JP2020064441A - Processing device - Google Patents
Processing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020064441A JP2020064441A JP2018195616A JP2018195616A JP2020064441A JP 2020064441 A JP2020064441 A JP 2020064441A JP 2018195616 A JP2018195616 A JP 2018195616A JP 2018195616 A JP2018195616 A JP 2018195616A JP 2020064441 A JP2020064441 A JP 2020064441A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- slider
- response speed
- servo motor
- linear motion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 149
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims abstract description 83
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 14
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 52
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 22
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 10
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000008278 dynamic mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ボールねじを回転させてスライダを移動させる直動機構を備えた加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus having a linear movement mechanism that rotates a ball screw to move a slider.
半導体等の材料から形成されるウェーハの表面に複数のデバイスを形成し、該ウェーハをデバイス毎に分割すると電子機器に搭載される個々のデバイスチップを形成できる。近年、デバイスチップの省スペース化のために薄型のデバイスチップが求められており、ウェーハは分割される前に裏面側から研削され、所定の仕上がり厚さにまで薄化される。 By forming a plurality of devices on the surface of a wafer formed of a material such as a semiconductor and dividing the wafer into devices, individual device chips to be mounted on electronic equipment can be formed. In recent years, thin device chips have been required to save the space of the device chips, and the wafer is ground from the back surface side before being divided to be thinned to a predetermined finished thickness.
ウェーハに分割や薄化等の加工を実施する際には、ウェーハ等の被加工物を保持するためのチャックテーブルや、被加工物を加工するための加工ユニットを備える加工装置が使用される。この加工装置では、ボールねじ式の直動機構によってチャックテーブルと、加工ユニットと、を相対的に移動させている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。 When performing processing such as dividing or thinning a wafer, a chuck table for holding an object to be processed such as a wafer and a processing apparatus including a processing unit for processing the object are used. In this processing apparatus, the chuck table and the processing unit are relatively moved by a ball screw type direct-acting mechanism (for example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).
直動機構は、サーボモータによって回転するボールねじと、ボールねじに螺合するナットと、ナットが固定されたスライダと、で構成されており、サーボモータでボールねじを回転させることによって、スライダを直線的に移動させることができる。なお、このスライダには、チャックテーブルや加工ユニット等が取り付けられている。 The linear motion mechanism is composed of a ball screw rotated by a servo motor, a nut screwed with the ball screw, and a slider to which the nut is fixed. It can be moved linearly. A chuck table and a processing unit are attached to this slider.
サーボモータは、例えば、スライダ（ナット）の位置や速度に基づいてフィードバック制御される。すなわち、ある時間において予定されたスライダの位置や速度と、実際のスライダの位置や速度と、に差が生じると、この差を小さくするようにサーボモータの回転速度等が調整される。 The servomotor is feedback-controlled based on, for example, the position and speed of the slider (nut). That is, if there is a difference between the planned position and speed of the slider and the actual position and speed of the slider at a certain time, the rotation speed of the servo motor is adjusted so as to reduce this difference.
スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際のサーボモータの回転速度は、所定の応答速度（頻度）で制御される。応答速度をより大きくするとスライダの指定位置や指定速度に対する追従性が向上するが、大きすぎると該指定位置や該指定速度を過ぎてスライダが変動するオーバーシュートが生じるため、該応答速度は適切な大きさに設定される。 The rotation speed of the servo motor when moving the slider at a predetermined speed or when positioning the slider at a predetermined position is controlled at a predetermined response speed (frequency). If the response speed is made higher, the followability of the slider to the specified position or the specified speed is improved, but if it is too large, the slider fluctuates beyond the specified position or the specified speed, so that the response speed is appropriate. Set to size.
ところで、ボールねじと、ナットと、の間に加工屑等の異物が侵入すると、この異物によって摩耗が促進され、ボールねじと、ナットと、の隙間や、ナット内の溝と、ボールと、の隙間等が拡大し易くなる。直動機構の劣化が進行してこの隙間が拡大すると、スライダが移動しやすくなるため、オーバーシュートが生じてスライダ（ナット）が発振（振動）してしまう。 By the way, when foreign matter such as processing dust enters between the ball screw and the nut, the foreign matter promotes wear, and the clearance between the ball screw and the nut, the groove in the nut, and the ball It becomes easy to expand the gaps. When the linear motion mechanism deteriorates and the gap increases, the slider easily moves, resulting in overshoot and oscillation (vibration) of the slider (nut).
このように、スライダ（ナット）に発振（振動）が生じスライダの位置や速度を精度良く制御できない状況で被加工物を加工すると、加工の精度も大幅に低下する。そこで、該隙間が無視できない程度に拡大しスライダが発振する前に、直動機構をメンテナンスしたいとの要望がある。 As described above, when the workpiece is machined in a situation where the slider (nut) oscillates (vibrates) and the position and speed of the slider cannot be controlled with high accuracy, the machining accuracy is also significantly reduced. Therefore, there is a demand for maintenance of the linear motion mechanism before the gap expands to a degree that cannot be ignored and the slider oscillates.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スライドが発振する程に直動機構の劣化が進行する前に直動機構のメンテナンスを実施するタイミングを判定できる加工装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to determine the timing for performing maintenance of a linear motion mechanism before deterioration of the linear motion mechanism progresses to such an extent that slide oscillates. It is to provide a processing device.
本発明の一態様によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、サーボモータで回転するボールねじと、該ボールねじに螺合するナットと、該ナットが固定されたスライダと、を含む直動機構と、該直動機構の劣化を検出する劣化検出ユニットと、該劣化検出ユニットが該直動機構の劣化を検出したこと報知する判定報知部と、を備え、該劣化検出ユニットは、該スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際の該サーボモータの回転速度の制御量である該サーボモータの応答速度を該加工ユニットによる被加工物の加工時において設定される応答速度より高い検査用応答速度に設定する機能を有する応答速度設定部と、該サーボモータを作動させることにより移動する該スライダのオーバーシュート量を測定する測定部と、該オーバーシュート量に閾値を設定する閾値設定部と、応答速度設定部により該サーボモータの応答速度を該検査用応答速度に設定し、該検査用応答速度で該サーボモータを制御した際に、該スライダの該オーバーシュート量が該閾値設定部により設定された該閾値を超えた場合に該直動機構に劣化が生じていると判定する判定部と、を備えることを特徴とする加工装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a chuck table that holds a workpiece, a processing unit that processes the workpiece held by the chuck table, a ball screw that is rotated by a servomotor, and a screw that is screwed onto the ball screw. A linear motion mechanism including a nut and a slider to which the nut is fixed, a deterioration detection unit that detects deterioration of the linear motion mechanism, and a notification that the deterioration detection unit has detected deterioration of the linear motion mechanism. The deterioration detection unit is a control amount of the rotation speed of the servo motor when the slider is moved at a predetermined speed or is positioned at a predetermined position. A servomotor and a response speed setting unit having a function of setting a response speed to a response speed for inspection higher than a response speed set when the workpiece is processed by the processing unit. A measuring unit that measures the amount of overshoot of the slider that moves by moving, a threshold value setting unit that sets a threshold value for the amount of overshoot, and a response speed setting unit that changes the response speed of the servo motor to the inspection response speed. When the servomotor is controlled at the response speed for inspection and the amount of overshoot of the slider exceeds the threshold value set by the threshold value setting unit, the linear motion mechanism deteriorates. And a determination unit that determines that the processing apparatus is provided.
好ましくは、該測定部は、該サーボモータを作動させることにより該スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際の該スライダの該オーバーシュート量を測定する。 Preferably, the measuring unit measures the overshoot amount of the slider when moving the slider at a predetermined speed by operating the servo motor or when positioning the slider at a predetermined position.
また、好ましくは、該測定部は、該サーボモータのトルクの変化又は該スライダの位置を検出する読み取りユニットの読み取り値によって該オーバーシュート量を測定する。 Further, preferably, the measuring unit measures the overshoot amount by a change value of the torque of the servo motor or a reading value of a reading unit that detects the position of the slider.
また、本発明の他の一態様によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、サーボモータで回転するボールねじと、該ボールねじに螺合するナットと、該ナットが固定されたスライダと、を含む直動機構と、該直動機構の劣化を検出する劣化検出ユニットと、該劣化検出ユニットが該直動機構の劣化を検出したこと報知する判定報知部と、を備え、該劣化検出ユニットは、該スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際の該サーボモータの回転速度の制御量である該サーボモータの応答速度を該加工ユニットによる被加工物の加工時において設定される応答速度より高い検査用応答速度に設定する機能を有する応答速度設定部と、該サーボモータが出力するトルクを測定するトルク測定部と、該トルクに閾値を設定するトルク閾値設定部と、応答速度設定部により該サーボモータの応答速度を該検査用応答速度に設定し、該検査用応答速度で該サーボモータを制御した際に、該トルク測定部で測定した該トルクが該トルク閾値設定部で設定した該閾値によって規定される範囲を外れた場合に、該直動機構に劣化が生じていると判定する判定部と、を備えることを特徴とする加工装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, a chuck table for holding a workpiece, a processing unit for processing the workpiece held by the chuck table, a ball screw rotated by a servo motor, and the ball are provided. A linear motion mechanism including a nut that is screwed into the screw and a slider to which the nut is fixed, a deterioration detection unit that detects deterioration of the linear motion mechanism, and the deterioration detection unit detects deterioration of the linear motion mechanism. The deterioration detection unit is a control amount of the rotation speed of the servo motor when the slider is moved at a predetermined speed or when the slider is positioned at a predetermined position. A response speed setting unit having a function of setting a response speed of the servomotor to an inspection response speed higher than a response speed set when the workpiece is processed by the processing unit; A torque measuring unit that measures the torque output by the motor, a torque threshold setting unit that sets a threshold value for the torque, and a response speed setting unit that sets the response speed of the servo motor to the inspection response speed, When the servomotor is controlled at the response speed, when the torque measured by the torque measuring unit is out of the range defined by the threshold value set by the torque threshold setting unit, the linear motion mechanism is deteriorated. There is provided a processing device comprising: a determination unit that determines that the processing has occurred.
