JP7206041B2 - cutting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting device.
切削ブレードは、スピンドルに装着した直後では、ボンド材に砥粒が埋没していたり、スピンドルの回転中心と装着された切削ブレードの回転中心とがずれているため、ドレッシングボードを切削する事でボンド材を消耗させ、回転中心を合致させたり、ボンド材から砥粒を突出させる目立てを行う。 Abrasive grains are buried in the bond material immediately after the cutting blade is attached to the spindle, and the rotation center of the spindle and the rotation center of the attached cutting blade are misaligned. The material is consumed, the center of rotation is aligned, and the abrasive grains are protruded from the bond material.
ドレッシングボードは、用途や切削する切削ブレードの種類によって複数の種類がある。誤った種類のドレッシングボードと切削ブレードの組合せでドレッシングを行うと、ドレッシングボードは、効果を発揮できない。そのため、所望のドレッシングボードを確実に切削装置に装着することが重要であり、誤ったドレッシングボードを切削装置に装着することが無いよう、例えば2次元コードなどの記録媒体によって判定できるドレッシングボードや切削装置(例えば、特許文献1参照)が考案されている。 There are several types of dressing boards depending on the application and the type of cutting blade used for cutting. Dressing with the wrong combination of dressing board and cutting blade will render the dressing board ineffective. Therefore, it is important to ensure that the desired dressing board is attached to the cutting device. A device has been devised (see, for example, US Pat.
しかしながら、特許文献1に示された切削装置は、ドレッシングボードの被切削面に2次元コードが形成されている場合、被切削面を切削してしまうと2次元コードが欠損してしまい、その後、2次元コードを認識できずに、ドレッシングボードの種類を誤って認識してしまう虞があった。
However, in the cutting device disclosed in
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、被切削面が切削されたドレッシングボードの種類を誤って認識することを抑制することができる切削装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a cutting apparatus capable of suppressing erroneous recognition of the type of dressing board from which the surface to be cut has been cut. be.
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チャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物をスピンドルに装着した切削ブレードで切削する切削ユニットと、該チャックテーブルに保持された被加工物を撮影するカメラと、該カメラで撮影した画像に基づいて被加工物の種類を判定する判定部と、該切削ブレードの刃厚より縦横の幅が大きい複数のセルから構成される2次元コードを被切削面に備え、該切削ブレードで切削されるドレッシングボードを保持するサブチャックテーブルと、を備える切削装置であって、該判定部は、該切削ブレードで切削する該ドレッシングボードの種類情報を登録する種類登録部と、該切削ブレードで切削され一部が欠損した該2次元コードを含む該ドレッシングボードの被切削面を撮影し、該2次元コードの着色されたセルと切削溝とを黒く、その他の領域を白く表示する撮影画像を登録する画像登録部と、該撮影画像に、所定の単位面積で黒と白が混在する領域全体を白くするダイレーション処理を施し、黒く表示される該切削溝を白くして該撮影画像から該切削溝を除去するダイレーション処理部と、該ダイレーション処理をした該撮影画像に、所定の単位面積で黒と白が混在する領域全体を黒くするエロージョン処理を施し、該ダイレーション処理で収縮した黒く表示されるセルを膨張させてダイレーション処理前の大きさに該セルを整形し、切削前の該2次元コードを復元するエロージョン処理部と、該エロージョン処理によって復元された該2次元コードから該ドレッシングボードの種類情報を読み取り、読み取った情報と、該種類登録部に予め登録された該ドレッシングボードの種類情報とが合致するか否かを判定する種類判定部と、を備え、該種類判定部は、該読み取った情報と、該種類登録部に予め登録された該ドレッシングボードの種類情報とが合致しないと判定すると、加工動作を停止させるとともに、該読み取った情報と、該種類登録部に予め登録された該ドレッシングボードの種類情報とが合致すると判定すると、切削ブレードをドレッシングするドレッシングステップに進むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the cutting apparatus of the present invention includes a chuck table for holding a workpiece, and a cutting blade mounted on a spindle for cutting the workpiece held on the chuck table. a cutting unit, a camera for photographing the workpiece held on the chuck table, a judgment unit for judging the type of the workpiece based on the image photographed by the camera, and lengthwise and widthwise from the blade thickness of the cutting blade. A cutting device comprising a two-dimensional code composed of a plurality of cells having a large width on a surface to be cut, and a sub-chuck table holding a dressing board to be cut by the cutting blade, wherein the determination unit is a type registration unit for registering type information of the dressing board to be cut by the cutting blade; An image registration unit for registering a photographed image in which the colored cells and cutting grooves of the two-dimensional code are displayed in black and other areas are displayed in white; and a dilation processing unit that whitens the cut grooves displayed in black and removes the cut grooves from the photographed image; Erosion processing is performed to blacken the entire region where black and white are mixed in terms of area, and the shrunk cells displayed in black by the dilation processing are expanded to shape the cells to the size before the dilation processing, and before cutting an erosion processing unit that restores the two-dimensional code of the above, reads the type information of the dressing board from the two-dimensional code restored by the erosion processing, and reads the read information and the dressing registered in advance in the type registration unit. a type determination unit that determines whether or not the type information of the board matches, the type determination unit stores the read information and the type information of the dressing board pre-registered in the type registration unit. If it is determined that the information does not match, the processing operation is stopped, and if it is determined that the read information matches the type information of the dressing board registered in advance in the type registration unit, a dressing step for dressing the cutting blade is performed. Characterized by progress .
前記切削装置において、該セルの縦横の幅は、該切削ブレードの刃厚の2倍以上でも良い。 In the cutting device, the vertical and horizontal widths of the cells may be two or more times the thickness of the cutting blade.
