CN108413869B - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

提供加工装置,不使用传感器而能够识别保持工作台和搬送单元的位置。在保持工作台(10)上具有第一发光部(21),并且在搬送垫(254、264)上具有第二发光部(22a、22b),对第一发光部(21)和第二发光部(22a、22b)进行拍摄而识别它们的位置,从而对保持工作台(10)和搬送垫(254、264)是否位于交接位置(10a)进行判断。

Description

加工装置
技术领域
本发明涉及加工装置,该加工装置具有:保持工作台,其对被加工物进行保持;以及搬送单元,其将被加工物搬送至保持工作台。
背景技术
例如在切削装置等加工装置中,构成为:在由搬送单元将所保持的被加工物搬送至保持工作台之后,开始对该被加工物的加工,在加工结束之后,由搬送单元将加工完成的被加工物从保持工作台搬出。
当这样在搬送单元与保持工作台之间进行被加工物的交接时,需要使保持工作台和搬送单元位于规定的交接位置。因此,为了对保持工作台和搬送单元是否位于规定的交接位置进行判断,利用传感器进行对保持工作台和搬送单元的位置的识别(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2016-021492号公报
但是,在传感器发生了故障的情况下,存在无法识别保持工作台和搬送单元的位置的问题。另外,在使用传感器的情况下,需要能够对传感器和传感器用的电缆进行安装、并将来自传感器的输入电压转换成计算机能够识别的信号的基板等,因此存在需要大规模的设备并且其安装也需要劳动力的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于提供一种加工装置,不使用传感器也不使用大规模的设备而能够识别保持工作台和搬送单元的位置。
本发明是一种加工装置,其具有:保持工作台,其对被加工物进行保持;保持工作台移动单元,其使该保持工作台移动;加工单元,其对该保持工作台所保持的被加工物进行加工;搬送单元,其使对被加工物进行保持的搬送垫移动而将被加工物搬送至该保持工作台;拍摄单元,其对该保持工作台和该搬送垫进行拍摄;以及识别单元,其对该保持工作台和该搬送垫是否位于规定的位置进行识别,其中,该保持工作台具有发出光的第一发光部,该搬送垫具有按照与该第一发光部不同的颜色或闪烁周期而发光的第二发光部,该识别单元具有:第一识别部,其根据拍摄单元所拍摄的图像中的从该第一发光部发出的光,对该保持工作台是正在进行动作还是停止进行识别;第二识别部,其根据拍摄单元所拍摄的图像中的从该第二发光部发出的光,对该搬送垫是正在进行动作还是停止进行识别;以及第三识别部,其根据该拍摄单元所拍摄的图像中的该第一发光部的位置和该第二发光部的位置,对该保持工作台和该搬送垫位于被加工物的交接位置进行识别,该加工装置通过对从该第一发光部发出的光和从该第二发光部发出的光进行拍摄而对该保持工作台和该搬送垫的位置进行识别。
在本发明中,在保持工作台上具有第一发光部,并且在搬送垫上具有第二发光部,对第一发光部和第二发光部进行拍摄而识别它们的位置,从而能够对保持工作台和搬送垫是否位于交接位置进行判断。因此,无需传感器并且也不使用大规模的设备而能够对保持工作台和搬送单元是否位于规定的交接位置进行判断。
附图说明
图1是示出切削装置的例子的外观的立体图。
图2是示出切削装置的壳体的内部的立体图。
图3是示出对保持工作台和第一搬送单元的搬送垫进行拍摄而得的多张图像的例子的说明图。
图4是示出从对保持工作台和第一搬送垫进行拍摄而得的多张图像中提取第一发光部和第二发光部而得的提取图像的例子的说明图。
图5是示出显示了第一发光部的偏差的图像的说明图。
图6是示出显示了第二发光部的偏差的图像的说明图。
图7是示出对保持工作台和第二搬送垫进行拍摄而得的多张图像的例子的说明图。
图8是示出从对保持工作台和第二搬送垫进行拍摄而得的多张图像中提取第一发光部和第二发光部而得的提取图像的例子的说明图。
图9是示出显示了第一发光部的偏差的图像的说明图。
图10是示出显示了第二发光部的偏差的图像的说明图。
标号说明
