JP2013220502A

JP2013220502A - 位置合わせシステム、位置合わせ方法、構造体の製造方法及びアライメントマーク付き金型

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Publication number: JP2013220502A
Application number: JP2012093288A
Authority: JP
Inventors: Masashi Seki; 将志関
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-10-28
Anticipated expiration: 2032-04-16
Also published as: JP5924582B2

Abstract

【課題】回転工具とワークとの相対位置を容易に把握することができ、回転工具とワークとの位置合わせを簡単に行うことが可能な位置合わせシステムを提供する。
【解決手段】位置合わせシステム１０は、突起状のアライメントマーク４０を含むワーク３０を載置する載置台１１と、載置台１１に載置されたワーク３０を切削加工する回転工具１２と、回転工具１２を保持する工具保持部１３と、アライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出する検出器１４とを備えている。検出器１４は、ワーク３０の少なくとも側方２方向からアライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出する。検出器１４からの検出結果を用いることにより、アライメントマーク４０と回転工具１２との位置合わせを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークに対して回転工具の位置合わせを行う位置合わせシステム、位置合わせ方法、構造体の製造方法及びアライメントマーク付き金型に関する。

一般に、工作機械等を用いてワークを加工するにあたり、予め工具とワークとを位置合わせすることが行われている。

このようにワークと工具とを位置合わせする場合、従来、予め定義された何らかの座標系に対して工具を精度良く位置合わせすることが行われている。しかしながら、従来、一旦工作機械から取り外して再セットされた加工中のワークや、何らかの寸法誤差や形状誤差を持つ前加工された形状をもつワークに対して、工具を相対的に位置合わせすることは難しい。

また、ワーク上にアライメントマークを設け、アライメントマークを画像観察することによって位置合わせを行う技術が知られている（特許文献１）。特許文献１において、アライメントマークはワーク上に加工される。しかしながら、この場合、画像観察によって工具とワークとを位置合わせするにあたり、工具とワークとの相対位置を把握することは簡単ではない。

実開平３−１５０５４号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、回転工具とワークとの相対位置を容易に把握することができ、回転工具とワークとの位置合わせを簡単に行うことが可能な、位置合わせシステム、位置合わせ方法、構造体の製造方法及びアライメントマーク付き金型を提供することを目的とする。

本発明は、突起状のアライメントマークを含むワークに対して回転工具の位置合わせを行う位置合わせシステムであって、前記突起状のアライメントマークを含む前記ワークを載置する載置台と、前記載置台に載置された前記ワークを切削加工する回転工具と、前記回転工具を保持する工具保持部と、前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出する検出器とを備え、前記検出器は、前記ワークの少なくとも側方２方向から前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出し、前記検出器からの検出結果を用いることにより、前記アライメントマークと前記回転工具との位置合わせを行うことを特徴とする位置合わせシステムである。

本発明は、前記アライメントマークは前記回転工具とは異なる他の回転工具によって形成され、前記他の回転工具は、前記アライメントマークを形成する第１の加工工程で用いられ、前記回転工具は、前記第１の加工工程より後の第２の加工工程で用いられることを特徴とする位置合わせシステムである。

本発明は、前記アライメントマークは円柱形状を有し、かつ前記回転工具の回転径と同一の直径をもつことを特徴とする位置合わせシステムである。

本発明は、前記アライメントマークは、第１の幅をもつ下段部と、前記下段部上に形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する上段部とを有することを特徴とする位置合わせシステムである。

本発明は、前記アライメントマークは、第１の幅をもつ第１のアライメントマークと、前記第１のアライメントマークから離間して形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する第２のアライメントマークとを含むことを特徴とする位置合わせシステムである。

本発明は、前記アライメントマークは円柱形状、多角柱形状または切頭錐形状を有することを特徴とする位置合わせシステムである。

本発明は、突起状のアライメントマークを含むワークに対して回転工具の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、前記突起状のアライメントマークを含む前記ワークを載置台に載置する載置工程と、前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出器によって検出する検出工程であって、前記検出器は、前記ワークの少なくとも側方２方向から前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出可能である、検出工程と、前記検出器からの検出結果を用いることにより、前記アライメントマークと前記回転工具との位置合わせを行う位置合わせ工程とを備えたことを特徴とする位置合わせ方法である。

