KR101800120B1 - 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

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쇼이치 가타오카
히로토 모치즈키
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토와 가부시기가이샤
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Abstract

[과제] 1개의 센서 기구와 절단 기구를 승강시키는 1개의 구동 기구를 사용하여, 회전 칼날의 파손과 마모의 쌍방을 검지한다.
[해결 수단] 절단 기구(1)에, 센서 기구(13)와 회전 부재(14)와 회전축(15)과 압하 부재(17)를 가지는 회전 칼날 검지 기구(12)를 마련하며, Z축용 구동 기구(4)가 센서 기구(13)를 실질적으로 승강시키고, 회전 칼날(10)의 하단이 소정의 절단 위치에 위치한 상태의 센서 기구(13)의 위치와, 센서 기구(13)의 광축(AX)이 소정의 대기 위치에 위치한 상태의 센서 기구(13)의 위치를 선택한다. 씰링 완료 기판(11)이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서 회전 칼날(10)의 파손을 검지하고, 씰링 완료 기판(11)이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치한 상태에서 회전 칼날(10)의 마모를 검지한다. 센서 기구(13)와 Z축용 구동 기구(4)를 사용하여 회전 칼날(10)의 마모와 파손을 검지한다.

Description

제조 장치 및 제조 방법{PRODUCTION SYSTEM AND PRODUCTION METHOD}
본 발명은, 피절단물을 절단하여 개편화(個片化)된 복수의 제품을 제조하는 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
프린트 기판이나 리드(lead) 프레임 등으로 이루어지는 기판을 격자 모양의 복수의 영역에 가상적으로 구획하여, 각각의 영역에 칩 모양의 소자(예를 들면, 반도체 칩)를 장착한 후, 기판 전체를 수지(樹脂) 씰링한 것을 씰링 완료 기판이라고 한다. 회전 칼날 등을 사용한 절단 기구에 의해서 씰링 완료 기판을 절단하고, 각각의 영역 단위로 개편화한 것이 제품이 된다.
종래부터, 제조 장치에서 절단 기구를 사용하여 씰링 완료 기판의 소정 영역을 회전 칼날 등의 절단 수단에 의해서 절단하고 있다. 먼저, 피절단물인 씰링 완료 기판을 절단용 테이블의 위에 재치(載置)하여 흡착한다. 다음으로, 씰링 완료 기판을 얼라이먼트(위치 맞춤)한다. 얼라이먼트하는 것에 의해서, 복수의 영역을 구획하는 가상적인 절단선의 위치를 설정한다. 다음으로, 씰링 완료 기판을 흡착한 절단용 테이블과 절단 기구를 상대적으로 이동시킨다. 절삭수(切削水)를 씰링 완료 기판의 절단 개소에 분사함과 아울러, 절단 기구에 의해서 씰링 완료 기판에 설정된 절단선을 따라서 씰링 완료 기판을 절단한다. 씰링 완료 기판을 절단하는 것에 의해서 개편화된 제품이 제조된다.
절단 기구에서, 회전 칼날과 구동 기구는 회전축을 매개로 하여 접속된다. 절단 기구는 구동 기구에 의해 회전 칼날을 고속 회전시키는 것에 의해서 씰링 완료 기판을 절단한다. 회전 칼날은 절단을 반복하는 것에 의해서 서서히 마모된다. 회전 칼날이 마모되면 회전 칼날의 직경이 작게 되므로, 마모량에 대응하여 절입 깊이를 깊게 할 필요가 있다. 따라서, 회전 칼날의 마모량을 항상 검지하여 절입 깊이를 조정하는 것이 요구된다.「절입 깊이」란, 피절단물에 대해서 회전 칼날이 절입한(두께 방향으로 들어간) 깊이를 말한다.「소정의 절입 깊이」란, 피절단물의 하면으로부터 회전 칼날의 외측 가장자리에서의 최하단이 약간 돌출하는 정도의 깊이를 말한다.
씰링 완료 기판의 절단을 계속해 가면, 회전 칼날의 연마 입자의 막힘 또는 닳아짐, 절단 부하 등의 영향에 의해서 회전 칼날의 칼끝에 파손(이지러짐, 치핑(chipping))이 생기는 경우가 있다. 파손이 생기면 정상적인 절단을 할 수 없게 되어 절단의 품질이 열화된다. 파손이 발생한 경우에는, 회전 칼날을 교환하지 않으면 불량품을 발생시켜 버릴 우려가 있다. 따라서, 파손이 생기지 않은지 어떤지를 항상 파악하는 것이 요구된다. 회전 칼날을 사용한 절단에서는, 회전 칼날의 마모와 회전 칼날의 파손의 쌍방을 항상 파악하는 것이 요구된다.
절삭 블레이드(blade)의 파손 검출과 마모 검출의 쌍방을 정확하게 행하는 것을 가능하게 한 절삭 장치로서,「피절삭물을 절삭하는 절삭 블레이드와, 절삭 블레이드의 상태를 광학적으로 검지하는 블레이드 검지 센서와, 블레이드 검지 센서를 절삭 블레이드의 외주부에 대해서 접근 또는 이격시키는 이동 수단과, 블레이드 검지 센서의 검지 결과에 근거하여 절삭 블레이드의 파손 및 마모를 검출하는 블레이드 상태 검출부를 구비하는」절삭 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1의 단락〔0012〕, 도 4~도 6 참조).
특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2006－287111호 공보
그렇지만, 특허 문헌 1에 개시된 절삭 장치에 의하면 다음의 과제가 발생한다. 특허 문헌 1의 도 4~도 6에 나타내어지는 바와 같이, 절삭 블레이드의 파손 검출은, 피절삭물을 절삭하고 있는 동안에 행해진다. 절삭 블레이드의 파손 검출을 행하는 경우에는, 마모 검출 위치에 위치하고 있던 블레이드 검지 센서(30)를, 이동 수단에 의해서 파손 검출 위치로 이동시킨다. 블레이드 상태 검출부(40)를 파손 검출부(50)로 교체하고, 절삭 블레이드(22)가 피가공물을 절삭하고 있는 동안에, 파손 검출부(50)가 절삭 블레이드(22)의 파손 검출을 행한다. 절삭 블레이드의 마모 검출은, 피절삭물을 절삭하고 있지 않는 동안에 행해진다. 절삭 블레이드의 마모 검출을 행하는 경우에는, 파손 검출 위치에 위치하고 있던 블레이드 검지 센서(30)를, 이동 수단에 의해서 마모 검출 위치로 이동시킨다. 블레이드 상태 검출부(40)를 마모 검출부(60)로 교체하고, 절삭 블레이드(22)가 피가공물을 절삭하고 있지 않는 동안에(예를 들면 정기적으로), 마모 검출부(60)가 절삭 블레이드(22)의 마모 검출을 행한다.
종래의 절삭 장치에 의하면, 1개의 블레이드 검지 센서(30)에 의해서 절삭 블레이드(22)의 파손과 마모의 쌍방을 검출할 수 있다. 그러나, 독립한 전용의 이동 수단(70)에 의해서, 블레이드 검지 센서(30)를 파손 검출 위치와 마모 검출 위치로 각각 이동 수단(70)에 의해서 이동시킬 필요가 있다. 게다가, 블레이드 검지 센서(30)의 위치에 대응하여, 블레이드 상태 검출부(40)를 파손 검출부(50)와 마모 검출부(60)로, 전기적으로(전기 회로로 하여) 교체할 필요가 있다. 따라서, 블레이드 검지 센서(30)를 이동시키는 전용의 이동 수단(70)과, 블레이드 상태 검출부(40)의 교체 수단을 마련할 필요가 있다. 이러한 것은, 절삭 장치의 구성을 복잡하게 하므로, 절삭 장치의 제조 원가를 상승시킨다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하는 것으로, 회전 칼날의 파손과 마모의 쌍방을 검지할 수 있음과 아울러, 제조 원가가 억제되는 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 제조 장치는, 피절단물이 재치(載置)되는 테이블과, 피절단물을 절단하는 절단 기구와, 절단 기구에 마련된 회전 칼날과, 테이블과 절단 기구를 상대적으로 이동시키는 제1 이동 기구와, 테이블과 절단 기구를 상대적으로 승강시키는 제2 이동 기구를 구비하며, 제1 이동 기구를 사용하여 회전 칼날이 피절단물을 절단하는 것에 의해서 복수의 제품을 제조할 때에 사용되는 제조 장치로서, 절단 기구에 마련되고, 회전 칼날의 외주부의 상태를 검지하는 센서 기구와, 절단 기구에 마련되고, 일방의 단부에 센서 기구가 고정된 회전 부재와, 절단 기구에 고정되고, 회전 부재에 장착되어 회전 부재를 회전 가능하게 하는 회전축과, 절단 기구에 고정되고, 회전 부재의 타방의 단부에 접촉할 수 있도록 마련된 압하(壓下) 부재와, 절단 기구에 고정되고, 회전 부재가 일정한 위치 보다도 피절단물에 가까워지지 않도록 회전 부재를 정지시키는 정지 부재와, 센서 기구에 포함되며, 회전 칼날의 외주부에서 회전 칼날의 일방의 측에 배치되어 마련되고, 조사광을 조사하는 발광 수단과, 센서 기구에 포함되며, 회전 칼날의 외주부에서 회전 칼날의 타방의 측에 배치되어 마련되고, 조사광의 적어도 일부로 이루어지는 입사광을 수광하는 수광 수단과, 발광 수단과 수광 수단이 공통하여 가지는 광축과, 적어도 회전 칼날의 승강을 제어하는 제어부를 구비하며, 제2 이동 기구를 사용하여 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 피절단물이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서, 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제1 입사광을 수광 수단이 수광하고, 제2 이동 기구를 사용하여 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 상승시키는 것에 의해서, 피절단물이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 광축이 위치한 상태에서, 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제2 입사광을 수광 수단이 수광하고, 제1 입사광에 근거하는 수광량이 제2 입사광에 근거하는 수광량 보다도 적게 되도록 광축의 위치가 조정되고, 제1 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 회전 칼날의 파손이 검지되며, 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 회전 칼날의 마모가 검지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 장치는, 위에서 설명한 제조 장치에 있어서, 발광 수단과 수광 수단이 회전 칼날의 상부에 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 장치는, 위에서 설명한 제조 장치에 있어서, 회전 칼날의 하단이 소정의 절단 위치에 위치하고, 회전 부재의 타방의 단부와 압하 부재가 떨어지며, 정지 부재에 의해서 회전 부재가 정지하고 있는 상태에서, 제1 입사광이 수광되고, 회전 부재의 타방의 단부와 압하 부재가 접촉하는 것에 의해서 회전 부재가 회전하여, 광축이 소정의 대기 위치까지 이동한 상태에서, 제2 입사광이 수광되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 장치는, 위에서 설명한 제조 장치에 있어서, 소정의 대기 위치에 광축이 위치한 상태에서, 수광량에 근거하여 수광 수단이 발생시키는 광전류의 변화와 광축의 위치와의 관계가 선형성(線形性)을 가지는 범위의 중앙부 또는 중앙부로부터 수광량이 증가하는 소정의 부분에, 광축이 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 장치는, 위에서 설명한 제조 장치에 있어서, 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서, 제어부가 