特許 7403923 加工装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-15

(45)【発行日】2023-12-25

(54)【発明の名称】加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20231218BHJP

   B23Q 11/08 20060101ALI20231218BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20231218BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20231218BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20231218BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 D

B23Q11/08 Z

B24B7/04 A

H01L21/304 622R

H01L21/78 F

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020044044

(22)【出願日】2020-03-13

(65)【公開番号】P2021142624

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2023-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(72)【発明者】

【氏名】吉井 俊悟

(72)【発明者】

【氏名】山内 究

(72)【発明者】

【氏名】桑名 一孝

【審査官】山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０１８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１５９８１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １１／００，１１／０８，１７／００；

Ｂ２４Ｂ ７／０４；

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４，２１／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持する保持ユニットと、
該保持ユニットで保持された該被加工物に加工を施す加工具が装着された回転軸を備える加工ユニットと、
該保持ユニットと、該加工ユニットと、を取り囲む筐体と、
該筐体に形成された開口部を開閉する扉と、
該扉をロックするロック機構と、
該ロック機構を制御する制御機構と、を備える加工装置であって、
該ロック機構は、
ユーティリティ設備であるエアー源からエアーの供給を受ける第一のポート及び第二のポートと、
該第一のポート及び該第二のポートに連通するシリンダ室と、該シリンダ室の内部で移動可能なピストンと、該ピストンに接続され進退可能なピストンロッドと、を備え、該筐体または該扉の一方に取り付けられたシリンダ部と、
該筐体または該扉の他方に設けられた係合部と、を備え、
該第一のポートにエアーの供給を受けると該シリンダ部の該ピストンロッドが該係合部に進出して該扉をロックする機能と、
該第二のポートにエアーの供給を受けると該シリンダ部の該ピストンロッドが該係合部から退避して該扉のロックを解除する機能と、を有し、
該制御機構は、
該加工ユニットの該回転軸の回転を検知するセンサーと、
該センサーが該回転軸の回転を検出している時は該ロック機構の該第一のポートに該エアー源を接続して該第一のポートにエアーを供給して該ロック機構で該扉をロックし、該センサーが該回転軸の回転を検出しない時は該ロック機構の該第二のポートに該エアー源を接続して該第二のポートにエアーを供給して該ロック機構による該扉のロックを解除する電磁弁と、を備え、
該電磁弁は、ダブルソレノイドバルブであり、
該ロック機構が該扉をロックしているときに該加工装置の電力の供給が停止した場合、該ロック機構による該扉のロックが維持され、
該ロック機構が該扉をロックしていないときに該加工装置の電力の供給が停止した場合、該ロック機構が該扉をロックしていない状態が維持されることを特徴とする加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転軸を備え、被加工物を加工する加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器等に組み込まれるデバイスチップの製造工程では、半導体ウエーハや樹脂パッケージ基板に代表される板状の被加工物が様々な加工装置によって加工される。例えば、被加工物の表面に互いに交差する複数の分割予定ラインが設定され、該分割予定ラインで区画された領域にＩＣ（Integrated Circuit）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイスが形成される。その後、被加工物は、裏面から研削されて薄化され、分割予定ラインに沿って分割される。すると、個々のデバイスチップが製造される。

【0003】

被加工物を研削する研削装置は、ウエーハを保持する保持ユニットと、保持ユニットで保持された被加工物を研削する研削ユニットと、研削ユニットを昇降する昇降ユニットと、該保持ユニット及び該研削ユニット等を収容する筐体と、を備える。研削ユニットは、環状に配された研削砥石を有する研削ホイールと、該研削ホイールが先端に装着される回転軸（スピンドル）と、該回転軸を回転させるモータと、を備える。

【0004】

また、被加工物を分割する切削装置は、保持ユニットと、該保持ユニットで保持された被加工物を切削する切削ユニットと、該保持ユニット及び該切削ユニットを収容する筐体と、を備える。切削ユニットは、円環状の切削ブレードと、該切削ブレードが先端に装着される回転軸（スピンドル）と、該回転軸を回転させるモータと、を備える（特許文献１参照）。

