DE102020207491A1

DE102020207491A1 - Bearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020207491A1
Application number: DE102020207491.7A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Hashimoto; Shinya Yasuda; Satoshi Takahashi
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2020-12-24
Also published as: JP2020203355A; TW202100890A; JP7344682B2; US20200398396A1; CN112091814B; US11845154B2; CN112091814A; KR20200144478A

Abstract

Eine Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet eine Bearbeitungseinheit, eine Steuerungseinheit und eine Temperaturdetektionseinheit. Die Bearbeitungseinheit beinhaltet eine Schneidklinge und einen Spindelaufbau, wobei der Spindelaufbau eine Spindel, die eine Schneidklinge aufweist, die an einem distalen Ende der Spindel befestigt ist, und ein Spindelgehäuse beinhaltet, durch welches die Spindel eingeführt ist. Ein Kühlfluiddurchgang ist in dem Spindelgehäuse ausgebildet, wobei der Kühlfluiddurchgang den Spindelaufbau kühlt und ein Ende mit einer Kühlfluidzufuhrquelle und ein anderes Ende mit einem Kühlfluidauslass des Spindelgehäuses verbunden aufweist. Die Temperaturdetektionseinheit detektiert die Temperatur des Spindelgehäuses. Die Steuerungseinheit bestimmt, ob ein Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus normal oder auffällig ist, auf Basis der Temperatur, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wurde.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung, die einen Spindelaufbau beinhaltet.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine Bearbeitungsvorrichtung wie eine Schneidvorrichtung, die ein Werkstück schneidet, eine Schleifvorrichtung, die ein Werkstück schleift, oder dergleichen beinhaltet einen Spindelaufbau, der mit einem Bearbeitungswerkzeug versehen ist (siehe zum Beispiel die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2011-214605 und das japanische offengelegte Gebrauchsmuster Nr. H04-128145). Der Spindelaufbau weist einen Kühlfluiddurchgang auf, der in einem Spindelgehäuse ausgebildet ist, wobei der Kühlfluiddurchgang eine Spindel (Welle) kühlt, die drehbar durch ein Luftlager getragen ist. In dem Spindelaufbau werden die Spindel und dergleichen durch Zuführen eines Kühlfluids von einer Kühlfluidzufuhrquelle zu dem Kühlfluiddurchgang durch ein Ventil zugeführt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Jedoch wird der oben beschriebene Spindelaufbau durch Wärmeentwicklung der Spindel und dergleichen aufgeheizt, wenn kein Kühlwasser zugeführt wird, weil das Ventil eine Fehlfunktion aufweist, der Kühlfluiddurchgang aufgrund von Fremdkörpern, die mit dem Kühlwasser vermischt sind, verstopft ist oder dergleichen. Wenn sich der oben beschriebene Spindelaufbau aufheizt, ändert sich die Position des Bearbeitungswerkzeugs, das an einem distalen Ende der Spindel befestigt ist, durch thermische Ausdehnung. Folglich wird eine präzise Steuerung einer Bearbeitungsposition schwierig, sodass die Bearbeitungsgenauigkeit abfällt.
Es ist entsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die ein Abfallen der Bearbeitungsgenauigkeit unterdrücken kann.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Bearbeitungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, ein Werkstück zu bearbeiten, eine Steuerungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, die Bearbeitungseinheit zu steuern, und eine Temperaturdetektionseinheit beinhaltet. Die Bearbeitungseinheit beinhaltet ein Bearbeitungswerkzeug, das dazu ausgestaltet ist, das Werkstück zu bearbeiten, und einen Spindelaufbau, der eine Spindel beinhaltet, die das Bearbeitungswerkzeug an einem distalen Ende der Spindel befestigt aufweist, und ein Spindelgehäuse, durch welches die Spindel eingeführt ist, wobei das Spindelgehäuse ein Luftlager aufweist, das dazu ausgestaltet ist, die Spindel durch Luft zu tragen. Ein Kühlfluiddurchgang ist in dem Spindelgehäuse ausgebildet, wobei der Kühlfluiddurchgang das Luftlager umgibt und den Spindelaufbau kühlt, wobei der Kühlfluiddurchgang ein Ende verbunden mit einer Kühlfluidzufuhrquelle aufweist und ein anderes Ende mit einem Kühlfluidausgang des Spindelgehäuses verbunden aufweist. Die Temperaturdetektionseinheit detektiert eine Temperatur des Spindelgehäuses und die Steuerungseinheit bestimmt, ob ein Zustand der Kühlung des Spindelaufbaus normal oder auffällig ist, auf der Basis der Temperatur, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wurde.
In der vorliegenden Vorrichtung kann die Steuerungseinheit bestimmen, dass der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus auffällig ist, wenn die Temperatur des Spindelgehäuses, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wird, gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert oder gleich oder tiefer als ein vorbestimmter Wert ist.
In der Bearbeitungsvorrichtung kann die Steuerungseinheit bestimmen, dass der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus auffällig ist, wenn eine Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wird, in einem festen Zeitraum gleich oder mehr als ein vorbestimmter Wert ist.
Die Bearbeitungsvorrichtung kann ferner eine Bewegungseinheit beinhalten, die dazu ausgestaltet ist, das Bearbeitungswerkzeug bezüglich des Werkstücks zu bewegen und die Steuerungseinheit kann eine Position des Bearbeitungswerkzeugs bezüglich des Werkstücks durch die Bewegungseinheit auf der Basis einer Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses korrigieren, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wird.
Die Bearbeitungsvorrichtung kann ferner eine Regulierungseinheit für eine Flussrate aufweisen, die dazu ausgestaltet ist, eine Flussrate eines Kühlfluids, das von der Kühlfluidzufuhrquelle zugeführt wird, zu regulieren, und die Steuerungseinheit kann die Regulierungseinheit für eine Flussrate auf der Basis der Temperatur des Spindelgehäuses steuern, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wird.
Die vorliegende Erfindung hat den Effekt, dass sie dazu geeignet ist, einen Abfall der Bearbeitungsgenauigkeit zu verringern.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, verstanden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration einer Bearbeitungsvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Werkstück als ein Bearbeitungsziel der Bearbeitungsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, darstellt;
3 ist eine seitliche Ansicht, die teilweise im Querschnitt eine Bearbeitungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, darstellt;
4 ist eine seitliche Teilansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Temperatur eines Spindelgehäuses der Bearbeitungseinheit, die in 3 dargestellt ist, verändert ist;
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsbetätigung darstellt, die wiederholt durch eine Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, während einer Bearbeitungsbetätigung durchgeführt wird;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Korrekturdaten darstellt, die durch eine Steuerungseinheit einer Bearbeitungsvorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform gespeichert sind;
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsbetätigung darstellt, die wiederholt durch die Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform während einer Bearbeitungsbetätigung ausgeführt wird;
8 ist eine seitliche Ansicht, die teilweise im Querschnitt Hauptteile einer Bearbeitungseinheit einer Bearbeitungsvorrichtung entsprechend einer dritten Ausführungsform darstellt;
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Korrekturdaten darstellt, die durch eine Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsform gespeichert sind;
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsbetätigung darstellt, die wiederholt durch die Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsform während einer Bearbeitungsbetätigung ausgeführt wird;
11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration einer Bearbeitungsvorrichtung entsprechend einer Modifikation der ersten Ausführungsform darstellt; und
12 ist eine seitliche Ansicht, die teilweise im Querschnitt eine Bearbeitungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung darstellt, die in 11 dargestellt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wege zum Ausführen der vorliegenden Erfindung (Ausführungsformen) werden detailliert mit Bezug zu den Figuren beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht durch den Inhalt der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt. Zusätzlich beinhalten ausbildende Elemente, die im Folgenden beschrieben werden, ausbildende Elemente, die einfach durch den Fachmann verstanden werden und im Wesentlichen identisch zu den ausbildenden Elementen sind. Ferner können im Folgenden beschriebene Konfigurationen miteinander geeignet kombiniert werden. Zusätzlich können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen oder Modifikationen der Konfigurationen durchgeführt werden, ohne von der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
[Erste Ausführungsform]
Eine Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu den Figuren beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform darstellt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Werkstück als ein Bearbeitungsziel der Bearbeitungsvorrichtung darstellt, die in 1 dargestellt ist. 3 ist eine seitliche Ansicht, die teilweise im Querschnitt eine Bearbeitungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung darstellt, die in 1 dargestellt ist. 4 ist eine seitliche Teilansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Temperatur eines Spindelgehäuses der Bearbeitungseinheit, die in 3 dargestellt ist, verändert ist. 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsbetätigung darstellt, die wiederholt durch eine Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, während einer Bearbeitungsbetätigung ausgeführt wird.
(Werkstück)
Die Bearbeitungsvorrichtung 1, die in 1 dargestellt ist, entsprechend der ersten Ausführungsform ist eine Schneidvorrichtung, die ein Schneiden des Werkstücks 200, das in 2 dargestellt ist, durch eine Schneidklinge 21 durchführt (wobei das Schneiden der Bearbeitung entspricht). In der ersten Ausführungsform ist das Werkstück 200 ein Wafer wie ein scheibenförmiger Halbleiterwafer, ein optischer Bauelementwafer oder dergleichen, der Silizium, Saphir, Gallium oder dergleichen als ein Substrat 201 beinhaltet. Das Werkstück 200 weist Bauelemente 204 auf, die in Bereichen ausgebildet sind, die in einer Gitterweise durch mehrere geplante Teilungslinien 203 aufgeteilt sind, die in einer Gitterweise an einer vorderen Seitenoberfläche 202 des Substrats 201 ausgebildet sind.
