KR20210012901A - 절삭 유닛의 위치 검출 방법, 및 절삭 장치 - Google Patents

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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 셋업 공정을 적절히 실시한다.
(해결 수단) 절삭 블레이드로 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단의 높이 위치를 검출하는 날끝 위치 검출 유닛과, 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 발광부에서 발생되고 수광부에서 수광되는 광의 수광량의 경시 변화를 등록할 수 있는 관계 등록부를 포함하는 절삭 장치를 사용하는 절삭 유닛의 위치 검출 방법으로서, 상기 절삭 블레이드의 열팽창에 의해 경시 변화하는 상기 수광량을 관측하고, 관측 개시부터의 시간과 상기 수광량의 변화량과의 관계를 상기 관계 등록부에 등록하는 관계 등록 단계와, 상기 피가공물을 가공한 후의 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단의 높이가 미리 정해진 높이 위치가 될 때의 상기 절삭 유닛의 기준 높이 위치를 산출하는 높이 위치 검출 단계를 포함하고, 상기 높이 위치 검출 단계에서는, 산출된 상기 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치를 상기 관계 등록 단계에서 상기 관계 등록부에 등록된 상기 관계에 의해 보정한다.

Description

절삭 유닛의 위치 검출 방법, 및 절삭 장치{METHOD OF DETECTING LOCATION OF CUTTING UNIT AND CUTTING APPARATUS}
본 발명은, 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드가 장착된 절삭 유닛을 구비하는 절삭 장치에 있어서, 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 미리 정해진 높이 위치에 위치되었을 때의 상기 절삭 유닛의 높이 위치를 검출하는 절삭 유닛의 위치 검출 방법에 관한 것이다. 또한, 상기 절삭 유닛의 위치 검출 방법을 실시할 수 있는 절삭 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스를 탑재한 디바이스 칩은, 반도체 웨이퍼나 패키지 기판, 세라믹스 기판, 유리 기판 등으로 형성된다. 교차하는 복수의 분할 예정 라인을 반도체 웨이퍼 등의 표면에 설정하고, 상기 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 반도체 디바이스를 형성하고, 그 후, 상기 반도체 웨이퍼 등을 분할 예정 라인을 따라서 분할하면 개개의 디바이스 칩을 형성할 수 있다.
반도체 웨이퍼 등의 분할에는, 예컨대, 원환 형상의 절삭 블레이드가 장착된 절삭 유닛을 구비하는 절삭 장치가 이용된다. 절삭 장치는, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물의 표면에 대해서 수직인 면 내에 있어서 절삭 블레이드를 회전시키고, 회전하는 절삭 블레이드의 날끝의 하단을 미리 정해진 높이 위치에 위치시키고, 피가공물을 분할 예정 라인을 따르는 방향으로 가공 이송함으로써 피가공물을 절삭 가공한다.
절삭 장치에 있어서 피가공물의 절삭 가공을 반복해서 실시하면, 원환 형상의 절삭 블레이드가 서서히 소모되고, 절삭 블레이드의 직경이 점차 작아진다. 그러면, 절삭 블레이드의 날끝의 하단의 높이가 미리 정해진 높이 위치로부터 서서히 어긋나서, 절입 깊이가 변화해 버린다. 그 때문에, 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 미리 정해진 높이에 위치되었을 때의 절삭 유닛의 높이 위치를 검출하는 셋업 공정이 실시된다. 셋업 공정에는, 날끝 위치 검출 유닛이 이용된다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
날끝 위치 검출 유닛은, 상방 및 전후에 개구된 홈 형의 블레이드 진입부를 본체에 구비한다. 블레이드 진입부의 한쪽의 측벽에는 발광부의 발광창이 설치되고, 다른 쪽의 측벽에는 수광부의 수광창이 형성된다. 발광창과, 수광창은 대략 동일한 높이 위치에 설치된다.
셋업 공정에서는, 발광부의 발광창으로부터 수광부의 수광창을 향해서 광을 방사시킨 상태로, 절삭 유닛을 하강시키고 절삭 블레이드의 날끝을 블레이드 진입부에 진입시킨다. 그러면, 광의 일부가 절삭 블레이드에 차단되기 때문에, 수광부에서 수광되는 광의 수광량이 저하된다. 그리고, 수광량이 기준의 수광량에 이르렀을 때, 즉, 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 미리 정해진 높이에 위치되었을 때의 절삭 유닛의 높이가 검출된다.
특개 2001-298001호 공보
절삭 블레이드를 고속으로 회전시키면, 회전에 따라 생기는 원심력에 의해 절삭 블레이드의 직경이 약간 커진다. 그 때문에, 셋업 공정에서는, 예컨대, 피가공물을 절삭할 때와 마찬가지의 속도로 절삭 블레이드를 회전시키는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 셋업 공정은, 피가공물의 절삭 시와 같은 원심력이 절삭 블레이드에 걸리는 상태로 실시된다.
피가공물을 절삭할 때, 가공 열이나 가공 부스러기를 배제하기 위해서 절삭 블레이드 및 피가공물에는 절삭수가 분사된다. 그 때문에, 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드의 온도는 일정하게 유지된다. 한편, 셋업 공정에 있어서는 절삭 블레이드의 날끝의 검출의 방해가 되기 때문에, 절삭수는 절삭 블레이드에는 공급되지 않는다. 이 경우, 셋업 공정을 실시하는 동안, 회전하는 절삭 블레이드와, 공기와의 마찰열에 의해 절삭 블레이드의 온도가 점차 높아지고, 절삭 블레이드가 열팽창한다.
최근, 절삭 속도의 향상을 위해서 절삭 블레이드의 회전수가 올라가고 있고, 80 krpm ~ 100 krpm 정도의 회전수에 이르고 있다. 그리고, 셋업 공정을 실시할 때에도 같은 속도로 절삭 블레이드를 회전시키는 것이 바람직한다. 그러나, 절삭 블레이드의 회전수가 올라가면 공기와 절삭 블레이드와의 마찰열이 커지고, 절삭 블레이드의 온도가 종래보다 높아지고, 절삭 블레이드의 열팽창이 무시할 수 없게 된다. 게다가, 열팽창량은 일정하지 않고, 셋업 공정에 필요한 시간이 길어질수록 열팽창도 커진다.
이와 같이, 셋업 공정의 실시 시에 있어서의 절삭 블레이드의 직경은, 열팽창에 의한 영향에 의해 피가공물의 절삭 시의 직경과 비교하여 커진다. 셋업 공정의 실시 시에 절삭 블레이드가 크게 열팽창하고 있으면, 셋업 공정을 실시하여 검출되는 절삭 유닛의 높이 위치가 본래 검출되어야 할 높이 위치와는 일치하지 않게 된다. 그 때문에, 셋업 공정에 의해 검출된 기준 높이에 기초하여 상기 절삭 유닛을 절삭 기준 높이에 위치시켜서 피가공물을 절삭했을 때, 절삭 블레이드의 절입 깊이가 얕아지고, 피가공물을 적절히 절삭할 수 없다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안한 것으로서, 그 목적은, 셋업 공정을 적절히 실시할 수 있는 절삭 유닛의 위치 검출 방법, 및 절삭 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 피가공물을 유지면으로 유지하는 척 테이블과 상기 유지면에 평행한 방향을 따르는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단에 장착된 절삭 블레이드를 포함하고, 상기 척 테이블에 유지된 상기 피가공물 및 상기 절삭 블레이드에 절삭수를 공급하면서 상기 스핀들의 주위로 회전하는 상기 절삭 블레이드로 상기 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과, 상기 유지면과 직교하는 절입 이송 방향으로 상기 절삭 유닛을 절입 이송시키는 절입 이송 유닛과, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단의 높이 위치를 검출하는 날끝 위치 검출 유닛과, 각 구성요소를 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 날끝 위치 검출 유닛은, 상기 절삭 블레이드가 진입하는 블레이드 진입부와, 상기 블레이드 진입부를 사에 두고 서로 대면하는 발광부 및 수광부를 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 발광부에서 발생되고 상기 수광부에서 수광되는 광의 수광량의 경시 변화를 등록할 수 있는 관계 등록부를 구비한 절삭 장치를 사용한 절삭 유닛의 위치 검출 방법에 있어서, 상기 절입 이송 유닛으로 상기 날끝 위치 검출 유닛의 상기 블레이드 진입부에 상기 절삭 블레이드를 진입시키고, 상기 발광부에서 발생하고 상기 수광부에서 수광되는 광이 미리 정해진 양 차단되는 높이에 상기 절삭 블레이드를 위치시키는 절삭 블레이드 위치 부여 단계와, 상기 절삭 블레이드 위치 부여 단계 후, 상기 절삭 유닛의 상기 절입 이송 방향에서의 높이를 유지한 상태로, 회전하는 상기 절삭 블레이드의 열팽창에 의해 경시 변화하는 상기 수광량을 관측하고, 관측 개시부터의 시간과, 상기 수광량의 변화량과의 관계를 상기 관계 등록부에 등록하는 관계 등록 단계와, 상기 관계 등록 단계 후, 상기 피가공물을 가공한 후의 상기 절삭 블레이드를 상기 스핀들의 주위로 회전시키면서 상기 날끝 위치 검출 유닛의 상기 블레이드 진입부에 진입시키고, 상기 발광부에서 발생하고 상기 수광부에서 수광되는 광이 상기 미리 정해진 양 차단되는 높이에 상기 절삭 블레이드를 