JP4808451B2 - Abrasive supply container for high-pressure liquid jet cutting device and abrasive supply method - Google Patents
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Description
本発明は,研磨材を含む高圧液の噴射によって被加工物を切断する高圧液噴射式切断装置用の研磨材補給容器に関する。 The present invention relates to an abrasive supply container for a high-pressure liquid injection type cutting device that cuts a workpiece by injection of high-pressure liquid containing an abrasive.
ウォータージェットは,超高圧ポンプ等によって水にエネルギーを与えて形成された高圧水の噴流であり,例えば音速の1〜3倍という流速を有する。近年では,このウォータージェットを使用して各種の被加工物(ワーク)を切断する方法および装置が開発されている。特に,切断効率を向上させるため,高圧水に固体の研磨材(abrasive)を混入したアブレシブジェットに注目が集まっている。この研磨材は,ガーネット,酸化アルミナ,炭化ケイ素などの高硬度の材質からなり,粒径が例えば数十〜数百μm程度の粒状物であるが,これらの研磨材は,高圧水とともに被加工物に高速で衝突し,被加工物の一部を破壊して切削する。 A water jet is a jet of high-pressure water formed by applying energy to water by an ultra-high pressure pump or the like, and has a flow velocity of 1 to 3 times the speed of sound, for example. In recent years, methods and apparatuses for cutting various workpieces (workpieces) using this water jet have been developed. In particular, in order to improve cutting efficiency, attention has been focused on abrasive jets in which high-pressure water is mixed with a solid abrasive. This abrasive material is made of a material with high hardness such as garnet, alumina oxide, silicon carbide, etc., and is a granular material having a particle size of, for example, several tens to several hundreds μm. These abrasive materials are processed together with high-pressure water. Collides with an object at high speed, destroys a part of the workpiece and cuts it.
このようなウォータージェットによる切断は,被加工物に熱影響を与えずに切断でき,研磨材によって切断面におけるバリの発生を低減できるという利点がある。さらに,切断ラインが曲線であっても問題なく切断できることに加え,複合材や難加工材の切断にも適しているという利点もある。このため,近年では,半導体基板,特にパッケージ化された基板などをダイシングするために,従来のような切削ブレードに代えてウォータージェットによる切断加工が検討されている。 Such water jet cutting has the advantage that it can be cut without affecting the workpiece, and the occurrence of burrs on the cut surface can be reduced by the abrasive. Furthermore, in addition to being able to cut without problems even if the cutting line is a curve, there is an advantage that it is suitable for cutting composite materials and difficult-to-work materials. For this reason, in recent years, in order to dice a semiconductor substrate, particularly a packaged substrate, a cutting process using a water jet instead of a conventional cutting blade has been studied.
このようなアブレシブジェットを用いたウォータージェット切断装置において研磨材を補給するときには,従来では,袋に収容された研磨材を直接,ウォータージェット切断装置の研磨材補給口や,ウォータージェットを受け止めるキャッチタンクに投入していた。 Conventionally, when replenishing abrasives in a water jet cutting apparatus using such an abrasive jet, the abrasive contained in the bag is directly applied to the abrasive replenishing port of the water jet cutting apparatus or a catch tank that receives the water jet. It was thrown in.
しかしながら,上記従来のように研磨材が収容された袋から直接,研磨材を投入する補給方式であると,微細な粒子である研磨材が,空気中に飛散して,ウォータージェット切断装置の周囲やオペレータに付着して汚染してしまうという問題があった。このため,研磨材の補給後には,ウォータージェット切断装置の周囲を清掃し,補給作業を行ったオペレータも汚れた手などを洗浄しなければならず,補給作業が非常に煩雑であった。 However, in the conventional replenishment method in which the abrasive material is charged directly from the bag containing the abrasive material, the abrasive material, which is fine particles, is scattered in the air and around the water jet cutting device. There is a problem that it adheres to the operator and is contaminated. For this reason, after replenishing the abrasive, the surroundings of the water jet cutting device have to be cleaned, and the operator who has performed the replenishment operation has to clean dirty hands and the replenishment operation is very complicated.
そこで,本発明は,上記問題点に鑑みてなされたものであり,上記ウォータージェット切断装置のような高圧液噴射式切断装置において研磨材を補給する際に,研磨材の飛散による周囲の汚染を防止し,簡単に研磨材を補給することが可能な,新規かつ改良された高圧液噴射式切断装置用の研磨材補給容器,及び研磨材補給方法を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and when replenishing abrasives in a high-pressure liquid injection type cutting apparatus such as the water jet cutting apparatus, surrounding contamination due to scattering of the abrasives is eliminated. An object of the present invention is to provide a new and improved abrasive replenishment container for a high-pressure liquid jetting cutting apparatus , and a method for replenishing an abrasive, which can prevent and easily replenish the abrasive.