Zusätzlich kann das Werkstück 200 in der vorliegenden Erfindung ein sogenannter TAIKO (eingetragenes Markenzeichen) Wafer sein, dessen zentraler Abschnitt dünn ausgestaltet ist, und der einen dicken Teil aufweist, der als ein äußerer umfänglicher Abschnitt des Wafers ausgebildet ist. Das Werkstück 200 muss nicht nur ein Wafer sein, sondern auch ein rechteckiges verpacktes Substrat, das mehrere Bauelemente aufweist, die durch einen Kunststoff versiegelt sind, ein Keramiksubstrat, an dem die Bauelemente 204 und die geplanten Teilungslinien 203 nicht gesetzt sind, ein Ferritsubstrat, eine Glasplatte, ein Substrat, das mindestens eins aus Nickel und Eisen beinhaltet, oder dergleichen. In der ersten Ausführungsform ist das Werkstück 200 durch einen ringförmigen Rahmen durch Anbringen einer hinteren Seitenoberfläche 204 des Werkstücks 200 an einem haftvermittelnden Band, das den ringförmigen Rahmen an einer äußeren umfänglichen Kante davon angebracht aufweist, und das Werkstück 200 wird durch die Bearbeitungsvorrichtung 1, die in 1 dargestellt ist, geschnitten.
(Bearbeitungsvorrichtung)
Die Bearbeitungsvorrichtung 1, die in 1 dargestellt ist, ist eine Schneidvorrichtung, die Schneiden des Werkstücks 200 (wobei das Schneiden der Bearbeitung entspricht) durchführt. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1 mindestens: einen Einspanntisch 10, der das Werkstück 200 durch eine Halteoberfläche 11 ansaugt und hält; eine Bearbeitungseinheit 20 als ein Bearbeitungsmittel zum Schneiden des Werkstücks 200, das an dem Einspanntisch 10 gehalten ist, durch eine Schneidklinge 21 als ein Bearbeitungswerkzeug, das an einer Spindel (Welle) 22 befestigt ist; eine Bildaufnahmeeinheit 30, die das Werkstück 200 aufnimmt, das an dem Einspanntisch 10 gehalten ist; eine Bewegungseinheit 40 als ein Bewegungsmittel zum Bewegen des Einspanntischs 10 und der Bearbeitungseinheit 20 relativ zueinander; und eine Steuerungseinheit 100 als ein Steuerungsmittel zum Steuern von mindestens der Bearbeitungseinheit 20.
Die Bewegungseinheit 40 ist ein Bewegungsmittel zum Bewegen der Schneidklinge 21 bezüglich des Werkstücks 200. Die Bewegungseinheit 40 beinhaltet mindestens: eine Drehantriebsquelle 41, die den Einspanntisch 10 um eine Achse parallel zu einer Z-Achsen-Richtung parallel mit einer vertikalen Richtung dreht; eine X-Achsen-Bewegungseinheit 42, die den Einspanntisch 10 in einer X-Achsen-Richtung parallel zu einer horizontalen Richtung für eine Bearbeitung zuführt; eine Y-Achsen-Bewegungseinheit 43, welche die Bearbeitungseinheit 20 in einer Y-Achsen-Richtung parallel mit der horizontalen Richtung zuführt und orthogonal zu der X-Achsen-Richtung ist; und eine Z-Achsen-Bewegungseinheit 44, welche die Bearbeitungseinheit 20 in der Z-Achsen-Richtung zum Einschneiden zuführt.
Der Einspanntisch 10 ist eine scheibenförmige Platte, dessen Halteoberfläche 11, die das Werkstück 200 hält, aus einer porösen Keramik oder dergleichen ausgebildet ist. Zusätzlich ist der Einspanntisch 10 so angeordnet, dass er in der X-Achsen-Richtung durch die X-Achsen-Bewegungseinheit 42 bewegt werden kann und um eine Achse parallel zu der Z-Achsen-Richtung durch eine Drehantriebsquelle 41 gedreht werden kann. Die Halteoberfläche 11 des Einspanntischs 10, wobei die Halteoberfläche 11 aus einer porösen Keramik oder dergleichen ausgebildet ist, ist mit einer Vakuumsaugquelle, nicht dargestellt, verbunden. Das Werkstück 200, das integral mit dem ringförmigen Rahmen ausgebildet ist, ist an der Halteoberfläche 11 des Einspanntischs 10 durch ein haftvermittelndes Band 231 befestigt und der Einspanntisch 10 saugt und hält das Werkstück 200 integral mit dem ringförmigen Rahmen, wenn die Halteoberfläche 11 durch eine Vakuumsaugquelle ansaugt. Zusätzlich ist eine Klemmeneinheit, nicht dargestellt, welche den ringförmigen Rahmen klemmt, um den Einspanntisch 10 herum bereitgestellt.
Die Bearbeitungseinheit 20 ist eine Einheit, die drehbar mit der Schneidklinge 21 ausgestaltet ist, die das Werkstück 200, das an dem Einspanntisch 10 gehalten ist, schneidet. Die Bearbeitungseinheit 20 ist so bereitgestellt, dass sie in der Y-Achsen-Richtung durch die Y-Achsen-Bewegungseinheit 43 bewegt werden kann und in der Z-Achsen-Richtung durch die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44 bezüglich des Werkstücks 200, das an dem Einspanntisch 10 gehalten ist, bewegt werden kann. Die Bearbeitungseinheit 20 kann die Schneidklinge 21 an einer beliebigen Position der Halteoberfläche 11 des Einspanntischs 10 durch die Y-Achsen-Bewegungseinheit 43 und die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44 positionieren.
Wie in 3 dargestellt, beinhaltet die Bearbeitungseinheit 20 die Schneidklinge 21, die das Werkstück 200 schneidet, und einen Spindelaufbau 23. Die Schneidklinge 21 ist ein Schneidschleifstein, der eine ringförmige sehr dünne Schneidkante 211 aufweist, die durch Fixieren abrasiver Körner mit einem Bindemittel ausgebildet ist.
Der Spindelaufbau 23 beinhaltet: eine Spindel 22, die eine Schneidklinge 21 aufweist, die an einem distalen Ende davon befestigt ist; einen Spindelmotor 24, der die Spindel 22 um eine Achse dreht; und ein Spindelgehäuse 25, welches einen Teil der Spindel 22, mit Ausnahme des distalen Endes der Spindel 22, und den Spindelmotor 24 einhaust.
Die Spindel 22 ist zylindrisch ausgebildet. Ein distaler Endabschnitt der Spindel 22, der in dem Spindelgehäuse 25 eingehaust ist, ist mit einer ringförmigen Druckplatte 221 versehen. Die Spindel 22 wird um die Achse durch den Spindelmotor 24, der an einem proximalen Endabschnitt der Spindel 22 angeordnet ist, gedreht. Indem die Achse durch den Spindelmotor 24 gedreht wird, dreht die Spindel 22 die Schneidklinge 21, die an dem distalen Ende der Spindel 22 befestigt ist, um das Werkstück 200 zu schneiden.
Das Spindelgehäuse 25 legt das distale Ende der Spindel 22 frei und haust den Teil der Spindel 22 mit Ausnahme des distalen Endes der Spindel 22 ein. Die Spindel 22 ist folglich in das Spindelgehäuse 25 eingeführt. Das Spindelgehäuse 25 wird durch die Y-Achsen-Bewegungseinheit 43 getragen, sodass es in der Y-Achsen-Richtung bewegt werden kann, und ist durch die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44 getragen, sodass sie in der Z-Achsen-Richtung bewegt werden kann.
Das Spindelgehäuse 25 weist ein innnen ausgebildetes Gehäuseloch 251 zum Einhausen des Teils der Spindel 22 mit Ausnahme des distalen Endes der Spindel 22 auf, wobei das Gehäuseloch 251 einen kreisförmigen Querschnitt orthogonal zu der Achse aufweist. Der innere Durchmesser des Gehäuselochs 251 des Spindelgehäuses 25 ist größer als der äußere Durchmesser der Spindel 22. Das Spindelgehäuse 25 beinhaltet ein Luftlager 26, welches die Spindel 22 drehbar um die Achse trägt.
Das Luftlager 26 ist an der äußeren umfänglichen Seite des Gehäuselochs 251 und in dem Spindelgehäuse 25 angeordnet und beinhaltet einen ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261, der sich in der axialen Richtung des Spindelgehäuses 25 erstreckt, ein radiales Luftlager 262 und ein Druckluftlager 263. Der ringförmige Luftzufuhrdurchgang 261 wird mit Druckluft von einer Druckluftquelle außerhalb des Spindelgehäuses 25 durch einen Luftzufuhrdurchgang 266 versorgt.
Das radiale Luftlager 262 ist durch mehrere radiale Abzweigdurchgänge 264, die sich zu dem ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261 und der inneren Oberfläche des Gehäuselochs 251 öffnen, ausgebildet. Die radialen Abzweigdurchgänge 264 sind in gleichen Abständen in der axialen Richtung und umfänglichen Richtung des Spindelgehäuses 25 angeordnet und erstrecken sich in der radialen Richtung des Spindelgehäuses 25 von dem ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261 zu der inneren Oberfläche des Gehäuselochs 251.
Das Druckluftlager 263 beinhaltet einen Druckabzweigdurchgang 265, der mit dem ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261 verbunden ist und führt die Druckluft, die von der Druckluftzufuhrquelle zugeführt wird, zu beiden Oberflächen und der äußeren umfänglichen Oberfläche der Druckplatte 221. Das radiale Luftlager 262 stößt die Druckluft, die von der Druckluftzufuhrquelle zugeführt wird, zu der inneren Oberfläche des Gehäuselochs 251 durch die radialen Abzweigdurchgänge 264 aus und das Druckluftlager 263 stößt die Druckluft zu der Druckplatte 221 durch den Druckabzweigdurchgang 265 aus. Das Luftlager 26 trägt dadurch die Spindel 22 um die Achse bezüglich des Spindelgehäuses 25 drehbar mittels Luft.
