KR20220141744A - Processing apparatus - Google Patents

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KR20220141744A
KR20220141744A KR1020220041438A KR20220041438A KR20220141744A KR 20220141744 A KR20220141744 A KR 20220141744A KR 1020220041438 A KR1020220041438 A KR 1020220041438A KR 20220041438 A KR20220041438 A KR 20220041438A KR 20220141744 A KR20220141744 A KR 20220141744A
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마코토 키사누키
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

The present invention is to provide a processing apparatus capable of early detecting a problem that inhibits the rotation of a spindle included in a processing unit (cutting unit or grinding unit). A control unit for controlling a motor that rotates a spindle includes: a determination part that determines whether or not there is a problem in a processing unit based on information obtained by rotating the spindle at a predetermined rotational speed. Accordingly, it is possible to detect a problem that inhibits the rotation of the spindle included in the processing unit at an early stage.

Description

가공 장치{PROCESSING APPARATUS}Processing equipment {PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 피가공물을 가공하는 가공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a processing apparatus for processing a workpiece.

IC(Integrated Circuit) 및 LSI(Large Scale Integration) 등의 디바이스의 칩은, 휴대 전화 및 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 있어서 불가결한 구성 요소이다.DESCRIPTION OF RELATED ART The chip of devices, such as an IC (Integrated Circuit) and LSI (Large Scale Integration), is an indispensable component in various electronic apparatuses, such as a cellular phone and a personal computer.

이러한 칩은, 예를 들면, 절삭 장치를 이용하여, 표면에 다수의 디바이스가 형성된 웨이퍼 등의 피가공물을 개개의 디바이스를 포함하는 영역마다 분할함으로써 제조된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 절삭 장치는, 예를 들면, 선단부에 절삭 블레이드(가공구)가 장착되어 있는 스핀들과, 이 스핀들을 회전시키는 모터를 구비한 절삭 유닛을 구비한다.Such a chip is manufactured by, for example, dividing a workpiece such as a wafer having a plurality of devices formed on the surface thereof into regions including individual devices using a cutting device (for example, refer to Patent Document 1). This cutting device includes, for example, a spindle having a cutting blade (processing tool) attached to a tip end thereof, and a cutting unit provided with a motor for rotating the spindle.

또한, 이 절삭 블레이드는, 지립이 분산된 원환형의 절삭 날(가공 지석)을 갖는다. 그리고, 절삭 장치는, 모터에 의해 스핀들의 선단부에 장착된 절삭 블레이드를 회전시키면서, 절삭 블레이드의 절삭 날을 피가공물에 접촉시킴으로써 피가공물을 절삭하여 분할한다.Moreover, this cutting blade has an annular cutting edge (processing grindstone) in which the abrasive grain was disperse|distributed. Then, the cutting device cuts and divides the workpiece by bringing the cutting edge of the cutting blade into contact with the workpiece while rotating the cutting blade attached to the tip of the spindle by the motor.

또한, 칩의 제조에 사용되는 피가공물은, 칩의 소형화 및 경량화 등을 목적으로 하여, 연삭 장치를 사용하여, 그 분할 전에 박화되는 경우가 많다. 이 연삭 장치는, 예를 들면, 선단부에 연삭 휠(가공구)이 장착되어 있는 스핀들과, 이 스핀들을 회전시키는 모터를 구비한 연삭 유닛을 구비한다.Moreover, the to-be-processed object used for manufacture of a chip|tip is thinned before the division|segmentation using a grinding device for the purpose of size reduction, weight reduction, etc. of a chip|tip in many cases. This grinding apparatus includes, for example, a spindle with a grinding wheel (processing tool) attached to a tip end thereof, and a grinding unit provided with a motor for rotating the spindle.

또한, 이 연삭 휠은, 원환형의 휠 베이스와, 이 휠 베이스의 일면에 고정된 복수의 연삭 지석(가공 지석)을 갖는다. 그리고, 연삭 장치는, 모터에 의해 스핀들의 선단부에 장착된 연삭 휠을 회전시키면서, 복수의 연삭 지석을 피가공물에 접촉시킴으로써 피가공물을 연삭하여 박화한다.In addition, this grinding wheel has an annular wheel base and a plurality of grinding grindstones (processing grindstones) fixed to one surface of the wheel base. And the grinding apparatus grinds and thins a to-be-processed object by making a several grinding grindstone contact a to-be-processed object, rotating the grinding wheel attached to the front-end|tip part of a spindle by a motor.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2010-129623호Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-129623

절삭 장치 및 연삭 장치 등의 가공 장치에 있어서는, 가공구(절삭 블레이드 또는 연삭 휠)의 회전 속도가 낮은 상태에서 피가공물의 가공(절삭 또는 연삭)이 실시되면, 피가공물에 가해지는 부하(가공 부하)가 증대된다.In a machining device such as a cutting device and a grinding device, when machining (cutting or grinding) of a work piece is performed in a state where the rotation speed of the machining tool (cutting blade or grinding wheel) is low, the load (machining load) applied to the work piece ) is increased.

그리고, 이 경우에는, 피가공물에 치핑(결손) 및 크랙이 형성된다는 가공 불량이 발생하여, 피가공물을 분할함으로써 제조되는 칩의 품질이 저하될 우려가 있다.And, in this case, there is a possibility that a machining defect such as chipping (defect) and cracks are formed in the work piece, and the quality of chips manufactured by dividing the work piece may be deteriorated.

이 점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 가공 유닛(절삭 유닛 또는 연삭 유닛)에 포함되는 스핀들의 회전을 저해하는 문제를 조기에 발견하는 것이 가능한 가공 장치를 제공하는 것이다.In view of this point, an object of the present invention is to provide a machining apparatus capable of early detection of a problem that inhibits rotation of a spindle included in a machining unit (a cutting unit or a grinding unit).

