KR20210089078A

KR20210089078A - 절삭 블레이드의 상태 검지 방법

Info

Publication number: KR20210089078A
Application number: KR1020200181982A
Authority: KR
Inventors: 즈요시 가사이; 아야코 고이케
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2021-07-15
Also published as: CN113146473B; JP7370256B2; CN113146473A; JP2021109256A; SG10202012886YA; TW202127044A

Abstract

본 발명은 결손에 더해, 절삭날에 형성된 관통 구멍을 검출할 수 있는 것을 과제로 한다.
절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 절삭 블레이드를 회전시키면서 수광부가 수광하는 펄스광을 절삭날이 차폐하지 않는 위치로부터 절삭날을 침입부에 침입시켜 전압치의 변화를 기록하는 전압 기록 단계와, 전압 기록 단계에서 기록한 전압치의 변화로부터 절삭날의 상태를 판정하는 판정 단계를 포함한다. 판정 단계에서는, 전압치의 증가가 없는 경우는 절삭날에 결손 없음으로 판정하고, 절삭날에 의한 펄스광의 차폐가 개시된 직후부터 정기적 및 일시적인 전압의 증가가 발생한 경우, 절삭날에 결손이 발생했다고 판정한다.

Description

절삭 블레이드의 상태 검지 방법{CUTTING BLADE STATUS DETECTING METHOD}

본 발명은, 절삭 장치에 장착된 절삭 블레이드의 상태를 검출하는 절삭 블레이드의 상태 검지 방법에 관한 것이다.

절삭 장치에서 이용되는 절삭 블레이드는, 가공중의 부하나 비산한 칩의 충돌 등에 의해, 날끝 또는 날끝보다 직경 방향 내측에 결손이나 관통 구멍이 발생하는 경우가 있다. 이러한 날끝의 상태로 피가공물을 가공하면, 상정한 것 이상의 치핑이나 크랙이 발생해 버리기 때문에, 블레이드 파손 검출기가 개발되어 항상 절삭 블레이드가 감시되고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 나타낸 블레이드 파손 검출기는, 통상 절삭날의 날끝의 결손을 검출하고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2001-298001호 공보

절삭 블레이드는, 칩의 충돌에 의해 절삭날의 날끝보다 직경 방향 내측에 관통 구멍이 형성되는 경우가 있다. 발생한 관통 구멍은 결국 치핑이나 크랙의 원인이 된다. 그러나, 특허문헌 1에 나타낸 블레이드 파손 검출기는, 절삭날의 날끝의 결손만을 검사하고 있기 때문에, 관통 구멍을 놓칠 우려가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 결손에 더해, 절삭날에 형성된 관통 구멍을 검출할 수 있는 절삭 블레이드의 상태 검지 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 외주에 절삭날을 갖는 절삭 블레이드가 스핀들에 장착되어 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과, 상기 절삭 블레이드의 상기 절삭날이 침입하는 침입부와 상기 침입부를 사이에 두고 대향하여 배치된 발광부와 수광부를 포함하는 날끝 검사 유닛과, 상기 날끝 검사 유닛과 상기 절삭 유닛을 상기 절삭 블레이드의 직경 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 유닛을 포함하는 절삭 장치에 있어서, 상기 절삭 블레이드의 날끝 상태를 검지하는 절삭 블레이드의 상태 검지 방법으로서, 상기 날끝 검사 유닛은, 상기 수광부가 수광한 펄스광의 광량을 전압으로 변환하는 광전 변환부와, 상기 광전 변환부에서 변환된 상기 전압을 펄스마다 기록하는 전압 기록부를 더 포함하고, 상기 절삭 블레이드를 회전시키면서 상기 이동 유닛을 구동시켜, 상기 수광부가 수광하는 펄스광을 상기 절삭날이 차폐하지 않는 위치로부터 상기 절삭날이 상기 침입부에 소정량만큼 침입하는 위치로 이동시키는 동안의 상기 전압의 변화를 기록하는 전압 기록 단계와, 상기 전압 기록 단계에서 기록한 상기 전압의 변화로부터, 상기 절삭날의 상태를 판정하는 판정 단계를 포함하고, 상기 판정 단계에서는, 소정 이상의 상기 전압의 증가가 없는 경우는, 상기 절삭날에 결손 없음으로 판정하고, 상기 절삭날에 의한 상기 펄스광의 차폐가 개시된 직후부터 정기적 및 일시적인 상기 전압의 증가가 발생한 경우, 상기 절삭날의 선단에 결손이 발생했다고 판정하고, 상기 절삭날에 의한 상기 펄스광의 차폐가 개시된 직후부터 정기적 및 일시적인 상기 전압의 증가의 발생이 없는 상태가 계속된 후, 정기적 및 일시적인 상기 전압의 증가가 발생한 경우, 상기 절삭날의 외주 가장자리보다 직경 방향 내측에 관통 구멍이 형성되어 있다고 판정하는 절삭 블레이드의 상태 검지 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 이동 유닛은, 상기 절삭 유닛을 이동시키는 절입 이송 유닛 또는, 상기 발광부 및 상기 수광부를 일체적으로 이동시키는 수발광부 이동 유닛을 포함한다.

본 발명은, 결손에 더해, 절삭날에 형성된 관통 구멍을 검출할 수 있는 효과를 발휘한다.

도 1은, 제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법을 실시하는 절삭 장치의 구성예를 도시하는 사시도.
도 2는, 도 1에 도시된 절삭 장치의 절삭 유닛의 요부와 날끝 검사 유닛의 유닛 본체를 도시하는 사시도.
도 3은, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 구성을 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 발광부가 발광한 펄스광과 절삭 블레이드를 모식적으로 도시하는 측면도.
도 5는, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 펄스광의 광량을 광전 변환부가 변환한 전압의 전압치를 도시하는 도면.
도 6은, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 절삭 블레이드의 절삭날의 날끝 상태를 검지하는 위치를 설명하는 모식도.
도 7은, 도 1에 도시된 절삭 장치의 제2 날끝 검사 유닛의 구성을 모식적으로 도시하는 도면.
도 8은, 제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트.
도 9는, 도 8에 도시된 절삭 블레이드의 상태 검지 방법의 판정 단계에서, 절삭날에 결손이 발생했다고 판정할 때의 전압치의 변화의 일례를 도시하는 도면.
도 10은, 도 8에 도시된 절삭 블레이드의 상태 검지 방법의 판정 단계에서, 절삭날에 관통 구멍이 발생했다고 판정할 때의 전압치의 변화의 일례를 도시하는 도면.
도 11은, 제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법을 실시하는 절삭 장치의 제2 날끝 검사 유닛의 구성을 모식적으로 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러가지 생략, 치환 또는 변경을 할 수 있다.

