JP6499539B2 - バイト旋削装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を旋削するためのバイトを備えるバイト旋削装置に関する。

旋削用のバイトを備えたバイト旋削装置（例えば、特許文献１参照）は、半導体ウエーハ等の被加工物の表面または裏面を旋削して平坦化すること等に用いられる。そして、バイト旋削装置に備えるバイトホイールにバイトを２本装着して、被加工物の旋削を行う場合がある。この場合には、バイトホイールに対してバイトを装着する際に、２本のバイトの高さ位置（バイトの先端位置）を一致させることで、被加工物の被旋削面における平坦度等の加工品質をより向上させ、加工速度を速めることが可能となる。

ここで、バイトの高さ位置を把握する場合には、例えば、バイトの先端が接触すると反応する接触式センサに対してバイトを接触させてその先端を検出するか、または、反射型又は透過型の光センサを用いて、光センサ内で投光・受光される光をバイトが遮光した時にバイトの先端を非接触で検出する。そして、いずれの場合においても、バイトの先端を検出した時点におけるバイトを備える旋削手段の位置及び昇降手段による旋削手段の下降量等から、バイトの先端の高さ位置を算出する。つまり、いずれの場合においても、センサにバイトの先端が検出されるようにするべく、バイトの先端を検出位置に位置付ける必要があり、そのための構造を備える加工装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−０２４８７９号公報 特開２０１３−６２５１号公報

バイトホイールに２本のバイトを装着したバイト旋削装置で被加工物を旋削する場合においては、２本のバイトの高さ位置（バイトの先端位置）を一致させるために、バイトを１本ずつ検出位置に位置付けて検出作業を行い２本のバイトの先端位置を把握している。すなわち、２回バイトの先端をセンサの検出位置にそれぞれ移動させる必要があり、作業効率が低下する要因の１つとなっている。また、例えば作業者がバイトホイールに２本のバイトを装着する際に、２本のバイトの高さ位置（バイトの先端位置）を完全に一致させることにも困難が伴う。また、２本のバイトの高さ位置が異なる状態で旋削を行うと、被旋削面の高さが均一にならないという問題がある。

よって、バイトホイールに２本のバイトを装着したバイト旋削装置で被加工物を旋削する場合において、２本のバイトの高さ位置が異なる場合はそれ効率よく認識し、２本のバイトの高さ位置を一致させることを可能とするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、被加工物を旋削するバイトを回転軸を軸に周回させる回転手段を含む旋削手段と、被加工物を保持する保持手段と、該旋削手段を該保持手段に対して昇降させる昇降手段と、該昇降手段が昇降させる該旋削手段の高さ位置を測定する高さ測定部と、を備えるバイト旋削装置であって、該バイトは、該回転軸を挟んで対称位置に配置される第１のバイトと第２のバイトとの２本であって、該第１のバイトと該第２のバイトとの先端を検出する検出手段を含み、該検出手段は、測定光を投光する投光部と該測定光を受光する受光部とを備える光センサと、該測定光を該バイトが遮光したことを検出する検出部と、該回転手段が周回させるバイトの先端を該光センサが検出する周期を算出する算出部と、を備え、該回転手段を用いて該第１のバイトと該第２のバイトとを一定の速度で回転させると共に、該昇降手段が該旋削手段を一定の速度で降下させ、該算出部は、該光センサが最初にバイトの先端を検出した時の該高さ測定部が測定する旋削手段の第１の高さ位置と、該昇降手段による降下を継続させ算出した周期が該回転手段の１回転に要する時間の１／２倍になった時の該高さ測定部が測定する第２の高さ位置と、の差を算出して、該算出部により該第１のバイトと該第２のバイトとの高さ位置の差を認識する事を特徴とするバイト旋削装置である。