본 발명의 일 측면에 의하면, 피가공물을 가공하는 가공 장치로서, 선단부에 가공 지석이 장착되어 있는 스핀들과, 그 스핀들을 회전시키는 모터를 구비한 가공 유닛과, 그 모터의 동작을 제어하는 제어 유닛을 구비하고, 상기 제어 유닛은, 미리 설정된 지정 회전 속도로 상기 스핀들을 회전시킴으로써 얻어지는 정보에 기초하여, 상기 가공 유닛의 문제의 유무를 판정하는 판정부를 포함하는 가공 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for processing a workpiece, a processing unit including a spindle having a processing grindstone mounted at a tip end thereof, a motor rotating the spindle, and a control unit controlling the operation of the motor A processing apparatus is provided, wherein the control unit includes a determination unit that determines whether or not a problem exists in the processing unit, based on information obtained by rotating the spindle at a preset designated rotation speed.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 스핀들의 회전 속도를 측정하는 회전 속도 측정 유닛을 더 구비하고, 상기 판정부는, 상기 회전 속도 측정 유닛으로 측정된 상기 스핀들의 회전 속도에 기초하여, 상기 스핀들을 회전시키도록 상기 모터를 동작시키고 나서 상기 스핀들의 회전 속도가 상기 지정 회전 속도에 도달하기까지의 소요 시간을 산출한 후, 상기 소요 시간이 미리 설정된 임계치를 초과하는지의 여부에 따라, 상기 가공 유닛의 문제의 유무를 판정하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention further includes a rotation speed measuring unit for measuring the rotation speed of the spindle, wherein the determination unit rotates the spindle based on the rotation speed of the spindle measured by the rotation speed measurement unit. After calculating the time required for the rotation speed of the spindle to reach the specified rotation speed after operating the motor to It is desirable to determine the presence or absence.

또는, 본 발명에 있어서는, 상기 스핀들을 회전시킬 때의 상기 모터의 부하 전류치를 측정하는 부하 전류치 측정 유닛을 더 구비하고, 상기 판정부는, 상기 스핀들을 정상적으로 상기 지정 회전 속도로 회전시켰을 때에 상기 부하 전류치 측정 유닛으로 측정된 상기 부하 전류치가 미리 설정된 임계치를 초과하는지 여부에 따라, 상기 가공 유닛의 문제의 유무를 판정하는 것이 바람직하다.Alternatively, in the present invention, there is further provided a load current value measuring unit for measuring a load current value of the motor when the spindle is rotated, wherein the determination unit is configured to: the load current value when the spindle is normally rotated at the specified rotation speed According to whether the load current value measured by the measuring unit exceeds a preset threshold, it is preferable to determine the presence or absence of a problem in the processing unit.

본 발명에 있어서는, 스핀들을 회전시키는 모터를 제어하는 제어 유닛이, 미리 설정된 지정 회전 속도로 스핀들을 회전시킴으로써 얻어지는 정보에 기초하여, 가공 유닛의 문제의 유무를 판정하는 판정부를 포함한다. 이에 의해, 본 발명에 있어서는, 가공 유닛(절삭 유닛 또는 연삭 유닛)에 포함되는 스핀들의 회전을 저해하는 문제를 조기에 발견하는 것이 가능하다.In the present invention, the control unit that controls the motor that rotates the spindle includes a judging unit that determines whether or not there is a problem in the processing unit based on information obtained by rotating the spindle at a preset designated rotation speed. Thereby, in the present invention, it is possible to discover early on the problem of inhibiting rotation of the spindle included in the machining unit (cutting unit or grinding unit).

도 1은, 가공 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 가공 유닛의 일례를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
도 3은, 스핀들의 선단의 구조의 일례를 모식적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는, 스핀들의 회전을 저해하는 절삭 유닛의 문제의 유무를 판정하기 위한 절삭 장치의 구성 요소의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 스핀들의 회전을 저해하는 절삭 유닛의 문제의 유무를 판정하기 위한 절삭 장치의 구성 요소의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 스핀들의 회전 속도가 지정 회전 속도에 도달하기까지의 스핀들의 회전 속도의 경시 변화의 예를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 7은, 스핀들이 정상적으로 지정 회전 속도로 회전할 때까지의 모터의 부하 전류치의 경시 변화의 예를 모식적으로 나타내는 그래프이다.1 : is a perspective view which shows typically an example of a processing apparatus.
2 is a partial cross-sectional side view schematically showing an example of a processing unit.
3 is an exploded perspective view schematically showing an example of the structure of the tip of the spindle.
4 is a diagram schematically showing an example of a component of a cutting device for determining whether or not there is a problem in the cutting unit that inhibits rotation of the spindle.
5 is a diagram schematically showing another example of the components of the cutting device for determining whether or not there is a problem in the cutting unit that inhibits rotation of the spindle.
6 is a graph schematically illustrating an example of a change with time in the rotational speed of the spindle until the rotational speed of the spindle reaches a specified rotational speed.
7 is a graph schematically illustrating an example of a change with time of a load current value of a motor until the spindle normally rotates at a specified rotation speed.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은, 본 발명의 가공 장치의 일례(절삭 장치)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1에 도시되는 X축 방향(전후 방향, 가공 이송 방향) 및 Y축 방향(좌우 방향, 인덱싱 이송 방향)은, 수평면 상에 있어서 서로 수직인 방향이고, 또한, Z축 방향(상하 방향)은, X축 방향 및 Y축 방향에 수직인 방향(연직 방향, 절입 이송 방향)이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows typically an example (cutting apparatus) of the processing apparatus of this invention. In addition, the X-axis direction (front-back direction, machining feed direction) and Y-axis direction (left-right direction, indexing feed direction) shown in FIG. 1 are mutually perpendicular directions on a horizontal plane, and the Z-axis direction (up-down direction) ) is the direction (vertical direction, cutting feed direction) perpendicular|vertical to an X-axis direction and a Y-axis direction.

