JP2011240476A - ワーク加工装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの撮像装置を用いて効率的にワークのアライメントを実行可能なワーク加工装置及び方法を提供する。
【解決手段】回転刃２３は、Ｙ方向及びＺ方向に移動自在である。θテーブル４０の上面のワーク１０は、Ｘ方向及びＹ方向と平行な平面内で回転可能かつＸ方向に移動自在である。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、Ｘ方向に関して回転刃２３を挟んで反対側に位置する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの光軸は、Ｙ方向に関して回転刃２３から同じ側に所定距離だけずれた各位置でワーク１０の存在平面と交差する。切断時のワーク１０の移動ストロークの前後でワーク１０の左右の切断マークを撮像装置９０Ｌ,９０Ｒでそれぞれ撮像する。撮像画像に基づき、ワーク１０のＹ方向移動量及びθ方向位置補正量を演算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転砥石を用いて被加工物(ワーク)に加工を行うワーク加工装置及び方法に関する。

図２８は、従来の切削装置(ダイサ)の一般的な構成図である。この装置は、例えば、多数個の素子を一括形成した板状のワーク８１０を矩形に切断して単品の素子を得るために用いられる。装置構成としては、フランジ８２１によって回転軸８２２に取り付けられた回転砥石８２３(ブレード)、切削液の供給ノズル８３０及び不図示の排出手段(ドレン)、ワークを載置するθテーブル８４０、ワークの基準マークを撮像認識する一乃至複数の撮像装置８５０、以上を少なくとも有する。回転砥石８２３は、Ｙ方向スライドガイド８６０及びＺ方向スライドガイド８７０に支持される。θテーブル８４０は、Ｘスライダ８８０に支持される。Ｘスライダ８８０は、Ｘ方向スライドガイド８８１に支持される。

図２９に示すように、ワーク８１０は、多数個の素子８１１を一括形成したシリコンウェハ等であり、基準マーク８１４を４箇所に有する。基準マーク８１４は、フォトリソや印刷で形成され、多くの場合素子電極等の形成工程で同時に形成される。基準マーク８１４単体の形状は丸、四角、三角など任意であり、二次元を認識するためには少なくとも三箇所のマークを準備する。

上記装置によるワーク８１０の切削するときは、アライメント部に移動停止しているθテーブル８４０にワーク８１０を載置し、撮像装置８５０でワーク８１０の基準マーク８１４を認識し、不図示の演算部によって基準座標を定義する。θテーブル８４０は、アライメント部から切削部に移動停止する。そして、先に定義した座標における切断位置へ回転砥石８２３の位置を一致させ、Ｚ軸に沿ってを下降させる(切り込み)。この状態でθテーブル８４０をＸ軸に沿って移動することで切断を実行する。１つのラインについて切断が終わると、回転砥石８２３をＹ軸に沿って移動し、切断位置を変更する。所定の方向の切断が完了したら、θテーブル８４０を回転(一般的に９０度)させて、同様に切断を行なう。これにより、矩形の素子を切り出すことができる。なお、スライドガイドの配置は相対動作可能であれば図２８に限定されない。

図２８の切削部は、切削液の飛沫が飛散する部分で、ここに撮像装置を置くと、光学系部品(対物レンズ等)に切断粉の混じったスラリー状の切削液が付着し、撮像不能となる。したがって、撮像はアライメント部、切断は切削部と分かれた配置となっている(下記特許文献１参照)。なお、下記特許文献２と３では、切削部に撮像装置を置いているが、切削液の飛散や撮像装置の汚染についての検討はされていない。

前述の二次元認識の基準マーク８１４によるアライメントでは、ひとつのワーク８１０につき一回のアライメントであるため、撮像はアライメント部、切断は切削部と分かれた配置とすることに大きな問題は無かった。しかし、高精度の切削のために、切断すべきライン毎に切断マーク(後述の図２参照)によるアライメントを行う場合、一箇所の切断毎にθテーブル８４０をアライメント部に移動することとなり、処理に多くの時間がかかる。

近年では、素子の小型化に伴い、今までは問題にならなかった、切断中ワークのずれが問題となっている。具体的には、温度変化による熱膨張、切削液の吸収による膨潤、切削負荷によるワークの位置ずれなどが考えられる。また、ワークがセラミック系のグリーンシート場合は、焼成前であるため、比較的軟質な材料と言える。この場合、切断工程のみならず各工程においてワークに歪が発生し、上述の基準マークによる座標定義だけでは、個々の素子位置に対して切断位置の誤差の発生が避けられない。そこで、実施の形態で後述の図２に示すとおり、切断ラインの延長線上に切断マークを設け、基準マークによる予備位置決めの後、切断マークにより本位置決めを行なう手法が採られる。切断マークも、基準マークと同様、素子電極等の形成工程で同時に形成される。切断マークによるアライメントは高精度の切削加工のために重要である。

なお、セラミック系のグリーンシートには外層(素子電極が無い外側の層)が存在する。外層に各マークを印刷しても、素子電極の形成とは厳密には別工程となってしまう。そのため、加工精度向上のためには、内層(素子電極がある層)にマークを形成し、これを撮像することが望ましい。下記特許文献４〜６はその先行例であり、非貫通の浅溝加工により切断マーク露出用と切断用の二種類の回転砥石を用意している。

２００４−１４２０８６号公報 ２００４−５０３４７号公報 ２００４−３０３９３１号公報 ２０００−１２４０９号公報 ２０００−２５２２４１号公報 ２００４−３９９０６号公報

上述のとおり、切断マークによるアライメントをするためにワークを切削部からアライメント部に移動する構成であると、切削部とアライメント部との間での往復に時間を多くとられて好ましくない。切削部に撮像装置を置く場合でも、撮像装置が１つのみであると、効率面で依然として改善の余地がある。

また、切削部に撮像装置を置く場合、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物によってレンズが汚れ、撮像不能となるリスクがある。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、２つの撮像装置を用いて効率的にワークのアライメントを実行可能なワーク加工装置及び方法を提供することにある。

本発明の第１の態様は、ワーク加工装置である。この装置は、
ワーク載置用の加工テーブルと、
前記加工テーブル上のワークを加工可能な回転砥石、及び前記回転砥石が取り付けられた回転軸を有するスピンドルユニットと、
前記加工テーブル上のワークを撮像可能な２つの撮像装置とを備え、
前記回転軸と平行なＹ方向と、
前記回転軸と垂直なＸ方向と、
前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向とに、前記加工テーブルと前記スピンドルユニットとの相対位置を制御可能であり、
前記２つの撮像装置は、前記Ｘ方向に関して前記回転軸を挟んでピッチＰｃの距離で反対側に位置し、前記２つの撮像装置の撮像光軸は前記Ｚ方向に平行であって、
前記ワークは、加工すべき加工ラインに対応する両側に所定ピッチＰｍで配置された加工マークを有し、
前記ワークの加工時のＸ方向の移動ストロークをＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなるように前記移動ストロークＳは設定される。

第１の態様の装置において、前記２つの撮像装置の撮像光軸は、前記回転砥石の取付位置を通る前記回転軸に垂直な面から前記Ｙ方向の同じ側に所定距離だけずれた各位置で、前記加工テーブル上のワークの存在平面と交差するとよい。

第１の態様の装置において、前記２つの撮像装置はそれぞれ、
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通りかつ前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出す構成であるとよい。

第１の態様の装置において、
前記加工テーブルを前記回転軸と垂直なＸ方向に相対移動可能なＸ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記回転軸と平行なＹ方向に相対移動可能なＹ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動可能なＺ方向移動手段と、
前記加工テーブルを前記Ｚ方向に平行なθ軸で回転可能な回転手段と、
前記Ｘ方向移動手段、前記Ｙ方向移動手段、前記Ｚ方向移動手段、及び前記回転手段を制御する制御部とを有し、
前記加工テーブルの前記ワーク載置面及び前記ワークの存在平面が前記Ｚ方向に垂直な平面であり、
前記ワークは、加工すべき加工ライン上の異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記加工ラインは、加工時の前記Ｘ方向と一致し、
前記回転砥石を回転させる動作と、前記Ｙ方向移動手段によって前記回転砥石を所定ピッチだけ前記Ｙ方向に相対移動する動作と、前記Ｚ方向移動手段によって前記回転砥石を前記ワークが加工可能な位置に前記Ｚ方向に相対移動する動作と、前記加工可能なＺ方向位置を維持した状態で前記回転砥石に対して前記ワークを前記Ｘ方向移動手段で相対移動することで前記ワークを前記回転砥石によって加工する動作と、を含む加工工程を、所定数ｎ回繰り返し実行可能であり、
前記２つの撮像装置は、前記加工工程における前記相対移動ストロークＳの移動端にて一方側及び他方側の前記マークをそれぞれ撮像する撮像工程を実行可能であり、
前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工ライン方向の配置距離をＰｍ、前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動ストロークをＳとしたとき、
前記制御部は、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなるように前記Ｘ方向移動手段を制御し、
前記２つの撮像装置は、ワーク当たりｎ回の前記加工工程のうちｊ回の前記撮像工程を実行し、前記ｎと前記ｊの関係は、
ｎ≧ｊ
であるとよい。

