CN108943444A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

提供切削装置，判定可否进行刃尖检测单元受到污染的切削装置的设置工序。刃尖检测单元具有刃尖检测功能，在切削刀具进入发光部和受光部之间的状态下，从发光部放射光，接受该光中的未被切削刀具遮蔽而到达受光部的光，根据该光的受光量，对切削刀具的刃尖的下端在切入进给方向上的位置进行检测，具有：受光量判定部，其在切削刀具未进入发光部和受光部之间的状态下，判定从发光部放射并到达受光部而被接受的光的受光量是否达到阈值；可否检测刃尖判定部，其在受光量判定部判定为光的受光量未达到阈值的情况下，对切削刀具在切入进给方向上的位置与到达受光部的光的受光量之间的关系进行检测，对刃尖检测单元是否能够发挥该刃尖检测功能进行判定。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及切削装置，其对半导体晶片、封装基板、陶瓷基板、玻璃基板等被加工物进行切削。
背景技术
半导体晶片、封装基板、陶瓷基板、玻璃基板等的正面由呈格子状排列的多条分割预定线划分，在所划分的各区域形成IC等器件。当半导体晶片、基板等被加工物最终沿着该分割预定线被分割时，形成各个器件芯片。
在被加工物的分割中，使用具有圆环状的切削刀具的切削装置。在该切削装置中，使该切削刀具在相对于被加工物的正面垂直的面内旋转，将旋转的该切削刀具定位于规定的高度位置，并将被加工物在沿着该分割预定线的方向上进行加工进给，从而实施切削加工。
在使用该切削刀具对被加工物进行切削时，重要的是对该切削刀具进行定位以使该切削刀具的刃尖的下端成为适当的高度位置。在切削装置中，将对被加工物进行保持的卡盘工作台的保持面作为该刃尖的下端高度的基准位置。在实施切削加工时，实施使切削刀具的刃尖的下端与该基准位置对齐的设置工序。
但是，当在切削装置中反复实施切削加工时，圆环状的切削刀具逐渐消耗，该切削刀具的直径变小。于是，该切削刀具的刃尖的下端高度逐渐从该基准位置偏离。因此在反复实施切削加工期间适当实施设置工序。
以往，通过如下方式实施设置工序：使切削刀具一边旋转一边慢慢下降而略微对卡盘工作台进行切削，并对该切削刀具和该卡盘工作台的接触进行检测。但是，由于每当实施设置工序时该切削刀具便对卡盘工作台进行切削，从而会产生下述问题：切削刀具的刃尖会产生堵塞磨平，切削刀具的切削能力会下降。因此，考虑了非接触式的设置工序(参照专利文献1)。
在实施该非接触式的设置工序的切削装置中，在卡盘工作台的附近配设有刃尖检测单元。在该刃尖检测单元的主体上设置有向上方开口的切削刀具进入槽，当要对切削刀具的刃尖的下端的高度位置进行检测时，使切削刀具进入该切削刀具进入槽。
在该切削刀具进入槽的一个侧壁设置有发光部，在该切削刀具进入槽的另一个侧壁上在夹着该切削刀具进入槽而与该发光部对置的位置设置有受光部。该发光部经由光纤等而与光源连接，当使该光源进行动作时，从该发光部放射光。该受光部经由光纤等连接有光电转换部，到达该受光部的光被该光电转换部接受。并且，从光电转换部输出与受光量对应的电信号等。
该发光部和该受光部设置在大致相同的高度位置。该高度位置是在设置工序中将切削刀具定位于规定的高度位置时的该切削刀具的刃尖的下端附近的高度位置。
在该非接触式的设置工序中，使该刃尖检测单元的该光源进行动作而从发光部朝向受光部放射光，利用光电转换部来接受到达该受光部的光并转换成电信号。并且，在从受光部放射光的状态下使切削刀具进入该切削刀具进入槽。
于是，从发光部放射的光的一部分被该切削刀具遮挡，因此被光电转换部接受的光的受光量下降。根据切削刀具的高度位置，被该切削刀具遮挡的光的量发生变化，因此能够通过该受光量对切削刀具的高度位置进行检测。因此，当使用该刃尖检测单元时，能够实施将切削刀具定位于规定的高度位置的非接触式的设置工序。
为了实施非接触式的设置工序，在切削装置中预先登记有当切削刀具被定位于规定的高度时该光电转换部所接受的光的基准的受光量。在该非接触式的设置工序中，使切削刀具朝向切削刀具进入槽下降。应该通过设置工序对该切削刀具进行定位的规定的高度位置是该光电转换部中的受光量达到该基准的受光量时的切削刀具的高度位置。
专利文献1：日本特开2001-298001号公报
当切削装置的运转时间增加时，有时污染物等会附着于该刃尖检测单元的发光部或受光部。于是，光被该污染物遮挡，有时从发光部放射的光的强度下降、或者到达受光部的光的量下降。当在发光部或受光部被污染的状态下实施设置工序时，被该光电转换部接受的光的受光量会在切削刀具被定位于规定的高度之前与该基准的受光量达到一致，因此产生无法将该切削刀具定位于规定的高度位置的问题。
