KR20200081239A - Processing apparatus with self-diagnostic function - Google Patents

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KR20200081239A
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마사히로 구보
사토시 다카하시
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

The present invention provides a processing apparatus capable of self-diagnosing whether there is a change of each component. The processing apparatus comprises: a holding table to hold a workpiece; and a self-diagnosis unit to diagnose the state of the processing apparatus in a state where processing by a processing unit is not performed. The self-diagnosis unit includes: a vibration source to give vibration in a prescribed range of frequency to the processing apparatus; a vibration sensor to observe vibration that is generated by the vibration source and spreads through the processing apparatus to acquire a vibration waveform; a natural frequency recording part to record a frequency at which resonance is created in each component of the processing apparatus as a natural frequency; a frequency characteristic storage part to accumulate frequency characteristics of the vibration calculated from the vibration waveform acquired by the vibration sensor; and a determination part to determine a change in a component, to which a vibration peak included in the frequency characteristics of the vibration belongs, if the difference between the frequency of the vibration peak and the natural frequency of the component, to which the vibration peak belongs, exceeds a prescribed range.

Description

자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치 {PROCESSING APPARATUS WITH SELF-DIAGNOSTIC FUNCTION}Processing device with self-diagnostic function {PROCESSING APPARATUS WITH SELF-DIAGNOSTIC FUNCTION}

본 발명은, 자기 진단 기능을 구비하여 변화의 유무를 스스로 진단할 수 있는 가공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a processing device equipped with a self-diagnosis function and capable of self-diagnosing the presence or absence of change.

실리콘이나 사파이어 등으로 이루어지는 피가공물로 반도체 디바이스나 광 디바이스를 포함하는 디바이스 칩을 형성하는 공정에서는, 다양한 가공 장치가 사용된다. 예를 들어, 피가공물을 디바이스마다 분할하는 절삭 장치나, 레이저 가공하는 레이저 가공 장치, 그 피가공물을 연삭하여 소정의 두께로 박화하는 연삭 장치 등이 사용된다. In the process of forming a device chip including a semiconductor device or an optical device from a workpiece made of silicon or sapphire, various processing apparatuses are used. For example, a cutting device for dividing a workpiece for each device, a laser processing apparatus for laser processing, a grinding apparatus for grinding the workpiece to thin to a predetermined thickness, or the like is used.

이들 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비한다. 그리고, 모터 등에 의해 유지 테이블 및 가공 유닛을 회전시키는 기구나, 모터 등에 의해 볼 나사를 회전시킴으로써 유지 테이블 및 가공 유닛이 고정된 슬라이더를 이동시키는 기구가 알려져 있다 (특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조). These processing devices include a holding table that holds the work piece, and a processing unit that processes the work piece. Further, a mechanism for rotating the holding table and the processing unit by a motor or the like, or a mechanism for moving the slider in which the holding table and the processing unit are fixed by rotating the ball screw by a motor or the like is known (see Patent Documents 1 and 2). .

가공 장치를 여러 해 사용하면, 그 가공 장치의 각 구성 요소에 있어서 손모 (損耗) 가 서서히 진행된다. 예를 들어, 너트에 헐거움이 발생하거나, 또는, 볼 나사의 홈이 깊어지는 등의 변화가 발생한다. 이들 변화에 의해 유지 테이블 및 가공 유닛 등의 회전이나 이동의 상태에도 변화가 발생하여, 가공 장치에 있어서의 가공에 있어서 소정의 결과가 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. When a processing apparatus is used for many years, hair loss gradually progresses in each component of the processing apparatus. For example, a loosening occurs in the nut, or a change such as a deep groove of the ball screw occurs. Due to these changes, a change may also occur in the state of rotation or movement of the holding table and the processing unit, and a predetermined result may not be obtained in the processing in the processing apparatus.

예를 들어, 유지 테이블의 가공 이송에 사용되는 볼 나사의 홈이 깎여서 깊어지면, 유지 테이블을 놓은 슬라이더가 비교적 가벼운 힘으로 움직이게 되어, 유지 테이블이 이동하기 쉬워진다. 가공 장치에서는, 유지 테이블의 과잉한 이동을 억제하기 위해서 모터의 출력이 적절히 제어되지만, 가벼운 힘으로 슬라이더가 움직이게 되면, 오버슈트가 발생하기 쉽고, 위치를 제어할 때에 오버슈트된 만큼을 역방향으로 이동시키는 제어가 반복되어, 유지 테이블이 이동하면서 전후 방향으로 진동하는 경우가 있다.For example, when the groove of the ball screw used for machining conveyance of the retaining table is cut and deepened, the slider on which the retaining table is placed moves with relatively light force, and the retaining table becomes easy to move. In the processing device, the output of the motor is appropriately controlled to suppress excessive movement of the holding table, but when the slider is moved with a light force, overshoot is likely to occur, and when the position is controlled, the overshoot is moved in the reverse direction. Control may be repeated, and the holding table may vibrate in the front-rear direction while moving.

일본 공개특허공보 소62-173147호Japanese Patent Application Publication No. 62-173147 일본 공개특허공보 2012-161861호Japanese Patent Application Publication No. 2012-161861

이와 같은 가공 장치의 각 구성 요소의 손모 등의 변화에서 기인되는 문제가 발생하면, 가공 결과에 직접적으로 영향이 미치기 때문에, 가공 장치의 각 구성 요소의 변화의 경향을 검지하여, 문제가 발생하기 전의 단계에서 대책을 실시하고자 한다는 과제가 있다. When a problem arising from changes in the wear and tear of each component of the processing device occurs, the processing result is directly influenced. Therefore, the tendency of the change of each component of the processing device is detected, and before the problem occurs The challenge is to implement countermeasures at the stage.

그러나, 각 구성 요소의 변화의 경향을 검지하는 것은, 매우 능력이 높은 일부의 한정된 작업자를 제외하고 용이하게는 실시할 수 없다. 그 때문에, 변화의 정도가 가공 결과에 영향을 미치는 허용되지 않는 크기가 될 때까지 대책을 실시할 수 없는 경우가 많은 것이 실정이다. However, detecting the tendency of the change of each component cannot be easily performed except for a limited number of highly skilled workers. Therefore, it is often the case that measures cannot be taken until the degree of change becomes an unacceptable size that affects the processing result.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 각 구성 요소의 변화의 유무를 판정할 수 있는 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of these problems, and its object is to provide a processing device having a self-diagnostic function capable of determining the presence or absence of a change in each component.

본 발명의 일 양태에 의하면, 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비하는 가공 장치로서, 그 가공 유닛에 의한 가공이 실시되고 있지 않은 상태에서 가공 장치의 상태를 진단하는 자기 진단 유닛을 구비하고, 그 자기 진단 유닛은, 그 가공 장치에 소정 범위의 진동수의 진동을 부여하는 진동원과, 그 진동원에 의해 발생되어 그 가공 장치 중을 전파한 진동을 관측하여, 진동 파형을 취득하는 진동 센서와, 그 가공 장치의 각 구성 요소에 공진이 발생하는 진동수를 고유 진동수로서 기록하는 고유 진동수 기록부와, 그 진동 센서가 취득한 진동 파형으로부터 산출되는 그 진동의 주파수 특성을 축적하는 주파수 특성 기억부와, 그 진동의 주파수 특성에 포함되는 진동 피크의 진동수와 그 진동 피크가 귀속하는 그 구성 요소의 그 고유 진동수의 차가 소정의 범위를 초과하는 경우, 그 진동 피크가 귀속하는 그 구성 요소에 변화가 있는 것으로 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, a processing apparatus comprising a holding table for holding a workpiece and a processing unit for processing a workpiece held on the holding table, in a state in which machining by the processing unit is not performed A self-diagnostic unit for diagnosing the state of a processing device, the self-diagnosis unit is generated by the vibration source that imparts vibration of a predetermined range of frequencies to the processing device, and propagates among the processing devices. A vibration sensor for observing a vibration and acquiring a vibration waveform, and a natural frequency recording unit for recording the frequency at which resonance occurs in each component of the processing device as a natural frequency, and the vibration frequency calculated by the vibration waveform acquired by the vibration sensor When the difference between the frequency characteristic storage unit which accumulates the frequency characteristics of the vibration and the frequency of the vibration peak included in the frequency characteristic of the vibration and the natural frequency of the component to which the vibration peak belongs is exceeded a predetermined range, the A processing device having a self-diagnosis function is provided, comprising a determination unit for determining that there is a change in the component to which the vibration peak belongs.

바람직하게는, 그 진동원은, 서보 모터를 구비하는 액추에이터이고, 그 서보 모터의 회전의 반전을 반복하여 그 소정 범위의 진동수의 진동을 발생시킨다. 또한, 바람직하게는, 그 서보 모터는, 그 유지 테이블 또는 그 가공 유닛을 이동시키는 볼 나사, 또는, 그 유지 테이블을 회전시킨다.Preferably, the vibration source is an actuator provided with a servo motor, and the reversal of rotation of the servo motor is repeated to generate vibration of a frequency within a predetermined range. Further, preferably, the servo motor rotates the holding table or the ball screw for moving the processing unit, or the holding table.

또, 바람직하게는, 그 진동 센서는, 가속도 센서이다.Moreover, preferably, the vibration sensor is an acceleration sensor.

본 발명의 일 양태에 관련된 가공 장치는, 자기 진단 유닛을 구비한다. 그 자기 진단 유닛은, 진동원과 진동 센서를 구비한다. 그 진동원은, 가공 장치 중을 전파하는 진동을 발생시킬 수 있고, 그 진동 센서는, 그 진동원에서 발생되어 그 가공 장치 중을 전파한 진동을 관측하여, 진동 파형을 취득할 수 있다. A processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a self-diagnostic unit. The self-diagnosis unit includes a vibration source and a vibration sensor. The vibration source can generate vibrations propagating in the processing device, and the vibration sensor can acquire vibration waveforms by observing vibrations generated in the vibration source and propagating in the processing device.

