JP2024053985A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削装置における切削水噴射ノズルの位置を記録して所望の位置からズレていることをいち早く検知することで、品質管理を容易にするとともに切削不良を低減できる切削装置を提供すること。【解決手段】切削装置１は、切削ユニット２０と、制御ユニット７０と、切削ユニット２０の切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像を形成する撮像ユニット１１０と、撮像ユニット１１０をこの撮像画像を撮像する撮像位置に位置付ける位置付け手段１２０と、を備える。制御ユニット７０は、撮像ユニット１１０が撮像した撮像画像を記憶する記憶部７１と、この撮像画像と予め記憶部７１に記憶しておいた基準画像との間に所定以上の差異があるか否かを判定する判定部７２と、判定部７２にて所定以上の差異があると判定した場合に報知する報知部７３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、切削装置に関する。

分割予定ラインによって区画された領域に複数のデバイスが形成された被加工物は、切削ブレードを備える切削装置によって個々のデバイスに分割される。こうした切削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを切削する切削ブレードが装着された切削手段と、から概ね構成されており、ウエーハを分割予定ラインに沿って高精度に切削することができる。

また、切削手段には、切削ブレードの切刃外周部に切削水を供給する切削水噴射ノズルが配設されており、切削ブレードの切刃外周部に切削水を噴射させて切削ブレードの切削点を冷却するとともに洗浄することで、切削ブレードによる切削効率の向上を図っている（特許文献１参照）。

特開２００７－２７３５２７号公報

ここで、切削ブレードに対する切削水噴射ノズルの位置が変わると加工精度が変わることから、被加工物の加工において不良が発生した際に切削水噴射ノズルの位置を確認することがある。しかしながら、もし切削水噴射ノズルの位置が何らかの理由で所望の位置からズレてしまっていたとしても、いつからズレていたのかを把握できないため、原因究明や対策の検討が困難になるという課題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削装置における切削水噴射ノズルの位置を記録して所望の位置からズレていることをいち早く検知することで、品質管理を容易にするとともに切削不良を低減できる切削装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の切削装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された該被加工物を切削する切削ユニットと、制御ユニットと、を備える切削装置であって、該切削ユニットは、切削ブレードと、該切削ブレードを支持するマウントと、該マウントに連結されるスピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持するハウジングと、該ハウジングに固定され該切削ブレードを覆うブレードカバーと、該ブレードカバーに配設され該切削ブレードの切刃外周部に切削水を供給する切削水噴射ノズルと、を備え、該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの撮像画像を形成する撮像ユニットと、該撮像ユニットを該マウントと対面し該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとを撮像する撮像位置と、該マウントから離間した退避位置と、に位置付ける位置付け手段と、を更に有し、該制御ユニットは、所定のタイミングで該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの撮像画像を形成し記憶する記憶部と、所定のタイミングで形成された該撮像画像と、予め記憶部に記憶しておいた該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの基準画像と、の間に所定以上の差異があるか否かを判定する判定部と、該判定部にて所定以上の差異があると判定した場合に報知する報知部と、を備えることを特徴とする。

該位置付け手段は、切削ブレードを該マウントに着脱して交換する切削ブレード交換装置を更に備え、該切削ブレード交換装置は、該切削ブレードを保持する保持部と、該保持部を該マウントに対して進退自在に移動させる移動ユニットと、含んでもよい。

該制御ユニットは、該切削ブレード交換装置で切削ブレードを交換した後、該撮像ユニットを撮像位置に位置づけて該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの撮像画像を形成し記憶部に記憶してもよい。

本発明は、種々の好適なタイミングで撮像ユニットにより切削水噴射ノズルと切削ブレードとの撮像画像を保存して蓄積するとともに、判定部によりこの撮像画像と基準画像との間に所定以上の差異があるか否かの判定に基づいて切削水噴射ノズルの位置が所望の位置からズレてしまったか否かを判定し、切削水噴射ノズルの位置が所望の位置からズレてしまった場合には、報知部によりその旨を報知できる。このため、本発明は、切削水噴射ノズルの位置を記録して所望の位置からズレていることをいち早く検知することで、品質管理を容易にするとともに切削不良を低減できる。

図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１の切削ユニットを示す斜視図である。 図３は、図１の切削ユニットを示す分解斜視図である。 図４は、図１の切削装置の要部を示す斜視図である。 図５は、図１の撮像ユニットが撮像する撮像画像の一例を示す図である。 図６は、図１の撮像ユニットが撮像する撮像画像の一例を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る切削装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る切削装置１の構成例を示す斜視図である。切削装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、切削ユニット２０と、カメラ３０と、Ｘ軸方向移動ユニット４１と、Ｙ軸方向移動ユニット４２と、Ｚ軸方向移動ユニット４３と、表示ユニット５１と、入力ユニット５２と、報知ユニット５３と、カセット載置台６１と、洗浄ユニット６２と、制御ユニット７０と、を備える。

