CN107972189A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种切削装置，在该切削单元中实施为了维持加工精度所需的充分的空转运行。切削装置的对各构成要素进行控制的控制单元(100)具有：空转指示部(130)，其对空转运行的实施进行指示，该空转运行使切削单元(20)和移动机构(30)驱动；检测指示部(140)，其在空转运行的前后检测使旋转的切削刀具侵入到刃尖位置检测单元(40)的刀具侵入部、并且当受光部的受光量成为规定的光量时的切削单元(20)的位置；计算部，其对在空转运行的前后所检测出的刃尖的位置的差进行计算；以及判定部(150)，其在计算部所计算出的差为预先设定的阈值以上的情况下判定为要实施进一步的空转运行，在差小于阈值的情况下判定为不需要进一步的空转运行。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及切削装置。
背景技术
以往，公知有关于利用切削刀具对各种半导体晶片或LED基板等光器件晶片、封装基板之类的板状的被加工物进行切削的切削装置的技术。切削装置以对被加工物进行保持的卡盘工作台的保持面作为高度的基准来设定切削刀具的基准位置(原点位置)。切削刀具因加工而产生消耗(磨损)，直径减少。因此，对切削刀具的刃尖(铅直方向的下端)的位置定期地进行测量，根据测量结果随时对切削刀具的刃尖基准位置(原点位置)进行设定。例如，在专利文献1中公开了如下的切削刀具检测机构，该切削刀具检测机构具有：刀具侵入部，其供切削刀具侵入；以及发光部和受光部，它们与刀具侵入部对峙配设，该切削刀具检测机构根据从发光部发送给受光部的光被切削刀具遮挡而发生变化的光量对切削刀具的刃尖的位置进行检测。
专利文献1：日本特开2001-298001号公报
但是，当上述专利文献1所记载的切削装置停止一定时间以上时，有时因切削室的温度的上升或降低等而使切削单元的各轴稍微产生变形，切削刀具的高度或分度进给方向上的位置发生变化。因此，在切削装置开始加工前，通过一边使主轴进行旋转一边提供切削液并使各轴进行动作、再现与加工动作中近似的环境而使各轴进行接近加工动作中的位置的空转运行。但是，空转运行例如是以实施30分钟左右等大体的时间为目标而实施的，空转运行的实施条件的设定依赖于操作人员的技能及管理技能。其结果是，存在实施了不需要的空转运行等而无法在切削装置中实施为了维持加工精度所需的充分的空转运行的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供切削装置，在切削装置中实施为了维持加工精度所需的充分的空转运行。
为了解决上述的课题并达成目的，本发明是一种切削装置，该切削装置具有：卡盘工作台，其利用保持面对被加工物进行保持；切削单元，其安装有对保持在该卡盘工作台上的被加工物进行切削的切削刀具；移动机构，其使该切削单元和该卡盘工作台在与该保持面垂直的切入进给方向和与该保持面平行的加工进给方向上相对移动；刃尖位置检测单元，其具有隔着供该切削刀具侵入的刀具侵入部而对置的发光部和受光部，该刃尖位置检测单元对该切削刀具的刃尖在该切入进给方向上的位置进行检测；以及控制单元，其对各构成要素进行控制，该切削装置的特征在于，该控制单元具有：空转指示部，其对空转运行的实施进行指示，该空转运行使该切削单元和该移动机构驱动；检测指示部，其在该空转运行的前后检测使旋转的该切削刀具侵入到该刃尖位置检测单元的该刀具侵入部、并且当该受光部的受光量成为规定的光量时的该切削单元的位置；计算部，其对在该空转运行的该前后所检测出的该刃尖的位置的差进行计算；以及判定部，在该计算部所计算出的该差为预先设定的阈值以上的情况下，该判定部判定为要实施进一步的该空转运行，在该差不足阈值的情况下，该判定部判定为不需要进一步的该空转运行。
