CN104889870A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供切削装置。切削装置具备：振动信号产生构件，其产生与切削刀具的振动对应的振动信号；和控制构件，其根据由振动信号产生构件产生的振动信号来判定切削刀具的状态，振动信号产生构件由如下部分构成：超声波振子，其配置于第1法兰部件，产生与对应于切削刀具的振动的振动信号相当的电压；和传送构件，其与超声波振子连接，将电压传送至控制构件，控制构件具备：存储构件，其存储基准信号和判定对象信号，基准信号对应于因与主轴的旋转相伴随的切削刀具的振动而引起的振动信号，判定对象信号对应于因与被加工物的切削相伴随的切削刀具的振动而引起的振动信号；和比较判定构件，其基于从判定对象信号去除基准信号所得到的信号判定切削刀具的状态。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及对板状的被加工物进行切削的切削装置。
背景技术
利用例如具备圆环状的切削刀具的切削装置，对以半导体晶片为代表的板状的被加工物进行切削，分割为多个芯片。在该被加工物的切削中，当发生切削刀具的崩刃、切削性能的降低、与异物的接触、加工载荷的变化这些异常时，切削刀具会振动。
因此，为了检测这样的异常，研究了各种方法。例如，能够以使用光学传感器的方法来检测切削刀具的崩刃(例如，参照专利文献1)。并且，也能够通过对安装有切削刀具的主轴(马达)的电流进行监视的方法来检测加工载荷的变化。
专利文献1：日本特许4704816号公报
然而,在上述的使用光学传感器的方法中，存在无法适当地检测除了切削刀具的崩刃之外的异常这样的问题。与此相对，对电流进行监视的方法虽然能够检测出对切削刀具的旋转造成影响的各种的异常，但由于存在一定程度的测定误差,因此不适合于微小异常的检测。
发明内容
本发明是鉴于所述问题点而完成的，其目的在于提供一种能够适当地检测出切削中的异常的切削装置。
根据本发明，提供一种切削装置，该切削装置包括：卡盘工作台，其保持被加工物；和切削构件，其具备切削刀具，该切削刀具对保持于该卡盘工作台上的被加工物进行切削，该切削构件具备：主轴，其能够旋转地支承于主轴外壳；和第1法兰部件及第2法兰部件，它们安装于该主轴的端部，并夹持该切削刀具，所述切削装置的特征在于，所述切削装置具备：振动信号产生构件，其产生与该切削刀具的振动相对应的振动信号；和控制构件，其根据由该振动信号产生构件产生的振动信号来判定该切削刀具的状态，该振动信号产生构件由下述部分构成：超声波振子，其配设在该第1法兰部件上，产生与该振动信号相当的电压，所述振动信号与该切削刀具的振动相对应；和传送构件，其与该超声波振子连接，将该电压传送至该控制构件，该传送构件包括：第1线圈构件，其安装于该第1法兰部件；和第2线圈构件，其与该第1线圈构件隔开间隔地对置，并且配置在该主轴外壳上，该控制构件具备：存储构件，其存储基准信号和判定对象信号，所述基准信号对应于因与该主轴的旋转相伴随的该切削刀具的振动而引起的振动信号，所述判定对象信号对应于因与被加工物的切削相伴随的该切削刀具的振动而引起的振动信号；和比较判定构件，其基于从该判定对象信号去除该基准信号所得到的信号来判定该切削刀具的状态。
并且，在本发明中，优选的是,所述控制构件还具备解析构件，所述解析构件对与所述振动信号的时间变化相当的波形进行傅里叶变换，将振动分解成频率成分。
并且，在本发明中，优选的是,所述存储构件存储异常判定信号，所述异常判定信号与因在切削中产生异常时的所述切削刀具的振动而引起的振动信号相对应，所述比较判定构件通过将从所述判定对象信号去除所述基准信号所得到的信号与该异常判定信号进行比较，来判定切削有无异常。
本发明的切削装置具备产生与切削刀具的振动相对应的振动信号的振动信号产生构件、和根据由振动信号产生构件产生的振动信号来判定切削刀具的状态的控制构件，因此能够适当地检测出与切削刀具的振动相伴随的切削中的异常。
附图说明
图1是示意性地示出本实施方式的切削装置的结构例的立体图。
图2是示意性地示出切削单元的结构的分解立体图。
图3是示意性地示出切削单元的截面等的图。
图4是示意性地示出超声波振子和第1感应器的配置的图。
图5的(A)是示出向控制装置传送的电压的波形(时间区域的波形)的例子的曲线图，图5的(B)是示出傅里叶变换后的波形(频率区域的波形)的例子的曲线图。