도 1에 도시된 절삭 장치(2)는, 각 구성 요소가 탑재되는 베이스(4)를 구비한다. 베이스(4)의 상부에는, 베이스(4)의 상면측을 덮는 커버(6)가 장착되어 있다. 커버(6)의 내부에는, 피가공물(11)을 절삭하는 절삭 유닛(가공 유닛)(8)이 수용되어 있다. 이 절삭 유닛(8)은, 절삭 유닛 이동 기구(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 예를 들어 Y축 방향 및 Z축 방향을 따라 이동 가능하다. 또한, 절삭 유닛(8)의 상세에 대해서는 후술한다.The cutting device 2 shown in FIG. 1 is provided with the base 4 on which each component is mounted. A cover 6 covering the upper surface side of the base 4 is attached to the upper portion of the base 4 . A cutting unit (processing unit) 8 for cutting the workpiece 11 is accommodated inside the cover 6 . This cutting unit 8 is connected to a cutting unit moving mechanism (not shown), and is movable along the Y-axis direction and the Z-axis direction, for example. In addition, the detail of the cutting unit 8 is mentioned later.

절삭 유닛(8)의 하방에는, 피가공물(11)을 유지하는 척 테이블(10)이 설치되어 있다. 척 테이블(10)은, 척 테이블 이동 기구(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 예를 들면, X축 방향을 따라 이동 가능하다. 또한, 척 테이블(10)은, 회전 기구(도시하지 않음)에 접속되어 있고, Z축 방향에 대략 평행한 직선을 회전축으로 하여 회전 가능하다.Below the cutting unit 8, a chuck table 10 for holding the workpiece 11 is provided. The chuck table 10 is connected to a chuck table moving mechanism (not shown), and is movable along the X-axis direction, for example. Further, the chuck table 10 is connected to a rotation mechanism (not shown), and is rotatable with a straight line substantially parallel to the Z-axis direction as a rotation axis.

베이스(4)의 모서리부에는, 카세트 테이블(12)이 설치되어 있다. 카세트 테이블(12)의 상면에는, 복수의 피가공물(11)을 수용 가능한 카세트(14)가 재치된다. 이 카세트 테이블(12)은, 카세트 테이블 이동 기구(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 예를 들면, Z축 방향을 따라 이동 가능하다. 이 카세트 테이블 이동 기구는, 피가공물(11)을 적절히 반출입할 수 있도록 카세트 테이블(12)에 재치된 카세트(14)의 높이를 조정한다.A cassette table 12 is provided at the corner of the base 4 . On the upper surface of the cassette table 12, a cassette 14 capable of accommodating a plurality of workpieces 11 is mounted. This cassette table 12 is connected to a cassette table moving mechanism (not shown), and is movable along the Z-axis direction, for example. This cassette table moving mechanism adjusts the height of the cassette 14 mounted on the cassette table 12 so that the to-be-processed object 11 can be properly carried in and out.

커버(6)의 측면(6a)에는, 유저 인터페이스가 되는 터치 패널식의 모니터(16)가 설치되어 있다. 또한, 커버(6)의 상면(6b)에는, 경고등(파일럿 램프)(18)이 설치되어 있다. 그리고, 상술한 절삭 장치(2)의 구성 요소는, 제어 유닛(도 1에 있어서는 도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이 제어 유닛은, 중앙 처리 장치(CPU)와, 주기억 장치(휘발성 메모리) 및 보조 기억 장치(불휘발성 메모리)를 포함하는 기억 장치를 갖고, 상술한 절삭 장치(2)의 구성 요소의 동작을 제어한다.A touch panel type monitor 16 serving as a user interface is provided on the side surface 6a of the cover 6 . In addition, a warning light (pilot lamp) 18 is provided on the upper surface 6b of the cover 6 . And the components of the cutting device 2 mentioned above are connected to the control unit (not shown in FIG. 1). This control unit has a central processing unit (CPU), a storage device including a main memory device (volatile memory) and an auxiliary storage device (nonvolatile memory), and controls the operation of the components of the cutting device 2 described above. do.

도 2는, 절삭 유닛(가공 유닛)(8)을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 절삭 유닛(8)은, Y축 방향에 대략 평행한 직선을 회전축으로 하여 회전하는 스핀들(20)을 갖는다. 이 스핀들(20)은, 통형으로 구성된 하우징(22)의 내측의 공간에 수용되어 있다. 하우징(22)의 내부(벽재의 내부)에는, 스핀들(20)의 회전축에 대하여 대략 평행한 에어 공급로(22a)가 설치되어 있다.FIG. 2 is a partial cross-sectional side view schematically showing the cutting unit (processing unit) 8 . The cutting unit 8 has a spindle 20 that rotates with a straight line substantially parallel to the Y-axis direction as a rotation axis. This spindle 20 is accommodated in the inner space of the housing 22 comprised in the cylindrical shape. An air supply path 22a substantially parallel to the rotation axis of the spindle 20 is provided inside the housing 22 (inside the wall material).

에어 공급로(22a)는, 에어 공급구(22b)를 통해 외부의 에어 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또한, 에어 공급로(22a)는, 제1 공급로(22c)를 통해 래디얼 에어 베어링부(래디얼 에어 베어링)(24)에 접속되어 있고, 제2 공급로(22d)를 통해 스러스트 에어 베어링부(스러스트 에어 베어링)(26)에 접속되어 있다.The air supply path 22a is connected to an external air supply source (not shown) via the air supply port 22b. Moreover, the air supply path 22a is connected to the radial air bearing part (radial air bearing) 24 via the 1st supply path 22c, and the thrust air bearing part ( thrust air bearing) 26 .