회전 칼날의 마모량을 산출하며, 제어부가, 산출된 마모량과 동일한 길이만큼, 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 회전 칼날의 하단을 소정의 절단 위치까지 하강시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 장치는, 위에서 설명한 제조 장치에 있어서, 발광 수단과 회전 칼날과의 사이, 및, 수광 수단과 회전 칼날과의 사이 중 적어도 일방에 마련된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 장치는, 위에서 설명한 제조 장치에 있어서, 피절단물은 씰링 완료 기판인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 장치는, 위에서 설명한 제조 장치에 있어서, 피절단물은, 복수의 제품에 각각 대응하는 복수의 영역에서 기능 소자가 만들어진 판 모양 부재인 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 제조 방법은, 테이블에 피절단물을 재치하는 공정과, 제1 이동 기구를 사용하여 테이블과 절단 기구를 상대적으로 이동시키는 것에 의해서 절단 기구가 가지는 회전 칼날을 사용하여 피절단물을 절단하는 공정과, 제2 이동 기구를 사용하여 테이블과 절단 기구를 상대적으로 승강시키는 공정을 구비하며, 회전 칼날이 피절단물을 절단하는 것에 의해서 복수의 제품을 제조하는 제조 방법으로서, 절단 기구에 각각 마련된, 공통되는 광축을 가지는 발광 수단과 수광 수단을 가지는 센서 기구와, 일방의 단부에 센서 기구가 고정된 회전 부재와, 회전 부재의 타방의 단부에 접촉할 수 있는 압하 부재와, 회전 부재가 일정한 위치 보다도 피절단물에 가까워지지 않도록 회전 부재를 정지시키는 정지 부재를 준비하는 공정과, 발광 수단과 수광 수단을 회전 칼날의 외주부를 사이에 두도록 하여 배치하는 공정과, 발광 수단으로부터 회전 칼날을 향해 조사광을 조사하는 공정과, 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 조사광을 수광 수단에 의해서 수광하는 공정과, 제2 이동 기구를 사용하여 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 피절단물이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서, 회전 칼날을 사용하여 피절단물을 절단하는 공정을 구비하며, 수광하는 공정은, 소정의 절단 위치에 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서, 수광 수단이, 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제1 입사광을 수광하는 공정과, 제2 이동 기구를 사용하여 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 상승시키는 것에 의해서, 피절단물이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 광축이 위치한 상태에서, 수광 수단이, 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제2 입사광을 수광하는 공정과, 제1 입사광에 근거하는 수광량이 제2 입사광에 근거하는 수광량 보다도 적게 되도록 광축의 위치를 각각 조정하는 공정을 가지며, 제1 입사광을 수광하는 공정에서, 제1 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 회전 칼날의 파손을 검지하고, 제2 입사광을 수광하는 공정에서, 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 회전 칼날의 마모를 검지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 방법은, 위에서 설명한 제조 방법에 있어서, 준비하는 공정에서, 발광 수단과 수광 수단을 회전 칼날의 상부에 마련하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 방법은, 위에서 설명한 제조 방법에 있어서, 수광하는 공정은, 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 하강시키고, 회전 부재의 타방의 단부와 압하 부재를 떼어 놓는 것에 의해서, 회전 칼날의 하단이 소정의 절단 위치에 위치하는 상태에서 정지 부재에 의해서 회전 부재를 정지시키는 공정과, 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 상승시키고, 회전 부재의 타방의 단부와 압하 부재를 접촉시킨 상태에서 회전 부재를 회전시키는 것에 의해서, 소정의 대기 위치까지 광축을 이동시키는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 방법은, 위에서 설명한 제조 방법에 있어서, 소정의 대기 위치에 광축이 위치한 상태에서, 수광량에 근거하여 수광 수단이 발생시키는 광전류의 변화와 광축의 위치와의 관계가 선형성을 가지는 범위의 중앙부 또는 중앙부로부터 수광량이 증가하는 소정의 부분에, 광축이 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 방법은, 위에서 설명한 제조 방법에 있어서, 제2 입사광을 수광하는 공정에서, 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 회전 칼날의 마모량을 산출하며, 산출된 마모량과 동일한 길이만큼, 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 회전 칼날의 하단을 소정의 절단 위치까지 하강시키는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 방법은, 위에서 설명한 제조 방법에 있어서, 준비하는 공정에서, 발광 수단과 회전 칼날과의 사이, 및, 수광 수단과 회전 칼날과의 사이 중 적어도 일방에 마련된 슬릿을 준비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 방법은, 위에서 설명한 제조 방법에 있어서, 피절단물은 씰링 완료 기판인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제조 방법은, 위에서 설명한 제조 방법에 있어서, 피절단물은, 복수의 제품에 각각 대응하는 복수의 영역에서 기능 소자가 만들어진 판 모양 부재인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제조 장치에서, 절단 기구에 마련된, 회전 칼날의 외주부의 상태를 검지하는 센서 기구를 구비한다. 센서 기구는, 공통되는 광축을 가지는 발광 수단과 수광 수단을 가진다. 제2 이동 기구를 사용하여 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 피절단물이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서, 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제1 입사광을 수광 수단이 수광한다. 제2 이동 기구를 사용하여 테이블에 대해서 절단 기구를 상대적으로 상승시키는 것에 의해서, 피절단물이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 광축이 위치한 상태에서, 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제2 입사광을 수광 수단이 수광한다. 제2 입사광에 근거하는 수광량 보다도 적은 제1 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서, 회전 칼날의 파손을 검지한다. 제1 입사광에 근거하는 수광량 보다도 많은 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 회전 칼날의 마모를 검지한다. 1개의 센서 기구와 1개의 제2 이동 기구를 사용하는 것에 의해서, 회전 칼날의 파손과 회전 칼날의 마모를 검지할 수 있다. 따라서, 제조 장치의 구성을 간략화할 수 있으므로, 장치의 제조 원가를 억제할 수 있다.
도 1은 절단 기구에 의해서 씰링 완료 기판이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서 회전 칼날의 파손을 검지하고 있는 상태를 나타내는 개략도이며, 도 1의 (a)은 정면도, 도 1의 (b)은 회전 칼날측으로부터 본 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타내어진 절단 기구에서, 씰링 완료 기판을 절단하지 않은 소정의 대기 위치에 광축이 위치한 상태에서 회전 칼날의 마모를 검지하고 있는 상태를 나타내는 개략도이며, 도 2의 (a)는 정면도, 도 2의 (b)는 회전 칼날측으로부터 본 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타내어진 절단 기구에서, 회전 칼날이 마모된 상태를 대상으로 하여, 도 3의 (a)는 씰링 완료 기판이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 광축이 위치한 상태를, 도 3의 (b)은 회전 칼날의 마모를 검지하고 있는 상태를, 각각 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 1에 나타내어진 절단 기구에서, 회전 칼날이 파손한 상태를 대상으로 하여, 도 4의 (a)는 씰링 완료 기판이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날의 하단이 위치한 상태를, 도 4의 (b)는, 회전 칼날의 파손을 검지하고 있는 상태를, 각각 나타내는 개략도이다.
도 5는 도 1에서 나타낸 절단 기구에서 센서 기구의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명에 관한 제조 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 1에 나타내어지는 바와 같이, 절단 기구(1)에, 센서 기구(13)와 회전 부재(14)와 회전축(15)과 압하 부재(17)를 가지는 회전 칼날 검지 기구(12)를 마련한다. Z축용 구동 기구(4)를 사용하여 센서 기구(13)를 실질적으로 승강시키는 것에 의해서, 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서의 센서 기구(13)의 위치와, 소정의 대기 위치에 센서 기구(13)의 광축(AX)이 위치한 상태에서의 센서 기구(13)의 위치를, 선택한다. 씰링 완료 기판(11)이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서 회전 칼날(10)의 파손을 검지한다. 씰링 완료 기판(11)이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치한 상태에서 회전 칼날(10)의 마모를 검지한다. 1개의 센서 기구(13)와 1개의 Z축용 구동 기구(4)를 사용하는 것에 의해서 회전 칼날(10)의 마모와 파손의 쌍방을 검지한다.
[실시예 1]
본 발명에 관한 제조 장치의 예로서, 씰링 완료 기판을 절단하는 절단 기구에 대해 도 1~도 4를 참조하여 설명한다. 본 출원 서류에서의 모든 도면에 대해서, 이해하기 쉽게 하기 위해서, 적당히 생략하거나 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 적절히 생략한다.
