KR20170096958A

KR20170096958A - 가공 장치

Info

Publication number: KR20170096958A
Application number: KR1020170019826A
Authority: KR
Inventors: 구니오 오시다; 히로유키 하시모토
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2017-08-25
Also published as: US11261911B2; TW201739566A; SG10201700763VA; JP2017144516A; KR102485790B1; DE102017202316A1; CN107088971A; TWI698302B; MY192753A; US20170234365A1; CN107088971B; JP6664986B2

Abstract

(과제) 본 발명의 과제는, 가공용의 공구를 지지하는 에어 베어링에 있어서, 에어 베어링의 스커핑 현상을 미연에 방지할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것에 있다.
(해결수단) 가공 장치의 가공 수단은, 스핀들과, 그 스핀들을 에어로 지지하는 에어 베어링이 배치 형성된 스핀들 하우징과, 그 스핀들의 선단에 장착된 공구를 포함한다. 그 스핀들 하우징은, 그 에어 베어링에 에어를 공급하는 에어 공급로에 연통되는 에어 공급구와, 그 에어 베어링으로부터 배기로에 연통되어 에어를 배기하는 배기구를 구비하고, 에어원으로부터 그 에어 공급구에 이르는 에어 공급 경로에 압력계와 유량계가 배치 형성되며, 그 압력계로부터 검출되는 압력값에는 제 1 허용값이 설정되고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값에는 제 2 허용값이 설정되어 있다.

Description

가공 장치{MACHINING APPARATUS}

본 발명은, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물에 가공을 실시하는 가공 수단을 포함하는 가공 장치에 관한 것이다.

IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되고 표면에 형성된 웨이퍼는, 연삭 장치에 의해 이면이 연삭되고 소정의 두께로 형성된 후, 다이싱 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 디바이스 칩은 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.

연삭 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭 휠 (공구) 을 회전 가능하게 장착한 연삭 수단으로 대체로 구성되며, 웨이퍼를 원하는 두께로 가공할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조.).

또, 다이싱 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 절삭하는 절삭 블레이드 (공구) 를 회전 가능하게 장착한 절삭 수단으로 대체로 구성되며 웨이퍼를 고정밀도로 개개의 디바이스 칩으로 분할할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 를 참조.).

일본 공개특허공보 2010-052057호 일본 공개특허공보 2010-173002호

상기한 연삭 수단, 절삭 수단은, 공구가 장착되는 스핀들과, 고압 에어가 공급됨으로써 그 스핀들을 비접촉 상태에서 지지하는 에어 베어링을 포함하여 구성되어 있으며, 마찰 저항이 거의 없는 상태에서 그 스핀들이 회전 가능하게 지지되고, 진동이 억제되어 고정밀도의 연삭, 절삭을 가능하게 하고 있다. 그러나, 에어를 공급하는 공급 경로 또는 배기 경로에, 외부로부터 먼지, 분진, 물 등이 침입하거나, 혹은 압력, 온도 변화에 수반하여 발생하는 물 등의 이물질이 막히면, 에어 베어링에 대하여 충분한 고압 에어가 공급되지 않아, 그 비접촉 상태를 유지할 수 없고, 스커핑 현상이 발생하여 연삭 수단 및 절삭 수단이 파손될 우려가 있다. 또한, 그 경로 상에 있어서 에어 누설이 발생해도 동일한 문제가 발생한다.

본 발명은, 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 가공용의 공구를 지지하는 에어 베어링에 있어서, 에어 베어링의 스커핑 현상을 미연에 방지할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물에 가공을 실시하는 가공 수단을 포함하는 가공 장치로서, 그 가공 수단은, 스핀들과, 에어 공급로와, 그 에어 공급로에 접속된 에어 공급구와, 배기로와, 그 배기로에 접속된 배기구를 갖고, 그 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 스핀들 하우징과, 그 스핀들과 그 스핀들 하우징 사이에 획성 (劃成) 되고, 그 에어 공급로 및 그 배기로에 연통되어 그 스핀들을 고압 에어로 지지하는 에어 베어링과, 그 스핀들의 선단에 장착된 공구와, 고압 에어원과, 그 고압 에어원과 그 에어 공급구를 접속하는 에어 공급 경로와, 그 에어 공급 경로에 배치 형성된 압력계와, 그 에어 공급 경로에 배치 형성된 유량계를 구비하며, 그 압력계로부터 검출되는 압력값에는 제 1 허용값이 설정되고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값에는 제 2 허용값이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 가공 장치가 제공된다.