에어 공급원으로부터 래디얼 에어 베어링부(24) 및 스러스트 에어 베어링부(26)에 고압의 에어를 공급함으로써, 스핀들(20)은, 하우징(22)의 내측의 공간 내에서 부양된 상태로 유지된다. 예를 들면, 레이디얼 에어 베어링부(24)는, 스핀들(20)을 향하여, 그 회전축에 수직인 방향의 에어를 분사함으로써, 스핀들(20)의 위치를 회전축에 수직인 방향으로 일정하게 유지한다.By supplying high-pressure air from the air supply source to the radial air bearing portion 24 and the thrust air bearing portion 26 , the spindle 20 is maintained in a floating state in the space inside the housing 22 . For example, the radial air bearing part 24 maintains the position of the spindle 20 in a direction perpendicular to the rotation axis by spraying air in a direction perpendicular to the rotation axis toward the spindle 20 . .

한편, 스러스트 에어 베어링부(26)는, 스핀들(20)에 설치된 원반형의 스러스트 플레이트(20a)를 향해, 스핀들(20)의 회전축에 평행한 방향의 에어를 분사함으로써, 스핀들(20)의 위치를 회전축에 평행한 방향으로 일정하게 유지한다. 래디얼 에어 베어링부(24) 및 스러스트 에어 베어링부(26)에 의해, 고속으로 회전하는 스핀들(20)이 안정적으로 지지된다.On the other hand, the thrust air bearing unit 26 injects air in a direction parallel to the axis of rotation of the spindle 20 toward the disk-shaped thrust plate 20a installed on the spindle 20, thereby positioning the spindle 20. Keep it constant in the direction parallel to the axis of rotation. The spindle 20 rotating at high speed is stably supported by the radial air bearing portion 24 and the thrust air bearing portion 26 .

하우징(22)의 일단(선단)측에는, 개구부(20e)가 설치되어 있다. 스핀들(20)은, 그 일단부(선단부)(20b)가 하우징(22)으로부터 노출되도록, 개구부(22e)에 삽입되어 있다. 즉, 스핀들(20)의 선단부(20b)는, 하우징(22)의 개구부(22e)로부터 외측으로 돌출되어 있다. 도 3은, 스핀들(20)의 선단의 구조를 모식적으로 도시하는 분해 사시도이다.An opening 20e is provided at one end (tip) side of the housing 22 . The spindle 20 is inserted into the opening 22e so that one end (tip end) 20b thereof is exposed from the housing 22 . That is, the tip portion 20b of the spindle 20 protrudes outward from the opening 22e of the housing 22 . 3 : is an exploded perspective view which shows typically the structure of the front-end|tip of the spindle 20. As shown in FIG.

스핀들(20)의 선단에는 마운트(28)가 설치되어 있다. 마운트(28)는, 원반형의 플랜지부(30)와, 플랜지부(30)의 표면(30a)의 중앙부로부터 돌출되는 원통형의 지지축(32)을 갖는다. 플랜지부(30)의 외주부에는, 표면(30a)으로부터 돌출되는 환형의 볼록부(30b)가 설치되어 있다. 볼록부(30b)의 선단면(30c)은, 표면(30a)에 대하여 대략 평행하게 형성되어 있다.A mount 28 is provided at the tip of the spindle 20 . The mount 28 has a disk-shaped flange portion 30 and a cylindrical support shaft 32 protruding from the central portion of the surface 30a of the flange portion 30 . An annular convex portion 30b protruding from the surface 30a is provided on the outer peripheral portion of the flange portion 30 . The tip surface 30c of the convex portion 30b is formed substantially parallel to the surface 30a.

지지축(32)의 외주면에는, 나사산(32a)이 형성되어 있다. 또한, 지지축(32)의 선단면의 중앙부에는 오목부(32b)가 형성되어 있다. 지지축(32)에는, 피가공물(11)을 절삭하는 환형의 절삭 블레이드(가공구)(34)가 장착된다. 절삭 블레이드(34)는, 알루미늄(Al) 등의 금속 재료로 이루어지는 환형의 베이스(36)와, 베이스(36)의 외주 가장자리를 따라 형성된 환형의 절삭 날(가공 지석)(38)을 갖는다.A screw thread 32a is formed on the outer peripheral surface of the support shaft 32 . Further, a concave portion 32b is formed in the central portion of the distal end surface of the support shaft 32 . An annular cutting blade (processing tool) 34 for cutting the workpiece 11 is mounted on the support shaft 32 . The cutting blade 34 has an annular base 36 made of a metal material such as aluminum (Al), and an annular cutting edge (working grindstone) 38 formed along the outer peripheral edge of the base 36 .

베이스(36)의 중앙부에는, 지지축(32)이 삽입 가능하도록 베이스(36)를 두께 방향으로 관통하는 개구(36a)가 설치되어 있다. 또한, 베이스(36)의 개구(36a)의 주위에는, 베이스(36)의 두께 방향을 따라 표면측으로 돌출하는 환형의 볼록부(36b)가 설치되어 있다. 절삭 날(38)은, 예컨대 다이아몬드 등으로 이루어지는 지립을 니켈 도금층으로 고정함으로써 형성된다. 다만, 절삭 날(38)의 지립 및 결합재의 재질에 제한은 없고, 피가공물(11)의 재질 및 가공 목적 등에 따라서 적절하게 선택된다.An opening 36a penetrating through the base 36 in the thickness direction is provided in the central portion of the base 36 so that the support shaft 32 can be inserted. In addition, around the opening 36a of the base 36, an annular convex portion 36b protruding toward the surface along the thickness direction of the base 36 is provided. The cutting edge 38 is formed by, for example, fixing an abrasive grain made of diamond or the like with a nickel plating layer. However, there is no limitation on the material of the abrasive grain of the cutting edge 38 and the binder, and it is appropriately selected according to the material of the workpiece 11 and the purpose of processing.