위치시키고, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단의 높이가 상기 미리 정해진 높이 위치가 될 때의 상기 절삭 유닛의 높이 위치를 기준 높이 위치로서 산출하는 높이 위치 검출 단계를 포함하고, 상기 높이 위치 검출 단계에서는, 산출된 상기 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치를 상기 관계 등록 단계에서 상기 관계 등록부에 등록된 상기 관계에 의해 보정하는 것을 특징으로 하는 절삭 유닛의 위치 검출 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 관계 등록 단계에서는, 상기 높이 위치 검출 단계에 있어서의 상기 절삭 블레이드의 회전수에 대응하는 회전수로 상기 절삭 블레이드를 회전시킨다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태에 의하면, 피가공물을 유지면으로 유지하는 척 테이블과, 상기 유지면에 평행한 방향을 따르는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단에 장착된 절삭 블레이드를 포함하고, 상기 척 테이블에 유지된 상기 피가공물 및 상기 절삭 블레이드에 절삭수를 공급하면서 상기 스핀들의 주위로 회전하는 상기 절삭 블레이드로 상기 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과, 상기 유지면과 직교하는 절입 이송 방향에 상기 절삭 유닛을 절입 이송시키는 절입 이송 유닛과, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 미리 정해진 높이 위치가 될 때의 상기 절삭 유닛의 높이 위치를 기준 높이 위치로서 검출하는 날끝 위치 검출 유닛과, 각 구성요소를 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 날끝 위치 검출 유닛은, 상기 절삭 블레이드가 진입하는 블레이드 진입부와 상기 블레이드 진입부를 사이에 두고 서로 대면하는 발광부 및 수광부와, 상기 수광부에서 수광되는 광의 수광량에 따른 전압값의 전기 신호를 출력하는 광전 변환부를 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 발광부에서 발생하고 상기 수광부에서 수광되는 광의 수광량의 경시 변화를 상기 광전 변환부가 출력하는 전기 신호의 전압값의 경시 변화로서 등록할 수 있는 관계 등록부와, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있을 때 상기 발광부에서 발생된 광이 상기 수광부에서 수광될 때에 상기 광전 변환부에서 출력되는 전기 신호의 전압값이 기준 전압값으로서 등록되는 기준 전압값 등록부와, 상기 광전 변환부에서 출력되는 전기 신호의 전압값이 상기 기준 전압값 등록부에 등록된 상기 기준 전압값과 일치했을 때에 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있는 것을 검출하는 전압값 비교부와, 상기 전압값 비교부에 접속되고, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치된 것을 상기 전압값 비교부가 검출했을 때의 상기 절삭 유닛의 높이를 상기 기준 높이 위치로서 검출하는 절삭 유닛 높이 검출부와, 상기 절삭 유닛 높이 검출부가 검출한 상기 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치를 보정하는 보정부를 포함하고, 상기 관계 등록부에는, 회전하는 상기 절삭 블레이드가 열팽창함으로써 경시 변화하는 상기 광전 변환부가 출력하는 상기 전기 신호의 전압값과 시간과의 관계가 등록되어 있고, 상기 보정부는, 상기 전압값 비교부가 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있는 것을 검출한 시간을 참조하여, 상기 관계 등록부에 등록되어 있는 상기 관계로부터 상기 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치의 보정량을 결정하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치가 제공된다.
본 발명의 일 양태와 관련되는 절삭 유닛의 위치 검출 방법 및 절삭 장치에서는, 날끝 위치 검출 유닛의 수광부에서 수광되는 광의 수광량이 절삭 블레이드의 열팽창에 의해 시간 변화하는 경향이, 관계 등록부에 등록되어 있다. 보다 상세하게는, 상기 관계 등록부에는, 시간과 상기 수광량의 변화량과의 관계가 등록되어 있다.
그리고, 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 미리 정해진 높이 위치가 될 때의 절삭 유닛의 높이 위치를 기준 높이 위치로서 날끝 위치 검출 유닛으로 산출할 때, 상기 관계를 사용하여 산출되는 절삭 유닛의 기준 높이 위치를 보정한다. 보다 상세하게는, 절삭 블레이드가 열팽창한 상태로 산출된 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치를 절삭 블레이드의 팽창량에 대응하는 값으로 보정하여, 본래 산출되어야 할 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치를 산출한다.
산출된 본래 산출되어야 할 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치란, 절삭 블레이드가 열팽창하지 않는 경우에 있어서의 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치가 될 때의 절삭 유닛의 높이 위치이다. 그리고, 절삭 유닛을 보정된 상기 기준 높이 위치에 기초하여 산출되는 높이에 위치시킴으로써 피가공물을 적절히 절삭할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 일 양태에 의하면, 셋업 공정을 적절히 실시할 수 있는 절삭 유닛의 위치 검출 방법, 및 절삭 장치가 제공된다.
도 1은 절삭 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2(A)는, 날끝 위치 검출 유닛을 모식적으로 나타내는 사시도이며, 도 2(B)는, 절삭 유닛과 날끝 위치 검출 유닛과 제어 유닛을 모식적으로 나타내는 구성도이다.
도 3(A)는, 절삭 블레이드를 블레이드 진입부에 진입시킬 때의 광의 수광량에 따른 전기 신호의 전압값과, 시간과의 관계를 모식적으로 나타내는 그래프이며, 도 3(B)는, 열팽창에 의해 직경이 변화하는 절삭 블레이드에 의해 변화하는 광의 수광량의 변화량에 대응하는 전기 신호의 전압값과 시간과의 관계를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 4는 절삭 유닛의 위치 검출 방법의 각 단계의 플로우를 모식적으로 나타내는 흐름도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태와 관련되는 실시형태에 대해서 설명한다. 우선, 도 1를 이용하여, 본 실시 형태와 관련되는 절삭 유닛의 위치 검출 방법이 실시되는 절삭 장치에 대해 설명한다. 도 1는, 실리콘, 실리콘카바이드(SiC), 갈륨비소(GaAs) 혹은, 그 외의 반도체 등의 재료, 또는, 사파이어, 유리, 석영 등의 재료로 된 대략 원판형의 기판 등의 피가공물을 절삭하는 절삭 장치(2)이다.
피가공물의 표면에는 IC(Integrated Circuit) 등의 복수의 디바이스가 형성되어 있다. 최종적으로, 피가공물이 디바이스마다 분할됨으로써, 개개의 디바이스 칩이 형성된다. 예컨대, 피가공물은, 환형의 프레임에 부착된 테이프에 점착된 상태로 절삭 가공된다. 피가공물이 적절히 절삭 가공되는 경우, 후술하는 절삭 블레이드의 날끝의 하단은 상기 테이프에 도달한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치(2)는, 각 구성요소를 지지하는 장치 베이스(4)를 구비하고 있다. 장치 베이스(4)의 중앙 상부에는, X축 이동 테이블(6)과, X축 이동 테이블(6)을 X축 방향(가공 이송 방향)으로 이동시키는 X축 이동 기구와, X축 이동 기구를 덮는 배수로(20)가 설치되어 있다. 상기 X축 이동 기구는, X축 방향에 평행한 한쌍의 X축 가이드 레일(12)을 구비하고 있고, X축 가이드 레일(12)에는, X축 이동 테이블(6)이 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.
X축 이동 테이블(6)의 하면 측에는, 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, X축 가이드 레일(12)에 평행한 X축 볼나사(14)가 나사 결합되어 있다. X축 볼나사(14)의 일단부에는, X축 펄스 모터(16)가 연결되어 있다. X축 펄스 모터(16)로 X축 볼나사(14)를 회전시키면, X축 이동 테이블(6)은 X축 가이드 레일(12)을 따라서 X축 방향으로 이동한다.
X축 이동 테이블(6) 상에는, 피가공물을 흡인, 유지하기 위한 척 테이블(8)이 설치되어 있다. 척 테이블(8)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있고, 척 테이블(8)의 상면에 수직인 회전축의 주위로 회전 가능하다. 또한, 척 테이블(8)은, 상술한 X축 이동 기구에 의해 X축 방향으로 보내진다.
척 테이블(8)의 표면(상면)은, 피가공물을 흡인, 유지하는 유지면(8a)이 된다. 이 유지면(8a)은, 척 테이블(8)의 내부에 형성된 유로(도시하지 않음)를 통해 흡인원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 상기 유지면(8a)의 주위에는, 테이프를 통해 상기 피가공물을 유지하는 환형의 프레임을 고정하기 위한 클램프(10)가 배치 되어 있다.
