JP4780356B1 - Work processing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
【課題】２つの撮像装置を用いて効率的にワークのアライメントを実行可能なワーク加工装置及び方法を提供する。
【解決手段】回転刃２３は、Ｙ方向及びＺ方向に移動自在である。θテーブル４０の上面のワーク１０は、Ｘ方向及びＹ方向と平行な平面内で回転可能かつＸ方向に移動自在である。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、Ｘ方向に関して回転刃２３を挟んで反対側に位置する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの光軸は、Ｙ方向に関して回転刃２３から同じ側に所定距離だけずれた各位置でワーク１０の存在平面と交差する。切断時のワーク１０の移動ストロークの前後でワーク１０の左右の切断マークを撮像装置９０Ｌ,９０Ｒでそれぞれ撮像する。撮像画像に基づき、ワーク１０のＹ方向移動量及びθ方向位置補正量を演算する。
【選択図】図１A workpiece machining apparatus and method capable of efficiently performing workpiece alignment using two imaging devices.
A rotary blade is movable in a Y direction and a Z direction. The workpiece 10 on the upper surface of the θ table 40 is rotatable in a plane parallel to the X direction and the Y direction and is movable in the X direction. The imaging devices 90L and 90R are located on the opposite side of the rotary blade 23 with respect to the X direction. The optical axes of the imaging devices 90L and 90R intersect the plane where the workpiece 10 exists at each position shifted by a predetermined distance from the rotary blade 23 to the same side in the Y direction. The left and right cutting marks of the workpiece 10 are imaged by the imaging devices 90L and 90R before and after the movement stroke of the workpiece 10 at the time of cutting. Based on the captured image, the Y-direction movement amount and the θ-direction position correction amount of the workpiece 10 are calculated.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、回転砥石を用いて被加工物(ワーク)に加工を行うワーク加工装置及び方法に関する。 The present invention relates to a workpiece processing apparatus and method for processing a workpiece (work) using a rotating grindstone.
図２８は、従来の切削装置(ダイサ)の一般的な構成図である。この装置は、例えば、多数個の素子を一括形成した板状のワーク８１０を矩形に切断して単品の素子を得るために用いられる。装置構成としては、フランジ８２１によって回転軸８２２に取り付けられた回転砥石８２３(ブレード)、切削液の供給ノズル８３０及び不図示の排出手段(ドレン)、ワークを載置するθテーブル８４０、ワークの基準マークを撮像認識する一乃至複数の撮像装置８５０、以上を少なくとも有する。回転砥石８２３は、Ｙ方向スライドガイド８６０及びＺ方向スライドガイド８７０に支持される。θテーブル８４０は、Ｘスライダ８８０に支持される。Ｘスライダ８８０は、Ｘ方向スライドガイド８８１に支持される。
FIG. 28 is a general configuration diagram of a conventional cutting device (Dicer). This apparatus is used, for example, to obtain a single element by cutting a plate-
図２９に示すように、ワーク８１０は、多数個の素子８１１を一括形成したシリコンウェハ等であり、基準マーク８１４を４箇所に有する。基準マーク８１４は、フォトリソや印刷で形成され、多くの場合素子電極等の形成工程で同時に形成される。基準マーク８１４単体の形状は丸、四角、三角など任意であり、二次元を認識するためには少なくとも三箇所のマークを準備する。
As shown in FIG. 29, the
上記装置によるワーク８１０の切削するときは、アライメント部に移動停止しているθテーブル８４０にワーク８１０を載置し、撮像装置８５０でワーク８１０の基準マーク８１４を認識し、不図示の演算部によって基準座標を定義する。θテーブル８４０は、アライメント部から切削部に移動停止する。そして、先に定義した座標における切断位置へ回転砥石８２３の位置を一致させ、Ｚ軸に沿ってを下降させる(切り込み)。この状態でθテーブル８４０をＸ軸に沿って移動することで切断を実行する。１つのラインについて切断が終わると、回転砥石８２３をＹ軸に沿って移動し、切断位置を変更する。所定の方向の切断が完了したら、θテーブル８４０を回転(一般的に９０度)させて、同様に切断を行なう。これにより、矩形の素子を切り出すことができる。なお、スライドガイドの配置は相対動作可能であれば図２８に限定されない。
When the
図２８の切削部は、切削液の飛沫が飛散する部分で、ここに撮像装置を置くと、光学系部品(対物レンズ等)に切断粉の混じったスラリー状の切削液が付着し、撮像不能となる。したがって、撮像はアライメント部、切断は切削部と分かれた配置となっている(下記特許文献１参照)。なお、下記特許文献２と３では、切削部に撮像装置を置いているが、切削液の飛散や撮像装置の汚染についての検討はされていない。
The cutting part of FIG. 28 is a part where the spray of the cutting fluid scatters. If an imaging device is placed here, the slurry-like cutting fluid mixed with cutting powder adheres to the optical system parts (objective lens, etc.), and imaging is impossible. It becomes. Therefore, the imaging is arranged separately from the alignment part, and the cutting is separated from the cutting part (see
前述の二次元認識の基準マーク８１４によるアライメントでは、ひとつのワーク８１０につき一回のアライメントであるため、撮像はアライメント部、切断は切削部と分かれた配置とすることに大きな問題は無かった。しかし、高精度の切削のために、切断すべきライン毎に切断マーク(後述の図２参照)によるアライメントを行う場合、一箇所の切断毎にθテーブル８４０をアライメント部に移動することとなり、処理に多くの時間がかかる。
In the above-described alignment using the reference mark 814 for two-dimensional recognition, since one
近年では、素子の小型化に伴い、今までは問題にならなかった、切断中ワークのずれが問題となっている。具体的には、温度変化による熱膨張、切削液の吸収による膨潤、切削負荷によるワークの位置ずれなどが考えられる。また、ワークがセラミック系のグリーンシート場合は、焼成前であるため、比較的軟質な材料と言える。この場合、切断工程のみならず各工程においてワークに歪が発生し、上述の基準マークによる座標定義だけでは、個々の素子位置に対して切断位置の誤差の発生が避けられない。そこで、実施の形態で後述の図２に示すとおり、切断ラインの延長線上に切断マークを設け、基準マークによる予備位置決めの後、切断マークにより本位置決めを行なう手法が採られる。切断マークも、基準マークと同様、素子電極等の形成工程で同時に形成される。切断マークによるアライメントは高精度の切削加工のために重要である。 In recent years, with the miniaturization of elements, the displacement of the workpiece during cutting, which has not been a problem until now, has become a problem. Specifically, thermal expansion due to temperature change, swelling due to absorption of the cutting fluid, workpiece displacement due to cutting load, and the like are conceivable. Further, when the workpiece is a ceramic green sheet, it can be said to be a relatively soft material because it is before firing. In this case, distortion occurs in the workpiece not only in the cutting process but also in each process, and an error in the cutting position is unavoidable with respect to each element position only by the coordinate definition using the above-described reference marks. Therefore, as shown in FIG. 2 to be described later in the embodiment, a method is adopted in which a cutting mark is provided on the extended line of the cutting line, and after the preliminary positioning by the reference mark, the main positioning is performed by the cutting mark. Similarly to the reference mark, the cutting mark is simultaneously formed in the formation process of the element electrode and the like. Alignment by cutting marks is important for high-precision cutting.
