TW202023752A - 具備自我診斷功能的加工裝置 - Google Patents

Abstract

[課題]提供可自我診斷各構成要素有無變化的加工裝置。[解決手段]具備保持被加工物的保持工作台之加工裝置，其具備在不進行加工單元之加工的狀態下診斷加工裝置的狀態之自我診斷單元，該自我診斷單元具備：振動源，其對該加工裝置賦予預定範圍的振動數的振動；振動感測器，其觀測藉由該振動源發出且在該加工裝置中傳播的振動，並取得振動波形；固有振動數記錄部，其將在該加工裝置的各構成要素中共振產生的振動數記錄作為固有振動數；頻率特性記憶部，其儲存由該振動感測器取得的振動波形所算出之該振動的頻率特性；以及判定部，其在該振動的頻率特性所含之振動峰的振動數與該振動峰所歸屬之該構成要素的該固有振動數之差超過預定範圍之情形，判定該振動峰所歸屬之該構成要素有變化。

Description

具備自我診斷功能的加工裝置

本發明係關於具備自我診斷功能且可自我診斷有無變化的加工裝置。

在從由矽或藍寶石等所構成之被加工物形成包含半導體元件或光元件的元件晶片之步驟中，使用各種加工裝置。例如，使用將被加工物分割成一個個元件的切割裝置、進行雷射加工的雷射加工裝置、研削該被加工物而薄化成預定厚度的研削裝置等。

此等加工裝置具備保持被加工物的保持工作台、與對被加工物進行加工的加工單元。而且，已知藉由馬達等而使保持工作台及加工單元進行旋轉的機構、藉由馬達等而使滾珠螺桿進行旋轉以使固定有保持工作台及加工單元的滑件進行移動的機構（參照專利文獻1及專利文獻2）。

若長年使用加工裝置，則在該加工裝置的各構成要素中會逐漸造成損耗。例如，產生螺帽變鬆、或產生滾珠螺桿的槽變深等變化。由於此等變化，保持工作台及加工單元等的旋轉或移動的樣子亦會產生變化，而有在加工裝置的加工中變得無法獲得預定結果的情形。

例如，若保持工作台的加工進給所使用之滾珠螺桿的槽被刨削而變深，則變得能以較輕的力量移動乘載保持工作台的滑件，而保持工作台變得容易移動。在加工裝置中，為了抑制保持工作台的過度移動而適當控制馬達的輸出，但若變成滑件以輕的力量便移動，則容易發生超越（overshoot），在控制位置時會重複進行使超越的部分往反方向移動的控制，會有保持工作台一邊移動一邊在前後方向振動的情形。 [習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開昭62－173147號公報 [專利文獻2]日本特開2012－161861號公報

[發明所欲解決的課題] 若產生起因於此種加工裝置的各構成要素的損耗等變化之問題，則會對加工結果直接造成影響，因此有所謂欲偵測加工裝置的各構成要素的變化傾向，在問題發生前的階段施以對策的課題。

然而，偵測各構成要素的變化傾向一事，除了少數能力非常強的操作人員以外，其他人無法輕易實施。因此，實際上大多為在變化程度達到會對加工結果造成影響般無法容許的大小前無法實施對策的情形。

本發明係有鑑於此問題點而完成者，其目的在於，提供可判定各構成要素有無變化之具備自我診斷功能的加工裝置。

[解決課題的技術手段] 根據本發明的一態樣，提供一種具備自我診斷功能的加工裝置，具備保持被加工物的保持工作台、與對該保持工作台所保持之被加工物進行加工的加工單元，其特徵在於，具備在不進行該加工單元之加工的狀態下診斷加工裝置的狀態的自我診斷單元，該自我診斷單元具備：振動源，其對該加工裝置賦予預定範圍的振動數的振動；振動感測器，其觀測藉由該振動源所發出且在該加工裝置中傳播的振動，並取得振動波形；固有振動數記錄部，其將在該加工裝置的各構成要素中共振產生的振動數記錄作為固有振動數；頻率特性記憶部，其儲存由該振動感測器取得的振動波形所算出之該振動的頻率特性；以及判定部，其在該振動的頻率特性所含之振動峰的振動數與該振動峰所歸屬之該構成要素的該固有振動數之差超過預定範圍之情形，判定該振動峰所歸屬之該構成要素有變化。

