(57)【要約】  加工物テーブルの基準面に対して工具の位置を自動的にセットすることのできる工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法に関する。加工物テーブルに配設されて接触される物体の変位を測定する第１の変位測定手段と、工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動するものであって、物体の変位を測定する第２の変位測定手段と、前記工具設置部材の移動変位を測定する第３の変位測定手段と、前記基準面に向かって工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、前記基準面と平行な方向に加工物テーブルまたは工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、前記第１の変位測定手段と、第２の変位測定手段及び第３の変位測定手段の測定値を取得して工具の位置を確認する制御器と、を備える。【選択図】  図４
2019536641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルを持ち、前記基準面に垂直な方向に工具の位置を確認することにより、工具の位置を設定するための工具位置のセット装置において、
前記加工物テーブルに配設されて、前記基準面に垂直な方向に対して接触される物体の変位を測定する第１の変位測定手段と、
前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動するものであって、前記基準面に垂直な方向に対して物体の変位を測定する第２の変位測定手段と、
前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する第３の変位測定手段と、
前記工具が前記基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、
前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、
前記第１の搬送器と前記第２の搬送器の作動を制御するが、前記第１の変位測定手段と前記第２の変位測定手段とを前記基準面に垂直な方向において互いに接触させ、前記第２の変位測定手段を前記基準面に接触させ、前記第１の変位測定手段に前記工具の端部が前記基準面に垂直な方向に接触されるようにして、そのそれぞれの接触に際して、前記第１の変位測定手段と、前記第２の変位測定手段及び前記第３の変位測定手段の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、前記基準面に垂直な方向における前記工具の位置を確認する制御器と、を備える
ことを特徴とする工具位置のセット装置。
【請求項２】
前記第１の変位測定手段は、前記工具の位置する側に向かってバー状の測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設された接触式のプローブであり、
前記第２の変位測定手段は、前記加工物テーブルの位置する側に向かってバー状の測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設された接触式のプローブである
請求項１に記載の工具位置のセット装置。
【請求項３】
前記第１の変位測定手段は、前記工具の位置する側に向かってバー状の測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設され、
前記第２の変位測定手段は、前記加工物テーブルの位置する側に向かって前記基準面に垂直な方向に沿って対象物体の変位を測定する非接触式変位測定手段であって、超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つを用いて、非接触式で変位を測定する手段であり、
前記第１の変位測定手段の前記測定子の端部には、前記第２の変位測定手段から発せられた超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つが前記測定子の端部において反射できるように前記基準面と平行な反射面が形成された
請求項１に記載の工具位置のセット装置。
【請求項４】
加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルに配設されるものであって、前記基準面に垂直な方向に対して接触される物体の変位を測定する第１の変位測定手段と、
前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動するものであって、前記基準面に垂直な方向に対して物体の変位を測定する第２の変位測定手段と、
前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する第３の変位測定手段と、
前記工具が基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、を備える装置において、工具の位置を確認して、工具の位置を自動的に設定するための工具位置のセット方法において、
前記第１の変位測定手段と前記第２の変位測定手段とを前記基準面に垂直な方向に対して互いに接触させるステップと、
前記第２の変位測定手段を前記基準面に垂直な方向に前記基準面に接触させるステップと、
前記第１の変位測定手段に前記工具の端部を前記基準面に垂直な方向に対して接触させるステップと、を含み、
これらのステップは、前記第１の搬送器と前記第２の搬送器の作動を制御することにより行われるものであり、
これらのステップにおいて、前記第１の変位測定手段と、前記第２の変位測定手段及び前記第３の変位測定手段の測定値を取得した後、その測定値に基づいて、前記基準面に垂直な方向において前記工具の位置を確認する
ことを特徴とする工具位置のセット方法。
【請求項５】
前記第１の変位測定手段は、前記工具の位置する側に向かってバー状の測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設された接触式のプローブであり、
前記第２の変位測定手段は、前記加工物テーブルの位置する側に向かってバー状の測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設された接触式のプローブである
請求項４に記載の工具位置のセット方法。
【請求項６】
加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルに配設されるものであって、前記基準面に垂直な方向に対して接触される物体の接触有無を感知する第１の変位測定手段または第１の感知センサーと、
前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動するものであって、前記基準面に垂直な方向に対して物体の変位を測定する第２の変位測定手段と、
前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する第３の変位測定手段と、
前記工具が基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、
前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、を備え、
前記第１の変位測定手段または第１の感知センサーは、前記工具の位置する側に向かって測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設され、前記第２の変位測定手段は、前記加工物テーブルの位置する側に向かって前記基準面に垂直な方向に沿って対象物体の変位を測定する非接触式の変位測定手段であって、超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つを用いて、非接触式で変位を測定する手段であり、
前記第１の変位測定手段または前記第１の感知センサーの測定子の端部には、前記第２の変位測定手段から発せられた超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つが前記測定子の端部において反射できるように前記基準面と平行な反射面が形成されている工具位置のセット装置において、工具の位置を確認し、且つ、工具の位置を自動的に設定するための工具位置のセット方法において、
