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KR20190004653A - 블레이드 탈착 지그, 블레이드 탈착 방법, 블레이드 취출 방법, 및 절삭 장치 - Google Patents

블레이드 탈착 지그, 블레이드 탈착 방법, 블레이드 취출 방법, 및 절삭 장치 Download PDF

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KR20190004653A
KR20190004653A KR1020180074759A KR20180074759A KR20190004653A KR 20190004653 A KR20190004653 A KR 20190004653A KR 1020180074759 A KR1020180074759 A KR 1020180074759A KR 20180074759 A KR20180074759 A KR 20180074759A KR 20190004653 A KR20190004653 A KR 20190004653A
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KR
South Korea
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detachment jig
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KR1020180074759A
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KR102466082B1 (ko
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하야토 기우치
하지메 가메다
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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Publication date
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Abstract

[과제] 블레이드에 손을 대지 않고서 플랜지에 블레이드를 장착하거나 또는 플랜지로부터 블레이드를 제거할 수 있게 한다.
[해결수단] 보스부(610)와, 블레이드 장착부(611)와, 환형 단부면(611b)를 가지며 스핀들(66) 선단에 고정되는 플랜지(61)와, 블레이드(60)를 고정하는 누름부(65)를 구비한 절삭 장치(1)의 플랜지(61)에 블레이드(60)를 탈착하기 위해서 이용되고, 블레이드 장착부(611)와 같은 직경의 선단 부분(70a)에 보스부(610)에 감합하는 오목부(700)가 형성된 원주형 본체부(70)와, 본체부(70)에 연결된 파지부(74)와, 선단 부분(70a)에 형성된 제1 공기 분출구(71)와, 본체부(70)와 파지부(74)의 접속 부분에 형성된 제2 공기 분출구(72)와, 제1 공기 분출구(71)와 공기의 공급원(79)을 제어부(9)를 통해 연통시키는 제1 연통 경로(75)와, 제2 공기 분출구(72)와 공기의 공급원(79)을 제어부(9)를 통해 연통시키는 제2 연통 경로(76)를 구비한 블레이드 탈착 지그(7)이다.

Description

블레이드 탈착 지그, 블레이드 탈착 방법, 블레이드 취출 방법, 및 절삭 장치{BLADE DETACHABLE JIG, BLADE DETACHABLE METHOD, BLADE EXTRACTION METHOD AND CUTTING DEVICE}
본 발명은 절삭 장치의 플랜지에 블레이드를 탈착하기 위한 지그 및 방법, 케이스로부터 블레이드를 취출하는 방법 및 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 절삭하는 절삭 장치에 관한 것이다.
회전하는 절삭 블레이드를 웨이퍼에 절입하여 절삭을 행하는 절삭 장치(예컨대 특허문헌 1 참조)에 있어서는, 회전 가능한 스핀들의 선단부에 플랜지가 장착되고, 절삭 블레이드는 플랜지에 대하여 착탈 가능하게 되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2013-222834호 공보
플랜지에 절삭 블레이드를 착탈할 때는, 작업자가 절삭 블레이드의 일부를 손으로 파지하여 플랜지에 대한 착탈 작업을 하고 있다. 그 때문에, 블레이드를 파지하는 힘이 걸리는 상태에 따라서는 절삭 블레이드가 파손된다고 하는 문제가 생기고 있었다. 예컨대, 허브 타입의 절삭 블레이드와 달리, 와셔 타입의 절삭 블레이드는, 부착 지지부를 갖추지 않고 절단 칼만으로 구성되어 있기 때문에, 착탈 시에 파손될 가능성이 보다 높았다. 또한, 날 두께가 얇은 블레이드도 마찬가지로 착탈 시에 파손될 우려가 있었다.
따라서, 작업자가 절삭 블레이드에 직접 손을 대지 않고서 플랜지에 블레이드를 장착하거나 또는 플랜지로부터 블레이드를 제거할 수 있게 한다고 하는 과제가 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 보스부와, 블레이드가 감합하여 장착되는 블레이드 장착부와, 블레이드가 지지되는 환형의 단부면을 가지며 스핀들의 선단에 고정되는 플랜지와, 이 플랜지와 함께 상기 블레이드를 협지하여 고정하는 누름부를 적어도 구비한 절삭 장치의 상기 플랜지에 상기 블레이드를 탈착하기 위한 블레이드 탈착 지그로서, 상기 블레이드 장착부와 같은 직경의 선단 부분에 상기 보스부에 감합하는 오목부가 형성된 원주형의 본체부와, 이 본체부에 연결되며 이 본체부보다 큰 직경을 갖춘 파지부와, 상기 본체부의 선단 부분에 형성된 복수의 제1 공기 분출구와, 상기 본체부와 상기 파지부의 접속 부분에 형성된 복수의 제2 공기 분출구와, 상기 제1 공기 분출구와 공기의 공급원을 제어부를 통해 연통시키는 제1 연통 경로와, 상기 제2 공기 분출구와 상기 공기의 공급원을 상기 제어부를 통해 연통시키는 제2 연통 경로를 적어도 구비한 블레이드 탈착 지그이다.
상기 블레이드 탈착 지그는, 상기 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 분출되는 공기의 진행 방향으로 위치 부여할 수 있는 공기 가이드면을 적어도 갖는 공기 가이드 수단을 추가로 구비하면 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 상기 블레이드 탈착 지그를 사용한 블레이드 탈착 방법으로서, 상기 블레이드 탈착 지그의 본체부에 유지된 블레이드를 상기 플랜지에 장착할 때는, 상기 보스부에 상기 오목부를 감합시키고, 상기 본체부와 상기 블레이드 장착부를 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 상기 제1 공기 분출구로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 장착 공기 분출 단계와, 상기 블레이드와 상기 플랜지 사이에 발생한 부압으로 상기 블레이드를 상기 블레이드 장착부로 이동시키는 이동 단계를 구비하는 블레이드 탈착 방법이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 상기 블레이드 탈착 지그를 사용한 블레이드 탈착 방법으로서, 상기 블레이드 장착부에 유지된 블레이드를 제거할 때는, 상기 보스부에 상기 오목부를 감합시키고, 상기 본체부와 상기 블레이드 장착부를 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 상기 제2 공기 분출구로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 제거 공기 분출 단계와, 상기 블레이드와 상기 파지부 사이에 발생한 부압으로 상기 블레이드를 상기 본체부로 이동시키는 이동 단계를 구비하는 블레이드 탈착 방법이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 상기 공기 가이드 수단을 갖춘 블레이드 탈착 지그를 이용하여 상기 블레이드가 한 면을 노출한 상태에서 수용되어 있는 수용 케이스로부터 상기 블레이드를 취출하는 블레이드 취출 방법으로서, 상기 본체부와 상기 블레이드의 장착 구멍을 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 상기 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 공기를 분출시키는 취출 공기 분출 단계와, 분출된 공기의 방향을 상기 공기 가이드면에 의해서 상기 블레이드로 향하는 방향으로 가이드시키는 가이드 단계와, 상기 블레이드와 상기 파지부 사이에 발생한 부압 및 상기 수용 케이스와 상기 블레이드 사이로 들어간 공기에 의해서 상기 블레이드를 상기 본체부로 이동시키는 이동 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 블레이드 취출 방법이다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 보스부와, 블레이드가 감합되어 장착되는 블레이드 장착부와, 블레이드가 지지되는 환형의 단부면을 가지며 스핀들의 선단에 고정되는 플랜지와, 상기 플랜지와 함께 상기 블레이드를 협지하여 고정하는 누름부와, 상기 플랜지에 블레이드를 자동적으로 착탈하는 오토 블레이드체인저 기구를 구비한 절삭 장치로서, 상기 오토 블레이드 체인저 기구는, 사용 전의 블레이드와 사용 후의 블레이드를 각각 수납하는 블레이드 랙과, 이 블레이드 랙과 상기 스핀들 사이를 선회 이동하는 아암을 적어도 포함하고, 상기 아암의 단부에는, 상기 블레이드 탈착 지그와 상기 누름부의 착탈 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 장치이다.
본 발명에 따른 블레이드 탈착 지그는, 블레이드 장착부와 같은 직경의 선단 부분에 보스부에 감합하는 오목부가 형성된 원주형의 본체부와, 본체부에 연결되며 본체부보다 큰 직경을 갖춘 파지부와, 본체부의 선단 부분에 형성된 복수의 제1 공기 분출구와, 본체부와 파지부의 접속 부분에 형성된 복수의 제2 공기 분출구와, 제1 공기 분출구와 공기의 공급원을 제어부를 통해 연통시키는 제1 연통 경로와, 제2 공기 분출구와 공기의 공급원을 제어부를 통해 연통시키는 제2 연통 경로를 적어도 구비하고 있기 때문에, 복수의 제1 공기 분출구로부터 공기를 분출시킴으로써 베르누이의 정리에 기초한 부압을 생기게 하여, 이 부압에 의해서 비접촉으로 플랜지에 블레이드를 장착시키거나, 또는 복수의 제2 공기 분출구로부터 공기를 분출시킴으로써 베르누이의 정리에 기초한 부압을 생기게 하여, 이 부압에 의해서 비접촉으로 플랜지로부터 블레이드를 제거할 수 있게 되기 때문에, 탈착 작업 시에 작업자가 블레이드에 직접 닿지 않아도 되게 되고, 또한, 블레이드의 한 점에 힘이 집중적으로 걸리는 일 없이 탈착 작업을 할 수 있게 되기 때문에, 블레이드의 파손 발생을 막을 수 있게 된다.
또한, 블레이드 탈착 지그는, 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 분출되는 공기의 진행 방향으로 위치 부여할 수 있는 공기 가이드면을 적어도 갖는 공기 가이드 수단을 추가로 구비함으로써, 블레이드가 한 면을 노출한 상태에서 수용되어 있는 수용 케이스로부터 비접촉으로 블레이드를 취출하는 것이 가능하게 되어, 수용 케이스에 수용되어 있는 블레이드가 플랜지에 장착될 때까지의 사이에 일어날 수 있는 블레이드의 파손의 발생을 보다 막을 수 있게 된다.