1:切削装置;10a:交接位置;10b:加工区域;10:保持工作台;100:吸附部;100a:保持面;101:框体;102:罩;103:旋转单元;104:固定夹具;105:定位部;11:切削单元;110:外壳;111:主轴;112:电动机;113:切削刀具;114:刀具罩;115:切削水提供喷嘴;12:保持工作台移动单元;120:滚珠丝杠;121:导轨;122:电动机;123:可动板;13:分度进给单元;130:滚珠丝杠;131:导轨;132:电动机;133:可动板;14:切入进给单元;140:滚珠丝杠;141:导轨;142:电动机;143:支架;145:壁部;19:对准单元;190:拍摄部;20:壳体;21:第一发光部;22a、22b:第二发光部;23:盒载置部;230:盒;24:清洗单元;240:旋转工作台;25:第一搬送单元;250:滚珠丝杠;251:导轨;252:电动机;253:移动块;254:第一搬送垫;254a:铅垂臂;254b:水平臂;254c:垫支承部;254d:吸盘;255:搬出搬入部;255:夹持部;26:第二搬送单元;260:滚珠丝杠;261:导轨;262:电动机;263:移动块;264:第二搬送垫;264a:铅垂臂;264b:水平臂;264c:垫支承部;264d:吸盘;27:拍摄单元;270:臂;28:识别单元;281:第一识别部;282:第二识别部;283:第三识别部;29:显示单元;30:控制单元;40a、40b、…:图像;41a、41b、…:提取图像;42、43:重叠图像;44a、44b:图像;45a、45b:提取图像;46、47:重叠图像;W:晶片(被加工物);Wa:正面;D:器件;L:分割预定线;Wb:背面;T:划片带;F:框架。
具体实施方式
图1所示的切削装置1是本发明的加工装置的一例,该装置在保持工作台10上对被加工物进行保持,通过作为加工单元的切削单元11对被加工物进行切削。切削单元11配设在壳体20的内部。
如图2所示,保持工作台10具有:吸附部100,其由对被加工物进行吸附的多孔部件等构成;框体101,其对吸附部100进行支承;罩102,其配设在吸附部100和框体101的周围;旋转单元103,其与吸附部的底面侧连结,对吸附部100和框体101进行旋转驱动;以及固定夹具104,其在框体101的周向上均匀地配设有四个。吸附部100与未图示的吸引源连通,在作为吸附部100的露出面的保持面100a上对被加工物进行吸引保持。
在构成保持工作台10的罩102的上表面上配设有朝向上方(+Z方向)发出光的第一发光部21。第一发光部21例如由LED构成,能够点亮或闪烁。从第一发光部21发出的光例如因通过圆筒状的引导件等而具有铅垂方向的指向性,在维持第一发光部21的光源直径的状态下向上方直线前进。第一发光部21的配设位置只要是能够朝向上方发光的位置,则不限于罩102的上表面,例如也可以是框体101的上表面或固定夹具104的上表面。在第一发光部配设于框体101的情况下,为了不成为被加工物的保持的障碍,将其埋入框体101中。
保持工作台10被保持工作台移动单元12驱动而能够在X轴方向上移动。保持工作台移动单元12构成为包含:滚珠丝杠120,其具有X轴方向的轴心;一对导轨121,它们与滚珠丝杠120平行地配设;电动机122,其使滚珠丝杠120转动;以及可动板123,其内部的螺母与滚珠丝杠120螺合,该可动板123的底部与导轨121滑动接触,当电动机122使滚珠丝杠120转动时,与其相伴可动板123被导轨121引导而在X轴方向上移动,配设在可动板123上的保持工作台10随着可动板123的移动而在X轴方向上移动。
切削单元11构成为具有:主轴111,其具有Y轴方向的轴心;外壳110,其将主轴111支承为能够旋转;电动机112,其对主轴111进行旋转驱动;以及切削刀具113,其安装在主轴111的前端部,电动机112对主轴111进行旋转驱动,从而也使切削刀具113旋转。
在外壳110上安装有刀具罩114,在刀具罩114上安装有切削水提供喷嘴115,其向被加工物与切削刀具113接触的加工点提供切削水。
在外壳110的侧面上配设有对准单元19。对准单元19具有对被加工物W进行拍摄的拍摄部190,拍摄部190例如具有:光照射部,其对被加工物W照射光;以及相机,其由捕捉来自被加工物W的反射光的光学系统以及输出与反射光对应的电信号的拍摄元件(CCD)等构成。对准单元19与切削单元11联动地向Y轴方向和Z轴方向移动。