前記第１の変位測定手段または前記第１の感知センサーと、前記第２の変位測定手段とを前記基準面に垂直な方向に対して向かい合わせ、前記第２の変位測定手段が、前記第２の変位測定手段の端部から前記反射面までの距離を測定するステップと、
前記第２の変位測定手段を前記基準面に垂直な方向に前記基準面に向かい合わせ、前記第２の変位測定手段が、前記第２の変位測定手段の端部から前記基準面までの距離を測定するステップと、
前記第１の変位測定手段または前記第１の感知センサーに前記工具の端部を前記基準面に垂直な方向に接触させるステップと、を含み、
これらのステップは、前記第１の搬送器と前記第２の搬送器の作動を制御することにより行われるものであり、
これらのステップにおいて、前記第１の変位測定手段または前記第１の感知センサーと、前記第２の変位測定手段と前記第３の変位測定手段の測定値を取得した後、その測定値に基づいて、前記基準面に垂直な方向において前記工具の位置を確認する
ことを特徴とする工具位置のセット方法。
【請求項７】
加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルを持ち、前記基準面に垂直な方向に工具の位置を確認することにより、工具の位置を設定するための工具位置のセット装置において、
第１の感知点を持ち、前記加工物テーブルに配設され、前記基準面に垂直な方向に近付く物体が前記第１の感知点に達したか否かに対する信号を生じさせる第１の感知センサーと、
第２の感知点を持ち、前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動し、前記基準面に垂直な方向に対して前記加工物テーブルに近付くとき、前記第２の感知点が物体に達したか否かに対する信号を生じさせる第２の感知センサーと、
前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する工具設置部材変位センサーと、
前記工具が前記基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、
前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、
前記第１の搬送器と前記第２の搬送器の作動を制御するが、前記第１の感知点と前記第２の感知点とを前記基準面に垂直な方向において互いに接触させ、前記第２の感知点を前記基準面に接触させ、前記第１の感知点に前記工具の端部が前記基準面に垂直な方向に接触されるようにする過程をそれぞれ行って、そのそれぞれの接触に際して、前記第１の感知センサーと、前記第２の感知センサーと前記工具設置部材変位センサーの出力信号を取得することにより、その出力信号に基づいて、前記基準面に垂直な方向に前記工具の位置を確認する制御器と、を備える
ことを特徴とする工具位置のセット装置。
【請求項８】
前記第１の感知センサーは、前記工具の位置する側に向かって測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設され、前記測定子の端部が、前記第１の感知点であり、
前記第２の感知センサーは、前記加工物テーブルの位置する側に向かって測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設され、その測定子の端部が、前記第２の感知点である
請求項７に記載の工具位置のセット装置。
【請求項９】
前記第１の感知センサーまたは前記第２の感知センサーは、超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つを用いて、物体が前記第１の感知点または前記第２の感知点に達したか否かに対する信号を生じさせる非接触式の感知センサーである
請求項７に記載の工具位置のセット装置。
【請求項１０】
加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルに配設されるものであって、第１の感知点を持ち、前記基準面に垂直な方向に近付く物体が前記第１の感知点に達したか否かに対する信号を生じさせる第１の感知センサーと、
第２の感知点を持ち、前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動し、前記基準面に垂直な方向に対して前記加工物テーブルに近付くとき、前記第２の感知点が物体に達したか否かに対する信号を生じさせる第２の感知センサーと、
前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する工具設置部材変位センサーと、
前記工具が前記基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、
前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、を備える装置において、工具の位置を確認して、工具の位置を自動的に設定するための工具位置のセット方法において、
前記第１の感知点と前記第２の感知点とを前記基準面に垂直な方向に対して互いに接触させるステップと、
前記第２の感知点を前記基準面に垂直な方向に前記基準面に接触させるステップと、
前記第１の感知点に前記工具の端部を前記基準面に垂直な方向に対して接触させるステップと、を含み、
これらのステップは、前記第１の搬送器と前記第２の搬送器の作動を制御することにより行われるものであり、
これらのステップにおいて、前記第１の変位測定手段と、前記第２の変位測定手段及び前記第３の変位測定手段の測定値を取得した後、その測定値に基づいて、前記基準面に垂直な方向において前記工具の位置を確認する
ことを特徴とする工具位置のセット方法。
【請求項１１】
前記第１の感知センサーは、前記工具の位置する側に向かって測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設され、前記測定子の端部が、前記第１の感知点であり、
前記第２の感知センサーは、前記加工物テーブルの位置する側に向かって測定子が突出するが、その測定子が、前記基準面に垂直な方向に伸縮するように配設され、その測定子の端部が、前記第２の感知点である
請求項１０に記載の工具位置のセット方法。
【請求項１２】
前記第１の感知センサーまたは前記第２の感知センサーは、超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つを用いて、物体が前記第１の感知点または前記第２の感知点に達したか否かに対する信号を生じさせる非接触式の感知センサーである
請求項１０に記載の工具位置のセット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法に関する。詳しくは、工作物テーブルの基準面に取り付けられる工作物を設定された厚さに自動的に加工できるように、制御器が工具の位置を自動的に設定することのできる工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップの作製のためには、図１に示すように、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）Ｓの上に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｌをリン光物質（ｐｈｏｓｐｈｏｒ）Ｐが覆い、そのリン光物質Ｐの厚さを調節することにより、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップの色相の調節が行われる。
【０００３】
すなわち、発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｌは、青色を呈するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｌを覆うリン光物質Ｐの厚さｔに応じて、異なる種類の色相を実現した発光ダイオードチップが作製可能である。
【０００４】
これにより、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップの正確な色相の実現のために、図１の（ｂ）に示すように、リン光物質Ｐを精度よく設定された厚さｔに切削する過程が非常に重要である。
【０００５】
従来、そうした作業を行う装置において、加工物テーブルやスピンドルに取り付けられた加工物を設定厚さに加工するために、工具の刃先の位置を加工物の取り付けられた基準面に対して確認する必要があった。
【０００６】
このために、図２に示すように、作業者がツールセッター（Ｔｏｏｌ  Ｓｅｔｔｅｒ）２を加工物テーブル１における加工物の取り付けられる基準面１ａに載置し、その基準面１ａに向かって近付く工具３ａの刃先がツールセッター２に接触されるようにすることで、工具３ａの刃先の位置を確認することができた。