본 발명에 따른 블레이드 탈착 방법은, 상기 블레이드 탈착 지그를 사용하여, 블레이드 탈착 지그의 본체부에 유지된 블레이드를 플랜지에 장착할 때는, 보스부에 오목부를 감합시키고, 본체부와 블레이드 장착부를 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 제1 공기 분출구로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 장착 공기 분출 단계와, 블레이드와 플랜지 사이에 발생한 부압으로 블레이드를 블레이드 장착부로 이동시키는 이동 단계를 구비함으로써, 부압에 의해서 비접촉으로 플랜지에 블레이드를 장착시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 블레이드 탈착 방법은, 상기 블레이드 탈착 지그를 사용하여, 블레이드 장착부에 유지된 블레이드를 제거할 때는, 보스부에 오목부를 감합시키고, 본체부와 블레이드 장착부를 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 제2 공기 분출구로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 제거 공기 분출 단계와, 블레이드와 파지부 사이에 발생한 부압으로 블레이드를 본체부로 이동시키는 이동 단계를 구비함으로써, 부압에 의해서 비접촉으로 플랜지로부터 블레이드를 제거하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 공기 가이드 수단을 갖춘 블레이드 탈착 지그를 이용하여 블레이드가 한 면을 노출한 상태에서 수용되어 있는 수용 케이스로부터 블레이드를 취출하는 블레이드 취출 방법은, 본체부와 블레이드의 장착 구멍을 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 공기를 분출시키는 취출 공기 분출 단계와, 분출된 공기의 방향을 공기 가이드면에 의해서 블레이드로 향하는 방향으로 가이드시키는 가이드 단계를 실시함으로써, 그 후의 이동 단계에 있어서, 블레이드와 파지부 사이에 발생한 부압 및 수용 케이스와 블레이드 사이로 들어간 공기에 의해서 블레이드를 본체부에 비접촉으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 절삭 장치는, 오토 블레이드 체인저 기구를 갖추고, 사용 전의 블레이드와 사용 후의 블레이드를 각각 수납하는 블레이드 랙과, 블레이드 랙과 스핀들 사이를 선회 이동하는 아암을 적어도 포함하고, 아암의 단부에는, 상기 블레이드 탈착 지그와 누름부의 착탈 수단이 설치되어 있기 때문에, 탈착 작업 시에 작업자가 블레이드에 직접 닿지 않아도 되게 되고, 또한, 블레이드의 한 점에 힘이 집중적으로 걸리는 일 없이 탈착 작업을 자동적으로 행할 수 있게 되기 때문에, 블레이드의 파손 발생을 막을 수 있으면서 또한 블레이드의 탈착 작업을 효율적으로 행할 수 있게 된다.
도 1은 절삭 장치의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 2는 절삭 수단의 일례를 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 절삭 수단의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 4는 블레이드 탈착 지그의 외형의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 5는 블레이드 탈착 지그의 구조를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 블레이드 탈착 지그를 이용하여 블레이드를 플랜지에 장착하고 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 블레이드 탈착 지그를 이용하여 블레이드를 플랜지로부터 제거하고 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8은 제어부에 접속된 광 센서의 플랜지에 블레이드가 장착되어 있지 않은 상태에 있어서의 동작을 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 9는 제어부에 접속된 광 센서의 플랜지에 블레이드가 장착되어 있는 상태에 있어서의 동작을 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 10은 공기 가이드 수단을 갖춘 블레이드 탈착 지그의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 11은 공기 가이드 수단의 공기 가이드면이 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 분출되는 공기의 진행 방향으로 위치가 부여된 상태의 블레이드 탈착 지그를 도시하는 사시도이다.
도 12는 블레이드가 한 면을 노출한 상태로 수용되어 있는 수용 케이스의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 13은 블레이드의 장착 구멍과 연결시킨 상태의 본체부의 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 공기를 분출시켜 수용 케이스로부터 블레이드를 취출하는 상태를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 14는 수용 케이스로부터 취출된 블레이드가 본체부에 유지되어 있는 상태를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 15는 공기 가이드 수단을 갖춘 블레이드 탈착 지그를 이용하여 블레이드를 플랜지에 장착하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 16은 공기 가이드 수단을 갖춘 블레이드 탈착 지그를 이용하여 블레이드를 플랜지로부터 제거하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 17은 절삭 장치에 구비되는 오토 블레이드 체인저 기구의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 18은 블레이드 탈착 지그가 구비하는 공기 가이드 수단의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
도 1에 도시하는 절삭 장치(1)는, 척 테이블(30)에 유지된 웨이퍼에 대하여 절삭 수단(6)에 의해서 절삭 가공을 행하는 장치이다.
절삭 장치(1)의 앞면 측(-Y 방향 측)에는, Z축 방향으로 왕복 이동하는 승강 기구(10) 상에 설치된 웨이퍼 카세트(11)가 구비되어 있다. 웨이퍼 카세트(11)는 반도체 웨이퍼 등의 웨이퍼를 여러 장 수용하고 있다. 웨이퍼 카세트(11)의 후방(+Y 방향 측)에는, 웨이퍼 카세트(11)로부터 웨이퍼의 반출입을 행하는 반출입 수단(12)이 설치되어 있다. 웨이퍼 카세트(11)와 반출입 수단(12) 사이에는, 반출입 대상인 웨이퍼가 일시적으로 놓이는 임시 배치 영역(13)이 마련되어 있고, 임시 배치 영역(13)에는, 웨이퍼를 일정한 위치에 맞추는 위치 맞춤 수단(14)이 설치되어 있다.
임시 배치 영역(13)의 근방에는, 척 테이블(30)과 임시 배치 영역(13)과의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 제1 반송 수단(15a)이 설치되어 있다. 제1 반송 수단(15a)에 의해 흡착된 웨이퍼는 임시 배치 영역(13)에서 척 테이블(30)로 반송된다.
제1 반송 수단(15a)의 근방에는, 절삭 가공 후의 웨이퍼를 세정하는 세정 수단(16)이 설치되어 있다. 또한, 세정 수단(16)의 상측에는, 척 테이블(30)에서 세정 수단(16)으로 절삭 가공 후의 웨이퍼를 흡착하여 반송하는 제2 반송 수단(15b)이 설치되어 있다. 절삭 장치(1)의 전방 측에는, 작업자가 절삭 장치(1)에 대하여 가공 조건 등을 입력하기 위한 입력 수단(19)이 설치되어 있다.
척 테이블(30)은, 예컨대 그 외형이 원형이며, 도시하지 않는 흡인원에 연통되어 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지면(30a)을 갖추고 있다. 척 테이블(30)은 커버(31)에 의해 주위에서 둘러싸이고, 도시하지 않는 회전 수단에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
척 테이블(30)은, 웨이퍼의 착탈이 행해지는 영역인 착탈 영역(E1)과, 절삭 수단(6)에 의한 웨이퍼의 절삭이 행해지는 영역인 절삭 영역(E2)의 사이를, 커버(31) 및 커버(31)에 연결된 주름상자 커버(31a)의 아래에 설치된 도시하지 않는 절삭 이송 수단에 의해 X축 방향으로 왕복 이동할 수 있게 되어 있다.
척 테이블(30)의 이동 경로의 상측에는 웨이퍼의 절삭하여야 할 분할 예정 라인을 검출하는 얼라인먼트 수단(17)이 설치되어 있다. 얼라인먼트 수단(17)은 웨이퍼의 표면을 촬상하는 촬상 수단(170)을 갖추고 있고, 촬상 수단(170)에 의해 취득한 화상에 기초하여 절삭하여야 할 웨이퍼의 분할 예정 라인을 검출할 수 있다.
얼라인먼트 수단(17)의 근방에는, 절삭 영역(E2) 내에서 척 테이블(30)에 유지된 웨이퍼에 대하여 절삭 가공을 실시하는 절삭 수단(6)이 설치되어 있다. 절삭 수단(6)은 얼라인먼트 수단(17)과 일체로 되어 구성되어 있고, 양자는 연동하여 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동한다.
도 2는 절삭 수단(6)의 분해 사시도이고, 도 3은 조립된 상태의 절삭 수단(6)을 도시하는 사시도이다. 도 2에 도시하는 절삭 수단(6)을 구성하는 블레이드(60)는 예컨대 외형이 환형인 와셔형의 허브리스 블레이드이며, 중앙에 형성된 장착 구멍(600)과 절단 칼(601)을 구비한다.
절삭 수단(6)을 구성하는 스핀들 하우징(62) 내에는, Y축 방향의 축심을 갖추고 도시하지 않는 모터에 의해 회전 구동되는 스핀들(66)이 회전 가능하게 수용되어 있다. 스핀들(66)의 선단은, 스핀들 하우징(62)으로부터 전방(-Y 방향 측)으로 돌출되어 있으며, 플랜지(61)를 부착할 수 있게 되어 있다. 스핀들(66)의 선단에는 나사 구멍(66a)이 형성되어 있다.
스핀들(66)의 선단에 고정되는 플랜지(61)는 -Y 방향으로 향해서 소정의 두께로 돌출하는 보스부(610)와, 보스부(610)의 후단으로부터 직경 방향 외측으로 돌출하여 형성된 플랜지부(611)를 구비하고 있다. 보스부(610)는 플랜지부(611)보다도 작은 직경으로 형성되어 있고, 보스부(610)의 측면에는 수나사(610c)가 형성되어 있다.
플랜지부(611)의 앞면(-Y 방향 측의 면)에는, 블레이드(60)가 감합하여 장착되는 블레이드 장착부(611a)가 -Y 방향 측으로 향하여 돌출되도록 형성되어 있고, 플랜지부(611)의 앞면은 이 블레이드 장착부(611a)에 의해서 환형의 단차가 1단 형성된 상태로 되어 있다. 플랜지부(611)의 앞면의 1단 낮은 외주 측의 환형의 단부면(611b)은 블레이드(60)를 지지하는 면으로 된다. 환형의 단부면(611b)의 폭은 블레이드(60)의 직경 등에 따른 소정의 크기로 되어 있다. 블레이드 장착부(611a)의 외경은 블레이드(60)의 장착 구멍(600)보다도 약간 작게 형성되어 있다.
플랜지(61)의 중심에는, 스핀들(66)이 감합하는 감합 구멍(612)이 두께 방향(Y축 방향)으로 향하여 관통 형성되어 있다.
절삭 수단(6)은, 플랜지(61)와 함께 블레이드(60)를 협지하여 고정하는 누름부(65)를 갖추고 있다. 누름부(65)란, 즉 환형의 외형을 갖추며 보스부(610)가 삽입되는 중앙 구멍(650)을 갖춘 착탈 플랜지이다.
플랜지(61)의 감합 구멍(612)에 스핀들(66)에 끼워 넣은 후, 평와셔(64a)를 삽입 관통시킨 플랜지 고정 볼트(64)를 스핀들(66)의 나사 구멍(66a)에 나사 결합함으로써, 플랜지(61)를 스핀들(66)에 장착할 수 있다. 또한, 블레이드(60)의 장착 구멍(600)에 플랜지(61)의 보스부(610)가 삽입되어 블레이드 장착부(611a)가 감합되면, 보스부(610)는 블레이드(60)로부터 -Y 방향 측으로 돌출된 상태가 된다. 이어서, 누름부(65)를 보스부(610)에 삽입하고 나서, 블레이드 고정 너트(63)를 보스부(610)의 수나사(610c)에 나사 결합시켜 체결함으로써, 블레이드(60)가 누름부(65)의 배면(+Y 방향 측의 면)과 플랜지(61)의 플랜지부(611)의 환형 단부면(611b)에 의해 Y축 방향 양측에서 끼워져 고정되어, 스핀들(66)에 장착된 상태, 즉 도 3에 도시한 것과 같이 절삭 수단(6)이 조립된 상태가 된다. 그리고, 도시하지 않는 모터에 의해 스핀들(66)(도 3에는 도시되지 않음)이 회전 구동됨에 따라 블레이드(60)가 고속으로 회전할 수 있는 상태가 된다.
절삭 수단(6)은, 도 3에 도시한 것과 같이 조립된 상태에서 도 1에 도시하는 절삭 장치(1)에 설치되어 있고, 또한, 블레이드(60)를 상측에서부터 걸치는 식으로 커버하는 도시하지 않는 블레이드 커버가 스핀들 하우징(62)에 부착된다.