因此，开发了具有如下的功能的切削装置：在切削刀具未进入该切削刀具进入槽的状态下，对该光电转换部所接受的该光的受光量进行监视，当该受光量低于规定的阈值时发出警报。该切削装置通过发出该警报来催促该切削装置的操作者等对发光部或受光部进行清扫。
但是，有时操作者等未正确地理解警报的意思，未对发光部或受光部进行清扫而是不当地对光源进行操作从而使从该发光部放射的光的强度上升。当该光电转换部接受的光的该受光量增大而超过该规定的阈值时，该警报停止。但是，在该状态下，难以利用刃尖检测单元进行适当的刃尖检测。也考虑了能够根据附着于发光部或受光部的污染物的状态而实施刃尖检测的可能性。但是，在该情况下也无法客观地确认所实施的刃尖检测是否适当。
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供一种切削装置，当污染物附着于刃尖检测单元时，能够判定是否能够进行之后的设置工序。
根据本发明的一个方式，提供切削装置，其具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；切削单元，其安装有对该卡盘工作台所保持的被加工物进行切削的切削刀具；切入进给单元，其使该切削单元相对于该卡盘工作台在切入进给方向上移动；位置识别单元，其对该切削单元在该切入进给方向上的位置进行识别；刃尖检测单元，其具有发光部和受光部，对该切削刀具的刃尖的下端在该切入进给方向上的位置进行检测；通知单元，其发出警告；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，该刃尖检测单元具有如下的刃尖检测功能：在切削刀具进入了该发光部和该受光部之间的状态下从该发光部放射光，并接受该光中的未被该切削刀具遮蔽而到达了该受光部的光，根据该光的受光量对该切削刀具的刃尖的下端在该切入进给方向上的位置进行检测，该控制单元具有：受光量判定部，在该切削刀具未进入该发光部和该受光部之间的状态下，该受光量判定部判定从该发光部放射并到达该受光部而被接受的光的受光量是否达到阈值；关系登记部，其登记有进入该发光部和该受光部之间的该切削刀具在该切入进给方向上的位置与从该发光部放射且未被该切削刀具遮挡而到达该受光部的光的受光量之间的作为基准的关系；以及可否检测刃尖判定部，当在该切削刀具未进入该发光部和该受光部之间的状态下由该受光量判定部判定为所接受的光的受光量未达到该阈值的情况下，该可否检测刃尖判定部使该切削刀具进入该发光部和该受光部之间，对该切削刀具在该切入进给方向上的位置与从该发光部放射且未被该切削刀具遮挡而到达该受光部的光的受光量之间的关系进行检测，并对所检测的该关系与该关系登记部所登记的该作为基准的关系进行比较，对该刃尖检测单元是否能够发挥该刃尖检测功能进行判定，在该可否检测刃尖判定部判定为该刃尖检测单元无法发挥该刃尖检测功能的情况下，从该通知单元发出催促对该刃尖检测单元进行检查的警告。
另外，在本发明的一个方式中，也可以是，该刃尖检测单元具有：光电转换部，其接受到达了该受光部的光，并输出与该光的受光量对应的电信号；以及调光器，其对该发光部所放射的光的强度进行调节，在该可否检测刃尖判定部判定为该刃尖检测单元能够发挥该刃尖检测功能的情况下，该控制单元通过该调光器来增大从该发光部放射的光的强度，将在该切削刀具未进入该发光部和该受光部之间的状态下从该发光部放射并到达该受光部而被该光电转换部接受的光的受光量调整为该阈值以上。
在本发明的一个方式的切削装置中具有受光量判定部，其在该切削刀具未进入该发光部和该受光部之间的状态下，对从该发光部放射并到达该受光部而被接受的光的受光量是否达到阈值进行判定。在附着于刃尖检测单元的污染物充分少且该受光量达到该阈值的情况下，该受光量判定部判定为能够利用刃尖检测单元适当地实施刃尖检测。在该情况下，在该切削装置中，能够使用刃尖检测单元适当地实施设置工序。
另外，当附着于刃尖检测单元的污染物超过规定的量时，该光的受光量无法到达该阈值，要对刃尖检测单元的污染进行检测。但是，在该情况下，也不能立刻判定为刃尖检测单元无法发挥出刃尖检测功能。在该切削装置中，通过可否检测刃尖判定部对刃尖检测单元可否进行刃尖检测进行判定。
本发明的一个方式的切削装置的控制单元具有关系登记部。在该关系登记部中登记有在刃尖检测单元未附着污染物的情况下的该切削刀具的刃尖的下端在切入进给方向上的位置和从发光部放射且未被该切削刀具遮挡到达该受光部而被光电转换部接受的光的受光量之间的作为基准的关系。
在该刃尖检测单元的发光部或受光部整体大致均匀地被污染的状态下，该切削刀具的刃尖的下端在切入深度方向上的位置和未被该切削刀具遮挡而被接受的光的受光量的关系成为与作为该基准的关系类似的关系。在该情况下，例如对与发光部连接的光源进行调整，以便增大从该发光部放射的光的强度，从而刃尖检测单元能够与该刃尖检测单元未被污染的情况同样地发挥出刃尖检测功能。