【０００７】
すなわち、ツールセッター２の高さが既に設定されて入力されているので、ツールセッター２に接触時の工具３ａの移動変位を確認し、その変位値が取得されることにより、工具３ａの位置の確認が可能であった。
工具３ａの位置の確認が行われれば、工具３ａが加工物を設定厚さに加工するために、所定の距離に見合う分だけ移動する工具の位置のセットが行われる。
【０００８】
しかしながら、加工作業が行われることに伴い、加工物テーブル１の基準面１ａが再加工されることがあり、工具３ａの刃先の摩耗が生じ、加工物の加工厚さが基準面１ａを基準とするわけではなく、その基準面１ａに載置される基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の上面を基準として、その基板の上面に配置された加工物を設定厚さに加工せねばならないといった状況などが生じる。
【０００９】
このため、加工物を設定厚さに加工する作業の精度を保持し続けるためには、随時工具３ａの位置をセットする作業が行われることを余儀なくされるが、工具３ａの位置をセットする上述した過程は、作業者により行われるため、その過程が煩雑であるだけではなく、加工機械による工程を全体的に自動化させる上で妨げとなっている。
一方、図３は、特許文献１に記載のものであって、工具をセットする装置に関するものである。
【００１０】
図３を参照すると、工具のセット装置を構成する胴体部６の下部に突き出た作動棒６ａの位置は、工作物とｚ３の距離に見合う分だけ離れ、その後、作動棒６ａを垂直方向に降ろして、作動棒６ａの下端が工作物７の表面と接触されるようにし、作動棒６ａの位置を調節ネジで固定する。
【００１１】
次いで、ベッド９を左右方向に動かして、作動棒６ａの下部にタッチプローブ８を位置させ、初期の位置にあるスピンドル５を下降させて、作動棒６ａの下部がタッチプローブ８と接触されて、スピンドル５の移動距離、すなわち、ｚ５に見合う分の長さをマシニングセンターにおいて認識することになる。
【００１２】
こうしたｚ５の長さは、工作物７の高さからタッチプローブ８の高さを差し引いた長さと同じである。すなわち、ｚ５＝ｚ２−ｚ１という式が成り立って、測定位置における工作物７の高さが分かり、これにより、工作物７とスピンドル５の初期位置との距離、すなわち、ｚ６距離が分かる。
【００１３】
次いで、自動工具の取替え装置を用いて工具を取り替え、工具の装着されたスピンドル５を下降させてタッチプローブ８において認識してｚ６距離と比較する。これにより、工具３ａがスピンドル５に装着されたとき、工作物７が離れている距離を計算することができる。
【００１４】
しかしながら、図３の従来の技術は、作業者が作動棒６ａの位置を調節ネジで固定する過程が必要であるため、全過程に対する自動化が行われ難く、スピンドル５の初期の位置からベッド９までの距離ｚ４は予め入力されていなければならないため、ベッド９の高さが変わる場合などには、設定値を再入力することを余儀なくされるという不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０７１３６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した観点から案出されたものであり、本発明の目的は、加工物テーブルの基準面に対して工具の位置を自動的にセットすることのできる構成の工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法を提供することである。
【００１７】
また、本発明の別の目的は、加工物を設定された厚さに加工する間に、基準面が変更されたり、工具の摩耗が生じたりしても、工具の位置が設定される作業が作業者の介入なしに自動的に行われ、しかも、高精度を保持することのできる構成の工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルを持ち、前記基準面に垂直な方向に工具の位置を確認することにより、工具の位置を設定するための工具位置のセット装置において、前記加工物テーブルに配設されて、前記基準面に垂直な方向に対して接触される物体の変位を測定する第１の変位測定手段と、前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動するものであって、前記基準面に垂直な方向に対して物体の変位を測定する第２の変位測定手段と、前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する第３の変位測定手段と、前記工具が基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、前記第１の搬送器と前記第２の搬送器の作動を制御するが、前記第１の変位測定手段と前記第２の変位測定手段とを前記基準面に垂直な方向において互いに接触させ、前記第２の変位測定手段を前記基準面に接触させ、前記第１の変位測定手段に前記工具の端部が前記基準面に垂直な方向に接触されるようにして、そのそれぞれの接触に際して、前記第１の変位測定手段と、前記第２の変位測定手段及び前記第３の変位測定手段の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、前記基準面に垂直な方向における前記工具の位置を確認する制御器と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
別の局面によれば、本発明は、加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルに配設されるものであって、前記基準面に垂直な方向に対して接触される物体の変位を測定する第１の変位測定手段と、前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動するものであって、前記基準面に垂直な方向に対して物体の変位を測定する第２の変位測定手段と、前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する第３の変位測定手段と、前記工具が基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、を備える装置において、工具の位置を確認して、工具の位置を自動的に設定するための工具位置のセット方法において、前記第１の変位測定手段と前記第２の変位測定手段とを前記基準面に垂直な方向に対して互いに接触させるステップと、前記第２の変位測定手段を前記基準面に垂直な方向に前記基準面に接触させるステップと、前記第１の変位測定手段に前記工具の端部を前記基準面に垂直な方向に対して接触させるステップと、を含み、それらのステップにおいて、前記第１の変位測定手段と、前記第２の変位測定手段及び前記第３の変位測定手段の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、前記基準面に垂直な方向において前記工具の位置を確認することを特徴とする。
【００２０】
さらに別の局面によれば、本発明は、加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルを持ち、前記基準面に垂直な方向に工具の位置を確認することにより、工具の位置を設定するための工具位置のセット装置において、第１の感知点を持ち、前記加工物テーブルに配設され、前記基準面に垂直な方向に近付く物体が前記第１の感知点に達したか否かに対する信号を生じさせる第１の感知センサーと、第２の感知点を持ち、前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動し、前記基準面に垂直な方向に対して前記加工物テーブルに近付くとき、前記第２の感知点が物体に達したか否かに対する信号を生じさせる第２の感知センサーと、前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する工具設置部材変位センサーと、前記工具が前記基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、前記第１の搬送器と前記第２の搬送器の作動を制御するが、前記第１の感知点と前記第２の感知点とを前記基準面に垂直な方向において互いに接触させ、前記第２の感知点を前記基準面に接触させ、前記第１の感知点に前記工具の端部が前記基準面に垂直な方向に接触されるようにする過程をそれぞれ行って、そのそれぞれの接触に際して、前記第１の感知センサーと、前記第２の感知センサー及び前記工具設置部材変位センサーの感知信号を取得することにより、その感知信号に基づいて、前記基準面に垂直な方向に前記工具の位置を確認する制御器と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
