JP2873312B2 - スライス装置の切削抵抗検出方法 - Google Patents
スライス装置の切削抵抗検出方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23D59/001—Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
- B23D59/002—Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade for the position of the saw blade
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、内周刃のドレッシング時期を検出でき、
また内周刃の変形量を予測検出できるスライス装置の切
削抵抗検出方法に係り、電動機の消費電力、内周刃の回
転数または回転速度の微小な変動より切削抵抗の変動を
検出するに際し、予めパターン化した切断位置と前記測
定要素との関係と比較し、現在の切断状況を把握できる
スライス装置の切削抵抗検出方法に関する。
また内周刃の変形量を予測検出できるスライス装置の切
削抵抗検出方法に係り、電動機の消費電力、内周刃の回
転数または回転速度の微小な変動より切削抵抗の変動を
検出するに際し、予めパターン化した切断位置と前記測
定要素との関係と比較し、現在の切断状況を把握できる
スライス装置の切削抵抗検出方法に関する。
従来の技術 硬くて脆いシリコンインゴットより極薄いシリコンウ
エーハを切り出す切断機として、第１図に示す如く、所
要の内径部を有する環状金属円盤の内周縁に切断刃砥石
（２）を周設した内周刃（１）を、回転ディスク（３）
に装着して回転させて、シリコンインゴット（10）より
所要厚みのウエーハを切断するスライス装置が多用され
ている。
エーハを切り出す切断機として、第１図に示す如く、所
要の内径部を有する環状金属円盤の内周縁に切断刃砥石
（２）を周設した内周刃（１）を、回転ディスク（３）
に装着して回転させて、シリコンインゴット（10）より
所要厚みのウエーハを切断するスライス装置が多用され
ている。
スライス装置では、内周刃が切削抵抗の増大などによ
り、軸方向に変形し、切り出したシリコンウエーハに反
り、畝りが生じ、厚みにばらつきを生じたり、またシリ
コンウエーハが部分的に欠落し、あるいはクラックが生
じることがあった。
り、軸方向に変形し、切り出したシリコンウエーハに反
り、畝りが生じ、厚みにばらつきを生じたり、またシリ
コンウエーハが部分的に欠落し、あるいはクラックが生
じることがあった。
かかる切断面形状の劣化、ウエーハの品質低下は、内
周刃の反りが主原因であり、内周刃の切断抵抗の増大に
よる反りを抑える対策として、刃先変位の経時的変化を
見て刃先のドレッシングを行う、切断送り速度を制御す
る、ディスク回転数を制御する方法等が、従来実施され
ていた。
周刃の反りが主原因であり、内周刃の切断抵抗の増大に
よる反りを抑える対策として、刃先変位の経時的変化を
見て刃先のドレッシングを行う、切断送り速度を制御す
る、ディスク回転数を制御する方法等が、従来実施され
ていた。
ドレッシングは作業者の経験による対策であり、ばら
つきが大きく、特にその実施時期の選定が困難であり、
適切にされていない場合が多くあった。
つきが大きく、特にその実施時期の選定が困難であり、
適切にされていない場合が多くあった。
内周刃による被切断材の切断中に発生する切削抵抗の
測定方法には、間接的に求める方法として、内周刃の回
転駆動用の電動機に電流計または電力計を設け、作業時
および空転時の所要値を測定し、この差より切削抵抗の
検出が可能であることは一般的に知られている。
測定方法には、間接的に求める方法として、内周刃の回
転駆動用の電動機に電流計または電力計を設け、作業時
および空転時の所要値を測定し、この差より切削抵抗の
検出が可能であることは一般的に知られている。
内周刃による切断中に発生する切削抵抗は、種々要因
で増減していると考えられるが、前記の間接的な方法で
はもちろん真の切削抵抗は測定できず、また、どの要因
で切削抵抗が増大しているかも当然分からない。
で増減していると考えられるが、前記の間接的な方法で
はもちろん真の切削抵抗は測定できず、また、どの要因
で切削抵抗が増大しているかも当然分からない。
一方、内周刃の張力が低下した場合、内周刃の台金が
被切断材と接触することがあり、これによって切削抵抗
の増加が見られ、反り等の不良発生源の原因を明確に判
断するために、内周刃の張力状態を正確に把握する必要
があり、さらには、内周刃の切断状況を把握する必要が
ある。
被切断材と接触することがあり、これによって切削抵抗
の増加が見られ、反り等の不良発生源の原因を明確に判
