KR102446758B1 - 가공 시스템 - Google Patents

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다츠히코 모리
히로타카 오치아이
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Abstract

(과제) 가공 불량이나 장치 불량 등의 문제의 발생을 예방할 수 있음과 함께, 돌발적인 문제의 발생에도 대응할 수 있는 가공 시스템을 제공한다.
(해결수단) 가공 시스템 (2) 으로서, 유지면 (46a) 에서 피가공물 (11) 을 유지하는 유지 수단 (46) 과, 유지 수단에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 수단 (70) 과, 유지 수단과 가공 수단을 상대적으로 이동시키는 이송 수단 (34) 을 포함하는 기능 수단을 구비하는 가공 장치 (12) 와, 기능 수단의 일부 또는 전부에 형성되고, 진동, 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 압력, 온도, 유량, 촬상한 화상의 변화, 피가공물의 두께 중 어느 것을 검출하는 검출 수단 (20) 과, 검출 수단으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 데이터 축적 수단 (8a) 을 포함한다.

Description

가공 시스템 {MACHINING SYSTEM}
본 발명은, 판상의 피가공물을 가공하는 가공 장치를 포함한 가공 시스템에 관한 것이다.
반도체나 세라믹 등의 재료로 이루어지는 웨이퍼를 칩으로 가공할 때에는, 절삭 장치나 레이저 가공 장치, 연삭 장치 등의 가공 장치가 널리 사용된다. 이것들 가공 장치는, 통상, 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블과 가공 유닛을 상대적으로 이동시킴으로써, 미리 설정된 가공 조건 등에 기초하여 웨이퍼를 가공하고 있다.
그런데, 가공 장치의 각 부에 불비가 있는 경우나, 경시적인 변화가 발생한 경우 등에는, 원하는 가공 결과를 얻을 수 없는 경우가 많다. 예를 들어, 절삭 장치에서는, 절삭 가공시에 물 등의 절삭액을 공급하는 노즐의 위치가 어긋나 있는 경우나, 절삭 블레이드에 클로깅이 발생한 경우 등에, 웨이퍼의 결함 (치핑) 이 커져 불량 칩이 발생하기 쉬워진다.
이러한 가공 불량을 방지하기 위해서, 오퍼레이터는, 노즐의 위치를 확인하고, 또한, 클로깅의 타이밍을 예측하여 가공 조건의 조정이나 절삭 블레이드의 드레싱 등을 실시하고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또한, 커프 (절단 위치) 의 위치나 결함의 크기 등을 정기적으로 확인하고, 돌발하는 가공 불량에 대비하고 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본 공개특허공보 평5-326700호 일본 공개특허공보 2011-66233호
그러나, 상기 서술한 바와 같은 방법에서는, 반드시 가공 불량의 발생을 적절히 예방할 수 없고, 또한, 돌발하는 가공 불량에 민첩하게 대응할 수 없다는 과제가 있었다. 본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 것은, 가공 불량이나 장치 불량 등의 문제의 발생을 예방할 수 있음과 함께, 돌발적인 문제의 발생에도 대응할 수 있는 가공 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 가공 시스템으로서, 유지면에서 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 수단과, 그 유지 수단과 그 가공 수단을 상대적으로 이동시키는 이송 수단을 포함하는 기능 수단을 구비하는 가공 장치와, 그 기능 수단의 일부 또는 전부에 형성되고, 진동, 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 압력, 온도, 유량, 촬상한 화상의 변화, 피가공물의 두께 중 어느 것을 검출하는 검출 수단과, 그 검출 수단으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 데이터 축적 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템이 제공된다.
본 발명에 있어서, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터는, 피가공물의 품질 관리, 그 기능 수단의 관리, 연속 가동의 관리, 고장의 원인 조사, 조작 미스의 검증 중 어느 것에 이용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 그 가공 장치에서 가공한 피가공물의 품질을 측정하는 측정 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서, 그 유지면에 평행한 XY 평면 내에서 그 유지 수단 또는 그 가공 수단의 위치를 검출하는 XY 위치 검출 수단을 추가로 구비하고, 그 데이터 축적 수단은, 그 검출 수단으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 그 XY 위치 검출 수단으로 검출한 위치에 대응시켜 그 데이터로서 축적하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터를 출력하는 데이터 출력 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터에 기초하여 그 기능 수단의 상태를 판단하는 판단 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서, 그 기능 수단의 정상시에 그 검출 수단으로부터 출력되는 신호에 포함되는 정보를 정상 데이터로서 기억하는 정상 데이터 기억 수단을 추가로 구비하고, 그 판단 수단은, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터와 그 정상 데이터 기억 수단에 기억된 그 정상 데이터를 비교하여 그 기능 수단의 상태를 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 그 가공 장치는, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 절삭 가공하는 절삭 블레이드가 장착된 절삭 수단을 그 가공 수단으로서 구비하는 절삭 장치이고, 그 검출 수단으로서, 그 절삭 블레이드의 진동을 검출하는 진동 검출 수단을 구비하고, 그 데이터 축적 수단에는, 그 절삭 블레이드로 피가공물을 절삭 가공했을 때의 진동의 정보가 그 데이터로서 축적되고, 그 정상 데이터 기억 수단에는, 피가공물에 대응하는 적정한 절삭 블레이드로 피가공물을 절삭 가공했을 때의 진동의 정보가 그 정상 데이터로서 기억되고, 그 판단 수단은, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터와 그 정상 데이터 기억 수단에 기억된 그 정상 데이터를 비교하여 피가공물이 정상으로 절삭 가공되었는지의 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서, 그 판단 수단은, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터와 그 정상 데이터 기억 수단에 기억된 그 정상 데이터를 비교하여 그 절삭 수단에 장착된 절삭 블레이드가 적정한지의 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 그 판단 수단은, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터와 그 정상 데이터 기억 수단에 기억된 그 정상 데이터를 비교하여 그 절삭 수단에 장착된 절삭 블레이드의 결함, 마모의 정도, 클로깅의 발생 중 어느 것을 판단하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서, 그 유지면에 수직인 Z 축 방향에 있어서 그 절삭 수단의 위치를 검출하는 Z 위치 검출 수단을 추가로 구비하고, 그 진동 검출 수단은, 그 절삭 수단에 장착된 그 절삭 블레이드가 Z 축 방향으로 이동하여 그 유지 수단의 외주부에 접촉할 때의 진동에 대응하는 신호를 출력하고, 그 데이터 축적 수단은, 그 절삭 블레이드가 그 외주부에 접촉했을 때의 진동의 정보를 그 Z 위치 검출 수단으로 검출한 Z 축 방향의 위치에 대응시켜 접촉 데이터로서 축적하고, 그 판단 수단은, 그 접촉 데이터에 기초하여, 그 절삭 블레이드가 그 외주부에 접촉했을 때의 Z 축 방향의 위치를 그 절삭 블레이드의 커팅 원점의 위치라고 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 가공 시스템은, 유지 수단, 가공 수단, 이송 수단 등의 기능 수단에 형성되고, 기능 수단의 상태 등을 판단하기 위해서 필요한 진동, 전류, 하중 등을 검출하는 검출 수단과, 검출 수단으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 데이터 축적 수단을 구비하기 때문에, 축적된 데이터를 이용하여, 가공 불량이나 장치 불량 등의 문제의 발생을 예방할 수 있음과 함께, 돌발적인 문제의 발생에도 대응할 수 있다.
도 1 은 가공 시스템의 구성예를 모식적으로 나타내는 블록도이다.
도 2 는 절삭 장치의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3 은 절삭 유닛의 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 4 는 절삭 유닛의 단면 (斷面) 등을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5 는 레이저 가공 장치의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6 은 연삭 유닛의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7 은 피가공물이 절삭 가공되는 모습을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 8(A) 는, 전류 검출 유닛에서 검출된 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이고, 도 8(B) 는, 도 8(A) 의 일부를 확대한 그래프이다.
도 9(A) 는, 진동 검출 유닛으로부터 출력되는 신호 (전압의 시간 변화) 의 예를 나타내는 그래프이고, 도 9(B) 는, 푸리에 변환 후의 신호의 예를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 적정시의 주파수 성분 및 부적정시의 주파수 성분의 예를 나타내는 그래프이다.
도 11 은 절삭 블레이드의 진동으로부터 추정되는 피가공물의 결함의 크기와, 실제의 결함의 크기의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 가공 시스템의 구성예를 모식적으로 나타내는 블록도이다. 본 실시형태에 관련된 가공 시스템 (2) 은, 예를 들어, 반도체나 세라믹 등의 재료로 이루어지는 판상의 피가공물 (11) (도 2 등 참조) 을 가공할 때에 사용되고, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 각종 정보를 관리하기 위한 서버 (4) 를 구비하고 있다.
서버 (4) 는, 정보 처리를 실시하는 제어부 (판단 수단) (6) 와, 정보를 데이터로서 기억하는 기억부 (8) 와, 통신을 실시하는 통신부 (데이터 출력 수단) (10) 를 포함한다. 이 서버 (4) 에는, 피가공물 (11) 을 절삭 가공하는 절삭 장치 (12), 피가공물 (11) 을 레이저 가공하는 레이저 가공 장치 (14), 피가공물 (11) 을 연삭 가공 (또는 연마 가공) 하는 연삭 장치 (16), 피가공물 (11) 에 테이프 (13) (도 2 등 참조) 를 첩부하는 테이프 점착 장치 (18) 등의 가공 장치가 접속된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 절삭 장치 (12) 에는, 절삭 장치 (12) 를 구성하는 각 기능 요소 (기능 수단) 에 관련된 진동, 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 압력, 온도, 유량이나, 촬상한 화상의 변화, 피가공물 (11) 의 두께 등을 검출하여 신호를 출력하는 1 개 또는 2 개 이상의 검출 유닛 (검출 수단) (20) 이 형성되어 있다.