一方、さらに別の局面によれば、本発明は、加工物が取り付けられる基準面を有する加工物テーブルに配設されるものであって、第１の感知点を持ち、前記基準面に垂直な方向に近付く物体が前記第１の感知点に達したか否かに対する信号を生じさせる第１の感知センサーと、第２の感知点を持ち、前記工具の設置された工具設置部材と結合されて一緒に移動し、前記基準面に垂直な方向に対して前記加工物テーブルに近付くとき、前記第２の感知点が物体に達したか否かに対する信号を生じさせる第２の感知センサーと、前記基準面に対してその基準面に垂直な方向に前記工具設置部材の移動変位を測定する工具設置部材変位センサーと、前記工具が前記基準面に接離するように前記工具設置部材を搬送する第１の搬送器と、前記基準面と平行な方向に前記加工物テーブルまたは前記工具設置部材を搬送する第２の搬送器と、を備える装置において、工具の位置を確認して、工具の位置を自動的に設定するための工具位置のセット方法において、前記第１の感知センサーと前記第２の感知センサーとを前記基準面に垂直な方向に対して互いに接触させるステップと、前記第２の感知センサーを前記基準面に垂直な方向に前記基準面に接触させるステップと、前記第１の感知センサーに前記工具の端部を前記基準面に垂直な方向に対して接触させるステップと、を含み、それらのステップにおいて、前記第１の変位測定手段と、前記第２の変位測定手段及び前記第３の変位測定手段の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、前記基準面に垂直な方向において前記工具の位置を確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
上述した構成に従う本発明の工具位置のセット装置及び工具位置のセット方法は、加工物テーブルの基準面に対して工具の位置を確認する過程を自動化させることができ、その工具の位置を自動的に確認することにより、加工物を設定厚さに加工する全工程が自動化できる。
【００２３】
また、本発明は、加工物を設定された厚さに加工する間に、基準面が変更されたり、工具の摩耗が生じたりしても、工具位置のセット方法を再び行うことにより、工具の位置（刃先の位置）を正確に確認することができ、その確認に伴い、工具のセットが精度よく行われる。
【００２４】
これは、作業者の介入がなくても自動的に行われる構成の工具位置のセット装置及び工具位置のセット方法を提供するものであるため、加工物を設定厚さに加工する全工程の自動化が実現できる。
【００２５】
また、本発明は、たとえ加工物が載置された基板（または、板状キャリアー）が加工物テーブルの基準面に取り付けられたとしても、基板の厚さを算出したり、基板の上面に対する工具の位置を正確に確認したりすることができ、基板の上面を基準として加工物を正確な厚さに加工する工具のセットが自動化できる。
【００２６】
特に、従来の工具位置のセット装置の場合、工具位置をセットするために、作業者が用いる装置（例えば、ツールセッター（Ｔｏｏｌ  Ｓｅｔｔｅｒ））が所定以上の大きさを有するため、半導体のように非常に小さな部品が載置された基板（または、板状キャリアー）には載置され難く、それ故に、その基板の表面からその半導体部品の厚さを設定された厚さに加工するための工具位置のセット作業がほとんど不可能であるという不具合があった。
【００２７】
しかしながら、本発明は、半導体部品のように大きさが非常に小さな加工物に対してもその大きさを問わずに適用可能であり、高精細な加工が可能である。すなわち、従来の工具位置のセット装置においては、非常に小さな半導体部品が配置された基板（または、板状キャリアー）にツールセッターを載置することができないため、その基板からの工具の位置をセットする作業が不可能であるが、本発明においては、基板（または、板状キャリアー）の表面に第２の変位測定手段の測定子が接触される、若しくは、第２の感知手段のレーザーなどが反射される小さな面積さえ確保されれば、工具のセット作業が可能であるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）チップの構造と、リン光物質を切削する加工とを説明する説明図
【図２】従来のツールセッター（Ｔｏｏｌ  Ｓｅｔｔｅｒ）を用いて、工具の位置を設定するプロセスを説明する説明図
【図３】従来の工具をセットする装置及び方法に関する説明図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置の構成図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置を用いて、工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置を用いて、工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図７】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置を用いて、工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図８】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置において、第２の搬送器が工具側のテーブルを搬送するように変更した構成図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る工具位置のセット装置の構成、及びそのセット装置を用いて工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る工具位置のセット装置の構成、及びそのセット装置を用いて工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る工具位置のセット装置の構成、及びそのセット装置を用いて工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置において、加工物テーブルに加工物の載置された基板が取り付けられた場合、基板の上面を基準として工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置において、加工物テーブルに加工物の載置された基板が取り付けられた場合、基板の上面を基準として工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る工具位置のセット装置の構成、及びそのセット装置を用いて工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る工具位置のセット装置の構成、及びそのセット装置を用いて工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る工具位置のセット装置の構成、及びそのセット装置を用いて工具の位置をセットする方法に関する説明図
【図１７】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置において、第１の変位測定手段と第３の変位測定手段が線形状の変位測定器である場合、測定信号の出力状態を説明する説明図、（ｂ）本発明の第３の実施形態に係る工具位置のセット装置において、第１の感知センサーが接点式の測定器であり、且つ、工具設置部材変位センサーが線形状の変位測定器である場合、測定信号の出力状態を説明する説明図
【図１８】本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置を製作して、加工物テーブルに載置された加工物を目標の厚さに実際に加工した一例に対する結果の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳述する。
【００３０】
本発明は、加工物９０が取り付けられる基準面６５を有する加工物テーブル６０を持ち、前記基準面６５に垂直な方向に工具３ａの位置を確認することにより、工具の位置を自動的に設定するための工具位置のセット装置に関するものである。
【００３１】