장치 베이스(4)의 상면에는, 피가공물을 절삭하는 2 개의 절삭 유닛(18)을 지지하는 지지 구조(22)가, X축 이동 기구를 넘도록 배치되어 있다. 지지 구조(22)의 전면 상부에는, 2 개의 절삭 유닛(18)을 Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 이동시키는 인덱싱 이송 유닛과, Z축 방향(절입 이송 방향)으로 이동시키는 절입 이송 유닛이 설치되어 있다.
지지 구조(22)의 전면에는, Y축 방향에 평행한 한쌍의 Y축 가이드 레일(24)이 설치되어 있다. Y축 가이드 레일(24)에는, 절삭 유닛(18)의 각각에 대응하는 2 개의 Y축 이동 플레이트(26)가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 각각의 Y축 이동 플레이트(26)의 이면 측(후면 측)에는, 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Y축 가이드 레일(24)에 평행한 Y축 볼나사(28)가 나사 결합되어 있다.
Y축 볼나사(28)의 일단부에는, Y축 펄스 모터(28a)가 연결되어 있다. Y축 펄스 모터(28a)로 Y축 볼나사(28)를 회전시키면, 대응하는 Y축 이동 플레이트(26)가 Y축 가이드 레일(24)을 따라서 Y축 방향으로 이동한다. 즉, Y축 가이드 레일(24), Y축 이동 플레이트(26), Y축 볼나사(28), 및 Y축 펄스 모터(28a)는, 인덱싱 이송 유닛을 구성한다.
또한, 각각의 Y축 이동 플레이트(26)의 표면(전면)에는, Z축 방향에 평행한 한쌍의 Z축 가이드 레일(30)이 설치되어 있다. 각각의 Z축 가이드 레일(30)에는, Z축 이동 플레이트(32)가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. Z축 이동 플레이트(32)의 이면 측(후면 측)에는, 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Z축 가이드 레일(30)에 평행한 Z축 볼나사(34)가 나사 결합되어 있다. Z축 볼나사(34)의 일단부에는, Z축 펄스 모터(36)가 연결되어 있다.
Z축 펄스 모터(36)로 Z축 볼나사(34)를 회전시키면, Z축 이동 플레이트(32)는, Z축 가이드 레일(30)을 따라서 Z축 방향(절입 이송 방향)으로 이동한다. 즉, Z축 가이드 레일(30), Z축 이동 플레이트(32), Z축 볼나사(34), 및 Z축 펄스 모터(36)는, 절입 이송 유닛을 구성한다.
2 개의 Z축 이동 플레이트(32)의 각각의 하부에는, 피가공물을 가공하는 절삭 유닛(18)과 척 테이블(8)에 유지된 피가공물을 촬상할 수 있는 촬상 유닛(카메라)(38)이 고정되어 있다. Y축 이동 플레이트(26)를 Y축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛(18) 및 촬상 유닛(38)은 Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 이동하고, Z축 이동 플레이트(32)를 Z축 방향으로 이동시키면, 절삭 유닛(18) 및 촬상 유닛(38)은 Z축 방향(절입 이송 방향)으로 이동한다.
절삭 유닛(18)은, 척 테이블(8)의 유지면(8a)에 평행한 방향인 Y축 방향을 따르는 스핀들(18c)(도 2(B) 참조)과, 스핀들(18c)의 선단에 장착된 원환 형상의 절삭 블레이드(18a)(도 2(B) 참조)를 가진다. 스핀들(18c)의 타단 측에는 모터등의 회전 구동원(도시하지 않음)이 연결되어 있고, 상기 회전 구동원을 작동시켜서 스핀들(18c)을 회전시키면, 절삭 블레이드(18a)는 상기 스핀들(18c)의 주위로 회전한다.
절삭 블레이드(18a)는, 예컨대, 원반 형상의 베이스를 가지고 있다. 베이스의 중앙부에는, 이 베이스를 관통하는 대략 원형의 장착 구멍이 설치되어 있고, 절삭 블레이드(18a)가 절삭 유닛(18)에 장착될 때, 상기 장착 구멍에 스핀들(18c)의 선단이 통과된다. 베이스의 외주부에는, 척 테이블(8)에 유지된 피가공물에 절입시키기 위한 환형의 날끝이 고정되어 있다. 날끝은, 지석부라고도 불린다. 날끝은, 다이아몬드 등의 지립과, 상기 지립을 분산 고정하는 결합재를 가진다. 상기 결합재는, 예컨대, 금속 또는 수지 등으로 형성된다.
피가공물을 절삭할 때에는, 미리 촬상 유닛(38)에 의해 피가공물의 표면에 형성된 디바이스, 패턴 등이 검출됨으로써 피가공물의 표면에 설정된 분할 예정 라인의 위치가 인식된다. 그리고, 분할 예정 라인의 신장 방향이 절삭 장치(2)의 가공 이송 방향에 맞도록, 척 테이블(8)을 회전시킨다. 그리고, 가공 이송 유닛 및 인덱싱 이송 유닛을 작동시켜서, 피가공물의 분할 예정 라인의 연장선의 상방에 절삭 블레이드(18a)를 위치시킨다.
절삭 유닛(18)은, 척 테이블(8)에 유지된 피가공물 및 절삭 블레이드(18a)에 순수 등의 절삭수를 공급하는 절삭수 공급 노즐(18d)을 구비한다. 절삭 블레이드(18a)를 스핀들(18c)의 주위로 회전시키고, 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 피가공물에 접촉시키면, 피가공물이 절삭된다. 이 때, 피가공물과 절삭 블레이드(18a)의 날끝과의 사이에 마찰열이 생긴다. 또한, 피가공물 및 절삭 블레이드(18a)로부터 절삭 부스러기가 발생한다. 피가공물의 절삭 시에 상기 피가공물 및 절삭 블레이드(18a)에 절삭수를 공급하면, 마찰열이나 가공 부스러기를 제거할 수 있다.
피가공물을 절삭 블레이드(18a)로 절삭하여 피가공물을 분할할 때에는, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)(도 2(B) 참조)이 피가공물의 이면(하면)보다 하방의 높이 위치가 되도록 절삭 유닛(18)의 높이가 조정된다. Z축 펄스 모터(36)를 포함하는 절입 이송 유닛은, 예컨대, 절삭 유닛(18)의 절입 이송 방향에 있어서의 위치를 인식하는 위치 인식 유닛(도시하지 않음)을 또한 구비한다. 절삭 장치(2)는, 스케일 등을 포함하는 위치 인식 유닛을 이용하여 절삭 유닛(18)을 미리 정해진 높이 위치에 위치시킨다.
그리고, 절삭 블레이드(18a)를 회전시키고, 가공 이송 유닛을 작동시켜서 척 테이블(8)을 가공 이송 방향으로 이동시켜서 가공 이송하고, 절삭 블레이드(18a)를 피가공물에 절입시켜서 상기 피가공물을 절삭한다. 피가공물을 하나의 분할 예정 라인을 따라서 절삭한 후, 인덱싱 이송 유닛을 작동시켜서 절삭 유닛(18)을 인덱싱 이송하고, 그 후, 다시 척 테이블(8)을 가공 이송하여 다른 분할 예정 라인을 따라서 피가공물을 절삭한다. 절삭 장치(2)는, 이와 같이, 피가공물을 차례차례 절삭한다.
절삭 장치(2)는, 또한, 제어 유닛(42)을 구비하고 있다. 제어 유닛(42)은, 절삭 유닛(18), 척 테이블(8), 각 이동 기구, 촬상 유닛(38), 날끝 위치 검출 유닛(40)(후술) 등의 절삭 장치(2)의 각 구성요소를 제어하는 기능을 가진다. 제어 유닛(42)의 기능은, 예컨대, 장치 제어용 컴퓨터의 소프트웨어로서 실현된다.
즉, 제어 유닛(42)은, CPU 등의 처리 장치나, 플래쉬 메모리 등의 기억 장치를 포함한 컴퓨터에 의해서 구성된다. 기억 장치에 기억되는 프로그램 등의 소프트웨어에 따라 처리 장치를 동작시키는 것에 의해서, 제어 유닛(42)은, 소프트웨어와 처리 장치(하드웨어 자원)가 협동한 구체적 수단으로서 기능한다.
절삭 블레이드(18a)를 사용한 피가공물의 절삭을 반복하면, 절삭 블레이드(18a)의 날끝이 서서히 소모되고, 절삭 블레이드(18a)의 직경은 서서히 감소한다. 이 경우, 절삭 유닛(18)을 절삭에 적절한 높이 위치에 위치시켰을 때의 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)의 높이 위치가 서서히 상승하게 된다. 그리고, 피가공물을 충분히 절삭할 수 없는 상태가 된다.
그래서 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)을 피가공물의 이면(하면)보다 하방의 높이 위치에 위치되도록, 절삭 블레이드(18a)로 피가공물을 절삭 한 후, 정기적으로 셋업 공정이 실시된다. 셋업 공정에서는, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)의 높이가 피가공물의 이면(하면)보다 하방의 높이 위치에 위치될 때의 절삭 유닛(18)의 높이 위치가 절삭에 적절한 높이 위치로서 검출된다.
