JP7378314B2 - 切削装置及び切削ブレードの装着方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削装置及び切削ブレードの装着方法に関する。

半導体デバイスが形成された、シリコン、ガリウムヒ素、ＳｉＣ（炭化ケイ素）又はサファイアなどの板状物、樹脂パッケージ基板やガラス、セラミックスなどの基板を個々のデバイスチップに分割したり、微細な溝を形成したりするためにスピンドルに切削ブレードを装着して被加工物を切削する切削装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－０４１９３８号公報

特許文献１等に示された切削装置は、スピンドルの先端にマウントを介して環状の切削ブレードを装着する。環状の切削ブレードは、僅かながらも重量にアンバランスがあり、固体毎にアンバランス量は異なる。切削装置において、この重量の切削ブレードの重量のアンバランスが、スピンドルの回転の不釣り合い（振動）を発生させる場合がある。

前述した切削装置は、精密な溝幅を形成したい場合やチッピングを極力抑えたい場合、
スピンドルの回転の不釣り合いをバランス調整用の測定器や錘を用いて修正する必要がある。しかし、これらの測定器をスピンドルやマウントに対してセットするには、オペレータへの訓練や作業工数がかかり、製品コストの増大を招いてしまう。

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、スピンドルの回転の不釣り合いを容易に抑制することができる切削装置及び切削ブレードの装着方法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切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該スピンドルに該切削ブレードを着脱するブレード着脱ユニットと、該スピンドルの回転バランスを調整する回転バランス調整部を含み各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、該回転バランス調整部は、該スピンドルの回転方向の角度を検出するスピンドル角度検出部と、該スピンドルの振動を測定する振動センサと、を備える回転バランス測定ユニットと、該回転バランス測定ユニットの測定結果から、該スピンドルの回転バランスが調整される該切削ブレードの該スピンドルに対する装着角度を算出する装着角度算出部と、を備え、該制御ユニットは、該回転バランス調整部の測定結果に基づいて、該ブレード着脱ユニットで該切削ブレードを該スピンドルに対し所定の角度で装着することを特徴とする。

本発明の切削ブレードの装着方法は、前記切削装置を用いた切削ブレードの装着方法であって、該スピンドルに対し、該ブレード着脱ユニットで該切削ブレードを所定の角度で装着する第１装着ステップと、該第１装着ステップ実施後、該スピンドルを回転させ、該回転バランス測定ユニットで該切削ブレードを装着した該スピンドルの回転バランスを測定する第１測定ステップと、該第１測定ステップ実施後、該スピンドルに対して該切削ブレードを所定角度ずらした該スピンドルに再度装着する第２装着ステップと、該第２装着ステップ実施後、該スピンドルを回転させ、該回転バランス測定ユニットで該切削ブレードを再度装着した該スピンドルの回転バランスを測定する第２測定ステップと、該第２測定ステップ実施後、該装着角度算出部によって算出した角度に基づき、該切削ブレードを該スピンドルに再度装着する第３装着ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明は、スピンドルの回転の不釣り合いを容易に抑制することができるという効果を奏する。

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斜視図である。 図３は、図１に示された切削装置のブレード交換ユニットの構成例を示す斜視図である。 図４は、図３に示されたブレード交換ユニットのブレードストッカーの構成例を示す斜視図である。 図５は、図３に示されたブレード交換ユニットのブレード着脱ユニットの構成例を示す斜視図である。 図６は、図１に示された切削装置の切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。 図７は、図１に示された切削装置の回転バランス調整部のスピンドル角度検出部が検出するスピンドルの回転方向の角度を示す図である。 図８は、実施形態１に係る切削ブレードの装着方法の流れを示すフローチャートである。 図９は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第１装着ステップに相当する装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが保持した切削ブレードと切削ユニットのスピンドルとを対面させた状態を模式的に示す側面図である。 図１０は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第１装着ステップに相当する装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが切削ブレードをスピンドルに装着した状態を模式的に示す側面図である。 図１１は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第１測定ステップに相当する測定ステップの切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。 図１２は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第２装着ステップに相当する装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが保持した切削ブレードをスピンドルから取り外した状態を模式的に示す側面図である。 図１３は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第２装着ステップに相当する装着ステップにおいてスピンドルを所定角度回転した状態を模式的に示す側面図である。 図１４は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第２測定ステップに相当する測定ステップの切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。 図１５は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第３装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが保持した切削ブレードと切削ユニットのスピンドルとを対面させた状態を模式的に示す側面図である。 図１６は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第３測定ステップに相当する測定ステップの切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。

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１〕
本発明の実施形態１に係る切削装置を図面に基づいて説明する。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斜視図である。図３は、図１に示された切削装置のブレード交換ユニットの構成例を示す斜視図である。図４は、図３に示されたブレード交換ユニットのブレードストッカーの構成例を示す斜視図である。図５は、図３に示されたブレード交換ユニットのブレード着脱ユニットの構成例を示す斜視図である。図６は、図１に示された切削装置の切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。図７は、図１に示された切削装置の回転バランス調整部のスピンドル角度検出部が検出するスピンドルの回転方向の角度を示す図である。

（切削装置）
実施形態１に係る切削装置１は、図１に示す被加工物２００を切削加工する加工装置である。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等のウエーハである。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。

また、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、セラミックス基板、フェライト基板、又はニッケル及び鉄の少なくとも一方を含む基板等でも良い。実施形態１において、被加工物２００は、裏面２０４が外周縁に環状フレーム２０５が装着された粘着テープ２０６に貼着されて、環状フレーム２０５に支持されている。

図１に示された切削装置１は、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を用いて切削加工（加工に相当）する加工装置である。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を撮像する撮像ユニット３０と、ブレード交換ユニット７と、制御ユニット１００とを備える。

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と切削ユニット２０とを相対的に移動させる移動ユニット４０を備える。移動ユニット４０は、チャックテーブル１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りするＸ軸移動ユニット４１と、切削ユニット２０を水平方向と平行でかつ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４２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４３と、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット４４とを備える。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。

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４１により切削ユニット２０の下方の加工領域６３と、切削ユニット２０の下方から離間して被加工物２００が搬入出される搬入出領域６４とに亘ってＸ軸方向に移動自在に設けられ、かつ回転移動ユニット４４によりＺ軸方向と平行な軸心回りに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、保持面１１に載置された被加工物２００を吸引、保持する。実施形態１では、チャックテーブル１０は、粘着テープ２０６を介して被加工物２００の裏面２０４側を吸引、保持する。また、チャックテーブル１０の周囲には、図１に示すように、環状フレーム２０５をクランプするクランプ部１２が複数設けられている。

