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刀具保持治具、切削装置以及切削刀具的安装方法与流程

2021-10-19 22:49:00 来源:中国专利 TAG:刀具 切削 凸缘 垫圈 治具


1.本发明涉及经由按压凸缘对垫圈型的切削刀具进行保持的刀具保持治具、具有该刀具保持治具的切削装置以及使用该刀具保持治具在承接凸缘上安装垫圈型的切削刀具的切削刀具的安装方法。


背景技术:

2.公知有用于对半导体晶片等各种板状的被加工物进行切削的切削装置。切削装置具有主轴,在该主轴的一端部安装有切削刀具。切削刀具是消耗品,使用完的切削刀具通常由操作人员通过手动作业来更换。
3.切削刀具的更换作业需要熟练。并且,当不同种类的切削刀具错误地安装于主轴时,有可能导致被加工物破损。因此,切削刀具的更换作业在被加工物的切削中很重要,并且是需要注意的作业。
4.为了排除切削刀具的更换作业中的人为错误,开发了将使用完的切削刀具自动更换为新的切削刀具来代替操作人员的手动作业的刀具更换装置(例如,参照专利文献1)。
5.该刀具更换装置将由铝等金属形成的环状的基台(即,轮毂)和设置在基台的外周部的切削刃一体形成而得的轮毂型的切削刀具作为更换对象。
6.该刀具更换装置在把持着轮毂的状态下将使用完的轮毂型的切削刀具从主轴拆下,同样,在把持着轮毂的状态下将新的轮毂型的切削刀具安装于主轴。
7.但是,作为切削刀具,不仅利用轮毂型的切削刀具,大多还利用不具有基台(也就是说,仅由环状的切削刃构成)的垫圈型的切削刀具。垫圈型的切削刀具通过被固定于主轴的环状的承接凸缘和安装于该承接凸缘的环状的按压凸缘夹持而固定于主轴。
8.由于在垫圈型的切削刀具中不存在作为把持对象的轮毂,所以难以机械地把持垫圈型的切削刀具。因此,提出了经由环状的按压凸缘对垫圈型的切削刀具进行吸引保持的刀具更换治具(例如,参照专利文献2)。
9.按压凸缘包含与垫圈型的切削刀具接触的凸缘面和位于与凸缘面相反的一侧的环状面。并且,在按压凸缘上,在内径与外径之间形成有分别从凸缘面贯通到环状面的多个贯通孔。
10.在刀具更换治具的吸引部与按压凸缘的环状面接触的状态下,如果从刀具更换治具经由多个贯通孔对凸缘面作用负压,则能够利用凸缘面对垫圈型的切削刀具进行吸引保持。
11.专利文献1:日本特开2007

98536号公报
12.专利文献2:日本特开2016

64450号公报
13.但是,为了对垫圈型的切削刀具进行吸引保持,在凸缘面侧配置有垫圈型的切削刀具的状态下,将刀具更换治具的吸引部推压在按压凸缘的环状面侧。此时,垫圈型的切削刀具有可能由于被按压而破损。


技术实现要素:

14.本发明是鉴于该问题点而完成的,其目的在于,提供在经由按压凸缘对垫圈型的切削刀具进行保持时能够降低垫圈型的切削刀具破损的风险的刀具保持治具。
15.根据本发明的一个方式,提供刀具保持治具,该刀具保持治具经由环状的按压凸缘对垫圈型的切削刀具进行保持,该按压凸缘以与固定在主轴的前端部的承接凸缘一起夹持该切削刀具的方式安装于该前端部,其中,该刀具保持治具具有:环状的凸缘保持部,其对该按压凸缘的第1环状面进行吸引保持;以及环状的非接触吸引部,其配置在该凸缘保持部的外周部,通过朝向该凸缘保持部所保持的该按压凸缘的外周部喷射流体而产生负压,从而将该切削刀具朝向该按压凸缘拉近,被该非接触吸引部朝向该按压凸缘拉近的该切削刀具通过从该凸缘保持部经由多个贯通孔作用的吸引力而被保持于该按压凸缘,该贯通孔以从第2环状面贯通到该第1环状面的方式设置于该按压凸缘,该第2环状面位于该按压凸缘的与该第1环状面相反的一侧并与该切削刀具的一个面接触。
16.优选该非接触吸引部以在该按压凸缘的外周部的周围产生流体的回旋流的方式喷射流体。
17.并且,优选该非接触吸引部具有:环状凸部;以及多个开口,它们设置于该环状凸部的外周侧面,该多个开口中的各个开口以相对于该外周侧面的切线方向倾斜规定的角度而喷射流体的方式与流路连接。
18.并且,优选该凸缘保持部包含与该按压凸缘的该第1环状面接触的环状的垫部。
19.并且,优选该凸缘保持部经由第1开闭阀而与对该凸缘保持部作用负压的第1流路连接,该非接触吸引部经由第2开闭阀而与向该非接触吸引部提供流体的第2流路连接。
20.并且,优选刀具保持治具还具有:压力测定器,其测定在该第1流路产生的负压;以及吸附判定部,其通过对该压力测定器所测定出的该第1流路的负压和第1压力进行比较,判定该按压凸缘是否被该凸缘保持部吸附,通过对该压力测定器所测定出的该第1流路的负压和大小比该第1压力的大小大的第2压力进行比较,判定该切削刀具是否被该按压凸缘的该第2环状面吸附。
21.并且,优选该凸缘保持部具有定位嵌合部,该定位嵌合部与以贯穿在环状的该按压凸缘的开口中的方式配置的圆柱状的凸部嵌合。
22.并且,优选刀具保持治具还具有:照相机单元,其对形成于该切削刀具的该一个面并包含与该切削刀具的种类相关的信息的标记进行拍摄;以及标记读取部,其读取该照相机单元所拍摄到的该标记。
23.并且,优选该凸缘保持部经由第3开闭阀而与第3流路连接,通过从该第3流路朝向被该凸缘保持部吸引保持在该按压凸缘的该第2环状面上的该切削刀具喷射流体,该切削刀具从该按压凸缘的该第2环状面离开。
24.根据本发明的其他方式,提供切削装置,其具有切削单元,该切削单元在固定于主轴的前端部的承接凸缘安装有切削刀具,其中,该切削装置具有:刀具存放板,其收纳该切削刀具;更换装置,其更换安装于该承接凸缘的该切削刀具;以及移动单元,其使该更换装置在更换该切削刀具的更换位置与退避位置之间移动,该更换装置具有:上述刀具保持治具;螺母保持部,其对紧固于该承接凸缘的按压螺母进行保持;以及螺母转动部,其使该按压螺母转动。
25.并且,根据本发明的其他方式,提供切削刀具的安装方法,使用刀具保持治具在固定于主轴的前端部的承接凸缘上安装垫圈型的切削刀具,其中,该刀具保持治具具有:环状的凸缘保持部,其对安装于该前端部的环状的按压凸缘的第1环状面进行吸引保持;环状的非接触吸引部,其配置于该凸缘保持部的外周部,通过朝向该凸缘保持部所保持的该按压凸缘的外周部喷射流体而产生负压,将该切削刀具朝向该按压凸缘拉近,该按压凸缘具有以从第2环状面贯通到该第1环状面的方式设置的多个贯通孔,该第2环状面位于该按压凸缘的与该第1环状面相反的一侧并与该切削刀具的一个面接触,该切削刀具的安装方法具有如下的步骤:按压凸缘保持步骤,利用该凸缘保持部对该第2环状面被刀具存放板支承的该按压凸缘的该第1环状面进行吸引保持;按压凸缘接近步骤,使被吸引保持的该按压凸缘的该第2环状面接近载置于该刀具存放板的该切削刀具,使该第2环状面与该切削刀具的距离为规定的长度以下;切削刀具拉近步骤,在该按压凸缘接近步骤之后,通过从该非接触吸引部喷射流体而产生负压,从而吸引该切削刀具,将该切削刀具向该第2环状面拉近;切削刀具保持步骤,通过从该多个贯通孔作用的吸引力将在该切削刀具拉近步骤中接近该第2环状面的该切削刀具保持在该第2环状面上;以及安装步骤,在该切削刀具被吸引力保持在该按压凸缘的该第2环状面上的状态下,以利用该承接凸缘和该按压凸缘夹持该切削刀具的方式在固定于该主轴的该承接凸缘上安装该切削刀具和该按压凸缘。