本発明の一態様に係る加工装置は、直動機構の劣化を検出する劣化検出ユニットを備える。劣化の有無を検出する際には、劣化検出ユニットは、被加工物を実際に加工する際の応答速度よりも高い検査用応答速度を応答速度設定部により設定する。サーボモータの応答速度が高くなるとオーバーシュートが生じやすくなり、スライダ（ナット）が発振（振動）しやすくなる。 A processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a deterioration detection unit that detects deterioration of a linear motion mechanism. When detecting the presence or absence of deterioration, the deterioration detecting unit sets the response speed for inspection higher than the response speed at the time of actually processing the workpiece by the response speed setting unit. When the response speed of the servomotor becomes high, overshooting easily occurs, and the slider (nut) easily oscillates (vibrates).
直動機構の劣化が十分小さく、加工装置の稼働をしばらく継続してもスライダが発振しにくい場合、応答速度を該検査用応答速度に引き上げても該スライダのオーバーシュート量は閾値設定部で設定される閾値を下回る。その一方で、直動機構の劣化がある程度進行しており、加工装置の稼働を継続すると近い将来にスライダが発振するおそれがある場合、応答速度を該検査用応答速度に引き上げると、スライダの発振が観測される。このとき該スライダのオーバーシュート量は該閾値を上回る。 When the deterioration of the linear motion mechanism is sufficiently small and the slider does not easily oscillate even if the processing device continues to operate for a while, the overshoot amount of the slider is set by the threshold setting unit even if the response speed is increased to the inspection response speed. Below the threshold. On the other hand, when the linear motion mechanism has deteriorated to some extent and the slider may oscillate in the near future if the processing device continues to operate, if the response speed is increased to the inspection response speed, the slider oscillation will occur. Is observed. At this time, the overshoot amount of the slider exceeds the threshold value.
すなわち、被加工物を加工する際にスライダが発振しない場合においても、直動機構の劣化がある程度進行している場合、応答速度を該検査用応答速度に引き上げることでスライダが発振するようになる。そのため、該劣化検出ユニットは、被加工物の加工時にスライダが発振する程度に直動機構が劣化する前に、スライダに発振が生じる予兆を検出して該直動機構の劣化を検出できる。 That is, even when the slider does not oscillate when processing the workpiece, if the linear motion mechanism has deteriorated to some extent, the slider oscillates by increasing the response speed to the inspection response speed. . Therefore, the deterioration detection unit can detect the deterioration of the linear motion mechanism by detecting a sign that oscillation occurs in the slider before the linear motion mechanism deteriorates to the extent that the slider oscillates during processing of the workpiece.
このように、スライダが発振する予兆が検出される程度に劣化が進行した直動機構に対してメンテナンスを実施し、該直動機構を構成する部材の交換や清掃等を実施することにより、被加工物の加工時におけるスライダの発振を予防できる。 In this way, maintenance is performed on the linear motion mechanism that has deteriorated to such an extent that a sign of oscillation of the slider is detected, and replacement or cleaning of the members forming the linear motion mechanism is performed, thereby It is possible to prevent the slider from oscillating during processing of the workpiece.
したがって、本発明の一態様によると、スライドが発振する程に直動機構の劣化が進行する前に直動機構のメンテナンスを実施するタイミングを判定できる加工装置が提供される。 Therefore, according to one aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus capable of determining the timing for performing maintenance of a linear motion mechanism before deterioration of the linear motion mechanism progresses to such an extent that the slide oscillates.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る加工装置は、直動機構を備える加工装置である。以下、本実施形態では、板状の被加工物を切削する切削装置を例に挙げて説明するが、本発明の加工装置は、直動機構を備える研削装置やレーザ加工装置等でも良い。図１は、本実施形態に係る切削装置（加工装置）の構成例を模式的に示す斜視図である。 An embodiment according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The processing device according to the present embodiment is a processing device including a linear motion mechanism. Hereinafter, in the present embodiment, a cutting device for cutting a plate-shaped workpiece will be described as an example, but the processing device of the present invention may be a grinding device having a linear motion mechanism, a laser processing device, or the like. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of a cutting device (processing device) according to the present embodiment.
図１に示すように、切削装置（加工装置）２は、各構成要素を収容するための筐体４を備えている。説明の便宜のために、図１では、筐体４の輪郭を破線で示し、筐体４の内部の構造物を実線で示す。筐体４の内部には、基台６が収容されている。基台６の上面には、Ｘ軸移動機構（直動機構）８が設けられている。Ｘ軸移動機構８は、Ｘ軸方向（加工送り方向、前後方向）に平行な一対のＸ軸ガイドレール１０を備えており、Ｘ軸ガイドレール１０には、Ｘ軸移動テーブル（スライダ）１２がスライド可能に取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the cutting device (processing device) 2 includes a housing 4 for housing each component. For convenience of description, in FIG. 1, the outline of the housing 4 is shown by a broken line, and the structure inside the housing 4 is shown by a solid line. A base 6 is housed inside the housing 4. An X-axis moving mechanism (linear motion mechanism) 8 is provided on the upper surface of the base 6. The X-axis moving mechanism 8 includes a pair of X-axis guide rails 10 parallel to the X-axis direction (machining feed direction, front-back direction), and an X-axis moving table (slider) 12 is provided on the X-axis guide rails 10. It is mounted slidably.
Ｘ軸移動テーブル１２の下面（裏面）側には、ナット（不図示）が設けられており、このナットには、Ｘ軸ガイドレール１０に平行なＸ軸ボールねじ（ボールねじ）１４が螺合されている。Ｘ軸ボールねじ１４の一端部には、Ｘ軸パルスモータ（サーボモータ）１６が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１６でＸ軸ボールねじ１４を回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１２は、Ｘ軸ガイドレール１０に沿ってＸ軸方向に移動する。 A nut (not shown) is provided on the lower surface (back surface) side of the X-axis moving table 12, and an X-axis ball screw (ball screw) 14 parallel to the X-axis guide rail 10 is screwed into the nut. Has been done. An X-axis pulse motor (servo motor) 16 is connected to one end of the X-axis ball screw 14. By rotating the X-axis ball screw 14 with the X-axis pulse motor 16, the X-axis moving table 12 moves in the X-axis direction along the X-axis guide rail 10.
Ｘ軸移動テーブル１２の上面側（表面側）には、テーブルベース１８が設けられている。テーブルベース１８の上部には、被加工物を保持するためのチャックテーブル２０が配置されている。チャックテーブル２０の周囲には、被加工物を支持する環状のフレームを四方から固定する４個のクランプ２０ａが設置されている。 A table base 18 is provided on the upper surface side (front surface side) of the X-axis moving table 12. A chuck table 20 for holding a workpiece is arranged above the table base 18. Around the chuck table 20, four clamps 20a that fix an annular frame that supports the workpiece from four sides are installed.
被加工物１（図２参照）は、例えば、シリコン等の半導体でなる円形のウェーハであり、その上面（表面）側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられている。デバイス領域は、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）でさらに複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。 The workpiece 1 (see FIG. 2) is, for example, a circular wafer made of a semiconductor such as silicon, and the upper surface (front surface) side thereof is divided into a central device region and an outer peripheral surplus region surrounding the device region. ing. The device area is further divided into a plurality of areas by dividing lines (streets) arranged in a grid pattern, and devices such as IC and LSI are formed in each area.
被加工物１の下面（裏面）側には、被加工物１より径の大きいテープ（不図示）が貼り付けられている。テープの外周部分は、環状のフレーム（不図示）に固定されている。すなわち、被加工物１は、テープを介してフレームに支持されている。なお、被加工物１の材質、形状等に制限はない。例えば、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる任意の形状の基板を被加工物１として用いることもできる。 A tape (not shown) having a diameter larger than that of the workpiece 1 is attached to the lower surface (back surface) side of the workpiece 1. The outer peripheral portion of the tape is fixed to an annular frame (not shown). That is, the workpiece 1 is supported by the frame via the tape. The material, shape, etc. of the work piece 1 are not limited. For example, a substrate having an arbitrary shape made of a material such as ceramics, resin, or metal can be used as the workpiece 1.
チャックテーブル２０は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向、高さ方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、上述したＸ軸移動機構８でＸ軸移動テーブル１２をＸ軸方向に移動させれば、チャックテーブル２０はＸ軸方向に加工送りされる。 The chuck table 20 is connected to a rotary drive source (not shown) such as a motor, and rotates about a rotation axis substantially parallel to the Z-axis direction (vertical direction, height direction). Further, when the X-axis moving table 12 is moved in the X-axis direction by the X-axis moving mechanism 8 described above, the chuck table 20 is processed and fed in the X-axis direction.
チャックテーブル２０の上面は、被加工物１を保持する保持面２０ｂとなっている。この保持面２０ｂは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して概ね平行に形成されており、チャックテーブル２０やテーブルベース１８の内部に形成された流路（不図示）等を通じて吸引源（不図示）に接続されている。なお、この吸引源の負圧は、テーブルベース１８に対してチャックテーブル２０を固定する際にも利用される。 The upper surface of the chuck table 20 serves as a holding surface 20b that holds the workpiece 1. The holding surface 20b is formed substantially parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, and a suction source (not shown) is passed through a flow path (not shown) formed inside the chuck table 20 and the table base 18. )It is connected to the. The negative pressure of the suction source is also used when fixing the chuck table 20 to the table base 18.
チャックテーブル２０に近接する位置には、被加工物１をチャックテーブル２０へと搬送する搬送機構（不図示）が設けられている。また、Ｘ軸移動テーブル１２の近傍には、切削時（加工時）に使用された純水等の切削液（加工液）の廃液を一時的に貯留するウォーターケース２２が設けられている。ウォーターケース２２内に貯留された廃液は、ドレーン（不図示）等を通じて切削装置２の外部に排出される。 A transfer mechanism (not shown) that transfers the workpiece 1 to the chuck table 20 is provided at a position close to the chuck table 20. Further, near the X-axis moving table 12, a water case 22 for temporarily storing a waste liquid of a cutting fluid (machining fluid) such as pure water used during cutting (machining) is provided. The waste liquid stored in the water case 22 is discharged to the outside of the cutting device 2 through a drain (not shown) or the like.