なお、セラミック系のグリーンシートには外層(素子電極が無い外側の層)が存在する。外層に各マークを印刷しても、素子電極の形成とは厳密には別工程となってしまう。そのため、加工精度向上のためには、内層(素子電極がある層)にマークを形成し、これを撮像することが望ましい。下記特許文献４〜６はその先行例であり、非貫通の浅溝加工により切断マーク露出用と切断用の二種類の回転砥石を用意している。 The ceramic green sheet has an outer layer (an outer layer without element electrodes). Even if each mark is printed on the outer layer, it is strictly a separate process from the formation of the element electrode. For this reason, in order to improve the processing accuracy, it is desirable to form a mark on the inner layer (the layer with the element electrode) and image this. The following Patent Documents 4 to 6 are prior examples, and two types of rotary grindstones for cutting mark exposure and cutting are prepared by non-through shallow groove processing.
上述のとおり、切断マークによるアライメントをするためにワークを切削部からアライメント部に移動する構成であると、切削部とアライメント部との間での往復に時間を多くとられて好ましくない。切削部に撮像装置を置く場合でも、撮像装置が１つのみであると、効率面で依然として改善の余地がある。 As described above, when the workpiece is moved from the cutting portion to the alignment portion in order to perform alignment using the cutting marks, it is not preferable because it takes a lot of time to reciprocate between the cutting portion and the alignment portion. Even when an imaging device is placed on the cutting part, there is still room for improvement in terms of efficiency if there is only one imaging device.
また、切削部に撮像装置を置く場合、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物によってレンズが汚れ、撮像不能となるリスクがある。 In addition, when an imaging device is placed on the cutting unit, there is a risk that the lens becomes dirty with cutting fluid, shavings, or a mixture thereof, and imaging becomes impossible.
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、２つの撮像装置を用いて効率的にワークのアライメントを実行可能なワーク加工装置及び方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a workpiece machining apparatus and method capable of efficiently performing workpiece alignment using two imaging devices.
本発明の第１の態様は、ワーク加工装置である。この装置は、
ワーク載置用の加工テーブルと、
前記加工テーブル上のワークを加工可能な回転砥石、及び前記回転砥石が取り付けられた回転軸を有するスピンドルユニットと、
前記スピンドルユニットに取り付けられた切削液供給ノズルと、
前記加工テーブル上のワークを撮像可能な２つの撮像装置と、
前記加工テーブルを前記回転軸と垂直なＸ方向に相対移動可能なＸ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記回転軸と平行なＹ方向に相対移動可能なＹ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動可能なＺ方向移動手段とを備え、
前記２つの撮像装置はそれぞれ、
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通りかつ前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出す構成であり、
前記２つの撮像装置は、前記Ｘ方向に関して前記回転軸を挟んでピッチＰｃの距離で反対側に位置し、前記２つの撮像装置の撮像光軸は前記Ｚ方向に平行であって、
前記ワークは、加工すべき加工ラインに対応する両側に所定ピッチＰｍで配置された加工マークを有し、
前記回転砥石を回転させる動作と、
前記Ｙ方向移動手段によって前記回転砥石を所定ピッチだけ前記Ｙ方向に相対移動する動作と、
前記Ｚ方向移動手段によって前記回転砥石を前記ワークが加工可能な位置に前記Ｚ方向に相対移動する動作と、
前記加工可能なＺ方向位置を維持した状態で前記回転砥石に対して前記ワークを前記Ｘ方向移動手段で相対移動することで前記ワークを前記回転砥石によって加工する動作と、を含む加工工程を、所定数ｎ回繰り返し実行可能であり、
前記２つの撮像装置は、前記加工工程における前記相対移動ストロークＳの移動端にて一方側及び他方側の前記マークをそれぞれ撮像する撮像工程を実行可能であり、
前記ワークの加工時のＸ方向の移動ストロークをＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなるように前記移動ストロークＳは設定される。
A first aspect of the present invention is a workpiece machining apparatus. This device
A processing table for placing workpieces;
A rotary grindstone capable of machining the workpiece on the machining table, and a spindle unit having a rotary shaft to which the rotary grindstone is attached;
A cutting fluid supply nozzle attached to the spindle unit;
And two imaging devices capable imaging the work on the machining table,
X direction moving means capable of relatively moving the processing table in the X direction perpendicular to the rotation axis;
Y direction moving means capable of relatively moving the spindle unit in the Y direction parallel to the rotation axis;
Z direction moving means capable of relatively moving the spindle unit in the Z direction perpendicular to both the X direction and the Y direction ;
Each of the two imaging devices is
A housing;
An internal space in the housing;
An opening that allows communication between the outside of the housing and the internal space;
An imaging unit having an imaging optical axis passing through the internal space and continuing from the opening to the outside of the housing;
An illumination unit that illuminates the exterior of the housing through the opening from the internal space;
A gas supply hole for supplying gas to the internal space,
The gas supplied to the internal space through the gas supply hole is configured to eject the gas from the opening to the outside of the housing.
