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切削装置

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


切削装置

技术领域

本发明涉及切削装置。

背景技术

已知有利用切削刀具沿着间隔道对半导体晶片或树脂封装基板、陶瓷基板或玻璃基板等各种板状的基板进行切削的切削装置。切削刀具随着使用而消耗,需要调整切入深度。因此,开发了利用光学传感器检测刀具的刃尖的位置(原点)的非接触式的检测单元(例如参照专利文献1)。使切削刀具下降而进入发光部与受光部之间的空间直至减少至规定的受光量为止,将成为规定的受光量的位置检测为刃尖的原点位置。

专利文献1:日本特许第4590058号公报

发光部和受光部配置于进行切削加工的加工室,因此担心包含切削屑的气氛气体或喷雾附着。当在发光部或受光部上附着切削屑时,受光量会变化,所检测的原点位置会变动。因此,考虑了对发光部和受光部持续浇水而抑制切削屑附着的机构。但是,当始终持续浇水时,水的使用量增多,当间歇地提供时,能够抑制水的使用量,但存在有可能附着切削屑的问题。

发明内容

本发明是鉴于该问题点而完成的,其目的在于提供切削装置,其能够抑制切削屑附着于发光部和受光部,并且能够高效地清洗发光部和受光部。

为了解决上述课题实现目的,本发明的切削装置具有:卡盘工作台,其对被加工物进行保持;切削单元,其具有安装有对该卡盘工作台所保持的被加工物进行切削的切削刀具的主轴;移动单元,其使该切削单元升降;以及切削刀具检测单元,其具有隔着空间而面对的发光部和受光部,该空间供该切削刀具的刃尖进入,其中,该切削刀具检测单元具有:受光量测量部,其对该受光部的受光量进行测量;喷嘴,其向该发光部的端面和该受光部的端面提供流体;清洗水提供路,其经由第1阀而与该喷嘴连接;空气提供路,其经由第2阀而与该喷嘴连接;以及控制单元,其控制该第1阀和该第2阀的开闭,从该喷嘴选择性地喷出水、空气或二流体。

也可以是,该控制单元控制该第1阀和该第2阀,定期地或在对该切削刀具进行检测之前从该喷嘴喷出该二流体,对该发光部和该受光部进行清洗。

也可以是,该切削刀具检测单元具有刀具检测单元检查部,该刀具检测单元检查部具有:适当范围记录部,其将与从该喷嘴喷出的流体的种类对应的该受光部的受光量的适当范围进行记录;判定部,其判定该受光量对于控制该第1阀和该第2阀而选择的流体的种类是否处于该适当范围记录部所记录的适当范围内;以及通知部,其在该受光量为适当范围外的情况下,通知该判定部的判定结果。

本发明能够抑制切削屑附着于发光部和受光部,并且能够高效地清洗发光部和受光部。

附图说明

图1是示出实施方式1的切削装置的结构例的立体图。

图2是示出图1的切削装置的主要部分的立体图。

图3是说明图1的切削装置的主要部分的示意图。

图4是示出在图1的切削装置中阀的开闭与从喷嘴喷出的流体的种类的关系的表。

图5是示出图1的切削装置所获取的受光量的测量结果的第1例的曲线图。

图6是示出图1的切削装置所获取的受光量的测量结果的第2例的曲线图。

图7是示出图1的切削装置所获取的受光量的测量结果的第3例的曲线图。

图8是示出图1的切削装置所获取的受光量的测量结果的第4例的曲线图。

图9是示出在图1的切削装置中与从喷嘴喷出的流体的种类对应的受光部的受光量的适当范围的数据的表。

图10是示出实施方式2的切削装置的主要部分的立体图。

标号说明

1:切削装置;10:卡盘工作台;20:切削单元;21:切削刀具;22:主轴;25:刃尖;30:移动单元;40:切削刀具检测单元;42:发光部;42-1、43-1:端面;43:受光部;45:受光量测量部;47:清洗水提供路;47-2:第1阀;48:空气提供路;48-2:第2阀;49:控制单元;62:第1喷嘴(本发明中的喷嘴的一例);63:第2喷嘴(本发明中的喷嘴的一例);70:刀具检测单元检查部;71:适当范围记录部;72:判定部;73:通知部;100:被加工物。

具体实施方式

参照附图,对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外,在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外,以下所记载的结构可以适当组合。另外,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。

[实施方式1]

根据附图,对本发明的实施方式1的切削装置1进行说明。图1是示出实施方式1的切削装置1的结构例的立体图。图2是示出作为图1的切削装置1的主要部分的切削刀具21和切削刀具检测单元40的一部分的立体图。图3是说明图1的切削装置1的主要部分的示意图。图3是对切削刀具检测单元40的一部分从上方进行观察的俯视图,剩余的一部分用框图等示意性示出。如图1所示,切削装置1具有卡盘工作台10、切削单元20、移动单元30、切削刀具检测单元40以及控制部80。

