切削装置的制作方法

专利检索2022-05-11  4



1.本发明涉及切削装置。


背景技术:

2.如专利文献1、专利文献2以及专利文献3所公开的那样,切削装置中,将轮毂刀具固定于主轴的前端,使用通过使主轴旋转而旋转的轮毂刀具对保持于卡盘工作台上的晶片进行切削加工。
3.关于轮毂刀具,在使磨具电沉积于环状的铝基台的外周部分上之后,将铝基台的外周部分去除而仅保留磨具从而形成环状的磨具。因此,未对铝基台实施涂层等加工。
4.并且,在将轮毂刀具安装于主轴时,在固定于主轴的前端的安装座上配置轮毂刀具并将螺母拧入安装座的前端,从而利用螺母和安装座夹着铝基台进行固定。
5.专利文献1:日本特开2019-150906号公报
6.专利文献2:日本特开2000-190155号公报
7.专利文献3:日本特开2000-061804号公报
8.有时由于轮毂刀具的安装导致铝附着于安装座。当在铝附着于安装座的状态下将其他切削刀具安装于安装座时,存在如下的问题:切削刀具发生偏心,并在该状态下旋转,对晶片进行切削加工时形成于晶片的切口宽度变大。
9.因此,实施使用磨具对安装座的支承面进行磨削而将铝去除的端面修正。该端面修正包含如下的多个步骤:将用于对安装座的支承面进行磨削的磨具安装于卡盘工作台,使主轴在轴心方向上移动,使安装座的支承面与磨具接触,使安装座和磨具在与支承面平行的方向上相对地移动,因此存在花费时间的问题。


技术实现要素:

10.因此,本发明的目的在于提供能够简单地解决由于铝附着于安装座而产生的问题的切削装置。
11.根据本发明的一个方面,提供一种切削装置,其中,该切削装置具有:卡盘工作台,其对被加工物进行保持;以及切削单元,其对该被加工物进行切削,该切削单元安装有轮毂刀具,该轮毂刀具在环状基台的外周上固定有环状的磨具,该环状基台在中央具有开口,该切削单元具有:主轴;安装座基台,其固定于该主轴的前端,具有以该主轴的轴心为中心的环状的连结面和前端的外螺纹;环状的环安装座,其与该安装座基台的该连结面连结,具有对该轮毂刀具的该环状基台的一个面进行支承的环状的支承面;连结机构,其将该环安装座与该连结面连结;以及螺母,其与该安装座基台的该外螺纹螺合,利用螺合于该外螺纹的该螺母和该环安装座对该轮毂刀具的该环状基台进行夹持固定。
12.优选该连结机构具有:销,其包含颈部和头部,该颈部从该安装座基台的该连结面沿该主轴的轴心的方向突出,该头部形成于该颈部的前端;孔,其形成于该环安装座,供该销的该头部插入;以及圆弧状的长孔,其沿旋转方向与该孔连接并且按照比该孔的直径小
的宽度形成,在该销插入该孔中的状态下,该长孔能够使该环安装座与该安装座基台相对地以该主轴的轴心为轴而旋转,将该销插入至形成于该环安装座的该孔中,使该环安装座与该安装座基台相对地旋转,由此能够进行该安装座基台与该环安装座的连结。
13.另外,优选该连结机构具有:磁铁,其配置于该环安装座或该安装座基台中的一方;以及磁性体,其配置于该环安装座或该安装座基台中的未配置该磁铁的一方,利用磁力使该环安装座与该安装座基台连结。
14.另外,优选该连结机构具有配置于该环安装座和该安装座基台的双方的磁铁,利用磁力使该环安装座与该安装座基台连结。
15.另外,优选该连结机构具有对该环安装座的环状的内壁面进行支承的内壁支承部,利用该内壁支承部使该环安装座与该连结面连结。
16.在上述的本发明的一个方面中,使安装座基台的具有对轮毂刀具进行支承的支承面的外周部分的环安装座为装卸式。因此,在轮毂刀具的环状基台的铝附着于安装座时,通过仅卸下环安装座进行更换便能够简单地解决因铝附着于安装座而产生的问题。即,能够简单地解决轮毂刀具因附着于安装座基台的铝而发生偏心从而导致切口变宽的问题。
17.另外,由于借助环安装座而固定切削刀具,因此在环安装座上附着铝。通过去除附着于该环安装座的铝,能够进行环安装座的再利用。另外,由于使环安装座与安装座基台连结,因此轮毂刀具的安装作业能够与以往相同地进行。
附图说明
18.图1是切削装置的立体图。
19.图2是切削单元的分解立体图。
20.图3是切削单元的分解剖视图。
21.图4是环安装座的立体图。
