JP2018047518A - 機上ツルーイング装置および工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性のある機上ツルーイング装置を提供することにより、工具の取り付け精度に影響されることなく高精度な加工を行える工作機械を提供する。【解決手段】機上ツルーイング装置１に、ブレード１０１の形状をツルーイングするためのツルーイング機構２と、ブレード１０１の形状を測定するための形状測定機構３と、これらツルーイング機構２および形状測定機構３の位置を変化させる位置制御機構４とを備えさせる。ツルーイングに際しては、まず、形状測定機構３をブレード１０１の近傍に配置してブレード１０１の形状を測定し、ツルーング時の切込量を演算する。その後、ツルーイング機構２をブレード１０１の近傍に配置してブレード１０１のツルーイングを実施する。【選択図】 図１

Description

この発明は機上ツルーイング・ドレッシング装置および工作機械に関し、より詳細には、工作機械上において工具を電気加工を用いてツルーイングするツルーイング装置と、当該ツルーイング装置を備えた工作機械に関する。

シリコンウェハやガラス基板などの脆性材料で構成されたワークに対して、切断や溝入れなどの加工を行う工作機械としてダイシング装置が提案されている。

ダイシング装置は、回転する主軸（回転軸）に円盤状（リング型）のブレードを装着した形態とされており、ブレードの外周部をワークに対して相対的に切り込み送りすることで、ワークを切断あるいはワークに溝入れを施すように構成されている。

ところで、このようなダイシング装置は、主に半導体ウェハの切断や溝入れに用いられるが、近年における半導体装置の小型化、高集積化に伴って、ワークに対して高精度な加工が可能なブレードやダイシング装置の提供が求められている。

このような高精度な加工を実現するために、出願人らは、外周部に微小なダイヤモンドを焼結させてなる焼結ダイヤモンド（ＰＣＤ：Poly Crystalline Diamond）を用いたブレードを提案している（たとえば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１３／１６１８４９号

外周部を焼結ダイヤモンドで構成したブレードを採用するダイシング装置は、従来のブレード（たとえば、外周部にダイヤモンドチップを埋め込んでなるブレード）を採用したダイシング装置に比べて高精度の加工が実現可能である。

しかしながら、外周部を焼結ダイヤモンドで構成したブレードを採用したダイシング装置においても以下のような問題があり、その改善が望まれていた。

すなわち、円盤状のブレードは、外周部の全周が切り刃として作用することから効率的に加工が行え、しかもブレードの寿命（ブレードの交換周期）が長く経済的であるという利点がある反面、工作機械の主軸への取り付けを正確に行わないと（ブレードの取付に誤差があると）、加工効率の低下やブレードの短命化、さらには加工精度の低下を招くという問題がある。

具体的には、たとえば、ブレードの取り付け位置が主軸の径方向にズレると、主軸の回転に伴ってブレードが径方向に振れる、いわゆる芯ブレが発生する。このような芯ブレが発生すると、外周部の一部だけが切り刃として機能することになるため、非効率的であるとともに、部分的な摩耗が発生してブレードの寿命が低下し、さらには、部分的な摩耗による加工精度の低下を招くといった問題が発生する。

なお、このようなブレード（工具）の取り付けに伴う不具合は、上述した芯ブレだけでなく、ブレードが主軸の軸方向に振れる場合にも発生する。また、同様の問題は、回転する主軸に工具が装着されるタイプの工作機械であれば、ダイシング装置に限らず、研削盤やフライス盤、マシニングセンタなどの他の工作機械においても生じ得る。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、汎用性のある機上ツルーイング装置を提供することにより、工具の取り付け精度に影響されることなく高精度な加工を行える工作機械を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の機上ツルーイング装置は、工作機械の回転軸に取り付けられた工具のツルーイングを工作機械上で行う機上ツルーイング装置であって、上記工具の形状をツルーイングするツルーイング機構と、上記工具の形状を測定する形状測定機構と、上記ツルーイング機構および上記形状測定機構の位置を変化させることにより、これらの機構と上記工具との相対距離を制御する位置制御機構とを有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の機上ツルーイング装置は、請求項１に記載の機上ツルーイング装置において、上記ツルーイング機構が電気加工により上記工具の形状をツルーイングすることを特徴とする。なお、上記電気加工は、放電加工であることが好ましい。

