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JPH0818331B2 - Slicing equipment - Google Patents
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JPH0818331B2 - Slicing equipment - Google Patents

Slicing equipment

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JPH0818331B2
JPH0818331B2 JP1185058A JP18505889A JPH0818331B2 JP H0818331 B2 JPH0818331 B2 JP H0818331B2 JP 1185058 A JP1185058 A JP 1185058A JP 18505889 A JP18505889 A JP 18505889A JP H0818331 B2 JPH0818331 B2 JP H0818331B2
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cutting
work
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moving
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辰巳 浜崎
幸雄 山崎
慶宏 田寺
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D59/00Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
    • B23D59/002Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade for the position of the saw blade

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリコンインゴット等のワークを薄く切断
してシリコンウエハ等を切出すスライシング装置の改良
に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a slicing device for cutting a work such as a silicon ingot into thin pieces to cut a silicon wafer or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、例えば特開昭61−47644号公報に示されるよう
に、円形状の内周刃が設けられたブレードを有する切断
工具を回転駆動させつつ、この切断工具もしくはワーク
を切断工具の軸と直角方向に送り移動させることによ
り、ワークを薄く切断するスライシング装置が知られて
いる。このスライシング装置は、上記内周刃が設けられ
たブレードが切断時に撓み変形を生じ易く、これによっ
てワークの切断位置がずれ、切断面の真直度が悪くなる
という問題点が指摘されている。このため上記従来装置
では、ブレードに撓みが生じた場合、その板面に空気流
もしくは磁界を作用させることにより、ブレードの撓み
を修正するようにしている。
Conventionally, for example, as shown in JP-A-61-47644, while rotating a cutting tool having a blade provided with a circular inner peripheral blade, the cutting tool or the workpiece is perpendicular to the axis of the cutting tool. There is known a slicing device that cuts a work into thin pieces by feeding and moving the work in a direction. It has been pointed out that this slicing device has a problem in that the blade provided with the inner peripheral blade is liable to be bent and deformed at the time of cutting, whereby the cutting position of the work is displaced and the straightness of the cutting surface is deteriorated. Therefore, in the above conventional apparatus, when the blade is bent, the blade is corrected by applying an air flow or a magnetic field to the plate surface.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来装置では、空気流もしくは磁界がブレードの
板面に局部的に作用するため、ブレードが波状に変形し
易く、ブレード全体の撓みを均一に修正して切断位置を
一定位置に保持させることが困難であり、切断面の真直
度の向上効果が不充分であるとともに、切断工具の寿命
が短くなるという問題がある。
In the above conventional device, since the air flow or the magnetic field locally acts on the plate surface of the blade, the blade is easily deformed into a wave shape, and the bending of the entire blade can be uniformly corrected to hold the cutting position at a constant position. It is difficult, the effect of improving the straightness of the cut surface is insufficient, and the life of the cutting tool is shortened.