그 가공 장치의 각 구성 요소에 특정한 진동이 전파되었을 때, 각 구성 요소에 그 진동에서 기인되는 공진이 발생한다. 진동 센서에서 취득되는 진동 파형으로부터 진동의 주파수 특성을 산출하면, 그 진동의 주파수 특성에는 각 구성 요소에서 발생한 공진에 의한 진동 피크가 나타난다. 각 구성 요소에서 공진이 발생하는 진동수는 고유 진동수로 불리고, 각 구성 요소는 각각 상이한 고유 진동수를 갖는다. When a specific vibration propagates to each component of the processing device, resonance caused by the vibration occurs in each component. When the frequency characteristic of the vibration is calculated from the vibration waveform acquired by the vibration sensor, a vibration peak due to resonance generated in each component appears in the frequency characteristic of the vibration. The frequency at which resonance occurs in each component is called a natural frequency, and each component has a different natural frequency.

그 때문에, 그 진동의 주파수 특성에 나타난 각 진동 피크는 그 진동수를 고유 진동수로 하는 구성 요소의 공진에 귀속할 수 있다. 또한, 각 구성 요소에 손모 등의 변화가 발생하면, 그 진동의 주파수 특성에 나타나는 진동 피크의 진동수는 시프트된다. Therefore, each vibration peak shown in the frequency characteristic of the vibration can be attributed to resonance of a component whose frequency is the natural frequency. In addition, when a change such as hair loss occurs in each component, the frequency of the vibration peak appearing in the frequency characteristic of the vibration is shifted.

그 자기 진단 유닛은, 각 구성 요소에 공진이 발생하는 진동수를 고유 진동수로서 기록하는 고유 진동수 기록부와, 판정부를 구비한다. 그 판정부는, 그 진동의 주파수 특성에 포함되는 진동 피크의 진동수와, 그 진동 피크가 귀속하는 구성 요소의 그 고유 진동수를 비교하여, 그 차의 크기로부터 그 구성 요소의 변화의 유무를 판정한다. 즉, 그 차가 소정의 범위를 초과하고 있는 경우, 그 진동 피크가 귀속하는 그 구성 요소에 변화가 있는 것으로 판정한다. The self-diagnosis unit includes a natural frequency recording unit for recording the frequency at which resonance occurs in each component as a natural frequency, and a determination unit. The determination unit compares the frequency of the vibration peak included in the frequency characteristic of the vibration with the natural frequency of the component to which the vibration peak belongs, and determines whether there is a change in the component from the size of the difference. That is, when the difference exceeds a predetermined range, it is determined that there is a change in the component to which the vibration peak belongs.

이와 같이, 본 발명의 일 양태에 관련된 가공 장치에서는, 각 구성 요소에 변화가 발생했을 때에 자기 진단 유닛에 의해 그 변화의 발생을 검출할 수 있다. 그 때문에, 그 변화가 커져 가공 결과에 문제를 발생시키게 되기 전에, 그 변화에 대한 대책을 검토하여 실시할 수 있다. Thus, in the processing apparatus which concerns on one aspect of this invention, when a change arises in each component, the self-diagnosis unit can detect the occurrence of the change. Therefore, before the change becomes large and a problem arises in the processing result, the countermeasure against the change can be examined and implemented.

따라서, 본 발명의 일 양태에 의하면, 각 구성 요소의 변화의 유무를 판정할 수 있는 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치가 제공된다.Therefore, according to one aspect of the present invention, a processing apparatus having a self-diagnosis function capable of determining the presence or absence of a change in each component is provided.

도 1 은, 가공 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 이동 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 3(A) 는, 세정 유닛에 의한 세정을 모식적으로 나타내는 측면도이고, 도 3(B) 는, 세정 유닛에서의 진동의 발생을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 4(A) 는, 각 구성 요소에 변화가 없는 정상적인 상태에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이고, 도 4(B) 는, X 축 볼 나사에 변화가 있는 경우에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이다.
도 5(A) 는, 각 구성 요소에 변화가 없는 정상적인 상태에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이고, 도 5(B) 는, 테이블 베이스에 변화가 있는 경우에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이다.1 is a perspective view schematically showing a processing device.
2 is a side view schematically showing an example of a moving mechanism.
3(A) is a side view schematically showing cleaning by the cleaning unit, and FIG. 3(B) is a side view schematically showing generation of vibration in the cleaning unit.
Fig. 4(A) is a chart schematically showing the frequency characteristics of vibration in a normal state where there is no change in each component, and Fig. 4(B) is a case where there is a change in the X-axis ball screw. This chart schematically shows the frequency characteristics of vibration.
Fig. 5(A) is a chart schematically showing the frequency characteristics of vibration in a normal state where there is no change in each component, and Fig. 5(B) shows the vibration in the case where there is a change in the table base. It is a chart that shows the frequency characteristics.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 관련된 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에 관련된 가공 장치는, 실리콘이나 사파이어 등으로 이루어지는 피가공물로 반도체 디바이스나 광 디바이스를 포함하는 디바이스 칩을 형성하는 공정에서 사용되는 가공 장치이다. 그 가공 장치는, 예를 들어, 피가공물을 디바이스마다 분할하는 절삭 장치, 레이저 가공하는 레이저 가공 장치, 그 피가공물을 연삭하여 소정의 두께로 박화하는 연삭 장치, 또는, 바이트 절삭하는 바이트 절삭 장치 등이다. With reference to the accompanying drawings, embodiments according to one aspect of the present invention will be described. The processing apparatus according to the present embodiment is a processing apparatus used in a process of forming a device chip including a semiconductor device or an optical device from a workpiece made of silicon or sapphire. The processing apparatus includes, for example, a cutting apparatus for dividing a workpiece for each device, a laser processing apparatus for laser processing, a grinding apparatus for grinding the workpiece to thin to a predetermined thickness, or a bite cutting apparatus for bite cutting. to be.

도 1 은, 본 실시형태에 관련된 가공 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 1 에 나타내는 가공 장치는, 피가공물을 절삭하는 절삭 장치이다. 이하, 본 실시형태에서는, 그 가공 장치가 절삭 장치 (2) 인 경우를 예로 설명한다. 1 is a perspective view schematically showing a processing device according to the present embodiment. The processing device shown in FIG. 1 is a cutting device for cutting a workpiece. Hereinafter, in this embodiment, the case where the processing apparatus is the cutting apparatus 2 is demonstrated as an example.

절삭 장치 (2) 는, 각 구성 요소를 지지하는 기대 (4) 를 구비한다. 그 기대 (4) 의 전방의 모서리부에는, 사각형의 개구 (4a) 가 형성되어 있고, 이 개구 (4a) 내에는, 승강하는 카세트 지지대 (6) 가 형성된다. 카세트 지지대 (6) 의 상면에는, 복수의 프레임 유닛 (1) 을 수용하는 카세트 (8) 가 놓인다. 또한, 도 1 에서는, 설명의 편의상, 카세트 (8) 의 윤곽만을 나타내고 있다. The cutting device 2 is provided with the base 4 which supports each component. A rectangular opening 4a is formed at the front edge of the base 4, and a cassette support 6 for lifting is formed in the opening 4a. On the upper surface of the cassette support 6, a cassette 8 that accommodates a plurality of frame units 1 is placed. In addition, in FIG. 1, only the outline of the cassette 8 is shown for convenience of explanation.

프레임 유닛 (1) 은, 환상의 프레임 (3) 과, 그 환상의 프레임 (3) 의 개구에 펼쳐진 테이프 (5) 와, 그 테이프 (5) 의 상면에 지지된 피가공물 (7) 을 갖는다. 피가공물 (7) 은, 예를 들어, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 원형의 웨이퍼로, 그 표면측은, 중앙의 디바이스 영역과, 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역으로 나뉘어진다. 디바이스 영역은, 격자상으로 배열된 분할 예정 라인 (스트리트) 에 의해 더욱 복수의 영역으로 구획되어 있고, 각 영역에는, IC, LSI 등의 디바이스가 형성된다. The frame unit 1 has an annular frame 3, a tape 5 spread over the opening of the annular frame 3, and a work piece 7 supported on the upper surface of the tape 5. The workpiece 7 is, for example, a circular wafer made of a semiconductor material such as silicon, and its surface side is divided into a central device region and an outer peripheral surplus region surrounding the device region. The device area is further divided into a plurality of areas by a division scheduled line (street) arranged in a grid, and devices such as IC and LSI are formed in each area.

피가공물 (7) 의 이면측에는, 피가공물 (7) 보다 직경이 큰 테이프 (5) 가 첩부되어 있다. 테이프 (5) 의 외주 부분은, 환상의 프레임 (3) 에 고정된다. 즉, 피가공물 (7) 은, 테이프 (5) 를 개재하여 환상의 프레임 (3) 에 지지된다.A tape 5 having a larger diameter than the workpiece 7 is attached to the back side of the workpiece 7. The outer peripheral portion of the tape 5 is fixed to the annular frame 3. That is, the workpiece 7 is supported by the annular frame 3 via the tape 5.

또한, 피가공물 (7) 은 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 원형의 웨이퍼 이외여도 되고, 피가공물 (7) 의 재질, 형상, 구조 등에 제한은 없다. 예를 들어, 세라믹스, 수지, 금속 등의 재료로 이루어지는 사각형의 기판을 피가공물 (7) 로서 사용할 수도 있다. 디바이스의 종류, 수량, 배치 등에도 제한은 없다.Further, the work piece 7 may be other than a circular wafer made of a semiconductor material such as silicon, and the material, shape, structure, etc. of the work piece 7 are not limited. For example, a rectangular substrate made of a material such as ceramics, resin, or metal can also be used as the work piece 7. There are no restrictions on the type, quantity, and arrangement of devices.

절삭 장치 (2) 에는, 카세트 지지대 (6) 에 놓인 카세트 (8) 에 수용된 프레임 유닛 (1) 을 꺼내어, 그 프레임 유닛 (1) 을 후술하는 유지 테이블 (14) 상에 놓는 반송 기구 (도시 생략) 가 형성된다. 그 반송 기구에 의하면, 절삭 가공이 종료된 후에 그 프레임 유닛 (1) 을 그 카세트 (8) 에 수용할 수도 있다.A conveying mechanism (not shown) is provided in the cutting device 2 by taking out the frame unit 1 accommodated in the cassette 8 placed on the cassette support 6 and placing the frame unit 1 on a holding table 14 to be described later. ) Is formed. According to the conveyance mechanism, the frame unit 1 can be accommodated in the cassette 8 after cutting is finished.