本発明に係るバイト旋削装置は、バイトは、回転軸を挟んで対称位置に配置される第１のバイトと第２のバイトとの２本であって、第１のバイトと第２のバイトとの先端を検出する検出手段を含み、検出手段は、測定光を投光する投光部と測定光を受光する受光部とを備える光センサと、測定光をバイトが遮光したことを検出する検出部と、回転手段が周回させるバイトの先端を光センサが検出する周期を算出する算出部とを備えている。そして、回転手段を用いて第１のバイトと第２のバイトとを一定の速度で回転させると共に、昇降手段が旋削手段を一定の速度で降下させ、算出部は、光センサが最初にバイトの先端を検出した時の高さ測定部が測定する旋削手段の第１の高さ位置と、昇降手段による降下を継続させ算出した周期が回転手段の１回転に要する時間の１／２倍になった時の高さ測定部が測定する第２の高さ位置と、の差を算出して、算出部により第１のバイトと第２のバイトとの高さ位置の差を認識することで、一度の旋削手段の降下動作で２本のバイトの高さ位置が一致しているか否かを認識することが可能となる。そして、この認識に基づいて、２本のバイトの高さ位置が異なる場合は、高さ位置が一致するように調整することが可能となる。

バイト旋削装置の一例を示す斜視図である。 バイトユニットの一例を示す斜視図である。 検出手段の一例を示す斜視図である。 検出手段によって、第１のバイトと第２のバイトとの高さ位置の差を算出して認識している状態を正面側からみた模式図である。 透過型光センサから出力される信号の例を模式的に示すグラフである。

図１に示すバイト旋削装置１は、保持手段３に保持された半導体ウエーハ等の被加工物Ｗを、旋削手段７によって旋削する装置である。バイト旋削装置１は、被加工物Ｗを旋削する第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とを回転軸７０を軸に周回させる回転手段７２を含む旋削手段７と、被加工物Ｗを保持する保持手段３と、旋削手段７を保持手段３に対して昇降させる昇降手段２と、昇降手段２が昇降させる旋削手段７の高さ位置を測定する高さ測定部４とを少なくとも備える。

バイト旋削装置１のベース１０上の前方（−Ｙ方向側）は、保持手段３に対して被加工物Ｗの着脱が行われる領域である着脱領域Ａとなっており、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、旋削手段７によって保持手段３上に保持された被加工物Ｗの旋削が行われる領域である旋削領域Ｂとなっている。

ベース１０の正面側（−Ｙ方向側）には、入力手段１００が設けられている。入力手段１００の後方には、＋Ｘ方向側から順に、加工前の被加工物Ｗが収容される第１のカセット１０１と、被加工物Ｗの搬入出を行うロボット１０２と、加工後の被加工物Ｗを収容する第２のカセット１０３とが配設されている。第１のカセット１０１の後方には、仮置き領域１０４が設けられており、仮置き領域１０４には位置合わせ手段１０５が配設されている。ロボット１０２により第１のカセット１０１から搬出され仮置き領域１０４に載置された被加工物Ｗは、位置合わせ手段１０５により所定の位置に位置合わせされる。

位置合わせ手段１０５と隣接する位置には、被加工物Ｗを保持した状態で旋回するローディングアーム１０６が配置されている。ローディングアーム１０６は、位置合わせ手段１０５において位置合わせされた被加工物Ｗを保持し、保持手段３へと搬送する。ローディングアーム１０６の隣には、加工後の被加工物Ｗを保持した状態で旋回するアンローディングアーム１０７が設けられている。アンローディングアーム１０７と近接する位置には、アンローディングアーム１０７により搬送された加工後の被加工物Ｗを洗浄する洗浄手段１０８が配置されている。洗浄手段１０８により洗浄された被加工物Ｗは、ロボット１０２により第２のカセット１０３に搬入される。

旋削領域Ｂのベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）にはコラム１１が立設されており、コラム１１の−Ｙ方向側の側面には昇降手段２が配設されている。昇降手段２は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有するボールネジ２０と、ボールネジ２０と平行に配設された一対のガイドレール２１と、ボールネジ２０に連結しボールネジ２０を回動させるモータ２２と、内部のナットがボールネジ２０に螺合し側部がガイドレール２１に摺接する昇降板２３とから構成され、モータ２２がボールネジ２０を回動させると、これに伴い昇降板２３がガイドレール２１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板２３に配設された旋削手段７がＺ軸方向に昇降される。