26.本发明的一个方式的刀具保持治具具有对按压凸缘的第1环状面进行吸引保持的环状的凸缘保持部。此外,刀具保持治具具有环状的非接触吸引部,该环状的非接触吸引部配置在凸缘保持部的外周部,通过朝向凸缘保持部所保持的按压凸缘的外周部喷射流体而产生负压,将垫圈型的切削刀具朝向按压凸缘拉近。
27.在按压凸缘上设置有多个贯通孔,该多个贯通孔以从位于第1环状面的相反侧并与切削刀具的一个面接触的第2环状面贯通到第1环状面的方式设置。在利用凸缘保持部对按压凸缘的第1环状面进行了吸引保持之后,通过从非接触吸引部喷射流体而产生的负压,切削刀具被朝向按压凸缘拉近。
28.而且,切削刀具经由按压凸缘上的多个贯通孔而被吸引保持于按压凸缘。这样,由于能够在刀具更换治具不经由按压凸缘按压垫圈型的切削刀具的情况下对切削刀具进行吸引保持,所以能够降低垫圈型的切削刀具破损的风险。
附图说明
29.图1是第1实施方式的切削装置的立体图。
30.图2是切削单元的分解立体图。
31.图3是切削单元的局部剖视侧视图。
32.图4是待机时的刀具更换单元的立体图。
33.图5是更换作业时的刀具更换单元的立体图。
34.图6是更换装置的侧视图。
35.图7是刀具保持治具的放大立体图。
36.图8是刀具保持治具等的局部剖视侧视图。
37.图9是刀具存放板的立体图。
38.图10是示出切削刀具拉近步骤的图。
39.图11是示出切削刀具保持步骤的图。
40.图12是示出拆下切削刀具的情形的图。
41.图13是切削刀具的安装方法的流程图。
42.图14是示出切削单元的变形例的局部剖视侧视图。
43.图15是刀具保持治具的正面侧的立体图。
44.图16是刀具保持治具的背面侧的立体图。
45.图17是第2实施方式的刀具保持治具等的局部剖视侧视图。
46.图18是示出拆下切削刀具的情形的图。
47.图19是第3实施方式的切削装置的立体图。
48.标号说明
49.2:切削装置;4:基台;4a:开口;4b:开口;6:升降机;6a:升降台;8:盒;8a:支承板;10:清洗单元;11:被加工物;12:旋转工作台;13:带;14:导轨;15:框架;16:工作台罩;17:被加工物单元;18:防尘防滴罩;20:卡盘工作台;20a:夹持单元;22:修整工作台;24:罩部件;26:切削单元;28:主轴外壳;30:主轴;30a:螺纹孔;32:承接凸缘;32a:第1凸台部;32b:凸缘面;32c:凹部;32d:第2凸台部;32e:第3凸台部;32f:支承部;32g:连通路;34:切削刀具;34a:标记;34b:内周部;36:按压凸缘;36a:突出部;36a1:外周侧面;36a2:表面;36b:贯通开口;36c:凸缘面;36d:环状面;36e:贯通孔;36f:外周部;38:垫圈;40:螺栓;42:按压螺母;42a:内螺纹;42b:环状槽;42c:嵌合孔;50:门部;52:第1搬送单元;52a:吸附单元;52b:把持机构;54:第2搬送单元;54a:吸附单元;56:刀具更换单元;58:基底板;60:升降机构;62:第1支承件;64:第1旋转机构;66:第1臂;68:第2旋转机构;70:第2臂;72:第3旋转机构;74:第2支承件;76:更换装置;76a:壳体;76b:旋转轴;78:刀具保持治具;80:螺母保持部;82:凸部;84:销;86:电动机;88:输出轴;90:爪部;92:盖部件;94:致动器;98:框体;98a:外侧凹部;98b:外周壁;98c:切口;98d:内侧凹部;100:凸缘保持部;102:基部;104a:内侧唇部;104b:外侧唇部;104c:凹部;106:贯通通孔;110:第1流路;112:空气提供源;114:第1阀;116:喷射器;118:压力测定器;120:旁通流路;122:旁通流路用阀;124:非接触吸引部;124a:环状凸部;124b:外周侧面;124c:开口;124d:外侧凹部;126:第2流路;128:第2阀;130:照相机单元;132:透镜;134:临时放置用罩;136:铰链;138:载置台;140:刀具存放板;140a:一个面;142:刀具壳;142a:第1凸部;142b:第2凸部;144:第1凹部;146:第2凹部;146a:第3凸部;150:控制单元;152a:吸附判定部;152b:标记读取部;154:旋转接头;156:凸台部;158:环状槽;160:吸引路;162:电磁阀;164:吸引源;170:吸引源;172:三通阀;174:连接流路;176:收纳箱。
具体实施方式
50.参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。图1是第1实施方式的切削装置2的立体图。图1所示的x轴方向(加工进给方向)、y轴方向(分度进给方向)以及z轴方向(铅直方向、高度方向)是互相垂直的方向。
51.另外,在图1中,用功能块表示构成要素的一部分。切削装置2具有支承各构成要素的基台4。在基台4的角部设置有通过升降机构(未图示)升降的升降机6。
52.在升降机6的升降台6a的上表面载置有盒8。盒8例如具有对置的一对侧面和连接
一对侧面的连接部。在各侧面的内侧设置有沿高度方向以规定的间隔配置的多个支承板8a。
53.通过在各侧面的内侧处于相同高度位置的一对支承板8a来支承1个被加工物11。被加工物11例如是由硅等半导体材料制成的圆盘状的晶片。另外,被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。
54.在被加工物11的正面侧设置有互相交叉的多条分割预定线(间隔道)。在由多条分割预定线划分的各区域的正面侧形成有ic(integrated circuit)等器件。
55.在被加工物11的背面(位于与正面相反的一侧的面)侧粘贴有圆形的带(划片带)13。带13具有比被加工物11的直径大的直径,在带13的中央部粘贴有被加工物11的背面侧。
56.并且,在带13的外周部分粘贴有金属制的环状的框架15。被加工物11以借助带13被框架15支承的被加工物单元17的方式被收纳于盒8。另外,在盒8中收纳有1个或多个被加工物11。
57.在与升降机6沿x轴方向相邻的区域形成有开口4a。在开口4a配置有对切削后的被加工物11进行清洗的清洗单元10。清洗单元10具有以与z轴方向平行的旋转轴为中心进行旋转的旋转工作台12。
58.在旋转工作台12的上方配置有喷嘴(未图示),该喷嘴用于喷射由纯水等液体和空气混合而成的气液混合流体。在清洗单元10的上方设置有一对导轨14。
59.一对导轨14通过未图示的驱动机构以沿着y轴方向互相接近或分离的方式移动。由此,调整被加工物单元17的y轴方向的位置。在与导轨14沿y轴方向相邻的位置形成有开口4b。
60.开口4b是具有沿着x轴方向的长边部的矩形状的开口。在开口4b设置有覆盖开口4b的一部分的矩形状的工作台罩16。在工作台罩16的x轴方向的两侧设置有能够沿x轴方向伸缩的折皱状的防尘防滴罩18。