카세트 지지대 (6) 의 측방에는, X 축 방향 (전후 방향, 가공 이송 방향) 으로 긴 사각형의 개구 (4b) 가 형성된다. 이 개구 (4b) 내에는, X 축 이동 테이블 (10), X 축 이동 테이블 (10) 을 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 이동 기구 (58) (도 2 참조) 및 X 축 이동 기구 (58) 를 덮는 방진 방적 커버 (12) 가 형성된다. On the side of the cassette support 6, an elongated rectangular opening 4b is formed in the X-axis direction (front-rear direction, machining feed direction). In this opening 4b, the X-axis moving table 58, the X-axis moving mechanism 58 for moving the X-axis moving table 10 in the X-axis direction (see Fig. 2) and the X-axis moving mechanism 58 The dust-proof drip cover 12 is formed.

X 축 이동 테이블 (10) 의 상방에는, 프레임 유닛 (1) 을 유지하기 위한 유지 테이블 (14) 이 형성된다. 유지 테이블 (14) 의 상면에는 다공질 부재가 배치 형성되어 있고, 그 다공질 부재의 상면이 프레임 유닛 (1) 을 유지하는 유지면 (14a) 이 된다. 그 유지 테이블 (14) 은, 그 유지면 (14a) 상에 놓인 프레임 유닛 (1) 을 협지하는 클램프 (14b) 를 외주부에 구비한다. A holding table 14 for holding the frame unit 1 is formed above the X-axis moving table 10. A porous member is disposed on the upper surface of the holding table 14, and the upper surface of the porous member becomes a holding surface 14a holding the frame unit 1. The holding table 14 is provided with a clamp 14b that grips the frame unit 1 placed on the holding surface 14a on its outer periphery.

그 다공질 부재는, 유지 테이블 (14) 의 내부에 형성된 흡인로 (도시 생략) 를 통하여 흡인원 (도시 생략) 에 접속된다. 그 유지면 (14a) 상에 프레임 유닛 (1) 을 놓고, 흡인원을 작동시켜 그 흡인로 및 그 다공질 부재를 통해서 그 프레임 유닛 (1) 에 부압을 작용시키면, 프레임 유닛 (1) 이 유지 테이블 (14) 에 흡인 유지된다. The porous member is connected to a suction source (not shown) through a suction path (not shown) formed inside the holding table 14. When the frame unit 1 is placed on the holding surface 14a and a suction source is operated to apply negative pressure to the frame unit 1 through the suction path and the porous member, the frame unit 1 is placed on the holding table. At (14), suction is maintained.

개구 (4b) 에 근접하는 위치에는, 상기 서술한 프레임 유닛 (1) 을 유지 테이블 (14) 로 반송하는 반송 유닛 (도시 생략) 이 형성된다. 반송 유닛에 의해 반송된 프레임 유닛 (1) 은, 예를 들어, 상면측이 상방으로 노출되도록 유지 테이블 (14) 의 유지면 (14a) 에 놓인다. 또, 그 반송 유닛은, 절삭 가공 후의 프레임 유닛 (1) 을 후술하는 세정 유닛 (50) 으로 반송한다. At a position close to the opening 4b, a conveying unit (not shown) for conveying the above-described frame unit 1 to the holding table 14 is formed. The frame unit 1 conveyed by the conveying unit is placed on the retaining surface 14a of the retaining table 14 so that the top surface side is exposed upward, for example. Moreover, the conveying unit conveys the frame unit 1 after cutting to the washing unit 50 mentioned later.

기대 (4) 의 상면에는, 2 세트의 절삭 유닛 (22a, 22b) 을 지지하기 위한 문형의 지지 구조 (24) 가, 개구 (4b) 에 걸쳐지도록 배치된다. 지지 구조 (24) 의 전면 상부에는, Y 축 방향에 평행한 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (28) 이 배치 형성된다. Y 축 가이드 레일 (28) 에는, 2 세트의 절삭 유닛 (22a, 22b) 을 각각 지지하는 2 개의 Y 축 이동 플레이트 (30) 가 슬라이드 가능하게 장착된다.On the upper surface of the base 4, a door-shaped support structure 24 for supporting the two sets of cutting units 22a, 22b is arranged to span the opening 4b. A pair of Y-axis guide rails 28 parallel to the Y-axis direction are disposed on the front upper portion of the support structure 24. On the Y-axis guide rail 28, two Y-axis moving plates 30 that support two sets of cutting units 22a and 22b, respectively, are slidably mounted.

각 Y 축 이동 플레이트 (30) 의 이면측 (후면측) 에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되고, 이 너트부에는, Y 축 가이드 레일 (28) 에 평행한 Y 축 볼 나사 (32) 가 각각 나사 결합된다. 각 Y 축 볼 나사 (32) 의 일단부에는, Y 축 펄스 모터 (34) 가 연결된다. Y 축 펄스 모터 (34) 로 Y 축 볼 나사 (32) 를 회전시키면, Y 축 이동 플레이트 (30) 는, Y 축 가이드 레일 (28) 을 따라 Y 축 방향으로 이동한다. A nut portion (not shown) is formed on the back side (rear side) of each Y-axis moving plate 30, and a Y-axis ball screw 32 parallel to the Y-axis guide rail 28 is formed on the nut portion. Each is screwed. A Y-axis pulse motor 34 is connected to one end of each Y-axis ball screw 32. When the Y-axis ball screw 32 is rotated by the Y-axis pulse motor 34, the Y-axis moving plate 30 moves along the Y-axis guide rail 28 in the Y-axis direction.

각 Y 축 이동 플레이트 (30) 의 표면 (전면) 에는, Z 축 방향에 평행한 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (36) 이 형성된다. Z 축 가이드 레일 (36) 에는, Z 축 이동 플레이트 (38) 가 슬라이드 가능하게 장착된다. On the surface (front) of each Y-axis moving plate 30, a pair of Z-axis guide rails 36 parallel to the Z-axis direction are formed. A Z-axis moving plate 38 is slidably mounted on the Z-axis guide rail 36.

각 Z 축 이동 플레이트 (38) 의 이면측 (후면측) 에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에는, Z 축 가이드 레일 (36) 에 평행한 Z 축 볼 나사 (40) 가 각각 나사 결합된다. 각 Z 축 볼 나사 (40) 의 일단부에는, Z 축 펄스 모터 (42) 가 연결된다. Z 축 펄스 모터 (42) 로 Z 축 볼 나사 (40) 를 회전시키면, Z 축 이동 플레이트 (38) 는, Z 축 가이드 레일 (36) 을 따라 Z 축 방향으로 이동한다. A nut portion (not shown) is formed on the back side (rear side) of each Z-axis moving plate 38, and the Z-axis ball screw 40 parallel to the Z-axis guide rail 36 is formed on the nut portion. Are screwed respectively. A Z-axis pulse motor 42 is connected to one end of each Z-axis ball screw 40. When the Z-axis ball screw 40 is rotated by the Z-axis pulse motor 42, the Z-axis moving plate 38 moves along the Z-axis guide rail 36 in the Z-axis direction.

각 Z 축 이동 플레이트 (38) 의 하부에는, 각각 절삭 유닛 (22a, 22b) 이 형성된다. 이 절삭 유닛 (22a, 22b) 은, 회전축이 되는 스핀들의 일단측에 장착된 원환상의 절삭 블레이드를 구비한다. 절삭 유닛 (22a, 22b) 은, 그 절삭 블레이드 및 유지 테이블 (14) 에 유지된 프레임 유닛 (1) 에 절삭액을 공급하는 절삭액 공급 수단을 구비한다. 그 절삭액은, 예를 들어, 순수이다. Cutting units 22a and 22b are formed at the bottom of each Z-axis moving plate 38, respectively. The cutting units 22a and 22b are provided with an annular cutting blade mounted on one end side of the spindle serving as a rotation axis. The cutting units 22a and 22b are provided with cutting fluid supply means for supplying cutting fluid to the cutting blade and the frame unit 1 held by the holding table 14. The cutting fluid is pure water, for example.

또, 절삭 유닛 (22a, 22b) 에 인접하는 위치에는, 피가공물 (7) 등을 촬상하는 카메라 유닛 (촬상 유닛) (48) 이 형성된다. Y 축 이동 플레이트 (30) 를 Y 축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛 (22a, 22b) 및 카메라 유닛 (48) 은, Y 축 방향으로 산출 이송된다. 또, Z 축 이동 플레이트 (38) 를 Z 축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛 (22a, 22b) 및 카메라 유닛 (48) 은 승강한다. Moreover, a camera unit (imaging unit) 48 for imaging the workpiece 7 or the like is formed at a position adjacent to the cutting units 22a and 22b. When the Y-axis moving plate 30 is moved in the Y-axis direction, the cutting units 22a and 22b and the camera unit 48 are calculated and fed in the Y-axis direction. Moreover, when the Z-axis moving plate 38 is moved in the Z-axis direction, the cutting units 22a and 22b and the camera unit 48 are raised and lowered.

유지 테이블 (14) 을 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 이동 기구에 대해 도 2를 사용하여 설명한다. 도 2 는, X 축 이동 기구를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 2 에서는, 환상의 프레임 (3), 테이프 (5), X 축 이동 테이블 (10), 방진 방적 커버 (12), 및 클램프 (14b) 등이 생략되어 있다. The X-axis moving mechanism for moving the holding table 14 in the X-axis direction will be described with reference to FIG. 2. 2 is a side view schematically showing the X-axis moving mechanism. In Fig. 2, the annular frame 3, the tape 5, the X-axis moving table 10, the dust-proof drip cover 12, the clamp 14b, and the like are omitted.

