特許 6151531 切削ブレード検出機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6151531

(24)【登録日】2017年6月2日

(45)【発行日】2017年6月21日

(54)【発明の名称】切削ブレード検出機構

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/12 20060101AFI20170612BHJP

【ＦＩ】

   B24B49/12

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-31056(P2013-31056)

(22)【出願日】2013年2月20日

(65)【公開番号】特開2014-159064(P2014-159064A)

(43)【公開日】2014年9月4日

【審査請求日】2015年12月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(74)【代理人】

【識別番号】100137903

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 亨

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】高橋 聡

(72)【発明者】

【氏名】北村 宏

(72)【発明者】

【氏名】坂井 真樹

【審査官】 大山 健

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５１０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４１００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８３０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８７１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０２０３４２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４９／１２

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｂ２３Ｑ １７／２４

Ｂ２８Ｄ ５／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｇ０１Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持するチャックテーブルに保持された被加工物を切削する円環状支持基台に装着された円環状の切れ刃を備えた切削ブレードの回転軸方向の一方の側に配設された発光手段と、切削ブレードの回転軸方向の他方の側に該発光手段と対向して配設され該発光手段によって照射された光を受光する受光手段と、該発光手段から照射された光を該受光手段が受光した光量に基づいて該切れ刃の状態を検出する制御手段と、を具備する切削装置の切削ブレード検出機構において、
該発光手段は、該切削ブレードの該円環状支持基台から延出した該切れ刃の刃先出し量と同等以上の大径の円形発光面を有する第一の発光体と、該切削ブレードの該円環状支持基台から延出した該切れ刃の刃先出し量よりも小さな小径の円形発光面を有する第二の発光体と、を備え、
該受光手段は、該第一の発光体からの光を受光するように配設された第一の受光体と、該第二の発光体からの光を受光するように配設された第二の受光体と、該第一の受光体及び該第二の受光体で受光した受光量をそれぞれ電圧へ変換する光電変換部と、を備え、
該第一の発光体からの光は正面視において該円環状支持基台から延出した該切れ刃の外周縁より径方向内側から径方向外側を覆う位置に且つ該第二の発光体からの光は該切れ刃の該円環状支持基台近傍の位置になるように該発光手段及び該受光手段は該切削ブレードに対して位置付けられており、
該制御手段は、該第一の受光体が受光した受光量に対応する受光電圧が所定電圧まで上昇した際に摩耗限界であることを検出し、
該第二の受光体が受光した受光量に対応する受光電圧が間欠的にまたはそれ以降ピーク値を有する際に切削ブレードが破損したことを検出すること、
を特徴とする切削ブレード検出機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削装置に装着された切削ブレードの状態を検出する切削ブレード検出機構に関し、特に、切削ブレードの破損を適切に検出可能な切削ブレード検出機構に関する。

【背景技術】

【0002】

複数のデバイスが形成されたウェーハは、例えば、切削ブレードを備える切削装置で切削加工され、各デバイスに対応する複数のチップに分割される。切削ブレードは、回転するスピンドルの先端部分に装着される円環状の基台と、基台の外周に固定される切れ刃とを備えている。切れ刃は、ダイヤモンドなどの砥粒を結合材料で結合して形成されており、切削ブレードを回転させて切れ刃をウェーハに切り込ませることで、ウェーハは切削加工される。

【0003】

この切削装置では、ウェーハ等の被加工物との接触によって切れ刃は徐々に摩耗する。また、切削時の負荷によって切れ刃に欠け等の破損が発生することもある。許容範囲を超えて摩耗した切れ刃や破損した切れ刃を使用し続けると、切削加工中に被加工物を破損させる恐れがあるので、このような切れ刃の不具合を検出可能な切削ブレード検出機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−３７０１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載される切削ブレード検出機構は、光を放射する発光体と、発光体で放射される光を受光する受光体とを備えている。発光体及び受光体は、切れ刃を挟むように配置されており、不具合のない切削ブレードが装着された状態で、発光体から放射される光の少なくとも一部が切れ刃で遮られるようになっている。切れ刃が摩耗又は破損すると、遮られていた光が受光体に到達して受光量は増大する。この受光量の増大に基づき、切れ刃の不具合を検出できる。切れ刃の不具合が検出されると、切削ブレードは交換等される。