并且，优选该判定部的判定结果通过通知单元而通知给操作人员。
本发明的切削装置使用刃尖位置检测单元对空转运行的实施前后的切削刀具的刃尖的位置进行检测，在切削刀具的刃尖的位置在空转运行的实施前后的差未达到不足阈值的情况下，判定为要实施进一步的空转运行，在差达到了阈值以下的情况下，判定为不需要进一步的空转运行。由此，不依赖操作人员的技能或管理技能便能够对空转运行的实施条件的基准进行设定。其结果是，能够避免实施不需要的空转运行，并且能够通过空转运行来良好地维持切削装置的加工精度。因此，实施方式的切削装置起到了能够在切削装置中实施为了维持加工精度所需的充分的空转运行的效果。
附图说明
图1是示出实施方式的切削装置的主要部分的立体图。
图2是示出切削单元和刃尖位置检测单元的检测部主体的立体图。
图3是示意性地示出切削单元、Z轴移动构件以及刃尖位置检测单元的说明图。
图4是基准电压的说明图。
图5是示出控制单元的结构的框图。
图6是示出在切削装置中实施空转运行时的处理过程的流程图。
标号说明
1：切削装置；3：柱部；10：卡盘工作台；10a：保持面；11：旋转驱动源；12：夹持部；20：切削单元；21：切削刀具；21a：刃尖；22：主轴；23：主轴外壳；24：切削液提供喷嘴；30：移动机构；31：X轴移动构件；311、321、331：移动基台；32：Y轴移动构件；33：Z轴移动构件；40：刃尖位置检测单元；41：检测部主体；42：刀具侵入部；42a、42b：面；43：发光部；44：受光部；45：光源；46：清洗水提供部；47：空气提供部；48：罩；50：通知单元；60：操作单元；100：控制单元；110：驱动控制部；120：基准位置检测部；121：光电转换部；122：基准电压设定部；123：电压比较部；124：端部位置检测部；125：计算部；126：位置校正部；130：空转指示部；140：检测指示部；150：判定部。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细地说明。本发明并不限定于以下的实施方式所记载的内容。并且，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员所容易想到的、实际上相同的构成要素。进而，能够对以下所记载的结构进行适当组合。并且，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
图1是示出实施方式的切削装置的主要部分的立体图。切削装置1是对被加工物实施切削加工的加工装置。假设由切削装置1进行切削加工的被加工物在本实施方式中是以硅、蓝宝石、镓等为原材料的、圆盘状的半导体晶片或光器件晶片，但并不限定于此。
切削装置1具有：卡盘工作台10，其利用保持面10a对被加工物进行保持；切削单元20，其安装有切削刀具21，该切削刀具21对保持在卡盘工作台10上的被加工物进行切削；移动机构30，其包含X轴移动构件31、Y轴移动构件32以及Z轴移动构件33，该X轴移动构件31使切削单元20和卡盘工作台10在加工进给方向(X轴方向)上相对移动，该Y轴移动构件32使切削单元20和卡盘工作台10在分度进给方向(Y轴方向)上相对移动，该Z轴移动构件33使切削单元20和卡盘工作台10在切入进给方向(Z轴方向)上相对移动；刃尖位置检测单元40，其具有隔着供切削刀具21侵入的刀具侵入部42而对置的发光部43和受光部44(参照图2)，该刃尖位置检测单元40对切入进给方向(Z轴方向)上的切削刀具21的刃尖(Z轴方向上的下端)21a(参照图3)的位置进行检测；控制单元100(参照图5)，其对构成切削装置1的上述的构成要素分别进行控制；以及通知单元50(参照图5)。