X 축 이동 기구 (58) 는, 절삭 장치 (2) 의 기대 (4) 의 내부 바닥의 베이스 (56) 상에 배치 형성된다. X 축 이동 기구 (58) 는, X 축 서보 모터 (60) 와, 일단이 X 축 서보 모터 (60) 에 접속된 X 축 볼 나사 (62) 를 구비한다. X 축 볼 나사 (62) 에는 유지 테이블 슬라이더 (64) 의 너트부가 나사 결합되어 있고, X 축 서보 모터 (60) 에 의해 X 축 볼 나사 (62) 를 회전시키면, 유지 테이블 슬라이더 (64) 가 X 축 방향으로 이동한다.The X-axis movement mechanism 58 is disposed on the base 56 of the inner bottom of the base 4 of the cutting device 2. The X-axis moving mechanism 58 includes an X-axis servo motor 60 and an X-axis ball screw 62, one end of which is connected to the X-axis servo motor 60. The nut part of the holding table slider 64 is screwed to the X-axis ball screw 62, and when the X-axis ball screw 62 is rotated by the X-axis servo motor 60, the holding table slider 64 is X It moves in the axial direction.

유지 테이블 슬라이더 (64) 의 상방에는, 테이블 베이스 (66) 가 놓이고, 유지 테이블 (14) 은 θ 축 모터 (66a) 를 통하여 테이블 베이스 (66) 에 지지된다. θ 축 모터 (66a) 는, 유지 테이블 (14) 을 유지면 (14a) 에 수직인 방향 을 따른 축의 둘레로 회전시킨다. Above the holding table slider 64, a table base 66 is placed, and the holding table 14 is supported by the table base 66 through a θ-axis motor 66a. The θ-axis motor 66a rotates the holding table 14 around the axis along a direction perpendicular to the holding surface 14a.

피가공물 (7) 을 절삭할 때에는, 유지 테이블 (14) 에 테이프 (5) 를 개재하여 피가공물 (7) 을 유지시키고, θ 축 모터 (66a) 를 작동시켜 카메라 유닛 (48) 을 사용하여 피가공물 (7) 의 방향과 가공 이송 방향을 맞춘다. 그리고, 절삭 유닛 (22) 에 장착된 환상의 절삭 블레이드를 회전시켜, 절삭 유닛 (22) 을 소정의 높이로 하강시키고, X 축 이동 기구 (58) 를 작동시켜 유지 테이블 (14) 을 가공 이송하여, 절삭 블레이드를 피가공물 (7) 에 절입시킨다. When cutting the work piece 7, the work piece 7 is held by a tape 5 on the holding table 14, and the θ-axis motor 66a is operated to use the camera unit 48 to avoid the work piece. Match the direction of the work piece 7 and the direction of the machining feed. Then, the annular cutting blade mounted on the cutting unit 22 is rotated, the cutting unit 22 is lowered to a predetermined height, the X-axis moving mechanism 58 is operated, and the holding table 14 is machined and transported. , The cutting blade is cut into the work piece 7.

개구 (4b) 에 대해 개구 (4a) 와 반대측의 위치에는, 원형의 개구 (4c) 가 형성된다. 개구 (4c) 내에는, 피가공물 (7) 의 절삭 후에 프레임 유닛 (1) 등을 세정 가공하기 위한 세정 유닛 (50) 이 형성된다. 개구 (4c) 의 내부에 형성된 세정 유닛 (50) 은, 프레임 유닛 (1) 을 유지하는 유지 테이블로서 기능하는 세정 테이블 (52) 과, 그 세정 테이블 (52) 에 유지된 프레임 유닛 (1) 의 상방으로부터 그 프레임 유닛 (1) 에 세정액을 토출하는 세정 노즐 (54) 을 구비한다. 그 세정액은, 예를 들어, 순수이다. A circular opening 4c is formed at a position opposite to the opening 4a with respect to the opening 4b. In the opening 4c, a cleaning unit 50 for cleaning the frame unit 1 and the like after cutting the workpiece 7 is formed. The cleaning unit 50 formed inside the opening 4c is composed of a cleaning table 52 functioning as a holding table for holding the frame unit 1 and a frame unit 1 held in the cleaning table 52. A cleaning nozzle 54 for discharging the cleaning liquid from the upper side to the frame unit 1 is provided. The washing liquid is pure water, for example.

세정 유닛 (50) 에 대해 도 3(A) 를 사용하여 상세히 서술한다. 도 3(A) 는, 세정 유닛 (50) 에 의한 세정 가공을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 3(A) 에는, 세정 유닛 (50) 에 반입된 프레임 유닛 (1) 의 단면도가 나타내어져 있다.The cleaning unit 50 will be described in detail with reference to Fig. 3A. 3(A) is a side view schematically showing cleaning processing by the cleaning unit 50. 3A, a cross-sectional view of the frame unit 1 carried into the cleaning unit 50 is shown.

도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 세정 유닛 (50) 은, 세정 테이블 (52) 의 회전 구동원이 되는 서보 모터 (70b) 와, 세정 테이블 (52) 을 지지하고 그 서보 모터 (70b) 에 의한 회전력을 세정 테이블 (52) 에 전달하는 회전축 (70a) 을 구비한다. 서보 모터 (70b) 의 외주에는, 예를 들어, 승강 기구를 구비하는 복수의 다리가 장착된다. 그 승강 기구는, 세정 테이블 (52) 을 승강할 수 있다. As shown in FIG. 3(A), the cleaning unit 50 supports the servo motor 70b serving as a rotational drive source of the cleaning table 52, and the cleaning table 52, and the cleaning motor 50 uses the servo motor 70b. It has a rotating shaft (70a) for transmitting the rotational force to the cleaning table (52). On the outer periphery of the servo motor 70b, for example, a plurality of legs equipped with a lifting mechanism are mounted. The lifting mechanism can elevate the cleaning table 52.

절삭 후의 피가공물 (7) 의 세정 유닛 (50) 에 의한 세정 가공시에는, 먼저, 세정 테이블 (52) 상에 프레임 유닛 (1) 을 놓고, 프레임 유닛 (1) 을 세정 테이블 (52) 에 흡인 유지시킨다. 다음으로, 서보 모터 (70b) 를 작동시켜 세정 테이블 (52) 을 회전시킨다. 그리고, 세정 노즐 (54) 로부터 하방으로 세정액 (64a) 을 분출시키면서, 세정 노즐 (54) 을 프레임 유닛 (1) 의 상방에서 서보 모터 (70b) 의 회전축에 수직인 면내로 이동시킨다. In the cleaning process by the cleaning unit 50 of the workpiece 7 after cutting, the frame unit 1 is first placed on the cleaning table 52 and the frame unit 1 is sucked into the cleaning table 52 Keep it. Next, the servo motor 70b is operated to rotate the cleaning table 52. Then, while ejecting the cleaning liquid 64a downward from the cleaning nozzle 54, the cleaning nozzle 54 is moved from above the frame unit 1 into a plane perpendicular to the rotation axis of the servo motor 70b.

절삭 장치 (2) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 그 절삭 장치 (2) 의 각 구성 요소를 제어하는 제어 유닛 (16) 을 구비한다. 제어 유닛 (16) 이 제어하는 구성 요소는, 예를 들어, 카세트 지지대 (6), 유지 테이블 (14), 절삭 유닛 (22a, 22b), Y 축 펄스 모터 (34), Z 축 펄스 모터 (42), 카메라 유닛 (48), 세정 유닛 (50), 및 X 축 이동 기구 (58) 등이다. 단, 그 제어 유닛 (16) 이 제어하는 구성 요소는 이것에 한정되지 않는다. The cutting device 2 includes a control unit 16 that controls each component of the cutting device 2, as shown in FIG. 1. Components controlled by the control unit 16 include, for example, a cassette support 6, a holding table 14, cutting units 22a, 22b, a Y-axis pulse motor 34, and a Z-axis pulse motor 42. ), camera unit 48, cleaning unit 50, and X-axis moving mechanism 58. However, the components controlled by the control unit 16 are not limited to this.

절삭 장치 (2) 를 여러 해 사용하면, 절삭 장치 (2) 의 각 구성 요소의 손모가 서서히 진행되고 각 구성 요소가 변화되어, 절삭 장치 (2) 에 있어서의 가공에 있어서 소정의 결과가 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 예를 들어, X 축 볼 나사 (62) 의 홈이 깎여서 깊어지면, 유지 테이블 (14) 을 놓은 유지 테이블 슬라이더 (64) 가 비교적 가벼운 힘으로 움직이게 되어, 유지 테이블 (14) 이 이동하기 쉬워지는 경우가 있다. When the cutting device 2 is used for many years, the wear of each component of the cutting device 2 gradually progresses and each component changes, so that a predetermined result cannot be obtained in the processing in the cutting device 2 It may not be possible. For example, when the groove of the X-axis ball screw 62 is cut and deepened, the holding table slider 64 on which the holding table 14 is placed moves with a relatively light force, making the holding table 14 easy to move. There are cases.

그래서, 유지 테이블 (14) 의 과잉한 이동을 억제하기 위해서, X 축 서보 모터 (60) 의 출력이 적절히 제어된다. 그러나, 가벼운 힘으로 유지 테이블 슬라이더 (64) 가 움직이게 되면, 오버슈트가 발생하기 쉽고, 위치를 제어할 때에 오버슈트된 만큼을 역방향으로 이동시키는 제어가 반복되는 경우가 있다. 그리고, 그 결과, 유지 테이블 (14) 이 이동하면서 전후 방향으로 진동하여, 가공 결과에 악영향을 미치는 경우가 있다. 이와 같이 손모 등의 변화에 의해 문제가 발생하면 가공 결과에 직접적으로 영향이 미치기 때문에, 절삭 장치 (2) 는, 절삭 장치 (2) 의 상태를 진단하는 자기 진단 유닛을 추가로 구비한다. Therefore, in order to suppress excessive movement of the holding table 14, the output of the X-axis servo motor 60 is appropriately controlled. However, when the holding table slider 64 is moved with a light force, overshoot is likely to occur, and control to move the overshooted amount in the reverse direction when controlling the position may be repeated. And, as a result, the holding table 14 may vibrate in the front-rear direction while moving, and may adversely affect the processing result. In this way, if a problem occurs due to changes in hair loss or the like, the machining result directly affects the cutting device. Therefore, the cutting device 2 further includes a self-diagnostic unit for diagnosing the state of the cutting device 2.