The two imaging devices are positioned on opposite sides with a pitch Pc across the rotation axis with respect to the X direction, and the imaging optical axes of the two imaging devices are parallel to the Z direction,
The workpiece has processing marks arranged at a predetermined pitch Pm on both sides corresponding to a processing line to be processed,
An operation of rotating the rotating grindstone;
An operation of relatively moving the rotating grindstone in the Y direction by a predetermined pitch by the Y direction moving means;
An operation of relatively moving the rotating grindstone in the Z direction to a position where the workpiece can be processed by the Z direction moving means;
An operation of processing the workpiece by the rotating grindstone by moving the workpiece relative to the rotating grindstone with the X-direction moving means while maintaining the workable Z-direction position. It can be repeatedly executed a predetermined number n times,
The two imaging devices can execute an imaging process of imaging the mark on one side and the other side at a moving end of the relative movement stroke S in the processing process,
The moving stroke S is set so that the absolute value of the difference between S and Pc is Pm, where S is the moving stroke in the X direction when machining the workpiece.
第１の態様の装置において、前記２つの撮像装置の撮像光軸は、前記回転砥石の取付位置を通る前記回転軸に垂直な面から前記Ｙ方向の同じ側に所定距離だけずれた各位置で、前記加工テーブル上のワークの存在平面と交差するとよい。 In the apparatus according to the first aspect, the imaging optical axes of the two imaging apparatuses are shifted from each other by a predetermined distance on the same side in the Y direction from a plane perpendicular to the rotation axis passing through the mounting position of the rotating grindstone. It is preferable to intersect with the plane where the workpiece is present on the processing table.
第１の態様の装置において、
前記２つの撮像装置は、ワーク当たりｎ回の前記加工工程のうちｊ回の前記撮像工程を実行し、前記ｎと前記ｊの関係は、
ｎ≧ｊ
であるとよい。
In the apparatus of the first aspect,
The two imaging devices execute j imaging steps out of n machining steps per workpiece, and the relationship between n and j is
n ≧ j
It is good to be.
この場合、前記２つの撮像装置は、前記ｎ回の前記加工工程中に、ｋ回の前記加工工程に対して１回の前記撮像工程を複数回実行するとよい。 In this case, the two imaging devices may execute the imaging process once for the k times of the machining process a plurality of times during the n times of the machining process.
あるいは、前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するとよい。 Alternatively, the imaging device may have an imaging field that can image two or more processing marks existing at a predetermined pitch on the processing line in the Y direction.
また、
前記加工テーブルを前記Ｚ方向に平行なθ軸で回転可能な回転手段と、
前記Ｘ方向移動手段、前記Ｙ方向移動手段、前記Ｚ方向移動手段、及び前記回転手段を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、撮像した前記マークの画像に基づいて前記回転砥石の前記Ｙ方向への相対移動ピッチ及び前記θ軸を中心とする回転角度補正量を演算するとよい。
Also,
Rotating means capable of rotating the processing table about a θ axis parallel to the Z direction;
A controller that controls the X direction moving means, the Y direction moving means, the Z direction moving means, and the rotating means;
The control unit may calculate a relative movement pitch of the rotating grindstone in the Y direction and a rotation angle correction amount about the θ axis based on the captured image of the mark.
本発明の第２の態様は、ワーク加工方法である。この方法は、
ワークと、回転砥石と、２つの撮像装置とを準備する準備工程と、
前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
本方法は、
前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
ｎ≧ｊ
であって、
前記ワークは、前記加工工程で加工する各々の加工ラインに対して２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
各回の前記調節工程の後かつ各回の前記加工工程の前に前記第１撮像工程を実行し、各回の前記加工工程の後に前記第２撮像工程を実行する。
本発明の第３の態様も、ワーク加工方法である。この方法は、
ワークと、回転砥石と、２つの撮像装置とを準備する準備工程と、
前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
本方法は、
前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
ｎ≧ｊ
であって、
前記ワークは、前記加工工程で加工するｋ本の加工ライン毎に２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
前記撮像工程を行なう加工ラインの行番号をｉとすると、前記演算工程では、ｉと(ｉ＋ｋ)での前記撮像工程によって定義された各加工ラインのデータを基に、(ｉ＋１)から(ｉ＋ｋ−１)の加工ラインを定義し、前記調節工程における相対位置の調節量を演算する。
The second aspect of the present invention is a workpiece machining method. This method
A preparation step of preparing a workpiece, a rotating grindstone, and two imaging devices;
An adjusting step of adjusting the relative position of the workpiece with respect to the rotating grindstone;
After the adjusting step, the workpiece is moved n times relative to the rotary grindstone in the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary grindstone, thereby processing the workpiece with the rotary grindstone n times. And
It is a work machining method that repeatedly executes the adjustment step and the machining step a predetermined number of times,
The workpiece has at least one mark at different positions with respect to the machining direction to be machined in the machining process,
The two imaging devices are located on opposite sides of the rotary whetstone with respect to the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary whetstone,
In the two imaging devices, the arrangement pitch in the X direction of the two imaging devices is Pc, the arrangement distance of the mark in the processing direction is Pm, and the relative movement amount in the X direction of the processing step is S. When the absolute value of the difference between S and Pc is Pm,
This method
After the adjusting step and before the machining step, the mark on the workpiece at the relative movement start position in the X direction in the machining step, which is on one side of the relative movement direction in the machining step, Imaged by one of the two imaging devices, and after the machining step, on the other side in the relative movement direction in the machining step among the marks of the workpiece at the relative movement end position in the X direction in the machining step J imaging steps of imaging a certain thing with the other of the two imaging devices;
After the imaging step and before the adjusting step, based on the captured image in the imaging step, j times of calculating steps for adjusting the relative position in the adjusting step,
The n processing steps and the j imaging steps are:
n ≧ j
I der,
The workpiece has two marks at different positions with respect to the processing direction for each processing line processed in the processing step,
The first imaging step is executed after each adjustment step and before each processing step, and the second imaging step is executed after each processing step .