実施形態に係る切削装置１の切削対象である被加工物２００は、図１に示すように、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素、ガラスなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどである。被加工物２００は、図１に示すように、平坦な表面２０１の格子状に形成される複数の分割予定ライン２０２によって区画された領域にチップサイズのデバイス２０３が形成されている。被加工物２００は、本実施形態では、図１に示すように、表面２０１の裏側の裏面２０４に粘着テープ２０５が貼着され、粘着テープ２０５の外縁部に環状のフレーム２０６が装着されているが、本発明ではこれに限定されない。また、被加工物２００は、本発明では、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

保持テーブル１０は、凹部が形成された円盤状の枠体と、凹部内に嵌め込まれた円盤形状の吸着部と、を備える、いわゆるチャックテーブルである。保持テーブル１０の吸着部は、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から形成され、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０の吸着部の上面は、図１に示すように、被加工物２００が載置されて、真空吸引源から導入される負圧により、載置された被加工物２００を吸引保持する保持面１１である。保持面１１は、本実施形態では、被加工物２００が表面２０１を上方に向けて載置され、載置された被加工物２００を裏面２０４側から粘着テープ２０５を介して吸引保持する。保持面１１と保持テーブル１０の枠体の上面とは、同一平面上に配置されており、水平面であるＸＹ平面に平行に形成されている。保持テーブル１０は、Ｘ軸方向移動ユニット４１上にテーブルカバー１２を介して設けられており、テーブルカバー１２とともに、Ｘ軸方向移動ユニット４１により水平方向と平行なＸ軸方向に移動自在に設けられている。保持テーブル１０は、不図示の回転駆動源により、テーブルカバー１２に対して、鉛直方向に平行でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在に設けられている。

図２は、図１の切削ユニット２０を示す斜視図である。図３は、図１の切削ユニット２０を示す分解斜視図である。切削ユニット２０は、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を切削するものであり、図１、図２及び図３に示すように、切削ブレード２１と、マウント２２と、スピンドル２３と、ハウジング２４と、ブレードカバー２５と、切削水噴射ノズル２６と、を備える。

切削ブレード２１は、本実施形態では所謂ハブブレードであり、図３に示すように、中央に装着穴８３が形成された円盤状の円形基台８１と、円形基台８１の外縁に形成され、円形基台８１の外縁から突出する環状の切刃８２とを含む。切削ブレード２１は、装着穴８３でマウント２２を介してスピンドル２３の先端に装着され、回転軸となるスピンドル２３により回転されることで保持テーブル１０に保持された被加工物２００を切削する。円形基台８１は、例えば、アルミニウム合金などの金属から構成される。切刃８２は、例えば、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなり所定厚みに形成されている。

マウント２２は、スピンドル２３に連結し、スピンドル２３の先端において切削ブレード２１を支持する。マウント２２は、図３に示すように、固定フランジ９１と、ナット９２と、ネジ９３と、を含む。固定フランジ９１は、前後方向（図３に示すＹ軸方向）に伸長する円柱状のボス部９４と、ボス部９４の後方側からボス部９４の径方向外向きに突出して一体的に形成された円板状のフランジ部９５と、フランジ部９５のさらに後方側に突出して一体的に形成された円筒部９６と、を備える。固定フランジ９１は、ボス部９４と、フランジ部９５と、円筒部９６とが、それぞれの中心軸が互いに重なり、この中心軸が水平方向の一方向でありＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って配されている。

固定フランジ９１は、ボス部９４、フランジ部９５及び円筒部９６にわたって、内側にスピンドル２３の先端の外周に隙間なく嵌め合わせされる装着穴９７が形成されている。固定フランジ９１は、ネジ９３を装着穴９７に挿入して、スピンドル２３の先端に形成されたネジ穴２７に螺合して締め付けることにより、スピンドル２３の先端に固定される。

切削ブレード２１は、固定フランジ９１のボス部９４が後方から円形基台８１の装着穴８３に挿入され、ナット９２の中央に形成された装着穴の内周に形成されたネジ溝が、切削ブレード２１が装着されたボス部９４の外周面９８の先端に形成されたネジ溝に螺合されて締め付けられることで、固定フランジ９１のフランジ部９５とナット９２との間で軸心方向に沿って挟持されて、スピンドル２３の先端に固定される。

