CN107097136A - 切削装置及切削方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以减小因对切削痕迹进行摄像而引起的对制造周期的影响的切削装置及切削方法。若设切削刀刃(23)的Y方向位置为Y＝0、主轴单元(20)相对于θ工作台(40)的相对的切削分度进给方向为+Y方向、切削分度间距为Yp，则摄像装置(90L)在摄像视野包含工件(10)的存在平面上的由Y＝‑(k×Yp)(其中，k是满足k≧0的整数)表示的假想直线的一部分。在切削工序中使工件(10)在X方向上移动时，利用摄像装置(90L)，对在该切削工序中形成的切削痕迹进行摄像。

Description

切削装置及切削方法

技术领域

本发明涉及使用磨石等的切削刀刃加工工件(被加工物)的切削装置及切削方法。

背景技术

利用切削装置对工件进行切削加工时，需要切削液且工件移动，或由于伴随加工的温度变化，主轴产生伸缩，由此，有时在偏离目标位置的位置形成切削痕迹(切口(kerf))，或切削痕迹的宽度偏离设想值。下述专利文献1公开了一种对半导体晶片等的工件进行切削加工的切削装置，其在对于所有切削预定线(街道(street))的切削加工结束之后，进行由微型可见光相机中的摄像进行的切口检查工序。下述专利文献2公开了一种对半导体晶片等的工件实施槽加工的加工装置，其每形成3～5个槽就进行由摄像单元中的摄像进行的切口检查。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-85973号公报

专利文献2：日本特开2010-80664号公报

专利文献1及2是通过对切削痕迹进行摄像来检查切削痕迹的状态的装置，但由于切削工序和摄像工序是分开的，因此存在对制造周期(lead time)产生较大影响等的问题。

发明内容

本发明是认识到上述的状况而完成的，其目的在于，提供一种可以减小因对切削痕迹进行摄像而引起的对制造周期的影响的切削装置及切削方法。

本发明的一个方式为一种切削装置。该切削装置，其特征在于，具备：

工件载置用的加工工作台；

具有在Y方向上延伸的主轴及安装于所述主轴的切削刀刃的主轴单元；及

能够对所述加工工作台上的工件进行摄像的第一摄像装置，

所述加工工作台能够在垂直于所述Y方向的X方向上进行相对移动，

所述主轴单元和所述第一摄像装置能够在所述Y方向上进行相对移动，

所述主轴单元能够在垂直于所述X方向及所述Y方向的双方的Z方向上进行相对移动，

若设所述切削刀刃的Y方向位置为Y＝0、所述主轴单元相对于所述加工工作台的相对的切削分度进给方向为+Y方向、切削分度间距为Yp，则所述第一摄像装置在摄像视野包含所述工件的存在平面上的由

Y＝-(k×Yp)(其中，k是满足k≧0的整数)

表示的假想直线的一部分。

在所述切削装置中，也可以是所述k为0。

在所述切削装置中，也可以是若设所述第一摄像装置和所述主轴的X方向间隔距离为Ax、所述加工工作台上的工件的X方向尺寸为Wx、所述加工工作台的X方向行程为Sx，则

∣Sx∣≧∣Ax∣+Wx。

在所述切削装置中，也可以是所述第一摄像装置为防水设计。

在所述切削装置中，也可以是具备隔着所述主轴单元而位于所述第一摄像装置的相反侧的、能够对所述加工工作台上的工件进行摄像的第二摄像装置，所述第二摄像装置在摄像视野包含所述工件的存在平面上的由

Y＝-(j×Yp)(其中，j是满足j≧0的整数)

表示的假想直线的一部分。

在所述切削装置中，也可以是若设所述第一摄像装置和所述主轴的X方向间隔距离为Ax、所述第二摄像装置和所述主轴的X方向间隔距离为Dx、所述加工工作台上的工件的X方向尺寸为Wx、所述加工工作台的X方向行程为Sx，则

∣Sx∣≧∣Ax∣+∣Dx∣+Wx。

在所述切削装置中，也可以是所述第一及第二摄像装置为防水设计。

本发明的另一个方式是一种切削方法。该切削方法是通过至少n次(其中，n是自然数)的切削工序而形成n条的切削痕迹的切削方法，在所述n次的切削工序中的至少一次的切削工序中，对在该切削工序或该切削工序之前的切削工序中形成的切削痕迹进行摄像。

在所述切削方法中，也可以是在第i次(其中，i为i＝k+1、k+2、…、n。k是满足k≧0的整数)的切削工序的至少任一工序中，对在第i-k次的切削工序中形成的切削痕迹进行摄像。

在所述切削方法中，也可以是所述k为0。

在所述切削方法中，也可以是在所述n次的切削工序中形成的n条的切削痕迹之中，存在在所述n次的切削工序之后未被摄像的切削痕迹的情况下，进行与未被摄像的切削痕迹相对应的次数的摄像工序，对共计n条的切削痕迹进行摄像。