断するために、内周刃の張力状態を正確に把握する必要
があり、さらには、内周刃の切断状況を把握する必要が
ある。
この発明は、かかるスライス装置の問題点に鑑み、内
周刃が反る原因である切削抵抗を低減できるように正確
な切削抵抗を検出できる検出方法の提供を目的とし、ま
た、内周刃の切削抵抗を検出してその切断状況もを把握
できる切削抵抗の検出方法の提供を目的としている。
周刃が反る原因である切削抵抗を低減できるように正確
な切削抵抗を検出できる検出方法の提供を目的とし、ま
た、内周刃の切削抵抗を検出してその切断状況もを把握
できる切削抵抗の検出方法の提供を目的としている。
発明の概要 この発明は、スライス装置の内周刃の切断状況を監
視、把握できる方法を目的に、切削抵抗の検出について
種々検討した結果、電動機の消費電力、内周刃の回転数
または回転速度の微小な変動から切削抵抗を検出する際
に、被切断材の切断位置に応じて変化する前記測定要素
との相関関係を、予めパターン化したそれと比較するこ
とにより、現在の切断状況を把握でき、ドレッシング時
期を検出、また内周刃の変形状態を予測検出できること
を知見し、この発明を完成したものである。
視、把握できる方法を目的に、切削抵抗の検出について
種々検討した結果、電動機の消費電力、内周刃の回転数
または回転速度の微小な変動から切削抵抗を検出する際
に、被切断材の切断位置に応じて変化する前記測定要素
との相関関係を、予めパターン化したそれと比較するこ
とにより、現在の切断状況を把握でき、ドレッシング時
期を検出、また内周刃の変形状態を予測検出できること
を知見し、この発明を完成したものである。
すなわち、この発明は、 回転ディスクで内周刃を保持して回転駆動し、被切断
材を保持して内周刃側へ移動させてスライスするスライ
ス装置において、 内周刃駆動用電動機の消費電力の検知手段と、内周刃の
回転数または回転速度の検知手段と、被切断材の切断位
置あるいはさらに移動速度の検知手段を設け、 切断時の消費電力及び回転数または回転速度の変動か
ら切削抵抗の変動を検出するに際し、 予め設定した切断位置に応じて変化する消費電力及び
回転数または回転速度の変化の標準パターンと、現在の
切断位置における消費電力及び回転数または回転速度の
変化のパターンとの比較により、切削抵抗の変動ととも
に内周刃の変形状態を検出することを特徴とするスライ
ス装置の切削抵抗検出方法である。
材を保持して内周刃側へ移動させてスライスするスライ
ス装置において、 内周刃駆動用電動機の消費電力の検知手段と、内周刃の
回転数または回転速度の検知手段と、被切断材の切断位
置あるいはさらに移動速度の検知手段を設け、 切断時の消費電力及び回転数または回転速度の変動か
ら切削抵抗の変動を検出するに際し、 予め設定した切断位置に応じて変化する消費電力及び
回転数または回転速度の変化の標準パターンと、現在の
切断位置における消費電力及び回転数または回転速度の
変化のパターンとの比較により、切削抵抗の変動ととも
に内周刃の変形状態を検出することを特徴とするスライ
ス装置の切削抵抗検出方法である。
発明の構成 この発明は、スライス装置において、まず、内周刃が
反る原因である切削抵抗を検出することにより反りを防
止するために、公知のとおり電動機の消費電力より切削
抵抗を検出し、また、内周刃の回転数または回転速度の
微小な変動からも切削抵抗を検出するものである。
反る原因である切削抵抗を検出することにより反りを防
止するために、公知のとおり電動機の消費電力より切削
抵抗を検出し、また、内周刃の回転数または回転速度の
微小な変動からも切削抵抗を検出するものである。
内周刃駆動用電動機の消費電力（VA）の検知手段は、
公知の電力計を用いればよい。
公知の電力計を用いればよい。
内周刃の回転数または回転速度の検知手段は、光学式
エンコーダー等で回転数を検知でき、磁気センサーやリ
ニアセンサー等で回転速度を検知できる。
エンコーダー等で回転数を検知でき、磁気センサーやリ
ニアセンサー等で回転速度を検知できる。
また、電動機の消費電力、内周刃の回転数または回転
速度に代えて、内周刃駆動系、例えば、回転ディスクの
シャフトが受ける回転トルクの変動を、歪み、磁歪セン
サー等にて検知することにより、切削抵抗を検出するの
もよい。
速度に代えて、内周刃駆動系、例えば、回転ディスクの
シャフトが受ける回転トルクの変動を、歪み、磁歪セン
サー等にて検知することにより、切削抵抗を検出するの
もよい。
次に、消費電力及び回転数または回転速度の変化は、
被切断材の切断位置に応じて変化するため、切断状態を
正確に把握するには切断位置を知り変化をパターン化す
る必要があり、被切断材の切断位置あるいはさらに移動
速度を検知する。検知手段は、被切断材を直接、光学、
磁気等のセンサーでその位置を検知するか、装置の被切