上記課題を解決するために,本発明の第1の観点によれば,研磨材を含む高圧液の噴射によって被加工物を切断する高圧液噴射式切断装置に,研磨材を補給するための研磨材補給容器が提供される。この研磨材補給容器は,研磨材を収容する容器本体と;容器本体の一側面に配設された液体流入口と;容器本体の当該一側面に対向する側面に配設された研磨材混合液排出口と;液体流入口に着脱可能な第1の蓋部材と;研磨材混合液排出口に着脱可能な第2の蓋部材と;を備える。液体流入口と研磨材混合液排出口とは,同一直線上に配置されることを特徴とする。
また,本発明の別の観点によれば,上記の研磨材補給容器を用いて高圧液噴射式切断装置に研磨材を補給する研磨材補給方法において,少なくとも研磨材補給容器の搬送時には,液体流入口と研磨材混合液排出口とに第1の蓋部材と第2の蓋部材とを取り付けることにより,容器本体内に研磨材が封入される。また,高圧液噴射式切断装置に対する研磨材補給時には,第1の蓋部材及び第2の蓋部材が取り外された状態で,液体流入口から容器本体内に流入した液体が容器本体内で研磨材と混合され,当該研磨材混合液が研磨材混合液排出口から排出されて高圧液噴射式切断装置に供給されることを特徴とする,研磨材補給容方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, according to a first aspect of the present invention, a polishing for replenishing an abrasive to a high-pressure liquid-jet cutting device that cuts a workpiece by jetting a high-pressure liquid containing the abrasive. A material supply container is provided. The abrasive supply container includes: a container main body for storing the abrasive; a liquid inlet disposed on one side surface of the container main body; and an abrasive mixture liquid disposed on the side surface of the container main body facing the one side surface. A first lid member that can be attached to and detached from the liquid inlet; and a second lid member that can be attached to and detached from the abrasive mixed liquid outlet. The liquid inlet and the abrasive mixture outlet are arranged on the same straight line .
According to another aspect of the present invention, in the abrasive replenishing method for replenishing the high-pressure liquid jetting cutting device with the abrasive using the above-mentioned abrasive replenishing container, at least during the transport of the abrasive replenishing container, the liquid flow By attaching the first lid member and the second lid member to the inlet and the abrasive mixture liquid discharge port, the abrasive is enclosed in the container body. Further, when the abrasive is replenished to the high-pressure liquid injection type cutting device, the liquid that has flowed into the container body from the liquid inlet is removed in the container body with the first lid member and the second lid member removed. And the abrasive mixture is discharged from the abrasive mixture discharge port and supplied to the high-pressure liquid jetting cutting device.
かかる構成により,高圧液噴射式切断装置に研磨材を補給する際に,研磨材補給容器内に液体を圧入して,研磨材補給容器内の研磨材を液体に混合させて押し出し,当該研磨材混合液を高圧液噴射式切断装置に供給できる。従って,研磨材が空気中に飛散しないようにできるので,高圧液噴射式切断装置の周囲やオペレータが,研磨材によって汚染されることを防止でき,研磨材を簡単に補給できる。なお,研磨材補給時以外の時(研磨材補給容器の搬送時など)には,研磨材補給容器内に研磨材を封入してこぼれないようにできる。 With this configuration, when replenishing the abrasive to the high-pressure liquid jet cutting device, the liquid is pressed into the abrasive replenishing container, the abrasive in the abrasive replenishing container is mixed with the liquid, and extruded. The liquid mixture can be supplied to a high-pressure liquid jet cutting device. Therefore, since the abrasive can be prevented from being scattered in the air, it is possible to prevent the surroundings of the high-pressure liquid jet cutting device and the operator from being contaminated by the abrasive, and the abrasive can be easily replenished. When the abrasive is not replenished (for example, when the abrasive replenishment container is transported), the abrasive can be sealed in the abrasive replenishment container so as not to spill.
また,上記高圧液噴射式切断装置に対する研磨材補給時には,第1の蓋部材及び第2の蓋部材が取り外されて,液体流入口に液体供給管が取り付けられるとともに,研磨材混合液排出口に研磨材混合液噴出管が取り付けられ,液体供給管を介して供給された液体が,液体流入口から容器本体内に流入して研磨材と混合され,当該研磨材混合液が,研磨材混合液排出口から排出されて,研磨材混合液噴出管を介して高圧液噴射式切断装置に供給されるようにしてもよい。これにより,通常時には研磨材を収容する容器である研磨材補給容器に対して,液体供給管と研磨材混合液噴出管研磨材を取り付けることにより,当該研磨材補給容器を研磨材供給手段として利用することができる。これによって,研磨材を研磨材補給容器外に出すことなく,高圧液噴射式切断装置に簡単に補給できる。 In addition, when the abrasive is replenished to the high-pressure liquid injection type cutting device, the first lid member and the second lid member are removed, a liquid supply pipe is attached to the liquid inlet, and an abrasive mixture liquid outlet is provided. An abrasive mixed liquid ejection pipe is attached, and the liquid supplied through the liquid supply pipe flows into the container body from the liquid inlet and is mixed with the abrasive, and the abrasive mixed liquid is mixed with the abrasive mixed liquid. It may be discharged from the discharge port and supplied to the high-pressure liquid injection cutting device via the abrasive mixed liquid discharge pipe. As a result, the abrasive supply container is used as an abrasive supply means by attaching the liquid supply pipe and the abrasive mixed liquid jet pipe abrasive to the abrasive supply container, which is a container that normally stores the abrasive. can do. As a result, the abrasive can be easily replenished to the high-pressure liquid injection cutting device without taking the abrasive out of the abrasive replenishment container.