本発明は、突起状のアライメントマークを含むワークに対して回転工具の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、前記回転工具とは異なる他の回転工具を用いることにより、ワークに対して前記突起状のアライメントマークを加工する第１の加工工程と、前記突起状のアライメントマークを含む前記ワークを載置台に載置する載置工程と、前記回転工具を前記ワーク上方に配置する回転工具配置工程と、前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出器によって検出する検出工程であって、前記検出器は、前記ワークの少なくとも側方２方向から前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出可能である、検出工程と、前記検出器からの検出結果を用いることにより、前記アライメントマークと前記回転工具との位置合わせを行う位置合わせ工程とを備えたことを特徴とする位置合わせ方法である。

本発明は、前記アライメントマークは円柱形状を有し、かつ前記回転工具の回転径と同一の直径をもつことを特徴とする位置合わせ方法である。

本発明は、前記アライメントマークは、第１の幅をもつ下段部と、前記下段部上に形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する上段部とを有することを特徴とする位置合わせ方法である。

本発明は、前記アライメントマークは、第１の幅をもつ第１のアライメントマークと、前記第１のアライメントマークから離間して形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する第２のアライメントマークとを含むことを特徴とする位置合わせ方法である。

本発明は、前記アライメントマークは円柱形状、多角柱形状または切頭錐形状を有することを特徴とする位置合わせ方法である。

本発明は、構造体の製造方法であって、位置合わせ方法により、前記アライメントマークを含む前記ワークに対して前記回転工具の位置合わせを行う工程と、前記位置合わせ工程の後、前記回転工具を用いて前記ワークを加工する第２の加工工程とを備えたことを特徴とする構造体の製造方法である。

本発明は、アライメントマーク付き金型であって、加工物を賦形するための賦形領域を有する金型本体と、金型本体に設けられ、金型本体上に突出する突起状のアライメントマークとを備えたことを特徴とするアライメントマーク付き金型である。

本発明によれば、回転工具とワークとの位置合わせを簡単に行うことができる。

図１は本発明による位置合わせシステムを示す斜視図。図２はアライメントマークおよび回転工具を示す拡大図。図３はワークと検出器の位置関係を示す平面図（図４のIII方向矢視図）。図４はワークと検出器の位置関係を示す正面図（図３のIV方向矢視図）。図５はワークを示す平面図。図６はワークの変形例を示す平面図。図７は本発明によるアライメントマーク付き金型を示す斜視図。図８（ａ）−（ｃ）はアライメントマークの変形例を示す斜視図。図９（ａ）、（ｂ）はアライメントマークの変形例を示す斜視図。図１０は本発明による位置合わせ方法を示すフロー図。図１１（ａ）は第１の加工工程における加工中のワークを示す斜視図、図１１（ｂ）は第２の加工工程における加工中のワークを示す斜視図。図１２はアライメントマークと回転工具との外形を検出している状態を示す平面図。図１３（ａ）、（ｂ）はモニター上に表示されたアライメントマークおよび回転工具を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図面は例示であり、説明のために特徴部を誇張することがあり、実物とは異なる場合がある。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。

図１乃至図１３は本発明による位置合わせシステム、位置合わせ方法およびアライメントマーク付き金型の実施の形態を示す図である。

まず図１および図２により位置合わせシステムの一実施の形態について説明する。図１に示すように、位置合わせシステム１０は突起状のアライメントマーク４０を含むワーク（構造体）３０に対して回転工具１２の位置合わせを行うものである。

このような位置合わせシステム１０は、突起状のアライメントマーク４０を含むワーク３０を載置する載置台１１と、載置台１１に載置されたワーク３０を切削加工する回転工具１２と、回転工具１２を保持する工具保持部１３とを備えている。

このうち、載置台１１は、ＸＹ平面に対して水平な載置面１１ａと、載置面１１ａ上に設けられ、ワーク３０を載置面１１ａ上で固定するための固定部材１１ｂとを有している。また、載置台１１は、ワーク３０をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動調整可能となっている。