較佳為，該振動源為具備伺服馬達的致動器，重複反轉該伺服馬達的旋轉而產生該預定範圍的振動數的振動。再者，較佳為該伺服馬達使移動該保持工作台或該加工單元的滾珠螺桿、或該保持工作台進行旋轉。

又，較佳為該振動感測器為加速度感測器。

[發明功效] 本發明的一態樣之加工裝置具備自我診斷單元。該自我診斷單元具備振動源與振動感測器。該振動源可產生在加工裝置中傳播的振動，該振動感測器可觀測該振動源所發出且在該加工裝置中傳播的振動，並取得振動波形。

特定振動在該加工裝置的各構成要素中傳播時，在各構成要素中產生起因於該振動的共振。若由振動感測器所取得之振動波形算出振動的頻率特性，則在該振動的頻率特性中出現由各構成要素所產生的共振所致之振動峰。在各構成要素中共振所產生的振動數被稱為固有振動數，各構成要素分別具有不同的固有振動數。

因此，該振動的頻率特性所出現之各振動峰，可歸屬於將其振動數作為固有振動數之構成要素的共振。此外，若各構成要素中產生損耗等變化，則該振動的頻率特性所出現之振動峰的振動數會偏移。

該自我診斷單元具備固有振動數記錄部與判定部，該固有振動數記錄部係將各構成要素中共振產生的振動數記錄作為固有振動數。該判定部係將該振動的頻率特性所含之振動峰的振動數與該振動峰所歸屬之構成要素的該固有振動數進行比較，並由該差的大小判定該構成要素有無變化。亦即，在該差超過預定範圍之情形，判定該振動峰所歸屬之該構成要素有變化。

如此，本發明的一態樣之加工裝置中，可在各構成要素中發生變化時，藉由自我診斷單元檢測該變化的發生。因此，可在該變化變大而使加工結果產生問題之前，檢討並實施針對該變化的對策。

因此，若根據本發明的一態樣，則提供可判定各構成要素有無變化之具備自我診斷功能的加工裝置。

參照附圖，針對本發明的一態樣之實施方式進行說明。本實施方式之加工裝置係以下步驟所使用的加工裝置：從由矽或藍寶石等所構成的被加工物形成包含半導體元件或光元件的元件晶片。該加工裝置例如為將被加工物分割成一個個元件的切割裝置、進行雷射加工的雷射加工裝置、將該被加工物進行研削而薄化成預定厚度的研削裝置、或進行車刀切割的車刀切割裝置等。

圖1係示意地表示本實施方式之加工裝置之立體圖。圖1所表示之加工裝置係切割被加工物的切割裝置。以下，於本實施方式中，舉例說明該加工裝置為切割裝置2之情形。

切割裝置2具備支撐各構成要素的基台4。在該基台4的前方角部形成有矩形的開口4a，在此開口4a內設有會升降的卡匣支撐台6。在卡匣支撐台6的上表面乘載收納多個框架單元1的卡匣8。此外，圖1中為了方便說明而僅顯示卡匣8的輪廓。

框架單元1具有環狀的框架3、貼附在該環狀的框架3的開口的膠膜5、以及該膠膜5的上表面所支撐的被加工物7。被加工物7例如為由矽等半導體材料而成的圓形晶圓，其表面側被區分成中央的元件區域、與包圍元件區域的外周剩餘區域。元件區域被以排列成格子狀的分割預定線（切割道）進一步劃分成多個區域，在各區域中形成IC、LSI等元件。

在被加工物7的背面側黏貼有直徑大於被加工物7的膠膜5。膠膜5的外周部分被固定於環狀的框架3。亦即，被加工物7係透過膠膜5而被環狀的框架3支撐。

此外，被加工物7亦可不為由矽等半導體材料而成的圓形晶圓，被加工物7的材質、形狀、結構等並無限制。例如，亦可將由陶瓷、樹脂、金屬等材料而成的矩形基板使用作為被加工物7。元件的種類、數量、配置等亦無限制。

切割裝置2中設有搬送機構（未圖示），其將乘載於卡匣支撐台6的卡匣8所收納之框架單元1取出，並將該框架單元1乘載於後述的保持工作台14上。若藉由該搬送機構，則在切割加工結束後亦可將該框架單元1收納至該卡匣8。