另一方面，当处于发光部或受光部局部被污染的状态时，该切削刀具的刃尖的下端在切入深度方向上的位置和未被该切削刀具遮挡而被接受的光的受光量的关系不与作为该基准的关系类似。于是，即使增大从发光部放射的光的强度，该刃尖检测单元也无法发挥出刃尖检测功能。
因此，该切削装置的控制单元所具有的可否检测刃尖判定部对在切入深度方向上的刃尖的下端的位置和到达该受光部的光的受光量之间的关系是否与作为该基准的关系类似进行判断。
可否检测刃尖判定部在判断为该两者类似的情况下，判定为该刃尖检测单元能够发挥出刃尖检测功能。在该情况下，对从发光部放射的光的强度进行调整，使刃尖检测单元成为能够发挥出该刃尖检测功能的状态。另一方面，在由可否检测刃尖判定部判定为该刃尖检测单元无法发挥出刃尖检测功能的情况下，切削装置的控制单元通过通知单元发出警告，能够对切削装置的操作者等通知该刃尖检测单元的清扫的必要性。
在该切削装置中，在即使在刃尖检测单元附着有污染物时也能够进行切削刀具的刃尖检测的情况下，能够在客观地确认了能够进行刃尖检测之后再实施刃尖检测，因此能够实施可靠性高的设置工序。另外，在即使在刃尖检测单元附着有污染物也能够进行刃尖检测的情况下，可以不立刻对刃尖检测单元进行清扫。例如通过与切削装置的维护等时机一致地实施清扫，能够减少切削装置的停止时间而提高加工效率。
因此，根据本发明的一个方式，提供切削装置，当在刃尖检测单元附着有污染物时，能够判定可否进行之后的设置工序。
附图说明
图1是示意性示出切削装置的立体图。
图2的(A)是示意性示出刃尖检测单元的立体图，图2的(B)是示意性示出切削单元、刃尖检测单元以及控制单元的概念图。
图3的(A)是示意性示出显示部的显示的一例的图，图3的(B)是示意性示出切削刀具的下降时间与光电转换部的输出电压的关系的图。
图4的(A)是示意性示出未附着污染物的受光部和切削刀具的侧视图，图4的(B)是示意性示出附着有污染物的受光部和切削刀具的侧视图。
标号说明
2：切削装置；4：装置基台；6：X轴移动工作台；8：卡盘工作台；8a：保持面；10：夹具；12：X轴导轨；14：X轴滚珠丝杠；16：X轴脉冲电动机；18：切削单元；18a：切削刀具；18b：刃尖的下端；20：排水路；22：支承构造；24：Y轴导轨；26：Y轴移动板；28：Y轴滚珠丝杠；28a：Y轴脉冲电动机；30：Z轴导轨；32：Z轴移动板；34：Z轴滚珠丝杠；36：Z轴脉冲电动机；38：拍摄单元(相机)；40：刃尖检测单元；42：显示监视器；42a：受光量量规；42b：警告；44：警报灯；46：控制单元；48：主体；48a：切削刀具进入槽；48b：罩；50：发光部；50a：光源；50b：调光器；52：受光部；52a：光电转换部；54：受光量判定部；54a：阈值登记部；54b：阈值；56：可否检测刃尖判定部；56a：关系登记部；58：刃尖检测部；60：校正部；62：通知单元；64a、64b、64c：切削刀具的下降时间与所输出的电压的关系；66：基准电压；68：污染物。
具体实施方式
参照附图，对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，使用图1对本实施方式的切削装置进行说明。图1示出了对由硅、SiC(碳化硅)、或其他半导体等材料；或者蓝宝石、玻璃、石英等材料构成的大致圆板状的基板等被加工物进行切削的切削装置2。
被加工物的正面由呈格子状排列的多条分割预定线划分，在所划分的各区域形成有IC等器件。最终，被加工物沿着分割预定线被分割而形成各个器件芯片。例如被加工物在保持于被环状框架张紧的带上的状态下进行切削加工。在对被加工物适当地进行切削加工的情况下，后述的切削刀具的刃尖的下端到达该带。
如图1所示，该切削装置2具有对各构成要素进行支承的装置基台4。在装置基台4的中央上部设置有：X轴移动工作台6；X轴移动机构，其使该X轴移动工作台6在X轴方向(加工进给方向)上移动；以及排水路20，其覆盖X轴移动机构。该X轴移动机构具有与X轴方向平行的一对X轴导轨12，在X轴导轨12上以能够滑动的方式安装有X轴移动工作台6。
在X轴移动工作台6的下表面侧设置有螺母部(未图示)，在该螺母部螺合有与X轴导轨12平行的X轴滚珠丝杠14。在X轴滚珠丝杠14的一个端部连结有X轴脉冲电动机16。当利用X轴脉冲电动机16使X轴滚珠丝杠14旋转时，移动工作台6沿着X轴导轨12在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台6上设置有用于对被加工物进行吸引、保持的卡盘工作台8。卡盘工作台8与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，能够绕与卡盘工作台8的上表面垂直的旋转轴旋转。另外，卡盘工作台8通过上述的X轴移动机构在X轴方向上被搬送。