在本实施方式中，加工进给方向是与切削刀具21的旋转轴线垂直且与卡盘工作台10的保持面10a平行的方向(X轴方向)。并且，在本实施方式中，分度进给方向是切削刀具21的旋转轴线的方向，是与铅直方向垂直的方向(Y轴方向)。并且，在本实施方式中，切入进给方向是与卡盘工作台10的保持面10a垂直的铅直方向(Z轴方向)。以下，将加工进给方向称为X轴方向，将分度方向称为Y轴方向，将切入进给方向称为Z轴方向。
卡盘工作台10设置在装置主体上，在其保持面10a上载置有切削加工前的被加工物而对被加工物进行保持。卡盘工作台10的构成保持面10a的部分是由多孔陶瓷等形成的圆盘形状，该卡盘工作台10经由真空吸引路径(未图示)与真空吸引源(未图示)连接，通过对载置在保持面10a上的被加工物进行吸引来保持被加工物。卡盘工作台10被设置成通过旋转驱动源11绕中心轴线(与Z轴平行)自由旋转，该旋转驱动源11被设置在移动基台311上，该移动基台311被设置成通过X轴移动构件31在X轴方向上自由移动。并且，在卡盘工作台10的周围设置有多个(4个)夹持部12，该夹持部12被空气致动器驱动而在被加工物的周围对环状框架进行夹持，该环状框架利用粘合带对被加工物进行支承。
切削单元20具有主轴22(参照图2)，在该主轴22上安装有对保持在卡盘工作台10上的被加工物进行切削的切削刀具21。切削单元20被设置成相对于保持在卡盘工作台10上的被加工物通过Y轴移动构件32在Y轴方向上自由移动，并且通过Z轴移动构件33在Z轴方向上自由移动。
切削单元20借助Y轴移动构件32、Z轴移动构件33等设置在从装置主体竖立设置的柱部3上。在Y轴方向上隔着卡盘工作台10配设有两个切削单元20。切削单元20能够通过Y轴移动构件32和Z轴移动构件33将切削刀具21定位在卡盘工作台10的正面的任意位置。
切削刀具21是具有大致环状的极薄的切削磨具。主轴22通过使切削刀具21旋转而对被加工物进行切削。主轴22被收纳在主轴外壳23内，主轴外壳23被Z轴移动构件33支承。切削单元20的主轴22和切削刀具21的旋转轴心如上述那样被设定为与Y轴方向平行。并且，切削单元20具有对被加工物提供切削液的切削液提供喷嘴24。
移动机构30的X轴移动构件31通过使卡盘工作台10在X轴方向上进行移动而实现针对被加工物的加工进给。如图1所示，X轴移动构件31构成为例如包含脉冲电动机和滚珠丝杠、导轨等，该X轴移动构件31使移动基台311相对于装置主体(相对于柱部3)在X轴方向上相对移动。
移动机构30的Y轴移动构件32通过使切削单元20在Y轴方向上进行移动而实现针对被加工物的分度进给。Y轴移动构件32构成为例如包含脉冲电动机和滚珠丝杠、导轨等，该Y轴移动构件32使移动基台321相对于装置主体(相对于柱部3)在Y轴方向上相对移动。Y轴移动构件32被柱部3支承，并对Z轴移动构件33进行支承。并且，Y轴移动构件32具有对切削单元20的Y轴方向的位置进行检测的未图示的Y轴位置检测构件。Y轴位置检测构件例如包含直线标尺和传感器。
Z轴移动构件33通过使切削单元20在Z轴方向上进行移动而实现针对被加工物的切入深度的控制。Z轴移动构件33构成为例如包含伺服电动机和滚珠丝杠、导轨等，该Z轴移动构件33使移动基台331相对于装置主体(相对于柱部3)在Z轴方向上相对移动。Z轴移动构件33被Y轴移动构件32支承，并对切削单元20进行支承。并且，Z轴移动构件33具有通过伺服电动机的控制对切削单元20的Z轴方向的位置进行检测的Z轴位置检测构件。
接着，一边参照附图一边对刃尖位置检测单元40进行说明。图2是示出切削单元和刃尖位置检测单元的检测部主体的立体图，图3是示意性地示出切削单元、Z轴移动构件和刃尖位置检测单元的结构图，图4是基准电压的说明图。通过控制单元100对刃尖位置检测单元40进行控制。