【0006】

上述の切削ブレード検出機構は、例えば、受光量を所定の閾値と比較することで欠け等の破損の有無を判定する。しかしながら、刃厚が薄いためにもともと刃先出しが短い場合や、摩耗が進んだ切れ刃のように、刃先の短い切れ刃を使用する場合には、破損の前後で受光量の差が小さくなるので、閾値との比較で切れ刃の破損を適切に検出するのは難しくなる。

【0007】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、切削ブレードの破損を適切に検出可能な切削ブレード検出機構を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の切削ブレード検出機構は、被加工物を保持するチャックテーブルに保持された被加工物を切削する円環状支持基台に装着された円環状の切れ刃を備えた切削ブレードの回転軸方向の一方の側に配設された発光手段と、切削ブレードの回転軸方向の他方の側に該発光手段と対向して配設され該発光手段によって照射された光を受光する受光手段と、該発光手段から照射された光を該受光手段が受光した光量に基づいて該切れ刃の状態を検出する制御手段と、を具備する切削装置の切削ブレード検出機構において、該発光手段は、該切削ブレードの該円環状支持基台から延出した該切れ刃の刃先出し量と同等以上の大径の円形発光面を有する第一の発光体と、該切削ブレードの該円環状支持基台から延出した該切れ刃の刃先出し量よりも小さな小径の円形発光面を有する第二の発光体と、を備え、該受光手段は、該第一の発光体からの光を受光するように配設された第一の受光体と、該第二の発光体からの光を受光するように配設された第二の受光体と、該第一の受光体及び該第二の受光体で受光した受光量をそれぞれ電圧へ変換する光電変換部と、を備え、該第一の発光体からの光は正面視において該円環状支持基台から延出した該切れ刃の外周縁より径方向内側から径方向外側を覆う位置に且つ該第二の発光体からの光は該切れ刃の該円環状支持基台近傍の位置になるように該発光手段及び該受光手段は該切削ブレードに対して位置付けられており、該制御手段は、該第一の受光体が受光した受光量に対応する受光電圧が所定電圧まで上昇した際に摩耗限界であることを検出し、該第二の受光体が受光した受光量に対応する受光電圧が間欠的にまたはそれ以降ピーク値を有する際に切削ブレードが破損したことを検出すること、を特徴とする。

【0009】

この構成によれば、切れ刃の刃先出し量と同等以上の直径の円形発光面を有する第一の発光体と、第一の発光体からの光を受光する第一の受光体とで切れ刃の摩耗を検出し、切れ刃の刃先出し量よりも小さい直径の円形発光面を有する第二の発光体と、第二の発光体からの光を受光する第二の受光体とで切れ刃の破損を検出するので、刃先の短い切れ刃を使用する場合にも、切れ刃の破損を適切に検出できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、切削ブレードの破損を適切に検出可能な切削ブレード検出機構を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態に係る切削ブレード検出機構を備える切削装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】切削手段の周辺構造を示す斜視図である。

【図3】切削手段の周辺構造を示す正面図である。

【図4】切削ブレード検出機構の周辺構造を正面側から見た模式図である。

【図5】切削ブレード検出機構の周辺構造を側面側から見た模式図である。

【図6】切削ブレードが全損する前後において光電変換部から出力される電圧の例を示すグラフである。

【図7】切削ブレードが全損する前後において光電変換部から出力される電圧の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る切削ブレード検出機構を備える切削装置の構成例を示す斜視図である。なお、以下では、切削装置の一例を説明するが、本実施の形態に係る切削ブレード検出機構を備える切削装置の構成はこれに限定されない。被加工物を切削可能であれば、切削装置をどのような構成としてもよい。