前記切削装置において、該カメラの視野範囲は、該2次元コードより狭く、該判定部で処理される撮影画像は、該カメラで撮影した該2次元コードの一部を含む複数の画像を組み合わせて構成されても良い。 In the cutting device, the field of view of the camera is narrower than the two-dimensional code, and the photographed image processed by the determination unit is a combination of a plurality of images including a part of the two-dimensional code photographed by the camera. may be configured.
前記切削装置において、該判定部は、該2次元コードの無い該ドレッシングボードの被切削面を撮影して得た基準画像の輝度の分布を登録する輝度分布登録部と、該2次元コードを含む撮影画像の輝度の分布から該基準画像で登録した輝度の分布を除去する輝度差除去部と、を備え、該カメラで撮影した撮影画像の持つ輝度の分布を均しても良い。 In the cutting apparatus, the determination unit includes a brightness distribution registration unit for registering the brightness distribution of a reference image obtained by photographing the cut surface of the dressing board without the two-dimensional code, and the two-dimensional code. A brightness difference removing unit for removing the brightness distribution registered in the reference image from the brightness distribution of the captured image may be provided, and the brightness distribution of the captured image captured by the camera may be smoothed.
本願発明の切削装置は、被切削面が切削されたドレッシングボードの種類を誤って認識することを抑制することができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION The cutting apparatus of this invention produces the effect that it can suppress erroneously recognizing the kind of dressing board by which the surface to be cut was cut.
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。 A form (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or changes in configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係る切削装置を図面に基いて説明する。図1は、実施形態1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に示された切削装置の切削ユニットの要部を示す図である。図3は、図1に示された切削装置の要部を示す側面図である。図4は、図1に示された切削装置のドレッシングボードの一例を示す平面図である。図5は、図4中のV部を拡大して示す平面図である。
[Embodiment 1]
A cutting device according to
実施形態1に係る切削装置1は、板状物である被加工物200を切削(加工)する装置である。実施形態1では、被加工物200は、シリコン、サファイア、ガリウム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である。被加工物200は、表面201に格子状に形成された複数の分割予定ライン202によって格子状に区画された領域にデバイス203が形成されている。本発明の被加工物200は、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂TAIKO(登録商標)ウエーハでもよく、ウエーハの他に、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、ガラス板等でも良い。被加工物200は、裏面204に保護部材である粘着テープ210に貼着されている。粘着テープ210は、外周に環状フレーム211が取り付けられている。
A
図1に示された切削装置1は、分割予定ライン202を備える被加工物200をチャックテーブル10で保持し分割予定ライン202に沿って切削ブレード21で切削する装置である。切削装置1は、図1に示すように、被加工物200を保持面11で吸引保持するチャックテーブル10と、チャックテーブル10に保持された被加工物200をスピンドル22に装着した切削ブレード21で切削する切削ユニット20と、チャックテーブル10に保持された被加工物200を撮影するカメラ30と、制御ユニット100とを備える。
A
また、切削装置1は、図1に示すように、チャックテーブル10を水平方向及び装置本体2の短手方向と平行なX軸方向に加工送りする図示しないX軸移動ユニットと、切削ユニット20を水平方向及び装置本体2の長手方向と平行でかつX軸方向に直交するY軸方向に割り出し送りするY軸移動ユニット40と、切削ユニット20をX軸方向とY軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なZ軸方向に切り込み送りするZ軸移動ユニット50とを少なくとも備える。切削装置1は、図1に示すように、切削ユニット20を2つ備えた、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切削装置である。
As shown in FIG. 1, the
チャックテーブル10は、円盤形状であり、被加工物200を保持する保持面11がポーラスセラミック等から形成されている。また、チャックテーブル10は、X軸移動ユニットにより移動自在で回転駆動源により回転自在に設けられている。チャックテーブル10は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、被加工物200を吸引、保持する。また、チャックテーブル10の周囲には、環状フレーム211をクランプするクランプ部12が複数設けられている。
The chuck table 10 has a disk shape, and a
切削ユニット20は、図2及び図3に示すように、チャックテーブル10に保持された被加工物200を切削する切削ブレード21を装着するスピンドル22を備えるものである。切削ユニット20は、それぞれ、チャックテーブル10に保持された被加工物200に対して、Y軸移動ユニット40によりY軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Z軸移動ユニット50によりZ軸方向に移動自在に設けられている。
2 and 3, the cutting
一方の切削ユニット20は、図1に示すように、Y軸移動ユニット40、Z軸移動ユニット50などを介して、装置本体2から立設した一方の柱部3に設けられている。他方の切削ユニット20は、図1に示すように、Y軸移動ユニット40、Z軸移動ユニット50などを介して、装置本体2から立設した他方の柱部4に設けられている。なお、柱部3,4は、上端が水平梁5により連結されている。