在所述切削方法中，也可以是使用：

载置了切削对象的工件的能够在X方向上进行相对移动的加工工作台；

具有在垂直于所述X方向的Y方向上延伸的主轴及安装于所述主轴的切削刀刃的主轴单元；及

能够对所述工件进行摄像的第一摄像装置，

各个切削工序包括：

第一工序，使所述主轴单元在Y方向上进行相对移动，使这次的切削工序中的所述工件的切削预定线的Y方向位置和所述切削刀刃的Y方向位置一致；

第二工序，使所述切削刀刃在垂直于所述X方向及所述Y方向的双方的Z方向上进行相对移动，将所述切削刀刃的Z方向相对位置设置于能够加工所述工件的位置；

第三工序，使所述加工工作台在X方向上进行相对移动，利用所述切削刀刃在所述工件上形成切削痕迹；

第四工序，使所述切削刀刃在Z方向上进行相对移动，将所述切削刀刃的Z方向相对位置设置于不对所述工件进行加工的位置；及

第五工序，使所述加工工作台向与所述第三工序相反的方向进行相对移动。

在所述切削方法中，也可以是在n次中至少一次的切削工序的所述第三工序中进行由所述第一摄像装置进行的所述切削痕迹的摄像。

在所述切削方法中，也可以是在n次中至少一次的切削工序的所述第五工序中进行由所述第一摄像装置进行的所述切削痕迹的摄像。

在所述切削方法中，也可以是使用：

载置了切削对象的工件的能够在X方向上相对移动的加工工作台；

具有在垂直于所述X方向的Y方向上延伸的主轴及安装于所述主轴的切削刀刃的主轴单元；及

能够对所述工件进行摄像的第一及第二摄像装置，

所述第二摄像装置隔着所述主轴单元而位于所述第一摄像装置的相反侧，

各个切削工序包括：

使所述主轴单元在Y方向上进行相对移动，使这次的切削工序中的所述工件的第一切削预定线的Y方向位置和所述切削刀刃的Y方向位置一致的第一工序；及

使所述加工工作台向+X方向或-X方向进行相对移动，利用所述切削刀刃在所述工件上形成切削痕迹的第二工序，

在所述第二工序中，使所述加工工作台向与上次的切削工序的第二工序相反的方向进行相对移动。

在所述切削方法中，也可以是在所述n次的切削工序之后进行规定次数的摄像工序，对共计n条的切削痕迹进行摄像，所述摄像工序包括：

利用所述Y方向移动单元使摄像装置进行相对移动，使在这次的摄像工序中摄像的包含未摄像的切削痕迹的假想直线的一部分包含于所述摄像装置的摄像视野的工序；

利用所述X方向移动单元使所述加工工作台相对于所述摄像装置进行相对移动，利用所述摄像装置对所述切削痕迹进行摄像的工序。

此外，在系统等之间变换以上的结构要件的任意组合、本发明的表现的设计，作为本发明的方式也是有效的。

根据本发明，能够提供可以减小因对切削痕迹进行摄像而引起的对制造周期的影响的切削装置及切削方法。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的切削装置1的概略立体图；

图2是表示图1所示的摄像装置90L的结构例(其一)的截面图；

图3是表示图1所示的摄像装置90L的结构例(其二)的截面图；

图4是切削装置1的概略平面图；

图5是切削装置1的概略正面图；

图6是使切削刀刃23从图5的状态下降到可加工位置的状态的概略正面图；

图7是使工件10从图4的状态向+X方向移动的行程的中途的概略平面图；

图8是使工件10从图4的状态向+X方向移动的行程的中途的概略正面图；

图9是使工件10从图7的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态的概略平面图；

图10是使工件10从图7的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态的概略正面图；

图11是使切削刀刃23从图10的状态上升到退避位置的状态的概略正面图；

图12是使工件10从图11的状态向-X方向移动的行程的中途的概略平面图；

图13是使工件10从图11的状态向-X方向移动的行程的中途的概略正面图；

图14是使工件10从图12的状态进一步向-X方向移动，工件10来到X方向行程的一侧端部的状态的概略平面图；

图15是使工件10从图12的状态进一步向-X方向移动，工件10来到X方向行程的一侧端部的状态的概略正面图；

图16是使切削刀刃23从图14的状态向+Y方向移动切削分度间距Yp后的状态的概略平面图；

图17是使切削刀刃23从图16的状态下降到可加工位置的状态的概略正面图；

图18是使工件10从图17的状态向+X方向移动的行程的中途的概略平面图；

图19是使工件10从图17的状态向+X方向移动的行程的中途的概略正面图；

图20是使工件10从图18的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态的概略平面图；

图21是使工件10从图18的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态的概略正面图；

图22是表示切削装置1的切削动作的流程的流程图；

图23是本发明的实施方式2所涉及的切削装置2的概略平面图；

图24是本发明的实施方式3所涉及的切削装置3的概略立体图；

图25是切削装置3的概略平面图；

图26是切削装置3的概略正面图；

图27是使工件10从图25的状态向+X方向移动的行程的中途的概略平面图；

图28是使工件10从图25的状态向+X方向移动的行程的中途的概略正面图；

图29是使工件10从图27的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态的概略平面图；

图30是使工件10从图27的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态的概略正面图；

图31是使切削刀刃23从图29的状态向+Y方向移动了切削分度间距Yp后的状态的概略平面图；

图32是使工件10从图31的状态向-X方向移动的行程的中途的概略平面图；

图33是使工件10从图31的状态向-X方向移动的行程的中途的概略正面图；

图34是使工件10从图32的状态进一步向-X方向移动，工件10来到X方向行程的一侧端部的状态的概略平面图；

图35是使工件10从图32的状态进一步向-X方向移动，工件10来到X方向行程的一侧端部的状态的概略正面图。

图36是表示切削装置3的切削动作的流程的流程图；

符号的说明

1～3切削装置、5控制箱、10工件、20主轴单元、21凸缘、22主轴、23切削刀刃、25Z滑块、40θ工作台(加工工作台)、60Y方向导轨、70Y滑块、80X滑块、81X方向导轨、90L、90R摄像装置、92定位用相机、95控制部、C1、C2、…、Cn切削(或加工)预定线。