도 1에 나타내어지는 바와 같이, 제조 장치가 가지는 절단 기구(1)는 고정판(2)을 구비한다. 고정판(2)이 X축용 가이드 레일(미도시)을 따라서 X방향으로 이동하는 것에 의해서, 절단 기구(1)가 X방향으로 이동한다. 고정판(2)에는, Z축용 가이드 레일(3)과 Z축용 구동 기구(4)가 마련된다. 구동 기구(4)로서, 예를 들면, 서보 모터나 스텝 모터 등이 고정판(2)에 고정된다. 구동 기구(4)는, 볼 나사(5)를 매개로 하여 승강 부재(6)를 승강시킨다. 승강 부재(6)에는 스핀들(spindle) 본체부(7)가 고정된다. 구동 기구(4)가 볼 나사(5)를 회전시키는 것에 의해서, 승강 부재(6)에 고정된 스핀들 본체부(7)를 Z축용 가이드 레일(3)을 따라서 승강시킬 수 있다.
스핀들 본체부(7)의 내부에는, 스핀들(8)이 장착된다. 스핀들(8)이 가지는 회전축(9)의 선단부에는, 회전 칼날(10)이 장착된다. 회전 칼날(10)은, 회전축(9)에 대해서 착탈 가능하여, 교환할 수 있다. 스핀들 모터(미도시)가 회전 칼날(10)을 고속 회전시키는 것에 의해서, 피절단물인 씰링 완료 기판(11)이 절단된다. 도 1에서는, 스핀들 본체부(7)가 가지는 회전 칼날(10)의 하단이 소정의 절단 위치까지 하강하여, 회전 칼날(10)에 의해서 씰링 완료 기판(11)을 절단하고 있는 상태가 나타내어진다. 소정의 절단 위치란, 회전 칼날(10)의 외측 가장자리에서의 하단이 소정의 절입 깊이에 위치할 때까지 회전 칼날(10)이 하강한 상태에서의, 회전 칼날(10)의 하단의 위치를 말한다.
도 1의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 절단 기구(1)에는, 회전 칼날(10)의 마모와 파손을 검지하기 위한 회전 칼날 검지 기구(12)가 마련된다. 회전 칼날 검지 기구(12)는, 광학적인 검지 수단으로서, 스핀들 본체부(7)에서의 전측(前側)(회전 칼날(10)이 장착된 측)에 마련된 센서 기구(13)를 가진다. 회전 칼날 검지 기구(12)는, 기계적인 구성 요소로서, 센서 기구(13)가 고정된 회전 부재(14)를 가진다. 회전 부재(14)는, 예를 들면, 막대 모양 등의 형상을 가진다. 회전 부재(14)의 중간부에는 회전축(15)이 마련된다. 회전 부재(14)는, 회전축(15)을 중심으로 하여 부분적으로 회전한다. 회전 부재(14)의 하부에는, 센서 기구(13)의 하측의 위치를 규제하기 위한 스토퍼(16)가, 스핀들 본체부(7)에서의 전측에 장착된다. 센서 기구(13)는, 회전 부재(14)의 일방의 단부(도면에서는 좌측의 단부)에 고정된다.
고정반(固定盤)(2)에는, 회전 부재(14)의 타방의 단부(도면에서는 우측의 단부)에 서로 대향하는 압하 부재(17)가 장착된다. 압하 부재(17)는, 예를 들면, 캠 팔로어(cam follower), 롤러 팔로어 등이다. 압하 부재(17)에 의해서 회전 부재(14)의 우측의 단부가 하부로 눌리는 것에 의해서, 회전 부재(14)는, 회전축(15)을 중심으로 하여 시계 방향으로 부분적으로 회전한다. 회전 부재(14)의 우측의 단부가 압하 부재(17)에 접촉하고 있지 않은 상태, 환언하면, 우측의 단부가 압하 부재(17)에 의해서 하부로 눌려 있지 않은 상태에서, 회전 부재(14)는 스토퍼(16)에 접촉한다. 이 상태에서 회전 부재(14)가 거의 수평하게 되도록 하여, 회전 부재(14)의 위치가 조정된다. 환언하면, 회전 부재(14)가 거의 수평하게 되는 일정한 위치에서, 회전 부재(14)는 스토퍼(16)에 접촉하여 정지한다.
도 1의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 회전 부재(14)의 좌측의 단부에 고정된 센서 기구(13)는, 회전 부재(14)가 연장하는 방향과는 직교하는 방향(도면에서는 -Z방향)으로 연장하도록 하여 마련된다. 도 1의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 센서 기구(13)는, 발광 수단(18)과 수광 수단(19)을 구비한 광학적인 비접촉 센서이다. 발광 수단(18)과 수광 수단(19)은 동일한 광축(공통되는 광축)(AX)을 가진다. 발광 수단(18)으로부터 수광 수단(19)을 향해 조사광(20)이 조사된다. 발광 수단(18)의 발광 영역과 수광 수단(19)의 수광 영역의 형상은, 동일한 광축(AX)을 중심으로 하는 동일한 유효 직경 D(도 1의 (c) 참조)를 가지는 원형이다. 각각 유효 직경 D를 가지는 발광 영역과 수광 영역을, 조사 범위(S)라고 한다. 회전 칼날(10)을 향해 조사광(20)이 조사되는 범위와 조사 범위(S)는 동일하다.
예를 들면, 발광 수단(18)은 발광 다이오드(light emitting diode：LED)이며, 수광 수단(19)은 포토 다이오드(photodiode；PD)이다. 발광 수단(18)과 수광 수단(19)은, 회전 칼날(10)의 외측 가장자리에서의 상부를 사이에 두도록 하여 배치되는 것이 바람직하다. 발광 수단(18)과 수광 수단(19)은, 회전 칼날(10)의 외측 가장자리에서의 최상단을 사이에 두도록 하여 배치되는 것이 보다 더 바람직하다. 이러한 것에 의해서, 피절단물이 절단되는 부분 부근에 공급되는 절삭수(切削水), 냉각수 등에 기인하는 액적(液滴)이 발광 수단(18)과 수광 수단(19)에 부착되는 것이 억제된다.
도 1의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 발광 수단(18)과 수광 수단(19)과의 사이에는 회전 칼날(10)이 존재한다. 회전 칼날(10)을 향해 조사된 조사광(20) 중 일부분은 회전 칼날(10)에 의해서 차단된다. 조사광(20) 중, 회전 칼날(10)에 의해서 차단되지 않았던 조사광(20)이, 수광 수단(19)에 도달한다. 수광 수단(19)에 도달한 조사광(20)을, 수광 수단(19)이 입사광(21)으로서 수광한다. 수광 수단(19)은, 수광한 입사광(21)의 강도(수광량)에 따른 값의 광전류를 발생시킨다. 이것에 의해서, 수광 수단(19)은 입사광(21)의 강도를 검출한다. 수광 수단(19)에서 발생한 광전류가 크면, 조사광(20)이 회전 칼날(10)에 의해서 차단되는 정도가 작다. 수광 수단(19)에서 발생한 광전류가 작으면, 조사광(20)이 회전 칼날(10)에 의해서 차단되는 정도가 크다.
센서 기구(13)에서, 발광 수단(18)으로부터 조사되는 조사광(20)의 위치를 Z방향을 따라서 조정하는 것을 설명한다. 환언하면, 발광 수단(18)과 수광 수단(19)이 가지는 동일한 광축(AX)의 위치를 Z방향을 따라서 조정하는 것을 설명한다.
도 2의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 스핀들 본체부(7)를 상승시켜 가면, 어느 높이 위치(Z방향을 따르는 위치)에서, 회전 부재(14)에서의 우측의 단부의 상면이 압하 부재(17)의 하면에 접촉한다. 이어서 스핀들 본체부(7)를 상승시키는 것에 의해서, 압하 부재(17)가 회전 부재(14)의 우측의 단부를 상대적으로 눌러 내린다. 이것에 의해, 회전 칼날 검지 기구(12)에서 회전축(15)을 중심으로 하여 회전 부재(14)가 시계 방향으로 회전하기 시작한다. 거의 수평하게 조정된 회전 부재(14)가 회전함에 따라서, －Z방향을 따라서 연장하는 센서 기구(13) 전체가 시계 방향으로 회전한다. 이것에 의해, 발광 수단(18)과 수광 수단(19)이 가지는 동일한 광축(AX)이, 회전축(15)을 중심으로 하는 원호를 따라서 회전한다.
압하 부재(17)가 회전 부재(14)의 우측의 단부를 상대적으로 눌러 내리는 양이 작은 경우에는, －Z방향을 따라서 연장하는 센서 기구(13)가 가지는 광축(AX)의 회전 운동은, ＋Z방향을 따라서 연장하는 짧은 선분을 따르는 직선 운동에 근사(近似)된다. 따라서, 회전 부재(14)에서의 우측의 단부의 상면이 압하 부재(17)의 하면에 접촉한 시점을 기점(基点)으로 하는 스핀들 본체부(7)의 상승량이 광축(AX)의 상승량에 동일하면, 근사된다. 환언하면, 스핀들 본체부(7)를 상승시켜 압하 부재(17)가 회전 부재(14)를 상대적으로 눌러 내리는 것에 의해서, 광축(AX)을 실질적으로 상승시킨다. 스핀들 본체부(7)를 하강시켜 압하 부재(17)로부터 보아 회전축(15)이 하강하는 것에 의해서, 광축(AX)을 실질적으로 하강시킨다.
발광 수단(18)으로부터 조사되는 조사광(20)의 높이 위치를 조정하는 것에 의해서, 회전 칼날(10)에 의해서 차단되지 않았던 조사광(20)의 양을 조정할 수 있다. 환언하면, 수광 수단(19)이 입사광(21)으로서 수광하는 수광량을, 조정할 수 있다. 따라서, 센서 기구(13)의 높이 위치, 엄밀히 말하면, 센서 기구(13)가 가지는 광축(AX)의 높이 위치를 조정하는 것에 의해, 수광 수단(19)이 수광하는 수광량을 조정할 수 있다. 센서 기구(13)가 가지는 광축(AX)의 높이 위치를 조정하는 것에 의해서, 회전 칼날(10)을 Z방향을 따라서 이동시키기 위한 1개의 Z축용 구동 기구(4)와, 1개의 센서 기구(13)를 사용하여, 회전 칼날(10)의 마모와 파손의 쌍방을 검지할 수 있다(후술함).