〔제1 실시형태〕

본 발명의 제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 도 1에 도시된 절삭 장치(1)에서 실시된다. 우선, 절삭 장치(1)의 구성을 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법을 실시하는 절삭 장치의 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시된 절삭 장치의 절삭 유닛의 요부와 날끝 검사 유닛의 유닛 본체를 도시하는 사시도이다.

제1 실시형태에서는, 도 1에 도시하는 절삭 장치(1)의 가공 대상인 피가공물(200)은, 실리콘, 갈륨비소, SiC(탄화규소) 또는 사파이어 등을 모재로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼이다. 피가공물(200)은, 표면(201)에 격자형으로 형성된 복수의 분할 예정 라인(202)에 의해 격자형으로 구획된 영역에 디바이스(203)가 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 피가공물(200)은, 중앙부가 얇고 외주부가 두껍게 형성된 소위 TAIKO(등록상표) 웨이퍼이어도 좋고, 웨이퍼 외에, 수지에 의해 밀봉된 디바이스를 복수 갖는 직사각형의 QFN(Quad Flat Noleaded) 패키지 기판 등의 수지 패키지 기판, 세라믹스 기판, 페라이트 기판, 또는 니켈 및 철의 적어도 하나를 포함하는 기판, 유리 기판 등이어도 좋다. 제1 실시형태에서, 피가공물(200)은, 이면(204)이 외주 가장자리에 고리형 프레임(205)이 장착된 점착 테이프(206)에 접착되어, 고리형 프레임(205)에 지지되어 있다.

(절삭 장치)

도 1에 도시된 절삭 장치(1)는, 피가공물(200)을 척 테이블(10)로 유지하고 분할 예정 라인(202)을 따라 절삭 블레이드(21)로 절삭 가공하는 가공 장치이다. 절삭 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 피가공물(200)을 유지면(11)으로 흡인 유지하는 척 테이블(10)과, 절삭 블레이드(21)로 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)을 절삭하는 절삭 유닛(20)과, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)을 촬영하는 촬상 유닛(30)과, 날끝 검사 유닛(40)을 포함한다.

또한, 절삭 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 척 테이블(10)과 절삭 유닛(20)을 상대 이동시키는 이동 유닛(50)을 포함한다. 이동 유닛(50)은, 척 테이블(10)을 수평 방향과 평행한 X축 방향으로 가공 이송하는 가공 이송 유닛인 X축 이동 유닛(51)과, 절삭 유닛(20)을 수평 방향과 평행하고 또한 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 유닛인 Y축 이동 유닛(52)과, 절삭 유닛(20)을 X축 방향과 Y축 방향의 쌍방과 직교하는 수직 방향에 평행한 Z축 방향으로 절입 이송하는 절입 이송 유닛인 Z축 이동 유닛(53)과, 척 테이블(10)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레에 회전시키는 회전 이동 유닛(54)을 적어도 포함한다.

X축 이동 유닛(51)은, 척 테이블(10) 및 회전 이동 유닛(54)을 지지한 이동 플레이트(12)를 가공 이송 방향인 X축 방향으로 이동시킴으로써, 척 테이블(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 X축 방향을 따라 가공 이송하는 것이다. Y축 이동 유닛(52)은, 절삭 유닛(20)을 인덱싱 이송 방향인 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 척 테이블(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 Y축 방향을 따라 인덱싱 이송하는 것이다. Z축 이동 유닛(53)은, 절삭 유닛(20)을 절입 이송 방향인 Z축 방향으로 이동시킴으로써, 척 테이블(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 Z축 방향을 따라 절입 이송하는 것이다. 회전 이동 유닛(54)은 이동 플레이트(12) 상에 배치되어 있다. Z축 방향은 절삭 블레이드(21)의 직경 방향에 상당한다.

X축 이동 유닛(51), Y축 이동 유닛(52) 및 Z축 이동 유닛(53)은, 축심 둘레에 회전 가능하게 설치된 주지의 볼나사, 볼나사를 축심 둘레에 회전시키는 주지의 모터 및 척 테이블(10) 또는 절삭 유닛(20)을 X축 방향, Y축 방향 또는 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 주지의 가이드 레일을 포함한다. 또한, Z축 이동 유닛(53)은, 절삭 유닛(20)을 Z축 방향으로 이동시키는 것이며, 날끝 검사 유닛(40)의 발광부(45) 및 수광부(46)와 절삭 유닛(20)을 Z축 방향으로 상대적으로 이동시키는 특허청구범위에 기재된 이동 유닛이다.

척 테이블(10)은, 원반형상이며, 피가공물(200)을 유지하는 유지면(11)이 다공질 세라믹 등으로 형성되어 있다. 또한, 척 테이블(10)은, X축 이동 유닛(51)에 의해 이동 플레이트(12)가 절삭 유닛(20)의 하측의 가공 영역과, 절삭 유닛(20)의 하측으로부터 이격되어 피가공물(200)이 반입 반출되는 반입 반출 영역에 걸쳐 이동 가능하게 설치됨으로써, X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 척 테이블(10)은, 회전 이동 유닛(54)에 의해 Z축 방향과 평행한 축심 둘레에 회전 가능하게 설치되어 있다. 척 테이블(10)은, 도시하지 않은 진공 흡인원과 접속되어 진공 흡인원으로부터 흡인됨으로써, 유지면(11)에 배치된 피가공물(200)을 흡인, 유지한다. 제1 실시형태에서는, 척 테이블(10)은 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204)측을 흡인, 유지한다. 또한, 척 테이블(10)의 주위에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 고리형 프레임(205)을 클램프하는 클램프부(13)가 복수 설치되어 있다.

절삭 유닛(20)은, 절삭 블레이드(21)가 스핀들(23)에 장착되어, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)을 절삭하는 절삭 수단이다. 절삭 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 절삭 유닛(20)을 2개 포함한, 즉, 2 스핀들의 다이서, 소위 페이싱 듀얼 타입의 절삭 장치이다.

절삭 유닛(20)은, 각각, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)에 대하여, Y축 이동 유닛(52)에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 또한, Z축 이동 유닛(53)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 절삭 유닛(20)은, 각각, 도 1에 도시하는 바와 같이, Y축 이동 유닛(52) 및 Z축 이동 유닛(53) 등을 통해, 장치 본체(2)로부터 세워진 지지 프레임(3)에 설치되어 있다. 절삭 유닛(20)은, Y축 이동 유닛(52) 및 Z축 이동 유닛(53)에 의해, 척 테이블(10)의 유지면(11)의 임의의 위치에 절삭 블레이드(21)를 위치 부여 가능하게 되어 있다.

절삭 유닛(20)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절삭 블레이드(21)와, Y축 이동 유닛(52) 및 Z축 이동 유닛(53)에 의해 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치된 스핀들 하우징(22)과, 스핀들 하우징(22)에 축심 둘레에 회전 가능하게 설치되고 또한 도시하지 않은 모터에 의해 회전됨과 더불어 선단에 절삭 블레이드(21)가 장착되는 스핀들(23)과, 스핀들 하우징(22)의 선단면에 고정된 블레이드 커버(24)를 포함한다.