在实施方式1中,作为切削装置1进行切削加工的切削加工对象的被加工物100例如是以硅、蓝宝石、碳化硅(SiC)、砷化镓等作为母材的圆板状的半导体器件晶片或光器件晶片等。如图1所示,被加工物100在平坦的正面101的由呈格子状形成的多条分割预定线102划分的区域内形成有器件103。在实施方式1中,被加工物100在正面101的背面侧的背面104上粘贴粘接带105,在粘接带105的外缘部安装环状框架106,但在本发明中不限于此。另外,在本发明中,被加工物100可以是具有多个被树脂密封的器件的矩形状的封装基板、陶瓷板或玻璃板等。

卡盘工作台10具有形成有凹部的圆板状的框体以及嵌入至凹部内的圆板状的吸附部。卡盘工作台10的吸附部由多孔状的多孔陶瓷等形成,经由未图示的真空吸引路径而与未图示的真空吸引源连接。卡盘工作台10的吸附部的上表面是载置被加工物100且对所载置的被加工物100进行吸引保持的保持面11。在实施方式1中,保持面11使正面101朝向上方而载置被加工物100,从背面104侧隔着粘接带105而吸引保持所载置的被加工物100。保持面11和卡盘工作台10的框体的上表面配置于同一平面上,与作为水平面的XY平面平行地形成。卡盘工作台10设置成通过移动单元30的X轴移动单元31在作为水平方向的一个方向的X轴方向上移动自如且通过未图示的旋转驱动源绕与作为铅垂方向的垂直于保持面11的Z轴方向平行的轴心旋转自如。

如图1所示,切削单元20具有在前端安装有切削刀具21的主轴22。通过主轴22的旋转动作对安装于主轴22的前端的切削刀具21施加绕与作为水平方向的另一方向的垂直于X轴方向的Y轴方向平行的轴心的旋转动作,对卡盘工作台10所保持的被加工物100进行切削加工。切削单元20相对于卡盘工作台10所保持的被加工物100设置成通过移动单元30的Y轴移动单元32在Y轴方向上移动自如且设置成通过移动单元30的Z轴移动单元33在Z轴方向(升降方向)上移动自如。

切削刀具21具有环状的切刃,该环状的切刃由金刚石或CBN(Cubic BoronNitride,立方氮化硼)等磨粒和金属或树脂等结合材料形成,形成为规定的厚度。随着进行切削,切削刀具21的切刃发生磨耗,由此进行自发磨锐,始终维持一定以上的锋利度。

移动单元30具有X轴移动单元31、Y轴移动单元32以及Z轴移动单元33。X轴移动单元31使卡盘工作台10相对于切削单元20沿着X轴方向相对地移动。Y轴移动单元32和Z轴移动单元33分别使切削单元20相对于卡盘工作台10沿着Y轴方向和Z轴方向相对地移动。

X轴移动单元31、Y轴移动单元32和Z轴移动单元33分别设置有:未图示的X轴方向位置检测单元,其检测卡盘工作台10的X轴方向的位置;未图示的Y轴方向位置检测单元,其检测切削单元20的Y轴方向的位置;以及Z轴方向位置检测单元,其检测切削单元20的Z轴方向的位置。X轴方向位置检测单元、Y轴方向位置检测单元和Z轴方向位置检测单元分别将所检测的位置输出至控制部80。另外,Z轴方向位置检测单元将所检测的位置输出至后述的切削刀具检测单元40的前端位置检测部54。

X轴方向位置检测单元、Y轴方向位置检测单元和Z轴方向位置检测单元可以由线性标尺和读取头构成,线性标尺分别与X轴方向、Y轴方向或Z轴方向平行,读取头分别设置成通过X轴移动单元31、Y轴移动单元32和Z轴移动单元33在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上移动自如,读取线性标尺的刻度。另外,X轴方向位置检测单元、Y轴方向位置检测单元和Z轴方向位置检测单元在本发明中不限于具有线性标尺和读取头的结构,可以是分别设置于X轴方向位置检测单元、Y轴方向位置检测单元和Z轴方向位置检测单元的电动机的编码器。

切削装置1通过X轴移动单元31、Y轴移动单元32和Z轴移动单元33将切削刀具21相对于卡盘工作台10所保持的被加工物100设置于规定的位置,使切削刀具21一边旋转一边沿着分割预定线102相对地移动,由此利用切削刀具21对被加工物100进行切削加工而形成沿着分割预定线102的切削槽。