卡盘工作台8的正面(上表面)成为对被加工物进行吸引、保持的保持面8a。该保持面8a经由形成在卡盘工作台8的内部的流路(未图示)而与吸引源(未图示)连接。在该保持面8a的周围配设有夹具10，该夹具10用于固定环状框架，该环状框架借助带而对该被加工物进行保持。
在装置基台4的上表面上按照跨越X轴移动机构的方式配置有支承构造22，该支承构造22对切削被加工物的两个切削单元18进行支承。在支承构造22的前表面上部设置有分别使两个切削单元18在Y轴方向(分度进给方向)和Z轴方向上移动的切削单元移动机构。
切削单元移动机构具有与Y轴方向平行的一对Y轴导轨24，它们配置在支承构造22的前表面上。在Y轴导轨24上以能够滑动的方式安装有分别与切削单元18对应的两个Y轴移动板26。在各个Y轴移动板26的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，在该螺母部螺合有与Y轴导轨24平行的Y轴滚珠丝杠28。
在Y轴滚珠丝杠28的一个端部连结有Y轴脉冲电动机28a。当利用Y轴脉冲电动机28a使Y轴滚珠丝杠28旋转时，所对应的Y轴移动板26沿着Y轴导轨24在Y轴方向上移动。在Y轴移动板26的正面(前表面)上分别设置有与Z轴方向平行的一对Z轴导轨30。在各个Z轴导轨30上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板32。
在Z轴移动板32的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，在该螺母部螺合有与Z轴导轨30平行的Z轴滚珠丝杠34。在Z轴滚珠丝杠34的一个端部连结有Z轴脉冲电动机36。若利用Z轴脉冲电动机36使Z轴滚珠丝杠34旋转，则Z轴移动板32沿着Z轴导轨30在Z轴方向(切入进给方向)上移动。
在两个Z轴移动板32的下部，分别固定有：切削单元18，其对被加工物进行加工；以及拍摄单元(相机)38，其能够对卡盘工作台8所保持的被加工物进行拍摄。若使Y轴移动板26在Y轴方向上移动，则切削单元18和拍摄单元38在Y轴方向(分度进给方向)上移动，若使Z轴移动板32在Z轴方向上移动，则切削单元18和拍摄单元38在Z轴方向(切入进给方向)上移动。
切削单元18具有安装在主轴(未图示)的一端侧的圆环状的切削刀具18a(参照图2的(B))，该主轴构成与Y轴方向平行的旋转轴。在主轴的另一端侧连结有电动机等旋转驱动源(未图示)，能够使安装在主轴的切削刀具18a旋转。切削刀具18a具有圆盘状的基台。在基台的中央部设置有贯通该基台的大致圆形的安装孔。在基台的外周部固定有用于切入至被加工物的环状的切刃。
切削装置2还具有位置识别单元，该位置识别单元对切削单元在切入进给方向上的位置进行识别。切削装置2使该切削刀具18a在切入进给方向上移动而定位于规定的高度位置，并使该切削刀具18a旋转。然后，使X轴移动机构进行动作，使卡盘工作台8在加工进给方向上移动而使该切削刀具18a切入被加工物，从而能够对该被加工物进行切削。
在切削时，使用该位置识别单元将该切削刀具18a定位于规定的高度，以便该切削刀具18a的刃尖的下端18b能够到达被加工物的背面上所粘贴的带。
切削装置2还具有控制单元46。控制单元46具有对切削单元18、卡盘工作台8、各移动机构、拍摄单元38、刃尖检测单元40(后述)等切削装置2的各构成要素进行控制的功能。控制单元46的功能例如通过用于装置控制的计算机的软件来实现。
另外，如图1所示，切削装置2具有由带触摸面板的显示面板等形成的显示部42。该显示部42与控制单元46电连接。该切削装置2的操作者等能够使用该触摸面板对控制单元46输入加工条件等信息。该显示部42显示用于进行信息等的输入及切削装置2的操作的接口图像。另外，该显示部42显示切削加工的结果、控制单元46中的判定的结果以及各种警告等。
另外，在切削装置2的上部配设有与该控制单元46电连接的警报灯44。该警报灯44例如具有绿色的灯和红色的灯。控制单元46在切削装置2处于正常的运转状况时，点亮该绿色的灯，对操作者等通知切削装置2正常。另一方面，在切削装置2产生任何问题时，该控制单元点亮红色的灯而对该操作者等通知该情况。
该显示部42和警报灯44作为对切削装置2的操作者发出警告的通知单元发挥功能。