在卡匣支撐台6的旁邊，形成在X軸方向（前後方向、加工進給方向）長的矩形的開口4b。在此開口4b內設有X軸移動工作台10、使X軸移動工作台10在X軸方向移動的X軸移動機構58（參照圖2）及覆蓋X軸移動機構58的防塵防水套12。

在X軸移動工作台10的上方設有用於保持框架單元1的保持工作台14。在保持工作台14的上表面配設有多孔構件，該多孔構件的上表面成為保持框架單元1的保持面14a。該保持工作台14在外周部具備夾具14b，該夾具14b夾持乘載於該保持面14a上的框架單元1。

該多孔構件係透過形成在保持工作台14的內部之吸引路徑（未圖示）而連接至吸引源（未圖示）。若在該保持面14a上乘載框架單元1，使吸引源運轉並透過該吸引路徑及該多孔構件而使負壓作用在該框架單元1，則框架單元1被保持工作台14吸引保持。

在接近開口4b的位置設有將上述框架單元1搬送往保持工作台14的搬送單元（未圖示）。搬送單元所搬送的框架單元1例如以上表面側在上方露出之方式乘載於保持工作台14的保持面14a。又，該搬送單元係將切割加工後的框架單元1搬送至後述的清洗單元50。

在基台4的上表面，以橫跨開口4b之方式配置用於支撐2組切割單元22a、22b之門型的支撐結構24。在支撐結構24的前面上部係配設與Y軸方向平行的一對Y軸導軌28。Y軸導軌28中可滑動地安裝有2個Y軸移動板30，該2個Y軸移動板30分別支撐2組切割單元22a、22b。

在各Y軸移動板30的背面側（後面側）設有螺帽部（未圖示），在此螺帽部分別螺合與Y軸導軌28平行的Y軸滾珠螺桿32。在各Y軸滾珠螺桿32的一端部連結Y軸脈衝馬達34。若以Y軸脈衝馬達34使Y軸滾珠螺桿32旋轉，則Y軸移動板30沿著Y軸導軌28在Y軸方向移動。

在各Y軸移動板30的表面（前面）設有與Z軸方向平行的一對Z軸導軌36。Z軸導軌中可滑動地安裝有Z軸移動板38。

在各Z軸移動板38的背面側（後面側）設有螺帽部（未圖示），在此螺帽部分別螺合與Z軸導軌36平行的Z軸滾珠螺桿40。在各Z軸滾珠螺桿40的一端部連結Z軸脈衝馬達42。若以Z軸脈衝馬達42使Z軸滾珠螺桿40旋轉，則Z軸移動板38沿著Z軸導軌36在Z軸方向移動。

在各Z軸移動板38的下部分別設有切割單元22a、22b。此切割單元22a、22b具備圓環狀的切割刀片，該切割刀片安裝於成為旋轉軸的主軸的一端側。切割單元22a、22b具備切割液供給手段，該切割液供給手段對該切割刀片及保持工作台14所保持之框架單元1供給切割液。該切割液例如為純水。

又，在與切割單元22a、22b相鄰的位置設有拍攝被加工物7等的攝影單元（攝像單元）48。若使Y軸移動板30在Y軸方向移動，則在Y軸方向分度進給切割單元22a、22b及攝影單元48。又，若使Z軸移動板38在Z軸方向移動，則切割單元22a、22b及攝影單元48會升降。

使用圖2說明使保持工作台14在X軸方向移動的X軸移動機構。圖2係示意地表示X軸移動機構之側視圖。圖2中省略環狀的框架3、膠膜5、X軸移動工作台10、防塵防水套12及夾具14b等。

X軸移動機構58配設在切割裝置2的基台4內部的底之基座56上。X軸移動機構58具備X軸伺服馬達60、與一端連接於X軸伺服馬達60的X軸滾珠螺桿62。在X軸滾珠螺桿62中螺合有保持工作台滑件64的螺帽部，若藉由X軸伺服馬達60使X軸滾珠螺桿62旋轉，則保持工作台滑件64在X軸方向移動。

