(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に配設された被加工物を保持する保持手段と、切削送り方向に相対的に移動して前記保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と、前記保持手段のテーブル基台が配設され切削送り方向に移動可能な切削方向移動基台と、から少なくとも構成されるマルチブレード切削装置において、
前記切削手段は、アーバとこのアーバに固定される２以上のブレードとから構成されるマルチブレード体と、このマルチブレード体のアーバの両側を回転可能に支持する第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体とを含み、
この第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体は、切削送り方向を跨いで装置本体に配設されたコラムに連結されていて、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体の少なくとも一方に、前記マルチブレード体を回転駆動する駆動源が含まれているとともに、前記第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体の少なくとも一方は、マルチブレード体の回転軸心方向に進退可能に構成され、
前記コラムには、切り込み方向に移動可能な可動台が連結され、この可動台に第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体が連結されて前記切削手段を構成し、
前記保持手段は、被加工物を保持する保持テーブルと、この保持テーブルを割り出し回転可能に支持する前記テーブル基台とから構成され、切削方向と直交する割り出し送り方向に移動可能な割り出し方向移動基台を介して前記切削方向移動基台に配設され、
前記切削方向移動基台には、マルチブレード体を支持する支持ラックが装着され、
前記支持ラックは、前記マルチブレード体を支持する第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体の支持位置直下の、前記マルチブレード体を着脱させる着脱領域と、前記コラムをくぐり抜けた退避位置である、オペレータがマルチブレード体を取り外して交換する交換領域と、の２領域間を移動可能である、
マルチブレード切削装置。
【請求項２】
前記保持手段に保持された被加工物を認識し、被加工物の切削すべき領域を検出するアライメント手段が配設された請求項１記載のマルチブレード切削装置。
【請求項３】
前記第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に挟持された旧マルチブレード体を第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体から取り外すと共に、新マルチブレード体を取り付けるマルチブレード着脱制御手段が設けられ、
このマルチブレード着脱制御手段は、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に支持されている旧マルチブレード体を取り外す際は、
前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動しマルチブレード体の直下に位置付け、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体と支持ラックとの接近によって旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第１のスピンドル体又は第２のスピンドル体の少なくとも一方を退避位置に位置付けて旧マルチブレード体を支持ラックに支持し、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、
新マルチブレード体を第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とに取り付ける際は、
前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に位置付け、第１のスピンドル体又は第２のスピンドル体の少なくとも一方を支持位置に位置付けることによって、新マルチブレード体を第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とによって挟持する請求項１記載のマルチブレード切削装置。
【請求項４】
前記支持ラックは、マルチブレード体を支持する支持部と、この支持部を回転軸心方向に移動可能に保持する保持ベースとから構成されていて、第１のスピンドル体が支持位置と退避位置とに位置付け可能に配設され、
前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動してマルチブレード体の直下に位置付け、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体と支持ラックとを接近させて旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第１のスピンドル体が旧マルチブレード体を支持した状態で支持ラックの支持部と共に退避位置に向かって移動して第２のスピンドル体から旧マルチブレード体の一方のアーバを取り外し、その後第１のスピンドル体は旧マルチブレード体の他方のアーバの支持を開放して退避位置に移動することで旧マルチブレード体が支持ラックに支持され、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、