Zusätzlich ist ein Kühlfluiddurchgang 27, der das Luftlager 26 umgibt, in dem Spindelgehäuse 25 ausgebildet. Der Kühlfluiddurchgang 27 ist an der äußeren umfänglichen Seite des ringförmigen Luftzufuhrdurchgangs 261 des Luftlagers 26 und in dem Spindelgehäuse 25 angeordnet und erstreckt sich in der axialen Richtung des Spindelgehäuses 25. Der Kühlfluiddurchgang 27 weist ein Ende mit einer Kühlfluidzufuhrquelle 272 verbunden auf, die Kühlwasser als ein Kühlfluid durch ein Öffnungs- und Schließungsventil 271 zuführt, und weist ein anderes Ende verbunden mit einem Kühlfluidauslass 273, der sich zu der äußeren Oberfläche des Spindelgehäuses 25 öffnet, auf.
Der Kühlfluiddurchgang 27 wird mit dem Kühlwasser von der Kühlfluidzufuhrquelle 272 durch das Öffnungs- und Schließungsventil 271 versorgt, das Kühlwasser wird durch die Wärme, die in dem Spindelgehäuse 25 generiert wird, geheizt und das geheizte Kühlwasser wird durch den Kühlfluidauslass 273 ausgelassen. Der Spindelaufbau 23 wird dadurch gekühlt. Der Kühlfluiddurchgang 27, das Öffnungs- und Schließungsventil 271 und die Kühlfluidzufuhrquelle 272 bilden eine Kühleinheit 28 als ein Kühlmittel zum Kühlen des Spindelaufbaus 23.
Zusätzlich, wie in 3 dargestellt, beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine Temperaturdetektionseinheit (Temperaturdetektionsmittel) 70. Die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert die Temperatur des Spindelgehäuses 25. Die Temperaturdetektionseinheit 70 in der ersten Ausführungsform ist ein Temperaturdetektionselement, das ein Signal entsprechend der Temperatur des Spindelgehäuses 25 zu der Steuerungseinheit 100 ausgibt. Die Temperaturdetektionseinheit 70 in der ersten Ausführungsform wird durch ein Temperaturdetektionselement wie einen Thermistor, ein Thermoelement oder dergleichen ausgebildet. Der Thermistor gibt das oben beschriebene Signal basierend auf einer Änderung eines elektrischen Widerstandswerts entsprechende Temperatur des Spindelgehäuses 25 an die Steuerungseinheit 100 aus. Das Thermoelement gibt eine thermoelektromotorische Kraft entsprechend der Temperatur des Spindelgehäuses 25 als das oben beschriebene Signal an die Steuerungseinheit 100. In der ersten Ausführungsform ist die Temperaturdetektionseinheit 70 zwischen der äußeren Oberfläche des Spindelgehäuses 25 und den Kühlfluiddurchgang 27 angeordnet. Jedoch ist in der vorliegenden Erfindung die Position, in welcher die Temperaturdetektionseinheit 70 angeordnet ist, nicht darauf beschränkt, sondern die Temperaturdetektionseinheit 70 kann an der äußeren Oberfläche des Spindelgehäuses 25 zum Beispiel angeordnet sein. Zusätzlich ist die Temperaturdetektionseinheit 70 vorzugsweise in einer Position so nahe wie möglich an der Schneidklinge 21 in dem Spindelgehäuse 25 angeordnet.
Die Achsen der Schneidklinge 21, der Spindel 22 und des Spindelgehäuses 25 der Bearbeitungseinheit 20 sind parallel zu der Y-Achsen-Richtung gesetzt.
Die Bildaufnahmeeinheit 30 ist an der Bearbeitungseinheit 20 fixiert, sodass sie sich integral mit der Bearbeitungseinheit 20 bewegt. Die Bildaufnahmeeinheit 30 beinhaltet ein Bildaufnahmeelement, welches einen Bereich, der in dem Werkstück 200 geteilt werden soll, das an dem Einspanntisch 10 gehalten ist, vor einem Schneiden aufnimmt. Das Bildaufnahmeelement ist zum Beispiel ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD) oder ein Komplementärmetalloxidhalbleiteraufnahmeelement (CMOS). Die Bildaufnahmeeinheit 30 erhält ein Bild zum Beispiel zum Ausführen einer Ausrichtung, welche die Positionierung zwischen dem Werkstück 200 und der Schneidklinge 21 durchführt, indem das Werkstück 200, das an dem Einspanntisch 10 gehalten ist, aufgenommen wird. Die Bildaufnahmeeinheit 30 gibt das erhaltene Bild an die Steuerungseinheit 100 aus.
Die X-Achsen-Bewegungseinheit 42 führt den Einspanntisch und die Bearbeitungseinheit 20 zur Bearbeitung relativ zueinander entlang der X-Achsen-Richtung durch Bewegen des Einspanntischs 10 in der X-Achsen-Richtung zu. Die Y-Achsen-Bewegungseinheit 43 führt den Einspanntisch 10 in Index-Richtung und die Bearbeitungseinheit 20 relativ zueinander entlang der X-Achsen-Richtung durch Bewegen der Bearbeitungseinheit 20 in der Y-Achsen-Richtung als eine Index-Zufuhrrichtung. Die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44 schneidet den Einspanntisch 10 und die Bearbeitungseinheit 20 relativ zueinander entlang der Z-Achsen-Richtung durch Bewegen der Bearbeitungseinheit 20 in der Z-Achsen-Richtung als eine Schneidzufuhrrichtung.
Die X-Achsen-Bewegungseinheit 42, die Y-Achsen-Bewegungseinheit 43 und die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44 beinhalten eine wohlbekannte Kugelrollspindel, die drehbar um eine Achse bereitgestellt ist, einen wohlbekannten Motor, der die Kugelrollspindel um die Achse dreht und wohlbekannte Führungsschienen, die den Einspanntisch 10 oder die Bearbeitungseinheit 20 in der X-Achsen-Richtung, der Y-Achsen-Richtung oder Z-Achsen-Richtung beweglich tragen.
Zusätzlich beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine Detektionseinheit für eine X-Achsen-Richtungsposition, die nicht dargestellt ist, zum Detektieren der Position in der X-Achsen-Richtung des Einspanntischs 10, eine Detektionseinheit für eine Y-Achsen-Richtungsposition, die nicht dargestellt ist, zum Detektieren der Position in der Y-Achsen-Richtung der Bearbeitungseinheit 20 und eine Detektionseinheit für eine Z-Achsen-Richtungsposition zum Detektieren der Position in der Z-Achsen-Richtung der Bearbeitungseinheit 20. Die Detektionseinheit für eine X-Achsen-Richtungsposition und die Detektionseinheit für eine Y-Achsen-Richtungsposition können durch eine lineare Skala parallel zu der X-Achsen-Richtung oder der Y-Achsen-Richtung und einen Lesekopf ausgebildet werden. Die Detektionseinheit für eine Z-Achsen-Richtungsposition detektiert die Position in der Z-Achsen-Richtung der Bearbeitungseinheit 20 auf der Basis von Motorpulsen. Die Detektionseinheit für eine X-Achsen-Richtungsposition, die Detektionseinheit für eine Y-Achsen-Richtungsposition und die Detektionseinheit für eine Z-Achsen-Richtungsposition geben die Position in der X-Achsen-Richtung des Einspanntischs 10 oder der Y-Achsen-Richtung oder der Z-Achsen-Richtung der Bearbeitungseinheit 20 zu der Steuerungseinheit 100 aus.
Zusätzlich beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1: eine Kassettenhebevorrichtung 50, die mit einer Kassette 51, die das Werkstück 200 vor und nach dem Schneiden aufnimmt, versehen ist, und die die Kassette 41 in der Z-Achsen-Richtung bewegt; eine Reinigungseinheit 60, die das Werkstück 200 nach einem Schneiden reinigt; und eine Übertragungseinheit, die nicht dargestellt ist, welche das Werkstück 200 zwischen der Kassette 51, dem Einspanntisch 10 und der Reinigungseinheit 60 überträgt.
Die Steuerungseinheit 100 bringt die Bearbeitungsvorrichtung 1 dazu, eine Bearbeitungsbetätigung an dem Werkstück 200 durch Steuern von jedem der oben beschriebenen ausbildenden Elemente der Bearbeitungsvorrichtung 1 durchzuführen. Gleichzeitig ist die Steuerungseinheit 100 ein Computer. Die Steuerungseinheit 100 beinhaltet eine arithmetische Bearbeitungseinheit, die einen Mikroprozessor wie eine zentrale Berechnungseinheit (CPU) oder dergleichen, eine Speichervorrichtung, die einen Speicher wie einen Festwertspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM) oder dergleichen und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstellenvorrichtung aufweist. Die arithmetische Bearbeitungsvorrichtung der Steuerungseinheit 100 führt eine arithmetische Bearbeitung entsprechend einem Computerprogramm aus, das in der Speichervorrichtung gespeichert ist und gibt das Steuerungssignal zum Steuern der Bearbeitungsvorrichtung 1 an die oben beschriebenen ausbildenden Elemente der Bearbeitungsvorrichtung 1 durch die Eingabe-/Ausgabeschnittstellenvorrichtung aus.