切削ユニット２０は、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が着脱自在に装着されるスピンドル２３を有する切削手段である。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４２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４３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

切削ユニット２０は、それぞれ、Ｙ軸移動ユニット４２、Ｚ軸移動ユニット４３などを介して、装置本体２から立設した門型の支持フレーム３に設けられている。切削ユニット２０は、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３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。

切削ユニット２０は、図２に示すように、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２に軸心回りに回転自在に設けられかつスピンドルモータ２８により軸心回りに回転されるスピンドル２３と、スピンドル２３の先端に固定されたマウント２４とを含む。また、切削ユニット２０は、ワッシャ２５内及びマウント２４の中央に設けられた貫通孔２４１を通ってスピンドル２３の先端面に設けられたねじ孔２３１と螺合してマウント２４をスピンドル２３の先端に固定する固定ねじ２６と、マウント２４に装着される切削ブレード２１をマウント２４との間で挟んで固定するナット２７とを備える。

マウント２４は、スピンドル２３の先端に固定される。マウント２４は、Ｙ軸方向に延在する円筒状のボス部２４２と、ボス部２４２のスピンドルハウジング２２寄りの一端部（軸方向後端に相当する）に設けられた受けフランジ部２４３とを備えている。ボス部２４２は、Ｙ軸方向に延在し、外径が全長に亘って切削ブレード２１の装着穴２１１の内径と略等しく形成されている。なお、ボス部２４２の外径が切削ブレード２１の装着穴２１１の内径と略等しいとは、ボス部２４２の外周面と装着穴２１１の内周面とが少なくとも複数個所で互いに接触することが可能な程度に外径と内径とが等しいことを示している。

受けフランジ部２４３は、ボス部２４２のスピンドルハウジング２２寄りの軸方向後端から径方向に沿って外周方向に突出してボス部２４２の外径よりの大径な円環状に形成されている。受けフランジ部２４３は、切削ブレード２１を外縁部２４４で支持する。ボス部２４２と受けフランジ部２４３とは、同軸に配置されている。また、マウント２４は、ボス部２４２の他端部の外周に雄ネジ２４５が形成されている。

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。実施形態１において、切削ブレード２１は、いわゆるハブブレードであり、中央に装着穴２１１を有する円環状の円形基台２１２と、円形基台２１２の外周縁に配設される被加工物２００を切削する円環状の切り刃２１３を備える。円形基台２１２の装着穴２１１は、ボス部２４２の一端部を内側に通して、マウント２４に切削ブレード２１を装着するための孔である。切り刃２１３は、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。なお、本発明では、切削ブレード２１は、切り刃２１３のみで構成されたワッシャーブレードでもよい。

このように構成された切削ブレード２１は、円形基台２１２の装着穴２１１がマウント２４の円筒状のボス部２４２の外周に嵌合される。切削ブレード２１は、ナット２７を円筒状のボス部２４２に形成された雄ネジ２４５に螺合することにより、マウント２４の受けフランジ部２４３とナット２７とによって挟持固定される。なお、ナット２７は、図２に示すように、端面に４つのピン嵌合穴２７１を周方向に等間隔に設けている。

なお、切削ユニット２０のスピンドル２３、マウント２４、切削ブレード２１及びナット２７は、互いに同軸となる位置に配置されている。切削ユニット２０のスピンドル２３、マウント２４、切削ブレード２１及びナット２７の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

撮像ユニット３０は、切削ユニット２０と一体的に移動するように、切削ユニット２０に固定されている。撮像ユニット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。撮像ユニット３０は、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。

Ｘ軸移動ユニット４１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４２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４３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。

Ｘ軸移動ユニット４１、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ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を備える。

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、モータ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。なお、実施形態１では、切削装置１の各構成要素のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない位置を基準とした位置で定められる。

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５１が載置されかつカセット５１をＺ軸方向に移動させるカセットエレベータ５０と、切削後の被加工物２００を洗浄する洗浄ユニット６０と、カセット５１に被加工物２００を出し入れするとともに被加工物２００を搬送する搬送ユニット６１とを備える。

制御ユニット１００は、切削装置１の各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もある。なお、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コンピュータである。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の各構成要素に出力する。

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と、報知ユニットとに接続されている。入力ユニットは、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。報知ユニットは、音と光の少なくとも一方を発して、オペレータに報知するものである。

（ブレード交換ユニット）
ブレード交換ユニット７は、着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０のスピンドル２３の先端に固定されたマウント２４のボス部２４２に切削ブレード２１を着脱して、交換するものである。なお、着脱位置とは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置が予め定められた位置であり、各切削ユニット２０がブレード交換ユニット７により切削ブレード２１が着脱される際に位置付けられる位置である。また、実施形態１では、ブレード交換ユニット７は、マウント２４のボス部２４２に装着する切削ブレード２１を交換する。

ブレード交換ユニット７は、図１に示すように、支持フレーム３の図１中の背面側でかつ加工領域６３よりも搬入出領域６４から離れた位置に設置されている。ブレード交換ユニット７は、図３に示すように、交換前後の切削ブレード２１を収容するブレードストッカー７０と、切削ユニット２０のスピンドル２３に切削ブレード２１を着脱するとともにブレードストッカー７０と切削ユニット２０との間で切削ブレード２１を搬送するブレード着脱ユニット８０とを備える。

実施形態１では、ブレードストッカー７０は、切削ユニット２０と１対１で対応して設けられている。即ち、実施形態１では、ブレード交換ユニット７は、ブレードストッカー７０を一対備えている。

また、実施形態１では、一方のブレードストッカー７０は、一方の切削ユニット２０のスピンドル２３の交換前後の切削ブレード２１を複数保持し、他方のブレードストッカー７０は、他方の切削ユニット２０のスピンドル２３の交換前後の切削ブレード２１を複数保持する。このように、各ブレードストッカー７０は、複数の切削ブレード２１を収容する。

なお、各ブレードストッカー７０が収容する切削ブレード２１は、未使用のものの他、既使用であるが寿命に達しておらず使用可能なもの、同種類および／または異種類のものを含む。

次に、本明細書は、ブレード交換ユニット７の各構成要素を説明する。

（ブレードストッカー）
ブレードストッカー７０は、対応する切削ユニット２０に装着される前の交換用の切削ブレード２１を保持するとともに、対応する切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持するものである。なお、本明細書は、一対のブレードストッカー７０のうちこれらの構成が等しいので、図３中奥側のブレードストッカー７０を代表して説明し、一対のブレードストッカー７０の同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