그 자기 진단 유닛은, 예를 들어, 절삭 장치 (가공 장치) (2) 에 소정 범위의 진동수의 진동을 부여하는 진동원과, 그 진동원에 의해 발생되어 그 절삭 장치 (2) 중을 전파한 진동을 관측하여, 진동 파형을 취득하는 진동 센서를 구비한다.The self-diagnosis unit is, for example, a vibration source that provides vibration of a predetermined range of frequencies to the cutting device (processing device) 2, and is generated by the vibration source and propagates in the cutting device 2 A vibration sensor is provided for observing vibration and obtaining a vibration waveform.

그 진동원은, 예를 들어, 그 진동을 발생시키기 위해서만 절삭 장치 (2) 의 임의의 위치에 형성되어도 된다. 또, 절삭 장치 (2) 에는, 각 구성 요소를 회전 또는 이동시키기 위한 다수의 액추에이터가 구비되어 있고, 그 액추에이터를 자기 진단 유닛의 진동원으로서 사용해도 된다. The vibration source may be formed at any position of the cutting device 2 only, for example, to generate the vibration. Further, the cutting device 2 is provided with a plurality of actuators for rotating or moving each component, and the actuators may be used as a vibration source of the self-diagnosis unit.

예를 들어, 진동원으로서 사용되는 액추에이터는, X 축 이동 기구 (58) 가 구비하는 X 축 서보 모터 (60) 이다. X 축 서보 모터 (60) 를 작동시켜 회전의 반전을 반복하면, X 축 볼 나사 (62) 가 반전을 반복하면서 회전하여, 유지 테이블 슬라이더 (64) 가 X 축 방향으로 전후로 이동한다. 이 이동에 수반하여 진동이 발생하고, 그 진동이 절삭 장치 (2) 의 내부에서 전파된다. For example, the actuator used as a vibration source is an X-axis servo motor 60 provided in the X-axis moving mechanism 58. When the rotation of rotation is repeated by operating the X-axis servo motor 60, the X-axis ball screw 62 rotates while reversing, and the holding table slider 64 moves back and forth in the X-axis direction. With this movement, vibration is generated, and the vibration is propagated inside the cutting device 2.

이 때, X 축 서보 모터 (60) 의 회전의 반전의 빈도를 변화시킴으로써, 그 진동의 진동수를 조정할 수 있다. 그리고, 소정 범위의 진동수의 진동을 발생시켜, 절삭 장치 (2) 의 내부에 그 진동을 전파시킨다. At this time, by changing the frequency of reversal of rotation of the X-axis servo motor 60, the frequency of the vibration can be adjusted. Then, vibration of a predetermined frequency is generated, and the vibration is propagated inside the cutting device 2.

그 진동을 관측하는 진동 센서는, 변위 센서, 속도 센서, 또는 가속도 센서 등에서 적절히 선택된다. 예를 들어, 압전 소자, AE 센서, 또는, MEMS 센서 등이다. 도 1 및 도 2 에 진동 센서의 설치 지점의 예를 나타낸다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 진동 센서 (18) 는, 예를 들어, 절삭 유닛 (22a, 22b), 지지 구조 (24) 의 전면, 또는, 지지 구조 (24) 의 상면 등에 설치된다. 또한, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 베이스 (56), 또는, 테이블 베이스 (66) 등에 설치된다.The vibration sensor for observing the vibration is appropriately selected from a displacement sensor, a speed sensor, or an acceleration sensor. For example, it is a piezoelectric element, an AE sensor, or a MEMS sensor. 1 and 2 show examples of installation points of the vibration sensor. As shown in FIG. 1, the vibration sensor 18 is provided on the cutting units 22a, 22b, the front surface of the support structure 24, or the upper surface of the support structure 24, for example. Moreover, as shown in FIG. 2, it is provided in the base 56, the table base 66, etc.

진동 센서는, 그 진동 센서에 진동이 전파되었을 때, 예를 들어, 진동의 강도 (변위, 속도, 또는, 가속도 등) 와 시간의 관계를 진동 파형으로서 취득한다. 그리고, 그 진동 파형을, 예를 들어, 고속 푸리에 변환 (FFT) 등의 방법으로 해석하면, 진동의 강도와 그 진동의 진동수 (주파수) 의 관계가 주파수 특성으로서 산출된다. 또는, 진동원으로부터 발생되는 진동의 진동수를 주사하고, 진동 센서에서 관측된 진동의 강도와 진동원으로부터 발생되는 진동의 진동수의 관계를 플롯함으로써 산출되어도 된다. When a vibration is propagated to the vibration sensor, the vibration sensor acquires, for example, a relationship between the intensity of vibration (displacement, velocity, or acceleration) and time as a vibration waveform. Then, when the vibration waveform is analyzed, for example, by a method such as fast Fourier transform (FFT), the relationship between the intensity of vibration and the frequency (frequency) of the vibration is calculated as a frequency characteristic. Alternatively, it may be calculated by scanning the frequency of vibration generated from the vibration source, and plotting the relationship between the intensity of vibration observed by the vibration sensor and the frequency of vibration generated from the vibration source.

진동원 및 진동 센서 (18) 는, 절삭 장치 (2) 의 제어 유닛 (16) 에 접속되어 있고, 그 제어 유닛 (16) 에 의해 제어된다. 그 진동원은 제어 유닛 (16) 의 지시에 의해 진동을 발생시키고, 진동 센서 (18) 는 제어 유닛 (16) 의 지시에 의해 그 진동을 관측함으로써 취득된 진동 파형을 제어 유닛 (16) 에 보낸다. The vibration source and the vibration sensor 18 are connected to the control unit 16 of the cutting device 2, and are controlled by the control unit 16. The vibration source generates vibration under the instruction of the control unit 16, and the vibration sensor 18 sends the vibration waveform obtained by observing the vibration under the instruction of the control unit 16 to the control unit 16. .

절삭 장치 (2) 의 각 구성 요소에 그 진동이 전파될 때, 그 진동의 진동수가 특정한 값이면 그 구성 요소에서 공진이 발생한다. 이 공진이 발생할 때의 진동의 진동수는 고유 진동수로 불린다. 고유 진동수는, 구성 요소의 형상, 재질, 질량 등에 의해 결정되고, 각 구성 요소는 각각 상이한 고유 진동수를 갖는다. 각 구성 요소에서는, 고유 진동수 이외의 진동수의 진동은 감쇠되기 쉽고, 고유 진동수의 진동은 공진에 의해 감쇠가 억제된다. When the vibration propagates to each component of the cutting device 2, if the frequency of the vibration is a specific value, resonance occurs in the component. The frequency of vibration when this resonance occurs is called the natural frequency. The natural frequency is determined by the shape, material, mass, etc. of the components, and each component has a different natural frequency. In each component, vibrations of frequencies other than natural frequencies tend to be damped, and vibrations of natural frequencies are suppressed by resonance.

그 때문에, 진동원에 의해 소정 범위의 진동수의 진동을 발생시키고, 진동 센서에서 그 진동을 관측하여 진동 파형을 취득하고, 가로축이 진동수, 세로축이 진동 강도로 나타내는 진동의 주파수 특성을 산출하면, 그 진동의 주파수 특성에는 그 고유 진동수에 대응하는 진동수의 진동 피크가 나타난다. 그 진동 피크는, 각각 귀속되는 구성 요소에 손모 등의 변화가 발생하면 진동수가 시프트된다. 그 자기 진단 유닛은, 그 진동의 주파수 특성에 나타나는 진동 피크의 진동수의 고유 진동수로부터의 편차의 크기를 사용하여 각 구성 요소의 변화의 유무를 판정한다. Therefore, when a vibration of a predetermined range of frequencies is generated by a vibration source, the vibration sensor observes the vibration to obtain a vibration waveform, and when the horizontal axis calculates the frequency characteristic of vibration represented by the frequency and the vertical axis represents the vibration intensity, In the frequency characteristic of the vibration, a vibration peak of the frequency corresponding to the natural frequency appears. The vibration peaks are shifted when vibrations, such as hair loss, occur in the components belonging to each. The self-diagnosis unit determines the presence or absence of a change in each component using the magnitude of the deviation from the natural frequency of the frequency of the vibration peak appearing in the frequency characteristic of the vibration.

먼저, 각 구성 요소가 정상적인 상태일 때에 진동원에 진동을 발생시켜 절삭 장치 (2) 중을 전파하는 진동을 진동 센서로 관측하여 진동 파형을 취득하고, 그 진동의 주파수 특성을 산출하여, 진동 피크의 진동수를 각 구성 요소의 고유 진동수로서 기록한다. 그 후, 절삭 장치 (2) 를 가동시킨 후, 다시 진동원에 진동을 발생시켜 그 진동의 주파수 특성을 산출한다. 그리고, 그 진동의 주파수 특성에 나타나는 진동 피크의 진동수가 그 고유 진동수로부터 시프트되어 있었을 경우, 그 진동 피크가 귀속하는 구성 요소에 정상적인 상태로부터의 변화가 있었던 것이 검출된다. First, when each component is in a normal state, a vibration is generated in a vibration source to observe vibrations propagating in the cutting device 2 with a vibration sensor, a vibration waveform is obtained, and the frequency characteristics of the vibrations are calculated to calculate a vibration peak. The frequency of is recorded as the natural frequency of each component. Thereafter, after the cutting device 2 is operated, vibration is generated in the vibration source again to calculate the frequency characteristics of the vibration. Then, when the frequency of the vibration peak appearing in the frequency characteristic of the vibration is shifted from the natural frequency, it is detected that the component to which the vibration peak belongs has a change from the normal state.

그 자기 진단 유닛은, 추가로, 고유 진동수 기록부와 주파수 특성 기억부를 제어 유닛 (16) 내에 구비한다. 고유 진동수 기록부 (16a) 는, 절삭 장치 (가공 장치) (2) 의 각 구성 요소에 공진이 발생하는 진동수를 고유 진동수로서 기록한다. The self-diagnosis unit further includes a natural frequency recording unit and a frequency characteristic storage unit in the control unit 16. The natural frequency recording unit 16a records the frequency at which resonance occurs in each component of the cutting device (processing device) 2 as the natural frequency.