コラム１１の−Ｙ方向側の側面には、高さ測定部４が配設されている。高さ測定部４は、例えば、コラム１１に固定され旋削手段７の移動方向（Ｚ軸方向）に沿って延びるスケール４０と、スケール４０の表面に表示されている位置情報（目盛り）を読み取る読み取り部４１とを備えた構成となっている。読み取り部４１は、昇降板２３に固定され、昇降板２３とともに昇降する。

図１に示す保持手段３は、例えば、その外形が円形状であるチャックテーブルであり、ポーラス部材等からなり被加工物Ｗを吸着する吸着部３０と、吸着部３０を支持する枠体３１とを備える。吸着部３０は図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３０の露出面である保持面３００に伝達されることで、保持手段３は保持面３００上で被加工物Ｗを吸引保持する。また、保持手段３は、Ｙ軸方向に移動可能であり、保持手段３の移動経路の上方には、保持手段３の保持面３００を洗浄する洗浄手段１２が配設されている。

旋削手段７は、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸７０と、回転軸７０を回転可能に支持するハウジング７１と、回転軸７０の上端側に接続され回転軸７０を回転駆動する回転手段７２と、回転軸７０の下端側に接続されたバイトホイール７３と、バイトホイール７３の底面７３ｂに着脱可能に装着されている第１のバイト７４０及び第２のバイト７５０とを備えている。回転手段７２により回転軸７０が回転駆動されるのに伴ってバイトホイール７３が回転し、第１のバイト７４０及び第２のバイト７５０が回転軸７０を軸に周回する。旋削手段７は、昇降板２３に取り付けられたホルダ７６により保持された状態で、昇降板２３に配設されている。

第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とは、バイトホイール７３の底面７３ｂに、回転軸７０を挟んで対称位置に配置されている。すなわち、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とは、バイトホイール７３の底面７３ｂにおける回転軸７０を中心とする１つの円の円周上に、回転軸７０を挟んで１８０度離間して配置されている。

図２に示すように、第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）は、例えば、第１のバイトユニット７４（第２のバイトユニット７５）を構成した状態で、図１に示すバイトホイール７３の底面７３ｂに配置される。第１のバイトユニット７４（第２のバイトユニット７５）は、角柱形状に形成されたシャンク７４１（７５１）と、シャンク７４１（７５１）に着脱可能に取り付けられた第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）と、第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）をシャンク７４１（７５１）に固定するための固定ネジ７４２とを備える。シャンク７４１（７５１）の側面には、第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）を嵌めこむための窪み７４１ｂ（７５１ｂ）が設けられ、この窪みには固定ネジ７４２を螺入させるためのネジ穴７４１ａ（７５１ａ）が設けられている。

第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）は、板状の基部７４０ａ（７５０ａ）と、基部７４０ａ（７５０ａ）の長手方向の下端部に固定された切り刃７４０ｂ（７５０ｂ）とからなる。切り刃７４０ｂ（７５０ｂ）は、例えば、単結晶ダイヤモンド等で構成されており、切り刃７４０ｂ（７５０ｂ）の先端が、第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の先端７４０ｄ（７５０ｄ）となる。また、基部７４０ａ（７５０ａ）の略中央部には固定ネジ７４２を通す長穴７４０ｃ（７５０ｃ）が設けられている。基部７４０ａ（７５０ａ）の長穴７４０ｃ（７５０ｃ）を通した固定ネジ７４２をシャンク７４１（７５１）のネジ穴７４１ａ（７５１ａ）に螺合させ締め付けて、シャンク７４１（７５１）に第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）を固定することで、第１のバイトユニット７４（第２のバイトユニット７５）が構成される。そして、シャンク７４１（７５１）をバイトホイール７３の底面７３ｂにネジ等により固定することで、第１のバイトユニット７４（第２のバイトユニット７５）がバイトホイール７３に装着される。また、第１のバイトユニット７４と第２のバイトユニット７５とは、それぞれの切り刃７４０ｂと７５０ｂとの旋削方向が同方向になるようにバイトホイール７３に装着される。

本実施形態における第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の高さ位置の調節は、シャンク７４１（７５１）に対する第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の取り付け位置を長穴７０ｃ（７５０ｃ）により調節することで行うことができる。なお、第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の高さ位置の調節は、本実施形態において示すものに限定されず、例えば、バイトホイール７３に対する第１のバイトユニット７４（第２のバイトユニット７５）の取り付け位置を調節可能な構成とすることで行うようにしてもよい。