如图1所示,在装置的前部(-Y方向侧)配设有供收纳被加工物的盒230载置的盒载置部23。盒载置部23能够升降。盒230是在Z轴方向排列多个插槽而形成的,在各插槽中收纳被加工物。
盒载置部23的后方(+Y方向侧)作为进行被加工物相对于保持工作台10的搬入和搬出的交接位置10a。另外,比交接位置10a靠-X方向侧的壳体20的内部作为通过切削单元11进行被加工物的切削加工的加工区域10b。保持工作台10被图2所示的保持工作台移动单元12驱动而能够沿X轴方向在交接位置10a与加工区域10b之间移动。
在位于交接位置10a的保持工作台10的上方,配设有将Y轴方向作为长度方向的一对轨道状的定位部105。定位部105由底板和从底板的一端竖立设置的侧板构成,纵剖面形成为L字状,各个侧板彼此在X轴方向上对置,能够在相互在X轴方向上接近的方向和远离的方向移动。
在交接位置10a的后方(+Y方向侧)配设有对被加工物进行清洗的清洗单元24。清洗单元24具有:旋转工作台240,其对被加工物进行保持并使其旋转;以及未图示的喷嘴,其对旋转工作台240所保持的被加工物喷出清洗液或高压空气。
在交接位置10a和清洗单元24的上方配设有:第一搬送单元25,其将收纳在盒230中的被加工物搬送至位于交接位置10a的保持工作台10,并且将加工后的被加工物搬送至清洗单元24;以及第二搬送单元26,其将清洗后的被加工物搬送至定位单元105上。
第一搬送单元25构成为包含:滚珠丝杠250,其沿Y轴方向延伸;导轨251,其与滚珠丝杠250平行地配设;电动机252,其与滚珠丝杠250的一端连结;移动块253,其具有与导轨251螺合的螺母,并且该移动块253的侧部与导轨251滑动接触;以及第一搬送垫254,其能够相对于移动块253升降,电动机252使滚珠丝杠250转动,从而移动块253被导轨251引导而在Y轴方向上移动,与其相伴第一搬送垫254也在Y轴方向上移动。
第一搬送垫254具有:铅垂臂254a,其沿Z轴方向垂下;水平臂254b,其从铅垂臂254a的前端向+X方向延伸;垫支承部254c,其固定在水平臂254b的端部的下表面上;多个吸盘254d,它们被垫支承部254c支承;以及搬出搬入部255,其固定在水平臂254b的中央部的下表面上。能够使吸引力作用于吸盘254d的下表面侧。另外,搬出搬入部255具有能够在上下方向上夹持框架F的夹持部255a。
在水平臂254b的上表面侧配设有朝向上方(+Z方向)发出光的第二发光部22a。第二发光部22a例如由LED构成,能够发出与第一发光部21不同的颜色的光、或者能够以与第一发光部21不同的周期进行闪烁。从第二发光部22a发出的光也与从第一发光部21发出的光同样具有铅垂方向的指向性。
第二搬送单元26构成为包含:滚珠丝杠260,其沿Y轴方向延伸;导轨261,其与滚珠丝杠260平行地配设;电动机262,其与滚珠丝杠260的一端连结;移动块263,其具有与导轨261螺合的螺母,并且该移动块263的侧部与导轨261滑动接触;以及第二搬送垫264,其相对于移动块263升降,电动机262使滚珠丝杠260转动,从而移动块263被导轨261引导而在Y轴方向上移动,与其相伴第二搬送垫264也在Y轴方向上移动。
第二搬送垫264具有:铅垂臂264a,其沿Z轴方向垂下;水平臂264b,其从铅垂臂264a的前端向-Y方向延伸;板状的垫支承部264c,其固定在水平臂264b的下表面上;以及多个吸盘264d,它们被垫支承部264c支承。能够使吸引力作用于吸盘264d的下表面侧。
在水平臂264b的上表面侧配设有朝向上方(+Z方向)发出光的第二发光部22b。第二发光部22b例如由LED构成,能够发出与第一发光部21不同的颜色的光、或者能够以与第一发光部21不同的周期进行闪烁。从第二发光部22b发出的光也与从第一发光部21发出的光同样具有铅垂方向的指向性。
如图2所示,在切削装置1的基台1A上具有分度进给单元13,其使切削单元1在Y轴方向上移动。分度进给单元13构成为包含:滚珠丝杠130,其具有Y轴方向的轴心;一对导轨131,它们与滚珠丝杠130平行地配设;电动机132,其使滚珠丝杠130转动;以及可动板133,其内部的螺母与滚珠丝杠130螺合,并且该可动板133的底部与导轨131滑动接触,当电动机132使滚珠丝杠130转动时,可动板133被导轨131引导而在Y轴方向上移动,与其相伴配设在可动板133上的切削单元11在Y轴方向上移动。