Zusätzlich ist die Steuerungseinheit 100 mit einer Anzeigeeinheit, die nicht dargestellt ist, verbunden, die durch eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung oder dergleichen ausgebildet ist, die den Zustand der Bearbeitungsbetätigung, ein Bild oder dergleichen darstellt, eine Ausgabeeinheit, die nicht dargestellt ist, die verwendet wird, wenn ein Bediener eine Bearbeitungsinhaltsinformation oder dergleichen eingibt, eine Benachrichtigungseinheit 80, die den Bediener der Bearbeitungsvorrichtung benachrichtigt. Die Eingabeeinheit ist mindestens aus einem einer Berührungsanzeige, die mit der Anzeigeeinheit bereitgestellt ist, und einer externen Eingabevorrichtung wie einer Tastatur oder dergleichen bereitgestellt. In der ersten Ausführungsform ist die Benachrichtigungseinheit 80 eine Indikatorleuchte, die eine Lampe 81 zum Leuchten bringt, in dem diese durch diese Steuerungseinheit 100 gesteuert wird, und folglich den Bediener der Bearbeitungsvorrichtung 1 benachrichtigt. Gleichzeitig, in der vorliegenden Ausführungsform, kann die Benachrichtigungseinheit 80 den Bediener durch Ausgeben eines Benachrichtigungsklangs benachrichtigen.
In der oben beschriebenen Bearbeitungsvorrichtung 1 empfängt die Steuerungseinheit 100 Bearbeitungsinhaltsinformation durch die Eingabeeinheit und speichert die Bearbeitungsinhaltsinformation in der Speichervorrichtung. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 beginnt die Bearbeitungsbetätigung, wenn die Kassette 51, welche die Werkstücke 200 einhaust, an der Kassettenhebevorrichtung 50 platziert ist und ein Bearbeitungsstartbefehl durch die Eingabeeinheit empfangen wird. Die Bearbeitungsinhaltsinformation beinhaltet eine Information, welche die Position in der Y-Achsen-Richtung von jeder der geplanten Teilungslinien 203, die durch die Schneidklinge 21 geschnitten werden sollen, angibt. Bei der Bearbeitungsbetätigung öffnet die Bearbeitungsvorrichtung 1 das Öffnungs- und Schließungsventil 271, führt das Kühlwasser von der Kühlfluidzufuhrquelle 272 zu dem Kühlfluiddurchgang 27 und dreht die Spindel 22 und die Schneidklinge 21 um die Achse durch den Spindelmotor 24, während die Bearbeitungsvorrichtung 1 die Druckluft von der Druckluftzufuhrquelle zu dem ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261 und die Luftlager 262 und 263 durch den Luftzufuhrdurchgang 266 zuführt.
Bei der Bearbeitungsbetätigung entnimmt die Bearbeitungsvorrichtung 1 ein Werkstück 200 vor einem Schneiden aus der Kassette 51, platziert das Werkstück 200 an der Halteoberfläche 11 des Einspanntischs 10 durch die Übertragungseinheit und saugt und hält das Werkstück 200 an dem Einspanntisch 10 fest. Bei der Bearbeitungsbetätigung bringt die Bearbeitungsvorrichtung 1 die X-Achsen-Bewegungseinheit 42 dazu, den Einspanntisch 10 zu bewegen, bringt die Bildaufnahmeeinheit 30 dazu, das Werkstück 200 an dem Einspanntisch 10 aufzunehmen, und führt eine Ausrichtung durch, welche eine Positionierung zwischen einer geplanten Teilungslinie 203 des Werkstücks 200 und der Schneidklinge 21 durchführt.
Bei der Bearbeitungsbetätigung schneidet die Bearbeitungsvorrichtung 1 das Werkstück 200, indem die Schneidklinge 21 dazu gebracht wird, in die geplante Teilungslinie 203 zu schneiden, während das Werkstück 200, das an dem Einspanntisch 10 gehalten ist, und die Schneidklinge 21 relativ zueinander entlang der geplanten Teilungslinie 203 bewegt werden. Nachdem die Bearbeitungsvorrichtung 1 das Schneiden von allen geplanten Teilungslinien 203 durchgeführt hat, stellt die Bearbeitungsvorrichtung 1 das Saugen und Halten des Einspanntischs 10 und das Klemmen der Klemmeneinheit ein und bringt die Übertragungseinheit dazu, das Werkstück an dem Einspanntisch 10 zu der Reinigungseinheit 60 zu übertragen. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 bringt die Reinigungseinheit 60 dazu, das Werkstück 200 zu reinigen und bringt die Übertragungsvorrichtung dazu, das Werkstück 200 von der Reinigungseinheit 60 zu der Kassette 51 zu übertragen und das Werkstück 200 in die Kassette 51 einzubringen. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 beendet die Bearbeitungsbetätigung, wenn die Bearbeitungsvorrichtung 1 das Schneiden von allen Werkstücken 200 in der Kassette 51 durchgeführt hat.
Wenn die Temperatur des Spindelaufbaus 23 der Bearbeitungseinheit 20 sich während der Bearbeitungsbetätigung der Bearbeitungsvorrichtung 1 ändert, ändert sich die Position in der Y-Achsen-Richtung der Schneidkante 211 der Schneidklinge 21 aufgrund einer Ausdehnung oder Kontraktion der Spindel 22 oder dergleichen, wie in 4 dargestellt. In dieser ersten Ausführungsform, wenn die Temperatur des Spindelaufbaus 23 der Bearbeitungseinheit 20 sich zum Beispiel um 1°C erhöht, ändert sich die Position der Schneidkante 211 der Schneidklinge 21 von einer Position, die durch die gestrichelte Linie in 4 dargestellt ist, zu einer Position, die durch eine durchgezogene Linie in 4 dargestellt ist. In der ersten Ausführungsform, wenn die Temperatur des Spindelaufbaus 23 der Bearbeitungseinheit 20 um 1°C abfällt, ändert sich die Position der Schneidkante 211 der Schneidklinge 21 von der Position, die durch die durchgezogene Linie in 4 dargestellt ist, zu der Position, die durch die gestrichelte Linie in 4 dargestellt ist. In der ersten Ausführungsform ist eine Änderungsmenge 212 der Position in der Y-Achsen-Richtung der Schneidklinge 21, wenn die Temperatur des Spindelaufbaus 43 der Bearbeitungseinheit 20 sich um 1°C ändert, 1 µm. Darum verringert sich bei der Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der ersten Ausführungsform die Bearbeitungsgenauigkeit, wenn sich die Temperatur des Spindelaufbaus 23 ändert, d.h., wenn eine Ausnahme in dem Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus 23 durch die Kühleinheit 28 auftritt.
Die Steuerungseinheit 100 der Bearbeitungsvorrichtung 1 führt wiederholt die Steuerungsbetätigung, die durch das Flussdiagramm dargestellt ist, das in 5 gezeigt ist, während der Bearbeitungsbetätigung der Bearbeitungsvorrichtung 1 aus. Die Steuerungseinheit 100 detektiert (berechnet) die Temperatur des Spindelgehäuses 25 aus einem Signal entsprechend der Temperatur des Spindelgehäuses 25 von der Temperaturdetektionseinheit 70 und speichert die Temperatur des Spindelgehäuses 25 in der Speichervorrichtung zusammen mit der Zeit (Schritt ST1). Die Steuerungseinheit 100 bestimmt, ob die Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wurde, und dergleichen in Schritt ST1 gleich oder höher als ein erster vorbestimmter Wert oder gleich oder weniger als ein zweiter vorbestimmter Wert, der geringer als der erste vorbestimmte Wert ist, ist (Schritt ST2).
Wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass die Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen in Schritt ST1 detektiert wird, gleich oder höher als der erste vorbestimmte Wert oder gleich oder weniger als der zweite vorbestimmte Wert, der geringer als der erste vorbestimmte Wert ist, ist (Schritt ST2: Ja), bestimmt die Steuerungseinheit 100, dass eine Auffälligkeit in dem Kühlstatus der Kühleinheit 28 aufgetreten ist, benachrichtigt den Bediener, dass eine Auffälligkeit aufgetreten ist, indem die Benachrichtigungseinheit 80 die Lampe 81 zum Leuchten bringt, die Anzeige dazu gebracht wird, eine Auffälligkeit an der Anzeigeeinheit darzustellen, und die Bearbeitungsbetätigung temporär angehalten wird (Schritt ST3).
Wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass die Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird, und dergleichen in Schritt ST1 nicht gleich oder höher als der erste vorbestimmte Wert oder nicht gleich oder geringer als der zweite vorbestimmte Wert, der geringer als der erste vorbestimmte Wert ist, ist (Schritt ST2: Nein), bezieht sich die Steuerungseinheit 100 auf die Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen detektiert wurde und in der Speichervorrichtung zusammen mit der Zeit gespeichert wurde, und bestimmt, ob eine Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen detektiert wurde, in einem festen Zeitraum (vorbestimmter Zeitraum) gleich oder mehr als ein dritter vorbestimmter Wert ist (Schritt ST4).
Wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass die Temperaturänderungen des Spindelgehäuses 25, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen detektiert wurde, in dem festen Zeitraum gleich oder mehr als der dritte vorbestimmte Wert ist (Schritt ST4: Ja), bestimmt die Steuerungseinheit 100, dass eine Auffälligkeit in dem Kühlstatus der Kühleinheit 28 aufgetreten ist, benachrichtigt den Bediener, dass eine Auffälligkeit aufgetreten ist, indem die Benachrichtigungseinheit 80 die Lampe 81 zum Leuchten bringt, die Displayanzeige dazu gebracht wird, die Auffälligkeit anzuzeigen, und die Bearbeitungsbetätigung (Schritt ST3) vorläufig angehalten wird. Wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass die Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses 25, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen detektiert wurde, in dem festen Zeitraum nicht gleich oder mehr als der dritte vorbestimmte Wert ist (Schritt ST4: Nein), kehrt die Steuerungseinheit 100 bei der Steuerungsbetätigung zu Schritt ST1 zurück.