As shown in FIG. 1, one cutting
切削ユニット20は、Y軸移動ユニット40及びZ軸移動ユニット50により、チャックテーブル10の保持面11の任意の位置に切削ブレード21を位置付け可能となっている。
The cutting
切削ブレード21は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。スピンドル22は、切削ブレード21を回転させることで被加工物200を切削する。スピンドル22は、スピンドルハウジング23内に収容され、スピンドルハウジング23は、Z軸移動ユニット50に支持されている。切削ユニット20のスピンドル22及び切削ブレード21の軸心は、Y軸方向と平行に設定されている。
The
X軸移動ユニットは、チャックテーブル10を加工送り方向であるX軸方向に移動させることで、チャックテーブル10と切削ユニット20とを相対的にX軸方向に沿って加工送りするものである。Y軸移動ユニット40は、切削ユニット20を割り出し送り方向であるY軸方向に移動させることで、チャックテーブル10と切削ユニット20とを相対的にY軸方向に沿って割り出し送りするものである。Z軸移動ユニット50は、切削ユニット20を切り込み送り方向であるZ軸方向に移動させることで、チャックテーブル10と切削ユニット20とを相対的にZ軸方向に沿って切り込み送りするものである。
The X-axis movement unit relatively feeds the chuck table 10 and the cutting
X軸移動ユニット、Y軸移動ユニット40及びZ軸移動ユニット50は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ41,51、ボールねじ41,51を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ42,52及びチャックテーブル10又は切削ユニット20をX軸方向、Y軸方向又はZ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール43,53を備える。
The X-axis movement unit, the Y-
また、切削装置1は、チャックテーブル10のX軸方向の位置を検出するため図示しないX軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット20のY軸方向の位置を検出するための図示しないY軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット20のZ軸方向の位置を検出するためのZ軸方向位置検出ユニットとを備える。X軸方向位置検出ユニット及びY軸方向位置検出ユニットは、X軸方向、又はY軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Z軸方向位置検出ユニットは、パルスモータ52のパルスで切削ユニット20のZ軸方向の位置を検出する。X軸方向位置検出ユニット、Y軸方向位置検出ユニット及びZ軸方向位置検出ユニットは、チャックテーブル10のX軸方向、切削ユニット20のY軸方向又はZ軸方向の位置を制御ユニット100に出力する。
The
また、切削装置1は、切削前後の被加工物200を収容するカセット61が載置されかつカセット61をZ軸方向に移動させるカセットエレベータ60と、切削後の被加工物200を洗浄する洗浄ユニット70と、カセット61に被加工物200を出し入れするとともに被加工物200を搬送する図示しない搬送ユニットとを備える。
The
また、切削装置1は、図1及び図3に示すように、被加工物であるドレッシングボード90が着脱自在なサブチャックテーブル80を備える。サブチャックテーブル80は、チャックテーブル10と一体にX軸方向に沿って移動自在に設けられている。サブチャックテーブル80は、矩形状に形成され、上面81がチャックテーブル10の保持面11と同一の高さとなる位置に配置されている。サブチャックテーブル80は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、上面81に載置されたドレッシングボード90を吸引保持するチャックテーブルである。実施形態1において、サブチャックテーブル80は、切削ユニット20と1体1で対応して、2つ設けられており、対応する切削ユニット20の切削ブレード21に適した種類のドレッシングボード90を保持する。
1 and 3, the
ドレッシングボード90は、目詰まりしたり目つぶれして切削能力が低下した切削ブレード21を目立てして、切削ブレード21の切削能力を回復させるものである。切削ブレード21を目立てして、切削ブレード21の切削能力を回復させることを、ドレッシングするという。即ち、ドレッシングボード90は、サブチャックテーブル80で保持された状態で、被切削面である上面91に切削ブレード21を切り込ませる、切削ブレード21に対応したサブチャックテーブル80に保持されたボードである。
The dressing
ドレッシングボード90は、平面形状がサブチャックテーブル80の上面81と略同形状の矩形状の板状に形成されている。ドレッシングボード90は、樹脂やセラミックスのボンド材に、WA(ホワイトアランダム、アルミナ系)、GC(グリーンカーボナイト、炭化ケイ素系)などの砥粒が混ぜ込まれて構成されている。
The dressing
ドレッシングボード90は、図4に示すように、2次元コード92を上面91に備える。2次元コード92は、ドレッシングボード90の種類(型番号)などを示すドレッシングボード90の種類情報を含む。2次元コード92は、図4及び図5に示すように、上面91の一部が上面91と異なる色で着色された複数のセル93から構成される。セル93は、X軸方向とY軸方向とに沿って配置され、2次元コード92は、セル93の配置した位置及びセル93の数等によりドレッシングボード90の種類などを示す。また、複数のセル93の平面形状は、同形状に形成されている。実施形態1において、セル93の平面形状は、切削ブレード21の刃厚24よりも縦横の幅であるX軸方向とY軸方向の幅94,95が大きな多角形状に形成されている。実施形態1では、セル93のX軸方向とY軸方向の幅94,95は、切削ブレード21の刃厚24の2倍以上である。
The dressing
ドレッシングボード90は、上面91に切削ブレード21が切り込まされると、上面91に図1に点線で示す切削溝96が形成される。実施形態1では、切削溝96は、X軸方向と平行な直線状に形成され、幅が全長に亘って一定に形成され、2次元コード92上にも形成される。このように、ドレッシングボード90は、2次元コード92上に切削溝96が形成されると、切削ブレード21でセル93の一部が欠損した2次元コード92を含むこととなる。なお、実施形態1では、切削溝96の幅は、セル93のX軸方向とY軸方向の幅94,95の0%を超え、80%程度以下、望ましくは、50%以下である。
When the
また、一方の切削ユニット20は、被加工物200の表面201を撮影するカメラ30が一体的に移動するように固定されている。カメラ30は、チャックテーブル10に保持された切削前の被加工物200の分割すべき領域を撮影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、図3に点線で示すように、チャックテーブル10に保持された被加工物200を撮影して、被加工物200と切削ブレード21との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット100に出力する。なお、カメラ30が撮影して得た画像は、各撮像素子が受光した光の強さを互いに直交する第1方向と第2方向とに並べた2次元の画像である。各撮像素子が受光した光の強さは、例えば256段階のいずれかの階調で規定されている。
Also, one cutting
また、カメラ30は、図3に実線で示すように、サブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90の2次元コード92を撮影し、撮影して得た2次元コード92の画像を制御ユニット100に出力する。なお、実施形態1に係る切削装置1のカメラ30の視野範囲31(図5に点線で示す)は、2次元コード92の面積よりも狭い。