また,上記液体流入口と研磨材混合液排出口とは,略同一直線上に配置されるようにしてもよい。これにより,容器本体内における水の流れを円滑にし,水と混合された研磨材を容器本体外に効率的に排出させることができる。 In addition, the liquid inlet and the abrasive mixed liquid outlet may be arranged on substantially the same straight line. Thereby, the flow of water in the container body can be made smooth, and the abrasive mixed with water can be efficiently discharged out of the container body.
以上説明したように本発明によれば,高圧液噴射式切断装置において研磨材を補給する際に,研磨材の飛散による周囲の汚染を防止し,簡単に研磨材を補給することができる。 As described above, according to the present invention, when the abrasive is replenished in the high-pressure liquid jet cutting apparatus, the surrounding contamination due to the scattering of the abrasive can be prevented and the abrasive can be easily replenished.
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施の形態)
以下に,本発明の第1の実施形態にかかる高圧液噴射式切断装置について説明する。なお,本実施形態にかかる高圧液噴射式切断装置は,例えば,以下に説明するように,研磨材が混入された高圧水の噴流(アブレシブジェット)によって被加工物を切断するウォータージェット切断装置として構成されているが,本発明はかかる例に限定されるものではない。
(First embodiment)
The high pressure liquid injection cutting device according to the first embodiment of the present invention will be described below. The high-pressure liquid injection type cutting device according to the present embodiment is, for example, as a water jet cutting device that cuts a workpiece by a high-pressure water jet (abrasive jet) mixed with an abrasive, as described below. Although configured, the present invention is not limited to such an example.
まず,図1に基づいて,本実施形態にかかるウォータージェット切断装置1の全体構成について説明する。なお,図1は,本実施形態にかかるウォータージェット切断装置1の全体構成を示す説明図である。 First, based on FIG. 1, the whole structure of the water jet cutting device 1 concerning this embodiment is demonstrated. In addition, FIG. 1 is explanatory drawing which shows the whole structure of the water jet cutting device 1 concerning this embodiment.
図1に示すように,本実施形態にかかるウォータージェット切断装置1は,被加工物5に対して,研磨材を含む高圧水を噴射することにより,被加工物5を比較的自由な切断ラインで高精度に切断加工(即ち,ウォータージェット加工)することが可能な切断装置である。このウォータージェット切断装置1による切断対象である被加工物5は,例えば,シリコンウェハ,パッケージ化された半導体基板(例えばCSP基板)等の各種の半導体基板などであるが,かかる例に限定されない。
As shown in FIG. 1, the water jet cutting device 1 according to the present embodiment jets high pressure water containing an abrasive to the
かかるウォータージェット切断装置1は,例えば,高圧ポンプ15等から構成される高圧液供給手段10と,研磨材混合液貯留タンク22a,22b等からなる研磨材混合手段20と,噴射ノズル30と,保持テーブル40と,テーブル移動手段(図示せず。)と,キャッチタンク50と,研磨材回収手段60とを主に備える。
The water jet cutting apparatus 1 includes, for example, a high pressure liquid supply means 10 including a
高圧液供給手段10は,例えば,高圧ポンプ15などで構成される。この高圧ポンプ15は,外部から供給された水を加圧して高圧水を発生し,この高圧水を配管12を介して研磨材混合液貯留タンク22a,22bに供給する。
The high pressure liquid supply means 10 is constituted by, for example, a
研磨材混合手段20は,例えば,研磨材(砥粒)と水とが混合された研磨材混合水を貯留する2つの研磨材混合液貯留タンク22a,22b(以下「研磨材混合液貯留タンク22」と総称する場合もある。)などで構成され,高圧液供給手段10から供給された高圧水に,所定の割合で研磨材を混合し,この研磨材が混合された高圧水を,配管21を介して噴射ノズル30に送出する。この研磨材は,例えば,ガーネット,酸化アルミナ,炭化ケイ素,ダイヤモンド等の高硬度の材質からなり,粒径が例えば数十〜数百μm程度の粒状物であり,高圧水の切断効率を高める機能を有する。本実施形態では,この研磨材として,例えば,粒径が40〜100μmの酸化アルミナが使用される。
The abrasive mixing means 20 includes, for example, two abrasive mixed
かかる研磨材混合手段20により,高圧ポンプ15から供給された高圧水の圧力によって,いずれか一方の研磨材混合液貯留タンク22に貯留されている研磨材混合水を高圧で押し出して,噴射ノズル30に送出して,切断加工に利用することができる。このとき,他方の研磨材混合液貯留タンク22では,研磨材回収手段60によって回収された研磨材が配管61を介して補充され,当該研磨材を貯留しておくことができる。
