JP2020038087A - 加工装置のメンテナンス方法および加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保持テーブルの保持面の平坦度を容易に検出する。【解決手段】保持面３１１における複数の撮像箇所ごとに、撮像カメラ６５の高さ位置を変えながら、複数の撮像画像を得る。これらの画像に基づいて、各撮像箇所に関する撮像カメラ６５のフォーカス位置を検出する。その後、複数のフォーカス位置どうしの差を求め、この差に基づいて、保持面３１１の平坦度を検出する。保持面３１１の平坦度を検出するために、ダイヤルゲージのような計測器を必要とすることがないため、保持面３１１の平坦度を、容易に検出することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、加工装置のメンテナンス方法および加工装置に関する。

切削装置の切り込み深さが安定しない場合、保持テーブルの保持面の平坦度が悪化していることが疑われる。

切削装置では、テーブルベース上に保持テーブル（チャックテーブル）が載置されている。この保持テーブルは、被加工物のサイズに応じて交換される。このため、交換時に保持テーブルとテーブルベースとが接触して、保持テーブルやテーブルベースに傷が付く場合がある。

また、保持テーブルの交換を頻繁に行わない場合には、保持テーブルおよびテーブルベースが、これらの間に進入した切削水によって錆びるおそれもあり、これらの傷や錆びによって、保持テーブルの保持面の平坦度が悪化することがある。

保持テーブルの保持面の平坦度を確認するには、通常、スピンドルシャフトに、例えば特許文献１に記載のような固定用の治具を用いてダイヤルゲージを固定する。そして、ダイヤルゲージを用いて、テーブルベース上に載置された保持テーブルの保持面の高さ位置を測定する。

特開２０１３−１０８８２３号

しかし、ダイヤルゲージが手元に無い場合もある。そのような時でも保持テーブルの保持面の平坦度を検出したいという要望がある。
本発明の目的は、ダイヤルゲージのような計測器がない場合でも、保持テーブルの保持面の平坦度を検出することにある。

本発明のメンテナンス方法（本メンテナンス方法）は、被加工物を保持する保持面を含む保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像カメラを有した撮像手段と、を備えた加工装置のメンテナンス方法であって、該保持テーブルの該保持面の第１の箇所に対して該撮像カメラを近接方向に相対移動させつつ該保持面の該第１の箇所を撮像して複数の撮像画像を形成し、形成した複数の該撮像画像をもとに該撮像カメラの第１フォーカス位置を検出する第１フォーカス位置検出ステップと、該保持テーブルの該保持面の該第１の箇所とは異なる第２の箇所に対して該撮像カメラを近接方向に相対移動させつつ該保持面の該第２の箇所を撮像して複数の撮像画像を形成し、形成した複数の該撮像画像をもとに該撮像カメラの第２フォーカス位置を検出する第２フォーカス位置検出ステップと、該第１フォーカス位置と該第２フォーカス位置との差から該保持面の平坦度を検出する平坦度検出ステップと、を備えている。

また、本メンテナンス方法では、該平坦度検出ステップで検出された該平坦度が、あらかじめ設定された平坦度の許容値から外れていた場合に、該保持テーブルを含む該加工装置を修理するか、または、該保持テーブルを交換してもよい。

本発明の加工装置（本加工装置）は、被加工物を保持する保持面を含む保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像カメラを有した撮像手段と、を備えた加工装置であって、該撮像手段は、該撮像カメラを該保持テーブルに対して移動させる移動手段を有し、該加工装置は、少なくとも該撮像手段を制御するコントローラを備え、該コントローラは、あらかじめ設定された所定のタイミングで、該保持テーブルの該保持面の複数の箇所を、各箇所に対して該撮像カメラを近接方向に相対移動させつつ複数回撮像することによって、該保持面の該複数の箇所ごとに複数の撮像画像を形成するように該撮像手段を制御する撮像手段制御部と、形成された複数の該撮像画像を保存する撮像画像保存部と、該撮像画像保存部に保存された複数の該撮像画像をもとに、該撮像カメラのフォーカス位置を、該複数の箇所ごとに検出するフォーカス位置検出部と、該複数の箇所ごとに検出した複数のフォーカス位置から、該保持面の平坦度を検出する平坦度検出部と、あらかじめ設定された平坦度許容値を記憶する平坦度許容値記憶部と、該平坦度検出部で検出された該保持面の平坦度と該平坦度許容値とを比較して合否判定を実施する合否判定部と、を有し、該合否判定部が否と判定した場合に警告を発する警告発信部を更に備えている。

本メンテナンス方法では、撮像カメラによって保持面の第１の箇所を撮像したときの撮像カメラのフォーカス位置と、撮像カメラによって保持面の第２の箇所を撮像したときの撮像カメラのフォーカス位置との差から、保持面の平坦度を検出するため、計測器がない場合でも保持面の平坦度を検出することができる。

上記メンテナンス方法において検出された平坦度が、あらかじめ設定された平坦度の許容値から外れていた場合には、保持テーブルを含む加工装置を修理するか、または、保持テーブルを交換することにより、加工装置を用いた加工処理を好適に実施することができる。