【0005】

研削砥石を備える研削ホイールや切削ブレード等の加工具は、被加工物の加工を繰り返すうちに消耗する。そのため、定期的に加工具を交換する必要がある。研削装置や切削装置等の加工装置は、加工具を交換する際やメンテナンス時等に作業者が内部に手を差し入れるための扉を筐体に備える（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０００－１０８１１９号公報

【文献】特開２００３－８６５４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

作業者が筐体の内部に手を入れる際に加工具が回転していると、作業者が加工具に接触して怪我をする恐れがあり危険である。そのため、加工装置の筐体に設けられた扉には、安全装置として、加工具の回転が停止するまで扉をロックしておくロック機構が設けられる。従来、ロック機構として、加工装置の各構成を制御する制御ユニット等で実行されるソフトウェア等の機能により制御される電磁ロック機構が使用されていた。

【0008】

ここで、加工装置が設置される工場等において停電が生じると、加工装置への電力の供給が停止する。また、メンテナンス等の作業のために、加工装置のメインブレーカーを落とすことがある。加工装置の各構成要素に電力が供給されていないときに電磁ロック機構が扉をロックしたままであると、作業者が扉を開きたい場合においても扉を開けられない。そこで、ソフトウェアにより制御される該電磁ロック機構は、停電時に自動的に扉のロックを解除するように構成される。

【0009】

しかしながら、停電が生じると加工具の通常の停止動作も実施されないため、加工具の回転が長時間続く。そのため、停電が生じたときに扉のロックが解除されると、作業者が扉を開き、手が回転している加工具に当たり、作業者が負傷する危険がある。

【0010】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、筐体の扉をロックするロック機構を備え、停電時にも作業者の安全を確保できる加工装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットで保持された該被加工物に加工を施す加工具が装着された回転軸を備える加工ユニットと、該保持ユニットと、該加工ユニットと、を取り囲む筐体と、該筐体に形成された開口部を開閉する扉と、該扉をロックするロック機構と、該ロック機構を制御する制御機構と、を備える加工装置であって、該ロック機構は、ユーティリティ設備であるエアー源からエアーの供給を受ける第一のポート及び第二のポートと、該第一のポート及び該第二のポートに連通するシリンダ室と、該シリンダ室の内部で移動可能なピストンと、該ピストンに接続され進退可能なピストンロッドと、を備え、該筐体または該扉の一方に取り付けられたシリンダ部と、該筐体または該扉の他方に設けられた係合部と、を備え、該第一のポートにエアーの供給を受けると該シリンダ部の該ピストンロッドが該係合部に進出して該扉をロックする機能と、該第二のポートにエアーの供給を受けると該シリンダ部の該ピストンロッドが該係合部から退避して該扉のロックを解除する機能と、を有し、該制御機構は、該加工ユニットの該回転軸の回転を検知するセンサーと、該センサーが該回転軸の回転を検出している時は該ロック機構の該第一のポートに該エアー源を接続して該第一のポートにエアーを供給して該ロック機構で該扉をロックし、該センサーが該回転軸の回転を検出しない時は該ロック機構の該第二のポートに該エアー源を接続して該第二のポートにエアーを供給して該ロック機構による該扉のロックを解除する電磁弁と、を備え、該電磁弁は、ダブルソレノイドバルブであり、該ロック機構が該扉をロックしているときに該加工装置の電力の供給が停止した場合、該ロック機構による該扉のロックが維持され、該ロック機構が該扉をロックしていないときに該加工装置の電力の供給が停止した場合、該ロック機構が該扉をロックしていない状態が維持されることを特徴とする加工装置が提供される。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様にかかる加工装置では、従来のソフトウェア制御の電磁ロック機構に代えて、エアーの供給を受けて駆動するロック機構と、該ロック機構の各ポートに選択的にエアーを供給することで該ロック機構を制御する制御機構と、を備える。該制御機構は、停電が生じる前は、加工具を回転させる回転軸の回転が検出されたとき、ロック機構に扉をロックさせる。

【0015】

そして、ロック機構及び制御機構は、扉をロックしているときに停電が生じた場合に該扉のロックが維持されるように構成されている。そのため、作業者が加工装置の筐体の内部に手を差し入れることはなく、惰性で回転を続ける加工具に作業者の手が接触することはない。すなわち、作業者の安全が確保される。