如图2和图3所示,切削刀具检测单元40具有:槽部件41、发光部42、受光部43、光源44、受光量测量部45、喷嘴单元46、清洗水提供路47、空气提供路48以及控制单元49。

如图2所示,槽部件41具有从切削刀具检测单元主体40-1向上方竖立设置的基台41-1以及从基台41-1向上方竖立设置的一对侧壁部41-2。一对侧壁部41-2在作为切削刀具21的旋转轴线的方向的Y轴方向上隔开间隔而配置,具有相互之间的间隔比切削刀具21的切刃的厚度宽的宽度。一对侧壁部41-2形成槽41-3,该槽41-3是在一对侧壁部41-2相互之间旋转的切削刀具21的切刃的下侧的前端即刃尖25能够从上方进入的空间。

如图2所示,发光部42设置于一方的侧壁部41-2。如图2所示,受光部43设置于另一方的侧壁部41-2的与发光部42在Y轴方向上面对的位置。这样,发光部42和受光部43隔着供切削刀具21的刃尖25进入的空间而面对。

发光部42通过光纤等与光源44光学地连接,朝向受光部43发出来自光源44的光。受光部43通过光纤等光学地连接有受光元件,利用受光元件接受从发光部42发出而到达受光部43的光并进行检测。受光部43与受光量测量部45的光电转换部51通过光纤等光学地连接,将从发光部42接受的光发送至光电转换部51。

如图3所示,受光量测量部45具有光电转换部51、基准电压设定部52、电压比较部53以及前端位置检测部54。光电转换部51将与从受光部43输送的光的光量对应的电压输出至电压比较部53。随着切削刀具21的刃尖25进入至槽41-3,当切削刀具21的切刃遮挡发光部42与受光部43之间的量增加时,来自光电转换部51的输出电压慢慢减少。在实施方式1中,光电转换部51在受光部43的受光量相对于发光部42的发光量的比例即受光率为100%时输出5V(最大电压)的电压,在受光率为0%时输出0V(最小电压)的电压。光电转换部51设定成在受光部43的受光量成为规定的光量时即切削刀具21的刃尖25到达发光部42与受光部43之间的规定的位置时,使输出电压成为规定的基准电压(在实施方式1中为3V)。这样,受光量测量部45的光电转换部51将利用受光部43接受的光转换成基于受光部43的受光量的电压,由此测量受光部43的受光量。

基准电压设定部52将所设定的规定的基准电压输出至电压比较部53。在实施方式1中,规定的基准电压如上所述为3V。电压比较部53将来自光电转换部51的输出电压与通过基准电压设定部52设定的基准电压进行比较,在来自光电转换部51的输出电压达到该基准电压时,将该意思的信号输出至前端位置检测部54。在从电压比较部53输出上述信号的时刻,前端位置检测部54从Z轴移动单元33的Z轴方向位置检测单元获取切削单元20的Z轴方向的位置。前端位置检测部54将该获取的切削单元20的Z轴方向的位置检测为切削刀具21的刃尖25的位置(前端位置),将所检测的切削刀具21的前端位置输出至控制部80。这样,切削刀具检测单元40能够检测切削刀具21的刃尖25及其位置、以及切削刀具21的切刃的直径的粗略值。另外,切削刀具21的刃尖25及其位置、切削刀具21的切刃的直径均由于通过切削加工处理等使切削刀具21磨耗产生自发磨锐而变化。

另外,关于受光量测量部45所测量的受光部43的受光量,在切削刀具21的切刃的外缘在切削刀具21的径向上突出的情况下减少,在切削刀具21的切刃的外缘在径向上凹陷的情况下增大。因此,切削刀具检测单元40根据受光量测量部45所测量的受光部43的受光量,能够检测安装于主轴22的切削刀具21的切刃的外缘的平面形状(沿径向形成的缝、切刃前端的缺损等)。另外,切削刀具21的切刃的外缘的平面形状由于通过切削加工处理等使切削刀具21磨耗产生自发磨锐而变化。

在实施方式1中,受光量测量部45包含计算机系统。受光量测量部45所包含的计算机系统具有:具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)那样的微处理器的运算处理装置;具有ROM(Read Only Memory,只读存储器)或RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)那样的存储器的存储装置;以及输入输出接口装置。光电转换部51、基准电压设定部52、电压比较部53和前端位置检测部54的各功能通过受光量测量部45所包含的计算机系统的运算处理装置执行存储于受光量测量部45所包含的计算机系统的存储装置的计算机程序来实现。