壁部145从可动板133上一体地竖立设置,在壁部145的-X方向侧的侧面上具有使切削单元11在Z轴方向上往复移动的切入进给单元14。切入进给单元14构成为包含:滚珠丝杠140,其具有Z方向的轴心;一对导轨141,它们与滚珠丝杠140平行地配设;电动机142,其使滚珠丝杠140转动;以及支架143,其内部的螺母与滚珠丝杠140螺合,并且该支架143的侧部与导轨141滑动接触,当电动机142使滚珠丝杠140转动时,支架143被导轨141引导而在Z轴方向上移动,与其相伴被支架143支承的切削单元11随着支架143的移动在Z轴方向上移动。
如图1所示,臂270从壳体20的侧面向+X方向延伸,在其前端配设有拍摄单元27。拍摄单元27位于交接位置10a的上方,具有Z轴方向的光轴,能够对交接位置10a进行拍摄。
在拍摄单元27上连接有识别单元28,其根据拍摄单元27通过拍摄而获得的图像对保持工作台10以及第一搬送垫254和第二搬送垫264的位置进行识别。识别单元28至少具有CPU和存储器,能够对拍摄图像实施图像处理。
识别单元28具有:第一识别部281,其根据拍摄单元27对从第一发光部21发出的光进行拍摄而形成的图像,对保持工作台10是正在进行动作还是停止进行识别;第二识别部282,其根据拍摄单元27对从第二发光部22a、22b发出的光进行拍摄而形成的图像,对第一搬送垫254、第二搬送垫264是正在进行动作还是停止进行识别;以及第三识别部283,其根据拍摄单元27所拍摄的图像中的第一发光部21的位置和第二发光部22a、22b的位置,对保持工作台10和第一搬送垫254、第二搬送垫264中任意一个是否位于被加工物的交接位置进行识别。
在壳体20的前表面上配设有由触摸面板等构成的显示单元29。显示单元29能够显示用于输入加工条件的输入画面、或者能够显示拍摄单元27所拍摄的图像。
如图2所示,切削装置1具有控制单元30,其由CPU和存储器等构成,进行装置整体的控制。控制单元30与图1所示的构成第一搬送单元25的电动机252、构成第二搬送单元26的电动机262、图2所示的构成保持工作台移动单元12的电动机122、构成分度进给单元13的电动机132以及构成切入进给单元14的电动机142等连接,在控制单元30的控制下,对第一搬送单元25和第二搬送单元26的Y轴方向的移动、保持工作台移动单元12所实现的保持工作台10的X轴方向的移动、分度进给单元13和切入进给单元14所实现的切削单元11的Y轴方向和Z轴方向的移动等进行控制。另外,控制单元30按照从显示单元29输入的加工条件对各部位进行控制。
以下,对将被加工物从图1所示的盒230中搬出并进行切削单元11的切削、通过清洗单元24对切削后的被加工物W进行清洗并将清洗后的被加工物收纳至盒230中的情况下的切削装置1的动作进行说明。
图1所示的晶片W是被加工物的一例,在其正面Wa上在由分割预定线L划分的格子状的区域中形成有多个器件D。晶片W的背面Wb粘贴在划片带T上。在划片带T的粘接面的外周区域粘贴有具有圆形的开口的环状的框架F,晶片W借助划片带T而被框架F支承。这样借助划片带T而被框架F支承的晶片W(以下称为“晶片单元U”)被收纳在盒230的各插槽中。
首先,盒载置部23升降,从而使要搬出的晶片单元U对位在与第一搬送垫254所具有的夹持部255a相同的高度位置。并且,通过构成第一搬送单元25的电动机252的驱动使第一搬送垫254向-Y方向移动,使夹持部255a在前端打开的状态下与框架F抵接,然后将夹持部255a闭合,从而对框架F进行夹持。然后,在使一对定位部105远离的状态下,电动机252使滚珠丝杠250向反方向旋转,从而使第一搬送垫254向+Y方向移动,将晶片W载置于定位部105的底板上。
然后,夹持部255a解除对框架F的夹持,一对定位部105在相互接近的方向上移动,从而将晶片单元U定位于规定的位置。