断材の保持移動系に光学、磁気、倣い等のセンサーを設
けてその位置を検知するとよい。
被切断材の切断位置に応じて変化するため、切断状態を
正確に把握するには切断位置を知り変化をパターン化す
る必要があり、被切断材の切断位置あるいはさらに移動
速度を検知する。検知手段は、被切断材を直接、光学、
磁気等のセンサーでその位置を検知するか、装置の被切
断材の保持移動系に光学、磁気、倣い等のセンサーを設
けてその位置を検知するとよい。
切断位置に応じて変化する消費電力及び回転数または
回転速度の変化のパターン、まず理想的な切断状態の標
準パターン、さらに、例えば、切り粉が内周刃の砥石部
分に詰まった場合、切り粉が詰まった場合、内周刃台金
と被切断材料と接触している場合など、予め測定して設
定した種々の条件下の変化のパターンと、切断時の所要
切断位置における消費電力及び回転数または回転速度の
変化のパターンとの比較により、内周刃の変形状態を検
出することができる。
回転速度の変化のパターン、まず理想的な切断状態の標
準パターン、さらに、例えば、切り粉が内周刃の砥石部
分に詰まった場合、切り粉が詰まった場合、内周刃台金
と被切断材料と接触している場合など、予め測定して設
定した種々の条件下の変化のパターンと、切断時の所要
切断位置における消費電力及び回転数または回転速度の
変化のパターンとの比較により、内周刃の変形状態を検
出することができる。
スライス装置において、内周刃の張力状態が内周刃の
反り等の制御状態に大きな影響があり、例えば内周刃の
張力が低下した場合、内周刃の代金が被切断材と接触す
ることで内周刃回転用の電動機の消費電力が増加する
が、単に切削抵抗の増加と判断するだけだなく、前記の
パターンの比較により内周刃の変形状態を検出でき、内
周刃の張力状態を正確に把握し、反り等の不良発生源の
原因を明確に判断することができる。
反り等の制御状態に大きな影響があり、例えば内周刃の
張力が低下した場合、内周刃の代金が被切断材と接触す
ることで内周刃回転用の電動機の消費電力が増加する
が、単に切削抵抗の増加と判断するだけだなく、前記の
パターンの比較により内周刃の変形状態を検出でき、内
周刃の張力状態を正確に把握し、反り等の不良発生源の
原因を明確に判断することができる。
上記により求められた切削抵抗と内周刃の変形状態、
変位量をもとに、例えば、適切なドレッシング時期の判
断を行ったり、公知の内周刃の反り制御装置に対して、
制御信号を出して、内周刃を制御して安定な状態を維持
する。
変位量をもとに、例えば、適切なドレッシング時期の判
断を行ったり、公知の内周刃の反り制御装置に対して、
制御信号を出して、内周刃を制御して安定な状態を維持
する。
あるいは反り制御装置として、内周刃に電磁力を与え
ることができるように、内周に表裏面に電磁石を配置
し、切断抵抗のアンバランスが発生したときに、すなわ
ち、変位計の検出信号が無負荷時と比較して大きくなっ
た場合、この検出信号を対数アンプに入力し、出力側を
内周刃と電磁石の間隔が大きくなる側のコイルに電流を
流して励磁することで、内周刃に電磁力を与えて内周刃
を吸引させ、安定状態で切断を維持させる構成の装置を
用いることができる。
ることができるように、内周に表裏面に電磁石を配置
し、切断抵抗のアンバランスが発生したときに、すなわ
ち、変位計の検出信号が無負荷時と比較して大きくなっ
た場合、この検出信号を対数アンプに入力し、出力側を
内周刃と電磁石の間隔が大きくなる側のコイルに電流を
流して励磁することで、内周刃に電磁力を与えて内周刃
を吸引させ、安定状態で切断を維持させる構成の装置を
用いることができる。
実 施 例 スライス装置は、第１図に示す如く、所要の内径部を
有する環状金属円盤の内周縁に切断刃砥石（２）を周設
した内周刃（１）を、回転ディスク（３）に装着して回
転させる構成からなる。
有する環状金属円盤の内周縁に切断刃砥石（２）を周設
した内周刃（１）を、回転ディスク（３）に装着して回
転させる構成からなる。
また、このスライス装置にて被切断材たるシリコンイ
ンゴット（10）より所要厚みのウエーハを切断するが、
シリコンインゴット（10）は、回転ディスク（３）を軸
支した同一基台（４）に、所要速度で水平移動自在とな
した送りテーブル（５）に載置した割り出し器（６）に
固着垂架される。
ンゴット（10）より所要厚みのウエーハを切断するが、
シリコンインゴット（10）は、回転ディスク（３）を軸
支した同一基台（４）に、所要速度で水平移動自在とな
した送りテーブル（５）に載置した割り出し器（６）に
固着垂架される。
割り出し器（６）に接着ブロック（７）を介して固着
垂架されるシリコンインゴット（10）は、割り出し用電
動機にて垂直方向に移動する。
垂架されるシリコンインゴット（10）は、割り出し用電