절삭 블레이드(21)는, 대략 링형상을 갖는 매우 얇은 절삭 지석이다. 제1 실시형태에서, 절삭 블레이드(21)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 원환형의 원형 베이스(211)와, 원형 베이스(211)의 외주 가장자리에 배치되어 피가공물(200)을 절삭하는 원환형의 절삭날(212)을 포함하는 소위 허브 블레이드이다. 절삭날(212)은, 다이아몬드나 CBN(Cubic Boron Nitride) 등의 지립과, 금속이나 수지 등의 본드재(결합재)로 이루어지며 소정 두께로 형성되어 있다. 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)은, 피가공물(200)을 절삭하면 마모된다. 본 발명에서는, 절삭 블레이드(21)는, 절삭날(212)만으로 구성된 소위 와셔 블레이드이어도 좋다.

스핀들(23)은, 모터에 의해 축심 둘레에 회전함으로써, 절삭 블레이드(21)를 회전시킨다. 블레이드 커버(24)는, 절삭 블레이드(21)의 적어도 상측을 덮는 것이다. 블레이드 커버(24)는, 스핀들 하우징(22)의 선단면에 고정되어 있다. 또한, 블레이드 커버(24)는, 샤워 노즐(25)과, 한쌍의 블레이드 노즐(26)을 포함한다. 샤워 노즐(25)은, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝과 X축 방향으로 대면하고, 절삭중에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝에 절삭수를 공급한다. 블레이드 노즐(36)은, X축 방향과 평행하게 연장되고, 서로 Y축 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 블레이드 노즐(26)은, 서로의 사이에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 하단을 위치 부여하고 있고, 절삭중에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 하단에 절삭수를 공급한다.

절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21) 및 스핀들(23)의 축심은, Y축 방향과 평행하게 설정되어 있다.

촬상 유닛(30)은, 한쪽의 절삭 유닛(20)과 일체적으로 이동하도록, 한쪽의 절삭 유닛(20)에 고정되어 있다. 촬상 유닛(30)은, 척 테이블(10)에 유지된 절삭전의 피가공물(200)의 분할해야 할 영역을 촬영하는 촬상 소자를 포함하고 있다. 촬상 소자는, 예컨대 CCD(Charge-Coupled Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary MOS) 촬상 소자이다. 촬상 유닛(30)은, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)을 촬영하여, 피가공물(200)과 절삭 블레이드(21)의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행하기 위한 등의 화상을 얻고, 얻은 화상을 날끝 검사 유닛(40)의 제어 유닛(100)에 출력한다.

또한, 절삭 장치(1)는, 척 테이블(10)의 X축 방향의 위치를 검출하기 위한 도시하지 않은 X축 방향 위치 검출 유닛과, 절삭 유닛(20)의 Y축 방향의 위치를 검출하기 위한 도시하지 않은 Y축 방향 위치 검출 유닛과, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 위치를 검출하기 위한 Z축 방향 위치 검출 유닛을 포함한다. X축 방향 위치 검출 유닛 및 Y축 방향 위치 검출 유닛은, X축 방향 또는 Y축 방향과 평행한 리니어 스케일과, 판독 헤드로 구성할 수 있다. Z축 방향 위치 검출 유닛은, 모터의 펄스로 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 위치를 검출한다. X축 방향 위치 검출 유닛, Y축 방향 위치 검출 유닛 및 Z축 방향 위치 검출 유닛은, 척 테이블(10)의 X축 방향, 절삭 유닛(20)의 절삭 유닛(20)의 절삭날(212)의 하단의 Y축 방향 또는 Z축 방향의 위치를 제어 유닛(100)에 출력한다.

제1 실시형태에서는, 절삭 장치(1)의 척 테이블(10) 및 절삭 유닛(20)의 X축 방향의 위치, Y축 방향 및 Z축 방향의 위치는, 미리 정해진 도시하지 않은 기준 위치에 기초하여 정해진다. 또한, 제1 실시형태에서는, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 기준 위치는, 척 테이블(10)의 유지면(11)과 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 하단이 동일 평면상에 위치하는 위치이다.

(날끝 검사 유닛)

다음으로, 날끝 검사 유닛을 설명한다. 도 3은, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4는, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 발광부가 발광한 펄스광과 절삭 블레이드를 모식적으로 도시하는 측면도이다. 도 5는, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 펄스광의 광량을 광전 변환부가 변환한 전압의 전압치를 도시하는 도면이다. 도 6은, 도 1에 도시된 절삭 장치의 날끝 검사 유닛의 절삭 블레이드의 절삭날의 날끝 상태를 검지하는 위치를 설명하는 도면이다.

날끝 검사 유닛(40)은, 피가공물(200)을 절삭하기 위한 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝의 상태를 검지하는 유닛이다. 날끝 검사 유닛(40)은, 날끝의 상태로서, 절삭날(212)의 외주 가장자리로부터 일부분이 결손된 결함의 유무와, 절삭날(212)의 외주 가장자리보다 직경 방향 내측을 관통한 관통 구멍(213)(도 4 등에 도시)의 유무를 검지한다. 결손 및 관통 구멍(213)은, 절삭 블레이드(21)의 제조시, 또는 절삭 가공중에 발생하는 경우가 있다. 관통 구멍(213)은, 절삭 가공중에 절삭 가공된 피가공물(200)의 일부분이 충돌하는 것에 의해 발생하며, 예컨대 내경이 40 μm 정도이다. 날끝 검사 유닛(40)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 유닛 본체(41)를 포함한다.

제1 실시형태에서는, 유닛 본체(41)는, 척 테이블(10)의 주위에 설치되어, 절삭 유닛(20)이 피가공물(200)을 절삭하는 것에 의해 생기는 절삭 부스러기를 포함하는 절삭수를 받아내어 배출하는 도시하지 않은 배수구를 갖는 워터 케이스(60)의 내면에 부착되어 있다.

유닛 본체(41)는, Z축 방향으로 세워진 한쌍의 레그부(42)와, 연결부(43)를 포함한다. 한쌍의 레그부(42)는, Y축 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 한쌍의 레그부(42) 사이의 간격은, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 두께보다 넓다. 이 때문에, 한쌍의 레그부(42)는, 서로의 사이에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)이 침입하는 침입부(44)를 설치하고 있다. 즉, 날끝 검사 유닛(40)은 침입부(44)를 포함한다. 한쌍의 레그부(42)는, 서로의 사이에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)이 삽입되면, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)을 서로의 사이에 끼우도록 배치되어 있다. 연결부(43)는, 한쌍의 레그부(42)의 하단부끼리를 연결하고, Y축 방향과 평행하게 수평 방향으로 연장되어 있다.

