JP2018144177A - 切断装置および切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃の発生を極力低減させて切断対象物を切断することができる切断装置および切断方法を提供すること。【解決手段】切断対象物ＡＳを切断する切断刃２０と、切断対象物ＡＳおよび切断刃２０を相対移動させて当該切断対象物ＡＳを所定形状に切断する移動手段３０とを備え、切断刃２０は、切断対象物ＡＳを切断中の当該切断対象物ＡＳの表面ＡＳ１位置での断面視において、峰２０Ｃの端部２０Ｄに続く面取り部２０Ｅが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、切断装置および切断方法に関する。

従来、切断対象物を切断する切断刃と、切断対象物および切断刃を相対移動させて当該切断対象物を所定形状に切断する移動手段とを備えた切断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１２３４２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の切断装置では、カッタ刃４４（切断刃）の峰の端部が角張っているため、保護テープＴ（切断対象物）の切断中に、切断された切断対象物部分が峰の端部に接触し、当該切断対象物部分が擦れて塵埃（コンタミネーション）を発生するという不都合がある。このような塵埃は、非常に微細ではあるが、ハイレベルの清掃度（クラス）が要求されるクリンルームでは、このような非常に微細な塵埃ででも当該切断装置の置かれた雰囲気が汚染されるため、問題とされる場合がある。

本発明の目的は、塵埃の発生を極力低減させて切断対象物を切断することができる切断装置および切断方法を提供することにある。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

本発明によれば、峰の端部に続く面取り部が形成された切断刃が採用されているので、切断された切断対象物が角張った峰の端部に接触することがなくなり、塵埃の発生を極力低減させて切断対象物を切断することができる。
また、切断刃における他方の切刃側の峰の端部のみに続くように面取り部が形成されれば、切断刃を簡単に製作することができる。
さらに、刃先から峰の端部に至るまでの間全てが面取り部で形成されている切断刃の場合、塵埃の発生をより効率的に低減させることができる。
また、一方の切刃側が凹形状に形成されている切断刃の場合、一方の切刃と他方の切刃とで形成される切刃角を小さくすることができ、切断された切断対象物が強く面取り部に押し当たることを防止して、塵埃の発生をさらに低減させることができる。

（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る切断装置の概略斜視図。（Ｂ）は、図１（Ａ）の切断装置の動作説明図。 （Ａ）〜（Ｆ）は、変形例の説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１に示すＢＤ方向から観た場合を基準とし、基準となる図を挙げることなく方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

本発明の切断装置１０は、切断対象物としての接着シートＡＳを切断する切断刃２０と、接着シートＡＳおよび切断刃２０を相対移動させて当該接着シートＡＳを所定形状に切断する移動手段３０とを備え、被着体ＷＫに接着シートＡＳが貼付された一体物ＷＫ１を支持する切断対象物支持手段４０の近傍に配置されている。

切断刃２０は、接着シートＡＳへの突き刺さりを容易にする切先２０Ａと、移動手段３０によって移動されることで、接着シートＡＳを所定形状に切断する刃先２０Ｂと、当該刃先２０Ｂに対して切断刃２０の切断方向反対側に位置する峰２０Ｃとを備え、接着シートＡＳを切断中の当該接着シートＡＳの表面ＡＳ１位置での断面視において、峰２０Ｃの端部２０Ｄに続く円弧状の面取り部２０Ｅ（所謂Ｒ面取り部）が形成されている。
なお、刃先２０Ｂは、一方の平２０Ｆに続く一方の切刃２０Ｇと、他方の平２０Ｈに続く他方の切刃２０Ｊとで形成され、本実施形態の場合、一方の切刃２０Ｇ側を被着体ＷＫ側にして接着シートＡＳを切断する構成とされ、面取り部２０Ｅは、切断刃２０における他方の切刃２０Ｊ側の峰２０Ｃの端部２０Ｄのみに続くように形成されている。
また、面取り部２０Ｅの円弧半径は、切断刃２０の形状や厚みを考慮したり、接着シートＡＳの特性、特質、性質、材質、組成、構成、形状、寸法および重量や、雰囲気の条件や、その他の要因等を考慮したりして、０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度でよいが、０．１ｍｍ未満でもよいし、５ｍｍよりも大きくてもよく、本発明の切断装置１０の使用者（以下、単に「使用者」という）が任意に決定することができる。

移動手段３０は、第１〜第６アーム３１Ａ〜３１Ｆによって構成され、その作業範囲内において、作業部である第６アーム３１Ｆで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット３１と、第６アーム３１Ｆに支持され、切断刃２０を保持する刃保持部材３２とを備えている。

切断対象物支持手段４０は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって被着体ＷＫを支持可能な支持面４１Ａと、接着シートＡＳを貫通した切断刃２０部分を受容する溝４１Ｂとを有する支持テーブル４１を備えている。