또한, 절삭 수단(6)에 구비하는 블레이드(60)는, 와셔형의 허브리스 블레이드에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 알루미늄제의 베이스와 베이스의 외주 측에 형성된 환형의 절단 칼을 구비하는 허브 블레이드라도 좋다. 블레이드(60)가 허브 블레이드인 경우에는, 플랜지(61)와 함께 블레이드(60)를 협지하여 고정하는 누름부로서, 도 2에 도시하는 블레이드 고정 너트(63)가 그 역할을 담당한다.
(블레이드 탈착 지그의 실시형태 1)
도 4에 도시하는 블레이드 탈착 지그(7)는, 도 2에 도시하는 플랜지(61)에 블레이드(60)를 장착하거나 또는 플랜지(61)로부터 블레이드(60)를 제거하기 위해서 사용되는 지그이다. 블레이드 탈착 지그(7)는, 도 2에 도시하는 블레이드 장착부(611a)와 같은 직경의 선단 부분(70a)에 보스부(610)에 감합하는 오목부(700)가 형성된 원주형의 본체부(70)와, 본체부(70)에 연결되며 본체부(70)보다 큰 직경을 갖춘 파지부(74)와, 본체부(70)의 선단 부분(70a)에 형성된 복수의 제1 공기 분출구(71)와, 본체부(70)와 파지부(74)의 접속 부분에 형성된 복수의 제2 공기 분출구(72)와, 제1 공기 분출구(71)와 공기의 공급원(79)을 제어부(9)를 통해 연통시키는 제1 연통 경로(75)와, 제2 공기 분출구(72)와 공기의 공급원(79)을 제어부(9)를 통해 연통시키는 제2 연통 경로(76)를 적어도 구비하고 있다.
외형이 원주형인 본체부(70)는 예컨대 범용 엔지니어링 플라스틱 또는 경질 고무 등으로 이루어진다. 본체부(70)는, 예컨대 두께 방향(도 4에서의 Z축 방향)의 중간 위치가 직경 축소됨으로써 축소부(70c)가 형성되어 있어도 좋다. 또한, 축소부(70c)는 본체부(70)에 형성되어 있지 않아도 되며, 또한, 축소부(70c)의 직경은 블레이드(60)의 장착 구멍(600)의 직경에 의해서 적절한 값으로 정해진다.
오목부(700)는, 본체부(70)의 선단 부분(70a)의 중앙 영역을 두께 방향으로 원주형으로 절결하여 형성되어 있고, 그 직경은 도 2에 도시하는 보스부(610)의 직경보다도 약간 크게 되어 있다. 선단 부분(70a)은 오목부(700)를 둘러싸는 형상(환형 볼록 형상)으로 되어 있다. 오목부(700)의 깊이는 예컨대 보스부(610)가 그 근원까지 오목부(700)에 진입할 수 있는 깊이로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
본체부(70)의 선단 부분(70a)에는, 제1 공기 분출구(71)가 원주 방향으로 등간격(120° 간격)을 두고서 예컨대 3개 형성되어 있다. 제1 공기 분출구(71)는, 선단 부분(70a)의 환형 단부면(701)과 본체부(70)의 측면(70d)에 걸치는 식으로 개구, 즉, 선단 부분(70a)의 능선 위를 걸치는 식으로 개구되어 있다. 여기서, 제1 공기 분출구(71)의 형성 개수는 3개에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 4개라도 좋다.
본체부(70)의 후단(70b)에는, 본체부(70)보다 큰 직경을 갖춘 파지부(74)가 연결되어 있다. 파지부(74)는 예컨대 범용 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 등으로 이루어지는 원반이다. 본 실시형태에서는, 파지부(74)는 본체부(70)와 일체적으로 형성되어 있지만, 파지부(74)는 본체부(70)의 후단(70b)에 도시하지 않는 고정 나사 등으로 고정되어 제거 가능하게 되어 있어도 좋고, 또는 접착제로 접착되어 있어도 좋다. 블레이드 탈착 지그(7)에 의한 블레이드(60)의 탈착 작업 시에 작업자가 파지부(74)를 파지할 수 있고, 이로써 블레이드 탈착 지그(7)를 사용할 때의 처리가 용이하게 된다.
본체부(70)와 파지부(74)의 접속 부분에는, 제2 공기 분출구(72)가 원주 방향으로 등간격(120° 간격)을 두고서 제1 공기 분출구(71)와 겹치지 않게 위치를 바꿔 예컨대 3개(도 4에서는 2개만 도시) 형성되어 있다. 또한, 제2 공기 분출구(72)의 형성 개수는 3개에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 4개라도 좋다. 제2 공기 분출구(72)는 본체부(70)의 측면(70d)의 근원 부분에 개구되어 있으며, 압축 공기를 본체부(70)의 직경 방향 외측으로 향하여 분출할 수 있다.
도 4, 도 5에 도시한 것과 같이, 예컨대 각 제1 공기 분출구(71)로부터는, 본체부(70)의 후단(70b) 측으로 향하여 점선으로 나타내는 내부 유로(750)가 각각 연장되어 있고, 각 내부 유로(750)의 일단은, 본체부(70)의 후단(70b)를 지나 파지부(74)를 관통하여 파지부(74)의 배면(741)에 각각 개구되어 있다.
파지부(74)의 배면(741)에 개구되는 각 내부 유로(750)의 일단에는, 가요성을 갖는 수지 튜브(751)의 일단이 도시하지 않는 시일 부재나 연결기 등을 통해 접속되어 있고, 수지 튜브(751)는 내부 유로(750)에 연통되어 있다.
각 수지 튜브(751)는 조인트관(755)을 통해 합류하여 일체가 되고, 그 타단은 T자 파이프(752)에 구비된 제1 밸브체(753)에 접속되어 있다. T자 파이프(752)의 타단에는, 컴프레셔 등으로 이루어지며 고압의 공기를 공급할 수 있는 공기의 공급원(79)이 접속되어 있다. 제1 연통 경로(75)는, 상기 내부 유로(750), 수지 튜브(751), 제1 밸브체(753) 및 T자 파이프(752)에 의해서 구성되는 것이다. 또한, 제1 연통 경로(75)에, 제1 연통 경로(75) 안을 지나는 공기를 가속시키는 오리피스 구멍 등이 형성되어 있어도 좋다. 제1 밸브체(753)는 예컨대 솔레노이드(전자석) 밸브이며, 수지 튜브(751)가 T자 파이프(752)에 연통되는 상태(열린 상태)와 연통되지 않은 상태(닫힌 상태)를 전환하는 기능을 갖고 있다. 그리고, 제1 밸브체(753)에는, 제1 밸브체(753)에 통전을 하여 개폐를 전환하는 제어를 행하는 제어부(9)가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제1 밸브체(753)는 솔레노이드 밸브에 한정되는 것이 아니라, 누름 버튼이 눌림으로써 내부의 밸브가 열리는 버튼식의 개폐 밸브라도 좋다.
예컨대, 각 제2 공기 분출구(72)로부터는, 파지부(74)의 배면(741)으로 향하여 1점쇄선으로 나타내는 내부 유로(760)가 각각 연장되어 있고, 각 내부 유로(760)의 일단은 파지부(74)의 배면(741)에 각각 개구되어 있다. 이 내부 유로(760)의 일단에는, 가요성을 갖는 수지 튜브(761)의 일단이 도시하지 않는 시일 부재나 연결기 등을 통해 접속되어 있고, 수지 튜브(761)는 내부 유로(760)에 연통되어 있다.
각 수지 튜브(761)는 조인트관(765)을 통해 합류하여 일체가 되고, 그 타단은 T자 파이프(752)에 구비된 제2 밸브체(763)에 접속되어 있다. 제2 연통 경로(76)는 상기 내부 유로(760), 수지 튜브(761), 제2 밸브체(763) 및 T자 파이프(752)에 의해서 구성되는 것이다. 또한, 제2 연통 경로(76)에, 제2 연통 경로(76) 안을 지나는 공기를 가속시키는 오리피스 구멍 등이 형성되어 있어도 좋다. 제2 밸브체(763)는 예컨대 솔레노이드(전자석) 밸브이며, 수지 튜브(761)가 T자 파이프(752)에 연통되는 상태(열린 상태)와 연통되지 않은 상태(닫힌 상태)를 전환하는 기능을 갖고 있다. 그리고, 제2 밸브체(763)에는, 제2 밸브체(763)에 통전을 하여 개폐를 전환하는 제어를 행하는 제어부(9)가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제2 밸브체(763)는 솔레노이드 밸브에 한정되는 것이 아니라, 누름 버튼이 눌림으로써 내부의 밸브가 열리는 버튼식의 개폐 밸브라도 좋다.
(실시형태 1의 블레이드 탈착 지그를 이용한 블레이드의 플랜지에의 장착)
이하에, 본 발명에 따른 블레이드 탈착 방법에 있어서, 도 6에 도시하는 블레이드 탈착 지그(7)를 이용하여 블레이드(60)를 플랜지(61)에 장착할 때의 각 단계에 관해서 설명한다.
(1) 위치 부여 단계
도 6에 있어서의 절삭 수단(6)은 플랜지(61)가 스핀들(66)에 장착된 상태로 되어 있다. 또한, 블레이드 탈착 지그(7)의 본체부(70)가 블레이드(60)의 장착 구멍(600)에 통과되어 있고, 블레이드(60)는 본체부(70)의 측면(70d) 위를 이동할 수 있는 상태로 블레이드 탈착 지그(7)에 의해서 유지되어 있다. 또한, 블레이드 탈착 지그(7)의 본체부(70)의 측면(70d)과 블레이드(60)의 장착 구멍(600) 사이에는 약간의 간극(여유)이 마련된 상태로 되어 있다. 작업자가, 블레이드 탈착 지그(7)의 파지부(74)를 꽉 쥐고서, 블레이드 탈착 지그(7)의 선단 부분(70a)이 플랜지(61)에 대향하도록 위치를 부여한다. 그리고, 플랜지(61)의 보스부(610)에 블레이드 탈착 지그(7)의 오목부(700)를 감합시킴으로써, 본체부(70)와 블레이드 장착부(611a)가 연결되어 본체부(70)와 플랜지(61)가 동축 상에 위치된 상태로 한다. 본체부(70)의 선단 부분(70a)과 블레이드 장착부(611a)는 같은 직경이기 때문에, 본체부(70)의 선단 부분(70a)과 블레이드 장착부(611a)의 연결 부위는 기복이 없는 평면형으로 된다.
(2) 장착 공기 분출 단계
이어서, 공기의 공급원(79)에 의한 제1 연통 경로(75)를 통한 제1 공기 분출구(71)로의 공기의 공급이 제어부(9)를 통한 제어 하에서 가능하게 된다. 즉, 제어부(9)로부터 제1 밸브체(753)에 통전이 이루어져 제1 밸브체(753)가 열린 상태가 된다. 또한, 제2 밸브체(763)는 닫힌 상태로 되어 있다. 그리고, 공기의 공급원(79)을 작동시켜, 고압의 압축 공기를 T자 파이프(752)에 약간의 시간 동안 공급한다. 이 압축 공기는, T자 파이프(752), 제1 밸브체(753), 수지 튜브(751) 및 내부 유로(750)를 지나, 제1 공기 분출구(71)로부터 순간적으로 외부로 분출된다.