如图2和图3所示,喷嘴单元46具有槽部件61、第1喷嘴62、第2喷嘴63以及流体提供部64。如图2所示,槽部件61在切削刀具检测单元主体40-1上与槽部件41在X轴方向上相邻而设置。槽部件61与槽部件41同样地,如图2所示,具有从切削刀具检测单元主体40-1向上方竖立设置的基台61-1以及从基台61-1向上方竖立设置的一对侧壁部61-2。一对侧壁部61-2在作为切削刀具21的旋转轴线的方向的Y轴方向上隔开间隔而配置,具有相互之间的间隔比切削刀具21的切刃的厚度宽且比一对侧壁部41-2的间隔窄的宽度。一对侧壁部61-2形成槽61-3,该槽61-3是在切削刀具21在一对侧壁部61-2相互之间旋转而产生的切削刀具21周围的气流能够从上方通过的空间。即,槽61-3的宽度比槽41-3窄。槽61-3通过这样使切削刀具21周围的气流通过而抑制气流紊乱的可能,由此抑制由于气流的紊乱而被带到切削刀具21上或附着于发光部42和受光部43以外的部分的水分给切削刀具检测单元40的受光量的测量造成影响的可能。第1喷嘴62和第2喷嘴63均是本发明的喷嘴的一例。

如图3所示,第1喷嘴62的前端侧设置于一方的侧壁部61-2,第1喷嘴62的基端侧通过槽部件61的内部而与流体提供部64连接。如图2和图3所示,第1喷嘴62的前端侧朝向设置于与一方的侧壁部61-2同侧的槽部件41的一方的侧壁部41-2的发光部42的端面42-1。第1喷嘴62将提供至流体提供部64的流体按照不跨越进入至槽41-3内的切削刀具21的刃尖25的路径的方式朝向发光部42的端面42-1喷出而提供。这里,同侧是指以进入至槽41-3的切削刀具21的刃尖25为基准的同侧。另外,发光部42的端面42-1是指发光部42中朝向槽41-3的内侧的面,即与进入至槽41-3的切削刀具21的刃尖25对置的面。

如图3所示,第2喷嘴63的前端侧设置于另一方的侧壁部61-2,第2喷嘴63的基端侧通过槽部件61的内部而与流体提供部64连接。如图2和图3所示,第2喷嘴63的前端侧朝向设置于与另一方的侧壁部61-2同侧的槽部件41的另一方的侧壁部41-2的受光部43的端面43-1。第2喷嘴63将提供至流体提供部64的流体按照不跨越进入至槽41-3内的切削刀具21的刃尖25的路径的方式朝向受光部43的端面43-1喷出而提供。这里,受光部43的端面43-1是指受光部43中朝向槽41-3的内侧的面,即与进入至槽41-3的切削刀具21的刃尖25对置的面。

流体提供部64在一方侧和另一方侧分别具有两个部位的连接部。流体提供部64在一方侧的两个部位的连接部与第1喷嘴62的基端侧和第2喷嘴63的基端侧分别连接。流体提供部64在另一方侧的两个部位的连接部与清洗水提供路47和空气提供路48分别经由第1阀47-2和第2阀48-2而连接。

清洗水提供路47的一端与清洗水提供源47-1连接,另一端经由第1阀47-2而与流体提供部64连接。即,清洗水提供路47经由第1阀47-2和流体提供部64而与第1喷嘴62和第2喷嘴63连接。清洗水提供路47在第1阀47-2打开的情况下,将从清洗水提供源47-1提供的清洗水经由第1阀47-2提供至流体提供部64。提供至流体提供部64的清洗水被提供至第1喷嘴62和第2喷嘴63。清洗水提供路47在第1阀47-2关闭的情况下,停止从清洗水提供源47-1向流体提供部64提供清洗水。在实施方式1中,从清洗水提供源47-1提供的清洗水例如是水(纯水)。

空气提供路48的一端与空气提供源48-1连接,另一端经由第2阀48-2而与流体提供部64连接。即,空气提供路48经由第2阀48-2和流体提供部64而与第1喷嘴62和第2喷嘴63连接。空气提供路48在第2阀48-2打开的情况下,将从空气提供源48-1提供的空气经由第2阀48-2而提供至流体提供部64。提供至流体提供部64的空气被提供至第1喷嘴62和第2喷嘴63。空气提供路48在第2阀48-2关闭的情况下,停止从空气提供源48-1向流体提供部64提供空气。在实施方式1中,从空气提供源48-1提供的空气例如是压缩空气或压缩惰性气体。