また、本加工装置では、コントローラが、保持面の複数箇所の撮像、撮像画像の保存、複数箇所におけるフォーカス位置の検出、平坦度の合否判定、および、合否判定の結果が否である場合の警告の発信を行うため、ユーザは、保持面の平坦度が悪化していることを容易に知ることができる。

切削装置の構成を示す斜視図である。 保持テーブルの構成を示す分解斜視図である。 保持テーブルの構成を示す断面図である。 加工装置のコントローラの構成を示すブロック図である。 図５（ａ）（ｂ）は、保持面に設定される撮像箇所を示す説明図である。 保持面の撮像箇所を、撮像カメラの高さを変えながら撮像する様子を示す説明図である。 加工装置における他のコントローラの構成を示すブロック図である。

本実施形態にかかるメンテナンス方法（本メンテナンス方法）は、図１に示すような加工装置１に対するメンテナンスを実施する。まず、加工装置１の構成について説明する。
図１に示すように、加工装置１は、保持テーブル部３０に保持された被加工物に対して、切削部６が備える切削ブレードを回転させ切り込ませて、切削加工を施す装置である。

加工装置１は、筐体３を有しており、筐体３の内部に、基台１０、および、基台１０に立設された門型コラム１４を備えている。また、加工装置１は、筐体の側面および上面に、ユーザインタフェースとしての入出力部材９を備えている。さらに、加工装置１は、加工装置１の各部材を制御するコントローラ７を備えている。

基台１０上の上面中央は、Ｘ軸方向に延在するように矩形状に開口されている。この開口を覆うように、蛇腹状の防水カバー５が設けられている。防水カバー５の＋Ｙ軸側には、切削後の被加工物を洗浄するために用いられる洗浄用テーブル４０が設けられている。さらに、防水カバー５上には、Ｚ軸周りに回転可能な保持テーブル部３０が設けられている。保持テーブル部３０は、被加工物を吸着保持する。

防水カバー５の−Ｙ軸側には、切削前の被加工物が収納されているカセット５３が配置されている。図１では、他の部材を明確に示すために、カセット５３は、枠のみによって示されている。カセット５３内の被加工物は、切削される際には、図示しない被加工物搬送部材により、防水カバー５上に載置される。

また、防水カバー５には、一対のＬ字型の位置決め部材５１が設けられている。位置決め部材５１は、防水カバー５上に載置された被加工物を、＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向から挟みこんで、所定の初期位置に配置する。

防水カバー５の下方には、保持テーブル部３０をＸ軸方向に沿って移動させる切削送り機構（図示せず）が配設されている。たとえば、切削送り機構は、初期位置に配置された被加工物の下に、保持テーブル部３０を移動させる。また、切削送り機構は、被加工物を吸着保持した保持テーブル部３０を、所定の切削位置に移動させる。さらに、切削送り機構は、被加工物に対する切削加工の際に、被加工物を、保持テーブル部３０を介して、切削送り方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させる。

基台１０上の後方側（−Ｘ軸方向側）には、門型コラム１４が、防水カバー５を跨ぐように立設されている。門型コラム１４の前面（＋Ｘ軸方向側の面）には、切削部６を移動させる切削部移動機構１３が設けられている。切削部移動機構１３は、切削部６を、Ｙ軸方向にインデックス送りするとともに、Ｚ軸方向に切込み送りする。切削部移動機構１３は、切削部６をインデックス送りに移動するインデックス送り機構１２、および、切削部６を切込み送り方向に移動する切込み送り機構１６を備えている。

インデックス送り機構１２は、門型コラム１４の前面に配設されている。インデックス送り機構１２は、Ｙ軸方向に、切込み送り機構１６および切削部６を往復移動させる。
インデックス送り機構１２は、Ｙ軸方向に延びる一対のガイドレール１２１、ガイドレール１２１に載置されたＹ軸テーブル１２３、ガイドレール１２１と平行に延びるボールネジ１２０、および、ボールネジ１２０を回転させるモータ１２２を含んでいる。

一対のガイドレール１２１は、Ｙ軸方向に平行に、門型コラム１４の前面に配置されている。Ｙ軸テーブル１２３は、一対のガイドレール１２１上に、これらのガイドレール１２１に沿ってスライド可能に設置されている。Ｙ軸テーブル１２３上には、切込み送り機構１６および切削部６が載置されている。

ボールネジ１２０は、Ｙ軸テーブル１２３の背面側に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。モータ１２２は、ボールネジ１２０の一端部に連結されており、ボールネジ１２０を回転駆動する。ボールネジ１２０が回転駆動されることで、Ｙ軸テーブル１２３、切込み送り機構１６および切削部６が、ガイドレール１２１に沿って、インデックス送り方向であるＹ軸方向に移動する。

切込み送り機構１６は、切削部６をＺ軸方向（鉛直方向）に往復移動させる。切込み送り機構１６は、Ｚ軸方向に延びる一対のガイドレール１６１、ガイドレール１６１に載置された支持部材１６３、ガイドレール１６１と平行に延びるボールネジ１６０、および、ボールネジ１６０を回転させるモータ１６２を含んでいる。