22.图5是环安装座的局部放大立体图。
23.图6是示出销插入于环安装座而环安装座进行了旋转时的情形的立体图。
24.图7是示出在环安装座上连结有安装座基台的情形的主视图。
25.图8是切削单元的剖视图。
26.图9是示出在环安装座上连结有安装座基台的情形的主视图。
27.标号说明
28.1:切削装置;10:基座;100:盒台;11:l字柱;12:盒;13:清洗单元;130:旋转工作台;131:清洗喷嘴;14:工件单元;140:被加工物;141:框架;142:带;1400:上表面;1401:器件;1402:分割预定线;16:拍摄单元;2:卡盘工作台;20:吸引部;200:保持面;21:框体;23:夹具;27:罩;28:折皱;3:y轴移动机构;30:滚珠丝杠;31:导轨;33:可动板;4:z轴移动机构;40:滚珠丝杠;41:导轨;42:z轴电动机;43:升降板;5:切削单元;50:主轴;500:内螺纹;51:主轴壳体;53:安装座基台;530:凸缘部;531:凹部;532:连结面;533:凸台部;534:外螺纹;54:轮毂刀具;540:开口;541:环状基台;542:磨具;543:被支承面;55:轴心;56:螺母;560:内螺纹;57:紧固件;570:外螺纹;58:环安装座;580:支承面;581:内壁面;59:连结机构;591:销;592:颈部;593:头部;5931:头部的厚度;594:孔;595:长孔;5950:第1长度;5951:厚度方向的长度;5952:第2长度;5953:颈部滑动槽;5954:头部滑动槽;590:第2连结机构;
596:内壁支承部;5960:第1捏手部;5961:第1支承部件;5962:第2捏手部;5963:第2支承部件。
具体实施方式
29.以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
30.1切削装置的结构
31.图1所示的切削装置1是使用切削单元(切削构件)5对被加工物140进行切削加工的切削装置。在将被加工物140定位于环状的框架141的内侧的状态下,在框架141的下表面和被加工物140的下表面上粘贴带142,由此形成由被加工物140、框架141以及带142一体化而得的工件单元14。在被加工物140的上表面1400上形成有相互垂直的多条分割预定线1402,在由分割预定线1402划分的区域中配设有器件1401。以下,对切削装置1的结构进行说明。
32.如图1所示,切削装置1具有形成为大致l字形状的基座10。基座10的 x方向侧且-y方向侧的部分成为盒载置台100,在盒载置台100上载置有盒12。在盒12中收纳有工件单元14。
33.在基座10上配设有卡盘工作台2。卡盘工作台2具有圆板状的吸引部20和支承吸引部20的环状的框体21。吸引部20的上表面成为对工件单元14进行保持的保持面200。
34.在与卡盘工作台2相邻的位置,按照从四周围绕卡盘工作台2的方式配设有4个夹具23。在保持面200上载置被加工物140,使用四个夹具23从四周夹持框架141,由此能够将工件单元14保持于卡盘工作台2上。
35.卡盘工作台2与未图示的旋转机构(旋转构件)连接。通过使用该旋转机构,能够使卡盘工作台2旋转。
36.另外,卡盘工作台2与未图示的水平移动机构(x轴移动机构、水平移动构件)连接。通过使用该水平移动机构,能够使卡盘工作台2在x轴方向上水平移动。例如,在被加工物140被保持在卡盘工作台2的保持面200上的状态下,使用该水平移动机构使卡盘工作台2在x轴方向上水平移动,由此能够使被加工物140在x轴方向上移动。
37.在卡盘工作台2的周围配设有罩27,罩27与能够伸缩的折皱28连结。
38.当卡盘工作台2在y轴方向上移动时,罩27与卡盘工作台2一体地在y轴方向上移动,折皱28伸缩。
39.在基座10的 x方向侧且 y方向侧设置有对切削加工后的被加工物140进行清洗的清洗单元(清洗构件)13。清洗单元13具有:旋转工作台130,其对被加工物140进行保持;以及清洗喷嘴131,其朝向旋转工作台130的上表面喷射清洗水。