지지축(32)의 나사산(32a)에는, 절삭 블레이드(34)를 고정하기 위한 환형의 너트(40)가 체결된다. 너트(40)의 중앙부에는, 지지축(32)의 직경에 대응하는 원형의 개구(40a)가 형성되어 있다. 개구(40a)에는, 지지축(32)에 형성된 나사산(32a)에 대응하는 나사산이 형성되어 있다.An annular nut 40 for fixing the cutting blade 34 is fastened to the thread 32a of the support shaft 32 . A circular opening 40a corresponding to the diameter of the support shaft 32 is formed in the central portion of the nut 40 . A thread corresponding to the thread 32a formed on the support shaft 32 is formed in the opening 40a.

절삭 블레이드(34)는, 베이스(36)의 개구(36a)에 지지축(32)이 삽입되도록, 마운트(28)에 장착된다. 그리고, 너트(40)를 지지축(32)의 나사산(32a)에 나사 결합하여 체결하면, 절삭 블레이드(34)가 플랜지부(30)의 선단면(30c)과 너트(40)에 의해 협지된다. 이에 의해, 절삭 날(가공 지석)(38)을 포함하는 절삭 블레이드(34)가 스핀들(20)의 일단부(선단부)(20b)에 장착된다.The cutting blade 34 is mounted on a mount 28 such that the support shaft 32 is inserted into the opening 36a of the base 36 . Then, when the nut 40 is screwed to the thread 32a of the support shaft 32 and fastened, the cutting blade 34 is clamped by the front end surface 30c of the flange portion 30 and the nut 40 . . Thereby, the cutting blade 34 including the cutting edge (processing grindstone) 38 is attached to the one end (tip end) 20b of the spindle 20. As shown in FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 스핀들(20)의 타단부측에는, 스핀들(20)을 회전시키기 위한 힘을 부여하는 모터(42)가 연결되어 있다. 모터(42)는, 하우징(22)의 내측에 고정된 스테이터(44)와, 스핀들(20)과 일체화되어 있는 로터(46)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , a motor 42 that applies a force for rotating the spindle 20 is connected to the other end side of the spindle 20 . The motor 42 includes a stator 44 fixed to the inside of the housing 22 , and a rotor 46 integrated with the spindle 20 .

그리고, 스핀들(20)은, 스테이터(44)와 로터(46)의 사이에 작용하는 자력에 따라 회전한다. 또한, 여기서는 스핀들(20)과 로터(46)가 일체화되어 있지만, 별개로 형성된 스핀들(20)과 로터(46)가 연결되어 있어도 좋다.Then, the spindle 20 rotates according to the magnetic force acting between the stator 44 and the rotor 46 . In addition, although the spindle 20 and the rotor 46 are integrated here, the spindle 20 and the rotor 46 formed separately may be connected.

레이디얼 에어 베어링부(24) 및 스러스트 에어 베어링부(26)에 공급된 에어의 일부는, 스핀들(20)의 선단부(20b)와 하우징(22)의 간극(개구부(22e)의 일부)을 통하여, 하우징(22)의 외부로 배출(분출)된다. 이 에어의 흐름에 의해, 스핀들(20)의 선단부(20b)와 하우징(22)의 개구부(22e)의 간극이 씨일(에어 씨일)된다.A part of the air supplied to the radial air bearing unit 24 and the thrust air bearing unit 26 passes through the gap between the front end 20b of the spindle 20 and the housing 22 (part of the opening 22e). , is discharged (jetted) to the outside of the housing 22 . By this flow of air, the gap between the tip portion 20b of the spindle 20 and the opening 22e of the housing 22 is sealed (air-sealed).

여기서, 래디얼 에어 베어링부(24) 및 스러스트 에어 베어링부(26)에 공급되는 에어에 이물(異物)이 혼입되고, 또한/또는, 이 에어의 압력이 순간적으로 저하되는 경우에는, 스핀들(20)이 이물 및/또는 하우징(22) 등에 접촉하여 손상되는 경우가 있다. 또한, 절삭 유닛(8)의 메인터넌스 중의 오조작(예를 들면, 레이디얼 에어 베어링부(24) 및 스러스트 에어 베어링부(26)에 에어가 공급되어 있지 않은 상태에서 스핀들(20)을 회전시키는 등)에 의해, 스핀들(20)이 손상되는 경우도 있다.Here, when foreign matter is mixed in the air supplied to the radial air bearing unit 24 and the thrust air bearing unit 26 and/or the pressure of this air is momentarily reduced, the spindle 20 It may come into contact with this foreign material and/or the housing 22, etc., and may be damaged. In addition, erroneous operation during the maintenance of the cutting unit 8 (for example, rotating the spindle 20 in a state in which air is not supplied to the radial air bearing unit 24 and the thrust air bearing unit 26, etc.) ), the spindle 20 may be damaged.

이러한 손상은 스핀들 스커핑(scuffing)이라고도 불리며, 스핀들(20)의 회전을 저해한다. 또한, 모터(42)가 열화된 경우에도 스핀들(20)의 회전이 저해된다. 이러한 점을 감안하여, 절삭 장치(2)에 있어서는, 이러한 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제의 유무를 판정하는 판정부가 제어 유닛에 포함되어 있다.Such damage is also called spindle scuffing and inhibits rotation of the spindle 20 . In addition, even when the motor 42 is deteriorated, the rotation of the spindle 20 is inhibited. In view of this point, in the cutting device 2 , the control unit includes a determination unit that determines whether or not there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 .