スピンドル２３は、Ｙ軸方向と平行な軸心回りに回転可能に設けられており、スピンドル２３に連結された不図示のモータにより軸心回りに回転する。スピンドル２３は、先端がマウント２２に連結され、マウント２２に切削ブレード２１が装着される。スピンドル２３は、このようにして、先端にマウント２２を介して切削ブレード２１が装着される。ハウジング２４は、図３に示すように、スピンドル２３の先端を露出させ、かつ、先端を除く部分を収容することで、スピンドル２３が挿通されている。ハウジング２４は、スピンドル２３を軸心回りに回転可能に支持する。

ブレードカバー２５は、図２に示すように、ハウジング２４の先端側に固定され、スピンドル２３の先端に装着された切削ブレード２１の上方、前方及び後方を覆う。ブレードカバー２５は、内部に複数の水路が形成されており、複数の水路には不図示の切削水供給源が接続されている。ブレードカバー２５の内部に形成された各水路の下側の一端には、図２に示すように、複数の切削水噴射ノズル２６が配設されている。

切削水噴射ノズル２６は、切削水供給源からブレードカバー２５内の水路を介して供給される切削水２９（図５及び図６参照）を切削ブレード２１の切刃外周部に供給、噴射する。ここで、切削ブレード２１の切刃外周部は、切削ブレード２１の環状の切刃８２の外周部のことを指し、切削ブレード２１の被加工物２００を切削する部分である。切削水供給源が供給する切削水２９は、例えば純水である。切削水噴射ノズル２６は、本実施形態では、切削水噴射ノズル２６－１、切削水噴射ノズル２６－２及び２本の切削水噴射ノズル２６－３を備える。

切削水噴射ノズル２６－１は、図２に示すように、不図示の切削水供給源からブレードカバー２５内に形成された水路を通して供給される切削水２９を切削ブレード２１の切刃外周部の側方部分に供給するブレードクーラーノズルである。具体的には、切削水噴射ノズル２６－１は、切削ブレード２１の切刃外周部の側方部分のうち、被加工物２００において回転中の切削ブレード２１により切削されている領域の近くを通過している部分に、切削水２９を供給する。

切削水噴射ノズル２６－２は、不図示の切削水供給源からブレードカバー２５内に形成された水路を通して供給される切削水２９を切削ブレード２１の切刃外周部の前方部分に供給するシャワーノズルである。具体的には、切削水噴射ノズル２６－２は、被加工物２００において回転中の切削ブレード２１により切削されている領域よりも切削ブレード２１の回転方向の前方（手前）を通過している切削ブレード２１の切刃外周部の部分に、切削水２９を供給する。

切削水噴射ノズル２６－３は、不図示の切削水供給源からブレードカバー２５内に形成された水路を通して供給される切削水２９を切削ブレード２１の切刃外周部より前方の被加工物２００上に供給するスプレーノズルである。

切削ユニット２０は、切削水噴射ノズル２６から切削水２９を供給しつつ、スピンドル２３の先端に装着された切削ブレード２１が、スピンドル２３の回転動作により、Ｙ軸方向と平行な軸心周りの回転動作が加えられて、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を分割予定ライン２０２に沿って切削する。切削装置１は、図１に示すように、切削ユニット２０を２組備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの処理装置（切削装置）である。切削ユニット２０は、Ｙ軸方向移動ユニット４２によりＹ軸方向に移動自在に設けられており、Ｚ軸方向移動ユニット４３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

カメラ３０は、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。カメラ３０は、保持テーブル１０に保持された切削ユニット２０による切削前の被加工物２００の表面２０１を撮像して、被加工物２００と切削ユニット２０との位置合わせを行なうアライメントを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット７０に出力する。また、カメラ３０は、保持テーブル１０に保持された切削ユニット２０による切削後の被加工物２００の表面２０１を撮像して、被加工物２００への切削が正常な範囲内で実行されたか否かを自動的に確認するカーフチェックを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット７０に出力する。カメラ３０は、本実施形態では、切削ユニット２０に隣接して固定されており、切削ユニット２０と一体的に移動する。

Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、それぞれ、保持テーブル１０と、切削ユニット２０及びカメラ３０と、を相対的にＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。Ｘ軸方向移動ユニット４１は、本実施形態では、Ｘ軸方向に沿って、保持テーブル１０を切削ユニット２０及びカメラ３０に対して相対的に移動させる。Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、本実施形態では、それぞれＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って、切削ユニット２０及びカメラ３０を保持テーブル１０に対して相対的に移動させる。

Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、いずれも、モータと、ボールねじと、ガイドと、を有する公知のボールねじ機構である。Ｘ軸方向移動ユニット４１は、Ｘ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、保持テーブル１０をＸ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。Ｙ軸方向移動ユニット４２は、Ｙ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、切削ユニット２０及びカメラ３０をＹ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。Ｚ軸方向移動ユニット４３は、Ｚ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、切削ユニット２０及びカメラ３０をＺ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、いずれも、制御ユニット７０により、モータの駆動が制御されることにより、移動速度や移動量等が制御される。

Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、モータの回転位置を読み取るエンコーダを含み、エンコーダが読み取ったモータの回転位置に基づいて、保持テーブル１０と切削ユニット２０及びカメラ３０とのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の相対的な位置を検出し、検出した相対的な位置を制御ユニット７０に出力する。ここで、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の相対的な位置は、切削装置１に備え付けられた装置直交座標系（ＸＹＺ座標）が使用される。装置直交座標系は、例えば、保持テーブル１０の保持面１１の中心が原点に設定される。なお、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、エンコーダにより保持テーブル１０と切削ユニット２０及びカメラ３０との相対的な位置を検出する構成に限定されず、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行なリニアスケールと、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３によりそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられリニアスケールの目盛を読み取る読み取りヘッドと、により構成してもよい。

表示ユニット５１は、切削装置１の不図示のカバーに、表示面側を外側に向けて設けられている。表示ユニット５１は、切削ユニット２０による切削や撮像ユニット１１０による撮像等の切削装置１の各種処理に関する各種条件の設定の画面や、取得された画像やデータ、判定結果等をオペレータに視認可能に表示する。表示ユニット５１は、液晶表示装置等により構成される。表示ユニット５１は、オペレータが切削装置１の上記した各種条件に関する情報や画像等の表示に関する情報等を入力する際に使用する入力ユニット５２が設けられている。表示ユニット５１に設けられた入力ユニット５２は、表示ユニット５１に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。なお、表示ユニット５１は切削装置１に固定されておらず、任意の通信機器に備えられ、任意の通信機器が無線または有線により切削装置１と接続されてもよい。

報知ユニット５３は、切削装置１の不図示のカバーの上方に設けられている。報知ユニット５３は、本実施形態では、発光ダイオードなどで構成される発光ユニットであり、発光ユニットの点灯や点滅や光の色彩等により、切削装置１による各種処理中に発生したエラーや、判定結果等をオペレータに認識可能に報知する。なお、報知ユニット５３は、本発明では発光ユニットに限定されず、スピーカなどで構成され音声を発信する音声ユニットであり、音声ユニットの音声により、発生したエラーや判定結果等をオペレータに認識可能に報知してもよい。

カセット載置台６１は、複数の被加工物２００を収容するための収容器であるカセット６５を載置する載置台であり、載置されたカセット６５をＺ軸方向に昇降させる。洗浄ユニット６２は、切削後の被加工物２００を洗浄し、被加工物２００に付着した切削屑等の異物を除去する。切削装置１は、不図示の搬送ユニットをさらに備え、不図示の搬送ユニットは、保持テーブル１０と、洗浄ユニット６２と、カセット６５とのそれぞれの間で、被加工物２００を搬送する。

図４は、図１の切削装置１の要部を示す斜視図である。図５は、図１の撮像ユニット１１０が撮像する撮像画像の一例である撮像画像３００を示す図である。切削装置１は、図１及び図４に示すように、撮像ユニット１１０と、位置付け手段１２０と、を更に有する。撮像ユニット１１０は、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１とを撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ撮像素子又はＣＭＯＳ撮像素子である。撮像ユニット１１０は、マウント２２と対面し、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１とを撮像して、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００を形成し、得た画像を制御ユニット７０に出力する。撮像ユニット１１０は、具体的には、スピンドル２３の先端側からスピンドル２３の軸芯方向に沿って、切削水噴射ノズル２６－１，２６－２と切削ブレード２１とを撮像して、図５に示すように、切削水噴射ノズル２６－１，２６－２と切削ブレード２１との撮像画像３００を形成する。すなわち、撮像ユニット１１０の撮像位置は、スピンドル２３の先端側からスピンドル２３の軸芯方向に沿って、切削水噴射ノズル２６－１，２６－２と切削ブレード２１とを撮像することができる位置である。撮像ユニット１１０は、本実施形態では、位置付け手段１２０により、マウント２２と対面し切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１とを撮像する撮像位置と、マウント２２から離間した退避位置と、の間をＸ軸方向に移動自在に設けられている。