그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 벗어나거나, 또는 그 유량계의 값이 그 제 2 허용값을 벗어난 경우에는, 오퍼레이터에게 경고하는 것이 바람직하며, 특히, 그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 유지하고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값이 제 2 허용값을 하회한 경우에, 그 에어 공급로 또는 그 배기로에 이물질의 막힘이 발생한 것을 경고할 수 있고, 그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 유지하고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값이 제 2 허용값을 상회한 경우에는, 그 에어 공급로 또는 그 배기로에 있어서 에어 누설이 발생한 것을 경고할 수 있다.

본 발명에 의하면, 에어원으로부터 에어 베어링에 대하여 공급되는 에어의 관리를, 압력계에 더하여, 유량계로부터 검출되는 유량값에 의해서도 관리할 수 있도록 하고 있기 때문에, 공급 에어의 압력이 원하는 압력을 유지하고 있음에도 불구하고, 에어 베어링에 대한 에어의 공급로, 또는 배기로에 물 등의 이물질이 막혀, 에어 베어링에 대하여 충분한 고압 에어가 공급되지 않는 경우의 스커핑 현상을 예지하여, 에어 베어링이 배치 형성된 가공 수단, 예를 들어, 연삭 수단, 절삭 수단 등의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

또, 그 압력계로부터 검출되는 압력값이 제 1 허용값을 벗어나거나, 또는 그 유량계의 값이 제 2 허용값을 벗어난 경우에, 오퍼레이터에 대하여 경고를 실행하도록 구성하며, 특히, 그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 유지하고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값이 제 2 허용값을 하회한 경우에는, 그 에어 공급로 또는 그 배기로에 이물질의 막힘이 발생한 것, 그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 유지하고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값이 제 2 허용값을 상회한 경우에는, 그 에어 공급로 또는 그 배기로에 있어서 에어 누설이 발생한 것을 경고할 수 있다.

도 1 은 연삭 장치의 전체 사시도.
도 2 는 도 1 에 나타내는 연삭 장치에 적용되는 연삭 유닛의 종단면.
도 3 은 본 발명에 따라 실시되는 프로그램을 설명하기 위한 플로차트.
도 4 는 다른 실시형태로서 나타내는 절삭 유닛의 종단면이다.

이하, 본 발명에 기초하여 구성되는 가공 장치의 바람직한 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 에는, 제 1 실시형태로서, 본 발명에 따라 구성된 가공 수단을 구비한 연삭 장치의 전체 사시도가 나타나 있다. 도 1 에 나타내는 연삭 장치 (1) 는, 정지 (靜止) 기대 (2) 와, 그 정지 기대 (2) 의 배면으로부터 상방을 향하여 칼럼 (3) 이 세워 형성되어 있다. 칼럼 (3) 에는, 상하 방향으로 연장되는 1 쌍의 안내 레일 (4) 이 고정되어 있다.

연삭 유닛 (10) 은, 스핀들 하우징 (12) 과, 스핀들 하우징 (12) 을 유지하는 지지부 (13) 를 갖고 있고, 그 지지부 (13) 는 1 쌍의 안내 레일 (4) 을 따라 상하 방향으로 이동하는 이동 기대 (14) 에 장착되어 있고, 연삭 유닛 (10) (연삭 수단) 이 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다.

연삭 유닛 (10) 은, 스핀들 하우징 (12) 내에 회전 가능하게 수용된 스핀들 (15) 과, 스핀들 (15) 을 회전 구동하는 서보 모터 (20) 와, 스핀들 (15) 의 선단에 고정된 휠 마운트 (22) 와, 휠 마운트 (22) 에 착탈 가능하게 장착되고, 하면에 환상으로 배치 형성된 복수의 지석 (26) 을 구비한 연삭 휠 (24) 을 포함하고 있다.