基台６の上面には、Ｘ軸移動機構８を跨ぐ門型の支持構造２４が配置されている。支持構造２４の前面上部には、２組の切削ユニット移動機構（直動機構）２６が設けられている。各切削ユニット移動機構２６は、支持構造２４の前面に配置されＹ軸方向（割り出し送り方向、左右方向）に概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール２８を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２８には、各切削ユニット移動機構２６を構成するＹ軸移動プレート（スライダ）３０がスライド可能に取り付けられている。 On the upper surface of the base 6, a gate-type support structure 24 that straddles the X-axis moving mechanism 8 is arranged. Two sets of cutting unit moving mechanisms (direct acting mechanisms) 26 are provided on the upper front surface of the support structure 24. Each cutting unit moving mechanism 26 is commonly provided with a pair of Y-axis guide rails 28 arranged on the front surface of the support structure 24 and substantially parallel to the Y-axis direction (indexing feed direction, left-right direction). A Y-axis moving plate (slider) 30 constituting each cutting unit moving mechanism 26 is slidably attached to the Y-axis guide rail 28.
各Ｙ軸移動プレート３０の裏面側には、ナット（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２８に平行なＹ軸ボールねじ（ボールねじ）３２がそれぞれ螺合されている。各Ｙ軸ボールねじ３２の一端部には、Ｙ軸パルスモータ（サーボモータ）３４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３４でＹ軸ボールねじ３２を回転させれば、Ｙ軸移動プレート３０は、Ｙ軸ガイドレール２８に沿ってＹ軸方向に移動する。 A nut (not shown) is provided on the back side of each Y-axis moving plate 30, and a Y-axis ball screw (ball screw) 32 parallel to the Y-axis guide rail 28 is screwed into the nut portion. Has been done. A Y-axis pulse motor (servo motor) 34 is connected to one end of each Y-axis ball screw 32. When the Y-axis ball screw 32 is rotated by the Y-axis pulse motor 34, the Y-axis moving plate 30 moves in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 28.
各Ｙ軸移動プレート３０の前面（表面）には、Ｚ軸方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３６が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３６には、Ｚ軸移動プレート（スライダ）３８がスライド可能に取り付けられている。 A pair of Z-axis guide rails 36 that are substantially parallel to the Z-axis direction are provided on the front surface (front surface) of each Y-axis moving plate 30. A Z-axis moving plate (slider) 38 is slidably attached to the Z-axis guide rail 36.
各Ｚ軸移動プレート３８の裏面側には、ナット（不図示）が設けられており、このナットには、Ｚ軸ガイドレール３６に平行なＺ軸ボールねじ（ボールねじ）４０がそれぞれ螺合されている。各Ｚ軸ボールねじ４０の一端部には、Ｚ軸パルスモータ（サーボモータ）４２が連結されている。Ｚ軸パルスモータ４２でＺ軸ボールねじ４０を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３８は、Ｚ軸ガイドレール３６に沿ってＺ軸方向に移動する。 A nut (not shown) is provided on the back side of each Z-axis moving plate 38, and a Z-axis ball screw (ball screw) 40 parallel to the Z-axis guide rail 36 is screwed into the nut. ing. A Z-axis pulse motor (servo motor) 42 is connected to one end of each Z-axis ball screw 40. When the Z-axis ball screw 40 is rotated by the Z-axis pulse motor 42, the Z-axis moving plate 38 moves in the Z-axis direction along the Z-axis guide rail 36.
各Ｚ軸移動プレート３８の下部には、被加工物１を切削（加工）するための切削ユニット（加工ユニット）４４が設けられている。また、切削ユニット４４に隣接する位置には、被加工物１を撮像するためのカメラ（撮像ユニット）４６が設置されている。各切削ユニット移動機構２６で、Ｙ軸移動プレート３０をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット４４及びカメラ４６は割り出し送りされ、Ｚ軸移動プレート３８をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット４４及びカメラ４６は昇降する。 A cutting unit (machining unit) 44 for cutting (machining) the workpiece 1 is provided below each Z-axis moving plate 38. Further, a camera (image pickup unit) 46 for picking up an image of the workpiece 1 is installed at a position adjacent to the cutting unit 44. In each cutting unit moving mechanism 26, if the Y-axis moving plate 30 is moved in the Y-axis direction, the cutting unit 44 and the camera 46 are indexed and fed, and if the Z-axis moving plate 38 is moved in the Z-axis direction, cutting is performed. The unit 44 and the camera 46 move up and down.
切削ユニット４４は、Ｙ軸方向に概ね平行な回転軸を構成するスピンドル（不図示）の一端側に装着された円環状の切削ブレード４８（図２参照）を備えている。スピンドルの他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、切削ブレード４８は、スピンドルを介して伝達される回転駆動源の回転力によって回転する。 The cutting unit 44 includes an annular cutting blade 48 (see FIG. 2) mounted on one end side of a spindle (not shown) that constitutes a rotary shaft substantially parallel to the Y-axis direction. A rotary drive source (not shown) such as a motor is connected to the other end of the spindle, and the cutting blade 48 is rotated by the rotational force of the rotary drive source transmitted through the spindle.
図２は、Ｘ軸移動機構（直動機構）８と、切削ユニット（加工ユニット）４４と、チャックテーブル２０に保持された被加工物１と、を模式的に示す側面図である。図２に示す通り、被加工物１を切削する際は、切削ユニット４４を所定の高さ位置に位置づけ、切削ユニット４４が備える円環状の切削ブレード４８を回転させる。そして、Ｘ軸移動機構８を作動させてチャックテーブル２０をＸ軸方向に移動させ、回転する切削ブレード４８を被加工物１に接触させる。 FIG. 2 is a side view schematically showing the X-axis moving mechanism (linear motion mechanism) 8, the cutting unit (machining unit) 44, and the workpiece 1 held on the chuck table 20. As shown in FIG. 2, when cutting the workpiece 1, the cutting unit 44 is positioned at a predetermined height position, and the annular cutting blade 48 provided in the cutting unit 44 is rotated. Then, the X-axis moving mechanism 8 is operated to move the chuck table 20 in the X-axis direction, and the rotating cutting blade 48 is brought into contact with the workpiece 1.
基台６上には、Ｘ軸移動機構８のＸ軸ガイドレール１０と、Ｘ軸ボールねじ（ボールねじ）１４と、に沿ったスケール５０が設けられている。また、Ｘ軸移動テーブル（スライダ）１２の下面の該スケール５０と対面する位置には、該スケール５０を読み取る読み取りユニット５２が固定されている。Ｘ軸移動テーブル（スライダ）１２を移動または停止させる際、読み取りユニット５２によりスケール５０を読み取ることで、Ｘ軸移動テーブル（スライダ）１２の位置に関する情報が得られる。 On the base 6, a scale 50 is provided along the X-axis guide rail 10 of the X-axis moving mechanism 8 and the X-axis ball screw (ball screw) 14. Further, a reading unit 52 for reading the scale 50 is fixed at a position facing the scale 50 on the lower surface of the X-axis moving table (slider) 12. When the X-axis moving table (slider) 12 is moved or stopped, the scale 50 is read by the reading unit 52 to obtain information on the position of the X-axis moving table (slider) 12.
同様に、切削装置（加工装置）２は、切削ユニット移動機構２６のＹ軸ボールねじ３２に沿ったスケールを備えてもよく、Ｙ軸移動プレート３０の裏面の該スケールと対面する位置には、該スケールを読み取る読み取りユニットが固定されてもよい。さらに、切削装置（加工装置）２は、切削ユニット移動機構２６のＺ軸ボールねじ４０に沿ったスケールを備えてもよく、Ｚ軸移動プレート３８の裏面の該スケールと対面する位置には、該スケールを読み取る読み取りユニットが固定されてもよい。 Similarly, the cutting device (machining device) 2 may include a scale along the Y-axis ball screw 32 of the cutting unit moving mechanism 26, and a position on the back surface of the Y-axis moving plate 30 facing the scale, A reading unit for reading the scale may be fixed. Further, the cutting device (processing device) 2 may include a scale along the Z-axis ball screw 40 of the cutting unit moving mechanism 26, and the scale on the back surface of the Z-axis moving plate 38 may face the scale. The reading unit for reading the scale may be fixed.
筐体４の上面には、切削装置（加工装置）２の異常の有無をランプで報知する警報ランプ５４を備える。該警報ランプ５４は、例えば、赤色ランプと、緑色ランプと、を有し、切削装置２に異常がない場合に該緑色ランプが点灯し、切削装置２に何らかの異常が生じた際に該赤色ランプが点灯する。 An alarm lamp 54 is provided on the upper surface of the housing 4 to notify the presence / absence of abnormality of the cutting device (processing device) 2 by a lamp. The alarm lamp 54 includes, for example, a red lamp and a green lamp. The green lamp is turned on when there is no abnormality in the cutting device 2, and the red lamp is provided when any abnormality occurs in the cutting device 2. Lights up.
また、筐体４の前面には、表示部５６が設けられる。表示部５６は、例えば、タッチパネル式のディスプレイパネルであり、切削装置（加工装置）２の操作者は該表示部５６により切削装置２に指令を入力できる。また、表示部５６は、切削装置２の異常の有無を表示できる。警報ランプ５４と、表示部５６は、後述の劣化検出ユニットが備える判定部による判定結果を報知する判定報知部として機能できる。 A display unit 56 is provided on the front surface of the housing 4. The display unit 56 is, for example, a touch panel type display panel, and an operator of the cutting device (processing device) 2 can input a command to the cutting device 2 by the display unit 56. Further, the display unit 56 can display whether or not there is an abnormality in the cutting device 2. The alarm lamp 54 and the display unit 56 can function as a determination notification unit that notifies the determination result of the determination unit included in the deterioration detection unit described later.