61.在工作台罩16的上方设置有用于对被加工物单元17等进行吸引保持的卡盘工作台20。卡盘工作台20具有由不锈钢等金属形成的圆盘状的框体(未图示)。
62.在框体的上部形成有圆盘状的凹部,在该凹部固定有圆盘状的多孔板(未图示)。多孔板的下表面侧与流路的一端侧连接。在该流路的另一端侧连接有喷射器等吸引源(未图示)。
63.当使吸引源动作时,在多孔板的大致平坦的上表面(保持面)产生负压。例如,在以被加工物11的正面露出的方式将被加工物单元17载置于卡盘工作台20之后,当使吸引源动作时,被加工物11的背面侧被保持面吸引保持。
64.在卡盘工作台20的侧部设置有夹持单元20a,该夹持单元20a夹持被加工物单元17的框架15。例如,以隔着卡盘工作台20的保持面的中心的方式设置有一对夹持单元20a。
65.在工作台罩16上,在卡盘工作台20的x轴方向的一端侧以沿y轴方向分离的方式配置有一对修整工作台22。修整工作台22比卡盘工作台20更小型,在俯视观察时呈矩形状。
66.修整工作台22具有大致平坦的上表面(保持面)。矩形板状的修整板(未图示)的一个面侧被吸引保持在修整工作台22的保持面上。修整板是在进行切削刀具34(后述)的修锐时使用的。
67.在工作台罩16的下方配置有电动机等旋转驱动源(未图示),该电动机等旋转驱动
源使卡盘工作台20绕与z轴方向大致平行的旋转轴进行旋转。旋转驱动源的旋转轴与卡盘工作台20的框体的下表面连接。
68.在旋转驱动源的下方设置有滚珠丝杠式的x轴移动机构(加工进给单元)(未图示)。通过使x轴移动机构动作,工作台罩16和卡盘工作台20沿着x轴方向移动。
69.开口4b中的在y轴方向上与开口4a相邻的区域是进行被加工物11的搬入和搬出的搬入搬出区域。并且,开口4b中的相对于搬入搬出区域位于x轴方向的相反侧的区域是进行被加工物11的切削的切削区域。
70.在切削区域的上方设置有由金属等形成的长方体状的罩部件24。在被罩部件24覆盖的空间的内部配置有一对切削单元26。这里,使用图2和图3对切削单元26的结构进行说明。
71.图2是切削单元26的分解立体图,图3是切削单元26的局部剖视侧视图。切削单元26具有筒状的主轴外壳28。在主轴外壳28内配置有圆柱状的主轴30的一部分。主轴30以能够旋转的方式支承于主轴外壳28。
72.在主轴30的一端部设置有电动机等旋转驱动源(未图示)。主轴30的另一端部(前端部)从主轴外壳28突出,在主轴30的前端部形成有螺纹孔30a。
73.在主轴30的前端部配置有大致圆盘形状的承接凸缘32。在承接凸缘32的中央部的一个面侧形成有第1凸台部32a。在第1凸台部32a的内侧凹部嵌合主轴30的前端部。
74.在承接凸缘32的中央部的另一个面侧(即,与第1凸台部32a相反的一侧)设置有与垫圈型的切削刀具34接触的环状的凸缘面32b。在比凸缘面32b靠内侧的位置形成有环状的凹部32c。
75.在比凹部32c靠内侧的位置形成有第2凸台部32d。在比第2凸台部32d靠内侧的位置以比第2凸台部32d向承接凸缘32的另一个面侧突出的方式形成有第3凸台部32e。
76.在第3凸台部32e的外周侧面形成有外螺纹。并且,在第3凸台部32e的内侧形成有用于支承垫圈38和螺栓40的环状的支承部32f。
77.在承接凸缘32的另一个面侧配置有与承接凸缘32一起夹持切削刀具34的环状的按压凸缘36。按压凸缘36在面向承接凸缘32的一侧具有环状的突出部36a。
78.突出部36a具有与上述凹部32c嵌合的形状。在比突出部36a靠内侧的位置形成有具有与第2凸台部32d的外径大致相同的内径的贯通开口(开口)36b,在比突出部36a靠外侧的位置形成有作为与切削刀具34接触的面的凸缘面(第2环状面)36c。
79.突出部36a从凸缘面36c突出,在突出部36a的外周部的底部形成有以与凸缘面36c的内周端部垂直的方式连接的外周侧面36a1。
80.突出部36a具有环状的表面36a2,在表面36a2侧的外周部形成有具有圆弧形状的角部。也就是说,突出部36a的外径随着从突出部36a的底部侧向突出部36a的表面36a2前进而逐渐减小。
81.在与突出部36a和凸缘面36c相反的一侧形成有环状面(第1环状面)36d。在按压凸缘36形成有从环状面36d贯通到凸缘面36c的多个贯通孔36e。
82.各贯通孔36e随着从环状面36d向凸缘面36c前进而以朝向按压凸缘36的径向的外侧的方式形成。在按压凸缘36例如形成有4个贯通孔36e。4个贯通孔36e例如分别具有约1mm的孔径,并沿着环状面36d的周向大致等间隔地配置。
83.在承接凸缘32的第3凸台部32e的外周部以与环状面36d接触的方式配置有环状的按压螺母42。在按压螺母42的内周侧面形成有内螺纹42a。
84.在按压螺母42的外周侧面形成有在把持按压螺母42时利用的环状槽42b。并且,在按压螺母42的环状的一个侧面形成有供后述的销84嵌合的多个嵌合孔42c。
85.这里,对将切削刀具34安装于主轴30的前端部的过程的概要进行说明。首先,在将垫圈38配置于支承部32f的状态下,将螺栓40的轴紧固在螺纹孔30a中。由此,将承接凸缘32固定在主轴30的前端部。
86.接着,在利用凸缘面36c对切削刀具34进行吸引保持的状态下(详情后述),使突出部36a与凹部32c嵌合。此时,贯通开口36b的内周侧面与第2凸台部32d接触。
87.在该状态下,通过将按压螺母42紧固于第3凸台部32e,切削刀具34被固定在承接凸缘32与按压凸缘36之间,切削刀具34和按压凸缘36被安装于承接凸缘32。
88.这里,回到图1,对切削装置2的其他构成要素进行说明。在罩部件24的搬入搬出区域侧的侧面设置有门部50。门部50通过沿上下方向或左右方向移动而对罩部件24的侧面进行开闭。
89.在基台4的上方设置有第1搬送单元52。第1搬送单元52能够通过水平方向移动机构(未图示)沿着x轴方向和y轴方向移动。第1搬送单元52具有长边部沿着z轴方向配置的气缸。
90.在气缸内收纳有杆的一部分。当使气缸动作时,杆沿z轴方向移动。在杆的下端部设置有吸附单元52a。吸附单元52a具有在俯视观察时为大致十字形状的托架和设置在托架的下表面侧的多个吸附头(未图示)。
91.吸附单元52a能够对被加工物单元17的框架15进行吸附。在吸附单元52a的升降机6侧的端部设置有能够把持框架15的外周部的一部分的把持机构52b。
92.在第1搬送单元52的上方设置有第2搬送单元54的臂部。第2搬送单元54能够通过水平方向移动机构(未图示)沿着x轴方向和y轴方向移动。
93.第2搬送单元54也具有长边部沿着z轴方向配置的气缸和一部分被收纳在气缸内的杆。在杆的下端部设置有吸附单元54a。吸附单元54a也具有在俯视观察时为大致十字形状的托架和设置在托架的下表面侧的多个吸附头(未图示)。
94.这里,对使用切削装置2来切削被加工物11的过程进行简单说明。首先,在把持机构52b把持着框架15的状态下,通过第1搬送单元52将被加工物单元17从盒8向一对导轨14拉出。