또한, 유닛 본체(41)는, 침입부(44)를 Y축 방향으로 사이에 두고 발광부(45)와 수광부(46)를 포함한다. 발광부(45)는, 한쌍의 레그부(42) 중 한쪽의 레그부(42)에 설치되어 있다. 발광부(45)는, 광원(47)에 접속하여 광원(47)으로부터의 펄스형의 광(도 4에 도시, 이하 펄스광(300)으로 기재함)을 전파하여, 다른 쪽의 레그부(42), 즉 수광부(46)를 향해 발광하는 광파이버(48)를 포함하고 있다. 제1 실시형태에서는, 발광부(45)의 광파이버(48)의 외경은, 예컨대 0.3 mm 이상이고 5 mm이며, 펄스광(300)의 스폿 직경은, 예컨대 0.3 mm 이상이고 5 mm이다. 또한, 발광부(45)는 펄스광(300)을 소정 주파수로 발광한다.

수광부(46)는, 다른 쪽의 레그부(42)에 설치되고, 발광부(45)로부터 발광된 펄스광(300)을 수광하고, 수광한 펄스광(300)을 제어 유닛(100)에 출력한다.

또한, 날끝 검사 유닛(40)은, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 전술한 유닛 본체(41)에 더하여, 연산부인 제어 유닛(100)을 포함한다. 제어 유닛(100)은, 광전 변환부(101)와, 전압 기록부(102)와, 판정부(103)와, 제어부(104)를 포함한다.

광전 변환부(101)는, 수광부(46)가 수광한 펄스광(300)의 광량을 전압으로 변환하는 것이다. 광전 변환부(101)는, 수광부(46)로부터 입력한 펄스광(300)의 광량에 따른 전압의 전압치로 변환한다. 제1 실시형태에서는, 수광부(46)가 수광하는 펄스광(300)의 광량과, 광전 변환부(101)가 변환하는 전압의 전압치는, 비례한다.

절삭 블레이드(21)가 Z축 방향을 따라 하강하여 침입부(44) 내에 침입함에 따라서, 절삭 블레이드(21)가 발광부(45)로부터 발광되어 수광부(46)에 수광되는 펄스광(300)이 차단하는 양(301)(도 4에 점선으로 도시)이 증가한다. 그렇게 되면, 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치가, 도 5에 도시하는 바와 같이 서서히 감소한다.

도 5는, 횡축이 절삭 블레이드(21)가 하강을 개시하고 나서의 경과 시간을 나타내고, 종축이 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치를 나타낸다. 또한, 제1 실시형태에서, 도 5는, 광전 변환부(101)가 펄스광(300)을 100% 수광했을 때(펄스광(300)의 수광율이 100%일 때)의 전압치를 100%로 나타내고, 광전 변환부(101)가 펄스광(300)을 0% 수광했을 때(펄스광(300)의 수광율이 0%일 때)의 전압치를 0%로 나타낸다.

전압 기록부(102)는, 광전 변환부(101)로 변환된 전압을 펄스마다 기억하는 것이다. 제1 실시형태에서, 전압 기록부(102)는, 광전 변환부(101)에 펄스광(300)이 입력한 시각과 일대일 대응시켜, 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치를 기록한다.

판정부(103)는, 전압 기록부(102)가 기록한 전압의 전압치의 변화로부터 침입부(44)에 삽입된 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝의 상태, 즉 결손 및 관통 구멍(213)의 발생 유무를 판정하는 것이다.

제어부(104)는, 절삭 유닛(20) 및 날끝 검사 유닛(40)의 각 구성 요소를 각각 제어하여, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝 상태의 검지 동작을 날끝 검사 유닛(40)에 실시시키는 것이다. 제어부(104)는, 날끝 상태의 검지 동작에서는, 날끝 검사 유닛(40)의 유닛 본체(41)에 대한 절삭 블레이드(21)의 상대적인 위치를, 수광부(46)가 수광하는 펄스광(300)의 수광율, 즉 광전 변환부(101)가 변환한 전압치가 100%가 되는 위치에 위치 부여하고, 100%부터 소정치인 10%씩 저하되는 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 0%가 되는 각 위치에 순서대로 위치 부여한다.

제어부(104)는, 날끝 검사 유닛(40)의 유닛 본체(41)에 대한 절삭 블레이드(21)의 상대적인 위치가, 수광부(46)가 수광하는 펄스광(300)의 수광율, 즉 광전 변환부가 변환한 전압치가 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 0%가 되는 각 위치에서, 날끝 상태의 검지 동작을 날끝 검사 유닛(40)에 실시시킨다. 날끝 상태의 검지 동작에서, 제어부(104)는, 스핀들(23)에 의해 소정 회전수로 회전시킨 상태에서, 발광부(45)로부터 소정 주파수로 펄스광(300)을 발광하여 수광부(46)에 의해 수광하고, 광전 변환부(101)에 의해 전압으로 변환하고, 전압 기록부(102)에 기록한다.

광전 변환부(101)가 변환한 전압치가 100%, 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 0%가 되는 각 위치란, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 하단이 도 6 중의 가로선으로 도시하는 각 위치에 위치하는 것을 말한다. 특히, 제1 실시형태에서, 광전 변환부(101)가 변환한 전압치가 100%가 되는 위치는, 수광부(46)가 수광하는 펄스광(300)을 절삭날(212)이 전혀 차폐하지 않는 위치이며, 절삭 블레이드(21)의 상태 검지 방법의 날끝 상태의 검지를 개시하는 개시 위치이다.

제1 실시형태에서, 광전 변환부(101)가 변환한 전압치가 0%가 되는 위치는, 예컨대, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 하단이 펄스광(300)의 하단과 동일 평면상 이하가 되는 위치이다. 광전 변환부(101)가 변환한 전압치가 0%가 되는 위치는, 수광부(46)가 수광하는 펄스광(300)을 절삭날(212)이 완전히 차폐하는 위치이며, 절삭 블레이드(21)의 상태 검지 방법의 날끝 상태의 검지를 종료하는 종료 위치이다. 또한, 제1 실시형태에서는, 광전 변환부(101)가 변환한 전압치가 100%보다 소정치씩 저하되는 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 0%가 되는 각 위치는, 절삭 블레이드(21)의 상태 검지 방법의 날끝의 상태를 검지하는 검지 위치이다. 본 발명에서는 소정치는 10%에 한정되지 않는다. 또한, 제1 실시형태에서는, 광전 변환부(101)가 변환한 전압치가 90%가 되는 위치는, 절삭날(212)에 의한 펄스광(300)의 차폐가 개시된 직후의 위치이다.

제어부(104)는, 펄스광(300)의 발광의 주파수와, 절삭 블레이드(21)의 회전수의 조합을 펄스광(300)이 항상 절삭 블레이드(21)의 동일한 각도로 조사되지 않도록, 즉, 펄스광(300)이 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 동일한 위치에 조사되지 않도록 설정한다. 펄스광(300)이 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 동일한 위치에 조사되지 않는다는 것은, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 펄스광(300)이 조사되는 위치가 둘레 방향으로 틀어져, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 펄스광(300)이 조사되는 위치 전체가 중복되지 않는 것을 말하며, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 펄스광(300)이 조사되는 위치의 일부분끼리 중복되어도 좋은 것을 말한다.