또한, 제1 밸브체(753)를 버튼식의 개폐 밸브로 하고 있는 경우에는, 제어부(9)를 통한 밸브 제어 대신에, 작업자가 버튼을 눌러 제1 밸브체(753)를 열더라도 좋다.
(3) 이동 단계
제1 공기 분출구(71)로부터 순간적으로 분출된 공기는, 플랜지부(611)의 환형의 단부면(611b)과 블레이드(60)의 +Y 방향 측의 측면 사이를 방사 방향으로 고속으로 흘러가 대기로 방출된다. 그 때문에, 베르누이 효과에 의한 블레이드(60)를 +Y 방향 측으로 끌어당기는 부압이 생성되고, 이 부압에 의해서 블레이드(60)가 블레이드 탈착 지그(7)로부터 블레이드 장착부(611a)로 이동하여, 블레이드(60)가 블레이드 장착부(611a)에 감합한다. 또한, 도 6에서는 블레이드 장착부(611a)까지 이동한 후의 블레이드(60)를 2점쇄선으로 나타내고 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 블레이드 탈착 방법은, 본체부(70)에 유지된 블레이드(60)를 플랜지(61)에 장착할 때는, 보스부(610)에 블레이드 탈착 지그(7)의 본체부(70)의 오목부(700)를 감합시키고, 본체부(70)와 블레이드 장착부(611a)를 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 제1 공기 분출구(71)로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 장착 공기 분출 단계와, 블레이드(60)와 플랜지(61) 사이에 발생한 부압으로 블레이드(60)를 블레이드 장착부(611a)로 이동시키는 이동 단계를 구비함으로써, 작업자가 블레이드(60)에 직접 닿지 않고서 부압에 의해서 비접촉으로 블레이드(60)를 플랜지(61)에 장착시킬 수 있다.
블레이드(60)를 블레이드 장착부(611a)로 이동시킨 후, 작업자가 파지부(74)를 꽉 쥐고서, 블레이드 탈착 지그(7)를 보스부(610)에서 -Y 방향 측으로 향하여 잡아 뺀다. 또한, 작업자가 도 2에 도시하는 누름부(65)를 보스부(610)에 삽입시키고 나서 블레이드 고정 너트(63)를 보스부(610)의 수나사(610c)에 나사 결합시켜 체결함으로써, 도시하지 않는 모터에 의해 스핀들(66)이 회전 구동됨에 따라 블레이드(60)가 고속으로 회전할 수 있는 상태가 된다.
(실시형태 1의 블레이드 탈착 지그를 이용한 블레이드의 플랜지로부터의 제거)
이하에, 본 발명에 따른 블레이드 탈착 방법에 있어서, 도 7에 도시하는 블레이드 탈착 지그(7)를 이용하여 블레이드(60)를 플랜지(61)로부터 제거할 때의 각 단계에 관해서 설명한다.
(1) 위치 부여 단계
도 7에 있어서의 절삭 수단(6)은, 도 2에 도시하는 누름부(65)와 블레이드 고정 너트(63)가 제거되고, 블레이드 장착부(611a)에 블레이드(60)가 감합된 상태로 되어 있다. 우선, 작업자가 블레이드 탈착 지그(7)의 파지부(74)를 꽉 쥐고서 블레이드 탈착 지그(7)의 선단 부분(70a)이 플랜지(61)에 대향하도록 위치를 부여한다. 그리고, 플랜지(61)의 보스부(610)에 블레이드 탈착 지그(7)의 본체부(70)의 오목부(700)를 감합시킴으로써, 본체부(70)와 블레이드 장착부(611a)가 연결되어 본체부(70)와 플랜지(61)가 동축 상(Y축상)에 위치 부여된 상태로 한다.
(2) 제거 공기 분출 단계
이어서, 공기의 공급원(79)에 의한 제2 연통 경로(76)를 통한 제2 공기 분출구(72)로의 공기의 공급이 제어부(9)에 의한 제어 하에서 가능하게 된다. 즉, 제어부(9)로부터 제2 밸브체(763)에 통전이 이루어져 제2 밸브체(763)가 열린 상태가 된다. 또한, 제1 밸브체(753)는 닫힌 상태로 되어 있다. 그리고, 공기의 공급원(79)을 작동시켜, 고압의 압축 공기를 T자 파이프(752)에 약간의 시간 동안 공급한다. 상기 압축 공기는, T자 파이프(752), 제2 밸브체(763), 수지 튜브(761) 및 내부 유로(760)를 지나, 제2 공기 분출구(72)로부터 순간적으로 외부로 분출된다.
또한, 제2 밸브체(763)를 버튼식의 개폐 밸브로 하고 있는 경우에는, 제어부(9)를 통한 밸브 제어 대신에, 작업자가 버튼을 눌러 제2 밸브체(763)를 열더라도 좋다.
(3) 이동 단계
제2 공기 분출구(72)로부터 순간적으로 분출된 공기는, 블레이드(60)의 -Y 방향 측의 측면과 파지부(74)의 전면(740) 사이를 방사 방향으로 고속으로 흘러가 대기로 방출된다. 그 때문에, 베르누이 효과에 의한 블레이드(60)를 -Y 방향 측으로 끌어당기는 부압이 생성되고, 이 부압에 의해서 블레이드(60)가 블레이드 장착부(611a)에서 블레이드 탈착 지그(7)의 본체부(70)로 이동하여, 블레이드(60)가 블레이드 장착부(611a)로부터 제거된다. 또한, 도 7에서는 본체부(70)까지 이동한 후의 블레이드(60)를 2점쇄선으로 나타내고 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 블레이드 탈착 방법은, 본체부(70)에 유지된 블레이드(60)를 플랜지(61)에 장착할 때는, 보스부(610)에 블레이드 탈착 지그(7)의 본체부(70)의 오목부(700)를 감합시키고, 본체부(70)와 블레이드 장착부(611a)를 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 제2 공기 분출구(72)로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 제거 공기 분출 단계와, 블레이드(60)와 파지부(74) 사이에 발생한 부압으로 블레이드(60)를 본체부(70)로 이동시키는 이동 단계를 구비함으로써, 작업자가 블레이드(60)에 직접 닿지 않고서 부압에 의해서 비접촉으로 플랜지(61)로부터 블레이드(60)를 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 블레이드 탈착 지그(7)는, 블레이드 장착부(611a)와 같은 직경의 선단 부분(70a)에 보스부(610)에 감합하는 오목부(700)가 형성된 원주형의 본체부(70)와, 본체부(70)에 연결되며 본체부(70)보다 큰 직경을 갖춘 파지부(74)와, 본체부(70)의 선단 부분(70a)에 형성된 복수의 제1 공기 분출구(71)와, 본체부(70)와 파지부(74)의 접속 부분에 형성된 복수의 제2 공기 분출구(72)와, 제1 공기 분출구(71)와 공기의 공급원(79)을 제어부(9)를 통해 연통시키는 제1 연통 경로(75)와, 제2 공기 분출구(72)와 공기의 공급원(79)을 제어부(9)를 통해 연통시키는 제2 연통 경로(76)를 적어도 구비하고 있기 때문에, 제1 공기 분출구(71)로부터 공기를 분출시킴으로써 베르누이의 정리에 기초한 부압을 생기게 하고, 부압에 의해서 비접촉으로 플랜지(61)에 블레이드(60)를 장착시키거나, 또는 제2 공기 분출구(72)로부터 공기를 분출시킴으로써 베르누이의 정리에 기초한 부압을 생기게 하여, 그 부압에 의해서 비접촉으로 플랜지(61)로부터 블레이드(60)를 제거할 수 있게 되기 때문에, 탈착 작업 시에 작업자가 블레이드(60)에 직접 닿지 않아도 되게 되고, 또한, 블레이드(60)의 한 점에 힘이 집중적으로 걸리는 일 없이 탈착 작업을 행할 수 있게 되기 때문에, 블레이드(60)의 파손이 발생해 버리는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 블레이드 탈착 지그(7)는, 허브리스 블레이드인 블레이드(60)의 탈착 작업에 이용할 수 있게 구성되어 있지만, 허브 블레이드의 탈착 작업에 사용할 수 있는 구성으로 되어 있어도 좋다.
본체부(70)는, 도 6에 도시한 것과 같이 축소부(70c)가 형성되어 있기 때문에, 블레이드(60)의 탈착 작업 시에 축소부(70c)와 블레이드(60) 사이에 여유가 생긴 상태가 된다. 그 때문에, 예컨대 플랜지(61)에 대한 블레이드(60)의 장착을 행하는 경우에, 블레이드(60)가 부압에 의해서 본체부(70)의 측면(70d) 위를 이동할 때에, 블레이드(60)의 측면이 이동 방향(+Y 방향)에 대하여 비스듬하게 기울어 버림으로써 블레이드(60)가 본체부(70)에 걸려 움직이지 않게 되어 버린다고 하는 사태가 일어나는 것을 막을 수 있게 된다.
제어부(9)에 의한 제1 연통 경로(75)의 개폐 제어 및 제2 연통 경로(76)의 개폐 제어는, 도 8에 도시한 것과 같은 광 센서(97)와 병용함으로써 실현되는 것이라도 좋다. 광 센서(97)는, 도시하지 않는 배선에 의해서 제어부(9)에 접속된 투과형 광 센서이며, 도 1에 도시하는 절삭 수단(6)의 블레이드(60)를 커버하는 도시하지 않는 블레이드 커버 등에 설치되어 있다. 또한, 광 센서(97)는, 예컨대 블레이드의 파손을 검출하는 블레이드의 파손 검출기로서도 동작하며, 측정광을 투광하는 투광부(971)와 측정광을 수광하는 수광부(972)를 구비하고 있다. 도 8에 도시한 것과 같이, 플랜지(61)에 블레이드(60)가 장착되어 있지 않은 상태에서는, 투광부(971)로부터 투광된 측정광은 예컨대 -Y 방향으로 직진하여 수광부(972)에 도달하게 되어 있다. 한편, 도 9에 도시한 것과 같이, 플랜지(61)에 블레이드(60)가 장착되어 있는 상태에서는, 투광부(971)로부터 투광된 측정광의 일부 또는 전부는 블레이드(60)에 의해서 차단되어 수광부(972)에 도달하지 않게 되어 있다.
측정광의 블레이드(60)에 의한 차광 유무를 감지하는 수광부(972)는 수광량에 대응한 검출 신호를 제어부(9)에 출력한다. 제어부(9)에는, 예컨대 미리 수광량에 관한 임계치, 즉, 플랜지(61)에 블레이드(60)가 장착되어 있는지 여부를 판단하기 위한 임계치가 설정되어 있다. 그리고, 제어부(9)는 수광부(972)로부터 보내져오는 수광량치와 상기 임계치의 비교에 기초하여, 수광량치가 임계치보다도 클 때에 제1 밸브체(753)를 열고 제2 밸브체(763)를 닫는 제어와, 수광량치가 임계치보다도 작을 때에 제1 밸브체(753)를 닫고 제2 밸브체(763)를 여는 제어를 선택적으로 행할 수 있다.