图4是示出在图1的切削装置1中第1阀47-2和第2阀48-2各自的开闭与从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体的种类的关系的表。控制单元49控制第1阀47-2和第2阀48-2各自的开闭。在控制单元49按照将第1阀47-2和第2阀48-2均关闭的方式进行控制的情况下,对于流体提供部64,既不从清洗水提供路47提供清洗水也不从空气提供路48提供空气,因此如图4所示,从第1喷嘴62和第2喷嘴63既不喷出清洗水也不喷出空气。在控制单元49按照将第1阀47-2打开、将第2阀48-2关闭的方式进行控制的情况下,对于流体提供部64,从清洗水提供路47提供清洗水但不从空气提供路48提供空气,因此如图4所示,从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出清洗水。

在控制单元49按照将第1阀47-2关闭、将第2阀48-2打开的方式进行控制的情况下,对于流体提供部64,不从清洗水提供路47提供清洗水但从空气提供路48提供空气,因此如图4所示,从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出空气。在控制单元49按照将第1阀47-2和第2阀48-2均打开的方式进行控制的情况下,对于流体提供部64,既从清洗水提供路47提供清洗水也从空气提供路48提供空气,因此所提供的清洗水和空气在流体提供部64中合流和混合而形成混合二流体(本发明中的二流体),如图4所示,从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出混合二流体。控制单元49通过这样控制第1阀47-2和第2阀48-2各自的开闭,能够从第1喷嘴62和第2喷嘴63选择性地喷出清洗水、空气或混合二流体。

在实施方式1中,控制单元49包含与受光量测量部45同样的计算机系统,该控制单元49具有:具有CPU那样的微处理器的运算处理装置;具有ROM或RAM那样的存储器的存储装置;以及输入输出接口装置。在实施方式1中,控制单元49的功能通过控制单元49所包含的计算机系统的运算处理装置执行存储于控制单元49所包含的计算机系统的存储装置的计算机程序来实现。

在实施方式1中,如图3所示,切削刀具检测单元40还具有刀具检测单元检查部70。如图3所示,刀具检测单元检查部70具有适当范围记录部71、判定部72以及通知部73。刀具检测单元检查部70以能够进行信息通信的方式与受光量测量部45和控制单元49连接。

图5、图6、图7和图8分别是示出图1的切削装置1的切削刀具检测单元40的受光量测量部45所获取的受光部43的受光量的测量结果的第1例、第2例、第3例和第4例的曲线图。关于图5、图6、图7和图8中分别示出的受光部43的受光量的测量结果的第1例、第2例、第3例和第4例的曲线图,均是在切削刀具检测单元40的各构成要素均正常发挥功能、没有破损或不良情况且切削刀具21未进入至槽41-3的状态下,在从发光部42发出光时由受光量测量部45获取的输出电压的时间变化的曲线图。图5所示的第1例是进一步在从第1喷嘴62和第2喷嘴63未喷出任何流体的状态下由受光量测量部45获取的曲线图。图6所示的第2例是进一步在从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出清洗水的状态下由受光量测量部45获取的曲线图。

图7所示的第3例是进一步在从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出空气的状态下由受光量测量部45获取的曲线图。图8所示的第4例是进一步在从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出混合二流体的状态下由受光量测量部45获取的曲线图。

在从第1喷嘴62和第2喷嘴63未喷出任何流体的状态下,如图5所示,由受光量测量部45获取的输出电压几乎不根据时间而变化,以电压81(在实施方式1中与上述最大电压相同为5V)推移。在从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出清洗水的状态下,由于从发光部42朝向受光部43的光因清洗水的雾而散射,如图6所示,由受光量测量部45获取的输出电压根据时间而激烈变化,将比电压81小的电压82作为中央值,将比电压81大的电压83作为最大值,将比0V大的电压84作为最小值,将从电压82至电压83和电压84的电压的波动幅度作为电压波动幅度91而推移。

在从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出空气的状态下,如图7所示,由受光量测量部45获取的输出电压与从第1喷嘴62和第2喷嘴63未喷出任何流体的状态同样地,几乎不根据时间而变化,以电压81推移。在从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出混合二流体的状态下,由于从发光部42朝向受光部43的光因通过混合二流体产生的清洗水的雾而散射,如图8所示,由受光量测量部45获取的输出电压根据时间而激烈变化,将比电压82小的电压85作为中央值,将比电压81和电压83小的电压86作为最大值,将与电压84同等的电压87作为最小值,将从电压85向电压86和电压87的电压的波动幅度作为比电压波动幅度91小的电压波动幅度92而推移。这样,由受光量测量部45测量的受光部43的受光量(输出电压)根据从第1喷嘴62和第2喷嘴63提供的流体的种类而变化。