動機にて垂直方向に移動する。
さらに、第２図に示す如く、回転ディスク（３）の駆
動用の３相電動機（８）に消費電力を測定するための電
動機電力計（21）、内周刃（１）の回転数を計測するブ
レード回転計（22）、送りテーブル（５）に取り付けた
カムと抵抗器で構成する倣い方式の切断位置入力装置
（23）、内周刃（１）の刃先変位量を検知するブレード
変位計（24）を設け、各検知信号は監視制御装置（20）
に入力される。
動用の３相電動機（８）に消費電力を測定するための電
動機電力計（21）、内周刃（１）の回転数を計測するブ
レード回転計（22）、送りテーブル（５）に取り付けた
カムと抵抗器で構成する倣い方式の切断位置入力装置
（23）、内周刃（１）の刃先変位量を検知するブレード
変位計（24）を設け、各検知信号は監視制御装置（20）
に入力される。
かかるスライス装置において、例えば、内周刃径21イ
ンチで４インチ径のシリコンインゴットを切断すると、
切断弧の長さと切断位置の関係は、第３図に示すとおり
であり、また、通常、切削抵抗力と電力変動量との関係
は第４図に示すとおり正比例している。
ンチで４インチ径のシリコンインゴットを切断すると、
切断弧の長さと切断位置の関係は、第３図に示すとおり
であり、また、通常、切削抵抗力と電力変動量との関係
は第４図に示すとおり正比例している。
従って、切断位置に応じた切断中の消費電力の変化
は、正常時は第５図に示す曲線Ａのパターンとなる。
は、正常時は第５図に示す曲線Ａのパターンとなる。
例えば、切り粉が内周刃の砥石部分に詰り切断抵抗が
増加し、消費電力が増加した場合は、曲線Ｂのパターン
となる。
増加し、消費電力が増加した場合は、曲線Ｂのパターン
となる。
切り粉が詰まり内周刃の切断抵抗が増加した場合に、
内周刃の台金が曲がり被切断材と接触することで、内周
刃回転用の電動機の消費電力が増加し、この場合は曲線
Ｃのパターンとなる。また、消費電力が増加とともに内
周刃の回転数が低下することがある。
内周刃の台金が曲がり被切断材と接触することで、内周
刃回転用の電動機の消費電力が増加し、この場合は曲線
Ｃのパターンとなる。また、消費電力が増加とともに内
周刃の回転数が低下することがある。
このように切断抵抗の微変動、内周刃の回転数の微変
動を監視することにより、内周刃の張力状態を正確に把
握し、反り等の不良発生源の原因を明確に判断すること
ができる。
動を監視することにより、内周刃の張力状態を正確に把
握し、反り等の不良発生源の原因を明確に判断すること
ができる。
さらに、切断抵抗の微変動、内周刃の回転数の微変動
の検出とともに、切断位置入力装置（23）の切断位置検
出信号と送りテーブル（５）の移動速度定数を補正した
値を、差動アンプに入力して真の切断抵抗を検出し、ド
レッシングの適切な時期を判定し警報出力（25）を行う
ことができる。
の検出とともに、切断位置入力装置（23）の切断位置検
出信号と送りテーブル（５）の移動速度定数を補正した
値を、差動アンプに入力して真の切断抵抗を検出し、ド
レッシングの適切な時期を判定し警報出力（25）を行う
ことができる。
発明の効果 この発明よれば、予め測定して設定した種々の条件下
の電動機の消費電力、内周刃の回転数または回転速度の
微小な変動変化のパターンと、切断時の所要切断位置に
おける消費電力及び回転数または回転速度の変化のパタ
ーンとの比較により、内周刃の変形状態を検出すること
ができ、また、適切なドレッシング時期の判断を行った
り、公知の内周刃の反り制御装置に対して、制御信号を
出して、内周刃を制御して安定な状態を維持することが
できる。
の電動機の消費電力、内周刃の回転数または回転速度の
微小な変動変化のパターンと、切断時の所要切断位置に
おける消費電力及び回転数または回転速度の変化のパタ
ーンとの比較により、内周刃の変形状態を検出すること
ができ、また、適切なドレッシング時期の判断を行った
り、公知の内周刃の反り制御装置に対して、制御信号を
出して、内周刃を制御して安定な状態を維持することが
できる。
第１図はスライス装置の斜視説明図であり、第２図は制
御系のフローチャートである。 第３図は切断位置と切断弧の長さとの関係を示すグラフ
であり、また、第４図は電力変動量と切削抵抗力との関
係を示すグラフである。 第５図は切断位置と消費電力との関係を示すグラフであ
る。 １……内周刃、２……切断刃砥石、３……回転ディス
ク、 ４……基台、５……送りテーブル、６……割り出し器、 ７……接着ブロック、８……３相電動機、 10……シリコンインゴット、20……監視制御装置、 21……電動機電力計、22……ブレード回転計、 23……切断位置入力装置、24……ブレード変位計、 25……警報器。
御系のフローチャートである。 第３図は切断位置と切断弧の長さとの関係を示すグラフ