在保持工作台滑件64的上方乘載工作台基座66，保持工作台14係透過θ軸馬達66a而被工作台基座66支撐。θ軸馬達66a係使保持工作台14繞沿著與保持面14a垂直的方向的軸旋轉。

在切割被加工物7時，使保持工作台14透過膠膜5保持被加工物7，並使θ軸馬達66a運作且使用攝影單元48，使被加工物7的方向與加工進給方向一致。然後，使安裝在切割單元22之環狀的切割刀片旋轉，且使切割單元22下降至預定高度，並使X軸移動機構58運作而加工進給保持工作台14，使切割刀片切入被加工物7。

在相對於開口4b為開口4a的反對側的位置形成圓形的開口4c。在開口4c內設有清洗單元50，該清洗單元50係用於在切割被加工物7後清洗加工框架單元1等。設置在開口4c的內部之清洗單元50具備清洗工作台52與清洗噴嘴54，該清洗工作台52發揮作為保持框架單元1的保持工作台之功能，該清洗噴嘴54從該清洗工作台52所保持之框架單元1上方對該框架單元1噴出清洗液。該清洗液例如為純水。

使用圖3（A）詳述清洗單元50。圖3（A）係示意地表示清洗單元50進行之清洗加工之側視圖。圖3（A）中揭示搬入清洗單元50的框架單元1之剖面圖。

如同圖3（A）所示，清洗單元50具備伺服馬達70b與旋轉軸70a，該伺服馬達70b成為清洗工作台52的旋轉驅動源，該旋轉軸70a支撐清洗工作台52且將該伺服馬達70b之旋轉力傳達至清洗工作台52。在伺服馬達70b的外周安裝例如具備升降機構的多個腳。該升降機構可升降清洗工作台52。

切割後的被加工物7在由清洗單元50進行清洗加工時，首先，使框架單元1乘載於清洗工作台52上，使框架單元1吸引保持在清洗工作台52。接著，使伺服馬達70b運作而使清洗工作台52旋轉。然後，一邊使清洗液64a從清洗噴嘴54噴出至下方，一邊在框架單元1上方使清洗噴嘴54在垂直於伺服馬達70b的旋轉軸之面內移動。

如同圖1所示，切割裝置2具備控制該切割裝置2的各構成要素之控制單元16。控制單元16所控制的構成要素例如為卡匣支撐台6、保持工作台14、切割單元22a、22b、Y軸脈衝馬達34、Z軸脈衝馬達42、攝影單元48、清洗單元50及X軸移動機構58等。但是，該控制單元16所控制的構成要素不受限於此。

若長年使用切割裝置2，則切割裝置2的各構成要素會逐漸損耗，各構成要素會變化，有在切割裝置2的加工中變得無法獲得預定結果之情形。例如，若X軸滾珠螺桿62的槽被刨削而變深，則變得能以較輕的力量移動乘載保持工作台14的保持工作台滑件64，而有保持工作台14變得容易移動之情形。

於是，為了抑制保持工作台14的過度移動，而適當抑制X軸伺服馬達60的輸出。但是，若變成保持工作台滑件以輕的力量便移動，則容易發生超越，在控制位置時會有重複進行使超越的部分往反方向移動的控制之情形。然後，結果保持工作台14會一邊移動一邊在前後方向振動，有對加工結果造成不良影響之情形。若如此因損耗等變化而產生問題，則會對加工結果直接造成影響，因此切割裝置2進一步具備診斷切割裝置2的狀態之自我診斷單元。

該自我診斷單元具備例如振動源與振動感測器，該振動源對切割裝置（加工裝置）2賦予預定範圍的振動數的振動，該振動感測器觀測藉由該振動源所發出且在該切割裝置2中傳播的振動並取得振動波形。

該振動源例如亦可僅用於使該振動產生而設在切割裝置2的任意位置。又，切割裝置2中亦可具備用於使各構成要素旋轉或移動的多個致動器，將該致動器使用作為自我診斷單元的振動源。

例如，被使用作為振動源的致動器係X軸移動機構58所具備的X軸伺服馬達60。若使X軸伺服馬達60運作且重複反轉旋轉，則X軸滾珠螺桿62一邊重複反轉一邊旋轉，保持工作台滑件64在X軸方向前後移動。伴隨此移動而產生振動，該振動在切割裝置2的內部傳播。