예컨대, 제1 실시형태에서는, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 외경이 55.6 mm이며, 절삭날(212)의 외주의 길이가 174.6725515 mm이며, 절삭 블레이드(21)의 회전수가 60000 rpm인 경우, 펄스광(300)의 발광의 주파수를 250 kHz로 하고, 수광부(46)의 펄스광(300)의 샘플링 주기를 0.004 ms로 하여, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 외주 가장자리에 펄스광(300)이 조사되는 위치의 중심 사이의 간격을 0.698690206 mm로 해도 좋다.

또한, 제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 절삭 장치(1)의 각 구성 요소를 각각 제어하여, 피가공물(200)에 대한 가공 동작을 절삭 장치(1)에 실시시키는 것이기도 한다. 제어 유닛(100)은, CPU(central processing unit)와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM(read only memory) 또는 RAM(random access memory)와 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는 컴퓨터이다. 제어 유닛(100)의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라서 연산 처리를 실시하여, 절삭 장치(1) 및 날끝 검사 유닛(40)을 제어하기 위한 제어 신호를, 입출력 인터페이스 장치를 통해 절삭 장치(1) 및 날끝 검사 유닛(40)의 각 구성 요소에 출력한다.

제어 유닛(100)은, 가공 동작의 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등으로 구성되는 표시 유닛(110)과, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때 이용하는 도시하지 않은 입력 유닛과, 오퍼레이터에게 통지하는 통지 유닛(120)에 접속되어 있다. 입력 유닛은, 표시 유닛(110)에 설치된 터치패널과, 키보드 등의 외부 입력 장치 중 적어도 하나로 구성된다. 통지 유닛(120)은, 소리와 광 중 적어도 한쪽을 발하여, 오퍼레이터에게 통지한다.

또한, 날끝 검사 유닛(40)은, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 기준 위치를 구하기 위해서도 이용된다. 제어 유닛(100)이 미리 절삭 유닛(20)이 Z축 방향의 기준 위치에 위치할 때에 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치를 기준 전압 400(도 5에 도시함)으로서 기억해 둔다. 날끝 검사 유닛(40)은, 절삭 블레이드(21)를 서서히 하강하여 침입부(44) 내를 향해 서서히 삽입하고, 수광부(46)가 발광부(45)로부터의 펄스광(300)을 수광하고, 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치가 기준 전압 400이 되었을 때의 Z축 방향 위치 검출 유닛의 검출 결과를 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 기준 위치로 검출하여 기억한다. 제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 날끝 검사 유닛(40)이 검출한 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 기준 위치를 이용하여 절삭 가공을 실시한다.

절삭 장치(1)가 날끝 검사 유닛(40)을 이용하여 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 기준 위치를 검출하는 타이밍은, 예컨대 1장의 피가공물(200)을 절삭할 때마다, 또는 소정수의 피가공물(200)을 절삭할 때마다이며, 가공 내용 정보의 일부로서 제어 유닛(100)의 기억 장치에 기억된다.

또한, 전술한 절삭 장치(1)는, 도 7에 도시하는 제2 날끝 검사 유닛(70)을 포함한다. 도 7은, 도 1에 도시된 절삭 장치의 제2 날끝 검사 유닛의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 제2 날끝 검사 유닛(70)은, 절삭 가공중에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝의 상태를 검지하는 유닛이다. 제2 날끝 검사 유닛(70)은, 날끝의 상태로서, 절삭날(212)의 외주 가장자리로부터 일부분이 결손되는 결함의 유무를 검지한다.

제2 날끝 검사 유닛(70)은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 유닛 본체(71)를 포함하며, 날끝 검사 유닛(40)의 광전 변환부(101)와 전압 기록부(102)와 판정부(103)를 포함한다. 제1 실시형태에서는, 유닛 본체(71)는 블레이드 커버(24)에 설치되어 있다. 유닛 본체(71)는, Z축 방향으로 세워져 Y축 방향으로 서로 간격을 두고 서로의 사이에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)을 위치 부여하는 한쌍의 레그부(72)와, 한쌍의 레그부(72)의 상단부끼리를 연결한 연결부(73)를 포함한다. 한쌍의 레그부(72) 사이는, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)이 침입하는 침입부(74)이다. 제2 날끝 검사 유닛(70)은 침입부(74)를 포함한다.

또한, 유닛 본체(71)는, 한쌍의 레그부(72) 중 한쪽의 레그부(72)에 설치된 발광부(75)와, 다른 쪽의 레그부(72)에 설치된 수광부(76)를 포함한다. 발광부(75)는, 광원(77)에 접속하여 광원(77)이 발광한 펄스형의 광을 전파하여, 다른 쪽의 레그부(72), 즉 수광부(76)를 향해 발광하는 광파이버(78)를 포함하고 있다. 제1 실시형태에서는, 발광부(75)의 광파이버(78)의 외경은, 예컨대 0.3 mm 이상 5 mm이며, 수광부(76)는, 발광부(75)로부터 발광된 펄스형의 광을 수광하고, 수광한 펄스형의 광을 제어 유닛(100)의 광전 변환부(101)에 출력한다.

광전 변환부(101)는, 수광부(76)가 수광한 펄스형의 광의 광량을 전압으로 변환하는 것이다. 광전 변환부(101)는, 수광부(76)로부터 입력한 펄스광(300)의 광량에 따른 전압치의 전압으로 변환한다. 제1 실시형태에서는, 수광부(76)가 수광하는 펄스광(300)의 광량과, 광전 변환부(101)가 변환하는 전압의 전압치는 비례한다.

절삭 가공중에 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 결손이 발생하면, 결손이 발생하기 전보다 발광부(75)로부터 발광되어 수광부(76)에 수광되는 펄스형의 광의 수광량이 증가한다.

전압 기록부(102)는, 광전 변환부(101)에서 변환된 전압을 펄스마다 기억하는 것이다. 제1 실시형태에서, 전압 기록부(102)는, 광전 변환부(101)에 펄스형의 광이 입력한 시각과 일대일 대응시켜, 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치를 기록한다.

판정부(103)는, 전압 기록부(102)가 기록한 전압의 전압치의 변화로부터 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝의 상태, 즉, 결손의 발생 유무를 판정하는 것이다. 판정부(103)는, 절삭 가공중에 전압 기록부(102)가 기록한 전압치가 미리 설정된 블레이드 소모에 따르는 증가 레이트보다 크고 또한 주기적으로 증가하고 있는지 아닌지를 판정하여, 상기 증가 레이트보다 크고 또한 주기적으로 증가하고 있다고 판정하면, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 결손이 발생했다고 판정한다.