ブレードストッカー７０は、図４に示すように、装置本体２に配設された支柱７１と、支柱７１の上端に回転軸７２を介して取り付けられた支持部材７３とを備える。支持部材７３は、対応するブレード着脱ユニット８０とＹ軸方向に対向して配置され、対応するブレード着脱ユニット８０に対向する表面側に複数（実施形態１では、４つ）のブレード保持部７４が同心円状に配設されており、対応する切削ユニット２０に着脱される切削ブレード２１を複数個（実施形態１では、４つ）保持可能である。

ブレード保持部７４は、切削ブレード２１を保持するものである。ブレード保持部７４は、切削ブレード２１の円形基台２１２の装着穴２１１内に通される円筒状のブレード嵌合部７４１と、このブレード嵌合部７４１の外周面に設けられかつ装着穴２１１内にブレード嵌合部７４１が通された切削ブレード２１を位置決めする位置決め部７４２とを備える。位置決め部７４２は、ブレード嵌合部７４１の外周面から突没自在に設けられたボールと、ボールを径方向外側に押圧するスプリングとを含み、ボールに作用する径方向内側の力が所定の値になるまでボールが装着穴２１１の内縁に嵌合して位置決め機能が働く。

このように構成されたブレードストッカー７０は、ブレード保持部７４に切り刃２１３を重ね、装着穴２１１内にブレード嵌合部７４１が通されて、ブレード嵌合部７４１が装着穴２１１の内縁に嵌合して、切削ブレード２１を保持する。具体的には、ブレード保持部７４は、ブレード嵌合部７４１が装着穴２１１内に通される際に、位置決め部７４２のボールが一旦ブレード嵌合部７４１内に没し、切削ブレード２１の円形基台２１２が乗り越えた後に復帰した位置決め部７４２のボールが装着穴２１１の内縁に嵌合して、切削ブレード２１を保持する。また、実施形態１では、ブレード嵌合部７４１の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。

支持部材７３を支柱７１の上端に取り付けている回転軸７２は、一端が支柱７１の上端に配設され、他端が支持部材７３の裏面中央に連結されている。そして、回転軸７２の一端側は、支柱７１の内部に配設されたモータ７５の駆動軸に連結されており、支持部材７３は、回転軸７２を中心とした間欠的な回転が可能に構成されている。実施形態１では、支持部材７３は、９０度毎に間欠的に回転可能に構成されている。そして、支持部材７３は、回転軸７２の間欠的な回転によって各ブレード保持部７４をその移動経路上の予め設定された所定の受け渡し位置７４４に選択的に位置付ける。受け渡し位置７４４に位置付けられたブレード保持部７４の軸心のＺ軸方向の高さは、着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０の軸心のＺ軸方向の高さと等しい。

（ブレード着脱ユニット）
ブレード着脱ユニット８０は、図５に示すように、ユニット本体８１と、ユニット本体８１をＸ軸方向に移動させる移動ユニット８２と、一対のブレード交換機構９０と、一対のナットホルダ１１０と、図示しない着脱移動機構を備えている。

移動ユニット８２は、図３に示すように、ユニット本体８１に設けられたナット８１１と螺合するとともにＸ軸方向に延在したねじ軸８２１と、ねじ軸８２１を軸心回りに回転することでユニット本体８１をＸ軸方向に移動させる図示しないモータとを備える。ねじ軸８２１は、装置本体２等に固定された固定板８１２に軸心回りに回転自在に支持されている。モータは、固定板８１２に取り付けられている。

ブレード交換機構９０とナットホルダ１１０とは、１対１で対応しており、ブレードストッカー７０及び切削ユニット２０と１対１で対応している。ブレード交換機構９０は、対応する切削ユニット２０のスピンドル２３の先端に固定されたマウント２４に切削ブレード２１を着脱するものである。

また、実施形態１では、ブレード交換機構９０は、対応するブレードストッカー７０に保持された交換用の切削ブレード２１を保持し、対応する切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持する。また、ブレード交換機構９０は、保持した交換用の切削ブレード２１を対応する切削ユニット２０に装着し、対応する切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を対応するブレードストッカー７０に保持させる。

各ブレード交換機構９０は、図３及び図５に示すように、直線状に延びた回動アーム９１と、回動アーム９１の両端部に設けられた一対のブレードチャック９２とを備える。

回動アーム９１は、直線状に延在したアーム状に形成されている。回動アーム９１は、長手方向の中央がＹ軸方向と平行な軸心回りに着脱移動機構により間欠的に回転されるとともに、Ｙ軸方向に着脱移動機構によりスライド移動される。実施形態１では、回動アーム９１は、長手方向がＸ軸方向と平行になるように、着脱移動機構により１８０度毎に間欠的に回転される。

ブレードチャック９２は、回動アーム９１の長手方向の両端部に配置されている。ブレードチャック９２は、厚手の円板状のチャック本体９２１と、チャック本体９２１の外周面に支持され、切削ブレード２１の円形基台２１２の外周面を把持する複数（実施形態１では、４個）の把持部材９２２と、チャック本体９２１内に設けられかつ複数の把持部材９２２をチャック本体９２１の径方向に移動させる図示しない作動機構とを備える。

把持部材９２２は、直線状に延在したアーム状に形成され、先端に切削ブレード２１の円形基台２１２の外周面に嵌合して、切削ブレード２１を把持する。把持部材９２２は、長手方向がＹ軸方向と平行に配置され、チャック本体９２１の周方向に等間隔に配置されている。作動機構は、複数の把持部材９２２を連動して径方向の内側に移動させるとともに、外側に移動させる。即ち、複数の把持部材９２２は、作動機構により同時にチャック本体９２１の径方向の内側に移動する、又は、径方向の外側に移動する。

各ブレードチャック９２の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。各ブレードチャック９２は、複数の把持部材９２２をチャック本体９２１の径方向の内側に移動させて、把持爪９２３で円形基台２１２の外周面を嵌合して、切削ブレード２１を保持する。各ブレードチャック９２は、複数の把持部材９２２をチャック本体９２１の径方向の外側に移動させて、把持爪９２３での円形基台２１２の外周面の把持を解除して、切削ブレード２１の保持を解除する。

各ブレードチャック９２の軸心のＺ軸方向の高さは、受け渡し位置７４４に位置付けられたブレード保持部７４の軸心のＺ軸方向の高さ、及び着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０の軸心のＺ軸方向の高さと等しい。