연삭 장치 (1) 는, 연삭 유닛 (10) 을 1 쌍의 안내 레일 (4) 을 따라 상하 방향으로 이동시키는 볼 나사와 펄스 모터로 구성되는 연삭 유닛 이송 기구 (30) 를 구비하고 있다. 그 연삭 유닛 이송 기구 (30) 는, 펄스 모터를 회전 구동함으로써, 볼 나사가 회전하고, 이동 기대 (14) 가 상하 방향으로 이동된다.

정지 기대 (2) 의 상면에는, 피가공물을 유지하는 유지 수단으로서의 척 테이블 기구 (36) 가 배치 형성되어 있고, 도시되지 않은 이동 기구에 의해 웨이퍼 착탈 위치와, 연삭 유닛 (10) 에 대향하는 연삭 위치 사이에서 이동되도록 구성되어 있다.

도 2 에는, 에어 공급로 (54) 및 배기로 (56) 를 갖는 연삭 유닛 (10) 의 종단면이 나타나 있다. 연삭 유닛 (10) 의 스핀들 하우징 (12) 은, 스핀들 (15) 을 그 중심에 지지하고 있고, 스핀들 (15) 은, 일체적으로 형성된 원판 형상의 트러스트 플레이트 (71) 를 갖고, 스핀들 (15) 의 레이디얼 방향을 에어로 지지하는 레이디얼 에어 베어링 (60) 과, 스핀들 (15) 의 트러스트 플레이트 (71) 를 사이에 끼우는 트러스트 방향을 에어로 지지하는 트러스트 에어 베어링 (70) 을 포함하고 있다.

연삭 유닛 (10) 의 스핀들 하우징 (12) 의 외주부에는, 에어 공급구 (541), 배기구 (561) 가 배치 형성되어 있다. 스핀들 하우징 (12) 내에는, 고압 에어를 에어 베어링에 공급하는 에어 공급로 (54) (도면 중, 굵은 선으로 나타낸다) 와, 레이디얼 에어 베어링 (60), 트러스트 에어 베어링 (70) 을 거친 에어가 배출되는 배기로 (56) (도면 중, 가는 선으로 나타낸다) 가 형성되어 있다. 그 고압 에어 (예를 들어, 0.6 ㎫) 는, 외부의 에어 공급원 (50) 으로부터 공급되고, 에어 공급 경로 (51) 를 통하여 에어 공급구 (541) 에 도입되고, 각 에어 베어링을 거쳐서 배기구 (561) 로부터 외부로 배출된다.

에어 공급구 (541) 로부터 도입된 고압 에어는, 스핀들 하우징 (12) 내에 형성된 에어 공급로 (54) 의 도중에서 분기된 일방측의 에어 공급로 (54) 를 통하여 레이디얼 에어 베어링 (60) 에 형성된 에어 분출구 (54a) 로부터 분출된다. 또, 그 고압 에어는, 그 분기된 타방측의 에어 공급로 (54) 를 통하여, 트러스트 에어 베어링 (70) 에 형성된 에어 분출구 (54b) 로부터도 분출된다.

레이디얼 에어 베어링 (60), 트러스트 에어 베어링 (70) 은, 그 에어 분출구 (54a, 54b) 로부터 공급된 고압 에어에 의해 미소한 간극 (5 ∼ 10 ㎛) 을 가진 고압 공기층을 형성하고 있고, 스핀들 (15) 이 스핀들 하우징 (12) 에 의해 비접촉 상태에서 지지되도록 구성되어 있다. 이것에 의해 매우 적은 저항으로 안정적으로 고속 회전하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 스핀들 (15) 의 상단부에는, 스핀들 (15) 을 회전 구동하기 위한 스테이터 (20a) 와 로터 (20b) 로 이루어지는 서보 모터 (20) 가 형성되어 있다.