接着,使第一搬送单元25的第一搬送垫254位于晶片单元U的正上方,并使第一搬送垫254下降而使吸盘254d与框架F接触,使吸引力作用于吸盘254d上,从而对框架F进行吸附。然后,在使第一搬送垫254上升之后使一对定位部105相互远离,然后使第一搬送垫254下降,将晶片单元U载置于保持工作台10。然后,使吸引力作用于吸附部100,从而隔着划片带T将晶片W的背面Wb侧吸引保持于保持面100a。另外,通过固定夹具104对框架F进行固定。
接着,图2所示的保持工作台移动单元12对保持工作台10向-X方向驱动,使保持工作台10移动至加工区域10b。然后,通过拍摄部190对晶片W的正面Wa进行拍摄,通过对准单元19利用图像处理对要切削的分割预定线L进行检测。随着检测到分割预定线,通过分度进给单元13对切削单元11在Y轴方向上驱动,进行要切削的分割预定线与切削刀具113在Y轴方向上的对位。
在进行了该对位的状态下,切削刀具113旋转同时切削单元11下降,将切削刀具113定位于规定的高度位置,并且保持工作台10通过保持工作台移动单元12向-X方向进行切削进给,从而对所检测到的分割预定线L进行切削。切削中从切削水提供喷嘴115对切削刀具113提供切削水。
接着,分度进给单元13按照相邻的分割预定线的间隔对切削单元11在Y轴方向上进行转位进给,进行同样的切削,从而对与切削完成的分割预定线相邻的分割预定线进行切削。这样,通过反复进行转位进给和切削,同方向的所有分割预定线被切削。另外,在使保持工作台10旋转90度之后,进行同样的切削,从而所有的分割预定线L被纵横地切削,分割成各个芯片。
当晶片W的切削结束时,保持工作台10被保持工作台移动单元12向+X方向驱动,对晶片单元U进行保持的保持工作台10返回至交接位置10a。另外,关于第一搬送单元25,作为用于将晶片单元U搬送至清洗单元24的准备,电动机252使滚珠丝杠250转动,从而使第一搬送垫254位于交接位置10a。
为了将加工后的晶片单元U从保持工作台10搬送至清洗单元24,需要使保持工作台10和第一搬送垫254精度良好地位于交接位置10a。因此,对保持工作台10和第一搬送垫254是否精度良好地位于交接位置10a进行确认,在保持工作台10与第一搬送垫254的位置存在偏差的情况下,在消除该偏差之后,将晶片单元U搬送至清洗单元24。
为了对保持工作台10和第一搬送垫254是否精度良好地位于交接位置10a进行确认,拍摄单元27始终或者至少在保持工作台10和第一搬送垫254位于交接位置或其附近的期间,隔开规定的时间间隔(例如数毫秒)对位于交接位置10a的保持工作台10和第一搬送垫254进行多次拍摄,如图3所示获得多张图像40a、40b、…。然后,识别单元28例如通过从多张图像40a、40b、…中分别提取亮度高于规定的阈值的像素等的图像处理,如图4所示形成多张提取第一发光部21和第二发光部22a而得的提取图像41a、41b、…。至少在利用拍摄单元27对交接位置10a进行拍摄时,预先使第一发光部21和第二发光部22a点亮或闪烁。另外,第一发光部21和第二发光部22a也可以始终点亮或闪烁,即,在未利用拍摄单元27进行拍摄的期间也点亮或闪烁。通过拍摄单元27拍摄的图像能够显示在图1所示的显示单元29上。
接着,第一识别部281对图4所示的多张提取图像41a、41b、…进行比较,对在多张图像之间是否在第一发光部21的位置上存在变动进行判断,即,对保持工作台10是正在进行动作还是停止进行判断。例如,对基于最新拍摄的图像40a的提取图像41a和基于之前拍摄的图像40b的提取图像41b进行对比,当在两个提取图像之间在第一发光部21的位置上存在X轴方向的偏差的情况下,判断为保持工作台10正在X轴方向上进行动作。另一方面,当在第一发光部21的位置上不存在X轴方向的偏差的情况下,判断为保持工作台10停止。在第一识别部281判断为保持工作台10正在进行动作的情况下,继续利用拍摄单元27进行交接位置10a的拍摄和提取图像的提取,直至判断为保持工作台10停止为止。
另外,第二识别部282对图4所示的多张提取图像41a、41b、…进行比较,对在多张图像之间是否在第二发光部22a的位置上存在变动进行判断,即,对第一搬送垫254是正在进行动作还是停止进行判断。例如,对基于最新拍摄的图像40a的提取图像41a和基于之前拍摄的图像40b的提取图像41b进行对比,当在两个提取图像之间在第二发光部22a的位置上存在Y轴方向的偏差的情况下,判断为第一搬送垫254正在Y轴方向上进行动作。另一方面,当在第一发光部21的位置上不存在Y轴方向的偏差的情况下,判断为第一搬送垫254停止。在第二识别部282判断为第一搬送垫254正在进行动作的情况下,继续利用拍摄单元27进行交接位置10a的拍摄和提取图像的提取,直至判断为第一搬送垫254停止为止。