請求項３に記載の機上ツルーイング装置は、請求項１または２に記載の機上ツルーイング装置において、上記ツルーイング機構が、上記工作機械との間を電気的に絶縁する絶縁手段を備えていることを特徴とする。

請求項４に記載の機上ツルーイング装置は、請求項２から３のいずれかに記載の機上ツルーイング装置において、上記ツルーイング機構が、上記工具とツルーイング用の電極との間に加工媒体を供給する加工媒体供給手段を備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の機上ツルーイング装置は、請求項１から４のいずれかに記載の機上ツルーイング装置において、上記形状測定機構が、上記工具の形状を上記工具と非接触で測定する形状測定手段を備えていることを特徴とする。

請求項６に記載の機上ツルーイング装置は、請求項１から５のいずれかに記載の機上ツルーイング装置において、上記形状測定機構が、上記形状測定手段への異物の付着を防止する保護手段を備えていることを特徴とする。

請求項７に記載の機上ツルーイング装置は、請求項１から６のいずれかに記載の機上ツルーイング装置において、上記位置制御機構が、上記ツルーイング機構および上記形状測定機構と、上記工具との相対距離を測定する距離測定手段を備えていることを特徴とする。

請求項８にに記載の機上ツルーイング装置は、請求項１から７のいずれかに記載の機上ツルーイング装置において、上記工作機械に着脱するための手段を備えていることを特徴とする。

請求項９に記載の工作機械は、上記工具のツルーイング装置として、請求項１から８のいずれかに記載の機上ツルーイング装置が装着されていることを特徴とする。

本発明によれば、工具の形状をツルーイングするツルーイング機構に加えて、工具の形状を測定する形状測定機構とこれらの機構の位置を変更する位置制御機構とが機上ツルーイング装置に備えられているので、工作機械側と制御上の連携を行うことなく、工具のツルーイングを行うことができる。そのため、汎用性の高い機上ツルーイング装置を提供することができ、各種工作機械において、工具の取り付け精度に影響されずに高精度な加工を実現することができる。

特に、焼結ダイヤモンドで構成されたブレードを採用するダイシング装置では、ブレードの僅かな取付誤差により加工精度の大幅な低下を招くところ、本発明の機上ツルーイング装置を採用することにより、ブレードの取付誤差をユーザサイドで容易かつ適時に修正することができ、焼結ダイヤモンドブレードの利点を最大限に引き出すことが容易になる。つまり、適時にツルーイングを施すことにより、ブレードの全周における連続切刃間隔と突き出し高さを均一にすることができるので、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などの高硬度材料の破壊をせずに、延性モードで加工することが可能となる。

本発明に係る機上ツルーイング装置の概略構成の一例を示す説明図である。 同機上ツルーイング装置におけるブレードへの給電手段の一例を模式的に示した説明図である。 同機上ツルーイング装置によってツルーイングを施す工具とツルーイング電極の改変例を模式的に示した説明図である。 同機上ツルーイング装置によってツルーイングを施す工具とツルーイング電極の他の改変例を模式的に示した説明図である。 同機上ツルーイング装置によってツルーイングを施す工具とツルーイング電極の他の改変例をも恣意的に示した説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態１
図１は、本発明に係る機上ツルーイング装置１の概略構成を示している。この機上ツルーイング装置１は、工作機械上で工具のツルーイング（形状創成）を行う装置であって、本実施形態では、工具として円盤状のブレード１０１を備えたダイシング装置１００に適用され、ブレード１０１の外周面１０１ａのツルーイングを行う機上ツルーイング装置を示している。