3, the
また、カメラ30は、被加工物200及びドレッシングボード90に照明光を照射する落射照明(同軸照明とも呼ぶ)及び斜光照明を備える。カメラ30は、2次元コード92を撮影した際に、セル93及び切削溝96により反射された光の強さが、所定の閾値及び未切削の上面91により反射された光の強さよりも下回るように斜光照明及び同軸照明が調整される。
The
次に、制御ユニット100を図面に基づいて説明する。図6は、図1に示された切削装置の制御ユニットの輝度分布登録部に登録された基準画像の一例を示す図である。図7は、図1に示された切削装置の制御ユニットの輝度差除去部に登録された撮影画像の一例を示す図である。図8は、図1に示された切削装置の制御ユニットの画像登録部に登録された2値化された撮影画像の一例を示す図である。
Next, the
制御ユニット100は、切削装置1の上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物200に対する加工動作を切削装置1に実施させるものである。なお、制御ユニット100は、コンピュータである。制御ユニット100は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニット110と、報知ユニット120とに接続されている。入力ユニット110は、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。報知ユニット120は、制御ユニット100からのエラー信号を発信して、光と音との少なくとも一方をオペレータに報知する。
The
また、制御ユニット100は、カメラ30で撮影した画像に基づいて、ドレッシングボード90の種類を判定する判定部である。制御ユニット100は、図1に示すように、種類登録部101と、画像登録部102と、ダイレーション処理部103と、エロージョン処理部104と、種類判定部105とを備える。
Also, the
種類登録部101は、切削ブレード21で切削するドレッシングボード90の種類情報であるドレッシングボード90の種類(型番号)などを示す情報を登録するものである。実施形態1では、オペレータが、入力ユニット110を操作して、各サブチャックテーブル80に保持するドレッシングボード90の種類などを示す情報を制御ユニット100の種類登録部101に記憶(登録)する。
The
画像登録部102は、図1に示すように、輝度分布登録部106と、輝度差除去部107と、2値化処理部108とを備える。
The
輝度分布登録部106は、2次元コード92の無いドレッシングボード90の被切削面である上面91を撮影して得た図6に示す基準画像300の輝度の分布を登録するものである。実施形態1では、オペレータが、入力ユニット110を操作して、各サブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90の上面91のうちの2次元コード92及び切削溝96が未形成の領域を撮影させて、撮影して得た画像を基準画像300として制御ユニット100の輝度分布登録部106に記憶(登録)する。
The brightness distribution registration unit 106 registers the brightness distribution of the
実施形態1では、輝度分布登録部106は、ドレッシングボード90の上面91のうちの2次元コード92及び切削溝96が未形成の領域をカメラ30に1回撮影させて、図6に示す1回の撮影で得られた画像を基準画像300として記憶する。また、基準画像300は、カメラ30の各撮像素子が受光した光の強さを例えば256段階のいずれかの階調で示した画像である。即ち、基準画像300は、所謂、グレースケール画像である。このように、輝度分布登録部106は、グレースケール画像である基準画像300を記憶することにより、基準画像300の輝度の分布を登録する。
In the first embodiment, the brightness distribution registration unit 106 causes the
輝度差除去部107は、2次元コード92を含む図7に示す撮影画像400の輝度の分布から基準画像300で登録した輝度の分布を除去するものである。実施形態1では、輝度差除去部107は、サブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90の2次元コード92をカメラ30に撮影させて、撮影して得た画像を図7に示す撮影画像400として制御ユニット100の輝度差除去部107に記憶(登録)する。
The luminance difference removing unit 107 removes the luminance distribution registered in the
なお、実施形態1では、輝度差除去部107は、2次元コード92が設けられた位置の互いに異なる複数個所をカメラ30で撮影し、図7に示すように、カメラ30が撮影して得た2次元コード92の一部を含む複数の画像401を組み合わせて、一つの撮影画像400として構成し、記憶する。このように、制御ユニット100で処理される撮影画像400は、カメラ30が撮影して得た2次元コード92の一部を含む複数の画像401を組み合わせて構成される。輝度差除去部107は、カメラ30が撮影して得た9枚の画像401を組み合わせて撮影画像400として構成するが、撮影画像400を構成する画像401の枚数は、9枚に限定されない。また、撮影画像400は、カメラ30の各撮像素子が受光した光の強さを例えば256段階のいずれかの階調で示した画像である。即ち、撮影画像400は、所謂、グレースケール画像である。このように、輝度差除去部107は、グレースケール画像である撮影画像400を記憶することにより、撮影画像400の輝度の分布を登録する。なお、基準画像300及び撮影画像400のうち一つの撮像素子が受光した光を示す領域を以下、画素と呼ぶ。
In the first embodiment, the luminance difference removing unit 107 photographs a plurality of mutually different locations where the two-
輝度差除去部107は、図7に示す撮影画像400を構成する各画像401の各画素の光の強さから図6に示す基準画像300の各画素の光の強さを引いて、撮影画像400の輝度の分布から基準画像300で登録した輝度の分布を除去する。なお、図7に示す撮影画像400を構成する各画像401の各画素の光の強さから図6に示す基準画像300の各画素の光の強さを引く際には、同一の画素の光の強さを用いる。このように、輝度差除去部107は、2次元コード92を含む撮影画像400の輝度の分布から基準画像300の輝度の分布を除去して、カメラ30で撮影して得た撮影画像400の輝度の分布を均す。
The luminance difference removing unit 107 subtracts the light intensity of each pixel of the
2値化処理部108は、輝度差除去部107により、基準画像300の輝度の分布を除去された撮影画像400において、光の強さが所定の閾値以上である画素を「1」(実施形態1では白)とし、光の強さが所定の閾値を下回る画素を「0」(実施形態1では黒)とする2値化を行い、図8に示す2値化された撮影画像500を生成して、記憶(登録)する。
In the photographed
2値化された撮影画像500は、各画素を「1」又は「0」で示した画像である。即ち、撮影画像500は、所謂、2値画像である。なお、所定の閾値は、セル93及び切削溝96より反射された光の強さを上回り、未切削の上面91により反射された光の強さよりも下回るので、図8に示す2値化された撮影画像500は、セル93及び切削溝96を黒即ち「0」で示し、未切削の上面91を白即ち「1」で示している。