절삭 장치(2)의 절삭 유닛(18)의 근방에는, 날끝 위치 검출 유닛(40)이 배치 되어 있다. 날끝 위치 검출 유닛(40)을 이용하면, 피가공물의 절삭 시에 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)을 피가공물의 이면(하면)보다 하방의 높이 위치에 위치시키기 위한 셋업 공정을 실시할 수 있다. 도 2(A)는, 날끝 위치 검출 유닛(40)을 모식적으로 나타내는 사시도이며, 도 2(B)는, 절삭 유닛(18)과 날끝 위치 검출 유닛(40)과, 제어 유닛(42)을 모식적으로 나타내는 개념도이다.
날끝 위치 검출 유닛(40)의 본체(44)에는, 상방에 개구된 홈 형의 블레이드 진입부(46)가 설치되어 있다. 날끝 위치 검출 유닛(40)을 사용할 때에는, 절삭 블레이드(18a)를 블레이드 진입부(46)의 상방에 위치시키고, 절입 이송 유닛을 작동시켜서 절삭 블레이드(18a)를 하강시켜서, 상기 블레이드 진입부(46)에 절삭 블레이드(18a)를 진입시킨다.
블레이드 진입부(46)의 한쪽의 측벽에는 발광부(50)가 설치되고, 블레이드 진입부(46)의 다른 쪽의 측벽에는 상기 발광부(50)에 대향하는 위치에 수광부(52)가 설치되어 있다. 즉, 발광부(50) 및 수광부(52)는, 블레이드 진입부(46)를 사이에 두어 서로 대면한다. 발광부(50)는, 발광창(50b)과, 상기 발광창(50b)에 광 파이버 등을 통해 접속된 광원(50a)을 구비하고, 광원(50a)을 작동시키면 발광창(50b)로부터 광이 방사된다. 광원(50a)에는, 발광량을 조절하는 기능을 가지는 조광기(도시하지 않음)가 접속되어 있다.
수광부(52)는, 수광창(52b)과 상기 수광창(52b)에 광파이버 등을 통해 접속된 광전 변환부(52a)를 구비한다. 수광창(52b)에 도달한 광은 광전 변환부(52a)로 수광되고 상기 광전 변환부(52a)로부터는 수광량에 따른 전압값의 전기 신호가 출력된다. 광전 변환부(52a)는 제어 유닛(42)에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 전기 신호를 제어 유닛(42)에 보낸다.
발광창(50b)과, 수광창(52b)은 대략 동일한 미리 정해진 높이 위치에 설치된다. 날끝 위치 검출 유닛(40)에는, 상기 날끝 위치 검출 유닛(40)의 미사용 시에 발광부(50)나 수광부(52)를 보호하는 개폐 가능한 커버(48)가 구비되어 있다. 날끝 위치 검출 유닛(40)의 사용 시에는, 미리 상기 커버(48)를 열어 본체(44)를 노출시킨다.
본체(44)에는, 또한, 발광창(50b) 또는 수광창(52b)을 향한 복수의 유체 분출 노즐이 배치되어 있다. 상기 유체 분출 노즐로부터 에어나 물 등의 유체를 분출시키면, 발광창(50b)나 수광창(52b)에 부착한 오염물을 제거할 수 있다.
날끝 위치 검출 유닛(40)에 의한 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)의 검출 시에는, 광원(50a)을 작동시키고 발광창(50b)로부터 광을 방사시켜서, 상기 광을 수광부(52)의 수광창(52b)에 조사시키고, 수광창(52b)에 접속된 광전 변환부(52a)에 상기 광을 수광시킨다. 광전 변환부(52a)는, CMOS 센서 또는 CCD 센서 등의 수광 소자를 포함하고, 수광량에 따른 전압값의 전기 신호에 상기 광을 변환하여, 상기 전기 신호를 제어 유닛(42)에 보낸다.
블레이드 진입부(46)를 향해서 절삭 블레이드(18a)를 하강시키면, 발광창(50b)으로부터 방사된 광이 서서히 절삭 블레이드(18a)에 의해 차단되게 되고, 수광창(52b)에 도달하여 광전 변환부(52a)로 수광되는 광의 수광량은 서서히 감소한다. 그 때문에, 광전 변환부(52a)로부터 출력된 전기 신호를 제어 유닛(42)으로 해석하는 것에 의해, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)의 높이 위치를 검출할 수 있다.
그리고, 광전 변환부(52a)로 수광되는 상기 광의 수광량이 상기 미리 정해진 높이 위치에 상기 날끝의 하단(18b)이 도달한 것을 확인할 수 있는 기준의 수광량이 될 때의 절삭 유닛(18)의 높이 위치가 기준 높이 위치로서 검출된다. 그리고, 검출된 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 기초로, 피가공물을 절삭할 때에 절삭 유닛(18)이 위치되어야 할 절삭에 적절한 높이 위치가 산출된다.
도 3(A)에 나타내는 그래프는, 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 블레이드 진입부(46)에 진입시켰을 때에 광전 변환부(52a)로부터 제어 유닛(42)에 보내지는 전기 신호의 전압값의 시간 변화의 일례를 모식적으로 나타내는 그래프이다. 도 3(A)에서는, 수광량이 감소하기 전의 초기 상태의 수광량에 따른 전압값을 5 V로 하고 있다. 도 3(A)에는, 전압값의 시간 변화(66)가 모식적으로 나타나고 있다. 다만, 상기 전압값은 이것으로 한정되지 않는다.
블레이드 진입부(46)에 절삭 블레이드(18a)의 날끝이 진입하고, 상기 광이 절삭 블레이드(18a)에 닿게 되면, 상기 수광량이 감소하여 상기 전압값이 감소해 간다. 그리고, 곧 절삭 블레이드(18a)에 의해 상기 광이 완전히 차단된다. 도 3(A)에 나타내는 예에서는, 절삭 블레이드(18a)에 의해 상기 광이 수광창(52b)에 도달하지 않게 될 때의 수광량에 따른 전압값을 0 V로 하고 있다. 다만, 상기 전압값은 이것으로 한정되지 않는다.
광전 변환부(52a)로부터 출력되는 전기 신호의 전압값에는, 기준 전압값(68)이 미리 설정되어 있다. 도 3(A)에 나타내는 예에서는, 기준 전압값(68)이 3 V로 설정되어 있다. 다만, 기준 전압값(68)은 이것으로 한정되지 않는다.
셋업 공정에서는, 절삭 유닛(18)을 서서히 하강시켜 가고, 상기 전압값이 기준 전압값(68)이 될 때의 절삭 유닛(18)의 높이 위치가 기준 높이 위치로서 검출된다. 그리고, 이 기준 높이 위치를 기초로 절삭 유닛(18)의 절삭에 적절한 높이 위치가 검출된다.
보다 상세하게는, 전압값이 기준 전압값(68)이 될 때의 절삭 블레이드(18a)의 하단의 높이 위치(미리 정해진 높이 위치)는, 척 테이블(8)의 유지면(8a)보다 미리 정해진 거리만큼 낮은 높이 위치로 된다. 그리고, 전압값이 기준 전압값(68)이 될 때의 절삭 유닛(18)의 높이 위치가 기준 높이 위치로서 검출되었을 때, 상기 기준 높이 위치보다 상기 미리 정해진 거리 이상으로 높은 높이 위치가 절삭 유닛(18)의 절삭에 적절한 높이 위치로서 제어 유닛(42)에 등록된다. 피가공물을 절삭할 때에는, 절입 이송 유닛을 작동시키고, 절삭 유닛(18)을 상기 절삭에 적절한 높이 위치에 위치시켜서 피가공물을 절삭한다.
또한, 이러한 셋업 공정은, 절삭 블레이드(18a)를 스핀들(18c)의 주위로 회전시키면서 실시되는 것이 바람직하다. 예컨대, 절삭 블레이드(18a)의 회전수는, 피가공물의 절삭을 실시할 때의 절삭 블레이드(18a)의 회전수에 맞출 수 있으면 좋다. 이것은, 절삭 블레이드(18a)를 고속으로 회전시키면 절삭 블레이드(18a)에 원심력이 작용하고, 절삭 블레이드(18a)의 직경이 커지기 때문이다. 셋업 공정의 실시 시와 피가공물의 절삭 시로 절삭 블레이드(18a)의 회전수를 맞추면, 원심력에 의한 영향을 상쇄할 수 있다.
또한, 상술한 대로 피가공물을 절삭할 때에는, 가공 부스러기 및 마찰열을 제거하기 위해서, 절삭수 공급 노즐(18d)등으로부터 절삭 블레이드(18a) 및 피가공물에 절삭수가 공급된다. 한편, 날끝 위치 검출 유닛(40)을 사용할 때에는, 절삭 블레이드(18a)에는 절삭수가 공급되지 않는다. 절삭수를 절삭 블레이드(18a)에 공급하면, 절삭수가 발광부(50)의 발광창(50b)로부터 수광부(52)의 수광창(52b)까지 진행하는 광에 영향을 주고, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)의 높이 위치의 검출에 방해가 되기 때문이다.