図４を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る工具位置のセット装置は、前記加工物テーブル６０に配設されて基準面６５に垂直な方向に対して接触される物体の変位を測定する第１の変位測定手段１０と、前記工具７３の設置された工具設置部材７０と結合されて一緒に移動するものであって、基準面６５に垂直な方向に対して物体の変位を測定する第２の変位測定手段２０と、前記基準面６５に対してその基準面６５に垂直な方向に工具設置部材７０の移動変位を測定する第３の変位測定手段３０と、前記工具７３が基準面６５に接離するように工具設置部材７０を搬送する第１の搬送器４０と、前記基準面６５と平行な方向に加工物テーブル６０を搬送する第２の搬送器５０と、前記第１の変位測定手段１０と、第２の変位測定手段２０及び第３の変位測定手段３０の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、基準面６５に垂直な方向における工具７３の位置を確認する制御器と、を備える。
【００３２】
前記第１の変位測定手段１０は、加工物テーブル６０に配設されて、前記基準面６５に垂直な方向に対して接触される物体の変位を測定する。
【００３３】
第１の変位測定手段１０は、工具７３の位置する側に向かってバー状の測定子１３が突出するが、その測定子１３が、基準面６５に垂直な方向に弾性的に伸縮するように配設された接触式のプローブである。
【００３４】
前記第２の変位測定手段２０は、工具７３の設置された工具設置部材７０と結合されて一緒に移動するものであって、基準面６５に垂直な方向に対して物体の変位を測定する。したがって、第２の変位測定手段２０は、第１の搬送器４０が工具設置部材７０を加工物テーブル６０の基準面６５に向かって移動させれば、工具設置部材７０及び工具７３と一緒に一体に移動する。
【００３５】
第２の変位測定手段２０は、加工物テーブル６０の位置する側に向かってバー状の測定子２３が突出するが、その測定子２３が、基準面６５に垂直な方向に弾性的に伸縮するように配設された接触式のプローブである。
【００３６】
前記第３の変位測定手段３０は、基準面６５に対してその基準面６５に垂直な方向に工具設置部材７０の移動変位を測定する。すなわち、第３の変位測定手段３０は、加工物テーブル６０が固定されるフレームなどに配設されて、加工物テーブル６０の基準面６５と第３の変位測定手段３０の相対的な配設位置は基準面６５に垂直な方向に変わることなく、工具設置部材７０が基準面６５に接離するとき、その工具設置部材７０が移動する位置の変化に対する測定が行われる。
【００３７】
前記第２の変位測定手段２０と比較したとき、第３の変位測定手段３０の配設位置は、基準面６５に対して変わらないが、第２の変位測定手段２０は、基準面６５に対してその配設位置が変わる点で相違する。
前記第１の搬送器４０は、工具７３が基準面６５に接離するように工具設置部材７０を搬送する。
【００３８】
第１の搬送器４０が工具設置部材７０を搬送すれば、工具設置部材７０に結合されている工具７３と第２の変位測定手段２０が一緒に搬送されることになり、これにより、第２の変位測定手段２０が加工物テーブル６０の基準面６５に接触されることも可能になる。
前記第２の搬送器５０は、基準面６５と平行な方向に加工物テーブル６０を搬送する。
【００３９】
第２の搬送器５０は、加工物テーブル６０を基準面６５と平行な方向に搬送することにより、第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０とを前記基準面６５に垂直な方向において互いに接触できるようにする。
これにより、第２の搬送器５０の搬送により第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０とが正面から向かい合うように調節可能である。
【００４０】
この理由から、第２の搬送器５０により第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０との間の横方向における相対位置が調節されれば良いので、第２の搬送器５０は、加工物テーブル６０を基準面６５と平行な方向に搬送するように配設してもよく、図８に示すように、工具設置部材７０を基準面６５と平行な方向に搬送するように配設してもよい。
【００４１】
第２の搬送器５０が工具設置部材７０を基準面６５と平行な方向に搬送するように配設する場合、図８に示すように、工具設置部材７０と、第３の変位測定手段３０及び第１の搬送器４０がいずれも配設されている工具側のテーブル７５を搬送するように配設した方が、構成を簡略化させる側面からみて好ましい。
【００４２】
前記制御器は、第１の搬送器４０と第２の搬送器５０の作動を制御し、第１の変位測定手段１０と、第２の変位測定手段２０及び第３の変位測定手段３０の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、基準面６５に垂直な方向における工具７３の位置を確認する。
【００４３】
制御器は、基準面６５に垂直な方向における工具７３の位置を確認した後には、基準面６５に取り付けられる加工物９０が設定厚さに加工できるように第１の搬送器４０を制御して、工具７３の位置をずらしてセットする。
【００４４】
以下、制御器が第１の変位測定手段１０と、第２の変位測定手段２０及び第３の変位測定手段３０の測定値から工具７３の位置を確認し、工具７３をセットするプロセスを説明する。
【００４５】
この実施形態において、後述する３つのステップが行われ、それらのステップにおいてそれぞれ測定値を取得し、それらの取得された測定値から、現在の工具７３の位置を確認することができる。次いで、確認された工具７３の現在の位置に基づいて、工具７３を加工位置にセットする順に行われる。
まず、前記第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０を基準面６５に垂直な方向に対して互いに接触させるステップが行われる。
【００４６】
図５を参照すると、こステップを行うために、制御器は、第２の搬送器５０を作動させて加工物テーブル６０が横方向に搬送されることにより、第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０とが正面から向かい合うようにする。
【００４７】
次いで、制御器は、第１の搬送器４０を作動させて、工具設置部材７０を基準面６５側に搬送することにより、第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０とを互いに接触させる。
【００４８】
その間に、接触される瞬間に第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０に測定値が生じて制御器に入力される筈であるため、その接触開始時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ１を取得する。ここで、Ｚ１とは、第３の変位測定手段３０の基準値であるＺ０に対する工具設置部材７０の変位値を意味する。
【００４９】
仮に、接触によって第１の変位測定手段１０のバー状の測定子１３と、第２の変位測定手段２０のバー状の測定子２３とが互いに押されて収縮したとしても、第１の変位測定手段１０において測定子１３の収縮量に比例して測定された測定値は、第３の変位測定手段３０の測定値から減算し、第２の変位測定手段２０において測定子２３の収縮量に比例して測定された測定値は、第３の変位測定手段３０の測定値に加算すれば、接触開始時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ１が算出可能である。
【００５０】
すなわち、第１の変位測定手段１０において測定子１３の収縮量に比例して測定された測定値は、現在の時点で測定される第３の変位測定手段３０の測定値Ｚを増やす要因であり、第２の変位測定手段２０において測定子２３の収縮量に比例して測定された測定値は、現在の時点で測定される第３の変位測定手段３０の測定値Ｚを減らす要因であるためである。
【００５１】
図４を参照すると、Ｚ１＝Ｂが成り立つ。
一方、前記第２の変位測定手段２０を基準面６５に垂直な方向に基準面６５に接触させるステップが行われる。
【００５２】
図６を参照すると、このステップにおいても、制御器は、第２の搬送器５０の動作を制御して、第２の変位測定手段２０が基準面６５と向かい合うように横方向に加工物テーブル６０を搬送し、第１の搬送器４０を作動させて工具設置部材７０を基準面６５側に搬送することにより、第２の変位測定手段２０を基準面６５に接触させる。
【００５３】