95.在利用一对导轨14对被加工物单元17的y轴方向的位置进行了调整之后,利用吸附单元52a对框架15进行吸附,通过第1搬送单元52将被加工物单元17向处于图1所示的搬入搬出区域的卡盘工作台20搬送。
96.然后,在利用卡盘工作台20对被加工物11的背面侧进行吸引保持的状态下,使x轴移动机构动作而使卡盘工作台20向切削区域移动。之后,在进行了对准等之后,利用切削单元26对被加工物11进行切削。
97.在切削后,使卡盘工作台20再次向搬入搬出区域移动。然后,利用吸附单元54a对框架15进行吸附,通过第2搬送单元54将被加工物单元17从卡盘工作台20向清洗单元10搬送。
98.在清洗被加工物11时,在利用旋转工作台12对被加工物11的背面侧进行吸引保持的状态下,使旋转工作台12旋转。然后,通过向被加工物11的正面侧喷射气液混合流体,对被加工物11进行清洗,之后,使被加工物11干燥。
99.在干燥后,利用第1搬送单元52将被加工物单元17向一对导轨14搬送。之后,利用第1搬送单元52的把持机构将被加工物单元17从一对导轨14向盒8推入。
100.但是,随着切削的进行,切削刀具34磨损,因此需要更换磨损后的切削刀具34。本实施方式的切削装置2具有用于更换垫圈型的切削刀具34的刀具更换单元56。
101.使用图4和图5对刀具更换单元56进行说明。图4是待机时的刀具更换单元56的立体图,图5是将使用完的切削刀具34更换为新的切削刀具34的更换作业时的刀具更换单元56的立体图。
102.刀具更换单元56具有相对于基台4固定的基底板58。在基底板58设置有用于使多关节型机器人沿着z轴方向移动的升降机构60。
103.升降机构60具有设置于基底板58的下部的电动机(未图示)和与电动机的旋转轴连结的驱动带轮(未图示)。并且,在基底板58的上部设置有从动带轮(未图示)。
104.在驱动带轮和从动带轮上架设有1条带齿环形带(未图示),在该带齿环形带的一部分固定有金属制的第1支承件62。第1支承件62伴随着带齿环形带的移动而沿着z轴方向移动。
105.例如,当使升降机构60的电动机的旋转轴沿规定方向旋转时,第1支承件62上升,当使电动机的旋转轴沿与规定方向相反的方向旋转时,第1支承件62下降。另外,升降机构60并不限于带齿环形带等结构。
106.升降机构60也可以是滚珠丝杠式的升降机构。滚珠丝杠式的升降机构具有长边部沿着z轴方向配置的一对导轨(未图示)。在一对导轨上以能够沿z轴方向滑动的方式安装有移动板(未图示)。
107.在移动板的一个面侧设置有螺母部(未图示)。螺母部与大致平行于导轨的滚珠丝杠螺合。在滚珠丝杠的一端连结有脉冲电动机(未图示)。
108.并且,在移动板的另一个面固定有上述第1支承件62。当使脉冲电动机沿规定方向旋转时。第1支承件62上升,当使脉冲电动机沿与规定方向相反的方向旋转时,第1支承件62下降。
109.在第1支承件62安装有具有电动机等旋转驱动源的第1旋转机构64。该旋转驱动源的旋转轴与z轴方向大致平行地配置。在该旋转轴上安装有以长边部与z轴方向大致垂直的方式配置的第1臂66的一端部。
110.在第1臂66的另一端部安装有第2旋转机构68。第2旋转机构68具有旋转轴与z轴方向大致平行地配置的电动机等旋转驱动源。在该旋转轴上安装有以长边部与z轴方向大致垂直的方式配置的第2臂70的一端部。
111.在第2臂70的另一端部安装有第3旋转机构72。第3旋转机构72具有电动机等旋转驱动源,该旋转驱动源的旋转轴与z轴方向大致平行地配置。在该旋转轴上安装有金属制的第2支承件74。
112.在第2支承件74固定有更换装置76。更换装置76通过分别由上述的升降机构60、第1旋转机构64、第1臂66、第2旋转机构68、第2臂70、第3旋转机构72等构成的移动单元而在图
4所示的退避位置与图5所示的更换位置之间移动。
113.更换装置76具有大致圆筒状的壳体76a。在壳体76a的内部收纳有用于使壳体76a绕沿着壳体76a的圆筒的高度方向的旋转轴76b进行旋转的电动机等旋转驱动源(未图示)。
114.图6是更换装置76的侧视图。在壳体76a的侧面以夹着旋转轴76b的方式配置有一对刀具保持治具78。并且,在壳体76a的侧面,在一对刀具保持治具78之间设置有用于使按压螺母42旋转的螺母保持部80。
115.螺母保持部80具有凸部82,该凸部82包含圆柱状的小直径部和与该小直径部呈同轴状配置的大直径部。在大直径部的一端部沿着大直径部的周向等间隔地配置有一端被弹簧等施力部件施力的4个销84。在小直径部的位于与大直径部相反的一侧的一端部连结有电动机(旋转驱动源)86的输出轴(规定的旋转轴)88。电动机86和输出轴88构成螺母转动部。
116.在输出轴88的周围沿着凸部82的周向等间隔地配置有4个爪部90,各爪部90的基端部与凸部82的小直径部连结。各爪部90的前端部比凸部82的大直径部的一端部突出,位于大直径部和小直径部的外侧。
117.在各爪部90的前端部和基端部之间的区域与大直径部的外周部之间配置有压缩弹簧等施力部件(未图示),各爪部90被向凸部82的径向的外侧施力。在爪部90的外侧设置有圆筒状的盖部件92。
118.盖部件92能够通过固定于输出轴88的气缸等致动器94沿着输出轴88的长度方向移动。当盖部件92被向外侧推出时,各爪部90的前端部以接近凸部82的方式移动。
119.与此相对,当盖部件92被向内侧拉入时,各爪部90的前端部通过施力部件以远离凸部82的方式移动。这样,通过使盖部件92移动,能够使各爪部90的前端部互相接近或互相远离。
120.在利用螺母保持部80使按压螺母42旋转的情况下,首先,将上述销84插入到嵌合孔42c中。然后,通过将盖部件92向外侧推出,使各爪部90的前端部与环状槽42b卡合。
121.在利用多个爪部90保持按压螺母42的状态下,当使电动机86动作而使输出轴88沿规定方向旋转时,螺母保持部80沿规定方向旋转,按压螺母42被从承接凸缘32拆下。另外,如果使螺母保持部80沿规定方向的相反方向旋转,则能够将按压螺母42紧固于承接凸缘32。
122.接着,对刀具保持治具78的构造进行说明。图7是刀具保持治具78的放大立体图,图8是刀具保持治具78等的局部剖视侧视图。另外,在图8中,用功能块表示构成要素的一部分,并将流体的流路简化而用线表示。
123.刀具保持治具78具有由金属等形成的有底圆筒状的框体98。在框体98的开口部配置有由橡胶、树脂、弹性体等弹性材料形成的环状的凸缘保持部100。
124.凸缘保持部100包含配置在框体98的底部侧的环状的基部102。在基部102的一个面的内周侧形成有从基部102向框体98的开口部侧突出的环状的内侧唇部104a。
125.内侧唇部104a具有以基端部的直径比前端部的直径大的方式向框体98的径向的中心侧倾斜的倾斜面。在基部102的一个面的外周侧形成有从基部102向框体98的开口部侧突出的环状的外侧唇部104b。
126.外侧唇部104b具有以基端部的直径比前端部的直径小的方式向框体98的径向的
外侧倾斜的倾斜面。内侧唇部104a和外侧唇部104b作为与按压凸缘36的环状面36d接触的环状的垫部来发挥功能。