【0013】

図１に示すように、切削装置１は、ハウジング２上のチャックテーブル３に保持される被加工物Ｗを、チャックテーブル３の上方に設けられた切削手段４で加工できるように構成されている。被加工物Ｗは、例えば、半導体ウェーハや無機材料基板等であり、円板状の外形を有している。被加工物Ｗの表面は、格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域に区画されており、この区画された領域には、各種デバイス８１が形成されている。また、被加工物Ｗは、貼着テープ８２を介して環状フレーム８３に支持されており、カセット８に収容された状態で切削装置１に搬入される。

【0014】

ハウジング２の上面には、Ｘ軸方向に延びる長方形状の開口部（不図示）が形成されている。この開口部は、チャックテーブル３と共に移動する移動基台３１、及び蛇腹状の防水カバー３２で覆われている。防水カバー３２の下方には、チャックテーブル３をＸ軸方向に移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）が設けられている。チャックテーブル３の上面には、被加工物Ｗを吸引保持する保持面３３がポーラスセラミック材により形成されている。保持面３３は、チャックテーブル３の内部に設けられた流路を通じて吸引源に接続されている。

【0015】

チャックテーブル３は、被加工物Ｗの受け渡しが行われる装置中央側の受け渡し位置と、切削手段４に臨む加工位置との間で往復移動する。図１は、チャックテーブル３が受け渡し位置で待機する状態を示している。ハウジング２において、受け渡し位置に隣接する一の角部は一段下がっており、下がった箇所には載置テーブル７が昇降可能に設けられている。載置テーブル７には、被加工物Ｗを収容するカセット８が載置される。載置テーブル７が昇降することで、Ｚ軸方向（高さ方向）において被加工物Ｗの引出位置及び押込位置が調整される。

【0016】

載置テーブル７の後方には、Ｙ軸方向に平行な一対のガイドレール９と、一対のガイドレール９とカセット８との間で被加工物Ｗを搬送するプッシュプル機構１０とが設けられている。プッシュプル機構１０は、カセット８から一対のガイドレール９に加工前の被加工物Ｗを引き出すと共に、一対のガイドレール９からカセット８に加工済みの被加工物Ｗを押し込む。プッシュプル機構１０によって搬送される被加工物Ｗを、一対のガイドレール９によってガイドすることで、Ｘ軸方向における被加工物Ｗの位置決めが行われる。また、プッシュプル機構１０の移動量を制御することで、Ｙ軸方向における被加工物Ｗの位置決めが行われる。

【0017】

一対のガイドレール９の近傍には、ガイドレール９とチャックテーブル３との間で被加工物Ｗを搬送する第１の搬送アーム１１が設けられている。第１の搬送アーム１１は、略Ｌ字状のアーム部１６を備えており、このアーム部１６が旋回することで被加工物Ｗは搬送される。また、上述した受け渡し位置の後方には、スピンナ式の洗浄機構１２が設けられている。洗浄機構１２では、回転するスピンナテーブル１７に向けて洗浄水が噴射され、被加工物Ｗは洗浄される。洗浄後の被加工物Ｗは、洗浄水に代わって吹き付けられる乾燥エアで乾燥される。

【0018】

ハウジング２上には、切削手段４を支持する支持台２１が設けられている。切削手段４は、チャックテーブル３の上方に位置付けられており、ボールネジ式の移動機構（不図示）でＹ軸方向及びＺ軸方向に移動される。切削手段４は、スピンドル（不図示）の先端部分に装着された切削ブレード４１を備えている。切削ブレード４１の周囲はホイールカバー４２等で覆われている。ホイールカバー４２等には、切削部分に向けて切削水を噴射するノズル５１（図２、図３参照）や、切削ブレード４１の状態を検出する切削ブレード検出機構６（図２〜図５参照）等が設けられている。