図１に示すように、旋削位置まで下降した旋削手段７に隣接する位置には、透過型光センサ８０で第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の先端７４０ｄ（７５０ｄ）を検出する検出手段８が配設されている。図３に示す検出手段８は、例えば、ベース１１の上面１１ａ上に立設され図示しないモータにより矢印Ｒ方向に回転可能な軸部８１を備えている。軸部８１は、軸方向がＺ軸方向であり、内蔵されたエアシリンダ等の駆動手段によりＺ軸方向に昇降可能となっている。軸部８１の長手方向（Ｚ軸方向）上端部には、水平方向に延び軸部８１の回転に伴い矢印Ｒ方向に回転するアーム部８２の一端が接続されている。そして、アーム部８２のもう一端には、透過型光センサ８０が配設された支持板８３が接続されている。支持板８３は、例えば、アーム部８２からベース１１の上面１１ａに対して平行に移動できるように構成されていてもよい。

支持板８３上に配設された透過型光センサ８０は、例えば、底板８００と、底板８００上から互いに平行に立設される側板８０１及び側板８０２とから形成されており、縦断面が凹状になっている。この側板８０１と側板８０２との間は、図１に示す回転手段７２が周回させる第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の切り刃７４０ｂ（７５０ｂ）が通されるバイト通過部８０ａとなる。側板８０１及び側板８０２の内側面上部には、それぞれ、測定光を投光する投光部８０４と、測定光を受光する受光部８０５とが互いに向かい合うように配置されている。投光部８０４から投光された測定光は、例えば、水平に直進して受光部８０５に到達する、または、バイト通過部８０ａを通過する第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）によって遮られる。第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）による遮光を感知した受光部８０５は、時間の経過とともに変化する受光量に対応した信号（例えば、電圧）を出力する。

検出手段８は、検出部８４と、算出部８５とを備えている。検出部８４は、透過型光センサ８０に接続されており、受光部８０５から送られる受光量に対応した信号を受信して、測定光を第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）が遮光したことを検出する。

算出部８５は、少なくともＣＰＵとメモリ等の記憶素子とを備えており、検出部８４に接続されている。測定光を第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）が遮光した時、すなわち、透過型光センサ８０が第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の先端７４０ｄ（７５０ｄ）を検出したことについての情報は、検出部８４から算出部８５に対して送信され算出部８５に記憶される。この情報に基づいて、算出部８５は、回転手段７２が周回させる第１のバイト７４０の先端７４０ｄまたは第２のバイト７５０の先端７５０ｄを透過型光センサ８０が検出する周期を算出する。また、図１に示すように、算出部８５には、高さ測定部４が接続されており、高さ測定部４が測定する旋削手段７の高さ位置（例えば、第１のバイト７４０の先端７４０ｄのＺ軸方向における位置）の情報が送られてくる。

以下に、図１〜５を用いて、バイト旋削装置１において、回転手段７２を用いて第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とを回転させると共に、昇降手段２が旋削手段７を降下させて、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置の差（先端位置の差）を認識する場合の、バイト旋削装置１の動作について説明する。第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とは、作業者によって、その高さ位置が一致するようにバイトホイール７３に装着されるが、実際には、図４に示すように、例えば、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とは、旋削手段７が原点位置にある場合の第１のバイト７４０の高さ位置Ｚａ０よりも、旋削手段７が原点位置にある場合の第２のバイト７５０の高さ位置Ｚｂ０は、＋Ｚ方向にある状態となっている。ここで、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置の差はｄ０であるとする。なお、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置を一致させる調整は、例えば、作業者がダイヤルゲージを用いて行う。

まず、図３に示す軸部８１が矢印Ｒ方向に回転し、支持板８３上の透過型光センサ８０が旋削手段７の下方に位置付けられる。そして、バイト通過部８０ａを第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）が通過できるように、バイト通過部８０ａと第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）との位置合わせが行われる。位置合わせは、例えば、投光部８０４と受光部８０５とを結ぶ直線（測定光線）が第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の軌道と直交するように行われる。