在由第一识别部281判断为保持工作台10停止并且由第二识别部282判断为第一搬送垫254停止的情况下,对保持工作台10和第一搬送垫254是否分别位于规定的交接位置10a进行判断。
在进行保持工作台10和第一搬送垫254是否位于规定的交接位置的判断时,预先利用拍摄单元27在保持工作台10和第一搬送垫254分别位于规定的交接位置10a的状态下进行拍摄,将该图像作为基准图像预先存储在第三识别部283中。然后,例如如图5所示的重叠图像42那样,在使基准图像与实际拍摄的图像重叠之后,根据基准图像中的第一发光部21以及第二发光部22a的位置与通过实际的拍摄而获得的图像中的第一发光部21以及第二发光部22a的位置之间是否存在偏差,对第一发光部21以及第二发光部22a的位置在两个图像之间是否完全一致进行判断。
在第一发光部21以及第二发光部22a的位置完全一致的情况下,第三识别部283判断为保持工作台10和第一搬送垫254位于规定的交接位置10a。
另一方面,在第一发光部21以及第二发光部22a的位置不完全一致的情况下,第三识别部283通过图像处理计算出偏差量。例如如图5所示的重叠图像42那样,当在基准图像中的第一发光部21与实际的拍摄图像中的第一发光部21之间存在ΔX1的偏差的情况下,由识别单元28对控制单元30通知保持单元10的位置存在偏差的意思以及该偏差量ΔX1的值。另外,偏差量ΔX1的值根据重叠图像42中的像素数,由第三识别部283计算得到。
接受了保持单元10的位置存在偏差以及该偏差量为ΔX1的通知的控制单元30对图2所示的保持工作台移动单元12的电动机122进行驱动,使滚珠丝杠120转动,从而使保持工作台10在X轴方向上移动而对其位置进行微调。然后,与上述同样地,进行拍摄单元17的拍摄和由该拍摄获得的图像与基准图像的对比,当第一发光部21的位置达到一致时,判断为保持单元10位于规定的交接位置10a。
另外,例如如图6所示的重叠图像43那样,当在基准图像中的第二发光部22a与实际的拍摄图像中的第二发光部22a之间存在ΔY1的偏差的情况下,由识别单元28对控制单元30通知第一搬送垫254的位置存在偏差的意思以及该偏差量ΔY1的值。接受了该通知的控制单元30对图2所示的构成第一搬送单元25的电动机252进行驱动,使滚珠丝杠250转动,从而使保持工作台10在Y轴方向上移动而对其位置进行微调。然后,与上述同样地,进行拍摄单元17的拍摄和由该拍摄获得的图像与基准图像的对比,当第二发光部22a的位置达到一致时,判断为保持单元10位于规定的交接位置10a。
当第三识别部283判断为保持工作台10和第一搬送垫254位于规定的交接位置10a时,使第一搬送垫254下降而使吸盘254d按压在框架F上,对框架F进行吸附,将保持工作台10的吸附部100的吸附状态解除,并且将固定夹具104对框架F的固定解除。
然后,使第一搬送垫254d上升,构成第一搬送单元25的电动机252使滚珠丝杠250转动,从而使第一搬送垫254向+Y方向移动,使第一搬送垫254所保持的晶片单元U移动至清洗单元24的上方。
接着,使第一搬送垫254下降,将晶片单元U载置于旋转工作台240,将吸盘254d对框架F的吸引解除。然后,使旋转工作台240旋转并且从未图示的喷嘴朝向晶片W喷出清洗液,对晶片W进行清洗。另外,在停止清洗液的喷出之后,从未图示的喷嘴朝向晶片W喷出高压空气,使晶片W干燥。
当晶片W的清洗结束时,构成第二搬送单元26的电动机262使滚珠丝杠260转动,从而使第二搬送垫264移动至晶片单元U的上方。然后,使第二搬送垫264下降而使吸盘264d按压至框架F,通过吸盘264d对框架F进行吸附。然后,将旋转工作台240的吸附解除。
接着,在使第二搬送垫264上升之后,电动机262使滚珠丝杠260向反方向转动,使第二搬送垫264所吸附的晶片单元U移动至交接位置10a的上方。然后,通过拍摄单元27对交接位置10a进行拍摄。