40.在被加工物140保持于旋转工作台130的上表面的状态下,一边使旋转工作台130旋转,一边从清洗喷嘴131喷射清洗水,由此能够对被加工物140进行流水清洗。
41.在基座10的-x方向侧竖立设置有l字柱11。在l字柱11的 x方向侧的侧面上配设有使切削单元5在y轴方向上移动的y轴移动机构(y轴移动构件)3。
42.y轴移动机构3具有:滚珠丝杠30,其沿y轴方向延伸设置;未图示的y轴电动机,其使滚珠丝杠30旋转;一对导轨31,它们与滚珠丝杠30平行地配设;以及可动板33,其侧部的螺母与滚珠丝杠30螺合,可动板33的侧部与导轨31滑动接触。
43.当使用未图示的y轴电动机使滚珠丝杠30旋转时,可动板33一边被导轨31引导一边在y轴方向上水平移动。通过使可动板33在y轴方向上水平移动,能够使切削单元5在y轴方向上水平移动。
44.在可动板33的 x方向侧的侧面上配设有使切削单元5在z轴方向上移动的z轴移动机构(z轴移动构件)4。z轴移动机构4具有:滚珠丝杠40,其沿z轴方向延伸设置;z轴电动机42,其使滚珠丝杠40旋转;一对导轨41,它们与滚珠丝杠40平行地配设;以及升降板43,其侧部的螺母与滚珠丝杠40螺合,升降板43的侧部与导轨41滑动接触。在升降板43上支承有切削单元5。
45.当使用z轴电动机42使滚珠丝杠40旋转时,升降板43一边被导轨41引导一边在z轴方向上移动。通过使升降板43在z轴方向上升降移动,能够使支承于升降板43的切削单元5在z轴方向上升降移动。
46.在升降板43的 x方向侧的侧面上支承有拍摄单元(拍摄单元)16。通过使用拍摄单元16对被加工物140的分割预定线1402进行拍摄,能够根据所拍摄的分割预定线1402进行切削单元5的对位。
47.如图2所示,切削单元5具有:主轴50;安装座基台53,其固定于主轴50的前端;环安装座58,其与安装座基台53的连结面532连结;螺母56,其将隔着环安装座58而安装于安装座基台53的轮毂刀具54向安装座基台53侧推压;以及紧固件57。
48.主轴50例如形成为圆柱状,被主轴壳体51保护。主轴50与使主轴50以y轴方向的轴心55为轴旋转的未图示的电动机连接。在主轴50的前端形成有内螺纹500。
49.轮毂刀具54具有:铝制的环状基台541,其在中央具有开口540;以及环状的磨具542,其固定于环状基台541的外周。磨具542电沉积于环状基台541的外周部分。
50.安装座基台53具有圆板状的凸缘部530和形成于凸缘部530的中央且向-y方向侧突出的圆柱状的凸台部533。
51.如图3所示,凸缘部530在径向最外周侧具有向 y方向侧凹陷的凹部531,凹部531的-y方向侧的面成为与环安装座58连结的环状的连结面532。连结面532的中心与图2所示的主轴50的轴心55一致。另外,在凸台部533的外侧面的前端形成有外螺纹534。
52.环安装座58是形成为环状的金属部件,具有对环状基台541的一个面即被支承面543进行支承的支承面580和与连结面532面对的被连结面582。
53.在螺母56的内侧面形成有与安装座基台53的外螺纹534对应的内螺纹560。另外,在紧固件57上形成有与主轴50的内螺纹500对应的外螺纹570。
54.如图3所示,切削单元5具有使环安装座58与连结面532连结的连结机构59。连结机构59例如具有2个销591,该2个销591具有:颈部592,其从安装座基台53的连结面532向主轴50的轴心55的方向(-y方向)突出;以及头部593,其形成于颈部592的前端。
55.2个销591例如在安装座基台53的连结面532的圆周上隔开相等的间隔而配设,按照连结2个销591而得的直线通过安装座基台53的连结面532的中心的方式将销591固定于安装座基台53的连结面532。销591的头部593的外径形成为比颈部592的外径大。
56.另外,如图4所示,连结机构59具有:孔594,其形成于环安装座58;以及长孔595,其从孔594朝向环安装座58的旋转方向呈圆弧状延伸而形成。孔594和长孔595从被连结面582在环安装座58的厚度方向上凹陷,在环安装座58的圆周上隔开相等的间隔分别形成有4个
孔594和长孔595。