この場合、前記２つの撮像装置は、前記ｎ回の前記加工工程中に、ｋ回の前記加工工程に対して１回の前記撮像工程を複数回実行するとよい。

あるいは、前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するとよい。

また、前記制御部は、撮像した前記マークの画像に基づいて前記回転砥石の前記Ｙ方向への相対移動ピッチ及び前記θ軸を中心とする回転角度補正量を演算するとよい。

本発明の第２の態様は、ワーク加工方法である。この方法は、
ワークと、回転砥石と、２つの撮像装置とを準備する準備工程と、
前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
本方法は、
前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
ｎ≧ｊ
である。

第２の態様の方法において、前記ｎ回の前記加工工程中に、ｋ回の前記加工工程に対して１回の前記撮像工程を複数回実行するとよい。

第２の態様の方法において、前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するとよい。

第２の態様の方法において、前記演算工程で演算する前記調節量は、前記ワークの前記Ｙ方向への相対移動量と、前記ワークの前記Ｚ方向を軸とする相対回転角度θの補正量とを含むとよい。

第２の態様の方法において、前記２つの撮像装置の撮像光軸は、前記回転砥石の取付位置を通る前記回転軸に垂直な面に対して前記Ｙ方向の同じ側で、所定距離だけずれた各位置で前記加工テーブル上のワークの存在平面と交差するとよい。

第２の態様の方法において、
前記ワークは、前記加工工程で加工する各々の加工ラインに対して２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
各回の前記調節工程の後かつ各回の前記加工工程の前に前記第１撮像工程を実行し、各回の前記加工工程の後に前記第２撮像工程を実行するとよい。

第２の態様の方法において、
前記ワークは、前記加工工程で加工するｋ本の加工ライン毎に２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
前記撮像工程を行なう加工ラインの行番号をｉとすると、前記演算工程では、ｉと(ｉ＋ｋ)での前記撮像工程によって定義された各加工ラインのデータを基に、(ｉ＋１)回から(ｉ＋ｋ−１)の加工ラインを定義し、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するとよい。

第２の態様の方法において、
前記加工工程を所定回数実行した後に、前記ワークを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と垂直なＺ方向を軸に相対的に所定角度だけ回転させる回転工程を実行し、
前記回転工程の後、再度、前記調節工程及び前記加工工程を所定回数実行するとよい。

第２の態様の方法において、
前記ワークは、厚さ方向の所定の深さに前記マークを有し、
本方法は、前記準備工程の後かつ前記調節工程の前に、前記回転砥石によって複数箇所に溝加工をして各マークを露出させる溝形成工程を有するとよい。

この場合、前記溝形成工程は、前記回転砥石と前記ワークとが相対的にアッパーカットになるようにして前記ワークを前記Ｘ方向に相対移動させるものであるとよい。

あるいは、前記溝形成工程における各箇所の溝加工を、前記回転砥石を前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動することのみで行うとよい。

さらに、前記溝形成工程では、複数の直線の各々について、同一直線上の異なる複数の位置に前記溝加工を実行するとよい。

さらに、前記第１及び第２の撮像工程では、アッパーカット加工によって露出されたマークを撮像するとよい。

第２の態様の方法において、前記２つの撮像装置はそれぞれ、
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通り前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記加工工程は、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出しながら実行するとよい。

この場合、
前記加工工程の前に、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給する気体の圧力を上昇させる圧力上昇工程と、
前記加工工程の後に、前記気体の圧力を下降させる圧力下降工程とを有するとよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、２つの撮像装置を用いて効率的にワークのアライメントを実行可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るワーク切削装置の概念的斜視図。 同実施の形態で加工対象とするワーク１０の一例を示す平面図。 同実施の形態のワーク切削装置の要部正面図。 同ワーク切削装置の要部の模式的平面図。 図１に示す撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの構成例(その１)を示す断面図。 図１に示す撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの構成例(その２)を示す断面図。 第１の実施の形態のワーク切削装置の全体構成を示す平面図。 同正面図。 同右側面図。 第１の実施の形態におけるワーク切削動作の模式的説明図(その１)。 同実施の形態におけるワーク切削動作の模式的説明図(その２)。 同実施の形態に係るワーク切削装置の全体動作の概略を示すフローチャート。 第２の実施の形態における浅溝加工後のワークの形状説明図。 同実施の形態における浅溝加工(アッパーカット)の工程説明図。 第３の実施の形態における合計ｎ行の切断動作のフローチャート。 同実施の形態におけるワーク切削動作の模式的説明図(その１)。 同実施の形態におけるワーク切削動作の模式的説明図(その２)。 同実施の形態における演算処理(平均)の模式的説明図。 第４の実施の形態における浅溝加工後のワークの形状説明図。 同実施の形態における浅溝加工(プランジカット)の工程説明図。 本発明の第５の実施の形態に係るワーク切削装置の要部正面図。 本発明の第６の実施の形態に係るワーク切削装置の要部の模式的平面図。 撮像装置の視野が切断マーク一つだけの場合における、ワークの回転刃に対するＸＹ各方向の相対移動を示すタイムチャート。 第６の実施の形態に関し、撮像装置の視野が切断マーク二つをカバーする場合のワーク切削動作の模式的説明図。 同場合における、ワークの回転刃に対するＸＹ各方向の相対移動を示すタイムチャート。 変形例に関し、切断マークが切断ラインから所定距離ずれている場合の説明図。 変形例に関し、１行目の切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rのみが他の行の切断マークと比較してＰｘだけ内側にオフセットしている場合の工程説明図。 従来の切削装置(ダイサ)の一般的な構成図。 同装置で加工対象とするワークの平面図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

(第１の実施の形態)
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るワーク切削装置の概念的斜視図である。図２は、本実施の形態で加工対象とするワーク１０の一例を示す平面図である。図３は、同ワーク切削装置の要部正面図である。図４は、同ワーク切削装置の要部の模式的平面図である。このワーク切削装置は、スピンドルユニット２０と、加工テーブルとしてのθテーブル４０と、２つの撮像装置９０Ｌ,９０Ｒと、粗位置決め用カメラ９２とを備える。

スピンドルユニット２０は、フランジ２１と、スピンドル軸とスピンドル軸受の組立体（以下「回転軸２２」と表記）と、基材に固定砥粒を付着させた切断用回転砥石（以下「回転刃２３」と表記）と、Ｚスライダ２５とを有する。回転刃２３は、フランジ２１によって回転軸２２に取り付けられ、回転軸２２に垂直な面内で回転するようになっている。Ｚスライダ２５は、回転軸２２及び回転軸２２の駆動モータ(不図示)を支持する。Ｚスライダ２５は、Ｙスライダ７０の支持によりＺ方向に移動(スライド)自在である。Ｙスライダ７０は、Ｙ方向スライドガイド６０(不図示の装置基台側に固定)の支持によりＹ方向に移動(スライド)自在である。したがって、回転刃２３は、互いに直交するＹ方向及びＺ方向に移動自在である。なお、加工時の切削液は切削液供給ノズル３０から供給される。切削液供給ノズル３０はスピンドルユニット２０に固定されており、回転刃２３と一体にＹ方向及びＺ方向に移動自在である。

撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、Ｙ方向及びＺ方向に垂直なＸ方向に関して回転軸２２を挟んで反対側に位置する。図１では、撮像装置９０Ｌは回転軸２２の左側に位置し、撮像装置９０Ｒは回転軸２２の右側に位置する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、回転軸２２と同様にＹ方向及びＺ方向に移動自在である。また、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの光軸は、回転刃２３の取付位置を通る回転軸２２に垂直な面からＹ方向の同じ側に所定距離だけずれた各位置でワーク１０の存在平面と交差する。これについては後述する。

θテーブル４０は、Ｚ方向と平行なθ軸４１に支持される。θ軸４１は、不図示の駆動モータで回転される。θテーブル４０は、θ軸４１と一体にθ方向に回転可能である。Ｘスライダ８０は、Ｘ方向スライドガイド８１(不図示の装置基台側に固定)の支持によりＸ方向に移動(スライド)自在である。したがって、θテーブル４０の上面すなわちワーク載置面(Ｚ方向と垂直な平面)上のワーク１０は、ＸＹ平面内で回転可能かつＸ方向に移動自在である。