The abrasive mixing means 20 pushes out the abrasive mixture water stored in one of the abrasive mixture storage tanks 22 at a high pressure by the pressure of the high-pressure water supplied from the high-
そして,切断加工に使用されている一方の研磨材混合液貯留タンク22内の研磨材貯留量が所定レベル以下に減少した場合には,切断加工のために研磨材混合水を送出する研磨材混合液貯留タンク22と,研磨材が補充される研磨材混合液貯留タンク22とを切り替えて,上記と同様にして,噴射ノズル30に対する研磨材混合水の供給と,研磨材回収手段60からの研磨材の補充とを同時並行で行う。これにより,高圧の研磨材混合水を,噴射ノズル30に安定して連続供給することができる。なお,3つ以上の研磨材混合液貯留タンク22を設けて,これらを切り替えて使用してもよい。
Then, when the amount of abrasive material stored in one abrasive material mixture storage tank 22 used for the cutting process decreases below a predetermined level, the abrasive material mixture water is sent out for the cutting process. By switching between the liquid storage tank 22 and the abrasive mixed liquid storage tank 22 replenished with the abrasive, the supply of the abrasive mixed water to the
噴射ノズル30は,上記研磨材混合手段20から供給された高圧の研磨材混合水(ウォータージェットJ)を,保持テーブル40に保持されている被加工物5に対して上方から高速で噴射する。これにより,高圧水のエネルギーによって被加工物5を切断することができる。このとき,研磨材は,高圧水とともに被加工物5に衝突して被加工物5の一部を破壊して切削するので,切断能率を向上させることができる。このように,本実施形態にかかるウォータージェットJは,アブレシブジェットとして構成されている。
The
テーブル移動手段は,被加工物保持手段である保持テーブル40を水平方向(X軸およびY軸方向)および垂直方向(Z軸方向)に移動させることができる。これにより,噴射ノズル30からウォータージェットJを噴射しながら,当該噴射ノズル30に対して保持テーブル40をX軸およびY軸方向に相対移動させることにより,被加工物5の切断予定ラインに沿って,研磨材入りのウォータージェットJを作用させて,被加工物5を切断加工することができる。
The table moving means can move the holding table 40 that is a workpiece holding means in the horizontal direction (X-axis and Y-axis directions) and the vertical direction (Z-axis direction). Thus, while the water jet J is ejected from the
キャッチタンク50は,例えば,上面が開放された縦長の貯水槽であり,ウォータージェットJの受け水槽として機能する。即ち,キャッチタンク50は,貯留している水を緩衝材として,上記のようにして被加工物5を切断して貫通したウォータージェットJの威力を弱めて受け止めることができる。このキャッチタンク50の底部には,上記のように受け止めたウォータージェットJに含まれる研磨材が,沈降して堆積する。このキャッチタンク50の底部に堆積した研磨材を含む研磨材混合水は,配管51を介して第1の正圧ポンプ59によって,研磨材回収手段60に移送される。
The
研磨材回収手段60は,研磨材回収フィルタ67のより研磨材を回収する研磨材回収容器64と,回収された研磨材を貯留する研磨材貯留容器66と,研磨材貯留容器66内の研磨材の堆積量(貯留量)を計測する測定センサである超音波センサ68と,を備える。
The abrasive recovery means 60 includes an
かかる研磨材回収手段60は,キャッチタンク50から移送された研磨材混合水から,再利用可能な所定範囲の粒径(例えば30〜100μmの範囲)の研磨材を,研磨材回収フィルタ67によって回収し,研磨材貯留容器66に貯留する。この研磨材貯留容器66の底部に堆積した研磨材を含む研磨材混合水は,第2の正圧ポンプ69によって配管61を介して,2つの研磨材混合液貯留タンク22a,22bのうち,切断加工に使用されていない方の研磨材混合液貯留タンクに移送される。また,上記研磨材回収フィルタ67により回収されなかった研磨材を含む研磨材混合水は,第3の正圧ポンプ79により,配管62を介して外部に排出される。
The abrasive material recovery means 60 recovers the abrasive material having a predetermined reusable particle size (for example, in the range of 30 to 100 μm) from the abrasive material mixed water transferred from the
以上のような構成のウォータージェット切断装置1は,高圧ポンプ15から供給された高圧水によって,研磨材混合液貯留タンク22aまたは22b内の研磨材混合水を高圧で送出し,この高圧の研磨材混合水(アブレシブジェット)を噴射ノズル30から被加工物5に対して噴射して,切断加工を行う。さらに,噴射ノズル30から噴射された研磨材混合水を,キャッチタンク50で受け止めた後に,研磨材回収手段60によって,当該研磨材混合水から,消耗しておらず再利用可能な粒径(例えば30〜100μm)の研磨材を回収して,2つの研磨材混合液貯留タンク122a,122bのうち,切断加工に使用していない方に戻すような構成である。かかる構成により,装置内で研磨材を自動的に循環させて,効率的に再利用することができる。
The water jet cutting device 1 configured as described above sends the abrasive mixture water in the abrasive
また,上記のように,研磨材回収手段60において,超音波センサ68による計測結果に基づき,研磨材貯留容器66内に研磨材が十分に貯留されていると判断された場合に,適時のタイミングで,研磨材貯留容器66から研磨材混合液貯留タンク22に研磨材混合水が移送される。
Further, as described above, when it is determined in the abrasive material collecting means 60 that the abrasive material is sufficiently stored in the abrasive