图6的(A)是示出基准信号的例子的曲线图，图6的(B)是示出判定对象信号的例子的曲线图，图6的(C)是示出从判定对象信号去除基准信号而得到的信号的例子的曲线图。
标号说明
2：切削装置；
4：基座；
4a：开口；
6：X轴移动工作台；
8：防水罩；
10：卡盘工作台；
10a：保持面；
12：夹紧件；
14：切削单元(切削构件)；
16：支承结构；
18：切削单元移动机构；
20：Y轴导轨；
22：Y轴移动工作台；
24：Y轴滚珠丝杠；
26：Z轴导轨；
28：Z轴移动工作台；
30：Z轴滚珠丝杠；
32：Z轴脉冲马达；
34：照相机；
36：主轴外壳；
38：外壳主体；
38a：螺纹孔；
40：外壳罩；
40a：开口；
40b：螺纹孔；
40c：卡定部；
42：主轴；
42a：开口；
44：螺钉；
46：第1法兰部件；
46a：开口；
48：凸缘部；
48a：抵接面；
50：第1凸台部；
50a：外周面；
52：第2凸台部；
56：垫圈；
58：螺栓；
58a：外周面；
60：切削刀具；
60a：开口；
62：支承基座；
64：切削刃；
66：第2法兰部件；
66a：开口；
66b：抵接面；
68：振动信号产生装置(振动信号产生构件)；
70：超声波振子；
72：传送通路(传送构件)；
74：第1感应器(第1线圈构件)；
76：第2感应器(第2线圈构件)；
78：控制装置(控制构件)；
78a：存储部(存储构件)；
78b：解析部(解析构件)；
78c：比较判定部(比较判定构件)；
O：轴心。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性地示出本实施方式的切削装置的结构例的立体图。如图1所示，切削装置2具备支承各结构的基座4。
在基座4的上表面形成有在X轴方向(前后方向、加工进给方向)上较长的矩形形状的开口4a。在该开口4a内，设有X轴移动工作台6、使X轴移动工作台6沿X轴方向移动的X轴移动机构(未图示)、以及覆盖X轴移动机构的防水罩8。
X轴移动机构具备与X轴方向平行的一对X轴导轨(未图示)，X轴移动工作台6以能够滑动的方式设置在X轴导轨上。在X轴移动工作台6的下表面侧固定有螺母部(未图示)，与X轴导轨平行的X轴滚珠丝杠(未图示)螺合于该螺母部。
在X轴滚珠丝杠的一端部连结有X轴脉冲马达(未图示)。利用X轴脉冲马达使X轴滚珠丝杠旋转，由此，X轴移动工作台6沿着X轴导轨在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台6上设有用于抽吸保持板状的被加工物(未图示)的卡盘工作台10。被加工物例如是圆盘状的半导体晶片、树脂基板、陶瓷基板等，将被加工物的下表面侧抽吸保持到卡盘工作台10上。
卡盘工作台10与马达等旋转机构(未图示)连结，并绕沿着Z轴方向(铅垂方向)延伸的旋转轴旋转。并且，卡盘工作台10通过上述X轴移动机构沿X轴方向移动。在卡盘工作台10的周围设有用于对支承被加工物的环状的框架(未图示)进行夹持固定的夹紧件12。
卡盘工作台10的表面(上表面)成为用于抽吸保持被加工物的保持面10a。该保持面10a通过在卡盘工作台10的内部形成的流路(未图示)与抽吸源(未图示)连接。
支承切削单元(切削构件)14的门式的支承结构16以跨过开口4a的方式配置在基座4的上表面。在支承结构16的前表面的上部设有使切削单元14沿Y轴方向(分度进给方向)和Z轴方向移动的切削单元移动机构18。
切削单元移动机构18具备配置在支承结构16的前表面上且与Y轴方向平行的一对Y轴导轨20。构成切削单元移动机构18的Y轴移动工作台22以能够滑动的方式设置在Y轴导轨20上。
在Y轴移动工作台22的背面侧(后表面侧)固定有螺母部(未图示)，与Y轴导轨20平行的Y轴滚珠丝杠24螺合于该螺母部。在Y轴滚珠丝杠24的一端部连结有Y轴脉冲马达(未图示)。若利用Y轴脉冲马达使Y轴滚珠丝杠24旋转，则Y轴移动工作台22沿着Y轴导轨20在Y轴方向上移动。
在Y轴移动工作台22的表面(前表面)上设有与Z轴方向平行的一对Z轴导轨26。在Z轴导轨26上以能够滑动的方式设置有Z轴移动工作台28。
在Z轴移动工作台28的背面侧(后表面侧)固定有螺母部(未图示)，与Z轴导轨26平行的Z轴滚珠丝杠30螺合于该螺母部。在Z轴滚珠丝杠30的一端部连结有Z轴脉冲马达32。若利用Z轴脉冲马达32使Z轴滚珠丝杠30旋转，则Z轴移动工作台28沿着Z轴导轨26在Z轴方向上移动。