その間に、接触される瞬間に第２の変位測定手段２０に測定値が生じて制御器に入力される筈であるため、その接触開始時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ２を取得する。
【００５４】
仮に、接触によって第２の変位測定手段２０のバー状の測定子２３が押されて収縮したとしても、第２の変位測定手段２０において測定子２３の収縮量に比例して測定された測定値は第３の変位測定手段３０の測定値から減算すれば、接触開始時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ２が算出可能である。
【００５５】
すなわち、第２の変位測定手段２０において測定子の収縮量に比例して測定された測定値は、現在の時点で測定される第３の変位測定手段３０の測定値Ｚを増やす要因であるためである。
【００５６】
図４を参照すると、Ｚ２＝Ａが成り立つ。
一方、前記第１の変位測定手段１０に工具７３の端部を基準面６５に垂直な方向に対して接触させるステップが行われる。
【００５７】
図７を参照すると、このステップにおいても、制御器は、第２の搬送器５０の動作を制御して、第１の変位測定手段１０が工具７３と向かい合うように横方向に加工物テーブル６０を搬送し、第１の搬送器４０を作動させて、工具設置部材７０を基準面６５側に搬送することにより、第１の変位測定手段１０に工具７３の端部を接触させる。
【００５８】
その間に、接触される瞬間に第１の変位測定手段１０に測定値が生じて制御器に入力される筈であるため、その接触開始時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ３を取得する。
【００５９】
仮に、接触によって第１の変位測定手段１０のバー状の測定子１３が押されて収縮したとしても、第１の変位測定手段１０において測定子１３の収縮量に比例して測定された測定値は第３の変位測定手段３０の測定値から減算すれば、接触開始時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ３が算出可能である。
【００６０】
すなわち、第１の変位測定手段１０において測定子１３の収縮量に比例して測定された測定値は、現在の時点で測定される第３の変位測定手段３０の測定値Ｚを増やす要因であるためである。
図４を参照すると、Ｚ３＝Ｆが成り立つ。
【００６１】
参考までに、図１７の（ａ）は、第１の変位測定手段１０と第３の変位測定手段３０がバー状の測定子を有する線形状の変位測定器である場合の実際の測定信号の出力状態を例示している。
【００６２】
第１の変位測定手段１０に工具７３の端部を接触させるために、第１の搬送器４０を作動させて前進させれば、第３の変位測定手段３０の測定値Ｚが搬送開始時点ｔ０から漸増する。
【００６３】
第１の変位測定手段１０に工具７３の端部が接触される接触開始時点ｔ１で、第１の変位測定手段１０の測定子を工具が押して収縮するため、第１の変位測定手段１０の測定値ＴＧは、ｔ１時点から漸減する値として現れる。
【００６４】
接触開始時点であるｔ１時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ３を求めればよく、そうではなくても、第３の変位測定手段３０の測定値Ｚから第１の変位測定手段１０の測定値ＴＧを減算すれば、接触開始時点で第３の変位測定手段３０の測定値Ｚ３が算出可能であるということを図１７の（ａ）のＺ−ＴＧ出力値が示している。
一方、以上において順次に行われたステップは、測定値Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を取得するためのものであるため、その行われる順序を変更してもよい。
【００６５】
これらのステップが行われた後、それらのステップにおいて、第１の変位測定手段１０と、第２の変位測定手段２０及び第３の変位測定手段３０の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、基準面６５に垂直な方向において工具７３の位置を確認することができる。
【００６６】
第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０は、接触を開始すれば、変位に従って測定値の大きさが漸増するが、第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０が接触を開始する時点と、第２の変位測定手段２０が基準面６５への接触を開始する時点とでは、出力される測定値が０であるといえるので、制御器は、そのような接触開始時点で第３の変位測定手段３０が出力する測定値Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を取得すれば、別途の補正計算なしに直ちに工具の位置を確認するために、後述する計算値として活用可能である。
【００６７】
しかしながら、たとえ、制御器が、第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０とが互いに接触されて接触子１３、２３が収縮した状態で所定の測定値を取得し、第２の変位測定手段２０が基準面６５への接触を行って接触子２３が収縮した状態で所定の測定値を取得したとしても、上述したように、制御器は、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を計算により算出することができる。
【００６８】
参考までに、本明細書及び特許請求の範囲において「測定値」という用語を使用しており、接触開始時点で第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２０が出力する値が０であるとしても、その出力された０もまた、前記「測定値」の意味に含まれる。
【００６９】
図４を参照すると、基準面６５に対する工具７３の位置Ｄは、Ｄ＝Ｃ＋Ｆ＝（Ａ−Ｂ）＋Ｆが成り立ち、これらのステップにおいて、Ｂ＝Ｚ１、Ａ＝Ｚ２、Ｆ＝Ｚ３が取得可能であるため、Ｄ＝（Ｚ２−Ｚ１）＋Ｚ３が成り立つ。
【００７０】
したがって、第３の変位測定手段３０が測定値Ｚ０を出力する基準の位置において、工具７３の位置Ｄは、基準面６５からＤ＝（Ｚ２−Ｚ１）＋Ｚ３が成り立つため、はじめて工具７３が基準面６５から離れている位置が確認可能である。
【００７１】
次いで、工具７３が動く変位は第３の変位測定手段３０において測定されており、基準面６５から離れている工具６５の位置が確認されたため、基準面６５に設定値に見合う分だけ近付けて工具６５をセットすることが可能である。これにより、基準面６５に取り付けられた加工物９０を設定厚さに加工することができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法を説明する。
【００７２】
図９から図１１を参照すると、この実施形態における第１の変位測定手段１０は、工具７３の位置する側に向かってバー状の測定子１３が突出するが、その測定子１３が基準面６５に垂直な方向に弾性的に伸縮するように配設された接触式のプローブとして配設されて、工具７３の端部のタッチを容易ならしめる。
【００７３】
また、この実施形態における第１の変位測定手段１０は、変位の測定なしに測定子１３を持つ接触有無の感知センサーとして構成して、工具７３の接触有無に対する信号を制御器に伝送するように構成することも可能である。
【００７４】
前記変位測定手段及び感知センサーは、両方とも測定子への工具７３の接触開始有無が確認できる機能を有するため、前記変位測定手段もまた、上記の感知センサーに含まれる。
【００７５】
この実施形態における第２の変位測定手段２５は、工具設置部材７０に配設され、加工物テーブル６０の位置する側に向かって基準面６５に垂直な方向に沿って物体の変位を測定する非接触式の変位測定手段である。
また、第３の変位測定手段３５もまた、非接触式の変位測定手段であって、工具設置部材７０が移動する変位を非接触式で測定する。
非接触式の変位測定手段は、超音波、電磁気波、光（レーザー）のうちのいずれか一つを用いて非接触式で物体の変位を測定する手段である。
【００７６】
前記第１の変位測定手段１０の測定子１３の端部には、第２の変位測定手段２５から発せられた超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つがその測定子１３の端部において反射できるように、測定子１３の端部に基準面６５と平行な反射面１３ａが形成される。これにより、第２の変位測定手段２５が第１の変位測定手段１０の測定子の反射面１３ａに向かう位置において、第２の変位測定手段２５の端部からの距離を測定することができる。