位置付け手段１２０は、撮像ユニット１１０を、撮像位置と、退避位置と、に位置付ける。位置付け手段１２０は、撮像ユニット１１０を、撮像位置と退避位置との間でＸ軸方向に移動させる。位置付け手段１２０は、モータと、ボールねじと、ガイドと、を有する公知のボールねじ機構である。位置付け手段１２０は、Ｘ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、撮像ユニット１１０をＸ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。位置付け手段１２０は、いずれも、制御ユニット７０により、モータの駆動が制御されることにより、移動速度や移動量等が制御される。なお、位置付け手段１２０は、本実施形態では、撮像ユニット１１０をＸ軸方向に移動させるが、本発明ではこれに限定されず、撮像ユニット１１０をＹ軸方向やＺ軸方向に移動させてもよい。また、位置付け手段１２０は、例えば、ＸＹＺ方向に動作可能な多関節アームでもよいし、ボールねじ機構と多関節アームとを組み合わせたものでもよい。

位置付け手段１２０は、モータの回転位置を読み取るエンコーダを含み、エンコーダが読み取ったモータの回転位置に基づいて、撮像ユニット１１０の装置直交座標系（ＸＹＺ座標）でのＸ軸方向の位置を検出し、検出した位置を制御ユニット７０に出力する。なお、位置付け手段１２０は、エンコーダにより撮像ユニット１１０の位置を検出する構成に限定されず、Ｘ軸方向に平行なリニアスケールと、撮像ユニット１１０によりＸ軸方向に移動自在に設けられリニアスケールの目盛を読み取る読み取りヘッドと、により構成してもよい。

位置付け手段１２０は、図１及び図４に示すように、切削ブレード交換装置１３０を更に備える。切削ブレード交換装置１３０は、切削ブレード２１をマウント２２に着脱して交換する。切削ブレード交換装置１３０は、本実施形態では、撮像ユニット１１０に隣接して固定されており、撮像ユニット１１０と一体的に撮像位置と退避位置との間でＸ軸方向に移動する。

切削ブレード交換装置１３０は、図４に示すように、保持部１３１と、移動ユニット１３２と、ナット保持部１３３と、移動ユニット１３４と、を備える。保持部１３１は、複数個（図４に示す例では４個）の爪で切削ブレード２１の円形基台８１の外周部を保持する。移動ユニット１３２は、保持部１３１をマウント２２に対してＹ軸方向に沿って進退自在に移動させる。移動ユニット１３２は、切削ブレード２１を保持した保持部１３１を進退させることで、マウント２２の固定フランジ９１のボス部９４の外周面９８に切削ブレード２１の円形基台８１の装着穴８３を嵌め合わせて装着したり、マウント２２の固定フランジ９１のボス部９４から切削ブレード２１を離脱させたりすることができる。

ナット保持部１３３は、複数個（図４に示す例では４個）の爪でマウント２２のナット９２の外周部を保持する。移動ユニット１３４は、ナット保持部１３３をマウント２２に対してＹ軸方向に沿って進退自在に移動させるとともに、ナット保持部１３３をＹ軸方向に沿った軸心回りに回転させる。移動ユニット１３４は、マウント２２のナット９２を保持したナット保持部１３３をＹ軸方向に沿った軸心回りに回転させることで、マウント２２のナット９２の中央に形成された装着穴の内周に形成されたネジ溝を、切削ブレード２１が装着されたボス部９４の外周面９８の先端に形成されたネジ溝に螺合させて締め付けたり、マウント２２のナット９２を切削ブレード２１が装着されたボス部９４から離脱させたりすることができる。

退避位置に位置付けられた切削ブレード交換装置１３０の近傍には、図１に示すように、切削ユニット２０に対して着脱される切削ブレード２１を収容するブレードラック１５０が配置されている。ブレードラック１５０は、板体１５１と、新規ブレード収容部１５２と、廃棄ブレード収容部１５３と、を備える。板体１５１は、退避位置に位置付けられた切削ブレード交換装置１３０に対向して立設されている。新規ブレード収容部１５２は、板体１５１において退避位置に位置付けられた切削ブレード交換装置１３０と同じ高さ位置に併設され、新規な切削ブレード２１を収容する。廃棄ブレード収容部１５３は、板体１５１において退避位置に位置付けられた切削ブレード交換装置１３０と同じ高さ位置に併設され、切削ユニット２０から取り外された切削ブレード２１を収容する。

切削ブレード交換装置１３０は、本実施形態では、例えば、保持部１３１で切削ブレード２１を保持していない状態で撮像位置に移動し、ナット保持部１３３及び移動ユニット１３４によりマウント２２のナット９２を切削ブレード２１が装着されたボス部９４から離脱させ、保持部１３１及び移動ユニット１３２によりマウント２２の固定フランジ９１のボス部９４から切削ブレード２１を離脱させ、退避位置に移動して、保持部１３１及び移動ユニット１３２により切削ユニット２０から取り外した切削ブレード２１を廃棄ブレード収容部１５３に収容するとともに、保持部１３１に新規ブレード収容部１５２に収容された新規な切削ブレード２１を１枚保持させ、再び撮像位置に移動し、保持部１３１及び移動ユニット１３２によりマウント２２の固定フランジ９１のボス部９４に新規な切削ブレード２１を装着し、ナット保持部１３３及び移動ユニット１３４によりマウント２２のナット９２を切削ブレード２１が装着されたボス部９４に螺合させて締め付けることで、切削ブレード２１の交換を実施する。