각 검출 유닛 (20) 으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보 (이하, 검출 정보) 는, 예를 들어, 통신부 (10) 및 제어부 (6) 를 통하여 기억부 (8) 내의 제 1 기억부 (데이터 축적 수단) (8a) 에 데이터로서 축적된다. 이 데이터는, 예를 들어, 피가공물 (11) 의 품질 관리, 기능 요소의 관리, 연속 가동의 관리, 고장의 원인 조사, 조작 미스의 검증 등에 이용된다.
또한, 후술하는 바와 같이, 각 검출 유닛 (20) 으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보 (검출 정보) 의 일부 또는 전부는, 절삭 장치 (12) 의 위치 측정 유닛 (XY 위치 검출 수단) (22) 또는 높이 측정 유닛 (Z 위치 검출 수단) (24) 의 측정 결과에 대응하는 데이터로서 제 1 기억부 (8a) 에 축적되는 경우가 있다.
또, 도 1 에서는, 설명의 편의상, 절삭 장치 (12) 가 구비하는 검출 유닛 (20), 위치 측정 유닛 (22), 높이 측정 유닛 (24) 만을 예시하고 있지만, 이것들의 일부 또는 전부는, 레이저 가공 장치 (14), 연삭 장치 (16), 테이프 점착 장치 (18) 등의 가공 장치에도 형성되어 있다. 또한, 서버 (4) 에 접속되는 가공 장치의 종류, 수 등에 제한은 없다.
또한, 서버 (4) 에는, 절삭 장치 (12), 레이저 가공 장치 (14), 연삭 장치 (16), 테이프 점착 장치 (18) 등의 가공 장치에서 가공된 피가공물 (11) 의 품질 등을 측정하는 품질 측정 장치 (측정 수단) (26) 가 접속되어 있다. 이 품질 측정 장치 (26) 는, 예를 들어, 피가공물 (11) 의 결함 (치핑), 피가공물 (11) 에 부착한 이물질 (콘타미네이션), 피가공물 (11) 의 두께 편차, 피가공물 (11) 에 형성되는 커프 (절단 위치) 의 상태 (깊이 등) 등으로 나타내는 피가공물 (11) 의 품질을 측정한다.
측정에 의해서 얻어진 품질에 관한 정보 (이하, 품질 정보) 는, 예를 들어, 통신부 (10) 및 제어부 (6) 를 통하여 제 1 기억부 (8a) 에 데이터로서 축적된다. 이 품질 정보를, 상기 서술한 검출 정보에 대조하여 해석하면, 절삭 장치 (12) 등의 가공 장치에서 발생하는 가공 불량, 장치 불량 등의 문제와 각 검출 유닛 (20) 의 검출 결과의 상관을 특정할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 각 검출 유닛 (20) 에서 검출되는 진동, 전류, 전압, 하중, 속도, 토크, 압력, 온도, 유량 등의 적정한 범위를 나타내는 임계값 등을 결정하고, 이것들의 변화를 실시간으로 감시함으로써, 문제의 예방이나 해결이 가능해진다.
또한, 서버 (4) 에는, PC 로 대표되는 조작용 단말 (28) 이 접속되어 있다. 예를 들어, 검출 정보에 대응하는 데이터나 품질 정보에 대응하는 데이터를 통신부 (10) 로부터 단말 (28) 에 출력함으로써, 오퍼레이터는, 단말 (28) 상에서 검출 정보나 품질 정보를 해석하고, 적정한 범위를 나타내는 임계값 등의 조건을 결정할 수 있다. 또, 결정된 조건은, 예를 들어, 통신부 (10) 및 제어부 (6) 를 통하여, 기억부 (8) 에 기억된다.
또, 기억부 (8) 내의 제 2 기억부 (정상 데이터 기억 수단) (8b) 에는, 각 기능 요소의 정상시에 검출 유닛 (20) 으로부터 출력되는 신호에 포함되는 정보를, 정상 데이터로서 기억시킬 수 있다. 제어부 (6) 는, 예를 들어, 가공 처리시에 제 1 기억부 (8a) 에 축적되는 데이터가 갖는 정보를, 상기 서술한 바와 같이 결정되는 조건이나 정상 데이터가 갖는 정보 등과 비교하여, 문제의 예방이나 해결에 필요한 처리 또는 지시를 실시한다.
다음으로, 상기 서술한 절삭 장치 (12), 레이저 가공 장치 (14) 및 연삭 장치 (16) 의 상세에 대해서 설명한다. 도 2 는, 절삭 장치 (12) 의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치 (12) 는, 각 구성 요소를 지지하는 기대 (32) 를 구비하고 있다. 기대 (32) 의 상면에는, X 축 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단) (34) 가 형성되어 있다.
X 축 이동 기구 (34) 는, X 축 방향 (절삭 장치 (12) 의 가공 이송 방향) 에 평행한 한 쌍의 X 축 가이드 레일 (36) 을 구비하고 있고, X 축 가이드 레일 (36) 에는, X 축 이동 테이블 (38) 이 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. X 축 이동 테이블 (38) 의 하면측에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, X 축 가이드 레일 (36) 에 평행한 X 축 볼나사 (40) 가 나사식으로 결합되어 있다.
X 축 볼나사 (40) 의 일단부 (一端部) 에는, X 축 펄스 모터 (42) 가 연결되어 있다. X 축 펄스 모터 (42) 로 X 축 볼나사 (40) 를 회전시킴으로써, X 축 이동 테이블 (38) 은, X 축 가이드 레일 (36) 을 따라 X 축 방향으로 이동한다. 이 X 축 이동 기구 (34) 에는, X 축 이동 테이블 (38) 의 X 축 방향의 위치를 측정하는 X 축 측정 유닛 (도시 생략) 이 형성되어 있다.
X 축 이동 테이블 (38) 의 표면측 (상면측) 에는, 테이블 베이스 (44) 가 형성되어 있다. 테이블 베이스 (44) 의 상부에는, 피가공물 (11) 을 흡인, 유지하는 척 테이블 (유지 수단, 기능 수단) (46) 이 배치되어 있다. 척 테이블 (46) 의 주위에는, 피가공물 (11) 을 지지하는 환상의 프레임 (15) 을 사방에서 고정시키는 4 개의 클램프 (46b) 가 설치되어 있다.
피가공물 (11) 은, 예를 들어, 실리콘 등의 반도체로 이루어지는 원형의 웨이퍼이고, 그 표면측은, 중앙의 디바이스 영역과, 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역으로 나누어져 있다. 디바이스 영역은, 격자상으로 배열된 분할 예정 라인 (스트리트) 으로 추가로 복수의 영역으로 구획되어 있고, 각 영역에는, IC, LSI 등의 디바이스가 형성되어 있다.
피가공물 (11) 의 이면측에는, 피가공물 (11) 보다 대직경의 테이프 (13) 가 첩부되어 있다. 테이프 (13) 의 외주 부분은, 환상의 프레임 (15) 에 고정되어 있다. 즉, 피가공물 (11) 은, 테이프 (13) 를 개재하여 프레임 (15) 에 지지되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 실리콘 등의 반도체로 이루어지는 원형의 웨이퍼를 피가공물 (11) 로 하고 있지만, 피가공물 (11) 의 재질, 형상 등에 제한은 없다. 예를 들어, 세라믹, 수지, 금속 등의 재료로 이루어지는 임의의 형상의 기판을 피가공물 (11) 로서 사용할 수도 있다.
척 테이블 (46) 은, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, Z 축 방향 (연직 방향, 높이 방향) 에 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또한, 상기 서술한 X 축 이동 기구 (34) 로 X 축 이동 테이블 (38) 을 X 축 방향으로 이동시키면, 척 테이블 (46) 은 X 축 방향으로 가공 이송된다. 또, 척 테이블 (46) 의 X 축 방향의 위치는, X 축 측정 유닛에서 측정할 수 있다.
척 테이블 (46) 의 상면은, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지면 (46a) 으로 되어 있다. 이 유지면 (46a) 은, X 축 방향 및 Y 축 방향에 대하여 대략 평행하게 형성되어 있고, 척 테이블 (46) 이나 테이블 베이스 (44) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략) 등을 통하여 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 또, 이 흡인원의 부압 (負厭) 은, 테이블 베이스 (44) 에 대하여 척 테이블 (46) 을 고정시킬 때에도 이용된다.
척 테이블 (46) 과 근접하는 위치에는, 피가공물 (11) 을 척 테이블 (46) 로 반송하는 반송 유닛 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 또한, 척 테이블 (46) 의 주위에는, 절삭 가공시에 사용된 순수 등의 절삭액 (폐액) 을 일시적으로 저류하는 워터 케이스 (48) 가 형성되어 있다. 워터 케이스 (48) 내에 저류된 폐액은, 드레인 (도시 생략) 등을 통하여 절삭 장치 (2) 의 외부에 배출된다.
기대 (34) 의 상면에는, X 축 이동 기구 (34) 에 걸쳐 있는 문형의 지지 구조 (50) 가 배치되어 있다. 지지 구조 (50) 의 표면 상부에는, 2 세트의 절삭 유닛 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단) (52) 가 형성되어 있다.
