JP6259653B2 - Cutting blade shape detection method - Google Patents
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Description
本発明は、切削ブレードの形状検出方法に関する。 The present invention relates to a cutting blade shape detection method.
切削ブレードによって継続して被加工物に切削を施すことにより切削ブレードに先細りが生じると、被加工物の裏面にチッピングが大きく発生したり、切削して個片化したチップの寸法サイズが所望サイズより大きくなって規格外となってしまったりするおそれがある。そのため、切削ブレードに先細りが生じた場合には、適宜新しい切削ブレードに交換している。また、例えば下記の特許文献1で開示された所謂フラットドレスを実施して切削ブレードの先端形状を修正している。
If the cutting blade is tapered by continuously cutting the work piece with the cutting blade, chipping occurs greatly on the back surface of the work piece, or the dimensional size of the chip that has been cut into pieces is the desired size. There is a risk of becoming larger and out of specification. For this reason, when the cutting blade is tapered, the cutting blade is appropriately replaced with a new one. Further, for example, a so-called flat dress disclosed in
従来は、所定のタイミングで切削ブレードによってバー状の部材に切削溝を形成した後、バー状の部材を横倒しして該切削溝を顕微鏡で観察することで切削溝形状として転写された切削ブレード形状を確認し、ブレード交換の要否やフラットドレスの要否を判断している。そして、下記の特許文献2では、このようなブレード形状の確認作業を容易にする切削装置が提案されている。
Conventionally, after a cutting groove is formed in a bar-shaped member with a cutting blade at a predetermined timing, the cutting blade shape is transferred as a cutting groove shape by laying down the bar-shaped member and observing the cutting groove with a microscope. To determine whether it is necessary to replace the blade or whether a flat dress is necessary. And in following
しかしながら、バー状の部材に切削溝を形成した後、顕微鏡で観察するために作業者が横倒しするのには手間がかかる上、特許文献2に開示された切削装置を用いてバー状の部材を機械的に横倒しするとしても専用の複雑な構造が必要となり装置が大型化してしまうという問題がある。
However, after forming the cutting groove in the bar-shaped member, it takes time and labor for the operator to lie down for observation with a microscope, and the bar-shaped member is mounted using the cutting device disclosed in
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、装置を大型化することなく容易に切削ブレードの形状を検出しうる切削ブレードの形状検出方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cutting blade shape detection method capable of easily detecting the shape of the cutting blade without increasing the size of the apparatus.
本発明は、切削ブレードの形状検出方法であって、板状物に対して切削ブレードを切り込ませ、少なくとも第一の切り込み深さまで切り込んだ第一領域と、該第一の切り込み深さと異なる深さの第二の切り込み深さまで切り込んだ第二領域とを含む切削痕を板状物に形成する切削痕形成ステップと、該切削痕形成ステップを実施した後、撮像手段で該切削痕を撮像して該第一領域の該切削痕の第一幅を検出するとともに該第二領域の該切削痕の第二幅を検出することにより、該切削ブレードの先端から径方向に該第一の切り込み深さ及び該第二の切り込み深さ向かった位置における該切削ブレードの厚みがそれぞれ該第一幅及び該第二幅であると該切削ブレードの形状を検出する形状検出ステップと、を備え、該切削痕形成ステップでは、板状物に対する該切削ブレードの切り込み深さを変化させつつ板状物を該切削ブレードに対して相対移動させ、該第一の領域の延長線上に該第二の領域が位置する切削痕を板状物に形成する。 The present invention relates to a cutting blade shape detection method, in which a cutting blade is cut into a plate-like object, a first region cut at least to a first cutting depth, and a depth different from the first cutting depth. A cutting mark forming step for forming a cutting mark including a second region cut to a second cutting depth in a plate shape on the plate-like object, and after performing the cutting mark forming step, the cutting mark is imaged by an imaging unit. And detecting the first width of the cutting mark in the first region and detecting the second width of the cutting mark in the second region, thereby the first cutting depth in the radial direction from the tip of the cutting blade. and with the thickness of the cutting blade is in said first width and said second width, respectively the shape detecting step of detecting the cutting blade shape, in said second cutting depth toward the position, the cutting In the trace formation step, the plate The plate-like object is moved relative to the cutting blade while changing the cutting depth of the cutting blade with respect to the object, and the cutting trace in which the second region is located on the extension line of the first region is obtained. To form.