新マルチブレード体を第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とに取り付ける際は、
前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に位置付け、第１のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の一方のアーバを支持し、更に第１のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の他方のアーバが第２のスピンドル体に支持されて新マルチブレード体が第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とによって挟持される請求項３記載のマルチブレード切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の被加工物を高精度に効率良く切削するマルチブレード切削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ネオジーム、セラミックス、ＣＳＰ基板、フェライト等の板状被加工物を所定のペレットに効率良く切削する装置として、コラムに片持ち状態で配設されたスピンドル手段の回転軸にマルチブレードを装着したマルチブレード切削装置が一般に知られており且つ利用に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このマルチブレード切削装置において、スピンドルの回転軸に対するマルチブレードの着脱は手作業で行っているが、サイズ・重量が大きいため着脱作業が容易でなく、又重いマルチブレードを装着した際には、マルチブレードの自重によって撓みが生じ、被加工物を均一な切り込み深さで精度良く切削できないという問題があった。更に、片持ちでは充分な支持剛性が得られないため、マルチブレードのアーバを長くしてブレードの数を増やし生産効率の向上を図ることができないという問題もあった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、マルチブレードを自動で着脱でき且つマルチブレードの自重によって撓みが生じることがなく、マルチブレードのアーバを長くしてブレードの数を増大させても充分な支持剛性が得られ、生産効率の向上が図れるようにしたマルチブレード切削装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するための具体的手段として、本発明は、装置本体に配設された被加工物を保持する保持手段と、切削送り方向に相対的に移動して前記保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と、前記保持手段のテーブル基台が配設され切削送り方向に移動可能な切削方向移動基台と、から少なくとも構成されるマルチブレード切削装置において、前記切削手段は、アーバとこのアーバに固定される２以上のブレードとから構成されるマルチブレード体と、このマルチブレード体のアーバの両側を回転可能に支持する第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体とを含み、この第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体は、切削送り方向を跨いで装置本体に配設されたコラムに連結されていて、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体の少なくとも一方に、前記マルチブレード体を回転駆動する駆動源が含まれているとともに、前記第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体の少なくとも一方は、マルチブレード体の回転軸心方向に進退可能に構成され、前記コラムには、切り込み方向に移動可能な可動台が連結され、この可動台に第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体が連結されて前記切削手段を構成し、前記保持手段は、被加工物を保持する保持テーブルと、この保持テーブルを割り出し回転可能に支持する前記テーブル基台とから構成され、切削方向と直交する割り出し送り方向に移動可能な割り出し方向移動基台を介して前記切削方向移動基台に配設され、前記切削方向移動基台には、マルチブレード体を支持する支持ラックが装着され、前記支持ラックは、前記マルチブレード体を支持する第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体の支持位置直下の、前記マルチブレード体を着脱させる着脱領域と、前記コラムをくぐり抜けた退避位置である、オペレータがマルチブレード体を取り外して交換する交換領域と、の２領域間を移動可能である、マルチブレード切削装置を要旨とする。
又、このマルチブレード切削装置において、前記保持手段に保持された被加工物を認識し、被加工物の切削すべき領域を検出するアライメント手段が配設されたこと、