また、実開昭62−70904号公報に示されるように、内
周刃が設けられたブレードに撓み変形が生じた場合に、
切断工具の切込み速度を低下させ、ブレード自体が有す
る復元力によって切断位置のずれを修正することが行な
われている。この構成によれば、ブレードの撓み変形を
均一に修正することができるという利点を有する反面、
上記復元力によって切断位置のずれが修正されるまでに
時間を要するために応答性が悪く、しかも装置の生産性
の関係上、ワークの切込み速度をあまり遅くすることが
できないため、上記切断位置のずれを修正する効果に限
界があるという問題があった。
Further, as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-70904, when the blade provided with the inner peripheral blade is bent and deformed,
The cutting speed of the cutting tool is reduced and the deviation of the cutting position is corrected by the restoring force of the blade itself. According to this configuration, the bending deformation of the blade can be uniformly corrected, but on the other hand,
Since it takes time until the deviation of the cutting position is corrected by the restoring force, the responsiveness is poor, and the cutting speed of the work cannot be slowed down due to the productivity of the device. There was a problem that the effect of correcting the deviation was limited.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、迅速かつ効果的にワークの切断位置のずれを修
正し、切断面の真直度を向上させることができるスライ
シング装置を提供するものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a slicing device that can quickly and effectively correct the deviation of the cutting position of a work and improve the straightness of the cutting surface. Is.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、円形状の内周刃が設けられたブレードを有
する切断工具を回転させつつ、この切断工具もしくはワ
ークを切断工具の軸と直角方向に送り移動させてワーク
を切断するスライシング装置において、上記切断工具を
その軸方向に移動させる移動手段と、ワークの切断時に
おける切断工具の変位量を検出する検出手段と、この検
出手段によって検出されたブレードの軸方向の変位量に
応じ、切断工具を上記ブレードの変位の向きと逆の向き
に移動させて切断位置の変位を修正する修正信号を上記
移動手段に出力する制御手段を設けたものである。
The present invention, while rotating a cutting tool having a blade provided with a circular inner peripheral blade, in a slicing device for cutting the work by moving the cutting tool or the workpiece in a direction perpendicular to the axis of the cutting tool, Moving means for moving the cutting tool in its axial direction, detecting means for detecting the displacement amount of the cutting tool during cutting of the work, and the cutting tool according to the axial displacement amount of the blade detected by this detecting means Is provided in the direction opposite to the direction of displacement of the blade to output a correction signal for correcting the displacement of the cutting position to the moving means.

また本発明は、円形状の内周刃が設けられたブレード
を有する切断工具を回転させつつ、この切断工具もしく
はワークを切断工具の軸と直角方向に送り移動させてワ
ークを切断するスライシング装置において、上記ワーク
をその軸方向に移動させる移動手段と、ワークの切断時
におけるブレードの軸方向の変位量を検出する検出手段
と、この検出手段によって検出されたブレードの変位量
に応じ、ワークを上記ブレードの変位の向きと同じ向き
に移動させて切断位置の変位を修正する修正信号を上記
移動手段に出力する制御手段を設けたものである。
Further, the present invention is a slicing device that cuts a workpiece by rotating the cutting tool having a blade provided with a circular inner peripheral blade and moving the cutting tool or the workpiece in a direction perpendicular to the axis of the cutting tool to move the workpiece. , Moving means for moving the work in its axial direction, detecting means for detecting the axial displacement of the blade during cutting of the work, and the displacement of the blade detected by this detecting means The control means is provided for outputting to the moving means a correction signal for correcting the displacement of the cutting position by moving the blade in the same direction as the displacement direction.

〔作 用〕[Work]

上記構成の本発明によれば、ワークの切断時にブレー
ドに撓み変形が生じ始めたことが検出された時点で、制
御手段から移動手段に出力される制御信号に応じ、切断
位置の変位量に対応する距離だけ、切断工具がブレード
の変位の向きと逆の向きに移動し、もしくはワークがブ
レードの変位の向きと同じ向きに移動することにより、
切断工具によるワークの切断位置のずれが修正されるこ
とになる。
According to the present invention having the above-described configuration, when it is detected that the blade starts to be deformed when the workpiece is cut, it corresponds to the amount of displacement of the cutting position according to the control signal output from the control unit to the moving unit. The cutting tool moves in the opposite direction to the blade displacement direction, or the workpiece moves in the same direction as the blade displacement direction,
The deviation of the cutting position of the work due to the cutting tool will be corrected.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明に係るスライシング装置の実施例を
示している。このスライシング装置は、基台1上に設置
されたガイドレール2と、このガイドレール2に沿って
スライド自在に支持されたスライドテーブル3と、この
スライドテーブル3に対向して上記基台1上に設置され
た主軸台4とを備えている。
FIG. 1 shows an embodiment of a slicing device according to the present invention. This slicing device includes a guide rail 2 installed on a base 1, a slide table 3 slidably supported along the guide rail 2, and a slide table 3 facing the slide table 3 on the base 1. And a headstock 4 installed.