Folglich bestimmt in Schritt ST2 und Schritt ST3 die Steuerungseinheit 100, ob der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus 23 normal oder auffällig auf der Basis der Temperatur des Spindelgehäuses 25 ist, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird.
Der erste vorbestimmte Wert, der zweite vorbestimmte Wert, der dritte vorbestimmte Wert und der feste Zeitraum werden geeignet aus der benötigten Bearbeitungsgenauigkeit beim Schneiden des Werkstücks 100 und dergleichen bestimmt und werden als eine Bearbeitungsinhaltsinformation in der Speichervorrichtung der Steuerungseinheit 100 gespeichert. Zum Beispiel ist der erste vorbestimmte Wert 30°C, der zweite vorbestimmte Wert 15°C, der dritte vorbestimmte Wert 1°C und der feste Zeitraum ist 1 Minute.
Wie oben beschrieben beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der ersten Ausführungsform die Temperaturdetektionseinheit 70, welche die Temperatur des Spindelgehäuses 25 detektiert, und bestimmt, ob der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus 23 normal oder auffällig auf Basis der Temperatur ist, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wurde. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 kann darum temporär die Bearbeitungsbetätigung anhalten, wenn der Kühlzustand auffällig ist. Folglich kann ein Abfallen der Bearbeitungsgenauigkeit bei der Bearbeitungsvorrichtung 1 unterdrückt werden.
Zusätzlich, wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass die Temperatur des Spielgehäuses 25 gleich oder höher als der erste vorbestimmte Wert oder gleich oder weniger als zweite vorbestimmte Wert ist, bestimmt die Bearbeitungsvorrichtung 1, dass eine Auffälligkeit beim Kühlstatus der Kühleinheit 28 aufgetreten ist, und hält temporär die Bearbeitungsbetätigung an. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 kann dadurch ein Abfallen der Bearbeitungsgenauigkeit durch Anhalten der Bearbeitungsbetätigung unterdrücken, wenn der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus 23 auffällig ist.
Zusätzlich, wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass die Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen detektiert wird, in dem festen Zeitraum gleich oder mehr als der dritte vorbestimmte Wert ist, bestimmt die Bearbeitungsvorrichtung 1, dass eine Auffälligkeit in dem Kühlzustand der Kühleinheit 28 aufgetreten ist, und hält die Bearbeitungsbetätigung temporär an. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 kann darum ein Abfallen der Bearbeitungsgenauigkeit durch Anhalten der Bearbeitungsbetätigung unterdrücken, wenn der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus 23 auffällig ist.
[Zweite Ausführungsform]
Eine Bearbeitungsvorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu den Figuren beschrieben. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Korrekturdaten darstellt, die durch eine Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform gespeichert sind. 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsbetätigung darstellt, die wiederholt durch die Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform während einer Bearbeitungsbetätigung ausgeführt wird. In 7 werden die gleichen Teile wie in der ersten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung dieser wird ausgelassen.
Die Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der zweiten Ausführungsform ist die Gleiche wie in der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Steuerungseinheit 100 eine Referenztemperatur speichert, die mit Informationen in Verbindung steht, welche die Positionen in den Y-Achsen-Richtungen der geplanten Teilungslinien 203 angeben, und Korrekturdaten 300, die in 6 dargestellt sind, als eine Bearbeitungsinhaltsinformation, und mit der Ausnahme, dass die Steuerungsbetätigung, die durch das Flussdiagramm dargestellt ist, das in 7 dargestellt ist, durch die Steuerungseinheit 100 wiederholt, während die Bearbeitungsbetätigung ausgeführt wird, sich teilweise unterscheidet. Die Referenztemperatur ist eine Temperatur des Spindelgehäuses 25, bei welcher eine gewünschte Position von jeder geplanten Teilungslinie 203 geschnitten werden kann, wenn die Schneidklinge 21 entsprechend der Information positioniert wird, welche die Position in der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie 203 angibt, wobei die Information als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist.
Die Korrekturdaten 300, die in 6 dargestellt sind, werden durch Verbinden auf einer eins zu eins Basis eines Temperaturunterschieds der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wurde, von der Referenztemperatur und einem Korrekturwert zum Positionieren in der Y-Achsen-Richtung der Schneidklinge 21 erhalten. Der Korrekturwert gib einen Abstand von der Position in der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie 203, die als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist, zu der Position in der Y-Achsen-Richtung der Schneidklinge 21 an, an der eine gewünschte Position von jeder geplanten Teilungslinie 203 geschnitten werden kann. D.h., dass der Korrekturwert ein Wert ist, der zu der Position in der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie 203 addiert wird, wobei die Position als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist, um die gewünschte Position von jeder geplanten Teilungslinie 203 zu schneiden, wenn die Spindel 22 sich ausdehnt oder zusammenzieht aufgrund einer Temperaturänderung von der Referenztemperatur aus betrachtet. Ein Minuszeichen des Korrekturwerts, der in 6 dargestellt ist, gibt eine Position an einer Pfeilseite Y1 in 4 von der Position der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie 203 an, wobei die Position als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist, und ein Pluszeichen des Korrekturwerts, der in 6 dargestellt ist, gibt eine Position an einer Pfeilseite Y2 in 4 von der in der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie 203 an, wobei die Position als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist.
Die Steuerungseinheit 100 der Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der zweiten Ausführungsform führt die Steuerungsbetätigung, die durch das Flussdiagramm gezeigt ist, das in 7 dargestellt ist, während der Bearbeitungsbetätigung aus. Wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass eine Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen detektiert wurde, in dem festen Zeitraum nicht gleich oder mehr als ein dritter vorbestimmter Wert ist (Schritt ST4: Nein), korrigiert die Steuerungseinheit 100 die Position in der Y-Achsen-Richtung der Schneidklinge 21 entsprechend den Korrekturdaten 300, die in 6 dargestellt sind, auf der Basis der Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses 25, führt die Bearbeitungsbetätigung (Schritt ST5) durch und fährt mit der Steuerungsbetätigung wieder bei Schritt ST1 fort.
Genauer gesagt bezieht sich die Steuerungseinheit 100 auf die Korrekturdaten 300, erhält einen Temperaturunterschied zwischen der Referenztemperatur und der Temperatur des Spindelgehäuses 25, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird, und extrahiert einen Korrekturwert, der mit dem Temperaturunterschied in Verbindung steht. Wenn der erhaltene Temperaturunterschied nicht in den Korrekturdaten 300 gesetzt ist, kann die Steuerungseinheit 100 einen Korrekturwert extrahieren, der mit dem nächsten Temperaturunterschied in Verbindung steht, oder kann einen Korrekturwert von zwei Korrekturwerten erhalten, die mit den zwei nächsten Temperaturunterschieden in Verbindung stehen. Die Steuerungseinheit 100 führt die Bearbeitungsbetätigung nach dem Korrigieren der Position in der Y-Achsen-Richtung der Schneidklinge 21 durch die Y-Achsen-Bewegungseinheit 43 entsprechend dem Korrekturwert bezüglich der Information durch, welche die Position in der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie angeben, die als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist.
Folglich, in der zweiten Ausführungsform, korrigiert die Steuerungseinheit 100 die Position der Schneidklinge 21 bezüglich des Werkstücks 200 durch die Bewegungseinheit 40 auf der Basis einer Temperaturänderung des Spindelgehäuses 25, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird.
Die Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der zweiten Ausführungsform beinhaltet die Temperaturdetektionseinheit 70, welche die Temperatur des Spindelgehäuses 25 detektiert, bestimmt, ob der Kühlzustand des Spindelaufbaus 23 normal oder auffällig ist, auf Basis der Temperatur, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wurde. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 kann darum temporär die Bearbeitungsbetätigung anhalten, wenn der Kühlzustand auffällig ist. Folglich kann die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit verhindern.
Zusätzlich korrigiert die Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der zweiten Ausführungsform die Position der Schneidklinge 21 bezüglich des Werkstücks 200 durch die Bewegungseinheit 40 auf der Basis einer Änderung der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wurde. Folglich kann die Bearbeitungsvorrichtung 1 die Schneidklinge 21 in die Nähe einer Position bringen, die in der Bearbeitungsinhaltsinformation gesetzt ist. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 kann darum eine Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit weiter unterdrücken.
[Dritte Ausführungsform]
Eine Bearbeitungsvorrichtung entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu den Figuren beschrieben. 8 ist eine seitliche Ansicht, die teilweise im Querschnitt Teile einer Bearbeitungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsform darstellt. 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Korrekturdaten, die in einer Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsform gespeichert sind. 10 ist ein Flussdiagramm, das eine Betätigung darstellt, die wiederholt durch die Steuerungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsform während einer Bearbeitungsbetätigung ausgeführt wird. In 8 und 10 sind gleiche Teile wie in der ersten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung dieser wird ausgelassen.
Die Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der dritten Ausführungsform ist die Gleiche wie die der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass, wie in 8 dargestellt, die Kühleinheit 28 ein Flussratensteuerungsventil 274 als eine Flussratenregulierungseinheit (Flussratenregulierungsmittel) zwischen dem Öffnungs- und dem Schließungsventil 271 und dem Kühlfluiddurchgang 27 aufweist, mit der Ausnahme, dass die Steuerungseinheit 100 als eine Bearbeitungsinhaltsinformation, eine Referenztemperatur speichert, die mit Informationen versehen ist, welche die Position in der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie 203, einen Öffnungsgrad als einen Öffnungsgrad des Flussratensteuerungsventils 274, wobei der Referenzöffnungsgrad mit der Referenztemperatur in Verbindung steht, und Korrekturdaten 400 angeben, die in 9 dargestellt sind, und mit der Ausnahme, dass die Steuerungsbetätigung, die durch das Flussdiagramm gezeigt ist, das in 10 dargestellt ist, wiederholt durch die Steuerungseinheit 100, während die Bearbeitungsbetätigung durchgeführt wird, ausgeführt wird, sich teilweise unterscheidet.
