JP2006116690A

JP2006116690A - 切削装置

Info

Publication number: JP2006116690A
Application number: JP2005190109A
Authority: JP
Inventors: Katsuharu Negishi; 克治根岸
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】切削ブレード１１０を交換する際に，切削ブレード検出器１４０の退避や位置の再調整を不要とする切削装置１００を提供する。
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと，チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレード１１０を備えた切削機構と，発光部１４０ａと受光部１４０ｂとを有し切削ブレードの刃先１１０ａが発光部と受光部とを結ぶ直線上に位置するように配置された切削ブレード検出器１４０と，を具備する切削装置１００において，切削ブレード検出器は，切削ブレードの前方に位置する発光部あるいは受光部のうちいずれか一方が，切削ブレードの刃先よりも上方に位置するように後方側に傾斜させて配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は，切削装置に関し，さらに詳細には，切削ブレードの状態を検出する光学的透過型センサを具備する切削ブレード検出器を有する切削装置に関する。

従来におけるダイサー等と言われる回転ブレードを備えた切削装置においては，切削ブレードの摩耗，破損あるいは折損等を検出するための切削ブレード検出器を有している。かかる切削ブレード検出器により切削ブレードの摩耗や破損等が検出された場合には，作業者の手作業により切削ブレードを交換するようにしている。

上記切削ブレード検出器としては，例えば，図４に示すように，切削ブレード１の刃先を跨ぐようにして発光素子Ｓａと受光素子Ｓｂとが配設された光学式透過型のセンサＳが既知である（例えば，特許文献１を参照）。しかしながら，上記特許文献１に記載のセンサＳは，切削ブレード１を跨ぐように配設されているため，切削ブレード１を交換する際には，図５（イ）及び図５（ロ）に示すように，止めネジ４を緩めてセンサ保持具３を切削ホイール５から外す作業と，止めネジ６を緩めて，切削水供給ノズル２を保持するノズル管保持具７を切削ホイール５から外す作業が必要となる。さらに，切削ブレードを交換した後には，センサ保持具４及びノズル管保持具７を取り付けて，センサＳの調整ネジ３ａを使用してセンサＳのセンシング位置を再調整する作業も必要となる。このように，上記特許文献１に記載の切削ブレード検出器を使用する場合には，切削ブレード１を交換する際に，センサ保持具４及びノズル管保持具７の取り外し作業及び取り付け作業，センサＳ位置の再調整作業などの多くの作業が必要となるため，切削ブレード１の交換作業に多大な支障を来している。

また，特許文献２には，上記問題が発生しない切削ブレード検出器として，光学式透過型のセンサに代えて，渦電流センサを切削ブレードを跨がないように片側に配設した精密切削装置が開示されている。上記特許文献２に記載の渦電流センサは，切削ブレードを跨がないようにして片側にのみ配設されているので，切削ブレードを交換する際に作業の邪魔になることはない。このように，特許文献２に記載の精密切削装置においては，ブレードを交換する際にセンサを退避させる作業や，センサのセンシング位置を再調整する作業などは不要となる。

特開２００２−１７６０１２号公報特開平８−３９５４０号公報

しかしながら，上記特許文献２に記載の渦電流センサは，切削ブレードとの間の距離の変位を読み取るセンサであることから，光学式透過型センサと比較して，切削ブレード及び渦電流センサを高い精度で配置することが要求される，という問題がある。さらに，例えば，光学的に反応しない微細なコンタミが切削ブレードの刃先に付着していた場合には，その微細なコンタミが付着している部分を局所的な変形と認識されてしまうため，ユーザは，本来であれば交換する必要のない切削ブレードまでも無用に交換してしまう場合がある，という問題があった。

さらに，切削ブレードの材質が異なると渦電流センサの電圧値の降下率も異なってしまうため，切削ブレードの材質毎に過電流センサの電圧値の降下率を，非常に手間を掛けて補正しなければならない，という問題があった。