A binarized captured
こうして、画像登録部102は、切削ブレード21で切削され一部が欠損した2次元コード92を含むドレッシングボード90の上面91をカメラ30で撮影し、2次元コード92の着色されたセル93と切削溝96とを黒く、その他の領域を白く表示する図8に示す2値化された撮影画像500を生成して、記憶(登録)する。なお、図7及び図8に示す撮影画像400,500は、切削溝96を省略している。
In this way, the
ダイレーション処理部103は、2値化された撮影画像500に所定の単位面積で黒と白が混在する領域全体を白くするダイレーション処理を施し、2値化された撮影画像500において黒く表示される切削溝96を白くして撮影画像500から切削溝96を除去するものである。即ち、ダイレーション処理部103は、2値化された撮影画像500の白で示す領域を膨張させるものである。
The
エロージョン処理部104は、ダイレーション処理をした撮影画像500に、所定の単位面積で黒と白が混在する領域全体を黒くするエロージョン処理を施し、ダイレーション処理で収縮した黒く表示されるセル93を膨張させてダイレーション処理前の大きさにセル93を整形し、切削前の2次元コード92を復元するものである。
The erosion processing unit 104 performs erosion processing to blacken the entire area in which black and white are mixed in a predetermined unit area on the photographed
種類判定部105は、エロージョン処理によって復元された2次元コード92からドレッシングボード90の種類などを示す情報を読み取り、予め種類登録部101に登録されたドレッシングボードの種類などを示す情報と合致するかを判定するものである。
The
前述した構成の切削装置1は、オペレータが加工内容情報を制御ユニット100に登録し、切削加工前の被加工物200を収容したカセット61がカセットエレベータ60に設置される。なお、加工内容情報として、オペレータは、入力ユニット110を操作して切削装置1の種類登録部101に各サブチャックテーブル80に保持するドレッシングボード90の種類(型番号)などを示す情報を登録する。また、オペレータは、所望の種類のドレッシングボード90を各サブチャックテーブル80に載置し、入力ユニット110を操作して、ドレッシングボード90を各サブチャックテーブル80に吸引保持させた後、輝度分布登録部106に、カメラ30でドレッシングボード90の上面91のうちの2次元コード92及び切削溝96が未形成の領域を撮影させて、基準画像300を記憶させる。
In the
その後、切削装置1は、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に加工動作を開始する。切削装置1は、加工動作を開始すると、制御ユニット100が、搬送ユニットに切削加工前の被加工物200をカセット61から取り出させて粘着テープ210を介して裏面204側をチャックテーブル10の保持面11に吸引保持するとともに、クランプ部12で環状フレーム211をクランプする。
After that, the
切削装置1の制御ユニット100は、X軸移動ユニットによりチャックテーブル10を切削ユニット20の下方に向かって移動させて、カメラ30に被加工物200を撮影させて、カメラ30が撮影して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。切削装置1の制御ユニット100は、分割予定ライン202に沿って被加工物200と切削ユニット20とを相対的に移動させて、切削ブレード21を各分割予定ライン202に切り込ませて被加工物200を個々のデバイス203に分割し、個々のデバイス203に分割された被加工物200を洗浄ユニット70で洗浄した後、カセット61に収容する。切削装置1の制御ユニット100は、カセット61内に収容した被加工物200を順に切削加工して、カセット61内の全ての被加工物200を切削加工が完了すると加工動作を終了する。
The
また、制御ユニット100は、加工動作中に各切削ブレード21のドレッシングタイミングであると判定すると、図9に示す切削ブレードのドレッシング方法を実施する。図9は、実施形態1に係る切削装置が実施する切削ブレードのドレッシング方法を示すフローチャートである。図10は、図9に示された切削ブレードのドレッシング方法の撮影画像登録ステップで登録された2値化された撮影画像の一例を示す図である。図11は、図9に示された切削ブレードのドレッシング方法のダイレーション処理ステップ及びエロージョン処理ステップを説明する図である。図12は、図9に示された切削ブレードのドレッシング方法のダイレーション処理ステップ後の撮影画像の一例である。図13は、図9に示された切削ブレードのドレッシング方法のエロージョン処理ステップ後の撮影画像の一例である。
When the
ドレッシングタイミングは、切削ブレード21をドレッシングするタイミングであることをいう。ドレッシングタイミングは、例えば、予め設定された数の分割予定ライン202を切削する毎であり、各切削ブレード21毎に定められ、加工内容情報の一部として制御ユニット100に登録される。また、本発明のドレッシングタイミングは、まさに1枚の被加工物200を加工している途中でも良く、複数の被加工物200を連続して加工する際に、被加工物200を交換するタイミングでも良い。
The dressing timing is the timing for dressing the
制御ユニット100は、ドレッシングタイミングであると判定すると、種類登録部101にドレッシングタイミングの切削ブレード21に対応したサブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90の種類など示す情報が登録されているか否かを判定する(ステップST1)。制御ユニット100は、種類登録部101にドレッシングタイミングの切削ブレード21に対応したサブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90の種類などを示す情報が登録されていないと判定する(ステップST1:No)と、エラー信号を報知ユニット120に出力するとともに、報知ユニット120に報知させて、切削装置1の加工動作を一旦停止させて、種類情報登録ステップST2に進む。
When the
種類情報登録ステップST2は、サブチャックテーブル80に吸引保持するドレッシングボード90の種類情報を種類登録部101に登録するステップである。種類情報登録ステップST2では、オペレータが入力ユニット110を操作するなどして、種類登録部101に各サブチャックテーブル80に保持されるドレッシングボード90の種類などを示す情報を登録して、オペレータが入力ユニット110を操作して切削装置1の加工動作を再開させる。制御ユニット100は、種類登録部101にドレッシングボード90の種類などを示す情報が登録されていると判定した場合(ステップST1:Yes)、又は、オペレータが種類情報登録ステップST2において切削装置1の加工動作を再開させると、輝度分布登録部106に基準画像300が登録されているか否かを判定する(ステップST3)。
The type information registration step ST2 is a step of registering the type information of the dressing
制御ユニット100は、輝度分布登録部106に基準画像300が登録されていないと判定する(ステップST3:No)と、エラー信号を報知ユニット120に出力するとともに、報知ユニット120に報知させて、切削装置1の加工動作を一旦停止させて、基準画像登録ステップST4に進む。
If the