Das Flussratensteuerungsventil 274 ist ein Ventil, das die Flussrate des Kühlwassers, das von der Kühlfluidzufuhrquelle 272 zu dem Kühlfluiddurchgang 27 zugeführt wird, reguliert. Die Referenztemperatur ist eine Temperatur des Spindelgehäuses 25, bei welcher eine gewünschte Position von jeder geplanten Teilungslinie 203 geschnitten werden kann, wenn die Schneidklinge 21 entsprechend der Information positioniert wird, die die Position in der Y-Achsen-Richtung von jeder geplanten Teilungslinie 203 angibt, wobei die Information als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist. Der Referenzöffnungsgrad ist ein Öffnungsgrad des Flussratensteuerungsventils 274, bei dem der Öffnungsgrad der Temperatur des Spindelgehäuses 25 auf der Referenztemperatur gehalten wird, wenn die Temperatur des Spindelgehäuses 25 die Referenztemperatur ist.
Die Korrekturdaten 400, die in 9 dargestellt sind, werden durch Verbinden auf einer 1:1 Basis eines Temperaturunterschieds der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird, von der Referenztemperatur mit einem Korrekturwert für den Öffnungsgrad des Flussratensteuerungsventils 274 erhalten. Der Korrekturwert gibt einen Unterschied zwischen dem Referenzöffnungsgrad, der als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist, und dem Öffnungsgrad des Flussratensteuerungsventils 274 an, dessen Öffnungsgrad die Temperatur des Spindelgehäuses 25 nahe zu der Referenztemperatur bringen kann. Das bedeutet, dass der Korrekturwert ein Wert ist, der zu dem Referenzöffnungsgrad addiert wird, der als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist, um die gewünschte Position von jeder geplanten Teilungslinie 203 zu schneiden, wenn die Spindel 22 sich ausdehnt oder zusammenzieht, aufgrund einer Temperaturänderung von der Referenztemperatur ausgehend. Ein Minuszeichen des Korrekturwerts, der in 9 dargestellt ist, gibt einen Wert an, der den Öffnungsgrad von dem Referenzöffnungsgrad ausgehend reduziert, der als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist, und ein Pluszeichen des Korrekturwerts, der in 9 dargestellt ist, gibt einen Wert an, der den Öffnungsgrad ausgehend vom Referenzöffnungsgrad erhöht.
Die Steuerungseinheit 100 der Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der dritten Ausführungsform führt wiederholt die Steuerungsbetätigung aus, die durch das Flussdiagramm gezeigt ist, das in 10 dargestellt ist, während der Bearbeitungsbetätigung. Wenn die Steuerungseinheit 100 bestimmt, dass eine Temperaturänderung des Spindelgehäuses 25, wobei die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit 70 und dergleichen detektiert wird, in dem festen Zeitraum nicht gleich oder mehr als der dritte vorbestimmte Wert ist (Schritt ST4: Nein) reguliert die Steuerungseinheit 100 den Öffnungsgrad des Flussratensteuerungsventils 274 entsprechend den Korrekturdaten 400, die in 9 dargestellt sind, auf der Basis der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird, führt die Bearbeitungsbetätigung (Schritt ST6) durch und kehrt zu dem Schritt ST1 bei der Steuerungsbetätigung zurück.
Genauer gesagt bezieht sich die Steuerungseinheit 100 auf die Korrekturdaten 400, erhält einen Temperaturunterschied zwischen der Referenztemperatur und der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wurde, und extrahiert einen Korrekturwert, der mit dem erhaltenen Temperaturunterschied in Verbindung steht. Wenn der erhaltene Temperaturunterschied nicht in den Korrekturdaten 400 gesetzt ist, kann die Steuerungseinheit 100 einen Korrekturwert extrahieren, der mit dem nächsten Temperaturunterschied in Verbindung steht oder kann einen Korrekturwert von zwei Korrekturwerten erhalten, die mit den zwei nächsten Temperaturunterschieden in Verbindung stehen. Die Steuerungseinheit 100 führt die Bearbeitungsbetätigung durch, nachdem der Öffnungsgrad des Flussratensteuerungsventils 274 auf einen Öffnungsgrad korrigiert wurde, der durch Addieren des Korrekturwerts zu dem Referenzöffnungsgrad erhalten wurde, der als die Bearbeitungsinhaltsinformation gespeichert ist.
Folglich, in der dritten Ausführungsform, steuert die Steuerungseinheit 100 das Flussratensteuerungsventil 274 auf der Basis der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird.
Die Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der dritten Ausführungsform beinhaltet die Temperaturdetektionseinheit 70, welche die Temperatur des Spindelgehäuses 25 detektiert und bestimmt, ob ein Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus 23 normal oder auffällig ist auf der Basis der Temperatur, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wurde. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 kann darum die Bearbeitungsbetätigung vorläufig anhalten, wenn der Kühlzustand auffällig ist. Folglich kann die Bearbeitungsvorrichtung 1 ein Abfallen der Bearbeitungsgenauigkeit unterdrücken.
Zusätzlich steuert die Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der dritten Ausführungsform das Flussratensteuerungsventil 274 auf der Basis der Temperatur des Spindelgehäuses 25, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70 detektiert wird. Folglich kann die Bearbeitungsvorrichtung 1 die Temperatur des Spindelgehäuses 25 nahe zu der Referenztemperatur bringen und die Schneidklinge 21 nahe zu einer Position bringen, die in der Bearbeitungsinhaltsinformation gesetzt ist. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 kann darum ein Verringern der Bearbeitungsgenauigkeit weiter unterdrückt.
[Modifikationen]
Eine Bearbeitungsvorrichtung entsprechend einer Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu den Figuren beschrieben. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration der Bearbeitungsvorrichtung entsprechend der Modifikation der ersten Ausführungsform darstellt. 12 ist eine seitliche Ansicht, die eine Bearbeitungseinheit teilweise im Querschnitt der Bearbeitungsvorrichtung, die in 11 dargestellt ist, darstellt.
In der Modifikation ist die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 eine Schleifvorrichtung, die ein Schleifen des Werkstücks 200 (was einem Bearbeiten entspricht) durchführt. Wie in 11 dargestellt, beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 zum Beispiel einen Vorrichtungshauptkörper 2, eine Bewegungseinheit 40-2 als ein Bewegungsmittel, zwei Bearbeitungseinheiten 20-2 als Bearbeitungsmittel zum Schleifen des Werkstücks 200, drei Einspanntische 10-2, die an einem Drehtisch 7 installiert sind, Kassetten 51-1 und 51-2, eine Positionierungseinheit 4, eine Ladeeinheit 5, eine Entladeeinheit 6, eine Reinigungseinheit 60-2, eine Lade- und Entladeeinheit 3 und eine Steuerungseinheit 100-2 als ein Steuerungsmittel für mindestens die Bearbeitungseinheiten 20-2.
Der Drehtisch 7 ist ein scheibenförmiger Tisch, der an einer oberen Oberfläche des Vorrichtungshauptkörpers 2 angeordnet ist. Der Drehtisch 7 ist so angeordnet, dass er in einer horizontalen Ebene drehbar ist und wird zu einem vorbestimmten Zeitpunkt drehangetrieben. An dem Drehtisch 7 sind zum Beispiel drei Einspanntische 10-2 in gleichen Abständen mit einem Phasenwinkel von 120° zum Beispiel angeordnet. Die drei Einspanntische 10-2 sind Einspanntischaufbauten, die eine Vakuumeinspannung unter einer Halteoberfläche 11-2 beinhalten und die vordere Seitenoberfläche 202 eines Werkstücks 200 an der Halteoberfläche 11-2 durch einen Schutzband ansaugen und halten, die nicht dargestellt sind. Diese Einspanntische 10-2 werden während eines Schleifens gedreht, in der horizontalen Ebene durch einen Drehantriebsmechanismus mit einer Achse parallel zu der vertikalen Richtung als eine Drehachse. Solche Einspanntische 10-2 werden sequenziell durch die Drehung des Drehtischs 7 zu einer Lade- und Entladeposition getrennt von beiden der zwei Bearbeitungseinheiten 20-2, eine grobe Schleifposition unterhalb einer Bearbeitungseinheit 20-2, einer abschließenden Schleifposition unterhalb der anderen Bearbeitungseinheit 20-2 und der Lade- und Entladeposition bewegt.
Die Bearbeitungseinheiten 20-2 Schleifen die hintere Seitenoberfläche 205 eines Werkstücks 200 durch Drücken einer Schleifscheibe 21-2 als ein Bearbeitungswerkzeug, das einen Schleifstein 212-2 an einem unteren Ende als ein distales Ende einer Spindel (Welle) 22-2 angebracht aufweist, gegen die hintere Oberflächenseite 205 des Werkstücks 200, das an dem Einspanntisch 10-2 gehalten ist, an der Grobschleifposition oder der abschließenden Schleifposition entlang der Z-Achsen-Richtung parallel zu der vertikalen Richtung, während die Schleifscheibe 21-2 gedreht wird. Bei der Modifikation führt eine Bearbeitungseinheit 20-2 ein Grobschleifen des Werkstücks 200 durch und die andere Bearbeitungseinheit 20-2 führt ein abschließendes Schleifen des Werkstücks 200 durch.
