JP2018161694A

JP2018161694A - 工具検出器

Info

Publication number: JP2018161694A
Application number: JP2017059054A
Authority: JP
Inventors: 敦志清野; Atsushi Kiyono; 聖吾戎; Shengwu Rong
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2018-10-18

Abstract

【課題】装置内における工具の置き忘れを検出する。【解決手段】収容すべき工具が全て収容されているか否かを検出する工具検出器１であって、電源５と、工具を収容する収容部２ａ−２ｄと、収容部２ａ−２ｄに工具が収容されているか否かを感知するセンサ３ａ—３ｄと、ライト４と、電源５とセンサ３ａ—３ｄとを結ぶ配線とを備え、収容部２ａ—２ｄに収容すべき全ての工具がそろっていない時にライト４を点灯するか、ライト４を消灯する。【選択図】図１

Description

本発明は、収容すべき全ての工具が収容部に収容されているか否かを検出する工具検出器に関する。

各種の加工装置においては、保守、点検、修理等が行われる。例えば、下記特許文献１に記載された加工装置においては、外装カバーに備えた開閉扉を開けると、保守点検作業を行うことができる。

特許文献１において加工装置の一例として挙げられている研削装置では、保守点検作業として、研削砥石を備えた研削ホイールの交換や研削砥石の刃先量の計測などがあり、作業者がこれらの作業を行う際には、トルクレンチやハイトゲージといった工具を用いる。そして、作業が終了すると、作業者がこれらの工具を開閉扉の外に持ち出し、開閉扉を閉めてから、加工を再開する。

特開２０１５−２０５３７６号公報

しかし、装置内に工具を置き忘れることもあり得る。もし、装置内に工具を置き忘れたまま加工を開始すると、置き忘れた工具が、装置内で動作する部位と接触し、装置が故障することがある。例えば、先述の研削装置においては、工具を置き忘れたまま研削加工を行うと、下降した研削ホイールが工具に接触し、研削ホイールが破損することがある。

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、装置内における工具の置き忘れを検出することを課題とする。

本発明は、収容すべき工具が全て収容されているか否かを検出する工具検出器であって、電源と、工具を収容する収容部と、該収容部に工具が収容されているか否かを感知するセンサと、ライトと、該電源と該センサとを結ぶ配線と、を備え、該収容部に収容すべき全ての工具がそろっていない時にライトを点灯することを特徴とする。

また、本発明は、収容すべき工具が全て収容されているか否かを検出する工具検出器であって、電源と、工具を収容する収容部と、該収容部に工具が収容されているか否かを感知するセンサと、ライトと、該電源と該センサとを結ぶ配線と、を備え、該収容部に収容すべき全ての工具がそろっている時にライトを点灯することを特徴とする。

前記工具検出器には、加工装置内に設置され、前記収容部に収容すべき工具がそろっていない場合、該加工装置が加工を開始できないように制御する制御機能を更に備えることが望ましい。

本発明では、収容すべき工具が全て収容されているか否かに応じてライトが点灯又は消灯することにより、オペレータが工具の置き忘れに容易に気づくことができるため、工具の置き忘れに起因する装置の破損等のおそれを低減することができる。
また、工具が全て収容されていない状態では加工を開始しないように制御する機能を有していることにより、加工装置内への工具の置き忘れにさらに気づきやすくなるとともに、工具の置き忘れに起因する装置の破損等のおそれをより低減することができる。

第一例の工具検出器に全ての工具が収容されている例を示す斜視図である。第一例の工具検出器を構成する収容部及びセンサを示す断面図である。第一例の工具検出器に全ての工具が収容されている場合における回路の状態を示す回路図である。第一例の工具検出器に全ての工具が収容されていない例を示す斜視図である。第一例の工具検出器に全ての工具が収容されていない場合における回路の状態を示す回路図である。第二例の工具検出器を構成する収容部及びセンサを示す断面図である。第二例の工具検出器に全ての工具が収容されている場合における回路の状態を示す回路図である。第二例の工具検出器に全ての工具が収容されていない場合における回路の状態を示す回路図である。工具検出器が設置された加工装置の例を示す斜視図である。