基準画像登録ステップST4は、基準画像300の輝度の分布を輝度分布登録部106に登録するステップである。基準画像登録ステップST4では、オペレータが、入力ユニット110を操作して、制御ユニット100に、ドレッシングボード90-2をサブチャックテーブル80に吸引保持させた後、輝度差除去部107にカメラ30でドレッシングボード90の2次元コード92及び切削溝96が未形成の領域を撮影させて、基準画像300を登録させる。その後、オペレータが、入力ユニット110を操作して切削装置1の加工動作を再開させる。
The reference image registration step ST4 is a step of registering the luminance distribution of the
制御ユニット100は、輝度分布登録部106に基準画像300が登録されていると判定した場合(ステップST3:Yes)、又は、オペレータが基準画像登録ステップST4において切削装置1の加工動作を再開させると、撮影画像取得ステップST5に進む。
When the
撮影画像取得ステップST5は、カメラ30にサブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90の2次元コード92を撮影させて、得た撮影画像400を制御ユニット100に登録するステップである。撮影画像取得ステップST5では、制御ユニット100の輝度差除去部107は、ドレッシングタイミングの切削ブレード21に対応したサブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90の2次元コード92をカメラ30で撮影して、2次元コード92を含む撮影画像400を取得し、記憶して、輝度差除去ステップST6に進む。
The photographed image acquisition step ST5 is a step of causing the
輝度差除去ステップST6は、撮影画像400の輝度の分布から基準画像300で登録した輝度の分布を除去するステップである。輝度差除去ステップST6では、輝度差除去部107は、撮影画像400の各画像401の各画素の光の強さから基準画像300の対応する各画素の光の強さを引いて、基準画像300の輝度の分布が除去された撮影画像400を生成し、撮影画像登録ステップST7に進む。
The brightness difference removal step ST6 is a step of removing the brightness distribution registered in the
撮影画像登録ステップST7は、図8及び図10に一例を示す2値化された撮影画像500,501を登録するステップである。撮影画像登録ステップST7では、2値化処理部108は、輝度差除去ステップST6において、基準画像300の輝度の分布が除去された撮影画像400を2値化して、2値化された撮影画像500,501を生成して、登録して、ダイレーション処理ステップST8に進む。なお、図10に示す2値化された撮影画像501は、切削ブレード21で切削されて形成された切削溝96により一部が欠損した2次元コード92を含む。
The photographed image registration step ST7 is a step of registering binarized photographed
ダイレーション処理ステップST8は、2値化された撮影画像500,501にダイレーション処理を施すステップである。ダイレーション処理とは、撮影画像500,501の図11に平行鎖線で示す各画素600(以下、符号601で示す)の周囲8つの画素600(以下、符号602で示す)のうち少なくとも一つが「1」即ち白である場合に、画素601を「1」即ち白とする処理である。即ち、ダイレーション処理とは、撮影画像500,501の白で示す領域を膨張させる処理である。なお、実施形態1では、ダイレーション処理とは、各画素601の周囲8つの画素602のうち少なくとも一つが「1」即ち白である場合に、各画素601を「1」即ち白とする処理であるが、本発明では、各画素601の図11中の上下方向及び左右方向の周囲4つの画素602のうち少なくとも一つが「1」即ち白である場合に、画素601を「1」即ち白とする処理でも良い。
The dilation processing step ST8 is a step of performing dilation processing on the binarized photographed
ダイレーション処理ステップST8では、ダイレーション処理部103は、2値化された撮影画像500,501の全ての画素600に対して前述したダイレーション処理を実施することにより、所定の単位面積の画素600で黒と白とが混在する領域全体を白くする。ダイレーション処理ステップST8では、ダイレーション処理部103は、2値化された撮影画像501において黒く表示される切削溝96を白くして、図12に示す切削溝96が除去された2値化された撮影画像502を生成して、エロージョン処理ステップST9に進む。
In the dilation processing step ST8, the
エロージョン処理ステップST9は、切削溝96が除去された2値化された撮影画像502にエロージョン処理を施すステップである。エロージョン処理とは、撮影画像501の図11に平行鎖線で示す各画素601の周囲8つの画素602のうち少なくとも一つが「0」即ち黒である場合に、画素601を「0」即ち黒とする処理である。即ち、エロージョン処理とは、撮影画像502の白で示す領域を収縮させる処理である。なお、実施形態1では、エロージョン処理とは、各画素601の周囲8つの画素602のうち少なくとも一つが「0」即ち黒である場合に、画素602を「0」即ち黒とする処理であるが、本発明では、各画素601の図11中の上下方向及び左右方向の周囲4つの画素602のうち少なくとも一つが「0」即ち黒である場合に、画素601を「0」即ち黒とする処理でも良い。
The erosion processing step ST9 is a step of performing erosion processing on the binarized photographed
エロージョン処理ステップST9では、エロージョン処理部104は、ダイレーション処理が施された2値化された撮影画像502の全ての画素600に対して前述したエロージョン処理を実施することにより、所定の単位面積の画素600で黒と白とが混在する領域全体を黒くする。エロージョン処理ステップST9では、エロージョン処理部104は、2値化された撮影画像502のダイレーション処理で収縮した黒く表示されるセル93を膨張させて、図13に示すセル93が膨張された撮影画像503を生成する。実施形態1では、エロージョン処理ステップST9では、エロージョン処理部104は、図11に示すように、ダイレーション処理と同じ単位の画素600でエロージョン処理を実施するので、ダイレーション処理前の大きさにセル93を整形し、図13に示すように、切削前即ち切削溝96が形成される前の2次元コード92を復元し、復元した2次元コード92を含む2値化された撮影画像503を生成して、種類判定ステップST10に進む。
In the erosion processing step ST9, the erosion processing unit 104 performs the above-described erosion processing on all the
種類判定ステップST10は、エロージョン処理により2次元コード92が復元された撮影画像503の2次元コード92からドレッシングボード90の種類などを示す情報を読み取り、予め登録されたドレッシングボード90の種類などを示す情報と合致するか否かを判定するステップである。種類判定ステップST10では、種類判定部105は、図13に一例を示す撮影画像503の2次元コード92からドレッシングボード90の種類などを示す情報を読み取る。種類判定ステップST10では、種類判定部105は、読み取った種類などを示す情報と、種類登録部101に予め登録されたドレッシングボード90の種類などを示す情報とが合致するか否かを判定する。
The type determination step ST10 reads information indicating the type of the dressing