Ｚスライダ２５、Ｙスライダ７０及びＸスライダ８０の駆動は、例えば公知のボールネジ機構によって為される。なお、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒに対するワーク１０のＸＹＺ各方向に関する相対位置、ＸＹ平面と平行な任意の方向(例えばＸ方向)に対するワーク１０のＺ方向を軸とする相対回転角度を制御可能である限り、ワーク１０及び回転刃２３、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの支持構造は上記に限定されない。

制御ボックス５の内部には、制御部９５が格納されている。制御部９５は、プロセッサやメモリ、プログラムその他、本装置全体の動作制御及び各種演算(画像処理も含む)に必要な要素を包含する。回転刃２３、θテーブル４０、及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒ、並びにその他の各構成要素の現在位置データは、制御部９５にリアルタイムで保持される。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒ及び粗位置決め用カメラ９２の撮像画像は、制御部９５内のメモリに記憶される。

粗位置決め用カメラ９２は、ワーク１０の基準マーク１２を含む画像を撮像する。この画像に基づき、切削加工の前にワーク１０を大まかに相対的に位置決めする。すなわち、粗位置決め用カメラ９２の撮像画像に基づき、制御部９５はワーク１０の位置を認識し、θテーブル４０のＸ方向位置及び回転角度、並びにスピンドルユニット２０及び撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＹ方向位置を定める。詳細な位置決めは、後述のように撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像に基づいて為される。粗位置決め用カメラ９２は、１つでも複数でもよい。

図２に示すように、ワーク１０は例えば多数個の素子１１を一括形成した基板であり、具体的には、シリコンウェハ、セラミック基板、セラミックグリーンシートなどである。ワーク１０は、基準マーク１２及び切断マークＣ_a1L〜Ｃ_anL,Ｃ_a1R〜Ｃ_anR,Ｃ_b1L〜Ｃ_bmL,Ｃ_b1R〜Ｃ_bmRを有する。基準マーク１２は、ワーク１０の端部所定位置(例えば四隅)にそれぞれ形成される。図中上下方向にｎ箇所並ぶ切断マークＣ_a1R〜Ｃ_anR,Ｃ_a1L〜Ｃ_anLは、図中水平方向のｎ本(ｎ：自然数)の加工ラインとしての切断ラインに対応しており、図中では右端部及び左端部に形成される。図中左右方向にｍ箇所並ぶ切断マークＣ_b1L〜Ｃ_bmL,Ｃ_b1R〜Ｃ_bmRは、図中垂直方向のｍ本(ｍ：自然数)の切断ラインに対応しており、図中では上端部及び下端部に形成される。なお、図４では左右方向の切断マークＣ_b1L〜Ｃ_bmL,Ｃ_b1R〜Ｃ_bmRの図示は省略している。

図３に示すように、撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＸ方向の配置ピッチをＰｃ、各々の切断ラインに対応する両側の切断マーク間の距離(切断マークピッチ)をＰｍ、切削加工時のワーク１０のＸ方向の移動ストロークをＳとしたとき、
Ｐｃ＝Ｓ−Ｐｍ
を満たすようにストロークＳは設定される。なお、切断マークピッチＰｍは、図２の縦方向と横方向とで同じであっても異なってもよく、また、対応する切断ライン毎に異なってもよい。撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＸ方向の配置ピッチＰｃは、好ましくは調節可能とする。切削加工動作の詳細は後述する。

図４に示すように、回転刃２３と、ワーク１０上における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙ_bcは、隣り合う切断ラインに対応する切断マーク間の距離Ｙ_Pと好ましくは一致しているとよい。もっとも、回転刃２３のＹ方向位置がある行の切断ラインと一致している時に、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野範囲内に次の行の切断マークが入り得る限り、距離Ｙ_bcは距離Ｙ_Pと厳密には一致しなくてもよい。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙ_bcは、好ましくは調節可能とする。

図５は、図１に示す撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの構成例(その１)を示す断面図である。なお、断面はＹＺ平面と平行な面である。また、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは同じ構成であり、図５ではいずれか一方のみを示している。この撮像装置は、アルミや樹脂製のハウジング１９１(筐体)と、撮像部１９５と、照明部１９７とを有する。撮像部１９５は、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラである。照明部１９７は、例えばファイバー照明である。

ハウジング１９１内の内部空間１９２と、ハウジング１９１の外部とは、開口１９３で連通される。撮像部１９５は、内部空間１９２を通りかつ開口１９３からハウジング１９１外部へと続く光軸を有する。照明部１９７は、内部空間１９２から開口１９３を通してハウジング１９１の外部を照らす。撮像部１９５の光軸はＺ方向と平行であるのに対し、照明部１９７の光軸はＺ方向に対して所定の角度を成している。開口１９３は、撮像部１９５の撮像範囲及び撮像範囲に明るさを確保できる範囲で可能な限り小さいとよい。

気体供給孔１９８,１９９は、圧縮空気源から内部空間１９２へ与圧気体(圧縮空気)を供給するためのものである。気体は通常は大気であるが、不活性雰囲気を求める場合などは、窒素やアルゴンガス等としてもよい。気体は、不図示のポンプ或いはコンプレッサ等の圧空供給手段、または当該気体が高圧封入されたタンク等から、レギュレータ等の圧力や流量の調整用の器具を介して、任意の圧力で供給される。なお、供給気体は、標準的な工場エア(例えば０.２ＭＰａ〜０.５ＭＰａ)でもよい。気体供給孔１９８,１９９を通して内部空間１９２に供給された気体は、開口１９３からハウジング１９１の外部に噴き出される。開口１９３から気体を噴き出すことで、切削液や削り屑又はその混合物(以下「切削液等」とも表記)による撮像部１９５のレンズあるいは照明部１９７の汚染を防止できる。また、ワーク１０上の切削液等を吹き飛ばすことができ、切断マークの撮像を正確かつ確実に行うことができる。すなわち、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物の影響範囲内に撮像装置を置いても撮像不能となるリスクを低減することが可能となる。

図６は、図１に示す撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの構成例(その２)を示す断面図である。図５に示した構成と異なり、照明部は２つであり、気体供給孔は１つである。その他の点は、図５に示した構成と同様である。すなわち、この撮像装置は、ハウジング２９１と、撮像部２９５と、照明部２９７Ａ,２９７Ｂとを有し、ハウジング２９１において気体供給孔２９９は１つである。照明部２９７Ａ,２９７Ｂは、撮像部２９５を挟んで対向し、それぞれＺ方向と所定角度を持って開口２９３を通して外部を照射する。なお、ハウジング２９１及び撮像部２９５は、筒状のホルダ２８０に支持され、ホルダ２８０はブラケット２８５によって装置側に固定される。本撮像装置も、図５に示したものと同様の作用効果を奏する。また、照明部を２つとしたことで、影の発生を防止し、より確実な撮像及び撮像画像の認識が可能である。

図７は、本実施の形態のワーク切削装置の全体構成を示す平面図である。図８は、同正面図である。図９は、同右側面図である。

ワークストック２１０には、ワーク１０が未加工と加工済みとに分けて収容される。吸着搬送機構２２０は、ワーク１０を真空吸着した状態で搬送軸２２５に沿ってＸ方向に移動可能である。吸着搬送機構２２０は、未加工のワーク１０をワークストック２１０から取り出してθテーブル４０に載置し、かつ加工済みのワーク１０をθテーブル４０から取り上げてワークストック２１０に収容する。

カバー３２０は、切削液等の外部への飛散を防止するために装置基台側に設けられている。回転刃２３及び撮像装置９０Ｌはカバー３２０の内側にある。撮像装置９０Ｒはカバー３２０の外側にある。カバー３２０には窓３２１が２箇所設けられている。窓３２１から切削加工中の状況をオペレータが確認可能である。なお、カバー３２０は、取っ手３２２によって人手で開閉可能である。

粗位置決め用カメラ９２は、ここでは５つ設けられている。操作部２５０は、オペレータが本装置を操作するためのものである。モニタ２６０は、粗位置決め用カメラ９２又は撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像等を表示する。Ｚ方向駆動モータ２７０は、Ｚスライダ２５をＺ方向に駆動するためのものである。Ｙ方向駆動モータ２８０(図９に表される)は、Ｙスライダ７０をＹ方向に駆動するためのものである。