在切削装置2的切削单元18的附近配设有刃尖检测单元40。当使用该刃尖检测单元40时，能够实施设置工序，该设置工序用于将切削刀具18a的刃尖的下端18b(参照图2的(B))定位于适当的高度位置(切入进给方向上的位置)。图2的(A)是示意性示出刃尖检测单元40的立体图，图2的(B)是示意性示出切削单元18、刃尖检测单元40、以及控制单元46的概念图。
在该刃尖检测单元40的主体48上，设置有向上方开口的切削刀具进入槽48a，当要对切削刀具18a的刃尖的下端18b的高度位置进行检测时，使切削刀具18a进入至该切削刀具进入槽48a。
在该切削刀具进入槽48a的一个侧壁设置有发光部50，在该切削刀具进入槽48a的另一个侧壁上在与该发光部50对置的位置设置有受光部52。该发光部50经由光纤等连接有光源50a，当使该光源50a进行动作时，从该发光部50放射光。在该光源50a上连接有调光器50b。该调光器50b具有对光源50a的发光量进行调整的功能。
该受光部52经由光纤等连接有光电转换部52a，到达受光部52的光被该光电转换部52a接受。在光电转换部52a中安装有光传感器，从该光电转换部52a输出与受光量对应的电信号(例如电压)。该光电转换部52a与控制单元46电连接，将该电信号发送至该控制单元46。
该发光部50和该受光部52设置在大致相同的高度位置。该高度位置是将切削刀具18a定位于规定的高度位置(切入进给方向上的位置)时的该切削刀具18a的刃尖的下端18b附近的高度位置。在该刃尖检测单元40中具有能够开闭的罩48b，在不使用该刃尖检测单元40时，该罩48b对发光部50和受光部52进行保护。在使用刃尖检测单元40时，预先打开该罩48b，使该刃尖检测单元40的主体48露出。
在主体48上还配设有多个流体喷出喷嘴，它们朝向该发光部50或受光部52。当从该流体喷出喷嘴喷出空气或水等流体时，能够将附着于该发光部50或该受光部52的污染物去除，或者能够抑制该污染物的附着。但是，即便使该流体喷出喷嘴进行动作，有时污染物也会残留在该发光部50或该受光部52上。
当利用刃尖检测单元40进行切削刀具18a的刃尖检测时，使光源50a进行动作，从切削刀具进入槽48a的发光部50放射光，并利用受光部52接受该光。在与该受光部52连接的光电转换部52a中，例如利用光传感器等接受受光部52所接受的光。该光电转换部52a将该光转换成与受光量对应的电信号(例如电压)并将该电信号发送至控制单元46。
当使切削刀具18a朝向切削刀具进入槽48a下降时，从发光部50放射的光逐渐被切削刀具18a遮挡，到达受光部52而被接受的光的受光量逐渐减少。
因此，通过利用控制单元46对从光电转换部52a输出的电信号进行分析，能够对切削刀具18a的刃尖的下端18b的高度位置(切入进给方向上的位置)进行检测。并且，当到达受光部52的光的受光量成为基准的受光量时，控制单元46所检测的该刃尖的下端18b的高度位置成为规定的高度位置。
但是，当在刃尖检测单元40的发光部50或受光部52上附着有污染物时，光被该污染物遮挡，有时从发光部50放射的光的强度下降、或者到达受光部52而被接受的光的受光量下降。在这些情况下，该受光量会在切削刀具18a被定位于规定的高度位置(切入进给方向上的位置)之前达到该基准的受光量。因此，会产生该切削刀具18a无法定位于规定的高度位置的问题。
因此，考虑了在切削刀具18a未进入该切削刀具进入槽48a的状态下，对到达该受光部52而被接受的光的受光量进行监视，当该受光量低于规定的阈值时通过通知单元发出警报。通过发出该警报，能够催促该切削装置2的操作者等对发光部50或受光部52进行清扫或检查。但是，考虑到下述情况：操作者等未正确理解警报的意思、不当地对发光部50进行操作而对从该发光部50发出的光的强度进行调整。
例如在发光部50或受光部52整体大致均匀地被污染的情况下，有时通过使从发光部50发出的光的强度适当上升而能够再次适当地对切削刀具18的刃尖的下端18b的高度位置进行检测。但是，即使计划不周地使光的强度上升，刃尖检测单元40也未必处于能够实施适当的刃尖检测的状态。
另外，根据附着于发光部50或受光部52的污染物的状态，有时仅仅简单地使从发光部50放射的光的强度上升，会使刃尖的下端18b的高度位置与到达受光部52的光的受光量的关系无法达到正常时的关系。在该情况下，即使调整从发光部50放射的光的强度，也无法成为能够实施适当的刃尖检测的状态，刃尖检测单元40无法进行刃尖检测。
因此，在本实施方式的切削装置2中，在刃尖检测单元40的发光部50或受光部52被污染的情况下，对可否进行刃尖检测进行判断。在判断为能够进行刃尖检测的情况下，调整从发光部50放射的光的量，以便能够适当地实施刃尖检测。另外，在即使对光的发光量进行调整也难以进行适当的刃尖检测的情况下，将该内容警告给操作者等，强烈地催促对刃尖检测单元40进行清扫或检查。