도 4 및 도 5는, 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제의 유무를 판정하기 위한 절삭 장치(2)의 구성 요소를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시된 제어 유닛(48)은, 하우징(22)에 수용된 모터(42)의 동작을 제어하여, 스핀들(20)의 선단부에 장착된 절삭 블레이드(34)를 회전시킬 수 있다.4 and 5 are diagrams schematically showing the components of the cutting device 2 for determining whether or not there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 . The control unit 48 shown in FIGS. 4 and 5 can control the operation of the motor 42 accommodated in the housing 22 to rotate the cutting blade 34 mounted on the tip of the spindle 20 . .

또한, 도 4에 도시된 절삭 장치(2)에는, 스핀들(20)의 회전 속도를 측정하는 회전 속도 측정 유닛(50)이 설치되어 있다. 이 회전 속도 측정 유닛(50)에서 측정된 스핀들(20)의 회전 속도는, 수시로 제어 유닛(48)에 입력된다. 그리고, 제어 유닛(48)은, 회전 속도 측정 유닛(50)으로부터 입력되는 정보를 이용하여, 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제의 유무를 판정하는 판정부(48a)를 갖는다.In addition, the cutting device 2 shown in FIG. 4 is provided with a rotation speed measuring unit 50 for measuring the rotation speed of the spindle 20 . The rotational speed of the spindle 20 measured by this rotational speed measuring unit 50 is input to the control unit 48 from time to time. Then, the control unit 48 uses the information input from the rotation speed measuring unit 50 to determine whether or not there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 . has

이 판정에 이용되는 정보는, 예를 들어 회전 속도 측정 유닛(50)에서 측정된 스핀들(20)의 회전 속도이다. 구체적으로는, 판정부(48a)는, 회전 속도 측정 유닛(50)에서 측정된 스핀들(20)의 회전 속도에 기초하여, 스핀들(20)을 회전시키도록 모터(42)를 동작시키고 나서 스핀들(20)의 회전 속도가 지정 회전 속도에 도달하기까지의 소요 시간을 산출한다. 그리고, 판정부(48a)는, 산출된 소요 시간이 미리 설정된 임계치를 초과하는지 여부에 따라, 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제의 유무를 판정한다. 또한, 이 임계치는, 제어 유닛(48)의 기억 장치에 미리 기억되어 있어도 좋다.The information used for this determination is, for example, the rotational speed of the spindle 20 measured by the rotational speed measuring unit 50 . Specifically, the determining unit 48a operates the motor 42 to rotate the spindle 20 based on the rotational speed of the spindle 20 measured by the rotational speed measuring unit 50 and then the spindle ( 20) Calculate the time required for the rotation speed to reach the specified rotation speed. Then, the determination unit 48a determines whether or not there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 according to whether the calculated required time exceeds a preset threshold. In addition, this threshold value may be memorize|stored in advance in the memory|storage of the control unit 48.

도 6은 스핀들(20)의 회전 속도가 지정 회전 속도(V)에 도달하기까지 회전 속도 측정 유닛(50)에서 측정된 스핀들(20)의 회전 속도의 경시 변화의 예를 모식적으로 도시하는 그래프이다. 회전 속도 측정 유닛(50)에서 측정된 스핀들(20)의 회전 속도가 도 6에 도시되는 점선(A)과 같이 변화하는 경우에는, 산출되는 상기한 소요 시간이 임계치(T1)를 초과하지 않는다. 이 경우, 판정부(48a)는, 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제가 없다고 판정한다.6 is a graph schematically showing an example of a change with time of the rotational speed of the spindle 20 measured by the rotational speed measuring unit 50 until the rotational speed of the spindle 20 reaches the specified rotational speed V to be. When the rotational speed of the spindle 20 measured by the rotational speed measuring unit 50 changes as indicated by the dotted line A shown in FIG. 6 , the calculated required time does not exceed the threshold T1 . In this case, the determination unit 48a determines that there is no problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 .

한편, 회전 속도 측정 유닛(50)에서 측정된 스핀들(20)의 회전 속도가 도 6에 도시되는 일점쇄선(B)과 같이 변화하는 경우에는, 산출되는 상기 소요 시간이 임계치(T1)를 초과한다. 이 경우, 판정부(48a)는 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제가 있다고 판정한다. 그리고, 이 경우에는, 제어 유닛(48)이 모니터(16) 및/또는 경고등(18)을 제어하여, 절삭 유닛(8)의 문제를 절삭 장치(2)의 오퍼레이터에게 통지한다.On the other hand, when the rotation speed of the spindle 20 measured by the rotation speed measurement unit 50 changes as shown in the dashed-dotted line B shown in FIG. 6, the calculated required time exceeds the threshold value T1. . In this case, the determination unit 48a determines that there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 . And in this case, the control unit 48 controls the monitor 16 and/or the warning light 18, and notifies the operator of the cutting device 2 of the problem of the cutting unit 8. As shown in FIG.