図１では、作図の便宜上、一方の撮像ユニット１１０、切削ブレード交換装置１３０を備える位置付け手段１２０、及び、ブレードラック１５０のみを描いているが、切削装置１には、各切削ユニット２０にそれぞれ対応して一対の撮像ユニット１１０、切削ブレード交換装置１３０を備える位置付け手段１２０、及び、ブレードラック１５０が配置される。

図６は、図１の撮像ユニット１１０－２が撮像する撮像画像の一例である撮像画像３００－２の一例を示す図である。切削装置１は、図１に示すように、撮像ユニット１１０－２と、を更に有する。撮像ユニット１１０－２は、テーブルカバー１２の上面の角部に、撮像領域を上方に向けて配置されている。撮像ユニット１１０－２は、撮像ユニット１１０と同様の撮像素子を備えている。撮像ユニット１１０－２は、下方から上方に向かってＺ軸方向に沿って、切削水噴射ノズル２６－２と切削ブレード２１とを撮像して、図６に示すように、切削水噴射ノズル２６－２と切削ブレード２１との撮像画像３００－２を形成し、得た画像を制御ユニット７０に出力する。すなわち、撮像ユニット１１０－２の撮像位置は、下方から上方に向かってＺ軸方向に沿って、切削水噴射ノズル２６－２と切削ブレード２１とを撮像することができる位置である。

撮像ユニット１１０－２は、本実施形態では、保持テーブル１０と一体的にＸ軸方向に移動自在に設けられている。撮像ユニット１１０－２は、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３により、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１とを撮像する撮像位置と、マウント２２から離間した退避位置と、の間を、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられている。このように、撮像ユニット１１０－２で撮像画像３００－２を撮像する場合、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、本発明に係る位置付け手段として機能する。

制御ユニット７０は、切削装置１の各構成要素の動作を制御して、被加工物２００に対する切削や切削ブレード２１の交換、撮像ユニット１１０，１１０－２による切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像等の各種処理を切削装置１に実施させる。制御ユニット７０は、記憶部７１と、判定部７２と、報知部７３と、を備える。記憶部７１は、所定のタイミングで切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００，３００－２を形成し記憶する。また、記憶部７１は、予め、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との基準画像、及び、判定部７２の差異の判定基準となる所定の閾値に関する情報等が記憶されている。なお、記憶部７１に記憶される基準画像は、撮像ユニット１１０が撮像した撮像画像３００と比較するための基準画像と、撮像ユニット１１０－２が撮像した撮像画像３００－２と比較するための基準画像と、をそれぞれ有する。

制御ユニット７０は、また、撮像ユニット１１０，１１０－２が撮像した切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００，３００－２に基づいて、切削ブレード２１を基準とする切削水噴射ノズル２６の位置や向きに関する種々の噴射情報を算出する。制御ユニット７０は、例えば、図５に示すように、撮像画像３００に基づいて、切削ブレード２１を基準とした切削水噴射ノズル２６－１のＺ軸方向の高さを表す距離ｄ１や、切削水噴射ノズル２６－２の噴射口の向きを示す角度θ、切削水噴射ノズル２６－２の噴射口から噴射される切削水２９の軌跡を算出し、これらの噴射情報を撮像画像３００とともに表示画面４００として表示ユニット５１に表示させることができる。また、制御ユニット７０は、例えば、図６に示すように、撮像画像３００－２に基づいて、切削ブレード２１の厚み方向中心と切削水噴射ノズル２６－２の噴射口の中心との位置ズレ量ｄ２や切削水噴射ノズル２６－２の噴射口から噴射される切削水２９の軌跡を算出し、これらの噴射情報を撮像画像３００－２とともに表示画面４００－２として表示ユニット５１に表示させることができる。

判定部７２は、所定のタイミングで形成された撮像画像３００，３００－２と、予め記憶部７１に記憶しておいた切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との基準画像と、の間に所定以上の差異があるか否かを判定する。判定部７２は、例えば、撮像画像３００，３００－２と基準画像とをパターンマッチング等により比較して、両者の画像の差異を検出し、この検出した差異が予め記憶部７１に記憶しておいた差異の判断基準以上か否かに基づいて、撮像画像３００と基準画像との間に所定以上の差異があるか否かを判定する。また、判定部７２は、制御ユニット７０が撮像画像３００，３００－２に基づいて算出した種々の噴射情報と、予め記憶部７１に記憶しておいたそれぞれにおいて基準となる噴射情報（基準噴射情報）との間に所定以上の差異があるか否かを判定する。