図７に示すように、撮像装置９０Ｒは、ブラケット２８５によってＺスライダ２５に取り付けられる。撮像装置９０Ｌは、撮像装置９０Ｒと同様にＺスライダ２５に取り付けられる。回転刃カバー２３１は、回転刃カバー２３１の下側部分を除く側方及び上方を囲むものである。

図１０及び図１１は、本実施の形態におけるワーク切削動作の模式的説明図である。

・初期調節工程(１回目の調節工程)：粗位置決め用カメラ９２の撮像画像に基づき、ワーク１０、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを図１０(Ａ)に示す初期位置にセットする。初期位置では、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心のＹ方向位置が１行目の切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rと概ね一致する。また、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの高さ(Ｚ方向位置)は、回転刃２３がワーク１０に触れない高さである。なお、図示の初期状態は一例であり、これに限定するものではない。その後、撮像装置９０Ｒの視野に切断マークＣ_a1Lが入るように、ワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ａ)→(Ｂ))。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒが固定焦点の場合は、回転刃２３がワーク１０を切削する時の高さにまで、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを回転刃２３とともに下降させる。撮像装置９０Ｒは、切断マークＣ_a1Lを含む画像を撮像する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒが固定焦点の場合は、回転刃２３がワーク１０に触れない高さにまで、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを回転刃２３とともに上昇させる。続いて、撮像装置９０Ｌの視野に切断マークＣ_a1Rが入るようにワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ｂ)→(Ｃ))。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒが固定焦点の場合は、回転刃２３がワーク１０を切削する時の高さにまで、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを回転刃２３とともに下降させる。撮像装置９０Ｌは、切断マークＣ_a1Rを含む画像を撮像する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像に基づいて、１行目切断の位置合わせのためのワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rを結んだ切断ラインＣ_a1を定義する。演算したデータに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１０(Ｃ)→(Ｄ))。以上で初期調節工程が完了する。初期調節工程の完了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、１行目の切断ラインＣ_a1と一致する。また、回転刃２３のＺ方向の位置(高さ)は、ワーク１０を切削可能な位置である。また、撮像装置９０Ｌの視野に２行目右側の切断マークＣ_a2Rが入っている。

・１回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｌは、２行目右側の切断マークＣ_a2Rを含む画像を撮像する。

・１回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(左から右)に移動することで、回転刃２３によってＣ_a1の切断を実行する(図１０(Ｄ)→図１１(Ａ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｒの視野に２行目左側の切断マークＣ_a2Lが入っている。

・１回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｒは、２行目左側の切断マークＣ_a2Lを含む画像を撮像する。

・１回目の演算工程：第１及び第２撮像工程での撮像画像を基に、次の調節工程におけるワーク１０のＹ方向への移動量及びθ方向位置の補正量を演算し、切断ラインＣ_a2が定義される。

・２回目の調節工程：演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１１(Ａ)→(Ｂ))。調節工程の終了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、２行目の切断ラインＣ_a2と一致する。また、撮像装置９０Ｒの視野に３行目左側の切断マークＣ_a3Lが入っている。

・２回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｒは、３行目左側の切断マークＣ_a3Lを含む画像を撮像する。

・２回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(右から左)に移動することで、回転刃２３によって２行目の切断を実行する(図１１(Ｂ)→(Ｃ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｌの視野に３行目右側の切断マークＣ_a3Rが入っている。

・２回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｌは、３行目右側の切断マークＣ_a3Rを含む画像を撮像する。

・２回目の演算工程：第１及び第２撮像工程での撮像画像を基に、次の調節工程におけるワーク１０のＹ方向への移動量及びθ方向位置の補正量を演算し、切断ラインＣ_a3が定義される。

・３回目の調節工程：演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１１(Ｃ)→(Ｄ))。調節工程の終了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、３行目の切断ラインＣ_a3と一致する。また、撮像装置９０Ｌの視野に４行目右側の切断マークＣ_a4Rが入っている。

以降、３回目の第１撮像工程からｎ回目の調節工程までを同様に実行する。なお、ｎ回目の調節工程の終了時、回転刃２３のＹ方向の位置はｎ行目の切断マークＣ_anL,Ｃ_anRと一致するが、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野に切断マークは存在しない。ｎ回目の調節工程の後、ｎ回目の加工工程を実行すれば、Ｃ_a1〜Ｃ_anの合計ｎ行の切断ラインに沿った切断が完了する。その後、ワーク１０を９０°回転させた後で、上記ｎ行の切断ラインと９０°異なるｍ行の切断ラインに沿った切断を実行する。工程の流れは、上記ｎ行の切断と同様である。これにより、矩形の素子を切り出すことができる。なお、棒状切断のみでよい場合は、上記ｎ行の切断のみで終了する。

上記工程において、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口(図５の開口１９３又は図６の開口２９３)からの気体の噴出しは、例えば全工程に渡って同じ圧力(例えば０.２ＭＰａ〜０.５ＭＰａ)で行われる。あるいは、加工工程の時は圧力を高くし、他の工程では圧力を低くする。例えば、気体供給孔(図５の気体供給孔１９８,１９９又は図６の気体供給孔２９９)からの供給気体の圧力を、加工工程の前に上昇させ(例えば０.２ＭＰａ→０.５ＭＰａ)、加工工程の後に下降させる(例えば０.５ＭＰａ→０.２ＭＰａ)。これにより、全工程に渡って同じ圧力で気体を供給する場合と比較して工場エアを節約することができる。

図１２は、本実施の形態に係るワーク切削装置の全体動作の概略を示すフローチャートである。図７〜図９の吸着搬送機構２２０により、ワークストック２１０から未加工のワーク１０を取り出し(Ｓ１)、θテーブル４０上にワーク１０を搬送・載置する(Ｓ２)。粗位置決め用カメラ９２により、ワーク１０の基準マーク１２を含む画像を撮像する(Ｓ３)。撮像画像に基づき、ワーク１０、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを図１０(Ａ)に示す初期位置にセットする(Ｓ４)。以降、図１０及び図１１で説明した切削動作を実行する(Ｓ５〜Ｓ１１)。その後、吸着搬送機構２２０により、加工済みのワーク１０をθテーブル４０から取り上げ、搬送し、ワークストック２１０に収容する(Ｓ１２)。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 回転刃２３の左右に撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを配置したので、工程の流れをスムーズにできる。すなわち、ある行の切削加工時のワーク１０の移動ストロークＳの開始位置と終了位置で次の行の切断マークを撮像できるため、切断マーク認識の効率が良い。したがって、ワーク切削加工のスループットを向上させることができる。

(2) 撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、上述のとおり開口から気体を吹き出す構成のため、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物による汚染(レンズ及び照明の汚染)を防止できる。したがって、切削液等の影響が及ぶ範囲(回転刃２３の近傍)に撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを配置することが可能である。これにより、切削加工時の無駄な移動ストロークをなくして効率化を図ることができる。

(3) 撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口から気体を噴き出すことで、ワーク１０上の切削液と削り屑を吹き飛ばすことができ、切断マーク等の被撮像物を明瞭に撮像することが可能となる。したがって、切断マークの認識が確実になり、加工精度を向上できる。

(第２の実施の形態)
本実施の形態のワーク切削装置は、構成面では第１の実施の形態のものと同様である。一方、本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、ワーク１０は厚さ方向の所定の深さに切断マークを有する。例えば、積層されたセラミック等のグリーンシートの内層に切断マークを形成してあるものが本実施の形態のワーク１０に該当する。但し、基準マーク１２は外層(素子電極が無い外側の層)に形成されているものとする。これは既述の通り、セラミック系のグリーンシートの場合は、焼成前であるため、比較的軟質な材料と言える。この場合、切断工程のみならず各工程においてワークに歪が発生し、上述の基準マークによる座標定義だけでは、個々の素子位置に対して切断位置の誤差の発生が避けられない。外層に各マークを印刷しても、素子電極の形成とは厳密には別工程となってしまう。そのため、加工精度向上のためには、内層(素子電極がある層)に切断マークを形成し、これを撮像することが望ましいためである。なお、内層における切断マークは、素子電極と同工程で形成することが望ましい。以下、工程面における第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