以上の切断装置１０の動作を説明する。
先ず、使用者が図１中実線で示す初期位置で待機している切断装置１０に対し、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。そして、使用者または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段によって、一体物ＷＫ１が支持面４１Ａ上に載置されると、切断対象物支持手段４０が図示しない減圧手段を駆動し、当該一体物ＷＫ１の吸着保持を開始する。その後、移動手段３０が多関節ロボット３１を駆動し、切先２０Ａを接着シートＡＳに突き刺し、切断刃２０部分を溝４１Ｂ内に位置させた後、当該切断刃２０を被着体ＷＫの外縁に沿って１回転以上回転させることで、接着シートＡＳを所定形状に切断する。このとき、切断された接着シートＡＳ部分すなわち、被着体ＷＫから切り離される側の接着シートＡＳ部分は、他方の切刃２０Ｊ、他方の平２０Ｈおよび面取り部２０Ｅ上を摺動することとなる。

接着シートＡＳの切断が完了すると、移動手段３０が多関節ロボット３１を駆動し、切断刃２０を初期位置に復帰させる。次いで、切断対象物支持手段４０が図示しない減圧手段の駆動を停止した後、使用者または図示しない搬送手段が、所定形状に切断された接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを別の工程に搬送する。その後、使用者または図示しない搬送手段が支持面４１Ａ上に残った接着シートＡＳ部分を支持面４１Ａ上から取り去り、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、峰２０Ｃの端部２０Ｄに続く面取り部２０Ｅが形成された切断刃２０が採用されているので、切断された接着シートＡＳが角張った峰２０Ｃの端部２０Ｄに接触することがなくなり、塵埃の発生を極力低減させて接着シートＡＳを切断することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、移動手段は、切断対象物および切断刃を相対移動させて切断対象物を所定形状に切断可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の手段および工程も同じ）。

切断刃２０は、図２（Ａ）に示すように、峰２０Ｃの両端部２０Ｄそれぞれに続く面取り部２０Ｅが形成されていてもよいし、峰２０Ｃの端部２０Ｄの全域または一部に面取り部２０Ｅが形成されていてもよいし、図２（Ｂ）に示すように、一方の切刃２０Ｇと他方の切刃２０Ｊとが両面取り部２０Ｅの接線方向となることで、平２０Ｆ、２０Ｈのない形状であってもよいし、図２（Ｃ）に示すように、刃先２０Ｂから峰２０Ｃの端部２０Ｄに至るまでの間全てが面取り部２０Ｅで形成されていてもよいし、図２（Ｄ）に示すように、一方の切刃２０Ｇ（他方の切刃２０Ｊ）側が平らな形状でもよいし、図２（Ｅ）に示すように、一方の切刃２０Ｇに凹部２０Ｋが形成されていてもよい。
図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すような切断刃２０の場合、例えば、図２（Ａ）に示す一方の平２０Ｆ（他方の平２０Ｈ）と一方の切刃２０Ｇ（他方の切刃２０Ｊ）とで形成される角部２０Ｌがなくなるので、この点においても、切断された接着シートＡＳが角張った切断刃２０部分に接触することがなくなり、塵埃の発生を極力低減させて接着シートＡＳを切断することができるようになる。
なお、峰２０Ｃには、図２（Ｂ）、（Ｄ）に示すように平坦部があってもよいし、図２（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）に示すように平坦部がなくてもよく、峰２０Ｃに平坦部がない場合、両端部２０Ｄは、峰２０Ｃを形成する線上で一致した位置となる。また、図２（Ｃ）に示すような切断刃２０や、峰２０Ｃに平坦部のない図２（Ｂ）に示す切断刃２０の場合、峰２０Ｃ側が刃先となってもよい。さらに、図２（Ｅ）に示す凹部２０Ｋは、断面視で円弧形状でもよいし、多角形状でもよい。
面取り部２０Ｅは、真円の円弧からなる円弧でもよいし、楕円の円弧からなる円弧等でもよいし、面取り部２０Ｅの代わりに、図２（Ｆ）に示すような直線状の面取り部２０Ｅ１（所謂Ｃ面取り部）でもよく、このような面取り部２０Ｅ１を形成するための１辺の長さも、切断刃２０の形状や厚みを考慮したり、接着シートＡＳの特性、特質、性質、材質、組成、構成、形状、寸法および重量や、雰囲気の条件や、その他の要因等を考慮したりして、０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度でよいが、０．１ｍｍ未満でもよいし、５ｍｍよりも大きくてもよく、使用者が任意に決定することができるし、面取り部２０Ｅ１を形成するための２辺の長は、同じ長さでもよいし、異なる長さでもよい。
切断刃２０は、どのような形状でもよく、上記実施形態では、切断刃２０の延出方向（図１（Ａ）の状態でＺ軸方向）に対し、刃先２０Ｂが傾斜して、峰２０Ｃが平行な切断刃２０を例示したが、例えば、切断刃２０の延出方向に対し、刃先２０Ｂが平行で、峰２０Ｃが傾斜した切断刃２０を採用してもよいし、切断刃２０の延出方向に対し、刃先２０Ｂおよび峰２０Ｃの両方が傾斜した切断刃２０を採用してもよいし、丸刃や鋸刃等のその他の形状の切断刃２０を採用してもよい。