ところが,研磨材混合液貯留タンク22に研磨材を移送するタイミングになっても,研磨材貯留容器66内に研磨材が十分に貯留されていないと判断される場合がある。この場合は,ウォータージェット切断装置1の循環系内の研磨材は,度重なる切断加工によって消耗してしまっている状態であるため,新たな研磨材を循環系内に補給しなければならない。
However, even when it is time to transfer the abrasive to the abrasive mixture storage tank 22, it may be determined that the abrasive is not sufficiently stored in the
例えば,ウォータージェット切断装置1の循環系全体における研磨材の循環量が約90kgであるとして,約5kgの研磨材が消耗されたときに,研磨材の補給が必要である場合を考える。この場合,約5kgの研磨材が消耗されたときの研磨材貯留容器66内の研磨材の貯留量(堆積量)を,補給基準量として,ウォータージェット切断装置1が備えるメモリに予め記憶させておく。そして,上記超音波センサ68により計測された研磨材の貯留量が,当該補給基準量にまで低下した場合に,ウォータージェット切断装置1の制御部は,研磨材の補給が必要である旨をオペレータに通知(例えば,「研磨材補給」を表すランプの点灯,モニタ表示,若しくは音声出力など)するようにする。
For example, let us consider a case where it is necessary to replenish the abrasive when about 5 kg of abrasive is consumed, assuming that the amount of abrasive circulated in the entire circulation system of the water jet cutting apparatus 1 is about 90 kg. In this case, the storage amount (deposition amount) of the abrasive material in the abrasive
これによって,ウォータージェット切断装置1内で循環する研磨材が不足していることを自動的に検出して,オペレータに通知できる。このため,オペレータは,かかる通知に応じて即座に,研磨材の補給作業を実行できる。 Thus, it is possible to automatically detect that the abrasive circulating in the water jet cutting device 1 is insufficient and notify the operator. Therefore, the operator can immediately perform the abrasive replenishment work in response to the notification.
ところで,研磨材を補給するときには,従来では,研磨材を収容した袋をオペレータが手で持って,キャッチタンク50の上部の開口部に,当該袋内の研磨材を直接的に補給していた。しかし,かかる補給方法では,上記のように,微粒子である研磨材が空気中に飛散して,ウォータージェット切断装置1の周囲や,オペレータに付着して汚染してしまうという問題があった。
By the way, when the abrasive is replenished, conventionally, the operator holds the bag containing the abrasive by hand and directly replenishes the abrasive in the bag into the opening of the
そこで,かかる問題を解決すべく,本実施形態では,特別な研磨材補給容器を利用してウォータージェット切断装置1に研磨材を補給する方法を採用している。以下に,本実施形態にかかる特徴である研磨材補給容器の構成と,この研磨材補給容器を用いた補給方法について詳細に説明する。 Therefore, in order to solve such a problem, the present embodiment employs a method of supplying abrasive to the water jet cutting apparatus 1 using a special abrasive supply container. Hereinafter, the configuration of the abrasive supply container and the supply method using this abrasive supply container, which are the characteristics according to the present embodiment, will be described in detail.
まず,図2,3に基づいて,本実施形態にかかる研磨材補給容器100の構成について説明する。なお,図2は,本実施形態にかかる研磨材補給容器100の通常時の構成を示す斜視図であり,図3は,本実施形態にかかる研磨材補給容器100の研磨材補給時の構成を示す斜視図である。
First, the configuration of the
図2に示すように,研磨材補給容器100は,例えば,約2リットルのペットボトル程度のサイズの筒状の容器であり,その内部に例えば約1kgの酸化アルミナからなる研磨材200を収容している。この研磨材補給容器100は,軽量性や成型の容易さといった観点では,例えばプラスチック等の合成樹脂製であることが望ましいが,かかる例に限定されず,例えば,金属製,セラミック製などであってもよい。
As shown in FIG. 2, the
かかる研磨材補給容器100は,研磨材を収容する例えば円柱状の容器本体102と,容器本体102の一側面102bに配設された液体流入口103と,容器本体102の上記一側面102bに対向する他側面102cに配設された研磨材混合液排出口104と,液体流入口103に着脱可能に螺合する第1の蓋部材105と,研磨材混合液排出口104に着脱可能に螺合する第2の蓋部材106とを備える。なお,容器本体102の軸方向とは,円筒形の容器本体102の中心軸方向(図2の左右方向)である。
The
容器本体102は,図2(a)に示すように,例えば,両端が閉鎖された円筒形の容器である。即ち,容器本体102は,円筒状の周面102aと,この周面102aの一側に位置する円形の一側面102bと,この一側面102bと対向するよう他側に位置する円形の他側面102cとからなる。図2(a)に示すように,かかる容器本体102内には,研磨材200が収容される。この研磨材200は,液体流入口103又は研磨材混合液排出口104から,容器本体102内に予め充填されたものである。
As shown in FIG. 2A, the