127.在基部102的一个面侧通过内侧唇部104a、外侧唇部104b以及基部102来形成环状的凹部104c。另外,也可以代替内侧唇部104a和外侧唇部104b,通过将直径不同的两个o型环呈同心圆状配置在基部102,在基部102的一个面侧形成环状的凹部104c。
128.在凹部104c的底部侧形成有贯穿基部102的多个贯通通孔106。在本实施方式中,以沿着凹部104c的周向互相远离的方式形成有4个贯通通孔106(参照图7)。
129.如图8所示,贯通通孔106与第1流路110的一端连接。并且,在第1流路110的另一端连接有空气提供源112。空气提供源112例如具有压缩空气的压缩机、贮存被压缩的空气的容器以及去除空气中的水滴或灰尘的过滤器。
130.在第1流路110中,在空气提供源112与贯通通孔106之间设置有第1阀(第1开闭阀)114。第1阀114例如是开闭受电控制的电磁阀。
131.在第1阀114与贯通通孔106之间设置有喷射器116。当第1阀114成为开状态而从空气提供源112向喷射器116提供空气时,喷射器116按照文丘里效应产生负压。
132.在喷射器116产生的负压经由第1流路110而作用于贯通通孔106。在第1流路110配置有用于测定喷射器116与贯通通孔106之间的位置处的压力的压力测定器118(压力传感器)。
133.例如,通过利用压力测定器118测定表压(绝对压与大气压之差)来测定第1流路110中的压力(例如,负压)。在第1流路110连接有旁通流路(第3流路)120,该旁通流路120将空气提供源112与第1阀114之间和压力测定器118与贯通通孔106之间连接起来。
134.也就是说,旁通流路120经由第1流路110而与贯通通孔106(即,凸缘保持部100)连接。在旁通流路120配置有旁通流路用阀(第3开闭阀)122。旁通流路用阀122例如是开闭受电控制的电磁阀。
135.如果使第1阀114为闭状态,使旁通流路用阀122为开状态,则从旁通流路120喷射空气(流体)。这样,能够从贯通通孔106对凸缘保持部100所吸引保持的按压凸缘36喷射空气。
136.在凸缘保持部100的外周部通过框体98的底部和外周壁98b以及凸缘保持部100的外周侧部来形成环状的外侧凹部98a。在外侧凹部98a配置有由金属等形成的环状的部件即非接触吸引部124。
137.非接触吸引部124包含环状凸部124a,该环状凸部124a以不比凸缘保持部100的开口部突出的程度向框体98的开口部侧突出。在环状凸部124a的外周侧面124b形成有多个开口124c。
138.在本实施方式中,沿着环状凸部124a的周向大致等间隔地形成有8个开口124c,但开口124c的数量并不限于8个。各开口124c与第2流路126的一端连接。
139.第2流路126的另一端与空气提供源112连接。在空气提供源112与开口124c之间设置有第2阀(第2开闭阀)128。第2阀128例如是开闭受电控制的电磁阀。
140.第2流路126的一端以相对于外周侧面124b的切线方向形成锐角的规定角度θ倾斜的方式连接(参照图7)。当使第2阀128为开状态时,向第2流路126提供空气。
141.在外周侧面124b的外侧隔着非接触吸引部124的外侧凹部124d而存在框体98的外
周壁98b。在外周壁98b形成有多个切口98c。在本实施方式中,4个切口98c沿着外周壁98b的周向大致等间隔地形成,但切口98c的数量并不限于4个。
142.当使第2阀128为开状态时,在相对于外周侧面124b的切线方向以规定角度θ倾斜的方向上从多个开口124c喷射空气(流体)。通过从开口124c喷射的空气,在外侧凹部124d产生回旋流。
143.回旋流随着从框体98的开口部向外侧前进而以向框体98的径向的外侧扩展的方式回旋。因此,当产生回旋流时,框体98的开口部附近的压力按照伯努利定理下降。由此,在框体98的开口部的附近产生负压。
144.另外,在不设置外周壁98b的情况下,空气向框体98的外侧逃逸,难以形成回旋流。在本实施方式中,与不设置外周壁98b的情况相比,容易形成具有适当的流速的回旋流,因此,能够在框体98的开口部的附近产生适当的负压。
145.在框体98中的比凸缘保持部100靠内侧的位置形成有圆柱状的内侧凹部98d。该内侧凹部98d形成到比外侧凹部98a深的位置,如后述那样,作为定位嵌合部来发挥功能。
146.在内侧凹部98d的底部配置有构成照相机单元130的光学系统的透镜132。照相机单元130还具有:led等光源(未图示),其对被摄体照射光;以及cmos图像传感器或ccd图像传感器等拍摄元件(未图示),其经由包含透镜132等的光学系统来进行拍摄。
147.这里,再次回到图1,对切削装置2的其他构成要素进行说明。矩形状的临时放置用罩134的一端边以能够经由铰链136旋转的方式固定在开口4b的刀具更换单元56侧的缘部。
148.临时放置用罩134在被加工物11的切削时成为如图1的实线所示那样竖立的状态。与此相对,在利用刀具更换单元56进行切削刀具34的更换作业时,临时放置用罩134成为如图1的双点划线所示那样横置的状态。
149.在基台4中,在位于与罩部件24相反的一侧的缘部的外侧配置有圆盘状的载置台138。在载置台138的下方配置有电动机等旋转驱动源(未图示)。
150.在载置台138的底面的中心部连结有旋转驱动源的输出轴。如果使旋转驱动源动作,则载置台138沿规定方向旋转。在载置台138的上表面载置有圆盘状的刀具存放板140。
151.图9是刀具存放板140的立体图。在刀具存放板140的一个面140a侧形成有供刀具壳142配置的第1凹部144和供按压凸缘36配置的第2凹部146。
152.在本实施方式中,以夹着一个面140a的中心的方式设置有两个第2凹部146。此外,在一个面140a的周向上,在两个第2凹部146之间的一个圆弧状的区域与另一个圆弧状的区域中分别设置有4个第1凹部144。
153.另外,第1凹部144和第2凹部146的数量并不限于图9所示的例子。在第1凹部144中仅配置有分别构成树脂制的刀具壳142的第1盖和第2盖中的与第1盖分离的第2盖。
154.在第2盖设置有圆柱状的第1凸部142a。第1凸部142a作为与垫圈型的切削刀具34的开口部嵌合而将切削刀具34相对于第2盖定位的定位部来发挥功能。通过将切削刀具34配置于第1凸部142a,将切削刀具34收纳在刀具壳142中。
155.在切削刀具34的环状的两个面中的至少一个面设置有标记34a。标记34a例如以文字、条形码、二维码等的方式设置于切削刀具34。
156.标记34a可以直接印在切削刀具34上,也可以将标记有标记34a的贴纸粘贴在切削刀具34上。标记34a例如由上述的刀具更换单元56的照相机单元130拍摄。
157.标记34a包括与切削刀具34的种类相关的信息。该信息例如是切削刀具34的外径、内径、厚度、磨粒的种类、磨粒的粒度、结合剂的种类、序列号以及确定被收纳的刀具壳142的识别信息等。