에어 공급원 (50) 은, 본 실시형태의 가공 장치가 배치되는 공장 등의 가공 현장에 있어서, 복수의 여러 가지 장치에 대하여 고압 에어를 공급하는 것이며, 각 장치에 있어서 소비되는 고압 에어의 양이 다소 변화되어도, 대략 일정한 압력이 유지되는 구성을 이루고 있고, 그 스핀들 (15) 이 안정적으로 지지되도록 되어 있다.

그 에어 공급원 (50) 으로부터 연삭 유닛 (10) 에 고압 에어를 공급하는 에어 공급 경로 (51) 상에는, 에어 공급 경로 (51) 내의 압력을 검출하는 압력계 (52) 와, 에어 공급 경로 (51) 내를 유통하는 고압 에어의 유량을 검출하는 유량계 (53) 가 배치 형성되어 있고, 검출된 압력값 및 유량값은, 후술하는 제어 수단에 출력되도록 되어 있다.

본 실시형태에 있어서의 연삭 장치 (1) 는, 도시되지 않은 제어 수단을 구비하고 있으며, 그 제어 수단은, 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 처리 장치 (CPU) 와, 제어 프로그램 등을 격납하는 리드 온리 메모리 (ROM) 와, 연산 결과 등을 수시 격납하는 판독 기록 가능한 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 와, 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 구비하고 있다. 그 제어 수단의 그 입력 인터페이스에는, 상기 고압 에어의 에어 공급 경로 (51) 에 배치 형성된 압력계 (52) 로부터의 압력값 신호, 유량계 (53) 로부터의 유량값 신호, 서보 모터 (20) 에 배치 형성된 도시되지 않은 회전 속도 센서, 가속도 센서의 출력값 등이 입력된다. 그리고, 그 출력 인터페이스로부터는, 서보 모터 (20) 에 대한 출력 신호, 오퍼레이터에 대한 경고 신호 등을 출력한다. 상기 제어 수단의 리드 온리 메모리 (ROM) 에는, 도 3 에 나타내는 플로차트에 기초하여 구성된 프로그램이 기억되어 있고, 연삭 장치 (1) 에 있어서 실시되는 피가공물에 대한 가공이 실시되는 동안, 소정 시간마다 반복 실행되고, 가공 상태가 감시된다.

본 실시형태의 연삭 장치 (1) 는 개략적으로 이상과 같이 구성되어 있으며, 그 작용에 대하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 연삭 장치 (1) 에 있어서, 유지 수단을 구성하는 척 테이블 기구 (36) 상에 웨이퍼가 재치 (載置) 되면, 그 제어 수단으로부터, 서보 모터 (20) 를 구성하는 스테이터 (20a) 에 대하여 전력을 인가하는 제어 신호가 출력되고, 로터 (20b) 에 연결된 스핀들 (15) 이 회전하고, 스핀들 (15) 에 장착된 연삭 휠 (24) 의 지석 (26) 에 의해 소정의 연삭 가공이 가능한 스탠바이 상태가 된다. 또한, 서보 모터 (20) 에 대하여 전력이 공급되는 경우에는, 사전에 에어 공급원 (50) 으로부터 연삭 유닛 (10) 에 대하여 고압 에어가 공급되고, 스핀들 하우징 (12) 의 내부에 있어서, 그 스핀들 (15) 이 비접촉 상태에서 지지되어 있다.

서보 모터 (20) 에 대하여 전력이 공급되어 그 연삭 유닛 (10) 의 스핀들 (15) 이 회전하고 있는 상태에서, 1 쌍의 안내 레일 (4) 을 따라 이동 기대 (14) 가 하강되고, 피가공물인 웨이퍼의 연삭면에 접촉하고 나서 연삭 가공이 개시되고, 일정한 연삭 이송 속도로 하강하면서 연삭 가공이 실행된다. 여기서, 그 연삭 장치 (1) 에 있어서의 이상 (異常) 을 검출하기 위하여, 소정 시간마다 도 3 에 나타내는 플로차트에 기초하는 프로그램이 반복 실행된다.