であり、また、第４図は電力変動量と切削抵抗力との関
係を示すグラフである。 第５図は切断位置と消費電力との関係を示すグラフであ
る。 １……内周刃、２……切断刃砥石、３……回転ディス
ク、 ４……基台、５……送りテーブル、６……割り出し器、 ７……接着ブロック、８……３相電動機、 10……シリコンインゴット、20……監視制御装置、 21……電動機電力計、22……ブレード回転計、 23……切断位置入力装置、24……ブレード変位計、 25……警報器。
Claims (2)
- 【請求項１】回転ディスクで内周刃を保持して回転駆動
し、被切断材を保持して内周刃側へ移動させてスライス
するスライス装置において、 内周刃駆動用電動機の消費電力の検知手段と、内周刃の
回転数または回転速度の検知手段と、被切断材の切断位
置あるいはさらに移動速度の検知手段を設け、 切断時の消費電力及び回転数または回転速度の変動から
切削抵抗の変動を検出するに際し、 予め設定した切断位置に応じて変化する消費電力及び回
転数または回転速度の変化の標準パターンと、現在の切
断位置における消費電力及び回転数または回転速度の変
化のパターンとの比較により、切削抵抗の変動とともに
内周刃の変形状態を検出することを特徴とするスライス
装置の切削抵抗検出方法。 - 【請求項２】消費電力の検知手段に代えてあるいは消費
電力の検知手段とともに、回転ディスクの回転トルクの
変動を検知する検知手段を設けたことを特徴とするスラ
イス装置の切削抵抗検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5029690A JP2873312B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | スライス装置の切削抵抗検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5029690A JP2873312B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | スライス装置の切削抵抗検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252132A JPH03252132A (ja) | 1991-11-11 |
| JP2873312B2 true JP2873312B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=12854936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5029690A Expired - Lifetime JP2873312B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | スライス装置の切削抵抗検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873312B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108527678A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 株式会社迪思科 | 被加工物的切削方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09277153A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-28 | Noritake Dia Kk | 手持ち型切断装置 |
| JP3001411B2 (ja) * | 1996-04-12 | 2000-01-24 | ノリタケダイヤ株式会社 | 路面切断装置 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP5029690A patent/JP2873312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108527678A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 株式会社迪思科 | 被加工物的切削方法 |
| CN108527678B (zh) * | 2017-03-01 | 2021-08-27 | 株式会社迪思科 | 被加工物的切削方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252132A (ja) | 1991-11-11 |
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