도 1을 참조하여, 제1 동작으로서, 회전 칼날(10)의 파손을 검지하는 동작을 설명한다. 회전 칼날 검지 기구(12)에 마련된 센서 기구(13)를 사용하여 회전 칼날(10)의 파손을 검지한다. 먼저, 씰링 완료 기판(11)의 외측에서, 회전 칼날(10)을 회전시킨 상태에서, 스핀들 본체부(7)를, 회전 칼날(10)의 하단이 소정의 절단 위치에 위치할 때까지 하강시킨다. 환언하면, 회전 칼날(10)의 외측 가장자리에서의 최하단이 소정의 절입 깊이에 위치할 때까지, 스핀들 본체부(7)를 하강시킨다. 다음으로, 회전 칼날(10)을, 예를 들면, 30,000~40,000rpm 정도로 고속 회전시킨다. 회전 칼날(10)과 절단용 테이블(미도시)에 재치된 씰링 완료 기판(11)을 상대적으로 이동시키는 것에 의해서(도 1의 (b)에서는 씰링 완료 기판(11)을 ＋Y방향으로 이동시키는 것에 의해서), 씰링 완료 기판(11)을 절단선을 따라서 절단한다.
씰링 완료 기판(11)이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서, 발광 수단(18)으로부터 조사광(20)이 대향하는 수광 수단(19)을 향해 조사된다. 도 1의 (b), (c)에 나타내어지는 바와 같이, 발광 수단(18)이 조사한 조사광(20)은, 유효 직경 Dmm인 원형의 조사 범위(S)를 가진다. 회전 칼날(10)이 씰링 완료 기판(11)을 절단하는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서, 센서 기구(13)에서의 광축(AX)(도 1의 (a) 참조)의 높이 위치가, 다음과 같이 하여 미리 조정되어 있다. 광축(AX)의 높이 위치는, 발광 수단(18)으로부터 조사된 조사광(20)이 가지는 조사 범위(S)의 대부분이 회전 칼날(10)에 의해서 차단되도록, 미리 조정되어 있다. 예를 들면, 회전 칼날(10)이 신품(新品)으로 마모가 없는 상태에서, 회전 칼날(10)에 의해서 차단되지 않고 수광 수단(19)에 입사하는 입사광(21)이, 조사광(20)의 조사 범위(S) 중 5% 정도의 면적을 차지하도록, 광축(AX)의 높이 위치를 미리 조정해 둔다. 환언하면, 조사광(20)의 조사 범위(S) 중 95% 정도가 회전 칼날(10)에 의해서 차단되도록, 광축(AX)의 높이 위치를 미리 설정한다.
회전 칼날(10)이 마모함에 따라서, 조사광(20)의 조사 범위(S) 중 회전 칼날(10)에 의해서 차단되는 면적이 감소한다. 예로서, 조사광(20)의 유효 직경 D가 1mm인 경우를 상정(想定)한다. 회전 칼날(10)이 어느 정도까지 마모된 경우에서는, 유효 직경 1mm 중 회전 칼날(10)에 의해서 차단되는 면적이 얼마 안되게 된다. 따라서, 회전 칼날(10)의 파손을 검지하는 것이 곤란하게 된다. 이것으로부터, 센서 기구(13)의 조사 범위(S)는 어느 정도의 크기인 것이 바람직하다. 따라서, 조사 범위(S)의 유효 직경 D는 어느 정도의 크기인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 발광 면적과 수광 면적과의 유효 직경 D는 3mm 이상인 것이 바람직하고, 4mm 이상인 것이 보다 더 바람직하다.
한편으로, 발광 면적과 수광 면적과의 유효 직경 D가 너무 크게 되면, 유효 직경 D에 상당하는 면적에 대한 회전 칼날(10)의 파손의 면적의 비율이 저하된다. 따라서, 회전 칼날(10)의 파손을 검지하는 감도(感度)가 저하한다. 회전 칼날(10)의 파손을 검지하는 감도를 일정 이상으로 유지한다는 관점으로부터, 유효 직경 D는 6mm 이하인 것이 바람직하고, 5mm 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
회전 칼날(10)이 신품으로서 전혀 파손하고 있지 않는 상태를 상정한다. 미리 설정된 바와 같이, 수광 수단(19)에 입사하는 입사광(21)은, 발광 수단(18)으로부터 조사된 조사광(20)의 5% 정도이다. 입사광(21)은, 회전 칼날(10)이 마모해 감에 따라 완만하게 증가한다. 회전 칼날(10)의 외주부에 파손이 발생한 경우에는, 이 파손한 부분으로부터 수광 수단(19)에 입사광(21)이 입사한다. 이것에 의해서, 파손한 부분에서 수광 수단(19)이 검지하는 수광량이, 단시간 동안만 펄스적으로 증가한다. 따라서, 회전 칼날(10)을 통과한 입사광(21)의 변화(증가)를 수광 수단(19)이 수광량의 변화로서 검지하는 것에 의해서, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다. 이것에 의해서, 공정을 추가하지 않고, 통상의 생산 상태에서, 회전 칼날 검지 기구(12)를 사용하여 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다.
조사 범위(S)의 유효 직경 D와, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있는 마모량의 범위와의 관계를, 설명한다. 마모량이라고 하는 용어는, 회전 칼날(10)이 신품인 상태에서의 직경과 마모 후에서의 직경과의 차이를 의미한다.
회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있는 마모량의 범위는, 회전 칼날(10)의 파손의 치수, 형상, 회전 칼날(10)의 회전수, 직경 등과 같은 여러가지 조건에 의존한다. 예를 들면, 회전 칼날(10)이 신품인 상태로부터, 조사광(20)의 조사 범위(S) 중 25% 정도가 회전 칼날(10)에 의해서 차단될 때까지, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다. 환언하면, 회전 칼날(10)이 신품인 상태로부터, 마모가 진행함에 따라서 입사광(21)이 서서히 증가하여 조사광(20)의 75% 정도가 될 때까지, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다. 회전 칼날(10)이 신품인 상태에서는, 조사광(20)의 조사 범위(S) 중 95% 정도가 회전 칼날(10)에 의해서 차단되도록(조사광(20) 중 5% 정도가 수광되도록), 광축(AX)의 높이 위치가 미리 설정된다. 이것에 의해서, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있는 범위는, 입사광(21)이 조사광(20)의 5~75% 정도에 상당하는 범위이다. 따라서, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있는 범위는, 폭으로서는 유효 직경 D의 70%(=75% - 5%) 정도이다.
조사 범위(S)의 유효 직경 D가 4mm인 센서 기구(13)를 사용한 경우에서는, 4mm인 유효 직경 D의 70%(=75%5%)에 상당하는 양인 2.8mm 정도의 마모량에 이르기까지, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다. 따라서, 회전 칼날(10)이 신품인 상태로부터 2.8mm 정도의 마모량에 이르기까지, 광축(AX)의 높이 위치를 변화시키지 않고, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다. 조사 범위(S)의 유효 직경 D가 5mm인 센서 기구(13)를 사용한 경우에서는, 5mm인 유효 직경 D의 70%에 상당하는 양인 3.5mm 정도의 마모량에 이르기까지, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다.
위에서 설명한 예에서는, 회전 부재(14)가 스토퍼(16)에 접촉하는 것에 의해서 거의 수평하게 된 상태에서, 회전 칼날(10)이 신품인 상태로부터 마모하기 시작하여 마모량이 2.8mm 정도가 될 때까지의 동안에, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다. 이것에 의해, 회전 칼날(10)이 신품인 상태로부터 2.8mm 정도의 마모량까지 마모하는 동안에서의 회전 칼날(10)의 파손을, 광축(AX)의 높이 위치를 변화시키지 않고 검지할 수 있다. 따라서, 센서 기구(13)를 이동시키기 위한 전용의 구동 기구를 마련하지 않고, 마모량이 어느 정도의 값(예를 들면, 2.8mm)이 될 때까지의 동안에 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 수 있다.
도 2를 참조하여, 제2 동작으로서, 회전 칼날(10)의 마모를 검지하는 동작을 설명한다. 회전 칼날 검지 기구(12)에 마련된 센서 기구(13)를 사용하여 회전 칼날(10)의 마모를 검지한다. 씰링 완료 기판(11)의 절단이 완료한 후에는, 광축(AX)이 소정의 대기 위치에 위치할 때까지, Z축용 구동 기구(4)를 사용하여 스핀들 본체부(7)를 상승시킨다. 도 2의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 스핀들 본체부(7)를 상승시켜 가면, 어느 위치에서 회전 부재(14)에서의 우측의 단부의 상면이 압하 부재(17)의 하면에 접촉한다. 이어서 스핀들 본체부(7)를 약간 상승시키는 것에 의해서, 회전축(15)을 중심으로 하여 회전 부재(14)가 시계 방향으로 약간 회전한다. 회전 부재(14)가 약간 회전하는 것에 의해서, 센서 기구(13)의 광축(AX)이 약간 상부로(＋Z방향으로) 이동한다. 광축(AX)이 소정의 대기 위치에 도달한 시점에서, 스핀들 본체부(7)의 상승을 정지시킨다.
소정의 대기 위치란, 예를 들면, 도 2의 (b), (c)에 나타내어지는 바와 같이, 센서 기구(13)의 발광 수단(18)으로부터 조사되는 조사광(20) 중 50%가 수광 수단(19)에 도달할 수 있는, 높이 방향에서의 광축(AX)의 위치를 의미한다. 환언하면, 조사광(20) 중 50%가 회전 칼날(10)에 의해서 차단되도록 하여, 광축(AX)을 이 소정의 대기 위치에 일치시킨다. 스핀들 본체부(7)가 씰링 완료 기판(11)을 절단하지 않은 경우에는, 광축(AX)이 소정의 대기 위치가 되도록 하여, 센서 기구(13)를 정지시킨다. 이하, 이것을「센서 기구(13)를 소정의 대기 위치에 정지시킨다.」라고 한다.