この主軸台4には、先端部に切断工具5が取付けられ
た主軸6が回転自在に支持されるとともに、ベルト伝動
機構7によって主軸6を回転駆動する駆動モータ8が取
付けられている。上記切断工具5は、主軸6の先端部に
固着されたテンションディスク9と、このテンションデ
ィスク9に周縁部が固着されたドーナツ板状の薄板から
なるブレード10と、このブレード10の内周部に固着され
たダイヤモンド粒子等からなる内周刃11とにより構成さ
れている。また、上記主軸台4は、基台1上に設置され
たガイドレール12に沿って主軸6の軸方向にスライド自
在に支持され、かつボールねじ13と、このボールねじ13
を回転駆動する駆動モータ14とを有する移動手段15によ
り、スライド駆動されるようになっている 上記スライドテーブル3は、ボールねじ16と、このボ
ールねじ16を回転駆動する駆動モータ17とを有する切込
み送り手段18により、上記ガイドレール2に沿って主軸
6と直角方向に送り移動されるように構成されている。
また、スライドテーブル3上には、シリコンインゴット
等からなるワーク19を保持する保持部材20が載置され、
この保持部材20は、ボールねじ21と、このボールねじ21
を回転駆動する駆動モータ22とを有する割出し送り手段
23により、上記主軸6の軸方向にスライド駆動されるこ
とにより、ワーク19の先端部を切断工具5のブレード10
内に所定量搬入するように構成されている。
A spindle 6 having a cutting tool 5 attached to its tip is rotatably supported on the spindle head 4, and a drive motor 8 for rotatably driving the spindle 6 by a belt transmission mechanism 7 is attached. The cutting tool 5 comprises a tension disk 9 fixed to the tip of a spindle 6, a blade 10 made of a donut plate-shaped thin plate having a peripheral edge fixed to the tension disk 9, and an inner peripheral portion of the blade 10. The inner peripheral blade 11 is composed of fixed diamond particles and the like. Further, the headstock 4 is slidably supported in the axial direction of the main shaft 6 along a guide rail 12 installed on the base 1, and the ball screw 13 and the ball screw 13 are provided.
The slide table 3 is designed to be slid by a moving means 15 having a drive motor 14 for rotating and driving the slide table 3 having a ball screw 16 and a drive motor 17 for rotationally driving the ball screw 16. The feeding means 18 is configured to feed and move along the guide rail 2 in a direction perpendicular to the main shaft 6.
A holding member 20 for holding a work 19 made of a silicon ingot or the like is placed on the slide table 3,
The holding member 20 includes a ball screw 21 and the ball screw 21.
Indexing and feeding means having a drive motor 22 for rotating
23 is slid in the axial direction of the main shaft 6 so that the tip of the work 19 is cut by the blade 10 of the cutting tool 5.
It is configured to carry in a predetermined amount.

上記ブレード10の近傍には、第2図に示すように、ワ
ーク19の切断時にブレード10の撓み変形を検出する磁気
センサ等からなる非接触型のセンサ24が設けられてい
る。そして、このセンサ24の検出値は切断位置の変位量
を読出す読出手段25に入力され、この読出手段25におい
て、ブレード10が撓み変形することにより生じたワーク
切断位置の変位量が読出される。つまり上記センサ24
と、読出手段25とにより、ワーク19の切断時に発生する
切断位置の変位量を検出する検出手段26が構成されてい
る。また、上記検出手段26により求められた切断位置の
変位量は制御手段27に入力され、この変位量に応じて制
御手段27から上記移動手段15の駆動モータ14に、切断工
具5を切断位置のずれと逆向きに移動させて切断位置の
ずれを修正する修正信号が出力されるようになってい
る。
As shown in FIG. 2, in the vicinity of the blade 10, a non-contact type sensor 24 including a magnetic sensor or the like for detecting the bending deformation of the blade 10 when the work 19 is cut is provided. Then, the detection value of the sensor 24 is input to the reading means 25 for reading the displacement amount of the cutting position, and the reading amount 25 reads the displacement amount of the workpiece cutting position caused by the bending deformation of the blade 10. . That is, the sensor 24
The reading means 25 and the reading means 25 constitute a detecting means 26 for detecting the amount of displacement of the cutting position generated when the work 19 is cut. Further, the displacement amount of the cutting position obtained by the detection means 26 is input to the control means 27, and the control means 27 causes the drive motor 14 of the moving means 15 to change the cutting position of the cutting tool 5 according to the displacement amount. A correction signal for correcting the deviation of the cutting position by moving in the direction opposite to the deviation is output.