각 절삭 유닛 이동 기구 (52) 는, 지지 구조 (50) 의 표면에 배치되고 Y 축 방향 (절삭 장치 (12) 의 산출 이송 방향) 에 평행한 한 쌍의 Y 축 가이드 레일 (54) 을 공통으로 구비하고 있다. Y 축 가이드 레일 (54) 에는, 각 절삭 유닛 이동 기구 (52) 를 구성하는 Y 축 이동 플레이트 (56) 가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.
각 Y 축 이동 플레이트 (56) 의 이면측에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Y 축 가이드 레일 (54) 에 평행한 Y 축 볼나사 (58) 가 각각 나사식으로 결합되어 있다. 각 Y 축 볼나사 (58) 의 일단부에는, Y 축 펄스 모터 (60) 가 연결되어 있다. Y 축 펄스 모터 (60) 로 Y 축 볼나사 (58) 를 회전시키면, Y 축 이동 플레이트 (56) 는, Y 축 가이드 레일 (54) 을 따라 Y 축 방향으로 이동한다.
각 Y 축 이동 플레이트 (56) 의 표면에는, Z 축 방향에 평행한 한 쌍의 Z 축 가이드 레일 (62) 이 형성되어 있다. Z 축 가이드 레일 (62) 에는, Z 축 이동 플레이트 (64) 가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.
각 Z 축 이동 플레이트 (64) 의 이면측에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Z 축 가이드 레일 (62) 에 평행한 Z 축 볼나사 (66) 가 각각 나사식으로 결합되어 있다. 각 Z 축 볼나사 (66) 의 일단부에는, Z 축 펄스 모터 (68) 가 연결되어 있다. Z 축 펄스 모터 (68) 로 Z 축 볼나사 (66) 를 회전시키면, Z 축 이동 플레이트 (64) 는, Z 축 가이드 레일 (62) 을 따라 Z 축 방향으로 이동한다.
각 절삭 유닛 이동 기구 (52) 에는, Y 축 이동 플레이트 (56) 의 Y 축 방향의 위치를 측정하는 Y 축 측정 유닛 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 이 Y 축 측정 유닛은, X 축 측정 유닛과 함께, 상기 서술한 위치 측정 유닛 (22) 으로서 기능한다. 또한, 각 절삭 유닛 이동 기구 (52) 에는, Z 축 이동 플레이트 (64) 의 Z 축 방향의 위치를 측정하는 Z 축 측정 유닛 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 이 Z 축 측정 유닛은, 상기 서술한 높이 측정 유닛 (24) 으로서 기능한다.
각 Z 축 이동 플레이트 (64) 의 하부에는, 절삭 유닛 (절삭 수단, 가공 수단, 기능 수단) (70) 이 형성되어 있다. 이 절삭 유닛 (70) 은, 순수 등의 절삭액을 공급하는 노즐을 구비하고 있다. 또한, 절삭 유닛 (70) 과 인접하는 위치에는, 피가공물 (11) 을 촬상하는 카메라 (72) 가 설치되어 있다. 이 카메라 (72) 는, 상기 서술한 검출 유닛 (20) 의 하나이고, 예를 들어, 피가공물 (11) 을 촬상하여, 절삭 가공의 경과에 따른 화상의 변화 등을 검출한다.
각 절삭 유닛 이동 기구 (52) 로 Y 축 이동 플레이트 (56) 를 Y 축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛 (70) 및 카메라 (72) 는, X 축 방향에 수직인 Y 축 방향으로 산출 이송된다. 또한, 각 절삭 유닛 이동 기구 (52) 로 Z 축 이동 플레이트 (64) 를 Z 축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛 (70) 및 카메라 (72) 는 승강한다. 또, 절삭 유닛 (70) 의 Y 축 방향의 위치는, Y 축 측정 유닛에서 측정할 수 있고, 절삭 유닛 (70) 의 Z 축 방향의 위치는, Z 축 측정 유닛에서 측정할 수 있다.
도 3 은, 절삭 유닛 (70) 의 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이고, 도 4 는, 절삭 유닛 (70) 의 단면 등을 모식적으로 나타내는 도면이다. 또, 도 3 및 도 4 에서는, 절삭 유닛 (70) 의 구성 요소의 일부를 생략하고 있다.
절삭 유닛 (70) 은, Z 축 이동 플레이트 (64) 의 하부에 고정된 통상의 스핀들 하우징 (74) 을 구비하고 있다. 스핀들 하우징 (74) 의 내부에는, Y 축 방향에 평행한 회전축을 구성하는 스핀들 (76) 이 수용되어 있다. 스핀들 (76) 의 일단부는, 스핀들 하우징 (74) 으로부터 외부에 돌출되어 있다.
또한, 스핀들 (76) 의 타단측에는, 스핀들 (76) 을 회전시키는 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 이 연결되어 있다. 회전 구동원에는, 전류를 검출하는 전류 검출 유닛이 형성되어 있다. 이 전류 검출 유닛은, 상기 서술한 검출 유닛 (20) 의 하나이고, 예를 들어, 회전 구동원을 구성하는 모터의 전류를 검출한다.
스핀들 하우징 (74) 의 일단부에는, 원반상의 커버 유닛 (78) 이 고정되어 있다. 커버 유닛 (78) 의 중앙에는, 개구 (78a) 가 형성되어 있고, 이 개구 (78a) 에는, 스핀들 (76) 의 일단부가 통과된다.
또한, 커버 유닛 (78) 의 외주의 일부에는, 걸림부 (78b) 가 형성되어 있다. 스핀들 (76) 의 일단부를 개구 (78a) 에 통과시키고, 걸림부 (78b) 의 개구 (78c) 를 통하여 스핀들 하우징 (74) 의 나사 구멍 (74a) 에 나사 (80) (도 4) 를 단단히 조이면, 커버 유닛 (78) 을 스핀들 하우징 (74) 에 고정시킬 수 있다.
스핀들 (76) 의 일단부에는, 플랜지 부재 (82) 가 장착된다. 플랜지 부재 (82) 는, 원반상의 플랜지부 (84) 와, 플랜지부 (84) 의 표리면 중앙으로부터 각각 돌출한 제 1 보스부 (86) 및 제 2 보스부 (88) 를 포함한다. 플랜지 부재 (82) 의 중앙에는, 제 1 보스부 (86), 플랜지부 (84) 및 제 2 보스부 (88) 를 관통하는 개구 (82a) 가 형성되어 있다.
플랜지 부재 (82) 의 개구 (82a) 에는, 이면측 (스핀들 하우징 (74) 측) 으로부터 스핀들 (76) 의 일단부가 끼워 넣어진다. 이 상태에서, 개구 (82a) 내에 와셔 (90) 를 배치하고, 당해 와셔 (90) 를 통하여 고정용 볼트 (92) 를 스핀들 (76) 의 볼트 구멍 (76a) 에 단단히 조이면, 플랜지 부재 (82) 는 스핀들 (76) 에 고정된다.
플랜지부 (84) 의 외주측의 표면은, 절삭 블레이드 (94) 의 이면에 접하는 접촉면 (84a) 이 된다. 이 접촉면 (84a) 은, Y 축 방향 (스핀들 (76) 의 축심 방향) 으로부터 보아 원환상으로 형성되어 있다.
제 1 보스부 (86) 는 원통상으로 형성되어 있고, 그 선단측의 외주면 (86a) 에는, 나사산이 형성되어 있다. 절삭 블레이드 (94) 의 중앙에는, 원형의 개구 (94a) 가 형성되어 있다. 이 개구 (94a) 에 제 1 보스부 (86) 를 통과시킴으로써, 절삭 블레이드 (94) 는, 플랜지 부재 (82) 에 장착된다.
절삭 블레이드 (94) 는, 이른바 허브 블레이드이고, 원반상의 지지 기대 (96) 의 외주에, 피가공물 (11) 을 절삭 가공하는 원환상의 절단날 (98) 이 고정되어 있다. 절단날 (98) 은, 예를 들어, 금속이나 수지 등의 본드재 (결합재) 에, 다이아몬드나 CBN (Cubic Boron Nitride) 등의 지립을 혼합하여 소정의 두께로 형성된다. 또, 절삭 블레이드 (94) 로서, 절단날만으로 구성된 와셔 블레이드를 사용해도 된다.
이 절삭 블레이드 (94) 를 플랜지 부재 (82) 에 장착한 상태에서, 절삭 블레이드 (94) 의 표면측에는, 원환상의 플레이트 부재 (100) 가 배치된다. 플레이트 부재 (100) 의 중앙부에는, 원형의 개구 (100a) 가 형성되어 있고, 당해 개구 (100a) 의 내벽면에는, 제 1 보스부 (86) 의 외주면 (86a) 에 형성된 나사산에 대응하는 나사홈이 형성되어 있다.
플레이트 부재 (100) 의 외주측의 이면은, 절삭 블레이드 (94) 의 표면에 접하는 접촉면 (100b) (도 4) 이 된다. 접촉면 (100b) 은, 플랜지 부재 (82) 의 접촉면 (84a) 에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 이 플레이트 부재 (100) 의 개구 (100a) 에, 제 1 보스부 (86) 의 선단을 단단히 조임으로써, 절삭 블레이드 (94) 는, 플랜지 부재 (82) 와 플레이트 부재 (100) 로 협지된다.