制御ユニット100の種類判定部105は、読み取った種類などを示す情報と、種類登録部101に予め登録されたドレッシングボード90の種類などを示す情報とが合致しないと判定する(種類判定ステップST10:No)と、エラー信号を報知ユニット120に出力するとともに、報知ユニット120に報知させて、切削装置1の加工動作を一旦停止させる。そして、オペレータは、サブチャックテーブル80に保持されているドレッシングボード90の種類及び種類登録部101に登録されているドレッシングボード90の種類などを示す情報を確認し、正規の種類のドレッシングボード90に交換することと種類登録部101に正規の種類のドレッシングボード90の種類などを示す情報を登録することとのうち少なくとも一方を行い、入力ユニット110を操作して切削装置1の加工動作を再開させる。種類判定ステップST10では、オペレータが切削装置1の加工動作を再開させると、ステップST1に戻る。
The
制御ユニット100の種類判定部105は、読み取った種類などを示す情報と、種類登録部101に予め登録されたドレッシングボード90の種類などを示す情報とが合致すると判定する(種類判定ステップST10:Yes)と、ドレッシングステップST11に進む。
The
ドレッシングステップST11は、ドレッシングタイミングの切削ブレード21をドレッシングするステップである。ドレッシングステップST11において、制御ユニット100は、X軸移動ユニット、Y軸移動ユニット40及びZ軸移動ユニット50を制御して、ドレッシングタイミングの切削ブレード21をスピンドル22により回転させながら対応するサブチャックテーブル80に保持されたドレッシングボード90に切り込ませて、切削ブレード21をドレッシングして、図9に示す切削ブレードのドレッシング方法を終了する。
The dressing step ST11 is a step of dressing the
以上のように、実施形態1に係る切削装置1は、ドレッシングボード90の2値化された撮影画像500,501にダイレーション処理を行うので、切削溝96を除去した撮影画像502を得ることができる。また、切削装置1は、ドレッシングボード90の2値化された撮影画像500,501にダイレーション処理を行った後に、エロージョン処理を行うので、エロージョン処理後の撮影画像503中のセル93をダイレーション処理前の大きさまで膨張させることができる。その結果、切削装置1は、2値化された撮影画像500,501が切削溝96によりセル93の一部を欠損した2次元コード92を含んでいても、切削溝96を除去しつつ欠損したセル93を復元して、欠損した2次元コード92を識別可能にすることが出来、上面91が切削されたドレッシングボード90の種類を誤って認識することを抑制することができるという効果を奏する。
As described above, the
また、切削装置1は、セル93のX軸方向とY軸方向の幅94,95が切削ブレード21の刃厚24の2倍以上であるので、2値化された撮影画像500,501からダイレーション処理により切削溝96を除去しても、欠損したセル93の一部が撮影画像502に残存することとなり、撮影画像502にエロージョン処理を施すことにより切削溝96により欠損する前の2次元コード92に復元することができる。
In addition, since the
また、切削装置1は、制御ユニット100で処理される撮影画像400がカメラ30で撮影した複数の画像401を組み合わせて構成される。このために、切削装置1は、2次元コード92よりも狭い視野範囲31であるアライメント用のカメラ30を用いても撮影画像500,501を得ることができる。
Further, the
また、切削装置1は、制御ユニット100の画像登録部102が基準画像300を登録する輝度分布登録部106と、カメラ30で撮影して得た2次元コード92を含む撮影画像400の輝度の分布から基準画像300の輝度の分布を除去して、撮影画像400の輝度の分布を均す輝度差除去部107とを備える。このために、切削装置1は、照明光の反射の度合いにより2値化された撮影画像500,501に発生するノイズを除去することができる。
The
前述した実施形態1に係る切削装置1の制御ユニット100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100の演算処理装置は、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、入出力インターフェース装置を介して切削装置1の上述した構成要素に出力する。
The
また、ダイレーション処理部103、エロージョン処理部104及び種類判定部105の機能は、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。輝度差除去部107、2値化処理部108の機能は、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し、必要な情報を記憶装置に記憶することにより実現される。制御ユニット100の種類登録部101及び輝度分布登録部106の機能は、記憶装置により実現される。
The functions of the
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。実施形態1に係る切削装置1は、ダイレーション処理とエロージョン処理とを1回ずつ実施しているが、本発明の切削装置は、ダイレーション処理とエロージョン処理とを2回ずつ以上、即ち少なくとも1回ずつ実施しても良い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. The
また、本発明の切削装置は、輝度分布登録部106と輝度差除去部107とを備えずに、制御ユニット100の画像登録部102の2値化処理部108が、カメラ30で撮影して得た撮影画像400を直接2値化処理しても良い。また、本発明の切削装置は、スピンドル22の回転中心に刃先の中心を一致させる、所謂真円だしを行うために切削ブレード21をドレッシングするドレッシングボードを備えても良い。なお、スピンドル22の回転中心と、切削ブレード21の刃先の中心との位置ずれ(所謂、真円ずれ)は、スピンドル22の先端に装着された直後でかつ被加工物200の切削、又は刃先に砥粒が突出した部分と砥粒が突出していない部分とが生じることにより発生する。
Further, the cutting apparatus of the present invention does not include the brightness distribution registration unit 106 and the brightness difference removal unit 107, and the binarization processing unit 108 of the
また、実施形態1では、輝度分布登録部106は、ドレッシングボード90の上面91のうちの2次元コード92及び切削溝96が未形成の領域を撮影させて基準画像300を登録している。しかしながら、本発明では、輝度分布登録部106は、各サブチャックテーブル80に保持するドレッシングボード90と同じ種類でかつ2次元コード92が未形成のドレッシングボード90-2(図3に示す)を上面81に保持し、入力ユニットを操作して、カメラ30に2次元コード92を撮影する際と同じ条件でドレッシングボード90-2の上面91を撮影させて、撮影して得た画像を基準画像300として登録しても良い。この場合、カメラ30は、ドレッシングボード90-2のドレッシングボード90の2次元コード92が設けられる位置と同一位置を撮影して、輝度分布登録部106が基準画像300として登録するのが望ましい。
Further, in the first embodiment, the luminance distribution registration unit 106 registers the
1 切削装置
10 チャックテーブル
20 切削ユニット
21 切削ブレード
22 スピンドル
24 刃厚
30 カメラ
31 視野範囲