도 8에 도시한 것과 같이, 플랜지(61)에 블레이드(60)가 장착되어 있지 않은 상태에서는, 블레이드(60)에 의해 측정광이 차단되지 않고 수광부(972)의 수광량은 커지기 때문에, 제어부(9)에 의해서 제1 밸브체(753)가 열리고 제2 밸브체(763)가 닫힌 상태가 되어, 공기의 공급원(79)이 공급하는 공기가 제1 연통 경로(75)를 지나 제1 공기 분출구(71)에 도달할 수 있는 상태가 된다. 예컨대, 앞서 설명한 블레이드(60)를 플랜지(61)에 장착할 때의 (1) 위치 부여 단계 시에 이러한 제어가 자동적으로 행해짐으로써 작업 효율이 향상된다.
플랜지(61)에 블레이드(60)가 장착되면 수광부(972)의 수광량은 감소하기 때문에, 제어부(9)는 상기 수광량의 변화에 의해서 플랜지(61)에 블레이드(60)가 장착되었다고 판단하여, 제1 밸브체(753)를 닫는다. 이러한 수광량치의 변화에 기초한 제어부(9)에 의한 제어가 행해짐으로써, 제1 공기 분출구(71)에 분출시키는 공기의 공급 시간의 제어도 동시에 가능하게 된다.
도 9에 도시한 것과 같이, 플랜지(61)에 블레이드(60)가 장착되어 있는 상태에서는, 측정광이 블레이드(60)에 의해 차단되어 수광부(972)의 수광량은 매우 작아지기 때문에, 제어부(9)에 의해서 제1 밸브체(753)가 닫히고 제2 밸브체(763)가 열린 상태가 되어, 공기의 공급원(79)이 공급하는 공기가 제2 연통 경로(76)를 지나 제2 공기 분출구(72)에 도달할 수 있는 상태가 된다. 예컨대, 앞서 설명한 블레이드(60)를 플랜지(61)로부터 제거할 때의 (1) 위치 부여 단계 시에 이러한 제어가 자동적으로 행해짐으로써 작업 효율이 향상된다.
플랜지(61)로부터 블레이드(60)가 제거되면 수광부(972)의 수광량은 증가하기 때문에, 제어부(9)는 그 수광량의 변화에 의해서 플랜지(61)로부터 블레이드(60)가 제거되었다고 판단하여, 제2 밸브체(763)를 닫는다. 이러한 수광량치의 변화에 기초한 제어부(9)에 의한 제어가 행해짐으로써, 제2 공기 분출구(72)에 분출시키는 공기의 공급 시간의 제어도 동시에 가능하게 된다.
(블레이드 탈착 지그의 실시형태 2)
도 10에 도시하는 블레이드 탈착 지그(7A)는, 도 4에 도시하는 실시형태 1의 블레이드 탈착 지그(7)에, 제2 공기 분출구(72)로부터 직경 방향 외측으로 분출되는 공기의 진행 방향으로 위치 부여할 수 있는 공기 가이드면(781)을 적어도 갖는 공기 가이드 수단(공기 가이드 부재)(78)과, 공기 가이드 수단(78)을 지지하는 보조판(73)과, 공기 가이드 수단(78)을 본체부(70)의 두께 방향(도 10에서의 Z축 방향)으로 진퇴할 수 있게 하는 탄성 부재(77)를 추가로 구비한 것이다.
엔지니어링 플라스틱 등으로 이루어지는 보조판(73)은, 예컨대 파지부(74)의 직경보다도 약간 큰 외경을 갖춘 원환판 형상으로 형성되어 있고, 파지부(74)의 배면(741)에 고정 나사(739)에 의해서 부착되어 있다. 또한, 공기 가이드 수단(78)을 갖춘 블레이드 탈착 지그(7A)에 있어서는, 파지부(74)에 부착된 보조판(73) 또는 공기 가이드 수단(78)을 파지함으로써 블레이드 탈착 지그(7A)를 다룰 수 있다. 보조판(73) 중앙의 개구(730)에는, 파지부(74)의 배면(741)에 접속되어 있는 각 수지 튜브(751, 761)가 통과하고 있다. 보조판(73)에는, 원주 방향으로 등간격(120° 간격)을 두고서 3개의 고정 나사 삽통 구멍이 형성되어 있다. 고정 나사(739)는, 예컨대 파지부(74)의 배면(741)에 형성된 도시하지 않는 나사 구멍에 그 하부가 나사 결합하고 있고, 고정 나사(739)의 길이 방향의 중간부에서부터 나사 헤드에 걸쳐서는, 파지부(74)의 배면(741)으로부터 돌출된 상태로 되어 있고, 상기 중간부에서부터 나사 헤드의 사이는 보조판(73)의 고정 나사 삽통 구멍에 유동 가능하게 끼워져 있다. 보조판(73)과 파지부(74) 사이에는 소정의 간극이 형성되어 있다.
탄성 부재(77)는, 예컨대 자연 길이보다 수축하여 되돌아가고자 하는 코일 스프링이며, 보조판(73)의 하면과 파지부(74)의 배면(741) 사이의 간극에 끼워지게 하여 원주 방향으로 등간격(120° 간격)을 두고서 3개 설치되어 있다. 또한, 탄성 부재(77)는 코일 스프링에 한정되는 것이 아니라 고무 기둥 등이라도 좋다. 도 10과 같이, 보조판(73)이 파지부(74)로 향하여 눌려 있지 않은 상태에 있어서 탄성 부재(77)의 길이는 자연 길이로 되어 있다.
공기 가이드 수단(78)은, 예컨대 폴리아세탈(POM) 등의 합성수지를 원통형으로 형성한 것으로, 그 내측면이 공기 가이드면(781)으로 되고, 보조판(73)에 끼워져 들어가 접착제 등에 의해서 보조판(73)에 고정되어 있다. 도 10에 도시한 것과 같이, 보조판(73)에 고정되어 있는 공기 가이드 수단(78)은, 보조판(73)의 외주 부분에서 -Z 방향으로 향해 스커트형으로 소정 길이만큼 수직 하강한 상태로 되어 있다. 그리고, 보조판(73)이 파지부(74)로 향하여 눌려 있지 않고 탄성 부재(77)의 길이가 자연 길이로 되어 있는 상태에서는, 공기 가이드 수단(78)의 선단(780)(도 10에서의 하단)은 본체부(70)의 제2 공기 분출구(72)보다도 +Z 방향 측에 위치하고 있고, 공기 가이드 수단(78)은 본체부(70)의 측면(70d) 및 제2 공기 분출구(72)를 둘러싸지 않은 상태로 되어 있다.
또한, 공기 가이드 수단(78)의 내경은, 도 12에 도시하는 블레이드(60)의 외경보다도 크게 설정되어 있다.
도 11에 도시한 것과 같이, 예컨대 보조판(73)에는 피스톤 실린더 등의 압박 수단(73A)이 접속되어 있고, 압박 수단(73A)이 보조판(73)을 파지부(74)로 향하여 누름으로써, 탄성 부재(77)가 자연 길이보다 수축하여, 공기 가이드 수단(78)이 본체부(70)의 두께 방향(-Z 방향)으로 향하여 이동한다. 그 결과, 공기 가이드 수단(78)의 선단(780)은 본체부(70)의 제2 공기 분출구(72)보다도 -Z 방향 측에 위치하고, 공기 가이드 수단(78)은 제2 공기 분출구(72) 및 본체부(70)의 측면(70d)의 일부를 둘러싼 상태가 된다. 또한, 압박 수단(73A) 대신에, 작업자가 보조판(73)을 누르는 것으로 하여도 좋다.
도 12에 도시하는 수용 케이스(2)는, 블레이드(60)를 수용하는 수용부(20)와 수용부(20)에 수용된 블레이드(60)의 탈락을 막는 덮개부(21)를 구비하고, 사용 전의 블레이드(60)를 수용할 수 있는 케이스이다.
수용부(20) 및 덮개부(21)는 폴리프로필렌 등의 합성수지로 투명(또는 반투명)하게 형성되어 있다. 또한, 수용부(20) 및 덮개부(21)는, 인접하는 2개의 코너부를 원호형으로 절결한 반직사각형으로 형성되어 있고, 절결되어 있지 않은 측의 외주연에 마련된 힌지부(22)에 의해서 상호 연결되어 있다.
수용부(20)는, 바닥판(200)과 바닥판(200) 상면의 외주연부로부터 세워져 설치된 측벽(201)을 갖고 있다. 이 측벽(201)보다 내측이 블레이드(60)를 수용하는 수용 영역(202)이 된다. 수용 영역(202)의 중앙에는, 바닥판(200)의 상면에서 돌출되는 원반형의 제1 볼록부(203)가 마련되어 있다.
제1 볼록부(203)의 직경은, 수용되는 블레이드(60)의 장착 구멍(600)의 직경보다도 약간 작게 되어 있고, 도 12에서는 블레이드(60)의 장착 구멍(600)에 제1 볼록부(203)가 계합한 상태로 되어 있다. 즉, 제1 볼록부(203)에 블레이드(60)의 장착 구멍(600)을 계합시키도록 블레이드(60)를 수용 영역(202)에 수용하여 바닥판(200) 상에 배치함으로써, 직경 방향에 있어서의 블레이드(60)의 이동이 규제된 상태로 되어 있다. 제1 볼록부(203)의 두께는 블레이드(60)의 두께와 동일하거나 또는 블레이드(60)의 두께보다 조금 크게 되어 있다.
제1 볼록부(203)의 중앙에는, 제1 볼록부(203)로부터 더욱 돌출되는 원반형의 제2 볼록부(204)가 마련되어 있다. 제2 볼록부(204)의 직경은 제1 볼록부(203)의 직경보다 작게 되어 있고, 제2 볼록부(204)의 중심은 제1 볼록부(203)의 중심에 대략 합치하고 있다. 힌지부(22)의 반대쪽에 위치하는 측벽(201)의 외측에는, 로크 수단으로서 기능하는 외향의 제1 갈고리(205)가 형성되어 있다.
덮개부(21)는 상부판(210)과 상부판(210) 하면의 외주연에 마련된 측벽(211)을 갖고 있다. 수용부(20)의 측벽(201)의 상단면에는 단차가 1단 형성되어 있고, 덮개부(21)를 닫으면 측벽(201)의 상단면의 1단 낮은 쪽의 면에 상부판(210)의 측벽(211)의 하단면이 접촉한다. 상부판(210)의 중앙에는, 제2 볼록부(204)에 대응하는 오목부(212)가 형성되어 있다. 또한, 힌지부(22)의 반대쪽에 위치하는 측벽(211)의 내측에는, 제1 갈고리(205)와 함께 로크 수단으로서 기능하는 내향의 제2 갈고리(213)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 수용 케이스(2)에서는, 힌지부(22)를 지점으로 덮개부(21)를 회동시켜 닫음으로써, 블레이드(60)를 수용하는 수용 영역(202)을 폐색할 수 있다다. 여기서, 제1 갈고리(205)와 제2 갈고리(213)를 계합시키면, 덮개부(21)가 닫힌 닫음 상태를 유지할 수 있다. 이 상태에서는, 덮개부(21)의 오목부(212)에 수용부(20)의 제2 볼록부(204)가 끼워지고, 상부판(210)의 하면이 제1 볼록부(203)에 맞닿는다. 그 때문에, 수용 케이스(2)를 움직이더라도 블레이드(60)의 두께 방향에 있어서의 블레이드(60)의 이동을 규제할 수 있고, 제1 볼록부(203)에 계합되어 있는 블레이드(60)가 제1 볼록부(203)로부터 빠져나오지 않게 되어 있다. 한편, 덮개부(21)를 열면 수용 영역(202)은 개방된다. 즉, 도 12에 도시한 것과 같이, 블레이드가 한 면을 노출한 상태에서 수용 케이스(2)에 수용된 상태가 된다.