一対のガイドレール１６１は、Ｚ軸方向に平行に、Ｙ軸テーブル１２３に配置されている。支持部材１６３は、一対のガイドレール１６１上に、これらのガイドレール１６１に沿ってスライド可能に設置されている。支持部材１６３の下端部には、切削部６が取り付けられている。

ボールネジ１２０は、支持部材１６３の背面側に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。モータ１６２は、ボールネジ１６０の一端部に連結されており、ボールネジ１６０を回転駆動する。ボールネジ１６０が回転駆動されることで、支持部材１６３および切削部６が、ガイドレール１６１に沿って、切込み送り方向であるＺ軸方向に移動する。

切削部６は、保持テーブル部３０に保持された被加工物に、切削加工を施すように構成されている。切削部６は、支持部材１６３の下端に設けられたハウジング６１を備えている。さらに、切削部６は、Ｙ軸方向に延びる回転軸、回転軸に装着される切削ブレード、および、回転軸を駆動するモータ（全て図示せず）を備えている。切削部６は、加工手段の一例に相当する。また、切削部６におけるハウジング６１の側面に、撮像カメラ６５が備えられている。

撮像カメラ６５は、切削部６とともに移動するように、ハウジング６１の＋Ｘ軸方向側の側面に取り付けられており、たとえば顕微鏡を含んでいる。撮像カメラ６５は、撮像カメラ６５の下方に位置する箇所を撮像するように構成されている。撮像カメラ６５は、たとえば、保持テーブル部３０における保持面３１１（図２参照）、あるいは、保持面３１１に載置された被加工物を撮像することが可能である。通常、撮像カメラ６５は、加工処理の際に被加工物を観察するために用いられる。

次に、保持テーブル部３０の構成について説明する。図２に示すように、保持テーブル部３０は、被加工物を保持する保持テーブル３１、および、保持テーブル３１の下方に配されるテーブルベース３２を含んでいる。

保持テーブル３１は、円盤状の保持部３１０、および、保持部３１０を収容する枠体３１２を備えている。保持部３１０は、たとえばポーラスセラッミックスで形成されている。保持部３１０の上面は、被加工物を下方から吸引保持する保持面３１１である。

図３に示すように、枠体３１２の下面は、テーブルベース３２に載置される底部３１３である。底部３１３の中央部分には、位置合わせリング３３に係合される凹部３１４が形成されている。凹部３１４には、底部３１３を鉛直方向に貫通し保持部３１０に連通される吸引路３１５が形成されている。また、底部３１３には、凸部材を係合する係合凹部３１６が形成されている。このように構成される枠体３１２に、保持面３１１が上向きに露出されるように、保持部３１０が収容される。これによって、保持部３１０と枠体３１２とが一体となった保持テーブル３１が形成される。

テーブルベース３２は、保持テーブル３１に対向する表面３２ａ、保持テーブル３１を位置決めする位置決め部３２０、および、テーブルベース３２を貫通する被加工物吸着用吸引孔３２５および保持テーブル吸着用吸引孔３２６を備えている。

テーブルベース３２の表面３２ａは、枠体３１２の底部３１３を、下方から支持する。被加工物吸着用吸引孔３２５は、保持テーブル３１の保持面３１１に被加工物を吸着するための吸引孔である。保持テーブル吸着用吸引孔３２６は、テーブルベース３２の表面３２ａに保持テーブル３１を吸着するための吸引孔である。

位置決め部３２０は、枠体３１２における底部３１３の係合凹部３１６に係合されて、保持テーブル３１を、テーブルベース３２の所定の位置に位置決めする。図３の拡大図に示すように、位置決め部３２０は、凸部材である位置決めピン３２１、位置決めピン３２１の内部に配設された圧縮コイルバネ３２３、および、テーブルベース３２の表面３２ａに開口された収容凹部３２４を備えている。収容凹部３２４は、位置決めピン３２１および圧縮コイルバネ３２３を収容する。

位置決めピン３２１は、下方が開口された略円筒形状に形成されており、内部に空洞部３２１ａを有する。空洞部３２１ａには、圧縮コイルバネ３２３が収容されている。空洞部３２１ａの天井面には、空洞部３２１ａよりも小径の引っ掛け穴３２２が形成されている。

圧縮コイルバネ３２３の下端は、収容凹部３２４の底面に固定されている。圧縮コイルバネ３２３の上端は、空洞部３２１ａの天井面における引っ掛け穴３２２の周囲に当接している。これにより、位置決めピン３２１は、圧縮コイルバネ３２３によって上方に付勢される。したがって、位置決めピン３２１は、テーブルベース３２の表面３２ａから突出して、枠体３１２の係合凹部３１６に係合可能となっている。そして、係合凹部３１６に位置決めピン３２１が係合されることにより、保持テーブル３１がテーブルベース３２に位置決めされて固定される。