具体实施方式

下面，参照附图，详细描述本发明的优选的实施方式。还有，对各附图所表示的相同或同等的结构要件、部件、处理等标记相同的符号，适当省略重复的说明。另外，实施方式是例示，并不限定本发明，实施方式所记载的所有的技术特征或其组合未必限于发明的本质的内容。

实施方式1

参照图1～图22，说明本发明的实施方式1。图1是本发明的实施方式1所涉及的切削装置1的概略立体图。由图1定义互相正交的三个方向、即X方向、Y方向及Z方向、以及各方向的±(正负)。此外，在以下的说明中，在各方向的前面未标记“+”或“-”的情况下，各方向的正负不被限定。另外，设切削刀刃23的Y方向位置为Y＝0。切削装置1具备主轴单元20、作为X方向移动单元的加工工作台单元50、作为第一摄像装置的摄像装置90L、定位用相机92。此外，“切削”是包含切断及槽加工的双方的概念。

主轴单元20具有凸缘21、主轴22、磨石等的切削刀刃23、Z滑块25。主轴22的延伸方向定义为Y方向。切削刀刃23例如为使固定研磨料附着于基材的旋转磨石，通过凸缘21而安装于主轴22，并在垂直于主轴22的面(与XZ平面平行的平面)内旋转。

Z滑块25支承主轴22及主轴22的驱动马达(未图示)。Z滑块25通过作为Z方向移动单元的Y滑块70的支承而在Z方向上移动(滑动)自如。Y滑块70通过作为Y方向移动单元的Y方向导轨60(固定在未图示的装置基台侧)的支承而在Y方向上移动(滑动)自如。因此，主轴单元20在互相正交的Y方向及Z方向上移动自如。通过主轴单元20的向Y方向及Z方向的移动，切削刀刃23也在Y方向及Z方向上移动。此外，加工时的切削液从切削液供给喷嘴30供给。切削液供给喷嘴30固定在主轴单元20，且与切削刀刃23一体地在Y方向及X方向上移动自如。

摄像装置90L位于主轴22的+X方向侧，摄像被保持于加工工作台单元50的工件10。摄像装置90L与主轴单元20一起在Y方向及Z方向上移动自如。此外，摄像装置90L也可以以在Y方向上与主轴单元20一起移动，而在Z方向上不与主轴单元20一起移动的方式被支承。摄像装置90L相对于切削刀刃23的Y方向相对位置，优选可以通过未图示的调节机构进行调节。摄像装置90L优选具有自动聚焦功能。摄像装置90L的光轴与Z方向平行，在本实施方式中，Y方向位置与切削刀刃23一致。即，摄像装置90L的光轴通过与通过切削刀刃23的安装位置的主轴22垂直的假想平面和工件10的存在平面的交线。由此，摄像装置90L将该交线的一部分、即工件10的存在平面上的由Y＝0表示的假想直线的一部分包含于摄像视野(参照图4的摄像视野VL)。此外，只要将该假想直线的一部分包含于摄像视野，摄像装置90L的光轴的Y方向位置也可以偏离切削刀刃23的Y方向位置。

加工工作台单元50具有作为加工工作台的θ工作台40、θ轴41、X滑块80、X方向导轨81。θ工作台40被与Z方向平行的θ轴41支承。θ轴41利用未图示的驱动马达进行旋转。θ工作台40可以与θ轴41一体地向θ方向旋转。X滑块80通过X方向导轨81(固定在未图示的装置基台侧)的支承而在X方向上移动(滑动)自如。因此，θ工作台40的上表面、即工件载置面(与Z方向垂直的平面)上的工件10，可以在XY平面内旋转且在X方向上移动自如。

Z滑块25、Y滑块70及X滑块80的驱动例如通过公知的滚珠丝杠机构来完成。此外，上述的工件10及切削刀刃23、摄像装置90L的支承构造不过是一个例子，可利用能够控制工件10相对于切削刀刃23及摄像装置90L的关于XYZ各方向的相对位置、工件10相对于与XY平面平行的任意的方向(例如X方向)的以Z方向为轴的相对旋转角度的任意的支承构造。

在控制箱5的内部收纳有控制部95。控制部95除处理器或存储器、程序以外，还包含本装置整体的动作控制及各种运算(也包含图像处理)所需要的要件。切削刀刃23、θ工作台40及摄像装置90L、以及其他各结构要件的当前位置数据，被实时保持在控制部95。摄像装置90L及定位用相机92的摄像图像被储存在控制部95内的存储器。