本発明にかかる切削ブレードの形状検出方法は、切削痕形成ステップを実施することで第一の切り込み深さから第二の切り込み深さへと切り込み深さを変化させた切削痕を板状物の表面に形成する。切削痕の第一の切り込み深さにおける第一幅は、切削ブレードの先端から径方向に第一の切り込み深さ分離反した位置における切削ブレードの厚みが転写されたものであり、同様に、切削痕の第二の切り込み深さにおける第二幅は、切削ブレードの先端から径方向に第二の切り込み深さ分離反した位置における切削ブレードの厚みが転写されたものであるため、形状検出ステップを実施し、撮像手段によって上方から第一領域及び第二領域を含む切削痕を撮像して第一の切り込み深さにおける切削痕の第一幅と第二の切り込み深さにおける切削痕の第二幅とをそれぞれ検出するだけで、板状物を横倒しすることなく切削ブレードの形状を検出でき、装置が大型化するのを防ぐとともに容易に切削ブレードの先端形状を検出することが可能となる。 In the cutting blade shape detection method according to the present invention, the cutting trace is changed from the first cutting depth to the second cutting depth by performing the cutting trace forming step. Form on the surface. The first width of the first cut depth of the cutting trace is the transfer of the thickness of the cutting blade at a position opposite to the first cutting depth in the radial direction from the tip of the cutting blade. Since the second width of the second cut depth of the mark is a transfer of the thickness of the cutting blade at a position opposite to the second cutting depth in the radial direction from the tip of the cutting blade, the shape detection step is performed. The first width of the cutting trace at the first cutting depth and the second width of the cutting trace at the second cutting depth by imaging the cutting trace including the first region and the second region from above by the imaging means , The shape of the cutting blade can be detected without causing the plate-shaped object to lie down, and the tip size of the cutting blade can be easily detected while preventing the apparatus from becoming large. .
以下では、添付の図面を参照しながら、切削ブレードの交換の要否及び切削ブレードのフラットドレス(形状修正)の要否の判断のために行う切削ブレードの形状検出方法について説明する。 Hereinafter, a cutting blade shape detection method for determining whether or not a cutting blade needs to be replaced and whether or not a cutting blade needs to be flat dressed (shape correction) will be described with reference to the accompanying drawings.
(1)切削痕形成ステップ
図1及び図2に示すように、切削手段10によって板状物1aの表面2に切削を施して切削痕を形成する。板状物1aは、被加工物の一例であり、切削ブレードの形状検出用の板状部材である。この板状物1aは、例えば、シリコン、カーボンによって形成されている。板状物の形状は、特に限定されない。なお、デバイスが形成された板状ワークを用いて、デバイスが形成されていない不要領域に切削痕を形成するようにしてもよい。
(1) Cutting trace formation step As shown in FIGS. 1 and 2, the cutting means 10 cuts the
切削手段10は、Y軸方向の軸心を有するスピンドル11と、スピンドル11を回転可能に囲繞するスピンドルハウジング12と、スピンドル11の先端に着脱可能に装着された切削ブレード13とを少なくとも備えている。図示していないモータによってスピンドル11が回転すると、切削ブレード13を所定の回転速度で回転させることができる。切削手段10には、切削手段10をZ軸方向に昇降させる切削送り手段3が接続されている。なお、切削手段10及び切削送り手段3には、図示していないが、切削手段10及び切削送り手段3を制御する制御手段が接続されている。