소정의 대기 위치에서는, 조사광(20) 중 50%를 수광 수단(19)이 수광한다. 이것에 의해서, 수광량의 변화와 광전류의 변화가 비례하는 범위의 중앙부에서, 회전 칼날(10)의 마모를 검지한다. 환언하면, 수광량의 변화와 광전류의 변화와의 관계가 선형성(線形性)을 가지는 범위의 중앙부에서, 회전 칼날(10)의 마모를 검지한다. 따라서, 회전 칼날(10)의 마모를 안정적으로 정밀도 좋게 검지할 수 있다.
「조사광(20) 중 50%」라고 하는 문언은, 수광 수단(19)이 수광하는 수광량이 조사광(20)의 50%인 경우를 의미한다. 게다가,「조사광(20) 중 50%」라고 하는 문언은, 수광 수단(19)이 수광하는 수광량이, 수광량의 변화와 광전류의 변화가 비례하는 범위의 중앙부 부근에 있는 경우를 포함한다.「소정의 대기 위치」라고 하는 문언은, 광축(AX)의 높이 위치와 광전류의 변화와의 관계가 선형성을 가지는 범위의 중앙부(중앙부 부근을 포함함)에서의 광축(AX)의 높이 위치를 의미한다.
회전 칼날(10)의 마모를 검지하는 동작을, 순서대로 설명한다. 먼저, 회전 칼날(10)에 의해서 씰링 완료 기판(11)이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서, 센서 기구(13)를 사용하여 회전 칼날(10)에 파손이 없는 것을 확인한다.
다음으로, 씰링 완료 기판(11)의 절단이 완료한 후에, 스핀들 본체부(7)를 소정의 대기 위치까지 상승시킨다. 씰링 완료 기판(11)을 절단하지 않은 소정의 대기 위치에서도, 절단할 때와 동일한 회전수 또는 절단할 때 보다도 적은 회전수로, 회전 칼날(10)을 회전시킨다.
다음으로, 소정의 대기 위치에서, 발광 수단(18)으로부터 조사되는 조사광(20) 중 회전 칼날(10)에 의해서 차단되지 않았던 광을, 수광 수단(19)이 입사광(21)으로서 수광한다. 신품으로 마모가 없는 회전 칼날(10)이 회전축(9)에 장착된 상태에서, 수광 수단(19)이 수광하는 수광량이 조사광(20)의 50% 정도가 되도록 하여, 스핀들 본체부(7)의 대기 위치가 미리 결정된다.
스핀들 본체부(7)가 소정의 대기 위치에 정지하고 있는 상태에서서는, 절단 기구(1)에서 센서 기구(13)의 광축(AX)은 항상 동일한 높이 위치에 유지된다. 회전 칼날(10)이 마모하는 것에 의해서 회전 칼날(10)의 직경이 작게 되면, 조사광(20) 중에서 회전 칼날(10)에 의해서 차단되지 않았던 광, 즉 입사광(21)이 증가한다. 따라서, 수광 수단(19)이 수광하는 입사광(21)의 수광량이 증가한다. 회전 칼날(10)의 마모량과의 변화와 입사광(21)의 수광량의 변화와의 관계를 미리 조사하여, 그 관계를 제어부(미도시)에 기억한다. 기억된 관계와, 수광량의 증가량을, 제어부가 비교한다. 이것에 의해서, 회전 칼날(10)의 마모량을 검지할 수 있다. 따라서, 공정을 추가하지 않고, 회전 칼날 검지 기구(12)를 사용하여 통상의 생산 상태에서 회전 칼날(10)의 마모를 검지할 수 있다.
절단 기구(1)에 회전 칼날 검지 기구(12)를 마련하는 것에 의해서, 씰링 완료 기판(11)이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서 파손을 검지하고, 씰링 완료 기판(11)이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에서 마모를 검지할 수 있다. 따라서, 회전 칼날(10)의 파손과 마모를 검지하기 위한 공정을 추가하지 않고, 통상의 생산을 행하는 과정에서, 회전 칼날(10)의 파손과 마모의 쌍방을 검지할 수 있다. 게다가, 1개의 센서 기구(13)와 1개의 Z축용 구동 기구(4)를 사용하는 것에 의해서, 회전 칼날(10)의 마모와 파손의 쌍방을 검지할 수 있다.
도 3에 나타내어지는 바와 같이, 씰링 완료 기판(11)의 절단을 복수매에 걸쳐서 계속해 가면, 회전 칼날(10)은 서서히 마모하여 회전 칼날(10)의 직경이 작게 된다. 도 3에서는, 회전 칼날(10)이 신품으로서 마모하고 있지 않은 상태의 회전 칼날을 신품의 회전 칼날(10a), 마모된 회전 칼날을 회전 칼날(10b)으로서, 각각 나타낸다. 신품의 회전 칼날(10a)이 마모하여 회전 칼날(10b)의 상태가 되면, 조사광(20) 중에서 회전 칼날(10b)에 의해서 차단되지 않았던 광, 즉 입사광(21)이 증가한다. 따라서, 수광 수단(19)이 수광하는 입사광(21)의 수광량이 증가한다. 이 수광량의 변화(증가)를 검지하는 것에 의해서, 회전 칼날(10)의 마모량을 산출할 수 있다.
회전 칼날(10)의 마모를 검지하는 동작을, 구체적으로 설명한다. 먼저, 마모량과 수광량의 발광량에 대한 비율과의 관계를, 실험에 의해서 미리 구한다. 예를 들면, 회전 칼날(10)이 신품인 경우의 수광량, 0.1mm 마모했을 때에 수광한 수광량, 0.2mm 마모했을 때에 수광한 수광량, 0.3mm 마모했을 때에 수광한 수광량, …Xmm 마모했을 때에 수광한 수광량을, 미리 실험에 의해서 측정한다. 실험에 의해서 얻어진 수광량과 조사광(20)의 발광량과의 비율이, 위에서 설명한 순서대로 a0%, a1%, a2%, a3%, …ax% 이었다고 가정한다. 각각의 마모량과 수광량의 발광량에 대한 비율과의 관계를, 수식화하여 관계식을 얻는다. 얻어진 관계식을 제어부(미도시)에 기억한다. 각각의 마모량과 수광량의 발광량에 대한 비율과의 관계를 룩업 테이블(Lookup Table：LUT)로 하여, 그 LUT를 제어부에 기억해도 괜찮다. 수광 수단(19)이 검지한 수광량과, 제어부에 기억된 관계식 또는 LUT를 대비하는 것에 의해서, 회전 칼날(10)의 마모량을 산출할 수 있다.
다음으로, 도 3의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 센서 기구(13)가 소정의 대기 위치에 정지하여, 회전 칼날(10)이 회전하고 있는 상태에서, 회전 칼날(10)의 마모가 검지된다. 이 상태에서, 먼저, 발광 수단(18)으로부터 조사된 조사광(20) 중, 신품의 회전 칼날(10a)에 의해서 차단되지 않았던 광, 즉 입사광(21)의 수광량이 50%가 되도록 하여, 센서 기구(13)의 높이 위치를 미리 조정한다. 이것에 의해, 센서 기구(13)를 소정의 대기 위치에 정지시킨다.
다음으로, 도 4의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 마모된 회전 칼날(10b)을 사용하여 씰링 완료 기판(11)을 절단하는 경우를 설명한다. 이 경우에는, 마모된 회전 칼날(10b)의 최하단이 씰링 완료 기판(11)의 하면 보다도 깊게 되는 위치(소정의 절입 깊이에 상당하는 위치)까지, 스핀들 본체부(7)를 하강시킬 필요가 있다. 마모된 회전 칼날(10b)을 사용하는 경우에는, 신품의 회전 칼날(10a)을 사용하는 경우에서의 절입 깊이와 비교하여, 마모된 회전 칼날(10b)의 마모량의 정도만큼 스핀들 본체부(7)를 하강시킬 필요가 있다. 본 실시예에서는, 씰링 완료 기판(11)이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 센서 기구(13)가 정지하고 있는 상태에서, 수광 수단(19)을 사용하여 수광량을 측정한다.
수광 수단(19)을 사용하여 수광량을 측정하는 것에 의해서 마모된 회전 칼날(10b)의 마모량을 산출하기 위해서는, 다음의 2개의 방법 중 어느 하나를 사용한다. 제1 방법은, 측정된 수광량과, 제어부에 기억된 관계식 또는 LUT를 대비하는 것에 의해서, 마모된 회전 칼날(10b)의 마모량을 산출하는 방법이다. 측정된 수광량과, 제어부에 기억된 관계식 또는 LUT를 대비하는 것에 의해서, 마모된 회전 칼날(10b)의 마모량을 산출할 수 있다.
제2 방법은, 소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치하는 상태로부터, 측정된 수광량이 50%로 거의 동일하게 될 때까지, Z축용 구동 기구(4)를 사용하여 스핀들 본체부(7)를 하강시키는 방법이다. 스핀들 본체부(7)를 하강시킨 거리가, 센서 기구(13)의 광축(AX)을 하강시킨 거리에 근사된다. Z축용 구동 기구(4)를 사용하여 스핀들 본체부(7)를 하강시킨 거리(≒광축(AX)을 하강시킨 거리)를 산출하는 것에 의해서, 마모된 회전 칼날(10b)의 마모량을 산출할 수 있다. 소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치하는 상태로부터 스핀들 본체부(7)를 하강시킨 거리가 회전 칼날(10b)의 마모량과 동일하면, 근사할 수 있다.