また回転工具１２は、回転（自転）することによりワーク３０を切削加工するものであり、例えばダイアモンドバイト等、従来知られた工具からなっている。回転工具１２の工具回転径ｄ_１（図２）は、これに限定されるものではないが、例えば４０μｍ以上１ｍｍ以下としても良い。

また工具保持部１３は、回転工具１２を保持するとともに回転工具１２をＺ軸に平行な回転軸Ａ（図２）を中心に回転させるものである。この工具保持部１３は、例えばシャンクからなっている。なお、工具保持部１３は、回転工具１２をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動調整可能となっている。

さらに、ワーク３０の周囲には、アライメントマーク４０と回転工具１２との外形（例えば、アライメントマーク４０と回転工具１２との相対的な位置関係および距離）を検出するための検出器１４が配置されている。このような検出器１４としては、例えばＣＣＤカメラ等の撮像手段を挙げることができる。

さらに検出器１４には、アライメントマーク４０と回転工具１２との外形を拡大して表示するモニター１５が接続されている。すなわち、検出器１４からの検出結果は信号としてモニター１５に送られ、モニター１５によって画像として表示される。この場合、ユーザーは、モニター１５を参照することにより、アライメントマーク４０と回転工具１２との外形を目視で確認することができる。

この検出器１４は、ワーク３０の少なくとも側方２方向からアライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出するものである。

具体的には、図３および図４に示すように、まず検出器１４を第１の方向Ｄ_１に配置し、アライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出する。この検出結果を用いて、所定の方向（例えばＸ方向）関してアライメントマーク４０と回転工具１２との位置合わせを行う。その後、検出器１４を第２の方向Ｄ_２に移動し、アライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出する。この検出結果を用いて、上記と異なる方向（例えばＹ方向）に関してアライメントマーク４０と回転工具１２との位置合わせを行う。

あるいは、検出器１４が２つの検出器（第１の検出器および第２の検出器）からなり、第１の検出器および第２の検出器をそれぞれ互いに異なる方向（例えば第１の方向Ｄ_１および第２の方向Ｄ_２）に配置して、アライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出しても良い。

図３において、検出器１４がアライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出する第１の方向Ｄ_１および第２の方向Ｄ_２は、ＸＹ平面において互いに９０°の角度をなしているが、これに限られるものではない。

また、検出器１４が側方３つ以上の方向からアライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出しても良い。

さらに、検出器１４はワーク３０の表面（ＸＹ平面）に対して平行に配置しても良いが、図１に示すように、検出器１４がワーク３０の表面に対して所定の角θをなしていても良い。なお、角θは、０°〜３０°とすることが好ましく、約１０°とすることが特に好ましい。

なお、上記において、ユーザーが検出器１４によって検出された検出結果をモニター１５を介して目視で確認する例を示した。しかしながら、これに限らず、モニター１５に代えて（またはモニター１５に加えて）、検出器１４に接続された信号処理部１６を設けても良い。この場合、信号処理部１６が検出器１４からの信号を信号処理し、これによりアライメントマーク４０と回転工具１２との相対的な位置関係や距離を求めても良い。

次に、ワーク３０の構成について詳細に説明する。

図５に示すように、ワーク３０は、ワーク本体３１と、ワーク本体３１と一体的に形成され、ワーク本体３１上に突出する突起状のアライメントマーク４０とを備えている。

このうちワーク本体３１には、回転工具１２によって加工された加工領域３２が設けられている。この場合、アライメントマーク４０は加工領域３２の外方に設けられているが、これに限られるものではなく、加工領域３２内に設けられていても良い。

また、本実施の形態において、アライメントマーク４０は円柱形状からなり、所定の直径ｄ_２（図２）を有している。このようにアライメントマーク４０が円柱形状からなる場合、側方のどの方向から観察した場合であっても、アライメントマーク４０の形状が一定になるので、検出器１４を配置する方向が限定されない。