液体流入口103は,上記軸方向に延びる管形状を有し,上記容器本体102の一側の端面102bに突設されている。この液体流入口103は,外部から供給された液体を容器本体102内に流入させるための開口である。
The
また,研磨材混合液排出口104は,上記容器本体102の軸方向に延びる管形状を有し,上記容器本体102の他側の端面102cに突設されている。この研磨材混合液排出口104は,容器本体102内の研磨材混合水を外部に排出するための開口である。
The abrasive mixed
かかる液体流入口103と研磨材混合液排出口104は,それぞれ,第1の蓋部材105と第2の蓋部材106とによって,開閉可能に構成されている。このような液体流入口103と研磨材混合液排出口104は,ほぼ同一直線上(例えば,円筒形の容器本体102の中心軸上)に位置するように配設されることが好ましい。これにより,容器本体102内における水の流れを円滑にし,水と混合された研磨材を容器本体102外に効率的に排出させることができる。
The
また,研磨材補給容器100は,図3に示すように,上記液体流入口103から第1の蓋部材(キャップ)105を取り外して,当該液体流入口103に継手部材111を介して液体供給管110を取り付けることができる。この液体供給管110は,例えば柔軟性を有するホース等で構成されており,水等の液体を供給する液体供給手段(例えば工場設備の給水機構など。図示せず。)と連通している。また,この液体供給管110の途中には,液体供給管110内の水の流通を許容/遮断する第1のバルブ112が設けられている。かかる構成により,第1のバルブ112を開放することで,当該液体供給手段から研磨材混合液噴出管110を介して供給された水を,液体流入口103から容器本体102内に流入させることができる。
In addition, as shown in FIG. 3, the
また,上記研磨材混合液排出口104から第2の蓋部材(キャップ)106を取り外して,当該研磨材混合液排出口104に継手部材121を介して研磨材混合液噴出管120を取り付けることができる。この研磨材混合液噴出管120は,例えば,上記液体供給管110と比べて短い柔軟性を有するホース等で構成されている。また,研磨材混合液噴出管120の途中には,研磨材混合液噴出管120内の水の流通を許容/遮断する第2のバルブ122が設けられている。かかる構成により,研磨材混合液噴出管120,第2のバルブ122を開放することで,容器本体102内の研磨材混合水202を,研磨材混合液排出口104から排出して,研磨材混合液噴出管120の先端の噴出口120aから噴出させることができる。
Further, the second lid member (cap) 106 is removed from the abrasive mixture
次に,図2〜4に基づいて,以上のような構成の研磨材補給容器100を用いた研磨材の補給方法について詳細に説明する。なお,図4は,本実施形態にかかる研磨材補給容器100を用いてウォータージェット切断装置1に研磨材を補給する状態を示す斜視図である。
Next, based on FIGS. 2-4, the abrasive | polishing material replenishment method using the abrasive | polishing
上記研磨材補給容器100は,研磨材補給時以外の通常時には,図2(a)に示したように,液体流入口103と研磨材混合液排出口104とが蓋105,106により閉塞されており,内部の研磨材が密封されている。これにより,内部の研磨材をこぼさないようにして,研磨材補給容器100をウォータージェット切断装置1の周辺まで好適に搬送できる。
In the
研磨材補給時には,ウォータージェット切断装置1は,噴射ノズル30から研磨材混合水が噴射されていない状態,つまり,停止状態である。この状態において,図2(b)に示すように,液体流入口103から第1の蓋部材105を取り外すとともに,研磨材混合液排出口104から第2の蓋部材106を取り外す。次いで,図3(a)に示すように,液体流入口103に液体供給管110の一端を接合し,研磨材混合液排出口104に研磨材混合液噴出管120の一端を接合する。
When the abrasive is replenished, the water jet cutting device 1 is in a state where the abrasive mixed water is not jetted from the
さらに,研磨材混合液噴出管120の先端をウォータージェット切断装置1の研磨材補給口に挿入した状態で,液体供給管110のバルブ112を開放するとともに,研磨材混合液噴出管120のバルブ122を開放する。これによって,図3(b)に示すように,液体供給管110を介して供給された水が,液体流入口103から容器本体102内に流入して研磨材200と混合されて研磨材混合水202となり,当該研磨材混合水202が,研磨材混合液排出口104から排出されて,研磨材混合液噴出管120内を通って,ウォータージェット切断装置1の研磨材供給口に供給される。
Further, the
本実施形態では,ウォータージェット切断装置1の研磨材供給口として,図4に示すように,ウォータージェットJを受け止めるキャッチタンク50上部の開口部を兼用している。これにより,研磨材供給口を別途新設しなくて済むので,既存の装置構成をそのまま利用できるという利点がある。
In this embodiment, as an abrasive supply port of the water jet cutting device 1, an opening at the top of the
この場合,オペレータは,手で研磨材補給容器100を保持しながら,研磨材混合液噴出管120をキャッチタンク50上部の開口部に挿入した状態で,キャッチタンク50内に研磨材を補給する。上記のように,研磨材補給容器100は,例えば約1kgの研磨材200を収容しているが,例えば,全部で5kg程度の研磨材を補給する場合には,5本の研磨材補給容器100を連続的に用いて,研磨材を補給することになる。
In this case, the operator replenishes the
ただし,研磨材を補給するタイミングは任意に調整できるので,例えば,1回の補給作業では,1本の研磨材補給容器100の研磨材のみを補給,即ち,研磨材が1kg消費したら,1kg補給するといったように補給することもできる。
However, since the timing of replenishing the abrasive can be arbitrarily adjusted, for example, in one replenishment operation, only the abrasive in one
なお,予め水と研磨材とが混合された研磨材混合水を収容した研磨材補給容器を利用して,研磨材を補給する方法も考えられる。しかし,この補給方法では,研磨材補給容器を海外に輸出するときなどに,研磨材補給容器内に水を含んでいると規制基準が厳しいため,規制対象に成り易いという問題がある。さらに,研磨材を補給するときに,容器内に研磨材が残留してしまうという問題もある。従って,本実施形態にかかる研磨材補給容器100では,乾燥した研磨材を内封し,補給時に,外部から流入された水とともに研磨材を噴出する構成を採用している。