機上ツルーイング装置１は、ブレード１０１にツルーイングを施すツルーイング機構２と、ブレード１０１の形状を測定する形状測定機構３と、これらツルーイング機構２および形状測定機構３とブレード１０１との相対距離を制御する位置制御機構４と、装置全体を制御する制御部５とを主要部として備えるとともに、ブレード１０１と後述するツルーイング電極２１との間に加工媒体を供給する加工媒体供給手段６と、装置各部に電力を供給する電源部７とを備えて構成されている。

より具体的には、位置制御機構４は、前後左右および上下方向に移動可能なステージ（たとえば、３軸ステージ）４１を備えて構成されており、このステージ４１上にツルーイング機構２と形状測定機構３とが載置された形態とされている。そして、制御部５による制御によってステージ４１を移動（位置を変化）させることにより、ツルーイング機構２および形状測定機構３を選択的にブレード１０１の近傍（図示例では、ブレード１０１の直下）に配置できるように構成されている。すなわち、ツルーイングを実施する際には、ツルーイング機構２をブレード１０１の近傍に配置するツルーイング位置（図１参照）に移動させる一方、ブレード１０１の形状測定を実施する際には、形状測定機構３をブレード１０１の近傍に配置する形状測定位置（図１に二点鎖線で示す位置参照）に移動させるように構成されている。

ツルーイング機構２は、放電加工によってブレード１０１の外周面１０１ａの形状をツルーイングする機構であって、ブレード１０１の外周面１０１ａと対面可能に構成されたツルーイング電極２１と、ブレード１０１への給電を行う給電手段２２と、ツルーイング時の切込量を制御する切込量制御手段２３とを主要部として構成されている。

ツルーイング電極２１は、ブレード１０１の外周面１０１ａのツルーイング仕上げ形状に対応した形状の放電面２１ａを備えた金属電極で構成されている。ここで、ブレード１０１の外周面１０１ａの仕上げ形状が所定の幅寸法（加工目的に応じて適宜設定されるが、たとえば５０μｍ程度の幅寸法）を有する円環状の形態とされるので、本実施形態に示すツルーイング電極２１は、放電面２１ａが平面を構成する電極（具体的には板状電極）で構成されている。つまり、放電面２１ａを平面で構成することで、ブレード１０１を回転させながらツルーイングすることによって、ブレード１０１の外周面１０１ａが円環状に成形されるように構成している（詳細は後述する）。

そして、このツルーイング電極２１は、図１に示すように、切込量制御手段２３によってツルーイング時の切込量が制御可能に構成されている。具体的には、切込量制御手段２３は、基端部が絶縁部材２４を介してステージ４１に固定されるとともに、先端部がカバー部材２５を介してツルーイング電極２１の裏面（放電面２１ａと反対側の面）に固定されたピエゾアクチュエータ２６で構成されており、制御部５によるピエゾアクチュエータ２６の制御によって、ツルーイング電極２１を上下方向（つまり、ブレード１０１の外周面１０１ａとの相対距離を接近・離反させる方向）に移動可能に構成されている。

ピエゾアクチュエータ２６は、周知のとおり、ピエゾ圧電効果を応用した圧電素子であって、コンパクトなサイズで位置決めを正確に行うことができるため、機上ツルーイング装置に好適である。本実施形態では、このような特性を利用して切込量制御手段２３にピエゾアクチュエータ２６を用いているが、ツルーイング電極２１の高精度な位置決めが可能であれば、ピエゾアクチュエータ２６以外の位置決め手段を切込量制御手段２３として用いることも可能である。また、位置制御機構４でツルーイング電極２１を高精度に位置決めが可能であれば、ピエゾアクチュエータ26を省略しても良い。なお、ピエゾアクチュエータ２６の駆動電源は、電源部７のアクチュエータ駆動回路７２から供給されるようになっている。

