には、回転可能な回転駆動部材９が取り付けられている。回転駆動部材９が軸１０を中心として回転することにより、脱着部材回転部６も回転することが可能となる。脱着部材回転部６の遠位側の一部は回転駆動部材９よりも外側に張り出している。脱着部材回転部６の外側に張り出した部分は、近位側の表面として回転部近位面６ｂを備えている。回転駆動部材９の近位側も部分的に外側に張り出している。回転駆動部材９の外側に張り出した部分は、遠位側の表面として近位側張出部遠位面９ａを備えている。

【0023】

脱着部材回転部６、回転駆動部材９および軸１０の周りを取り囲むように筒状のスリーブ１５が位置している。スリーブ１５は、脱着部材回転部６を収容できるように構成されている収容部１５ａと、収容部１５ａを支持するように構成されている支持部１５ｂとを備えている。収容部１５ａは支持部１５ｂよりも外側に張り出している。収容部１５ａは、近位側の表面として、収容部近位面１５ｃを備えている。収容部近位面１５ｃは、鉤状部遠位面５ｂと向かい合っている。支持部１５ｂは、遠位側の表面として、支持部遠位面１５ｄを備えている。

【0024】

スリーブ１５の近位側には、吸着ユニット２とアーム部３とを連結可能なように構成されている連結部１１が取り付けられている。連結部１１は、連結部１１の遠位側の突出部１１ａがスリーブ１５の近位側の中空に嵌め込まれることによって、スリーブ１５に取り付けられている。連結部１１は、鉤状部近位面５ｃと向かい合う連結部内側近位面１１ｂと、突出部近位面４ｂに向かい合う連結部外側近位面１１ｃとを備えている。連結部外側近位面１１ｃは、連結部内側近位面１１ｂよりも近位かつ外側に位置している。

【0025】

回転部近位面６ｂと近位側張出部遠位面９ａとの間で回転駆動部材９の周囲を取り囲むように第１バネ１６が位置している。第１バネ１６は、回転部近位面６ｂと近位側張出部遠位面９ａとの間の距離が変化することによって伸縮可能である。

【0026】

鉤状部近位面５ｃと連結部内側近位面１１ｂとの間で支持部１５ｂの周囲を取り囲むように第２バネ８が位置している。第２バネ８は、鉤状部近位面５ｃと連結部内側近位面１１ｂとの間の距離が変化することによって伸縮可能である。

【0027】

突出部近位面４ｂと連結部外側近位面１１ｃとの間で第２バネ８の周囲を取り囲むように第３バネ７が位置している。第３バネ７は、突出部近位面４ｂと連結部外側近位面１１ｃとの間の距離が変化することによって伸縮可能である。

【0028】

以下、上述の吸着アームを備えた実施形態のブレード交換機構を用いた実施形態のブレード交換方法について説明する。本実施形態では、ブレード２２がハブを有しないハブレスブレードである場合について説明するが、本実施形態はハブレスブレードに限定されるものではなく、ブレード２２がハブを有するハブ付きブレードにも適用できることは言うまでもない。

【0029】

まず、図６の模式的断面図に示すように、吸着ユニット２を使用済みのブレード２２に近づける。ここで、交換の対象となる使用済みのブレード２２は、スピンドル２１の近位側フランジ２０と遠位側フランジ２３との間に挟み込まれている。そして、たとえばナットなどの脱着部材２４によって遠位側フランジ２３が近位側フランジ２０に締め付けられ、これによりブレード２２は、スピンドル２１の近位側フランジ２０と遠位側フランジ２３との間で固定されている。なお、近位側フランジ２０の近位側とはスピンドル２１に対する近位側を意味し、遠位側フランジ２３の遠位側とはスピンドル２１に対する遠位側を意味する。

【0030】

次に、図７の模式的断面図に示すように、第１吸着部４の第１吸着部遠位面４ｃがブレード２２の近位側（アーム部３側）の表面に接触するまで、吸着ユニット２をさらに遠位側（スピンドル２１側）に移動させる。