The cutting means 10 includes at least a
板状物1aに切削痕を形成するためには、スピンドル11が回転し、切削ブレード13を例えば矢印A方向に回転させながら、切削送り手段3によって板状物1aの表面2に接近する方向(−Z方向)に切削ブレード13を降下させ、板状物1aを切削手段10に対してX軸方向に相対移動させながら、切削ブレード13の刃先14で板状物1aの外周縁一端(一端エッジ)から外周縁他端(他端エッジ)にかけて例えばトラバースカットを実施する。ここで、トラバースカットとは、被加工物1aよりも外周側で所定高さに切削ブレード13を位置付け、この状態で被加工物1aをX軸方向に移動させることで切削ブレード13を被加工物1aに切り込ませた後、被加工物1aをX軸方向の一端から他端まで切りきる加工のことである。
なお、チョッパートラバースカットにより切削痕を形成してもよい。チョッパートラバースカットとは、被加工物1aの上方に位置付けた切削ブレード13を所定高さへと下降させることで被加工物1aに切り込み、次いで被加工物1aをX軸方向に移動させることで切削ブレード13にて被加工物1aをX軸方向に切削した後、被加工物1aを上方に退避させることで被加工物1aにライン状の切削痕を形成する加工である(被加工物の外周縁は切りきらない)。
In order to form a cutting mark on the plate-
In addition, you may form a cutting trace by a chopper traverse cut. The chopper traverse cut is a process in which the
図2に示すように、切削ブレード13を−Z方向に下降させて板状物1aの表面2に切り込ませた後、板状物1aに対する−Z方向の深い切り込み深さから浅い切り込み深さへと切削ブレード13の切り込み深さを変化させて、板状物1aにおいて深さが一定でない切削痕4を形成する。具体的には、切削ブレード13の刃先14を板状物1aの表面2から深い切り込み深さである第1の切り込み深さH1まで切り込ませるとともに、所定の範囲だけ板状物1aを切削ブレード13に対して−X方向に相対移動させることで板状物1aに第1の切り込み深さH1まで切り込んだ第一領域5aを含む切削痕4を形成する。このように形成された第一領域5aにおける切削痕4のY軸方向の幅は、切削ブレード13の先端形状に応じた第一幅6aとなっている。
As shown in FIG. 2, after the
次に、板状物1aを切削ブレード13に対してさらに相対移動させながら、図1で示した切削送り手段3によって切削ブレード13の刃先14をわずかに+Z方向に上昇させていき、第一の切り込み深さH1よりも浅い切り込み深さである第二の切り込み深さH2に切削ブレード13の位置を位置づけ、回転する切削ブレード13によって、板状物1aに対し、第2の切り込み深さH2まで切り込んだ第二領域5bを含む切削痕4を形成する。このように形成された第二領域5bにおける切削痕4のY軸方向の幅は、切削ブレード13の先端形状に応じた第二幅6bとなっている。
Next, while the plate-
なお、上記では、切削ブレード13の位置を深い切り込み深さから浅い切り込み深さへとトラバースカットする切削動作を説明したが、切削ブレード13の位置を浅い切り込み深さから深い切り込み深さへとトラバースカットしてもよい。
In the above description, the cutting operation for traversing the
トラバースカットによって形成された切削痕4は、異なる切り込み深さを有していることから、後記の形状検出ステップを実施する際に第一の切り込み深さH1及び第二の切り込み深さH2の位置が把握できるようにしておく。例えば、図1で示した板状物1aにおいてX軸方向における一端エッジから20mm離間した位置までに第一の切り込み深さH1の切削痕4を形成し、板状物1aの一端エッジから40mm離間した位置から他端エッジまでに第二の切り込み深さH2の切削痕4を形成する。なお、本実施形態では、切削痕4の切り込み深さを2つの深さに分けているが、第一の切り込み深さH1及び第二の切り込み深さH2に加えて、例えば第三、第四、・・・の切り込み深さの切削痕を形成してもよい。
Since the
切削痕形成ステップの変形例として、図3に示すように、切削ブレード13で板状物1bに対してチョッパーカットを実施してもよい。なお、チョッパーカットとは、切削ブレードを鉛直方向に切削送りするのみによって被加工物を切削する方法である。
As a modification of the cutting trace forming step, as shown in FIG. 3, chopper cutting may be performed on the plate-
具体的には、図3に示すように、回転する切削ブレード13を板状物1bの表面2に接近する−Z方向に降下させ、切削ブレード13を板状物1bの表面2から浅い切り込み深さである第1の切り込み深さH3まで切り込ませる。その結果、板状物1bに第1の切り込み深さH3まで切り込んだ第一領域8aを含む切削痕7が形成される。このように形成された第一領域8aにおける切削痕7のY軸方向の幅は、切削ブレード13の先端形状に応じた第一幅9aとなっている。その後は、切削ブレード13を上昇させて板状物1bから退避させる。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