したがって，本発明の目的は，過電流センサを使用せずに，切削ブレード検出器の退避や位置の再調整をすることなく，切削ブレードを簡易かつ容易に交換することが可能な新規かつ改良された切削装置を提供することにある。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，被加工物を保持するチャックテーブルと，前記チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削機構と，発光部と受光部とを有し前記切削ブレードの刃先が前記発光部と前記受光部とを結ぶ直線上に位置するように配置された切削ブレード検出器と，を具備する切削装置において，前記切削ブレード検出器は，前記切削ブレードの前方に位置する前記発光部あるいは前記受光部のうちいずれか一方が，前記切削ブレードの刃先より上方に位置するように後方側に傾斜させて配置される，ことを特徴とする切削装置が提供される。ここで，切削ブレードの前方とは，切削ブレードのスピンドル軸方向の前方であり，切削ブレード交換時にオペレータがアクセスする側である。

上記記載の発明では，切削ブレードを交換する際に，切削ブレードを前方に平行移動させても，切削ブレードが切削ブレード検出器（発光部あるいは受光部など）に接触することはない。この結果，光学式透過型センサを使用した切削ブレード検出器を退避移動させることなく，切削ブレードを簡易かつ容易に交換することができる。さらに，切削ブレードを交換した後に，切削ブレード検出器の位置を再調整する必要もない。

本発明においては，切削ブレードを交換する際に，切削ブレードを前方に平行移動させても，切削ブレードが切削ブレード検出器（発光部あるいは受光部など）に接触することはない。この結果，光学式透過型センサを使用した切削ブレード検出器を退避移動させることなく，切削ブレードを簡易かつ容易に交換することができる。さらに，切削ブレードを交換した後に，切削ブレード検出器の位置を再調整する必要もない。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず，図１及び図２に基づいて，本実施形態にかかる切削装置１００の構成について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる切削装置１００の構成を示す側面図である。図２は，本実施形態にかかる切削装置１００の要部を拡大表示した側面図である。

本実施形態にかかる切削装置は，図１及び図２に示すように，高速回転可能なスピンドル１２０と，一対のフランジ１２５とナット１３０によりスピンドル１２０の先端に取り付けられた切削ブレード１１０と，切削ブレード１１０の外周を覆うように設置された切削ホイール１５０と，切削ホイール１５０に取り付けネジ１６０により取り付けられて切削ブレード１１０の刃先１１０ａの摩耗あるいは破損を検出するための切削ブレード検出器１４０などから構成される。なお，本実施形態においては，切削ブレード検出器１４０の配置以外の構成は，従来と同様であるので，その説明は省略する。

本実施形態にかかる切削ブレード検出器１４０は，例えば，切削ブレード１１０の上部に配置されており，発光素子等で構成された発光部１４０ａと，受光素子等で構成された受光部１４０ｂとを備える。この発光部１４０ａと受光部１４０ｂは，切削ブレード１１０の刃先１１０ａを挿入可能な隙間を空けて，相互に対向配置されている。かかる切削ブレード検出器１４０は，発光部１４０ａと受光部１４０ｂとを結ぶ直線上に切削ブレード１１０の刃先１１０ａが位置するように配置されると共に，切削ブレード１１０のスピンドル軸方向の前方（図２では左側）に位置する発光部１４０ａあるいは受光部１４０ｂのどちらか一方（図２の例では，発光部１４０ａ）が，切削ブレード１１０の刃先１１０ａの上端よりも上方に位置するように，後方側に傾斜されて配置されている。即ち，切削ブレード１１０の刃先１１０ａと，切削ブレード検出器１４０の前方側の最下端位置（図２では，発光部１４０ａの下端位置）との距離が所定距離Ａ（例えば２〜３ｍｍ程度）を有しているため，切削ブレード１１０をスピンドル軸方向の前方側に平行移動させても，切削ブレード検出器１４０に接触することはない。また，切削ブレード検出器１４０は所定の傾斜角度で配設されているので，発光部１４０ａからの光１４０ｃが切削ブレード１１０の刃先１１０ａに斜めに照射されて受光部で１４０ｂ受光されることになる。