在Z轴移动工作台28的下部设有切削被加工物的切削单元14。并且，在与切削单元14相邻的位置设置有对被加工物的上表面侧进行拍摄的照相机34。通过如上述那样使Y轴移动工作台22和Z轴移动工作台28移动，切削单元14和照相机34沿Y轴方向和Z轴方向移动。
图2是示意性地示出切削单元14的结构的分解立体图，图3是示意性地示出切削单元14的截面等的图。另外，在图2和图3中，省略了切削单元14的结构的一部分。
切削单元14具备固定在Z轴移动工作台28的下部的主轴外壳36。该主轴外壳36包括大致长方体状的外壳主体38、和固定在外壳主体38的一端侧的圆柱状的外壳罩40。
在外壳主体38的内部收纳有绕Y轴旋转的主轴42。主轴42的一端侧从外壳主体38向外部突出。在主轴42的另一端侧连结有用于使主轴42旋转的马达(未图示)。
在外壳罩40的中央形成有圆形的开口40a。并且，在外壳罩40的外壳主体38侧设有卡定部40c，在该卡定部40c上形成有螺纹孔40b。若将主轴42的一端侧贯穿插入开口40a中，并将螺钉44(图3)穿过卡定部40c的螺纹孔40b螺入外壳主体38的螺纹孔38a中，则能够将外壳罩40固定于外壳主体38。
在主轴42的一端部形成有开口42a，并且在该开口42a的内壁面上设有螺纹槽。在该主轴42的一端部安装有第1法兰部件46。
第1法兰部件46包括向径向外侧伸出的凸缘部48、和分别从凸缘部48的正面和背面突出的第1凸台部50及第2凸台部52。在第1法兰部件46的中央形成有贯通第1凸台部50、凸缘部48和第2凸台部52的开口46a。
主轴42的一端部从背面侧(主轴外壳36侧)嵌入第1法兰部件46的开口46a。在该状态下，若将垫圈56定位到开口46a内，并将固定用的螺栓58穿过该垫圈56螺入开口42a，则第1法兰部件46被固定于主轴42。另外，在螺栓58的外周面58a上设有与开口42a的螺纹槽对应的螺纹牙。
凸缘部48的外周侧的表面成为与切削刀具60的背面抵接的抵接面48a。当从Y轴方向(主轴42的轴心方向)观察时，该抵接面48a形成为圆环状。
第1凸台部50形成为圆筒状，并且在第1凸台部50的末端侧的外周面50a上设有螺纹牙。在切削刀具60的中央形成有圆形的开口60a。通过将第1凸台部50贯穿插入该开口60a中，由此，切削刀具60被安装到第1法兰部件46上。
切削刀具60是所谓的轮毂刀具，在圆盘状的支承基座62的外周固定有用于切削被加工物的圆环状的切削刃64。切削刃64是在金属或树脂等粘结材料(结合材料)中混合金刚石或CBN(Cubic Boron Nitride：立方氮化硼)等的磨粒并形成为规定厚度。另外，作为切削刀具60，也可以使用仅由切削刃构成的垫圈刀具。
在将该切削刀具60安装到第1法兰部件46上的状态下，在切削刀具60的表面侧配置圆环状的第2法兰部件66。在第2法兰部件66的中央形成有圆形的开口66a，并且在该开口66a的内壁面上设有与在第1凸台部50的外周面50a上形成的螺纹牙相对应的螺纹槽。
第2凸缘部66的外周侧的背面成为与切削刀具60的表面抵接的抵接面66b(图3)。抵接面66b设在与第1法兰部件46的抵接面48a对应的位置。
通过将第1凸台部50的末端螺入该第2法兰部件66的开口66a中，由此，切削刀具60被第1法兰部件46和第2法兰部件66夹持。
在这样构成的切削单元14中设有用于检测切削刀具60的振动的振动检测机构。振动检测机构包括产生与切削刀具60的振动相对应的振动信号的振动信号产生装置(振动信号产生构件)68(图3)。
振动信号产生装置68具备固定在第1法兰部件46的内部的超声波振子70。该超声波振子70例如由钛酸钡(BaTiO3)、锆钛酸铅(Pb(Zi、Ti)O3)、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等材料形成，并且将切削刀具60的振动转换成电压(振动信号)。
通常，该超声波振子70构成为相对于规定的频率的振动发生共振。因此，根据超声波振子70的共振频率来决定可利用振动检测机构检测出的振动的频率。
例如，在本实施方式的切削装置2中，从分别具备共振频率不同的超声波振子70的多个第1法兰部件46中，选择与应该检测的切削刀具60的振动频率相对应的第1法兰部件46，并将其安装到主轴42上。
由此，能够对应于切削刀具60或被加工物的种类(材质、尺寸、重量等)、发生频率高的异常的形态等，使振动检测机构最优化。将各第1法兰部件46的对应频率例如设定为50kHz～100kHz、100kHz～300kHz、300kHz～500kHz。在该情况下，通过更换3种的第1法兰部件46，能够适当地检测出50kHz～500kHz的频率范围的振动。