In addition, a method of replenishing the abrasive using an abrasive replenishment container that contains abrasive mixed water in which water and abrasive are mixed in advance is also conceivable. However, this replenishment method has a problem that when the abrasive replenishment container is exported overseas, if the abrasive replenishment container contains water, the regulation standard is strict, and therefore, it is likely to be subject to regulation. Furthermore, there is also a problem that the abrasive remains in the container when the abrasive is replenished. Therefore, the
また,上記のようにキャッチタンク50に研磨材を補給する場合には,オペレータの安全性の観点から,ウォータージェット切断装置1の切断加工動作を停止させなければならない。しかし,かかる例に限定されず,ウォータージェット切断装置1の研磨材供給口を,研磨材の循環経路上におけるキャッチタンク50以外のいずれか箇所に別途設置してもよい。これにより,ウォータージェット切断装置1の切断加工中にも,研磨材補給作業を実行可能となるので,作業効率及び生産性を向上できる。
Further, when replenishing the abrasive to the
以上,本実施形態にかかるウォータージェット切断装置1用の研磨材補給容器100と,これを用いた研磨材補給方法について詳述した。本実施形態によれば,ウォータージェット切断装置1に研磨材を供給するときに,研磨材補給容器100内の研磨材を水の圧力で押し出して,研磨材混合水として研磨材供給口に供給するので,研磨材が空気中に飛散することがない。従って,研磨材の飛散によりウォータージェット装置1の周囲やオペレータ自身が汚染することを防止し,研磨材の供給を簡単に実行できる。
Heretofore, the
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態および実施例について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments and examples of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be obvious to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
例えば,被加工物5は,各種の半導体ウェハ,CSP基板,GPS基板,BGA基板等のパッケージ基板等の半導体基板などであってよい。また,被加工物は,サファイア基板,ガラス材,セラミックス材,金属材,プラスチック等の合成樹脂材,或いは,磁気ヘッド,レーザダイオードヘッド等を形成するための電子材料基板,などであってもよい。また,被加工物5の形状は,略矩形板形状,略円盤形状など任意の形状であってよい。
For example, the
また,上記実施形態では,高圧液噴射式切断装置として,ウォータージェット切断装置1を採用した例について説明したが,本発明は,かかる例に限定されない。高圧液噴射式切断装置は,高圧液を噴射する高圧液噴射手段を備え,高圧液の噴射によって被加工物を切断加工できる装置であれば,多様に設計変更可能である。例えば,噴射および貯留する液体は,上記水の例に限定されず,アルコール,油などの任意の液体であっても良いし,或いは,各種の化学物質等を各種溶媒に溶解させた液体などであってもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which employ | adopted the water jet cutting device 1 as a high pressure liquid injection type cutting device, this invention is not limited to this example. The high-pressure liquid injection type cutting device can be variously modified as long as it has high-pressure liquid injection means for injecting high-pressure liquid and can cut and process a workpiece by high-pressure liquid injection. For example, the liquid to be jetted and stored is not limited to the above water example, and may be any liquid such as alcohol or oil, or a liquid in which various chemical substances are dissolved in various solvents. There may be.
また,上記実施形態にかかる研磨材補給容器100の容器本体102は,円柱形状を有していたが,本発明はかかる例に限定されず,例えば,三角柱,四角柱,…などの多角形柱状や,楕円柱状など任意の柱形状であってもよい。
Further, the
また,上記実施形態では,研磨材補給容器100をオペレータが手で保持して,研磨材を補給したが,本発明はかかる例に限定されない。例えば,大きく重量の重い研磨材補給容器を使用する場合などには,研磨材補給口の近傍で研磨材補給容器を支持する支持機構を設けてもよい。
In the above embodiment, the
本発明は,研磨材が混合された高圧液の噴射によって被加工物を切断加工する高圧液噴射式切断装置に対し,研磨材を補給するための研磨材補給容器に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to an abrasive supply container for supplying an abrasive to a high-pressure liquid injection type cutting device that cuts a workpiece by jetting a high-pressure liquid mixed with an abrasive.