此時，藉由使反轉X軸伺服馬達60的旋轉的頻率變化，可調整該振動的振動數。然後，使預定範圍的振動數的振動產生，使該振動在切割裝置2的內部傳播。

觀測該振動的振動感測器係適當選自變位感測器、速度感測器或加速度感測器等。例如為壓電元件、AE感測器或MEMS感測器等。圖1及圖2中揭示振動感測器的設置處的例子。如同圖1所示，振動感測器18設置在例如切割單元22a、22b、支撐結構24的前面或支撐結構24的上表面等。再者，如同圖2所示，設置在基座56或工作台基座66等。

振動在振動感測器中傳播時，該振動感測器例如以振動波形的形態取得振動的強度（變位、速度或加速度等）與時間之關係。然後，若將該振動波形以例如高速傅立葉轉換（FFT）等方法進行分析，則以頻率特性的形態算出振動的強度與該振動的振動數（頻率）之關係。或者，亦可掃描由振動源所發出之振動的振動數，藉由進行作圖而算出振動感測器所觀測之振動的強度與由振動源所發出之振動的振動數之關係。

振動源及振動感測器18係連接於切割裝置2的控制單元16，並被該控制單元16控制。該振動源係依據控制單元16的指示而發出振動，振動感測器18係依據控制單元16的指示而觀察該振動並將取得的振動波形送至控制單元16。

該振動在切割裝置2的各構成要素中傳播時，若該振動的振動數為特定値則在該構成要素產生共振。此共振產生時的振動的振動數被稱為固有振動數。固有振動數係依據構成要素的形狀、材質、質量等而決定，各構成要素分別具有不同的固有振動數。各構成要素中，固有振動數以外的振動數的振動容易減衰，固有振動數的振動係藉由共振而抑制減衰。

因此，若藉由振動源而使預定範圍的振動數的振動產生，以振動感測器觀測該振動並取得振動波形，算出由橫軸為振動數且縱軸為振動強度所表示之振動的頻率特性，則該振動的頻率特性中出現對應於該固有振動數之振動數的振動峰。該振動峰若各自所歸屬之構成要素中產生損耗等變化則振動數會偏移。該自我診斷單元係使用該振動的頻率特性所出現之振動峰的振動數從固有振動數的偏差大小而判定各構成要素有無變化。

首先，在各構成要素為正常狀態時，使振動源產生振動且以振動感測器觀測在切割裝置2中傳播的振動並取得振動波形，算出該振動的頻率特性，將振動峰的振動數記錄作為各構成要素的固有振動數。其後，使切割裝置2運行後，再度使振動源產生振動，算出該振動的頻率特性。然後，在該振動的頻率特性所出現之振動峰的振動數從該固有振動數偏移之情形，檢測到該振動峰所歸屬之構成要素有來自正常狀態的變化。

該自我診斷單元進一步在控制單元16中具備固有振動數記錄部與頻率特性記憶部。固有振動數記錄部16a係將在切割裝置（加工裝置）2的各構成要素中共振所產生的振動數記錄作為固有振動數。

為了得知各構成要素的固有振動數，例如可實施對各構成要素給予物理衝撃使其振動之鎚擊試驗。以預定方法對欲分度固有振動數的對象的構成要素給予衝撃，以任一振動感測器18觀測所產生的振動。此情形，在振動的頻率特性中主要出現該對象的構成要素的固有振動數的振動峰。因此，使該振動峰的振動數作為該構成要素的固有振動數而記錄於固有振動數記錄部16a。頻率特性記憶部16b係記錄並儲存由振動感測器18取得的振動波形所算出之該振動的頻率特性。

使振動在切割裝置2傳播時，振動波形會因使任一致動器作為振動源而運作，或以任一振動感測器18觀測振動而大幅變化。例如，若使用較靠近為監測有無變化的對象之構成要素的振動源及振動感測器18而取得振動波形，則振動的頻率特性中容易明確地出現該構成要素中的共振所歸屬之峰，容易掌握該構成要素有無變化。