如图1所示，在Y轴方向上隔着卡盘工作台10配设有两个刃尖位置检测单元40。如图2和图3所示，刃尖位置检测单元40具有检测部主体41、刀具侵入部42、发光部43、受光部44、光源45、清洗水提供部46、空气提供部47以及包含在控制单元100中的基准位置检测部120。
检测部主体41设置在切削刀具21的可动范围内。检测部主体41形成有刀具侵入部42。并且，检测部主体41配置有发光部43、受光部44、清洗水提供部46以及空气提供部47等各部分。并且，在检测部主体41上以能够经由铰链进行开闭的方式设置有对发光部43和受光部44进行覆盖的罩48。罩48用于防止切削液或切削屑的附着。在对切削刀具21的刃尖21a的位置进行检测时打开罩48，在对被加工物实施切削加工时关闭罩48。
刀具侵入部42是供切削刀具21的外周部侵入的部分。刀具侵入部42是形成于检测部主体41的槽。刀具侵入部42在槽的一个面42a上设置有发光部43的端面。刀具侵入部42在槽的另一个面42b上设置有受光部44的端面。发光部43的端面和受光部44的端面由平坦的玻璃等形成。发光部43的端面和受光部44的端面被设置成使发光部43和受光部44的光轴一致。
如图3所示，发光部43经由光纤49a与光源45连接，朝向受光部44射出来自光源45的光。受光部44接受来自发光部43的光。如图3所示，受光部44经由光纤49b与后述的光电转换部121连接，将从发光部43接受的光发送给基准位置检测部120的光电转换部121。
清洗水提供部46对发光部43的端面和受光部44的端面提供清洗水，对发光部43的端面和受光部44的端面进行清洗。空气提供部47对发光部43的端面和受光部44的端面提供空气，将清洗水吹飞而使发光部43的端面和受光部44的端面干燥。由此，即使切削屑附着在发光部43的端面和受光部44的端面上也能被洗去，因此能够对切削刀具21的刃尖21a进行准确地检测。
如图3所示，基准位置检测部120具有光电转换部121、基准电压设定部122、电压比较部123、端部位置检测部124、计算部125以及位置校正部126。
光电转换部121将与从受光部44发送的光的光量对应的电压输出给电压比较部123。随着切削刀具21侵入到刀具侵入部42中，当切削刀具21将发光部43与受光部44之间遮挡的量增加时，来自光电转换部121的输出逐渐减少。在本实施方式中，如图4所示，光电转换部121在受光率为100％时输出5V(最大电压)的电压，在受光率为0％时输出0V(最小电压)的电压。光电转换部121将受光部44的受光量为规定的光量时(即切削刀具21到达了发光部43与受光部44之间的规定的位置时)的输出电压设定为基准电压(在本实施方式中为3V)。在本实施方式中，规定的位置被设定为切削刀具21的刃尖21a与保持面10a的上表面接触的位置。
基准电压设定部122将所设定的基准电压输出给电压比较部123。在本实施方式中，基准电压如上述那样为3V。电压比较部123对来自光电转换部121的输出和由基准电压设定部122设定的基准电压进行比较，当来自光电转换部121的输出达到基准电压时，将该意思的信号输出给端部位置检测部124。端部位置检测部124将在从电压比较部123输出上述信号的时间点从Z轴移动构件33的Z轴位置检测构件获取的切削单元20的Z轴方向上的位置检测为切削刀具21的刃尖21a的基准位置(原点位置)。也就是说，端部位置检测部124将受光部44的受光量为规定的光量时(即切削刀具21到达了发光部43与受光部44之间的规定的位置时)从Z轴位置检测构件获取的切削单元20的Z轴方向上的位置检测为切削刀具21的刃尖21a的基准位置。端部位置检测部124将所检测出的切削刀具21的刃尖21a的基准位置输出给计算部125。
计算部125根据端部位置检测部124所检测出的基准位置对Z轴方向的切削刀具21的位置的校正量进行计算。位置校正部126根据计算部125所计算出的校正量对切削刀具21的Z轴方向的位置进行校正。因此，根据校正后的位置来控制对被加工物进行加工时的切削刀具21的位置。另外，在本实施方式中，对切削刀具21的Z轴方向的位置进行校正是指使切削刀具21的刃尖21a与基准位置(原点位置)对齐。