前記第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に挟持された旧マルチブレード体を第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体から取り外すと共に、新マルチブレード体を取り付けるマルチブレード着脱制御手段が設けられ、このマルチブレード着脱制御手段は、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に支持されている旧マルチブレード体を取り外す際は、前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動しマルチブレード体の直下に位置付け、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体と支持ラックとの接近によって旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第１のスピンドル体又は第２のスピンドル体の少なくとも一方を退避位置に位置付けて旧マルチブレード体を支持ラックに支持し、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、新マルチブレード体を第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とに取り付ける際は、前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に位置付け、第１のスピンドル体又は第２のスピンドル体の少なくとも一方を支持位置に位置付けることによって、新マルチブレード体を第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とによって挟持すること、
前記支持ラックは、マルチブレード体を支持する支持部と、この支持部を回転軸心方向に移動可能に保持する保持ベースとから構成されていて、第１のスピンドル体が支持位置と退避位置とに位置付け可能に配設され、前記切削方向移動基台の移動によって支持ラックを着脱領域まで移動してマルチブレード体の直下に位置付け、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体と支持ラックとを接近させて旧マルチブレード体を支持ラックに接触させ、第１のスピンドル体が旧マルチブレード体を支持した状態で支持ラックの支持部と共に退避位置に向かって移動して第２のスピンドル体から旧マルチブレード体の一方のアーバを取り外し、その後第１のスピンドル体は旧マルチブレード体の他方のアーバの支持を開放して退避位置に移動することで旧マルチブレード体が支持ラックに支持され、その後旧マルチブレード体を支持した支持ラックを交換領域まで移動してオペレータが支持ラックにある旧マルチブレード体を取り外せるようにし、新マルチブレード体を第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とに取り付ける際は、前記切削方向移動基台の移動によって新マルチブレード体を支持した支持ラックを着脱領域まで移動して第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体に位置付け、第１のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の一方のアーバを支持し、更に第１のスピンドル体が支持位置に移動することによって支持ラックの支持部に支持されたマルチブレード体の他方のアーバが第２のスピンドル体に支持されて新マルチブレード体が第１のスピンドル体と第２のスピンドル体とによって挟持されること、を要旨とするものである。
【０００６】
本発明に係るマルチブレード切削装置は、マルチブレードを支持ラックにセットすれば、装置本体のコラムに配設された一対のスピンドル（第１のスピンドル体と第２のスピンドル体）を介してマルチブレードの着脱が自動的になされ、且つマルチブレードを両持ちとしたので支持剛性が大幅に向上し、マルチブレードの自重による撓みを防止して精密切削が可能となると共に、アーバを長くしてブレードの数を増大させることで生産効率の向上を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るマルチブレード切削装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、マルチブレード切削装置の要部を示すもので、１は装置本体であり、切削送り方向（Ｘ軸方向）に配設されたベッド１ａと、切削送り方向を跨ぐようにしてベッド１ａの上方に立設されたほぼ門型のコラム１ｂを有している。
【０００８】
２は装置本体１に配設された保持手段であり、板状の被加工物Ｗを吸着保持する保持テーブル２ａと、この保持テーブル２ａを軸回転可能に支持するテーブル基台２ｂとから構成され、保持テーブル２ａは切削送り方向及び割り出し方向（Ｙ軸方向）に移動可能に形成されている。
【０００９】
即ち、保持テーブル２ａの切削送り方向の移動は、切削方向移動基台３を介して行われ、この切削方向移動基台３は、前記ベッド１ａ上に配設された切削方向移動機構４により移動される。この切削方向移動機構４は、軸回転可能に支持されたねじ棒４ａと、このねじ棒４ａを軸回転させるモータ４ｂと、ねじ棒４ａの両側に設けられたガイドレール４ｃを有し、前記切削方向移動基台３は、ねじ棒４ａに螺合すると共にガイドレール４ｃに摺動自在に係合しており、ねじ棒４ａの正逆回転によりガイドレール４ｃに沿って切削送り方向に移動する。