【0031】

次に、図８の模式的断面図に示すように、吸着ユニット２をさらに遠位側（スピンドル２１側）に移動させるように、アーム部３を遠位側（スピンドル２１側）に移動させる。このとき、ブレード２２によって第１吸着部４は遠位側（スピンドル２１側）から近位側（アーム部３側）に力を受けるが、第３バネ７が突出部近位面４ｂに接触して縮むため、第１吸着部４の移動は抑制され、ブレード２２に対する過度の荷重が抑制される。そして、第１吸着部４の移動が抑制された状態で第２吸着部５が遠位側（スピンドル２１側）に移動し、第２吸着部５の遠位側の第２吸着部遠位面５ｄが遠位側フランジ２３と接触する。

【0032】

第２吸着部５の第２吸着部遠位面５ｄが遠位側フランジ２３と接触した後に、脱着部材回転部６の突出部６ａが脱着部材２４の貫通孔２４ａに嵌っていない場合には、第１バネ１６が縮んで、矢印３１の方向に脱着部材回転部６が近位側（アーム部３側）に移動する。このとき、遠位側フランジ２３によって第２吸着部５は遠位側（スピンドル２１側）から近位側（アーム部３側）に力を受けるが、第２バネ８が鉤状部近位面５ｃに接触して縮むため、第２吸着部５の移動は抑制される。

【0033】

次に、図９の模式的断面図に示すように、脱着部材回転部６の突出部６ａが脱着部材２４の貫通孔２４ａに嵌っていない場合には、脱着部材回転部６をたとえば矢印３２の方向に回転させる。脱着部材回転部６の回転により、脱着部材回転部６の突出部６ａが脱着部材２４の貫通孔２４ａの位置に到達したときに第１バネ１６が伸びて、突出部６ａが貫通孔２４ａに嵌まる。

【0034】

次に、脱着部材回転部６が回転することによって脱着部材２４を回転させる。これにより、近位側フランジ２０に対する脱着部材２４による遠位側フランジ２３の締め付けが解除される。その後、第１吸着部４がブレード２２を吸着し、第２吸着部５が遠位側フランジ２３を吸着する。その後、吸着ユニット２を近位側（アーム部３側）に移動させることによって、たとえば図１０の模式的断面図に示すように、スピンドル２１から、脱着部材２４とともにブレード２２および遠位側フランジ２３が取り外される。

【0035】

その後、吸着ユニット２は、図１１および図１２の模式的斜視図に示されるブレード２２を脱着可能な第１動作位置から図１３の模式的斜視図に示される収納部５１から交換用ブレードを取り出しおよび収納可能な第２動作位置に移動させられる。なお、図１１および図１２は、吸着ユニット２が第１動作位置に位置している状態の一例の実施形態の切断装置の模式的な斜視図を示しており、図１３は吸着ユニット２が第２動作位置に位置している状態の一例の実施形態の切断装置の模式的な斜視図を示している。

【0036】

図１１〜図１３に示される実施形態の切断装置は、スピンドル２１と向かい合う位置に第２のスピンドル２５を備えている。たとえば図１４および図１５の模式的斜視図に示されるように、実施形態のブレード交換機構の吸着ユニット２は、スピンドル２１におけるブレード２２の脱着を可能とするだけでなく、第２のスピンドル２５におけるブレード２２の脱着も可能とする。なお、図１４および図１５は、吸着ユニット２が第１動作位置に位置しているときの他の一例の実施形態の切断装置の模式的な斜視図を示している。

【0037】

図１１〜図１５の模式的斜視図に示されるように、実施形態のブレード交換機構は、第１スライド機構４１と、第２スライド機構４２とを備える移動機構４０を備えている。第１スライド機構４１は、たとえば図１６および図１７の模式的斜視図に示すように、吸着ユニット２を矢印６１，６２で示されるＹ方向へのスライドによる移動を可能にしている。吸着ユニット２のＹ方向への移動は、たとえば、吸着ユニット２の第１動作位置への移動および第２動作位置への移動などに利用することができる。