另外，还可以将共振频率不同的多个超声波振子70设置在第1法兰部件46上，以便不更换第1法兰部件46就能够检测出较宽频率范围的振动。例如，将能够应对50kHz～100kHz、100kHz～300kHz、300kHz～500kHz的3种超声波振子70设置在同一个第1法兰部件46上。在该情况下，不更换第1法兰部件46就能够适当地检测出50kHz～500kHz的频率范围的振动。
在超声波振子70上连接有用于传送由超声波振子70产生的电压的非接触型的传送通路(传送构件)72(图3)。该传送通路72包括：与超声波振子70连接的第1感应器(第1线圈构件)74、和相对于第1感应器74以规定的间隔对置的第2感应器(第2线圈构件)76。
代表性的第1感应器74和第2感应器76是卷绕导线而成的圆环状的线圈，第1感应器74和第2感应器76被分别固定于第1法兰部件46和外壳罩40。
图4是示意性地示出超声波振子70和第1感应器74的配置的图。在本实施方式中，如图4所示，从Y轴方向(主轴42的轴心O的方向)观察时，在与第1感应器74重合的位置配置有2个相同的超声波振子70。
2个超声波振子70关于主轴42的轴心O对称地配置。这样，通过将多个超声波振子70关于主轴42的轴心O对称地配置，能够高精度地检测出切削刀具60的振动。另外，超声波振子70的数量、配置、形状等不限定于图4所示的方式。
第1感应器74与第2感应器76对置，并且在磁结合在一起。因此，由超声波振子70产生的电压通过第1感应器74和第2感应器76的相互感应被传送到第2感应器76侧。
在第2感应器76上连接有控制装置(控制构件)78。该控制装置78根据从第2感应器76传送来的电压判定切削刀具的振动状态。
具体地，控制装置78包括：存储部(存储构件)78a，其存储从第2感应器76传送来的电压(振动信号)等信息；解析部(解析构件)78b，其通过傅里叶变换(例如高速傅里叶变换)，对与每隔任意的单位时间传送来的电压(振动信号)的时间变化相当的波形(时间区域的波形)进行波谱解析；和比较判定部(比较判定构件)78c，其判定切削刀具60的状态。另外，作为波谱解析的单位时间，可以考虑1条线的切削所需的时间(每1条切割线)、1个被加工物的切削所需的时间(每1个工件)、切削任意的距离所需的时间(每个切断距离)等各种方式。各部分的详细情况在后面叙述。
图5的(A)是示出传送至控制装置78的电压的波形(时间区域的波形)的例子的曲线图，图5的(B)是示出傅里叶变换后的波形(频率区域的波形)的例子的曲线图。另外，在图5的(A)中，纵轴表示电压(V)，横轴表示时间(t)，在图5的(B)中，纵轴表示振幅，横轴表示频率(f)。
如果利用控制装置78的解析部78b对来自振动信号产生装置68的电压(振动信号)的波形进行傅里叶变换，则如图5(B)所示，将切削刀具60的振动分解成主要的频率成分，能够容易地解析在切削中发生的异常。由此，能够实时且高精度地检测出切削中的异常。
以下，对利用本实施方式的切削装置2实施的异常的检测流程进行说明。首先，作为检测的前期处理，实施基准信号取得步骤，在该步骤中，取得与背景水平相当的基准信号。在该基准信号取得步骤中，首先，在各部没有异常的状态下使切削刀具60旋转。
其结果是，从超声波振子70产生因与主轴42的旋转相伴随的切削刀具60的振动而引起的电压(振动信号)。与产生的电压的时间变化相当的波形(时间区域的波形)被存储于控制装置78的存储部78a中。
接下来，控制装置78的解析部78b读出存储在存储部78a中的上述电压的波形，并进行傅里叶变换(高速傅里叶变换)。其结果是，时间区域中的电压(振动信号)的波形被变换为基准信号(频率区域的波形)。图6的(A)是示出基准信号的例子的曲线图。获得的基准信号存储于存储部78a中。
在基准信号取得步骤之后，开始进行实际的检测步骤。在实际的检测步骤中，首先实施判定对象信号取得步骤，在该步骤中，对被加工物进行切削并取得成为判定的对象的判定对象信号。在该判定对象信号取得步骤中，首先，使切削刀具60旋转以对被加工物进行切削。
其结果是，从超声波振子70产生因与被加工物的切削相伴随的切削刀具60的振动而引起的电压(振动信号)。与产生的电压的时间变化相当的波形(时间区域的波形)被存储于控制装置78的存储部78a中。