絶縁部材２４は、ツルーイング電極２１とダイシング装置１００とを電気的に絶縁するために備えられた絶縁手段であって、本実施形態では、上部が開口した箱状に形成されており、その底部がステージ４１上に固定されている。そして、この絶縁部材２４内に上述したピエゾアクチュエータ２６が収容されている。具体的には、ピエゾアクチュエータ２６の基端部が絶縁部材２４の底面に固定されている。なお、この絶縁部材２４は、たとえば、プラスチックやセラミックスなどの公知の絶縁材料で構成される。

カバー部材２５は、加工媒体供給手段６から供給される加工媒体（特に液体の加工媒体）がピエゾアクチュエータ２６にかかるのを防止するとともに、ツルーイング電極２１を取り付けるための基台を構成する部材であって、本実施形態では、絶縁部材２４の開口部の外側に遊嵌可能な形状（図示例では、下方が開口された箱型形状）を呈した部材で構成されている。

そして、このカバー部材２５の上面にはツルーイング電極２１が交換可能に固定される。図示例では、ツルーイング電極２１がビス８によってカバー部材２５に固定されるように構成している。また、このカバー部材２５の内底面（絶縁部材２４の開口部を覆う天井面）には、ピエゾアクチュエータ２６の先端部が着脱可能に固定されている。図示例では、ピエゾアクチュエータ２６の先端部がビス９によってカバー部材２５に固定されるように構成している。

しかして、このように構成されたカバー部材２５は、ピエゾアクチュエータ２６の前進（伸長動作）に伴ってツルーイング電極２１をブレード１０１に接近させる一方、ピエゾアクチュエータ２６の後退（短縮動作）に伴ってツルーイング電極２１をブレード１０１から離反させるように動作する。

また、カバー部材２５では、ツルーイング電極２１と電源部７（具体的には、放電用電源部７１）との接続も行われる。すなわち、ツルーイング電極２１の取り付け位置には、カバー部材２５を貫通してツルーイング電極２１と接触可能な給電ピン１０が設けられており、この給電ピン１０が放電用電源部７１に接続されている。このようにツルーイング電極２１への通電がカバー部材２５を介して行われることから、カバー部材２５も絶縁体で構成しておくのが好ましい。

ブレード１０１への給電手段２２は、図２に示すように、ツルーイング機構の一部として、給電ブラシ１１と、該給電ブラシ１１から給電を受けるカプラ１２とを主要部として構成される。

給電ブラシ１１は、電源部７の放電用電源部７１と接続されており、放電用電源７１から供給される電力をカプラ１２に供給するように構成されている。なお、カプラ１２は、後述するようにダイシング装置１００の主軸１０２とともに高速で回転するが、この回転中、給電ブラシ１１はカプラ１２との電気的な接触（通電状態）を維持するように構成されている。

カプラ１２は、その基端部にダイシング装置１００の主軸１０２の先端に装着可能な主軸取り付け部１３が設けられるとともに、その先端部にはブレード１０１の装着が可能な工具取り付け部１４が設けられている。

これら主軸取り付け部１３および工具取り付け部１４の具体的な形状は、カプラ１２を装着する工作機械の主軸や工具の形状に応じて適宜設定されるが、本実施形態では、主軸取り付け部１３は、主軸１０２の先端に設けられたテーパシャンク部１０２ａと係合可能な嵌合穴の形態とされる。また、工具取り付け部１４は、主軸１０２のテーパシャンク部１０２ａと同形のテーパシャンクの形態とされる。そして、図２に示すように、主軸１０２の先端にカプラ１２を装着するとともに、カプラ１２の工具取り付け部１４にブレード１０１を装着するようになっている。なお、カプラ１２の主軸１０２への取り付け並びにカプラ１２へのブレード１０１の取り付けは、いずれも着脱可能、すなわち、カプラ１２およびブレード１０１はいずれも交換可能とされている。