定位用相机92摄像包含工件10的未图示的基准标记的图像。基于该图像，在切削加工之前进行工件10的相对定位。即，基于定位用相机92的摄像图像，控制部95识别工件10的位置，确定θ工作台40的X方向位置及旋转角度、以及主轴单元20及摄像装置90L的Y方向位置。定位用相机92可以是一个，也可以是多个。

图2是表示图1所示的摄像装置90L的结构例(其一)的截面图。此外，截面是与YZ平面平行的面。摄像装置90L为防水设计，在此作为例子使用日本实用新型注册第3182924号的摄像装置。摄像装置90L具有铝或树脂制的壳体191(框体)、摄像部195和照明部197。摄像部195例如为CCD相机或CMOS相机。照明部197例如为光纤照明。

壳体191内的内部空间192和壳体191的外部利用开口193而连通。摄像部195具有通过内部空间192且从开口193通到壳体191外部的光轴。照明部197从内部空间192通过开口193而对壳体191的外部进行照亮。摄像部195的光轴与Z方向平行，与之相对，照明部197的光轴相对于Z方向形成规定的角度。开口193在摄像部195的摄像范围及可对摄像范围确保亮度的范围内可以尽可能小。

气体供给孔198、199是用于从压缩空气源向内部空间192供给加压气体(压缩空气)的孔。气体通常为大气，但要求不活泼气氛等的情况下，也可以采用氮或氩气等。气体从未图示的泵或压缩器等的压缩空气供给单元、或者高压封入了该气体的容器等，经由调节器等的压力或流量的调节用的器具，而以任意的压力被供给。此外，供给气体也可以是标准的工厂空气(例如0.2MPa～0.5MPa)。通过气体供给孔198、199被供给至内部空间192的气体，从开口193喷出到壳体191的外部。使气体从开口193喷出，可防止切削液或切屑或者其混合物(以下也记为“切削液等”)所引起的摄像部195的透镜或照明部197的污染。另外，能够将工件10上的切削液等吹飞，从而能够正确且可靠地进行切削痕迹(切口)的摄像。即，即使将摄像装置置于切削液或切屑或者他们的混合物的影响范围内，也可以减小不能够摄像的风险。

图3是表示图1所示的摄像装置90L的结构例(其二)的截面图。本结构例与图2所示的结构例不同，照明部为两个，气体供给孔为一个。其他方面和图2所示的结构相同。即，该摄像装置具有壳体291、摄像部295、照明部297A、297B，在壳体291中，气体供给孔299为一个。照明部297A、297B夹着摄像部295而相对，分别与Z方向保持规定角度而通过开口293对外部进行照射。此外，壳体291及摄像部295被筒状的支架280支承，支架280通过托座285而固定在装置侧。本摄像装置也起到与图2所示的摄像装置相同的作用效果。另外，通过将照明部设定为两个，可防止影子的产生，可以进行更可靠的摄像及摄像图像的识别。

参照图4～图21，说明切削装置1的切削动作。此外，在图4～图21中，加工工作台单元50简单地用一个块来表示。图4及图7等所示的C1、C2、…、Cn的各线是表示工件10的切削预定线(街道(street))的假想线，在此对通过n次的切削工序形成n条的切削痕迹的切削方法进行说明。如图4所示，若设作为切削对象的工件10的X方向尺寸为Wx、摄像装置90L的光轴和主轴22的中心轴(切削刀刃23的旋转中心轴)的X方向间隔距离为Ax、取决于加工工作台单元50的工件10的X方向行程(θ工作台40的X方向行程)为Sx，则

∣Sx∣≧∣Ax∣+Wx式1。

此外，不需要从端部到端部为止对形成于工件10的切削痕迹进行摄像的情况下，也可以是∣Sx∣<∣Ax∣+Wx。在以下的说明中，切削刀刃23的向Y方向及Z方向的移动通过主轴单元20的向同方向的移动来进行。

在切削装置1的切削动作中，如图4所示，通过加工工作台单元50将工件10设置于切削刀刃23的-X方向侧(X方向基准位置)，使切削刀刃23的Y方向位置与工件10的切削预定线C1的Y方向位置一致。之后，使切削刀刃23下降到可加工工件10的Z方向位置(向-Z方向移动)(图5→图6)。接下来，如图7～图10所示，通过加工工作台单元50使工件10向+X方向移动，利用切削刀刃23在工件10上形成切削痕迹kr1。这时，切削刀刃23所进行的加工优选采用顺切(down cut)。即，切削刀刃23的旋转方向设定为在图8等所示的正面视图中为顺时针旋转。通过采用顺切，与逆切(upper cut)的情况相比较，提高了切削加工的质量。图7及图8表示使工件10从图4的状态向+X方向移动的行程的中途，切削痕迹kr1的一端(+X方向侧的端部)进入摄像装置90L的摄像视野VL内的状态。图9及图10表示使工件10从图7的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态。在图9及图10的状态下，切削痕迹kr1的另一端(-X方向侧的端部)进入摄像装置90L的摄像视野VL内。去路摄像时，在从图7及图8的状态至图9及图10的状态的过程中，利用摄像装置90L摄像(摄影)切削痕迹kr1。摄像装置90L所进行的切削痕迹的摄像，优选进行多次，取得分别包含切削痕迹的至少一端、中间部及另一端的图像。