接下来，控制装置78的解析部78b读出存储在存储部78a中的上述电压的波形，并进行傅里叶变换(高速傅里叶变换)。其结果是，时间区域中的电压(振动信号)的波形被变换为判定对象信号(频率区域的波形)。图6的(B)是示出判定对象信号的例子的曲线图。获得的判定对象信号被存储于存储部78a中。
在判定对象信号取得步骤之后，实施比较判定步骤，在该比较判定步骤中，将判定对象信号与基准信号进行比较来判定切削刀具的状态。在该比较判定步骤中，首先，比较判定部78c读出存储于存储部78a中的基准信号和判定对象信号，并从判定对象信号中去除基准信号。
具体而言，在检测对象的全部频率范围内，从判定对象信号的信号强度(振幅)中减去基准信号的信号强度(振幅)(减法)。此时，也可以将判定对象信号或基准信号的信号强度(振幅)乘以任意的值，以便能够适当地去除判定对象信号中的基准信号。
图6的(C)是示出从判定对象信号去除基准信号而得到的信号的例子的曲线图。通过像这样从判定对象信号中去除基准信号，由此能够适当地判定切削刀具60的状态，检测出切削中的异常。
具体而言，例如，通过将从判定对象信号中去除基准信号所得到的信号与预先存储在存储部78a中的异常判定信号进行比较，由此能够判定切削中有无异常。即，在异常判定信号中的振动模型(振动成分)的一部分或全部与从判定对象信号中去除基准信号所得到的信号中的振动模型一致的情况下，比较判定部78c判定为发生了与该振动模型对应的异常。
另外，异常判定信号是通过下述方式得到的：将因在切削中产生异常时的切削刀具60的振动所引起的电压(振动信号)的波形在解析部78b中进行傅里叶变换(高速傅里叶变换)。
如上所述，本实施方式的切削装置2具备：振动信号发生装置(振动信号产生构件)68，其产生与切削刀具60的振动相对应的振动信号；和控制装置(控制构件)78，其根据由振动信号产生装置68产生的振动信号来判定切削刀具60的状态，因此。能够适当地检测出与切削刀具60的振动相伴随的切削中的异常。
并且，在本实施方式的切削装置2中，由于对与电压(振动信号)的时间变化相当的波形(时间区域的波形)进行傅里叶变换，因此，与直接解析电压(振动信号)的情况相比较，对在切削中发生的异常的解析变得容易。由此，能够高精度地检测出切削中的异常。
另外，本发明不限定于上述实施方式的记载。例如，也可以对电压(振动信号)不进行傅里叶变换来解析。此外，上述实施方式的结构、方法等能够在不脱离本发明的目的的范围内适当变更来实施。

Claims (3)

1.一种切削装置，该切削装置包括：卡盘工作台，其保持被加工物；和切削构件，其具备切削刀具，该切削刀具对保持于该卡盘工作台上的被加工物进行切削，
该切削构件具备：主轴，其能够旋转地支承于主轴外壳；和第1法兰部件及第2法兰部件，它们安装于该主轴的端部，并夹持该切削刀具，
所述切削装置的特征在于，
所述切削装置具备：
振动信号产生构件，其产生与该切削刀具的振动相对应的振动信号；和
控制构件，其根据由该振动信号产生构件产生的振动信号来判定该切削刀具的状态，
该振动信号产生构件由下述部分构成：
超声波振子，其配设在该第1法兰部件上，产生与该振动信号相当的电压，所述振动信号与该切削刀具的振动相对应；和
传送构件，其与该超声波振子连接，将该电压传送至该控制构件，
该传送构件包括：第1线圈构件，其安装于该第1法兰部件；和第2线圈构件，其与该第1线圈构件隔开间隔地对置，并且配置在该主轴外壳上，
该控制构件具备：
存储构件，其存储基准信号和判定对象信号，所述基准信号对应于因与该主轴的旋转相伴随的该切削刀具的振动而引起的振动信号，所述判定对象信号对应于因与被加工物的切削相伴随的该切削刀具的振动而引起的振动信号；和
比较判定构件，其基于从该判定对象信号去除该基准信号所得到的信号来判定该切削刀具的状态。
2.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，
所述控制构件还具备解析构件，所述解析构件对与所述振动信号的时间变化相当的波形进行傅里叶变换，将振动分解成频率成分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的切削装置，其特征在于，
所述存储构件存储异常判定信号，所述异常判定信号与因在切削中产生异常时的所述切削刀具的振动而引起的振动信号相对应，