ワーク１０を切削加工する際には、基準マーク撮像(図１２のＳ３)の後に、切断マークを露出させるために浅溝加工を行う。なお、浅溝加工の位置は、基準マーク１２の撮像画像を基に制御部９５が演算する。浅溝加工では、図１３に示すように、ワーク１０の各辺の近傍に、一方の縁と他方の縁とを結ぶ４本の直線状の溝１１１ａ〜１１１ｄを形成する。ここで、好ましくは溝１１１ａ〜１１１ｄは、図１４に示すように、ワーク１０と回転刃２３とが相対的にアッパーカットになるようにしてワーク１０をＸ方向に相対移動することで形成する。アッパーカットとは、図１４に示すように、回転刃２３のうちワーク１０の深さ方向に関して深い方から浅い方(図では下から上)に向かって回転している部分でワーク１０を切削することをいう。なお、図１４で回転刃２３の回転方向を逆にした場合が、ダウンカットである。アッパーカットで露出した切断マークのほうが、ダウンカットで露出した切断マークよりも鮮明であることが、本発明者の研究で判明している。溝１１１ａ〜１１１ｄの形成後に、第１の実施の形態と同様に各切断ラインに沿った切削加工を行う(図１２のＳ４以降を実行する)。

既述のように特許文献４〜６では、切断マーク露出用と切断用の二種類の回転刃を用意していた。一方、本実施の形態では、各切断ラインに沿った切削加工のために用いる回転刃２３を浅溝加工でも用いる。その理由は次のとおりである。すなわち、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口から気体を噴き出すことで浅溝内の切削液と削り屑を吹き飛ばすことができる。したがって、従来よりも溝幅が狭くても画像認識が可能である。このため、浅溝加工のための専用回転刃(幅広)を用いずに、切削用の回転刃２３を切断マーク露出用として流用する。

本実施の形態は、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、ワーク１０は厚さ方向の所定の深さに切断マークを有する場合であっても切削用の回転刃２３を切断マーク露出用として流用でき、切断マーク露出用の回転刃を別途設ける必要がないという利点がある。このため、スピンドルユニットを複数設ける必要が無く、構造が簡素でコスト安である。あるいは、溝加工専用回転刃と切削用回転刃の相互交換等の段取りを不要とし、作業能率を向上させ得る。

(第３の実施の形態)
第１及び第２の実施の形態では、縦横それぞれの最後の行の加工工程を除く毎回の加工工程の前後に第１及び第２の撮像工程をそれぞれ実行し、かつ演算工程を実施してワーク１０のＹ方向移動量及びθ方向位置補正量を求めた。本実施の形態では、毎回ではなく、複数回の加工工程に１回の撮像工程を実行する実施形態を説明する。図１６及び図１７は、本実施の形態におけるワーク切断動作の模式的説明図である。

・初期調節工程(１回目の調節工程)：例えば図１６(Ａ)に示す状態から、第１の実施の形態と同様に初期調節工程を行う。

粗位置決め用カメラ９２の撮像画像に基づき、ワーク１０、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを図１０(Ａ)に示す初期位置にセットする。初期位置では、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心のＹ方向位置が１行目の切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rと概ね一致する。また、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの高さ(Ｚ方向位置)は、回転刃２３がワーク１０に触れない高さである。なお、図示の初期状態は一例であり、これに限定するものではない。

その後、撮像装置９０Ｒの視野に切断マークＣ_a1Lが入るように、ワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ａ)→(Ｂ)参照)。撮像装置９０Ｒは、切断マークＣ_a1Lを含む画像を撮像する。続いて、撮像装置９０Ｌの視野に切断マークＣ_a1Rが入るようにワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ｂ)→(Ｃ)参照)。撮像装置９０Ｌは、切断マークＣ_a1Rを含む画像を撮像する。

撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像に基づいて、１行目切断ラインの位置合わせのためワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rを結んだ切断ラインＣ_a1を定義する。

演算したデータに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１０(Ｃ)→図１６(Ｂ))。

以上で初期調節工程が完了する。初期調節工程の完了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、１行目の切断ラインＣ_a1と一致する。また、回転刃２３のＺ方向の位置(高さ)は、ワーク１０を切削可能な位置である。

なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、ワーク１０上における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙ_bcは、隣り合う切断ライン間の距離Ｙ_Pの６倍と設定することが望ましい。すなわち、Ｙ_bc＝６×Ｙ_Pと設定している。すると、図１６(Ｂ)に示すように、回転刃２３のＹ方向の位置は１行目の切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rと一致し、撮像装置９０Ｌの視野に７行目右側の切断マークＣ_a7Rが入ることとなる。

・１回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｌは、７行目右側の切断マークＣ_a7Rを含む画像を撮像する。

・１回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(左から右)に移動することで、回転刃２３によって１行目の切断を実行する(図１６(Ｂ)→(Ｃ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｒの視野に７行目左側の切断マークＣ_a7Lが入っている。

・１回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｒは、７行目左側の切断マークＣ_a7Lを含む画像を撮像する。

・１回目の演算工程：１回目の加工工程前後における第１及び第２撮像工程での切断マークＣ_a7L,Ｃ_a7Rの撮像画像を基に、７行目切断ラインの位置合わせのためワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣ_a7L,Ｃ_a7Rを結んだ切断ラインＣ_a7を定義する。そして初期調整工程で定義された１行目の切断ラインＣ_a1のデータと、７行目の切断ラインＣ_a7のデータをさらに演算する。演算には平均や最小二乗法などの公知の統計学的手法を用いることができる。例として、図１８に示すように１行目の切断ラインＣ_a1上の切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rと７行目の切断ラインＣ_a7上のマークＣ_a7L,Ｃ_a7Rとの距離がそれぞれΔＹ_L,ΔＹ_Rであるとする。このとき、平均の場合は、ΔＹ_L,ΔＹ_Rを６等分する５つの点Ｑ_2L〜Ｑ_6L,Ｑ_2R〜Ｑ_6Rに切断マークがあると仮定して演算処理を行い、２〜６行目の切断ラインＣ_a2〜Ｃ_a6を定義する。一般的にワークの形状変化は局所的に大きく発生するのではなく、全体的に少しずつ発生するため、こうした演算処理で対応できる場合もある。

・２回目の調節工程・加工工程：１回目の演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向に補正回転し、その後、ワーク１０をＸ方向(右から左)に移動することで、回転刃２３によって２行目の切断ラインＣ_a2の切断を実行する(図１６(Ｃ)→(Ｄ))。なお、切断ストロークの前後では、撮像装置９０Ｒの視野に８行目左側の切断マークＣ_a8Lが入り、撮像装置９０Ｌの視野に８行目右側の切断マークＣ_a8Rが入る。しかし、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒによる撮像はここでは実行しない。あるいは、切断ストロークを短くして８行目の切断マークＣ_a8L,Ｃ_a8Rは視野に入れなくてもよい。

以降、３〜６回目の調節工程・加工工程を２回目と同様に実行して、切断ラインＣ_a2〜Ｃ_a6の切断を実行する。なお、切断ストロークの方向は１回毎に反転する。

・７回目の調節工程：１回目の演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する。図１７(Ａ)は、７回目の調整工程直後の状態である。ここで、撮像装置９０Ｌの視野には１３行目右側の切断マークＣ_a13Rが入っている。

・２回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｌは、１３行目右側の切断マークＣ_a13Rを含む画像を撮像する。

・７回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(左から右)に移動することで、回転刃２３によって７行目の切断ラインＣ_a7の切断を実行する(図１７(Ａ)→(Ｂ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｒの視野に１３行目左側の切断マークＣ_a13Lが入っている。

・２回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｒは、１３行目左側の切断マークＣ_a13Lを含む画像を撮像する。

・２回目の演算工程：７回目の加工工程前後における２回目の第１及び第２撮像工程での切断マークＣ_a13L,Ｃ_a13Rの撮像画像を基に、１３行目切断ラインの位置合わせのためワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣ_a13L,Ｃ_a13Rを結んだ切断ラインＣ_a13を定義する。そして１回目の演算工程で定義された７行目の切断ラインＣ_a7のデータと、１３行目の切断ラインＣ_a13のデータをさらに演算する。１回目の演算工程と同様にして８〜１３行目の切断ラインＣ_a8〜Ｃ_a13を定義する。

・８回目の調節工程・加工工程：２回目の演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向に回転させ、その後、ワーク１０をＸ方向(右から左)に移動することで、回転刃２３によって８行目の切断ラインＣ_a8を実行する(図１７(Ｂ)→(Ｃ))。