158.另外,在刀具壳142上以文字、条形码、二维码等的方式设置有包含用于确定配置于规定的刀具壳142的切削刀具34的识别信息的标记。该标记也能够由照相机单元130拍摄。
159.另外,刀具存放板140也可以由玻璃、塑料等形成,至少一部分是透明的。例如,在与第1凹部144、第2凹部146等对应的部分是透明的情况下,能够越过刀具存放板140而由照相机单元130读取切削刀具34或刀具壳142的识别信息。
160.在第1凸部142a的内侧设置有比第1凸部142a突出并且直径比第1凸部142a小的第2凸部142b。第2凸部142b如后述那样用于按压凸缘36与切削刀具34的对位。
161.并且,在第2凹部146设置有圆柱状的第3凸部(凸部)146a。第3凸部146a通过贯穿在按压凸缘36的贯通开口36b中而决定按压凸缘36的位置。在第2凹部146配置有按压凸缘36,该按压凸缘36以环状面36d露出的方式使凸缘面36c支承于第2凹部146的底部。
162.另外,在第3凸部146a上也可以以文字、条形码、二维码等的方式设置有包含用于确定配置于第2凹部146的按压凸缘36的识别信息的标记。该标记也能够由照相机单元130拍摄。
163.另外,在刀具存放板140还可以设置有供矩形状的修整板配置的第3凹部(未图示)。第3凹部具有在俯视观察刀具存放板140时呈矩形状的开口。
164.并且,在修整板上也可以以文字、条形码、二维码等的方式设置有包含磨粒的种类、磨粒的粒度、集中度、结合剂的种类、序列号等的信息的标记。另外,在第3凹部上也可以以文字、条形码、二维码等的形态记载有包含用于确定配置于第3凹部的修整板的识别信息的标记。
165.另外,在图9中,示出了仅配置刀具壳142的第2盖的情况,但配置于下方的第2盖和以覆盖第2盖的方式配置于第2盖的上方的第1盖也可以组合配置在第1凹部144中。
166.在该情况下,在第1盖的外周部的一部分形成有与第2盖卡合的爪等卡合部(未图示)。相对于第1盖的中心位于与卡合部相反的一侧的外周部的一部分粘贴有粘接带等连接部件(未图示)。
167.第1盖经由连接部件而与第2盖的外周部的一部分连接。连接部作为第1盖和第2盖的铰链部来发挥功能,第1盖和第2盖以连接部为支点进行开闭。
168.第1盖和第2盖的组合被配置为卡合部位于一个面140a的外周侧,连接部位于一个面140a的中心侧。另外,在第1凹部144的底面的一部分形成有用于使圆盘状的吸引垫(未图示)能够进退的贯通开口(未图示)。
169.在贯通开口的下方配置有吸引机构(未图示),该吸引机构具有对第2盖的下表面进行吸引保持的吸引垫。并且,在吸引机构的附近配置有将第1盖的卡合部从下方顶起而解除第1盖的卡合的顶起机构(未图示)。
170.在顶起机构的附近且一个面140a的外周部配置有推压机构(未图示),该推压机构具有能够沿着一个面140a的径向伸缩的推压销。推压机构通过使推压销向一个面140a的中心伸出,按压第1盖的内侧而以连接部为支点将第1盖打开。
171.在一个面140a的中心附近设置有与一个面140a大致平行地配置的杆部件(未图示)。杆部件能够沿着一个面140a的径向进退。在杆部件的一端连结有一对辊部(未图示)。
172.杆部件在关闭第1盖时使用。具体来说,杆部件通过向一个面140a的外周前进,第1盖的外侧被一对辊部按压,以连接部为支点将第1盖关闭。
173.这样,通过使用吸引机构、顶起机构、推压机构以及杆部件来进行刀具壳142的开闭,能够在通常保护切削刀具34的同时,在更换作业时在切削装置2侧自动地对刀具壳142进行开闭。
174.再次回到图1,对切削装置2的其他构成要素进行说明。升降机6、导轨14、卡盘工作台20用的旋转驱动源和x轴移动机构、切削单元26、第1搬送单元52、第2搬送单元54、刀具更换单元56、载置台138等的动作由控制单元150控制。
175.控制单元150例如由计算机构成,该计算机包含以cpu(central processing unit)为代表的处理器等处理装置、dram(dynamic random access memory)、sram(static random access memory)、rom(read only memory)等主存储装置、闪存、硬盘驱动器、固态驱动器等辅助存储装置。
176.在辅助存储装置中存储有软件,通过按照该软件使处理装置等动作来实现控制单元150的功能。在辅助存储装置中存储有用于将由上述压力测定器118测定出的压力与规定的压力进行比较的规定的程序。
177.规定的程序作为吸附判定部152a来发挥功能。吸附判定部152a监视由压力测定器118测定出的负压(表压)。此外,吸附判定部152a将由压力测定器118测定出的表压与预先确定的压力进行比较。
178.具体来说,吸附判定部152a将由压力测定器118测定出的表压与预先确定的第1表压(第1压力)、值的大小比第1表压的大小大的第2表压(第2压力)进行比较。
179.由此,吸附判定部152a判定刀具保持治具78中的吸附对象的吸附是否成功。另外,第1表压及第2表压的大小根据贯通孔36e的大小、喷射器116等的吸引源的性能来适当调整。
180.在辅助存储装置中存储有对由上述照相机单元130拍摄的标记34a等各种标记进行解码的其他程序。其他程序作为用于读取各种标记所包含的信息的标记读取部152b来发挥功能。
181.标记读取部152b所读取出的信息显示在液晶显示器、触摸面板等显示装置(未图示)。显示装置例如配置在覆盖基台4的壳体(未图示)的一个侧面。
182.接着,参照图8及图10到图13等,对使用刀具更换单元56将切削刀具34安装于承接凸缘32的安装方法进行说明。另外,图13是切削刀具34的安装方法的流程图。
183.首先,使临时放置用罩134如在图1中双点划线所示那样成为横置的状态。接着,然后,如图5所示,使刀具更换单元56的第1臂66等展开。接着,如图8所示,使一个刀具保持治具78与刀具存放板140的按压凸缘36相对。
184.然后,使更换装置76下降而使内侧凹部98d与第3凸部146a嵌合。在本实施方式中,由于内侧凹部98d作为定位嵌合部来发挥功能,所以能够将凸缘保持部100顺畅地配置在环状面36d上。
185.接着,使第1阀114为开状态,通过喷射器116产生的负压,利用凸缘保持部100对按
压凸缘36的环状面36d进行吸引保持(按压凸缘保持步骤s10)(参照图8)。
186.当按压凸缘36被凸缘保持部100吸附时,空气向凸缘保持部100的流入量减少,由压力测定器118测定的负压的大小超过预先确定的第1表压(例如,

0.005mpa)的大小。
187.例如,由压力测定器118测定的负压为

0.011mpa,负压的大小超过第1表压的大小。在该情况下,吸附判定部152a判定为按压凸缘36被凸缘保持部100吸引保持。
188.在按压凸缘保持步骤s10之后,使更换装置76沿水平方向移动,使所吸引保持的按压凸缘36的凸缘面36c接近载置于刀具存放板140的切削刀具34。
189.另外,此时,利用照相机单元130对上述标记34a进行拍摄,并利用标记读取部152b读取标记34a所包含的信息。接着,使更换装置76下降。