如图9及图10所示，一旦工件10来到X方向行程的+侧端部，就如图11所示，使切削刀刃23上升(向+Z方向移动)至不对工件10进行加工的Z方向位置。接着，如图12～图15所示，由加工工作台单元50将工件10向-X方向移动。图12及图13表示使工件10从图11的状态向-X方向移动的行程的中途，切削痕迹kr1的另一端(-X方向侧的端部)进入摄像装置90L的摄像视野VL内的状态。在回路摄像时，在从图11的状态至图12及图13的状态的过程中，利用摄像装置90L摄像(摄影)切削痕迹kr1。此外，在上述的去路摄像时，包含切削痕迹的一端的规定范围变为一边使工件10向+X方向移动一边进行的摄像，但在回路摄像时，对于切削痕迹的全长，也可以将工件10暂时停止而进行摄像。一边使工件10移动一边进行摄像时，根据需要利用闪光灯(照明装置)来确保亮度。此外，如果将摄像装置90L的光轴和主轴22的中心轴的X方向间隔距离Ax设定为工件10的X方向尺寸Wx以上(∣Ax∣≧Wx)，则在切削痕迹的形成后，该切削痕迹的一端进入摄像装置90L的摄像视野VL，即使在去路摄像时，对于切削痕迹的全长，也能够将工件10暂时停止而进行摄像。

如图14及图15所示，一旦工件10来到X方向行程的一侧端部，就如图16所示，将切削刀刃23向+Y方向移动Yp，使切削刀刃23的Y方向位置与工件10的切削预定线C2的Y方向位置一致。此外，Yp为切削分度间距，+Y方向为切削分度进给方向(索引(indexing)方向)。之后，如图17所示，使切削刀刃23下降到可加工工件10的位置。接着，如图18～图21所示，通过加工工作台单元50使工件10向+X方向移动，通过切削刀刃23在工件10形成切削痕迹kr2。摄像装置90L所进行的切削痕迹kr2的摄像，与切削痕迹kr1的摄像同样地进行。以后，继续同样的流程，形成并摄像共计n条的切削痕迹。

图22是表示切削装置1中的切削动作的流程的流程图。该流程图所示的动作通过图1所示的控制部95执行切削程序来实现。作为初始状态，控制部95使工件10如图4所示位于切削刀刃23的-X方向侧。控制部95将计数器i的值设置于1(S1)，使切削刀刃23的Y方向位置对准切削预定线Ci的Y方向位置(S2)。之后，控制部95使切削刀刃23下降到可加工工件10的位置(S3)。接着，控制部95使工件10向+X方向移动(S4)。在此，通过切削刀刃23进行工件10的切削加工(形成第i次的切削痕迹)。去路摄像时，在步骤S4中，由摄像装置90L摄像第i次的切削痕迹。之后，控制部95使切削刀刃23上升到不对工件10进行加工的位置(S5)。接着，控制部95使工件10向-X方向移动(S6)。在此，不进行切削刀刃23所进行的切削加工。回路摄像时，在步骤S6中，由摄像装置90L摄像第i次的切削痕迹。控制部95将计数器i增量(S8)，反复进行步骤S2～S6的动作(切削工序)，直至i＝n(S7)，即，直至n条的切削痕迹的形成及摄像结束。

根据本实施方式，能够起到下述效果。

(1)摄像装置90L将工件10的存在平面上的由Y＝0表示的假想直线(切削刀刃23的存在平面和工件10的存在平面的交线)的一部分包含于摄像视野，利用工件10的切削工序中的、工件10相对于主轴单元20的向X方向的相对移动，对在该切削工序中形成的切削痕迹进行摄像，因此，与如现有技术那样切削工序和摄像工序分开的情况相比较，能够减小因对切削痕迹进行摄像而引起的对制造周期的影响。

(2)在各次的切削工序(图22的步骤S2～S6)之中，逐次摄像在该切削工序中形成的切削痕迹，因此可以在加工不良产生后立刻检测出，且可以通过切削分度间距Yp的修正等而进行迅速的对应。由此可以减少不良品产生率。另外，能够基于所摄像的切削痕迹的图像，监视每时每刻都在变化的切削刀刃23的状态，有助于高质量的切削加工。

(3)由于工件10的X方向行程满足上述式1的关系，因此摄像装置90L能够分别摄像工件10的切削痕迹的两端部，能够高精度地监视切削痕迹的状态。

(4)摄像装置90L为防水设计，因此即使被配置在切削刀刃23的附近，也可以抑制切削液等所造成的污染，能够正确且可靠地进行切削痕迹的摄像。

实施方式2

图23是本发明的实施方式2所涉及的切削装置2的概略平面图。图23所示的结构与图4相比较，在摄像装置90L的光轴的Y方向位置改变为

Y＝-(k×Yp)(其中，k为满足k≧1的整数) 式2

的方面不同，在其他方面一致。即，在式2中将k设为0的为实施方式1(图4)，设为k≧1的为本实施方式(图23)。在本实施方式中，摄像装置90L的光轴通过与通过从切削刀刃23的安装位置向-Y方向偏离k×Yp后的位置的主轴22垂直的假想平面与工件10的存在平面的交线。由此，摄像装置90L将该交线的一部分、即工件10的存在平面上的由上述式2表示的假想直线的一部分包含于摄像视野。此外，只要将该假想直线的一部分包含于摄像视野，摄像装置90L的光轴的Y方向位置也可以偏离由上述式2表示的Y方向位置。