图9是示出在图1的切削装置1中与从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体的种类对应的受光部43的受光量的适当范围的数据(适当范围数据)的表。适当范围记录部71将与从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体的种类对应的受光部43的受光量的适当范围进行记录。具体而言,适当范围记录部71根据上述的第1例、第2例、第3例和第4例所示的切削刀具检测单元40发挥正常的功能时的实际的受光部43的受光量的测量结果,如图9所示,将从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体的种类和与各流体的种类对应的受光部43的受光量的适当范围相互对照的适当范围数据进行存储。适当范围记录部71在图9所示的适当范围数据的例子中,考虑相当于一定的误差或偏差的值Δ,根据在第1例、第2例、第3例和第4例所示的正常时的受光部43的受光量的测量结果,按照每个流体的种类,将由受光量测量部45获取的输出电压的中央值的范围、最大值的上限值、最小值的下限值和电压波动幅度的范围这4个项目的值作为受光部43的受光量的适当范围进行记录。另外,适当范围记录部71所记录的适当范围数据通过预先由切削装置1的操作者经由未图示的输入单元而输入等来进行记录。

另外,除了适当范围记录部71所记录的适当范围数据以外,刀具检测单元检查部70还记录图4所示的第1阀47-2和第2阀48-2各自的开闭的信息与从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体的种类的关系的数据(阀流体种类对照数据)。另外,刀具检测单元检查部70所记录的阀流体种类对照数据通过预先由切削装置1的操作者经由未图示的输入单元而输入等来进行记录。

判定部72判定受光部43的受光量对于作为控制单元49通过控制第1阀47-2和第2阀48-2的开闭而从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体进行选择的流体的种类是否处于适当范围记录部71所记录的适当范围内。判定部72首先从控制单元49获取第1阀47-2和第2阀48-2各自的开闭的信息,参照预先由刀具检测单元检查部70存储的图4所示的阀流体种类对照数据,获取在阀流体种类对照数据中与该获取的开闭的信息相对照的从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体的种类的信息。判定部72接着从受光量测量部45获取作为受光部43的受光量的测量结果的输出电压。判定部72接着参照预先由适当范围记录部71记录的图9所示的适当范围数据,获取与之前获取的流体的种类的信息相对照的受光部43的受光量的适当范围的信息。判定部72判定从受光量测量部45获取的输出电压是否满足所获取的受光部43的受光量的适当范围的条件。

判定部72在判定为从受光量测量部45获取的输出电压不满足适当范围的条件即处于适当范围外的情况下,将处于适当范围外的判定结果输出至通知部73。通知部73通知从判定部72接收的判定结果。另外,判定部72可以在判定为从受光量测量部45获取的输出电压满足适当范围的条件即处于适当范围内的情况下,将处于适当范围内的判定结果输出至通知部73,通过通知部73通知该判定结果。

另外,判定部72可以通过对控制单元49输出与第1阀47-2和第2阀48-2的开闭的控制相关的指令信号,将从第1喷嘴62和第2喷嘴63喷出的流体的种类依次设定为无、清洗水、空气、混合二流体,依次判定按照这些设定的每个设定从受光量测量部45获取的输出电压是否满足受光部43的受光量的适当范围的条件。判定部72可以根据在设定成哪种流体的种类时得到适当范围外的判定结果来判定清洗水提供路47和空气提供路48中的任意提供路产生破损或不良情况的可能性是否高,并将该判定结果输出至通知部73,使通知部73进行通知。

刀具检测单元检查部70这样检查在切削刀具检测单元40中从第1喷嘴62和第2喷嘴63朝向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1喷出流体的功能是否正常工作,即检查是否能够将与通过控制单元49进行了控制的第1阀47-2和第2阀48-2的开闭对应的流体从第1喷嘴62和第2喷嘴63正常地喷出。

在实施方式1中,通知部73是使显示面侧朝向外侧而设置的显示部、灯光部、声音发送部、信息通信部等。作为通知部73的一例的显示部例如是液晶显示装置等,根据从判定部72接收的处于适当范围外的判定结果,显示出与该判定结果相关的画面,将该判定结果以能够视认的方式通知给操作者。作为通知部73的一例的灯光部例如是发光二极管等,根据从判定部72接收的处于适当范围外的判定结果,通过发光二极管等的点亮、闪烁或光的色彩等,将该判定结果以能够识别的方式通知给操作者。作为通知部73的一例的声音发送部例如是扬声器等,根据从判定部72接收的处于适当范围外的判定结果,通过声音将该判定结果以能够识别的方式通知给操作者。作为通知部73的一例的信息通信部例如以能够进行信息通信的方式与智能手机、平板电脑、可穿戴设备、计算机等信息设备连接,根据从判定部72接收的处于适当范围外的判定结果,向这些信息设备发送该判定结果,通过这些信息设备的显示部、灯光部、声音发送部将该判定结果以能够识别的方式通知给操作者。