그 프로그램이 스타트되면, 에어 공급 경로 (51) 에 설치된 압력계 (52) 로부터 검출된 압력값이 그 제어 수단에 입력되고 기억된다 (스텝 S1). 또한, 에어 공급 경로 (51) 상에 설치된 유량계 (53) 로부터 검출되는 유량값이 그 제어 수단에 입력되고 기억된다 (스텝 S2).

그 제어 수단에는, 그 연삭 유닛 (10) 의 에어 베어링에 있어서 허용되는 고압 에어의 압력 허용값 및 유량 허용값이, 소정의 허용 폭을 가지고 미리 설정되고 기억되어 있으며, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어, 압력 허용값 ＝ 0.5 ∼ 0.6 ㎫, 유량 허용값 ＝ 48 ∼ 52 리터/분으로 설정되어 있다. 스텝 S1, S2 에서, 에어 공급 경로 (51) 의 압력값, 유량값이 제어 수단에 입력되었다면, 그 압력값이 당해 압력 허용값 내에 들어가 있는지의 여부가 판정된다 (스텝 S3). 당해 압력값이 압력 허용값에 들어가 있다 (Yes) 라고 판정된 경우에는, 압력에 이상은 없다고 판단하여 다음 스텝으로 진행되고, 유량계 (53) 에 의해 검출된 유량값이 유량 허용값에 들어가 있는지의 여부가 판정된다 (스텝 S4). 유량값이 상기한 유량 허용값에 들어가 있다 (Yes) 라고 판정된 경우에는, 스텝 S41 로 진행되고, 이상 플래그 ＝ 0 (이상 없음) 으로 되어, 그 프로그램은 종료되고, 다음 타이밍에서 다시 이 프로그램이 실행된다. 또한, 그 프로그램이 최초로 실행되었을 때에는, 초기 설정으로서 이상 플래그가 0 으로 설정되어 있다.

스텝 S3 으로 되돌아와 설명을 계속하면, 스텝 S3 에서 검출된 에어 공급 경로 (51) 의 압력값이 압력 허용값 내가 아니다 (No) 라고 판정된 경우에는, 스텝 S31 로 진행되고, 이상 플래그 ＝ 1 로 되어 제어 수단에 기억되고, 스텝 S7 로 진행되고, 그 이상 플래그의 값에 기초하여 오퍼레이터에 대한 이상의 경고 (버저, 모니터에 대한 이상 표시, 적색등의 점등 등) 가 실시된다. 또한, 고압 에어의 에어 공급 경로 (51) 에 있어서의 압력 이상 (이상 플래그 ＝ 1) 은, 에어 공급원 (50) 의 이상이 상정되고, 그 취지를 모니터 등에 표시 (예를 들어, 「공급 에어 압력 이상」 등) 해도 된다.

스텝 S3 에서 압력값이 압력 허용값에 들어가 있다 (Yes) 라고 판정된 후, 스텝 S4 로 진행되고, 유량값이 유량 허용값에 들어가 있는지의 여부의 판정을 실시한 결과, 그 유량값이 유량 허용값에 들어가 있지 않다 (No) 라고 판정된 경우에는, 스텝 S5 로 진행된다. 스텝 S5 에서는, 그 유량값이 유량 허용값 이상인지의 여부가 판정되며, 유량값이 유량 허용값 이상이 아니다 (No) 라고 판정된 경우에는, 유량 허용값 이하라고 판정된 것이 되기 때문에, 스텝 S51 로 진행되고, 이상 플래그 ＝ 2 로 되어 제어 수단에 기억된다. 그리고, 스텝 S7 로 진행되고, 이상 플래그의 값에 기초하여 오퍼레이터에 대한 이상의 경고 (버저, 모니터에 대한 이상 표시, 적색등의 점등 등) 가 실시된다. 또한, 스텝 S5 에 있어서 No 라고 판정된 경우에는, 고압 에어의 공급 경로, 또는 배기 경로 상의 어느 것에 있어서 이물질 등의 막힘이 발생한 것으로 상정되기 때문에, 그 취지를 오퍼레이터가 시인 가능한 모니터에 표시 (예를 들어, 「이물질 막힘 발생」 등) 하여 경고를 실시한다.