이와 같이 구성된 절삭 유닛 (70) 에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 절삭 블레이드 (94) 등의 진동을 검출하기 위한 진동 검출 유닛 (진동 검출 수단) (102) 이 형성되어 있다. 진동 검출 유닛 (102) 은, 상기 서술한 검출 유닛 (20) 의 하나이고, 플랜지 부재 (82) 의 내부에 고정된 초음파 진동자 (104) 를 포함한다.
초음파 진동자 (104) 는, 예를 들어, 티탄산바륨 (BaTiO3), 티탄산지르콘산납 (Pb(Zi,Ti)O3), 리튬나이오베이트 (LiNbO3), 리튬탄탈레이트 (LiTaO3) 등의 재료로 형성되어 있고, 절삭 블레이드 (94) 등의 진동을 전압 (신호) 으로 변환한다.
이 초음파 진동자 (104) 는, 소정의 주파수의 진동에 대하여 공진하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 초음파 진동자 (104) 의 공진 주파수에 따라, 진동 검출 유닛 (102) 에서 검출할 수 있는 진동의 주파수가 결정된다. 따라서, 초음파 진동자 (104) 의 공진 주파수가 상이한 복수의 플랜지 부재 (82) 를 선택적으로 사용함으로써, 절삭 블레이드 (94) 나 피가공물 (11) 의 종류 (재질, 크기, 중량 등), 발생 빈도가 높은 이상 (異常) 양태 등에 맞춰 진동 검출 유닛 (102) 을 최적화할 수 있다.
예를 들어, 초음파 진동자 (104) 의 공진 주파수가 50 kHz ∼ 100 kHz, 100 kHz ∼ 300 kHz, 300 kHz ∼ 500 kHz 인 3 종류의 플랜지 부재 (82) 를 준비하여 선택적으로 사용함으로써, 50 kHz ∼ 500 kHz 의 주파수 범위의 진동을 적절히 검출할 수 있다.
플랜지 부재 (82) 를 교환하지 않고 넓은 주파수 범위의 진동을 검출할 수 있도록, 공진 주파수가 상이한 복수의 초음파 진동자 (104) 를 1 개의 플랜지 부재 (82) 에 형성해도 된다. 예를 들어, 공진 주파수가 50 kHz ∼ 100 kHz, 100 kHz ∼ 300 kHz, 300 kHz ∼ 500 kHz 인 3 종류의 초음파 진동자 (60) 를 1 개의 플랜지 부재 (82) 에 형성하면, 플랜지 부재 (82) 를 교환하지 않고 50 kHz ∼ 500 kHz 의 주파수 범위의 진동을 검출할 수 있다.
또, 초음파 진동자 (104) 는, 스핀들 (76) 의 축심에 관해서 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 절삭 블레이드 (94) 의 진동을 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 초음파 진동자 (104) 의 수, 배치, 형상 등은, 도 3 및 도 4 에 나타내는 양태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 플랜지 부재 (82) 가 구비하는 초음파 진동자 (104) 는 1 개여도 된다.
초음파 진동자 (104) 에서 생성된 전압은, 비접촉형의 전송로 (106) 를 통하여 전송한다. 이 전송로 (106) 는, 초음파 진동자 (104) 에 접속된 제 1 인덕터 (108) 와, 제 1 인덕터 (108) 에 대하여 소정의 간격으로 대향하는 제 2 인덕터 (110) 를 포함한다. 제 1 인덕터 (108) 및 제 2 인덕터 (110) 는, 대표적으로는, 도선을 동심원상으로 감은 원환상의 코일이고, 각각 플랜지 부재 (82) 의 이면측 (커버 유닛 (78) 측) 및 커버 유닛 (78) 의 표면측 (플랜지 부재 (82) 측) 에 고정되어 있다.
상기 서술한 바와 같이, 제 1 인덕터 (108) 와 제 2 인덕터 (110) 는 대향하고 있고, 전자 (電磁) 결합되어 있다. 그 때문에, 초음파 진동자 (104) 에서 생성된 전압은, 제 1 인덕터 (106) 와 제 2 인덕터 (110) 의 상호 유도에 의해서, 제 2 인덕터 (110) 측으로 전송된다. 제 2 인덕터 (110) 에는, 절삭 장치 (12) 의 제어 유닛 (112) 이 접속되어 있다.
이 제어 유닛 (112) 은, 예를 들어, 제 2 인덕터 (110) 로부터 전송되는 전압을 송신용 신호로 변환하여 서버 (4) 로 보낸다. 서버 (4) 의 제어부 (6) 는, 예를 들어, 제어 유닛 (112) 으로부터 보내진 신호 (전압의 시간 변화에 상당하는 신호) 를 푸리에 변환 (고속 푸리에 변환) 하여 제 1 기억부 (8a) 에 축적한다. 또, 이 푸리에 변환은, 제어 유닛 (112) 에서 실시되어도 된다.
이와 같이 구성된 절삭 장치 (12) 에서 피가공물 (11) 을 절삭 가공할 때에는, 예를 들어, 절삭 블레이드 (94) 를 고속으로 회전시키면서, 척 테이블 (46) 상의 피가공물 (11) 에 접촉 가능한 높이까지 하강시키고, 이 상태에서, 척 테이블 (46) 을 X 축 방향으로 가공 이송시킨다. 이것에 의해, 절삭 블레이드 (94) 를 커팅하게 하고, X 축 방향을 따라 피가공물 (11) 을 절삭 가공할 수 있다. 또, 절삭 가공 후의 피가공물 (11) 은, 인접하는 세정 유닛 (도시 생략) 에서 세정된다.
도 5 는, 레이저 가공 장치 (14) 의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치 (14) 는, 각 구성 요소를 지지하는 기대 (122) 를 구비하고 있다. 기대 (122) 의 단부 (端部) 에는, Z 축 방향 (연직 방향, 높이 방향) 으로 신장되는 벽상의 지지 구조 (124) 가 형성되어 있다. 지지 구조 (124) 로부터 떨어진 기대 (122) 의 모서리부에는, 상방으로 돌출된 돌출부 (122a) 가 형성되어 있다.
돌출부 (122a) 의 내부에는 공간이 형성되어 있고, 이 공간에는, 승강 가능한 카세트 엘리베이터 (126) 가 설치되어 있다. 카세트 엘리베이터 (126) 의 상면에는, 복수의 피가공물 (11) 을 수용 가능한 카세트 (128) 가 놓인다.
돌출부 (122a) 와 인접하는 위치에는, 피가공물 (11) 을 임시로 거치하기 위한 임시 거치 기구 (130) 가 형성되어 있다. 임시 거치 기구 (130) 는, Y 축 방향 (레이저 가공 장치 (14) 의 산출 이송 방향) 에 평행한 상태를 유지하면서 접근, 격리되는 한 쌍의 가이드 레일 (130a, 130b) 을 포함한다.
각 가이드 레일 (130a, 130b) 은, 피가공물 (11) 을 지지하는 지지면과, 지지면에 수직인 측면을 구비하고, 반송 유닛 (132) 에 의해서 카세트 (128) 로부터 인출된 피가공물 (11) (환상의 프레임 (15)) 을 X 축 방향 (레이저 가공 장치 (14) 의 가공 이송 방향) 으로 끼워 넣어 소정의 위치에 맞춘다.
기대 (122) 의 중앙에는, 척 테이블 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단) (134) 가 형성되어 있다. 척 테이블 이동 기구 (134) 는, 기대 (122) 의 상면에 배치되고 Y 축 방향에 평행한 한 쌍의 Y 축 가이드 레일 (136) 을 구비하고 있다. Y 축 가이드 레일 (136) 에는, Y 축 이동 테이블 (138) 이 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.
Y 축 이동 테이블 (138) 의 이면측 (하면측) 에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Y 축 가이드 레일 (136) 에 평행한 Y 축 볼나사 (140) 가 나사식으로 결합되어 있다. Y 축 볼나사 (140) 의 일단부에는, Y 축 펄스 모터 (142) 가 연결되어 있다. Y 축 펄스 모터 (142) 로 Y 축 볼나사 (140) 를 회전시키면, Y 축 이동 테이블 (138) 은, Y 축 가이드 레일 (136) 을 따라 Y 축 방향으로 이동한다.
Y 축 이동 테이블 (138) 의 표면 (상면) 에는, X 축 방향에 평행한 한 쌍의 X 축 가이드 레일 (144) 이 형성되어 있다. X 축 가이드 레일 (144) 에는, X 축 이동 테이블 (146) 이 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.
X 축 이동 테이블 (146) 의 이면측 (하면측) 에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, X 축 가이드 레일 (144) 에 평행한 X 축 볼나사 (148) 가 나사식으로 결합되어 있다. X 축 볼나사 (148) 의 일단부에는, X 축 펄스 모터 (도시 생략) 가 연결되어 있다. X 축 펄스 모터로 X 축 볼나사 (148) 를 회전시키면, X 축 이동 테이블 (146) 은, X 축 가이드 레일 (144) 을 따라 X 축 방향으로 이동한다.
척 테이블 이동 기구 (134) 에는, Y 축 이동 테이블 (138) 의 Y 축 방향의 위치와 X 축 이동 테이블 (146) 의 X 축 방향의 위치를 측정하는 XY 축 측정 유닛 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 이 XY 축 측정 유닛은, 레이저 가공 장치 (14) 의 위치 측정 유닛 (XY 위치 검출 수단) 으로서 기능한다.