【００１０】
一方、保持テーブル２ａの割り出し方向の移動は、前記テーブル基台２ｂを支持する割り出し方向移動基台５を介して行われ、この割り出し方向移動基台５は、切削方向移動基台３の上面に配設された割り出し方向移動機構６により移動される。この割り出し方向移動機構６は、軸回転可能に支持されたねじ棒６ａと、このねじ棒６ａを軸回転させるモータ６ｂと、ねじ棒６ａの両側に設けられたガイドレール６ｃとを有し、前記割り出し方向移動基台５は、ねじ棒６ａに螺合すると共にガイドレール６ｃに摺動自在に係合しており、ねじ棒６ａの正逆回転によりガイドレール６ｃに沿って割り出し方向に移動する。
【００１１】
前記割り出し方向移動基台５の上面端部には支持ラック７が配設され、この支持ラック７は、マルチブレード体８の着脱時にこれを支持する支持部７ａと、この支持部７ａをマルチブレード体８の回転軸心方向に移動可能に保持する保持ベース７ｂとから構成されている。
【００１２】
又、支持ラック７は、前記切削方向移動基台３が切削送り方向に移動することで、割り出し方向移動基台５と共に切削送り方向に移動し、マルチブレード体８の着脱時には着脱領域Ｐ（コラム側）と仮想線で示す交換領域Ｑ（オペレータ側）との間を移動する。
【００１３】
前記コラム１ｂの内側には可動台９が設けられ、この可動台９は切り込み方向移動機構１０によって切り込み方向（Ｚ軸方向）に移動可能に形成され、更にその下部の側方にスライド部９ａが設けられ、このスライド部９ａはエアシリンダ９ｂにより可動台９に対してＹ軸方向に移動可能に形成されている。
【００１４】
スライド部９ａには第１のスピンドル体１１が装着されると共に、これに対向して可動台９の下部の側方（スライド部９ａと反対側）に第２のスピンドル体１２が装着され、この第１のスピンドル体１１と第２のスピンドル体１２とで前記マルチブレード体８を着脱できるようにしてある。又、第２のスピンドル体１２は、可動台９に取り付けられたサーボモータ等の駆動源１３によりベルト１３ａを介して回転し、マルチブレード体８を回転駆動する。つまり、これらの構成部材によって切削手段１４が形成されている。１５はコラム１ｂの外側に配設されたアライメント手段である。
尚、駆動源１３を外付けしないで、第２のスピンドル体１２の内部に一体に配設しても良く、又第１のスピンドル体１１にも配設して駆動源を２つにしても良い。
【００１５】
このように構成されたマルチブレード切削装置は、先ず前記保持テーブル２ａをオペレータ側に位置させてその上に被加工物Ｗを吸着保持し、次いで切削方向移動基台３を動かして被加工物Ｗをアライメント手段１５に位置付け、このアライメント手段１５にて被加工物Ｗを認識すると共に、被加工物Ｗの切削すべき領域を検出し、位置決めするアライメント工程がなされる。
【００１６】
アライメント工程の後、切削方向移動基台３を一定のストロークで前後動させながら前記マルチブレード体８により被加工物Ｗの切削工程が遂行される。この切削工程において、マルチブレード体８は、第１のスピンドル体１１及び第２のスピンドル体１２により両端が支持された状態で回転し、複数のブレードによって被加工物Ｗを切削する。このブレードによる切削深さは、可動台９を切削深さ方向に移動することで予め設定する。
【００１７】
切削に際して必要に応じて遂行される被加工物Ｗの割り出しは、前記割り出し方向移動基台５をＹ軸方向に移動することで行い、被加工物ＷにおけるＸ軸方向のカットラインを全て切削する。この後、保持テーブル２ａを９０°軸回転させて、未切削カットラインをＸ軸方向に向け、アライメント後に先と同じ要領でその未切削カットラインをマルチブレード体８により全て切削する。かくして、被加工物Ｗは格子状に切削され、ペレット等の個々の小片に分割される。
【００１８】
カットラインの間隔が異なる被加工物又は異質の被加工物等を切削する場合には、マルチブレード体８を交換する必要が生じるが、その交換はマルチブレード着脱制御手段（図略）の指令により自動でしかも能率良く行うことができる。図２〜図６は、新旧マルチブレード体を交換する時の着脱工程を示すものである。
【００１９】
マルチブレード体８を取り外すには、前記切削方向移動基台３（図１）の移動によって支持ラック７を着脱領域Ｐまで移動し、マルチブレード体８の直下に位置付ける（図２）。次いで、可動台９をＺ軸方向に下降させて第１のスピンドル体１１及び第２のスピンドル体１２を支持ラック７に接近させ、マルチブレード体８のアーバ８ａ（図４）を支持ラック７の支持部７ａに受け止させる（図３）。
【００２０】
この後、第１のスピンドル体１１がマルチブレード体８を支持した状態でＹ軸方向の外方に向かって移動し、第２のスピンドル体１２からマルチブレード体８のアーバ８ａの係合部８ｂを取り外す（図４）。この時、マルチブレード体８の移動に伴って、支持ラック７の支持部７ａが保持ベース７ｂ上を移動し停止する。
【００２１】
第１のスピンドル体１１は、更に移動を続けてマルチブレード体８の他方の係合部８ｃを開放し、退避位置Ｒまで移動することでマルチブレード体８から離れる。マルチブレード体８は、支持ラック７の支持部７ａに保持された状態のまま残される（図５）。
【００２２】