切削装置（加工装置）２が備えるＸ軸移動機構８、チャックテーブル２０、搬送機構、切削ユニット移動機構２６、切削ユニット４４、カメラ４６、読み取りユニット５２等の構成要素は、それぞれ、制御ユニット５８に接続されている。この制御ユニット５８は、被加工物１の加工条件等に合わせて上述した各構成要素を制御して被加工物１の加工を実施する。 The components such as the X-axis moving mechanism 8, the chuck table 20, the transport mechanism, the cutting unit moving mechanism 26, the cutting unit 44, the camera 46, and the reading unit 52, which are included in the cutting device (processing device) 2, are respectively provided in the control unit 58. It is connected. The control unit 58 controls the components described above in accordance with the processing conditions of the workpiece 1 and the like to process the workpiece 1.
Ｘ軸移動機構８及び切削ユニット移動機構２６等の直動機構が備えるサーボモータは、スライダの位置や速度に基づいてフィードバック制御される。すなわち、ある時間において予定されたスライダの位置や速度と、実際のスライダの位置や速度と、に差が生じると、この差を小さくするようにサーボモータの回転速度等が調整される。例えば、スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際のサーボモータの回転速度は、所定の応答速度（頻度）で制御される。 The servomotors provided in the linear motion mechanisms such as the X-axis moving mechanism 8 and the cutting unit moving mechanism 26 are feedback-controlled based on the position and speed of the slider. That is, if there is a difference between the planned position and speed of the slider and the actual position and speed of the slider at a certain time, the rotation speed of the servo motor is adjusted so as to reduce this difference. For example, the rotation speed of the servo motor when moving the slider at a predetermined speed or when positioning the slider at a predetermined position is controlled at a predetermined response speed (frequency).
応答速度をより大きくするとスライダの指定位置や指定速度に対する追従性が向上するが、大きすぎると該指定位置や該指定速度を過ぎてスライダが移動するオーバーシュートが生じる。そのため、例えば、切削ユニット（加工ユニット）４４による被加工物１の加工時には、該応答速度はオーバーシュートが生じにくい適度な大きさに設定される。 If the response speed is made higher, the followability of the slider with respect to the specified position or the specified speed is improved, but if it is too large, an overshoot occurs in which the slider moves past the specified position or the specified speed. Therefore, for example, when the work piece 1 is processed by the cutting unit (processing unit) 44, the response speed is set to an appropriate size at which overshoot hardly occurs.
ところで、ボールねじと、ナットと、の間に加工屑等の異物が侵入すると、この異物によって摩耗が進行し、ボールねじと、ナットと、の隙間や、ナット内の溝と、ボールと、の隙間等が拡大し易くなる。この隙間が拡大するとオーバーシュートが生じやすくなり、スライダ（ナット）が発振（振動）してしまう。 By the way, when a foreign substance such as processing dust enters between the ball screw and the nut, the foreign substance causes wear, which causes a gap between the ball screw and the nut, a groove in the nut, and the ball. It becomes easy to expand the gaps. If this gap is enlarged, overshooting easily occurs, and the slider (nut) oscillates (vibrates).
図３（Ａ）は、Ｘ軸移動機構（直動機構）８によりＸ軸移動テーブル（スライダ）１２のナット６２を初期位置６２ａから指定位置６２ｂに移動させる際、指定位置６２ｂに到達するナット６２がオーバーシュートし、発振する場合が示されている。図３（Ｂ）には、Ｘ軸移動テーブル（スライダ）１２のナット６２を初期位置６２ａから指定位置６２ｂに移動させる際、移動の途中の位置６２ｃでナット６２が発振する場合が示されている。 FIG. 3A shows a nut 62 which reaches the designated position 62b when the nut 62 of the X-axis movement table (slider) 12 is moved from the initial position 62a to the designated position 62b by the X-axis movement mechanism (linear motion mechanism) 8. Overshoots and oscillates. FIG. 3B shows a case where the nut 62 of the X-axis movement table (slider) 12 is moved from the initial position 62a to the designated position 62b, and the nut 62 oscillates at a position 62c in the middle of movement. .
Ｘ軸移動テーブル１２、Ｙ軸移動プレート３０及びＺ軸移動プレート３８等のスライダが発振する程に直動機構の劣化が進行していると、切削ユニット（加工ユニット）４４によるウェーハ等の被加工物１の切削（加工）を適切に実施できない。そこで、本実施形態に係る加工装置は、Ｘ軸移動機構８や切削ユニット移動機構２６等の直動機構の劣化を検出するための劣化検出ユニット６０を制御ユニット５８に備える。 If deterioration of the linear motion mechanism progresses to such an extent that sliders such as the X-axis moving table 12, the Y-axis moving plate 30, and the Z-axis moving plate 38 oscillate, the cutting unit (processing unit) 44 processes the wafer or the like. The object 1 cannot be cut (processed) properly. Therefore, the processing apparatus according to the present embodiment includes, in the control unit 58, a deterioration detection unit 60 for detecting deterioration of the linear movement mechanism such as the X-axis movement mechanism 8 and the cutting unit movement mechanism 26.
劣化検出ユニット６０は、該スライダが発振する程に直動機構の劣化が進行する前に、直動機構の発振の予兆を検出して直動機構の劣化を検出する。直動機構の発振の予兆を検出した段階で直動機構をメンテナンスすることにより、直動機構の発振を予防できる。次に、劣化検出ユニット６０の構成について詳述する。劣化検出ユニット６０は、測定部６０ａと、閾値設定部６０ｂと、応答速度設定部６０ｃと、判定部６０ｄと、を備える。 The deterioration detecting unit 60 detects the deterioration of the linear motion mechanism by detecting a sign of oscillation of the linear motion mechanism before the deterioration of the linear motion mechanism progresses to such an extent that the slider oscillates. The oscillation of the direct acting mechanism can be prevented by maintaining the direct acting mechanism at the stage when the sign of oscillation of the direct acting mechanism is detected. Next, the configuration of the deterioration detection unit 60 will be described in detail. The deterioration detecting unit 60 includes a measuring unit 60a, a threshold setting unit 60b, a response speed setting unit 60c, and a determining unit 60d.
応答速度設定部６０ｃは、該スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際のＸ軸パルスモータ１６、Ｙ軸パルスモータ３４、又はＺ軸パルスモータ４２等のサーボモータの回転速度の制御量である応答速度を設定する。また、劣化検出ユニット６０により直動機構の劣化を検出する際には、応答速度設定部６０ｃは、切削ユニット（加工ユニット）４４による被加工物１の加工時において設定される通常の応答速度より高い検査用応答速度を応答速度として設定する。 The response speed setting unit 60c is a servo motor of the X-axis pulse motor 16, the Y-axis pulse motor 34, the Z-axis pulse motor 42, or the like when moving the slider at a predetermined speed or positioning the slider at a predetermined position. Set the response speed, which is the control amount of the rotation speed. Further, when the deterioration detecting unit 60 detects the deterioration of the linear motion mechanism, the response speed setting unit 60c is higher than the normal response speed set when the cutting unit (processing unit) 44 processes the workpiece 1. Set a high inspection response speed as the response speed.
該直動機構の劣化が十分に小さく、サーボモータをしばらく稼働させてもスライダが発振しない場合、応答速度を検査用応答速度としてもスライダはやはり発振しない。その一方で、該直動機構がある程度劣化している場合、通常の応答速度ではスライダの発振が生じないものの、検査用応答速度では所定の量のオーバーシュートが生じてスライダが発振するようになる。そのため、被加工物１の加工時にスライダが発振する程度に直動機構が劣化する前に、スライダに発振が生じる予兆を検出して該直動機構の劣化を検出できる。 When the deterioration of the linear motion mechanism is sufficiently small and the slider does not oscillate even after the servo motor is operated for a while, the slider does not oscillate even if the response speed is set as the inspection response speed. On the other hand, when the linear motion mechanism is deteriorated to some extent, the slider does not oscillate at the normal response speed, but the slider oscillates at the inspection response speed by a predetermined amount. . Therefore, before the linear motion mechanism deteriorates to the extent that the slider oscillates when the workpiece 1 is processed, it is possible to detect the sign of oscillation of the slider and detect the deterioration of the linear motion mechanism.
測定部６０ａは、該サーボモータを作動させることにより移動する該スライダのオーバーシュート量を測定する。測定部６０ａは、例えば、それぞれの該スライダに固定された読み取りユニット５２等を用いて該スケール５０等を読み取り、該スライダの位置を検出する。そして、例えば、スライダを所定の位置に移動させる際に、該スライダが該所定の位置を過ぎて移動した量をオーバーシュート量として該読み取りユニット５２を用いて測定する。 The measuring unit 60a measures the amount of overshoot of the slider that moves by operating the servo motor. The measuring unit 60a reads the scale 50 and the like by using the reading unit 52 and the like fixed to the slider, and detects the position of the slider. Then, for example, when the slider is moved to a predetermined position, the amount by which the slider moves past the predetermined position is measured as the overshoot amount using the reading unit 52.
または、測定部６０ａは、読み取りユニット５２等を用いて該スケール５０等を読み取り、該スライダの位置から該スライダの速度を測定する。そして、例えば、スライダを所定の速度で移動させる際に、該スライダが該所定の速度を過ぎて変化した量をオーバーシュート量として該読み取りユニット５２を用いて測定する。 Alternatively, the measuring unit 60a reads the scale 50 and the like using the reading unit 52 and the like, and measures the speed of the slider from the position of the slider. Then, for example, when the slider is moved at a predetermined speed, the reading unit 52 is used to measure the amount of change of the slider beyond the predetermined speed as the overshoot amount.
閾値設定部６０ｂは、測定部６０ａで測定されるオーバーシュート量に閾値を設定する。閾値設定部６０ｂが設定する閾値は、サーボモータの応答速度を検査用応答速度に上げてスライダを移動させる際に、オーバーシュート量が該閾値を超えた値となる場合に直動機構に劣化が生じていると判定できる値である。 The threshold value setting unit 60b sets a threshold value for the amount of overshoot measured by the measuring unit 60a. The threshold value set by the threshold value setting unit 60b is such that, when the response speed of the servo motor is increased to the response speed for inspection and the slider is moved, if the overshoot amount exceeds the threshold value, the linear motion mechanism is deteriorated. It is a value that can be determined to have occurred.