X 축 이동 테이블 (146) 의 표면측 (상면측) 에는, 테이블 베이스 (150) 가 형성되어 있다. 테이블 베이스 (150) 의 상부에는, 피가공물 (11) 을 흡인, 유지하는 척 테이블 (유지 수단, 기능 수단) (152) 이 배치되어 있다. 척 테이블 (152) 의 주위에는, 피가공물 (11) 을 지지하는 환상의 프레임 (15) 을 사방에서 고정시키는 4 개의 클램프 (154) 가 설치되어 있다.
척 테이블 (152) 은, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, Z 축 방향 (연직 방향, 높이 방향) 에 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 상기 서술한 척 테이블 이동 기구 (134) 로 X 축 이동 테이블 (146) 을 X 축 방향으로 이동시키면, 척 테이블 (152) 은 X 축 방향으로 가공 이송된다. 또한, 척 테이블 이동 기구 (134) 로 Y 축 이동 테이블 (138) 을 Y 축 방향으로 이동시키면, 척 테이블 (152) 은 Y 축 방향으로 산출 이송된다. 또, 척 테이블 (152) 의 X 축 방향의 위치와 Y 축 방향의 위치는, XY 축 측정 유닛에서 측정할 수 있다.
척 테이블 (152) 의 상면은, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지면 (152a) 으로 되어 있다. 이 유지면 (152a) 은, X 축 방향 및 Y 축 방향에 대하여 대략 평행하게 형성되어 있고, 척 테이블 (152) 이나 테이블 베이스 (150) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략) 등을 통하여 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 또, 이 흡인원의 부압은, 테이블 베이스 (150) 에 대하여 척 테이블 (152) 을 고정시킬 때에도 이용된다.
지지 구조 (124) 에는, 표면으로부터 돌출되는 지지 아암 (124a) 이 형성되어 있고, 이 지지 아암 (124a) 의 선단부에는, 하방을 향하여 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 유닛 (가공 수단, 기능 수단) (156) 이 배치되어 있다.
또한, 레이저 가공 유닛 (156) 과 인접하는 위치에는, 피가공물 (11) 을 촬상하는 카메라 (검출 수단) (158) 가 설치되어 있다. 또, 이 카메라 (158) 는, 레이저 가공 장치 (14) 가 구비하는 검출 유닛의 하나이고, 예를 들어, 피가공물 (11) 을 촬상하여, 레이저 가공의 경과에 따른 화상의 변화 등을 검출한다.
레이저 가공 유닛 (156) 은, 레이저 발진기 (도시 생략) 에서 발진되는 레이저 광선을, 척 테이블 (152) 에 유지된 피가공물 (11) 에 조사한다. 예를 들어, 레이저 가공 유닛 (156) 에서 레이저 광선을 조사하면서, 척 테이블 (152) 을 X 축 방향으로 가공 이송시킴으로써, 피가공물 (11) 을 X 축 방향을 따라 레이저 가공할 수 있다.
가공 후의 피가공물 (11) 은, 예를 들어, 반송 유닛 (132) 에 의해서 척 테이블 (152) 로부터 세정 유닛 (160) 으로 반송된다. 세정 유닛 (160) 은, 통상 (筒狀) 의 세정 공간 내에서 피가공물 (11) 을 흡인, 유지하는 스피너 테이블 (162) 을 구비하고 있다. 스피너 테이블 (162) 의 하부에는, 스피너 테이블 (162) 을 소정의 속도로 회전시키는 회전 구동원 (도시 생략) 이 연결되어 있다.
스피너 테이블 (162) 의 상방에는, 피가공물 (11) 을 향하여 세정용 유체 (대표적으로는, 물과 에어를 혼합한 이류체) 를 분사하는 분사 노즐 (164) 이 배치되어 있다. 피가공물 (11) 을 유지한 스피너 테이블 (162) 을 회전시켜, 분사 노즐 (164) 로부터 세정용 유체를 분사함으로써, 피가공물 (11) 을 세정할 수 있다. 세정 유닛 (160) 에서 세정된 피가공물 (11) 은, 예를 들어, 반송 유닛 (132) 에 의해 임시 거치 기구 (130) 에 놓이고, 카세트 (128) 로 수용된다.
도 6 은, 연삭 장치 (16) 의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (16) 는, 각 구성 요소를 지지하는 기대 (172) 를 구비하고 있다. 기대 (172) 의 상면에는, 개구 (172a) 가 형성되어 있고, 이 개구 (172a) 내에는, 피가공물 (11) 을 반송하는 반송 유닛 (174) 이 형성되어 있다. 또한, 개구 (172a) 에 근접하는 기대 (172) 의 단부에는, 복수의 피가공물 (11) 을 수용 가능한 카세트 (176a, 176b) 가 놓여 있다.
개구 (172a) 에 대하여 카세트 (176a) 와 반대측의 위치에는, 얼라인먼트 기구 (178) 가 형성되어 있다. 이 얼라인먼트 기구 (178) 는, 예를 들어, 카세트 (176a) 로부터 반송 유닛 (174) 에서 반출된 피가공물 (11) 의 중심 위치를 검출한다.
얼라인먼트 기구 (178) 와 인접하는 위치에는, 피가공물 (11) 을 흡인, 유지하여 선회하는 반입 유닛 (180) 이 배치되어 있다. 이 반입 유닛 (180) 은, 피가공물 (11) 의 상면 전체를 흡인하는 흡인 패드를 구비하고, 얼라인먼트 기구 (178) 에서 중심 위치가 검출된 피가공물 (11) 을 개구 (172a) 와는 반대 방향으로 반송한다.
얼라인먼트 기구 (178) 및 반입 유닛 (180) 에 대하여 개구 (172a) 와 반대측의 위치에는, Z 축 방향 (연삭 장치 (16) 의 가공 이송 방향, 연직 방향, 높이 방향) 에 평행한 회전축의 둘레로 회전하는 턴 테이블 (182) 이 형성되어 있다. 턴 테이블 (182) 의 상면에는, 피가공물 (11) 을 흡인, 유지하는 3 개의 척 테이블 (유지 수단, 기능 수단) (184) 이 배치되어 있다. 또, 턴 테이블 (182) 에 배치되는 척 테이블 (184) 의 수에 제한은 없다.
각 척 테이블 (184) 은, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, Z 축 방향에 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 각 척 테이블 (184) 의 상면은, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지면 (184a) 으로 되어 있다. 이 유지면 (184a) 은, 척 테이블 (184) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략) 등을 통하여 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 반입 유닛 (180) 에서 반입된 피가공물 (11) 은, 유지면 (184a) 에 작용하는 흡인원의 부압으로 척 테이블 (184) 에 유지된다.
턴 테이블 (182) 에 근접하는 기대 (172) 의 단부에는, 연직 방향으로 신장되는 2 개의 지지 구조 (186) 가 형성되어 있다. 각 지지 구조 (186) 의 표면측에는, 연삭 유닛 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단) (188) 가 형성되어 있다.
각 연삭 유닛 이동 기구 (188) 는, 지지 구조 (186) 의 표면에 배치되고 Z 축 방향 (가공 이송 방향) 에 평행한 한 쌍의 Z 축 가이드 레일 (190) 을 구비하고 있다. Z 축 가이드 레일 (190) 에는, 각 연삭 유닛 이동 기구 (188) 를 구성하는 Z 축 이동 플레이트 (192) 가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.
각 Z 축 이동 플레이트 (192) 의 이면측에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Z 축 가이드 레일 (190) 에 평행한 Z 축 볼나사 (194) 가 각각 나사식으로 결합되어 있다. 각 Z 축 볼나사 (194) 의 일단부에는, Z 축 펄스 모터 (196) 가 연결되어 있다. Z 축 펄스 모터 (196) 로 Z 축 볼나사 (194) 를 회전시키면, Z 축 이동 플레이트 (192) 는, Z 축 가이드 레일 (190) 을 따라 Z 축 방향으로 이동한다.
각 Z 축 이동 플레이트 (192) 의 표면에는, 연삭 유닛 (가공 수단, 기능 수단) (198) 이 형성되어 있다. 각 연삭 유닛 (198) 은, 고정구 (200) 를 개재하여 Z 축 이동 플레이트 (192) 에 고정된 스핀들 하우징 (202) 을 구비하고 있다. 각 스핀들 하우징 (202) 에는, 회전축을 구성하는 스핀들 (204) 이 수용되어 있다.
각 스핀들 (204) 의 하단부는, 스핀들 하우징 (202) 으로부터 외부에 돌출되어 있다. 이 스핀들 (204) 의 하단부에는, 연삭 휠 (206) 이 장착되어 있다. 각 연삭 휠 (206) 은, 알루미늄, 스테인리스 등의 금속 재료로 형성된 원반상의 휠 기대와, 휠 기대의 하면에 있어서 환상으로 배열된 복수의 지석을 포함한다.
또한, 스핀들 (202) 의 상단측에는, 스핀들 (202) 을 회전시키는 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 이 연결되어 있다. 회전 구동원에는, 전류를 검출하는 전류 검출 유닛이 형성되어 있다. 이 전류 검출 유닛은, 연삭 장치 (16) 가 구비하는 검출 유닛의 하나이고, 예를 들어, 회전 구동원을 구성하는 모터의 전류를 검출한다.
피가공물 (11) 이 척 테이블 (184) 에 유지되면, 턴 테이블 (182) 은 회전하고, 피가공물 (11) 을 연삭 유닛 (198) 의 하방으로 이동시킨다. 그 후, 척 테이블 (184) 및 연삭 휠 (206) 을 서로 회전시킨 상태에서 연삭 유닛 (198) 을 하강시키고, 연삭 휠 (206) 이 구비하는 지석을 피가공물 (11) 의 상면에 접촉시킴으로써, 피가공물 (11) 을 연삭 가공할 수 있다.