保持テーブル３１がテーブルベース３２に位置決めされて固定されると、枠体３１２の吸引路３１５と被加工物吸着用吸引孔３２５とが互いに連通する。この被加工物吸着用吸引孔３２５および保持テーブル吸着用吸引孔３２６には、電磁バルブ３２７を介して、吸引源３４が接続されている。

吸引源３４は、保持テーブル吸着用吸引孔３２６を介して、保持テーブル３１の底部３１３を吸引する。これにより、テーブルベース３２の表面３２ａが、保持テーブル３１を吸引保持する。このようにして、保持テーブル３１がテーブルベース３２に装着される。また、収容凹部３２４は、被加工物吸着用吸引孔３２５を介して、保持テーブル３１の保持面３１１に載置された被加工物を吸引する。これにより、保持面３１１が、被加工物を吸引保持する。

なお、保持テーブル部３０は、テーブルベース３２側に、図示しないθテーブルを有している。θテーブルは、テーブルベース３２を介して保持テーブル３１を支持する。さらに、θテーブルは、ＸＹ平面内で回転可能に構成されている。したがって、θテーブルは、保持テーブル３１をＸＹ平面内で回転駆動することができる。

図１に示すコントローラ７は、加工装置１の制御部である。図４に示すように、コントローラ７は、加工装置１の動作を制御する汎用制御部７０、および、種々のデータおよびプログラムを記憶するメモリ７３を備えている。

汎用制御部７０は、各種の処理を実行し、加工装置１の各構成要素を統括制御する。たとえば、汎用制御部７０は、ユーザの指示に基づいて、切削送り機構、切削部移動機構１３（モータ１２２およびモータ１６２）および保持テーブル部３０のθテーブルを制御して、切削部６によって切削される被加工物の位置を決定する。また、汎用制御部７０は、切削部６のモータを制御して、被加工物に対する切削加工を実施する。さらに、汎用制御部７０は、撮像カメラ６５を制御して、保持テーブル部３０の保持面３１１、あるいは、保持面３１１に保持された被加工物を撮像する。

ユーザインタフェースとしての入出力部材９は、図１に示すように、筐体３の上面に備えられた表示灯９１、および、筐体３の側面に備えられたタッチパネル９３およびスピーカ９５を備えている。表示灯９１は、ユーザに対して光による警告を発する。タッチパネル９３は、ユーザに対して画像を表示するとともに、ユーザの入力を受け付ける。スピーカ９５は、ユーザに対する音声表示を実施する。
本実施形態では、加工装置１は、タッチパネル９３を介して受け付けたユーザの指示にしたがって、本メンテナンス方法の各ステップを実施するように構成されている。

以下に、本メンテナンス方法のステップについて説明する。本メンテナンス方法では、保持テーブル部３０における保持テーブル３１の保持面３１１の平坦度を検出し、検出結果に基づいて所定の動作を実行する。本実施形態では、保持面３１１における平坦度の検出を、撮像カメラ６５によって撮像された画像に基づいて実施する。

（１）フォーカス位置検出ステップ
このステップでは、ユーザは、撮像手段を制御して、保持テーブル３１における保持面３１１を撮像させる。たとえば、保持面３１１における複数の箇所を、Ｚ軸方向に沿って撮影位置を変えながら、複数回にわたって撮像する。これによって、保持面３１１の複数の箇所ごとに、複数の撮像画像を形成する。

なお、本実施形態では、撮像手段は、撮像カメラ６５、および、撮像カメラ６５によって撮像される保持面３１１の箇所（撮像箇所）を変更する構成を含む。撮像箇所は、撮像カメラ６５と保持面３１１との相対的な位置関係、および、保持面３１１の回転角度によって決定される。撮像手段は、さらに、撮像箇所におけるＺ軸方向に沿う撮像カメラ６５の位置を変更する構成を含む。

以下では、撮像カメラ６５と保持面３１１との相対的な位置関係を変更する構成、保持面３１１の回転角度を変更する構成、および、撮像箇所におけるＺ軸方向に沿う撮像カメラ６５の位置を変更する構成を、移動手段とも称する。

ここで、本実施形態では、防水カバー５の下にある切削送り機構（図示せず）によって、保持テーブル３１のＸ軸方向の位置が決定される。また、保持テーブル３１のθテーブル（図示せず）によって、保持面３１１におけるＸＹ平面内での回転位置が決定される。
一方、切削部移動機構１３のインデックス送り機構１２によって、撮像カメラ６５におけるＹ軸方向の位置が決定される。さらに、切込み送り機構１６によって、Ｚ軸方向に沿う撮像カメラ６５の位置が決定される。

このように、本実施形態では、切削送り機構、θテーブル、インデックス送り機構１２および切込み送り機構１６が、上記の移動手段の一例に相当する。これに撮像カメラ６５を加えた構成は、撮像手段の一例に相当する。

したがって、より詳細には、本実施形態では、ユーザは、切削送り機構、θテーブル、およびインデックス送り機構１２を制御して、保持面３１１のある１つの箇所を、撮像カメラ６５の撮像箇所として設定する。この撮像箇所に関して、ユーザは、切込み送り機構１６を制御してＺ軸方向に沿う撮像カメラ６５の位置を変えながら、複数の画像を撮像する。