스텝 S5 에서 유량값이 유량 허용값 이상이다 (Yes) 라고 판정된 경우에는, 스텝 S6 으로 진행되고, 이상 플래그 ＝ 3 으로 되어 제어 수단에 기억된다. 그리고, 스텝 S7 로 진행되고, 이상 플래그의 값에 기초하여 오퍼레이터에 대한 이상의 경고 (버저, 모니터에 대한 이상 표시, 적색등의 점등 등) 가 실시된다. 또한, 스텝 S5 에 있어서 유량값이 유량 허용값 이상인 경우에는, 고압 에어의 공급 경로, 또는 배기 경로 상의 어느 것에 있어서 에어 누설이 발생한 것으로 상정되기 때문에, 그 취지를 오퍼레이터가 시인 가능한 모니터에 표시 (예를 들어, 「에어 누설 발생」 등) 하여 경고를 실시한다. 또한, 이상 플래그가 1 ∼ 3 이 된 경우에는, 모니터에 이상 내용을 상기한 바와 같이 구체적으로 표시하여 경고하는 것에 더하여, 혹은 그 대신에, 가공 장치에 부대하는 경고 램프의 색에 의해 이상을 경고하거나, 상기 이상 플래그의 값을 에러 코드로서 표시하는 것 등, 오퍼레이터가 이상의 종류를 구별할 수 있는 여러 가지 경고 형태를 채용할 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 공장 등에서 용량이 큰 고압 에어 공급원으로부터 복수의 장치에 고압 에어를 공급하는 경우, 각 장치에 있어서 소비되는 고압 에어의 유량이 다소 변화되어도, 각 장치에 공급되는 고압 에어의 압력값은 대략 일정하게 유지된다. 따라서, 각 장치에 있어서의 에어의 공급 경로, 배출 경로에 있어서 막힘이나 에어 누설이 발생해도, 압력계로부터의 검출값만을 감시하고 있던 것에서는, 당해 이상을 놓친 채로 가공 수단을 계속 사용하여, 에어 베어링이 정상적으로 기능하지 않고, 스핀들 하우징과 스핀들이 접촉하여 스커핑 현상이 발생하고, 에어 베어링부가 파손될 우려가 있다. 이것에 대하여, 본 발명에 기초하여 구성되는 가공 장치에 있어서는, 고압 에어의 공급 경로 상에, 압력계에 더하여 유량계를 설치하고, 압력계에 의해 검출되는 압력값과 유량계로부터 검출되는 유량값을 합하여 감시함으로써, 가령 압력값이 허용값 내에서 유지되어 있었다고 해도, 스커핑 현상이 발생하기 전에, 고압 에어의 공급 경로, 배출 경로의 이상을 즉석에서 검출하여, 스커핑 현상의 발생을 예지하고, 큰 파손에 이르는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 유량계에서 검출된 유량값이 유량 허용값 이상인지, 이하인지에 기초하여, 고압 에어의 누설인지, 에어의 공급 경로, 배기 경로의 막힘인지를 구별할 수 있기 때문에, 이상의 발생을 신속하게 검출함과 함께, 이상 원인을 용이하게 특정하는 것이 가능하게 되어 있다.

도 4 에는, 본 발명에 기초하여 구성되는 제 2 실시형태로서, 절삭 장치에 적용되는 절삭 유닛 (10') 이 나타나 있으며, 고압 에어를 공급하는 에어 공급 경로 (51) 에 접속된 에어 공급로 (54) 및 배기로 (56) 를 갖는 그 절삭 유닛 (10') 의 종단면이 나타나 있다. 또한, 상기한 제 1 실시형태의 연삭 유닛 (10) 과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 번호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다. 그 절삭 유닛 (10') 의 스핀들 (15) 의 선단부에는, 원환상의 절삭 블레이드 (27) 가 플랜지 부재 (28) 에 의해 협지되어 있다. 제 1 실시형태에 있어서의 연삭 유닛 (10) 은, 스핀들 (15) 의 축이 상하 방향을 지향하여 배치되고, 안내 레일 (4) 을 따라 연삭 이송 방향인 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있었지만, 당해 제 2 실시형태에 있어서의 절삭 유닛 (10') 은, 도시되지 않은 절삭 장치 상에 있어서, 스핀들 (15) 의 축 방향이 수평 방향을 지향하도록 배치 형성된다.