为了对保持工作台10和第二搬送垫264是否精度良好地位于交接位置10a进行确认,拍摄单元27始终或至少在保持工作台10和第二搬送垫264位于交接位置或其附近的期间,隔开规定的时间间隔(例如数毫秒)对位于交接位置10a的保持工作台10和第二搬送垫264进行多次拍摄,如图7所示获得多张图像44a、44b、…。然后,如图8所示,识别单元28通过图像处理,形成多张提取图像45a、45b、…,它们是从多张图像44a、44b、…中分别提取第一发光部21和第二发光部22b而得到的。至少在利用拍摄单元27对交接位置10a进行拍摄时,预先使第一发光部21和第二发光部22b点亮或闪烁。另外,第一发光部21和第二发光部22b也可以始终点亮或闪烁,即在未利用拍摄单元27进行拍摄期间也预先点亮或闪烁。通过拍摄单元27拍摄的图像能够显示在图1所示的显示单元29上。
接着,第一识别部281对图7所示的多张提取图像45a、45b、…进行比较,对在多张图像之间是否在第一发光部21的位置上存在变动进行判断,即对保持工作台10是正在进行动作还是停止进行判断。例如,对基于最新拍摄的图像44a的提取图像45a和基于之前拍摄的图像44b的提取图像45b进行对比,当在两个提取图像之间在第一发光部21的位置上存在X轴方向的偏差的情况下,判断为保持工作台10正在X轴方向上进行动作。另一方面,当在第一发光部21的位置上不存在X轴方向的偏差的情况下,判断为保持工作台10停止。在第一识别部281判断为保持工作台10正在进行动作的情况下,继续利用拍摄单元27进行交接位置10a的拍摄和提取图像的提取,直至判断为保持工作台10停止为止。
另外,第二识别部282对图8所示的多张提取图像45a、45b、…进行比较,对在多张图像之间是否在第二发光部22b的位置上存在变动进行判断,即对第二搬送垫264是正在进行动作还是停止进行判断。例如,对基于最新拍摄的图像44a的提取图像45a和基于之前拍摄的图像44b的提取图像45b进行对比,当在两个提取图像之间在第二发光部22b的位置上存在Y轴方向的偏差的情况下,判断为第二搬送垫264正在Y轴方向上进行动作。另一方面,当在第一发光部21的位置上不存在偏差的情况下,判断为第二搬送垫264停止。在第二识别部282判断为第二搬送垫264正在进行动作的情况下,继续利用拍摄单元27进行交接位置10a的拍摄和提取图像的提取,直至判断为第二搬送垫264停止为止。
在由第一识别部281判断为保持工作台10停止并且由第二识别部282判断为第二搬送垫264停止的情况下,对保持工作台10和第二搬送垫264是否分别位于规定的交接位置10a进行判断。
在进行保持工作台10和第二搬送垫264是否位于规定的交接位置的判断时,预先利用拍摄单元27在保持工作台10和第二搬送垫264分别位于规定的交接位置10a的状态下进行拍摄,将该图像作为基准图像预先存储在第三识别部283中。然后,例如如图9所示的重叠图像46那样,在使基准图像与实际拍摄的图像重叠之后,根据基准图像中的第一发光部21以及第二发光部22b的位置与实际的拍摄所获得的图像中的第一发光部21以及第二发光部22b的位置之间是否存在偏差,对在两个图像之间第一发光部21以及第二发光部22b的位置是否完全一致进行判断。
在第一发光部21以及第二发光部22b的位置完全一致的情况下,第三识别部283判断为保持工作台10和第二搬送垫264位于规定的交接位置10a。
另一方面,在第一发光部21以及第二发光部22b的位置不完全一致的情况下,第三识别部283通过图像处理计算出偏差量。例如如图9所示的重叠图像46那样,当在基准图像中的第一发光部21与实际的拍摄图像中的第一发光部21之间存在ΔX2的偏差的情况下,由识别单元28对控制单元30通知保持单元10的位置存在偏差的意思以及该偏差量ΔX2的值。另外,偏差量ΔX2的值根据重叠图像46中的像素数,由第三识别部283计算得到。
接受了保持单元10的位置存在偏差和该偏差量为ΔX2的通知的控制单元30对图2所示的保持工作台移动单元12的电动机122进行驱动,使滚珠丝杠120转动,从而使保持工作台10在X轴方向上移动而对其位置进行微调。然后,与上述同样地,进行拍摄单元17的拍摄和由该拍摄获得的图像与基准图像的对比,当第一发光部21的位置到一致时,判断为保持单元10位于规定的交接位置10a。