(실시형태 2의 블레이드 탈착 지그를 이용한 블레이드 취출 방법)
이하에, 실시형태 2의 블레이드 탈착 지그(7A)를 이용한 블레이드 취출 방법의 각 단계에 관해서 설명한다.
(1) 위치 부여 단계
도 13에 도시한 것과 같이, 블레이드(60)는 한 면을 상측으로 향하여 노출한 상태에서 수용 케이스(2)에 수용된 상태로 되어 있다. 작업자가 블레이드 탈착 지그(7A)의 보조판(73)을 꽉 쥐고서, 블레이드 탈착 지그(7A)의 선단 부분(70a)을 블레이드(60)의 장착 구멍(600)에 대향시켜, 선단 부분(70a)의 X축 Y축 평면에 있어서의 중심과 장착 구멍(600)의 중심이 대략 합치하도록 블레이드 탈착 지그(7A)를 위치 부여한다. 또한, 블레이드 탈착 지그(7A)를 수용 케이스(2)로 향하여 근접시키고, 본체부(70)와 블레이드(60)의 장착 구멍(600)을 연결시켜 동축 상(Z축 상)에 위치 부여한다. 또한, 블레이드 탈착 지그(7A)의 공기 가이드 수단(78)의 외경은 수용 케이스(2)의 수용부(20)의 직경보다도 작게 형성되어 있고, 본체부(70)가 블레이드(60)의 장착 구멍(600)과 연결되어 동축 상에 위치된 상태에 있어서, 공기 가이드 수단(78)의 공기 가이드면(781)은 수용부(20)의 측벽(201)의 내주면보다도 내측에 위치한다.
(2) 취출 공기 분출 단계
이어서, 압박 수단(73A)이 작동하여 보조판(73)을 -Z 방향으로 누른다. 그 결과, 자연 길이였던 탄성 부재(77)가 보조판(73)의 하면에 의해 눌리어 수축함으로써, 보조판(73)과 보조판(73)에 고정되어 있는 원통형의 공기 가이드 수단(78)이 -Z 방향으로 이동해 나가, 제2 공기 분출구(72)와 공기 가이드 수단(78)의 내측면인 공기 가이드면(781)이 수평 방향에서 대향된 상태가 된다.
또한, 제어부(9)로부터 제2 밸브체(763)에 통전이 이루어져 제2 밸브체(763)가 열리고, 또한 제1 밸브체(753)가 닫힌 상태가 된다. 그리고, 공기의 공급원(79)을 작동시켜, 고압의 압축 공기를 T자 파이프(752)에 공급한다. 상기 압축 공기는 제2 연통 경로(76)를 지나, 제2 공기 분출구(72)로부터 외부로 분출된다.
(3) 가이드 단계
이어서, 분출된 공기의 방향이 공기 가이드면(781)에 의해서 블레이드(60)로 향하는 방향으로 가이드된다. 즉, 도 13에 도시한 것과 같이, 제2 공기 분출구(72)로부터 분출된 압축 공기는, 직경 방향 외측으로 흘러가, 공기의 진행 방향에 위치 부여된 공기 가이드면(781)에 도달한다. 그리고, 공기 가이드면(781)에 도달한 상기 압축 공기는, 공기 가이드면(781)을 대략 따라서 아래쪽에 위치하는 블레이드(60)로 향하여 흘러가고, 그 일부가 공기 가이드 수단(78)의 선단(780)과 수용부(20)의 측벽(201)의 상단 사이를 직경 방향 외측으로 고속으로 흘러 대기로 방출된다. 그 때문에, 베르누이 효과에 의한 블레이드(60)를 +Z 방향 측으로 끌어당기는 부압이 생성된다.
또한, 공기 가이드면(781)을 따라서 블레이드(60)로 향하여 흘러가는 압축 공기의 일부가 수용부(20)의 측벽(201)의 내주면에 닿고, 그 후, 수용부(20)의 측벽(201)의 내주면 및 바닥판(200)의 상면을 따라서 흘러 직경 방향 외측에서 블레이드(60)로 향하여 간다.
(4) 이동 단계
블레이드(60)와 파지부(74) 사이에 발생한 베르누이 효과에 기초한 부압에 의해 제1 볼록부(203)에 계합되어 있는 블레이드(60)가 상승하면서, 블레이드(60)의 상승에 따라 생기는 블레이드(60)의 측면(도 13에서의 -Z 방향 측의 면)과 수용부(20)의 바닥판(200) 사이의 간극에 바닥판(200)을 따라서 흐르는 공기가 들어간다. 그리고, 블레이드(60)가, 부압에 의해서 본체부(70)에 끌어당기면서 또한 블레이드(60)와 바닥판(200) 사이로 들어간 공기에 의해서 들어올려짐으로써, 블레이드(60)가 본체부(70)로 이동한다.
예컨대 도 14에 도시한 것과 같이, 블레이드(60)를 본체부(70)의 후단(70b) 부근까지 이동시킨 후, 공기의 공급원(79)에 의한 제2 공기 분출구(72)로의 공기의 공급이 계속된 상태에서, 압박 수단(73A)에 의한 보조판(73)의 압박이 해제된다. 그 결과, 탄성 부재(77)가 자연 길이로 되돌아감으로써, 공기 가이드 수단(78)의 선단(780)이 제2 공기 분출구(72)보다도 +Z 방향 측에 위치하고, 공기 가이드 수단(78)이 본체부(70)의 측면(70d) 및 제2 공기 분출구(72)를 둘러싸지 않은 상태가 된다. 이에 따라, 블레이드(60)가 더욱 +Z 방향으로 이동하여, 블레이드(60)의 측면이 파지부(74)의 전면(740)에 맞닿고 제2 공기 분출구(72) 상에 겹쳐진 상태가 된다. 그리고, 공기의 공급원(79)에 의한 제2 공기 분출구(72)로의 공기의 공급이 계속됨으로써, 제2 공기 분출구(72)로부터 분출되는 공기의 압력에 의해서 장착 구멍(600) 측에서 블레이드(60)가 직경 방향 외측으로 향하여 눌린 상태가 되고, 그 공기의 분출 압력에 의해 블레이드(60)가 본체부(70) 상에서 밸런스 좋게 지지된 상태가 된다.
또한, 실시형태 2의 블레이드 탈착 지그(7A)를 이용한 블레이드 탈착 방법에 있어서, 상기한 것과 같이 눕힌 상태의 수용 케이스(2)로부터 블레이드(60)를 상측으로 향하여 취출하는 것이 아니라, 기대어 세워진 상태의 수용 케이스(2)로부터 수평 방향으로 블레이드(60)를 취출하는 경우 등에 있어서는, 블레이드(60)를 본체부(70)의 후단(70b) 부근까지 이동시킨 후에, 공기의 공급원(79)에 의한 제2 공기 분출구(72)로의 공기의 공급을 정지시키더라도 좋다.
이와 같이, 공기 가이드 수단(78)을 갖춘 블레이드 탈착 지그(7A)를 이용하여 블레이드(60)가 한 면을 노출한 상태로 수용되어 있는 수용 케이스(2)로부터 블레이드(60)를 취출하는 블레이드 취출 방법은, 본체부(70)와 블레이드(60)의 장착 구멍(600)을 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와, 제2 공기 분출구(72)로부터 직경 방향 외측으로 공기를 분출시키는 취출 공기 분출 단계와, 분출된 공기의 방향을 공기 가이드 수단(78)의 공기 가이드면(781)에 의해서 블레이드(60)으로 향하는 방향으로 가이드시키는 가이드 단계를 실시함으로써, 그 후의 이동 단계에 있어서, 블레이드(60)와 파지부(74) 사이에 발생한 부압 및 수용 케이스(2)와 블레이드(60) 사이에 들어간 공기에 의해서 블레이드(60)를 본체부(70)에 비접촉으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.
블레이드 탈착 지그(7A)는, 도 4에 도시하는 실시형태 1의 블레이드 탈착 지그(7)의 구성에 더하여, 제2 공기 분출구(72)로부터 직경 방향 외측으로 분출되는 공기의 진행 방향으로 위치 부여할 수 있는 공기 가이드면(781)을 적어도 갖는 공기 가이드 수단(78)을 추가로 구비함으로써, 블레이드(60)가 한 면을 노출한 상태로 수용되어 있는 수용 케이스(2)로부터 비접촉으로 블레이드(60)를 취출하는 것이 가능하게 되어, 수용 케이스(2)에 수용되어 있는 블레이드(60)가 플랜지(61)에 장착될 때까지 일어날 수 있는 블레이드(60)의 파손 발생을 보다 막을 수 있게 된다.
이어서, 도 15에 도시한 것과 같이, 수용 케이스(2)로부터 취출된 블레이드(60)를 유지하고 있는 상태의 블레이드 탈착 지그(7A)를 이용하여, 블레이드(60)를 플랜지(61)에 장착할 때의 각 단계에 관해서 설명한다.
(1) 위치 부여 단계
작업자가, 블레이드 탈착 지그(7A)의 파지부(74)를 꽉 쥐고서, 블레이드 탈착 지그(7A)의 선단 부분(70a)이 플랜지(61)에 대향하도록 위치 부여한다. 그리고, 플랜지(61)의 보스부(610)에 블레이드 탈착 지그(7A)의 오목부(700)를 감합시킴으로써, 본체부(70)와 블레이드 장착부(611a)가 연결되어 본체부(70)와 플랜지(61)가 동축 상에 위치된 상태로 한다.
(1) 장착 공기 분출 단계
이어서, 제어부(9)로부터 제1 밸브체(753)에 통전이 이루어져 제1 밸브체(753)가 열린 상태가 된다. 또한, 제2 밸브체(763)는 닫힌 상태로 되어 있다. 그리고, 공기의 공급원(79)을 작동시켜, 고압의 압축 공기를 T자 파이프(752)에 약간의 시간 동안 공급한다. 상기 압축 공기는, 제1 연통 경로(75)를 지나, 제1 공기 분출구(71)로부터 순간적으로 외부로 분출된다.