The third aspect of the present invention is also a workpiece machining method. This method
A preparation step of preparing a workpiece, a rotating grindstone, and two imaging devices;
An adjusting step of adjusting the relative position of the workpiece with respect to the rotating grindstone;
After the adjusting step, the workpiece is moved n times relative to the rotary grindstone in the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary grindstone, thereby processing the workpiece with the rotary grindstone n times. And
It is a work machining method that repeatedly executes the adjustment step and the machining step a predetermined number of times,
The workpiece has at least one mark at different positions with respect to the machining direction to be machined in the machining process,
The two imaging devices are located on opposite sides of the rotary whetstone with respect to the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary whetstone,
In the two imaging devices, the arrangement pitch in the X direction of the two imaging devices is Pc, the arrangement distance of the mark in the processing direction is Pm, and the relative movement amount in the X direction of the processing step is S. When the absolute value of the difference between S and Pc is Pm,
This method
After the adjusting step and before the machining step, the mark on the workpiece at the relative movement start position in the X direction in the machining step, which is on one side of the relative movement direction in the machining step, Imaged by one of the two imaging devices, and after the machining step, on the other side in the relative movement direction in the machining step among the marks of the workpiece at the relative movement end position in the X direction in the machining step J imaging steps of imaging a certain thing with the other of the two imaging devices;
After the imaging step and before the adjusting step, based on the captured image in the imaging step, j times of calculating steps for adjusting the relative position in the adjusting step,
The n processing steps and the j imaging steps are:
n ≧ j
Because
The workpiece has two marks at different positions with respect to the processing direction for each of k processing lines processed in the processing step,
Assuming that the line number of the processing line for performing the imaging process is i, in the calculation process, (i + 1) to (i + k−) based on the data of each processing line defined by the imaging process at i and (i + k). The processing line of 1) is defined, and the adjustment amount of the relative position in the adjustment step is calculated.
第２又は第３の態様の方法において、前記ｎ回の前記加工工程中に、ｋ回の前記加工工程に対して１回の前記撮像工程を複数回実行するとよい。 In the method of the second or third aspect, during the n times of the processing steps, one imaging step may be executed a plurality of times for k times of the processing steps.
第２又は第３の態様の方法において、前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するとよい。 In the method according to the second or third aspect, the imaging device may have an imaging field of view capable of imaging two or more processing marks existing at a predetermined pitch on the processing line in the Y direction.
第２又は第３の態様の方法において、前記演算工程で演算する前記調節量は、前記ワークの前記Ｙ方向への相対移動量と、前記ワークの前記Ｚ方向を軸とする相対回転角度θの補正量とを含むとよい。 In the method of the second or third aspect, the adjustment amount calculated in the calculation step is a relative movement amount of the workpiece in the Y direction and a relative rotation angle θ about the Z direction of the workpiece. And a correction amount.
第２又は第３の態様の方法において、前記２つの撮像装置の撮像光軸は、前記回転砥石の取付位置を通る前記回転軸に垂直な面に対して前記Ｙ方向の同じ側で、所定距離だけずれた各位置で前記加工テーブル上のワークの存在平面と交差するとよい。 In the method of the second or third aspect, an imaging optical axis of the two imaging devices is a predetermined distance on the same side in the Y direction with respect to a plane perpendicular to the rotation axis passing through the mounting position of the rotating grindstone. It is good to cross | intersect the existence plane of the workpiece | work on the said process table in each position shifted | deviated only.
第２又は第３の態様の方法において、
前記加工工程を所定回数実行した後に、前記ワークを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と垂直なＺ方向を軸に相対的に所定角度だけ回転させる回転工程を実行し、
前記回転工程の後、再度、前記調節工程及び前記加工工程を所定回数実行するとよい。
In the method of the second or third aspect,
After performing the machining step a predetermined number of times, performing a rotation step of rotating the workpiece by a predetermined angle relative to the X direction and the Z direction perpendicular to the Y direction,
After the rotation step, the adjustment step and the processing step may be performed again a predetermined number of times.
第２又は第３の態様の方法において、
前記ワークは、厚さ方向の所定の深さに前記マークを有し、
本方法は、前記準備工程の後かつ前記調節工程の前に、前記回転砥石によって複数箇所に溝加工をして各マークを露出させる溝形成工程を有するとよい。
In the method of the second or third aspect,
The workpiece has the mark at a predetermined depth in the thickness direction,
The method may include a groove forming step in which grooves are formed in a plurality of locations by the rotating grindstone to expose each mark after the preparing step and before the adjusting step.
この場合、前記溝形成工程は、前記回転砥石と前記ワークとが相対的にアッパーカットになるようにして前記ワークを前記Ｘ方向に相対移動させるものであるとよい。 In this case, it is preferable that the groove forming step relatively moves the workpiece in the X direction so that the rotary grindstone and the workpiece are relatively upper cut.
あるいは、前記溝形成工程における各箇所の溝加工を、前記回転砥石を前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動することのみで行うとよい。 Or it is good to perform the groove process of each location in the said groove | channel formation process only by relatively moving the said rotating grindstone to the Z direction perpendicular | vertical to both the said X direction and the said Y direction.
さらに、前記溝形成工程では、複数の直線の各々について、同一直線上の異なる複数の位置に前記溝加工を実行するとよい。 Furthermore, in the groove forming step, the groove processing may be executed at a plurality of different positions on the same straight line for each of the plurality of straight lines.
さらに、前記第１及び第２の撮像工程では、アッパーカット加工によって露出されたマークを撮像するとよい。 Further, in the first and second imaging steps, the mark exposed by the upper cut process may be imaged.
第２又は第３の態様の方法において、前記２つの撮像装置はそれぞれ、
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通り前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記加工工程は、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出しながら実行するとよい。
In the method of the second or third aspect, each of the two imaging devices is
A housing;
An internal space in the housing;
An opening that allows communication between the outside of the housing and the internal space;
An imaging unit having an imaging optical axis passing through the internal space and extending from the opening to the outside of the housing;
An illumination unit that illuminates the exterior of the housing through the opening from the internal space;
A gas supply hole for supplying gas to the internal space,
The processing step may be executed while jetting the gas supplied to the internal space through the gas supply hole from the opening to the outside of the housing.