제어부(104)는, 제2 날끝 검사 유닛(70)의 각 구성 요소를 각각 제어하여, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝 상태의 검지 동작을 제2 날끝 검사 유닛(70)에 실시시키는 것이다. 제1 실시형태에서, 제어부(104)는, 판정부(103)가 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 결손이 발생했다고 판정하면, 절삭 가공을 정지함과 더불어, 통지 유닛(120)을 동작시켜 오퍼레이터에게 통지한다. 제어부(104)는, 판정부(103)가 전압치가 상기 증가 레이트보다 크고 또한 주기적으로 증가하지 않았다고 판정하면, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 결손이 발생하지 않았다고 판정하고, 절삭 가공을 계속한다. 전술한 광전 변환부(101), 판정부(103) 및 제어부(104)의 기능은, 제어 유닛(100)의 연산 처리 장치가, 기억 장치에 기억된 컴퓨터 프로그램을 실시함으로써 실현된다. 전압 기록부(102)의 기능은 제어 유닛(100)의 기억 장치에 의해 실현된다.

전술한 구성의 절삭 장치(1)는, 오퍼레이터 등이 가공 내용 정보를 제어 유닛(100)에 등록하고, 피가공물(200)이 점착 테이프(206)를 통해 반입 반출 영역의 척 테이블(10)의 유지면(11)에 배치되고, 오퍼레이터 등으로부터의 가공 동작의 개시 지시를 제어 유닛(100)이 접수하면, 가공 동작을 개시한다. 가공 동작을 개시하면, 절삭 장치(1)는, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)을 유지면(11)에 흡인 유지하고, 클램프부(13)에서 고리형 프레임(205)을 클램프하고, 스핀들(33)을 축심 둘레에 회전시켜, 노즐(25, 26)로부터 절삭수를 공급한다. 절삭 장치(1)는, 이동 유닛(50)에 의해 반입 반출 영역으로부터 가공 영역을 향해 척 테이블(10)을 촬상 유닛(30)의 하측까지 이동하고, 촬상 유닛(30)에 의해 척 테이블(10)에 흡인 유지한 피가공물(200)을 촬상하여, 얼라인먼트를 수행한다.

절삭 장치(1)는, 가공 내용 정보에 기초하여, 이동 유닛(50)에 의해, 절삭 블레이드(21)와 피가공물(200)을 분할 예정 라인(202)을 따라 상대적으로 이동시키면서 피가공물(200)의 분할 예정 라인(202)에 절삭 블레이드(21)를 점착 테이프(206)에 도달할 때까지 절입시켜 절삭 가공한다. 절삭 장치(1)는, 피가공물(200)의 모든 분할 예정 라인(202)을 절삭하면, 척 테이블(10)을 가공 영역으로부터 반입 반출 영역을 향해 이동시킨다.

절삭 장치(1)는, 반입 반출 영역에서 척 테이블(10)의 이동을 정지하고, 척 테이블(10)의 피가공물(200)의 흡인 유지를 정지하고, 클램프부(13)의 클램프를 해제하여, 가공 동작을 종료한다.

(절삭 블레이드의 상태 검지 방법)

제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 전술한 구성의 절삭 장치(1)에서, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 날끝의 상태, 즉 결손의 발생 유무 및 관통 구멍(213)의 발생 유무를 검지하는 방법이다. 도 8은, 제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트이다. 도 9는, 도 8에 도시된 절삭 블레이드의 상태 검지 방법의 판정 단계에서, 절삭날에 결손이 발생했다고 판정할 때의 전압치의 변화의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10은, 도 8에 도시된 절삭 블레이드의 상태 검지 방법의 판정 단계에서, 절삭날에 관통 구멍이 발생했다고 판정할 때의 전압치의 변화의 일례를 도시하는 도면이다.

제1 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법(이하, 상태 검지 방법이라고 기재함)은, 예컨대 1장의 피가공물(200)을 절삭할 때마다, 또는 소정수의 피가공물(200)을 절삭할 때마다 등의 타이밍에 실시된다. 상태 검지 방법이 실시되는 타이밍은, 가공 내용 정보의 일부로서 제어 유닛(100)의 기억 장치에 기억된다. 제1 실시형태에서는, 절삭 장치(1)는, 상태 검지 방법을 실시하여, 결손의 발생과 관통 구멍(213)의 발생의 쌍방이 없다고 판정한 후, 날끝 검사 유닛(40)을 이용하여 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 기준 위치를 검출하지만, 본 발명에서는, 상태 검지 방법을 실시하는 타이밍 및 기준 위치의 검출 타이밍은, 제1 실시형태에 기재된 타이밍에 한정되지 않는다.

상태 검지 방법은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 개시 위치 설정 단계 ST1과, 전압 기록 단계 ST2과, 판정 단계 ST3를 포함한다.

개시 위치 설정 단계 ST1은, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 하단을 개시 위치에 위치 부여하는 단계이다. 개시 위치 설정 단계 ST1에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)가, 절삭 유닛(20)의 모터를 제어하여 스핀들(23)을 회전시켜, 노즐(25, 26)로부터 절삭수를 공급하지 않고, 이동 유닛(50)을 제어하여, 절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)의 하단을 날끝 검사 유닛(40)의 침입부(44)의 바로 위에 위치 부여한다. 개시 위치 설정 단계 ST1에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)가, 광원(47)으로부터 펄스광(300)을 소정 주파수로 발광하여, 발광부(45)로부터 수광부(46)를 향해 펄스광(300)을 발광함과 더불어, Z축 이동 유닛(53)을 제어하여, 절삭 유닛(20)을 하강시켜 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)을 침입부(44)에 삽입한다.

개시 위치 설정 단계 ST1에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)가, 수광부(46)가 수광하고 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치에 기초하여, Z축 이동 유닛(53)을 제어하여, 절삭 유닛(20)을 개시 위치에 위치 부여하고, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 이동을 정지한다.

전압 기록 단계 ST2는, 절삭 블레이드(21)를 회전시키면서 Z축 이동 유닛(53)을 구동시켜, 수광부(46)가 수광하는 펄스광(300)을 절삭날(212)이 차폐하지 않는 개시 위치로부터 절삭날(212)을 침입부에 소정량이 침입하는 위치로 이동하는 동안의 전압치의 변화를 기록하는 단계이다. 제1 실시형태에서, 전압 기록 단계 ST2에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)가, Z축 이동 유닛(53)을 제어하여, 절삭 블레이드(21)를 회전시키면서 절삭 유닛(20)을 하강시켜 절삭 블레이드(21)를 침입부(44) 내를 향해 삽입한다. 제1 실시형태에서, 전압 기록 단계 ST2에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 수광부(46)가 수광하고 광전 변환부(101)가 변환한 전압치에 기초하여, Z축 이동 유닛(53)을 제어하여, 개시 위치보다 전압치가 소정치인 10% 저하되는 검지 위치인 전압치가 90%가 되는 위치에 위치 부여하고, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 이동을 정지한다. 전압 기록 단계 ST2에서는, 제어 유닛(100)의 전압 기록부(102)가, 수광부(46)가 수광하고 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치를 기록한다.