피가공물을 가공하여 소모된 절삭 블레이드(18a)를 구비한 절삭 유닛(18)에 대해서 셋업 공정을 실시할 때에는, 피가공물의 절삭을 위해서 회전하고 있는 절삭 블레이드(18a)를 그 회전수를 유지한 채 블레이드 진입부(46)에 진입시키는 것이 효율적이다. 즉, 회전하는 절삭 블레이드(18a)에 계속 공급되고 있던 절삭수를 정지시킨다. 절삭 블레이드(18a)에 공급되고 있던 절삭수를 정지시키면, 절삭 블레이드(18a)와, 공기와의 마찰에 의해 생기는 마찰열에 의해 절삭 블레이드(18a)의 온도가 점차 상승해 간다.
절삭 블레이드(18a)의 온도가 상승하면, 열팽창이 생겨서 절삭 블레이드(18a)의 직경이 증대해 간다. 이 경향은, 절삭 블레이드(18a)의 회전수가 높아질수록 현저하게 된다. 그 때문에, 블레이드 진입부(46)에 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 진입시킨 후, 절삭 유닛(18)의 절입 이송 방향에서의 높이를 유지해도, 날끝의 하단(18b)의 높이 위치가 시간에 따라 변화해 버린다.
도 3(B)는, 열팽창에 의한 절삭 블레이드(18a)의 직경의 경시 변화의 모습을 나타내는 그래프이다. 도 3(B)에 나타난 그래프는, 수광부(52)에서 수광되는 광의 수광량을 광전 변환부(52a)가 출력하는 전기 신호의 전압값의 형태로 관측했을 때의 관측 개시부터의 시간과, 상기 수광량의 변화량에 상당하는 전압값의 변화량과의 관계를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 3(B)에는, 절삭 블레이드(18a)의 회전수가 비교적 큰 경우에 있어서의 전압값의 변화량과 시간과의 관계(70)와, 회전수가 비교적 작은 경우에 있어서의 전압값의 변화량과 시간과의 관계(72)가 모식적으로 나타나고 있다. 절삭 블레이드(18a)로의 절삭수의 공급을 정지하면, 회전하는 절삭 블레이드(18a)의 온도는 점차 높아지고, 이에 따른 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 양도 점차 커진다.
또한, 마찰열에 의한 절삭 블레이드(18a)의 온도 상승은, 절삭 블레이드(18a)의 회전수에 의해 변화하고, 절삭 블레이드(18a)의 회전수가 클수록 절삭 블레이드(18a)의 온도가 상승하기 쉬운 경향을 보이고 있다. 또한, 셋업 공정을 완료하기까지 필요로 하는 시간에 따라, 절삭 블레이드(18a)의 직경은 변화해 버린다.
예컨대, 30 krpm 의 회전수로 회전시키고 있던 2 인치 직경의 절삭 블레이드를 80 krpm 의 회전수로 회전시키면, 6 ~ 7 μm 정도의 절삭 블레이드(18a)의 열팽창이 확인되었다.
또한, 절삭수를 공급하면서 80 krpm 의 회전수로 상기 절삭 블레이드를 회전시키고, 그 후, 절삭수의 공급을 정지했을 때의 온도 상승의 경향을 관측했다. 관측의 결과, 절삭수를 정지시키기 전에 약 27 ℃ 인 상기 절삭 블레이드의 온도가, 정지 후 10 초에 약 31 ℃ 가 되고, 20 초에 약 34 ℃가 되고, 30 초에 약 35 ℃ 가 되었다. 그 후, 절삭수의 공급을 재개하면, 10 초 이내에 약 27 ℃ 로 저하됐다.
절삭 유닛(18)에 부착한 절삭수가 블레이드 진입부(46)로 낙하해 버리는 경우가 있기 때문에, 셋업 공정을 정밀하게 실시하기 위해서 셋업 공정에서는 절삭 유닛(18)의 높이의 검출이 반복된다. 따라서, 셋업 공정의 실시 시간도 일정하게 되지는 않는다. 셋업 공정에서는, 시시각각으로 절삭 블레이드(18a)의 온도가 상승하고, 절삭 블레이드(18a)의 직경이 변화해 버리기 때문에, 날끝 위치 검출 유닛(40)을 사용한 셋업 공정을 정밀하게 높은 재현성으로 실시하는 것은 용이하지 않다.
셋업 공정의 실시 시에 절삭 블레이드(18a)가 열팽창하고 있으면, 셋업 공정을 실시하여 검출되는 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치가 본래 검출되어야 할 높이 위치와 일치하지 않는다. 그 때문에, 검출된 기준 높이 위치에 기초하여 절삭 유닛(18)의 절삭에 적절한 높이 위치를 산출하고, 절삭 유닛(18)을 상기 절삭에 적절한 높이 위치에 위치시켜서 피가공물을 절삭 했을 때, 절삭 블레이드(18a)의 절입 깊이가 얕아지고, 피가공물을 적절히 절삭할 수 없다.
그래서 본 실시 형태와 관련되는 절삭 유닛의 위치 검출 방법, 및 절삭 장치에서는, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 경향을 미리 측정하고, 셋업 공정에 있어서 검출되는 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 보정한다. 이하, 본 실시 형태와 관련되는 절삭 유닛의 위치 검출 방법을 실시할 수 있는 절삭 장치(2)의 설명을 계속한다.
도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치(2)의 제어 유닛(42)은, 예컨대, 전압값 비교부(54)와, 기준 전압값 등록부(56)와, 절삭 유닛 높이 검출부(58)와, 보정부(60)와, 관계 등록부(62)와, 절삭 유닛 높이 등록부(64)를 구비한다. 제어 유닛(42)의 각 부의 기능은, 예컨대, CPU 등의 처리 장치 및 기억 장치 등을 구비한 컴퓨터 상에서 상기 기억 장치에 기억된 소프트웨어에 의해 실현된다. 이하, 제어 유닛(42)의 각부에 관해서 설명한다.
전압값 비교부(54)는, 수광부(52)의 광전 변환부(52a)와 접속되어 있고, 광전 변환부(52a)로 수광된 광의 수광량에 따른 전압값의 전기 신호를 상기 광전 변환부(52a)로부터 수신한다. 전압값 비교부(54)에는, 셋업 공정에 있어서 블레이드 진입부(46)에 진입하는 절삭 블레이드(18a)에 의해 상기 광이 서서히 차단되어서 상기 광의 수광량이 저하되고, 상기 전압값이 저하되는 모습이 기록된다.
전압값 비교부(54)는, 수광부(52)의 광전 변환부(52a)로부터 출력되는 전기 신호의 전압값이 다음에 설명하는 기준 전압값 등록부(56)에 등록된 기준 전압값과 일치했을 때에 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있는 것을 검출한다. 전압값 비교부(54)는, 상기 전기 신호의 전압값이 상기 기준 전압값과 일치했을 때, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있다라는 정보를 후술하는 절삭 유닛 높이 검출부(58)에 보낸다.
기준 전압값 등록부(56)에는, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있을 때 발광부(50)에서 발생한 광이 수광부(52)로 수광될 때에 광전 변환부(52a)로부터 출력되는 전기 신호의 전압값이 기준 전압값으로서 미리 등록되어 있다. 여기서, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)의 미리 정해진 높이 위치란, 척 테이블(8)의 유지면(8a)보다 미리 정해진 거리만큼 낮은 높이 위치를 말한다.
절삭 유닛 높이 검출부(58)는, Z축 펄스 모터(36) 등을 포함하는 절입 이송 유닛과, 전압값 비교부(54)에 접속되어 있다. 절삭 유닛 높이 검출부(58)는, 절삭 유닛(18)의 절입 이송 방향에 있어서의 높이 위치를 절입 이송 유닛으로부터 취득할 수 있다. 그리고, 전압값 비교부(54)가 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치된 것을 검출했을 때의 절삭 유닛(18)의 높이 위치를 기준 높이 위치로서 검출한다. 그리고, 상기 기준 높이 위치에 기초하여 절삭 유닛(18)의 절삭에 적절한 높이 위치를 산출한다. 상기 기준 높이 위치는, 다음에 설명하는 보정부(60)에 의해 보정된다.
보정부(60)는, 절삭 유닛 높이 검출부(58)가 검출한 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치를 보정한다. 보정부(60)는, 전압값 비교부(54)가 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있는 것을 검출한 시간을 참조하여, 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치를 보정한다. 보정부(60)가 상기 시간을 참조하는 것은, 상기 시간에 의해 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 양이 정해지기 때문에 있다. 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 양의 시간 변화는, 다음에 설명하는 관계 등록부(62)에 등록되어 있다.