そして、判定部６０ｄは、該直動機構に劣化が生じているか否かを判定する。判定時には、応答速度設定部６０ｃによりサーボモータの応答速度を検査用応答速度に設定し、該検査用応答速度で該サーボモータを制御する。この際に、測定部６０ａで測定される該スライダのオーバーシュート量が該閾値設定部６０ｂにより設定された該閾値を超えた場合に、判定部６０ｄは該直動機構に劣化が生じていると判定する。 Then, the determination unit 60d determines whether or not the linear motion mechanism is deteriorated. At the time of determination, the response speed setting unit 60c sets the response speed of the servo motor to the inspection response speed, and controls the servo motor at the inspection response speed. At this time, if the amount of overshoot of the slider measured by the measuring unit 60a exceeds the threshold set by the threshold setting unit 60b, the determining unit 60d determines that the linear motion mechanism has deteriorated. judge.
なお、劣化検出ユニット６０は、直動機構の劣化をサーボモータが出力するトルクから判定してもよい。直動機構が劣化してボールねじと、ナットと、の隙間や、ナット内の溝と、ボールと、の隙間等が拡大している場合、ボールねじを回転させる際のボールねじと、ナットと、の摩擦が小さくなる。そのため、直動機構が劣化していない場合と比較してサーボモータの負荷も小さくなり、該サーボモータが出力するトルクも小さくなる。 The deterioration detection unit 60 may determine the deterioration of the linear motion mechanism from the torque output by the servo motor. When the linear motion mechanism deteriorates and the gap between the ball screw and the nut, the groove inside the nut, and the ball expands, the ball screw and the nut when rotating the ball screw , The friction of becomes small. Therefore, the load on the servo motor is reduced and the torque output by the servo motor is reduced as compared with the case where the linear motion mechanism is not deteriorated.
すなわち、直動機構が劣化してスライダのオーバーシュート量が許容される範囲を超える場合、サーボモータが出力するトルクは通常時に予定される範囲よりも小さくなる傾向にある。そのため、スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際のサーボモータが出力したトルクを基にしてスライダのオーバーシュート量を評価できる。 That is, when the linear motion mechanism deteriorates and the amount of overshoot of the slider exceeds the allowable range, the torque output by the servo motor tends to be smaller than the range that is normally expected. Therefore, the amount of overshoot of the slider can be evaluated based on the torque output by the servo motor when moving the slider at a predetermined speed or when positioning the slider at a predetermined position.
この場合、閾値設定部６０ｂは、オーバーシュート量の閾値として、サーボモータが出力するトルクに相当する値を使用する。測定部６０ａは、スライダのオーバーシュート量を表す値として、該サーボモータが出力するトルクを測定する。そして、判定部６０ｄは、測定部６０ａが測定する該サーボモータのトルクが閾値設定部６０ｂで設定された該値よりも小さくなり、スライダのオーバーシュート量が閾値を超えると判断できる状況において、直動機構に劣化が生じていると判定する。 In this case, the threshold setting unit 60b uses a value corresponding to the torque output by the servo motor as the threshold of the overshoot amount. The measuring unit 60a measures the torque output by the servo motor as a value indicating the overshoot amount of the slider. Then, the determining unit 60d directly determines that the torque of the servo motor measured by the measuring unit 60a becomes smaller than the value set by the threshold setting unit 60b, and the overshoot amount of the slider exceeds the threshold value. It is determined that the dynamic mechanism has deteriorated.
換言すると、測定部６０ａは、該サーボモータが出力するトルクを測定するトルク測定部として機能してもよく、閾値設定部６０ｂは、該トルクに閾値を設定するトルク閾値設定部として機能してもよい。この場合においても、直動機構の劣化を検出する際には、判定部６０ｄは、応答速度設定部６０ｃにより該サーボモータの応答得度を検査用応答速度に設定する。 In other words, the measuring unit 60a may function as a torque measuring unit that measures the torque output by the servo motor, and the threshold setting unit 60b may function as a torque threshold setting unit that sets a threshold value for the torque. Good. Also in this case, when detecting the deterioration of the linear motion mechanism, the determination unit 60d sets the response speed of the servo motor to the inspection response speed by the response speed setting unit 60c.
そして、判定部６０ｄは、該トルク測定部として機能する測定部６０ａで測定したトルクが該トルク閾値設定部として機能する閾値設定部６０ｂで設定した該閾値によって規定される範囲を外れた場合に、該直動機構に劣化が生じていると判定する。 Then, the determining unit 60d, when the torque measured by the measuring unit 60a functioning as the torque measuring unit is out of the range defined by the threshold set by the threshold setting unit 60b functioning as the torque threshold setting unit, It is determined that the linear motion mechanism has deteriorated.
判定部６０ｄにより劣化が生じていると判定される程に劣化の進んだ該直動機構を使用して被加工物１の加工を継続すると、近い将来に直動機構の劣化がさらに進行したときに、サーボモータの応答速度が通常の応答速度であってもスライダが発振するようになる。本実施形態に係る加工装置では、サーボモータの応答速度を通常の応答速度よりも高い検査用応答速度にすることによりスライダの発振が生じる予兆を観測する。 When the linear motion mechanism, which has deteriorated to such a degree that the judgment unit 60d has judged that deterioration has occurred, is used to continue processing of the workpiece 1, and when the deterioration of the linear motion mechanism further progresses in the near future. Moreover, the slider oscillates even if the response speed of the servo motor is a normal response speed. In the processing apparatus according to the present embodiment, the precursor of oscillation of the slider is observed by setting the response speed of the servo motor to the inspection response speed higher than the normal response speed.
劣化検出ユニット６０の判定部６０ｄにより直動機構の劣化が検出された場合、警報ランプ５４や表示部５６等の判定報知部により該劣化が検出されたことを報知する。判定報知部により直動機構の劣化が検出されたことを知った切削装置（加工装置）２の使用者は、直動機構のメンテナンス等を実施することにより被加工物１の通常の加工時におけるスライダの発振を未然に防止できる。 When the determination unit 60d of the deterioration detection unit 60 detects the deterioration of the linear motion mechanism, the determination notification unit such as the alarm lamp 54 and the display unit 56 notifies that the deterioration has been detected. The user of the cutting device (machining device) 2 who knows that the deterioration of the linear motion mechanism has been detected by the determination notifying unit performs maintenance of the linear motion mechanism or the like to perform normal processing of the workpiece 1. Oscillation of the slider can be prevented in advance.
なお、メンテナンス等は、直動機構の劣化が検出された後に直ちに実施する必要はない。判定部６０ｄにより直動機構の劣化が検出された場合においても、被加工物１の通常の加工時における応答速度でサーボモータを制御する際にスライダの発振が生じない場合、スライダの発振が生じるまでにメンテナンスが実施されればよい。例えば、加工装置の他の機構に対してメンテナンスを実施するタイミングに該直動機構のメンテナンスを同時に実施すると、加工装置の稼働を停止させる時間が少なくなり効率がよい。 Note that maintenance and the like need not be performed immediately after the deterioration of the linear motion mechanism is detected. Even when the determination unit 60d detects the deterioration of the linear motion mechanism, if the slider does not oscillate when the servo motor is controlled at the response speed during normal processing of the workpiece 1, the slider oscillates. Maintenance should be carried out by. For example, if the maintenance of the linear motion mechanism is performed at the same timing as the maintenance of the other mechanism of the processing apparatus, the time for which the operation of the processing apparatus is stopped is reduced, which is efficient.
次に、本実施形態に係る加工装置において直動機構の劣化を検出する方法について詳述する。ここでは、図１等に示す切削装置（加工装置）２においてＸ軸移動機構８のＸ軸ボールねじ１４又は該Ｘ軸ボールねじ１４に螺合されたＸ軸移動テーブル（スライダ）１２のナットの劣化を検出する場合を例に該方法について説明する。図４は、該方法の各ステップの流れを説明するフローチャートである。 Next, a method for detecting deterioration of the linear motion mechanism in the processing apparatus according to the present embodiment will be described in detail. Here, in the cutting device (processing device) 2 shown in FIG. 1 and the like, the X-axis ball screw 14 of the X-axis moving mechanism 8 or the nut of the X-axis moving table (slider) 12 screwed to the X-axis ball screw 14 is used. The method will be described by taking the case of detecting deterioration as an example. FIG. 4 is a flowchart explaining the flow of each step of the method.
該方法では、まず、スライダを初期位置に移動させる準備ステップＳ１を実施する。該準備ステップＳ１では、例えば、該直動機構の劣化を検出する際にスライダの移動が開始される初期位置６２ａ（例えば、図３（Ａ）参照）に該スライダのナット６２（図３（Ａ）参照）を移動させる。該初期位置６２ａを定めておくと、該直動機構の劣化を安定的に検出できる。 In this method, first, a preparation step S1 for moving the slider to the initial position is carried out. In the preparatory step S1, for example, the nut 62 (see FIG. 3A) of the slider is placed at an initial position 62a (see FIG. 3A) where movement of the slider is started when deterioration of the linear motion mechanism is detected. ) See) move. By defining the initial position 62a, it is possible to stably detect deterioration of the linear motion mechanism.
次に、サーボモータの回転速度の制御量である応答速度を切削ユニット（加工ユニット）４４による被加工物１の加工時において設定される応答速度より高い検査用応答速度に設定する応答速度設定ステップＳ２を実施する。該検査用応答速度は、被加工物１の加工時に発振が生じる程には劣化していないものの、そのままスライダの移動を繰り返すと近い将来に発振が生じる程に劣化している直動機構の劣化を検出できる応答速度である。検出したい直動機構の劣化の程度に応じて適切な値が設定される。 Next, a response speed setting step of setting a response speed, which is a control amount of the rotation speed of the servo motor, to an inspection response speed higher than a response speed set when the workpiece 1 is processed by the cutting unit (processing unit) 44. Perform S2. The inspection response speed has not deteriorated to the extent that oscillation occurs when the workpiece 1 is machined, but deteriorates to the extent that oscillation occurs in the near future when the slider is repeatedly moved as it is. Degradation of the linear motion mechanism. Is the response speed that can detect. An appropriate value is set according to the degree of deterioration of the linear motion mechanism to be detected.