所述比较判定构件通过将从所述判定对象信号去除所述基准信号所得到的信号与该异常判定信号进行比较，来判定切削有无异常。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107618118A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 株式会社迪思科 切削装置
CN108724492A (zh) * 2017-04-21 2018-11-02 株式会社迪思科 切削装置
CN108873814A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 深圳精匠云创科技有限公司 监测系统、监测方法及存储设备
CN115401524A (zh) * 2022-08-19 2022-11-29 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种刀具振动信号监控方法、系统及介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6699930B2 (ja) * 2016-04-07 2020-05-27 株式会社ディスコ 切削装置
JP7138452B2 (ja) * 2018-03-01 2022-09-16 株式会社ディスコ フランジ機構
JP2020113641A (ja) * 2019-01-09 2020-07-27 株式会社ディスコ 切削装置
KR102463249B1 (ko) 2021-01-07 2022-11-07 (주) 카스윈 빌트인 방식의 초음파 스핀들 및 이를 이용한 가진 방법
KR20220104899A (ko) 2021-01-19 2022-07-26 (주) 카스윈 외부 전원 공급 방식의 초음파 스핀들 가공 장치
KR20220104901A (ko) 2021-01-19 2022-07-26 (주) 카스윈 자가 발전 방식의 초음파 스핀들 가공 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6062464A (ja) * 1983-09-10 1985-04-10 Kawasaki Steel Corp 回転砥石による金属帯の側端研削装置
US4514797A (en) * 1982-09-03 1985-04-30 Gte Valeron Corporation Worn tool detector utilizing normalized vibration signals
JP2002066879A (ja) * 2000-09-04 2002-03-05 Bosch Automotive Systems Corp 工作機械用アコースティック・エミッション検出装置
JP2007030114A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Disco Abrasive Syst Ltd 切削装置
JP2008290203A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Nissan Diesel Motor Co Ltd 研削加工監視システム及び研削加工監視方法
CN103029225A (zh) * 2011-10-06 2013-04-10 株式会社迪思科 切削装置
CN103476545A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 株式会社小松制作所 机床及其加工控制装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS474816Y1 (zh) 1967-03-30 1972-02-21
JPH0499946A (ja) * 1990-08-20 1992-03-31 Sanko Control Kk 砥石の切れ味測定方法及び装置
JPH05154833A (ja) * 1991-12-09 1993-06-22 Nikko Kyodo Co Ltd ダイシングマシン
JP3534338B2 (ja) * 1999-10-07 2004-06-07 松下電器産業株式会社 切削加工装置
JP4149691B2 (ja) * 2001-08-31 2008-09-10 株式会社東芝 半導体製造装置用回転機の寿命予測方法及び半導体製造装置