以降、同様にして合計ｎ行の切断ラインに沿った切断を実行する。上記は加工工程６回に１回の撮像工程で行なったが、これを加工工程ｋ回に１回の撮像を行なうこととする。即ち上記例はｋ＝６の場合である。上記例で加工工程の前後に撮像を行なうのは、１行目の切断ラインＣ_a1、７行目Ｃ_a7、１３行目Ｃ_a13であり、切断ラインの行番号はｋ＋１の数列となっていることがわかる。この数列をｉとすると、ｉと(ｉ＋ｋ)での撮像工程によって定義された各切断ラインのデータを基に、(ｉ＋１)から(ｉ＋ｋ−１)の切断ラインを演算によって定義している、とも言える。ワークの切断ライン数ｎは、ｎ＝（ｋの倍数＋１）であれば上記実施の形態の繰り返しだけで良い。ワーク単位での撮像回数をｊとすると、前記式は、ｎ＝（ｋ×ｊ）＋１で表される。しかし、ｎ≠(ｋ×ｊ)＋１の場合、即ち、ｎ＝(ｋ×ｊ)＋１＋α（αは上記繰り返し処理後の余った切断ラインの数）と表される。この余りαは、例えば(ｎ−ｋ)行の切断ラインＣ_a(n-k)の加工工程でｎ行の切断マークＣ_anLとＣ_anRを撮像するという動作プログラムを付加することで、同様の演算での切断が可能となる。

なお、矩形切断の場合は、合計ｎ行切断後にワーク１０を９０°回転させた後で、上記ｎ行の切断ラインと９０°異なるｍ行の切断ラインに沿った切断を実行する。工程の流れは、上記ｎ行の切断と同様である。これにより、矩形の素子を切り出すことができる。なお、棒状切断のみでよい場合は、上記ｎ行の切断のみで終了する。

本実施の形態によれば、同一ワークの場合、撮像処理の回数が加工工程毎に撮像処理を行う第１及び第２の実施の形態と比較して少なくて済む。したがって、加工動作のスループットが高いといえる。また、切断動作の前後で撮像をしない行ではＸ方向の切断ストロークＳを、撮像装置のピッチＰｃや切断マークＰｍに関わらず設定できる。このため、撮像処理する場合よりも切断ストロークＳを小さくすることが可能となる。この点からも、加工動作のスループットは高いといえる(処理能力の向上が期待できる)。なお、撮像対象とならない行の切断マークは、あってもよいが無くてもよい。ここで、本実施の形態を一般化すると、初期調節工程動作はループに含めず、９０°回転なしの場合
Ｙ_P ：切断ライン間の距離
ｎ(又はｍ) ：ワーク単位での加工工程回数（＝切断ライン本数）
Ｙ_bc ：回転刃２３と撮像装置９０とのＹ方向距離
ｈ ：切断ラインの行番号（図１５）
ｉ ：撮像工程を行なう切断ラインの行番号（図１５）
※「ｎ未満の複数種類の整数であってｋが定数の場合は数列となる」
ｊ ：ワーク単位での撮像工程回数
ｋ ：(加工工程回数ｎ−１)／(撮像工程回数ｊ)
※「ｋ回の加工工程に１回の撮像を行なう」

第１の実施の形態 ｎ＝ｊ
ｋ＝１
Ｙ_bc＝Ｙ_P（推奨）
第３の実施の形態 ｎ＞ｊ
ｋ＝６（２以上の自然数、定数）
又はｋ＝ｋ_１，ｋ_２，ｋ_３，…（任意の自然数、変数）
Ｙ_bc＝ｋ×Ｙ_P（ｋが定数の場合、推奨）
ｉ＝ｋ×ｈ＋１
＝６×ｈ＋１＝６×(０，１，２，３，…)＋１
＝(１，７，１３，１９，…) ※ 等差数列
（ただしｉ_max＜ｎ、ｈ＝０として１行目の切断ラインに対応する 切断マークを撮像）
ｎ＝(ｋ×ｊ)＋１＋α（αは余剰切断ライン）
と表すことができる。即ち、第３の実施の形態はｋ＝６に限定されず種々の例が存在するが、第１の実施の形態と第３の実施の形態で明確に異なるのは、ｎ＝ｊであるかｎ＞ｊであるかという点である。

(第４の実施の形態)
第２の実施の形態では、ワーク１０の各辺の近傍で一方の縁と他方の縁とを結ぶ４本の直線状の溝１１１ａ〜１１１ｄを形成した(図１３参照)。これに対し、本実施の形態では、図１９に示すように、溝２１１ａ〜２１１ｄを一直線ではなく断続直線となるように成する。

図２０は、本実施の形態における浅溝加工の工程説明図である。まず、図２０(Ａ)に示すようにワーク１０の溝加工位置を回転刃２３の下方まで移動する。その後、図２０(Ｂ)に示すように回転刃２３を下降し、ワーク１０を所定深さまで切削する。浅溝形成中、ワーク１０のＸ方向移動は、ここでは行わない。すなわち、浅溝は、回転刃２３を下降することのみによって行う。こうして形成された溝２１１ａ〜２１１ｄは、円弧状となる。この円弧状の浅溝をプランジカットという。あるいは、このように円弧状の浅溝を形成することもプランジカットという。プランジカットの位置は任意に設定可能である。

図２０(Ｃ)はプランジカット後の平面図である。この浅溝加工により、切断マークのうちＣ_u1,Ｃ_u2,Ｃ_dが露出する。ここで、切断マークＣ_u1,Ｃ_u2はアッパーカットによって露出されるため鮮明である。一方、切断マークＣ_dはダウンカットによって露出されるため不鮮明である。したがって、撮像対象とするものとしては、切断マークＣ_u1,Ｃ_u2のほうが切断マークＣ_dよりも適している。本実施の形態では、アッパーカットによって露出された切断マークを、第１及び第２の撮像工程における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像対象とする。図１９に示すように溝２１１ａ〜２１１ｄを形成した後のワーク１０の切断動作は、第３の実施の形態と同様に行うことができる。

本実施の形態によれば、第２の実施の形態と比較して溝の形成範囲を小さくしたため、溝を形成しなかった部分に素子を形成することができる。図１９において素子１１のうちハッチングをしてあるものは、第２の実施の形態(図１３)と比較して増やすことができたものである。

また、本実施の形態の浅溝の場合、溝内の切削液や切削粉の除去が課題となるが、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口からの気体の噴出しにより、汚染物は除去可能である。

(第５の実施の形態)
図２１は、本発明の第５の実施の形態に係るワーク切削装置の要部正面図である。図２１と図３との対比から明らかなように、本実施の形態のワーク切削装置は、第１の実施の形態のものと異なり、Ｘ方向にＳだけストロークするワーク１０上の切断マークにおいて、図中右側の切断マークを図中右側の撮像装置９０Ｒで撮像し、図中左側の切断マークを図中左側の撮像装置９０Ｌで撮像する配置である。本実施の形態のその他の点は、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態の配置の場合の撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＸ方向の配置ピッチＰｃ，切断マークピッチＰｍ，切削加工時のワーク１０のＸ方向の移動ストロークＳの関係は、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる。なお、第１の実施の形態の関係式 Ｐｃ＝Ｓ−Ｐｍ も、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍである点で、本実施の形態の関係と同義である。切断マークの認識および演算は、切断マークの左右情報が逆になること以外は第１の実施の形態と同じ原理の論理演算を用いることができる。本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を得られる。

(第６の実施の形態)
図２２は、本発明の第６の実施の形態に係るワーク切削装置の要部の模式的平面図である。図２２と図４との対比から明らかなように、本実施の形態のワーク切削装置は、第１の実施の形態のものと異なり、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野を、ピッチＹｐを有する切断マークＹ方向２箇所をカバーする撮像範囲としている。撮像装置９０Ｌ,９０ＲがＹ方向２箇所（又は２以上）の切断マークを同時に認識可能とすることによって、ワーク切断後のＹ方向移動を待たずに次の切断基準となる切断マークの情報を得ることができる。これによる高速化の効果を以下に詳細に説明する。

〈撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク一つだけの場合〉
図２３は、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク一つだけの場合における、ワーク１０の回転刃２３に対するＸＹ各方向の相対移動を示すタイムチャートである。この場合、切断マークのＹ方向情報はそのまま切断位置に反映されるため、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒ等のＹ方向駆動手段は停止精度を優先した動作となり、例えばサーボモータが静定状態となるまで待機した後に撮像を行なうこととなる。すなわち、切断マークＣ_a1Rの撮像後、Ｙ方向の相対移動して切断マークＣ_a2Rを撮像するにあたり、サーボモータが制御的に指示された位置に機械的に落ち着くまでの時間である静定時間（図２３の拡大部分も参照）の分だけ待ってから撮像を行うこととなる。また、撮像時間中の装置動作は、機械振動による撮像ブレを誘発するため避けるべきである。したがって、静定時間と撮像時間の和が「待ち時間」となる。