なお，切削ブレード検出器１４０を配置する傾斜角は，発光部１４０ａと受光部１４０ｂとを結ぶ直線上に切削ブレード１１０の刃先１１０ａが位置するように配置されて，かつ切削ブレード１１０の刃先１１０ａと切削ブレード検出器１４０の最下端位置との距離が所定距離Ａを確保できるようにすれば，特に限定されるものではなく，適宜設定することができる。

本実施形態においては，切削ブレード１１０を前方に平行移動して取り外す際に，切削ブレード１１０の刃先１１０ａが切削ブレード検出器１４０に接触することはない。また，切削ブレード検出器１４０に接触することなく，切削ブレード１１０を取り付けることができる。したがって，光学式透過型センサを使用した切削ブレード検出器１４０を退避移動させることなく，切削ブレード１１０を簡易かつ容易に交換することができる。さらに，切削ブレード１１０を交換した後に，切削ブレード検出器１４０の位置を再調整する必要もない。

次に，図３に基づいて，本実施形態にかかる切削ブレード検出器１４０の機能部について説明する。なお，図３は，本実施形態にかかる切削ブレード検出器１４０の機能部の構成を示すブロック図である。

切削ブレード検出器１４０の機能部は，上記発光部１４０ａ及び受光部１４０ｂのほか，図３に示すように，切削ブレード１１０に干渉されて受光部１４０ｂで受光された光１４０ｃを電気信号に変換する光電変換部１４１０と，この電気信号の電圧値を検出する電圧値検出部１４２０と，電圧値検出部１４２０で検出された電圧値に基づいて切削ブレード１１０の刃先１１０ａの破損や摩耗を判定する判定手段１４３０と，判定手段１４３０により切削ブレード１１０の刃先１１０ａの破損あるいは摩耗が検出された場合にユーザにその旨を通知するエラー表示部１４４０などから構成される。

また，判定手段１４３０は，切削ブレード１１０の刃先１１０ａの破損あるいは摩耗の判断基準となる電圧値のしきい値を記憶するしきい値記憶部１４３０ａと，検出された電圧値としきい値とを比較して検出された電圧値がしきい値を超えている所定の信号を出力する比較部１４３０ｂと，比較部１４３０ｂからの出力信号に応じて，破損信号あるいは摩耗信号を出力する破損信号発信部又は摩耗信号発信部１４３０ｃとを備えている。

上記構成の切削ブレード検出器１４０において，まず，発光部１４０ａから照射された光１４０ｃは，切削ブレード１１０の刃先１１０ａで干渉されて受光部１４０ｂで受光される。切削ブレード１１０の磨耗や破損の程度が高いほど，切削ブレード１１０の外径が小さくなり，その刃先１１０ａによって遮蔽される光１４０ｃの量が小さくなるので，受光部１４０ｂによる受光量は大きくなる。このようにして受光部１４０ｂにより受光された光１４０ｃは，光電変換部１４１０により電気信号に変換されて，電圧値検出部１４２０によりその電圧値が検出される。電圧値検出部１４２０で検出された電圧値は，判定手段１４３０に入力されて切削ブレード１１０の破損や摩耗の判定が行われる。

判定手段１４３０においては，まず，比較部１４３０ｂにより，検出された電圧値は，しきい値記憶部１４３０ａに記憶されたしきい値と比較される。また，比較部１４３０ｂは，検出された電圧値がしきい値よりも大きいと判断する場合には，所定の信号を破損信号発信部又は摩耗信号発信部１４３０ｃに出力する。破損信号発信部又は摩耗信号発信部１４３０ｃは，当該入力された信号に応じて，破損信号又は摩耗信号をエラー表示部１４４０に出力する。