(2) 이동 단계
제1 공기 분출구(71)로부터 순간적으로 분출된 공기는, 플랜지부(611)의 환형의 단부면(611b)과 블레이드(60)의 +Y 방향 측의 측면의 사이를 방사 방향으로 고속으로 흘러 대기로 방출된다. 그 때문에, 베르누이 효과에 의한 블레이드(60)를 +Y 방향 측으로 끌어당기는 부압이 생성되고, 이 부압에 의해서 블레이드(60)가 블레이드 탈착 지그(7A)에서 블레이드 장착부(611a)로 이동하여, 블레이드(60)가 블레이드 장착부(611a)에 감합된다.
블레이드(60)를 블레이드 장착부(611a)로 이동시킨 후, 작업자가 파지부(74)를 꽉 쥐고서 블레이드 탈착 지그(7A)를 보스부(610)로부터 -Y 방향 측으로 향하여 잡아 뺀다. 또한, 작업자가, 도 2에 도시하는 누름부(65)를 보스부(610)에 삽입시키고 나서 블레이드 고정 너트(63)를 보스부(610)의 수나사(610c)에 나사 결합시켜 체결함으로써, 도시하지 않는 모터에 의해 스핀들(66)이 회전 구동됨에 따라 블레이드(60)가 고속으로 회전할 수 있는 상태가 된다.
이어서, 도 16에 도시한 것과 같이, 블레이드 탈착 지그(7A)를 이용하여 블레이드(60)를 플랜지(61)로부터 제거할 때의 각 단계에 관해서 설명한다.
(1) 위치 부여 단계
도 16에 있어서, 절삭 수단(6)은, 도 2에 도시하는 누름부(65)와 블레이드 고정 너트(63)가 제거되고, 블레이드 장착부(611a)에 블레이드(60)가 감합된 상태로 되어 있다. 작업자가, 블레이드 탈착 지그(7A)의 파지부(74)를 꽉 쥐고서 블레이드 탈착 지그(7A)의 선단 부분(70a)이 플랜지(61)에 대향하도록 위치 부여한다. 그리고, 플랜지(61)의 보스부(610)에 블레이드 탈착 지그(7A)의 본체부(70)의 오목부(700)를 감합시킴으로써, 본체부(70)와 블레이드 장착부(611a)가 연결되어 본체부(70)와 플랜지(61)가 동축 상(Y축 상)에 위치된 상태로 한다.
(2) 제거 공기 분출 단계
이어서, 제어부(9)로부터 제2 밸브체(763)에 통전이 이루어져 제2 밸브체(763)가 열린 상태가 된다. 또한, 제1 밸브체(753)는 닫힌 상태로 되어 있다. 그리고, 공기의 공급원(79)을 작동시켜, 고압의 압축 공기를 T자 파이프(752)에 약간의 시간 동안 공급한다. 상기 압축 공기는, 제2 연통 경로(76)를 지나, 제2 공기 분출구(72)로부터 순간적으로 외부로 분출된다.
(3) 이동 단계
제2 공기 분출구(72)로부터 순간적으로 분출된 공기는, 블레이드(60)의 -Y 방향 측의 측면과 파지부(74)의 앞면(740) 사이를 방사 방향으로 고속으로 흘러 대기로 방출된다. 그 때문에, 베르누이 효과에 의한 블레이드(60)를 -Y 방향 측으로 끌어당기는 부압이 생성되고, 이 부압에 의해서 블레이드(60)가 블레이드 장착부(611a)에서 블레이드 탈착 지그(7A)의 본체부(70)로 이동하여, 블레이드(60)가 블레이드 장착부(611a)로부터 제거된다.
이상과 같이, 블레이드 탈착 지그(7A)를 이용함으로써, 수용 케이스(2)로부터 블레이드(60)를 비접촉으로 취출하여, 블레이드(60)를 플랜지(61)에 비접촉으로 장착하고, 또한 블레이드(60)를 플랜지(61)로부터 비접촉으로 제거할 수 있다.
앞서 설명한 도 1에 도시하는 절삭 장치(1)는, 도 2에 도시하는 플랜지(61)에 블레이드(60)를 자동적으로 착탈하는 오토 블레이드 체인저 기구(8)를 추가로 구비하고 있고, 오토 블레이드 체인저 기구(8)는 예컨대 절삭 영역(E2) 내의 절삭 수단(6) 근방에 설치되어 있다. 오토 블레이드 체인저 기구(8)는, 사용 전의 블레이드(60)와 사용 후의 블레이드(60)를 각각 수납하는 블레이드 랙(80)과 블레이드 교환 수단(81)을 구비하고 있다.
블레이드 랙(80)은, +X 방향 측에서 봤을 때에 단면이 へ자형으로 되는 구획벽(180)의 상부에 브래킷(181)을 통해 부착되고, 종단면이 L자형으로 되는 프레임(800)과, 이 프레임(800)의 지주(800a)에 착탈 가능한 가동체(801)로 구성되어 있다. 도 17에 도시하는 가동체(801)는 프레임(800)에 부착된 상태로 되어 있지만, 가동체(801)를 상측으로 들어올림으로써, 프레임(800)의 지주(800a)가 가동체(801)로부터 빠지기 때문에, 가동체(801)를 프레임(800)으로부터 제거할 수 있다.
가동체(801)의 앞면에는 사용 전의 블레이드(60)를 유지하는 제1 유지축(801a)과, 사용 후의 블레이드(60)(도 17에서는 도시되지 않음)를 유지하는 제2 유지축(801b)이 병설되고, 이들의 선단부에는 블레이드(60)의 탈락을 방지하기 위한 스토퍼(801c), 스토퍼(801d)가 각각 마련되어 있다. 블레이드 랙(80)에 유지하는 사용 전의 블레이드(60)의 장수는 1장이라도 좋지만, 2장 이상 유지할 수 있도록 하여도 좋다.
예컨대, 제1 유지축(801a)의 스토퍼(801c)는, 도시하지 않는 스프링의 압박력에 의해서 X축 방향에 있어서 개폐 가능한 가동 갈고리(801e)를 갖추고 있고, 이 가동 갈고리(801e)는 프레임(800) 내에 마련된 도시하지 않는 가동 수단에 의해서 개폐된다. 스토퍼(801c)는, 제1 유지축(801a)으로부터 블레이드(60)가 제거될 때에는, 가동 갈고리(801e)가 열린 상태에서 직경 방향 내측으로 오그라들어 닫힌 상태가 된다.
예컨대, 제2 유지축(801b)의 스토퍼(801d)는 고정 스토퍼이며, 도 2에 도시하는 블레이드(60)의 장착 구멍(600)의 직경보다도 약간 작은 직경의 플랜지형으로 형성되어, 이 제2 유지축(801b)에 유동 가능하게 끼워진 블레이드(60)의 탈락을 방지한다.
블레이드 교환 수단(81)은, 도 1에 도시한 것과 같이 구획벽(182)의 앞쪽에 설치되어, 블레이드 랙(80)과 Y축 방향에 있어서 대향하고 있다. 블레이드 교환 수단(81)은, 블레이드 랙(80)과 절삭 수단(6)의 스핀들(66) 사이를 Y축 방향의 축심 둘레로 선회 이동하는 아암(810)과, 아암(810)을 선회시키는 펄스 모터 등의 구동원(813)을 구비하고 있다. 그리고, 아암(810)의 단부(도 1에서의 상부)에는, 도 4에 도시하는 블레이드 탈착 지그(7)와, 누름부(65)를 착탈하기 위한 착탈 수단(착탈부)(811)이 설치되어 있다.
또한, 블레이드 탈착 지그(7)와 누름부(65)의 착탈 수단(811)은, 본 실시형태와 같이 하나의 아암(810)의 단부에 병렬하여 설치되어 있는 형태에 한정되는 것이 아니라, 2개 이상의 아암의 단부에 따로따로 설치되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 블레이드 랙(80)은, 제1 유지축(801a)에 사용 전의 블레이드(60)를 직접 걸어 유지하고, 또한, 제2 유지축(801b)에 사용 후의 블레이드(60)를 직접 걸어 유지하는 구성으로 되어 있지만, 이러한 구성에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 블레이드(60)를 한 면을 노출한 상태로 수용한 도 12에 도시하는 수용 케이스(2)와 블레이드(60)를 수용할 수 있는 빈 수용 케이스(2)가 가동체(801)의 앞면에 부착되어 있고, 수용 케이스(12)로부터 사용 전의 블레이드(60)를 제거할 수 있거나 또는 빈 수용 케이스(2)에 사용 후의 블레이드(60)를 수용할 수 있는 구성으로 되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 아암(810)의 단부에, 도 10에 도시하는 실시형태 2의 블레이드 탈착 지그(7A)를 설치하는 것으로 하여도 좋다.
도 1에 도시하는 구획벽(182)에는, 도 1에 있어서 가상선(2점쇄선)으로 나타내는 개폐 커버(183)가 에어 실린더 등으로 자동적으로 슬라이드 가능하게 마련되어, 이 개폐 커버(183)를 열면 절삭 영역(E2)이 개방되어 블레이드(60)의 교환이 가능하게 되고, 닫으면 절삭 영역(E2)이 덮여 다이싱 시에 절삭수 등의 비산을 방지한다.
블레이드 탈착 지그(7)는, 아암(810)에 부착된 피스톤 실린더(814)에 의해 Y축 방향으로 진퇴 가능하게 되어 있다.
누름부(65)의 착탈 수단(811)은, 예컨대 도 2에 도시하는 블레이드 고정 너트(63)의 스핀들(66)로부터의 제거 및 스핀들(66)에의 부착, 그리고 플랜지 고정 볼트(64)의 보스부(610)로부터의 제거 및 보스부(610)에의 부착을 가능하게 하는 기구를 갖추고 있음과 더불어, 누름부(65)의 보스부(610)에의 삽입 및 보스부(610)로부터의 제거를 가능하게 하는 기구를 갖추고 있다.
이하에, 오토 블레이드 체인저 기구(8)에 의한 사용 후의 블레이드(60)의 교환 작업에 관해서 설명한다. 예컨대, 도 1에 도시하는 절삭 수단(6)의 블레이드(60)는 웨이퍼를 여러 장 절삭하여 교환이 필요한 상태로 되어 있다. 우선, 아암(810)이 화살표 R1 방향으로 선회하여 착탈 수단(811)이 스핀들(66)에 마주 대하도록 위치가 부여된다. 착탈 수단(811)에 의해서, 도 2에 도시하는 블레이드 고정 너트(63), 플랜지 고정 볼트(64) 및 누름부(65)가 절삭 수단(6)으로부터 제거된 후, 아암(810)이 또한 화살표 R1 방향으로 선회하여 블레이드 탈착 지그(7)가, 도 2에 도시하는 플랜지(61)에 장착되어 있는 사용 후의 블레이드(60)에 마주 대하도록 위치가 부여된다.
이어서, 상술한 블레이드 탈착 방법에 있어서의 블레이드(60)의 플랜지(61)로부터의 제거 시의 (1) 위치 부여 단계∼(3) 이동 단계까지가 실시되어, 블레이드(60)가 플랜지(61)로부터 제거되고 블레이드 탈착 지그(7)가 블레이드(60)를 유지한 상태가 된다. 또한, 피스톤 실린더(814)는, (1) 위치 부여 단계에 있어서의 본체부(70)의 절삭 수단(6)의 보스부(610)에의 끼우기(+Y 방향으로의 본체부(70)의 이동) 및 블레이드 탈착 지그(7)의 절삭 수단(6)의 보스부(610)로부터의 잡아빼기(-Y 방향으로의 본체부(70)의 이동)를 제어한다.