80 サブチャックテーブル(チャックテーブル)
90 ドレッシングボード(被加工物)
91 上面(被切削面)
92 2次元コード
93 セル
94,95 幅
96 切削溝
100 制御ユニット(判定部)
101 種類登録部
102 画像登録部
103 ダイレーション処理部
104 エロージョン処理部
105 種類判定部
106 輝度分布登録部
107 輝度差除去部
200 被加工物
300 基準画像
400 撮影画像
401 画像
500,501,502,503 2値化された撮影画像(撮影画像)
REFERENCE SIGNS
90 dressing board (workpiece)
91 upper surface (surface to be cut)
92 Two-
101
Claims (4)
該判定部は、
該切削ブレードで切削する該ドレッシングボードの種類情報を登録する種類登録部と、
該切削ブレードで切削され一部が欠損した該2次元コードを含む該ドレッシングボードの被切削面を撮影し、該2次元コードの着色されたセルと切削溝とを黒く、その他の領域を白く表示する撮影画像を登録する画像登録部と、
該撮影画像に、所定の単位面積で黒と白が混在する領域全体を白くするダイレーション処理を施し、黒く表示される該切削溝を白くして該撮影画像から該切削溝を除去するダイレーション処理部と、
該ダイレーション処理をした該撮影画像に、所定の単位面積で黒と白が混在する領域全体を黒くするエロージョン処理を施し、該ダイレーション処理で収縮した黒く表示されるセルを膨張させてダイレーション処理前の大きさに該セルを整形し、切削前の該2次元コードを復元するエロージョン処理部と、
該エロージョン処理によって復元された該2次元コードから該ドレッシングボードの種類情報を読み取り、読み取った情報と、該種類登録部に予め登録された該ドレッシングボードの種類情報とが合致するか否かを判定する種類判定部と、を備え、
該種類判定部は、
該読み取った情報と、該種類登録部に予め登録された該ドレッシングボードの種類情報とが合致しないと判定すると、加工動作を停止させるとともに、
該読み取った情報と、該種類登録部に予め登録された該ドレッシングボードの種類情報とが合致すると判定すると、切削ブレードをドレッシングするドレッシングステップに進む切削装置。 A chuck table that holds a workpiece, a cutting unit that cuts the workpiece held on the chuck table with a cutting blade attached to a spindle, a camera that photographs the workpiece held on the chuck table, The surface to be cut is provided with a determination unit for determining the type of the workpiece based on the image taken by the camera, and a two-dimensional code composed of a plurality of cells each having a width greater than the thickness of the cutting blade, A cutting device comprising a sub-chuck table holding a dressing board to be cut by the cutting blade,
The determination unit
a type registration unit for registering type information of the dressing board to be cut by the cutting blade;
The surface to be cut of the dressing board including the two-dimensional code cut by the cutting blade and partially missing is photographed, and the colored cells and cutting grooves of the two-dimensional code are displayed in black, and the other areas are displayed in white. an image registration unit for registering a captured image to be captured;
The photographed image is subjected to dilation processing for whitening the entire region in which black and white are mixed in a predetermined unit area, and the blackened cut groove is whitened to remove the cut groove from the photographed image. a processing unit;
Erosion processing for blackening the entire area in which black and white are mixed in a predetermined unit area is applied to the photographed image that has been subjected to the dilation processing, and dilation is performed by expanding the shrunk cells displayed in black due to the dilation processing. an erosion processing unit that reshapes the cells to the size before processing and restores the two-dimensional code before cutting;
The type information of the dressing board is read from the two-dimensional code restored by the erosion process, and it is determined whether or not the read information matches the type information of the dressing board pre-registered in the type registration unit. and a type determination unit for
The type determination unit
If it is determined that the read information and the type information of the dressing board pre-registered in the type registration unit do not match, the processing operation is stopped,
When it is determined that the read information matches the type information of the dressing board pre-registered in the type registration unit, the cutting device proceeds to a dressing step for dressing the cutting blade .
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