관계 등록부(62)는, 발광부(50)의 광원(50a)에서 발생하고 수광부(52)의 광전 변환부(52a)로 수광되는 광의 수광량의 경시 변화를 상기 광전 변환부(52a)가 출력하는 전기 신호의 전압값의 경시 변화로서 등록할 수 있다. 관계 등록부(62)에는, 예컨대, 회전하는 절삭 블레이드(18a)가 열팽창함으로써 변화하는 상기 전기 신호의 전압값과 시간과의 관계가 등록된다.
예컨대, 절삭 장치(2)에 절삭 블레이드(18a)가 장착되었을 때, 회전에 따라 생기는 마찰열로 절삭 블레이드(18a)가 열팽창하는 모습을 날끝 위치 검출 유닛(40)으로 관측함으로써, 관계 등록부(62)에 상기 관계를 등록한다. 관측의 순서의 일례를 설명한다.
피가공물을 절삭 한 후에 실시되는 셋업 공정의 상황에 맞추기 위해, 예컨대, 절삭 블레이드(18a)를 피가공물의 절삭 시의 회전수와 동일한 회전수로 회전시키면서 절삭 블레이드(18a)에 절삭수를 분사한다. 다음에, 절삭 블레이드(18a)로의 절삭수의 분사를 정지한다. 절삭수의 분사를 정지시키면, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창이 시작된다.
그리고, 날끝 위치 검출 유닛(40)의 블레이드 진입부(46)에 회전하는 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 진입시킨다. 그리고, 절삭 블레이드(18a)가 열팽창하는 모습을 관측하는데 적합한 높이 위치에 절삭 유닛(18)을 위치시킨다.
날끝 위치 검출 유닛(40)에서는, 발광부(50)로부터 수광부(52)에 광을 조사시키고, 수광부(52)로 수광되는 광의 수광량의 변화를 관측한다. 그리고, 제어 유닛(42)에서는, 회전하는 절삭 블레이드(18a)가 열팽창함으로써 경시 변화하는 상기 광전 변환부(52a)가 출력하는 상기 전기 신호의 전압값과, 시간과의 관계를 얻을 수 있고, 상기 관계가 관계 등록부(62)에 등록된다.
또한, 엄밀하게는 절삭 블레이드(18a)로의 절삭수의 공급을 정지했을 때로부터 절삭 블레이드(18a)의 열팽창이 시작되기 때문에, 날끝 위치 검출 유닛(40)이 관측을 개시한 시점에서 열팽창은 어느 정도 진행한다. 그러나, 피가공물의 절삭 후에 절삭 블레이드(18a)의 셋업 공정을 실시하는 경우에 있어서도, 절삭수의 공급을 정지하고 나서 날끝 위치 검출 유닛(40)이 관측을 개시하기까지 절삭 블레이드(18a)의 열팽창은 동일한 정도로 진행한다.
따라서, 절삭 블레이드(18a)가 열팽창하기 시작하고 나서 날끝 위치 검출 유닛(40)이 관측을 개시할 때까지의 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 모습을 다른 순서에 의해 취득해 두면, 보정부(60)는 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치를 보다 정밀하게 보정할 수 있다. 예컨대, 회전하고 있지 않는 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 날끝 위치 검출 유닛(40)의 블레이드 진입부(46)에 진입시키고, 그 후에 절삭 블레이드(18a)의 회전을 개시한다. 그러면, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 초기의 경향을 관측할 수 있다.
또한, 관계 등록부(62)에는, 상기 전기 신호의 전압값과, 시간과의 복수의 관계가 등록되어도 좋다. 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 모습은, 절삭 블레이드(18a)의 회전수에 의해 변한다. 그 때문에, 피가공물의 절삭 시로 설정될 수 있는 복수의 회전수에 있어서, 각각 절삭 블레이드(18a)를 회전시키면서 날끝 위치 검출 유닛(40)으로 열팽창의 경향을 측정한다. 그리고, 보정부(60)가 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치를 보정할 때에는, 관계 등록부(62)에 등록된 복수의 관계로부터 적절한 관계를 선택하여 보정을 실시한다.
도 3(B)에는, 관계 등록부(62)에 등록되는 관계의 일례가 나타나고 있다. 관계 등록부(62)에는, 예컨대, 회전하는 상기 절삭 블레이드(18a)의 열팽창에 의해 경시 변화하는 상기 수광량의 변화량과, 관측 개시부터의 시간과의 관계가, 광전 변환부(52a)가 출력하는 전기 신호의 전압값의 그래프로서 등록되어 있다.
보정부(60)는, 전압값 비교부(54)가 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있는 것을 검출한 시간을 참조하여, 상기 관계 등록부(62)에 등록되어 있는 상기 관계로부터 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치의 보정량을 결정한다. 상기 보정량은, 상기 시간에 있어서의 절삭 블레이드(18a)의 열팽창량에 상당한다. 그리고, 상기 보정량에 의해 보정된 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치는, 절삭 유닛 높이 등록부(64)에 등록된다.
피가공물의 절삭 시에는, 절입 이송 유닛을 제어하여, 보정된 상기 기준 높이 위치에서 산출된 절삭에 적절한 높이 위치에 절삭 유닛(18)을 위치시키면, 절삭 블레이드(18a)로 피가공물을 적절히 절삭할 수 있다. 이상에서 설명한 바와 같이, 절삭 장치(2)에서는, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창이 고려되어 열팽창의 영향이 배제되어 셋업 공정이 실시된다. 그 때문에, 셋업 공정으로 산출하고 싶은 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치가 적절히 산출된다.
다음에, 본 실시 형태와 관련되는 절삭 유닛의 높이 위치 검출 방법에 대해 설명한다. 상기 절삭 유닛의 높이 위치 검출 방법은, 예컨대, 절삭 장치(2)에서 실시된다. 이하, 절삭 장치(2)에 있어서 상기 절삭 유닛의 높이 위치 검출 방법이 실시되는 경우에 대해 설명한다. 도 4는, 상기 절삭 유닛의 높이 위치 검출 방법의 각 단계의 플로우를 나타내는 흐름도이다.
상기 절삭 유닛의 높이 위치 검출 방법에서는, 최초로 절삭 블레이드 장착 단계(S10)가 실시되어도 좋다. 절삭 블레이드 장착 단계(S10)에서는, 절삭 장치(2)가 구비한 절삭 유닛(18)의 스핀들(18c)의 선단에 절삭 블레이드(18a)가 장착된다.
절삭 블레이드(18a)로 피가공물을 절삭하면 날끝이 소모되기 때문에 셋업 공정이 필요하다. 그리고, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창을 고려한 셋업 공정을 실시하기 위해서, 절삭 블레이드 장착 단계(S10)가 실시된 직후에, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 경향이 관측되면 좋다.
다음에, 절삭 블레이드 위치 부여 단계(S20)가 실시된다. 절삭 블레이드 위치 부여 단계(S20)에서는, 절입 이송 유닛으로 날끝 위치 검출 유닛(40)의 블레이드 진입부(46)에 절삭 블레이드(18a)를 진입시키고, 발광부(50)에서 발생하고 수광부(52)로 수광되는 광이 미리 정해진 양만큼 차단되는 높이에 절삭 블레이드(18a)를 위치시킨다.
이 때, 절삭 블레이드(18a)가 위치되는 높이는, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창의 모습을 관측하는데 적합한 높이이다. 예컨대, 셋업 공정에 있어서, 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치가 검출될 때에 위치되는 절삭 블레이드(18a)의 높이로 해도 좋다. 즉, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 미리 정해진 높이 위치에 위치될 때의 절삭 블레이드(18a)의 높이로 하면 좋다.
절삭 블레이드 위치 부여 단계(S20) 후, 관계 등록 단계(S30)를 실시한다. 관계 등록 단계(S30)에서는, 절삭 유닛(18)의 상기 절입 이송 방향에서의 높이를 유지한 상태로, 날끝 위치 검출 유닛(40)을 작동시키고, 회전하는 절삭 블레이드(18a)의 열팽창에 의해 경시 변화하는 수광부(52)가 수광하는 광의 수광량을 관측한다. 그리고, 관측 개시부터의 시간과, 상기 수광량의 변화량에 상당하는 전압값의 변화량과의 관계를 제어 유닛(42)의 관계 등록부(62)에 등록한다.
절삭 블레이드 위치 부여 단계(S20)에서는, 절삭 블레이드(18a)가 회전하고 있다. 이 때, 절삭 블레이드(18a)의 회전수는, 피가공물의 절삭 시의 절삭 블레이드(18a)의 회전수에 맞출 수 있다. 또한, 절삭 블레이드(18a)의 회전은, 예컨대, 날끝 위치 검출 유닛(40)의 블레이드 진입부(46)에 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 진입시키기 전에 개시되어도 좋고, 블레이드 진입부(46)에 상기 날끝을 진입시킨 후에 개시되어도 좋다.