控制单元100例如以由CPU等构成的运算处理装置和具有ROM、RAM等的未图示的微处理器为主体构成。控制单元100与通知单元50和操作单元60连接(参照图5)。通知单元50例如包含显示器，该通知单元50对操作人员提示(通知)加工动作的状态以及是否实施后述的切削装置1的空转运行控制之类的与切削装置1有关的各种信息。另外，也可以在切削装置1上另外设置对加工动作的状态等进行提示的提示部，使通知单元50构成为仅对操作人员通知是否实施空转运行控制。操作单元60是在由操作人员登录加工内容信息等或请求实施后述的切削装置1的空转运行控制时使用的界面。另外，例如也可以使用触摸面板式的显示器等一体地构成通知单元50和操作单元60。
控制单元100通过驱动控制部110(参照图5)来分别对切削单元20、移动机构30(X轴移动构件31、Y轴移动构件32和Z轴移动构件33)之类的构成切削装置1的构成要素进行控制，使切削装置1进行针对被加工物的加工动作。并且，例如在被加工物的加工动作结束时或所加工的被加工物的材质发生变化时等，控制单元100通过驱动控制部110对切削单元20或移动机构30进行控制，并且对刃尖位置检测单元40进行控制而对切削刀具21的Z轴方向的位置进行校正，使切削刀具21的刃尖21a与基准位置(原点位置)对齐。由此，能够与切削刀具21因加工而产生消耗(磨损)而直径减少的情况对应地，随时对切削刀具21的基准位置进行设定。
并且，控制单元100实施切削装置1的空转运行。空转运行是在被加工物的切削加工动作之前通过驱动控制部110来一边提供切削液一边使主轴22和切削刀具21进行旋转并且使移动机构30(X轴移动构件31、Y轴移动构件32、Z轴移动构件33)等切削装置1的驱动机构进行动作的事前动作。由此，有助于切削加工动作，能够抑制因各轴部、主轴22等的温度变化而引起的尺寸变化。以下，一边参照附图一边对用于实施切削装置1的空转运行的控制单元100的结构和控制进行说明。
图5是示出控制单元的结构的框图。如图示的那样，控制单元100具有上述驱动控制部110、上述基准位置检测部120、空转指示部130、检测指示部140以及判定部150。
空转指示部130对使切削单元20和移动机构30驱动的上述空转运行的实施进行指示。在存在空转运行的实施请求的情况下，空转指示部130将指示实施空转运行的空转指示信号输出给驱动控制部110和检测指示部140。这里，存在空转运行的实施请求的情况是指从操作人员经由操作单元60请求了实施空转运行的情况。另外，例如在刚刚启动了切削装置1(接通电源)之后的情况下，或在一定时间内未进行切削装置1对被加工物的加工动作的情况下，空转指示部130也可以判断为具有空转运行的实施请求。在该情况下，空转指示部130可以自动输出空转指示信号，也可以使推荐实施空转运行的意思的信息显示在通知单元50上而对操作人员进行提示。
检测指示部140在空转运行的前后检测使旋转的切削刀具21侵入到刃尖位置检测单元40的刀具侵入部42中、并且当受光部44的受光量成为规定的光量时(即切削刀具21的刃尖21a到达了发光部43与受光部44之间的规定的位置时)的切削单元20的位置(检测切削刀具21的刃尖21a的基准位置)。具体来说，当从空转指示部130接收到空转指示信号时，在实施空转运行之前，检测指示部140将指示实施对切削刀具21的刃尖21a的基准位置进行检测的位置检测控制的检测指示信号输出给驱动控制部110和刃尖位置检测单元40。并且，每当空转运行完成时，检测指示部140便将指示实施位置检测控制的检测指示信号输出给驱动控制部110和刃尖位置检测单元40。