上記構成のスライシング装置の作用について以下に説
明する。まず、スライドテーブル3の保持部材20にワー
ク19を保持させた状態で、回転駆動部の駆動モータ8を
作動させて主軸6および切断工具5を所定の回転速度で
回転させるとともに、割出し送り手段23によりワーク19
の先端部を切断工具5のブレード10内に搬入する。次
に、切り込み送り手段18の駆動モータ17を作動させてワ
ーク19を主軸6と直角方向に送り移動させることによ
り、ワーク19を切断工具5の内周刃11に接触させて切断
する。
The operation of the slicing device having the above structure will be described below. First, while the work 19 is held on the holding member 20 of the slide table 3, the drive motor 8 of the rotary drive unit is operated to rotate the spindle 6 and the cutting tool 5 at a predetermined rotation speed, and the indexing feed means. Work by 23 19
The tip of the is carried into the blade 10 of the cutting tool 5. Next, the drive motor 17 of the cutting feed means 18 is operated to feed and move the work piece 19 in a direction perpendicular to the main shaft 6, whereby the work piece 19 is brought into contact with the inner peripheral blade 11 of the cutting tool 5 and cut.

上記ワーク19の切断時に、ワーク19と内周刃11との間
に作用する切断抵抗等に起因してブレード10が撓み、切
断工具5によるワーク19の切断位置が軸方向に変位する
と、その変位量が検出手段26によって検出される。そし
て、この変位が検出された時点で、上記制御手段27から
移動手段15の駆動モータ14に出力される修正信号に応
じ、上記切断位置のずれを修正する方向に切断工具5が
移動手段15によってスライド駆動される。例えば、第3
図に示すように、内周刃11がセンサ24に接近する方向に
ブレード10が変形することにより、ブレード10とセンサ
24との間の距離がAからBに変化し、切断位置が距離A
とBとの差に相当する距離Cだけセンサ24側に変位した
ことが確認された場合には、第4図に示すように上記ブ
レード10をセンサ24から離間させる方向に移動させるこ
とにより、上記切断位置の変位を修正する制御が実行さ
れる。そして、上記ブレード10とセンサ24との距離B′
が変形前の距離Aと等しくなったことが確認されるまで
上記修正制御を繰返すことにより、切断位置のずれを確
実に修正することができる。
When the work 19 is cut, the blade 10 bends due to cutting resistance or the like acting between the work 19 and the inner peripheral blade 11, and the cutting position of the work 19 by the cutting tool 5 is displaced in the axial direction. The quantity is detected by the detection means 26. Then, when this displacement is detected, the cutting tool 5 is moved by the moving means 15 in a direction for correcting the deviation of the cutting position according to the correction signal output from the control means 27 to the drive motor 14 of the moving means 15. Slide driven. For example, the third
As shown in the figure, by deforming the blade 10 in the direction in which the inner peripheral blade 11 approaches the sensor 24, the blade 10 and the sensor
The distance from 24 changes from A to B, and the cutting position is distance A.
When it is confirmed that the blade 10 is displaced toward the sensor 24 by the distance C corresponding to the difference between B and B, the blade 10 is moved away from the sensor 24 as shown in FIG. Control for correcting the displacement of the cutting position is executed. Then, the distance B ′ between the blade 10 and the sensor 24
By repeating the above correction control until it is confirmed that is equal to the distance A before the deformation, it is possible to surely correct the deviation of the cutting position.