ナットホルダ１１０は、対応する切削ユニット２０のナット２７をスピンドル２３から着脱する。ナットホルダ１１０は、ユニット本体８１上に設置され、対応するブレード交換機構９０とＸ軸方向に並ぶ位置に配置されている。

ナットホルダ１１０は、対応する切削ユニット２０のスピンドル２３と対向する円筒状の円筒部１１１と、円筒部１１１内に設けられた円柱状のホルダ本体１１２と、ホルダ本体１１２の外周面に支持され、ナット２７の外周面を把持する複数（実施形態１では、４個）の把持部材１１３と、ホルダ本体１１２の対応する切削ユニット２０のスピンドル２３と対向する端面に設けられた複数の嵌合ピン１１４と、ホルダ本体１１２内に設けられかつ複数の把持部材１１３をホルダ本体１１２の径方向に移動させる図示しない作動機構と、を備える。

円筒部１１１とホルダ本体１１２は、ユニット本体８１に対して、Ｙ軸方向に着脱移動機構によりスライド移動される。円筒部１１１とホルダ本体１１２とは、着脱移動機構により軸心回りに回転される。円筒部１１１とホルダ本体１１２の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。

把持部材１１３は、直線状に延在したアーム状に形成され、先端でナット２７の外周面を把持する。把持部材１１３は、長手方向がＹ軸方向と平行に配置され、ホルダ本体１１２の周方向に等間隔に配置されている。作動機構は、複数の把持部材１１３を連動して径方向の内側に移動させるとともに、外側に移動させる。即ち、複数の把持部材１１３は、作動機構により同時にホルダ本体の径方向の内側に移動する、又は、径方向の外側に移動する。

嵌合ピン１１４は、端面から突没自在にホルダ本体１１２に支持され、実施形態１では、端面に周方向に等間隔に４つ設けられている。嵌合ピン１１４は、端面から突出するとナット２７のピン嵌合穴２７１に嵌合可能である。

ナットホルダ１１０は、複数の把持部材１１３をホルダ本体１１２の径方向の内側に移動させて、先端でナット２７の外周面を把持するとともに、円筒部１１１とホルダ本体１１２とが着脱移動機構によりナット２７が雄ネジ２４５から外れる方向に回転される。すると、ナットホルダ１１０は、嵌合ピン１１４がピン嵌合穴２７１に嵌合して、ナット２７を雄ネジ２４５から外れる方向に回転する。ナットホルダ１１０は、ナット２７を把持部材１１３で把持した状態で、着脱移動機構により切削ユニット２０から離れる方向に移動されて、ナット２７をスピンドル２３から取り外す。

ナットホルダ１１０は、把持部材１１３でナット２７の外周面を把持した状態で、着脱移動機構により切削ユニット２０に近付く方向に移動しながら、円筒部１１１とホルダ本体１１２とがナット２７が雄ネジ２４５に螺合する方向に回転して、ナット２７をスピンドル２３に固定する。ナットホルダ１１０は、複数の把持部材１１３をホルダ本体１１２の径方向の外側に移動させて、先端でのナット２７の外周面の把持を解除して、ナット２７の保持を解除する。

各ナットホルダ１１０の軸心のＺ軸方向の高さは、着脱位置に位置付けられた切削ユニット２０の軸心のＺ軸方向の高さと等しい。

着脱移動機構は、回動アーム９１を軸心回りに１８０度毎間欠的に回転し、回動アーム９１をユニット本体８１に対してＹ軸方向にスライド移動させるとともに、ナットホルダ１１０の円筒部１１１及びホルダ本体１１２をユニット本体８１に対してＹ軸方向にスライド移動される。また、着脱移動機構は、ナットホルダ１１０のホルダ本体１１２を軸心回りに回転する。

また、切削装置１は、図６に示す回転バランス調整部１２０を備える。切削ユニット２０は、スピンドル２３とマウント２４とを合わせた質量のアンバランスが生じて、スピンドル２３とマウント２４とを合わせたものの重心がスピンドル２３の軸心から離れてしまうことがあり、切削ブレード２１自体の質量のアンバランスが生じて、切削ブレード２１の重心が切削ブレード２１の軸心から離れることがある。このように、切削ユニット２０は、質量のアンバランスが生じて、重心が軸心から離れると、スピンドルモータ２８がスピンドル２３を軸心回りに回転する際にスピンドル２３の軸心に交差する方向に振動するという、スピンドル２３の回転の不釣り合いが生じることがある。

回転バランス調整部１２０は、スピンドル２３の回転バランスを調整して、スピンドル２３の振動を抑制するものである。なお、スピンドル２３の回転バランスを調整するとは、スピンドル２３とマウント２４とを合わせた質量のアンバランスが生じてスピンドル２３とマウント２４とを合わせたものの重心がスピンドル２３の軸心から離れたり、切削ブレード２１自体の質量のアンバランスが生じて切削ブレード２１の重心が切削ブレード２１の軸心から離れても、スピンドル２３とマウント２４と切削ブレード２１を合わせたものの重心のスピンドル２３の軸心からの距離を抑制して、スピンドルモータ２８がスピンドル２３を軸心回りに回転する際のスピンドル２３の軸心に交差する方向の振動を抑制することをいう。

回転バランス調整部１２０は、図６に示すように、スピンドル角度検出部１３１と振動センサ１３２とを備える回転バランス測定ユニット１３０と、制御ユニット１００が備える装着角度算出部１０１とを備える。このために、制御ユニット１００は、回転バランス調整部１２０の一部を含む。

スピンドル角度検出部１３１は、スピンドル２３の回転方向である軸心回りの角度を検出するものである。実施形態１では、スピンドル角度検出部１３１は、スピンドル２３の予め定められた基準位置の軸心回りの向きをスピンドル２３の角度として検出する。実施形態１では、スピンドル角度検出部１３１は、基準位置が図７中の最上方の位置に位置する時のスピンドル２３の角度を０°と検出し、基準位置が０°となる位置から軸心回りの一方向である時計回りに回転するのにしたがってスピンドル２３の角度を０°から順に大きな角度と検出して、スピンドル２３の軸心回りの角度を検出する。スピンドル角度検出部１３１は、基準位置が図７中の最右側に位置する時のスピンドル２３の角度を９０°と検出し、基準位置が図７中の最下方に位置する時のスピンドル２３の角度を１８０°と検出し、基準位置が図７中の最左側に位置する時のスピンドル２３の角度を２７０°と検出する。こうして、実施形態１では、基準位置の軸心回りの向きをスピンドル２３の角度とする。