報知部７３は、判定部７２にて所定以上の差異があると判定した場合に報知する。報知部７３は、例えば、表示ユニット５１に判定部７２の判定結果をオペレータに視認可能に表示したり、報知ユニット５３に判定部７２の判定結果をオペレータに認識可能に報知したりすること等により、判定部７２の判定結果を報知する。

制御ユニット７０は、本実施形態では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット７０が含むコンピュータシステムは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御ユニット７０の演算処理装置は、制御ユニット７０の記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置１を制御するための制御信号を、制御ユニット７０の入出力インターフェース装置を介して切削装置１の各構成要素に出力する。記憶部７１の機能は、本実施形態では、制御ユニット７０の記憶装置により実現される。判定部７２及び報知部７３の機能は、本実施形態では、制御ユニット７０の演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

以上のような構成を有する切削装置１の動作処理の一例を説明する。切削装置１の制御ユニット７０は、切削ブレード２１の交換のタイミング毎に、切削ブレード２１の交換のついでに、撮像ユニット１１０を撮像位置に位置付けて、撮像ユニット１１０により、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００を形成し記憶部７１に記憶することができる。ここで、切削ブレード２１の交換のタイミング毎は、切削ブレード交換装置１３０で切削ブレード２１を交換する前毎でもよいし、切削ブレード交換装置１３０で切削ブレード２１を交換した後毎でもよいし、切削ブレード交換装置１３０で切削ブレード２１を交換する前後の両方毎でもよい。そして、切削装置１の制御ユニット７０は、判定部７２により、この撮像画像３００と、予め記憶部７１に記憶しておいた基準画像と、の間に所定以上の差異があるか否かを判定する。

また、切削装置１の制御ユニット７０は、切削ブレード２１の交換のタイミング毎に、撮像ユニット１１０－２を撮像位置に位置付けて、撮像ユニット１１０－２により、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００－２を形成し記憶部７１に記憶することもできる。そして、切削装置１の制御ユニット７０は、判定部７２により、この撮像画像３００－２と、予め記憶部７１に記憶しておいた基準画像と、の間に所定以上の差異があるか否かを判定する。

そして、切削装置１の制御ユニット７０は、報知部７３により、判定部７２にて所定以上の差異があると判定した場合に、表示ユニット５１や報知ユニット５３に判定部７２の判定結果をオペレータに報知することで、切削装置１における切削ブレード２１に対する切削水噴射ノズル２６の位置が所望の位置からズレていることをオペレータに認識させることができる。このように、切削装置１の制御ユニット７０は、切削ブレード２１の交換のタイミング毎に、切削装置１における切削ブレード２１に対する切削水噴射ノズル２６の位置が所望の位置からズレているか否かを確認し、ズレている場合にその旨を速やかにオペレータに認識させることができる。

また、切削装置１の制御ユニット７０は、例えば、新たな被加工物２００の切削を開始する毎に、撮像ユニット１１０，１１０－２を撮像位置に位置付けて、撮像ユニット１１０，１１０－２により、切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００，３００－２を形成し記憶部７１に記憶することもできる。そして、切削装置１の制御ユニット７０は、判定部７２により上記と同様の判定をし、報知部７３により、判定部７２にて所定以上の差異があると判定した場合に、上記と同様にして判定部７２の判定結果をオペレータに報知する。このように、切削装置１の制御ユニット７０は、新たな被加工物２００の切削を開始する毎に、切削装置１における切削ブレード２１に対する切削水噴射ノズル２６の位置が所望の位置からズレているか否かを確認し、ズレている場合にその旨を速やかにオペレータに認識させることができる。

なお、切削装置１の制御ユニット７０は、切削ブレード２１の交換のタイミング毎や、新たな被加工物２００の切削を開始する毎に、撮像ユニット１１０，１１０－２により撮像画像３００，３００－２を形成して記憶部７１に記憶するが、本発明ではこれに限定されず、カセット６５に収容された被加工物２００のうち最初の被加工物２００の切削を開始する毎に撮像画像３００，３００－２を形成しても良いし、ロットの最初の被加工物２００の切削を開始する毎に撮像画像３００，３００－２を形成しても良い。このような場合には、切削装置１の制御ユニット７０は、カセット６５に収容された被加工物２００のうち最初の被加工物２００の切削を開始する毎に、もしくは、ロットの最初の被加工物２００の切削を開始する毎に、切削装置１における切削ブレード２１に対する切削水噴射ノズル２６の位置が所望の位置からズレているか否かを確認し、ズレている場合にその旨を速やかにオペレータに認識させることができる。