また、カプラ１２は、図２に示すように、先端部および外周部を構成する外側部材１５と、基端部の中央部分（主軸取り付け部１３）を構成する内側部材１６の２重構造で構成されている。具体的には、外側部材１５は金属などの導体で構成される。これは、図２に示すように、カプラ１２の外周部に給電ブラシ１１が当接されることによって、ブレード１０１に放電用の電力が供給されるようにするためである。これに対して、内側部材１６は絶縁体で構成さる。これは、給電ブラシ１１を介してカプラ１２に供給される放電用の電力が主軸１０２を通じてダイシング装置１００に供給されないようにするためであり、カプラ１２側の絶縁体（内部部材１６）とツルーイング機構２側の絶縁部材とが絶縁手段となって、機上ツルーイング装置１とダイシング装置１００とが電気的に絶縁される。

なお、本実施形態では、ブレード１０１のカプラ１２への取り付けおよびカプラ１２の主軸１０２への取り付けは、図２に示すように、これらを貫通する連結ボルト１７によって行われる。これにより、主軸１０２とともにブレード１０１が回転可能とされる。なお、この連結ボルト１７は、同ボルト１７を介して主軸１０２に通電されるのを防止するため絶縁体で構成される。

形状測定機構３は、ブレード１０１の形状（具体的には、ブレード１０１の外周面１０１ａの形状）を非接触方式で測定するための機構であって、本実施形態では、この形状測定機構３における形状測定手段として静電容量センサ３１を用いており、該センサ３１での測定結果は制御部５に入力されるように構成されている。

ここで、形状測定機構３が測定対象とするブレード１０１の形状は、ブレード１０１を静止させたときの形状（輪郭形状）はもちろんのこと、ブレード１０１を回転させた状態での形状、つまり、ブレード１０１の回転時における回転振れ（ブレ）を含めた形状（ブレード１０１の回転軌跡）も含まれる。回転振れの測定は、後述するように、ブレード１０１を回転させながらその状態を静電容量センサ３１で測定し、制御部５において回転振れの状態を解析するように構成される。回転振れの測定にあたっては、ブレード１０１を加工時と同じ回転数で回転させた状態で測定を行うのが好ましい。

なお、本実施形態では、形状測定機構３として静電容量センサを３１を用いた場合を示したが、ブレード１０１の形状測定（回転振れを含む）が可能であれば、静電容量センサ３１に代えてレーザ変位計やＣＣＤカメラ等の他のセンサ類を用いたり、あるいはこれらを併用することも可能である。

また、形状測定機構３を構成するセンサ類は、特に図示しないが、形状測定時に開く開閉扉を備えた保護ケース内に収容されたり、あるいは、エアカーテンを備えるなど、加工媒体等の異物が形状測定手段に付着するのを防止する保護手段を備えておくのが好ましい。

位置制御機構４は、上述したように、ステージ４１を備えて構成される。ステージ４１は、ステージ基台４２上に設けられており、この基台４２上で前後左右および上下方向に移動可能なように構成されている。ステージ４１の上面は図１に示すように平坦面とされ、このステージ４１上にツルーイング機構３および形状測定機構４が載置・固定されている。

そして、この位置制御機構４には、さらに、ツルーイング機構２および形状測定機構３とブレード１０１との相対距離を測定する距離測定手段（図示せず）が備えられている。この距離測定手段は、ツルーイング電極２１の放電面２１ａとブレード１０１の外周面１０１ａとの相対距離および静電容量センサ３１とブレード１０１の外周面１０１ａとの相対距離を測定するもので、この距離測定手段で得られる情報も制御部５に供給されるように構成されている。なお、この距離測定手段としては、形状測定手段と同様の構成、すなわち、非接触方式で相対距離を測定するセンサ類（たとえば、静電容量センサやレーザ変位計、さらにはＣＣＤカメラ等の撮像素子など）が用いられる。また、この距離測定手段についても異物の付着を防止する保護手段を設けるのが好ましい。