於是，頻率特性記憶部16b中亦可記憶該振動的頻率特性，且同時記憶被使用作為該振動的振動源之致動器與觀測所使用之振動感測器18。

該自我診斷單元進一步在控制單元16中具備判定部。判定部16c具備判定切割裝置2的各構成要素中是否產生損耗等變化的功能。在所算出之該振動的頻率特性所含之振動峰的振動數與該振動峰所歸屬之該構成要素的該固有振動數之差超過預定範圍之情形，判定部16c判定該振動峰所歸屬之該構成要素有變化。

接著，針對自我診斷單元中的判定進行說明。於此，舉例說明將成為振動源的致動器設為X軸移動機構58的X軸伺服馬達60（參照圖2），並將固定於工作台基座66之振動感測器18（參照圖2）使用於振動的觀測以判定X軸滾珠螺桿62有無變化之情形。此情形中，使X軸伺服馬達60重複反轉驅動，使保持工作台滑件64產生沿著X軸方向的振動68a。

圖4（A）係示意地表示在各構成要素為正常狀態之情形中的振動的頻率特性之圖表。亦即，圖4（A）中揭示X軸滾珠螺桿62產生變化前的頻率特性72a。該頻率特性72a係由例如在切割裝置2的運行前、或保養實施剛結束後等的預定時間點所取得之振動波形而算出。

本實施方式所示之各頻率特性係由橫軸為振動數（Hz）的對數軸且縱軸為振動強度（任意單位）的圖表所表示。如同圖4（A）所示，頻率特性72a中在多個振動數（Hz）出現振動峰。各振動峰表示在該振動峰所歸屬之構成要素產生共振。

例如，藉由鎚擊試驗而取得X軸滾珠螺桿62的固有振動數為400Hz左右的資訊，並將該資訊登錄於固有振動數記錄部16a。此情形，在頻率特性72a中，在為X軸滾珠螺桿62的固有振動數74之400Hz附近所出現之振動峰76a係歸屬於X軸滾珠螺桿62。

接著，圖4（B）中揭示在重複切割裝置2的運行後所取得之一部分的構成要素有變化之情形的頻率特性。圖4（B）係示意地表示在X軸滾珠螺桿62中有變化之情形中的振動的頻率特性之圖表。若將圖4（B）所示之頻率特性72b與圖4（A）所示之頻率特性72a進行比較，則可知頻率特性72b中歸屬於X軸滾珠螺桿62的振動峰76b係從固有振動數74偏移至高振動數側。

此時，在X軸滾珠螺桿62的變化為可容許的範圍內且振動峰76b的振動數與固有振動數74之差值82b落入可容許的預定範圍之情形中，判定部16c不會判定X軸滾珠螺桿62有變化。另一方面，在X軸滾珠螺桿62的變化超過可容許的範圍且該差值82b超過該預定範圍之情形中，判定部16c判定振動峰76b歸屬之X軸滾珠螺桿62有變化。

此外，判定有無變化所使用之該差值82b的預定範圍亦可針對各構成要素而適當設定。例如，設定成該構成要素的變化大到極接近以下程度之情形中所出現之該差值82b的範圍：在切割裝置（加工裝置）2中的加工會產生不良狀況的程度。或者，設定成該構成要素的變化大到極接近以下程度之情形中所出現之該差值82b的範圍：可預見加工即將產生不良狀況，認為在不良狀況產生前需要針對該構成要素採取修改措施。

使用圖5說明由判定部16c進行之判定的其他例子。於此，說明判定工作台基座66有無變化之情形的例子。與上述例子同樣地，將成為振動源的致動器設為X軸移動機構58的X軸伺服馬達60，並將固定在工作台基座66的振動感測器18使用於振動的觀測。即使在此情形中，亦使X軸伺服馬達60重複反轉驅動，使保持工作台滑件64產生沿著X軸方向的振動68a。

圖5（A）係示意地表示各構成要素在正常狀態下之振動的頻率特性之圖表。亦即，圖5（A）中揭示工作台基座66產生變化前的頻率特性72c。例如，藉由鎚擊試驗而取得工作台基座66的固有振動數為180Hz左右的資訊，並將該資訊登錄於固有振動數記錄部16a。此情形，在頻率特性72c中，在為工作台基座66的固有振動數78之180Hz附近所出現之振動峰80a係歸屬於工作台基座66。