각 구성 요소의 고유 진동수를 알기 위해서는, 예를 들어, 각 구성 요소에 물리적으로 충격을 주어 진동시키는 해머링 시험을 실시하면 된다. 고유 진동수를 산출하고자 하는 대상의 구성 요소에 소정의 방법으로 충격을 부여하고, 발생되는 진동을 어느 진동 센서 (18) 로 관측한다. 이 경우, 진동의 주파수 특성에는, 주로 그 대상의 구성 요소의 고유 진동수의 진동 피크가 나타난다. 그 때문에, 그 진동 피크의 진동수를 그 구성 요소의 고유 진동수로서 고유 진동수 기록부 (16a) 에 기록시킨다. 주파수 특성 기억부 (16b) 는, 진동 센서 (18) 가 취득한 진동 파형으로부터 산출된 그 진동의 주파수 특성을 기록하여 축적한다.In order to know the natural frequency of each component, for example, a hammering test that physically impacts each component to vibrate may be performed. Shock is applied to a component of the object for which the natural frequency is to be calculated by a predetermined method, and the generated vibration is observed with a certain vibration sensor 18. In this case, the vibration peak of the natural frequency of the component of the target mainly appears in the frequency characteristic of the vibration. Therefore, the frequency of the vibration peak is recorded in the natural frequency recording unit 16a as the natural frequency of the component. The frequency characteristic storage unit 16b records and accumulates frequency characteristics of the vibration calculated from the vibration waveform acquired by the vibration sensor 18.

절삭 장치 (2) 에 진동을 전파시킬 때, 어느 액추에이터를 진동원으로서 작동시키는지와, 어느 진동 센서 (18) 로 진동을 관측하는지에 따라 진동 파형은 크게 변화한다. 예를 들어, 변화의 유무를 감시하는 대상인 구성 요소에 비교적 가까운 진동원 및 진동 센서 (18) 를 사용하여 진동 파형을 취득하면, 진동의 주파수 특성에 그 구성 요소에 있어서의 공진에 귀속되는 피크가 명확하게 나타나기 쉬워, 그 구성 요소의 변화의 유무를 파악하기 쉽다. When propagating vibration to the cutting device 2, the vibration waveform varies greatly depending on which actuator is operated as a vibration source and which vibration sensor 18 observes the vibration. For example, when a vibration waveform is acquired using a vibration source and vibration sensor 18 that are relatively close to the component to be monitored for the presence or absence of a change, the frequency characteristic of the vibration causes a peak attributed to resonance in that component. It is easy to appear clearly, and it is easy to grasp the presence or absence of change of the component.

그래서, 주파수 특성 기억부 (16b) 에는, 그 진동의 주파수 특성과 함께, 그 진동의 진동원으로서 사용된 액추에이터와, 관측에 사용된 진동 센서 (18) 가 기억되어도 된다. Therefore, the frequency characteristic storage unit 16b may store the frequency characteristic of the vibration, an actuator used as a vibration source of the vibration, and a vibration sensor 18 used for observation.

그 자기 진단 유닛은, 추가로, 판정부를 제어 유닛 (16) 내에 구비한다. 판정부 (16c) 는, 절삭 장치 (2) 의 각 구성 요소에 손모 등의 변화가 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 기능을 구비한다. 판정부 (16c) 는, 산출된 그 진동의 주파수 특성에 포함되는 진동 피크의 진동수와 그 진동 피크가 귀속하는 그 구성 요소의 그 고유 진동수의 차가 소정의 범위를 초과하는 경우, 그 진동 피크가 귀속하는 그 구성 요소에 변화가 있는 것으로 판정한다. The self-diagnosis unit further includes a determination unit in the control unit 16. The determination unit 16c is provided with a function for determining whether or not changes such as hair loss are occurring in each component of the cutting device 2. When the difference between the frequency of the vibration peak included in the calculated frequency characteristic of the vibration and the natural frequency of the component to which the vibration peak belongs is more than a predetermined range, the determination unit 16c belongs to the vibration peak It is judged that there is a change in the component.

다음으로, 자기 진단 유닛에 있어서의 판정에 대해 설명한다. 여기서는, 진동원이 되는 액추에이터를 X 축 이동 기구 (58) 의 X 축 서보 모터 (60) (도 2 참조) 로 하고, 테이블 베이스 (66) 에 고정된 진동 센서 (18) (도 2 참조) 를 진동의 관측에 사용하여 X 축 볼 나사 (62) 의 변화의 유무를 판정하는 경우를 예로 설명한다. 이 경우, X 축 서보 모터 (60) 를 반복 반전 구동시켜, 유지 테이블 슬라이더 (64) 에 X 축 방향을 따른 진동 (68a) 을 발생시킨다. Next, the determination in the self-diagnosis unit will be described. Here, the actuator serving as the vibration source is the X-axis servo motor 60 of the X-axis moving mechanism 58 (see FIG. 2), and the vibration sensor 18 fixed to the table base 66 (see FIG. 2) is used. The case where the presence or absence of change of the X-axis ball screw 62 is used for observation of vibration will be described as an example. In this case, the X-axis servo motor 60 is repeatedly inverted to generate vibration 68a along the X-axis direction in the holding table slider 64.

도 4(A) 는, 각 구성 요소가 정상적인 상태인 경우에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이다. 즉, 도 4(A) 에는, X 축 볼 나사 (62) 에 변화가 발생하기 전의 주파수 특성 (72a) 이 나타내어져 있다. 그 주파수 특성 (72a) 은, 예를 들어, 절삭 장치 (2) 의 가동 전이나, 메인터넌스 실시 직후 등의 소정의 타이밍에 취득된 진동 파형으로부터 산출된다. 4(A) is a chart schematically showing the frequency characteristics of vibration in the case where each component is in a normal state. That is, in Fig. 4(A), the frequency characteristic 72a before the change occurs in the X-axis ball screw 62 is shown. The frequency characteristic 72a is calculated from, for example, a vibration waveform acquired at a predetermined timing, such as before the operation of the cutting device 2 or immediately after maintenance is performed.

본 실시형태에서 나타내어지는 각 주파수 특성은, 가로축이 진동수 (Hz) 의 로그 축, 세로축이 진동 강도 (임의 단위) 인 차트로 나타낸다. 도 4(A) 에 나타낸 바와 같이, 주파수 특성 (72a) 에는, 복수의 진동수 (Hz) 에 진동 피크가 나타난다. 각 진동 피크는, 그 진동 피크가 귀속되는 구성 요소에서 공진이 발생한 것을 나타낸다. Each frequency characteristic shown in this embodiment is represented by a chart in which the horizontal axis is the logarithmic axis of frequency (Hz) and the vertical axis is the vibration intensity (arbitrary unit). As shown in FIG. 4(A), a vibration peak appears at a plurality of frequencies (Hz) in the frequency characteristic 72a. Each vibration peak indicates that resonance occurred in a component to which the vibration peak belongs.

예를 들어, 해머링 시험에 의해 X 축 볼 나사 (62) 의 고유 진동수가 400 Hz정도라는 정보가 취득되고, 고유 진동수 기록부 (16a) 에 그 정보가 등록된다. 이 경우, 주파수 특성 (72a) 에 있어서 X 축 볼 나사 (62) 의 고유 진동수 (74) 인 400 Hz 근방에 나타나는 진동 피크 (76a) 는, X 축 볼 나사 (62) 에 귀속된다.For example, the information that the natural frequency of the X-axis ball screw 62 is about 400 Hz is obtained by the hammering test, and the information is registered in the natural frequency recording unit 16a. In this case, in the frequency characteristic 72a, the vibration peak 76a appearing near 400 Hz which is the natural frequency 74 of the X-axis ball screw 62 is attributed to the X-axis ball screw 62.

다음으로, 절삭 장치 (2) 의 가동을 반복한 후에 취득되는, 일부의 구성 요소에 변화가 있는 경우의 주파수 특성을 도 4(B) 에 나타낸다. 도 4(B) 는, X 축 볼 나사 (62) 에 변화가 있는 경우에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이다. 도 4(B) 에 나타낸 주파수 특성 (72b) 과, 도 4(A) 에 나타낸 주파수 특성 (72a) 을 비교하면, 주파수 특성 (72b) 에서는 X 축 볼 나사 (62) 에 귀속되는 진동 피크 (76b) 가, 고유 진동수 (74) 로부터 고진동수측으로 시프트되어 있는 것을 알 수 있다. Next, the frequency characteristic in the case where there is a change in some of the components obtained after repeating the operation of the cutting device 2 is shown in Fig. 4B. 4(B) is a chart schematically showing frequency characteristics of vibration in the case where the X-axis ball screw 62 has a change. When the frequency characteristic 72b shown in FIG. 4(B) and the frequency characteristic 72a shown in FIG. 4(A) are compared, the vibration peak 76b attributed to the X-axis ball screw 62 in the frequency characteristic 72b It can be seen that) is shifted from the natural frequency 74 to the high frequency side.

이 때, X 축 볼 나사 (62) 의 변화가 허용되는 범위 내이고, 진동 피크 (76b) 의 진동수와 고유 진동수 (74) 의 차 (82b) 가 허용되는 소정의 범위에 들어가는 경우, 판정부 (16c) 는, X 축 볼 나사 (62) 에 변화가 있는 것으로는 판정하지 않는다. 그 한편으로, X 축 볼 나사 (62) 의 변화가 허용되는 범위를 초과하고 있고, 그 차 (82b) 가 그 소정의 범위를 초과하고 있는 경우, 판정부 (16c) 는, 진동 피크 (76b) 가 귀속되는 X 축 볼 나사 (62) 에 변화가 있는 것으로 판정한다. At this time, when the variation of the X-axis ball screw 62 is within an allowable range, and the difference 82b between the frequency of the vibration peak 76b and the natural frequency 74 falls within a predetermined range allowed, the determination unit ( 16c) does not judge that the X-axis ball screw 62 has a change. On the other hand, when the change of the X-axis ball screw 62 exceeds the allowable range, and the difference 82b exceeds the predetermined range, the judging section 16c includes the vibration peak 76b It is judged that there is a change in the X-axis ball screw 62 to which A belongs.