図１に示す工具検出器１は、各種工具を収容するとともに、収容すべき工具が全て収容されているか否かを検出する機能を有しており、工具を収容する複数の収容部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、各収容部２ａ−２ｄに工具が収容されているか否かをそれぞれ感知するセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、センサ３ａ−３ｄに接続されたライト４と、ライト４を点灯させるための電源５とを備えている。

図２に示すように、各収容部２ａ−２ｄは、昇降可能なテーブル２００を備えている。テーブル２００は、平面状に形成された載置面２０１と、下方に突出した突出部２０２とを有している。テーブル２００は、図示しないバネ等によって上方に付勢されており、図２（ａ）に示すように、載置面２０１に工具が載っていない状態では、テーブル２００が上昇した位置にあり、図２（ｂ）に示すように、載置面２０１に工具が載っている状態では、テーブル２００が下降した位置にある。

各センサ３ａ―３ｄは、各収容部２ａ―２ｄのテーブル２００の下方にそれぞれ配設されている。センサ３ａ―３ｄは、上下方向に並んで配設された接触片３００、３０１と、２つの電極３１０、３１１と、接触片３００と電極３１０とを接続する配線３２０と、接触片３０１と電極３１１とを接続する配線３２１とを備えている。

突出部２０２は、配線３２０の上方に位置しており、図２（ａ）に示したように、テーブル２００が上昇した状態では、突出部２０２が配線３２０と離れた状態にあり、接触片３００と接触片３０１とが接触して導通している。一方、図２（ｂ）に示したように、テーブル２００が下降した状態では、突出部２０２によって配線３２０が下方に押圧される。これにより、配線３２０の先端に接続された接触片３０１が接触片３００から離れた状態となる。

図３に示すように、センサ３ａ―３ｄは並列に接続され、その片方の電極３１０が配線５ａによって電源５に接続され、他方の電極３１１が配線５ｂによってライト４に接続されている。なお、図３におけるセンサ３ａ―３ｄにおいては、図２に示した接触片３００と接触片３０１との接触状態と非接触状態との切換えをスイッチによって概念的に示しており、接触片３００と接触片３０１とが接触する状態をオン、接触片３００と接触片３０１とが非接触の状態をオフとしている。

図１に示したように、全ての収容部２ａ―２ｄに工具が収容されていると、図２（ｂ）に示したように、全ての収容部の突出部２０２によって配線３２０が下降して接触片３００と接触片３０１とが離間する。したがって、図３に示すように、全てのセンサ３ａ―３ｄがオフとなり、ライト４が消灯する。

一方、収容すべき全ての工具がそろっておらず、いずれかの収容部に工具が収容されていない時、例えば図４に示すように、収容部２ａのみに工具が収容されていない時は、図５に示すように、センサ３ｂ−３ｄはオフになるが、センサ３ａのみがオンになるため、電極３１０と電極３１１とが導通して閉回路が形成されることにより、ライト４が点灯する。ライト４が消灯するのは、図３に示した例のように、全てのセンサ３ａ−３ｄがいずれもオフになるときだけであり、１つ以上の収容部に工具が収容されていないと、ライト４は点灯する。このように、いずれかの収容部に工具が収容されていない場合にライト４が点灯することにより、工具の使用者は、工具が全て収容されていないことを認識することができる。

図６に示す工具検出器１ａは、図２に示した工具検出器１の収容部２ａ―２ｄに代えて収容部６ａ−６ｄを備えるとともに、工具検出器１のセンサ３ａ―３ｄに代えてセンサ７ａ―７ｄを設けたもので、各収容部６ａ−６ｄは、昇降可能なテーブル６００を備えている。テーブル６００は、平面状に形成された載置面６０１と、下方に突出した突出部６０２とを有している。テーブル６００は、図示しないバネ等によって上方に付勢されており、図６（ａ）に示すように、載置面６０１に工具が載っていない状態では、テーブル６００が上昇した位置にあり、図６（ｂ）に示すように、載置面６０１に工具が載っている状態では、テーブル２００が下降した位置にある。

各センサ７ａ―７ｄは、各収容部６ａ―６ｄのテーブル６００の下方にそれぞれ配設されている。センサ７ａ―７ｄは、上下方向に並んで配設された接触片７００、７０１と、２つの電極７１０、７１１と、接触片７００と電極７１０とを接続する配線７２０と、接触片７０１と電極７１１とを接続する配線７２１とを備えている。