以下，对控制单元46进行说明，该控制单元46实现对刃尖检测单元40可否进行刃尖检测的的判定。该控制单元46具有：受光量判定部54，其与该刃尖检测单元40电连接；可否检测刃尖判定部56，其与该受光量判定部54连接；以及刃尖检测部58，其与该可否检测刃尖判定部56连接。
受光量判定部54例如从光电转换部52a接收与被光电转换部52a接受的光的受光量对应的电压的电信号。受光量判定部54在从发光部50放射的光未被切削刀具18a遮挡而到达受光部52时，根据从该光电转换部52a输出的该电信号，对该受光量是否达到规定的阈值进行判定。对于判定的详细情况在后文进行叙述。
控制单元46具有与受光量判定部54连接的阈值登记部54a。在该阈值登记部54a中预先登记有与能够判定为附着于刃尖检测单元40的发光部50或该受光部52的污染物充分少因而能够不受污染物的影响而利用刃尖检测单元40进行刃尖检测的受光量相关的阈值。当利用受光量判定部54实施判定时，从该阈值登记部54a读出该阈值。
若受光部52所接受的光的受光量为规定的阈值以上，则受光量判定部54判定为能够直接利用刃尖检测单元40实施刃尖检测。与此相对，在该发光部50或受光部52附着有较多污染物等而使该光的受光量为阈值以下的情况下，受光量判定部54判定为需要利用可否检测刃尖判定部56对刃尖检测单元40可否进行刃尖检测进行判定。在该情况下，受光量判定部54将判定结果发送至可否检测刃尖判定部56。
在受光部52所接受的光的受光量未达到该阈值的情况下，受光量判定部54将该情况和受光部52所接受的光的受光量相关的信息一起发送至通知单元62(例如显示部42)，通知切削装置2的操作者等。图3的(A)中示出利用显示部42进行显示的例子。
图3的(A)是示出在切削装置2所具有的两个切削单元18(Z1、Z2)中分别由刃尖检测单元40的光电转换部52a接受的光的受光量的显示的一例。在显示部42显示了当将发光部50和受光部52未附着污染物的状态的受光量设为100％时，到达该受光部52而被该光电转换部52a接受的光的受光量的比例。
在图3的(A)示出了附着于Z1所具有的刃尖检测单元40的发光部50或受光部52的污染物少、附着于Z2所具有的刃尖检测单元40的发光部50或受光部52的污染物较多的情况下的显示部42的显示的例子。在图3的(A)所示的例子中，在Z2中，与从阈值登记部54a读入的阈值54b相比，光的受光量小，因此在显示部42上显示警告42b，该警告42b表示在Z2中受光量不足。
即使在发光部50或受光部52上附着有污染物，有时根据该污染物的状态仍能够利用刃尖检测单元40进行刃尖检测，因此在可否检测刃尖判定部56中判定可否进行该刃尖检测。以下，对可否检测刃尖判定部56中的对可否进行刃尖检测的判定进行说明。
首先，在使光源50a进行动作而从发光部50放射光的状态下，使切削刀具18a沿着切入进给方向按照一定的速度下降，使切削刀具18a进入切削刀具进入槽48a。在可否检测刃尖判定部56中，得到从切削刀具18a的切入进给方向上的下降开始起的经过时间(下降时间)和与受光部52所接受的光的受光量对应地从光电转换部52a输出的电压(输出电压)的关系。将该关系的一例示于图3的(B)。
在图3的(B)中示出：在发光部50或受光部52未附着污染物的情况下的该下降时间与该输出电压的关系64a；以及在发光部50或受光部52附着有污染物的情况下的该下降时间与该输出电压的关系64b、64c。在图3的(B)中，将纵轴作为从光电转换部52a输出的电压(输出电压)、将横轴作为从切削刀具的下降开始起的经过时间(下降时间)而示出各自的关系。
在图3的(B)所示的例子中，将光未被切削刀具18a或污染物遮挡的状态下的输出电压设为5V。将在发光部50或受光部52未附着污染物的状态下将切削刀具18a的刃尖的下端18b定位于规定的高度位置(切入进给方向上的位置)时的作为基准的输出电压66设为3V。
将从发光部50发出的光的一部分开始被切削刀具18a的刃尖的下端18b遮挡时的时间设为t0，将该光全部被该切削刀具18a遮挡而不到达受光部52的时间设为t1。
图4的(A)和图4的(B)中示出了示意性示出该输出电压达到作为基准的输出电压66时的切削刀具18a的刃尖的下端18b与受光部52的位置关系的侧视图。在图4的(A)中示出在发光部50或受光部52未附着污染物的情况下的、该刃尖的下端18b的高度位置。在图4的(B)中示出在受光部52局部附着有污染物68的情况下的、该刃尖的下端18b的高度位置。
图3的(B)中的关系64b表示了如图4的(B)那样在受光部52局部附着有污染物68的情况下的该输出电压与该下降时间的关系。该污染物68会遮挡光，因此在时间t0时，输出电压未达到5V，例如为4V。在该情况下，在将切削刀具18a的刃尖的下端18b定位于规定的高度位置之前，该输出电压成为作为基准的输出电压66即3V。