ステージ基台４２は、ステージ４１の基台を構成するとともに、機上ツルーイング装置１をダイシング装置１００に装着するための図示しない装着機構を備えて構成される。この装着機構は、機上ツルーイング装置１をダイシング装置１００に着脱可能に装着する構造を備えていることが好ましい。たとえば、ダイシング装置１００の特定部位を把持する機構、あるいは、ダイシング装置１００に設けられた凸部または凹部と嵌合する機構などが好適に採用される。また、これらの装着機構は、機上ツルーイング装置１のダイシング装置１００への固定とともに、機上ツルーイング装置１の位置決めを行うように構成しておくのが好ましい。なお、この装着機構は、特定の工作機械への装着を対象とするものではなく、不特定の工作機械に対応可能な汎用性のある装着機構であることが望ましい。

制御部５は、機上ツルーイング装置１全体を制御する制御装置で構成される。この制御部５は、マイクロコンピュータを備えて構成されており、形状測定機構３から得られる情報や距離測定手段から得られる情報などに基づいて、ツルーイング電極２１の切込量を演算するとともに、その演算結果と放電発生数や極間電圧に基づいてピエゾアクチュエータ２６の駆動制御を行うなどの各種処理を実行するように構成されている。

加工媒体供給手段６は、ブレード１０１のツルーイング時に、ブレード１０１とツルーイング電極２１との間に加工媒体（たとえば、放電加工油、脱イオン水、超純水、その他の比抵抗値が高い液体あるいは切削油、水溶性切削油、水溶性研削油、あるいは電解液、あるいはエア、窒素、アルゴン、ヘリウム、その他の気体）を供給する供給手段を構成している。図示例では、加工媒体供給手段６として液体噴射用のノズルを示しており、該ノズル６から噴射された加工媒体がブレード１０１とツルーイング電極２１の間に供給されるようになっている。また、加工媒体供給手段６は、位置調整機構を有することが好ましい。

電源部７は、機上ツルーイング装置１の各部に電力を供給する電源装置であって、上述したように、放電用電源部７１とピエゾアクチュエータ２６の駆動回路７２とを主要部として備えている。なお、放電用電源部７１には放電加工に用いられる公知の電源装置が用いられる。たとえば、ＲＣ放電回路やトランジスタ回路などを備えた電源装置が用いられる。なお、放電用電源部７１から出力するパルス波形としては、単極性パルスや両極性パルス、さらには、極性に応じてパルス数や休止時間・電圧印加時間を変更した特定波形のパルスなどを用いることができる。

次に、このように構成された機上ツルーイング装置１によるツルーイング手順について説明する。

（１）機上ツルーイング装置１をダイシング装置１００の所定位置に装着する。
この装着は、上述したように位置制御機構４のステージ基台４２に備えられた装着機構を用いて行う。これにより、機上ツルーイング装置１がダイシング装置１００に位置決め固定される。

（２）次に、形状測定機構３を用いてブレード１０１の形状測定を行う。
ブレード１０１の形状測定にあたっては、まず、位置制御機構４を作動させて、形状測定機構３を形状測定位置に移動させる。そして、この状態でダイシング装置１００の主軸１０２を回転させる。ここで、主軸１０２の回転開始／回転停止の制御（操作）は、ダイシング装置１００側の制御（操作）によって行う。すなわち、主軸１０２の回転に関する制御（操作）は専らダイシング装置１００側で行うようにしている。なお、このときの主軸１０２の回転数には、たとえば、ダイシング装置１００による加工時の回転数と同じ回転数が用いられる。

そして、主軸１０２が回転している状態、つまり、ブレード１０１が回転している状態で、静電容量センサ３１によるブレード１０１の形状測定を行い、制御部５にツルーイング時の切込量を演算させる。なお、この形状測定にあたっては、距離測定手段を用いて静電容量センサ３１とブレード１０１との相対距離を測定し、その測定結果に基づいて形状測定で取得したデータの補正を行うように構成してもよい。

（３）ブレード１０１の形状測定ならびにツルーイング時の切込量の演算が完了すると、制御部５は、静電容量センサ３１からのデータの取り込みを終了し、位置制御機構４を作動させて、ツルーイング機構２をツルーイング位置に移動させ、ブレード１０１のツルーイングを開始する。