振動センサ１３２は、スピンドル２３の軸心に交差する方向の振動を測定するセンサである。実施形態１において、振動センサ１３２は、スピンドルハウジング２２の外表面に取り付けられて、スピンドル２３が生じスピンドルハウジング２２に伝達した振動を測定することで、スピンドル２３の振動を測定し、測定結果を制御ユニット１００に出力する。実施形態１では、スピンドル２３の軸心に交差する方向の振動の振幅と、スピンドルハウジング２２の軸心に交差する方向の振動の振幅とは比例する。実施形態１において、振動センサ１３２が制御ユニット１００に出力する測定結果は、測定した振動の振幅が大きくなるにしたがって電圧値が高くなる。実施形態１では、振動センサ１３２が測定する振動の振幅と、振動センサ１３２が制御ユニット１００に出力する測定結果の電圧値とは比例する。

装着角度算出部１０１は、回転バランス測定ユニット１３０のスピンドル角度検出部１３１と振動センサ１３２との測定結果からスピンドル２３の回転バランスが調整される、即ちスピンドル２３の回転中のスピンドルハウジング２２の振動の振幅が最小となる切削ブレード２１のスピンドル２３に対する装着角度を算出するものである。なお、切削ブレード２１のスピンドル２３に対する装着角度とは、スピンドル２３の回転中のスピンドルハウジング２２の振動の振幅を最小とする、ブレードチャック９２に保持された交換用の切削ブレード２１をマウント２４に装着する際のスピンドル２３の角度をいう。

また、制御ユニット１００は、ブレード着脱ユニット制御部１０２を備える。ブレード着脱ユニット制御部１０２は、ブレード交換ユニット７の各構成要素をそれぞれ制御して、切削ブレード２１の交換動作をブレード交換ユニット７に実施させるものでもある。なお、装着角度算出部１０１、及びブレード着脱ユニット制御部１０２の機能は、制御ユニット１００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装置が演算処理を実施することにより実現される。

（切削装置の加工動作）
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をカセット５１に収容して、カセット５１をカセットエレベータ５０の上面に設置し、ブレード交換ユニット７の各ブレードストッカー７０のブレード保持部７４に切削ブレード２１を取り付ける。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、搬送ユニット６１がカセット５１内から被加工物２００を搬入出領域６４のチャックテーブル１０に搬送し、粘着テープ２０６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２０５をクランプする。

加工動作では、切削装置１は、Ｘ軸移動ユニット４１がチャックテーブル１０を加工領域６３に向かって移動して、撮像ユニット３０が被加工物２００を撮像して、撮像ユニット３０が撮像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ながら、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に分割する。切削装置１は、個々のデバイス２０３に分割された被加工物２００を搬送ユニット６１がチャックテーブル１０から洗浄ユニット６０に搬送し、洗浄ユニット６０が被加工物２００を洗浄する。

切削装置１は、搬送ユニット６１が切削加工後で洗浄後の被加工物２００を洗浄ユニット６０からカセット５１まで搬送し、カセット５１内に収容する。切削装置１は、切削ユニット２０等がカセット５１内に収容した被加工物２００を順に切削して、カセット５１内の全ての被加工物２００の切削加工が完了すると加工動作を終了する。

（切削ブレードの装着方法）
次に、実施形態１に係る切削ブレードの装着方法を説明する。図８は、実施形態１に係る切削ブレードの装着方法の流れを示すフローチャートである。図９は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第１装着ステップに相当する装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが保持した切削ブレードと切削ユニットのスピンドルとを対面させた状態を模式的に示す側面図である。図１０は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第１装着ステップに相当する装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが切削ブレードをスピンドルに装着した状態を模式的に示す側面図である。図１１は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第１測定ステップに相当する測定ステップの切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。図１２は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第２装着ステップに相当する装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが保持した切削ブレードをスピンドルから取り外した状態を模式的に示す側面図である。図１３は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第２装着ステップに相当する装着ステップにおいてスピンドルを所定角度回転した状態を模式的に示す側面図である。図１４は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第２測定ステップに相当する測定ステップの切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。図１５は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第３装着ステップにおいてブレード着脱ユニットが保持した切削ブレードと切削ユニットのスピンドルとを対面させた状態を模式的に示す側面図である。図１６は、図８に示された切削ブレードの装着方法の第３測定ステップに相当する測定ステップの切削ユニットとブレード着脱ユニット等を模式的に示す側面図である。

実施形態１に係る切削ブレードの装着方法は、切削装置１を用いた切削ブレード２１の装着方法である。制御ユニット１００が、切削装置１の加工動作中に、少なくとも一方の切削ユニット２０の切削ブレード２１がブレード交換タイミングであると判定すると切削ブレードの装着方法を実施する。ブレード交換タイミングは、各切削ユニット２０の切削ブレード２１を交換するタイミングであることをいう。ブレード交換タイミングは、例えば、予め設定された数の被加工物２００を切削する毎や、測定された切削ブレード２１の外径が事前に設定した数値を下回ったとき等であり、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、本発明のブレード交換タイミングは、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。

切削ブレードの装着方法は、切削ユニット２０のスピンドル２３からナット２７を取り外し、切削ブレード２１をマウント２４から取り外し、ブレードストッカー７０に保持された切削ブレード２１をスピンドル２３に取り付け、ナット２７をスピンドル２３に取り付ける動作である。即ち、切削ブレードの装着方法は、ブレードストッカー７０に保持された切削ブレード２１と、切削ユニット２０に装着された切削ブレード２１とを交換する動作である。

切削ブレードの装着方法では、制御ユニット１００の装着角度算出部１０１が、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０のスピンドル２３の回転を停止し、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０を着脱位置に位置付ける。切削ブレードの装着方法では、制御ユニット１００のブレード着脱ユニット制御部１０２が、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に装着すべき切削ブレード２１を保持したブレード保持部７４を受け渡し位置７４４に位置付ける。切削ブレードの装着方法では、ブレード着脱ユニット制御部１０２が、ブレード着脱ユニット８０のブレード交換タイミングの切削ユニット２０に対応したブレード交換機構９０の一方のブレードチャック９２をブレードストッカー７０の受け渡し位置７４４のブレード保持部７４とＹ軸方向に対向させる。

ブレード着脱ユニット制御部１０２が、一方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動した後、一方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４にＹ軸方向に沿って近付けて、一方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の内側に移動して、一方のブレードチャック９２が交換用の切削ブレード２１を保持する。ブレード着脱ユニット制御部１０２が、一方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４からＹ軸方向に沿って遠ざけて、ブレード保持部７４から切削ブレード２１を取り外す。