또한, 도 5에 도시된 절삭 장치(2)에는, 스핀들(20)을 회전시키는 모터(42)의 부하 전류치를 측정하는 부하 전류치 측정 유닛(52)이 설치되어 있다. 이 부하 전류치 측정 유닛(52)에서 측정된 모터(42)의 부하 전류치는, 수시로, 제어 유닛(48)에 입력된다. 그리고, 제어 유닛(48)은, 부하 전류치 측정 유닛(52)으로부터 입력되는 정보를 이용하여, 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제의 유무를 판정하는 판정부(48b)를 갖는다.Further, the cutting device 2 shown in FIG. 5 is provided with a load current value measuring unit 52 that measures the load current value of the motor 42 that rotates the spindle 20 . The load current value of the motor 42 measured by this load current value measurement unit 52 is input to the control unit 48 from time to time. Then, the control unit 48 uses the information input from the load current value measurement unit 52 to determine whether or not there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 . has

이 판정에 이용되는 정보는, 예를 들면, 절삭 유닛(8)에 의한 피가공물(11)의 절삭이 행해지고 있지 않은 상태에서 스핀들(20)을 정상적으로 지정 회전 속도로 회전시켰을 때에 부하 전류치 측정 유닛(52)에서 측정된 모터(42)의 부하 전류치이다. 구체적으로는, 판정부(48b)는, 이 부하 전류치가 미리 설정된 임계치를 초과하는지 여부에 따라, 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제의 유무를 판정한다. 또한, 이 임계치는, 제어 유닛(48)의 기억 장치에 미리 기억되어 있어도 좋다.The information used for this determination is, for example, the load current value measurement unit ( 52) is the load current value of the motor 42 measured. Specifically, the determination unit 48b determines whether or not there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 according to whether or not this load current value exceeds a preset threshold. In addition, this threshold value may be memorize|stored in advance in the memory|storage of the control unit 48.

도 7은 스핀들(20)이 정상적으로 지정 회전 속도로 회전할 때까지 부하 전류치 측정 유닛(52)에서 측정된 모터(42)의 부하 전류치의 경시 변화의 예를 모식적으로 나타내는 그래프이다. 부하 전류치 측정 유닛(52)에서 측정된 모터(42)의 부하 전류치가 도 7에 도시된 점선(C)과 같이 변화하는 경우에는, 스핀들(20)이 정상적으로 지정 회전 속도로 회전할 때의 모터(42)의 부하 전류치가 임계치(T2)를 초과하지 않는다. 이 경우, 판정부(48b)는 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제가 없다고 판정한다.7 is a graph schematically showing an example of a change with time of the load current value of the motor 42 measured by the load current value measurement unit 52 until the spindle 20 normally rotates at a specified rotation speed. When the load current value of the motor 42 measured by the load current value measurement unit 52 changes as shown in the dotted line C shown in FIG. 7, the motor ( 42) does not exceed the threshold value T2. In this case, the determination unit 48b determines that there is no problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 .

한편, 부하 전류치 측정 유닛(52)에서 측정된 모터(42)의 부하 전류치가 도 7에 도시된 일점쇄선(D)와 같이 변화하는 경우에는, 스핀들(20)이 정상적으로 지정 회전 속도로 회전할 때의 모터(42)의 부하 전류치가 임계치(T2)를 초과한다. 이 경우, 판정부(48b)는 스핀들(20)의 회전을 저해하는 절삭 유닛(8)의 문제가 있다고 판정한다. 그리고, 이 경우에는, 제어 유닛(48)이 모니터(16) 및/또는 경고등(18)을 제어하여, 절삭 유닛(8)의 문제를 절삭 장치(2)의 오퍼레이터에게 통지한다.On the other hand, when the load current value of the motor 42 measured by the load current value measurement unit 52 changes as shown in the dashed-dotted line D shown in FIG. 7 , the spindle 20 normally rotates at the specified rotation speed The load current value of the motor 42 exceeds the threshold value T2. In this case, the determination unit 48b determines that there is a problem in the cutting unit 8 that inhibits the rotation of the spindle 20 . And in this case, the control unit 48 controls the monitor 16 and/or the warning light 18, and notifies the operator of the cutting device 2 of the problem of the cutting unit 8. As shown in FIG.

상술한 절삭 장치(2)에 있어서는, 스핀들(20)을 회전시키는 모터(42)를 제어하는 제어 유닛(48)이, 미리 설정된 지정 회전 속도로 스핀들(20)을 회전시킴으로써 얻어지는 정보에 기초하여, 절삭 유닛(8)의 문제의 유무를 판정하는 판정부(48a) 또는 판정부(48b)를 포함한다. 이에 의해, 상술한 절삭 장치(2)에 있어서는, 절삭 유닛(8)에 포함되는 스핀들(20)의 회전을 저해하는 문제를 조기에 발견하는 것이 가능하다.In the above-described cutting device 2, the control unit 48 for controlling the motor 42 for rotating the spindle 20, based on the information obtained by rotating the spindle 20 at a preset designated rotation speed, and a judging unit 48a or a judging unit 48b for judging the presence or absence of a problem in the cutting unit 8 . Thereby, in the above-mentioned cutting device 2, it is possible to discover the problem which inhibits rotation of the spindle 20 included in the cutting unit 8 at an early stage.

또한, 상술한 절삭 장치(2)는 본 발명의 가공 장치의 일례이며, 본 발명의 가공 장치는 절삭 장치(2)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 가공 장치의 가공 유닛은, 선단부에 와셔 타입의 절삭 블레이드(환형의 절삭 날(가공 지석)만으로 구성되는 절삭 블레이드)가 장착된 스핀들과, 이 스핀들을 회전시키는 모터를 구비한 절삭 유닛이라도 좋다.In addition, the above-mentioned cutting device 2 is an example of the processing apparatus of this invention, and the processing apparatus of this invention is not limited to the cutting device 2 . For example, the processing unit of the processing apparatus of the present invention includes a spindle equipped with a washer-type cutting blade (a cutting blade composed only of an annular cutting edge (processing grindstone)) at the tip end, and a motor for rotating the spindle One cutting unit may be sufficient.