次に、板状物1bを切削ブレード13に対してX軸方向に相対移動させて切削されていない部分を切削ブレード13の下方に位置づけた後、回転する切削ブレード13を板状物1bの表面2に接近する−Z方向に降下させ、切削ブレード13を板状物1bの表面2から第1の切り込み深さH3よりも深い第2の切り込み深さH4まで切り込ませる。その結果、板状物1bに第2の切り込み深さH4まで切り込んだ第二領域8bを含む切削痕7が形成される。このように形成された第二領域8bにおける切削痕7のY軸方向の幅は、切削ブレード13の先端形状に応じた第二幅9bとなっている。なお、本実施形態では、切削痕7の切り込み深さを2つの深さに分けているが、第一の切り込み深さH3及び第二の切り込み深さH4に加えて、例えば第三、第四、・・・の切り込み深さの切削痕を形成してもよい。
Next, the plate-
(2)形状検出ステップ
切削痕形成ステップを実施した後、図4に示すように、撮像手段16によって上方から切削痕4を撮像して切削ブレード13の形状を検出する。上記チョッパーカットによって形成された切削痕7に基づいて切削ブレード13の形状を検出することもできるが、以下では、トラバースカットによって形成された切削痕4に基づいて切削ブレード13を検出する場合について説明する。
(2) Shape detection step After performing the cutting trace formation step, as shown in FIG. 4, the imaging means 16 images the cutting
撮像手段16は、カメラであって、撮像手段16によって取得された撮像データを記憶する記憶部17に接続されている。なお、記憶部17には、切削ブレードを交換するタイミングを判断するための切削ブレードの先端形状のしきい値をあらかじめ記憶させておく。
The
まず、撮像手段16は、第一領域5aにおける切削痕4を上方から撮像して切削痕4の第一幅6a(図2参照)を検出する。撮像手段16によって検出された第一幅6aの撮像データは記憶部17に記憶される。切削痕4の第一幅6aは、図5の部分拡大図に示すように、切削ブレード13の刃先14から径方向(切削ブレード13の回転中心に向かう方向)に向かって第一の切り込み深さH1分だけ離反した位置における切削ブレード13の第一の厚み15aと同一の幅となっている。
First, the imaging means 16 images the cutting
次いで、図4に示す板状物1を撮像手段16に対してさらに相対移動させることにより、第二領域5bにおける切削痕4を上方に撮像手段16を位置づけ、第二領域5bにおける切削痕4を撮像して切削痕4の第二幅6b(図2参照)を検出する。撮像手段16によって検出された第二幅6bの撮像データは記憶部17に記憶される。切削痕4の第二幅6bは、図5の部分拡大図に示すように、切削ブレード13の刃先14から径方向に向かって第二の切り込み深さH2分だけ離反した位置における切削ブレード13の第二の厚み15bと同一の幅となっている。このようにして、切削痕4の第一幅6a及び第二幅6bの形状に基づいて切削ブレード13の先端形状を検出することができる。
Next, the plate-
(3)ドレスステップ
形状検出ステップを実施した後、例えば、第一幅6aの値と第二幅6bの値とが等しくなく、撮像手段16によって取得された切削痕4の撮像データをもとに切削ブレード13をドレスする必要があると判断したら、図6に示すように、ドレスに使用する板状部材20に対して切削ブレード13を切り込ませてドレスを実施する。具体的には、スピンドル11が回転し、所定の回転速度で切削ブレード13を例えば矢印A方向に回転させながら、切削ブレード13を板状部材20の表面20aに接近する方向に降下させ、切削ブレード13を該表面20aから切り込ませて溝21を形成する。このようにして切削ブレード13にドレスを施して、厚みを均一として先端形状をフラットな状態にする。
(3) Dressing step After performing the shape detection step, for example, the value of the
(4)ブレード交換ステップ
また、形状検出ステップを実施した後、図4で示した記憶部17に記憶された切削痕4の第一幅6aの値と第二幅6bの値との差が、あらかじめ記憶部17に記憶されたしきい値に達していると認識された場合には、切削ブレード13の先端形状が磨耗していると判断して適宜新たな切削ブレードと交換する。
(4) Blade replacement step After performing the shape detection step, the difference between the value of the
以上のとおり、本発明の切削ブレードの形状検出方法では、切削痕形成ステップを実施することで第一の切り込み深さH1から第二の切り込み深さH2へと切り込み深さを変化させた切削痕4を板状物1aの表面2に形成した後、形状検出ステップを実施することにより、撮像手段16によって上方から第一領域5a及び第二領域5bを撮像して切削痕4の第一幅6aと第二幅6bとを検出する。切削痕4の第一の切り込み深さH1,H3における第一幅6a,9aは、切削ブレード13の先端から径方向に第一の切り込み深さH1,H3分離反した位置における切削ブレード13の厚みが転写されたものであり、同様に、切削痕4の第二の切り込み深さH2,H4における第二幅6b,9bは、切削ブレード13の先端から径方向に第二の切り込み深さH2,H4分離反した位置における切削ブレード13の厚みが転写されたものであるため、板状物1aを横倒しすることなく、板状物1aの上方から撮像手段16で撮像するだけで、切削ブレード13の先端形状を容易に検出できるため、切削ブレード13の交換の要否及び切削ブレードのドレスの要否を的確に判断することができる。