【0019】

支持台２１の側面２２には、チャックテーブル３と洗浄機構１２との間で被加工物Ｗを搬送する第２の搬送アーム１３が設けられている。第２の搬送アーム１３のアーム部１８は斜め前方に延びており、このアーム部１８が前後に移動することで被加工物Ｗは搬送される。また、支持台２１には、チャックテーブル３の移動経路の上方を横切るように片持ちの支持部２４が設けられている。支持部２４の下面には、被加工物Ｗを撮像する撮像部１４が設けられている。撮像部１４による撮像画像は、切削手段４とチャックテーブル３とのアライメントに利用される。

【0020】

ハウジング２の最前部には、装置各部への指示を受け付ける入力手段２６が設けられている。また、支持台２１の上面にはモニタ２７が配置されている。モニタ２７には、撮像部１４で撮像された画像、切削ブレード検出機構６で検出された切削ブレード４１の状態、被加工物Ｗの加工条件等が表示される。このように構成された切削装置１は、切削ブレード４１を回転させて被加工物Ｗの分割予定ラインに切り込ませることで、被加工物Ｗを切削加工する。切削ブレード４１の状態は、切削ブレード検出機構６でリアルタイムに検出される。

【0021】

次に、図２〜図５を参照して切削ブレード検出機構の詳細を説明する。図２及び図３は、それぞれ切削手段の周辺構造を示す斜視図及び正面図である。図４は、切削ブレード検出機構の周辺構造を正面側から見た模式図であり、図５は、切削ブレード検出機構の周辺構造を側面側から見た模式図である。

【0022】

図２〜図５に示すように、切削手段４は、回転可能なスピンドル（不図示）の先端部分に装着される切削ブレード４１を備えている。スピンドルは、スピンドルハウジング４３に収容されており、スピンドルハウジング４３の前方には、ホイールカバー４２が装着されている。切削ブレード４１の外周は、下部を除いてホイールカバー４２等で覆われている。切削ブレード４１は、スピンドルの先端部分に取り付けられたフランジ４７（図５）と、リング状の固定ナット４８とで挟み込まれるように固定されている。

【0023】

切削ブレード４１は、ハブブレードであり、円環状支持基台４１ａの外周に、被加工物Ｗを切削する切れ刃４１ｂが固定されている。切れ刃４１ｂは、ダイヤモンド等の砥粒を結合材料で結合して円環状に形成されており、例えば、１０μｍ〜５００μｍ程度の厚みを有している。なお、本実施の形態では、切削ブレード４１としてハブブレードを例示しているが、切削ブレード４１の種類は特に限定されない。切削ブレード４１として、ワッシャーブレード等を用いてもよい。

【0024】

ホイールカバー４２の切削方向後方には、Ｚ軸方向に位置調整可能な後方ブロック４４が設けられている。後方ブロック４４には、切削ブレード４１の下部を挟む略Ｌ字状の一対のノズル５１が固定されている。ノズル５１には、後方ブロック４４の上部に設けられた連結部５２を通じて切削水が供給される。切削方向前方に延びるノズル５１の先端側には、切削ブレード４１と対向する複数のスリット５３（図３）が形成されている。複数のスリット５３を通じて噴射される切削水によって、加工点の冷却及び洗浄が行われる。

【0025】

また、後方ブロック４４には、切削水を切削方向後方に導く一対の飛沫カバー４５が設けられている。飛沫カバー４５は、切削によって飛散した切削水及び切削屑を切削方向後方に案内し、切削手段４の外部に排出する。