なお、アライメントマーク４０と回転工具１２との位置合わせを行いやすくするため、回転工具１２の工具回転径ｄ_１とアライメントマーク４０の直径ｄ_２とを互いに同一にすることが好ましい。しかしながら、これに限定されるものではなく、工具回転径ｄ_１および直径ｄ_２は、モニター１５に表示される画像中で回転工具１２とアライメントマーク４０とを認識できる程度の比率であればよい。

なお、図６に示すように、ワーク本体３１が複数の加工領域３２を有していても良い（多面付け）。この場合、アライメントマーク４０は、加工領域３２内又は加工領域３２外の少なくとも１箇所に設けられていればよい。

このようなワーク３０は、回転工具１２によって加工可能なものであれば、その形状、材料、構成について特に限定はない。ワーク３０の材料としては、例えば金属材料や樹脂材料を挙げることができる。

また、図７に示すように、ワーク３０は、アライメントマーク付き金型５０からなっていてもよい。本実施の形態において、このようなアライメントマーク付き金型５０も提供する。

この金型５０は、加工物を賦形するための賦形領域５２を有する金型本体５１と、金型本体５１に設けられ、金型本体５１上に突出する突起状のアライメントマーク４０とを備えている。なお、図７において、金型本体５１、賦形領域５２及びアライメントマーク４０が、それぞれ上述したワーク本体３１、加工領域３２及びアライメントマーク４０に対応する。

図７に示す金型５０において、金型５０の使用中に、その形状を適宜再加工する必要が生じる場合がある。このとき、金型５０のアライメントマーク４０を用いることにより、再加工する都度、金型５０と回転工具１２とを簡単に位置合わせすることができる。

次に、アライメントマーク４０の各種変形例について、図８および図９を用いて説明する。

図２において、アライメントマーク４０の形状は円柱形状を有しているが、これに限られるものではない。例えば、図８（ａ）−（ｃ）に示すように、四角柱等の多角柱形状（図８（ａ））、または切頭円錐（図８（ｂ））もしくは切頭四角錐（図８（ｃ））等の切頭錐形状を有していても良い。なお、アライメントマーク４０の平面形状は、検出器１４の位置の自由度を高めるために回転対称性をもつ図形からなることが好ましい。このような平面形状としては、円のほか、例えば正多角形を挙げることができる。

なお、アライメントマーク４０は、アライメントマーク４０と位置合わせされる回転工具１２によって形成されても良いが、後述するように、回転工具１２とは異なる他の回転工具１２Ａによって形成されても良い。この場合、他の回転工具１２Ａはアライメントマーク４０を形成する第１の加工工程で用いられ、回転工具１２は第１の加工工程より後の第２の加工工程で用いられても良い。

以下、第１の加工工程で用いられる他の回転工具１２Ａを第１の回転工具１２Ａともいい、第２の加工工程で用いられる回転工具１２を第２の回転工具１２ともいう。

さらに、上述した第１の回転工具１２Ａおよび第２の回転工具１２に加え、第１の回転工具１２Ａおよび第２の回転工具１２とは回転径の異なる更に別の回転工具（第３の回転工具）を用いても良い（すなわち３種類以上の回転工具を用いても良い）。この場合、アライメントマーク４０を複数設けることが好ましい。

具体的には、図９（ａ）に示すように、アライメントマーク４０が、互いに離間して形成された第１のアライメントマーク４１と第２のアライメントマーク４２とから構成されていても良い。この場合、第１のアライメントマーク４１は、一の回転工具１２に対応する（例えばその回転径と同一の）第１の幅ｗ_ａをもっており、第２のアライメントマーク４２は、第１の幅ｗ_ａと異なる、他の回転工具１２に対応する（例えばその回転径と同一の）第２の幅ｗ_ｂを有している。

あるいは、図９（ｂ）に示すように、アライメントマーク４０は、下段部４３と、下段部４３上に形成された上段部４４とを有していてもよい。この場合、下段部４３は、一の回転工具１２に対応する（例えばその回転径と同一の）第１の幅ｗ_ａをもっており、上段部４４は、第１の幅ｗ_ａと異なる、他の回転工具１２に対応する（例えばその回転径と同一の）第２の幅ｗ_ｂを有している。