另外,例如如图10所示的重叠图像47那样,当在基准图像中的第二发光部22b与实际的拍摄图像中的第二发光部22b之间存在ΔY2的偏差的情况下,由识别单元28对控制单元30通知第二搬送垫264的位置存在偏差的意思以及该偏差量ΔY2的值。接受了该通知的控制单元30对图2所示的构成第一搬送单元25的电动机252进行驱动,使滚珠丝杠250转动,从而使保持工作台10在Y轴方向上移动而对其位置进行微调。然后,与上述同样地,进行拍摄单元17的拍摄和由该拍摄获得的图像与基准图像的对比,当第二发光部22b的位置达到一致时,判断为保持单元10位于规定的交接位置10a。
当第三识别部283判断为保持工作台10和第二搬送垫264位于规定的交接位置10a时,在使图1所示的一对定位部105稍微接近的状态下使第二搬送垫264下降,将框架F载置于构成定位部105的底板上,将吸盘264d的吸附解除。然后,使定位部105在相互接近的方向上移动,从而将晶片单元U定位于规定的位置。
然后,通过构成第一搬送垫254的夹持部255a对框架F进行夹持,电动机252使滚珠丝杠250转动,从而使第一搬送垫254向-Y方向移动。此时,使盒载置部23升降,预先使盒230的空的插槽的高度位置与夹持部255a的高度位置一致,从而将晶片单元U收纳至盒230的规定的插槽中。
如上所述,在已确认了保持工作台10和第一搬送垫254位于规定的交接位置之后,将晶片单元U搬入至保持工作台10,因此能够在保持工作台10上可靠地对晶片单元U进行保持。
另外,在已确认了保持工作台10和第二搬送垫264位于规定的交接位置之后,将晶片单元U载置于定位部105,因此能够通过夹持部255a可靠地对框架F进行保持并收纳至盒230中。
另外,在本实施方式的切削装置1中,具有第一搬送单元25和第二搬送单元26,但搬送单元也可以仅有一个。
另外,在上述实施方式中,拍摄单元对保持工作台10进行拍摄而对晶片的交接位置进行识别,但也可以是拍摄单元对旋转工作台240进行拍摄而对晶片向旋转工作台240的交接位置进行识别。另外,在对旋转工作台240进行拍摄的情况下,能够进行旋转工作台240的旋转角度的定位。由此,能够在利用旋转工作台240对晶片单元U进行清洗之后,进行晶片单元U的旋转方向的定位而将晶片单元U收纳至盒中。
另外,在上述实施方式中,通过使多张图像重叠而对第一发光部21和第二发光部22a、22b是否位于规定的交接位置进行判断,但也可以不使图像重叠而是借助图案匹配从而根据多张图像是否一致对第一发光部21和第二发光部22a、22b是否位于规定的交接位置进行判断。
在本实施方式中,作为加工装置,以切削装置为例进行了说明,但加工装置中例如也包含激光加工装置、磨削装置等。

Claims (1)

1.一种加工装置,其具有:
保持工作台,其对被加工物进行保持;
保持工作台移动单元,其使该保持工作台移动;
加工单元,其对该保持工作台所保持的被加工物进行加工;
搬送单元,其使对被加工物进行保持的搬送垫移动而将被加工物搬送至该保持工作台;
拍摄单元,其对该保持工作台和该搬送垫进行拍摄;
识别单元,其对该保持工作台和该搬送垫是否位于规定的位置进行识别;以及
控制单元,
该加工装置的特征在于,
该保持工作台具有发出光的第一发光部,
该搬送垫具有按照与该第一发光部不同的颜色或闪烁周期而发光的第二发光部,
该识别单元具有:
第一识别部,其根据拍摄单元所拍摄的图像中的从该第一发光部发出的光,对该保持工作台是正在进行动作还是停止进行识别;
第二识别部,其根据拍摄单元所拍摄的图像中的从该第二发光部发出的光,对该搬送垫是正在进行动作还是停止进行识别;以及
第三识别部,其根据该拍摄单元所拍摄的图像中的该第一发光部的位置和该第二发光部的位置,对该保持工作台和该搬送垫位于被加工物的交接位置进行识别,
该加工装置通过对从该第一发光部发出的光和从该第二发光部发出的光进行拍摄而对该保持工作台和该搬送垫的位置进行识别,
在该第三识别部中存储有基准图像,
当该拍摄单元所拍摄的图像中的该第一发光部的位置和该第二发光部的位置与该基准图像中的该第一发光部的位置和该第二发光部的位置不完全一致的情况下,该控制单元对该保持工作台的位置进行微调,直至该第三识别部识别出该保持工作台和该搬送垫位于被加工物的交接位置。
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