【0016】

したがって、本発明の一態様によると、筐体の扉をロックするロック機構を備え、停電時にも作業者の安全を確保できる加工装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】加工装置を模式的に示す斜視図である。

【図2】加工装置を模式的に示す斜視図である。

【図3】図３（Ａ）は、ロック時のロック機構を模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、ロックの解除時のロック機構を模式的に示す断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、ロック時のロック機構を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、ロックの解除時のロック機構を模式的に示す断面図である。

【図5】ロック機構の動作フローを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る加工装置は、半導体ウエーハや樹脂パッケージ基板に代表される板状の被加工物を加工具で加工する。本実施形態に係る加工装置は、例えば、被加工物を研削して薄化する研削装置である。研削装置は、円環状に配された研削砥石を備える研削ホイールを加工具として備え、さらに、該研削ホイールに接続された回転軸（スピンドル）と、該回転軸を回転させて該研削ホイールを回転させるモータと、を備える。

【0019】

なお、本実施形態に係る加工装置は、円環状の切削ブレードを加工具として備え該切削ブレードを回転させる回転軸を備える切削装置や、円盤状の研磨パッドを加工具として備え該研磨パッドを回転させる回転軸を備える研磨装置でもよい。さらに、該加工装置は、ダイヤモンドで形成されたバイトを加工具として備え該バイトが装着されたバイトホイールに接続された回転軸を回転させることで該バイトを回転させるサーフェイスプレーナー（バイト切削装置）でもよい。

【0020】

すなわち、本実施形態に係る加工装置は、被加工物に加工を施す加工具と、該加工具が装着された回転軸と、を備える。以下、加工装置が研削装置である場合について説明するが、本実施形態に係る加工装置は研削装置に限定されない。

【0021】

被加工物（不図示）は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウエーハである。この被加工物の表面側は、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって複数の小領域に区画されており、各小領域には、ＩＣ、ＭＥＭＳ等のデバイスが形成されている。

【0022】

被加工物は、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウエーハであるが、被加工物の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板や、樹脂パッケージ基板等を被加工物として用いることもできる。

【0023】

同様に、被加工物に設けられるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。また、被加工物には、デバイスが形成されていなくてもよい。更に、本実施形態にかかる加工装置では、被加工物がテープを介してフレームに支持された被加工物ユニットに含まれる該被加工物を加工具で加工してもよい。

【0024】

図１は、本実施形態に係る加工装置である研削装置２を模式的に示す斜視図である。研削装置２の各構成要素を支持する基台４の上面には、開口４ａが形成されている。開口４ａ内には、被加工物を保持する保持ユニット１０として機能するチャックテーブルが上面に載る移動テーブル６が設けられている。移動テーブル６は、保持ユニット１０上で被加工物が着脱される搬出入領域２４と、被加工物の研削（加工）が実施される加工領域２６と、の間を移動する。

【0025】

搬出入領域２４と、加工領域２６と、の間を移動する移動テーブル６の移動方向における該移動テーブル６の両端部には、開口４ａを覆うように移動テーブル６の移動に伴って伸縮する蛇腹状の防塵防滴カバー８が接続されている。防塵防滴カバー８の下方には、移動テーブル６を該移動方向に沿って移動させる図示しない移動機構が配設されている。

【0026】

移動テーブル６に載る保持ユニット１０は、被加工物の径に対応する径のポーラス部１４と、該ポーラス部１４を収容する凹部が上面に形成された枠体１２と、を有する。保持ユニット１０の上面は、被加工物を保持する保持面となる。保持ユニット１０は、一端がポーラス部１４に通じ、他端が図示しない吸引源に接続された吸引路を内部に備える。

【0027】

被加工物を保持ユニット１０で保持する際には、被加工物を保持面の上に載せる。その後、該吸引源を作動させると、保持面上に載せられた被加工物に負圧が作用して、該被加工物が保持ユニット１０に吸引保持される。

【0028】

保持ユニット１０の底部の中央には、保持面に垂直な方向に沿った回転軸（不図示）の上端が組付けられている。回転軸の下端には図示しない回転駆動源が接続されており、該回転駆動源を作動させると、保持ユニット１０は保持面に垂直な回転軸の周りに回転する。