제1 방법과 제2 방법을 조합시켜도 좋다. 제2 방법을 사용하여 회전 칼날(10b)의 마모량을 산출하는 경우에서, 회전 칼날(10b)의 마모가 진행하면, 다음 의 상태가 되는 경우가 있다. 그것은, 스핀들 본체부(7)를 하강시켜 회전 부재(14)가 거의 수평하게 되는 일정한 위치에서(도 1의 (b) 참조), 측정된 수광량이 50%를 상회해 버리는 상태이다. 이 상태가 되면 회전 부재(14)가 스토퍼(16)에 접촉하기 때문에, 회전 부재(14)를 그것 이상, 반시계 방향으로 회전시키는 것이 불가능하다. 따라서, 이 상태는, 수광량을 50%로 하는 것이 불가능한 상태이다. 이 상태가 된 경우에는, 회전 칼날(10b)의 마모량을 산출하는 방법을, 제2 방법으로부터 제1 방법으로 변경한다. 이것에 의해, 수광량이 50%를 상회한 상태에서도, 제1 방법을 사용하여, 마모된 회전 칼날(10b)의 마모량을 계속하여 산출할 수 있다.
소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치하는 상태에서, 조사광(20) 중 50%를 수광 수단(19)이 수광하는 것으로 했다. 이것을 대신하여, 소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치하는 상태에서, 조사광(20) 중 수광 수단(19)이 수광하는 비율을 50%보다도 큰 값(예를 들면 75%)으로 해도 괜찮다. 소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치하는 상태에서, 조사광(20) 중 수광 수단(19)이 수광하는 비율은, 수광량의 변화와 광전류의 변화와의 관계가 선형성을 가지는 범위에서의 중앙값 또는 중앙값을 초과하는 소정의 값이면 좋다. 환언하면, 수광량의 변화와 광전류의 변화와의 관계가 선형성을 가지는 범위에서, 중앙부 또는 중앙부로부터 수광량이 증가하는 소정의 부분에, 광축(AX)이 위치하면 좋다. 이것에 의해서, 회전 칼날(10b)의 마모가 진행한 경우에, 위에서 설명한 제2 방법을 사용하여 검지할 수 있는 마모량의 폭(측정 레인지)을 크게 할 수 있다.
산출된 마모량에 동일한 길이만큼, 스핀들 본체부(7)를 하강시킨다. 마모량에 따른 보정이 행해지며, 마모된 회전 칼날(10b)의 최하단이 소정의 절입 깊이에 도달한다. 이것에 의해, 마모된 회전 칼날(10b)의 최하단을 소정의 절입 깊이까지 도달시킨 상태에서, 씰링 완료 기판(11)을 절단한다. 따라서, 공정을 추가하지 않고, 통상의 생산 상태에서, 씰링 완료 기판(11)을 절단할 때에 마모된 회전 칼날(10b)의 절입 깊이를 제어할 수 있다. 회전 칼날(10)의 절입 깊이를 일정하게 유지할 수 있으므로, 씰링 완료 기판(11)을 절단할 때의 절단 품질을 안정적으로 유지할 수 있다.
도 5를 참조하여, 도 1에서 나타내어진 센서 기구(13)의 구성에 대해 설명한다. 센서 기구(13)에서, 발광 수단(18)은, 발광 소자(22)와 광 파이버속(束)(23)과 집광 렌즈(24)와 반사경(25)과 투과창(26)을 가진다. 수광 수단(19)은, 수광 소자(27)와 광 파이버속(28)과 집광 렌즈(29)와 반사경(30)과 수광창(31)을 가진다. 발광 소자(22)로서는, 예를 들면, 발광 다이오드(LED)나 레이저 다이오드(LD) 등이 사용된다. 수광 소자(27)로서는, 포토 다이오드(PD) 등이 사용된다. 광 파이버속(23, 28)은, 0.2mm~0.3mm 정도의 직경을 가지는 복수의 플라스틱 광 파이버가 묶여져 구성된다.
도 5에 나타내어지는 바와 같이, 발광 수단(18)은 발광 소자(22)를, 수광 수단(19)은 수광 소자(27)를, 각각 가진다. 발광 수단(18)과 회전 칼날(10)과의 사이에는, 슬릿(SL1)을 마련하는 것이 바람직하다. 수광 수단(19)과 회전 칼날(10)과의 사이에는, 슬릿(SL2)을 마련하는 것이 바람직하다. 슬릿(SL1)은, 발광 수단(18)과 회전 칼날(10)과의 사이로서 투과창(26)의 바로 근처에 마련된다. 슬릿(SL2)은, 수광 수단(19)과 회전 칼날(10)과의 사이로서 수광창(31)의 바로 근처에 마련된다. 슬릿(SL1)은, 발광 수단(18)의 본체에 장착되어도 괜찮다. 슬릿(SL2)은, 수광 수단(19)의 본체에 장착되어도 괜찮다. 슬릿(SL1)과 슬릿(SL2) 중 어느 일방이 마련되어도 괜찮다.
슬릿(SL)과 슬릿(SL2)는, 각각 Z방향을 따라서 연장하는 가늘고 긴 간극을 가진다. 이들 간극의 폭(Y방향의 치수)은 최적인 값으로 정해진다. 예를 들면, 이들 간극의 폭은, 0.5mm~1.2mm인 것이 바람직하다. 간극의 폭이 너무 큰 경우에는, 회전 칼날(10)의 파손을 검지하는 분해능이 저하된다. 간극의 폭이 너무 작은 경우에는, 수광량이 감소하므로, 회전 칼날(10)의 파손을 검지할 때에 노이즈에 의한 악영향을 쉽게 받게 된다.
도 5에 나타내어지는 바와 같이, 발광 수단(18)에서, 발광 소자(22)로부터 조사된 광은, 광 파이버속(23)을 경유하여 집광 렌즈(콜리메이트 렌즈)(24)에 의해서 평행광으로 변환된다. 평행광으로 변환된 광은, 반사경(25)을 향해 진행하여 반사경(25)에 의해서 90도 반사하는 것에 의해서, －X방향으로 진행하는 조사광(20)이 된다. 조사광(20)은, 발광 수단(18)의 투과창(26)과 슬릿(SL1)의 간극을, 순차적으로 통과한다. 조사광(20)의 일부분이 회전 칼날(10)에 의해서 차단된다. 회전 칼날(10)에 의해서 차단되지 않았던 조사광(20)의 나머지의 부분이, 입사광(21)으로서, 슬릿(SL2)의 간극과 수광 수단(19)의 수광창(31)을, 순차적으로 통과한다. 수광 수단(19)에서, 입사광(21)은, 반사경(30)에 의해서 90도 반사하여, ＋Z방향으로 진행한다. 반사한 입사광(21)은 집광 렌즈(29)에 의해서 집광된다. 집광된 광은, 광 파이버속(28)을 경유하여 수광 소자(27)에 도달한다.
수광 소자(27)에 의해서 수광된 광은 광전(光電) 변환되고, 수광량에 따른 수광 신호가 전기 신호로서 제어부(32)에 보내어진다. 제어부(32)에 보내어진 수광 신호는, 적절히 증폭되고 AD 변환되어, 회전 칼날(10)의 파손의 검출과 마모의 검출에 이용된다. 수광 신호는, 증폭되어 모니터부(33)에 표시된다. 또, 제어부(32)는, 회전 칼날(10)의 파손이나 마모를 검지 기능에 더하여, 제조 장치의 동작, 절단 조건 등의 설정, 제어 등을 행하는 기능을 가진다.
발광 소자(22)와 수광 소자(27)를, 제어부(32)의 내부에 마련해도 좋다. 이 경우에서는, 긴 광 파이버속(23)을 사용하여, 제어부(32)의 내부의 발광 소자(22)가 발광한 광을 발광 수단(18) 내(內)까지 안내하여, 조사광(20)으로서 조사한다. 긴 광 파이버속(28)을 사용하여, 수광 수단(19) 내에서 수광한 입사광(21)을 제어부(32)의 내부의 수광 소자(27)까지 안내한다.
센서 기구(13)에서, 발광 수단(18)에 마련된 투과창(26)과 수광창(31)에 마련된 수광창(31)은, 서로 대향하는 위치에 원형의 창으로 하여 마련된다. 따라서, 발광 수단(18)으로부터 조사되는 조사광(20)은 원형의 조사 범위(S)를 가진다. 슬릿(SL1)과 슬릿(SL2) 중 적어도 일방을 마련한 경우에는, 수광 수단(19)이 수광하는 입사광(21)은, Z방향을 따라서 연장하는 가늘고 긴 형상을 가진다. 센서 기구(13)를 승강시켜 투과창(26)과 수광창(31)을 승강시키는 것에 의해서, 센서 기구(13)가 가지는 광축(AX)의 위치가 조정된다. 회전 칼날(10)을 향해 조사되는 조사광의 조사량을, 광축(AX)의 위치와 투과창(26)의 크기에 의해서 조정할 수 있다. 회전 칼날(10)에 의해서 차단되지 않았던 조사광(20)의 광량을, 즉 수광 수단(19)이 수광하는 입사광(21)의 수광량을, 광축(AX)의 위치와 수광창(31)의 위치에 의해서 조정할 수 있다. 따라서, 센서 기구(13)가 가지는 광축(AX)의 높이 위치를 조정하는 것에 의해서, 회전 칼날(10)의 마모와 파손의 쌍방을 검지할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다. 첫째로, 1개의 센서 기구(13)를 사용하는 것에 의해서 회전 칼날(10)의 마모와 파손의 쌍방을 검지할 수 있으므로, 제조 장치의 구성을 간략화할 수 있다. 따라서, 제조 장치의 코스트를 억제할 수 있다.
둘째로, 회전 칼날(10)을 하강시키기 위한 Z축용 구동 기구(4)를 사용하여, 센서 기구(13)가 가지는 광축(AX)의 위치를 실질적으로 승강시킨다. 이것에 의해, 센서 기구(13)가 가지는 광축(AX)의 위치를 승강시키는 전용의 구동 기구를 마련할 필요가 없다. 따라서, 제조 장치의 코스트를 억제할 수 있다.