次いで、回転手段７２が回転軸７０を一定の速度（角速度ω）で回転させ、回転軸７０の回転に伴ってバイトホイール７３も角速度ωで回転する。そして、バイトホイール７３の底面７３ｂに装着された第１のバイト７４０及び第２のバイト７５０がそれぞれ回転軸７０を軸に周期Ｔ（すなわち、Ｔ＝２π／ω）で周回する。この状態で、昇降手段２が旋削手段７を一定の速度ｖで下降させ、回転する第１のバイト７４０の先端７４０ｄ及び第２のバイト７５０の先端７５０ｄを透過型光センサ８０に接近させていく。

図４に示すように、透過型光センサ８０は、バイト通過部８０ａを第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）が通過できるように検出位置に位置付けられている。そのため、旋削手段７が−Ｚ方向に下降していき、まず第１のバイト７４０の先端７４０ｄが投光部８０４から投光された測定光Ｌ線上に達すると、測定光Ｌは第１のバイト７４０によって遮られる。そのため、受光部８０５の受光量が変動する。

第１のバイト７４０による遮光により時間経過とともに変化する受光量に対応した信号（電圧）が、受光部８０５から検出部８４に対して送られる。検出部８４は、受光部８０５から送られてきた受光量に対応した信号（電圧）を、あらかじめ検出部８４に設定されている基準電圧Ｖｃと比較する。基準電圧Ｖｃは、透過型光センサ８０により第１のバイト７４０の先端７４０ｄの検出を判定するための閾値であり、任意に設定される。

図５のグラフに示すように、例えば受光部８０５から検出部８４に入力された電圧が最初に基準電圧Ｖｃ以下となり始めた時を、透過型光センサ８０が最初に第１のバイト７４０の先端７４０ｄを検出した時ｔ１（時間ｔ１）として、検出部８４は検出する。なお、図５のグラフにおいて、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は受光量に相当する電圧（Ｖ）を示している。

検出部８４から算出部８５に対して、透過型光センサ８０が最初に第１のバイト７４０の先端７４０ｄを検出した時間ｔ１についての情報が送られる。算出部８５は、時間ｔ１における高さ測定部４が測定した旋削手段７の第１の高さ位置Ｚａ１、すなわち、例えば、時間ｔ１でのＺ軸方向における第１のバイト７４０の先端７４０ｄの位置Ｚａ１を記憶する。

昇降手段２が旋削手段７の降下をさらに継続させる。そして、第１のバイト７４０による遮光により時間経過とともに変化する受光量に対応する信号（電圧）が、受光部８０５から検出部８４に対して送られ続ける。図５に示すように、第１のバイト７４０がバイト通過部８０ａを通過し終えると、第１のバイト７４０による測定光Ｌの遮光がなくなり、検出部８４に対して送られる信号（電圧）は基準電圧Ｖｃと同一の値となる。

図４に示す周回する第１のバイト７４０が、バイト通過部８０ａを通過し始め測定光Ｌを遮光すると、透過型光センサ８０が２回目に第１のバイト７４０の先端７４０ｄを検出した時間ｔ２についての情報が検出部８４から算出部８５に送られる。ここで、図５のグラフに示す時間ｔ２，ｔ３，ｔ４は、受光部８０５から検出部８４に入力された電圧が基準電圧Ｖｃ以下となり始めた時間を示す。そして、算出部８５は、第１のバイト７４０の先端７４０ｄを透過型光センサ８０が検出する周期を算出する。ここで、図５のグラフに示す時間ｔ１から時間ｔ２までが、第１のバイト７４０の先端７４０ｄを透過型光センサ８０が検出する周期となり、回転手段７２により定められる周期Ｔと同一の値となる。そして、昇降手段２による旋削手段７の降下の継続に伴って、算出部８５は、第１のバイト７４０の先端７４０ｄを透過型光センサ８０が検出する周期を算出し続ける。