Wie in 12 dargestellt, beinhalten die Bearbeitungseinheiten 20-2: eine Schleifscheibe 21-2, die das Werkstück 200 schleift, und einen Spindelaufbau 23-2. Die Schleifscheibe 21-2 beinhaltet: eine Scheibenbasis 211-2, die an dem distalen Ende der Spindel 22-2 angebracht ist, und mehrere Schleifsteine 212-2, die an der unteren Oberfläche der Scheibenbasis 211-2 angebracht ist und durch Fixen abrasiver Körner mit einem Bindemittel ausgebildet sind.
Der Spindelaufbau 23-2 beinhaltet: die Spindel 22-2, die eine Schleifscheibe 21-2 an einem unteren Ende angebracht aufweist; einen Spindelmotor 24-2, der die Spindel 22-2 um eine Achse dreht; und ein Spindelgehäuse 25-2, welches einen Teil der Spindel 22-2 mit Ausnahme des unteren Endes der Spindel 22-2 und den Spindelmotor 24-2 einhaust.
Die Spindel 22-2 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Spindel 22-2 wird um die Achse durch den Spindelmotor 24-2 gedreht, der an einem proximalen Endabschnitt der Spindel 22-2 angeordnet ist. Indem die Spindel um die Achse durch den Spindelmotor 24-2 gedreht wird, dreht sich die Schleifscheibe 21-2, die an dem unteren Ende der Spindel 22-2 angebracht ist, um das Werkstück 200 zu schleifen.
Das Spindelgehäuse 25-2 lässt das distale Ende der Spindel 22-2 freiliegen und haust den Teil der Spindel 22-2 mit Ausnahme des distalen Endes der Spindel 22-2 ein. Die Spindel 22-2 ist folglich in das Spindelgehäuse 25-2 eingeführt. Das Spindelgehäuse 25-2 ist durch eine Z-Achsen-Bewegungseinheit 44-2 getragen, sodass sie in der Z-Achsen-Richtung bewegt werden kann.
Das Spindelgehäuse 25-2 weist ein innen ausgebildetes Gehäuseloch 251-2 auf, das einen Teil der Spindel 22-2 mit Ausnahme des distalen Endes der Spindel 22-2 einhaust, wobei das Gehäuseloch 251-2 eine kreisförmige Querschnittsform orthogonal zu der Achse aufweist. Der innere Durchmesser des Gehäuselochs 251-2 des Spindelgehäuses 25-2 ist größer als der äußere Durchmesser der Spindel 22-2. Das Spindelgehäuse 25-2 beinhaltet ein Luftlager 26-2, welches die Spindel 22-2 drehbar um die Achse trägt.
Das Luftlager 26-2 ist an der äußeren umfänglichen Seite des Gehäuselochs 251-2 in dem Spindelgehäuse 25-2 angeordnet und beinhaltet einen ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261-2, der sich in der axialen Richtung des Spindelgehäuses 25-2 erstreckt, ein radiales Luftlager 262-2 und ein Druckluftlager, das nicht dargestellt ist. Der ringförmige Luftzufuhrdurchgang 261-2 wird mit einer Druckluft von einer Druckluftzufuhrquelle außerhalb des Spindelgehäuses 25-2 durch einen Luftzufuhrdurchgang 266-2 versorgt.
Das radiale Luftlager 262-2 wird durch mehrere radiale Abzweigdurchgänge 264-2 ausgebildet, die sich zu dem ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261-2 und der inneren Oberfläche des Gehäuselochs 251-2 öffnen. Die radialen Abzweigdurchgänge 264-2 sind in gleichen Abständen in der axialen Richtung und umfänglichen Richtung des Spindelgehäuses 25-2 angeordnet und erstrecken sich in der radialen Richtung des Spindelgehäuses 25-2 von dem ringförmigen Luftzufuhrdurchgang 261-2 zu der inneren Oberfläche des Gehäuselochs 251-2. Das radiale Luftlager 262-2 stößt zum Beispiel die Druckluft, die von der Druckluftzufuhrquelle zugeführt wurde, zu der inneren Oberfläche des Gehäuselochs 251-2 zu den radialen Abzweigdurchgängen 264-2 aus. Das Luftlager 26-2 trägt dadurch die Spindel 22-2, die um die Achse bezüglich des Spindelgehäuses 25-2 gedreht werden kann durch Luft.
Zusätzlich ist ein Kühlfluiddurchgang 27-2, der das Luftlager 26-2 umgibt, in dem Spindelgehäuse 25-2 ausgebildet. Der Kühlfluiddurchgang 27-2 ist an der äußeren umfänglichen Seite des ringförmigen Luftzufuhrdurchgangs 261-2 des Luftlagers 26-2 und in dem Spindelgehäuse 25-2 angeordnet und erstreckt sich in der axialen Richtung des Spindelgehäuses 25-2. Der Kühlfluiddurchgang 27-2 weist ein Ende verbunden mit einer Kühlfluidzufuhrquelle 272-2 auf, wodurch Kühlwasser als ein Kühlfluid durch ein Öffnungs- und Schließungsventil 271-2 zugeführt wird, und weist ein anderes Ende verbunden mit einem Kühlfluidauslass 273-2 auf, der sich zu der äußeren Oberfläche des Spindelgehäuses 25-2 öffnet. Der Kühlfluiddurchgang 27-2 wird mit dem Kühlwasser von der Kühlfluidzufuhrquelle 272-2 durch das Öffnungs- und Schließungsventil 271-2 versorgt, das Kühlwasser wird durch die Wärme, die in dem Spindelgehäuse 25-2 generiert wird, geheizt und das geheizte Kühlwasser wird durch den Kühlfluidauslass 273-2 ausgelassen. Der Spindelaufbau 23-2 wird dadurch gekühlt. Der Kühlfluiddurchgang 27-2, das Öffnungs- und Schließungsventil 271-2 und die Kühlfluidzufuhrquelle 272-2 bilden eine Kühleinheit 28-2 als ein Kühlmittel zum Kühlen des Spindelaufbaus 23-2.
Zusätzlich, wie in 12 dargestellt, beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 eine Temperaturdetektionseinheit (Temperaturdetektionsmittel) 70-2. Die Temperaturdetektionseinheit 70-2 detektiert die Temperatur des Spindelgehäuses 25-2. Die Temperaturdetektionseinheit 70-2 ist in der Modifikation ein Temperaturdetektionselement, das ein Signal entsprechend der Temperatur des Spindelgehäuses 25-2 an die Steuerungseinheit 100-2 ausgibt. Die Temperaturdetektionseinheit 70-2 in der Modifikation wird durch ein Temperaturdetektionselement wie einen Thermistor, ein Thermoelement oder dergleichen ausgebildet. Der Thermistor gibt das oben beschriebene Signal basierend auf einer Änderung eines elektrischen Widerstandswerts entsprechend der Temperatur des Spindelgehäuses 25-2 an die Steuerungseinheit 100-2 aus. Das Thermoelement gibt eine thermoelektromotorische Kraft entsprechend der Temperatur des Spindelgehäuses 25-2 als das oben beschriebene Signal an die Steuerungseinheit 100-2 aus. In der Modifikation ist die Temperaturdetektionseinheit 70-2 zwischen einer äußeren Oberfläche des Spindelgehäuses 25-2 und dem Kühlfluiddurchgang 27-2 und in der Nähe der Schleifscheibe 21-2 angeordnet. Jedoch ist in der vorliegenden Erfindung die Position, an welcher die Temperaturdetektionseinheit 70-2 angeordnet ist, nicht darauf beschränkt, sondern die Temperaturdetektionseinheit 70-2 kann zum Beispiel an der äußeren Oberfläche des Spindelgehäuses 25-2 angeordnet sein. Zusätzlich ist die Temperaturdetektionseinheit 70-2 vorzugsweise in einer Position so nahe zu der Schleifscheibe 21-2 wie möglich in dem Spindelgehäuse 25-2 angeordnet.
Die Achsen der Schleifscheibe 21-2, der Spindel 22-2 und des Spindelgehäuses 25-2 der Bearbeitungseinheit 20-2 sind parallel zu der Z-Achsen-Richtung gesetzt.
Die Bewegungseinheit 40-2 ist ein Bewegungsmittel zum Bewegen der Schleifscheibe 21-2 bezüglich des Werkstücks 200. Die Bewegungseinheit 40-2 beinhaltet mindestens die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44-2, welche die Bearbeitungseinheit 20-2 bezüglich des Einspanntischs 10-2 in der Z-Achsen-Richtung parallel zu der vertikalen Richtung bewegt. Die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44-2 ist mit der Bearbeitungseinheit 20-2 1:1 verbunden. Die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44-2 bewegt die verbundene Bearbeitungseinheit 20-2 in der Z-Achsen-Richtung. Die Z-Achsen-Bewegungseinheit 44-2 beinhaltet eine wohlbekannte Kugelrollspindel, die drehbar um eine Achse bereitgestellt ist, einen wohlbekannten Motor, der die Kugelrollspindel um die Achse dreht, und wohlbekannte Führungsschienen, die die Bearbeitungseinheit 20-2 in der Z-Achsen-Richtung bewegbar tragen.
Zusätzlich beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 eine Positionsdetektionseinheit für eine Z-Achsen-Richtung zum Detektieren der Position in der Z-Achsen-Richtung der Bearbeitungseinheit 20-2. Die Positionsdetektionseinheit für eine Z-Achsen-Richtung gibt die Position in der Z-Achsen-Richtung der Bearbeitungseinheit 20-2 an die Steuerungseinheit 100-2 aus.