この後、可動台９をＺ軸方向に上昇移動させて第１のスピンドル体１１及び第２のスピンドル体１２を上方に退避させ、支持ラック７に支持されたマルチブレード体８を着脱領域Ｐに残留させる（図６）。この状態から、切削方向移動基台３をＸ軸方向に後退移動することで、支持ラック７を前記オペレータ側の交換領域Ｑ（図１）まで移動し、オペレータが支持部７ａからマルチブレード体８を取り外す。
【００２３】
マルチブレード体８を取り外した後、新マルチブレード体（図略）を取り付けるには、その新マルチブレード体を支持ラック７の支持部７ａに載置し、切削方向移動基台３をＸ軸方向に前進移動することで着脱位置Ｐに位置付ける。その後の工程は取り外し工程とは逆の手順で行われ、図６の状態から可動台９をＺ軸方向に下降させ、第１のスピンドル体１１及び第のスピンドル体１２の軸心と、新マルチブレード体の軸心とを合致させる（図５参照）。
【００２４】
図５の状態から、可動台９のスライド部９ａをＹ軸方向に内方移動させると、第１のスピンドル体１１が新マルチブレード体の一方の係合部と係止し（図４参照）、更にスライド部９ａを支持位置Ｓまで移動させると、第２のスピンドル体１２が新マルチブレード体の他方の係合部と係止する（図３参照）。この結果、新マルチブレード体は、第１のスピンドル体１１と第２のスピンドル体１２とによって挟持される。支持ラック７の支持部７ａは、新マルチブレード体と共に移動して元の位置に復帰する。
【００２５】
この後、可動台９をＺ軸方向に上昇移動すれば、新マルチブレード体を支持ラック７の支持部７ａから離すことができ、新マルチブレード体の取り付けが終了する（図２参照）。このようにして、新旧マルチブレード体の交換時の着脱を自動でしかも能率良く行うことができる。
【００２６】
新旧マルチブレード体は、いずれも第１のスピンドル体１１と第２のスピンドル体１２とによって両端部が支持されるので、マルチブレード体が撓むことはなく、被加工物を高精度に切削することができる。又、マルチブレード体の支持剛性が高いことから、アーバを長寸に形成してブレードの数を増大させることで生産効率の向上を図ることができる。
【００２７】
前記実施形態では、第１のスピンドル体１１を可動方式としたが、第１のスピンドル体１１及び第２のスピンドル体１２のうち少なくとも一方がマルチブレード体８の回転軸心方向に進退可能に構成され、退避位置と支持位置とに位置付けられるように構成すればよい。又、第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体から構成される切削手段を、図１に示す切削手段１４に対面させて配設し、２組のマルチブレード体によって効率良く切削できるように構成しても良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るマルチブレード切削装置によれば、コラムを共用して第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体が配設され、マルチブレード体を両側から支持するように構成したので、マルチブレード体の支持の剛性が高まり、耐久性も大幅に向上し、生産効率を向上させるべくアーバを長くしてブレードの増設ができ、これにより高精度、高スループットが確保できる。
又、マルチブレード体の着脱が自動的に行われるので、重いマルチブレード体であっても容易に交換することができ、交換時にオペレータに大きな負担を掛けることがなくなる。
更に、次のような効果がある。
（１）第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体の軸受け部を同一構造にすると共に、支持構造を左右対称にすることによって剛性のバランスが保たれ、高精度、耐久性の向上が図れる。
（２）第１のスピンドル体及び第２のスピンドル体のそれぞれに同期が取れる、例えばサーボモータの如くの駆動源を各スピンドル体に設けることによって同期を取りながらマルチブレード体を回転させ、両側から均一な回転力を伝達してトルクを落とすことなく３０００〜１５０００ｒｐｍの回転数が維持され、マルチブレード体に歪みを生じさせることなく高精度に且つ均一に被加工物を切削することができる。又、これと相俟って力のバランスが保たれ耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチブレード切削装置の主要部を示す一部破断斜視図
【図２】マルチブレード体の交換時に、支持ラックを着脱領域に移動した状態を示す概略斜視図
【図３】可動台を下降移動して、マルチブレード体を支持ラックに支持させた状態を示す概略斜視図
【図４】可動台のスライド部を移動して、マルチブレード体を一方のスピンドル体から外した状態を示す概略斜視図
【図５】更にスライド部を移動して、マルチブレード体を他方のスピンドル体から外した状態を示す概略斜視図
【図６】可動台を上昇移動して、スピンドル体をマルチブレード体から退避させた状態を示す概略斜視図
【符号の説明】
１…装置本体
１ｂ…コラム
２…保持手段
２ａ…保持テーブル
２ｂ…テーブル基台
３…切削方向移動基台
４…切削方向移動機構
５…割り出し方向移動基台
６…割り出し方向移動機構
７…支持ラック
７ａ…支持部
７ｂ…保持ベース
８…マルチブレード体
８ａ…アーバ
９…可動台
１０…切り込み方向移動機構
１１…第１のスピンドル体
１２…第２のスピンドル体
１３…駆動源
１４…切削手段
１５…アライメント手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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