예컨대, 피가공물의 절삭 후의 절삭 블레이드(18a)의 셋업 공정과 마찬가지의 상황을 만들어 내기 위해서, 미리 절삭 블레이드(18a)를 회전시켜도 좋다. 이 경우, 절삭 블레이드 위치 부여 단계(S20)에서는, 우선, 절삭 블레이드 회전 개시 단계와 절삭 블레이드(18a)에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급 단계가 실시된다. 그 후, 절삭 블레이드(18a)로의 절삭수의 공급을 정지시키는 절삭수 정지 단계를 실시하고, 그 후에 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 블레이드 진입부(46)에 진입시킨다.
또는, 절삭 블레이드 위치 부여 단계(S20)에서는, 날끝 위치 검출 유닛(40)의 블레이드 진입부(46)에 절삭 블레이드(18a)의 날끝을 진입시킨 후에 절삭 블레이드(18a)의 회전을 개시해도 좋다. 이 경우, 절삭 블레이드(18a)의 회전이 개시되어 서서히 절삭 블레이드(18a)의 온도가 상승하고, 절삭 블레이드(18a)가 열팽창해 나가는 모습을 열팽창의 초기부터 날끝 위치 검출 유닛(40)으로 관측할 수 있다.
관계 등록 단계(S30)가 실시되면, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창을 고려한 셋업 공정이 가능해진다. 그리고, 관계 등록 단계(S30) 후, 피가공물을 절삭 블레이드(18a)로 절삭하는 절삭 단계가 실시되어도 좋다. 절삭 단계에서는, 피가공물을 척 테이블(8)의 유지면(8a)로 유지하고, 절삭 블레이드(18a)를 회전시키고, 절삭 유닛을 절삭에 적절한 높이 위치에 위치시켜서 척 테이블(8)을 가공 이송하고 절삭 블레이드(18a)를 피가공물에 절입시킨다.
또한, 절삭 단계에 있어서 절삭 유닛(18)을 상기 절삭에 적절한 높이 위치에 위치시키기 때문에, 스핀들(18c)에 절삭 블레이드(18a)를 장착한 후, 피가공물을 가공하기 전에 날끝 위치 검출 유닛(40)을 사용하여 셋업 공정을 실시해도 좋다. 절삭 유닛(18)을 상기 절삭에 적절한 높이 위치에 위치시키면, 피가공물을 적절히 절삭할 수 있다. 그리고, 피가공물의 절삭을 반복하면, 절삭 블레이드(18a)의 날끝이 소모되어 직경이 작아지기 때문에, 정기적으로 셋업 공정이 실시될 필요가 있다.
다음에, 셋업 공정의 일환으로서 실시되는 높이 위치 검출 단계(S40)에 대해 설명한다. 높이 위치 검출 단계(S40)에서는, 피가공물을 가공한 후의 절삭 블레이드(18a)를 스핀들(18c)의 주위로 회전시키면서 날끝 위치 검출 유닛(40)의 블레이드 진입부(46)에 진입시킨다. 그리고, 발광부(50)의 발광창(50b)로부터 발생되는 광을 수광부(52)의 수광창(52b)을 통해 광전 변환부(52a)에서 수광한다. 그리고, 상기 광이 미리 정해진 양만큼 차단되는 높이에 절삭 블레이드(18a)를 위치시킨다.
즉, 광전 변환부(52a)가 출력하는 전기 신호의 전압값이 기준 전압값 등록부(56)에 등록된 기준 전압값과 일치했을 때, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)의 높이가 상기 미리 정해진 높이 위치가 되는 것을 전압값 비교부(54)가 검출한다. 이 때, 절삭 유닛 높이 검출부(58)에 의해 절입 이송 유닛으로부터 절삭 유닛(18)의 높이 위치가 기준 높이 위치로서 검출되어 상기 기준 높이 위치에서 절삭 유닛(18)의 절삭에 적절한 높이 위치가 산출된다.
여기서, 높이 위치 검출 단계(S40)에서는, 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 정밀하게 검출하기 위해서, 블레이드 진입부(46)에 있어서 절삭 블레이드(18a)의 승강이 반복되어도 좋다.
피가공물을 절삭할 때에 절삭 블레이드(18a)등에 공급되어 있던 절삭수가 절삭 유닛(18)에 부착하고, 높이 위치 검출 단계(S40)를 실시하는 동안에 블레이드 진입부(46)에 낙하하는 등의 경우가 있다. 또한, 고속으로 회전하는 절삭 블레이드(18a)의 날끝에 절삭수가 달라붙어, 절삭수의 공급을 정지해도 날끝에 계속 남는 경우가 있다. 이러한 경우, 발광부(50)으로부터 수광부(52)에의 광의 진행이 상기 절삭수에 의해 방해될 우려가 있다.
그래서 블레이드 진입부(46)에의 절삭 블레이드(18a)의 승강을 반복하면, 절삭 블레이드(18a)의 주위의 기류가 변화하여, 절삭 블레이드(18a)에 달라붙는 절삭수가 제거된다. 또한, 날끝 위치 검출 유닛(40)을 작동시키면서 절삭 블레이드(18a)를 반복하여 승강시키고, 전압값 비교부(54)에 의한 검출을 반복하여 측정 횟수를 늘리면, 절삭 유닛(18)의 기준의 높이 위치를 정밀하게 할 수 있다.
또한, 높이 위치 검출 단계(S40)에서는, 산출된 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치를 관계 등록 단계(S30)에서 관계 등록부(62)에 등록된 상기 관계에 의해 보정한다. 즉, 보정부(60)에서는, 절삭 유닛 높이 검출부(58)에 의해 산출된 절삭 유닛(18)의 상기 기준 높이 위치를 보정부(60)에 등록된 상기 관계를 이용하여 보정한다.
높이 위치 검출 단계(S40)에서는, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 미리 정해진 높이에 위치된 것을 검출하는데 필요한 시간은 일정하게 되지 않는다. 그리고, 검출에 필요로 하는 시간이 길어질수록 절삭 블레이드(18a)의 열팽창이 커진다. 그래서 절삭 유닛(18)의 상기 기준의 높이 위치를 보정할 때에는, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 미리 정해진 높이 위치에 위치되었던 것이 검출되었을 때의 시간이 참조된다.
즉, 관계 등록부(62)에 등록된 상기 관계로부터, 상기 시간에 있어서의 절삭 블레이드(18a)의 열팽창에 따른 수광량의 변화량을 광전 변환부(52a)가 출력하는 전기 신호의 전압값의 변화량의 형태로 산출한다. 그리고, 상기 전압값의 변화량으로부터 절삭 블레이드(18a)의 열팽창량을 산출한다.
그리고, 절삭 유닛 높이 검출부(58)가 검출한 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 절삭 블레이드(18a)의 열팽창량으로 보정한다. 보다 상세하게는, 보정되기 전의 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치는, 본래 검출되어야 할 기준 높이 위치보다 상기 열팽창량만큼 높은 위치로 되어 있다. 그래서 보정되기 전의 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 상기 열팽창량으로 공제한다. 그리고, 절삭 유닛 높이 등록부(64)에는 보정된 기준 높이 위치가 등록된다.
다시 절삭 블레이드(18a)로 피가공물을 절삭할 때에는, 제어 유닛(42)은, 절삭 유닛(18)의 높이를 상기 보정된 기준 높이 위치에 기초하여 산출되는 절삭에 적절한 높이 위치에 위치시킨다. 피가공물을 절삭할 때, 절삭 블레이드(18a) 및 피가공물에는 절삭수가 공급되기 때문에, 절삭 블레이드(18a)의 열팽창이 억제된다. 그리고, 절삭 블레이드(18a)의 날끝의 하단(18b)이 피가공물의 하면보다 하방의 높이가 되고, 피가공물이 적절히 절삭된다.
또한, 관계 등록 단계(S30)에서는, 높이 위치 검출 단계(S40)에 있어서의 절삭 블레이드(18a)의 회전수에 대응하는 회전수로 절삭 블레이드(18a)를 회전시키면 좋다. 즉, 절삭 블레이드(18a)로 피가공물을 절삭할 때의 절삭 블레이드(18a)의 회전수로 절삭 블레이드(18a)를 회전시켜서 관계 등록 단계(S30) 및 높이 위치 검출 단계(S40)를 실시하면 좋다. 절삭 블레이드(18a)의 회전수를 같게 하면, 절삭 블레이드(18a)에 걸리는 원심력의 영향을 배제할 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시 형태와 관련되는 절삭 유닛의 높이 검출 방법 및 절삭 장치(2)에 의하면, 셋업 공정이 적절히 실시되어, 피가공물의 절삭에 적절한 높이에 절삭 유닛(18)이 위치된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 관계 등록부(62)에는, 광전 변환부(52a)가 출력하는 전기 신호의 전압값의 형태로 절삭 블레이드(18a)의 직경의 열팽창에 의한 시간 변화가 등록되어 있었지만, 상기 시간 변화는 다른 형태로 관계 등록부(62)에 등록되어도 좋다. 또한, 보정부(60)는, 관계 등록부(62)에 등록된 전기 신호의 전압값의 형태로 등록된 절삭 블레이드(18a)의 직경의 열팽창에 의한 시간 변화를 참조하여 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 보정했지만, 기준 높이 위치의 보정은 다른 방법으로 실시되어도 좋다.