반입 유닛 (180) 과 인접하는 위치에는, 연삭 가공 후의 피가공물 (11) 을 흡인 유지하여 선회하는 반출 유닛 (208) 이 형성되어 있다. 반출 유닛 (208) 과 개구 (172a) 사이에는, 반출 유닛 (208) 에서 반출된 연삭 가공 후의 피가공물 (11) 을 세정하는 세정 유닛 (210) 이 배치되어 있다. 세정 유닛 (210) 에서 세정된 피가공물 (11) 은, 반송 유닛 (174) 에 의해 반송되고, 예를 들어, 카세트 (176b) 에 수용된다.
다음으로, 상기 서술한 가공 시스템 (2) 의 사용 방법의 일례를 설명한다. 도 7 은, 피가공물 (11) 이 절삭 가공되는 모습을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 절삭 장치 (12) 는, 2 세트의 절삭 유닛 (절삭 수단, 가공 수단, 기능 수단) (70a, 70b) 을 구비하고 있고, 피가공물 (11) 을 절삭 가공할 때에는, 각 절삭 유닛 (70a, 70b) 이 서로 간섭하지 않도록 산출 이송된다.
구체적으로는, 예를 들어, 피가공물 (11) 은, 일방의 절삭 유닛 (70a) 에 의해서 분할 예정 라인 (스트리트) (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) 의 순서로 절삭 가공된다. 동시에, 피가공물 (11) 은, 별도의 절삭 유닛 (70b) 에 의해서 분할 예정 라인 (스트리트) (L14, L13, L12, L8, L9, L10, L11) 의 순서로 절삭 가공된다. 단, 절삭 가공의 순서는, 절삭 유닛 (70a, 70b) 이 서로 간섭하지 않는 범위에서 임의로 변경할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 절삭 장치 (12) 에서는, 이러한 순서로 실시되는 절삭 가공시에, 스핀들 (76) 에 연결된 회전 구동원의 전류를 전류 검출 유닛에서 검출할 수 있다. 전류 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 전류의 정보는, 예를 들어, 통신부 (10) 및 제어부 (6) 를 통하여 기억부 (8) 내의 제 1 기억부 (8a) 에 데이터로서 축적된다.
도 8(A) 는, 전류 검출 유닛에서 검출된 전류의 시간 변화를 나타내는 그래프이고, 도 8(B) 는, 도 8(A) 의 영역 A 를 확대한 그래프이다. 전류 검출 유닛에서 회전 구동원의 전류를 검출할 때에는, 동시에 위치 측정 유닛 (22) 에서 가공점의 위치 (X 축 방향 및 Y 축 방향에 평행한 XY 평면 내에서의 좌표) 를 측정해 두면 된다.
이것에 의해, 도 8(A) 및 도 8(B) 에 나타내는 바와 같이, 당해 전류의 정보를, 위치 측정 유닛 (22) 의 측정 결과 및 시간에 대응하는 데이터로서 제 1 기억부 (8a) 에 축적할 수 있다. 또, 전류의 정보를 데이터로서 축적할 때에는, 정보로서 불필요한 기간 (예를 들어, 도 8(B) 에 나타내는 절삭 가공을 실시하고 있지 않은 기간 t1 등) 을 제거하여 제 1 기억부 (8a) 에 축적해도 된다.
그 후, 제어부 (6) 는, 제 1 기억부 (8a) 에 축적된 데이터와, 미리 기억부 (8) 에 기억시켜 둔 조건 (적정한 범위를 나타내는 임계값 등) 을 비교한다. 또는, 제 1 기억부 (8a) 에 축적된 데이터와, 미리 제 2 기억부 (8b) 에 기억시켜 둔 정상 데이터를 비교한다. 또, 기억부 (8) 에 기억시키는 조건은, 상기 서술한 바와 같이, 각 검출 유닛 (20) 으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보 (검출 정보) 와, 품질 측정 장치 (26) 에 의해서 얻어진 품질에 관한 정보 (품질 정보) 를 대조하여 해석함으로써 결정할 수 있다.
비교 결과, 제 1 기억부 (8a) 에 축적된 데이터가 적정한 범위로부터 벗어나 있는 경우나, 정상 데이터와 일치하지 않는 경우 등에는, 제어부 (6) 는, 가공 불량이나 장치 불량 등의 문제가 있다고 판단하여, 이 문제의 예방이나 해결에 필요한 처리 또는 지시를 실시한다. 스핀들 (76) 에 연결된 회전 구동원을 흐르는 전류의 값은, 피가공물 (11) 의 결함 (치핑) 이나 절삭 블레이드 (94) 의 클로깅 등의 문제에 상관이 있다. 그 때문에, 제어부 (6) 는, 비교 결과 및 판단 결과에 따라, 절삭 가공의 정지나 절삭 블레이드 (94) 의 드레싱 등의 처리 또는 지시를 실시한다.
또한, 본 실시형태에 관련된 절삭 장치 (12) 에서는, 이 절삭 가공시에, 진동 검출 유닛 (102) 에서 절삭 블레이드 (94) 등의 진동을 검출할 수도 있다. 도 9(A) 는, 진동 검출 유닛 (102) 으로부터 출력되는 신호 (전압의 시간 변화) 의 예를 나타내는 그래프이고, 도 9(B) 는, 푸리에 변환 후의 신호의 예를 나타내는 그래프이다. 또, 도 9(A) 에서는, 세로축이 전압을, 가로축이 시간을 나타내고, 도 9(B) 에서는, 세로축이 진폭을, 가로축이 주파수를 나타내고 있다.
이와 같이, 진동 검출 유닛 (102) 으로부터 출력되는 신호 (전압의 시간 변화) 를 푸리에 변환함으로써, 도 9(B) 에 나타내는 바와 같이, 절삭 블레이드 (94) 의 진동을 주요한 주파수 성분으로 나누어 해석할 수 있다. 푸리에 변환 후의 신호가 갖는 정보 (피가공물 (11) 을 절삭 가공했을 때의 진동의 주파수 성분에 관한 정보) 는, 제 1 기억부 (8a) 에 데이터로서 축적된다. 단, 진동 검출 유닛 (102) 으로부터 출력되는 신호가 갖는 정보를 그대로 (푸리에 변환하지 않고) 데이터로서 축적할 수도 있다.
또, 진동 검출 유닛 (102) 에서 절삭 블레이드 (94) 의 진동을 검출하는 경우에도, 동시에 위치 측정 유닛 (22) 에서 가공점의 위치 (X 축 방향 및 Y 축 방향에 평행한 XY 평면 내에서의 좌표) 를 측정해 두면 된다. 이것에 의해, 절삭 블레이드 (94) 의 진동의 정보를, 위치 측정 유닛 (22) 의 측정 결과 및 시간에 대응하는 데이터로서 제 1 기억부 (8a) 에 축적할 수 있다.
제 2 기억부 (8b) 에는, 적정한 절삭 블레이드 (94) 로 피가공물 (11) 을 절삭 가공했을 때 (적정시) 의 진동의 주파수 성분에 관한 정보가, 정상 데이터로서 미리 기억되어 있다. 제어부 (6) 는, 이 정상 데이터를, 제 1 기억부 (8a) 에 축적된 데이터와 비교한다. 도 10 은, 적정시의 주파수 성분 및 부적정시의 주파수 성분의 예를 나타내는 그래프이다. 도 10 에서는, 세로축이 진폭을, 가로축이 주파수를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 10 에서는, 적정시의 주파수 성분을 실선으로 나타내고, 부적정시의 주파수 성분을 파선으로 나타내고 있다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 부적정시에는, 적정시에 보이지 않는 고주파수측의 진동 모드 (주파수 성분) 가 존재한다. 이와 같이, 제 1 기억부 (8a) 에 축적된 데이터와, 미리 제 2 기억부 (8b) 에 기억시켜 둔 정상 데이터가 일치하지 않는 경우에는, 제어부 (6) 는, 가공 불량이나 장치 불량 등의 문제가 있다고 판단하여, 이 문제의 예방이나 해결에 필요한 처리 또는 지시를 실시한다.
절삭 블레이드 (94) 의 진동의 주파수는, 피가공물 (11) 의 결함 (치핑) 이나, 잘못된 절삭 블레이드 (94) 의 장착 (부적정한 절삭 블레이드 (94) 의 장착), 절삭 블레이드 (94) 의 결함, 클로깅, 마모 등의 문제에 상관이 있다. 그 때문에, 제어부 (6) 는, 비교 결과 및 판단 결과에 따라, 절삭 가공의 정지나 절삭 블레이드 (94) 의 드레싱, 절삭 블레이드 (94) 의 교환 등의 처리 또는 지시를 실시한다.
도 11 은, 절삭 블레이드 (94) 의 진동으로부터 추정되는 피가공물 (11) 의 결함의 크기와, 실제의 결함의 크기의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 11 에서는, 세로축이 결함의 크기를, 가로축이 샘플 번호를, 흰 동그라미 표시가 추정된 결함을, 흑 동그라미 표시가 실제의 결함을 각각 나타내고 있다.
도 11 로부터, 절삭 블레이드 (94) 의 진동에 기초하여 실제의 결함의 크기를 적절히 추정할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 추정된 결함의 크기가 제 1 임계값 B1 을 초과하는 경우에는, 제어부 (6) 는, 가공 불량이나 장치 불량 등의 문제가 있다고 판단하고, 가공 조건의 변경, 절삭 블레이드 (94) 의 드레싱, 프리컷 등의 처리 또는 지시를 실시한다. 제 2 임계값 B2 는, 허용되는 결함의 크기의 최대값이다.