突出部６０２は、配線７２０の上方に位置しており、図６（ａ）に示したように、テーブル６００が上昇した状態では、突出部６０２が配線６２０と離れた状態にあり、接触片７００と接触片７０１とが離間して非接触状態となっている。一方、図６（ｂ）に示したように、テーブル６００が下降した状態では、突出部６０２によって配線６２０が下方に押圧される。これにより、配線６２０の先端に接続された接触片７００が接触片７０１と接触して導通した状態となる。なお、突出部６０２が接触片７００の上方に位置する構成としてもよい。その場合は、テーブル６００の下降により突出部６０２が接触片７００を直接押圧することにより、接触片７００と接触片７０１とを接触させる。

図７に示すように、センサ７ａ―７ｄは直列に接続されており、その一端のセンサ７ｄの電極７１１が配線５ｃによって電源５に接続され、他端のセンサ７ａの電極７１１が配線５ｄによってライト４に接続されている。

各収容部６ａ―６ｄにおいては、工具が収容されていると、図６（ｂ）に示したように、突出部６０２によって配線７２０が下降して接触片７００と接触片７０１とが接触する。したがって、全ての収容部６ａ―６ｄに収容すべき工具がそろっている時は、図７に示すように、全てのセンサ７ａ―７ｄがオンとなり、閉回路が形成されてライト４が点灯する。

一方、いずれかの収容部に工具が収容されていない場合、例えば収容部７ａ及び７ｂに工具が収容されていない場合は、図８に示すように、センサ７ａ及び７ｂがオフになり、閉回路が形成されないため、ライト４が消灯する。いずれかのセンサ１つのみがオフとなる場合も同様である。すなわち、ライト４が点灯するのは、図７に示した例のように、全てのセンサ７ａ−７ｄがいずれもオンとなるときだけであり、１つ以上の収容部に工具が収容されていないと、ライト４は消灯する。このように、いずれかの収容部に工具が収容されていない場合にライト４が消灯することにより、工具の使用者は、工具が収容されていないことを認識することができる。

上記２つの実施形態では、各収容部にそれぞれセンサを設け、それぞれのセンサは、なんらかの工具が置かれている場合にオン又はオフとなるように構成したが、１つの工具検出器にセンサを１つのみ備え、そのセンサを重量計とし、収容すべき工具の総重量を前もって記憶させるとともに、その記憶した重量と計測した重量とを比較する比較部を設け、記憶した重量と計測した重量とが異なる場合に、全ての工具が収容されていないと判断してライトを点灯させる構成としてもよい。この場合は、収容部を１つのみとし、１つの収容部に複数の工具を収容してもよい。

また、センサとしては、金属を感知するセンサ、工具が物理的に上に載ると押されていると認識するボタン式センサ等を使用することもできる。

なお、本実施形態では、ライトを１つにしたが、各センサに対応したライトを個々に備えてもよい。

本発明の工具検出器を搭載可能な加工装置として、例えば図９に示す研削装置１００がある。この研削装置１００は、チャックテーブル７に保持されたウェーハに対して粗研削手段５０及び仕上げ研削手段６０によって粗研削及び仕上げ研削をそれぞれ施す装置である。

基台２の上の前部には、研削前のウェーハが収容されるカセット９と、研削後のウェーハが収容されるカセット１０とが載置されている。カセット９、１０の近傍には、研削前のウェーハのカセット９からの搬出及び研削後のウェーハのカセット１０への搬入を行うロボット１３が配設されている。

ロボット１３の可動範囲には、カセット９から搬出した研削前のウェーハを一定の位置に位置合わせする仮置き部１１と、研削後のウェーハを洗浄する洗浄手段１２とが配設されている。

仮置き部１１の近傍には、仮置き部１１に載置されたウェーハをチャックテーブル７に搬送する第１の搬送手段１４と、研削後のウェーハをチャックテーブル７から洗浄手段１２に搬送する第２の搬送手段１５とが配設されている。

基台２の上の後部側には、ターンテーブル８が配設されている。ターンテーブル８は、複数のチャックテーブル７を自転可能に支持しており、また、ターンテーブル８が回転することによって複数のチャックテーブル７を公転させることができる。