본 실시형태의 절삭 유닛 (10') 에서는, 스핀들 (15) 은 수평 방향으로 배치 형성되어 절삭 가공이 실시되기 때문에, 스핀들 (15) 의 축과 직교하는 방향, 즉 레이디얼 방향으로 가장 부하를 받게 된다. 따라서, 에어 공급로 (54) 및 배기로 (56) 의 어느 것에 이상이 발생한 경우, 스핀들 (15) 의 레이디얼 에어 베어링 (60) 에서 스커핑 현상이 발생할 우려가 커진다. 그래서, 본 실시형태에서도, 제 1 실시형태와 동일하게, 도 3 에 나타내는 플로차트에 기초하는 프로그램을 실행하고, 이상 판정 및 경고를 실시함으로써, 이상의 발생을 신속하게 검출함과 함께 이상 원인을 특정하는 것이 가능하게 되어 있다.

상기한 제 1, 제 2 실시형태에서는, 본 발명을, 연삭 지석을 공구로 하는 연삭 장치, 절삭 블레이드를 공구로 하는 절삭 장치에 적용한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 스핀들과, 그 스핀들을 에어로 지지하는 에어 베어링이 배치 형성된 하우징과, 그 스핀들의 선단에 장착된 공구를 포함하고, 그 하우징은, 그 에어 베어링에 에어를 공급하는 에어 공급로에 연통되는 에어 공급구와, 그 에어 베어링으로부터 배기로에 연통되어 에어를 배기하는 배기구를 구비한 모든 가공 수단을 갖는 가공 장치, 예를 들어, 선반 가공 장치, 프라이즈반 가공 장치 등에 적용하는 것이 가능하다.

1 : 연삭 장치
2 : 정지 기대
10 : 연삭 유닛
10' : 절삭 유닛
12 : 스핀들 하우징
13 : 지지부
15 : 스핀들
20 : 서보 모터
50 : 에어 공급원
52 : 압력계
53 : 유량계
54 : 에어 공급로
56 : 배기로
60 : 레이디얼 에어 베어링
70 : 트러스트 에어 베어링

Claims

피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물에 가공을 실시하는 가공 수단을 포함하는 가공 장치로서,
그 가공 수단은,
스핀들과,
에어 공급로와, 그 에어 공급로에 접속된 에어 공급구와, 배기로와, 그 배기로에 접속된 배기구를 갖고, 그 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 스핀들 하우징과,
그 스핀들과 그 스핀들 하우징 사이에 획성되고, 그 에어 공급로 및 그 배기로에 연통되어 그 스핀들을 고압 에어로 지지하는 에어 베어링과,
그 스핀들의 선단에 장착된 공구와,
고압 에어원과,
그 고압 에어원과 그 에어 공급구를 접속하는 에어 공급 경로와,
그 에어 공급 경로에 배치 형성된 압력계와,
그 에어 공급 경로에 배치 형성된 유량계를 구비하며,
그 압력계로부터 검출되는 압력값에는 제 1 허용값이 설정되고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값에는 제 2 허용값이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 가공 장치.
제 1 항에 있어서,
그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 벗어나거나, 또는 그 유량계의 값이 그 제 2 허용값을 벗어난 경우에 오퍼레이터에게 경고하는 가공 장치.
제 2 항에 있어서,
그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 유지하고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값이 제 2 허용값을 하회한 경우에는, 그 에어 공급로 또는 그 배기로에 이물질의 막힘이 발생한 것을 경고하는 가공 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
그 압력계로부터 검출되는 압력값이 그 제 1 허용값을 유지하고, 그 유량계로부터 검출되는 유량값이 제 2 허용값을 상회한 경우에는, 그 에어 공급로 또는 그 배기로에 있어서 에어 누설이 발생한 것을 경고하는 가공 장치.