또, 이 진동 검출 유닛 (102) 을 이용하여, 절삭 블레이드의 커팅 원점의 위치 (Z 축 방향의 위치) 를 자동으로 인식시킬 수도 있다. 이 경우에는, 절삭 블레이드 (94) 를 고속으로 회전시키면서 서서히 하강시키고, 척 테이블 (46) 의 외주부에 접촉시킨다. 그리고, 접촉시의 진동을 진동 검출 유닛 (102) 에서 검출하고, 동시에 높이 측정 유닛 (24) 에서 절삭 블레이드 (94) (절삭 유닛 (70)) 의 높이 (Z 축 방향의 위치) 를 측정한다.
진동 검출 유닛 (102) 에서 검출된 진동의 정보는, 높이 측정 유닛 (24) 에서 측정되는 높이에 대응한 접촉 데이터로서 제 1 기억부 (8a) 에 축적된다. 제어부 (6) 는, 이 접촉 데이터에 기초하여, 절삭 블레이드 (94) 가 척 테이블 (46) 의 외주부에 접촉했을 때의 절삭 블레이드 (94) (절삭 유닛 (70)) 의 높이를, 절삭 블레이드 (94) 의 커팅 원점의 위치라고 판단한다. 이렇게 하여 인식되는 커팅 원점의 위치는, 피가공물 (11) 의 절삭 가공시 등에 사용된다.
표 1 에, 진동 검출 유닛 (102) 에서 검출 가능한 상태, 현상 등의 예를 나타낸다.
검출 가능한 상태 등 비고
가공 불량 피가공물마다, 가공 조건마다 관리된다.
특정한 주파수가 임계값을 초과한 경우에 경고한다.
프리컷의 완료 특정한 주파수가 임계값을 밑돈 경우에 통지한다.
커팅 원점의 위치 도전성이 없는 절삭 블레이드에서도 판단할 수 있다.
절삭 블레이드의 커팅 깊이 신호 파형의 변화로 판단한다.
절삭 블레이드의 편마모 신호 파형의 변화로 판단한다.
X 축 이동 테이블의 가속·감속 판단 신호 파형의 변화로부터, 절삭 블레이드가 피가공물의 단부를 통과했는지의 여부를 판정한다. 단부를 통과한 경우에는, X 축 이동 테이블의 속도를 상승 (가속) 또는 저하 (감속) 시킨다.
커프 체크 빈도 신호 파형에 맞춰, 절단 위치 (커프) 의 체크 빈도를 변경한다. 정상 데이터가 계속되는 경우, 예를 들어 체크 빈도를 줄이는 것 등의 처리를 실시한다.
플랜지 부재의 접촉면의 가공, 수정 접촉면을 연마하여 형상을 수정할 때의 신호 파형의 변화에 기초하여, 가공, 수정의 정밀도를 판단한다.
절삭 블레이드의 오장착 절삭 블레이드를 장착한 후, 스핀들을 회전시켰을 때의 신호 파형이, 적정한 절삭 블레이드의 신호 파형에 합치되는지의 여부로 판단한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 가공 시스템 (2) 은, 척 테이블 (유지 수단) (46), 절삭 유닛 (가공 수단) (70), X 축 이동 기구 (이송 수단) (34) 등의 기능 요소 (기능 수단) 에 형성되고, 기능 요소의 상태 등을 판단하기 위해서 필요한 진동, 전류, 하중 등을 검출하는 검출 유닛 (검출 수단) (20) 과, 검출 유닛 (20) 으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 제 1 기억부 (데이터 축적 수단) (18a) 를 구비하기 때문에, 축적된 데이터를 이용하여, 가공 불량이나 장치 불량 등의 문제의 발생을 예방할 수 있음과 함께, 돌발적인 문제의 발생에도 대응할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관련된 가공 시스템 (2) 에서는, 척 테이블 (46) 의 유지면 (46a) 에 평행한 XY 평면 내에서 척 테이블 (46) 또는 절삭 유닛 (70) 의 위치를 검출하는 위치 측정 유닛 (XY 위치 검출 수단) (22) 을 구비하기 때문에, 검출 유닛 (20) 으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 위치 측정 유닛 (20) 에서 측정한 위치에 대응하는 데이터로서 축적할 수 있다. 이것에 의해, 가공 불량 등의 문제가 발생한 위치를 특정하기 쉬워진다.
또, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 가공 시스템 (2) 의 사용 방법의 일례로서, 절삭 장치 (12) 로 피가공물 (11) 을 절삭 가공하는 경우에 대해서 설명하고 있지만, 레이저 가공 장치 (14), 연삭 장치 (16), 테이프 점착 장치 (18) 등의 가공 장치에서도, 다양한 검출 유닛 (검출 수단) 을 이용하여 문제에 대비할 수 있다.
또한, 각 가공 장치에서 이용되는 검출 유닛에 제한은 없고, 임의의 검출 유닛을 추가, 생략할 수 있다. 가공 장치에서 이용할 수 있는 검출 유닛과 주된 검출 대상의 예를 표 2 에 나타낸다.
검출 유닛 검출 대상
진동 검출 유닛 척 테이블의 진동
절삭 유닛의 진동
연삭 유닛의 진동
전압 검출 유닛 절삭액에 가해지는 전압 (비저항의 측정)
연삭액에 가해지는 전압 (비저항의 측정)
절삭 블레이드의 셋업에 사용되는 비접촉 셋업용 기기의 출력 전압
전류 검출 유닛 스핀들에 연결된 회전 구동원 (모터) 의 전류
절삭액을 흐르는 전류 (비저항의 측정)
연삭액을 흐르는 전류 (비저항의 측정)
하중 측정 유닛 연삭 유닛으로부터 피가공물에 가해지는 하중
속도 검출 유닛 테이블의 속도
토크 검출 유닛 X 축 펄스 모터의 토크
척 테이블에 연결된 회전 구동원 (모터) 의 토크
스피너 테이블에 연결된 회전 구동원 (모터) 의 토크
회전량 검출 유닛 척 테이블에 연결된 회전 구동원 (모터) 의 회전 각도
스핀들에 연결된 회전 구동원 (모터) 의 회전수
스피너 테이블에 연결된 회전 구동원 (모터) 의 회전수
압력 검출 유닛 스핀들에 공급되는 에어의 압력
피가공물을 척 테이블에서 유지할 때의 압력 (부압)
테이블 베이스에 척 테이블을 고정시킬 때의 압력 (부압)
피가공물을 스피너 테이블에서 유지할 때의 압력 (부압)
절삭액의 압력
세정용 유체 (이류체) 의 압력
스피너 테이블 건조용 에어의 압력
메인 에어의 압력
클린 에어의 압력
온도 검출 유닛 스핀들용 냉각수의 온도
스핀들에 공급되는 에어의 온도
절삭액의 온도
연삭액의 온도
가공 장치 외부의 온도 (실온)
테이블 베이스의 온도
X 축 펄스 모터, Y 축 펄스 모터, Z 축 펄스 모터의 온도
X 축 볼나사, Y 축 볼나사, Z 축 볼나사의 온도
기대, 지지 구조, 스핀들 하우징의 온도
절삭 블레이드의 셋업에 사용되는 비접촉 셋업용 기기의 온도
유량 검출 유닛 절삭액의 유량
연삭액의 유량
두께 검출 유닛 피가공물의 두께
조도 검출 유닛 각종 광원의 조도
타이머 각종 처리 등에 요하는 시간
또, 각 검출 유닛에서 검출 가능한 상태, 현상 등의 예를 표 3 에 나타낸다.
검출 가능한 상태 등 검출 유닛 비고
절삭액 공급용 노즐 등의 이상 압력 검출 유닛
전류 검출 유닛		 절삭액의 압력, 스핀들에 연결된 회전 구동원 (모터) 의 전류를 항상 감시한다.
피가공물을 가공하고 있지 않은 상태에서 판단한다.
예를 들어, 절삭 블레이드에 대하여 적당량의 절삭액이 공급되어 있는지의 여부를 판정하고, 노즐의 위치의 어긋남이나 노즐의 막힘을 추측할 수 있다.
이젝터의 열화 압력 검출 유닛 피가공물을 척 테이블에서 유지할 때의 압력의 변화를 감시한다.
압력의 저하에 요하는 시간이 긴 경우, 이젝터가 열화되어 있다고 판단한다.
척 테이블의 포러스 막힘 압력 검출 유닛 피가공물을 척 테이블에서 유지할 때의 압력의 변화를 감시한다.
압력의 저하에 요하는 시간이 짧은 경우, 포러스에 이물질이 막혀 있다고 판단한다.
X 축 볼나사 등의 열화 타이머
속도 검출 유닛		 X 축 이동 테이블 등의 이동 속도, 시간 등을 감시한다.
이동 속도가 느리고, 시간이 걸리는 경우에 X 축 볼나사 등이 열화되어 있다고 판단한다.
에어실린더 등의 열화 타이머 에어실린더의 신축에 요하는 시간 등을 감시한다.
시간이 걸리는 경우에는, 메인터넌스 등의 통지를 실시한다.
아이들링의 완료 온도 검출 유닛 가공의 정밀도에 영향이 있는 부분의 온도를 감시한다.
온도가 소정의 범위에 들어가면, 통지를 실시한다.