57.在图5中,为了表现孔594和长孔595的特征,示出了局部放大的环安装座58和销591。如图5所示,孔594具有销591的头部593能够插入的大小的外径,另外,具有能够收纳头部593以及颈部592的y轴方向的深度。长孔595的与圆弧方向垂直的方向的宽度比孔594的直径窄。
58.长孔595由形成于被连结面582侧的颈部滑动槽5953和形成于比颈部滑动槽5953靠环安装座58的厚度方向里侧(-y方向侧)的头部滑动槽5954构成。头部滑动槽5954的槽宽为第1长度5950,颈部滑动槽5953的槽宽为第2长度5952。第1长度5950是比头部593的圆的外径稍大的长度,第2长度5952是比头部593的外径小且比颈部592的外径稍大的长度。
59.另外,头部滑动槽5954的深度即长度5951成为比头部593的厚度5931稍大的长度。
60.连结机构59由销591、与销591卡合的孔594以及长孔595构成所谓的钩挂吊顶部件。
61.在使环安装座58与安装座基台53连结时,将销591的头部593以及颈部592插入图4所示的环安装座58的孔594而使环安装座58相对于安装座基台53相对地旋转。于是,如图6所示,销591的头部593在长孔595的头部滑动槽5954中滑动,移动至长孔595的位于孔594的相反侧的端部。由此,如图7所示,成为环安装座58被所谓的吊顶固定于安装座基台53的状态。此时,如图5所示,由于长孔595的第2长度5952比销591的头部593的外径小,因此销591成为不会相对于长孔595 y方向侧脱离的状态。
62.此外,连结机构59所具有的销591、孔594以及长孔595的数量分别不限定于上述的数量。
63.在图8中示出了将切削单元5的各种部件组合而嵌装的状态。在图8中,在环安装座58与安装座基台53连结的状态下,安装座基台53固定于主轴50的前端。另外,轮毂刀具54的环状基台541贯通安装座基台53的凸台部533,并支承于环安装座58的支承面580。另外,轮毂刀具54被螺母56从环安装座58的与支承面580相反的一侧(-y方向侧)推压,螺母56的内螺纹560与凸台部533的外螺纹534螺合。即,轮毂刀具54被环安装座58和螺母56夹持。并且,紧固件57的外螺纹570与主轴50的内螺纹500螺合,安装座基台53、轮毂刀具54以及螺母56成为一体。
64.2切削装置的动作
65.以下,对使用上述的切削装置1对被加工物140进行切削加工时的切削装置1的动作进行说明。
66.在使用切削装置1对被加工物140进行切削加工时,首先,取出一张收纳于图1所示的盒12中的工件单元14,并载置于卡盘工作台2的保持面200上。然后,使用四个夹具23从四周夹持框架141,由此将工件单元14固定于卡盘工作台2上。由此,被加工物140被保持在卡盘工作台2的保持面200上。
67.接着,在被加工物140保持于卡盘工作台2的保持面200的状态下,使用未图示的水平移动机构使卡盘工作台2向-x方向移动,将被加工物140定位于拍摄单元16的下方。然后,使用拍摄单元16对分割预定线1402进行拍摄,并且根据所拍摄的分割预定线1402的图像而使y轴移动机构3在y轴方向上适当移动,进行切削单元5相对于分割预定线1402的y轴方向的对位。
68.另外,使用未图示的电动机等使收纳于主轴壳体51的主轴(在图1中未图示)旋转。由此,轮毂刀具54旋转。
69.并且,在轮毂刀具54旋转的状态下,使用z轴移动机构4使切削单元5向-z方向移动,使旋转的轮毂刀具54与被加工物140的分割预定线1402抵接,并且使用未图示的水平移动机构使保持于卡盘工作台2的被加工物140向-x方向移动。由此,被加工物140和轮毂刀具54在x轴方向上相对移动,沿着被加工物140的分割预定线1402对被加工物140进行切削。
70.在进行了一条分割预定线1402的切削之后,暂且使用z轴移动机构4使切削单元5向 z方向上升,使轮毂刀具54向被加工物140的上方退避,并且使用该水平移动机构使卡盘工作台2向 x方向移动,定位于切削加工的开始位置。