次に、スライダのオーバーシュート量に閾値を設定する閾値設定ステップＳ３を実施する。該閾値は、サーボモータの応答速度を検査用応答速度に上げてスライダを移動させる際に、オーバーシュート量が該閾値を超えた値となる場合に直動機構に劣化が生じていると判定できる値である。後述する判定ステップＳ７では、この閾値が参照されて該直動機構の劣化の有無が判定される。 Next, a threshold value setting step S3 for setting a threshold value for the overshoot amount of the slider is carried out. When the response speed of the servo motor is increased to the response speed for inspection and the slider is moved, the linear movement mechanism can be determined to have deteriorated when the overshoot amount exceeds the threshold value. It is a value. In a determination step S7, which will be described later, the presence or absence of deterioration of the linear motion mechanism is determined with reference to this threshold value.
該準備ステップＳ１、該応答速度設定ステップＳ２及び該閾値設定ステップＳ３は、順番が入れ替わって実施されてもよく、このうち２つが、又はすべてが同時に実施されてもよい。本実施形態に係る加工装置において直動機構の劣化を検出する方法では、該準備ステップＳ１、該応答速度設定ステップＳ２及び該閾値設定ステップＳ３の後に、該スライダを所定の速度で移動させる移動ステップＳ４と、該移動ステップＳ４の後、該スライダを指定位置に停止させる停止ステップＳ５と、を実施する。 The preparation step S1, the response speed setting step S2, and the threshold setting step S3 may be performed in a reversed order, and two or all of them may be performed simultaneously. In the method for detecting deterioration of the linear motion mechanism in the processing apparatus according to the present embodiment, after the preparation step S1, the response speed setting step S2, and the threshold value setting step S3, the moving step of moving the slider at a predetermined speed. After S4 and the moving step S4, a stopping step S5 of stopping the slider at a designated position is performed.
該移動ステップＳ４では、まず、初期位置６２ａ（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）参照）に位置するスライダを所定の速度になるまで加速させる。また、該停止ステップＳ５では、所定の速度のスライダを減速し、指定位置６２ｂ（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）参照）に停止させる。 In the moving step S4, first, the slider located at the initial position 62a (see FIGS. 3A and 3B) is accelerated to a predetermined speed. Further, in the stopping step S5, the slider at a predetermined speed is decelerated and stopped at the designated position 62b (see FIGS. 3A and 3B).
このとき、サーボモータは該検査用応答速度でフィードバック制御される。すなわち、ある時間において予定されたスライダ（ナット）の速度又は位置と、実際のスライダ（ナット）の速度又は位置と、の間に差がある場合、該差を小さくするようにサーボモータを制御する。 At this time, the servomotor is feedback-controlled at the inspection response speed. That is, if there is a difference between the planned speed or position of the slider (nut) and the actual speed or position of the slider (nut) at a certain time, the servo motor is controlled so as to reduce the difference. .
そして、本実施形態に係る加工装置において直動機構の劣化を検出する方法では、該移動ステップＳ４または停止ステップＳ５において、スライダのオーバーシュート量を検出する検出ステップＳ６を実施する。次に、該検出ステップＳ６で検出されたオーバーシュート量が閾値設定ステップＳ３で設定した閾値を超えた場合に、該直動機構に劣化が生じていると判定する判定ステップＳ７を実施する。 Then, in the method for detecting the deterioration of the linear motion mechanism in the processing apparatus according to the present embodiment, in the moving step S4 or the stopping step S5, the detecting step S6 for detecting the overshoot amount of the slider is performed. Next, when the amount of overshoot detected in the detection step S6 exceeds the threshold value set in the threshold value setting step S3, a judgment step S7 for judging that the linear motion mechanism is deteriorated is executed.
また、直動機構の劣化の有無は、サーボモータのトルクの変化を観測することにより判定できる。サーボモータのトルクの変化を観測して直動機構の劣化の有無を判定する場合、閾値設定ステップＳ３では、スライダのオーバーシュート量に代えて、サーボモータが出力するトルクの値に閾値を設定する。そして、検出ステップＳ６では、サーボモータが出力するトルクを検出する。 Whether or not the linear motion mechanism is deteriorated can be determined by observing the change in the torque of the servo motor. When observing the change in the torque of the servo motor to determine the presence or absence of deterioration of the linear motion mechanism, in the threshold setting step S3, the threshold is set to the value of the torque output by the servo motor instead of the overshoot amount of the slider. . Then, in the detection step S6, the torque output by the servo motor is detected.
そして、判定ステップＳ７では、該検出ステップＳ６で検出された該サーボモータのトルクが該閾値設定ステップＳ３で設定した該閾値によって規定される範囲を外れた場合に、該直動機構に劣化が生じていると判定する。以下、サーボモータのトルクを検出して直動機構の劣化の有無を判定する方法の例を説明する。 Then, in the determination step S7, when the torque of the servo motor detected in the detection step S6 is out of the range defined by the threshold value set in the threshold value setting step S3, the linear motion mechanism is deteriorated. It is determined that An example of a method of detecting the torque of the servo motor and determining whether or not the linear motion mechanism is deteriorated will be described below.
図５（Ａ）は、スライダが発振する予兆のない直動機構のサーボモータのトルク（トルク比）の時間変化の例を示すグラフである。図５（Ａ）は、被加工物１の加工を実施する際に設定される応答速度でサーボモータを駆動する場合におけるトルクの時間変化の例が示されている。図５（Ｂ）は、応答速度が検査用応答速度に引き上げられた該直動機構のサーボモータのトルク（トルク比）の時間変化の例を示すグラフである。 FIG. 5A is a graph showing an example of a change over time in the torque (torque ratio) of the servo motor of the linear motion mechanism that has no sign of slider oscillation. FIG. 5A shows an example of a temporal change in torque when the servomotor is driven at a response speed set when processing the workpiece 1. FIG. 5B is a graph showing an example of a temporal change of the torque (torque ratio) of the servo motor of the linear motion mechanism in which the response speed is increased to the inspection response speed.
また、図６（Ａ）は、スライダが発振する予兆のある直動機構のサーボモータのトルク（トルク比）の時間変化の例を示すグラフである。図６（Ａ）は、被加工物１の加工を実施する際に設定される応答速度でサーボモータを駆動する場合におけるトルクの時間変化の例が示されている。図６（Ｂ）は、応答速度が検査用応答速度に引き上げられた該直動機構のサーボモータのトルク（トルク比）の時間変化の例を示すグラフである。 Further, FIG. 6A is a graph showing an example of a temporal change of the torque (torque ratio) of the servo motor of the linear motion mechanism having a sign that the slider will oscillate. FIG. 6 (A) shows an example of temporal changes in torque when the servo motor is driven at a response speed set when processing the workpiece 1. FIG. 6B is a graph showing an example of a temporal change of the torque (torque ratio) of the servo motor of the linear motion mechanism in which the response speed is increased to the inspection response speed.
検出ステップＳ６では、例えば、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すグラフが劣化検出ユニット６０の測定部６０ａにより得られる。それぞれのグラフにおいて横軸は時間の経過を示し、縦軸はサーボモータのトルク比（測定されたサーボモータのトルクを、該サーボモータの定格トルクで割った値）を示す。 In the detection step S6, for example, the graphs shown in FIGS. 5A, 5B, 6A, and 6B are obtained by the measurement unit 60a of the deterioration detection unit 60. In each graph, the horizontal axis indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the torque ratio of the servo motor (a value obtained by dividing the measured torque of the servo motor by the rated torque of the servo motor).
なお、各グラフでは、トルク比がマイナスで記載されている。これは、指定位置６２ｂから初期位置６２ａに向かう方向にスライダを移動させる際のサーボモータの回転方向が正方向とされたためである。そして、各グラフでは、縦軸の上方となるほどトルクの絶対値が小さくサーボモータの出力が小さくなることを意味し、縦軸の下方となるほどトルクの絶対値が大きくサーボモータの出力が大きくなることを意味する。 In addition, in each graph, the torque ratio is described as a negative value. This is because the rotation direction of the servo motor when the slider is moved in the direction from the designated position 62b to the initial position 62a is the positive direction. In each graph, the higher the vertical axis is, the smaller the absolute value of the torque is and the smaller the output of the servo motor is. The lower the vertical axis is, the larger the absolute value of the torque is and the larger the output of the servo motor is. Means
それぞれのグラフにおいて、スライダの加速を開始した時間は約０．２ｓであり、その後スライダを所定の速度まで増速し等速直線運動をさせた。そして、スライダを減速してスライダを停止させた時間は約１.３ｓである。各グラフにおいて、主に等速直線運動をしている間のサーボモータのトルクを測定し、スライダの発振の予兆が観測される程に直動機構が劣化しているか否かを評価する。 In each graph, the time when the slider starts to accelerate is about 0.2 s, and then the slider is accelerated to a predetermined speed to perform a uniform linear motion. The time for decelerating the slider and stopping the slider is about 1.3 s. In each graph, the torque of the servo motor is measured mainly during the uniform linear motion, and it is evaluated whether or not the linear motion mechanism is deteriorated to such an extent that a sign of slider oscillation is observed.
閾値設定ステップＳ３では、例えば、トルク比−１０％が閾値として設定される。そして、判定ステップＳ７では、各グラフにおいサーボモータのトルク（トルク比）が該閾値により規定される−１０％よりも下方の範囲内であれば、サーボモータにかかる負荷が適正であるため、直動機構に劣化が生じていないと判定できる。 In the threshold setting step S3, for example, a torque ratio of -10% is set as the threshold. Then, in the determination step S7, if the torque (torque ratio) of the servo motor in each graph is within the range below -10% defined by the threshold value, the load applied to the servo motor is appropriate, so It can be determined that the dynamic mechanism has not deteriorated.