前述した構成により工具７３の位置を確認し、工具７３をセットするプロセスが図９から図１１にそれぞれ示す通りに行われる。
【００７７】
先ず、図９を参照すると、制御器は、第２の搬送器５０を作動させて、加工物テーブル６０が横方向に搬送されることにより、第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２５とが正面から向かい合うようにする。
【００７８】
そのように、前記第１の変位測定手段１０と第２の変位測定手段２５とを基準面６５に垂直な方向に対して向かい合わせた後、第２の変位測定手段２５が第１の変位測定手段１０の反射面１３ａに音波、レーザーなどを伝送し、反射される音波、レーザーにより反射面１３ａまでの距離を測定する。このとき、工具設置部材７０は、第３の変位測定手段３５の基準の位置Ｚ０に位置させた方が、計算を単純化させる側面からみて好ましい。
【００７９】
その間に、第２の変位測定手段２５に測定値Ｚ１が生じて制御器に入力される。ここで、Ｚ１は、第３の変位測定手段３５の基準値であるＺ０に対して工具設置部材７０がＺ１に見合う分だけ移動すれば、第２の変位測定手段２５の端部が前記第１の変位測定手段１０の反射面１３ａに接触されることを意味するものである。
図４を参照すると、前記Ｚ１＝Ｂが成り立つといえる。
【００８０】
一方、図１０に示すように、第２の変位測定手段２５を基準面６５に垂直な方向に基準面６５に向かい合わせ、第２の変位測定手段２５が基準面６５までの距離を測定するステップが行われる。
【００８１】
図１０を参照すると、制御器は、第２の搬送器５０の動作を制御して、第２の変位測定手段２５が基準面６５と向かい合うように横方向に加工物テーブル６０を搬送する。
次いで、第２の変位測定手段２５が基準面６５に音波、レーザーなどを伝送し、反射される音波、レーザーにより基準面６５までの距離を測定する。
【００８２】
その間に、第２の変位測定手段２５に測定値Ｚ２が生じて制御器に入力される。ここで、Ｚ２は、第３の変位測定手段３５の基準値であるＺ０に対して工具設置部材７０がＺ２に見合う分だけ移動すれば、第２の変位測定手段２５の端部が前記基準面６５に接触されることを意味するものである。
【００８３】
図４を参照すると、前記Ｚ２＝Ａが成り立つといえる。
一方、図１１に示すように、前記第１の変位測定手段１０に工具７３の端部を基準面６５に垂直な方向に対して接触させるステップが行われる。
【００８４】
このステップにおいて、制御器は、第２の搬送器５０の動作を制御して、第１の変位測定手段１０が工具７３と向かい合うように横方向に加工物テーブル６０を搬送し、第１の搬送器４０を作動させて、工具設置部材７０を基準面６５側に搬送することにより、第１の変位測定手段１０の測定子１３の端部、すなわち、反射面１３ａに工具７３の端部を接触させる。
【００８５】
その接触される瞬間に第１の変位測定手段１０に測定値が生じて制御器に入力される筈であるため、その接触開始時点で第３の変位測定手段３５の測定値Ｚ３を取得する。
【００８６】
図４を参照すると、Ｚ３＝Ｆが成り立つ。
これらのステップは、それぞれ測定値Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を取得するためのものであるため、その行われる順序が変更可能である。
【００８７】
これらのステップが行われた後、それらのステップにおいて、第１の変位測定手段１０と、第２の変位測定手段２５及び第３の変位測定手段３５の測定値を取得することにより、その測定値に基づいて、基準面６５に垂直な方向において工具７３の位置を確認することができる。
【００８８】
図４を参照すると、基準面６５に対する工具７３の位置Ｄ＝Ｃ＋Ｆ＝（Ａ−Ｂ）＋Ｆが成り立ち、これらのステップにおいて、Ｂ＝Ｚ１、Ａ＝Ｚ２、Ｆ＝Ｚ３が取得可能であるため、Ｄ＝（Ｚ２−Ｚ１）＋Ｚ３が成り立つ。
【００８９】
したがって、第３の変位測定手段３５が測定値Ｚ０を出力する基準の位置において、工具７３の位置Ｄは、基準面６５からＤ＝（Ｚ２−Ｚ１）＋Ｚ３が成り立つため、制御器は、その工具７３の位置を自動的に確認することができる。次いで、制御器は、工具７３を基準面６５に設定値に見合う分だけ近付けてセットすることにより、基準面６５に取り付けられた加工物９０を設定厚さに加工することができる。
【００９０】
一方、図１２は、加工物テーブル６０に基板（または、板状キャリアー）が配備された加工物９０が取り付けられた状態を示している。
【００９１】
その場合、加工物９０を設定厚さに加工するためには、基板９１の上面９１ａが基準とならなければならないため、基板９１の上面９１ａを基準面として、前述した実施形態のセット方法が行われてもよい。
【００９２】
すなわち、前述した実施形態のプロセスの間に、第２の変位測定手段２０が加工物テーブル６０の基準面６５に接触されるわけではなく、その基準面６５に取り付けられた基板９１の上面９１ａに接触されて第２の変位測定手段２０の測定値を入力されるのである。
これにより、工具７３の位置は、加工物テーブル６０の基準面６５ではなく、基板９１の上面９１ａに対して設定可能である。
【００９３】
他方では、加工物テーブル６０の基準面６５に対して前述した実施形態のようにして工具７３のセットが行われた後、加工物テーブル６０の基準面６５から第２の変位測定手段２０までの距離（図４のＡ）が制御器に保存されており、その状態で、基板９１の上面９１ａに第２の変位測定手段２０が接触されるようにして、第３の変位測定手段３５の変位（図１２のＡに相当する変位）を入力されれば、これらの間の差により基板９１の厚さの算出が行われる。
【００９４】
これにより、基板９１の厚さに対する測定もまた自動的に行われるので、基板９１上の加工物９０を設定厚さに加工するための工具７３のセットが制御器により自動的に行われる。
次に、本発明の第３の実施形態に係る工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法を説明する。
【００９５】
図１４から図１６を参照すると、この実施形態においては、第１の感知点１３０ａを持ち、加工物テーブル６０に配設され、基準面６５に垂直な方向に近付く物体が第１の感知点１３０ａに達したか否かに対する信号を生じさせる第１の感知センサー１００と、第２の感知点２３０ａを持ち、工具７３の設置された工具設置部材７０と結合されて一緒に移動し、基準面６５に垂直な方向に対して加工物テーブル６０に近付くとき、第２の感知点２３０ａが物体に達したか否かに対する信号を生じさせる第２の感知センサー２００と、前記基準面６５に対してその基準面６５に垂直な方向に工具設置部材７０の移動変位を測定する工具設置部材変位センサー３００と、工具７３が基準面６５に接離するように工具設置部材７０を搬送する第１の搬送器４０と、前記基準面６５と平行な方向に加工物テーブル６０または工具設置部材７０を搬送する第２の搬送器５０と、が配設される。
【００９６】
前記第１の感知センサー１００は、第１の感知点１３０ａを持ち、加工物テーブル６０に配設され、基準面６５に垂直な方向に近付く工具７３が第１の感知点１３０ａに達したか否かに対する信号を生じさせる。
【００９７】
前記第２の感知センサー２００は、第２の感知点２３０ａを持ち、前記工具７３の設置された工具設置部材７０と結合されて一緒に移動し、基準面６５に垂直な方向に対して加工物テーブル６０に近付くとき、第２の感知点２３０ａが物体に達したか否かに対する信号を生じさせる。
【００９８】
前記第１の感知センサー１００と第２の感知センサー２００は、両方とも物体が感知点に接触したときにその接触状態を電気的な信号として生じさせて制御器に引き渡すので、制御器は、物体の接触時点をそれぞれ確認することができる。
【００９９】
前記第１の感知センサー１００は、工具７３の位置する側に向かって測定子１３０が突出するが、その測定子１３０が基準面６５に垂直な方向に伸縮するように配設され、測定子１３０の端部が前記第１の感知点１３０ａとなる。
【０１００】
また、第２の感知センサー２００は、工具設置部材７０と結合されて加工物テーブル６０の位置する側に向かって測定子２３０が突出するが、その測定子が前記基準面６５に垂直な方向に伸縮するように配設され、その測定子２３０の端部が前記第２の感知点２３０ａとなる。
【０１０１】