【0038】

第２スライド機構４２は、たとえば図１８および図１９の模式的斜視図に示すように、吸着ユニット２を矢印７１，７２で示されるＺ方向へのスライドによる移動を可能にしている。吸着ユニット２のＺ方向への移動は、たとえば、第１動作位置から第２動作位置への移動のための１つのステップおよび第２動作位置から第１動作位置への移動のための１つのステップなどに利用することができる。なお、図１８および図１９の矢印７１，７２で示されるＺ方向は図１６および図１７の矢印６１，６２で示されるＹ方向と交差している。

【0039】

実施形態のブレード交換機構は、図２０および図２１の模式的斜視図に示される第１回転機構４３と、図２２および図２３の模式的斜視図に示される第２回転機構４４とを備えている。

【0040】

第１回転機構４３は、たとえば図２０および図２１に示されるように、吸着ユニット２を第１仮想面８２内において矢印８１で示されるＸ−θ方向に回転可能に構成されている。吸着ユニット２のＸ−θ方向における回転は、たとえば、第１動作位置から第２動作位置への移動のための１つのステップおよび第２動作位置から第１動作位置への移動のための１つのステップなどに利用することができる。

【0041】

第２回転機構４４は、たとえば図２２および図２３に示されるように、吸着ユニット２を第２仮想面９３内において矢印９１，９２で示されるＹ−θ方向に回転可能に構成されている。吸着ユニット２のＹ−θ方向における回転は、たとえば、吸着ユニット２のスピンドル２１から第２のスピンドル２５への移動および吸着ユニット２の第２のスピンドル２５からスピンドル２１への移動などに利用することができる。なお、第２仮想面９３は、第１仮想面８２とは異なる仮想面であり、第１仮想面８２と第２仮想面９３とは互いに交差する。

【0042】

図２４に、実施形態のブレード交換機構の収納部５１の模式的な斜視図を示す。収納部５１は、最上段から最下段にかけて順に、第１のブレードマガジン５３ａ、第２のブレードマガジン５３ｂ、および第３のブレードマガジン５３ｃを備えている。収納部５１は、また、第１のブレード押さえ部材５４ａ、第２のブレード押さえ部材５４ｂ、および第３のブレード押さえ部材５４ｃを備えている。第１のブレード押さえ部材５４ａ、第２のブレード押さえ部材５４ｂ、および第３のブレード押さえ部材５４ｃは、それぞれ、第１のブレードマガジン５３ａ、第２のブレードマガジン５３ｂ、および第３のブレードマガジン５３ｃに収納されるブレードをそれぞれのブレードマガジンの周りで押さえるように構成されている。これにより、ブレードマガジンからのブレードの落下を抑制することができる。

【0043】

実施形態のブレード交換機構の吸着ユニット２は、スピンドル２１または第２のスピンドル２５から使用済みのブレードを上述のようにして取り外した後、吸着ユニット２に吸着された使用済みのブレードとともに図１３に示される第２動作位置に移動させられる。このとき、たとえば図２５の模式的斜視図に示すように、第１のブレード押さえ部材５４ａ、第２のブレード押さえ部材５４ｂおよび第３のブレード押さえ部材５４ｃの少なくとも１つが上に起き上がってブレードの押さえを解除する。

【0044】

そして、使用済みのブレードを吸着した吸着ユニット２が、ブレードが収容されていない空のブレードマガジンに接近し、使用済みのブレードの中央の開口部を空のブレードマガジンに嵌め込む。その後、吸着ユニット２は、第１吸着部４による使用済みのブレードの吸着のみを停止し、当該ブレードマガジンから離れる。これにより、使用済みのブレードを空のブレードマガジンに収納することができる。

