切削裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種切削裝置，當(dāng)進(jìn)行檢測原點的設(shè)置作業(yè)時，能夠完全去掉切削刀具切入卡盤工作臺的工序，不會有使切削刀具的刀尖的狀態(tài)惡化或由于切削液而導(dǎo)致的誤檢測這樣的不良情況，并且，能夠使用沒有導(dǎo)電性的切削刀具。檢測出：第一高度位置，其是定位于作用位置的檢測部的下端與卡盤工作臺接觸而電導(dǎo)通時的檢測部的高度位置；第二高度位置，其是檢測部進(jìn)入物體檢測構(gòu)件的發(fā)光部和受光部之間而遮斷了來自發(fā)光部的光時的檢測部的高度位置；及第三高度位置，其是切削刀具進(jìn)入物體檢測構(gòu)件的發(fā)光部和受光部之間而遮斷了來自發(fā)光部的光時的切削刀具的高度位置，求出第一高度位置和第二高度位置的差分，將在第三高度位置合計了差分的位置定義為原點。
【專利說明】切削裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有用于切削保持于卡盤工作臺的半導(dǎo)體晶片等被加工物的切削刀具的切削裝置，具體來說，涉及切削裝置:具有用于檢測成為設(shè)定切削刀具切入量的基準(zhǔn)的切削刀具的原點和切削刀具的刀尖的位置的機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，為了沿著分割預(yù)定線來切斷半導(dǎo)體晶片和光器件晶片等，使用了稱為劃片機(dicer)的切削裝置。
[0003]該切削裝置具有:卡盤工作臺，其具有用于保持半導(dǎo)體晶片等被加工物的保持面；切削構(gòu)件，其具有用于切削保持于卡盤工作臺的被加工物的切削刀具；切入進(jìn)給構(gòu)件，其使切削刀具在相對于卡盤工作臺的保持面垂直的切入進(jìn)給方向移動；以及加工進(jìn)給構(gòu)件，其使卡盤工作臺和切削構(gòu)件相對移動。
[0004]并且，在切削裝置中公知有具有這樣的切削裝置:具有用于檢測成為設(shè)定切削刀具切入量的基準(zhǔn)的切削刀具的原點(專利文獻(xiàn)I中基準(zhǔn)位置)的原點檢測機構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]專利文獻(xiàn)I的原點檢測機構(gòu)為這樣的結(jié)構(gòu):一邊旋轉(zhuǎn)切削刀具一邊使切削刀具朝向卡盤工作臺下降，當(dāng)切削刀具接觸到卡盤工作臺的金屬框部分時(切入時)產(chǎn)生電導(dǎo)通，電流流過電流檢測電路，并檢測出伴隨該電流流動的電壓變動。并且，構(gòu)成為將檢測出電流變動的時刻的切削刀具的切入位置設(shè)定為原點。
[0006]另一方面，如專利文獻(xiàn)2所公開那樣，已知這樣的內(nèi)容:在沒有卡盤工作臺的更換等造成的保持面的高度變動的情況下，通過使用了光學(xué)傳感器的非接觸式的檢測機構(gòu)來檢測由于消耗或更換而變動的切削刀具的刀尖位置(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本登記實用新型第2597808號
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利第4590058號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]但是，在專利文獻(xiàn)I的原點檢測機構(gòu)中存在這樣的課題:由于使切削刀具接觸卡盤工作臺的金屬框部分，所以切削刀具會切入金屬框部分，金屬材料附著于刀尖，使刀尖的狀態(tài)惡化。
[0011]另外，即使是具有專利文獻(xiàn)2那樣的非接觸式的檢測機構(gòu)的情況，在由于更換等產(chǎn)生卡盤工作臺的保持面的高度變動而需要用于重新設(shè)定原點的所謂“設(shè)置作業(yè)”的情況下，需要進(jìn)行利用專利文獻(xiàn)I所公開的原點檢測機構(gòu)的卡盤工作臺的保持面的高度位置的檢測，和利用記載于專利文獻(xiàn)2的檢測機構(gòu)的非接觸式的檢測兩者，算出卡盤工作臺的保持面和檢測切削刀具的刀尖位置的非接觸式的檢測機構(gòu)的檢測位置的差。因此，無法去掉切削刀具切入卡盤工作臺的工序。[0012]并且，當(dāng)使用專利文獻(xiàn)I所公開的原點檢測機構(gòu)時以切削刀具具有導(dǎo)電性為前提，但是近年，使用了沒有導(dǎo)電性的切削刀具。
[0013]當(dāng)使用了像這樣的沒有導(dǎo)電性的切削刀具時存在以下課題:首先，為了進(jìn)行原點檢測而使用具有導(dǎo)電性的其它切削刀具進(jìn)行了檢測作業(yè)后，需要更換為沒有導(dǎo)電性的切削刀具的作業(yè)工序，從而增加了工序。
[0014]另外，當(dāng)錯誤地使用沒有導(dǎo)電性的切削刀具來實施了檢測作業(yè)時，由于即使切入卡盤工作臺也不會電導(dǎo)通，所以還會過度地進(jìn)行切入。存在這樣的情況時有使安裝有切削刀具的主軸接觸到卡盤工作臺而損傷主軸的可能性。
[0015]另外，在專利文獻(xiàn)I所公開的原點檢測機構(gòu)中存在以下課題:由于設(shè)定成即使是電阻值比較高的切削刀具也能夠檢測到接觸時的電導(dǎo)通，所以當(dāng)卡盤工作臺上有電阻值低的水等切削液時，在接觸到該水的時刻，也被誤檢測為原點。
[0016]本發(fā)明是鑒于以上問題點而做出的發(fā)明，其目的在于提供一種切削裝置，當(dāng)進(jìn)行檢測原點的設(shè)置作業(yè)時，能夠完全去掉切削刀具切入卡盤工作臺的工序，不會有使切削刀具的刀尖的狀態(tài)惡化、或者切削液而導(dǎo)致的誤檢測這樣的不良情況，并且，能夠使用沒有導(dǎo)電性的切削刀具，其中所述原點用于規(guī)定切削刀具與卡盤工作臺接觸時的切削刀具的高度。
[0017]根據(jù)第一方面所述的發(fā)明，提供了一種切削裝置，其具有:卡盤工作臺，其通過保持面來保持被加工物；切削構(gòu)件，其包括安裝有切削刀具的主軸，所述切削刀具用于切削保持于保持面的被加工物；切入進(jìn)給構(gòu)件，其用于使切削構(gòu)件在切入進(jìn)給方向相對于卡盤工作臺相對移動；物體檢測構(gòu)件，其具有發(fā)光部和接收從發(fā)光部發(fā)出的光的受光部，該物體檢測構(gòu)件用于通過光的遮斷檢測物體向發(fā)光部和受光部之間的進(jìn)入；以及原點檢測構(gòu)件，其用于檢測原點，該原點規(guī)定當(dāng)切削刀具與卡盤工作臺接觸時的切削刀具的高度，原點檢測構(gòu)件具有:檢測部，其由具有導(dǎo)電性和遮光性的材質(zhì)形成，是具有與切削刀具相當(dāng)?shù)膱A弧的板狀物，并將圓弧定位于其下端；定位機構(gòu)，其用于選擇性地將檢測部定位到作用位置和避讓位置；移動機構(gòu)，其用于使檢測部以及定位機構(gòu)在切入進(jìn)給方向移動；電流檢測電路，其用于對檢測部與卡盤工作臺接觸時的通電進(jìn)行檢測；端部位置檢測部，其用于對檢測部的下端位置以及切削刀具的末端位置進(jìn)行檢測；以及計算部，其對由端部位置檢測部檢測出的檢測值進(jìn)行運算而求出原點，在端部位置檢測部中檢測出:第一高度位置，其是定位于作用位置的檢測部的下端與卡盤工作臺接觸而電導(dǎo)通時的檢測部的高度位置；第二高度位置，其是檢測部進(jìn)入物體檢測構(gòu)件的發(fā)光部和受光部之間而遮斷了來自發(fā)光部的光時的檢測部的高度位置；以及第三高度位置，其是切削刀具進(jìn)入物體檢測構(gòu)件的發(fā)光部和受光部之間而遮斷了來自發(fā)光部的光時的切削刀具的高度位置，在計算部中，求出第一高度位置和第二高度位置的差分α，將在第三高度位置合計了差分α的位置定義為原點。
[0018]根據(jù)第二方面所述的發(fā)明，提供一種切削裝置，基于第一方面所述的切削裝置，其特征在于，由上述切入進(jìn)給構(gòu)件來實現(xiàn)上述原點檢測構(gòu)件的上述移動機構(gòu)。
[0019]根據(jù)第三方面所述的發(fā)明，提供一種切削裝置，基于第一或第二方面所述的切削裝置，上述原點檢測構(gòu)件配設(shè)于上述切削構(gòu)件，上述電流檢測電路的一部分形成于上述主軸。
[0020]根據(jù)第四方面所述的發(fā)明，提供一種切削裝置，基于第一或第二方面所述的切削裝置，由氣缸構(gòu)成上述原點檢測構(gòu)件的上述定位機構(gòu)。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，代替切削刀具，在進(jìn)行設(shè)置作業(yè)時，能夠使用具有與切削刀具相當(dāng)?shù)膱A弧的檢測部來進(jìn)行基于通電的接觸式的檢測和基于光傳感器的非接觸式的檢測，所以能夠完全去掉切削刀具切入卡盤工作臺的工序。另外，不會有使切削刀具的刀尖的狀態(tài)惡化或者由于切削液而導(dǎo)致的誤檢測這樣的不良情況，并且，能夠使用沒有導(dǎo)電性的切削刀具。
[0023]另外，由于使用切削刀具以外的檢測部來進(jìn)行基于通電的接觸式檢測，所以能夠?qū)⑼娝璧碾娮柚翟O(shè)定為一個值，在用于利用電流檢測電路的通電的檢測的設(shè)定中，不需要設(shè)定大的范圍。
[0024]另外，在粒徑比較大的切削刀具中，因為沒有電導(dǎo)通的砂粒的原因，利用電流檢測電路得到的檢測值容易產(chǎn)生誤差(偏差)，但這樣的不良情況也能夠避免。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實施方式的切削裝置的立體圖。
[0026]圖2是經(jīng)切割帶支撐于環(huán)狀框架的半導(dǎo)體晶片的表面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0027]圖3是表示原點檢測單元的構(gòu)造的正視圖。
[0028]圖4是表示原點檢測單元和物體檢測單元的構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0029]圖5是說明原點檢測單元的檢測方式的方框圖。
[0030]圖6是表不來自光電轉(zhuǎn)換部的輸出電壓的變化的圖表。
[0031]圖7中，(A)是表示第一高度位置的檢測位置的圖，(B)是表示第二高度位置的檢測位置的圖，(O是表示第三高度位置的檢測位置的圖，(D)是表示在原點配置有切削刀具的狀態(tài)的圖。
[0032]標(biāo)號說明
[0033]20卡盤工作臺
[0034]24保持面
[0035]50切削刀具
[0036]60物體檢測單元
[0037]70原點檢測單元
[0038]72檢測部
[0039]HO 原點
[0040]Hl第一高度位置
[0041]H2第二高度位置
[0042]H3第三高度位置
[0043]SA作用位置
[0044]ST避讓位置
【具體實施方式】
[0045]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖1表示切削裝置2的概要結(jié)構(gòu)圖。切削裝置2包括安裝于靜止基臺4上且在X軸方向伸展的一對導(dǎo)軌6。[0046]標(biāo)號8是工作臺基座(X軸移動塊)，工作臺基座8通過由滾珠絲杠10以及脈沖馬達(dá)12構(gòu)成的X軸進(jìn)給機構(gòu)14而在加工進(jìn)給方向即X軸方向移動。在工作臺基座8上經(jīng)圓筒狀支撐部件22安裝有卡盤工作臺20。在圓筒狀支撐部件22中收納有使卡盤工作臺20旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。
[0047]卡盤工作臺20具有:由多孔性陶瓷等形成的構(gòu)成吸附面的保持面24 ;以及圍繞保持面24的由SUS等金屬構(gòu)成的框體23。保持面24的吸附面和框體23的上表面形成于同一個面?？ūP工作臺20配設(shè)有多個(本實施方式中為4個)夾緊器26，該夾緊器26用于夾住圖2所示的環(huán)狀框架F。標(biāo)號25是防水罩。
[0048]如圖2所示，在作為被加工物的半導(dǎo)體晶片W的表面正交地形成有第I分割預(yù)定線SI和第2分割預(yù)定線S2，在由第I分割預(yù)定線SI和第2分割預(yù)定線S2劃分出的區(qū)域中分別形成有器件D，其中所述被加工物是切削裝置2的加工對象。
[0049]將晶片W粘貼到作為粘著帶的切割帶T，將切割帶T的外周部粘貼到環(huán)狀框架F。由此，晶片W成為經(jīng)切割帶T支撐于環(huán)狀框架F的狀態(tài)，并利用圖1所示的夾緊器26來夾住環(huán)狀框架F，由此晶片W被吸引固定于卡盤工作臺20上。
[0050]在圖1中，X軸進(jìn)給機構(gòu)14包括:線性標(biāo)度(linear scale) 16,其沿著導(dǎo)軌6配設(shè)于靜止基臺4上；以及讀取頭18，其用于讀取線性標(biāo)度16的X坐標(biāo)值并配設(shè)于工作臺基座8的下表面。讀取頭18連接于切削裝置2的控制器。
[0051]在靜止基臺4上還固定有在Y軸方向延伸的一對導(dǎo)軌28。利用由滾珠絲杠32以及脈沖馬達(dá)34構(gòu)成的Y軸進(jìn)給機構(gòu)(分度進(jìn)給機構(gòu))36使Y軸移動塊30在Y軸方向移動。
[0052]雖然沒有特別圖示，但是Y軸進(jìn)給機構(gòu)36包括:線性標(biāo)度，其沿著導(dǎo)軌28配設(shè)于靜止基臺4上；以及讀取頭，其用于讀取該線性標(biāo)度的Y坐標(biāo)值并配設(shè)于Y軸移動塊30的下表面，讀取頭連接于切削裝置2的控制器。
[0053]在Y軸移動塊30形成有在Z軸方向延伸的一對(圖示中只有一個)導(dǎo)軌38。利用由未圖示的滾珠絲杠和脈沖馬達(dá)42構(gòu)成的Z軸進(jìn)給機構(gòu)44使Z軸移動塊40在Z軸方向移動。
[0054]雖然沒有特別圖示，但是Z軸進(jìn)給機構(gòu)44包括:線性標(biāo)度，其沿著導(dǎo)軌38配設(shè)于Y軸移動塊30上；以及讀取頭，其用于讀取該線性標(biāo)度的Z坐標(biāo)值并配設(shè)于Z軸移動塊40，讀取頭連接于切削裝置2的控制器。
[0055]標(biāo)號46是切削單元(切削構(gòu)件)，切削單元46的主軸殼體48被插入Z軸移動塊40中來支撐。主軸殼體48中收納有主軸49，主軸49通過空氣軸承被能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。通過收納于主軸殼體48中的未圖示的馬達(dá)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸49，在主軸49的末端部能夠裝卸地安裝有切削刀具50。
[0056]在主軸殼體48搭載有校準(zhǔn)單元(校準(zhǔn)構(gòu)件)52。校準(zhǔn)單元52具有對保持于卡盤工作臺20的晶片W進(jìn)行攝像的攝像單元(攝像構(gòu)件)54。切削刀具50和攝像單元54在X軸方向排列配置。
[0057]主軸殼體48構(gòu)成為通過Z軸進(jìn)給機構(gòu)44而上下移動，由此，切削單元46為這樣的結(jié)構(gòu):通過Z軸進(jìn)給機構(gòu)44進(jìn)行在切入進(jìn)給方向(在圖1的例子中為下方向)相對于卡盤工作臺20相對地移動的切入進(jìn)給。
[0058]在覆蓋卡盤工作臺20的防水罩25的上表面具有發(fā)光部和接收從發(fā)光部發(fā)出的光的受光部，并且還設(shè)置有物體檢測單元(物體檢測構(gòu)件)60，該物體檢測單元60用于通過光的遮斷來檢測出切削刀具50進(jìn)入到發(fā)光部和受光部之間。
[0059]在切削單元46設(shè)置有原點檢測單元(原點檢測構(gòu)件)70，所述原點檢測單元70用于通過與卡盤工作臺20的電導(dǎo)通來檢測出規(guī)定當(dāng)切削刀具50接觸到卡盤工作臺20的保持面24時的切削刀具50的高度的原點。另外，在本說明書中，所謂“原點”為規(guī)定當(dāng)切削刀具50與卡盤工作臺20的保持面24接觸時的切削刀具50的高度的值。
[0060]如上所述，構(gòu)成了具有以下構(gòu)件的切削裝置:卡盤工作臺20，其將作為被加工物的晶片W保持在保持面24 ;切削單元(切削構(gòu)件)46，其包括安裝有切削刀具50的主軸49，所述切削刀具50用于切削保持于保持面24的晶片W ；Z軸進(jìn)給機構(gòu)44，其成為使切削單元46在切入進(jìn)給方向相對于卡盤工作臺20相對移動的切入進(jìn)給構(gòu)件；物體檢測單元(物體檢測構(gòu)件)60，其具有發(fā)光部和接收從發(fā)光部發(fā)出的光的受光部，并且用于通過光的遮斷來檢測出物體進(jìn)入到發(fā)光部和受光部之間；以及原點檢測單元(原點檢測構(gòu)件)70，其用于檢測規(guī)定當(dāng)切削刀具50接觸到卡盤工作臺20時的切削刀具50的高度的原點。
[0061]接下來，對本發(fā)明中特征性的結(jié)構(gòu)詳細(xì)地進(jìn)行說明。首先，對圖3到圖5所示的物體檢測單元60進(jìn)行說明。物體檢測單元60構(gòu)成為具有:底座部60a，其配置于覆蓋卡盤工作臺20周邊的防水罩25的上表面25a;垂直部60b、60c，其彼此分離地配置于底座部60a上；以及光傳感器65,其由分別配置于垂直部60b、60c的發(fā)光部64和受光部66構(gòu)成。另夕卜，底座部60a還可以從工作臺基座8 (參照圖1)立起設(shè)置。
[0062]如圖4所示，在垂直部60b、60c之間形成有被進(jìn)入部62，使切削刀具50或原點檢測單元70的檢測部72進(jìn)入該被進(jìn)入部62，通過光傳感器65來檢測該進(jìn)入。
[0063]如圖5所示，在光傳感器65中，經(jīng)光纖81將發(fā)光部64連接到光源82，經(jīng)光纖83將受光部66連接到光電轉(zhuǎn)換部84。
[0064]來自光源82的光通過光纖81進(jìn)行傳送并以光束狀從發(fā)光部64射出。受光部66接收發(fā)光部64發(fā)出的光，經(jīng)光纖83將該接收到的光傳送給光電轉(zhuǎn)換部84。
[0065]光電轉(zhuǎn)換部84將與從受光部66傳送的光的光量對應(yīng)的電壓輸出到電壓比較部88。另一方面，將由基準(zhǔn)電壓設(shè)定部86設(shè)定的基準(zhǔn)電壓(例如3V)輸入到電壓比較部88。
[0066]電壓比較部88對來自光電轉(zhuǎn)換部84的輸出和由基準(zhǔn)電壓設(shè)定部86設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)來自光電轉(zhuǎn)換部84的輸出達(dá)到基準(zhǔn)電壓時，將該意思的信號輸出到端部位置檢測部90。
[0067]這里，當(dāng)光傳感器65的發(fā)光部64和受光部66之間完全沒有被遮住時,受光部66接收的光量為最大，如圖6所示例如將與該光量對應(yīng)的來自光電轉(zhuǎn)換部84的輸出設(shè)定為5V0
[0068]隨著切削刀具50或原點檢測單元70的檢測部72進(jìn)入被進(jìn)入部62，由于從發(fā)光部64射出的光束被遮擋的量逐漸增加，所以受光部66接收的光量逐漸減少，來自光電轉(zhuǎn)換部84的輸出電壓如圖6的標(biāo)號92所示那樣逐漸減少。
[0069]并且，設(shè)定成:當(dāng)切削刀具50或原點檢測單元70的檢測部72到達(dá)了連結(jié)發(fā)光部64和受光部66的例如中心的位置時，來自光電轉(zhuǎn)換部84的輸出電壓例如為3V。并且，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換部84的輸出電壓為3V時，電壓比較部88將光電轉(zhuǎn)換部84的輸出電壓達(dá)到了基準(zhǔn)電壓的意思的信號輸出到端部位置檢測部90，由此在端部位置檢測部90中檢測出切削刀具50或原點檢測單元70的檢測部72進(jìn)入了被進(jìn)入部62。
[0070]接下來，對圖3到圖5所示的原點檢測單元70進(jìn)行說明。在本實施方式中，原點檢測單元70構(gòu)成為:該原點檢測單元70為安裝到具有切削刀具50的切削單元46的結(jié)構(gòu)，并且通過Z軸進(jìn)給機構(gòu)44使原點檢測單元70與切削單元46 —體地在Z軸方向移動，其中所述Z軸進(jìn)給機構(gòu)44是使切削單元46在切入進(jìn)給方向相對于卡盤工作臺20相對地移動的移動機構(gòu)。
[0071]另外，也可是這樣的結(jié)構(gòu):與切削單元46分開設(shè)置原點檢測單元70，并且用Z軸進(jìn)給機構(gòu)44之外的移動機構(gòu)使原點檢測單元70單獨地在Z軸方向(切入進(jìn)給方向)移動。
[0072]原點檢測單元70具有定位機構(gòu)75，所述定位機構(gòu)75具有從附設(shè)于切削單元46的機殼向上下方向進(jìn)退的桿74，在桿74的下端部設(shè)置有與卡盤工作臺20接觸的檢測部72。如本實施方式所示，定位機構(gòu)75除了利用氣缸等使桿74在上下方向進(jìn)退來變更檢測部72的上下位置的結(jié)構(gòu)之外，還可考慮這樣的結(jié)構(gòu):通過轉(zhuǎn)動機構(gòu)來使桿74轉(zhuǎn)動來變更檢測部72的上下位置。
[0073]如圖3所示，檢測部72被選擇性地定位到作用位置SA和避讓位置ST，所述作用位置SA為桿74伸長該檢測部72與卡盤工作臺20接觸的位置，所述避讓位置ST為桿74被拉入至機殼內(nèi)的位置。
[0074]圖3表示使檢測部72與卡盤工作臺20接觸的作用位置SA’在該作用位置SA的狀態(tài)下，檢測部72比切削刀具50還向下突出。由此，在使檢測部72接觸卡盤工作臺20的狀態(tài)下，切削刀具50不會與卡盤工作臺20接觸。另外，在檢測部72處于避讓位置ST時，檢測部72配置為比切削刀具50靠上方。
[0075]使用具有導(dǎo)電性的材質(zhì)來形成檢測部72。由此，如圖3所示當(dāng)檢測部72接觸到卡盤工作臺20是金屬框體23的表面時，在檢測部72與卡盤工作臺20之間通電。例如如圖5所示，通過具有連接于卡盤工作臺20和檢測部72 (與桿74、氣缸甚至主軸49等電導(dǎo)通)的電流檢測單元76來檢測該通電以及通電的檢測。
[0076]這里，檢測部72的形狀優(yōu)選為與卡盤工作臺20點接觸的結(jié)構(gòu)。因為若不是點接觸則不能準(zhǔn)確地檢測接觸的時刻。在本實施方式中，將檢測部72的下端設(shè)置為圓弧狀，由此實現(xiàn)了檢測部72能夠與卡盤工作臺20點接觸的結(jié)構(gòu)。
[0077]檢測部72由具有遮光性的材質(zhì)形成。由此，當(dāng)如圖4所示檢測部72進(jìn)入被進(jìn)入部62時，如上所述光束被遮擋，由物體檢測單元60 (光傳感器65)檢測到檢測部72。
[0078]這里，檢測部72的形狀優(yōu)選為與切削刀具50的外周緣大致相同的圓弧狀。由此，在物體檢測單元60中檢測部72和切削刀具50能夠以大致同一狀況遮斷光，能夠以同一基準(zhǔn)來檢測出檢測部72的高度位置和切削刀具50的高度位置，詳情如后所述。
[0079]接下來，對如上所述構(gòu)成的原點檢測單元70的檢測部72的高度位置、以及切削刀具50的高度位置的檢測進(jìn)行說明。首先，如圖3所示，形成將原點檢測單元70的檢測部72定位到作用位置SA的狀態(tài)。
[0080]并且，如圖7的(A)所示，原點檢測單元70的檢測部72接觸到卡盤工作臺20時，該接觸被電流檢測單元76檢測出來。該檢測信息輸入到端部位置檢測部90，在端部位置檢測部90中將輸入該檢測信息時的高度位置(Z軸方向坐標(biāo)位置)作為“檢測部72與卡盤工作臺20接觸的高度位置(第一高度位置H1)”進(jìn)行存儲。另外，該所謂高度位置是相對于固定坐標(biāo)軸(絕對坐標(biāo))確定切削單元46的高度位置(Z軸方向坐標(biāo)位置)的信息，例如，將主軸49的軸心的Z軸位置規(guī)定為高度位置。
[0081]同樣地，如圖7的(B)所示，當(dāng)原點檢測單元70的檢測部72進(jìn)入物體檢測單元60時，該進(jìn)入被物體檢測單元60檢測出來。將該檢測信息、即通過電壓比較部88得到的檢測信息輸入到端部位置檢測部90，在端部位置檢測部90中作為“檢測部72進(jìn)入被進(jìn)入部62的高度位置(第二高度位置H2)”來進(jìn)行存儲。
[0082]另外，如圖7的(C)所示，當(dāng)切削刀具50進(jìn)入物體檢測單元60時，該進(jìn)入被物體檢測單元60檢測出來。將該檢測信息、即通過電壓比較部88得到的檢測信息輸入到端部位置檢測部90，在端部位置檢測部90中作為“切削刀具50進(jìn)入被進(jìn)入部62的高度位置(第三高度位置H3)”來進(jìn)行存儲。另外，在進(jìn)行該檢測時，也可以使原點檢測單元70的檢測部72返回到避讓位置ST。
[0083]這里，通過使切削單元46在XYZ軸方向適當(dāng)移動來執(zhí)行圖7的(A)?(C)所示的各狀態(tài)。在上述的實施方式中由于一體地設(shè)置原點檢測單元70與切削單元46，所以通過利用Z軸進(jìn)給機構(gòu)44使切削單元46在Z軸方向移動，能夠使檢測部72和切削刀具50在Z軸方向移動，在端部位置檢測部90中能夠以同一固定坐標(biāo)軸(絕對坐標(biāo))為基準(zhǔn)來識別第一高度位置Hl、第二高度位置H2、第三高度位置H3這三個高度位置。
[0084]相對地，在分開構(gòu)成原點檢測單元70和切削單元46的實施方式中需要用于使原點檢測單元70在Z軸方向移動的其它進(jìn)給機構(gòu)(移動機構(gòu))。這種情況下，在端部位置檢測部90中，需要在同一固定坐標(biāo)軸(絕對坐標(biāo))識別規(guī)定檢測部72的高度(第一高度位置Hl和第二高度位置H2)的坐標(biāo)位置和規(guī)定切削刀具50的高度(第三高度位置H3)的坐標(biāo)位置。
[0085]接下來，對基于如上所述地求出的第一高度位置H1、第二高度位置H2、第三高度位置H3的原點HO的檢測進(jìn)行說明。
[0086]例如，當(dāng)卡盤工作臺20被更換、需要用于重新設(shè)定保持面24的高度位置(高度方向的絕對坐標(biāo)位置)的設(shè)置(set up)作業(yè)時，實施該原點HO的檢測。
[0087]在該設(shè)置作業(yè)中，如圖7的(A)?(C)所示，例如，依次求出第一高度位置H1、第二高度位置H2、第三高度位置H3各高度位置。具體來說，首先，使定位于作用位置SA的檢測部72的下端接觸到卡盤工作臺20而電導(dǎo)通。由此，在端部位置檢測部90中檢測出與卡盤工作臺20接觸時的檢測部72的第一高度位置H1，并且進(jìn)行存儲。
[0088]接下來，使檢測部進(jìn)入物體檢測單元60的發(fā)光部和受光部之間遮斷來自發(fā)光部的光。由此，在端部位置檢測部90中檢測出檢測部72的第二高度位置H2并且進(jìn)行存儲。
[0089]接下來，使切削刀具50進(jìn)入物體檢測單元60的發(fā)光部和受光部之間遮斷來自發(fā)光部的光。由此，在端部位置檢測部90中檢測出切削刀具50的第三高度位置H3并且進(jìn)行存儲。
[0090]并且，以端部位置檢測部90檢測出的檢測值為基礎(chǔ)，在計算部98中進(jìn)行預(yù)定的運算。即，求出第一高度位置Hl和第二高度位置H2的差分(差量)a，并求出在第三高度位置H3加上了差分a的位置來作為原點HO。
[0091]這里，如圖3所示，差分a表示“從卡盤工作臺20 (保持面24)的高度L2到物體檢測單元60的高度LI (光傳感器的光軸)的距離”。由此，通過使切削刀具50從第三高度位置H3上升差分a，就能夠使切削刀具50與卡盤工作臺20接觸。[0092]如上所述，在計算部98中算出切削刀具50與卡盤工作臺20接觸的原點HO。并且，在位置校正部99中，適當(dāng)校正裝置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以便將算出的原點HO例如定義為切削單元46的高度方向的絕對坐標(biāo)位置的原點，并以該原點為基準(zhǔn)控制Z軸進(jìn)給機構(gòu)44，由此，完成設(shè)置作業(yè)。
[0093]如上述說明，如圖3至圖5所示,本實施方式的原點檢測單元70具有:檢測部72,其由具有導(dǎo)電性和遮光性的材質(zhì)形成，是具有與切削刀具50相當(dāng)?shù)膱A弧的板狀物并且將圓弧定位于其下端；定位機構(gòu)75，其選擇性地將檢測部72定位到作用位置SA和避讓位置ST ;移動機構(gòu)(Z軸進(jìn)給機構(gòu)44)，其使檢測部72以及定位機構(gòu)75在切入進(jìn)給方向移動；電流檢測電路(電流檢測單元76)，其對檢測部72接觸到卡盤工作臺20時的通電進(jìn)行檢測；端部位置檢測部90，其用于對檢測部72的下端位置以及切削刀具50的末端位置進(jìn)行檢測；以及計算部98，其對由端部位置檢測部90檢測出的檢測值進(jìn)行運算并求出原點HO，在端部位置檢測部90中，檢測出:第一高度位置Hl，其是定位于作用位置SA的檢測部72的下端與卡盤工作臺20接觸而電導(dǎo)通時的檢測部72的位置；第二高度位置H2，其是檢測部72進(jìn)入物體檢測單元60的發(fā)光部和受光部之間而遮斷了來自發(fā)光部的光時的檢測部72的位置；以及第三高度位置H3，其是切削刀具50進(jìn)入物體檢測單元60的發(fā)光部和受光部之間而遮斷了來自發(fā)光部的光時的切削刀具50的位置，在計算部98中求出第一高度位置Hl和第二高度位置H2的差分a，并將在第三高度位置H3合計了差分a的位置定義為原點HO。
[0094]并且，當(dāng)使用像這樣構(gòu)成的原點檢測單元70來執(zhí)行設(shè)置作業(yè)時，能夠代替切削刀具50的切入，而使用具有與切削刀具50相當(dāng)?shù)膱A弧的檢測部72來實施基于通電的接觸式檢測和基于光傳感器的非接觸式的檢測，所以能夠完全去掉將切削刀具50切入到卡盤工作臺的工序。另外，不會有使切削刀具50的刀尖的狀態(tài)惡化、或由于切削液而導(dǎo)致的誤檢測這樣的不良情況，并且，能夠使用沒有導(dǎo)電性的切削刀具50。
[0095]另外，由于使用切削刀具50以外的檢測部72來進(jìn)行基于通電的接觸式的檢測，所以能夠?qū)⑼娝璧碾娮柚翟O(shè)定為一個值，在用于利用電流檢測電路(電流檢測單元76)的通電的檢測設(shè)定中，不需要設(shè)定大的范圍。
[0096]另外，在粒徑比較大的切削刀具50中，因為沒有電導(dǎo)通的砂粒的原因，利用電流檢測電路(電流檢測單元76)得到的檢測值容易產(chǎn)生誤差(偏差)，但這樣的不良情況也能夠避免。
[0097]另外，本實施方式中，通過作為切入進(jìn)給構(gòu)件的Z軸進(jìn)給機構(gòu)44來實現(xiàn)原點檢測單元70的移動機構(gòu)。另外，通過將原點檢測單元70配設(shè)于切削單元46、將電流檢測單元76的一部分形成于主軸49而實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)。
[0098]根據(jù)這樣的本實施方式不需要另行設(shè)置原點檢測單元70的移動機構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種切削裝置，其具有: 卡盤工作臺，其通過保持面來保持被加工物； 切削構(gòu)件，其包括安裝有切削刀具的主軸，所述切削刀具用于切削保持于上述保持面的被加工物； 切入進(jìn)給構(gòu)件，其用于使上述切削構(gòu)件在切入進(jìn)給方向相對于上述卡盤工作臺相對移動； 物體檢測構(gòu)件，其具有發(fā)光部和接收從該發(fā)光部發(fā)出的光的受光部，該物體檢測構(gòu)件用于通過光的遮斷檢測物體向上述發(fā)光部和上述受光部之間的進(jìn)入；以及 原點檢測構(gòu)件，其用于檢測原點，該原點規(guī)定當(dāng)上述切削刀具與上述卡盤工作臺接觸時的該切削刀具的高度， 上述原點檢測構(gòu)件具有: 檢測部，其由具有導(dǎo)電性和遮光性的材質(zhì)形成，是具有與上述切削刀具相當(dāng)?shù)膱A弧的板狀物，并將該圓弧定位于其下端； 定位機構(gòu)，其用于選擇性地將上述檢測部定位到作用位置和避讓位置； 移動機構(gòu)，其用于使上述檢測部以及定位機構(gòu)在上述切入進(jìn)給方向移動； 電流檢測電路，其用于對上述檢測部與上述卡盤工作臺接觸時的通電進(jìn)行檢測； 端部位置檢測部，其用于對上述檢測部的下端位置以及上述切削刀具的末端位置進(jìn)行檢測；以及 計算部，其對由上述端部位置檢測部檢測出的檢測值進(jìn)行運算而求出上述原點， 在上述端部位置檢測部中檢測出: 第一高度位置，其是定位于上述作用位置的上述檢測部的下端與上述卡盤工作臺接觸而電導(dǎo)通時的檢測部的高度位置； 第二高度位置，其是上述檢測部進(jìn)入上述物體檢測構(gòu)件的上述發(fā)光部和上述受光部之間而遮斷了來自上述發(fā)光部的光時的上述檢測部的高度位置；以及 第三高度位置，其是上述切削刀具進(jìn)入上述物體檢測構(gòu)件的上述發(fā)光部和上述受光部之間而遮斷了來自上述發(fā)光部的光時的上述切削刀具的高度位置， 在上述計算部中， 求出上述第一高度位置和上述第二高度位置的差分(α )， 將在上述第三高度位置合計了差分(α )的位置定義為上述原點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于， 由上述切入進(jìn)給構(gòu)件來實現(xiàn)上述原點檢測構(gòu)件的上述移動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的切削裝置，其特征在于， 上述原點檢測構(gòu)件配設(shè)于上述切削構(gòu)件，上述電流檢測電路的一部分形成于上述主軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的切削裝置，其特征在于， 由氣缸構(gòu)成上述原點檢測構(gòu)件的上述定位機構(gòu)。
【文檔編號】B28D5/02GK103481384SQ201310230951
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】久保雅裕, 和泉邦治 申請人:株式會社迪思科