このツルーイングにあたり、制御部５は、演算した切込量に基づいてピエゾアクチュエータ２６の駆動制御を行い、ツルーイング電極２１によるツルーイングを行う。つまり、ツルーイング電極２１の放電面２１ａとブレード１０１の外周面１０１ａとの間で放電を行わせ、ブレード１０１にツルーイングを施す。その際、制御部５は、距離測定手段を用いてブレード１０１とツルーイング電極２１との相対距離と放電発生数や極間電圧を確認しながらピエゾアクチュエータ２６の駆動制御を行う。

なお、このツルーイングにおいては、ピエゾアクチュエータ２６の前進による切込と併用して、位置制御機構３を水平方向にスライドさせる等の処理を行うように構成してもよい。

（４）ツルーイング電極２１による切込が完了すると、制御部５は、ピエゾアクチュエータ２６を後退させてツルーイングを終了する。

その際、ツルーイングの修了後に再び形状測定機構３を形状測定位置に移動させて、ツルーイングの仕上がり状況を確認するブレード１０１の形状測定を行うように構成してもよい。

このように、本発明に係る機上ツルーイング装置１によれば、ブレード１０１の形状をツルーイングするツルーイング機構２に加えて、ブレード１０１の形状を測定する形状測定機構３とこれらの機構２，３の位置を変更する位置制御機構４とが機上ツルーイング装置１に備えられているので、機上ツルーイング装置１の制御部５は、ダイシング装置１００側と制御上の連携を行うことなく、ブレード１０１のツルーイングを実施することができる。そのため、汎用性の高い機上ツルーイング装置１を提供することができ、各種工作機械において、工具の取り付け精度に影響されずに高精度な加工を実現することができる。

たとえば、工具に関しては、図３に示すような軸付のブレード１０１であっても本発明に係る機上ツルーイング装置１を適用することができる。また、ツルーイング電極２１の形状を、図４に示すようなコ字状に形成することで、ブレード１０１の外周面１０１ａに加えてブレード１０１の側面もツルーイングすることができる。さらには、ブレード以外の工具（たとえば、図５に示すようなエンドミル１０１′や図示しないカップ型砥石など）についても本発明の機上ツルーイング装置１でツルーイングを行うことが可能である。

また、本発明は、焼結ダイヤモンドで構成されたブレードを採用するダイシング装置１００に採用することにより、ブレード１０１の取付誤差をユーザサイドで容易に修正することができるようになり、焼結ダイヤモンドブレードの利点を最大限に引き出すことが可能になる。つまり、ユーザサイドで適宜ツルーイングを実施することにより、ブレード１０１の全周における連続切刃間隔と突き出し高さを均一にすることができるので、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などの高硬度材料の破壊をせずに、延性モードで加工することが可能になる。

なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可能である。

たとえば、上述した実施形態では、工作機械としてダイシング装置１００を用いた場合を示したが、本発明に係る機上ツルーイング装置１は、工具を主軸に取り付けるタイプの工作機械であれば、たとえば、研削盤やフライス盤やマシニングセンタなど他の態様の工作機械にも適用可能である。

また、上述した実施形態では、放電加工を用いてツルーイング施す場合を示したが、電気的な加工（電気加工）であれば、レーザ加工や電解加工、さらには、これらを複合的に組み合わせた態様でツルーイングを行うように構成することも可能である。

さらに、上述した実施形態では、ツルーイングに用いる放電加工法として、ツルーイング電極２１に板状電極を用いたブロック電極法を採用した場合を示したが、ツルーイングを施す工具の材質や形状に応じて、他の放電加工法（たとえば、ワイヤ電極を用いるワイヤ放電加工法や、ワイヤ電極のバックアップ機構を有するＷＥＤＧ（Wire Electro-Discharge Grinding）法、さらには、これらを複合的に組み合わせた加工法）を用いてツルーイングを行うように構成することも可能である。すなわち、放電加工を用いたツルーイングであれば、ツルーイング電極２１の形状は、対象とする工具の形状などに合わせて適宜設計変更可能である。