接著，圖5（B）中揭示在重複切割裝置2的運行後所取得之一部分的構成要素中有變化之情形的振動的頻率特性。圖5（B）係示意地表示在工作台基座66中有變化之情形中的振動的頻率特性之圖表。若將圖5（B）所示之頻率特性72d與圖5（A）所示之頻率特性72c進行比較，則可知頻率特性72d中歸屬於工作台基座66的振動峰80b係從固有振動數78偏移至高振動數側。

此時，工作台基座66的變化超出可容許的範圍，在振動峰80b的振動數與工作台基座66的固有振動數78之差值82b超出該預定範圍之情形，判定部16c判定振動峰80b有變化。

在由判定部16c進行判定時，亦可使用X軸伺服馬達60以外的構成要素作為振動源而使振動產生。例如，亦可使用θ軸馬達66a作為振動源，該θ軸馬達66a係使保持工作台14繞沿著與保持面14a垂直的方向的軸旋轉。該情形，如同圖2所示，重複反轉驅動而以預定範圍的振動數使振動68b產生。

此外，該控制單元16中亦可記憶取得振動波形時之切割裝置2的各構成要素的狀態之相關資訊，在觀測振動時，控制單元16亦可依據所記憶之該資訊控制各構成要素。例如，振動波形依據保持工作台滑件64相對於X軸滾珠螺桿62的相對位置而變化。因此，在判定切割裝置2的運行前後的各構成要素有無變化時，為了以一定條件實施振動的測量，該相對位置亦必須在每次測量皆相同。

於是，該控制單元16中記憶保持工作台滑件64相對於X軸滾珠螺桿62的相對位置以作為X軸滾珠螺桿62或工作台基座66的狀態之相關資訊。然後，在判定有無該變化時，控制單元16係基於該資訊而在使保持工作台滑件64移動至預定位置後使振動源產生振動，並使振動感測器18取得振動波形。

又，在實施判定部16c之判定時，係在未實施切割單元（加工單元）之切割（加工）或清洗單元50之被加工物7的清洗加工的期間實施。在各構成要素中藉由共振而產生的振動，有比因被加工物7的加工或清洗而在切割裝置2中產生的振動更微弱的傾向。因此，若欲在實施被加工物7的加工或清洗的期間實施判定部16c之判定，則有由共振所致之振動會被因加工或清洗而產生的振動波形覆蓋之情形。

再者，在掃描藉由振動源所發出之振動的振動數而算出振動的頻率特性之情形，在實施判定部16c之判定時，振動的振動源等產生劣化，有在判定部16c進行判定時無法發出所預定的振動之情形。例如有以下情形：X軸滾珠螺桿62大幅劣化，即使為了產生預定振動數的振動而使X軸伺服馬達60運作，亦未產生目標振動數的振動。

因此，亦可預先校驗該振動源是否為能發出目標振動數的振動之狀態。例如，可在保持工作台滑件64安裝可檢測振動的振動數之振動感測器，對該振動源發出產生預定振動數的振動之指令，試驗該振動感測器是否會檢測該預定振動數的振動。此情形，亦可從該指令與所檢測出之振動的關係判定X軸伺服馬達60有無變化。

如同以上說明，本實施方式之加工裝置具備實現自我診斷功能的自我診斷單元。因此，即使能力強的操作人員不校驗加工裝置，在各構成要素產生變化時亦可檢測該變化的產生。於此，所謂自我診斷單元，係指具備振動源、振動感測器、固有振動數記錄部、頻率特性記憶部以及判定部等，且此等合作診斷加工裝置的狀態之單元。因此，藉由本實施方式而提供具備自我診斷功能的加工裝置。

此外，本發明不受限於上述實施方式的記載，能進行各種變更並實施。例如，於上述實施方式中，藉由自我診斷單元的判定部16c，針對藉由判定部16c判定X軸移動機構58所屬之構成要素有無變化之情形進行說明，但本發明的一態樣並不受限於此。例如，亦可藉由判定部16c判定清洗單元50所屬之構成要素有無變化。圖3（B）係示意地表示在清洗單元50產生振動之側視圖。

在判定清洗單元50所屬之構成要素有無變化時，作為自我診斷單元的振動源，例如可使用使清洗工作台52旋轉的伺服馬達70b。此情形，一邊重複反轉一邊使伺服馬達70b運作而產生振動68c。如此一來，可判定例如清洗工作台52或旋轉軸70a等有無變化。