在本实施方式中，直至第k次的切削工序为止，切削痕迹不会进入摄像装置90L的摄像视野VL，因此切削痕迹的摄像在第k+1次以后的切削工序中进行。即，在第i次(其中，i为i＝k+1、k+2、…、n)的切削工序中，由摄像装置90L摄像在第i-k次的切削工序中形成的切削痕迹。另外，由于即使n次的切削工序结束也会残留k条的未摄像的切削痕迹，因此在n次的切削工序之后进行k次的摄像工序。各摄像工序包括将摄像装置90L在Y方向上移动，使包含任意的未摄像的切削痕迹的假想直线的一部分包含于摄像装置90L的摄像视野VL的工序；及使工件10在X方向上移动，利用摄像装置90L摄像切削痕迹的工序。根据本实施方式，与实施方式1相比较，虽然在制造周期方面变慢，但是与实施方式1相比较，由于摄像装置90L离开切削刀刃23，因此减小了切削液等所造成的对摄像装置90L的不良影响。

实施方式3

参照图24～图36，说明本发明的实施方式3。图24是本发明的实施方式3所涉及的切削装置3的概略立体图。该切削装置3与图1等所示的实施方式1的切削装置相比较，在还具备作为第二摄像装置的摄像装置90R的方面不同，在其他方面一致。摄像装置90R的结构可以与摄像装置90L相同。

摄像装置90R位于主轴22的-X方向侧(隔着主轴单元20而位于摄像装置90L的相反侧)，对被保持在加工工作台单元50的工件10进行摄像。摄像装置90R与主轴单元20一起在Y方向及Z方向上移动自如。此外，摄像装置90R也可以以在Y方向上与主轴单元20一起移动，而在Z方向上不与主轴单元20一起移动的方式被支承。摄像装置90R相对于切削刀刃23的Y方向相对位置，优选可以通过未图示的调节机构进行调节。摄像装置90R优选具有自动聚焦功能。摄像装置90R的光轴与Z方向平行，在本实施方式中，Y方向位置与切削刀刃23一致。即，摄像装置90R的光轴通过与通过切削刀刃23的安装位置的主轴22垂直的假想平面和工件10的存在平面的交线。由此，摄像装置90L将该交线的一部分、即工件10的存在平面上的由Y＝0表示的假想直线的一部分包含于摄像视野(参照图25的摄像视野VR)。此外，只要将该假想直线的一部分包含于摄像视野，摄像装置90R的光轴的Y方向位置也可以偏离切削刀刃23的Y方向位置。

参照图25～图35，说明切削装置3的切削动作。此外，在图25～图35中，加工工作台单元50简单地用一个块表示。图25及图27等所示的C1、C2、…、Cn的各线是表示工件10的切削预定线(街道)的假想线，在此，对通过n次的切削工序而形成n条的切削痕迹的切削方法进行说明。如图25所示，若设作为切削对象的工件10的X方向尺寸为Wx、摄像装置90L的光轴和主轴22的中心轴的X方向间隔距离为Ax、摄像装置90R的光轴和主轴22的中心轴的X方向间隔距离为Dx、加工工作台单元50所进行的工件10的X方向行程为Sx，则

∣Sx∣≧∣Ax∣+∣Dx∣+Wx 式3。

此外，不需要从端部到端部为止对形成于工件10上的切削痕迹进行摄像的情况下，也可以是∣Sx∣＜∣Ax∣+∣Dx∣+Wx。在以下的说明中，切削刀刃23的向Y方向及Z方向的移动通过主轴单元20的向同方向的移动而进行。

在切削装置3的切削动作中，如图25所示，通过加工工作台单元50将工件10设置于切削刀刃23的-X方向侧(X方向基准位置)，使切削刀刃23的Y方向位置与工件10的切削预定线C1的Y方向位置一致。之后，如图26所示，使切削刀刃23下降(向-Z方向移动)到可加工工件10的Z方向位置。接着，如图27～图30所示，通过加工工作台单元50将工件10向+X方向移动，利用切削刀刃23在工件10上形成切削痕迹kr1。图27及图28表示使工件10从图25的状态向+X方向移动的行程的中途，切削痕迹kr1的一端(+X方向侧的端部)进入摄像装置90L的摄像视野VL内的状态。图29及图30表示使工件10从图27的状态进一步向+X方向移动，工件10来到X方向行程的+侧端部的状态。在图29及图30的状态下，切削痕迹kr1的另一端(-X方向侧的端部)进入摄像装置90L的摄像视野VL内。在从图27及图28的状态至图29及图30的状态的过程中，由摄像装置90L摄像(摄影)切削痕迹kr1。