また、上述した実施形態では、工具の材質として焼結ダイヤモンドを用いた場合を示したが、電気加工によるツルーイングが可能な工具（たとえば、超硬工具など）であれば、工具の材質は適宜変更可能である。

また、上述した実施形態では、位置制御機構４のステージ４１を平坦面で構成した場合を示したが、たとえば、ツルーイング機構２を載置するステージと形状測定機構３を載置するステージとを角度をつけて「く」字状に配置し、ツルーイング機構２によるツルーイングと形状測定機構３による形状測定を同時に行えるように構成することも可能である。

さらには、上述したように、本発明に係る機上ツルーイング装置は、工具のドレッシング装置としても使用可能である。すなわち、本発明に係る機上ツルーイング装置は、工具のツルーイングを電気的な加工によって行うように構成されていることから、この電気的な加工機能を利用して工具の目立てを行うドレッシング装置として、また、ツルーイングおよびドレッシングの双方を行う装置（ツルーイング・ドレッシング装置）として用いることも可能である。

具体的には、本発明に係る機上ツルーイング装置を用いて工具のドレッシングを行う場合、上記ツルーイング電極２１を電解ドレッシングまたは放電ドレッシング用の電極として用いるとともに、位置制御機構４によってツルーイング電極２１と工具との相対距離をドレッシングに適した距離に制御しながら、工具のドレッシング（電解ドレッシングまたは放電ドレッシング）を行う。なお、本発明をドレッシング装置（ツルーイング・ドレッシング装置）として用いる場合におけるドレッシングの対象となる工具は、電解ドレッシングまたは放電ドレッシングが可能な工具（たとえば、メタルボンド砥石など）であればその種類を問わず、また、工具の形状（たとえば、カップ型砥石など）についてもツルーイング電極２１の形状を工具の形状に対応させることによって適宜対応可能である。

１ 機上ツルーイング装置
２ ツルーイング機構
３ 形状測定機構
４ 位置制御機構
５ 制御部
６ 加工媒体の供給手段
１１ 給電ブラシ
１２ カプラ
１３ 主軸取り付け部
１４ 工具取り付け部
２１ ツルーイング電極
２１ａ 放電面
２２ 給電手段
２３ 切込量制御手段
２４ 絶縁部材
２５ カバー部材
２６ ピエゾアクチュエータ
１００ ダイシング装置（工作機械）
１０１ ブレード（工具）
１０２ 主軸（回転軸）

Claims (9)

1. 工作機械の回転軸に取り付けられた工具のツルーイングを工作機械上で行う機上ツルーイング装置であって、
   前記工具の形状をツルーイングするツルーイング機構と、
   前記工具の形状を測定する形状測定機構と、
   前記ツルーイング機構および前記形状測定機構の位置を変化させることにより、これらの機構と前記工具との相対距離を制御する位置制御機構とを有する
   ことを特徴とする機上ツルーイング装置。
2. 前記ツルーイング機構は、電気加工により前記工具の形状をツルーイングすることを特徴とする請求項１に記載の機上ツルーイング装置。
3. 前記ツルーイング機構は、前記工作機械との間を電気的に絶縁する絶縁手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の機上ツルーイング装置。
4. 前記ツルーイング機構は、前記工具とツルーイング用の電極との間に加工媒体を供給する加工媒体供給手段を備えていることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の機上ツルーイング装置。
5. 前記形状測定機構は、前記工具の形状を前記工具と非接触で測定する形状測定手段を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の機上ツルーイング装置。
6. 前記形状測定機構は、前記形状測定手段への異物の付着を防止する保護手段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の機上ツルーイング装置。
7. 前記位置制御機構は、前記ツルーイング機構および前記形状測定機構と、前記工具との相対距離を測定する距離測定手段を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の機上ツルーイング装置。
8. 前記工作機械に着脱するための脱着手段を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の機上ツルーイング装置。
9. 前記工具のツルーイング装置として、請求項１から８のいずれかに記載の機上ツルーイング装置が装着されていることを特徴とする工作機械。

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