この実施形態における第１の感知センサー１００と第２の感知センサー２００は、それぞれ第１の感知センサー１００と第２の感知センサー２００とが互いに接触される時点の確認と、第２の感知センサー２００が基準面６５に接触される時点の確認のためのものである。したがって、前記第１の感知センサー１００及び第２の感知センサー２００は、超音波、電磁気波、光のうちのいずれか一つを用いて、物体が第１の感知センサー１００の第１の感知点１３０ａ、または前記第２の感知センサー２００の第２の感知点２３０ａに達したか否かに対する信号を生じさせる非接触式の感知センサーとして構成することも可能である。
【０１０２】
この実施形態における工具設置部材変位センサー３００は、前述した第１の実施形態の第３の変位測定手段３０とは用語のみが相違し、第３の変位測定手段３０と同様に、基準面６５に対してその基準面６５に垂直な方向に工具設置部材７０の移動変位を測定する手段である。
前記第１の搬送器４０及び第２の搬送器５０は、前述した第１の実施形態における第１の搬送器４０及び第２の搬送器５０と同様である。
【０１０３】
以下、この実施形態における制御器が、第１の感知センサー１００と、第２の感知センサー２００及び工具設置部材変位センサー３００の測定値から現在の工具７３の位置を確認するプロセスを説明する。
【０１０４】
図１４に示すように、前記第１の感知センサー１００と第２の感知センサー２００を基準面６５に垂直な方向に対して互いに接触させるステップが行われる。
制御器は、第２の搬送器５０を作動させて、第１の感知センサー１００と第２の感知センサー２００とが正面から向かい合うようにする。
【０１０５】
次いで、制御器は、第１の搬送器４０を作動させて、工具設置部材７０を基準面６５側に搬送することにより、第１の感知センサー１００と第２の感知センサー２００とを互いに接触させる。
【０１０６】
その間に、接触される瞬間に第１の感知センサー１００の第１の感知点１３０ａと、第２の感知センサー２００の第２の感知点２３０ａとに物体が接触された旨を示す感知信号が二つのうちのどちらか一方または両方ともにおいて生じて制御器に入力される筈であるため、その接触開始時点で工具設置部材変位センサー３００の測定値Ｚ１を取得する。ここで、Ｚ１とは、工具設置部材変位センサー３００の基準値であるＺ０に対する工具設置部材７０の変位値を意味する。
【０１０７】
図４を参照すると、ここで、Ｚ１＝Ｂが成り立つと認められる。
一方、図１５に示すように、第２の感知センサー２００を基準面６５に垂直な方向に基準面６５に接触させるステップが行われる。
【０１０８】
制御器は、第２の搬送器５０の動作を制御して、第２の感知センサー２００が基準面６５と向かい合うように横方向に加工物テーブル６０を搬送し、第１の搬送器４０を作動させて工具設置部材７０を基準面６５側に搬送することにより、第２の感知センサー２００を基準面６５に接触させる。
【０１０９】
その間に、接触される瞬間に第２の感知センサー２００の第２の感知点２３０ａに物体が接触された旨を示す感知信号が生じて制御器に入力される筈であるため、その接触開始時点で工具設置部材変位センサー３００の測定値Ｚ２を取得する。
【０１１０】
図４を参照すると、ここで、Ｚ２＝Ａが成り立つと認められる。
一方、図１６に示すように、前記第１の感知センサー１００に工具７３の端部を基準面６５に垂直な方向に対して接触させるステップが行われる。
【０１１１】
制御器は、第２の搬送器５０の動作を制御して、第１の感知センサー１００が工具７３と向かい合うように横方向に加工物テーブル６０を搬送し、第１の搬送器４０を作動させて工具設置部材７０を基準面６５側に搬送することにより、第１の感知センサー１００に工具７３の端部を接触させる。
【０１１２】
その間に、接触される瞬間に第１の感知センサー１００の第１の感知点１３０ａに物体が接触された旨を示す感知信号が生じて制御器に入力される筈であるため、その接触開始時点で工具設置部材変位センサー３００の測定値Ｚ３を取得する。
図４を参照すると、ここで、Ｚ３＝Ｆが成り立つと認められる。
【０１１３】
参考までに、図１７の（ｂ）は、第１の感知センサー１００が接触されたときにオン／オフとなる接点式の測定器であり、工具設置部材変位センサー３００がバー状の測定子を有する線形状の変位測定器である場合の実際の測定信号の出力状態を例示している。
【０１１４】
第１の感知センサー１００に工具７３の端部を接触させるために第１の搬送器４０を作動させて前進させれば、工具設置部材変位センサー３００の測定値Ｚが搬送開始時点ｔ０から漸増する。
【０１１５】
第１の感知センサー１００に工具７３の端部が接触される接触開始時点ｔ１で、第１の感知センサー１００の測定子を工具が押して、第１の感知センサー１００の信号が接触開始時点ｔ２でオン（Ｏｎ）からオフ（Ｏｆｆ）へと変わる感知信号が現れる。
【０１１６】
接触開始時点であるｔ１時点で、工具設置部材変位センサー３００の測定値Ｚ３を求めればよく、そうではなくても、工具設置部材変位センサー３００の測定値Ｚに第１の感知センサー１００の測定値ＴＧを乗算する演算を行えば、接触開始時点で工具設置部材変位センサー３００の測定値Ｚ３が算出可能であるということを図１７の（ｂ）のＺ＊ＴＧの出力値が示している。
【０１１７】
一方、以上において順次に行われたステップは、測定値Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を取得するためのものであるため、その行われる順序を変更することも可能である。
【０１１８】
図４を参照すると、基準面６５に対する工具７３の位置Ｄ＝Ｃ＋Ｆ＝（Ａ−Ｂ）＋Ｆが成り立ち、これらのステップにおいて、Ｂ＝Ｚ１、Ａ＝Ｚ２、Ｆ＝Ｚ３が取得可能であるため、Ｄ＝（Ｚ２−Ｚ１）＋Ｚ３が成り立つ。
【０１１９】
したがって、工具設置部材変位センサー３００が測定値Ｚ０を出力する基準の位置において、工具７３の位置Ｄは、基準面６５からＤ＝（Ｚ２−Ｚ１）＋Ｚ３が成り立つため、その工具７３の位置を確認することができる。次いで、工具７３を基準面６５に設定値に見合う分だけ近付けてセットすることにより、基準面６５に取り付けられた加工物９０を設定厚さに加工することができる。
【０１２０】
参考までに、本発明の工具７３の刃先は、弾性的に伸縮する第１の変位測定手段１０または第１の感知センサー１００、または非接触式の測定手段に接触されることにより、刃先の破損が防がれるが、もし、工具７３を加工物テーブル６０の基準面６５に直接的に接触させて、工具７３の刃先から基準面６５までの距離を算出しようとする場合、やむを得ず、工具７３の刃先が破損せざるを得ない。
この観点から、本発明により工具７２の位置をセットする構成及び方法は、工具７３の刃先の破損を防ぐ効果を奏するものである。
【０１２１】
図１８は、本発明の実施形態に係る工具位置のセット装置を製作して、加工物テーブル６０に載置された加工物を目標の厚さに実際に加工した一例に対する結果である。
【０１２２】
本発明の工具位置のセット装置と工具位置のセット方法を用いて工具７２の位置をセットした後、加工物テーブル６０上の加工物を目標の厚さに加工する作業を繰り返し試験する。
【０１２３】
その繰り返し試験の間に、工具位置のセットが随時行われることにより、加工作業を行うことに伴う工具の摩耗、熱変形に起因する誤差が補正されるという効果が得られる。
【０１２４】
すなわち、図１８の結果グラフからは、加工作業が繰り返し試験される間に現れる結果値が、試験の最中に工具の摩耗、熱変形などによりバラツキが生じても、漸く目標の厚さにたどりつく補正が途中で行われるということが分かる。
【０１２５】
このような補正は、本発明に係る工具位置のセット装置と工具位置のセット方法を用いた自動化により、加工作業の間に随時工具位置のセットが行われることにより可能になるのである。
【０１２６】
その補正により、たとえ、加工作業が持続的に且つ繰り返し行われるとしても、工具の摩耗、熱変形に起因する誤差が随時除去可能であり、目標の厚さに対するバラツキが±２μｍ以内であって、非常に高精細な加工が行われる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップの作製に際して、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップの厚さを精度よく加工するための作業に有効に活用可能である。
【０１２８】
また、加工テーブルにおいて加工物を一定の厚さに加工するミリングマシン、マシニングセンターなどの工作機械と関連して、本発明は、工具の位置をセットするための装置及び方法として有効に活用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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