또한, 변화의 유무의 판정에 사용되는 그 차 (82b) 의 소정의 범위는, 각 구성 요소에 대해 적절히 설정되어도 된다. 예를 들어, 절삭 장치 (가공 장치) (2) 에 있어서의 가공에 문제를 발생시킬 정도로 그 구성 요소의 변화가 큰 경우에 나타나는 그 차 (82b) 의 범위로 설정된다. 또는, 곧 가공에 문제를 일으킬 것이 예상되어, 문제가 발생하기 전에 그 구성 요소에 대한 시정 조치가 필요한 것으로 인정될 정도로 그 구성 요소의 변화가 큰 경우에 나타나는 그 차 (82b) 의 범위로 설정된다. Moreover, the predetermined range of the difference 82b used for determining the presence or absence of change may be appropriately set for each component. For example, it is set in the range of the difference 82b which appears when the change of the component is large enough to cause a problem in machining in the cutting device (processing device) 2. Or, it is expected to cause a problem in processing soon, and it is set to the range of the difference 82b that appears when the change of the component is large enough to be recognized as requiring corrective action for the component before the problem occurs. .

판정부 (16c) 에 의한 판정의 다른 예에 대해 도 5 를 사용하여 설명한다. 여기서는, 테이블 베이스 (66) 의 변화의 유무를 판정하는 경우의 예를 설명한다. 상기 서술한 예와 마찬가지로, 진동원이 되는 액추에이터를 X 축 이동 기구 (58) 의 X 축 서보 모터 (60) 로 하고, 테이블 베이스 (66) 에 고정된 진동 센서 (18) 를 진동의 관측에 사용한다. 이 경우에 있어서도, X 축 서보 모터 (60) 를 반복 반전 구동시켜, 유지 테이블 슬라이더 (64) 에 X 축 방향을 따른 진동 (68a) 을 발생시킨다. Another example of determination by the determination unit 16c will be described with reference to FIG. 5. Here, an example in the case of determining the presence or absence of a change in the table base 66 will be described. As in the above-described example, the actuator serving as the vibration source is used as the X-axis servo motor 60 of the X-axis moving mechanism 58, and the vibration sensor 18 fixed to the table base 66 is used for observation of vibration. do. Also in this case, the X-axis servo motor 60 is repeatedly inverted to generate vibration 68a along the X-axis direction in the holding table slider 64.

도 5(A) 는, 각 구성 요소가 정상적인 상태에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이다. 즉, 도 5(A) 에는, 테이블 베이스 (66) 에 변화가 발생하기 전의 주파수 특성 (72c) 이 나타내어져 있다. 예를 들어, 해머링 시험에 의해 테이블 베이스 (66) 의 고유 진동수가 180 Hz 정도라는 정보가 취득되고, 고유 진동수 기록부 (16a) 에 그 정보가 등록된다. 이 경우, 주파수 특성 (72c) 에 있어서 테이블 베이스 (66) 의 고유 진동수 (78) 인 180 Hz 근방에 나타나는 진동 피크 (80a) 는, 테이블 베이스 (66) 에 귀속된다. Fig. 5(A) is a chart schematically showing the frequency characteristics of vibrations in each component in a normal state. That is, in Fig. 5(A), the frequency characteristic 72c before the change occurs in the table base 66 is shown. For example, information that the natural frequency of the table base 66 is about 180 Hz is obtained by the hammering test, and the information is registered in the natural frequency recording unit 16a. In this case, the vibration peak 80a appearing near 180 Hz, which is the natural frequency 78 of the table base 66 in the frequency characteristic 72c, is attributed to the table base 66.

다음으로, 절삭 장치 (2) 의 가동을 반복한 후에 취득되는, 일부의 구성 요소에 변화가 있는 경우의 진동의 주파수 특성을 도 5(B) 에 나타낸다. 도 5(B) 는, 테이블 베이스 (66) 에 변화가 있는 경우에 있어서의 진동의 주파수 특성을 모식적으로 나타내는 차트이다. 도 5(B) 에 나타낸 주파수 특성 (72d) 과 도 5(A) 에 나타낸 주파수 특성 (72c) 을 비교하면, 주파수 특성 (72d) 에서는 테이블 베이스 (66) 에 귀속되는 진동 피크 (80b) 가, 고유 진동수 (78) 로부터 고진동수측으로 시프트되어 있는 것을 알 수 있다. Next, the frequency characteristic of vibration when there is a change in a part of components obtained after repeating the operation of the cutting device 2 is shown in Fig. 5B. 5(B) is a chart schematically showing the frequency characteristics of vibration when the table base 66 is changed. When the frequency characteristic 72d shown in Fig. 5(B) is compared with the frequency characteristic 72c shown in Fig. 5(A), the vibration peak 80b attributed to the table base 66 is shown in the frequency characteristic 72d. It can be seen that the natural frequency 78 is shifted to the high frequency side.

이 때, 테이블 베이스 (66) 의 변화가 허용되는 범위를 초과하고 있고, 진동 피크 (80b) 의 진동수와 테이블 베이스 (66) 의 고유 진동수 (78) 의 차 (82b) 가 그 소정의 범위를 초과하고 있는 경우, 판정부 (16c) 는 진동 피크 (80b) 에 변화가 있는 것으로 판정한다. At this time, the change in the table base 66 exceeds the allowable range, and the difference 82b between the frequency of the vibration peak 80b and the natural frequency 78 of the table base 66 exceeds the predetermined range. If it is, the determination unit 16c determines that there is a change in the vibration peak 80b.

판정부 (16c) 에 의한 판정시에는, 진동원으로서 X 축 서보 모터 (60) 이외의 구성 요소를 사용하여 진동을 발생시켜도 된다. 예를 들어, 유지 테이블 (14) 을 유지면 (14a) 에 수직인 방향을 따른 축의 둘레로 회전시키는 θ 축 모터 (66a) 를 진동원으로서 사용해도 된다. 그 경우, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 반전 구동을 반복하여 소정 범위의 진동수로 진동 (68b) 을 발생시킨다. At the time of determination by the determination unit 16c, vibrations may be generated using components other than the X-axis servo motor 60 as a vibration source. For example, a θ-axis motor 66a that rotates the holding table 14 around the axis along a direction perpendicular to the holding surface 14a may be used as a vibration source. In that case, as shown in Fig. 2, the inversion driving is repeated to generate the vibration 68b at a frequency in a predetermined range.

또한, 그 제어 유닛 (16) 에는, 진동 파형의 취득시의 절삭 장치 (2) 의 각 구성 요소의 상태에 관한 정보가 기억되어도 되고, 진동의 관측시에는, 기억된 그 정보를 기초로 제어 유닛 (16) 이 각 구성 요소를 제어해도 된다. 예를 들어, X 축 볼 나사 (62) 에 대한 유지 테이블 슬라이더 (64) 의 상대 위치에 따라 진동 파형이 변화된다. 그 때문에, 절삭 장치 (2) 의 가동 전후의 각 구성 요소의 변화의 유무를 판정할 때에는, 진동의 측정을 일정한 조건에서 실시하기 위해서, 그 상대 위치에 대해서도 측정마다 동일해야 한다. In addition, the control unit 16 may store information regarding the state of each component of the cutting device 2 at the time of acquiring the vibration waveform, and when the vibration is observed, the control unit is based on the stored information. (16) Each of these components may be controlled. For example, the vibration waveform changes according to the relative position of the holding table slider 64 with respect to the X-axis ball screw 62. Therefore, when determining the presence or absence of a change in each component before and after the operation of the cutting device 2, in order to perform vibration measurement under certain conditions, the relative position should be the same for each measurement.

그래서, 그 제어 유닛 (16) 에는, X 축 볼 나사 (62) 나 테이블 베이스 (66) 의 상태에 관한 정보로서, X 축 볼 나사 (62) 에 대한 유지 테이블 슬라이더 (64) 의 상대 위치가 기억된다. 그리고, 그 변화의 유무의 판정시에는, 제어 유닛 (16) 은, 그 정보에 기초하여 유지 테이블 슬라이더 (64) 를 소정의 위치로 이동시키고 나서 진동원에 진동을 발생시켜 진동 센서 (18) 에 진동 파형을 취득시킨다.Therefore, the relative position of the holding table slider 64 with respect to the X-axis ball screw 62 is stored in the control unit 16 as information regarding the state of the X-axis ball screw 62 and the table base 66. do. Then, when determining whether or not the change is made, the control unit 16 moves the holding table slider 64 to a predetermined position based on the information, and then generates vibration in the vibration source to the vibration sensor 18. Acquire the vibration waveform.

또, 판정부 (16c) 에 의한 판정을 실시할 때에는, 절삭 유닛 (가공 유닛) 에 의한 절삭 (가공) 이나 세정 유닛 (50) 에 의한 피가공물 (7) 의 세정 가공이 실시되고 있지 않은 동안에 실시된다. 각 구성 요소에서 공진에 의해 발생하는 진동은, 피가공물 (7) 의 가공이나 세정으로 절삭 장치 (2) 에 발생하는 진동보다 미약한 경향이 있다. 그 때문에, 피가공물 (7) 의 가공이나 세정을 실시하고 있는 동안에 판정부 (16c) 에 의한 판정을 실시하고자 하면, 가공이나 세정에 의해 발생하는 진동 파형에 공진에 의한 진동이 묻혀 버리는 경우가 있기 때문이다.In addition, when the determination is performed by the determination unit 16c, it is performed while cutting (processing) by the cutting unit (processing unit) or cleaning process of the work 7 by the cleaning unit 50 is not being performed. do. The vibration generated by resonance in each component tends to be weaker than the vibration generated in the cutting device 2 by processing or cleaning the work 7. Therefore, if the determination unit 16c attempts to perform the determination while the workpiece 7 is being processed or cleaned, vibration due to resonance may be buried in the vibration waveform generated by the processing or washing. Because.

또한, 진동원에 의해 발생되는 진동의 진동수를 주사하여 진동의 주파수 특성을 산출하는 경우, 판정부 (16c) 에 의한 판정을 실시할 때에, 진동의 진동원 등에 열화가 발생하여, 판정부 (16c) 에 의한 판정시에 예정된 진동을 발생시킬 수 없는 경우가 있다. 예를 들어, X 축 볼 나사 (62) 가 크게 열화되어, 소정의 진동수의 진동을 발생시키기 위해서 X 축 서보 모터 (60) 를 작동시켜도, 목적하는 진동수의 진동이 발생하지 않는 경우가 있다. Further, when frequency characteristics of vibration are calculated by scanning the frequency of vibration generated by the vibration source, when determining by the determination unit 16c, deterioration occurs in the vibration source of the vibration, and the determination unit 16c At the time of determination by ), there may be cases where a predetermined vibration cannot be generated. For example, even if the X-axis ball screw 62 is greatly deteriorated and the X-axis servo motor 60 is operated to generate vibration of a predetermined frequency, vibration of the desired frequency may not occur.