71.并且,例如,在使用y轴移动机构3使切削单元5在y轴方向上移动相邻的分割预定线1402的间隔的量之后,同样地使轮毂刀具54切入分割预定线1402,由此对相邻的分割预定线1402进行切削加工。
72.这样,在对形成于被加工物140的同一方向的分割预定线1402全部进行了切削之后,例如使用未图示的旋转机构使卡盘工作台2旋转例如90度,然后同样地进行切削加工,由此对被加工物140的全部分割预定线1402进行切削加工。由此,对形成于被加工物140的所有分割预定线1402进行切削。
73.在切削装置1所具有的切削单元5中,如图8所示,在轮毂刀具54的环状基台541与安装座基台53之间配设有环安装座58,因此环状基台541的铝会附着于环安装座58。因此,能够防止铝附着于安装座基台53的连结面532。
74.以往,在进行了规定的次数的切削加工之后更换安装座基台53,但在切削单元5中,将环安装座58更换为新的环安装座。环安装座58比安装座基台53廉价,因此具有经济性好的优点。
75.另外,也能够在使用切削单元5进行了规定的次数的切削加工之后,暂时卸下环安装座58而进行清洗。
76.切削装置1也可以代替上述那样的连结机构59而具有图9所示那样的具有内壁支承部596的第2连结机构590。内壁支承部596具有设置于安装座基台53的外周部分的第1捏手部5960和对第1捏手部5960进行支承的第1支承部件5961、以及相对于安装座基台53的中心设置于第1捏手部5960的相反侧的第2捏手部5962和对第2捏手部5962进行支承的第2支承部件5963。第1捏手部5960和第2捏手部5962按照连结两者而得的直线通过安装座基台53的中心的方式定位。
77.在第1捏手部5960和第2捏手部5962的内部配设有未图示的弹簧机构等。
78.在未对第1捏手部5960施加外力的状态下,第1支承部件5961从安装座基台53的外周向-x方向突出。当从该状态对第1捏手部5960施加 x方向的力而将第1捏手部5960向 x方向按压时,第1支承部件5961向 x方向移动而收纳于安装座基台53的内侧。然后,当解除施加于第1捏手部5960的 x方向的力时,第1捏手部5960和第1支承部件5961向-x方向移动而返回到原来的位置。
79.同样地,在未对第2捏手部5962施加外力的状态下,第2支承部件5963处于从安装座基台53的外周向 x方向突出的状态。当从该状态向-x方向按压第2捏手部5962时,第2支承部件5963向-x方向移动,第2支承部件5963被收纳于安装座基台53的内侧。当解除施加于
第2捏手部5962的-x方向的力时,第2捏手部5962和第2支承部件5963向 x方向移动而返回到原来的位置。
80.在图9中,示出了第1支承部件5961从安装座基台53的外周向-x方向突出、同样地第2支承部件5963从安装座基台53的外周向 x方向突出的状态。由此,环安装座58的内壁面581被第1支承部件5961和第2支承部件5963支承,安装座基台53与环安装座58连结。
81.例如,在进行环安装座58的更换时等而将环安装座58从安装座基台53拆卸时,将第1捏手部5960向 x方向按压而将第1支承部件5961收纳于安装座基台53的内侧,并且将第2捏手部5962向-x方向按压而将第2支承部件5963收纳于安装座基台53的内侧。由此,环安装座58的内壁面581从被第1支承部件5961和第2支承部件5963支承的状态被解除,能够将环安装座58从安装座基台53卸下。
82.连结机构59也可以在环安装座58或安装座基台53中的任一方或双方配置有未图示的磁铁,在环安装座58及安装座基台53中的未配置该磁铁的一方配置有磁性体。
83.即,例如,也可以是如下的结构:在图2所示的环安装座58中配设有磁铁,在安装座基台53的连结面532中配设有磁性体。另外,例如,也可以是如下的结构:在安装座基台53的连结面532中配设有磁铁,在环安装座58中配设有磁性体。另外,例如,也可以是在环安装座58和安装座基台53的连结面532的双方中配设有磁铁的结构。在这样的结构中,能够利用磁力使环安装座58与安装座基台53连结。
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