ここで、Ｚ軸方向（接離方向）は、撮像カメラ６５が、保持面３１１の撮像箇所に対して、近づくあるいは遠ざかる方向である。以下では、接離方向に沿った、加工装置１の基準面から撮像カメラ６５までの距離を、撮像カメラ６５の高さ位置と表現する。加工装置１の基準面は、たとえば、保持テーブル３１における理想的な保持面（たとえば、極めて平坦な保持面）３１１を含む、仮想的な平面である。そして、ユーザは、保持面３１１における撮像箇所を変えながら、撮像箇所ごとに、撮像カメラ６５の異なる高さ位置に応じた複数の画像を撮像する。

たとえば、ユーザは、図５（ａ）に示した保持面３１１上のａ点を、撮像箇所として設定する。そして、図６に示すように、撮像カメラ６５の高さ位置Ｈを変えながら、複数の画像を撮像する。その後、ユーザは、図５（ａ）に示したｂ，ｃ，ｄおよびｅ点を撮像箇所として、同様に撮像カメラ６５の高さ位置Ｈを変えながら、複数の画像を撮像する。撮像された画像は、たとえばメモリ７３に保存される。

次に、ユーザは、撮像された画像に基づいて、撮像箇所ごとに、撮像カメラ６５のフォーカス位置を検出する。すなわち、ユーザは、複数の撮像箇所に応じた、撮像カメラ６５の複数のフォーカス位置を検出する。

この際、ユーザは、たとえば、汎用制御部７０により、図５（ａ）に示した撮像箇所ａに関する複数の撮像画像から、それらのシャープネス値を求める。そして、ユーザは、最も高いシャープネス値を有する撮像画像を特定し、この撮像画像に関する高さ位置Ｈ（図６参照）を、撮像箇所ａにおける撮像カメラ６５のフォーカス位置として検出する。ユーザは、同様に、撮像箇所ｂ，ｃ，ｄおよびｅにおける撮像カメラ６５のフォーカス位置を検出する。

（２）平坦度検出ステップ
このステップでは、ユーザは、複数の撮像箇所ごとに検出した複数のフォーカス位置から、保持面３１１の平坦度を検出する。たとえば、ユーザは、複数のフォーカス位置の差を算出し、差の最大値を平坦度として検出する。

たとえば、図５（ａ）に示した撮像箇所ａのフォーカス位置と他の撮像箇所ｂ〜ｅのフォーカス位置との差が、
ｂ：−２（μｍ）、ｃ：＋２（μｍ）、ｄ：＋１（μｍ）、ｅ：０（μｍ）
である場合、差の最大値は４μｍである。この場合、ユーザは、保持面３１１の撮像箇所ａ〜ｅに関する平坦度を、±４μｍであると検出する。

（３）平坦度の合否判定ステップ
次に、ユーザは、検出された保持面３１１の平坦度が、あらかじめ設定されている平坦度の許容値内であるか否かを判定する。たとえば、図５（ａ）に示した例では、保持面３１１の平坦度は±４μｍである。これに関し、平坦度許容値が±３μｍである場合、ユーザは、保持面３１１の平坦度が平坦度許容値から外れていると判定する。
保持面３１１の平坦度が平坦度許容値から外れていた場合、ユーザは、たとえば、保持テーブル３１を含む加工装置１を修理するか、または、保持テーブル３１を交換する。

なお、合否判定ステップの後、ユーザは、再び保持面３１１の平坦度検出を実施してもよい。ユーザは、保持面３１１における１回目の撮像とは異なる箇所を撮像箇所とする。たとえば、１回目の検出において図５（ａ）に示したａ〜ｅ点を撮像箇所とした場合、ユーザは、保持テーブル部３０のθテーブルを制御して、保持テーブル３１を時計回りに９０度だけ回転させる。そして、図５（ｂ）に示すｆ〜ｊ点を撮像箇所として、撮像カメラ６５の高さ位置Ｈを変えながら、複数の画像を撮像する。
その後、上記と同様に、撮像箇所ｆ〜ｊおける撮像カメラ６５のフォーカス位置を検出し、撮像箇所ｆ〜ｊにおけるフォーカス位置の差の最大値を、平坦度として検出する。

ここで、図５（ｂ）に示した撮像箇所ｆのフォーカス位置と他の撮像箇所ｇ〜ｊのフォーカス位置との差が、
ｇ：＋１（μｍ）、ｈ：０（μｍ）、ｉ：＋２（μｍ）、ｊ：−２（μｍ）
である場合、差の最大値は４μｍである。この場合、ユーザは、保持面３１１の撮像箇所ｆ〜ｊに関する平坦度を、±４μｍであると検出する。
この場合も、平坦度許容値が±３μｍであるので、保持面３１１の平坦度は平坦度許容値から外れていると判定する。