在实施方式1中,刀具检测单元检查部70包含与受光量测量部45或控制单元49同样的计算机系统,该计算机系统具有:具有CPU那样的微处理器的运算处理装置;具有ROM或RAM那样的存储器的存储装置;以及输入输出接口装置。在实施方式1中,适当范围记录部71的功能通过刀具检测单元检查部70所包含的计算机系统的存储装置来实现。在实施方式1中,判定部72的功能通过刀具检测单元检查部70所包含的计算机系统的运算处理装置执行存储于刀具检测单元检查部70所包含的计算机系统的存储装置的计算机程序来实现。通知部73经由刀具检测单元检查部70所包含的计算机系统的输入输出接口装置而以能够进行信息通信的方式连接。

控制部80分别控制切削装置1的各构成要素而使切削装置1实施与下述各处理相关的各动作:切削单元20对被加工物100的切削加工处理;切削刀具检测单元40对切削刀具21的刃尖25及其位置、切削刀具21的切刃的直径的粗略值以及切削刀具21的切刃的外缘的平面形状等的检测处理;刀具检测单元检查部70对切削刀具检测单元40的检查处理等。在实施方式1中,控制部80包含与受光量测量部45或控制单元49、刀具检测单元检查部70同样的计算机系统,该计算机系统具有:具有CPU那样的微处理器的运算处理装置;具有ROM或RAM那样的存储器的存储装置;以及输入输出接口装置。在实施方式1中,控制部80的功能通过控制部80所包含的计算机系统的运算处理装置执行存储于控制部80所包含的计算机系统的存储装置的计算机程序来实现。

接着,本说明书对实施方式1的切削装置1的动作处理的一例进行说明。切削装置1在主电源从关(OFF)切换成开(ON)而启动时、在更换了卡盘工作台10或切削刀具21时、或在接受了来自切削装置1的操作者等的规定的操作指令时,在开始被加工物100的切削处理之前,为了确认切削刀具21的切刃的形状是否正常或为了调整切削刀具21的前端位置,通过X轴移动单元31、Y轴移动单元32和Z轴移动单元33使切削刀具21的刃尖25进入至切削刀具检测单元40的槽41-3,通过切削刀具检测单元40实施切削刀具21的刃尖25及其位置、切削刀具21的切刃的直径的粗略值以及切削刀具21的切刃的外缘的平面形状等的检测处理。

在实施方式1中,切削装置1的切削刀具检测单元40的控制单元49定期地或在切削刀具检测单元40的前端位置检测部54实施切削刀具21的检测处理之前,实施对发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1进行清洗的清洗处理。具体而言,切削装置1的控制单元49首先在通过Z轴移动单元33使切削刀具21相对于槽41-3向上方退避的状态下,按照将第1阀47-2和第2阀48-2均打开的方式进行控制,从第1喷嘴62和第2喷嘴63分别向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1喷出混合二流体,对发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1进行清洗。切削装置1的控制单元49接着将第1阀47-2从打开切换成关闭,从第1喷嘴62和第2喷嘴63分别向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1喷出空气,将由于混合二流体的喷出而附着于发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1的混合二流体的雾即清洗水的水滴去除。这样,切削装置1的切削刀具检测单元40通过基于混合二流体的喷出而实现的清洗以及基于空气的喷出而实现的清洗水的水滴的去除,能够使发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1成为将担心给切削刀具21的检测处理带来不良影响的切削屑和清洗水的水滴这双方均可靠地去除的状态。

切削装置1的控制单元49还在例如实施切削单元20对被加工物100的切削加工处理时等,始终或间歇地实施抑制切削屑附着于发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1的切削屑附着抑制处理。具体而言,切削装置1的控制单元49按照将第1阀47-2打开、将第2阀48-2关闭的方式进行控制,从第1喷嘴62和第2喷嘴63分别向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1喷出清洗水,由此抑制由于切削加工处理而产生的切削屑附着于发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1。另外,在从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出清洗水的情况下,与喷出混合二流体的情况相比,所产生的雾的量显著减少。因此,切削装置1的控制单元49通过实施从第1喷嘴62和第2喷嘴63仅喷出清洗水的该切削屑附着抑制处理,能够降低喷出产生大量的雾的混合二流体的机会。由此,切削装置1能够降低因混合二流体的喷出而产生的大量的雾越过加工室的分隔部而进入切削装置1内的各个位置所导致的因该大量的雾将切削装置1的骨架冷却而影响切削加工的精度的可能、以及因该大量的雾而使水滴在切削装置1内附着于执行控制处理的控制基板(例如受光量测量部45、控制单元49、刀具检测单元检查部70、控制部80的控制基板)等而带来不良影响的可能。