판정 단계 ST3은, 전압 기록 단계 ST2에서 기록한 전압의 전압치의 변화로부터 절삭날(212)의 상태를 판정하는 단계이다. 제1 실시형태에서, 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 판정부(103)가, 직전의 전압 기록 단계 ST2에서 전압 기록부(102)가 기록한 전압의 변화에 있어서, 소정 500(도 9 및 도 10에 도시함) 이상의 전압의 증가 유무를 판정한다. 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 판정부(103)가, 직전의 전압 기록 단계 ST2에서 전압 기록부(102)가 기록한 전압의 변화에 있어서, 소정 500(도 9 및 도 10에 도시함) 이상의 전압의 증가가 없는 경우는, 절삭날(212)에 결손 없음으로 판정하고, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 이상이 없다고 판정한다.

또한, 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 직전의 전압 기록 단계 ST2에서 전압 기록부(102)가 기록한 전압의 변화에 있어서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 정기적 및 일시적인 소정 500 이상의 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 선단에 결손이 발생했다고 판정하고, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 이상이 있다고 판정한다. 이렇게 해서, 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 절삭날(212)에 의한 펄스광(300)의 차폐가 개시된 직후인 90%가 되는 위치로부터 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 선단에 결손이 발생했다고 판정한다. 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 기억 장치에 판정부(103)의 판정 결과를 기록한다.

제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 판정 단계 ST3에서의 이상 유무를 판정한다(단계 ST4). 제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 판정 단계 ST3에서 이상이 있었다고 판정하면(단계 ST4 : Yes), 통지 유닛(120)을 동작시켜 오퍼레이터에게 통지하고(단계 ST5), 상태 검지 방법을 종료한다.

제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 판정 단계 ST3에서 이상이 없었다고 판정하면(단계 ST4 : No), 수광부(46)가 수광하고 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치에 기초하여, 절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21)가 종료 위치(0%가 되는 위치)에 위치하고 있는지 아닌지를 판정한다(단계 ST6).

제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21)가 종료 위치(0%가 되는 위치)에 위치하고 있다고 판정하면(단계 ST6 : Yes), 상태 검지 방법을 종료하고, 절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21)가 종료 위치(0%가 되는 위치)에 위치하지 않았다고 판정하면(단계 ST6 : No), 전압 기록 단계 ST2로 되돌아간다.

되돌아간 전압 기록 단계 ST2에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)는, Z축 이동 유닛(53)을 제어하고 절삭 유닛(20)을 하강시켜, 수광부(46)가 수광하고 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치에 기초하여, 전압치가 90%가 되는 위치보다 전압치가 소정치인 10% 저하되는 검지 위치인 전압치가 80%가 되는 위치에 위치 부여하고, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 이동을 정지한다. 전압 기록 단계 ST2에서는, 제어 유닛(100)의 전압 기록부(102)가, 수광부(46)가 수광하고 광전 변환부(101)가 변환한 전압의 전압치를 기록하고, 판정 단계 ST3으로 진행한다.

판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 판정부(103)가, 직전의 전압 기록 단계 ST2에서 전압 기록부(102)가 기록한 전압의 변화에 있어서, 소정 500(도 9 및 도 10에 도시함) 이상의 전압의 증가가 없는 경우는, 관통 구멍(213) 없음으로 판정하여, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 이상이 없다고 판정한다.

또한, 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 직전의 전압 기록 단계 ST2에서 전압 기록부(102)가 기록한 전압의 변화에 있어서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 정기적 및 일시적인 소정 500 이상의 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 외주 가장자리보다 직경 방향 내측에 관통 구멍(213)이 발생했다고 판정하고, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 이상이 있다고 판정한다. 이렇게 해서, 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 절삭날(212)에 의한 펄스광(300)의 차폐가 개시된 직후인 90%가 되는 위치로부터 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생하지 않은 상태가 계속된 후, 전압치가 90% 미만이 되는 각 검지 위치의 어느 곳에서 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 외주 가장자리보다 직경 방향 내측에 관통 구멍(213)이 발생했다고 판정하고, 절삭 블레이드(21)의 절삭날(212)에 이상이 있다고 판정한다. 판정 단계 ST3에서는, 제어 유닛(100)의 제어부(104)는, 기억 장치에 판정부(103)의 판정 결과를 기록하고, 단계 ST4로 진행한다.

이렇게 해서, 상태 검지 방법은, 절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21)와 날끝 검사 유닛(40)을 Z축 방향으로 개시 위치로부터 종료 위치를 향해 이동시켜, 전압치가 소정량씩 저하되는 검지 위치에 순서대로 위치 부여하고, 판정 단계 ST3에서 절삭날(212)에 결손 또는 관통 구멍(213)이 발생했다고 판정될 때까지, 전압 기록 단계 ST2, 판정 단계 ST3, 단계 ST4 및 단계 ST6을 반복한다. 또한, 상태 검지 방법은, 판정 단계 ST3에서 절삭날(212)에 결손 또는 관통 구멍(213)이 발생했다고 판정되지 않는 경우, 절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21)와 날끝 검사 유닛(40)을 개시 위치로부터 종료 위치를 향해, 전압치가 소정량씩 저하되는 검지 위치에 순서대로 위치 부여하고, 날끝의 상태를 판정한다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시형태에 관한 상태 검지 방법은, 판정 단계 ST3에서, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 절삭날(212)에 의한 펄스광(300)의 차폐가 개시된 직후인 90%가 되는 위치로부터 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 선단에 결손이 발생했다고 판정한다. 또한, 제1 실시형태에 관한 상태 검지 방법은, 판정 단계 ST3에서, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 절삭날(212)에 의한 펄스광(300)의 차폐가 개시된 직후인 90%가 되는 위치로부터 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생하지 않는 상태가 계속된 후, 전압치가 90% 미만이 되는 각 검지 위치 중 어느 곳에서 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 외주 가장자리보다 직경 방향 내측에 관통 구멍(213)이 발생했다고 판정한다. 그 결과, 제1 실시형태에 관한 상태 검지 방법은, 결손에 더해, 절삭날(212)에 형성된 관통 구멍(213)을 검출할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 제1 실시형태에 관한 상태 검지 방법은, 절삭 유닛(20)을 이동시키는 절입 이송 유닛인 Z축 이동 유닛(53)이 절삭 유닛(20)을 이동시켜, 절삭 블레이드(21)를 침입부(44)에 삽입한다. 그 결과, 제1 실시형태에 관한 상태 검지 방법은, 개시 위치로부터 각 검지 위치, 종료 위치의 순으로, 결손에 더해, 절삭날(212)에 형성된 관통 구멍(213)을 검출할 수 있다는 효과를 발휘한다.