그 때문에, 그 진동원이 목적하는 진동수의 진동을 발생시킬 수 있는 상태인지 미리 점검이 되어도 된다. 예를 들어, 유지 테이블 슬라이더 (64) 에 진동의 진동수를 검출할 수 있는 진동 센서를 장착하고, 그 진동원에 소정의 진동수의 진동을 발생시키도록 지령을 발하여, 그 진동 센서에 그 소정의 진동수의 진동이 검출되는지의 여부를 시험하면 된다. 이 경우, 그 지령과 검출된 진동의 관계로부터 X 축 서보 모터 (60) 의 변화의 유무를 판정할 수도 있다. Therefore, it may be checked in advance whether the vibration source is in a state capable of generating vibration of a desired frequency. For example, a vibration sensor capable of detecting the frequency of vibration is mounted on the holding table slider 64, and an instruction is issued to generate a vibration of a predetermined frequency at the vibration source, and the vibration frequency is determined at the vibration sensor. You can test whether or not vibration is detected. In this case, the presence or absence of change of the X-axis servo motor 60 can be determined from the relationship between the command and the detected vibration.

이상으로 설명하는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 가공 장치는, 자기 진단 기능을 실현하는 자기 진단 유닛을 구비한다. 그 때문에, 높은 능력의 작업자가 가공 장치를 점검하지 않아도, 각 구성 요소에 변화가 발생했을 때에 그 변화의 발생을 검출할 수 있다. 여기서, 자기 진단 유닛이란, 진동원과, 진동 센서와, 고유 진동수 기록부와, 주파수 특성 기억부와, 판정부 등을 구비하고, 이것들이 협동하여 가공 장치의 상태를 진단하는 유닛이다. 따라서, 본 실시형태에 의해, 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치가 제공된다. As explained above, the processing apparatus which concerns on this embodiment is equipped with the self-diagnostic unit which implements a self-diagnosis function. Therefore, the occurrence of the change can be detected when a change occurs in each component without the operator having a high ability to inspect the processing apparatus. Here, the self-diagnosis unit is a unit that includes a vibration source, a vibration sensor, a natural frequency recording unit, a frequency characteristic storage unit, a determination unit, and the like to cooperate to diagnose the state of the processing device. Therefore, according to this embodiment, the processing apparatus provided with the self-diagnosis function is provided.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지로 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 자기 진단 유닛의 판정부 (16c) 에 의해 X 축 이동 기구 (58) 에 속하는 구성 요소의 변화의 유무가 판정부 (16c) 에 의해 판정되는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명의 일 양태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 판정부 (16c) 에 의해 세정 유닛 (50) 에 속하는 구성 요소의 변화의 유무가 판정되어도 된다. 도 3(B) 는, 세정 유닛 (50) 에서의 진동의 발생을 모식적으로 나타내는 측면도이다.In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment, It can be implemented by changing in various ways. For example, in the above embodiment, the case where the presence or absence of a change in a component belonging to the X-axis movement mechanism 58 is determined by the determination unit 16c has been described by the determination unit 16c of the self-diagnosis unit. , One aspect of the present invention is not limited to this. For example, the presence or absence of a change in a component belonging to the cleaning unit 50 may be determined by the determination unit 16c. 3B is a side view schematically showing the occurrence of vibration in the washing unit 50.

세정 유닛 (50) 에 속하는 구성 요소의 변화의 유무를 판정할 때에 자기 진단 유닛의 진동원으로서, 예를 들어, 세정 테이블 (52) 을 회전시키는 서보 모터 (70b) 가 사용된다. 이 경우, 반전을 반복하면서 서보 모터 (70b) 를 작동시켜 진동 (68c) 을 발생시킨다. 그러면, 예를 들어, 세정 테이블 (52), 또는, 회전축 (70a) 등의 변화의 유무를 판정할 수 있다. When determining the presence or absence of a change in the components belonging to the cleaning unit 50, as a vibration source of the self-diagnosis unit, for example, a servo motor 70b that rotates the cleaning table 52 is used. In this case, the servo motor 70b is operated while repeating the inversion to generate the vibration 68c. Then, for example, it is possible to determine whether there is a change in the cleaning table 52 or the rotating shaft 70a.

그 외에, 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적하는 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.In addition, structures, methods, and the like related to the above-described embodiments can be carried out by appropriately changing within the scope of the scope of the present invention.

1 : 프레임 유닛
3 : 프레임
5 : 테이프
7 : 피가공물
2 : 절삭 장치
4 : 기대
4a, 4b, 4c : 개구
6 : 카세트 지지대
8 : 카세트
10 : X 축 이동 테이블
12 : 방진 방적 커버
14 : 유지 테이블
14a : 유지면
14b : 클램프
16 : 제어 유닛
16a : 고유 진동수 기록부
16b : 주파수 특성 기억부
16c : 판정부
18 : 진동 센서
22, 22a, 22b : 절삭 유닛
24 : 지지 구조
28 : Y 축 가이드 레일
30 : Y 축 이동 플레이트
32 : Y 축 볼 나사
34 : Y 축 펄스 모터
36 : Z 축 가이드 레일
38 : Z 축 이동 플레이트
40 : Z 축 볼 나사
42 : Z 축 펄스 모터
48 : 카메라 유닛
50 : 세정 유닛
52 : 세정 테이블
54 : 세정 노즐
54a : 세정액
56 : 베이스
58 : X 축 이동 기구
60, 70b : 서보 모터
62 : X 축 볼 나사
64 : 유지 테이블 슬라이더
66 : 테이블 베이스
66a : θ 축 모터
68a, 68b, 68c : 진동
70a : 회전축
72a, 72b : 진동 파형
74, 78 : 고유 진동수
76a, 76b, 80a, 80b : 피크
82a, 82b : 차1: Frame unit
3: Frame
5: tape
7: Workpiece
2: cutting device
4: Expectation
4a, 4b, 4c: opening
6: Cassette support
8: cassette
10: X axis movement table
12: dustproof drip cover
14: maintenance table
14a: retaining surface
14b: clamp
16: Control unit
16a: natural frequency recorder
16b: frequency characteristic storage
16c: judgment unit
18: vibration sensor
22, 22a, 22b: cutting unit
24: support structure
28: Y axis guide rail
30: Y axis moving plate
32: Y axis ball screw
34: Y axis pulse motor
36: Z axis guide rail
38: Z axis moving plate
40: Z axis ball screw
42: Z axis pulse motor
48: camera unit
50: cleaning unit
52: cleaning table
54: cleaning nozzle
54a: cleaning solution
56: base
58: X axis movement mechanism
60, 70b: servo motor
62: X axis ball screw
64: retention table slider
66: table base
66a: θ axis motor
68a, 68b, 68c: vibration
70a: rotating shaft
72a, 72b: vibration waveform
74, 78: natural frequency
76a, 76b, 80a, 80b: peak
82a, 82b: car

Claims (4)

피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비하는 가공 장치로서,
그 가공 유닛에 의한 가공이 실시되고 있지 않은 상태에서 가공 장치의 상태를 진단하는 자기 진단 유닛을 구비하고,
그 자기 진단 유닛은,
그 가공 장치에 소정 범위의 진동수의 진동을 부여하는 진동원과,
그 진동원에 의해 발생되어 그 가공 장치 중을 전파한 진동을 관측하여, 진동 파형을 취득하는 진동 센서와,
그 가공 장치의 각 구성 요소에 공진이 발생하는 진동수를 고유 진동수로서 기록하는 고유 진동수 기록부와,
그 진동 센서가 취득한 진동 파형으로부터 산출되는 그 진동의 주파수 특성을 축적하는 주파수 특성 기억부와,
그 진동의 주파수 특성에 포함되는 진동 피크의 진동수와 그 진동 피크가 귀속하는 그 구성 요소의 그 고유 진동수의 차가 소정의 범위를 초과하는 경우, 그 진동 피크가 귀속하는 그 구성 요소에 변화가 있는 것으로 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치. A processing apparatus comprising a holding table for holding a work piece and a processing unit for processing a work piece held in the holding table,
And a self-diagnostic unit for diagnosing the state of the processing device in a state in which processing by the processing unit is not being performed.
The self-diagnostic unit,
A vibration source that imparts vibration of a predetermined range of frequencies to the processing device;
A vibration sensor that observes vibration generated by the vibration source and propagates through the processing device, and acquires a vibration waveform;
A natural frequency recording unit that records the frequency at which resonance occurs in each component of the processing device as a natural frequency;
A frequency characteristic storage unit that accumulates frequency characteristics of the vibration calculated from the vibration waveform acquired by the vibration sensor,
If the difference between the frequency of the vibration peak included in the frequency characteristic of the vibration and the natural frequency of the component to which the vibration peak belongs exceeds a predetermined range, there is a change in the component to which the vibration peak belongs. A processing device having a self-diagnostic function, characterized by comprising a judging section for judging. 제 1 항에 있어서,
그 진동원은, 서보 모터를 구비하는 액추에이터이고, 그 서보 모터의 회전의 반전을 반복하여 그 소정 범위의 진동수의 진동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치. According to claim 1,
The vibration source is an actuator provided with a servo motor, and the processing device with a self-diagnosis function is characterized in that repetition of rotation of the servo motor is repeated to generate vibration of a frequency within a predetermined range. 제 2 항에 있어서,
그 서보 모터는, 그 유지 테이블 또는 그 가공 유닛을 이동시키는 볼 나사, 또는, 그 유지 테이블을 회전시키는 것을 특징으로 하는 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치. According to claim 2,
The servo motor has a ball screw for moving the holding table or its processing unit, or a machining apparatus with a self-diagnostic function, characterized in that the holding table is rotated. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
그 진동 센서는, 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 자기 진단 기능을 구비하는 가공 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The vibration sensor is an acceleration sensor.
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