旋削手段７が降下を続けると、やがて、第２のバイト７５０がバイト通過部８０ａを通過し、透過型光センサ８０が、図５の時間ｔ５において第２のバイト７５０の先端７５０ｄを検出する。第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とは、１８０度離間しているため、その後、透過型光センサ８０は、回転手段７２の１回転につき第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とを交互に検出する。したがって、図５に示すように、バイトの検出周期は、回転手段７２の１回転に要する時間（すなわち、周期Ｔ）の１／２倍（Ｔ／２）となる。図５のグラフに示すように、算出部８５は、算出した周期が周期Ｔの１／２倍となった時ｔ５（時間ｔ５）における高さ測定部４が測定する第２の高さ位置Ｚａ２を記憶する。第２の高さ位置Ｚａ２は、例えば、時間ｔ５における第１のバイト７４０の先端７４０ｄの位置である。また、時間ｔ５とは、透過型光センサ８０が、最初に第２のバイト７５０の先端７５０ｄを検出した時間である。

例えば、算出部８５が周期Ｔの１／２倍となった周期を算出した後、回転手段７２による回転軸７０の回転を停止させ、昇降手段２が旋削手段７を＋Ｚ方向に上昇させ透過型光センサ８０から離間させる。また、軸部８１を回転させて、透過型光センサ８０を旋削手段７の下方から離れた位置に移動させる。

算出部８５は、時間ｔ１における第１のバイト７４０の先端７４０ｄの位置Ｚａ１と、時間ｔ５における第１のバイト７４０の先端７４０ｄの位置Ｚａ２との差ｄ１を算出する。算出部８５は、例えば次の計算式により、差ｄ１を算出する。
ｄ１＝Ｚａ１−Ｚａ２・・・・・・・・・・・・（式１）
式（１）は、高さ測定部４により測定された位置の実測値から、差ｄ１を算出するものである。

また、算出部８５は、例えば次の計算式によって、差ｄ１を算出してもよい。
ｄ１＝（ｔ５−ｔ１）×ｖ・・・・・・・・・・・・（式２）
式（２）は、昇降手段２による旋削手段７の下降速度ｖと、検出部８４によりバイトの先端を検出した時間の実測値とから、差ｄ１を算出するものである。このように、式（１）のみならず、式（２）によっても差ｄ１を算出することで、より確実な差ｄ１を算出できるため好ましい。

このように、最初に第１のバイト７４０が検出されてから複数周期経過後にはじめて第２のバイト７５０が検出され、２つのバイトの間で明確な高さ位置の差ｄ１が算出された場合は、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置が異なっていると判断することができる。一方、最初に第１のバイト７４０が検出された時と最初に第２のバイト７５０が検出された時とが同一周期内である場合、すなわち図５の例とは異なり、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とがバイトホイール７３の１回転内で双方とも最初に検出された場合（図５の例における周期Ｔ／２が最初から算出された場合）は、これらの２つのバイトの高さ位置に差があったとしても無視できる程度の差であるとして、実質的に高さ位置が一致していると判断することができる。また、高さ位置の差ｄ１がわずかであっても、タイミングによっては第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とが同一周期内で検出されないこともありうるが、高さ位置の差ｄ１にしきい値を設けておき、ｄ１の値が所定のしきい値より小さい場合は第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置の差が実質的に一致していると判断することもできる。最初に第２のバイト７５０が検出され、次に第１のバイト７４０が検出されることもありうるが、この場合も、高さ位置の差ｄ１にしきい値を設けておき、ｄ１の値が所定のしきい値より小さい場合は、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置の差が実施的に一致していると判断すればよい。このように、バイト旋削装置１においては、昇降手段２が旋削手段７を一度の降下させるだけで第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置が一致しているか否かを認識することが可能となる。

算出部８５が算出し認識する第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置の差ｄ１が、無視できないほどの差である場合（例えば高さ位置の差がしきい値を超えている場合）は作業者が第１のバイト７４０または第２のバイト７５０の取り付け位置を調節する。例えば、第１のバイト７４０の高さ位置の調節を行う場合には、ダイヤルゲージ等を用いて行う。