以上のような構成を有する実施形態に係る切削装置１は、種々の所望のタイミングで撮像ユニット１１０，１１０－２により切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００，３００－２を保存して蓄積するとともに、判定部７２によりこの撮像画像３００，３００－２とそれぞれの基準画像との間に所定以上の差異があるか否かの判定に基づいて切削水噴射ノズル２６の位置が所望の位置からズレてしまったか否かを判定し、切削水噴射ノズル２６の位置が所望の位置からズレてしまった場合には、報知部７３によりその旨を報知できる。このため、実施形態に係る切削装置１は、切削水噴射ノズル２６の位置を記録して所望の位置からズレていることをいち早く検知することで、品質管理を容易にするとともに切削不良を低減できる。また、実施形態に係る切削装置１は、仮に切削不良が起きてしまった場合でも、切削水噴射ノズル２６の位置が何らかの理由で所望の位置からズレてしまったことに起因するかどうかを遡って確認できる。

また、実施形態に係る切削装置１は、位置付け手段１２０が、切削ブレード２１をマウント２２に着脱して交換する切削ブレード交換装置１３０を更に備え、切削ブレード交換装置１３０が、切削ブレード２１を保持する保持部１３１と、保持部１３１をマウント２２に対して進退自在に移動させる移動ユニット１３２と、含む。このため、実施形態に係る切削装置１は、切削ブレード２１を交換する際に切削ブレード交換装置１３０とともに撮像ユニット１１０を切削水噴射ノズル２６及び切削ブレード２１に近付けて好適に撮像できる。また、実施形態に係る切削装置１は、切削ブレード交換装置１３０に撮像ユニット１１０が搭載されていることにより、撮像ユニット１１０のためだけに移動手段を設ける必要がなくなるため、装置の小型化やコストダウンにつながる。

実施形態に係る切削装置１は、さらに、制御ユニット７０が、切削ブレード交換装置１３０で切削ブレード２１を交換した後、撮像ユニット１１０を撮像位置に位置づけて切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００を形成し記憶部７１に記憶する。このため、実施形態に係る切削装置１は、切削ブレード交換装置１３０で切削ブレード２１を交換する際に、確実に、撮像ユニット１１０により切削水噴射ノズル２６と切削ブレード２１との撮像画像３００を形成して、保存、蓄積することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 切削装置
１０ 保持テーブル
２０ 切削ユニット
２１ 切削ブレード
２２ マウント
２３ スピンドル
２４ ハウジング
２５ ブレードカバー
２６，２６－１，２６－２，２６－３ 切削水噴射ノズル
７０ 制御ユニット
７１ 記憶部
７２ 判定部
７３ 報知部
１１０，１１０－２ 撮像ユニット
１２０ 位置付け手段
１３０ 切削ブレード交換装置
１３１ 保持部
１３２ 移動ユニット
２００ 被加工物

Claims (3)

1. 被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された該被加工物を切削する切削ユニットと、制御ユニットと、を備える切削装置であって、
   該切削ユニットは、
   切削ブレードと、該切削ブレードを支持するマウントと、該マウントに連結されるスピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持するハウジングと、該ハウジングに固定され該切削ブレードを覆うブレードカバーと、該ブレードカバーに配設され該切削ブレードの切刃外周部に切削水を供給する切削水噴射ノズルと、を備え、
   該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの撮像画像を形成する撮像ユニットと、
   該撮像ユニットを該マウントと対面し該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとを撮像する撮像位置と、該マウントから離間した退避位置と、に位置付ける位置付け手段と、を更に有し、
   該制御ユニットは、
   所定のタイミングで該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの撮像画像を形成し記憶する記憶部と、
   所定のタイミングで形成された該撮像画像と、予め記憶部に記憶しておいた該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの基準画像と、の間に所定以上の差異があるか否かを判定する判定部と、
   該判定部にて所定以上の差異があると判定した場合に報知する報知部と、を備えることを特徴とする切削装置。
2. 該位置付け手段は、
   切削ブレードを該マウントに着脱して交換する切削ブレード交換装置を更に備え、
   該切削ブレード交換装置は、
   該切削ブレードを保持する保持部と、該保持部を該マウントに対して進退自在に移動させる移動ユニットと、含むことを特徴とする、請求項１に記載の切削装置。
3. 該制御ユニットは、
   該切削ブレード交換装置で切削ブレードを交換した後、該撮像ユニットを撮像位置に位置づけて該切削水噴射ノズルと該切削ブレードとの撮像画像を形成し記憶部に記憶することを特徴とする、請求項２に記載の切削装置。

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