【0029】

加工領域２６の上方には、被加工物を研削（加工）する研削ユニット４２（加工ユニット）が配設される。研削装置２の基台４の後方端部には支持部２８が立設されており、この支持部２８により研削ユニット４２が支持されている。支持部２８の前面には、研削ユニット４２を昇降させる昇降ユニット３０が配設されている。昇降ユニット３０は、支持部２８の前面に設けられた鉛直方向に伸長する一対のガイドレール３２と、ガイドレール３２にスライド可能に取り付けられた移動プレート３４と、を有する。

【0030】

移動プレート３４の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、ガイドレール３２に平行なボールねじ３６が螺合されている。ボールねじ３６の一端部には、パルスモータ３８が連結されている。パルスモータ３８でボールねじ３６を回転させれば、移動プレート３４は、ガイドレール３２に沿って鉛直方向に移動する。

【0031】

昇降ユニット３０は、ガイドレール３２と、移動プレート３４と、ボールねじ３６と、パルスモータ３８と、を含む。移動プレート３４の前面には、研削ユニット４２が固定されている。昇降ユニット３０を作動させると、移動プレート３４に固定された研削ユニット４２を昇降できる。

【0032】

研削ユニット４２は、移動プレート３４の前面に固定された支持部４０を備える。そして、研削ユニット４２は、鉛直方向に沿って伸長する回転軸（スピンドル）４８と、回転軸４８の上部を覆うスピンドルハウジング４６と、回転軸４８の基端側（上端側）に連結されたモータ４４と、を備える。さらに、回転軸４８の先端側（下端側）にはホイールマウント５０が配設されており、ホイールマウント５０の下面にはボルト等の固定具５４により研削ホイール（加工具）５２が固定される。

【0033】

研削ホイール５２の下面には、円環状に並ぶ複数の研削砥石５６が装着されている。研削砥石５６は、例えば、樹脂等でなるボンド材と、該ボンド材に分散固定されたダイヤモンド等の砥粒と、を備える。モータ４４を作動させて回転軸４８を回転させると、研削砥石５６が円環軌道上を移動する。回転軸４８を回転させている状態で研削ユニット４２を下降させ、研削砥石５６を保持ユニット１０で保持された被加工物の上面に接触させると、被加工物が研削されて薄化される。

【0034】

研削ユニット４２が備える研削ホイール５２に装着された研削砥石５６は、被加工物を加工する度に消耗する。そのため、研削装置２では、定期的に研削ホイール５２を交換する必要がある。また、被加工物を加工する際には、加工条件に応じて適切な種別の研削ホイール５２が選択されて使用される。そして、研削装置２で実施する加工条件を変更する際には、古い加工条件に対応した研削ホイール５２を取り外し、新しい加工条件に適した種別の研削ホイール５２を研削ユニット４２に取り付ける必要がある。

【0035】

研削装置２は、作業者が各種の指令を入力する際に使用するインターフェースとなる操作ボタン５８を外表面に有する。また、研削装置２は、各種の情報を表示するディスプレイパネル等の表示部（不図示）を外表面に有する。もしくは、研削装置２は、インターフェース及び表示部の機能を併せ持つタッチパネル付きディスプレイを外表面に備えてもよい。

【0036】

さらに、研削装置２は、各構成要素を制御する制御ユニット６０を備える。制御ユニット６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。補助記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット６０の機能が実現される。

【0037】

研削装置２は、保持ユニット１０と、研削ユニット４２と、加工領域２６と、を取り囲む筐体１６を備える。図１では、説明の便宜のために筐体１６の輪郭を破線で示しており、筐体１６の内部の構造物を実線で示している。筐体１６は、内部の空間を外部から遮断することで外部からの粉塵等の侵入を防止するとともに、内部の空間から外部へ被加工物から生じる加工屑の飛散等を防止する。また、研削ユニット４２で被加工物を加工する間、作業員等が研削装置２の内部に手を差し入れる危険を防止する。