这里，在从检测指示部140指示了实施位置检测控制的情况下，刃尖位置检测单元40的基准位置检测部120在计算部125中对在实施空转运行之前检测到的切削刀具21的刃尖21a的基准位置与在实施空转运行之后检测到的切削刀具21的刃尖21a的基准位置之间的差值进行计算。计算部125将所计算出的差值输出给判定部150。
在由基准位置检测部120的计算部125计算出的差值为预先设定的阈值以上的情况下，判定部150判定为应该继续实施空转运行，在差值不足阈值的情况下，判定部150判定为不需要进一步的空转运行。预先设定的阈值被设定为比在通过位置检测控制对切削刀具21的刃尖21a的基准位置进行检测时刃尖位置检测单元40所能够产生的误差(例如，为1～2μm左右)大的值(例如，为2～5μm左右)。判定部150将是否需要实施进一步的空转运行的判定结果输出给通知单元50。
接着，对实施空转运行时的切削装置1的控制进行说明。图6是示出在切削装置中实施空转运行时的处理过程的流程图。当在空转指示部130中判定为存在空转运行的实施请求的情况(即从操作人员经由操作单元60请求了实施空转运行的情况)下，或者在刚刚启动了切削装置1(接通电源)之后的情况下或一定时间内未进行切削装置1对被加工物的加工动作的情况下等，通过控制单元100来执行图6所示的处理过程。
作为步骤S11，控制单元100将空转指示信号从空转指示部130输出给驱动控制部110和检测指示部140，并进入到步骤S12。作为步骤S12，控制单元100将检测指示信号从检测指示部140输出给驱动控制部110和刃尖位置检测单元40，并进入到步骤S13。
作为步骤S13，控制单元100执行对切削刀具21的刃尖21a的基准位置进行检测的位置检测控制。具体来说，控制单元100在从刃尖位置检测单元40的光源45向发光部43发送光的状态下通过驱动控制部110对切削单元20和移动机构30进行控制，使切削刀具21旋转并侵入到刃尖位置检测单元40的刀具侵入部42中。然后，当刃尖位置检测单元40的受光部44的受光量成为规定的光量时(即切削刀具21到达了发光部43与受光部44之间的规定的位置时)，控制单元100将在基准位置检测部120的端部位置检测部124中从Z轴移动构件33的Z轴位置检测构件获取的切削单元20的Z轴方向上的位置检测为切削刀具21的刃尖21a的基准位置。控制单元100预先将所检测出的实施空转运行之前的切削刀具21的刃尖21a的基准位置存储在基准位置检测部120的计算部125中。之后，控制单元100进入到步骤S14。
作为步骤S14，控制单元100通过驱动控制部110来实施切削装置1的空转运行。具体来说，控制单元100通过驱动控制部110来实施如下的空转运行控制：一边提供切削液一边使切削单元20的主轴22和切削刀具21进行旋转，并且使移动机构30(X轴移动构件31、Y轴移动构件32、Z轴移动构件33)等切削装置1的驱动机构进行动作。在本实施方式中，例如按照5分钟～10分钟左右的比较短的规定的时间来实施步骤S14中的空转运行。但是，规定的时间能够任意地确定。
控制单元100在按照规定的时间实施了空转运行控制之后，进入到步骤S15，使变量n增加值1而进入到步骤S16，其中，在开始执行本过程时对该变量n作为初始值设定了值1。
作为步骤S16，控制单元100再次将检测指示信号从检测指示部140输出给驱动控制部110和刃尖位置检测单元40，并进入到步骤S17。作为步骤S17，控制单元100再次执行位置检测控制，对实施了空转运行后的切削刀具21的刃尖21a的基准位置进行检测。由于位置检测控制与步骤S13的处理同样，所以省略了详细的说明。在步骤S17中，控制单元100将位置检测控制所检测出的实施了空转运行后的切削刀具21的刃尖21a的基准位置存储在基准位置检测部120的计算部125中。之后，控制单元100进入到步骤S18。