チャックテーブル７の移動経路の上方には、粗研削手段５０及び仕上げ研削手段６０が配設されている。粗研削手段５０は、スピンドル５１と、スピンドル５１の下端に装着された粗研削ホイール５２と、スピンドル５１を回転させるモータ５３とを備えている。一方、仕上げ研削手段６０は、スピンドル６１と、スピンドル６１の下端に装着された仕上げ研削ホイール６２と、スピンドル６１を回転させるモータ６３とを備えている。粗研削手段５０は、研削送り手段３０によって、チャックテーブル７に保持されるウェーハの厚さ方向に研削送りされる。また、仕上げ研削手段６０は、研削送り手段４０によって、チャックテーブル７に保持されるウェーハの厚さ方向に研削送りされる。研削送り手段３０は、モータ３１がボールネジ３２を回転させることにより、ボールネジ３２に螺合した昇降部３３がガイドレール３４にガイドされて昇降し、昇降部３３に支持された粗研削手段５０を昇降させる。同様に、研削送り手段４０は、モータ４１がボールネジ４２を回転させることにより、ボールネジ４２に螺合した昇降部４３がガイドレール４４にガイドされて昇降し、昇降部４３に支持された仕上げ研削手段６０を昇降させる。

基台２の上方には外装カバー１６が配設されており、カセット９、１０以外は外装カバー１６によって覆われている。外装カバー１６の側面には第１の開閉扉１７及び第２の開閉扉１８が配設されている。研削装置１００の内部、例えば外装カバー１６の内側には、例えば図１−５に示した工具検出器１が配設されている。この工具検出器１の図３に示した配線５ａ又は５ｂは、研削装置１００の内部に備えた制御部７０に接続されている。

第１の開閉扉１７は、開口部１７１を有する窓枠部１７２に装着され、第２の開閉扉１８は、開口部１８１を有する窓枠部１８２に装着されている。第１の開閉扉１７は、窓枠部１７２の縁の２箇所に取り付けられた蝶番１７３によって開閉自在に取り付けられている。同様に、第２の開閉扉１８は、窓枠部１８２の縁の２箇所に取り付けられた蝶番１８３によって開閉自在に取り付けられている。

外装カバー１６の外側には、オペレータに対して報知すべき事象が発生した場合にそれをオペレータに報知する報知手段１９が配設されている。報知手段１９は、警報音を鳴らしたり、表示部１９６にメッセージを表示したりすることにより、オペレータに対する報知を行う。

このように構成される研削装置１００においては、ロボット１３によってカセット９から搬出されたウェーハが仮置き部１１に搬送され、ウェーハの位置が一定の位置に位置合わせされた後、そのウェーハが第１の搬送手段１４によってチャックテーブル７に搬送される。

次に、ターンテーブル８が所定角度回転することにより、ウェーハが粗研削手段５０の下方に移動する。そして、粗研削ホイール５２が回転するとともに研削送り手段３０によって粗研削手段５０が下方に送られ、粗研削ホイール５２に備えた粗研削砥石によってウェーハの上面が粗研削される。

次に、ターンテーブル８が所定角度回転することにより、ウェーハが仕上げ研削手段６０の下方に移動する。そして、仕上げ研削ホイール６２が回転するとともに研削送り手段４０によって仕上げ研削手段６０が下方に送られ、仕上げ研削ホイール６２に備えた仕上げ研削砥石によってウェーハの上面が仕上げ研削される。

仕上げ研削されたウェーハは、第２の搬送手段１５によって洗浄手段１２に搬送されて洗浄された後、ロボット１３によってカセット１０に収容される。

このように行われる研削加工中は、第１の開閉扉１７及び第２の開閉扉１８が閉じられて開口部１７１及び開口部１８１は塞がれている。一方、保守点検を実施する際には、第１の開閉扉１７又は第２の開閉扉１８を開けて、作業者が作業を行う。

第１の開閉扉１７又は第２の開閉扉１８が開かれると、研削装置１の内部の制御部７０が、装置内部の可動部位が動作しないように制御する。そして、その間に、作業者が、第１の開閉扉１７又は第２の開閉扉１８から外装カバー１６の内部に手を入れる等して保守点検作業を行う。