KR101109165B1 (ko) * 2006-01-12 2012-03-14 도쿄 세이미츄 코퍼레이션 리미티드 가공 시스템, 접촉 검출 방법 및 ａｅ 접촉 검출 장치
JP4552883B2 (ja) * 2006-04-19 2010-09-29 株式会社デンソー 振動検出方法
JP2009032726A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP5943578B2 (ja) * 2011-10-11 2016-07-05 株式会社東京精密 ウェーハ面取り装置、および面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態の検出方法
TW201332704A (zh) * 2012-02-10 2013-08-16 中原大學 刃口積屑監控方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514797A (en) * 1982-09-03 1985-04-30 Gte Valeron Corporation Worn tool detector utilizing normalized vibration signals
JPS6062464A (ja) * 1983-09-10 1985-04-10 Kawasaki Steel Corp 回転砥石による金属帯の側端研削装置
JP2002066879A (ja) * 2000-09-04 2002-03-05 Bosch Automotive Systems Corp 工作機械用アコースティック・エミッション検出装置
JP2007030114A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Disco Abrasive Syst Ltd 切削装置
JP2008290203A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Nissan Diesel Motor Co Ltd 研削加工監視システム及び研削加工監視方法
CN103476545A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 株式会社小松制作所 机床及其加工控制装置
CN103029225A (zh) * 2011-10-06 2013-04-10 株式会社迪思科 切削装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107618118A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 株式会社迪思科 切削装置
CN107618118B (zh) * 2016-07-13 2021-03-26 株式会社迪思科 切削装置
CN108724492A (zh) * 2017-04-21 2018-11-02 株式会社迪思科 切削装置
CN108724492B (zh) * 2017-04-21 2021-07-09 株式会社迪思科 切削装置
CN108873814A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 深圳精匠云创科技有限公司 监测系统、监测方法及存储设备
CN115401524A (zh) * 2022-08-19 2022-11-29 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种刀具振动信号监控方法、系统及介质

Also Published As

Publication number Publication date
MY177231A (en) 2020-09-09
JP2015170745A (ja) 2015-09-28
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TWI647056B (zh) 2019-01-11
KR20150105223A (ko) 2015-09-16
JP6223239B2 (ja) 2017-11-01

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