エラー表示部１４４０は，破損信号発信部又は摩耗信号発信部１４３０ｃから出力された破損信号又は摩耗信号に応じて，切削ブレードの破損情報又は摩耗情報を視覚的又は聴覚的な情報としてユーザに通知する。なお，エラー表示部１４４０としては，例えば，ランプ，ディスプレイ，サイレンあるいはブザーなどとすることができる。このことにより，ユーザは，切削ブレード１１０が破損，あるいは摩耗していることを視覚的又は聴覚的に認識することができる。

本実施形態においては，切削ブレード検出器１４０は，切削ブレード１１０の前方に位置する発光部１４０ａあるいは受光部１４０ｂのうちいずれか一方が，切削ブレード１１０の刃先１１０ａの上端よりも上方に位置するように後方側に傾斜されて配置されている。このため，切削ブレード検出器１４０が，切削ブレード１１０の前方に位置しないようにできるので，切削ブレード１１０の交換に必要な空間（切削ブレード１１０を着脱するための切削ブレード１１０の前方空間（オペレータ側の空間））を確保できる。したがって，切削ブレード１１０を交換する際に，切削ブレード１１０を前方に平行移動させても，切削ブレードが切削ブレード検出器１４０（発光部１４０ａあるいは受光部１４０ｂなど）に接触することはない。この結果，光学式透過型センサを使用した切削ブレード検出器１４０を退避移動させることなく，切削ブレード１１０を簡易かつ容易に交換することができる。さらに，切削ブレード１１０を交換した後に，切削ブレード検出器１４０の位置を再調整する必要もない。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上記実施形態においては，切削ブレード１１０の前方に発光部１４０ａを配置して後方に受光部１４０ｂを配置した例を挙げて説明したが，かかる例には限定されない。切削ブレード１１０の前方に受光部１４０ｂを配置して後方に発光部１４０ａを配置することもできる。

また，上記実施形態で図示した切削ブレード検出器１４０は，単なる一例に過ぎない。光学式透過型のセンサを有する切削ブレード検出器であれば，各種タイプの切削ブレード検出器を使用しても実施することができる。

また，上記実施形態においては，切削ブレード１１０の破損あるいは摩耗に対する電圧値のしきい値を具体的に示していないが，かかるしきい値は，適宜設定することができる。また，切削ブレードの破損と摩耗を区別する場合には，異なる好適なしきい値を各々設定することができる。

また，上記実施形態においては，切削ブレード１１０の刃先１１０ａと切削ブレード検出器１４０の最下端位置との所定距離Ａを２〜３ｍｍ程度と例示しているが，かかる例に限定されない。所定距離Ａは，適宜好適に設定することができる。

本発明は，切削装置に適用可能であり，特に，切削ブレードの状態を検出する光学的透過型センサを具備する切削ブレード検出器を有する切削装置に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態にかかる切削装置の構成を示す側面図である。同実施の形態にかかる切削装置の要部を拡大表示した側面図である。同実施の形態にかかる切削ブレードの機能構成を示すブロック図である。従来における切削装置の切削ブレード検出器の構成を示す側面図である。従来における切削装置の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１００切削装置
１１０切削ブレード
１１０ａ切削ブレードの刃先
１２０スピンドル
１２５フランジ
１３０ナット
１４０切削ブレード検出器
１４０ａ発光部
１４０ｂ受光部
１４０ｃ光
１４１０光電変換部
１４２０電圧検出部
１４３０判定手段
１４３０ａしきい値記憶部
１４３０ｂ比較部
１４３０ｃ破損信号発信部又は摩耗信号発信部
１４４０エラー表示部

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと，前記チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削機構と，発光部と受光部とを有し前記切削ブレードの刃先が前記発光部と前記受光部とを結ぶ直線上に位置するように配置された切削ブレード検出器と，を具備する切削装置において，
前記切削ブレード検出器は，前記切削ブレードの前方に位置する前記発光部あるいは前記受光部のうちいずれか一方が，前記切削ブレードの刃先よりも上方に位置するように後方側に傾斜させて配置される，ことを特徴とする切削装置。