【0045】

その後、吸着ユニット２は、交換用のブレードが収納されている別のブレードマガジンに移動する。そして、交換用のブレードを押さえているブレード押さえ部材が上に起き上がって交換用のブレードの押さえを解除する。その後、吸着ユニット２を交換用のブレードに接近させて、交換用のブレードの表面に吸着ユニット２の第１吸着部４の第１吸着部遠位面４ｃを接触させる。そして、第１吸着部４のガス流路１３を通じてガス吸引口１２から吸引することにより、第１吸着部遠位面４ｃに交換用のブレードを吸着させる。

【0046】

交換用のブレードを吸着した吸着ユニット２は、図１３に示される第２動作位置から、図１１および図１２に示される第１動作位置に移動させられる。そして、図１０に示されるように、吸着ユニット２の遠位側への移動により、吸着ユニット２をスピンドル２１に接近させる。

【0047】

次に、図９に示すように、吸着ユニット２をさらに遠位側（スピンドル２１側）に移動させる。これにより、遠位側フランジ２３がスピンドル２１の近位側フランジ２０に接触し、近位側フランジ２０と遠位側フランジ２３との間に交換用のブレード２２を挟み込む。次に、脱着部材回転部６を矢印３２の方向とは逆方向に回転させることによって脱着部材２４を回転させ、脱着部材２４により遠位側フランジ２３を近位側フランジ２０に締め付ける。これにより、近位側フランジ２０と遠位側フランジ２３との間に交換用のブレード２２を固定することができる。その後、第１吸着部４による交換用のブレード２２の吸着を停止するとともに、第２吸着部５による遠位側フランジ２３の吸着を停止する。

【0048】

次に、図６に示すように、吸着ユニット２を近位側（アーム部３側）に移動させ、吸着ユニット２をスピンドル２１から引き離す。これにより、交換用のブレード２２のスピンドル２１への取り付けが完了する。

【0049】

以上のように、実施形態においては、ブレード２２の自動交換を実現することができる。

【0050】

図２６に、実施形態のブレード交換機構に用いられる検出部１００の模式的な平面図を示す。実施形態において、検出部１００は、レーザセンサ１０１と、モータ１０３とを備えている。検出部１００は、モータ１０３の駆動によって、レーザセンサ１０１の矢印１０２方向への移動が可能となるように構成されている。

【0051】

図２７に、検出部１００によるブレード２２の摩耗および破損の少なくとも一方の検出方法の一例のフローチャートを示す。まず、ステップ１（Ｓ１）において、位置調整レーザ光遮光率Ａの測定が行なわれる。Ｓ１は、たとえば以下のように行なうことができる。

【0052】

まず、レーザセンサ１０１の位置調整を行なう。ここで、レーザセンサ１０１は、たとえば、レーザ光の出射部（図示せず）とレーザ光の検知部（図示せず）との間に切断開始前のブレード２２の刃先が位置するように位置調整が行われる。次に、レーザセンサ１０１が位置調整された状態でレーザセンサ１０１の出射部からレーザ光を出射して検知部で検知する。その後、その状態でのレーザ光の遮光率（位置調整レーザ光遮光率Ａ）を測定する。位置調整レーザ光遮光率Ａは、上記のレーザセンサ１０１の位置調整後かつ切断開始前の状態でのレーザ光の出射量に対するレーザ光の検知部で検知されるレーザ光の検知量の割合である。切断開始前のブレード２２の刃先によってレーザ光の検知部への入射が遮られる傾向にあるため、位置調整レーザ光遮光率Ａは高くなり得る。

【0053】

次に、ステップ２（Ｓ２）において、摩耗または破損検出レーザ光遮光率Ａ’の測定が行なわれる。Ｓ２は、たとえば以下のように行なうことができる。

【0054】

まず、スピンドル２１を回転させることによってブレード２２を回転させる。次に、回転したブレード２２によって切断対象物が切断される。次に、回転したブレード２２によって切断対象物を切断している状態でレーザセンサ１０１の出射部からレーザ光を出射して検知部で検知する。その後、その状態でのレーザ光の遮光率（摩耗または破損検出レーザ光遮光率Ａ’）を測定する。切断によってブレード２２が摩耗または破損した場合には切断開始前と比べてブレード２２の刃先によってレーザ光の検知部への入射が遮られにくくなるため、摩耗または破損検出レーザ光遮光率Ａ’は位置調整レーザ光遮光率Ａよりも低くなり得る。