移動手段３０は、刃保持部材３２を設けずに第６アーム３１Ｆで直接切断刃２０を支持してもよいし、第６アーム３１Ｆで駆動機器としての所謂チャックモータを支持し、当該チャックモータのチャックで切断刃２０を着脱自在に支持するように構成してもよいし、被着体ＷＫの外縁と同形状となるように接着シートＡＳを切断してもよいし、被着体ＷＫの外縁よりも内側で接着シートＡＳを切断してもよいし、被着体ＷＫの外縁よりも外側で接着シートＡＳを切断してもよいし、被着体ＷＫの外縁とは関係なく接着シートＡＳを切断してもよいし、接着シートＡＳを貫通または貫通することのない切込が断続的に続くように接着シートＡＳに対して切断刃２０を離間接近させながら、接着シートＡＳおよび切断刃２０を相対移動させて当該接着シートＡＳを切断してもよいし、接着シートＡＳを貫通することのない切込が連続的に続くように接着シートＡＳおよび切断刃２０を相対移動させて当該接着シートＡＳを切断してもよいし、接着シートＡＳを貫通する切込と当該接着シートＡＳを貫通することのない切込とが規則的または不規則的に、連続的または断続的に続くように接着シートＡＳおよび切断刃２０を相対移動させて当該接着シートＡＳを切断してもよし、切断刃２０を停止または移動させつつ接着シートＡＳを移動させて当該接着シートＡＳを切断してもよい。

切断対象物支持手段４０は、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で接着シートＡＳを支持する構成を採用してもよいし、例えば、被着体ＷＫに接着シートＡＳを貼付するシート貼付装置の被着体支持手段や、被着体ＷＫを検査して不要な部分を切断する検査装置の被着体支持手段等どんなものであってもよいし、一体物ＷＫ１における被着体ＷＫ側から当該一体物ＷＫ１を支持してもよいし、一体物ＷＫ１における接着シートＡＳ側から当該一体物ＷＫ１を支持してもよいし、一体物ＷＫ１における被着体ＷＫのある位置のみを吸着保持してもよいし、一体物ＷＫ１における被着体ＷＫのない位置のみを吸着保持してもよいし、一体物ＷＫ１におけるそれら両方の位置を吸着保持してもよいし、一体物ＷＫ１ではなく、接着シートＡＳのみを支持するものであってもよいし、他の装置や他の部材で切断対象物を支持する場合、本発明の切断装置１０に備わっていなくてもよい。

切断装置１０は、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、接着シートＡＳを切断してもよい。

本発明における切断対象物および被着体ＷＫの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、切断対象物および被着体ＷＫは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、切断対象物が接着シートの場合、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよい。また、このような接着シートは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層とだけで構成されたもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、接着剤層の間に中間層を有するもの等、１層または２層以上のものであってよい。また、切断対象物や被着体ＷＫとしては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板、紙、ゴムまたは樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。

１０…切断装置
２０…切断刃
２０Ｂ…刃先
２０Ｃ…峰
２０Ｄ…端部
２０Ｅ…面取り部
２０Ｅ１…面取り部
２０Ｇ…一方の切刃
２０Ｊ…他方の切刃
２０Ｋ…凹部
３０…移動手段
ＡＳ…接着シート（切断対象物）
ＡＳ１…表面
ＷＫ…被着体

Claims (5)

1. 切断対象物を切断する切断刃と、
   前記切断対象物および前記切断刃を相対移動させて当該切断対象物を所定形状に切断する移動手段とを備え、
   前記切断刃は、前記切断対象物を切断中の当該切断対象物の表面位置での断面視において、峰の端部に続く面取り部が形成されていることを特徴とする切断装置。
2. 前記切断対象物は、被着体に積層され、
   前記切断刃は、一方の切刃側を前記被着体側にして前記切断対象物を切断する構成とされ、
   前記面取り部は、前記切断刃における他方の切刃側の峰の端部のみに続くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記切断刃は、刃先から峰の端部に至るまでの間全てが面取り部で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の切断装置。
4. 前記切断刃は、一方の切刃側が凹形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の切断装置。
5. 切断対象物を切断中の当該切断対象物の表面位置での断面視において、峰の端部に続く面取り部が形成された切断刃を用意する切断刃用意工程と、
   前記切断対象物および前記切断刃を相対移動させて当該切断対象物を所定形状に切断する移動工程とを備えていることを特徴とする切断方法。

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