作为步骤S18，控制单元100利用基准位置检测部120的计算部125对通过步骤S13存储的实施空转运行之前的切削刀具21的刃尖21a的基准位置与通过步骤S17存储的实施空转运行之后的切削刀具21的刃尖21a的基准位置之间的差值进行计算。控制单元100将所计算出的差值的值从计算部125输出给判定部150，并进入到步骤S19。
作为步骤S19，控制单元100根据计算部125所计算出的差值而利用判定部150来判定是否不需要实施进一步的空转运行。在计算部125所计算出的差值不足预先设定的阈值的情况下，由于在空转运行的实施前后，切削刀具21的刃尖21a的基准位置的变化量充分变小，所以判定部150判断为已能够通过空转运行来抑制因各轴部或主轴22等的温度变化而引起的尺寸变化，判定为不需要实施进一步的空转运行。另一方面，在计算部125所计算出的差值为预先设定的阈值以上的情况下，判定部150判断为未能通过空转运行来抑制因各轴部或主轴22等的温度变化而引起的尺寸变化，判定为需要实施进一步的空转运行。
当在判定部150中判定为不需要实施进一步的空转运行的情况下(步骤S19，是)，作为步骤S20，控制单元100将该意思的判定结果输出给通知单元50，结束本过程。由此，能够使操作人员认识到可以通过空转运行来抑制因各轴部或主轴22等的温度变化而引起的尺寸变化。并且，在通过空转运行充分抑制了因各轴部或主轴22等的温度变化而引起的尺寸变化的状态下，能够在之后的工序中通过切削装置1来进行针对被加工物的加工动作。在该情况下，在进行针对被加工物的加工动作之前，控制单元100根据步骤S17所检测出的基准位置，通过位置校正部126对切削刀具21的Z轴方向的位置进行校正。即，控制单元100使切削刀具21的刃尖21a的位置与之前实施了步骤S17的处理时所检测出的实施了空转运行后的基准位置对齐，之后进行被加工物的加工动作。另外，也可以每当在本过程中实施位置检测控制便进行切削刀具21的Z轴方向的位置的校正。
当在判定部150中判定为需要实施进一步的空转运行的情况下(步骤S19，否)，作为步骤S21，控制单元100将该意思的判定结果输出给通知单元50。由此，能够使操作人员认识到在该时间点未能通过空转运行来抑制因各轴部或主轴22等的温度变化而引起的尺寸变化。之后，控制单元100进入到步骤S22。
作为步骤S22，控制单元100对变量n是否达到规定的值nref进行判定。在变量n达到规定的值nref的情况下，意味着从执行本过程起实施了规定的次数(nref次)的空转运行。能够将规定的值nref设为任意的值。
在判定为变量n未达到规定的值nref的情况下(即判定为未实施规定的次数(nref次)的空转运行的情况下(步骤S22，否))，控制单元100再次执行步骤S14之后的处理。控制单元100对在步骤S14中实施第n+1次的空转运行并在步骤S16、S17中实施该第n+1次的空转运行之后的切削刀具21的刃尖21a的基准位置进行检测，将所检测出的基准位置存储在计算部125中。控制单元100在步骤S18中对在实施了第n次的空转运行后在步骤S17中检测出的切削刀具21的刃尖21a的基准位置与在实施了第n+1次的空转运行后在步骤S17中检测出的切削刀具21的刃尖21a的基准位置之间的差值进行计算。控制单元100在步骤S19中根据该差值来判定是否不需要实施进一步的空转运行。
由此，在第n+1次的空转运行的实施前后切削刀具21的刃尖21a的基准位置的差值不足预先确定的阈值的情况下，判定为不需要实施进一步的空转运行(步骤S19，是)，将该意思的判定结果输出给通知单元50(步骤S20)，结束本过程。另一方面，在第n+1次的空转运行的实施前后切削刀具21的刃尖21a的基准位置的差值不足预先确定的阈值的情况下，判定为需要实施进一步的空转运行(步骤S19，否)，将该意思的判定结果输出给通知单元50(步骤S21)，再次执行步骤S22的处理。重复执行该处理直到在步骤S19中判定为不需要实施进一步的空转运行控制，或在步骤S22中判定为从执行本过程起按照规定的次数(nref次)实施了空转运行。