〔제2 실시형태〕

본 발명의 제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 11은, 제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법을 실시하는 절삭 장치의 제2 날끝 검사 유닛의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 11은, 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 제2 날끝 검사 유닛(70)의 유닛 본체(71)가 블레이드 커버(24)에 대하여 수발광부 이동 유닛(80)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 수발광부 이동 유닛(80)이 제2 날끝 검사 유닛(70)의 유닛 본체(71)를 개시 위치나 종료 위치를 향해 하강하여, 제2 날끝 검사 유닛(70)이 발광부(75)로부터 펄스광(300)을 발광하여 전술한 전압치의 변화를 기록하고, 결손 및 관통 구멍(213)의 발생 유무를 판정하는 것 외에, 제1 실시형태와 동일하다.

수발광부 이동 유닛(80)은, 제2 날끝 검사 유닛(70)의 유닛 본체(71)의 발광부(75) 및 수광부(76)를 일체적으로 Z축 방향으로 이동시켜, 제2 날끝 검사 유닛(70)의 발광부(75) 및 수광부(76)와 절삭 유닛(20)을 Z축 방향으로 상대적으로 이동시키는 특허청구범위에 기재된 이동 유닛이다. 수발광부 이동 유닛(80)은, 도 11에 도시하는 바와 같이, 축심 둘레에 회전 가능하게 설치된 주지의 볼나사(81), 볼나사(81)를 축심 둘레에 회전시켜 유닛 본체(71)를 승강시키는 주지의 모터(82) 및 유닛 본체(71)를 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 주지의 가이드 레일(83)을 포함한다.

제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 판정 단계 ST3에서, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 절삭날(212)에 의한 펄스광(300)의 차폐가 개시된 직후인 90%가 되는 위치로부터 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 선단에 결손이 발생했다고 판정한다. 또한, 제1 실시형태에 관한 상태 검지 방법은, 판정 단계 ST3에서, 제어 유닛(100)의 판정부(103)는, 절삭날(212)에 의한 펄스광(300)의 차폐가 개시된 직후인 90%가 되는 위치로부터 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생하지 않는 상태가 계속된 후, 전압치가 90% 미만이 되는 각 검지 위치 중 어느 곳에서 정기적 및 일시적인 전압치의 증가가 발생한 경우, 절삭날(212)의 외주 가장자리보다 직경 방향 내측에 관통 구멍(213)이 발생했다고 판정한다. 그 결과, 제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 제1 실시형태와 마찬가지로, 결손에 더해, 절삭날(212)에 형성된 관통 구멍(213)을 검출할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 수발광부 이동 유닛(80)이 제2 날끝 검사 유닛(70)의 유닛 본체(71)를 이동시켜, 절삭 블레이드(21)를 발광부(45)와 수광부(46) 사이에 삽입한다. 그 결과, 제2 실시형태에 관한 절삭 블레이드의 상태 검지 방법은, 개시 위치로부터 각 검지 위치, 종료 위치의 순으로, 결손에 더해, 절삭날(212)에 형성된 관통 구멍(213)을 검출할 수 있다는 효과를 발휘한다.

본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변형하여 실시할 수 있다. 상기 실시형태에서, 전압 기록 단계 ST2에서는, 전술한 각 %의 높이에서 절삭 블레이드(21)의 하강을 정지시켜 수광량을 측정하여 결손이나 관통 구멍을 판정하는 예를 나타내지만, 절삭 블레이드(21)의 하강의 정지 시간은, 절삭 블레이드(21)의 적어도 1주분의 측정이 가능할 정도의 시간만큼 정지하고 있으면 되기 때문에 매우 짧아진다.

1 : 절삭 장치 10 : 척 테이블
20 : 절삭 유닛 21 : 절삭 블레이드
23 : 스핀들 40 : 날끝 검사 유닛
44 : 침입부 45 : 발광부
46 : 수광부
53 : Z축 이동 유닛(이동 유닛, 절입 이송 유닛)
70 : 제2 날끝 검사 유닛(날끝 검사 유닛)
74 : 침입부 75 : 발광부
76 : 수광부 80 : 수발광부 이동 유닛
101 : 광전 변환부 102 : 전압 기록부
200 : 피가공물 212 : 절삭날
Z : 직경 방향 ST2 : 전압 기록 단계
ST3 : 판정 단계

Claims

피가공물을 유지하는 척 테이블과, 외주에 절삭날을 갖는 절삭 블레이드가 스핀들에 장착되어 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛과, 상기 절삭 블레이드의 상기 절삭날이 침입하는 침입부와 상기 침입부를 사이에 두고 대향하여 배치된 발광부와 수광부를 포함하는 날끝 검사 유닛과, 상기 날끝 검사 유닛과 상기 절삭 유닛을 상기 절삭 블레이드의 직경 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 유닛을 포함하는 절삭 장치에 있어서, 상기 절삭 블레이드의 날끝 상태를 검지하는 절삭 블레이드의 상태 검지 방법으로서,
상기 날끝 검사 유닛은, 상기 수광부가 수광한 펄스광의 광량을 전압으로 변환하는 광전 변환부와, 상기 광전 변환부에서 변환된 상기 전압을 펄스마다 기록하는 전압 기록부를 더 포함하고,
상기 절삭 블레이드를 회전시키면서 상기 이동 유닛을 구동시켜, 상기 수광부가 수광하는 펄스광을 상기 절삭날이 차폐하지 않는 위치로부터 상기 절삭날이 상기 침입부에 미리 정해진 양만큼 침입하는 위치로 이동시키는 동안의 상기 전압의 변화를 기록하는 전압 기록 단계와,
상기 전압 기록 단계에서 기록한 상기 전압의 변화로부터, 상기 절삭날의 상태를 판정하는 판정 단계
를 포함하고,
상기 판정 단계에서는,
미리 정해진 것 이상의 상기 전압의 증가가 없는 경우는, 상기 절삭날에 결손 없음으로 판정하고,
상기 절삭날에 의한 상기 펄스광의 차폐가 개시된 직후부터 정기적 및 일시적인 상기 전압의 증가가 발생한 경우, 상기 절삭날의 선단에 결손이 발생했다고 판정하고,
상기 절삭날에 의한 상기 펄스광의 차폐가 개시된 직후부터 정기적 및 일시적인 상기 전압의 증가의 발생이 없는 상태가 계속된 후, 정기적 및 일시적인 상기 전압의 증가가 발생한 경우, 상기 절삭날의 외주 가장자리보다 직경 방향 내측에 관통 구멍이 형성되어 있다고 판정하는 것인 절삭 블레이드의 상태 검지 방법.
제1항에 있어서, 상기 이동 유닛은, 상기 절삭 유닛을 이동시키는 절입 이송 유닛 또는, 상기 발광부 및 상기 수광부를 일체적으로 이동시키는 수발광부 이동 유닛을 포함하는 것인 절삭 블레이드의 상태 검지 방법.