この場合、
前記加工工程の前に、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給する気体の圧力を上昇させる圧力上昇工程と、
前記加工工程の後に、前記気体の圧力を下降させる圧力下降工程とを有するとよい。
in this case,
Before the processing step, a pressure increasing step for increasing the pressure of the gas supplied to the internal space through the gas supply hole;
A pressure lowering step for lowering the pressure of the gas may be provided after the processing step.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、２つの撮像装置を用いて効率的にワークのアライメントを実行可能となる。 According to the present invention, it is possible to efficiently perform workpiece alignment using two imaging devices.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, process, etc. which are shown by each drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
(第１の実施の形態)
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るワーク切削装置の概念的斜視図である。図２は、本実施の形態で加工対象とするワーク１０の一例を示す平面図である。図３は、同ワーク切削装置の要部正面図である。図４は、同ワーク切削装置の要部の模式的平面図である。このワーク切削装置は、スピンドルユニット２０と、加工テーブルとしてのθテーブル４０と、２つの撮像装置９０Ｌ,９０Ｒと、粗位置決め用カメラ９２とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a conceptual perspective view of a workpiece cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an example of the
スピンドルユニット２０は、フランジ２１と、スピンドル軸とスピンドル軸受の組立体（以下「回転軸２２」と表記）と、基材に固定砥粒を付着させた切断用回転砥石（以下「回転刃２３」と表記）と、Ｚスライダ２５とを有する。回転刃２３は、フランジ２１によって回転軸２２に取り付けられ、回転軸２２に垂直な面内で回転するようになっている。Ｚスライダ２５は、回転軸２２及び回転軸２２の駆動モータ(不図示)を支持する。Ｚスライダ２５は、Ｙスライダ７０の支持によりＺ方向に移動(スライド)自在である。Ｙスライダ７０は、Ｙ方向スライドガイド６０(不図示の装置基台側に固定)の支持によりＹ方向に移動(スライド)自在である。したがって、回転刃２３は、互いに直交するＹ方向及びＺ方向に移動自在である。なお、加工時の切削液は切削液供給ノズル３０から供給される。切削液供給ノズル３０はスピンドルユニット２０に固定されており、回転刃２３と一体にＹ方向及びＺ方向に移動自在である。
The
撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、Ｙ方向及びＺ方向に垂直なＸ方向に関して回転軸２２を挟んで反対側に位置する。図１では、撮像装置９０Ｌは回転軸２２の左側に位置し、撮像装置９０Ｒは回転軸２２の右側に位置する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、回転軸２２と同様にＹ方向及びＺ方向に移動自在である。また、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの光軸は、回転刃２３の取付位置を通る回転軸２２に垂直な面からＹ方向の同じ側に所定距離だけずれた各位置でワーク１０の存在平面と交差する。これについては後述する。
The
θテーブル４０は、Ｚ方向と平行なθ軸４１に支持される。θ軸４１は、不図示の駆動モータで回転される。θテーブル４０は、θ軸４１と一体にθ方向に回転可能である。Ｘスライダ８０は、Ｘ方向スライドガイド８１(不図示の装置基台側に固定)の支持によりＸ方向に移動(スライド)自在である。したがって、θテーブル４０の上面すなわちワーク載置面(Ｚ方向と垂直な平面)上のワーク１０は、ＸＹ平面内で回転可能かつＸ方向に移動自在である。
The θ table 40 is supported by a
Ｚスライダ２５、Ｙスライダ７０及びＸスライダ８０の駆動は、例えば公知のボールネジ機構によって為される。なお、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒに対するワーク１０のＸＹＺ各方向に関する相対位置、ＸＹ平面と平行な任意の方向(例えばＸ方向)に対するワーク１０のＺ方向を軸とする相対回転角度を制御可能である限り、ワーク１０及び回転刃２３、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの支持構造は上記に限定されない。
The
制御ボックス５の内部には、制御部９５が格納されている。制御部９５は、プロセッサやメモリ、プログラムその他、本装置全体の動作制御及び各種演算(画像処理も含む)に必要な要素を包含する。回転刃２３、θテーブル４０、及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒ、並びにその他の各構成要素の現在位置データは、制御部９５にリアルタイムで保持される。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒ及び粗位置決め用カメラ９２の撮像画像は、制御部９５内のメモリに記憶される。
A
粗位置決め用カメラ９２は、ワーク１０の基準マーク１２を含む画像を撮像する。この画像に基づき、切削加工の前にワーク１０を大まかに相対的に位置決めする。すなわち、粗位置決め用カメラ９２の撮像画像に基づき、制御部９５はワーク１０の位置を認識し、θテーブル４０のＸ方向位置及び回転角度、並びにスピンドルユニット２０及び撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＹ方向位置を定める。詳細な位置決めは、後述のように撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像に基づいて為される。粗位置決め用カメラ９２は、１つでも複数でもよい。
The
図２に示すように、ワーク１０は例えば多数個の素子１１を一括形成した基板であり、具体的には、シリコンウェハ、セラミック基板、セラミックグリーンシートなどである。ワーク１０は、基準マーク１２及び切断マークＣa1L〜ＣanL,Ｃa1R〜ＣanR,Ｃb1L〜ＣbmL,Ｃb1R〜ＣbmRを有する。基準マーク１２は、ワーク１０の端部所定位置(例えば四隅)にそれぞれ形成される。図中上下方向にｎ箇所並ぶ切断マークＣa1R〜ＣanR,Ｃa1L〜ＣanLは、図中水平方向のｎ本(ｎ：自然数)の加工ラインとしての切断ラインに対応しており、図中では右端部及び左端部に形成される。図中左右方向にｍ箇所並ぶ切断マークＣb1L〜ＣbmL,Ｃb1R〜ＣbmRは、図中垂直方向のｍ本(ｍ：自然数)の切断ラインに対応しており、図中では上端部及び下端部に形成される。なお、図４では左右方向の切断マークＣb1L〜ＣbmL,Ｃb1R〜ＣbmRの図示は省略している。
As shown in FIG. 2, the
図３に示すように、撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＸ方向の配置ピッチをＰｃ、各々の切断ラインに対応する両側の切断マーク間の距離(切断マークピッチ)をＰｍ、切削加工時のワーク１０のＸ方向の移動ストロークをＳとしたとき、
Ｐｃ＝Ｓ−Ｐｍ
を満たすようにストロークＳは設定される。なお、切断マークピッチＰｍは、図２の縦方向と横方向とで同じであっても異なってもよく、また、対応する切断ライン毎に異なってもよい。撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＸ方向の配置ピッチＰｃは、好ましくは調節可能とする。切削加工動作の詳細は後述する。