另外，上述實施方式之結構、方法等，只要不脫離本發明之目的範圍，可適當變更並實施。

1:框架單元 3:框架 5:膠膜 7:被加工物 2:切割裝置 4:基台 4a、4b、4c:開口 6:卡匣支撐台 8:卡匣 10:X軸移動工作台 12:防塵防水套 14:保持工作台 14a:保持面 14b:夾具 16:控制單元 16a:固有振動數記錄部 16b:頻率特性記憶部 16c:判定部 18:振動感測器 22、22a、22b:切割單元 24:支撐結構 28:Y軸導軌 30:Y軸移動板 32:Y軸滾珠螺桿 34:Y軸脈衝馬達 36:Z軸導軌 38:Z軸移動板 40:Z軸滾珠螺桿 42:Z軸脈衝馬達 48:攝影單元 50:清洗單元 52:清洗工作台 54:清洗噴嘴 54a:清洗液 56:基座 58:X軸移動機構 60、70b:伺服馬達 62:X軸滾珠螺桿 64:保持工作台滑件 66:工作台基座 66a:θ軸馬達 68a、68b、68c 振動 70a:旋轉軸 72a、72b:振動波形 74、78:固有振動數 76a、76b、80a、80b:峰 82a、82b:差值

圖1係示意地表示加工裝置之立體圖。 圖2係示意地表示移動機構的一例之側視圖。 圖3中，圖3（A）係示意地表示清洗單元進行之清洗之側視圖，圖3（B）係示意地表示在清洗單元產生振動之側視圖。 圖4中，圖4（A）係示意地表示在各構成要素中無變化的正常狀態下之振動的頻率特性之圖表，圖4（B）係示意地表示在X軸滾珠螺桿中有變化之情形中的振動的頻率特性之圖表。 圖5中，圖5（A）係示意地表示在各構成要素中無變化的正常狀態下之振動的頻率特性之圖表，圖5（B）係示意地表示在工作台基座中有變化之情形中的振動的頻率特性之圖表

1:框架單元

3:框架

5:膠膜

7:被加工物

2:切割裝置

4:基台

4a、4b、4c:開口

6:卡匣支撐台

8:卡匣

10:X軸移動工作台

12:防塵防水套

14:保持工作台

14a:保持面

14b:夾具

16:控制單元

16a:固有振動數記錄部

16b:頻率特性記憶部

16c:判定部

18:振動感測器

22a、22b:切割單元

28:Y軸導軌

30:Y軸移動板

32:Y軸滾珠螺桿

34:Y軸脈衝馬達

36:Z軸導軌

38:Z軸移動板

40:Z軸滾珠螺桿

42:Z軸脈衝馬達

48:攝影單元

50:清洗單元

52:清洗工作台

54:清洗噴嘴

Claims (4)

1. 一種具備自我診斷功能的加工裝置，具備保持被加工物的保持工作台、與對該保持工作台所保持之被加工物進行加工的加工單元，其特徵在於， 具備在不進行該加工單元之加工的狀態下診斷加工裝置的狀態的自我診斷單元， 該自我診斷單元具備： 振動源，其對該加工裝置賦予預定範圍的振動數的振動； 振動感測器，其觀測藉由該振動源所發出且在該加工裝置中傳播的振動，並取得振動波形； 固有振動數記錄部，其將在該加工裝置的各構成要素中共振產生的振動數記錄作為固有振動數； 頻率特性記憶部，其儲存由該振動感測器取得的振動波形所算出之該振動的頻率特性；以及 判定部，其在該振動的頻率特性所含之振動峰的振動數與該振動峰所歸屬之該構成要素的該固有振動數之差超過預定範圍之情形，判定該振動峰所歸屬之該構成要素有變化。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具備自我診斷功能的加工裝置，其中，該振動源為具備伺服馬達的致動器，重複反轉該伺服馬達的旋轉而產生該預定範圍的振動數的振動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具備自我診斷功能的加工裝置，其中，該伺服馬達使移動該保持工作台或該加工單元的滾珠螺桿、或該保持工作台進行旋轉。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之具備自我診斷功能的加工裝置，其中，該振動感測器為加速度感測器。

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