このように上記検出手段26によってワーク19の切断時
に切断位置が変位したことが確認された場合に、その変
位量に応じて切断工具5を切断位置の変位方向と逆向き
に移動させるように構成したため、切断位置のずれを迅
速かつ効果的に修正することができる。すなわち、従来
装置ではブレードが変形した場合にその板面に空気流等
を部分的に作用させて上記変形を修正するようにしてい
たため、上記空気流によってブレードが波状に撓むとい
う問題があったのに対し、本発明ではブレード10の全体
を切断位置の変位方向と逆向きに移動させるように構成
したため、上記波状の撓み等を生じることなく、切断位
置のずれを修正することができる。また、切断工具の切
込み速度を低下させてブレード自体が有する復元力によ
り、切断位置のずれを修正するようにした従来装置に比
べ、切断位置の修正に要する時間を大幅に短縮すること
ができる。
In this way, when it is confirmed by the detecting means 26 that the cutting position is displaced when the workpiece 19 is cut, the cutting tool 5 is moved in a direction opposite to the displacement direction of the cutting position according to the displacement amount. Therefore, the deviation of the cutting position can be corrected quickly and effectively. That is, in the conventional device, when the blade is deformed, an air flow or the like is partially applied to the plate surface to correct the deformation, so that there is a problem that the air flow causes the blade to bend in a wave shape. On the other hand, in the present invention, since the entire blade 10 is configured to be moved in the direction opposite to the displacement direction of the cutting position, the deviation of the cutting position can be corrected without causing the wavy bending and the like. Further, the time required to correct the cutting position can be significantly reduced as compared with the conventional device in which the cutting speed of the cutting tool is reduced and the blade itself restores the deviation of the cutting position.

なお、上記のように切断工具5を切断位置の変位方向
と逆向きに移動させる代わりに、第3図に示す状態か
ら、割出し送り手段23によってワーク19を切断位置の変
位方向と同じ向きに移動させることによっても切断位置
のずれを修正することができるが、この場合には切断位
置を修正するために、ワーク19の理想の切断位置を常に
計算してその位置を内周刃11がトレースするように、ブ
レード10の弾性変位量をワーク19の移動量で得られるよ
うにコントロールする学習制御が必要となり、その制御
系が複雑となる。このため上記のようにブレード10によ
って切断位置を修正するほうが一段と有利である。
Instead of moving the cutting tool 5 in the direction opposite to the displacement direction of the cutting position as described above, from the state shown in FIG. 3, the index feed means 23 moves the workpiece 19 in the same direction as the displacement direction of the cutting position. The displacement of the cutting position can also be corrected by moving it, but in this case, in order to correct the cutting position, the ideal cutting position of the workpiece 19 is always calculated and the inner peripheral blade 11 traces the position. As described above, learning control for controlling the elastic displacement amount of the blade 10 so as to be obtained by the movement amount of the work 19 is required, and the control system becomes complicated. Therefore, it is more advantageous to correct the cutting position with the blade 10 as described above.