如图29及图30所示，一旦工件10来到X方向行程的+侧端部，就如图31所示，使切削刀刃23向+Y方向移动Yp，使切削刀刃23的Y方向位置与工件10的切削预定线C2的Y方向位置一致。接着，如图32～图35所示，通过加工工作台单元50使工件10向-X方向移动，通过切削刀刃23在工件10形成切削痕迹kr2。图32及图33表示使工件10从图31的状态向-X方向移动的行程的中途，切削痕迹kr2的另一端(-X方向侧的端部)进入摄像装置90R的摄像视野VR内的状态。图34及图35表示使工件10从图32的状态进一步向-X方向移动，工件10来到X方向行程的一侧端部的状态。在图34及图35的状态下，切削痕迹kr2的一端(+X方向侧的端部)进入摄像装置90R的摄像视野VR内。在从图32及图33的状态至图34及图35的状态的过程中，由摄像装置90R摄像(摄影)切削痕迹kr2。摄像装置90R所进行的切削痕迹的摄像与摄像装置90L相同，优选进行多次，取得分别包含切削痕迹的至少一端、中间部及另一端的图像。以后，继续相同的流程，形成并摄像共计n条的切削痕迹。

图36是表示切削装置3的切削动作的流程的流程图。该流程图所示的动作通过图24所示的控制部95执行切削程序来实现。作为初始状态，控制部95使工件10如图25所示位于切削刀刃23的-X方向侧。控制部95使切削刀刃23下降到可加工工件10的位置(S11)，将计数器i的值设置于1(S12)，使切削刀刃23的Y方向位置对准切削预定线Ci的Y方向位置(S13)。接着，控制部95使工件10向+X方向移动(S14)。在此，通过切削刀刃23进行工件10的切削加工(形成第i次的切削痕迹)，且利用摄像装置90L摄像在该切削加工中形成的切削痕迹(第i次的切削痕迹)。如果i＜n(S15、否)，则控制部95将i增量(S16)，使切削刀刃23的Y方向位置对准切削预定线Ci的Y方向位置(S17)。接着，控制部95使工件10向-x方向移动(S18)。在此，通过切削刀刃23进行工件10的切削加工(形成第i次的切削痕迹)，且利用摄像装置90R摄像在该切削加工中形成的切削痕迹(第i次的切削痕迹)。控制部95将计数器i增量(S16或S20)，反复进行步骤S13及S14、或步骤S17及S18的动作(切削工序)，直至i＝n为止(S15或S19)，即，直至n条的切削痕迹的形成及摄像结束为止。

在本实施方式中，任意的切削痕迹都成为与实施方式1的去路摄像相对应的摄像动作，切削痕迹的规定范围为一边使工件10在X方向上移动一边进行的摄像。但是，通过将摄像装置90L的光轴和主轴22的中心轴的X方向间隔距离Ax设为工件10的X方向尺寸Wx以上(∣Ax∣≧Wx)、且将摄像装置90R的光轴和主轴22的中心轴的X方向间隔距离Dx设为工件10的X方向尺寸Wx以上(∣Dx∣≧Wx)，从而对于切削痕迹的全长，也能够使工件10暂时停止而进行摄像。另外，在去路中进行顺切方式的切削加工时，在回路中成为逆切方式的切削工序，在去路中进行逆切方式的切削加工时，在回路中成为顺切方式的切削工序。根据本实施方式，能够起到与实施方式1相同的效果，并且由于在去路及回路的双方进行切削加工，因此与实施方式1相比较，可缩短制造周期。此外，作为本实施方式的变形例，也可以与实施方式2同样地，如上述式2那样变更摄像装置90L的光轴的Y方向位置。另外，也可以将摄像装置90R的光轴的Y方向位置变更为

Y＝-(j×Yp)(其中，j为满足j≧1的整数)。

优选k＝j，但也可以是k≠j。k＝j＝0对应于图25。k、j为奇数时，只要在工件10的-X方向行程动作之中进行摄像装置90L所进行的摄像，在工件10的+X方向行程动作之中进行摄像装置90R所进行的摄像即可。

以上，以实施方式为例对本发明进行了说明，但本领域技术人员不难理解，对于实施方式的各结构要件或各处理过程，在权利要求所述的范围内可以进行各种各样的变形。以下，对变形例予以提及。

在实施方式中，对通过切削刀刃23在工件10上形成的切削痕迹的全部进行摄像的例子进行了说明，但是，例如也可以只摄像第奇数或第偶数个的切削痕迹等而限定进行摄像的切削痕迹的数量。该情况下，通过利用切削工序中的工件10的向X方向的移动而进行切削痕迹的摄像，也可减小对制造周期的影响。

Claims (16)

1.一种切削装置，其特征在于，

具备：

工件载置用的加工工作台；

具有在Y方向上延伸的主轴及安装于所述主轴的切削刀刃的主轴单元；及

能够对所述加工工作台上的工件进行摄像的第一摄像装置，

所述加工工作台能够在垂直于所述Y方向的X方向上进行相对移动，

所述主轴单元和所述第一摄像装置能够在所述Y方向上进行相对移动，

所述主轴单元能够在垂直于所述X方向及所述Y方向的双方的Z方向上进行相对移动，

在设所述切削刀刃的Y方向位置为Y＝0、所述主轴单元相对于所述加工工作台的相对的切削分度进给方向为+Y方向、切削分度间距为Yp时，所述第一摄像装置在摄像视野包含所述工件的存在平面上的由Y＝-(k×Yp)