保守点検の作業者は、保守点検中に、図１に示した各収容部２ａ―２ｄに収容されている工具を使用する。そして、作業終了後は、使用した工具を収容部２ａ―２ｄに戻す。このとき、いずれかの収容部に工具が収容されていないと、ライト４が点灯するため、作業者は、ライト４の点灯を見て、工具を装置内のどこかに置き忘れていることに気づく。

また、ライト４が点灯するときは、図５に示した配線５ａ及び配線５ｂに電流が流れるため、配線５ａ又は５ｂに接続された制御部７０も、配線５ａ及び配線５ｂに電流が流れたことを検知する。これを検知した制御部７０は、装置が加工を開始できないように制御を行う。すなわち、工具検出器１は、研削装置１が加工を開始できないようにする制御機能を有する。例えば、チャックテーブル７を回転させる図示しないモータ、ターンテーブル８を回転させる図示しないモータ、粗研削手段５０を構成するモータ５３、仕上げ研削手段６０を構成する６３モータ、粗研削送り手段３０を構成するモータ３１、仕上げ研削手段４０を構成するモータ４１等を動作不能とする。また、かかる処理に代えて、またはかかる処理とともに、報知手段１９における報知の処理、例えば装置内に工具が残っている旨を表示部１９６に表示させる処理を行う。

なお、工具検出器１に代えて図６−図８に示した工具検出器１ａが研削装置１００に設置されている場合は、全ての工具が収容部６ａ―６ｄに収容されていない時にライト４が消灯し、図８に示した配線５ｃ及び５ｄに電流が流れない。したがって、制御部７０は、電流が流れていないことを検知すると、装置が加工を開始できないように制御を行う。

このように、工具が収容部２ａ―２ｄに収容されていないときは、装置の動作を不能としたり、報知手段１９がその旨を報知したりするため、工具が装置内に置かれたままの状態で加工が開始され、装置内の動作する部位が工具に接触して破損等するおそれを低減することができる。

１、１ａ：工具検出器
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ：収容部
２００：テーブル２０１：載置面２０２：突出部
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ：センサ
３００、３０１：接触片３１０、３１１：電極３２０、３２１：配線
４：ライト５：電源
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ：配線
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ：収容部
６００：テーブル６０１：載置面６０２：突出部
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ：センサ
７００、７０１：接触片７１０、７１１：電極７２０、７２１：配線
１００：研削装置
２：基台
７：チャックテーブル８：ターンテーブル９、１０：カセット
１１：仮置き部１２：洗浄手段１３：ロボット
１４：第１の搬送手段１５：第２の搬送手段１６：外装カバー
１７：第１の開閉扉１７１：開口部１７２：窓枠部１７３：蝶番
１８：第２の開閉扉１８１：開口部１８２：窓枠部１８３：蝶番
１９：報知手段１９６：表示部
３０：研削送り手段
３１：モータ３２：ボールネジ３３：昇降部３４：ガイドレール
４０：研削送り手段
４１：モータ４２：ボールネジ４３：昇降部４４：ガイドレール
５０：粗研削手段５１：スピンドル５２：粗研削ホイール５３：モータ
６０：仕上げ研削手段６１：スピンドル６２：粗研削ホイール６３：モータ
７０：制御部

Claims

収容すべき工具が全て収容されているか否かを検出する工具検出器であって、
電源と、
工具を収容する収容部と、
該収容部に工具が収容されているか否かを感知するセンサと、
ライトと、
該電源と該センサとを結ぶ配線と、を備え、
該収容部に収容すべき全ての工具がそろっていない時にライトを点灯することを特徴とする工具検出器。
収容すべき工具が全て収容されているか否かを検出する工具検出器であって、
電源と、
工具を収容する収容部と、
該収容部に工具が収容されているか否かを感知するセンサと、
ライトと、
該電源と該センサとを結ぶ配線と、を備え、
該収容部に収容すべき全ての工具がそろっている時にライトを点灯することを特徴とする工具検出器。
前記工具検出器には、
加工装置内に設置され、前記収容部に収容すべき工具がそろっていない場合、該加工装置が加工を開始できないように制御する制御機能をさらに備えることを特徴とする
請求項1又は２に記載の工具検出器。