上記実施例では、切込み送り手段18によってワーク19
をその軸と直角方向に送り移動させることにより、ワー
ク19の切込みを行なうようしているが、主軸台4を主軸
6と直角方向に移動させることにより、ワーク19の切込
みを行なう切込み送り手段を設けた構造としてもよい。
In the above embodiment, the cutting feed means 18 is used for the work 19
Although the work 19 is cut by feeding and moving the work piece in a direction perpendicular to its axis, a cutting feed means for cutting the work piece 19 by moving the headstock 4 in the direction perpendicular to the work spindle 6 is provided. The structure may be provided.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明は、円形状の内周刃が設
けられた切断工具によりワークを切断する際に、切断工
具のブレードが撓み変形してワークの切断位置が変位し
たことが検出手段により検出された場合に、その変位量
に応じて切断工具をブレードの変位方向と逆向きに移動
させ、もしくはワークをブレードの変位方向と同じ向き
に移動させるように構成したため、切断位置を元の位置
に迅速かつ効果的に復帰させることができる。したがっ
て、スライシング装置の生産性を低下させることなく、
簡単な構成でワークの切断面の真直度を向上させること
ができる等の利点がある。
As described above, according to the present invention, when the work is cut by the cutting tool provided with the circular inner peripheral blade, the blade of the cutting tool is flexibly deformed and the cutting position of the work is displaced. When it is detected by, the cutting tool is moved in the direction opposite to the blade displacement direction according to the displacement amount, or the work is moved in the same direction as the blade displacement direction. The position can be returned quickly and effectively. Therefore, without reducing the productivity of the slicing device,
There is an advantage that the straightness of the cut surface of the work can be improved with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例を示す全体概略図、第2図は第
1図のII−II線断面図、第3図は切断位置の変位状態を
示す説明図、第4図は切断位置の変位を修正した状態を
示す説明図である。 5……切断工具、6……主軸、11……内周刃、15……移
動手段、23……割出し送り手段(移動手段)、26……検
出手段、27……制御手段。
1 is an overall schematic view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is an explanatory view showing a displacement state of a cutting position, and FIG. 4 is a cutting position. It is explanatory drawing which shows the state which corrected the displacement of. 5 ... Cutting tool, 6 ... Spindle, 11 ... Inner peripheral blade, 15 ... Moving means, 23 ... Indexing feeding means (moving means), 26 ... Detection means, 27 ... Control means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】円形状の内周刃が設けられたブレードを有
する切断工具を回転させつつ、この切断工具もしくはワ
ークを切断工具の軸と直角方向に送り移動させてワーク
を切断するスライシング装置において、上記切断工具を
その軸方向に移動させる移動手段と、ワークの切断時に
おけるブレードの軸方向の変位量を検出する検出手段
と、この検出手段によって検出されたブレードの変位量
に応じ、切断工具を上記ブレードの変位の向きと逆の向
きに移動させて切断位置の変位を修正する修正信号を上
記移動手段に出力する制御手段を設けたことを特徴とす
るスライシング装置。
1. A slicing device for cutting a work by rotating the cutting tool having a blade provided with a circular inner peripheral blade and feeding and moving the cutting tool or the work in a direction perpendicular to the axis of the cutting tool. A moving means for moving the cutting tool in the axial direction thereof, a detecting means for detecting an axial displacement amount of the blade at the time of cutting the work, and a cutting tool according to the blade displacement amount detected by the detecting means. The slicing device is provided with a control means for outputting to the moving means a correction signal for moving the blade in a direction opposite to the displacement direction of the blade to correct the displacement of the cutting position.
【請求項2】円形状の内周刃が設けられたブレードを有
する切断工具を回転させつつ、この切断工具もしくはワ
ークを切断工具の軸と直角方向に送り移動させてワーク
を切断するスライシング装置において、上記ワークをそ
の軸方向に移動させる移動手段と、ワークの切断時にお
けるブレードの軸方向の変位量を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出されたブレードの変位量に応
じ、ワークを上記ブレードの変位の向きと同じ向きに移
動させて切断位置の変位を修正する修正信号を上記移動
手段に出力する制御手段を設けたことを特徴とするスラ
イシング装置。
2. A slicing device for cutting a work by rotating the cutting tool having a blade provided with a circular inner peripheral blade and feeding and moving the cutting tool or the work in a direction perpendicular to the axis of the cutting tool. A moving means for moving the work in the axial direction thereof, and a detecting means for detecting the axial displacement of the blade when cutting the work,
According to the displacement amount of the blade detected by the detection means, a control means is provided for outputting a correction signal for moving the work piece in the same direction as the displacement direction of the blade to correct the displacement of the cutting position to the moving means. A slicing device characterized by the above.
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