【0038】

図２は、研削装置２を模式的に示す斜視図である。図２では、筐体１６が非透明に示されている。筐体１６には、被加工物の保持ユニット１０への搬出入の際の通路となる開口部１８が形成されている。開口部１８は、メンテナンス時等の所定のタイミングで作業員が手を研削装置２の内部に差し入れる際の通路にもなる。さらに、開口部１８は、研削ホイール（加工具）５２を交換する際に、該研削ホイール５２の通路となる。

【0039】

筐体１６には、該開口部１８を開閉する扉２０ｂが蝶番等の回転連結部材２０ａにより取り付けられている。扉２０ｂは、開口部１８を閉塞できるように、開口部１８に対応する大きさ及び形状に形成されている。そして、扉２０ｂは、回転連結部材２０ａの回転軸を中心に回転することによって開閉される。扉２０ｂの回転連結部材２０ａの配設位置とは反対側には、例えば、作業者が扉２０ｂの開閉時に把持する持ち手２０ｃが設けられてもよい。

【0040】

なお、筐体１６の開口部１８に隣接する位置及び扉２０ｂには、閉じられた状態の扉２０ｂを開かないように固定する（ロックする）エアー駆動型のロック機構２２が設けられている。ロック機構２２は、例えば、筐体１６の内面側及び扉２０ｂの裏面側に設けられる。ロック機構２２は、研削装置２の内部に作業員等が手を差し入れて所定の作業を実施するのが危険であるときに扉２０ｂをロックする機能を有する。

【0041】

例えば、ロック機構２２は、保持ユニット１０で保持された被加工物を研削ホイール５２に装着された研削砥石５６で加工する際に扉２０ｂをロックする。また、被加工物の加工が完了した後においても、回転軸４８に装着されている研削ホイール５２の回転が停止する前に作業者が研削ホイール５２に接触しないように、ロック機構２２は、扉２０ｂのロック状態を維持する。

【0042】

次に、ロック機構２２について説明する。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、ロック機構２２の構造を模式的に説明する断面図である。ロック機構２２は、筐体１６の開口部１８の端部で筐体１６または扉２０ｂの一方に取り付けられたシリンダ部６２と、開口部１８の端部で筐体１６または扉２０ｂの他方にシリンダ部６２に対面するように設けられたロック穴６４と、を備える。

【0043】

以下、シリンダ部６２が筐体１６に固定される場合を例に説明する。ただし、本実施形態はこれに限定されない。この場合、例えば、扉２０ｂが開口部１８の端部で研削装置２の内側に向けて折り曲げられており、シリンダ部６２に対面する折れ部２０ｄにロック穴６４が設けられる。

【0044】

シリンダ部６２は、エアーの供給を受ける第一のポート６６及び第二のポート６８と、一端７０ａが第一のポート６６に連通し他端７０ｂが第二のポート６８に連通するシリンダ室（シリンダチューブ）７０と、を備える。シリンダ室７０の内部には、該シリンダ室７０の一端７０ａと、他端７０ｂと、の間を移動可能なピストン７２が設けられる。ピストン７２は、シリンダ室７０の内径に対応した外径を有し、シリンダ室７０を２つの領域に隔てる。

【0045】

ピストン７２には、他端７０ｂからシリンダ室７０の外部に突き出たピストンロッド７４が接続されている。シリンダ室７０の他端７０ｂには、ピストンロッド７４がスライド可能に収容されたピストンロッド挿通孔７６が形成されている。

【0046】

第一のポート６６にエアーの供給を受けると、ピストン７２がシリンダ室７０の他端７０ｂ側に移動しピストンロッド７４がロック穴６４に進出する。図３（Ａ）には、ピストンロッド７４がロック穴６４に進出している状態が示されている。この状態で扉２０ｂを開こうとしても、ピストンロッド７４がロック穴６４に引っかかる。すなわち、ピストンロッド７４がロック穴６４に進出していると、扉２０ｂがロックされた状態となる。

【0047】

その一方で、第二のポート６８にエアーの供給を受けるとピストン７２がシリンダ室７０の一端７０ａ側に移動しピストンロッド７４がロック穴６４から退避する。図３（Ｂ）には、ピストンロッド７４がロック穴６４から抜けている状態が示されている。この状態では、扉２０ｂを開こうとしたときにピストンロッド７４がロック穴６４に引っかからない。すなわち、ピストンロッド７４がロック穴６４から退避されていると、扉２０ｂのロックが解除された状態となる。