【0026】

ホイールカバー４２の切削方向前方には、前方ブロック４６が設けられている。前方ブロック４６の切削方向後側の面には、切れ刃４１ｂに切削水を供給する供給孔（不図示）が形成されている。供給孔は、前方ブロック４６の上部に設けられた連結部５４と接続されており、連結部５４を通じて供給孔から供給される切削水によって、切れ刃４１ｂの冷却及び洗浄が行われる。また、前方ブロック４６の下面には、切削済みの隣接ラインに向けて切削水を噴射する噴射孔（不図示）が形成されている。噴射孔は、前方ブロック４６の上部に設けられた連結部５５と接続されており、連結部５５を通じて噴射孔から噴射される切削水によって、隣接ラインの洗浄が行われる。

【0027】

ホイールカバー４２の中央付近には、切削ブレード検出機構６が設けられている。切削ブレード検出機構６は、切削ブレード４１の上部を挟む２本の柱状部６１ａ，６１ｂ（図４及び図５）を有する門型の支持ブロック６１を備えている。柱状部６１ａにおいて切削ブレード４１の切れ刃４１ｂと対向する面には、切削ブレード検出機構６の発光手段を構成する発光体（第一の発光体）６２、及び発光体（第二の発光体）６３が配置されている。つまり、発光手段は、切削ブレード４１の前方側（回転軸方向の一方側）に配設される発光体６２，６３を含む。

【0028】

また、柱状部６１ｂにおいて切削ブレード４１の切れ刃４１ｂと対向する面には、切削ブレード検出機構６の受光手段を構成する受光体（第一の受光体）６４、及び受光体（第二の受光体）６５が配置されている。つまり、受光手段は、切削ブレード４１の後方側（回転軸方向の他方側）に配設される受光体６４，６５を含む。

【0029】

発光体６２は、円環状支持基台４１ａから延出される切れ刃４１ｂの長さ（刃先出し量）以上の直径を有する円形の発光面（円形発光面）６２ａを備えている。不具合のない切削ブレード４１が装着された状態で発光体６２を正面側から見ると（図４）、発光面６２ａの上部は、切れ刃４１ｂの外周縁の上方に食み出している。つまり、正面視において、発光体６２の一部は、切れ刃４１ｂの外周縁より径方向内側に位置付けられており、発光体６２の残りの一部は、切れ刃４１ｂの外周縁より径方向外側に位置付けられている。

【0030】

一方、発光体６３は、切れ刃４１ｂの長さ未満の直径を有する円形の発光面（円形発光面）６３ａを備えている。不具合のない切削ブレード４１が装着された状態で発光体６３を正面側から見ると、発光面６３ａは切れ刃４１ｂと重なっている。つまり、正面視において、発光体６３は、切れ刃４１ｂの外周縁より径方向内側に位置付けられている。

【0031】

発光体６２，６３は、それぞれ光ファイバー６２ｂ，６３ｂを介して発光源６６に接続されており、発光源６６から導かれる光を発光面６２ａ，６３ａに対応する投影面積で放射する。具体的には、発光体６２は、円環状支持基台４１ａから延出する切れ刃４１ｂの径方向を覆うように光を放射し、発光体６３は、切れ刃４１ｂの円環状支持基台４１ａの近傍の位置に光を放射する。なお、発光体６２，６３は、発光ダイオード等の自発光型素子でも良い。この場合、発光体６２，６３が発光源として機能するので、発光源６６等を省略できる。また、発光面６２ａ，６３ａの形状は、円形に限られない。発光手段には、光ファイバー６２ｂ，６３ｂ、及び発光源６６が含まれても良い。

【0032】

受光体６４は、発光面６２ａと等しい形状及び大きさの受光面６４ａを有しており、切削ブレード４１を挟んで発光体６２と対向する位置に配置されている。つまり、正面視において、受光体６４の一部は、切れ刃４１ｂの外周縁より径方向外側に位置付けられており、受光体６４の残りの一部は、切れ刃４１ｂの外周縁より径方向外側に位置付けられている。