なお、この例では、保持テーブル３１を時計回りに９０度回転させても、保持面３１１の平坦度は、実質的に同じ値である。このため、保持テーブル３１の回転軸の傾きは小さいと考えられる。したがって、平坦度が許容値から外れている原因の１つは、保持テーブル３１あるいはテーブルベース３２に、微小な傷（バリ）あるいは錆び等が生じていることにあると考えられる。

保持テーブル３１とテーブルベース３２との間、すなわち、保持テーブル３１およびテーブルベース３２の互いに対向する面に、微小な傷あるいは錆びが生じている場合、保持面３１１の平坦度を高めるためには、これらの面をオイルストーン等で平坦化することが有効である。オイルストーン等による平坦化では不十分な場合には、保持テーブル３１および／またはテーブルベース３２を交換することも有効である。

また、保持テーブル３１の回転軸が傾いている場合には、回転軸の修理、すなわち、回転軸を組み付け直すこと、あるいは、回転軸の部品を適宜に交換することが有効である。

また、図５（ａ）に示した例では、ユーザは、フォーカス位置検出ステップにおいて、５箇所の撮像箇所ａ〜ｅのフォーカス位置を検出している。そして、撮像箇所ａ〜ｅに関する５つのフォーカス位置に基づいて、保持面３１１の平坦度を検出している。しかしながら、フォーカス位置を検出するための撮像箇所は、２箇所以上であればよい。したがって、本メンテナンス方法は、以下のように実施されてもよい。

（１ａ）第１フォーカス位置検出ステップ
ユーザは、保持面３１１の第１の箇所を、撮像カメラ６５をＺ軸方向（接離方向）における第１の箇所に対して近接する方向に相対移動させながら、複数回にわたって撮像する。これによって、第１の箇所に関し、複数の撮像画像を形成する。ユーザは、これら複数の撮像画像に基づいて、第１の箇所における撮像カメラ６５のフォーカス位置である第１フォーカス位置を検出する。

（２ａ）第２フォーカス位置検出ステップ
次に、ユーザは、保持面３１１における第１の箇所とは異なる第２の箇所を、撮像カメラ６５をＺ軸方向における第２の箇所に対して近接するに相対移動させながら、複数回にわたって撮像する。これによって、第２の箇所に関し、複数の撮像画像を形成する。ユーザは、これら複数の撮像画像に基づいて、第２の箇所における撮像カメラ６５のフォーカス位置である第２フォーカス位置を検出する。

（３ａ）平坦度検出ステップおよび合否判定ステップ
そして、ユーザは、第１フォーカス位置と第２フォーカス位置との差から、保持面３１１の平坦度を検出する。そして、ユーザは、検出された保持面３１１の平坦度が、あらかじめ設定されている平坦度の許容値内であるか否かを判定する。
保持面３１１の平坦度が平坦度許容値から外れていた場合、ユーザは、たとえば、保持テーブル３１を含む加工装置１を修理するか、または、保持テーブル３１を交換する。

以上のように、本メンテナンス方法では、被加工物を撮像するために加工装置１に備えられている撮像カメラ６５を用いて、被加工物を保持する保持面３１１の平坦度を検出する。このために、保持面３１１に、たとえば第１の箇所および第２の箇所を含む、複数の撮像箇所を設定する。そして、各撮像箇所に対して近接する方向に撮像カメラ６５を相対移動させつつ、各撮像箇所を撮像する。これにより、撮像箇所ごとに、複数の撮像画像を形成する。

さらに、撮像箇所ごとに形成された複数の撮像画像に基づいて、各撮像箇所に関する撮像カメラ６５のフォーカス位置、たとえば第１フォーカス位置および第２フォーカス位置を検出する。その後、複数のフォーカス位置どうしの差を求め、この差に基づいて、保持面３１１の平坦度を検出する。

これに関し、たとえば、保持面３１１の平坦度が極めて良好であれば、同じ高さ位置にある撮像カメラ６５と、保持面３１１における複数の撮像箇所との接離方向での距離は、互いに極めて類似する。このため、複数の撮像箇所における撮像カメラ６５のフォーカス位置も、極めて類似する。

一方、保持面３１１の平坦度が悪ければ、同じ高さ位置にある撮像カメラ６５と、保持面３１１における各撮像箇所との間における接離方向の距離は、撮像箇所に応じてばらつく。このため、各撮像箇所における撮像カメラ６５のフォーカス位置も、撮像箇所に応じてばらつく。したがって、複数の撮像箇所に関する撮像カメラ６５のフォーカス位置を用いることにより、保持面３１１の平坦度を好適に検出することが可能である。

このように、本メンテナンス方法では、加工装置１に備えられている被加工物を観察するための撮像カメラ６５を用いて、保持テーブル３１の保持面３１１の平坦度を検出することができる。したがって、本メンテナンス方法によれば、保持面３１１の平坦度を検出するために、ダイヤルゲージのような計測器を必要とすることがない。このため、保持面３１１の平坦度を、容易に検出することができる。

なお、上記の実施形態では、ユーザが、各撮像箇所におけるフォーカス位置を、複数の撮像画像に基づいて検出し、さらに、複数のフォーカス位置に基づいて保持面３１１の平坦度を検出している。これに代えて、ユーザの指示により、汎用制御部７０が、各撮像箇所におけるフォーカス位置、および、保持面３１１の平坦度を検出してもよい。