셋째로, 회전 칼날(10)이 씰링 완료 기판(11)을 절단하는 기간에 파손을, 절단하고 있지 않은 기간에 마모를, 각각 검지한다. 이것에 의해, 공정을 추가하지 않고, 회전 칼날 검지 기구(12)를 사용하여, 통상의 생산 상태에서 회전 칼날(10)의 파손과 마모와의 쌍방을 검지할 수 있다. 따라서, 제조 장치의 생산성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
넷째로, 광학 센서(13)가 가지는 발광 수단(18)과 수광 수단(19)이 회전 칼날(10)의 최상단을 사이에 두도록 하여, 발광 수단(18)과 수광 수단(19)이 마련된다. 이것에 의해, 씰링 완료 기판(11)을 절단하고 있을 때에 절삭수나 냉각수에 의한 비말(飛沫, 물보라) 등이 센서 기구(13)에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 광학 센서(13)가 액적 등에 의한 악영향을 받기 어렵다. 따라서, 광학 센서(13)가, 회전 칼날(10)의 파손과 마모의 쌍방을, 안정적으로 정밀도 좋게 검지할 수 있다.
다섯째로, 회전 칼날(10)이 씰링 완료 기판(11)을 절단하고 있지 않은 기간에, 회전 칼날(10)의 마모량을 검지하여 산출한다. 산출된 마모량과 동일한 길이만큼 스핀들 본체부(7)를 하강시키는 것에 의해서, 회전 칼날(10)의 최하단을 씰링 완료 기판(11)의 소정의 절입 깊이까지 하강시킨다. 회전 칼날(10)의 최하단이 소정의 절입 깊이에 위치하는 상태에서, 회전 칼날(10)이 씰링 완료 기판(11)을 절단한다. 따라서, 씰링 완료 기판(11)의 절단 품질을 항상 일정한 상태로 안정시킬 수 있다.
여섯째로, 회전 칼날(10)이 씰링 완료 기판(11)을 절단하고 있지 않은 기간에, 회전 칼날(10)의 마모량을 검지하는 경우에는, 조사광(20) 중 50%를 수광 수단(19)이 수광한다. 이것에 의해서, 수광량의 변화와 광전류의 변화가 비례하는 범위의 중앙부에서, 회전 칼날(10)의 마모를 검지한다. 환언하면, 수광량에 근거하여 수광 수단이 발생시키는 광전류의 변화와 광축의 위치와의 관계가 선형성을 가지는 범위의 중앙부에서, 회전 칼날(10)의 마모를 검지한다. 따라서, 광학 센서(13)가, 회전 칼날(10)의 마모를 안정적으로 정밀도 좋게 검지할 수 있다.
다른 복수의 직경을 가지는 회전 칼날(10)을 사용하는 것이 상정되는 경우에는, 회전 칼날 검지 기구(12)에, 회전축(15)이 마련되는 축용 구멍과 예를 들면 핀모양의 스토퍼(16)가 마련되는 핀용 구멍과의 조합을, 복수조(組) 마련하면 좋다. 축용 구멍에는 베어링을 마련해도 좋다. 복수의 다른 직경을 가지는 회전 칼날(10)을 사용하는 경우에는, 사용하는 회전 칼날(10)의 직경에 대응하는 축용 구멍과 핀용 구멍과의 조합을 선택한다. 선택된 축용 구멍에 회전축(15)을 삽입하여 고정하고, 선택된 핀용 구멍에 핀 모양의 스토퍼(16)를 삽입한다. 따라서, 복수의 다른 직경을 가지는 회전 칼날(10)을 대상으로 하여, 1개의 광학 센서(13)를 사용하여 회전 칼날(10)의 파손과 마모의 쌍방을 검지할 수 있다. 다른 복수의 직경을 가지는 회전 칼날(10)에 대응하기 위해서, 나사를 이용한 기구에 광학 센서(13)를 장착해도 괜찮다. 이 경우에서는, 도 1에 나타내어진 상태에서 회전 부재(14)에 대해서 광학 센서(13)가 Z방향으로 움직일 수 있도록 하여, 회전 부재(14)에 대해서 광학 센서(13)를 고정한다. 예를 들면, 이송 나사, 마이크로미터 헤드 등에 광학 센서(13)를 장착하여, 나사를 회전시키는 것에 의해서 광학 센서(13)를 승강시킬 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예에 관한 제조 장치에서, 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 제조 장치(34)는, 피절단물을 복수의 제품으로 개편화하는 장치이다. 제조 장치(34)는, 기판 공급 유닛(A)과 기판 절단 유닛(B)과 검사 유닛(C)을, 각각 구성 요소로서 구비한다. 각 구성 요소(각 유닛(A~C))는, 각각 다른 구성 요소에 대해서 착탈 가능 또한 교환 가능하다.
기판 공급 유닛(A)에는 기판 공급 기구(35)가 마련된다. 피절단물에 상당하는 씰링 완료 기판(11)이, 기판 공급 기구(35)로부터 반출되고, 이송 기구(미도시)에 의해서 기판 절단 유닛(B)으로 이송된다. 기판 공급 유닛(A)에는, 제조 장치(34), 절단 기구(1), 회전 칼날 검지 기구(12), 센서 기구(13) 등의 동작이나 제어를 행하는 제어부(32)가 마련된다.
도 6에 나타내어지는 제조 장치(34)는, 싱글 컷(single cut) 테이블 방식의 제조 장치이다. 따라서, 기판 절단 유닛(B)에는, 1개의 절단용 테이블(36)이 마련된다. 절단용 테이블(36)은, 이동 기구(37)에 의해서 도면의 Y방향으로 이동 가능하고, 또한, 회전 기구(38)에 의해서 θ 방향으로 회동 가능하다. 절단용 테이블(36) 상에는 씰링 완료 기판(11)이 재치되어 흡착된다.
기판 절단 유닛(B)에는, 스핀들 본체부(7)를 구비한 절단 기구(1)(도 1, 도 2 참조)이 마련된다. 제조 장치(34)는, 1개의 스핀들 본체부(7)를 구비한 싱글 스핀들 구성의 제조 장치이다. 스핀들 본체부(7)는, 독립하여 X방향과 Z방향으로 이동 가능하다. 스핀들 본체부(7)에는 회전 칼날(10)이 장착된다. 절단용 테이블(37)과 스핀들 본체부(7)를 상대적으로 이동시키는 것에 의해서 씰링 완료 기판(11)을 절단한다. 회전 칼날(10)은, Y방향과 Z방향을 포함하는 면내에서 회전하는 것에 의해서 씰링 완료 기판(11)을 절단한다.
센서 기구(13)를 가지는 회전 칼날 검지 기구(12)(도 1~도 2 참조)를, 절단 기구(1)에 마련한다. 이것에 의해서, 씰링 완료 기판(11)이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 회전 칼날(10)의 하단이 위치한 상태에서는, 회전 칼날(10)의 파손이 검지된다. 씰링 완료 기판(11)이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 광축(AX)이 위치한 상태에서는, 회전 칼날(10)의 마모가 검지된다.
검사 유닛(C)에는 검사용 테이블(39)이 마련된다. 검사용 테이블(39)에는, 씰링 완료 기판(11)을 절단하여 개편화된 복수의 제품(P)으로 이루어지는 집합체, 즉, 절단 완료 기판(40)이 재치된다. 복수의 제품(P)은, 검사용 카메라(미도시)에 의해서 검사되어, 양품(良品)과 불량품으로 선별된다. 양품은 트레이(41)에 수용된다.
본 실시예에서는, 싱글 컷 테이블 방식으로서, 싱글 스핀들 구성의 제조 장치(34)를 설명했다. 이것에 한정하지 않고, 싱글 컷 테이블 방식으로서, 트윈 스핀들 구성의 제조 장치나, 트윈 컷 테이블 방식으로서, 트윈 스핀들 구성의 제조 장치 등에도, 본 발명의 절단 기구(1)를 적용할 수 있다.
각 실시예에서는, 피절단물로서 칩 모양의 소자를 포함하는 씰링 완료 기판(11)을 절단하는 경우를 나타냈다. 이것에 한정하지 않고, 씰링 완료 기판(11) 이외의 피절단물로서, 다음의 피절단물을 절단하여 개편화하는 경우에 본 발명을 적용할 수 있다. 첫째로, 실리콘, 화합물 반도체로 이루어져 회로 소자, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 등의 기능 소자가 만들어진 반도체 웨이퍼(semiconductor wafer)를 개편화하는 경우이다. 둘째로, 저항체, 콘덴서, 센서, 표면 탄성파 디바이스 등의 기능 소자가 만들어진 세라믹스 기판 등을 개편화하여 칩 저항, 칩 콘덴서, 칩형(型)의 센서, 표면 탄성파 디바이스 등의 제품을 제조하는 경우이다. 이들 2개의 경우에는, 반도체 웨이퍼, 세라믹스 기판 등이, 복수의 영역에 각각 대응하는 기능 소자가 만들어진 판 모양 부재에 해당한다. 셋째로, 판 모양 부재인 수지 성형품을 개편화하여, 렌즈, 광학 모듈, 도광판 등의 광학 부품을 제조하는 경우이다. 이 경우에는, 렌즈, 광학 모듈, 도광판 등이 기능 소자에 해당한다. 넷째로, 수지 성형품을 개편화하여, 일반적인 성형 제품을 제조하는 경우이다. 이 경우에는, 성형 제품이 기능 소자에 해당한다. 위에서 설명한 4개의 경우를 포함하는 여러가지 경우에서, 여기까지 설명한 내용을 적용할 수 있다.
본 발명은, 위에서 설명한 각 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라서, 임의로 또한 적절히 조합, 변경하거나, 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.