또한, 본 발명의 가공 장치는, 선단부에 복수의 연삭 지석(가공 지석)을 포함하는 연삭 휠이 장착되어 있는 스핀들과, 이 스핀들을 회전시키는 모터를 구비한 가공 유닛과, 이 모터의 동작을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 연삭 장치라도 좋다.In addition, the processing apparatus of the present invention includes a spindle equipped with a grinding wheel including a plurality of grinding grindstones (processing grindstones) at a distal end thereof, a processing unit including a motor for rotating the spindle, and controlling the operation of the motor It may be a grinding device provided with a control unit to

또한, 본 발명의 가공 장치는, 판정부(48a) 및 판정부(48b)를 포함하는 제어 유닛(48), 회전 속도 측정 유닛(50) 및 부하 전류치 측정 유닛(52)의 모두를 구비해도 좋다. 그 외, 상기 서술한 실시형태에 관련된 구조 및 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한 적절히 변경하여 실시할 수 있다.Further, the processing apparatus of the present invention may include all of the control unit 48 including the determination unit 48a and the determination unit 48b , the rotation speed measurement unit 50 , and the load current value measurement unit 52 . . In addition, the structure, method, etc. which concern on embodiment mentioned above can be implemented by changing suitably, unless it deviates from the range of the objective of this invention.

2: 절삭 장치
4: 베이스
6: 커버
8: 절삭 유닛(가공 유닛)
10: 척 테이블
11: 피가공물
12: 카세트 테이블
14: 카세트
16: 모니터
18: 경고등(파일럿 램프)
20: 스핀들(18a: 스러스트 플레이트, 20b: 일단부(선단부))
22: 하우징(22a: 에어 공급로, 22b: 에어 공급구)
　　　　 (22c: 제1 공급로, 22d: 제2 공급로, 22e: 개구부)
24: 레이디얼 에어 베어링부(레이디얼 에어 베어링)
26: 스러스트 에어 베어링부(스러스트 에어 베어링)
28: 마운트
30: 플랜지부(30a: 표면, 30b: 볼록부, 30c: 선단면)
32: 지지축(32a: 나사산)
34: 절삭 블레이드
36: 베이스(36a: 개구)
38: 절삭 날
40: 너트
42: 모터
44: 스테이터
46: 로터
48: 제어 유닛(48a, 48b: 판정부)
50: 회전 속도 측정 유닛
52: 부하 전류치 측정 유닛2: Cutting device
4: Bass
6: Cover
8: cutting unit (machining unit)
10: chuck table
11: Workpiece
12: Cassette table
14: cassette
16: monitor
18: warning light (pilot lamp)
20: spindle (18a: thrust plate, 20b: one end (tip))
22: housing (22a: air supply path, 22b: air supply port)
(22c: first supply path, 22d: second supply path, 22e: opening)
24: Radial air bearing part (radial air bearing)
26: Thrust air bearing part (thrust air bearing)
28: mount
30: flange part (30a: surface, 30b: convex part, 30c: front end surface)
32: support shaft (32a: thread)
34: cutting blade
36: base (36a: opening)
38: cutting edge
40: nut
42: motor
44: stator
46: rotor
48: control unit (48a, 48b: determination unit)
50: rotation speed measuring unit
52: load current value measurement unit

Claims (3)

피가공물을 가공하는 가공 장치에 있어서,
선단부에 가공 지석이 장착되어 있는 스핀들과, 그 스핀들을 회전시키는 모터를 구비한 가공 유닛과,
상기 모터의 동작을 제어하는 제어 유닛을 구비하고,
상기 제어 유닛은,
미리 설정된 지정 회전 속도로 상기 스핀들을 회전시킴으로써 얻어지는 정보에 기초하여, 상기 가공 유닛의 문제의 유무를 판정하는 판정부를 포함하는 가공 장치.In the processing apparatus for processing a to-be-processed object,
A machining unit having a spindle having a machining grindstone mounted on the tip and a motor rotating the spindle;
and a control unit for controlling the operation of the motor,
The control unit is
and a judging unit for judging the presence or absence of a problem in the processing unit, based on information obtained by rotating the spindle at a preset designated rotation speed. 제1항에 있어서,
상기 스핀들의 회전 속도를 측정하는 회전 속도 측정 유닛을 더 구비하고,
상기 판정부는,
상기 회전 속도 측정 유닛으로 측정된 상기 스핀들의 회전 속도에 기초하여, 상기 스핀들을 회전시키도록 상기 모터를 동작시키고 나서 상기 스핀들의 회전 속도가 상기 지정 회전 속도에 도달하기까지의 소요 시간을 산출한 후, 그 소요 시간이 미리 설정된 임계치를 초과하는지의 여부에 따라, 상기 가공 유닛의 문제의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 가공 장치.According to claim 1,
Further comprising a rotation speed measurement unit for measuring the rotation speed of the spindle,
The judging unit,
After calculating the time required for the rotation speed of the spindle to reach the specified rotation speed after operating the motor to rotate the spindle based on the rotation speed of the spindle measured by the rotation speed measuring unit , it is determined whether or not the required time exceeds a preset threshold, whether or not there is a problem in the processing unit. 제1항에 있어서,
상기 스핀들을 회전시킬 때의 상기 모터의 부하 전류치를 측정하는 부하 전류치 측정 유닛을 더 구비하고,
상기 판정부는,
상기 스핀들을 정상적으로 상기 지정 회전 속도로 회전시켰을 때에 상기 부하 전류치 측정 유닛에서 측정된 상기 부하 전류치가 미리 설정된 임계치를 초과하는지 여부에 따라, 상기 가공 유닛의 문제의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 가공 장치.
According to claim 1,
a load current value measuring unit for measuring a load current value of the motor when the spindle is rotated;
The judging unit,
and determining whether or not there is a problem in the machining unit according to whether or not the load current value measured by the load current value measuring unit exceeds a preset threshold when the spindle is normally rotated at the specified rotation speed .
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