【0048】

次に、ロック機構２２を制御する制御機構７８について説明する。制御機構７８は、ロック機構２２の第一のポート６６と、第二のポート６８と、のいずれかに選択的にエアーを供給することでロック機構２２を制御する。

【0049】

制御機構７８は、研削ユニット（加工ユニット）４２の回転軸４８の回転を検知するセンサー（不図示）を備える。該センサーには、例えば、光学式、磁気式、レゾルバ方式等の各種のロータリーエンコーダを使用できる。該センサーは、後述の電磁弁８２に電気的に接続されており、回転軸４８の回転を検知しているときと、検知していないときと、で異なる電気信号を電磁弁８２に送る。すなわち、該センサーは、回転軸４８の回転の有無に関する情報を伝達する電気信号を電磁弁８２に送る機能を有する。

【0050】

また、制御機構７８は、エアーを供給できるエアー源８０と、エアー源８０及びロック機構２２のシリンダ部６２の間に設けられた電磁弁８２と、を備える。エアー源８０と、電磁弁８２と、シリンダ部６２と、はチューブを介して接続されている。エアー源８０は、例えば、研削装置２が設置される工場等のユーティリティ設備であり、高圧の空気や窒素ガス等を供給する機能を有する。

【0051】

電磁弁８２は、第一のポート６６にエアー源８０を接続してエアーを供給しつつ第二のポート６８を開放する第一の状態と、第二のポート６８にエアー源８０を接続してエアーを供給しつつ第一のポート６６を開放する第二の状態と、に切り替えられる。図３（Ａ）には、第一のポート６６にエアーを供給する第一の状態の電磁弁８２が模式的に示されており、図３（Ｂ）には、第二のポート６８にエアーを供給する第二の状態の電磁弁８２が模式的に示されている。

【0052】

電磁弁８２は、該センサーが回転軸４８の回転を検知している時、該センサーから受ける電気信号に基づいて駆動して該第一の状態となる。このとき、電磁弁８２は、ロック機構２２の第一のポート６６にエアー源８０を接続してエアーを供給することでピストン７２をシリンダ室７０の他端７０ｂ側に移動させ、ロック機構２２に扉２０ｂをロックさせる。

【0053】

また、電磁弁８２は、該センサーが回転軸４８の回転を検知していない時、該センサーから受ける電気信号に基づいて駆動して該第二の状態となる。このとき、電磁弁８２は、ロック機構２２の第二のポート６８にエアー源８０を接続してエアーを供給することでピストン７２をシリンダ室７０の一端７０ａ側に移動させ、ロック機構２２に扉２０ｂのロックを解除させる。

【0054】

このように、制御機構７８は回転軸４８の回転の有無に対応して第一のポート６６または第二のポート６８に選択的にエアーを供給することでロック機構２２を制御し、扉２０ｂのロック状態と、ロックの解除状態と、を切り替える。そのため、研削装置（加工装置）２を操作する作業者が回転する研削ホイール（加工具）５２に触れることはなく、作業者の安全が確保される。

【0055】

従来の研削装置（加工装置）２では、扉２０ｂをロックするロック機構には、制御ユニット６０等において実行されるソフトウェアで制御される電磁ロック機構が使用されていた。ここで、研削装置２が設置された工場等で停電が発生し、研削装置２への電力の供給が突如停止してしまう場合がある。また、メンテナンス等の作業のために、研削装置２のメインブレーカーを落とすことがある。

【0056】

研削装置２の各構成要素に電力が供給されていないときにロック機構が扉２０ｂをロックしたままであると、作業者が扉２０ｂを開きたい場合においても扉２０ｂを開けられない。そこで、従来のソフトウェア制御の電磁ロック機構では、電力の供給が停止した際に扉２０ｂのロックが解除されるように構成されていた。