その一方で、各グラフにおいサーボモータのトルク（トルク比）が該閾値により規定される−１０％よりも下方の該範囲を外れて上方となる場合、スライダが発振する予兆があり、直動機構に劣化が生じていると判定する。直動機構に劣化が生じていると、ボールねじ及びナットの間の隙間が拡大され摩擦が小さくなる。そのため、サーボモータにかかる負荷が小さくなりサーボモータの出力が予定された範囲を外れて小さくなるためである。この場合、スライダの発振が観測される。 On the other hand, in each graph, when the torque (torque ratio) of the servo motor goes out of the range below -10% defined by the threshold value and goes up, there is a sign that the slider will oscillate, and the linear motion mechanism It is determined that deterioration has occurred. When the linear motion mechanism is deteriorated, the gap between the ball screw and the nut is enlarged, and the friction is reduced. As a result, the load on the servo motor is reduced, and the output of the servo motor deviates from the expected range and is reduced. In this case, oscillation of the slider is observed.
劣化が十分に小さくスライダが発振する予兆のない直動機構では、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す通り、通常の応答速度でサーボモータを駆動する場合だけでなく検査用応答速度でサーボモータを駆動する場合においても、トルク（トルク比）は該閾値で規定される範囲を外れない。そのため、判定ステップＳ７では、該直動機構に劣化が生じていないと判定される。 As shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), in the linear motion mechanism in which the deterioration is sufficiently small and the slider does not oscillate, as shown in FIGS. Even when the servo motor is driven by, the torque (torque ratio) does not deviate from the range defined by the threshold value. Therefore, in determination step S7, it is determined that the linear motion mechanism has not deteriorated.
一方、劣化がある程度進行しており近い将来にスライダに発振が生じる直動機構においても、図６（Ａ）に示す通り、通常の応答読度ではサーボモータが出力するトルク（トルク比）が該閾値で規定される範囲を外れないため、直動機構の劣化を検出できない。これに対して、応答速度を検査用応答速度に引き上げた場合、図６（Ｂ）に示す通り、サーボモータが出力するトルク（トルク比）が該閾値で規定される範囲から外れる。そのため、判定ステップＳ７では、該直動機構の劣化が生じていると判定される。 On the other hand, even in the linear motion mechanism in which deterioration has progressed to some extent and oscillation will occur in the slider in the near future, the torque (torque ratio) output by the servo motor at the normal response reading is as shown in FIG. 6A. Since it does not deviate from the range defined by the threshold value, deterioration of the linear motion mechanism cannot be detected. On the other hand, when the response speed is increased to the inspection response speed, as shown in FIG. 6B, the torque (torque ratio) output by the servo motor deviates from the range defined by the threshold value. Therefore, in determination step S7, it is determined that the linear motion mechanism has deteriorated.
このように、サーボモータの応答速度を被加工物１の加工時よりも高い検査用応答速度にすることにより、直動機構を作動させた際に発振の予兆を検出できる。そして、該判定ステップＳ７において該直動機構に劣化が生じていると判定された場合に該判定ステップＳ７の判定結果を報知する報知ステップＳ８を実施する。 In this way, by setting the response speed of the servomotor to a response speed for inspection that is higher than that at the time of processing the workpiece 1, it is possible to detect a sign of oscillation when the linear motion mechanism is operated. Then, when it is determined in the determination step S7 that the linear motion mechanism is deteriorated, a notification step S8 is performed to notify the determination result of the determination step S7.
報知ステップＳ８では、例えば、警報ランプ５４や表示部５６等の判定報知部により該劣化が検出されたことを報知する。判定報知部により直動機構の劣化が検出されたことを知った切削装置（加工装置）２の使用者は、直動機構のメンテナンス等を実施することにより被加工物１の通常の加工時におけるスライダの発振を予防できる。 In the notification step S8, for example, the determination notification unit such as the alarm lamp 54 and the display unit 56 notifies that the deterioration is detected. The user of the cutting device (machining device) 2 who knows that the deterioration of the linear motion mechanism has been detected by the determination notifying unit performs maintenance of the linear motion mechanism or the like to perform normal processing of the workpiece 1. Oscillation of the slider can be prevented.
サーボモータは、一般的にスライダの発振を防止するために、発振が生じにくい応答速度が設定され制御される。これに対して、本実施形態に係る加工装置では、あえて応答速度を上昇させた状態でサーボモータを作動させることにより、スライダが発振する予兆を検出できる。そのため、通常の応答速度ではスライダが発振しない直動機構において、スライダが発振する程に劣化が進行する前に該直動機構の劣化を検出でき、メンテナンスが必要であると判定できる。 In order to prevent the slider from oscillating, the servo motor is generally set and controlled at a response speed at which oscillation is unlikely to occur. On the other hand, in the processing apparatus according to the present embodiment, the sign that the slider oscillates can be detected by operating the servo motor while the response speed is intentionally increased. Therefore, in the linear motion mechanism in which the slider does not oscillate at the normal response speed, the deterioration of the linear motion mechanism can be detected before the deterioration progresses to the extent that the slider oscillates, and it can be determined that maintenance is required.
なお、上記実施形態では、サーボモータが出力するトルク（トルク比）に特定の閾値を設定し、該トルク（トルク比）が該閾値で規定される範囲から外れたときに直動機構の劣化を検出する場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。 In the above embodiment, a specific threshold is set for the torque (torque ratio) output by the servo motor, and when the torque (torque ratio) deviates from the range defined by the threshold, deterioration of the linear motion mechanism is prevented. Although the case of detecting is described, one embodiment of the present invention is not limited to this.
例えば、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を比較すると理解される通り、サーボモータの応答速度を検査用応答速度に上げるとスライダに発振傾向が観測される直動機構では、サーボモータが出力するトルク（トルク比）の変動が比較的激しくなる。そこで、判定部６０ｄは、該トルクの変動の大きさから直動機構の劣化の有無を判定してもよい。 For example, as understood by comparing FIG. 6A and FIG. 6B, in the linear motion mechanism in which the oscillation tendency is observed in the slider when the response speed of the servo motor is increased to the response speed for inspection, the servo motor is The output torque (torque ratio) fluctuates relatively. Therefore, the determination unit 60d may determine whether or not the linear motion mechanism is deteriorated based on the magnitude of the torque fluctuation.
この場合、例えば、閾値設定部６０ｂで設定される閾値は、プラス（正方向）のトルクを測定対象とする場合、検出対象期間のトルク（トルク比）の平均値（算術平均値）ａから、当該期間のトルク（トルク比）の標準偏差σを引いた値ａ−σを閾値に設定する。また、マイナス（負方向）のトルクを測定対象とする場合、検出対象期間のトルク（トルク比）の平均値（算術平均値）ａに、当該期間のトルク（トルク比）の標準偏差σを加えた値ａ＋σを閾値に設定する。 In this case, for example, the threshold value set by the threshold value setting unit 60b is calculated from the average value (arithmetic mean value) a of the torque (torque ratio) in the detection target period when a positive (positive direction) torque is measured, A value a−σ obtained by subtracting the standard deviation σ of the torque (torque ratio) in the period is set as the threshold value. When a negative (negative) torque is measured, the standard deviation σ of the torque (torque ratio) during the period is added to the average value (arithmetic mean) a of the torque (torque ratio) during the detection period. The value a + σ is set as the threshold value.
または、サーボモータの応答速度を検査用応答速度に上げてスライダを移動させる際に、検出津体調期間のトルク（トルク比）の標準偏差そのものを評価してもよい。この場合、閾値設定部６０ｂは該標準偏差に対して閾値を設定し、判定部６０ｄは該標準偏差が該閾値を超えた場合に直動機構に劣化が生じていると判定する。 Alternatively, when the response speed of the servomotor is increased to the inspection response speed and the slider is moved, the standard deviation of the torque (torque ratio) during the detected physical condition may be evaluated. In this case, the threshold setting unit 60b sets a threshold for the standard deviation, and the determining unit 60d determines that the linear motion mechanism is deteriorated when the standard deviation exceeds the threshold.
また、上記実施形態では、加工装置が切削装置２である場合を例に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。本発明の一態様に係る加工装置は、被加工物を研削する研削装置や、被加工物を研磨する研磨装置、被加工物をレーザ加工するレーザ加工装置等でもよい。すなわち、本発明の一態様に係る加工装置は、直動機構を備える様々な加工装置である。 Further, in the above embodiment, the case where the processing device is the cutting device 2 has been described as an example, but one embodiment of the present invention is not limited to this. The processing device according to one embodiment of the present invention may be a grinding device for grinding a workpiece, a polishing device for polishing a workpiece, a laser processing device for laser processing a workpiece, or the like. That is, the processing device according to one aspect of the present invention is various processing devices including the linear motion mechanism.
また、本発明の一態様に係る加工装置では、劣化検出ユニット６０は、所定のタイミングで自動的に直動機構の劣化の有無が検出されてもよい。例えば、加工装置の起動時の立ち上げ動作の一環として劣化検出ユニット６０が直動機構の検査を実施してもよく、また、所定の量の加工を実施する毎に直動機構の検査を実施してもよい。また、加工装置のオペレータが任意のタイミングで該加工装置を操作し劣化検出ユニット６０に直動機構の検査をさせてもよい。 Further, in the processing apparatus according to the aspect of the present invention, the deterioration detection unit 60 may automatically detect the presence / absence of deterioration of the linear motion mechanism at a predetermined timing. For example, the deterioration detection unit 60 may inspect the direct-acting mechanism as part of the startup operation at the time of starting the processing apparatus, or perform the inspection of the direct-acting mechanism each time a predetermined amount of processing is performed. You may. Further, the operator of the processing apparatus may operate the processing apparatus at an arbitrary timing to cause the deterioration detection unit 60 to inspect the linear motion mechanism.
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the invention.