1 : 절단 기구 2 : 고정판
3 : Z축용 가이드 레일 4 : Z축용 구동 기구(제2 이동 기구)
5 : 볼 나사 6 : 승강 부재
7 : 스핀들 본체부 8 : 스핀들
9 : 회전축 10 : 회전 칼날
10a : 신품의 회전 칼날 10b : 마모된 회전 칼날
11 : 씰링 완료 기판(피절단물) 12 : 회전 칼날 검지 기구
13 : 센서 기구 14 : 회전 부재
15 : 회전축 16 : 스토퍼(정지 부재)
17 : 압하 부재 18 : 발광 수단
19 : 수광 수단 20 : 조사광
21 : 입사광 22 : 발광 소자
23, 28 : 광 파이버속(束) 24, 29 : 집광 렌즈
25, 30 : 반사경 26 : 투과창
27 : 수광 소자 31 : 수광창
32 : 제어부 33 : 모니터부
34 : 제조 장치 35 : 기판 공급 기구
36 : 절단용 테이블(테이블) 37 : 이동 기구(제1 이동 기구)
38 : 회전 기구 39 : 검사용 테이블
40 : 절단 완료 기판 41 : 트레이
A : 기판 공급 유닛 AX : 광축
B : 기판 절단 유닛 C : 검사 유닛
D : 유효 직경 P : 제품
S : 조사 범위 SL1, SL2 : 슬릿

Claims (16)

  1. 피절단물이 재치(載置)되는 테이블과, 상기 피절단물을 절단하는 절단 기구와, 상기 절단 기구에 마련된 회전 칼날과, 상기 테이블과 상기 절단 기구를 상대적으로 이동시키는 제1 이동 기구와, 상기 테이블과 상기 절단 기구를 상대적으로 승강시키는 제2 이동 기구를 구비하며, 상기 제1 이동 기구를 사용하여 상기 회전 칼날이 상기 피절단물을 절단하는 것에 의해서 복수의 제품을 제조할 때에 사용되는 제조 장치로서,
    상기 절단 기구에 마련되고, 상기 회전 칼날의 외주부의 상태를 검지하는 센서 기구와,
    상기 절단 기구에 마련되고, 일방의 단부에 상기 센서 기구가 고정된 회전 부재와,
    상기 절단 기구에 고정되고, 상기 회전 부재에 장착되어 상기 회전 부재를 회전 가능하게 하는 회전축과,
    상기 절단 기구에 고정되고, 상기 회전 부재의 타방의 단부에 접촉할 수 있도록 마련된 압하(壓下) 부재와,
    상기 절단 기구에 고정되고, 상기 회전 부재가 일정한 위치 보다도 상기 피절단물에 가까워지지 않도록 상기 회전 부재를 정지시키는 정지 부재와,
    상기 센서 기구에 포함되며, 상기 회전 칼날의 외주부에서 상기 회전 칼날의 일방의 측에 배치되어 마련되고, 조사광을 조사하는 발광 수단과,
    상기 센서 기구에 포함되며, 상기 회전 칼날의 외주부에서 상기 회전 칼날의 타방의 측에 배치되어 마련되고, 상기 조사광의 적어도 일부로 이루어지는 입사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 발광 수단과 상기 수광 수단이 공통하여 가지는 광축과,
    적어도 상기 회전 칼날의 승강을 제어하는 제어부를 구비하며,
    상기 제2 이동 기구를 사용하여 상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 상기 피절단물이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 상기 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서, 상기 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제1 입사광을 상기 수광 수단이 수광하고,
    상기 제2 이동 기구를 사용하여 상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 상승시키는 것에 의해서, 상기 피절단물이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 상기 광축이 위치한 상태에서, 상기 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제2 입사광을 상기 수광 수단이 수광하고,
    상기 제1 입사광에 근거하는 수광량이 상기 제2 입사광에 근거하는 수광량 보다도 적게 되도록 상기 광축의 위치가 조정되고,
    상기 제1 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 상기 회전 칼날의 파손이 검지되며,
    상기 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 상기 회전 칼날의 마모가 검지되는 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 수단과 상기 수광 수단이 상기 회전 칼날의 상부에 마련되는 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전 칼날의 하단이 상기 소정의 절단 위치에 위치하며, 상기 회전 부재의 상기 타방의 단부와 상기 압하 부재가 떨어지고, 상기 정지 부재에 의해서 상기 회전 부재가 정지하고 있는 상태에서, 상기 제1 입사광이 수광되며,
    상기 회전 부재의 상기 타방의 단부와 상기 압하 부재가 접촉하는 것에 의해서 상기 회전 부재가 회전하여, 상기 광축이 상기 소정의 대기 위치까지 이동한 상태에서, 상기 제2 입사광이 수광되는 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 소정의 대기 위치에 상기 광축이 위치한 상태에서, 상기 수광량에 근거하여 상기 수광 수단이 발생시키는 광전류의 변화와 상기 광축의 위치와의 관계가 선형성(線形性)을 가지는 범위의 중앙부 또는 상기 중앙부로부터 수광량이 증가하는 소정의 부분에, 상기 광축이 위치하는 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서, 상기 제어부가 상기 회전 칼날의 마모량을 산출하며,
    상기 제어부가, 산출된 상기 마모량과 동일한 길이만큼, 상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 상기 회전 칼날의 하단을 상기 소정의 절단 위치까지 하강시키는 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 수단과 상기 회전 칼날과의 사이, 및, 상기 수광 수단과 상기 회전 칼날과의 사이 중 적어도 일방에 마련된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나에 있어서,
    상기 피절단물은 씰링 완료 기판인 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나에 있어서,
    상기 피절단물은, 상기 복수의 제품에 각각 대응하는 복수의 영역에서 기능 소자가 만들어진 판 모양 부재 또는 수지 성형품인 것을 특징으로 하는 제조 장치.
  9. 테이블에 피절단물을 재치하는 공정과, 제1 이동 기구를 사용하여 상기 테이블과 절단 기구를 상대적으로 이동시키는 것에 의해서 상기 절단 기구가 가지는 회전 칼날을 사용하여 상기 피절단물을 절단하는 공정과, 제2 이동 기구를 사용하여 상기 테이블과 상기 절단 기구를 상대적으로 승강시키는 공정을 구비하며, 상기 회전 칼날이 상기 피절단물을 절단하는 것에 의해서 복수의 제품을 제조하는 제조 방법으로서,
    상기 절단 기구에 각각 마련된, 공통되는 광축을 가지는 발광 수단과 수광 수단을 가지는 센서 기구와, 일방의 단부에 상기 센서 기구가 고정된 회전 부재와, 상기 회전 부재의 타방의 단부에 접촉할 수 있는 압하 부재와, 상기 회전 부재가 일정한 위치 보다도 상기 피절단물에 가까워지지 않도록 상기 회전 부재를 정지시키는 정지 부재를 준비하는 공정과,
    상기 발광 수단과 상기 수광 수단을 상기 회전 칼날의 외주부를 사이에 두도록 하여 배치하는 공정과,
    상기 발광 수단으로부터 상기 회전 칼날을 향해 조사광을 조사하는 공정과,
    상기 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 조사광을 상기 수광 수단에 의해서 수광하는 공정과,
    상기 제2 이동 기구를 사용하여 상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 상기 피절단물이 절단되는 경우에서의 소정의 절단 위치에 상기 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서, 상기 회전 칼날을 사용하여 상기 피절단물을 절단하는 공정을 구비하며,
    상기 수광하는 공정은,
    상기 소정의 절단 위치에 회전 칼날의 하단이 위치한 상태에서, 상기 수광 수단이, 상기 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제1 입사광을 수광하는 공정과,
    상기 제2 이동 기구를 사용하여 상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 상승시키는 것에 의해서, 상기 피절단물이 절단되지 않은 경우에서의 소정의 대기 위치에 상기 광축이 위치한 상태에서, 상기 수광 수단이, 상기 회전 칼날에 의해서 차단되지 않았던 제2 입사광을 수광하는 공정과,
    상기 제1 입사광에 근거하는 수광량이 상기 제2 입사광에 근거하는 수광량 보다도 적게 되도록 상기 광축의 위치를 각각 조정하는 공정을 가지고,
    상기 제1 입사광을 수광하는 공정에서, 상기 제1 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 상기 회전 칼날의 파손을 검지하며,
    상기 제2 입사광을 수광하는 공정에서, 상기 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 상기 회전 칼날의 마모를 검지하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 준비하는 공정에서, 상기 발광 수단과 상기 수광 수단을 상기 회전 칼날의 상부에 마련하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 수광하는 공정은,
    상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 하강시키고, 상기 회전 부재의 상기 타방의 단부와 상기 압하 부재를 떼어 놓는 것에 의해서, 상기 회전 칼날의 하단이 상기 소정의 절단 위치에 위치하는 상태에서 상기 정지 부재에 의해서 상기 회전 부재를 정지시키는 공정과,
    상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 상승시키고, 상기 회전 부재의 상기 타방의 단부와 상기 압하 부재를 접촉시킨 상태에서 상기 회전 부재를 회전시키는 것에 의해서, 상기 소정의 대기 위치까지 상기 광축을 이동시키는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 소정의 대기 위치에 상기 광축이 위치한 상태에서, 상기 수광량에 근거하여 상기 수광 수단이 발생시키는 광전류의 변화와 상기 광축의 위치와의 관계가 선형성을 가지는 범위의 중앙부 또는 상기 중앙부로부터 수광량이 증가하는 소정의 부분에, 상기 광축이 위치하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 입사광을 수광하는 공정에서, 상기 제2 입사광에 근거하는 수광량의 변화를 검지하는 것에 의해서 상기 회전 칼날의 마모량을 산출하며,
    산출된 상기 마모량과 동일한 길이만큼, 상기 테이블에 대해서 상기 절단 기구를 상대적으로 하강시키는 것에 의해서, 상기 회전 칼날의 하단을 상기 소정의 절단 위치까지 하강시키는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 준비하는 공정에서, 상기 발광 수단과 상기 회전 칼날과의 사이, 및, 상기 수광 수단과 상기 회전 칼날과의 사이 중 적어도 일방에 마련된 슬릿을 준비하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  15. 청구항 9 내지 청구항 14 중 어느 하나에 있어서,
    상기 피절단물은 씰링 완료 기판인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  16. 청구항 9 내지 청구항 14 중 어느 하나에 있어서,
    상기 피절단물은, 상기 복수의 제품에 각각 대응하는 복수의 영역에서 기능 소자가 만들어진 판 모양 부재 또는 수지 성형품인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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