【0057】

しかしながら、停電が生じたときに回転軸４８が回転していた場合、通常の停止動作を実行できないため、該回転軸４８は惰性で回転し続ける。すなわち、研削ホイール（加工具）５２が回転し続けることとなる。この状態で扉２０ｂのロックが解除されると、開口部１８から作業者が手を筐体１６の内側に差し入れたとき、回転する研削ホイール５２に手があたり手に損傷を受ける危険がある。

【0058】

そこで、本実施形態に係る加工装置では、ロック機構２２により扉２０ｂがロックされているときに電力の供給が停止した場合にロック機構２２による扉２０ｂのロック状態がそのまま維持されるように制御機構７８及びロック機構２２が構成される。この場合、扉２０ｂのロックが停電で解除されることはなく、作業者は開口部１８から手を筐体１６の内側に差し入れられないため作業者に危険はない。

【0059】

例えば、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す通り、本実施形態に係る加工装置では、電磁弁８２に付勢具８４が取り付けられている。付勢具８４は、例えば、ばね、ゴム等の弾性部材である。

【0060】

付勢具８４は、図３（Ａ）に示す通り、電磁弁８２がシリンダ部６２の第一のポート６６にエアーを供給する上述の第一の状態となるように電磁弁８２を付勢して、ロック機構２２に扉２０ｂをロックさせる。そして、回転軸４８の回転が検出されていないとき、電磁弁８２は、上述の第二の状態となるように付勢具８４による付勢に逆らうように作動する。この場合、ロック機構２２による扉２０ｂのロックが解除される。

【0061】

そして、回転軸４８の回転が検出され電磁弁８２がロック機構２２に扉２０ｂをロックさせている間に制御機構７８への電力の供給が停止した際には、ロック機構２２による扉２０ｂのロックが維持され続ける。そのため、回転する研削ホイール（加工具）５２に作業者が手を接触させて負傷することはなく、安全が確保される。

【0062】

なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すロック機構２２が扉２０ｂのロックを解除するのは、研削装置２（加工装置）が電力の供給を受けている通電時であり、かつ、回転軸４８の回転を検知するセンサーが該回転軸４８の回転を検知していない時である。このとき、付勢具８４による付勢に抗しロック機構２２が扉２０ｂのロックを解除するように電磁弁８２を作動させる。

【0063】

また、本実施形態に係る加工装置では、付勢具８４を備える電磁弁８２に代えて、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す通り、ダブルソレノイドバルブが電磁弁８６として使用されてもよい。電磁弁８６は、シリンダ部６２の第一のポート６６にエアーを供給する第一の状態であるときに該センサーから所定の電気信号を受けると、シリンダ部６２の第二のポート６８にエアーを供給する第二の状態に切り替わる。また、該第二の状態であるときに該センサーから別の所定の電気信号を受けると、第一の状態に切り替わる。

【0064】

電磁弁８６が該第二の状態であるときに研削装置２への電力の供給が停止した際には、電磁弁８６が該第二の状態のまま維持される。すなわち、扉２０ｂのロックの解除状態が維持される。また、電磁弁８６が該第一の状態であるときに研削装置２への電力の供給が停止した際には、電磁弁８６が該第一の状態のまま維持される。すなわち、扉２０ｂのロック状態が維持される。

【0065】

したがって、電磁弁８６としてダブルソレノイドバルブを備える本実施形態に係る加工装置（研削装置２）では、回転軸４８が回転しており筐体１６の内部が危険であるとき扉２０ｂがロックされ、停電時にもロックが維持される。その一方で、回転軸４８が回転しておらず筐体１６の内部が安全であるとき扉２０ｂのロックが解除され、停電時にもロックの解除が維持される。そのため、回転する研削ホイール（加工具）５２に作業者が手を接触させて負傷することはなく安全が確保されるとともに、筐体１６の内部に危険がないときは扉２０ｂを開いてメンテナンス等の作業を実施できる。

【0066】

次に、本実施形態に係る加工装置（研削装置２）における扉２０ｂのロック機構２２の作動フローについて説明する。ロック機構２２は、電気的に制御されるものではなく、停電時においても扉２０ｂのロック状態等を維持するように作動できる。図５は、回転軸４８が回転している際に停電が発生し、研削装置２への給電が停止した際のロック機構２２の作動フローを模式的に示すフローチャートである。