〈撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク二つをカバーする場合〉
図２４は、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク二つをカバーする場合のワーク切削動作の模式的説明図である。図２５は、同場合における、ワーク１０の回転刃２３に対するＸＹ各方向の相対移動を示すタイムチャートである。図２４(Ａ)に示すように、ワーク１０をＸ方向に移動して撮像装置９０Ｌの視野に切断マークを入れたとき、切断マークＣ_a1Rに加え、切断マークＣ_a2Rも撮像装置９０Ｌの視野に入る。このため、図２５のタイムチャートの通り、ワーク１０のＸ方向移動が完了すると同時に切断マークＣ_a1Rだけでなく切断マークＣ_a2Rの撮像データの取得が可能であるため、サーボモータが静定状態となるまで待機する、および撮像時間中の装置動作を避ける、という「待ち時間」を設ける必要が無く、その分高速化が可能である。なお、ワーク１０をＸ方向移動させて回転刃２３で加工ラインＣ_a1に沿った切断（図２４(Ｂ)→(Ｃ)）を実行後も同様に、切断マークＣ_a2Lに加え、切断マークＣ_a3Lも撮像装置９０Ｒの視野に入る。このため、上記と同様に「待ち時間」を設ける必要が無く、その分高速化が可能である。他の加工ラインに沿った切断後の切断マーク撮像についても同様のことがいえる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

実施の形態では切断マークを素子とは別に形成したが、変形例では素子の電極を切断マークとして利用してもよい。

実施の形態では撮像装置を左右に１つずつ設けたが、変形例ではカメラは１つのみであってもよい。この場合、実施の形態で説明した工程の流れは実現できないものの、撮像装置の開口から気体を噴き出すことによる効果は同様に奏することができる。すなわち、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物による汚染(レンズ及び照明の汚染)を防止できる。したがって、切削液等の影響が及ぶ範囲(回転刃２３の近傍)に撮像装置を配置することが可能となり、撮像装置を切削液等の影響のない遠くに配置する場合と比較して加工の効率化を図ることができる。また、撮像装置の開口から気体を噴き出すことで、ワーク１０上の切削液と削り屑を吹き飛ばすことができ、切断マーク等の被撮像物を明瞭に撮像することが可能となる。したがって、切断マークの認識が確実になり、加工精度を向上できる。

実施の形態では切断マークが切断ライン上にある場合を説明したが、変形例では図２６に示すように切断マークは切断ラインから所定距離ずれていてもよい。図２６では、隣り合う切断ラインの間(中央)に切断マークが形成された例である。本図の例では、ワーク１０上における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙ_bcを、隣り合う切断ラインに対応する切断マーク間の距離Ｙ_Pの１.５倍とすれば、第１の実施の形態と同様に切削動作可能である。

実施の形態では各行の左右の切断マーク間の距離(切断マークピッチ)が等しい場合を説明したが、変形例では行によって切断マークピッチが異なってもよい。図２９のようなシリコンウェハの場合、基板外形は円形である。そのため、素子取得個数を確保するために、素子の配列の関係で切断マークピッチが全て同一ではない場合がある。このような場合の工程の流れを図２７により説明する。図２７の例では、１行目の切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rのみが他の行の切断マークと比較してＰｘだけ内側にオフセットしている。したがって、１行目の切断マークＣ_a1L,Ｃ_a1Rの撮像するときのワーク１０の移動ストロークをＰｘ×２だけ減ずる。即ち、通常行(図２７では１行目以外)の切断マークを撮像するときのワーク１０のＸ方向移動量(つまり切断ストローク)をＳとすると、オフセットされている行(１行目)の切断マークを撮像するときのＸ方向移動量はＳ−２Ｐｘとする(図２７(Ａ))。そして、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野をオフセットされている行から通常行に切り替えるときは、Ｙ方向移動に加え、ＰｘだけＸ方向に移動し、その後、切断ストロークＳで切断を実行する(図２７(Ａ)→(Ｂ))。

実施の形態ではワークを切削加工する場合を説明したため、切削用砥石を回転刃２３と表記したが、実施の形態と同様の工程でワークを研削加工する場合も本発明を適用してもよく、その場合の砥石は研磨用砥石に置き換えればよい。

５ 制御ボックス
１０ ワーク
１２ 基準マーク
２１ フランジ
２２ 回転軸
２３ 回転刃
２５ Ｚスライダ
４０ θテーブル
６０ Ｙ方向スライドガイド
７０ Ｙスライダ
８０ Ｘスライダ
８１ Ｘ方向スライドガイド
９０Ｌ,９０Ｒ 撮像装置
９２ 粗位置決め用カメラ
９５ 制御部

本発明の第１の態様は、ワーク加工装置である。この装置は、
ワーク載置用の加工テーブルと、
前記加工テーブル上のワークを加工可能な回転砥石、及び前記回転砥石が取り付けられた回転軸を有するスピンドルユニットと、
前記スピンドルユニットに取り付けられた切削液供給ノズルと、
前記加工テーブル上のワークを撮像可能な２つの撮像装置と、
前記加工テーブルを前記回転軸と垂直なＸ方向に相対移動可能なＸ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記回転軸と平行なＹ方向に相対移動可能なＹ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動可能なＺ方向移動手段とを備え、
前記２つの撮像装置はそれぞれ、
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通りかつ前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出す構成であり、
前記２つの撮像装置は、前記Ｘ方向に関して前記回転軸を挟んでピッチＰｃの距離で反対側に位置し、前記２つの撮像装置の撮像光軸は前記Ｚ方向に平行であって、
前記ワークは、加工すべき加工ラインに対応する両側に所定ピッチＰｍで配置された加工マークを有し、
前記回転砥石を回転させる動作と、
前記Ｙ方向移動手段によって前記回転砥石を所定ピッチだけ前記Ｙ方向に相対移動する動作と、
前記Ｚ方向移動手段によって前記回転砥石を前記ワークが加工可能な位置に前記Ｚ方向に相対移動する動作と、
前記加工可能なＺ方向位置を維持した状態で前記回転砥石に対して前記ワークを前記Ｘ方向移動手段で相対移動することで前記ワークを前記回転砥石によって加工する動作と、を含む加工工程を、所定数ｎ回繰り返し実行可能であり、
前記２つの撮像装置は、前記加工工程における前記相対移動ストロークＳの移動端にて一方側及び他方側の前記マークをそれぞれ撮像する撮像工程を実行可能であり、
前記ワークの加工時のＸ方向の移動ストロークをＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなるように前記移動ストロークＳは設定される。

第１の態様の装置において、
前記２つの撮像装置は、ワーク当たりｎ回の前記加工工程のうちｊ回の前記撮像工程を実行し、前記ｎと前記ｊの関係は、
ｎ≧ｊ
であるとよい。

また、
前記加工テーブルを前記Ｚ方向に平行なθ軸で回転可能な回転手段と、
前記Ｘ方向移動手段、前記Ｙ方向移動手段、前記Ｚ方向移動手段、及び前記回転手段を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、撮像した前記マークの画像に基づいて前記回転砥石の前記Ｙ方向への相対移動ピッチ及び前記θ軸を中心とする回転角度補正量を演算するとよい。

本発明の第２の態様は、ワーク加工方法である。この方法は、
ワークと、回転砥石と、２つの撮像装置とを準備する準備工程と、
前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
本方法は、
前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
ｎ≧ｊ
であって、
前記ワークは、前記加工工程で加工する各々の加工ラインに対して２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
各回の前記調節工程の後かつ各回の前記加工工程の前に前記第１撮像工程を実行し、各回の前記加工工程の後に前記第２撮像工程を実行する。
本発明の第３の態様も、ワーク加工方法である。この方法は、
ワークと、回転砥石と、２つの撮像装置とを準備する準備工程と、
前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
本方法は、
前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
ｎ≧ｊ
であって、
前記ワークは、前記加工工程で加工するｋ本の加工ライン毎に２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
前記撮像工程を行なう加工ラインの行番号をｉとすると、前記演算工程では、ｉと(ｉ＋ｋ)での前記撮像工程によって定義された各加工ラインのデータを基に、(ｉ＋１)から(ｉ＋ｋ−１)の加工ラインを定義し、前記調節工程における相対位置の調節量を演算する。

第２又は第３の態様の方法において、前記ｎ回の前記加工工程中に、ｋ回の前記加工工程に対して１回の前記撮像工程を複数回実行するとよい。

第２又は第３の態様の方法において、前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するとよい。

第２又は第３の態様の方法において、前記演算工程で演算する前記調節量は、前記ワークの前記Ｙ方向への相対移動量と、前記ワークの前記Ｚ方向を軸とする相対回転角度θの補正量とを含むとよい。

第２又は第３の態様の方法において、前記２つの撮像装置の撮像光軸は、前記回転砥石の取付位置を通る前記回転軸に垂直な面に対して前記Ｙ方向の同じ側で、所定距離だけずれた各位置で前記加工テーブル上のワークの存在平面と交差するとよい。