例えば、図２に示す第１のバイト７４０に図示しないダイヤルゲージの測定子を当てる。そして固定ネジ７４２をシャンク７４１から緩め、第１のバイト７４０の上端を窪み７４１ｂの上端に突き当てるとともに、ダイヤルゲージの値を見ながら第１のバイト７４０を高さ位置を調節する。そして、所望の高さ位置に第１のバイト７４０をセットしてから、固定ネジ７４２を締め付けることで、第１のバイト７４０と第２のバイト７５０との高さ位置を一致させることが可能となる。第１のバイト７４０と第２のバイト７５０とに磨耗の差に基づく高さ位置の差があることもあるため、定期的に高さ位置の確認を行い、第１のバイト７４０又は第２のバイト７５０の高さ位置を調節することが好ましい。

なお、本発明に係るバイト旋削装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている第１のバイト７４０（第２のバイト７５０）の大きさや形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。また、透過型光センサ８０に代えて、反射型光センサを用いることもできる。この場合は、投光部から投光された光が第１のバイト７４０または第２のバイト７５０によって遮られると、受光部が反射光を受光する構成となる。

１：バイト旋削装置 １０：ベース １０ａ：ベースの上面 １１：コラム
Ａ：着脱領域 Ｂ：旋削領域 Ｗ：被加工物
１２：洗浄手段
１００：入力手段 １０１：第１のカセット １０２：ロボット
１０３：第２のカセット １０４：仮置き領域 １０５：位置合わせ手段
１０６：ローディングアーム １０７：アンローディングアーム １０８：洗浄手段
２：昇降手段 ２０：ボールネジ ２１：ガイドレール ２２：モータ ２３：昇降板
３：保持手段（チャックテーブル） ３０：吸着部 ３００：保持面 ３１：枠体
４：高さ測定部 ４０：スケール ４１：読み取り部
７：旋削手段 ７０：回転軸 ７１：ハウジング ７２：回転手段（パルスモータ）
７３：バイトホイール ７３ｂ：バイトホイールの底面 ７６：ホルダ
７４：第１のバイトユニット
７４０：第１のバイト ７４０ａ：基部 ７４０ｂ：切り刃 ７４０ｃ：長穴
７４０ｄ：第１のバイトの先端
７４１：シャンク ７４１ａ：ネジ穴 ７４１ｂ：窪み
７５：第２のバイトユニット
７５０：第２のバイト ７５０ａ：基部 ７５０ｂ：切り刃 ７５０ｃ：長穴
７５０ｄ：第２のバイトの先端
７５１：シャンク ７５１ａ：ネジ穴 ７５１ｂ：窪み
７４２：固定ネジ
８：検出手段
８０：透過型光センサ ８０ａ：バイト通過部 ８００：底板 ８０１：側板
８０２：側板 ８０４：投光部 ８０５：受光部
８１：軸部 ８２：アーム部 ８３：支持板
８４：検出部 ８５：算出部

Claims (1)

1. 被加工物を旋削するバイトを回転軸を軸に周回させる回転手段を含む旋削手段と、被加工物を保持する保持手段と、該旋削手段を該保持手段に対して昇降させる昇降手段と、該昇降手段が昇降させる該旋削手段の高さ位置を測定する高さ測定部と、を備えるバイト旋削装置であって、
   該バイトは、該回転軸を挟んで対称位置に配置される第１のバイトと第２のバイトとの２本であって、
   該第１のバイトと該第２のバイトとの先端を検出する検出手段を含み、
   該検出手段は、測定光を投光する投光部と該測定光を受光する受光部とを備える光センサと、該測定光を該バイトが遮光したことを検出する検出部と、該回転手段が周回させるバイトの先端を該光センサが検出する周期を算出する算出部と、を備え、
   該回転手段を用いて該第１のバイトと該第２のバイトとを一定の速度で回転させると共に、該昇降手段が該旋削手段を一定の速度で降下させ、
   該算出部は、該光センサが最初にバイトの先端を検出した時の該高さ測定部が測定する旋削手段の第１の高さ位置と、
   該昇降手段による降下を継続させ算出した周期が該回転手段の１回転に要する時間の１／２倍になった時の該高さ測定部が測定する第２の高さ位置と、の差を算出して、
   該算出部により該第１のバイトと該第２のバイトとの高さ位置の差を認識する事を特徴とするバイト旋削装置。

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