Die Kassetten 51-1 und 51-2 sind Behälter zum Einhausen mehrerer Werkstücke 200. Eine Kassette 51-1 haust die Werkstücke 200 vor einem Schleifen ein. Die andere Kassette 51-2 haust die Werkstücke 200 nach einem Schleifen ein. Zusätzlich ist die Positionierungseinheit 4 ein Tisch zum temporären Ablegen eines Werkstücks 200, das aus der Kassette 51-1 entnommen wurde, und Zentrieren des Werkstücks 200.
Die Ladeeinheit 5 weist ein Saugpad auf. Die Ladeeinheit 5 saugt und hält das Werkstück 200 vor einem Schleifen, wobei das Werkstück 200 durch die Positionierungseinheit 4 positioniert ist, und lädt das Werkstück 200 auf den Einspanntisch 10-2, der an der Lade- und Entladeposition liegt. Die Entladeeinheit 6 saugt und hält das Werkstück 200 nach einem Schleifen, wobei das Werkstück 200 an dem Einspanntisch 10-2 gehalten ist, der an der Lade- und Entladeposition liegt und entlädt das Werkstück 200 in die Reinigungseinheit 60-2.
Die Lade- und Entladeeinheit 3 ist zum Beispiel eine robotische Aufnahme, die eine U-förmige Hand aufweist. Die Lade- und Entladeeinheit 3 saugt und hält das Werkstück 200 und überträgt das Werkstück 200 durch die U-förmige Hand. Genauer gesagt entlädt die Lade- und Entladeeinheit 3 das Werkstück 200 vor einem Schleifen aus der Kassette 51-1 auf die Positionierungseinheit 4 und lädt das Werkstück 200 nach dem Schleifen von der Reinigungseinheit 60-2 in die Kassette 51-2. Die Reinigungseinheit 60-2 reinigt das Werkstück 200 nach dem Schleifen, wodurch Verschmutzungen wie Schleifstaub, Polierstaub oder dergleichen, die an der bearbeiteten Oberfläche als Ergebnis des Schleifens anhaften.
Die Steuerungseinheit 100-2 steuert jedes der oben beschriebenen ausbildenden Elemente der Bearbeitungsvorrichtung 1-2, d.h., die Steuerungseinheit 100-2 bringt die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 dazu, eine Schleifbetätigung an dem Werkstück 200 auszuführen. Die Steuerungseinheit 100-2 ist ein Computer, der dazu geeignet ist, ein Computerprogramm auszuführen. Die Steuerungseinheit beinhaltet eine arithmetische Bearbeitungsvorrichtung, die einen Mikroprozessor wie eine CPU, aufweist, eine Speichervorrichtung, die einen Speicher wie einen ROM, einen RAM oder dergleichen aufweist, und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstellenvorrichtung. Die arithmetische Bearbeitungsvorrichtung der Steuerungseinheit 100-2 generiert ein Steuerungssignal zum Steuern der Bearbeitungsvorrichtung 1-2 durch Ausführen eines Computerprogramms, das in der Speichervorrichtung gespeichert ist. Die arithmetische Bearbeitungsvorrichtung der Steuerungseinheit 100-2 gibt das generierte Steuerungssignal zu jedem der ausbildenden Elemente der Bearbeitungsvorrichtung 1-2 durch die Eingabe-/Ausgabeschnittstellenvorrichtung aus. Zusätzlich, als die erste Ausführungsform, ist die Steuerungseinheit 100-2 mit einer Eingabeeinheit, einer Anzeigeeinheit und einer Benachrichtigungseinheit 80 verbunden.
Wie in der Bearbeitungsvorrichtung 1 entsprechend der ersten Ausführungsform führt die Steuerungseinheit 100-2 der Bearbeitungsvorrichtung 1-2 entsprechend der Modifikation wiederholt die Steuerungsbetätigung aus, die durch das Flussdiagramm gezeigt ist, das in 5 dargestellt ist, während einer Bearbeitungsbetätigung.
Die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 entsprechend der Modifikation beinhaltet die Temperaturdetektionseinheit 70-2, welche die Temperatur des Spindelgehäuses 25-2 detektiert und bestimmt, ob der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus 23 normal oder auffällig ist auf Basis der Temperatur, die durch die Temperaturdetektionseinheit 70-2 detektiert wurde. Die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 kann dadurch temporär die Bearbeitungsbetätigung anhalten, wenn der Kühlzustand auffällig ist. Folglich kann die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 ein Abfallen der Bearbeitungsgenauigkeit unterdrücken.
Während die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 entsprechend der Modifikation wiederholt die Steuerungsbetätigung durchführt, die in 5 dargestellt ist, während der Bearbeitungsbetätigung, kann die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 in der vorliegenden Erfindung wiederholt die Steuerungsbetätigung ausführen, die durch das Flussdiagramm gezeigt ist, das in 7 dargestellt ist, oder die Steuerungsbetätigung, die durch das Flussdiagramm gezeigt ist, das in 10 wie in der zweiten und dritten Ausführungsform dargestellt ist.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen und dergleichen beschränkt ist. D.h., dass die vorliegende Erfindung verschieden modifiziert und ausgeführt werden kann, ohne von der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es sei angemerkt, dass, während eine Schneidvorrichtung als die Bearbeitungsvorrichtung 1 in den ersten drei Ausführungsformen dargestellt ist, und eine Schleifvorrichtung als die Bearbeitungsvorrichtung 1-2 in der Modifikation dargestellt ist, die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern die Bearbeitungsvorrichtung verschiedene Arten von Bearbeitungsvorrichtungen wie eine Poliervorrichtung, eine Bit-Schneidvorrichtung oder dergleichen sein kann. Zusätzlich, während die Bearbeitungsvorrichtung 1 beide Schritte ST2 und ST4 in der ersten bis dritten Ausführungsform durchführt, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern die Bearbeitungszufuhrrichtung kann nur einen aus Schritt ST2 und Schritt ST4 durchführen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011214605 [0002]

Claims

Bearbeitungsvorrichtung, aufweisend: eine Bearbeitungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, ein Werkstück zu bearbeiten; eine Steuerungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, die Bearbeitungseinheit zu steuern; und eine Temperaturdetektionseinheit; wobei die Bearbeitungseinheit beinhaltet: ein Bearbeitungswerkzeug, das dazu ausgestaltet ist, das Werkstück zu bearbeiten, und einen Spindelaufbau, der eine Spindel beinhaltet, die das Bearbeitungswerkzeug an einem distalen Ende der Spindel befestigt aufweist, und ein Spindelgehäuse, durch welches die Spindel eingeführt ist, wobei das Spindelgehäuse ein Luftlager aufweist, das dazu ausgestaltet ist, die Spindel durch Luft zu tragen, einen Kühlfluiddurchgang, der in dem Spindelgehäuse ausgebildet ist, wobei der Kühlfluiddurchgang das Luftlager umgibt und den Spindelaufbau kühlt, der Kühlfluiddurchgang ein Ende verbunden mit einer Kühlfluidzufuhrquelle aufweist und ein anderes Ende mit einem Kühlfluidauslass des Spindelgehäuses verbunden aufweist, die Temperaturdetektionseinheit eine Temperatur des Spindelgehäuses detektiert, die Steuerungseinheit bestimmt, ob ein Kühlzustand des Spindelgehäuses normal oder auffällig ist, auf Basis der Temperatur, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wurde.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit bestimmt, dass der Zustand des Kühlens des Spindelaufbaus auffällig ist, wenn die Temperatur des Spindelgehäuses, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wurde, gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert oder gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinheit bestimmt, dass der Zustand des Kühlens des Spindelgehäuses auffällig ist, wenn eine Temperaturänderung des Spindelgehäuses, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wurde, in einem festen Zeitraum gleich oder mehr als ein vorbestimmter Wert ist.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Bewegungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, das Bearbeitungswerkzeug bezüglich des Werkstücks zu bewegen, wobei die Steuerungseinheit eine Position des Bearbeitungswerkzeugs bezüglich des Werkstücks durch die Bewegungseinheit auf Basis einer Temperaturänderung des Spindelgehäuses, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wurde, korrigiert.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Bewegungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, das Bearbeitungswerkzeug bezüglich des Werkstücks zu bewegen, wobei die Steuerungseinheit eine Position des Bearbeitungswerkzeugs bezüglich des Werkstücks durch die Bewegungseinheit auf Basis einer Temperaturänderung des Spindelgehäuses, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wurde, korrigiert.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner aufweisend: eine Bewegungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, das Bearbeitungswerkzeug bezüglich des Werkstücks zu bewegen, wobei die Steuerungseinheit eine Position des Bearbeitungswerkzeugs bezüglich des Werkstücks durch die Bewegungseinheit auf Basis der Temperaturänderung des Spindelgehäuses korrigiert.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Flussratenregulierungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine Flussrate eines Kühlfluids, das von der Kühlfluidzufuhrquelle zugeführt wurde, zu regulieren, wobei die Steuerungseinheit die Flussratenregulierungseinheit auf Basis der Temperatur des Spindelgehäuses, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wird, steuert.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Flussratenregulierungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine Flussrate eines Kühlfluids, das von der Kühlfluidzufuhrquelle zugeführt wurde, zu regulieren, wobei die Steuerungseinheit die Flussratenregulierungseinheit auf Basis der Temperatur des Spindelgehäuses, die durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wird, steuert.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, ferner aufweisend: eine Flussratenregulierungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine Flussrate eines Kühlfluids, das von der Kühlfluidzufuhrquelle zugeführt wurde, zu regulieren, wobei die Steuerungseinheit die Flussratenregulierungseinheit auf Basis der Temperatur des Spindelgehäuses, die durch die Temperatur durch die Temperaturdetektionseinheit detektiert wird, steuert.