在实施方式1中,切削装置1的刀具检测单元检查部70的判定部72定期地或在实施基于切削刀具检测单元40的清洗处理或切削屑附着抑制处理之前,检查从第1喷嘴62和第2喷嘴63朝向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1喷出流体的功能是否正常工作。

具有以上那样的结构的实施方式1的切削装置1具有第1喷嘴62和第2喷嘴63,控制单元49控制第1阀47-2和第2阀48-2的开闭,从而第1喷嘴62和第2喷嘴63向切削刀具检测单元40的发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1选择性地提供清洗水、空气或它们的混合二流体。由此,实施方式1的切削装置1根据目的而选择从第1喷嘴62和第2喷嘴63提供的流体,由此,提供清洗水而抑制切削屑附着于发光部42和受光部43,提供混合二流体而强力地清洗发光部42和受光部43来去除附着于发光部42和受光部43的切削屑,提供空气而将附着于发光部42和受光部43的由混合二流体所导致的雾即清洗水的水滴去除。这样,实施方式1的切削装置1起到如下的作用效果:能够抑制切削屑附着于发光部42和受光部43,并且能够高效地清洗发光部42和受光部43。

另外,实施方式1的切削装置1定期地或在切削刀具检测单元40的前端位置检测部54实施切削刀具21的检测处理之前,实施对发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1进行清洗的清洗处理。因此,实施方式1的切削装置1能够削减由操作者进行的清扫机会,在通过切削刀具检测单元40实施切削刀具21的检测处理时,能够维持高精度。

另外,实施方式1的切削装置1中,刀具检测单元检查部70利用受光量测量部45所测量的受光部43的受光量(输出电压)因从第1喷嘴62和第2喷嘴63提供的流体的种类而变化的现象,能够检查从第1喷嘴62和第2喷嘴63朝向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1喷出流体的功能是否正常工作,能够检测在清洗水提供路47或空气提供路48中产生破损或不良情况的可能性。

[实施方式2]

根据附图,对本发明的实施方式2的切削装置1进行说明。图10是示出实施方式2的切削装置1的主要部分的立体图。图10中,对与实施方式1相同的部分标记相同的标号,并省略了说明。

实施方式2的切削装置1在实施方式1的基础上进一步具有从上方选择性地覆盖切削刀具检测单元40的保护罩单元95,其他结构与实施方式1相同。如图10所示,保护罩单元95具有保护罩主体96和驱动部97。在保护罩主体96的一端安装有转动轴98,转动轴98在切削刀具检测单元主体40-1的端部两侧被支承为能够转动。驱动部97通过控制单元49进行控制,驱动部97与转动轴98连结,对转动轴98进行驱动,由此使保护罩主体96在露出位置与保护位置之间移动,在露出位置,切削刀具检测单元40的槽部件41和槽部件61以切削刀具21的刃尖25能够进入至槽41-3的方式露出,在保护位置,保护罩主体96覆盖切削刀具检测单元40的槽部件41和槽部件61而从外部进行保护。

接着,本说明书对实施方式2的切削装置1的动作处理的一例进行说明。实施方式2的切削装置1的动作处理在实施方式1的基础上变更了切削屑附着抑制处理,其他动作处理与实施方式1相同。在实施方式2的切削装置1的切削屑附着抑制处理中,切削装置1的控制单元49例如在实施切削单元20对被加工物100的切削加工处理时等,通过驱动部97使保护罩主体96移动至保护位置,通过保护罩主体96抑制切削屑附着于发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1,并且定期地按照将第1阀47-2打开而将第2阀48-2关闭的方式进行控制,从第1喷嘴62和第2喷嘴63分别向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1喷出清洗水,由此进一步抑制因切削加工处理而产生的切削屑附着于发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1。

具有以上那样的结构的实施方式2的切削装置1在实施方式1的基础上进一步具有从上方选择性地覆盖切削刀具检测单元40的保护罩单元95,其他结构与实施方式1相同,因此起到与实施方式1相同的作用效果。另外,实施方式2的切削装置1起到如下的作用效果:通过保护罩单元95能够进一步抑制切削屑附着于发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1。

另外,本发明并不限于上述实施方式。即,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。在上述的实施方式1、2中,具有通过第1阀47-2和第2阀48-2而能够选择性地喷出清洗水、空气和混合二流体的第1喷嘴62和第2喷嘴63,但还可以另外设置能够向发光部42的端面42-1和受光部43的端面43-1仅喷出空气的除水用喷嘴,选择性地使用第1阀47-2和第2阀48-2与除水用喷嘴。

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06120115624554