예컨대, 관계 등록부(62)에는, 시간에 의해 변화하는 절삭 블레이드(18a)의 열팽창량 그 자체가 등록되어 있고,도 좋다. 이 경우, 보정부(60)는, 검출된 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치에서 상기 열팽창량을 공제함으로써 상기 기준 높이 위치를 보정한다.
또한, 관계 등록부(62)에 등록되는 절삭 블레이드(18a)의 열팽창에 의한 직경의 시간 변화에 관한 관계는, 셋업 공정이 실시될 때에 절삭 유닛(18)에 장착되어 있는 절삭 블레이드(18a)를 이용하여 취득된 것이 아니어도 좋다. 예컨대, 절삭 장치(2)에 동종의 절삭 블레이드(18a)를 수명(壽命)마다 차례차례로 교환하여 피가공물의 절삭을 반복하는 경우, 관계 등록부(62)에 등록되는 상기 관계는, 최초로 장착된 절삭 블레이드(18a)를 사용하여 취득하는 것이 좋은 경우가 있다.
이러한 경우, 관계 등록부(62)에 등록되는 상기 관계를 사용하여 동종의 다른 절삭 블레이드(18a)가 장착되는 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 보정해도 좋다. 즉, 관계 등록부(62)에 등록되는 상기 관계의 취득에 사용된 절삭 블레이드(18a) 이외의 절삭 블레이드(18a)가 장착된 절삭 유닛(18)의 기준 높이 위치를 보정하는 경우에 있어서도, 셋업 공정을 적절히 실시하는 본 발명의 일 양태와 관련되는 작용 효과가 생긴다.
그 외, 상기 실시형태와 관련되는 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
2　절삭 장치
4　장치 베이스
6　X축 이동 테이블
8　척 테이블
8a　유지면
10　클램프
12, 24, 30　가이드 레일
14, 28, 34　볼나사
16, 28a, 36　펄스 모터
18　절삭 유닛
18a　절삭 블레이드
18b　날끝의 하단
18c　스핀들
18d　절삭수 공급 노즐
20　배수로
22　지지 구조
26, 32　이동 플레이트
38　촬상 유닛(카메라)
40　날끝 위치 검출 유닛
42　제어 유닛
44　본체
46　블레이드 진입부
48　커버
50　발광부
50a　광원
50b　발광창
52　수광부
52a　광전 변환부
52b　수광창
54　전압값 비교부
56　기준 전압값 등록부
58　절삭 유닛 높이 검출부
60　보정부
62　관계 등록부
64　절삭 유닛 높이 등록부
66　전압값의 시간 변화
68　기준 전압값
70, 72　관계

Claims (3)

  1. 피가공물을 유지면으로 유지하는 척 테이블과,
    상기 유지면에 평행한 방향을 따르는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단에 장착된 절삭 블레이드를 구비하고, 상기 척 테이블에 유지된 상기 피가공물 및 상기 절삭 블레이드에 절삭수를 공급하면서 상기 스핀들의 주위로 회전하는 상기 절삭 블레이드로 상기 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과,
    상기 유지면과 직교하는 절입 이송 방향으로 상기 절삭 유닛을 절입 이송시키는 절입 이송 유닛과,
    상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단의 높이 위치를 검출하는 날끝 위치 검출 유닛과,
    각 구성요소를 제어하는 제어 유닛
    을 포함하고,
    상기 날끝 위치 검출 유닛은, 상기 절삭 블레이드가 진입하는 블레이드 진입부와, 상기 블레이드 진입부를 사이에 두고 서로 대면하는 발광부 및 수광부를 구비하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 발광부에서 발생되고 상기 수광부에서 수광되는 광의 수광량의 경시 변화를 등록할 수 있는 관계 등록부를 구비한 절삭 장치를 사용한 절삭 유닛의 위치 검출 방법에 있어서,
    상기 절입 이송 유닛으로 상기 날끝 위치 검출 유닛의 상기 블레이드 진입부에 상기 절삭 블레이드를 진입시키고, 상기 발광부에서 발생되고 상기 수광부에서 수광되는 광이 미리 정해진 양만큼 차단되는 높이에 상기 절삭 블레이드를 위치시키는 절삭 블레이드 위치 부여 단계와,
    상기 절삭 블레이드 위치 부여 단계 후, 상기 절삭 유닛의 상기 절입 이송 방향에서의 높이를 유지한 상태로, 회전하는 상기 절삭 블레이드의 열팽창에 의해 경시 변화하는 상기 수광량을 관측하고, 관측 개시부터의 시간과, 상기 수광량의 변화량과의 관계를 상기 관계 등록부에 등록하는 관계 등록 단계와,
    상기 관계 등록 단계 후, 상기 피가공물을 가공한 후의 상기 절삭 블레이드를 상기 스핀들의 주위로 회전시키면서 상기 날끝 위치 검출 유닛의 상기 블레이드 진입부에 진입시키고, 상기 발광부에서 발생되고 상기 수광부에서 수광되는 광이 상기 미리 정해진 양 차단되는 높이에 상기 절삭 블레이드를 위치시키고, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단의 높이가 상기 미리 정해진 높이 위치가 될 때의 상기 절삭 유닛의 높이 위치를 기준 높이 위치로서 산출하는 높이 위치 검출 단계
    를 포함하고,
    상기 높이 위치 검출 단계에서는, 산출된 상기 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치를 상기 관계 등록 단계에서 상기 관계 등록부에 등록된 상기 관계에 의해 보정하는 것을 특징으로 하는 절삭 유닛의 위치 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 관계 등록 단계에서는, 상기 높이 위치 검출 단계에 있어서의 상기 절삭 블레이드의 회전수에 대응하는 회전수로 상기 절삭 블레이드를 회전시키는 것을 특징으로 하는 절삭 유닛의 위치 검출 방법.
  3. 피가공물을 유지면으로 유지하는 척 테이블과,
    상기 유지면에 평행한 방향을 따르는 스핀들과, 상기 스핀들의 선단에 장착된 절삭 블레이드를 구비하고, 상기 척 테이블에 유지된 상기 피가공물 및 상기 절삭 블레이드에 절삭수를 공급하면서 상기 스핀들의 주위로 회전하는 상기 절삭 블레이드로 상기 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과,
    상기 유지면과 직교하는 절입 이송 방향으로 상기 절삭 유닛을 절입 이송시키는 절입 이송 유닛과,
    상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 미리 정해진 높이 위치가 될 때의 상기 절삭 유닛의 높이 위치를 기준 높이 위치로서 검출하는 날끝 위치 검출 유닛과,
    각 구성요소를 제어하는 제어 유닛
    을 포함하고,
    상기 날끝 위치 검출 유닛은,
    상기 절삭 블레이드가 진입하는 블레이드 진입부와,
    상기 블레이드 진입부를 사이에 두고 서로 대면하는 발광부 및 수광부와,
    상기 수광부에서 수광되는 광의 수광량에 따른 전압값의 전기 신호를 출력하는 광전 변환부를 구비하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 발광부에서 발생되고 상기 수광부에서 수광되는 광의 수광량의 경시 변화를 상기 광전 변환부가 출력하는 전기 신호의 전압값의 경시 변화로서 등록할 수 있는 관계 등록부와,
    상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있을 때 상기 발광부에서 발생된 광이 상기 수광부에서 수광될 때에 상기 광전 변환부로부터 출력되는 전기 신호의 전압값이 기준 전압값으로서 등록되는 기준 전압값 등록부와,
    상기 광전 변환부로부터 출력되는 전기 신호의 전압값이 상기 기준 전압값 등록부에 등록된 상기 기준 전압값과 일치했을 때에 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있는 것을 검출하는 전압값 비교부와,
    상기 전압값 비교부에 접속되고, 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치된 것을 상기 전압값 비교부가 검출했을 때의 상기 절삭 유닛의 높이를 상기 기준 높이 위치로서 검출하는 절삭 유닛 높이 검출부와,
    상기 절삭 유닛 높이 검출부가 검출한 상기 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치를 보정하는 보정부
    를 포함하고,
    상기 관계 등록부에는, 회전하는 상기 절삭 블레이드가 열팽창함으로써 경시 변화하는 상기 광전 변환부가 출력하는 상기 전기 신호의 전압값과, 시간과의 관계가 등록되어 있고,
    상기 보정부는, 상기 전압값 비교부가 상기 절삭 블레이드의 날끝의 하단이 상기 미리 정해진 높이 위치에 위치되어 있는 것을 검출한 시간을 참조하여, 상기 관계 등록부에 등록되어 있는 상기 관계로부터 상기 절삭 유닛의 상기 기준 높이 위치의 보정량을 결정하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.
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