第２又は第３の態様の方法において、
前記加工工程を所定回数実行した後に、前記ワークを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と垂直なＺ方向を軸に相対的に所定角度だけ回転させる回転工程を実行し、
前記回転工程の後、再度、前記調節工程及び前記加工工程を所定回数実行するとよい。

第２又は第３の態様の方法において、
前記ワークは、厚さ方向の所定の深さに前記マークを有し、
本方法は、前記準備工程の後かつ前記調節工程の前に、前記回転砥石によって複数箇所に溝加工をして各マークを露出させる溝形成工程を有するとよい。

第２又は第３の態様の方法において、前記２つの撮像装置はそれぞれ、
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通り前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記加工工程は、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出しながら実行するとよい。

Claims (22)

1. ワーク載置用の加工テーブルと、
   前記加工テーブル上のワークを加工可能な回転砥石、及び前記回転砥石が取り付けられた回転軸を有するスピンドルユニットと、
   前記加工テーブル上のワークを撮像可能な２つの撮像装置とを備え、
   前記回転軸と平行なＹ方向と、
   前記回転軸と垂直なＸ方向と、
   前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向とに、前記加工テーブルと前記スピンドルユニットとの相対位置を制御可能であり、
   前記２つの撮像装置は、前記Ｘ方向に関して前記回転軸を挟んでピッチＰｃの距離で反対側に位置し、前記２つの撮像装置の撮像光軸は前記Ｚ方向に平行であって、
   前記ワークは、加工すべき加工ラインに対応する両側に所定ピッチＰｍで配置された加工マークを有し、
   前記ワークの加工時のＸ方向の移動ストロークをＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなるように前記移動ストロークＳは設定される、ワーク加工装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記２つの撮像装置の撮像光軸は、前記回転砥石の取付位置を通る前記回転軸に垂直な面から前記Ｙ方向の同じ側に所定距離だけずれた各位置で、前記加工テーブル上のワークの存在平面と交差する、ワーク加工装置。
3. 請求項１又は２に記載の装置において、前記２つの撮像装置はそれぞれ、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内の内部空間と、
   前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
   前記内部空間を通りかつ前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
   前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
   前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
   前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出す構成である、ワーク加工装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の装置において、
   前記加工テーブルを前記回転軸と垂直なＸ方向に相対移動可能なＸ方向移動手段と、
   前記スピンドルユニットを前記回転軸と平行なＹ方向に相対移動可能なＹ方向移動手段と、
   前記スピンドルユニットを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動可能なＺ方向移動手段と、
   前記加工テーブルを前記Ｚ方向に平行なθ軸で回転可能な回転手段と、
   前記Ｘ方向移動手段、前記Ｙ方向移動手段、前記Ｚ方向移動手段、及び前記回転手段を制御する制御部とを有し、
   前記加工テーブルの前記ワーク載置面及び前記ワークの存在平面が前記Ｚ方向に垂直な平面であり、
   前記ワークは、加工すべき加工ライン上の異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
   前記加工ラインは、加工時の前記Ｘ方向と一致し、
   前記回転砥石を回転させる動作と、前記Ｙ方向移動手段によって前記回転砥石を所定ピッチだけ前記Ｙ方向に相対移動する動作と、前記Ｚ方向移動手段によって前記回転砥石を前記ワークが加工可能な位置に前記Ｚ方向に相対移動する動作と、前記加工可能なＺ方向位置を維持した状態で前記回転砥石に対して前記ワークを前記Ｘ方向移動手段で相対移動することで前記ワークを前記回転砥石によって加工する動作と、を含む加工工程を、所定数ｎ回繰り返し実行可能であり、
   前記２つの撮像装置は、前記加工工程における前記相対移動ストロークＳの移動端にて一方側及び他方側の前記マークをそれぞれ撮像する撮像工程を実行可能であり、
   前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工ライン方向の配置距離をＰｍ、前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動ストロークをＳとしたとき、
   前記制御部は、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなるように前記Ｘ方向移動手段を制御し、
   前記２つの撮像装置は、ワーク当たりｎ回の前記加工工程のうちｊ回の前記撮像工程を実行し、前記ｎと前記ｊの関係は、
   ｎ≧ｊ
   であるワーク加工装置。
5. 請求項４に記載の装置において、前記２つの撮像装置は、前記ｎ回の前記加工工程中に、ｋ回の前記加工工程に対して１回の前記撮像工程を複数回実行する、ワーク加工装置。
6. 請求項４に記載の装置において、
   前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するワーク加工装置。
7. 請求項４から６のいずれかに記載の装置において、前記制御部は、撮像した前記マークの画像に基づいて前記回転砥石の前記Ｙ方向への相対移動ピッチ及び前記θ軸を中心とする回転角度補正量を演算する、ワーク加工装置。
8. ワークと、回転砥石と、２つの撮像装置とを準備する準備工程と、
   前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
   前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
   前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
   前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
   前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
   前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
   本方法は、
   前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
   前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
   前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
   ｎ≧ｊ
   である、ワーク加工方法。
9. 請求項８に記載の方法において、前記ｎ回の前記加工工程中に、ｋ回の前記加工工程に対して１回の前記撮像工程を複数回実行する、ワーク加工方法。
10. 請求項８に記載の方法において、
    前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するワーク加工方法。
11. 請求項８から１０のいずれかに記載の方法において、前記演算工程で演算する前記調節量は、前記ワークの前記Ｙ方向への相対移動量と、前記ワークの前記Ｚ方向を軸とする相対回転角度θの補正量とを含む、ワーク加工方法。
12. 請求項８から１１のいずれかに記載の方法において、前記２つの撮像装置の撮像光軸は、前記回転砥石の取付位置を通る前記回転軸に垂直な面に対して前記Ｙ方向の同じ側で、所定距離だけずれた各位置で前記加工テーブル上のワークの存在平面と交差する、ワーク加工方法。
13. 請求項８から１２のいずれかに記載の方法において、
    前記ワークは、前記加工工程で加工する各々の加工ラインに対して２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
    各回の前記調節工程の後かつ各回の前記加工工程の前に前記第１撮像工程を実行し、各回の前記加工工程の後に前記第２撮像工程を実行する、ワーク加工方法。
14. 請求項８から１２のいずれか記載の方法において、
    前記ワークは、前記加工工程で加工するｋ本の加工ライン毎に２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
    前記撮像工程を行なう加工ラインの行番号をｉとすると、前記演算工程では、ｉと(ｉ＋ｋ)での前記撮像工程によって定義された各加工ラインのデータを基に、(ｉ＋１)回から(ｉ＋ｋ−１)の加工ラインを定義し、前記調節工程における相対位置の調節量を演算する、ワーク加工方法。
15. 請求項８から１４のいずれかに記載の方法において、
    前記加工工程を所定回数実行した後に、前記ワークを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と垂直なＺ方向を軸に相対的に所定角度だけ回転させる回転工程を実行し、
    前記回転工程の後、再度、前記調節工程及び前記加工工程を所定回数実行する、ワーク加工方法。
16. 請求項８から１５のいずれかに記載の方法において、
    前記ワークは、厚さ方向の所定の深さに前記マークを有し、
    本方法は、前記準備工程の後かつ前記調節工程の前に、前記回転砥石によって複数箇所に溝加工をして各マークを露出させる溝形成工程を有する、ワーク加工方法。
17. 請求項１６に記載の方法において、前記溝形成工程は、前記回転砥石と前記ワークとが相対的にアッパーカットになるようにして前記ワークを前記Ｘ方向に相対移動させるものである、ワーク加工方法。
18. 請求項１６に記載の方法において、前記溝形成工程における各箇所の溝加工を、前記回転砥石を前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動することのみで行う、ワーク加工方法。
19. 請求項１８に記載の方法において、前記溝形成工程では、複数の直線の各々について、同一直線上の異なる複数の位置に前記溝加工を実行する、ワーク加工方法。
20. 請求項１８又は１９に記載の方法において、前記第１及び第２の撮像工程では、アッパーカット加工によって露出されたマークを撮像する、ワーク加工方法。
21. 請求項８から２０のいずれかに記載の方法において、前記２つの撮像装置はそれぞれ、
    ハウジングと、
    前記ハウジング内の内部空間と、
    前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
    前記内部空間を通り前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
    前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
    前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
    前記加工工程は、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出しながら実行する、ワーク加工方法。
22. 請求項２１に記載の方法において、
    前記加工工程の前に、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給する気体の圧力を上昇させる圧力上昇工程と、
    前記加工工程の後に、前記気体の圧力を下降させる圧力下降工程とを有する、ワーク加工方法。

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