図９（ｂ）において、下段部４３および上段部４４は、それぞれ円柱形状を有しているが、これに限られるものではなく、多角柱形状または切頭錐形状を有していても良い。

このように、アライメントマーク４０を複数段から構成したことにより、アライメントマーク４０を設けるスペースを節約することができる。

なお、図９（ａ）および（ｂ）において、４種類以上の回転工具を用いる場合についても同様である。

次に本実施の形態による位置合わせ方法について、図１０乃至図１３を用いて説明する。

まず、ワーク３０を載置台１１に載置する（第１の載置工程Ｓ１）。

この際、ワーク３０を載置台１１の載置面１１ａ上に配置し、固定部材１１ｂを用いてワーク３０を所定位置に固定する。なお、この時点でワーク３０は未加工であり、ワーク３０の表面は平坦な面からなっている。

次に、第１の回転工具１２Ａをワーク３０の上方に配置する（第１の回転工具配置工程Ｓ２）。この場合、第１の回転工具１２Ａを工具保持部１３に取り付けて保持させる。

続いて、第１の回転工具１２Ａを用いてワーク３０の表面を切削加工する（第１の加工工程Ｓ３）。

例えば、図１１（ａ）に示すように、第１の回転工具１２Ａをワーク３０の表面に沿って、Ｘ方向およびＹ方向に複数回平行移動させてワーク３０を切削加工する。これにより、ワーク３０の表面に複数の切頭四角錐状の突起部３５がマトリックス状に形成される。

また、この第１の加工工程Ｓ３において、第１の回転工具１２Ａにより、ワーク３０表面が外周切削され、ワーク３０に突起状のアライメントマーク４０が形成される。アライメントマーク４０は、第１の回転工具１２Ａとは別の研削工具を用いてワーク３０表面を外周研削して形成してもよい。このように、アライメントマーク４０を研削工具により外周を削り取られて形成される突起状の構造とすることで、加工時の工具の形状如何によらず所望のサイズのものとすることができる。

次に、このようにしてアライメントマーク４０が形成されたワーク３０を載置台１１に載置する（第２の載置工程Ｓ４）。ワーク３０を載置台１１に載置する方法は、上述した第１の載置工程Ｓ１と略同様である。

なお、第２の載置工程Ｓ４としては、第１の加工工程Ｓ３の後、ワーク３０を一旦載置台１１から取外し、その後、再びワーク３０を載置台１１に載置する場合に限られない。第２の載置工程Ｓ４としては、第１の加工工程Ｓ３の後、ワーク３０を載置台１１から取外すことなく、引き続き載置台１１に載置したままの状態とする場合も含む。

次に、第２の回転工具１２をワーク３０の上方に配置する（第２の回転工具配置工程Ｓ５）。この場合、第１の回転工具１２Ａを取外し、第２の回転工具１２を工具保持部１３に取り付けて保持させる。

続いて、検出器１４を第１の方向Ｄ_１に配置し、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２との外形を検出器１４によって検出する（第１の検出工程Ｓ６）。検出器１４が撮像手段からなる場合、検出結果として、例えばアライメントマーク４０および第２の回転工具１２の拡大画像が得られる。この検出結果はモニター１５に送られ、モニター１５上に表示される。

次に、検出器１４からの検出結果を用いることにより、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２との位置合わせを行う（第１の位置合わせ工程Ｓ７）。この場合、ユーザーは、検出器１４によって検出された検出結果をモニター１５上で視認する。その後、ユーザーは、モニター１５を見ながら、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２との相対位置が一致するように、第２の回転工具１２またはワーク３０の位置を調整する。

例えば、図１２に示すように、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２との位置がＸ方向にずれている場合、モニター１５上に表示される画像は図１３（ａ）のようになる。この場合、第２の回転工具１２をＸ軸マイナス方向（またはワーク３０をＸ軸プラス方向）に移動することにより、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２とのＸ方向の位置を一致させる（図１３（ｂ））。