190.然后,使凸缘面36c与切削刀具34的距离为规定的长度以下(按压凸缘接近步骤s20)。例如,使按压凸缘36的表面36a2与第1凸部142a的上表面接触。
191.在按压凸缘接近步骤s20之后,在使第1阀114为开状态的状态下,使第2阀128为开状态,从各开口124c朝向按压凸缘36的外周部36f喷射空气(流体)。
192.通过在外周部36f的周围产生的空气的回旋流来产生负压,切削刀具34以朝向凸缘面36c上升的方式被吸引,并向凸缘面36c拉近(切削刀具拉近步骤s30)。
193.图10是示出切削刀具拉近步骤s30的图。在切削刀具拉近步骤s30之后,在使第1阀114为开状态的状态下,使第2阀128为闭状态。
194.由此,接近凸缘面36c的切削刀具34通过从贯通孔36e作用的吸引力而以与凸缘面36c接触的状态被凸缘面36c保持(切削刀具保持步骤s40)。
195.图11是示出切削刀具保持步骤s40的图。在切削刀具保持步骤s40中,刀具保持治具78经由按压凸缘36对切削刀具34进行吸引保持。因此,按压凸缘36和刀具保持治具78作为对切削刀具34进行吸引保持的保持单元来发挥功能。
196.在本实施方式中,在对切削刀具34进行吸引保持时,利用刀具更换治具不经由按压凸缘36按压切削刀具34,因此,能够降低由于按压切削刀具34而使切削刀具34破损的风险。
197.此外,在切削刀具保持步骤s40中,切削刀具34的内周部34b与突出部36a的外周侧面36a1接触。因此,能够利用突出部36a来自动地决定切削刀具34的位置。
198.当切削刀具34被凸缘面36c吸引保持时,空气向凸缘保持部100的流入量进一步减少,由压力测定器118测定的负压的大小超过预先确定的第2表压(例如,

0.04mpa)的大小。
199.例如,由压力测定器118测定的负压为

0.055mpa,负压的大小超过第2表压的大小。在该情况下,吸附判定部152a判定为切削刀具34被按压凸缘36吸引保持。
200.这样,吸附判定部152a根据压力测定器118所测定的表压的测定结果,除了判定按压凸缘36是否被凸缘保持部100吸附之外,还判定切削刀具34是否被凸缘面36c吸附。
201.在切削刀具保持步骤s40之后,向开状态的门部50插入第2臂70,使更换装置76的螺母保持部80与切削单元26的按压螺母42相对。
202.在将销84插入嵌合孔42c之后,使各爪部90的前端部与按压螺母42的环状槽42b卡合而对按压螺母42进行保持。在该状态下,使螺母保持部80沿规定方向旋转,将按压螺母42从承接凸缘32拆下(按压螺母拆下步骤s50)。
203.在按压螺母拆下步骤s50之后,使壳体76a绕旋转轴76b旋转90度,使按压螺母42被
拆下的切削单元26的切削刀具34与未保持切削刀具34的其他的刀具保持治具78相对。
204.然后,利用其他刀具保持治具78对安装于主轴30的按压凸缘36和切削刀具34进行吸引而保持。由此,从主轴30拆下切削刀具34等(切削刀具拆下步骤s60)。
205.之后,使壳体76a再次旋转而使一个刀具保持治具78与承接凸缘32相对。然后,使第1阀114为闭状态,使旁通流路用阀122为开状态,由此,从凸缘保持部100向切削刀具34和按压凸缘36喷射空气。
206.由此,切削刀具34和按压凸缘36向承接凸缘32侧离开。另外,此时,第1流路110、旁通流路120、旁通流路用阀122、凸缘保持部100等作为喷射空气的喷射单元来发挥功能。
207.之后,将由螺母保持部80保持的按压螺母42插入第3凸台部32e,并向规定方向的相反方向旋转而将按压螺母42紧固于承接凸缘32。
208.由此,以利用承接凸缘32和按压凸缘36夹持切削刀具34的方式将切削刀具34和按压凸缘36安装于承接凸缘32(安装步骤s70)。
209.从切削单元26拆下的使用完的切削刀具34返回到刀具存放板140。具体来说,将其他刀具保持治具78定位在空的刀具壳142上,使突出部36a的内周侧面与第2凸部142b嵌合。
210.另外,此时,也可以使用照相机单元130等确定供切削刀具34返回的刀具壳142。在使突出部36a与第2凸部142b嵌合之后,将切削刀具34拆下。
211.图12是示出拆下切削刀具34的情形的图。使用完的切削刀具34由于附着有纯水等切削水,所以难以仅通过使第1阀114为闭状态而脱离。因此,使旁通流路用阀122为开状态,从凸缘保持部100向切削刀具34喷射空气(流体)。在该情况下,凸缘保持部100等也作为上述喷射单元来发挥功能。
212.通过来自凸缘保持部100的空气的喷射,即使是被切削水润湿的切削刀具34,也能够从凸缘保持部100拆下。拆下后的切削刀具34从按压凸缘36离开并向第1凸部142a的外周部移动。
213.接着,在使按压凸缘36从刀具保持治具78离开的情况下,再次,使第1阀114为开状态而对按压凸缘36进行吸引保持,并在空的第2凹部146上配置按压凸缘36。然后,通过喷射空气,使按压凸缘36从凸缘保持部100离开。
214.接着,对切削单元26的变形例进行说明。图14是示出切削单元26的变形例的局部剖视侧视图。变形例的切削单元26具有固定在主轴外壳28的前端部的旋转接头154。
215.旋转接头154具有圆筒状的凸台部156。在凸台部156的内周部形成有环状槽158。在环状槽158中的与凸台部156的顶部对应的位置形成有圆柱状的吸引路160。吸引路160经由电磁阀162而与喷射器等吸引源164连接。
216.在承接凸缘32形成有连通路32g。连通路32g的一端形成在第1凸台部32a的外周侧面。即使承接凸缘32旋转,连通路32g的一端也总是面对环状槽158。因此,当使电磁阀162为开状态时,在连通路32g中总是作用有负压。
217.连通路32g的另一端在承接凸缘32的径向上位于比凹部32c靠内侧的位置,并且位于比第2凸台部32d靠外侧的位置。连通路32g的该另一端是与按压凸缘36相对的开口。
218.当使电磁阀162为开状态时,对连通路32g的另一端作用负压,按压凸缘36通过该负压而被承接凸缘32吸引保持。这样,在该变形例中,由于通过负压对按压凸缘36进行吸引保持,所以能够省略按压螺母42。并且,也能够省略承接凸缘32的第3凸台部32e的外螺纹。
219.此外,在更换装置76中,能够省略螺母保持部80。因此,与第1实施方式相比能够简化更换装置76的结构,此外还具有能够使更换装置76紧凑化的优点。
220.接着,对更换装置76的变形例进行说明。在该变形例中,刀具保持治具78不通过升降机构60等移动单元移动。在该变形例中,刀具保持治具78以操作人员能够手持移动的方式搭载于切削装置2。
221.图15是刀具保持治具78的正面侧的立体图,图16是刀具保持治具78的背面侧的立体图。刀具保持治具78具有半圆柱形状的基部166。另外,在图15和图16中,用功能块表示构成要素的一部分,将流体的流路、布线等简化而用线表示。