图4的(B)所示的双点划线表示未附着该污染物68的情况下输出电压达到3V时的切削刀具18a的刃尖的位置。在受光部52附着有污染物68的情况下，在该刃尖的下端18b到达该位置之前，输出电压达到3V。在该情况下，例如即使利用与发光部50的光源50a连接的调光器50b实施使从该发光部50放射的光的强度增大的调整而使时间t0的该输出电压成为5V，也不能期望刃尖检测单元40进行适当的刃尖检测。
与此相对，图3的(B)所示的关系64c是在发光部50或受光部52的整个面大致均匀地附着有污染物的情况下的该输出电压与该下降时间的关系。在该情况下，例如在关系64c中，与关系64b同样，时间t0时的该输出电压为4V，但当该关系64c在纵轴方向上延伸时成为与关系64a一致的形状。即，可以说关系64c与关系64a类似。
因此，当按照时间t0的该输出电压成为5V的方式通过调光器50b对该光源50a的输出进行调整时，该输出电压与该下降时间的关系成为与关系64a相同的形状。于是，按照该刃尖的下端18b成为规定的高度位置的方式对切削刀具18a进行定位。
因此，在可否检测刃尖判定部56中，当从受光量判定部54通知了刃尖非检测时的该受光量未达到阈值、需要利用可否检测刃尖判定部56来进行可否进行刃尖检测的判定这一判定时，判定可否进行刃尖检测。在可否检测刃尖判定部56上连接有关系登记部56a。在关系登记部56a中登记有能够正常进行刃尖检测时的该输出电压与该下降时间的作为基准的关系(例如64a)，当可否检测刃尖判定部56进行判定时，读出作为该基准的关系。
并且，对使切削刀具18a下降而得到的该输出电压和该下降时间的关系与该关系登记部56a所登记的关系进行比较，对两者是否类似进行判断。在该可否检测刃尖判定部56中，在判定为两者类似的情况下，判定为能够利用刃尖检测单元40进行刃尖检测。
当该可否检测刃尖判定部56判定为能够利用刃尖检测单元40进行刃尖检测时，将该判定结果发送至刃尖检测部58和该调光器50b。然后，通过该调光器50b对光源50a进行调整，从而对从该发光部50放射的光的强度进行调整，使该受光部52所接受的光的受光量超过该阈值登记部54a所登记的阈值。
另一方面，在对使切削刀具18a下降而得到的该输出电压和该下降时间的关系与该关系登记部56a所登记的关系进行比较而判断为两者为非类似的情况下，判定为刃尖检测单元40无法发挥出刃尖检测功能。此时，该可否检测刃尖判定部56将该判定结果发送至通知单元62。并且，通过该通知单元62对该切削装置2的操作者等通知该判定结果，强烈地催促对刃尖检测单元40进行清扫或检查。
关于刃尖检测部58，当从可否检测刃尖判定部56接收到能够进行刃尖检测的判定时，在通过调光器50b对光源50a进行了调整之后，再次使切削刀具18a从切削刀具进入槽48a的上方进入。并且，能够计算出将该切削刀具18a的刃尖的下端18b定位于规定的高度时的该切削刀具18a的高度位置。
刃尖检测部58例如与校正部60连接，该校正部60与Z轴脉冲电动机36连接。根据与该切削刀具18a的刃尖的下端18b被定位于规定的高度时的该切削刀具18a的高度位置相关的信息，该校正部60对该Z轴脉冲电动机36进行控制而将切削刀具18a定位于该高度位置。
在本实施方式的切削装置2中，能够通过刃尖检测单元40以非接触的方式实施切削刀具18a的设置工序。在本实施方式的切削装置2中，当在刃尖检测单元40附着有污染物时，判定可否进行之后的设置工序，在能够实施设置工序的情况下，对从该发光部放射的光的强度进行调整。
因此，即使在刃尖检测单元40附着有污染物的情况下，有时根据该污染物的状态，该切削装置2仍能够发挥出该刃尖检测单元40的刃尖检测功能。在该情况下，即使刃尖检测单元40被污染，也无需立刻进行清扫，因此还能够与切削装置2的维护等一致地实施清扫或检查。无需仅仅为了清扫等而停止切削装置2，因此能够提高切削装置2的加工效率。
另外，在上述实施方式中，对于切削装置2具有两个切削单元且通过各个切削单元18所具备的刃尖检测单元40实施设置工序的情况进行了说明，但本发明的一个方式不限于此。两个切削单元也可以共同使用一个刃尖检测单元40。另外，切削装置2所具有的切削单元18也可以是一个。
另外，在上述实施方式中，对于当在切削装置2的刃尖检测单元40附着有污染物的情况下判定可否进行刃尖检测而对从发光部50放射的光的强度进行调整的情况进行了说明，但本发明的一个方式不限于此。在本发明的一个方式的切削装置2中，在由于与污染物不同的原因导致光电转换部52a所接受的光的受光量处于与通常不同的状态的情况下，有时也能够利用刃尖检测单元40实施切削刀具的刃尖检测。