【0055】

次に、ステップ３（Ｓ３）において、Ｓ１で測定されたレーザ光の遮光率Ａと、Ｓ２で測定されたレーザ光の遮光率Ａ’との対比が行われる。このとき、レーザ光の遮光率Ａとレーザ光の遮光率Ａ’とが等しい場合には、ブレード２２の回転による切断対象物の切断は停止せず、再度Ｓ２に戻って摩耗または破損検出レーザ光遮光率Ａ’の測定が行なわれる。

【0056】

一方、Ｓ３においてレーザ光の遮光率Ａとレーザ光の遮光率Ａ’とが等しくないと判断されると、ステップ４（Ｓ４）において、ブレード２２の回転を停止されて上述したブレード２２の自動交換が実施される。

【0057】

上述のように、実施形態のブレード交換機構がブレード２２の摩耗および破損の少なくとも一方が検出可能なように構成される検出部１００を備えている場合には、ブレード２２の摩耗および破損の少なくとも一方を検出した後にブレード２２の回転による切断が自動停止して、実施形態におけるブレード２２の自動交換を行なうことできる。これによりブレード２２の交換のさらなる自動化の実現が可能となる。

【0058】

以上のように実施形態について説明を行なったが、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。

【0059】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0060】

ここで開示された実施形態は、ブレード交換機構、切断装置およびブレード交換方法に利用できる可能性がある。

【符号の説明】

【0061】

１ 吸着アーム、２ 吸着ユニット、３ アーム部、４ 第１吸着部、４ａ 突出部、４ｂ 突出部近位面、４ｃ 第１吸着部遠位面、４ｘ 第１吸着口、４ｙ 第１吸着溝、４ｚ ガス流路、５ 第２吸着部、５ａ 鉤状部、５ｂ 鉤状部遠位面、５ｃ 鉤状部近位面、５ｄ 第２吸着部遠位面、５ｘ 第２吸着口、５ｙ 第２吸着溝、５ｚ ガス流路、６ 脱着部材回転部、６ａ 突出部、６ｂ 回転部近位面、７ 第３バネ、８ 第２バネ、９ 回転駆動部材、９ａ 近位側張出部遠位面、１０ 軸、１１ 連結部、１１ａ 突出部、１１ｂ 連結部内側近位面、１１ｃ 連結部外側近位面、１２ ガス吸引口、１３ ガス流路、１５ スリーブ、１５ａ 収容部、１５ｂ 支持部、１５ｃ 収容部近位面、１５ｄ 支持部遠位面、１６ 第１バネ、２０ 近位側フランジ、２１ スピンドル、２２ ブレード、２３ 遠位側フランジ、２４ 脱着部材、２４ａ 貫通孔、２５ 第２のスピンドル、３１，３２ 矢印、４０ 移動機構、４１ 第１スライド機構、４２ 第２スライド機構、４３ 第１回転機構、４４ 第２回転機構、５１ 収納部、５３ａ 第１のブレードマガジン、５３ｂ 第２のブレードマガジン、５３ｃ 第３のブレードマガジン、５４ａ 第１のブレード押さえ部材、５４ｂ 第２のブレード押さえ部材、５４ｃ 第３のブレード押さえ部材、６１，６２，７１，７２ 矢印、８１ 矢印、８２ 第１仮想面、９１，９２ 矢印、９３ 第２仮想面、１００ 検出部、１０１ レーザセンサ、１０２ 矢印、１０３ モータ、１１０ 検査用テーブル、１１１ 切断装置、１１２ 封止済基板、１１３ 基板供給機構、１１４ 切断用テーブル、１１５ 移動機構、１１６ 回転機構、１２０ ブレード交換機構、１２１ 切断済基板、１２２ トレイ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】