なお、第２の回転工具１２またはワーク３０の位置を調整する場合、例えば位置合わせシステム１０の図示しないスイッチを操作することにより、第２の回転工具１２またはワーク３０を所定の方向に移動させても良い。

次いで、検出器１４を第２の方向Ｄ_２に配置し、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２との外形を検出器１４によって検出する（第２の検出工程Ｓ８）。

次に、検出器１４からの検出結果を用いることにより、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２との位置合わせを行う（第２の位置合わせ工程Ｓ９）。例えば、第１の位置合わせ工程Ｓ７と同様、第２の回転工具１２（またはワーク３０）をＹ方向に移動させることにより、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２とのＹ方向の位置を一致させる。

なお、第２の検出工程Ｓ８および第２の位置合わせ工程Ｓ９は、それぞれ上述した第１の検出工程Ｓ６および第１の位置合わせ工程Ｓ７と略同様にして行うことができる。

また、第１の位置合わせ工程Ｓ７および第２の位置合わせ工程Ｓ９において、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２とをＸＹ平面方向に位置合わせしているが、これに加えて、Ｚ方向にも位置合わせしても良い。例えば、第２の回転工具１２の先端（下端）が、アライメントマーク４０の上面に一致するように、アライメントマーク４０と第２の回転工具１２とのＺ方向の位置を調整しても良い。

このようにしてアライメントマーク４０と第２の回転工具１２との位置合わせが完了した後、第２の回転工具１２を用いてワーク３０の表面を切削加工する（第２の加工工程Ｓ１０）。

例えば、図１１（ｂ）に示すように、第２の回転工具１２を各突起部３５上に移動し、第２の回転工具１２をＺ方向に移動させて各突起部３５を切削加工する。これにより、各突起部３５にそれぞれ複数の孔３６が形成される。このようにして、ワーク３０の切削加工が完了し、構造体（例えばアライメントマーク付き金型５０）が作製される。

なお、この第２の加工工程Ｓ１０において、アライメントマーク４０を除去しても良い。

ところで、上記では、第１の回転工具１２Ａを用いてワーク３０に対してアライメントマーク４０を加工し、このアライメントマーク４０と第２の回転工具１２とを位置合わせする例を示した。しかしながら、これに限らず、アライメントマーク４０を加工するための回転工具１２と、アライメントマーク４０を用いて位置合わせを行う回転工具１２とが同一のものであっても良い。

例えば、回転工具１２によりワーク３０を加工している途中で一時的にワーク３０を取り外さなければならない場合、回転工具１２によってアライメントマーク４０を予め加工し、その後、再びワーク３０を加工する際、アライメントマーク４０と回転工具１２とを位置合わせすることができる。

以上のように本実施の形態によれば、検出器１４がワーク３０の少なくとも側方２方向からアライメントマーク４０と回転工具１２との外形を検出し、この検出結果を用いることにより、アライメントマーク４０と回転工具１２との位置合わせを行う。このことにより、回転工具１２とワーク３０との相対位置を容易に把握することができ、回転工具１２とワーク３０との位置合わせを簡単に行うことができる。また、画像観察によってアライメントマーク４０と回転工具１２とを位置合わせするための構成を簡単なものとすることができる。したがって、簡単に構造体を作製することが可能となる。構造体は、例えば、別の物品を加工するための金型として用いることができる。

とりわけ、本実施の形態によれば、１つのワーク３０に対して複数の回転工具１２（例えば第１の回転工具１２Ａおよび第２の回転工具１２）を使用する場合や、加工途中で一時的にワーク３０を取り外す場合においても、回転工具１２とワーク３０との空間的相対位置を正確に一致させることができる。

１０位置合わせシステム
１１載置台
１２Ａ第１の回転工具
１２第２の回転工具
１３工具保持部
１４検出器
１５モニター
１６信号処理部
３０ワーク
３１ワーク本体
３２加工領域
４０アラインメントマーク
４１第１のアラインメントマーク
４２第２のアラインメントマーク
４３下段部
４４上段部
５０金型
５１金型本体
５２賦形領域