As shown in FIG. 3, the arrangement pitch in the X direction of the
Pc = S-Pm
The stroke S is set so as to satisfy the above. Note that the cutting mark pitch Pm may be the same or different in the vertical direction and the horizontal direction in FIG. 2, and may be different for each corresponding cutting line. The arrangement pitch Pc in the X direction of the
図４に示すように、回転刃２３と、ワーク１０上における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙbcは、隣り合う切断ラインに対応する切断マーク間の距離ＹPと好ましくは一致しているとよい。もっとも、回転刃２３のＹ方向位置がある行の切断ラインと一致している時に、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野範囲内に次の行の切断マークが入り得る限り、距離Ｙbcは距離ＹPと厳密には一致しなくてもよい。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙbcは、好ましくは調節可能とする。
As shown in FIG. 4, the Y-direction distance Ybc between the
図５は、図１に示す撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの構成例(その１)を示す断面図である。なお、断面はＹＺ平面と平行な面である。また、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは同じ構成であり、図５ではいずれか一方のみを示している。この撮像装置は、アルミや樹脂製のハウジング１９１(筐体)と、撮像部１９５と、照明部１９７とを有する。撮像部１９５は、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラである。照明部１９７は、例えばファイバー照明である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration example (No. 1) of the
ハウジング１９１内の内部空間１９２と、ハウジング１９１の外部とは、開口１９３で連通される。撮像部１９５は、内部空間１９２を通りかつ開口１９３からハウジング１９１外部へと続く光軸を有する。照明部１９７は、内部空間１９２から開口１９３を通してハウジング１９１の外部を照らす。撮像部１９５の光軸はＺ方向と平行であるのに対し、照明部１９７の光軸はＺ方向に対して所定の角度を成している。開口１９３は、撮像部１９５の撮像範囲及び撮像範囲に明るさを確保できる範囲で可能な限り小さいとよい。
The
気体供給孔１９８,１９９は、圧縮空気源から内部空間１９２へ与圧気体(圧縮空気)を供給するためのものである。気体は通常は大気であるが、不活性雰囲気を求める場合などは、窒素やアルゴンガス等としてもよい。気体は、不図示のポンプ或いはコンプレッサ等の圧空供給手段、または当該気体が高圧封入されたタンク等から、レギュレータ等の圧力や流量の調整用の器具を介して、任意の圧力で供給される。なお、供給気体は、標準的な工場エア(例えば０.２ＭＰａ〜０.５ＭＰａ)でもよい。気体供給孔１９８,１９９を通して内部空間１９２に供給された気体は、開口１９３からハウジング１９１の外部に噴き出される。開口１９３から気体を噴き出すことで、切削液や削り屑又はその混合物(以下「切削液等」とも表記)による撮像部１９５のレンズあるいは照明部１９７の汚染を防止できる。また、ワーク１０上の切削液等を吹き飛ばすことができ、切断マークの撮像を正確かつ確実に行うことができる。すなわち、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物の影響範囲内に撮像装置を置いても撮像不能となるリスクを低減することが可能となる。
The gas supply holes 198 and 199 are for supplying pressurized gas (compressed air) from the compressed air source to the
図６は、図１に示す撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの構成例(その２)を示す断面図である。図５に示した構成と異なり、照明部は２つであり、気体供給孔は１つである。その他の点は、図５に示した構成と同様である。すなわち、この撮像装置は、ハウジング２９１と、撮像部２９５と、照明部２９７Ａ,２９７Ｂとを有し、ハウジング２９１において気体供給孔２９９は１つである。照明部２９７Ａ,２９７Ｂは、撮像部２９５を挟んで対向し、それぞれＺ方向と所定角度を持って開口２９３を通して外部を照射する。なお、ハウジング２９１及び撮像部２９５は、筒状のホルダ２８０に支持され、ホルダ２８０はブラケット２８５によって装置側に固定される。本撮像装置も、図５に示したものと同様の作用効果を奏する。また、照明部を２つとしたことで、影の発生を防止し、より確実な撮像及び撮像画像の認識が可能である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration example (No. 2) of the
図７は、本実施の形態のワーク切削装置の全体構成を示す平面図である。図８は、同正面図である。図９は、同右側面図である。 FIG. 7 is a plan view showing the overall configuration of the workpiece cutting apparatus of the present embodiment. FIG. 8 is a front view of the same. FIG. 9 is a right side view of the same.
ワークストック２１０には、ワーク１０が未加工と加工済みとに分けて収容される。吸着搬送機構２２０は、ワーク１０を真空吸着した状態で搬送軸２２５に沿ってＸ方向に移動可能である。吸着搬送機構２２０は、未加工のワーク１０をワークストック２１０から取り出してθテーブル４０に載置し、かつ加工済みのワーク１０をθテーブル４０から取り上げてワークストック２１０に収容する。
In the
カバー３２０は、切削液等の外部への飛散を防止するために装置基台側に設けられている。回転刃２３及び撮像装置９０Ｌはカバー３２０の内側にある。撮像装置９０Ｒはカバー３２０の外側にある。カバー３２０には窓３２１が２箇所設けられている。窓３２１から切削加工中の状況をオペレータが確認可能である。なお、カバー３２０は、取っ手３２２によって人手で開閉可能である。
The
粗位置決め用カメラ９２は、ここでは５つ設けられている。操作部２５０は、オペレータが本装置を操作するためのものである。モニタ２６０は、粗位置決め用カメラ９２又は撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像等を表示する。Ｚ方向駆動モータ２７０は、Ｚスライダ２５をＺ方向に駆動するためのものである。Ｙ方向駆動モータ２８０(図９に表される)は、Ｙスライダ７０をＹ方向に駆動するためのものである。
Here, five
図７に示すように、撮像装置９０Ｒは、ブラケット２８５によってＺスライダ２５に取り付けられる。撮像装置９０Ｌは、撮像装置９０Ｒと同様にＺスライダ２５に取り付けられる。回転刃カバー２３１は、回転刃カバー２３１の下側部分を除く側方及び上方を囲むものである。
As shown in FIG. 7, the imaging device 90 </ b> R is attached to the
図１０及び図１１は、本実施の形態におけるワーク切削動作の模式的説明図である。 10 and 11 are schematic explanatory views of the workpiece cutting operation in the present embodiment.