また、上記の実施形態では、ユーザが、自身の判断で、任意の時期に、保持面３１１の平坦度を検出することとなる。これに代えて、加工装置１は、あらかじめ設定された所定のタイミング、たとえば、加工装置１の電源投入時に、保持面３１１の平坦度が検出されるように構成されていてもよい。この場合、加工装置１は、ユーザの指示によらずに、保持面３１１の平坦度の検出処理が実施されるように構成されていることが好ましい。

この場合、加工装置１は、たとえば、図４に示したコントローラ７に代えて、図７に示すコントローラ１７を備えている。
コントローラ１７は、たとえば、切削加工に関する制御を実施する切削加工制御部７１、上述したメモリ７３、および、メンテナンス制御部７５を備えている。

切削加工制御部７１は、上記した汎用制御部７０と同様に、ユーザの指示に基づいて、切削送り機構、切削部移動機構１３、保持テーブル部３０および切削部６を制御して、被加工物に対する切削加工を実施する。

メンテナンス制御部７５は、保持テーブル３１の保持面３１１の平坦度を検出し、検出結果に基づいて所定の動作を実行する。本実施形態では、メンテナンス制御部７５は、保持面３１１における平坦度の検出を、撮像カメラ６５によって撮像された画像に基づいて実施する。

図７に示すように、メンテナンス制御部７５は、撮像を制御する撮像手段制御部１７１、撮像画像を保存する撮像画像保存部１７３、撮像カメラ６５のフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出部１７５、保持面３１１の平坦度を検出する平坦度検出部１７７、平坦度許容値を記憶している平坦度許容値記憶部１７９、検出された平坦度の合否を判定する合否判定部１８１、および、ユーザに警告を発信する警告発信部１８３を備えている。

撮像手段制御部１７１は、撮像手段を制御して、保持テーブル３１における保持面３１１を撮像する。たとえば、本実施形態では、撮像手段制御部１７１は、撮像手段を制御して、あらかじめ設定された所定のタイミングで、保持面３１１における複数の箇所を、各箇所に対して撮像カメラ６５をＺ軸方向（接離方向）に相対移動させながら、複数回にわたって撮像する。これによって、撮像手段制御部１７１は、保持面３１１の複数の撮像箇所ごとに、複数の撮像画像を形成する。

上記のように、本実施形態では、切削送り機構、θテーブル、インデックス送り機構１２および切込み送り機構１６が、上記の移動手段の一例に相当し、これに撮像カメラ６５を加えた構成が、撮像手段の一例に相当する。

したがって、より詳細には、本実施形態では、撮像手段制御部１７１は、切削送り機構、θテーブル、インデックス送り機構１２および切込み送り機構１６を制御して、保持面３１１のある１つの箇所を、撮像カメラ６５の撮像箇所として設定する。この撮像箇所に関して、撮像カメラ６５の高さ位置を変えながら、複数の画像を撮像する。さらに、撮像手段制御部１７１は、保持面３１１における撮像箇所を変えながら、撮像箇所ごとに、異なる高さ位置に応じた複数の画像を撮像する。

撮像画像保存部１７３は、撮像手段制御部１７１によって撮像された画像を保存する。
フォーカス位置検出部１７５は、撮像画像保存部１７３に保存された撮像画像に基づいて、撮像箇所ごとに、撮像カメラ６５のフォーカス位置を検出する。すなわち、撮像画像保存部１７３は、複数の撮像箇所に応じた、撮像カメラ６５の複数のフォーカス位置を検出する。

この際、フォーカス位置検出部１７５は、各撮像箇所に関する複数の撮像画像から、それらのシャープネス値を求める。そして、フォーカス位置検出部１７５は、最も高いシャープネス値を有する撮像画像を特定し、この撮像画像に関する高さ位置Ｈ（図６参照）を、各撮像箇所における撮像カメラ６５のフォーカス位置として検出する。

平坦度検出部１７７は、複数の撮像箇所ごとに検出した複数のフォーカス位置から、保持面３１１の平坦度を検出する。たとえば、平坦度検出部１７７は、複数のフォーカス位置の差を求め、差の最大値を平坦度として検出する。平坦度検出部１７７は、検出した保持面３１１の平坦度を、図１に示した入出力部材９のタッチパネル９３に表示してもよい。

平坦度許容値記憶部１７９は、保持面３１１の平坦度の許容値を記憶している。この平坦度の許容値は、あらかじめ設定され、平坦度許容値記憶部１７９に記憶されている。
合否判定部１８１は、平坦度検出部１７７によって検出された保持面３１１の平坦度と、平坦度許容値記憶部１７９に記憶されている平坦度許容値とを比較し、保持面３１１の合否を判定する。たとえば、合否判定部１８１は、比較結果が所定値以下である場合に、保持面３１１の平坦度が十分に良好であり、合格であると判定する。一方、合否判定部１８１は、比較結果が所定値よりも大きい場合に、保持面３１１の平坦度が不良であるため、不合格（否）であると判定する。合否判定部１８１は、判定結果を、タッチパネル９３に表示してもよい。