表示的假想直线的一部分，

其中，k是满足k≧0的整数。

2.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，

所述k为0。

3.根据权利要求1或2所述的切削装置，其特征在于，

在设所述第一摄像装置和所述主轴的X方向间隔距离为Ax、所述加工工作台上的工件的X方向尺寸为Wx、所述加工工作台的X方向行程为Sx时，

∣Sx∣≧∣Ax∣+Wx。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的切削装置，其特征在于，

所述第一摄像装置为防水设计。

5.根据权利要求1或2所述的切削装置，其特征在于，

具备隔着所述主轴单元而位于所述第一摄像装置的相反侧的、能够对所述加工工作台上的工件进行摄像的第二摄像装置，所述第二摄像装置在摄像视野包含所述工件的存在平面上的由

Y＝-(j×Yp)

表示的假想直线的一部分，

其中，j是满足j≧0的整数。

6.根据权利要求5所述的切削装置，其特征在于，

在设所述第一摄像装置和所述主轴的X方向间隔距离为Ax、所述第二摄像装置和所述主轴的X方向间隔距离为Dx、所述加工工作台上的工件的X方向尺寸为Wx、所述加工工作台的X方向行程为Sx时，

∣Sx∣≧∣Ax∣+∣Dx∣+Wx。

7.根据权利要求5或6所述的切削装置，其特征在于，

所述第一及第二摄像装置为防水设计。

8.一种切削方法，其特征在于，

是通过至少n次的切削工序，形成n条的切削痕迹的切削方法，在所述n次的切削工序中的至少一次的切削工序中，对在该切削工序或该切削工序之前的切削工序中形成的切削痕迹进行摄像，

其中，n是自然数。

9.根据权利要求8所述的切削方法，其特征在于，

在第i次的切削工序的至少任一工序中，对在第i-k次的切削工序中形成的切削痕迹进行摄像，

其中，i＝k+1、k+2、…、n，k是满足k≧0的整数。

10.根据权利要求9所述的切削方法，其特征在于，

所述k为0。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的切削方法，其特征在于，

在所述n次的切削工序中形成的n条的切削痕迹之中，存在在所述n次的切削工序之后未被摄像的切削痕迹的情况下，进行与未被摄像的切削痕迹相对应的次数的摄像工序，对共计n条的切削痕迹进行摄像。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的切削方法，其特征在于，

使用：

载置了切削对象的工件的能够在X方向上进行相对移动的加工工作台；

具有在垂直于所述X方向的Y方向上延伸的主轴及安装于所述主轴的切削刀刃的主轴单元；及

能够对所述工件进行摄像的第一摄像装置，

各个切削工序包括：

第一工序，使所述主轴单元在Y方向上进行相对移动，使这次的切削工序中的所述工件的切削预定线的Y方向位置和所述切削刀刃的Y方向位置一致；

第二工序，使所述切削刀刃在垂直于所述X方向及所述Y方向的双方的Z方向上进行相对移动，将所述切削刀刃的Z方向相对位置设置于能够加工所述工件的位置；

第三工序，使所述加工工作台在X方向上进行相对移动，利用所述切削刀刃在所述工件上形成切削痕迹；

第四工序，使所述切削刀刃在Z方向上进行相对移动，将所述切削刀刃的Z方向相对位置设置于不对所述工件进行加工的位置；及

第五工序，使所述加工工作台向与所述第三工序相反的方向进行相对移动。

13.根据权利要求12所述的切削方法，其特征在于，

在n次中至少一次的切削工序的所述第三工序中进行由所述第一摄像装置进行的所述切削痕迹的摄像。

14.根据权利要求12所述的切削方法，其特征在于，

在n次中至少一次的切削工序的所述第五工序中进行由所述第一摄像装置进行的所述切削痕迹的摄像。

15.根据权利要求8～11中任一项所述的切削方法，其特征在于，

使用：

载置了切削对象的工件的能够在X方向上相对移动的加工工作台；

具有在垂直于所述X方向的Y方向上延伸的主轴及安装于所述主轴的切削刀刃的主轴单元；及

能够对所述工件进行摄像的第一及第二摄像装置，

所述第二摄像装置隔着所述主轴单元而位于所述第一摄像装置的相反侧，

各个切削工序包括：

第一工序，使所述主轴单元在Y方向上进行相对移动，使这次的切削工序中的所述工件的第一切削预定线的Y方向位置和所述切削刀刃的Y方向位置一致；及

第二工序，使所述加工工作台向+X方向或-X方向进行相对移动，利用所述切削刀刃在所述工件上形成切削痕迹，

在所述第二工序中，使所述加工工作台向与上次的切削工序的第二工序相反的方向进行相对移动。

16.根据权利要求11～15中任一项所述的切削方法，其特征在于，

在所述n次的切削工序之后进行规定次数的摄像工序，对共计n条的切削痕迹进行摄像，

所述摄像工序包括：

利用所述Y方向移动单元使摄像装置进行相对移动，使在这次的摄像工序中摄像的包含未摄像的切削痕迹的假想直线的一部分包含于所述摄像装置的摄像视野的工序；及

利用所述X方向移动单元使所述加工工作台相对于所述摄像装置进行相对移动，利用所述摄像装置对所述切削痕迹进行摄像的工序。