・初期調節工程(１回目の調節工程)：粗位置決め用カメラ９２の撮像画像に基づき、ワーク１０、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを図１０(Ａ)に示す初期位置にセットする。初期位置では、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心のＹ方向位置が１行目の切断マークＣa1L,Ｃa1Rと概ね一致する。また、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの高さ(Ｚ方向位置)は、回転刃２３がワーク１０に触れない高さである。なお、図示の初期状態は一例であり、これに限定するものではない。その後、撮像装置９０Ｒの視野に切断マークＣa1Lが入るように、ワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ａ)→(Ｂ))。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒが固定焦点の場合は、回転刃２３がワーク１０を切削する時の高さにまで、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを回転刃２３とともに下降させる。撮像装置９０Ｒは、切断マークＣa1Lを含む画像を撮像する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒが固定焦点の場合は、回転刃２３がワーク１０に触れない高さにまで、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを回転刃２３とともに上昇させる。続いて、撮像装置９０Ｌの視野に切断マークＣa1Rが入るようにワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ｂ)→(Ｃ))。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒが固定焦点の場合は、回転刃２３がワーク１０を切削する時の高さにまで、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを回転刃２３とともに下降させる。撮像装置９０Ｌは、切断マークＣa1Rを含む画像を撮像する。撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像に基づいて、１行目切断の位置合わせのためのワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣa1L,Ｃa1Rを結んだ切断ラインＣa1を定義する。演算したデータに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１０(Ｃ)→(Ｄ))。以上で初期調節工程が完了する。初期調節工程の完了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、１行目の切断ラインＣa1と一致する。また、回転刃２３のＺ方向の位置(高さ)は、ワーク１０を切削可能な位置である。また、撮像装置９０Ｌの視野に２行目右側の切断マークＣa2Rが入っている。
Initial adjustment step (first adjustment step): The
・１回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｌは、２行目右側の切断マークＣa2Rを含む画像を撮像する。
First first imaging step: The
・１回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(左から右)に移動することで、回転刃２３によってＣa1の切断を実行する(図１０(Ｄ)→図１１(Ａ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｒの視野に２行目左側の切断マークＣa2Lが入っている。
First machining step: C a1 is cut by the
・１回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｒは、２行目左側の切断マークＣa2Lを含む画像を撮像する。
First second imaging step: The
・１回目の演算工程：第１及び第２撮像工程での撮像画像を基に、次の調節工程におけるワーク１０のＹ方向への移動量及びθ方向位置の補正量を演算し、切断ラインＣa2が定義される。
First calculation step: Based on the captured images in the first and second imaging steps, the movement amount of the
・２回目の調節工程：演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１１(Ａ)→(Ｂ))。調節工程の終了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、２行目の切断ラインＣa2と一致する。また、撮像装置９０Ｒの視野に３行目左側の切断マークＣa3Lが入っている。
Second adjustment step: Based on the calculation data in the calculation step, the
・２回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｒは、３行目左側の切断マークＣa3Lを含む画像を撮像する。
Second first imaging step: The
・２回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(右から左)に移動することで、回転刃２３によって２行目の切断を実行する(図１１(Ｂ)→(Ｃ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｌの視野に３行目右側の切断マークＣa3Rが入っている。
Second machining step: By moving the
・２回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｌは、３行目右側の切断マークＣa3Rを含む画像を撮像する。
Second second imaging step: The
・２回目の演算工程：第１及び第２撮像工程での撮像画像を基に、次の調節工程におけるワーク１０のＹ方向への移動量及びθ方向位置の補正量を演算し、切断ラインＣa3が定義される。
Second calculation step: Based on the captured images in the first and second imaging steps, the movement amount of the
・３回目の調節工程：演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１１(Ｃ)→(Ｄ))。調節工程の終了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、３行目の切断ラインＣa3と一致する。また、撮像装置９０Ｌの視野に４行目右側の切断マークＣa4Rが入っている。
Third adjustment step: Based on the calculation data in the calculation step, the
以降、３回目の第１撮像工程からｎ回目の調節工程までを同様に実行する。なお、ｎ回目の調節工程の終了時、回転刃２３のＹ方向の位置はｎ行目の切断マークＣanL,ＣanRと一致するが、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野に切断マークは存在しない。ｎ回目の調節工程の後、ｎ回目の加工工程を実行すれば、Ｃa1〜Ｃanの合計ｎ行の切断ラインに沿った切断が完了する。その後、ワーク１０を９０°回転させた後で、上記ｎ行の切断ラインと９０°異なるｍ行の切断ラインに沿った切断を実行する。工程の流れは、上記ｎ行の切断と同様である。これにより、矩形の素子を切り出すことができる。なお、棒状切断のみでよい場合は、上記ｎ行の切断のみで終了する。
Thereafter, the first imaging process for the third time to the adjustment process for the nth time are performed in the same manner. At the end of the n-th adjustment step, the position of the
上記工程において、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口(図５の開口１９３又は図６の開口２９３)からの気体の噴出しは、例えば全工程に渡って同じ圧力(例えば０.２ＭＰａ〜０.５ＭＰａ)で行われる。あるいは、加工工程の時は圧力を高くし、他の工程では圧力を低くする。例えば、気体供給孔(図５の気体供給孔１９８,１９９又は図６の気体供給孔２９９)からの供給気体の圧力を、加工工程の前に上昇させ(例えば０.２ＭＰａ→０.５ＭＰａ)、加工工程の後に下降させる(例えば０.５ＭＰａ→０.２ＭＰａ)。これにより、全工程に渡って同じ圧力で気体を供給する場合と比較して工場エアを節約することができる。
In the above process, gas ejection from the openings of the
図１２は、本実施の形態に係るワーク切削装置の全体動作の概略を示すフローチャートである。図７〜図９の吸着搬送機構２２０により、ワークストック２１０から未加工のワーク１０を取り出し(Ｓ１)、θテーブル４０上にワーク１０を搬送・載置する(Ｓ２)。粗位置決め用カメラ９２により、ワーク１０の基準マーク１２を含む画像を撮像する(Ｓ３)。撮像画像に基づき、ワーク１０、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを図１０(Ａ)に示す初期位置にセットする(Ｓ４)。以降、図１０及び図１１で説明した切削動作を実行する(Ｓ５〜Ｓ１１)。その後、吸着搬送機構２２０により、加工済みのワーク１０をθテーブル４０から取り上げ、搬送し、ワークストック２１０に収容する(Ｓ１２)。
FIG. 12 is a flowchart showing an outline of the overall operation of the workpiece cutting apparatus according to the present embodiment. The
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。 According to the present embodiment, the following effects can be achieved.