비접촉 셋업 기기의 메인터넌스 전압 검출 유닛 절삭 블레이드의 셋업에 사용되는 비접촉 셋업용 기기의 출력 전압을 감시한다.
출력 전압이 임계값을 밑돈 경우, 수광부의 메인터넌스 등을 통지한다.
카메라용 광원 등의 조도 보정 조도 검출 유닛 조도가 임계값을 밑돈 경우, 통지를 실시한다.
O 링의 마모 압력 검출 유닛 피가공물을 스피너 테이블에서 유지할 때의 압력을 감시한다.
압력의 저하에 요하는 시간이 긴 경우, O 링이 마모되어 있을 우려가 있으므로, 통지를 실시한다.
기타, 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
2 : 가공 시스템
4 : 서버
6 : 제어부 (판단 수단)
8 : 기억부
8a : 제 1 기억부 (데이터 축적 수단)
8b : 제 2 기억부 (정상 데이터 기억 수단)
10 : 통신부 (데이터 출력 수단)
12 : 절삭 장치 (가공 장치)
14 : 레이저 가공 장치 (가공 장치)
16 : 연삭 장치 (가공 장치)
18 : 테이프 점착 장치 (가공 장치)
20 : 검출 유닛 (검출 수단)
22 : 위치 측정 유닛 (XY 위치 검출 수단)
24 : 높이 측정 유닛 (Z 위치 검출 수단)
26 : 품질 측정 장치 (측정 수단)
28 : 단말
32 : 기대
34 : X 축 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단)
36 : X 축 가이드 레일
38 : X 축 이동 테이블
40 : X 축 볼나사
42 : X 축 펄스 모터
44 : 테이블 베이스
46 : 척 테이블 (유지 수단, 기능 수단)
46a : 유지면
46b : 클램프
50 : 지지 구조
52 : 절삭 유닛 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단)
54 : Y 축 가이드 레일
56 : Y 축 이동 플레이트
58 : Y 축 볼나사
60 : Y 축 펄스 모터
62 : Z 축 가이드 레일
64 : Z 축 이동 플레이트
66 : Z 축 볼나사
68 : Z 축 펄스 모터
70, 70a, 70b : 절삭 유닛 (절삭 수단, 가공 수단, 기능 수단)
72 : 카메라
74 : 스핀들 하우징
74a : 나사 구멍
76 : 스핀들
76a : 볼트 구멍
78 : 커버 유닛
78a : 개구
78b : 걸림부
78c : 개구
80 : 나사
82 : 플랜지 부재
82a : 개구
84 : 플랜지부
84a : 접촉면
86 : 제 1 보스부
86a : 외주면
88 : 제 2 보스부
90 : 와셔
92 : 볼트
94 : 절삭 블레이드
94a : 개구
96 : 지지 기대
98 : 절단날
100 : 플레이트 부재
100a : 개구
100b : 접촉면
102 : 진동 검출 유닛 (진동 검출 수단)
104 : 초음파 진동자
106 : 전송로
108 : 제 1 인덕터
110 : 제 2 인덕터
112 : 제어 유닛
122 : 기대
122a : 돌출부
124 : 지지 구조
124a : 지지 아암
126 : 카세트 엘리베이터
128 : 카세트
130 : 임시 거치 기구
130a, 130b : 가이드 레일
132 : 반송 유닛
134 : 척 테이블 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단)
136 : Y 축 가이드 레일
138 : Y 축 이동 테이블
140 : Y 축 볼나사
142 : Y 축 펄스 모터
144 : X 축 가이드 레일
146 : X 축 이동 테이블
148 : X 축 볼나사
150 : 테이블 베이스
152 : 척 테이블 (유지 수단, 기능 수단)
152a : 유지면
154 : 클램프
156 : 레이저 가공 유닛 (가공 수단, 기능 수단)
158 : 카메라 (검출 수단)
160 : 세정 유닛
162 : 스피너 테이블
164 : 분사 노즐
172 : 기대
172a : 개구
174 : 반송 유닛
176a, 176b : 카세트
178 : 얼라인먼트 기구
180 : 반입 유닛
182 : 턴 테이블
184 : 척 테이블 (유지 수단, 기능 수단)
184a : 유지면
186 : 지지 구조
188 : 연삭 유닛 이동 기구 (이송 수단, 기능 수단)
190 : Z 축 가이드 레일
192 : Z 축 이동 플레이트
194 : Z 축 볼나사
196 : Z 축 펄스 모터
198 : 연삭 유닛 (가공 수단, 기능 수단)
200 : 고정구
202 : 스핀들 하우징
204 : 스핀들
206 : 연삭 휠
208 : 반출 유닛
210 : 세정 유닛
11 : 피가공물
13 : 테이프
15 : 프레임

Claims (11)

  1. 가공 시스템으로서,
    유지면에 작용하는 부압으로 피가공물을 흡인하여 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 수단과, 그 유지 수단과 그 가공 수단을 상대적으로 이동시키는 이송 수단을 포함하는 기능 수단을 구비하는 가공 장치와,
    그 기능 수단의 일부 또는 전부에 형성되고, 그 부압의 변화를 감시하는 압력 검출 유닛을 포함하는 검출 수단과,
    그 압력 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 데이터 축적 수단과,
    그 유지면에 평행한 XY 평면 내에서 그 유지 수단 또는 그 가공 수단의 위치를 검출하는 XY 위치 검출 수단과,
    그 가공 장치로 가공한 피가공물의 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하고,
    그 데이터 축적 수단은, 그 압력 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 그 XY 위치 검출 수단으로 검출한 위치에 대응시켜 그 데이터로서 축적하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  2. 가공 시스템으로서,
    유지면에서 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 수단과, 그 유지 수단과 그 가공 수단을 상대적으로 이동시키는 이송 수단을 포함하는 기능 수단을 구비하는 가공 장치와,
    그 기능 수단의 일부 또는 전부에 형성되고, 그 가공 수단에 의한 가공의 정밀도에 영향이 있는 부분의 온도를 감시하는 온도 검출 유닛을 포함하는 검출 수단과,
    그 온도 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 데이터 축적 수단과,
    그 유지면에 평행한 XY 평면 내에서 그 유지 수단 또는 그 가공 수단의 위치를 검출하는 XY 위치 검출 수단과,
    그 가공 장치로 가공한 피가공물의 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하고,
    그 데이터 축적 수단은, 그 온도 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 그 XY 위치 검출 수단으로 검출한 위치에 대응시켜 그 데이터로서 축적하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  3. 가공 시스템으로서,
    유지면에서 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 수단과, 그 유지 수단과 그 가공 수단을 상대적으로 이동시키는 이송 수단을 포함하는 기능 수단을 구비하는 가공 장치와,
    그 기능 수단의 일부 또는 전부에 형성되고, 그 이송 수단에 의한 그 유지 수단과 그 가공 수단의 상대적인 이동의 속도를 감시하는 속도 검출 유닛을 포함하는 검출 수단과,
    그 속도 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 데이터 축적 수단과,
    그 유지면에 평행한 XY 평면 내에서 그 유지 수단 또는 그 가공 수단의 위치를 검출하는 XY 위치 검출 수단과,
    그 가공 장치로 가공한 피가공물의 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하고,
    그 데이터 축적 수단은, 그 속도 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 그 XY 위치 검출 수단으로 검출한 위치에 대응시켜 그 데이터로서 축적하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  4. 가공 시스템으로서,
    유지면에서 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 절삭 블레이드가 장착되는 스핀들 및 절삭액을 공급하는 노즐을 구비하여 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 절삭 가공하는 가공 수단과, 그 유지 수단과 그 가공 수단을 상대적으로 이동시키는 이송 수단을 포함하는 기능 수단을 구비하는 가공 장치와,
    그 기능 수단의 일부 또는 전부에 형성되고, 그 노즐로부터 공급되는 그 절삭액의 압력을 감시하는 압력 검출 유닛 또는 그 노즐로부터 공급되는 그 절삭액의 유량을 감시하는 유량 검출 유닛을 포함하는 검출 수단과,
    그 압력 검출 유닛 또는 그 유량 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 데이터로서 축적하는 데이터 축적 수단과,
    그 유지면에 평행한 XY 평면 내에서 그 유지 수단 또는 그 가공 수단의 위치를 검출하는 XY 위치 검출 수단과,
    그 가공 장치로 가공한 피가공물의 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하고,
    그 데이터 축적 수단은, 그 압력 검출 유닛 또는 그 유량 검출 유닛으로부터 출력된 신호에 포함되는 정보를 그 XY 위치 검출 수단으로 검출한 위치에 대응시켜 그 데이터로서 축적하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 측정 수단은, 피가공물의 결함, 피가공물에 부착한 이물질, 피가공물의 두께 편차, 또는, 피가공물에 형성되는 커프의 상태로 나타내는 피가공물의 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터는, 피가공물의 품질 관리, 그 기능 수단의 관리, 연속 가동의 관리, 고장의 원인 조사, 조작 미스의 검증 중 어느 것에 이용되는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터를 출력하는 데이터 출력 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터에 기초하여 그 기능 수단의 상태를 판단하는 판단 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    그 기능 수단의 정상시에 그 검출 수단으로부터 출력되는 신호에 포함되는 정보를 정상 데이터로서 기억하는 정상 데이터 기억 수단을 추가로 구비하고,
    그 판단 수단은, 그 데이터 축적 수단에 축적된 그 데이터와 그 정상 데이터 기억 수단에 기억된 그 정상 데이터를 비교하여 그 기능 수단의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
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