【0033】

また、受光体６５は、発光面６３ａと等しい形状及び大きさの受光面６５ａを有しており、切削ブレード４１を挟んで発光体６３と対向する位置に配置されている。つまり、正面視において、受光体６５は、切れ刃４１ｂの外周縁より径方向内側に位置付けられている。

【0034】

受光体６４，６５は、それぞれ光ファイバー６４ｂ，６５ｂを介して光電変換部６７に接続されており、受光体６４，６５で受光された光は、光電変換部６７において受光量に応じた電圧へと変換される。なお、受光体６４，６５は、ＣＣＤ、ＣＯＭＳ等の受光素子でも良い。この場合、受光素子で光電変換されるので、光電変換部６７等を省略できる。また、発光体６２，６３から放射される光を適切に受光できるのであれば、受光面６４ａ，６５ａの形状及び大きさは、必ずしも発光面６２ａ，６３ａと等しくなくて良い。受光手段には、光ファイバー６４ｂ，６５ｂ、及び光電変換部６７が含まれても良い。

【0035】

発光源６６及び光電変換部６７は、記憶装置や演算装置等を含む制御手段６８に接続されている。制御手段６８は、発光源６６の発光を制御すると共に、光電変換部６７から供給される電圧に基づいて切削ブレード４１の状態を検出する。発光体６２及び受光体６４は上述のように構成されているので、不具合のない切削ブレード４１が装着された状態において、発光体６２から放射される光の少なくとも一部は切れ刃４１ｂで遮られ受光体６４に到達しない。

【0036】

切れ刃４１ｂが摩耗すると、切れ刃４１ｂの長さは摩耗量に応じて徐々に短くなる。その結果、切れ刃４１ｂで遮られていた光は受光体６４に到達するようになり、受光体６４の受光量は徐々に増大する。制御手段６８は、この受光体６４の受光量の増大に基づいて切れ刃４１ｂの摩耗を検出する。具体的には、制御手段６８は、受光体６４の受光量に対応して光電変換部６７から供給される電圧が所定の閾値（電圧）まで上昇した場合に、許容される摩耗量の上限（摩耗限界）に達したと判定する。

【0037】

一方で、発光体６３及び受光体６５は、正面視において切れ刃４１ｂの外周縁より径方向内側に位置付けられているので、不具合のない切削ブレード４１が装着された状態で、発光体６３から放射される光は全て切れ刃４１ｂで遮られ受光体６５に到達しない。この状態は、正面視において発光体６３が外周縁から食み出るまで維持される。つまり、切れ刃４１ｂがある程度まで摩耗しても、受光体６５の受光量はほとんど変化しない。

【0038】

これに対して、切れ刃４１ｂが破損すると、切れ刃４１ｂで遮られていた光は受光体６５に到達するようになる。例えば、切れ刃４１ｂの径方向において発光体６３及び受光体６５の近傍に到達する欠けや割れ等の破損が発生すると、発光体６３から放射される光は破損部分を通じて受光体６５に到達する。切削中の切削ブレード４１は回転しているので、破損部分が発光体６３及び受光体６５の近傍を通過するタイミングで受光体６５の受光量は増大する。つまり、この場合、受光体６５の受光量は間欠的なピーク値を取る。

【0039】

また、切れ刃４１ｂが全て失われるような破損（全損）が発生すると、発光体６３から放射される光は切れ刃４１ｂで遮られることなく受光体６５に到達するので、受光体６５の受光量は増大する。この場合、受光体６５の受光量は、切れ刃４１ｂの全損のタイミングで増大し、それ以降はピーク値を取る。

【0040】

制御手段６８は、この受光体６５の受光量の増大に基づいて切れ刃４１ｂの破損を検出する。具体的には、制御手段６８は、受光体６５の受光量に対応して光電変換部６７から供給される電圧が間欠的なピーク値を有する場合に、欠けや割れ等の破損が発生したと判定する。また、制御手段６８は、受光体６５の受光量に対応して光電変換部６７から供給される電圧が増大し、それ以降ピーク値を有する場合に、全損が発生したと判定する。ピーク値は、代表的には、任意の期間における電圧の最大値であるが、所定の閾値を超える電圧等をピーク値として扱っても良い。