As described above, in the cutting blade shape detection method according to the present invention, the cutting mark is changed from the first cutting depth H1 to the second cutting depth H2 by performing the cutting mark forming step. 4 is formed on the
1a,1b:板状物 2:表面 3:切削送り手段 4:切削痕 5a:第一領域
5b:第二領域 6a:第一幅 6b:第二幅 7:切削痕 8a:第一領域
8b:第二領域 9a:第一幅 9b:第二幅 10:切削手段 11:スピンドル
12:スピンドルハウジング 13:切削ブレード 14:刃先 15a:第一の厚み
15b:第二の厚み 16:撮像手段 17:記億部
20:板状部材 20a:表面 21:溝
DESCRIPTION OF
Claims (1)
板状物に対して切削ブレードを切り込ませ、少なくとも第一の切り込み深さまで切り込んだ第一領域と、該第一の切り込み深さと異なる深さの第二の切り込み深さまで切り込んだ第二領域とを含む切削痕を板状物に形成する切削痕形成ステップと、
該切削痕形成ステップを実施した後、撮像手段で該切削痕を撮像して該第一領域の該切削痕の第一幅を検出するとともに該第二領域の該切削痕の第二幅を検出することにより、該切削ブレードの先端から径方向に該第一の切り込み深さ及び該第二の切り込み深さ向かった位置における該切削ブレードの厚みがそれぞれ該第一幅及び該第二幅であると該切削ブレードの形状を検出する形状検出ステップと、を備え、
該切削痕形成ステップでは、板状物に対する該切削ブレードの切り込み深さを変化させつつ板状物を該切削ブレードに対して相対移動させ、該第一の領域の延長線上に該第二の領域が位置する切削痕を板状物に形成する
切削ブレードの形状検出方法。 A method for detecting the shape of a cutting blade,
A cutting blade is cut into the plate-like object, a first region cut to at least a first cutting depth, a second region cut to a second cutting depth different from the first cutting depth, A cutting trace forming step for forming a cutting trace including a plate-like material;
After performing the cutting trace forming step, the cutting trace is imaged by an imaging means to detect the first width of the cutting trace in the first area and the second width of the cutting trace in the second area By doing so, the thickness of the cutting blade at the position toward the first cutting depth and the second cutting depth in the radial direction from the tip of the cutting blade is the first width and the second width, respectively. And a shape detection step for detecting the shape of the cutting blade ,
In the cutting mark forming step, the plate-like object is moved relative to the cutting blade while changing the cutting depth of the cutting blade with respect to the plate-like object, and the second region is formed on the extension line of the first region. A method for detecting the shape of a cutting blade, wherein a cutting mark on which a blade is located is formed on a plate-like object .
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