控制单元100在判定为变量n达到规定的值nref的情况下(即判定为实施了规定的次数(nref次)的空转运行的情况下(步骤S22，是))，判定为不需要实施nref次以上的空转运行，作为步骤S23，将判定结果输出给通知单元50，结束本过程。在即使实施了足够次数的空转运行但切削刀具21的刃尖21a的基准位置的变化量也未充分变小的情况下，可能是因为例如切削液的温度偏离了设定，或在刃尖位置检测单元40上产生了故障等，即在切削装置1上产生了某些异常。在步骤S23中，包括该意思的信息在内，将判定结果输出给通知单元50，对操作人员进行提示。由此，操作人员认识到在切削装置1上产生了某些异常的可能性，能够研究出适当的应对。
如以上说明的那样，实施方式的切削装置1使用刃尖位置检测单元40对空转运行的实施前后的切削刀具21的刃尖21a的基准位置进行检测，在切削刀具21的刃尖21a的基准位置在该空转运行的实施前后的差未达到不足阈值的情况下，判定为要实施进一步的空转运行，在差达到了阈值以下的情况下，判定为不实施进一步的空转运行。由此，不依赖操作人员的技能或管理技能便能够对空转运行的实施条件的基准进行设定。其结果是，能够避免实施不需要的空转运行，并且能够通过空转运行来良好地维持切削装置1的加工精度。因此，根据实施方式的切削装置1，能够在切削装置中实施为了维持加工精度所需的充分的空转运行。
另外，在通过图6的步骤S13、S17实施的位置检测控制中，“规定的光量”只要是任意的一定值即可。即，通过图6的步骤S13、S17实施的位置检测控制也可以对切削刀具21到达了发光部43与受光部44之间的任意的一定位置时的刃尖21a的目前位置(从Z轴位置检测构件获取的切削单元20的Z轴方向上的位置)进行检测，并不限于本实施方式的“基准位置”。在该情况下，只要在步骤S18中对空转运行的实施前后的切削刀具21的刃尖21a的上述目前位置的差值进行计算即可。
并且，通过通知单元50对操作人员通知判定部150的判定结果。由此，操作人员能够通过空转运行控制来抑制因各轴部或主轴22等的温度变化而引起的尺寸变化，或者能够认识到无法通过空转运行控制来抑制该尺寸变化等，能够研究出适当的应对。

Claims (2)

1.一种切削装置，该切削装置具有：
卡盘工作台，其利用保持面对被加工物进行保持；
切削单元，其安装有对保持在该卡盘工作台上的被加工物进行切削的切削刀具；
移动机构，其使该切削单元和该卡盘工作台在与该保持面垂直的切入进给方向和与该保持面平行的加工进给方向上相对移动；
刃尖位置检测单元，其具有隔着供该切削刀具侵入的刀具侵入部而对置的发光部和受光部，该刃尖位置检测单元对该切削刀具的刃尖在该切入进给方向上的位置进行检测；以及
控制单元，其对各构成要素进行控制，
该切削装置的特征在于，
该控制单元具有：
空转指示部，其对空转运行的实施进行指示，该空转运行使该切削单元和该移动机构驱动；
检测指示部，其在该空转运行的前后检测使旋转的该切削刀具侵入到该刃尖位置检测单元的该刀具侵入部、并且当该受光部的受光量成为规定的光量时的该切削单元的位置；
计算部，其对在该空转运行的该前后所检测出的该刃尖的位置的差进行计算；以及
判定部，在该计算部所计算出的该差为预先设定的阈值以上的情况下，该判定部判定为要实施进一步的该空转运行，在该差不足阈值的情况下，该判定部判定为不需要进一步的该空转运行。
2.根据权利要求1所述的切削装置，其中，
该判定部的判定结果通过通知单元而通知给操作人员。
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