ブレード着脱ユニット制御部１０２が、ブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に対応したナットホルダ１１０を着脱位置の切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させる。ブレード着脱ユニット制御部１０２が、ナットホルダ１１０の複数の把持部材１１３を径方向の外側に移動した後、ナットホルダ１１０を着脱位置の切削ユニット２０にＹ軸方向に沿って近付けて、複数の把持部材１１３を径方向の内側に移動して、把持部材１１３でナット２７の外周面を把持する。ブレード着脱ユニット制御部１０２が、着脱移動機構でナットホルダ１１０のホルダ本体１１２を雄ネジ２４５からナット２７が外れる方向に回転するとともに、ナットホルダ１１０を着脱位置の切削ユニット２０のスピンドル２３からＹ軸方向に沿って遠ざけて、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０のスピンドル２３からナット２７を取り外す。

ブレード着脱ユニット制御部１０２が、ブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に対応したブレード交換機構９０の他方のブレードチャック９２を着脱位置の切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させる。ブレード着脱ユニット制御部１０２が、他方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動した後、他方のブレードチャック９２を着脱位置の切削ユニット２０にＹ軸方向に沿って近付けて、他方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の内側に移動して、他方のブレードチャック９２が切削ユニット２０に装着されている切削ブレード２１を保持する。ブレード着脱ユニット制御部１０２が、他方のブレードチャック９２を着脱位置の切削ユニット２０からＹ軸方向に沿って遠ざけて、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０から切削ブレード２１を取り外す。

装着角度算出部１０１が、変数ｎをｎ＝１として（図８に示すステップＳＴ１）、角度算出ステップＳＴ２に進む。角度算出ステップＳＴ２は、図８に示された切削ブレードの装着方法の装着ステップＳＴ３において、切削ブレード２１を装着するスピンドル２３の角度θを算出するステップである。なお、角度θは、特許請求の範囲に記載された所定の角度である。

装着角度算出ステップＳＴ７では、装着角度算出部１０１が、所定角度をθ０として以下の式１を用いて切削ブレード２１を装着するスピンドル２３の角度θを算出する。

θ＝（ｎ－１）×θ０・・・式１

なお、所定角度θ０は、切削ブレードの装着方法において、装着ステップＳＴ３を複数回繰り返す際に、前後する装着ステップＳＴ３間のスピンドル２３の角度の差を示す角度である。所定角度θ０は、３６０°よりも十分に小さい角度であることが望ましく、実施形態では、５°であるが、本発明では、装着ステップＳＴ３を複数（望ましくは３回以上）繰り返す角度であれば、５°に限定されない。

装着角度算出部１０１は、装着ステップＳＴ３において切削ブレード２１を装着するスピンドル２３の角度θを算出すると、装着ステップＳＴ３に進む。なお、実施形態１では、装着角度算出部１０１は、最初の装着ステップＳＴ３において切削ブレード２１を装着するスピンドル２３の角度θを０°と算出している。

装着ステップＳＴ３は、スピンドル２３に対し、ブレード着脱ユニット８０で切削ブレード２１を角度算出ステップＳＴ２において算出した角度θで装着するステップである。装着ステップＳＴ３では、ブレード着脱ユニット制御部１０２がブレード交換機構９０の回動アーム９１を１８０度回転して、交換用の切削ブレード２１を保持した一方のブレードチャック９２を、図９に示すように、着脱位置の切削ブレード２１が取り外された切削ユニット２０のスピンドル２３とＹ軸方向に対向させる。

装着ステップＳＴ３では、装着角度算出部１０１が、スピンドル角度検出部１３１の検出結果に基づいてスピンドルモータ２８を制御して、スピンドル２３の角度が直前の角度算出ステップＳＴ２において算出した角度θになる向きにスピンドル２３を位置付ける。なお、実施形態１において、最初の装着ステップＳＴ３では、装着角度算出部１０１が、スピンドル２３を０°となる向きに位置付ける。

装着ステップＳＴ３では、装着角度算出部１０１がスピンドル２３の回転を停止した状態で、ブレード着脱ユニット制御部１０２が一方のブレードチャック９２を着脱位置の切削ユニット２０のスピンドル２３にＹ軸方向に沿って近付けて、交換用の切削ブレード２１の装着穴２１１内にスピンドル２３に固定されたマウント２４のボス部２４２を通して、図１０に示すように、交換用の切削ブレード２１の円形基台２１２をマウント２４の受けフランジ部２４３に密に接触させる。

装着ステップＳＴ３では、ブレード着脱ユニット制御部１０２が一方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動して、一方のブレードチャック９２と着脱位置の切削ユニット２０とをＹ軸方向に沿って相対的に遠ざけて、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０に交換用の切削ブレード２１を取り付ける。

装着ステップＳＴ３では、ブレード着脱ユニット制御部１０２がブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、ナット２７を保持したナットホルダ１１０を着脱位置の切削ユニット２０とＹ軸方向に対向させる。ブレード着脱ユニット制御部１０２が、ナットホルダ１１０の着脱位置の切削ユニット２０のスピンドル２３にＹ軸方向に沿って近付けて、着脱移動機構でナットホルダ１１０のホルダ本体１１２を雄ネジ２４５にナット２７が螺合する方向に回転して、ブレード交換タイミングの切削ユニット２０のスピンドル２３にナット２７を取り付けて、切削ブレード２１をスピンドル２３の先端に固定する。ブレード着脱ユニット制御部１０２がナットホルダ１１０の複数の把持部材１１３を径方向の外側に移動した後、ナットホルダ１１０を着脱位置の切削ユニット２０からＹ軸方向に沿って遠ざけて、測定ステップＳＴ４に進む。なお、最初の装着ステップＳＴ３は、特許請求の範囲に記載された第１装着ステップに相当する。

測定ステップＳＴ４は、装着ステップＳＴ３実施後、スピンドル２３を回転させ、回転バランス測定ユニット１３０で切削ブレード２１を装着したスピンドル２３の回転バランスである振動を測定するステップである。測定ステップＳＴ４では、装着角度算出部１０１が、図１１に示すように、スピンドルモータ２８でスピンドル２３を所定時間、所定の回転数で軸心回りに回転し、振動センサ１３２の測定結果からスピンドルハウジング２２の振動の振幅を直前の角度算出ステップＳＴ２において算出したスピンドル２３の角度θと１対１で対応付けて記憶する。なお、最初の測定ステップＳＴ４は、特許請求の範囲に記載された第１測定ステップに相当する。