1 : ウォータージェット切断装置
5 : 被加工物
10 : 高圧液供給手段
15 : 高圧ポンプ
20 : 研磨材混合手段
22 : 研磨材混合液貯留タンク
30 : 噴射ノズル
40 : 保持テーブル
50 : キャッチタンク
60 : 研磨材回収手段
100 : 研磨材補給容器
102 : 容器本体
103 : 液体流入口
104 : 研磨材混合液排出口
105 : 第1の蓋部材
106 : 第2の蓋部材
110 : 液体供給管
120 : 研磨材混合液噴出管
200 : 研磨材
202 : 研磨材混合水
J : ウォータージェット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Water jet cutting device 5: Workpiece 10: High pressure liquid supply means 15: High pressure pump 20: Abrasive material mixing means 22: Abrasive material mixed liquid storage tank 30: Injection nozzle 40: Holding table 50: Catch tank 60: Polishing Material recovery means 100: Abrasive supply container 102: Container body 103: Liquid inlet 104: Abrasive mixed liquid outlet 105: First lid member 106: Second lid member 110: Liquid supply pipe 120: Abrasive material mixing Liquid jet pipe 200: Abrasive material 202: Abrasive mixed water J: Water jet
Claims (3)
前記研磨材を収容する容器本体と;
前記容器本体の一側面に配設された液体流入口と;
前記容器本体の前記一側面に対向する側面に配設された研磨材混合液排出口と;
前記液体流入口に着脱可能な第1の蓋部材と;
前記研磨材混合液排出口に着脱可能な第2の蓋部材と;
を備え,
前記液体流入口と前記研磨材混合液排出口とは,同一直線上に配置されることを特徴とする,高圧液噴射式切断装置用の研磨材補給容器。 An abrasive replenishing container for replenishing the abrasive to a high-pressure liquid-jet cutting device that cuts a workpiece by spraying a high-pressure liquid containing the abrasive:
A container body containing the abrasive;
A liquid inlet disposed on one side of the container body;
An abrasive mixed solution discharge port disposed on a side surface of the container body facing the one side surface;
A first lid member attachable to and detachable from the liquid inlet;
A second lid member attachable to and detachable from the abrasive mixture discharge port;
With
An abrasive replenishing container for a high-pressure liquid jet cutting apparatus, wherein the liquid inlet and the abrasive mixed liquid outlet are arranged on the same straight line .
少なくとも前記研磨材補給容器の搬送時には,前記液体流入口と前記研磨材混合液排出口とに前記第1の蓋部材と前記第2の蓋部材とを取り付けることにより,前記容器本体内に前記研磨材が封入され, At least when the abrasive supply container is transported, the first lid member and the second lid member are attached to the liquid inlet and the abrasive mixed liquid discharge port, so that the abrasive is put into the container body. Material is enclosed,
前記高圧液噴射式切断装置に対する研磨材補給時には,前記第1の蓋部材及び前記第2の蓋部材が取り外された状態で,前記液体流入口から前記容器本体内に流入した液体が前記容器本体内で前記研磨材と混合され,当該研磨材混合液が前記研磨材混合液排出口から排出されて前記高圧液噴射式切断装置に供給されることを特徴とする,研磨材補給容方法。 When the abrasive is replenished to the high-pressure liquid injection type cutting device, the liquid that has flowed into the container body from the liquid inlet with the first lid member and the second lid member removed. A method of supplying a polishing material, comprising: mixing with the polishing material, and discharging the polishing material mixture from the polishing material discharge port to the high-pressure liquid jet cutting device.
前記第1の蓋部材及び前記第2の蓋部材が取り外されて,前記液体流入口に液体供給管が取り付けられるとともに,前記研磨材混合液排出口に研磨材混合液噴出管が取り付けられ,
前記液体供給管を介して供給された液体が,前記液体流入口から前記容器本体内に流入して前記研磨材と混合され,当該研磨材混合液が,前記研磨材混合液排出口から排出されて,前記研磨材混合液噴出管を介して前記高圧液噴射式切断装置に供給されることを特徴とする,請求項2に記載の研磨材補給容方法。
When supplying abrasives to the high-pressure liquid jet cutting device,
The first lid member and the second lid member are removed, a liquid supply pipe is attached to the liquid inlet, and an abrasive mixture liquid ejection pipe is attached to the abrasive mixture outlet.
The liquid supplied through the liquid supply pipe flows into the container body from the liquid inlet and is mixed with the abrasive, and the abrasive mixture is discharged from the abrasive mixture discharge port. The method for supplying a polishing material according to claim 2 , wherein the high-pressure liquid injection type cutting device is supplied to the high-pressure liquid injection type cutting device via the polishing material mixed liquid jet pipe.
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