【0067】

停電が生じる前では、回転軸４８の回転が検出されているとき、ロック機構２２が扉２０ｂをロックする。そして、扉２０ｂがロックされている間に停電が発生し、加工装置（研削装置２）への給電が停止されたとき（Ｓ１０）、ロック機構２２による扉２０ｂのロック状態が維持される（Ｓ２０）。

【0068】

以上に説明する通り、本実施形態に係る加工装置（研削装置２）では、筐体１６の開口部１８に設けられた扉２０ｂがロック機構２２によりロックされる。従来使用されていたソフトウェア制御の電磁ロック機構では、回転軸４８の回転が検出され扉２０ｂをロックしていても、加工装置への給電が停止したときに扉２０ｂのロックが解除されるように構成されていた。そのため、回転が続いている加工具に作業者が触れる危険があった。

【0069】

これに対して、本実施形態に係る加工装置では、制御機構７８が備えるロック機構２２は、加工具を回転させる回転軸４８の回転が検出され扉２０ｂをロックしている間に停電が生じても、扉２０ｂのロックを維持するように構成されている。そのため、停電時に惰性で回転を続ける加工具に作業者の手が接触することはなく、作業者の安全が確保される。

【0070】

なお、上記実施形態では、ロック機構２２に含まれるシリンダ部６２が筐体１６に設けられ、ロック穴６４が扉２０ｂに形成される場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、シリンダ部６２が扉２０ｂに設けられ、ロック穴６４が筐体１６に形成されてもよい。

【0071】

また、上記実施形態では、ロック機構２２が研削装置２の筐体１６で囲まれた内部に設けられる場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、シリンダ部６２が筐体１６の開口部１８に隣接する外面に設けられてもよい。そして、扉２０ｂは開口部１８の端部でシリンダ部６２に対面するように研削装置２の外側に折れており、扉２０ｂの折れ部のシリンダ部６２に対面する位置にロック穴６４が設けられてもよい。

【0072】

さらに、上記実施形態では、係合部として機能するロック穴６４にピストンロッド７４を挿入させることでロック機構２２が扉２０ｂをロックする場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、ロック機構２２は、ピストンロッド７４が移動することで扉２０ｂが開かなくなる機構を有していれば十分である。例えば、ロック機構２２では、移動するピストンロッド７４を穴型以外の形状の係合部で受けてもよい。

【0073】

いずれの場合においても、研削装置２への電力の供給が停止してもロック機構２２が扉２０ｂのロックを維持するため、作業者が回転する研削ホイール（加工具）５２に接触する危険はない。なお、その後に電力の供給が開始されると、回転軸４８の回転が継続している場合にはロック機構２２による扉２０ｂのロックが維持される。その一方で、電力の供給が開始された時に回転軸４８が停止していた場合、ロック機構２２による扉２０ｂのロックが解除される。

【0074】

その他、上述した実施形態や変形例等にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0075】

２ 研削装置（加工装置）
４ 基台
４ａ 開口
６ 移動テーブル
８ 防塵防滴カバー
１０ 保持ユニット
１２ 枠体
１４ ポーラス部
１６ 筐体
１８ 開口部
２０ａ 回転連結部材
２０ｂ 扉
２０ｃ 持ち手
２０ｄ 折れ部
２２ ロック機構
２４ 搬出入領域
２６ 加工領域
２８ 支持部
３０ 昇降ユニット
３２ ガイドレール
３４ 移動プレート
３６ ボールねじ
３８ パルスモータ
４０ 支持部
４２ 研削ユニット（加工ユニット）
４４ モータ
４６ スピンドルハウジング
４８ 回転軸
５０ ホイールマウント
５２ 研削ホイール（加工具）
５４ 固定具
５６ 研削砥石
５８ 操作ボタン
６０ 制御ユニット
６２ シリンダ部
６４ ロック穴
６６ 第一のポート
６８ 第二のポート
７０ シリンダ室
７０ａ，７０ｂ 端
７２ ピストン
７４ ピストンロッド
７６ ピストンロッド挿通孔
７８ 制御機構
８０ エアー源
８２，８６ 電磁弁
８４ 付勢具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】