測定ステップＳＴ４において、装着角度算出部１０１が、振動の振幅とスピンドル２３の角度とを１対１で対応付けて記憶すると、スピンドル角度検出部１３１の検出結果に基づいてスピンドルモータ２８を制御して、スピンドル２３の角度θが０°になる向きにスピンドル２３を位置付けて、スピンドル２３の回転を停止する。その後、装着角度算出部１０１がスピンドル２３の回転を停止した状態で、ブレード着脱ユニット制御部１０２が、ブレード着脱ユニット８０を制御して、ナットホルダ１１０にナット２７を取り外させ、図１２に示すように、一方のブレードチャック９２に切削ユニット２０のスピンドル２３に取り付けられたマウント２４から交換用の切削ブレード２１を取り外させる。

その後、装着角度算出部１０１が、振動の測定が終了したか否かを判定する（ステップＳＴ５）。実施形態１では、装着角度算出部１０１が、直前の角度算出ステップＳＴ２で算出した角度θが３６０°未満であるか否かを判定し、３６０°未満であると、振動の測定が終了していないと判定する（ステップＳＴ５：Ｎｏ）。ステップＳＴ５において、装着角度算出部１０１が、振動の測定が終了していないと判定すると、装着角度算出部１０１が、変数ｎをｎ+１として（ステップＳＴ６）、角度算出ステップＳＴ２に戻る。

戻った角度算出ステップＳＴ２では、装着角度算出部１０１が、前述した式１を用いて、スピンドル２３の角度θを算出し、戻った装着ステップＳＴ３では、装着角度算出部１０１が、スピンドル角度検出部１３１の検出結果に基づいてスピンドルモータ２８を制御して、図１３に示すように、スピンドル２３の角度θが直前の角度算出ステップＳＴ２において算出した角度θになる向きにスピンドル２３を回転して、スピンドル２３を直前の角度算出ステップＳＴ２において算出した角度θになる向きに位置付ける。戻った装着ステップＳＴ３では、装着角度算出部１０１がスピンドル２３の回転を停止した状態で、ブレード着脱ユニット制御部１０２がブレード着脱ユニット８０を制御して、交換用の切削ブレード２１とナット２７とを順に切削ユニット２０のスピンドル２３に取り付けて、測定ステップＳＴ４に進む。

こうして、２回目以降の装着ステップＳＴ３は、測定ステップＳＴ４実施後、スピンドル２３に対して相対的に切削ブレード２１を直前の装着ステップＳＴ３に対して所定角度θ０ずらしたスピンドル２３に再度装着することとなる。２回目以降の装着ステップＳＴ３は、特許請求の範囲に記載された第２装着ステップに相当する。

２回目以降の測定ステップＳＴ４では、装着角度算出部１０１が、図１４に示すように、スピンドルモータ２８でスピンドル２３を所定時間、所定の回転数で軸心回りに回転し、振動センサ１３２の測定結果からスピンドルハウジング２２の振動の振幅を直前の角度算出ステップＳＴ２において算出したスピンドル２３の角度θと１対１で付けて記憶する。２回目以降の測定ステップＳＴ４では、装着角度算出部１０１が、振動の振幅とスピンドル２３の角度とを１対１で対応付けて記憶すると、最初の測定ステップＳＴ４と同様に、切削ユニット２０のスピンドル２３から交換用の切削ブレード２１を取り外す。なお、２回目以降の測定ステップＳＴ４は、装着ステップＳＴ３実施後、スピンドル２３を回転させ、回転バランス測定ユニット１３０で切削ユニット２０を再度装着したスピンドル２３の回転バランスであるスピンドルハウジング２２の振動を測定することとなる。こうして、２回目以降の測定ステップＳＴ４は、特許請求の範囲に記載された第２測定ステップに相当する。

実施形態１では、装着角度算出部１０１が、直前の角度算出ステップＳＴ２で算出した角度θが３６０°以上であると、振動の測定が終了したと判定して（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）、装着角度算出ステップＳＴ７に進む。こうして、実施形態１では、装着角度算出部１０１が、直前の角度算出ステップＳＴ２で算出した角度θが３６０°以上となるまで、即ち、角度θが所定角度θ０おきに０°から３６０°となる角度にスピンドル２３を順に位置付けて、スピンドル２３即ちスピンドルハウジング２２の振動の振幅を測定する。

装着角度算出ステップＳＴ７は、装着角度算出部１０１が回転バランス調整部１２０の測定結果からスピンドル２３の回転バランスが調整される、即ち、スピンドルハウジング２２の振動の振幅が最小となる、所定の角度で切削ブレード２１をスピンドル２３に装着するステップである。装着角度算出ステップＳＴ７では、装着角度算出部１０１が、複数回繰り返した測定ステップＳＴ４において対応付けて記憶した角度θと振動の振幅とから振動の振幅が最小となる角度θを装着角度（所定の角度にも相当）として抽出して、第３装着ステップＳＴ８に進む。こうして、装着角度算出ステップＳＴ７では、装着角度算出部１０１が、回転バランス測定ユニット１３０のスピンドル角度検出部１３１と振動センサ１３２の測定結果から、スピンドル２３の回転バランスが調整される、即ち、スピンドルハウジング２２の振動の振幅が最小となる、切削ブレード２１のスピンドル２３に対する装着角度を算出する。

第３装着ステップＳＴ８は、全ての測定ステップＳＴ４実施後、装着角度算出部１０１によって算出した装着角度に基づき、切削ブレード２１をスピンドル２３に再度装着するステップである。第３装着ステップＳＴ８では、装着角度算出部１０１が、スピンドル角度検出部１３１の検出結果に基づいてスピンドルモータ２８を制御して、図１５に示すように、スピンドル２３の角度θが装着角度算出ステップＳＴ７において算出した装着角度になる向きにスピンドル２３を回転して、スピンドル２３を装着角度になる向きに位置付ける。第３装着ステップＳＴ８では、装着角度算出部１０１がスピンドル２３の回転を停止した状態で、ブレード着脱ユニット制御部１０２がブレード着脱ユニット８０を制御して、交換用の切削ブレード２１とナット２７とを順に切削ユニット２０のスピンドル２３に取り付けて、第３測定ステップＳＴ９に進む。こうして、第３装着ステップＳＴ８では、装着角度算出部１０１及びブレード着脱ユニット制御部１０２即ち制御ユニット１００は、回転バランス調整部１２０の測定結果に基づいて、ブレード着脱ユニット８０で切削ブレード２１をスピンドル２３に対して装着角度で装着する。