这里，该不同的原因例如是在刃尖检测单元40的发光部50或受光部52的切削刀具进入槽48a露出的面上产生的损伤、或与发光部50或受光部52连接的光纤的弯曲状态的变化。在这些情况下，也与上述实施方式同样地，能够利用受光量判定部54对受光量是否达到阈值进行判定。另外，使可否检测刃尖判定部56进行动作而能够判定可否利用刃尖检测单元40进行刃尖检测，在判定为能够进行刃尖检测的情况下，通过调光器50b对光源50a进行调整。
但是，在该情况下，存在即使实施刃尖检测单元40的检查或清扫，利用受光量判定部54进行判定的受光量仍未达到阈值的情况、或切削刀具18a的高度位置和从光电转换部52a输出的该输出电压的关系不与基准的关系类似的情况。即，有时即使实施检查或清扫，刃尖检测单元40也不会回到初始的状态。
在本发明的一个方式的切削装置2中，能够对刃尖检测单元40进行调整，以便在那样的情况下也能够发挥出刃尖检测单元40的刃尖检测功能。首先，通过调光器50b对从光源50a发出的光进行调整，将光电转换部52a所接受的光的受光量设定为阈值以上。接着，在该状态下，使切削刀具18a进入切削刀具进入槽48a，得到切削刀具18a的下降时间与所输出的电压的关系，将该关系作为新的基准的关系登记在关系登记部56a。
另外，实施使卡盘工作台8和切削刀具18a接触的设置工序，将该切削刀具18a的刃尖的下端定位于规定的高度位置，将此时的光电转换部52a的输出电压设定为新的基准的输出电压。于是，该刃尖检测单元40能够再次实施非接触式的设置工序。
另外，这样的刃尖检测单元40的调整也可以在发光部50或受光部52附着有污染物的情况下实施。即，可以利用可否检测刃尖判定部56对光电转换部52a的该输出电压和切削刀具18a的该下降时间的关系与该关系登记部56a所登记的关系进行比较，在判断为两者非类似的情况下，实施刃尖检测单元40的调整。
除此之外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围，则可以适当变更并实施。

Claims (2)

1.一种切削装置，其具有：
卡盘工作台，其对被加工物进行保持；
切削单元，其安装有对该卡盘工作台所保持的被加工物进行切削的切削刀具；
切入进给单元，其使该切削单元相对于该卡盘工作台在切入进给方向上移动；
位置识别单元，其对该切削单元在该切入进给方向上的位置进行识别；
刃尖检测单元，其具有发光部和受光部，对该切削刀具的刃尖的下端在该切入进给方向上的位置进行检测；
通知单元，其发出警告；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，
该刃尖检测单元具有如下的刃尖检测功能：在切削刀具进入了该发光部和该受光部之间的状态下从该发光部放射光，并接受该光中的未被该切削刀具遮蔽而到达了该受光部的光，根据该光的受光量对该切削刀具的刃尖的下端在该切入进给方向上的位置进行检测，
该控制单元具有：
受光量判定部，在该切削刀具未进入该发光部和该受光部之间的状态下，该受光量判定部判定从该发光部放射并到达该受光部而被接受的光的受光量是否达到阈值；
关系登记部，其登记有进入该发光部和该受光部之间的该切削刀具在该切入进给方向上的位置与从该发光部放射且未被该切削刀具遮挡而到达该受光部的光的受光量之间的作为基准的关系；以及
可否检测刃尖判定部，当在该切削刀具未进入该发光部和该受光部之间的状态下由该受光量判定部判定为所接受的光的受光量未达到该阈值的情况下，该可否检测刃尖判定部使该切削刀具进入该发光部和该受光部之间，对该切削刀具在该切入进给方向上的位置与从该发光部放射且未被该切削刀具遮挡而到达该受光部的光的受光量之间的关系进行检测，并对所检测的该关系与该关系登记部所登记的该作为基准的关系进行比较，对该刃尖检测单元是否能够发挥该刃尖检测功能进行判定，
在该可否检测刃尖判定部判定为该刃尖检测单元无法发挥该刃尖检测功能的情况下，从该通知单元发出催促对该刃尖检测单元进行检查的警告。
2.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，
该刃尖检测单元具有：
光电转换部，其接受到达了该受光部的光，并输出与该光的受光量对应的电信号；以及
调光器，其对该发光部所放射的光的强度进行调节，
在该可否检测刃尖判定部判定为该刃尖检测单元能够发挥该刃尖检测功能的情况下，该控制单元通过该调光器来增大从该发光部放射的光的强度，将在该切削刀具未进入该发光部和该受光部之间的状态下从该发光部放射并到达该受光部而被该光电转换部接受的光的受光量调整为该阈值以上。
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