【0041】

図６及び図７は、切削ブレードが全損する前後において光電変換部から出力される電圧の例を示すグラフである。図６は、受光体６４の受光量に対応する電圧を示しており、図７は、受光体６５の受光量に対応する電圧を示している。

【0042】

図６に示すように、被加工物Ｗの切削加工が進行すると、切削ブレード４１の切れ刃４１ｂは摩耗するので、受光体６４の受光量に対応する光電変換部６７の電圧は、時間の経過とともに徐々に大きくなる。時間ｔ_１において切削ブレード４１はある程度まで摩耗しており、切れ刃４１ｂの長さは短くなっているので、このタイミングで切削ブレード４１の全損が発生しても、受光体６４の受光量はあまり変わらない。つまり、この場合、全損による電圧の変化量ΔＶ_１は比較的小さくなる。よって、発光体６２及び受光体６４で切れ刃４１ｂの全損を適切に検出しようとすると、判定のための閾値等を高い精度で調整する必要が生じる。このように、発光体６２及び受光体６４は、摩耗の検出には適しているが、破損の検出には適していない。

【0043】

一方で、図７に示すように、切削ブレード４１がある程度まで摩耗しても、受光体６５の受光量は殆ど変化しない。時間ｔ_１において切削ブレード４１の全損が発生すると、受光体６５の受光面６５ａには発光体６３から放射される光が全て入射し、受光体６５の受光量は大きく変化する。つまり、この場合、全損による電圧の変化量ΔＶ_２は大きくなる。このように、発光体６３及び受光体６５は、摩耗の検出には適していないが、破損の検出には適している。

【0044】

以上のように、本実施の形態の切削ブレード検出機構６は、切れ刃４１ｂの長さ（刃先出し量）と同等以上の直径の円形の発光面（円形発光面）６２ａを有する発光体（第一の発光体）６２と、発光体６２からの光を受光する受光体（第一の受光体）６４とで、切れ刃４１ｂの摩耗を検出し、切れ刃４１ｂの長さよりも小さい直径の円形の発光面（円形発光面）６３ａを有する発光体（第二の発光体）６３と、発光体６３からの光を受光する受光体（第二の受光体）６５とで、切れ刃４１ｂの破損を検出するので、刃先の短い切れ刃４１ｂを使用する場合にも、切れ刃４１ｂの摩耗及び破損を適切に検出できる。

【0045】

また、摩耗を検出する発光体６２及び受光体６４と、破損を検出する発光体６３及び受光体６５とを分けているので、破損を検出するための閾値等を精度よく調整しなくても、切れ刃４１ｂの摩耗及び破損を適切に検出できる。つまり、切削ブレード４１のメンテナンスに係る作業効率を高めることができる。

【0046】

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、２組の発光体及び受光体を備える切削ブレード検出機構について説明したが、切削ブレード検出機構は３組以上の発光体及び受光体を備えても良い。その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的とする範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明は、切削ブレードに生じる不具合を適切に検出するために有用である。

【符号の説明】

【0048】

１ 切削装置
４ 切削手段
６ 切削ブレード検出機構
４１ 切削ブレード
４１ａ 円環状支持基台
４１ｂ 切れ刃
６１ 支持ブロック
６１ａ，６１ｂ 柱状部
６２ 発光体（第一の発光体）
６２ａ 発光面（円形発光面）
６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ 光ファイバー
６３ 発光体（第二の発光体）
６３ａ 発光面（円形発光面）
６４ 受光体（第一の受光体）
６４ａ 受光面
６５ 受光体（第二の受光体）
６５ａ 受光面
６６ 発光源
６７ 光電変換部
６８ 制御手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】