第３測定ステップＳＴ９は、第３装着ステップＳＴ８において切削ブレード２１が装着されたスピンドル２３を回転して、スピンドル２３の振動の振幅が測定するステップである。実施形態１において、第３測定ステップＳＴ９では、装着角度算出部１０１が、図１６に示すように、スピンドルモータ２８でスピンドル２３を所定時間、所定の回転数で軸心回りに回転し、振動センサ１３２の測定結果からスピンドルハウジング２２の振動の振幅を記憶する。また、実施形態１において、第３測定ステップＳＴ９では、装着角度算出部１０１が、スピンドルハウジング２２の振動の振幅が加工内容情報に含まれる予め定められた許容値以下であるか否かを判定する。

実施形態１において、第３測定ステップＳＴ９では、装着角度算出部１０１が、スピンドルハウジング２２の振動の振幅が許容値を超えていると判定すると、切削装置１の動作を停止し、報知ユニットを動作させてオペレータに報知して、切削ブレードの装着方法を終了する。

実施形態１において、第３測定ステップＳＴ９では、装着角度算出部１０１が、スピンドルハウジング２２の振動の振幅が許容値以下であると判定すると、制御ユニット１００が、切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１をブレードストッカー７０に保持させる。交換後の切削ブレード２１をブレードストッカー７０に保持させる際には、制御ユニット１００が、ブレード着脱ユニット８０をＸ軸方向に移動して、切削ユニット２０から取り外された交換後の切削ブレード２１を保持した他方のブレードチャック９２をブレードストッカー７０の受け渡し位置７４４のブレード保持部７４とＹ軸方向に対向させる。

制御ユニット１００は、他方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４にＹ軸方向に沿って近付けて、ブレード保持部７４に交換後の切削ブレード２１を保持した後、他方のブレードチャック９２の複数の把持部材９２２を径方向の外側に移動する。制御ユニット１００は、他方のブレードチャック９２を受け渡し位置７４４のブレード保持部７４からＹ軸方向に沿って遠ざけて、切削ブレードの装着方法を終了する。こうして、実施形態１に係る切削ブレードの装着方法は、第１装着ステップ及び第２装着ステップである装着ステップＳＴ３と、第１測定ステップ及び第２測定ステップである測定ステップＳＴ４と、第３装着ステップＳＴ８とを備える。

以上説明したように、実施形態１に係る切削装置１及び切削ブレードの装着方法は、切削装置１自体に回転バランスの不釣り合いであるスピンドル２３の回転中の振動を測定する回転バランス調整部１２０を備え、制御ユニット１００が回転バランス調整部１２０の測定結果に基づいて、回転バランスが調整される即ち振動を最小とする装着角度を算出する装着角度算出部１０１を備えている。また、実施形態１に係る切削装置１及び切削ブレードの装着方法は、制御ユニット１００が、ブレード着脱ユニット８０で切削ブレード２１をスピンドル２３に対して装着角度で装着する。切削ブレード２１を適切な角度でスピンドル２３に装着してスピンドル２３の回転の不釣り合いを抑制出来るという効果を奏する。その結果、実施形態１に係る切削装置及び切削ブレードの装着方法は、スピンドル２３の回転の不釣り合い即ち回転時の振動を容易に抑制することができるという効果を奏する。

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。なお、実施形態１では、スピンドル２３の角度を変更して、装着ステップＳＴ３及び測定ステップＳＴ４を複数（望ましくは３回以上）繰り返して、スピンドルハウジング２２の振動を最小とする角度を装着角度としている。しかしながら、本発明では、スピンドル２３の角度を変更して、装着ステップＳＴ３及び測定ステップＳＴ４を複数（望ましくは３回以上）繰り返して得た回転バランス調整部１２０の測定結果からスピンドルハウジング２２の振動を最小とする装着角度を推定しても良い。

また、本発明では、装着ステップＳＴ３と測定ステップＳＴ４を繰り返す際に、測定ステップＳＴ４において測定した振幅が許容値以下になった場合、次の角度の装着ステップＳＴ３に進むことなく、振幅の測定を終了するとともに切削ブレードの装着方法を完了しても良い。

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
２３ スピンドル
８０ ブレード着脱ユニット
１００ 制御ユニット
１０１ 装着角度算出部
１２０ 回転バランス調整部
１３０ 回転バランス測定ユニット
１３１ スピンドル角度検出部
１３２ 振動センサ
２００ 被加工物
ＳＴ３ 装着ステップ（第１装着ステップ、第２装着ステップ）
ＳＴ４ 測定ステップ（第１測定ステップ、第２測定ステップ）
ＳＴ８ 第３装着ステップ

Claims (2)

1. 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切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該スピンドルに該切削ブレードを着脱するブレード着脱ユニットと、該スピンドルの回転バランスを調整する回転バランス調整部を含み各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、
   該回転バランス調整部は、
   該スピンドルの回転方向の角度を検出するスピンドル角度検出部と、該スピンドルの振動を測定する振動センサと、を備える回転バランス測定ユニットと、
   該回転バランス測定ユニットの測定結果から、該スピンドルの回転バランスが調整される該切削ブレードの該スピンドルに対する装着角度を算出する装着角度算出部と、を備え、
   該制御ユニットは、
   該回転バランス調整部の測定結果に基づいて、該ブレード着脱ユニットで該切削ブレードを該スピンドルに対し所定の角度で装着する切削装置。
2. 請求項１に記載の切削装置を用いた切削ブレードの装着方法であって、
   該スピンドルに対し、該ブレード着脱ユニットで該切削ブレードを所定の角度で装着する第１装着ステップと、
   該第１装着ステップ実施後、該スピンドルを回転させ、該回転バランス測定ユニットで該切削ブレードを装着した該スピンドルの回転バランスを測定する第１測定ステップと、
   該第１測定ステップ実施後、該スピンドルに対して該切削ブレードを所定角度ずらした該スピンドルに再度装着する第２装着ステップと、
   該第２装着ステップ実施後、該スピンドルを回転させ、該回転バランス測定ユニットで該切削ブレードを再度装着した該スピンドルの回転バランスを測定する第２測定ステップと、
   該第２測定ステップ実施後、該装着角度算出部によって算出した角度に基づき、該切削ブレードを該スピンドルに再度装着する第３装着ステップと、を備える切削ブレードの装着方法。

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