222.基部166例如作为操作人员把持刀具保持治具78时的把手部分来发挥功能。在基部166的一端侧连结有包含凸缘保持部100、非接触吸引部124等的框体98。在基部166的底部收纳有喷射器116。
223.在喷射器116与贯通通孔106之间的第1流路110连接有压力测定器118。本例的压力测定器118搭载于刀具保持治具78。在压力测定器118连接有吸附判定部152a。
224.压力测定器118和吸附判定部152a例如搭载于基部166,但也可以配置在基部166与覆盖基部166的罩部件(未图示)之间的任意的位置。吸附判定部152a例如由asic(application specific integrated circuit)等集成电路构成。
225.在吸附判定部152a也可以连接有1个或多个led(未图示)。吸附判定部152a配置在罩部件的侧面,可以根据按压凸缘36和切削刀具34的吸附是否成功来使1个或多个led发光。
226.并且,在基部166搭载有照相机单元130。在照相机单元130中,除了上述透镜132、拍摄元件等之外,还连接有用于解码所拍摄的标记34a等各种标记的标记读取部152b。
227.标记读取部152b例如搭载于基部166,但也可以配置在基部166与覆盖基部166的罩部件之间的任意的位置。标记读取部152b例如由asic等集成电路构成。
228.在基部166的上部以从罩部件露出的方式配置有具有杆的手动式的切换阀即第1阀(第1开闭阀)114。并且,以从罩部件露出的方式配置有分别具有按钮的手动式的切换阀、即旁通流路用阀122和第2阀(第2开闭阀)128。
229.在使用图15和图16所示的刀具保持治具78来更换切削刀具34的情况下,首先,操作人员通过手动作业将按压螺母42拆下(按压螺母拆下步骤s4)。
230.接着,通过门部50向罩部件24的内部插入刀具保持治具78。然后,利用刀具保持治具78对切削刀具34和按压凸缘36进行吸引保持而从主轴30拆下(切削刀具拆下步骤s8)。
231.接着,将刀具保持治具78定位在刀具存放板140上。然后,通过从凸缘保持部100喷射空气,使切削刀具34从凸缘保持部100离开,将切削刀具34配置于空的刀具壳142。
232.之后,在直接使用按压凸缘36的情况下,经过按压凸缘接近步骤s20,依次进行切削刀具拉近步骤s30和切削刀具保持步骤s40。
233.另外,在将安装于主轴30的按压凸缘36更换为新的按压凸缘36的情况下,经过按压凸缘保持步骤s10,依次进行s20到s40。
234.然后,使第1阀114为闭状态,使旁通流路用阀122为开状态,由此,从凸缘保持部100向切削刀具34和按压凸缘36喷射空气。
235.由此,切削刀具34和按压凸缘36朝向承接凸缘32离开。最后,通过操作人员将按压
螺母42紧固于承接凸缘32,切削刀具34等被安装于承接凸缘32(安装步骤s70)。
236.接着,使用图17和图18对第2实施方式进行说明。以下,主要对与第1实施方式的刀具保持治具78的不同点进行说明。图17是第2实施方式的刀具保持治具78的局部剖视侧视图。
237.在第1流路110中相对于第1阀114位于与贯通通孔106相反的一侧配置有真空泵、喷射器等吸引源170。如果使第1阀114为开状态,则能够对贯通通孔106作用负压,能够利用凸缘保持部100对按压凸缘36的环状面36d进行吸引保持。
238.并且,在第2实施方式中,在第2流路126与空气提供源112之间连接有被电磁驱动的三位封闭中心型的三通阀(第2开闭阀)172。三通阀172具有2个输出部。
239.2个输出部中的1个输出部与第2流路126连接,另一个输出部与连接流路174的一端连接。另外,该连接流路174的另一端与第1流路110连接。
240.在三通阀172的输入部连接有空气提供源112。三通阀172被控制为将来自空气提供源112的空气输出到第2流路126的第1开状态、将该空气输出到连接流路174的第2开状态以及既不将该空气输出到第2流路126也不将该空气输出到连接流路174的闭状态中的任意一种状态。
241.在第2实施方式的刀具保持治具78中未搭载第1实施方式所记载的喷射器116,空气提供源112配置在刀具保持治具78的外部。因此,具有能够使刀具保持治具78紧凑化的优点。
242.另外,第1阀114、压力测定器118、三通阀172等可以设置于更换装置76的外部,也可以与框体98一体地搭载于刀具保持治具78。
243.在使用了第2实施方式的刀具保持治具78的按压凸缘保持步骤s10中,在将三通阀172控制为图17所示的闭状态之后,使第1阀114为开状态。由此,利用凸缘保持部100对按压凸缘36进行吸引保持。
244.并且,在按压凸缘接近步骤s20后的切削刀具拉近步骤s30中,在使第1阀114为开状态之后,使三通阀172为第1开状态。由此,通过从开口124c喷射的空气产生回旋流。
245.通过该回旋流,在非接触吸引部124产生负压,切削刀具34向凸缘面36c拉近。接着,在使第1阀114为开状态的状态下,使三通阀172为闭状态。由此,切削刀具34被凸缘面36c吸引保持(切削刀具保持步骤s40)(参照图17)。
246.与此相对,在安装步骤s70之后,在从贯通孔36e喷射空气时,在使第1阀114为闭状态之后,使三通阀172为第2开状态。由此,从凸缘保持部100喷射空气。
247.此时,凸缘保持部100、第1流路110、三通阀172、连接流路174等作为喷射单元来发挥功能。图18是示出拆下切削刀具34的情形的图。这样,能够使切削刀具34从按压凸缘36离开。
248.另外,第2实施方式的刀具保持治具78也可以以通过包含图4等所示的升降机构60的移动单元进行移动的方式搭载于更换装置76,还可以以操作人员能够手持移动的方式搭载于切削装置2。
249.接着,对第3实施方式进行说明。图19是第3实施方式的切削装置2的立体图。第3实施方式的切削装置2在收纳刀具存放板140的收纳箱176配置在升降机6与盒8之间这一点与第1实施方式不同。
250.在收纳箱176的清洗单元10侧设置有能够开闭的门部(未图示)。在从收纳箱176取出刀具存放板140的情况下,使升降机6上升,使收纳箱176移动到与一对导轨14大致相同的高度。
251.然后,将收纳箱176的门部(未图示)打开,利用第1搬送单元52的把持机构52b将刀具存放板140拉出到一对导轨14上。之后,利用吸附单元52a使刀具存放板140移动到临时放置用罩134上。
252.另外,作为第3实施方式的变形例,刀具存放板140也可以收纳在盒8中。此外,上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围则能够适当变更而实施。各实施方式及其变形例也可以与其他实施方式组合。
253.并且,刀具保持治具78并不限于对切削刀具34进行保持,也可以对修整板进行吸引保持。刀具保持治具78可以利用凸缘保持部100对修整板进行吸引保持,也可以利用非接触吸引部124对修整板进行吸引保持。
再多了解一些

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