아암(810)이 이번에는 화살표 R1 방향과 반대인 화살표 R2 방향으로 선회하여, 블레이드 탈착 지그(7)가 블레이드 랙(80)의 제2 유지축(801b)에 마주 대하도록 위치가 부여된다. 그 후, 블레이드 탈착 지그(7)에서 제2 유지축(801b)으로 사용 후의 블레이드(60)가 이동된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 절삭 장치(1)는, 오토 블레이드 체인저 기구(8)를 구비하며, 사용 전의 블레이드(60)와 사용 후의 블레이드(60)를 각각 수납하는 블레이드 랙(80)과, 블레이드 랙(80)과 스핀들(66) 사이를 선회 이동하는 아암(810)을 적어도 포함하고, 아암(810)의 단부에는 블레이드 탈착 지그(7)와 누름부(65)의 착탈 수단(811)이 설치되어 있기 때문에, 예컨대 블레이드(60)의 플랜지(61)로부터의 제거 시에 작업자가 블레이드(60)에 직접 닿지 않아도 되게 되고, 또한, 블레이드(60)의 한 점에 힘이 집중적으로 걸리는 일 없이 제거 작업을 자동적에 행할 수 있게 되기 때문에, 블레이드(60)의 파손 발생을 막을 수 있으며, 또한 블레이드(60)의 제거 작업을 효율적으로 행할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 블레이드 탈착 지그, 블레이드 탈착 방법 및 절삭 장치는 상기 기재한 예에 한정되는 것이 아니며, 또한 첨부 도면에 도시되어 있는 블레이드 탈착 지그(7, 7A) 및 절삭 장치(1)의 구성 등에 관해서도 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다.
예컨대, 실시형태 2의 블레이드 탈착 지그(7A)에 구비하는 공기 가이드 수단(공기 가이드 부재)은, 파지부(74)와 대략 같은 직경의 소정의 두께를 갖춘 도 18에 도시하는 원판형의 공기 가이드 수단(공기 가이드 부재)(78A)이라도 좋다. 공기 가이드 수단(78A)은, 예컨대 그 중앙에 도 13에 도시하는 본체부(70)보다도 약간 큰 직경의 삽통 구멍(785)이 형성되어 있고, 삽통 구멍(785)으로부터는 직경 방향 외측으로 향하여 3 방향으로 균등한 각도(예컨대 120도)로 방사상으로 3 라인의 유로(786)가 연장되어 있다. 각 유로(786)의 선단은 공기 가이드 수단(78A)의 외주연에 이르는 바로 앞에서 멈춰 있다. 이러한 원판형의 공기 가이드 수단(78A)은, 도 13에 도시하는 본체부(70)가 삽통 구멍(785)에 삽입 관통되고, 공기 가이드 수단(78A)의 측면(787)이 파지부(74)의 앞면(740)에 맞닿고, 본체부(70)의 제2 공기 분출구(72)가 각각 유로(786)에 마주 대하도록 위치가 부여된 상태에서 본체부(70)에 부착된다.
수용 케이스(2)로부터 블레이드(60)를 취출하는 블레이드 취출 단계의 가이드 공정에 있어서, 제2 공기 분출구(72)로부터 직경 방향 외측으로 향하여 분출되는 공기는, 공기 가이드 수단(78A)의 유로(786) 내부를 흘러 통과하여, 공기의 진행 방향으로 위치가 부여된 공기 가이드면(788)에 도달한다. 그리고, 공기 가이드면(788)에 도달한 공기는, 공기 가이드면(788)을 따라서 블레이드(60)로 향하는 방향으로 가이드된다.
1: 절삭 장치, E1: 착탈 영역, E2: 절삭 영역, 10: 승강 기구, 11: 웨이퍼 카세트, 12: 반출입 수단, 13: 임시 배치 영역, 14: 위치 맞춤 수단, 15a: 제1 반송 수단, 15b: 제2 반송 수단, 16: 세정 수단, 17: 얼라인먼트 수단, 170: 촬상 수단, 19: 입력 수단, 30: 척 테이블, 30a: 유지면, 31: 커버, 31a: 주름상자 커버, 6: 절삭 수단, 60: 블레이드, 600: 장착 구멍, 601: 절단 칼, 66: 스핀들, 66a: 나사 구멍, 62: 스핀들 하우징, 61: 플랜지, 610: 보스부, 610c: 수나사, 611: 플랜지부, 611a: 블레이드 장착부, 611b: 환형 단부면, 612: 감합 구멍, 65: 누름부, 650: 중앙 구멍, 64: 플랜지 고정 볼트, 64a: 평와셔, 63: 블레이드 고정 너트, 7: 블레이드 탈착 지그, 70: 본체부, 70a: 본체부의 선단 부분, 70b: 본체부의 후단, 70d: 본체부의 측면, 700: 오목부, 71: 제1 공기 분출구, 72: 제2 공기 분출구, 75: 제1 연통 경로, 750: 내부 유로, 751: 수지 튜브, 752: T자 파이프, 753: 제1 밸브체, 755: 조인트관, 76: 제2 연통 경로, 760: 내부 유로, 761: 수지 튜브, 763: 제2 밸브체, 765: 조인트관, 79: 공기원, 74: 파지부, 740: 파지부의 앞면, 741: 파지부의 배면, 9: 제어부, 97: 광 센서, 971: 투광부, 972: 수광부, 7A: 블레이드 탈착 지그, 73: 보조판, 730: 보조판의 개구, 739: 고정 나사, 73A: 압박 수단, 77: 탄성 부재, 78: 공기 가이드 수단(공기 가이드 부재), 780: 공기 가이드 수단의 선단, 781: 공기 가이드면, 2: 수용 케이스, 20: 수용부, 200: 바닥판, 201: 측벽, 202: 수용 영역, 203: 제1 볼록부, 204: 제2 볼록부, 205: 제1 갈고리, 21: 덮개부, 210: 상부판, 211: 측벽, 212: 오목부, 213: 제2 갈고리, 22: 힌지부, 180: 구획벽, 181: 브래킷, 182: 구획벽, 183: 개폐 커버, 8: 오토 블레이드 체인저 기구, 80: 블레이드 랙, 800: 프레임, 801: 가동체, 801a: 제1 유지축, 801b: 제2 유지축, 81: 블레이드 교환 수단, 810: 아암, 811: 착탈 수단(착탈부), 813: 구동원, 814: 피스톤 실린더, 78A: 공기 가이드 수단(공기 가이드 부재), 786: 삽통 구멍, 786: 유로, 788: 공기 가이드면

Claims (6)

  1. 보스부와, 블레이드가 감합되어 장착되는 블레이드 장착부와, 블레이드가 지지되는 환형의 단부면을 가지며 스핀들의 선단에 고정되는 플랜지와, 이 플랜지와 함께 상기 블레이드를 협지하여 고정하는 누름부를 적어도 포함한 절삭 장치의 상기 플랜지에 상기 블레이드를 탈착하기 위한 블레이드 탈착 지그에 있어서,
    상기 블레이드 장착부와 같은 직경의 선단 부분에 상기 보스부에 감합하는 오목부가 형성된 원주형의 본체부와,
    상기 본체부에 연결되며 상기 본체부보다 큰 직경을 갖춘 파지부와,
    상기 본체부의 선단 부분에 형성된 복수의 제1 공기 분출구와,
    상기 본체부와 상기 파지부의 접속 부분에 형성된 복수의 제2 공기 분출구와,
    상기 제1 공기 분출구와 공기의 공급원을 제어부를 통해 연통시키는 제1 연통 경로와,
    상기 제2 공기 분출구와 상기 공기의 공급원을 상기 제어부를 통해 연통시키는 제2 연통 경로
    를 적어도 포함하는 블레이드 탈착 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 분출되는 공기의 진행 방향으로 위치 부여할 수 있는 공기 가이드면을 적어도 갖는 공기 가이드 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 탈착 지그.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재한 블레이드 탈착 지그를 사용한 블레이드 탈착 방법에 있어서,
    상기 블레이드 탈착 지그의 본체부에 유지된 블레이드를 상기 플랜지에 장착할 때는,
    상기 보스부에 상기 오목부를 감합시키고, 상기 본체부와 상기 블레이드 장착부를 연결시켜 동축(同軸) 상에 위치시키는 위치 부여 단계와,
    상기 제1 공기 분출구로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 장착 공기 분출 단계와,
    상기 블레이드와 상기 플랜지 사이에 발생한 부압으로 상기 블레이드를 상기 블레이드 장착부로 이동시키는 이동 단계
    를 포함하는 블레이드 탈착 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 기재한 블레이드 탈착 지그를 사용한 블레이드 탈착 방법에 있어서,
    상기 블레이드 장착부에 유지된 블레이드를 제거할 때는,
    상기 보스부에 상기 오목부를 감합시키고, 상기 본체부와 상기 블레이드 장착부를 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와,
    상기 제2 공기 분출구로부터 순간적으로 공기를 분출시키는 제거 공기 분출 단계와,
    상기 블레이드와 상기 파지부 사이에 발생한 부압으로 상기 블레이드를 상기 본체부로 이동시키는 이동 단계
    를 포함하는 블레이드 탈착 방법.
  5. 제2항에 기재한 블레이드 탈착 지그를 이용하여 상기 블레이드가 한 면을 노출한 상태로 수용되어 있는 수용 케이스로부터 상기 블레이드를 취출하는 블레이드 취출 방법에 있어서,
    상기 본체부와 상기 블레이드의 장착 구멍을 연결시켜 동축 상에 위치시키는 위치 부여 단계와,
    상기 제2 공기 분출구로부터 직경 방향 외측으로 공기를 분출시키는 취출 공기 분출 단계와,
    분출된 공기의 방향을 상기 공기 가이드면에 의해서 상기 블레이드로 향하는 방향으로 가이드시키는 가이드 단계와,
    상기 블레이드와 상기 파지부 사이에 발생한 부압 및 상기 수용 케이스와 상기 블레이드 사이로 들어간 공기에 의해서 상기 블레이드를 상기 본체부로 이동시키는 이동 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 취출 방법.
  6. 보스부와, 블레이드가 감합하여 장착되는 블레이드 장착부와, 블레이드가 지지되는 환형의 단부면을 가지며 스핀들의 선단에 고정되는 플랜지와, 이 플랜지와 함께 상기 블레이드를 협지하여 고정하는 누름부와, 상기 플랜지에 블레이드를 자동적으로 착탈하는 오토 블레이드 체인저 기구를 포함한 절삭 장치로서, 상기 오토 블레이드 체인저 기구는, 사용 전의 블레이드와 사용 후의 블레이드를 각각 수납하는 블레이드 랙과, 이 블레이드 랙과 상기 스핀들 사이를 선회 이동하는 아암을 적어도 포함하고,
    상기 아암의 단부(端部)에는, 제1항 또는 제2항에 기재한 블레이드 탈착 지그와, 상기 누름부의 착탈 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.
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