１ 被加工物
２ 切削装置（加工装置）
４ 筐体
６ 基台
８ Ｘ軸移動機構（直動機構）
１０ Ｘ軸ガイドレール
１２ Ｘ軸移動テーブル（スライダ）
１４ Ｘ軸ボールねじ（ボールねじ）
１６ Ｘ軸パルスモータ（サーボモータ）
１８ テーブルベース
２０ チャックテーブル
２０ａ クランプ
２０ｂ 保持面
２２ ウォーターケース
２４ 支持構造
２６ 切削ユニット移動機構（直動機構）
２８ Ｙ軸ガイドレール
３０ Ｙ軸移動プレート（スライダ）
３２ Ｙ軸ボールねじ（ボールねじ）
３４ Ｙ軸パルスモータ（サーボモータ）
３６ Ｚ軸ガイドレール
３８ Ｚ軸移動プレート（スライダ）
４０ Ｚ軸ボールねじ（ボールねじ）
４２ Ｚ軸パルスモータ（サーボモータ）
４４ 切削ユニット（加工ユニット）
４６ カメラ（撮像ユニット）
４８ 切削ブレード
５０ スケール
５２ 読み取りユニット
５４ 警報ランプ
５６ 表示部
５８ 制御ユニット
６０ 劣化検出ユニット
６０ａ 測定部
６０ｂ 閾値設定部
６０ｃ 応答速度設定部
６０ｄ 判定部
６２ ナット
６２ａ 初期位置
６２ｂ 指定位置
６２ｃ 移動の途中の位置
1 Workpiece 2 Cutting device (processing device)
4 Case 6 Base 8 X-axis moving mechanism (direct acting mechanism)
10 X-axis guide rail 12 X-axis moving table (slider)
14 X-axis ball screw (ball screw)
16 X-axis pulse motor (servo motor)
18 table base 20 chuck table 20a clamp 20b holding surface 22 water case 24 support structure 26 cutting unit moving mechanism (direct acting mechanism)
28 Y-axis guide rail 30 Y-axis moving plate (slider)
32 Y-axis ball screw (ball screw)
34 Y-axis pulse motor (servo motor)
36 Z-axis guide rail 38 Z-axis moving plate (slider)
40 Z-axis ball screw (ball screw)
42 Z-axis pulse motor (servo motor)
44 Cutting unit (processing unit)
46 camera (imaging unit)
48 cutting blade 50 scale 52 reading unit 54 alarm lamp 56 display unit 58 control unit 60 deterioration detecting unit 60a measuring unit 60b threshold setting unit 60c response speed setting unit 60d judging unit 62 nut 62a initial position 62b designated position 62c position in the middle of movement
Claims (4)
該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、
サーボモータで回転するボールねじと、該ボールねじに螺合するナットと、該ナットが固定されたスライダと、を含む直動機構と、
該直動機構の劣化を検出する劣化検出ユニットと、
該劣化検出ユニットが該直動機構の劣化を検出したこと報知する判定報知部と、を備え、
該劣化検出ユニットは、
該スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際の該サーボモータの回転速度の制御量である該サーボモータの応答速度を該加工ユニットによる被加工物の加工時において設定される応答速度より高い検査用応答速度に設定する機能を有する応答速度設定部と、
該サーボモータを作動させることにより移動する該スライダのオーバーシュート量を測定する測定部と、
該オーバーシュート量に閾値を設定する閾値設定部と、
応答速度設定部により該サーボモータの応答速度を該検査用応答速度に設定し、該検査用応答速度で該サーボモータを制御した際に、該スライダの該オーバーシュート量が該閾値設定部により設定された該閾値を超えた場合に該直動機構に劣化が生じていると判定する判定部と、
を備えることを特徴とする加工装置。 A chuck table that holds the workpiece,
A processing unit for processing the workpiece held on the chuck table;
A linear motion mechanism including a ball screw rotated by a servo motor, a nut screwed to the ball screw, and a slider to which the nut is fixed,
A deterioration detecting unit for detecting deterioration of the linear motion mechanism;
A determination notification unit that notifies that the deterioration detection unit has detected deterioration of the linear motion mechanism,
The deterioration detection unit is
A response speed of the servo motor, which is a control amount of the rotation speed of the servo motor when the slider is moved at a predetermined speed or when the slider is positioned at a predetermined position, is set when the workpiece is processed by the processing unit. A response speed setting unit having a function of setting an inspection response speed higher than the response speed,
A measuring unit that measures the amount of overshoot of the slider that moves by operating the servo motor;
A threshold value setting unit for setting a threshold value for the overshoot amount,
The response speed setting unit sets the response speed of the servomotor to the inspection response speed, and when the servomotor is controlled at the inspection response speed, the overshoot amount of the slider is set by the threshold setting unit. A determination unit that determines that the linear motion mechanism is deteriorated when the threshold value is exceeded.
A processing device comprising:
該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、
サーボモータで回転するボールねじと、該ボールねじに螺合するナットと、該ナットが固定されたスライダと、を含む直動機構と、
該直動機構の劣化を検出する劣化検出ユニットと、
該劣化検出ユニットが該直動機構の劣化を検出したこと報知する判定報知部と、を備え、
該劣化検出ユニットは、
該スライダを所定の速度で移動させる際の、又は所定の位置に位置付ける際の該サーボモータの回転速度の制御量である該サーボモータの応答速度を該加工ユニットによる被加工物の加工時において設定される応答速度より高い検査用応答速度に設定する機能を有する応答速度設定部と、
該サーボモータが出力するトルクを測定するトルク測定部と、
該トルクに閾値を設定するトルク閾値設定部と、
応答速度設定部により該サーボモータの応答速度を該検査用応答速度に設定し、該検査用応答速度で該サーボモータを制御した際に、該トルク測定部で測定した該トルクが該トルク閾値設定部で設定した該閾値によって規定される範囲を外れた場合に、該直動機構に劣化が生じていると判定する判定部と、
を備えることを特徴とする加工装置。 A chuck table that holds the workpiece,
A processing unit for processing the workpiece held on the chuck table;
A linear motion mechanism including a ball screw rotated by a servo motor, a nut screwed to the ball screw, and a slider to which the nut is fixed,
A deterioration detecting unit for detecting deterioration of the linear motion mechanism;
A determination notification unit that notifies that the deterioration detection unit has detected deterioration of the linear motion mechanism,
The deterioration detection unit is
A response speed of the servo motor, which is a control amount of the rotation speed of the servo motor when the slider is moved at a predetermined speed or when the slider is positioned at a predetermined position, is set when the workpiece is processed by the processing unit. A response speed setting unit having a function of setting an inspection response speed higher than the response speed,
A torque measuring unit that measures the torque output by the servo motor,
A torque threshold setting unit that sets a threshold for the torque,
The response speed setting unit sets the response speed of the servo motor to the inspection response speed, and when the servo motor is controlled at the inspection response speed, the torque measured by the torque measuring unit is set to the torque threshold value. A determination unit that determines that the linear motion mechanism has deteriorated when it is out of the range defined by the threshold value set by the unit,
A processing device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018195616A JP7083579B2 (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018195616A JP7083579B2 (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020064441A true JP2020064441A (en) | 2020-04-23 |
| JP7083579B2 JP7083579B2 (en) | 2022-06-13 |
Family
ID=70387257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018195616A Active JP7083579B2 (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7083579B2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02284850A (en) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Nissan Motor Co Ltd | Abnormality detecting method for workpiece positioning device |
| JPH06274230A (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-30 | Nikon Corp | Speed control device for stage |
| JP2013081282A (en) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | Abnormality detection device |
| JP2017185579A (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | 株式会社ディスコ | Processing device |
| JP2018026118A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-15 | オークマ株式会社 | Diagnostic method of bearing in feed screw device |
| JP2018083237A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | 株式会社ディスコ | Method for determination of deterioration of mobile unit |
| JP2018186610A (en) * | 2017-04-25 | 2018-11-22 | 株式会社安川電機 | System, evaluation device, and evaluation method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6274230B2 (en) | 2016-02-04 | 2018-02-07 | 東洋製罐株式会社 | Blow molding apparatus and blow molding method |
-
2018
- 2018-10-17 JP JP2018195616A patent/JP7083579B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02284850A (en) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Nissan Motor Co Ltd | Abnormality detecting method for workpiece positioning device |
| JPH06274230A (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-30 | Nikon Corp | Speed control device for stage |
| JP2013081282A (en) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | Abnormality detection device |
| JP2017185579A (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | 株式会社ディスコ | Processing device |
| JP2018026118A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-15 | オークマ株式会社 | Diagnostic method of bearing in feed screw device |
| JP2018083237A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | 株式会社ディスコ | Method for determination of deterioration of mobile unit |
| JP2018186610A (en) * | 2017-04-25 | 2018-11-22 | 株式会社安川電機 | System, evaluation device, and evaluation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7083579B2 (en) | 2022-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102154719B1 (en) | Processing method of plate-like object | |
| KR102232101B1 (en) | Setup method of cutting apparatus | |
| JP2018078145A (en) | Cutting apparatus | |
| JP6703433B2 (en) | Processing equipment | |
| JP2018062052A (en) | Cutting method and cutting device | |
| KR20180044809A (en) | Cutting apparatus | |
| JP2018147914A (en) | Cutting method of workpiece | |
| JP2018083237A (en) | Method for determination of deterioration of mobile unit | |
| JP7083579B2 (en) | Processing equipment | |
| JP2011151117A (en) | Processing device | |
| JP7157631B2 (en) | processing equipment | |
| JP5389604B2 (en) | Method for managing consumption of cutting blade in cutting apparatus | |
| JP2014056889A (en) | Method for processing wafer | |
| JP6699930B2 (en) | Cutting equipment | |
| JP2017038028A (en) | Method for detecting positional deviation of cutting blade | |
| TW201902613A (en) | Processing device | |
| JP6808292B2 (en) | Diagnosis method of processing equipment | |
| JP5149072B2 (en) | Cutting equipment | |
| US11396109B2 (en) | Processing apparatus | |
| JP2017157748A (en) | Cutting device | |
| JP6830731B2 (en) | Cutting equipment | |
| JP7286456B2 (en) | Processing equipment control method | |
| JP6650097B2 (en) | Movement control device and positioning control method | |
| JP2019202356A (en) | Processing method for work piece | |
| JP2017064821A (en) | Bending detection method of cutting blade |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210811 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220518 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220531 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220531 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7083579 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |