JPH05200735A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切断刃の、ワークに対する切込量に対し、確
実に予め定められている制御パラメータの値で切断駆動
機構の動作を制御可能な切断装置を提供する。 【構成】 ワーク１８に対し、相対的に移動可能であ
り、該移動に伴ってワーク１８を切断する切断刃１６
と、切断刃１６とワーク１８を相対的に移動させる切断
駆動機構３６と、切断刃１６の切込量を検出するための
切込量検出手段４２と、切込量に対し、予め定められて
いる切断駆動機構３６の制御パラメータの値を記憶して
おくための記憶手段５６、５８と、切込量検出手段４２
を介して切込量を連続的に検出し、検出した切込量に対
応する切断駆動機構３６の制御パラメータの値を記憶手
段５６、５８から読み出し、当該制御パラメータの値で
切断駆動機構３６を制御する制御手段６０とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は切断装置に関し、一層詳
細には切断刃を切断されるワークに対し、相対的に移動
可能させ、その移動に伴ってワークを切断する切断装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】切断刃を切断されるワークに対し、相対
的に移動可能させ、その移動に伴ってワークを切断する
切断装置としては、例えば特開昭６１−７９５６１号公
報に開示される技術が有る。この種の切断装置は、切断
刃をワークの切断進行方向と直角な方向へ往復動させる
ための往復動機構と、その往復動の速度を調整するため
の速度調整機構と、切断刃をワークへ接離動させるため
の接離動機構と、ワークを切断する際に、切断刃をワー
クへ押接させるための加重をかけるための加重機構とを
具備する切断装置である。

【０００３】従来の切断装置において、ワークの切断の
進行状況によって切断刃の往復動のストローク長、速
度、および切断刃をワークへ押接させるための加重を制
御する必要がある。例えば、円柱状のワークを軸線と直
角な方向へ切断しようとする場合、中心に近づくに連れ
切断距離が大きくなるため前記ストローク長は長くする
必要があり、一方切断距離が大きくなるほど切断刃の往
復動の速度は遅くする必要がある。また、前記加重も切
断距離が大きくなるほど大きくする必要がある。このス
トローク長、速度、および加重（切断駆動機構の制御パ
ラメータ）を変化、調整するため、従来はまずワークの
切断断面の形状に応じ、切断刃の切込量に対して好適な
各制御パラメータの値を予め決めておく。一方、当該ワ
ークの切断開始からある切込量に達する時間は経験的に
知られているので、複数設定されている特定の切込量に
達するまでの時間を複数のタイマで計測しつつ、特定の
切込量に達したと判断可能な時間が経過したら、当該特
定の切込量に対応して予め決められている制御パラメー
タの値で各機構の動作を制御する。これにより切込量に
対して好適な切断動作が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の切断装置には次のような課題が有る。断面が円形
なワークであれば、ある特定の切込量に達するまでの時
間は予想し易いが、切断刃の摩耗具合、切断に使用され
る砥粒の摩耗、ワークの材質等により予想した時間とは
異なった時間を要することが有る。また、ワークの切断
断面の形状が複雑になると、ある特定の切込量に達する
までの時間を予想するのは困難であり、特に初めてのワ
ークに対しては全く予想することができず、全くの勘に
頼らざるを得ない。予想切込時間と実際の切込時間に差
異が生じると、例えば本来、切断刃の速度（制御パラメ
ータ）を低速としたい切込量の位置で切断刃の速度が高
速になってしまうおそれが有る。その結果、切断刃の消
耗を著しくしたり、著しい場合は切断刃やワークを損傷
させるという課題が有る。また、当該損傷に伴って切断
刃またはワークの破片が飛散し、危険であるという課題
も有る。さらに、タイマで制御パラメータの値を変える
ため、制御パラメータの値を変える回数がタイマの数に
制限されてしまうため、多段の高精度の制御ができない
という課題も有る。従って、本発明は切断刃の、ワーク
に対する切込量に対し、確実に予め定められている制御
パラメータの値で切断駆動機構の動作を制御可能な切断
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、切断される
ワークに対し、切断のため相対的に移動可能であり、該
移動に伴って前記ワークを切断する切断刃と、前記ワー
クを切断すべく前記切断刃とワークを相対的に移動させ
る切断駆動機構と、前記切断刃の、前記ワークに対する
切込量を検出するための切込量検出手段と、前記切込量
に対し、予め定められている前記切断駆動機構の制御パ
ラメータの値を記憶しておくための記憶手段と、前記切
断刃が前記ワークを切断する間、前記切込量検出手段を
介して前記切込量を連続的に検出し、検出した切込量に
対応する前記切断駆動機構の制御パラメータの値を前記
記憶手段から読み出し、当該制御パラメータの値で切断
駆動機構を制御する制御手段とを具備することを特徴と
する。

【０００６】

【作用】作用について説明する。制御手段は、切断刃が
ワークを切断する間、切込量検出手段を介して切込量を
連続的に検出し、検出した切込量に対応する切断駆動機
構の制御パラメータの値を記憶手段から読み出し、当該
制御パラメータの値で切断駆動機構を制御する。従っ
て、切断刃の、ワークに対する切込量に対し、確実に予
め定められている制御パラメータの値で切断駆動機構の
動作を制御可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。なお、本実施例においては切断装置
として、セラミックウエハ等の電子材料を製造する多刃
式切断装置を例に挙げて説明する。まず、図１（制御系
のブロックダイアグラム）および図２（実施例の切断装
置の概要を示した説明図）と共に本実施例の多刃式切断
装置１０の構成について説明する。１２はベッドであ
り、装置１０の内部に設けられている。ベッド１２上に
はスライド枠１４が矢印方向へ往復動（摺動）可能に設
けられている。１６はブレード（切断刃）であり、多数
の研削バンドを平行に、スライド枠１４内に張設されて
成る。スライド枠１４が往復動することにより、ブレー
ド１６も切断されるワーク１８に対し、移動可能であ
り、その移動に伴ってワーク１８を同時に多数枚のウエ
ハに研削、切断可能になっている。

【０００８】２０は連結部材であり、左端はスライド枠
１４へ固定されている。一方、連結部材２０の右端には
ガイドスロット２２が形成されている。２４はフライホ
イールであり、ベルト２６を介してモータ２８により回
転駆動される。フライホイール２４にはクランクピン３
０が設けられており、クランクピン３０は連結部材２０
のガイドスロット２２へ嵌合している。この構成によ
り、モータ２８が駆動され、フライホイール２４が回転
すると、連結部材２０およびスライド枠１４が一体とな
って矢印方向へ往復動を行い、ブレード１６も同一の往
復動を行う。従って、スライド枠１４、連結部材２０、
フライホイール２４、ベルト２６およびモータ２８で往
復動機構３２を構成する。また、モータ２８の回転速度
を調整することによりブレード１６の往復動の速度を調
整することが可能となり、速度調整機構も兼ねるもので
ある。

【０００９】クランクピン３０のフライホイール２４上
の位置は公知の機構（例えば特開昭６０−２６３６６４
号公報参照）によりラジアル方向へ移動可能になってい
る。クランクピン３０の位置を変えることによりブレー
ド１６の往復動のストローク長を変えることが可能とな
る。従って、このクランクピン３０の位置を変える機構
がストローク調整機構３４となる。なお、往復動機構３
２およびストローク調整機構３４とで切断駆動機構３６
を構成する。３８はワーク支持機構であり、テーブル４
０上にワーク１８を載置可能になっている。ワーク支持
機構３８はシリンダ構造になっており、テーブル４０は
上下動可能になっている。テーブル４０が上動すること
により、ブレード１６をワーク１８の切断進行方向（本
実施例においては上方）へ接離動可能となるため、ワー
ク支持機構３８が接離動機構を構成する。

【００１０】４２は切込量検出手段の一例である切込量
検出センサである。センサ４２は図２には図示しないが
テーブル４０の上下動の移動距離を検出することにより
ブレード１６の、ワーク１８に対する切込量を検出す
る。センサ４２としては、例えば一端がテーブル４０に
固定され、他端は回動可能なスプールに固定されると共
に、そのスプールに巻回されたワイヤと、スプールの回
動量を検出するためのエンコーダとから成る。ブレード
１６によるワーク１８の切込の進行に等しいテーブル４
０の上動に伴い、スプールが回動する。その回動量をエ
ンコーダが検出し、当該回動量からワイヤの引き出し長
さ、つまりブレード１６の切込量を検出可能になる。

【００１１】４４は加重機構であり、油圧シリンダ４６
と、圧力付加装置４８とから成る。油圧シリンダ４６の
油圧力は油路５０を介してワーク支持機構３８へ伝達さ
れる。この伝達された油圧力により、ワーク支持機構３
８のテーブル４０の上動を可能にすると共に、ワーク１
８を切断する際に、ブレード１６をワーク１８へ押接さ
せるための加重をかける。圧力付加装置４８は、テコ式
のアーム５２と、そのアーム５２上を公知の機構（例え
ば特開昭６１−７９５６１号公報参照）で自走するウエ
イト５４とからなり、ウエイト５４のアーム５２上の位
置を変えることによりブレード１６をワーク１８へ押接
させるための加重（油圧力）を変えることが可能になっ
ている。

【００１２】５６はＲＯＭであり、記憶手段として、切
込量に対し、予め定められているブレード１６の往復動
のストローク長、速度、ブレード１６をワーク１８へ押
接させるための加重（油圧力）等（制御パラメータの
値）を記憶しておく（以下、このデータをテーブルデー
タと記す）。また、ＲＯＭ５６には後述する制御手段の
オペレーティングシステム、切断装置１０の制御プログ
ラム、制御データ等が予め記憶されている。なお、記憶
手段としてはＲＯＭ５６の他にＩＣカード、フロッピイ
ディスク等の外部記憶手段を用いてもよい。記憶手段と
して外部メモリを用いると、テーブルデータの値の変更
も容易に行うことができる。テーブルデータの例を図４
のグラフに示す。

【００１３】５８はＲＡＭであり、センサ４２を介して
検出された現在の切込量、現在の切込量に対応する現在
の制御パラメータの値、入力されたコマンド、データ、
後述する制御手段により処理された情報等が一時記憶さ
れる。本実施例においては、ＲＯＭ５６に記憶されてい
るテーブルデータは、一旦ＲＡＭ５８に転送され、制御
手段はＲＡＭ５８上のテーブルデータを基に制御を行
う。ＲＡＭ５８へ一旦転送することにより当該テーブル
データの変更が可能になる。なお、テーブルデータは、
ＲＯＭ５６に記憶しておくのではなく、オペレータが作
業に先立って記憶手段としてのＲＡＭ５８へ入力する方
式であってもよい。その場合、外部メモリを併用すると
当該データを保存可能となる。

【００１４】６０はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）であ
り、制御手段として、ブレード１６がワーク１８を切断
する間、センサ４２を介してブレード１６のワーク１８
に対する切込量を連続的に検出し、検出した切込量に対
応するテーブルデータの値をＲＡＭ５８（ＲＯＭ５６で
もよい）から読み出し、当該制御パラメータの値で切断
駆動機構３６および加重機構４４を制御する。つまり、
ブレード１６の往復動のストローク長は、クランクピン
３０のフライホイール２４上の位置、ブレード１６の往
復動の速度はモータ２８の回転速度、ブレード１６をワ
ーク１８へ押接させるための加重はウエイト５４のアー
ム５２上の位置をＭＰＵ６０が変えることにより制御す
る。また、ＭＰＵ６０は制御プログラム、制御データ、
入力されたコマンド等により切断装置１０全体の制御も
行う。

【００１５】６２はキーボードであり、ＭＰＵ６０へコ
マンド、制御データ等を入力する。キーボード６２から
はＲＡＭ５８に記憶されているテーブルデータも変更可
能になっている。入力手段としてはキーボード６２に限
定されず、スイッチ、タッチパネル等種々の手段を採用
することができる。６４はディスプレイであり、キーボ
ード６２を介して入力されたコマンド、データ、ＲＡＭ
５８に記憶されている現在のテーブルデータ、ＭＰＵ６
０が処理した情報等が出力表示される。ディスプレイ６
４の種類としては例えば液晶ディスプレイを用いること
ができる。また、出力手段としてはディスプレイ６４の
他、プリンタで印字表示したり、ＬＥＤを点灯すること
により表示する等種々の手段を採用することができる。

【００１６】次に、本実施例の切断装置１０の動作につ
いて説明する。切断装置１０を始動すると、ＭＰＵ６０
はＲＡＭ５８をクリアし、ＲＯＭ５６から制御プログラ
ムを読み出すと共に、テーブルデータをＲＡＭ５８へ転
送する。ワーク１８の切断断面の形状が図３に示す例の
場合、テーブルデータは図４の各グラフと対応するデー
タとなる。オペレータは必要があればテーブルデータを
ディスプレイ６４へ画像出力させ、キーボード６２から
変更入力する。なお、ＲＡＭ５８等へ初期のテーブルデ
ータを作成する場合、オペレータは図４の黒丸に示すテ
ーブルデータの値を入力すればよい。黒丸同士の間のテ
ーブルデータは、切込量の最小値（例：０．１ミリメー
トル）毎にＭＰＵ６０が比例値を演算で自動的に求めて
書き込むようになっている。ワーク１８の切断開始支持
が入力されると、ＭＰＵ６０は現在の切込量をセンサ４
２を介して検出し、ＲＡＭ５８へ記憶する。ＭＰＵ６０
はその現在の切込量に対する制御パラメータ値をテーブ
ルデータから検索し、当該制御パラメータ値を現在の制
御パラメータ値としてＲＡＭ５８に記憶する。そしてＭ
ＰＵ６０は現在の制御パラメータ値となるようモータ２
８、ストローク調整機構３４、加重機構４４をコントロ
ールする。

【００１７】この現在の切込量の検出、テーブルデータ
の検索、およびモータ２８、ストローク調整機構３４、
加重機構４４のコントロールという一連の動作を連続的
に繰り返してワーク１８および台材６６の切断を行う。
この切断動作によると、切込量に応じた好適なブレード
１６のストローク長、速度、および加重でワーク１８を
切断することができる。従って、例えばワーク１８の切
断終了寸前では切断速度を極めて低速にしてワーク１８
の破断を防止できる。また、砥粒と併用して切断する場
合には、砥粒の径が小さくなるため切断面が傾斜するこ
とがあるが、切断速度を低速にし、かつ加重を小さくす
ることにより平行な切断面とすることが可能である。

【００１８】本実施例の切断装置１０においては、ＭＰ
Ｕ６０は、ブレード１６がワーク１８を切断する間、セ
ンサ４２を介して切込量を連続的に検出し、検出した切
込量に対応する切断駆動機構３６および加重機構４４の
制御パラメータの値をＲＡＭ５８から読み出し、当該制
御パラメータの値で切断駆動機構３６および加重機構４
４を制御する。従って、ブレード１６の、ワーク１８に
対する切込量に対し、確実に予め定められている制御パ
ラメータの値で切断駆動機構３６および加重機構４４の
動作を制御可能となる。また、切込量に対する制御パラ
メータ値がテーブルデータとしてＲＯＭ５６またはＲＡ
Ｍ５８に予め記憶されているので従来のようにタイマの
個数に制御パラメータ値の変更点数が制限されない。従
って、制御パラメータ値の変更点数は切込量の最小値に
規制されるだけなので、多数の制御パラメータ値の変更
点を設定できるので、制御分解能が高くなり、高精度の
制御が可能となる。さらに、ＭＰＵ６０の制御状況を遠
隔監視可能なモニタ装置を用いて切断装置１０の動作状
況を監視するようにしてもよい。以上、本発明の好適な
実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実施
例に限定されるのではなく、例えば切断装置としては多
刃式切断装置に限定されない等、発明の精神を逸脱しな
い範囲でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんであ
る。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る切断装置を用いると、制御
手段は、切断刃がワークを切断する間、切込量検出手段
を介して切込量を連続的に検出し、検出した切込量に対
応する切断駆動機構の制御パラメータの値を記憶手段か
ら読み出し、当該制御パラメータの値で切断駆動機構を
制御する。従って、切断刃の、ワークに対する切込量に
対し、確実に予め定められている制御パラメータの値で
切断駆動機構の動作を制御可能となる。従って、切断刃
の消耗、切断刃やワークの損傷を防止可能となり、ひい
ては安全性も向上させ得る。また、制御パラメータの値
を変更はデータとして与えられ、従来のようにタイマを
使用しないので制御パラメータの値を変える回数がタイ
マの数に制限されることがなく、多段の高精度の制御が
可能となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切断装置の実施例を示したブロッ
クダイアグラム。

【図２】図１の切断装置の概要を示した説明図。

【図３】ワークの切断断面の一例を示した説明図。

【図４】図３のワークを切断する場合のテーブルデータ
を示したグラフ。

【符号の説明】

１０ 多刃式切断装置 １６ ブレード １８ ワーク ３２ 往復動機構 ３４ ストローク調整機構 ３６ 切断駆動機構 ３８ ワーク支持機構 ４２ 切込量検出センサ ４４ 加重機構 ５６ ＲＯＭ ５８ ＲＡＭ ６０ ＭＰＵ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断されるワークに対し、切断のため相
   対的に移動可能であり、該移動に伴って前記ワークを切
   断する切断刃と、 前記ワークを切断すべく前記切断刃とワークを相対的に
   移動させる切断駆動機構と、 前記切断刃の、前記ワークに対する切込量を検出するた
   めの切込量検出手段と、 前記切込量に対し、予め定められている前記切断駆動機
   構の制御パラメータの値を記憶しておくための記憶手段
   と、 前記切断刃が前記ワークを切断する間、前記切込量検出
   手段を介して前記切込量を連続的に検出し、検出した切
   込量に対応する前記切断駆動機構の制御パラメータの値
   を前記記憶手段から読み出し、当該制御パラメータの値
   で切断駆動機構を制御する制御手段とを具備することを
   特徴とする切断装置。
2. 【請求項２】 前記切断駆動機構は、 前記切断刃を前記ワークの切断進行方向と直角な方向へ
   往復動させるための往復動機構と、 前記往復動の速度を調整するための速度調整機構と、 前記切断刃を前記ワークの切断進行方向へ相対的に接離
   動させるための接離動機構とを具備することを特徴とす
   る請求項１記載の切断装置。
3. 【請求項３】 前記ワークを切断する際に、前記切断刃
   をワークへ相対的に押接させるための加重をかけるため
   の加重機構を具備することを特徴とする請求項１または
   ２記載の切断装置。
4. 【請求項４】 前記制御パラメータは、前記切断刃の往
   復動のストローク長、前記往復動の速度であることを特
   徴とする請求項２記載の切断装置。
5. 【請求項５】 前記制御パラメータは、前記加重であ
   り、前記制御手段は当該加重値で前記加重機構を制御す
   ることを特徴とする請求項３記載の切断装置。