警告発信部１８３は、合否判定部１８１が否と判定した場合に、ユーザに対して警告を発する。この場合、警告発信部１８３は、たとえば、図１に示した表示灯９１を駆動して、ユーザに対して、光による警告を発してもよい。また、警告発信部１８３は、スピーカ９５を介して、ユーザに対して、音声によって警告を発してもよい。さらに、警告発信部１８３は、保持面３１１の平坦度が不良である悪い旨を、タッチパネル９３に表示してもよい。

この構成では、ユーザは、保持面３１１の平坦度の検出タイミングを、任意に設定することができる。したがって、ユーザは、保持面３１１の平坦度の検出（検診）を、定期的に実施することが容易となる。また、ユーザは、警告発信部１８３の発する警告により、保持面３１１の平坦度が悪化していることを、容易に知ることができる。

また、本実施形態では、加工装置１を、被加工物を切削する切削装置としている。しかしながら、これに限らず、加工装置１は、レーザ加工装置であってもよい。レーザ加工装置は、たとえば、保持テーブル３１の保持面３１１に載置された被加工物に、レーザー光線を照射することにより改質層を形成し、その後、改質層に沿って被加工物を分断するように構成されていてもよい。

１：加工装置、３：筐体、１０：基台、１４：門型コラム、５：防水カバー、
１３：切削部移動機構、
３０：保持テーブル部、３１：保持テーブル、３２：テーブルベース、３１１：保持面
１２：インデックス送り機構、１２０：ボールネジ、１２１：ガイドレール、
１２２：モータ、１２３：Ｙ軸テーブル、
１６：切込み送り機構、１６０：ボールネジ、１６１：ガイドレール、１６２：モータ、
１６３：支持部材、
６：切削部、６１：ハウジング、６５：撮像カメラ
７：コントローラ、７０：汎用制御部、７３：メモリ、
１７：コントローラ、７１：切削加工制御部、７５：メンテナンス制御部、
１７１：撮像手段制御部、１７３：撮像画像保存部、１７５：フォーカス位置検出部、
１７７：平坦度検出部、１７９：平坦度許容値記憶部、１８１：合否判定部、
１８３：警告発信部、
９：入出力部材、９１：表示灯、９３：タッチパネル、９５：スピーカ、

Claims (3)

1. 被加工物を保持する保持面を含む保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像カメラを有した撮像手段と、を備えた加工装置のメンテナンス方法であって、
   該保持テーブルの該保持面の第１の箇所に対して該撮像カメラを近接方向に相対移動させつつ該保持面の該第１の箇所を撮像して複数の撮像画像を形成し、形成した複数の該撮像画像をもとに該撮像カメラの第１フォーカス位置を検出する第１フォーカス位置検出ステップと、
   該保持テーブルの該保持面の該第１の箇所とは異なる第２の箇所に対して該撮像カメラを近接方向に相対移動させつつ該保持面の該第２の箇所を撮像して複数の撮像画像を形成し、形成した複数の該撮像画像をもとに該撮像カメラの第２フォーカス位置を検出する第２フォーカス位置検出ステップと、
   該第１フォーカス位置と該第２フォーカス位置との差から該保持面の平坦度を検出する平坦度検出ステップと、を備えたメンテナンス方法。
2. 該平坦度検出ステップで検出された該平坦度が、あらかじめ設定された平坦度の許容値から外れていた場合に、該保持テーブルを含む該加工装置を修理するか、または、該保持テーブルを交換する、
   請求項１に記載のメンテナンス方法。
3. 被加工物を保持する保持面を含む保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像カメラを有した撮像手段と、を備えた加工装置であって、
   該撮像手段は、該撮像カメラを該保持テーブルに対して移動させる移動手段を有し、
   該加工装置は、少なくとも該撮像手段を制御するコントローラを備え、
   該コントローラは、
   あらかじめ設定された所定のタイミングで、該保持テーブルの該保持面の複数の箇所を、各箇所に対して該撮像カメラを近接方向に相対移動させつつ複数回撮像することによって、該保持面の該複数の箇所ごとに複数の撮像画像を形成するように該撮像手段を制御する撮像手段制御部と、
   形成された複数の該撮像画像を保存する撮像画像保存部と、
   該撮像画像保存部に保存された複数の該撮像画像をもとに、該撮像カメラのフォーカス位置を、該複数の箇所ごとに検出するフォーカス位置検出部と、
   該複数の箇所ごとに検出した複数のフォーカス位置から、該保持面の平坦度を検出する平坦度検出部と、
   あらかじめ設定された平坦度許容値を記憶する平坦度許容値記憶部と、
   該平坦度検出部で検出された該保持面の平坦度と該平坦度許容値とを比較して合否判定を実施する合否判定部と、を有し、
   該加工装置は、該合否判定部が否と判定した場合に警告を発する警告発信部を更に備えた、加工装置。

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