Claims

突起状のアライメントマークを含むワークに対して回転工具の位置合わせを行う位置合わせシステムであって、
前記突起状のアライメントマークを含む前記ワークを載置する載置台と、
前記載置台に載置された前記ワークを切削加工する回転工具と、
前記回転工具を保持する工具保持部と、
前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出する検出器とを備え、
前記検出器は、前記ワークの少なくとも側方２方向から前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出し、
前記検出器からの検出結果を用いることにより、前記アライメントマークと前記回転工具との位置合わせを行うことを特徴とする位置合わせシステム。
前記アライメントマークは前記回転工具とは異なる他の回転工具によって形成され、前記他の回転工具は、前記アライメントマークを形成する第１の加工工程で用いられ、前記回転工具は、前記第１の加工工程より後の第２の加工工程で用いられることを特徴とする請求項１記載の位置合わせシステム。
前記アライメントマークは円柱形状を有し、かつ前記回転工具の回転径と同一の直径をもつことを特徴とする請求項１または２記載の位置合わせシステム。
前記アライメントマークは、第１の幅をもつ下段部と、前記下段部上に形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する上段部とを有することを特徴とする請求項１または２記載の位置合わせシステム。
前記アライメントマークは、第１の幅をもつ第１のアライメントマークと、前記第１のアライメントマークから離間して形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する第２のアライメントマークとを含むことを特徴とする請求項１または２記載の位置合わせシステム。
前記アライメントマークは円柱形状、多角柱形状または切頭錐形状を有することを特徴とする請求項１または２記載の位置合わせシステム。
突起状のアライメントマークを含むワークに対して回転工具の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、
前記突起状のアライメントマークを含む前記ワークを載置台に載置する載置工程と、
前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出器によって検出する検出工程であって、前記検出器は、前記ワークの少なくとも側方２方向から前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出可能である、検出工程と、
前記検出器からの検出結果を用いることにより、前記アライメントマークと前記回転工具との位置合わせを行う位置合わせ工程とを備えたことを特徴とする位置合わせ方法。
突起状のアライメントマークを含むワークに対して回転工具の位置合わせを行う位置合わせ方法であって、
前記回転工具とは異なる他の回転工具を用いることにより、ワークに対して前記突起状のアライメントマークを加工する第１の加工工程と、
前記突起状のアライメントマークを含む前記ワークを載置台に載置する載置工程と、
前記回転工具を前記ワーク上方に配置する回転工具配置工程と、
前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出器によって検出する検出工程であって、前記検出器は、前記ワークの少なくとも側方２方向から前記アライメントマークと前記回転工具との外形を検出可能である、検出工程と、
前記検出器からの検出結果を用いることにより、前記アライメントマークと前記回転工具との位置合わせを行う位置合わせ工程とを備えたことを特徴とする位置合わせ方法。
前記アライメントマークは円柱形状を有し、かつ前記回転工具の回転径と同一の直径をもつことを特徴とする請求項７または８記載の位置合わせ方法。
前記アライメントマークは、第１の幅をもつ下段部と、前記下段部上に形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する上段部とを有することを特徴とする請求項７または８記載の位置合わせ方法。
前記アライメントマークは、第１の幅をもつ第１のアライメントマークと、前記第１のアライメントマークから離間して形成され、前記第１の幅と異なる第２の幅を有する第２のアライメントマークとを含むことを特徴とする請求項７または８記載の位置合わせ方法。
前記アライメントマークは円柱形状、多角柱形状または切頭錐形状を有することを特徴とする請求項７または８記載の位置合わせ方法。
構造体の製造方法であって、
請求項７乃至１２の何れか１項記載の位置合わせ方法により、前記アライメントマークを含む前記ワークに対して前記回転工具の位置合わせを行う工程と、
前記位置合わせ工程の後、前記回転工具を用いて前記ワークを加工する第２の加工工程とを備えたことを特徴とする構造体の製造方法。
アライメントマーク付き金型であって、
加工物を賦形するための賦形領域を有する金型本体と、
金型本体に設けられ、金型本体上に突出する突起状のアライメントマークとを備えたことを特徴とするアライメントマーク付き金型。