(1) 回転刃２３の左右に撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを配置したので、工程の流れをスムーズにできる。すなわち、ある行の切削加工時のワーク１０の移動ストロークＳの開始位置と終了位置で次の行の切断マークを撮像できるため、切断マーク認識の効率が良い。したがって、ワーク切削加工のスループットを向上させることができる。
(1) Since the
(2) 撮像装置９０Ｌ,９０Ｒは、上述のとおり開口から気体を吹き出す構成のため、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物による汚染(レンズ及び照明の汚染)を防止できる。したがって、切削液等の影響が及ぶ範囲(回転刃２３の近傍)に撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを配置することが可能である。これにより、切削加工時の無駄な移動ストロークをなくして効率化を図ることができる。
(2) Since the
(3) 撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口から気体を噴き出すことで、ワーク１０上の切削液と削り屑を吹き飛ばすことができ、切断マーク等の被撮像物を明瞭に撮像することが可能となる。したがって、切断マークの認識が確実になり、加工精度を向上できる。
(3) By blowing out the gas from the openings of the
(第２の実施の形態)
本実施の形態のワーク切削装置は、構成面では第１の実施の形態のものと同様である。一方、本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、ワーク１０は厚さ方向の所定の深さに切断マークを有する。例えば、積層されたセラミック等のグリーンシートの内層に切断マークを形成してあるものが本実施の形態のワーク１０に該当する。但し、基準マーク１２は外層(素子電極が無い外側の層)に形成されているものとする。これは既述の通り、セラミック系のグリーンシートの場合は、焼成前であるため、比較的軟質な材料と言える。この場合、切断工程のみならず各工程においてワークに歪が発生し、上述の基準マークによる座標定義だけでは、個々の素子位置に対して切断位置の誤差の発生が避けられない。外層に各マークを印刷しても、素子電極の形成とは厳密には別工程となってしまう。そのため、加工精度向上のためには、内層(素子電極がある層)に切断マークを形成し、これを撮像することが望ましいためである。なお、内層における切断マークは、素子電極と同工程で形成することが望ましい。以下、工程面における第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
(Second embodiment)
The workpiece cutting apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment in terms of configuration. On the other hand, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the
ワーク１０を切削加工する際には、基準マーク撮像(図１２のＳ３)の後に、切断マークを露出させるために浅溝加工を行う。なお、浅溝加工の位置は、基準マーク１２の撮像画像を基に制御部９５が演算する。浅溝加工では、図１３に示すように、ワーク１０の各辺の近傍に、一方の縁と他方の縁とを結ぶ４本の直線状の溝１１１ａ〜１１１ｄを形成する。ここで、好ましくは溝１１１ａ〜１１１ｄは、図１４に示すように、ワーク１０と回転刃２３とが相対的にアッパーカットになるようにしてワーク１０をＸ方向に相対移動することで形成する。アッパーカットとは、図１４に示すように、回転刃２３のうちワーク１０の深さ方向に関して深い方から浅い方(図では下から上)に向かって回転している部分でワーク１０を切削することをいう。なお、図１４で回転刃２３の回転方向を逆にした場合が、ダウンカットである。アッパーカットで露出した切断マークのほうが、ダウンカットで露出した切断マークよりも鮮明であることが、本発明者の研究で判明している。溝１１１ａ〜１１１ｄの形成後に、第１の実施の形態と同様に各切断ラインに沿った切削加工を行う(図１２のＳ４以降を実行する)。
When the
既述のように特許文献４〜６では、切断マーク露出用と切断用の二種類の回転刃を用意していた。一方、本実施の形態では、各切断ラインに沿った切削加工のために用いる回転刃２３を浅溝加工でも用いる。その理由は次のとおりである。すなわち、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口から気体を噴き出すことで浅溝内の切削液と削り屑を吹き飛ばすことができる。したがって、従来よりも溝幅が狭くても画像認識が可能である。このため、浅溝加工のための専用回転刃(幅広)を用いずに、切削用の回転刃２３を切断マーク露出用として流用する。
As described above, in Patent Documents 4 to 6, two types of rotary blades for cutting mark exposure and for cutting are prepared. On the other hand, in the present embodiment, the
本実施の形態は、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、ワーク１０は厚さ方向の所定の深さに切断マークを有する場合であっても切削用の回転刃２３を切断マーク露出用として流用でき、切断マーク露出用の回転刃を別途設ける必要がないという利点がある。このため、スピンドルユニットを複数設ける必要が無く、構造が簡素でコスト安である。あるいは、溝加工専用回転刃と切削用回転刃の相互交換等の段取りを不要とし、作業能率を向上させ得る。
The present embodiment has the same effect as the first embodiment, and the
(第３の実施の形態)
第１及び第２の実施の形態では、縦横それぞれの最後の行の加工工程を除く毎回の加工工程の前後に第１及び第２の撮像工程をそれぞれ実行し、かつ演算工程を実施してワーク１０のＹ方向移動量及びθ方向位置補正量を求めた。本実施の形態では、毎回ではなく、複数回の加工工程に１回の撮像工程を実行する実施形態を説明する。図１６及び図１７は、本実施の形態におけるワーク切断動作の模式的説明図である。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the first and second imaging steps are executed before and after each processing step except the processing step for the last row in the vertical and horizontal directions, and the calculation step is performed to perform the work. Ten Y-direction movement amounts and θ-direction position correction amounts were obtained. In the present embodiment, an embodiment will be described in which an imaging process is executed once in a plurality of processing steps, not every time. 16 and 17 are schematic explanatory diagrams of the workpiece cutting operation in the present embodiment.
・初期調節工程(１回目の調節工程)：例えば図１６(Ａ)に示す状態から、第１の実施の形態と同様に初期調節工程を行う。 Initial adjustment step (first adjustment step): For example, the initial adjustment step is performed in the same manner as in the first embodiment from the state shown in FIG.
粗位置決め用カメラ９２の撮像画像に基づき、ワーク１０、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒを図１０(Ａ)に示す初期位置にセットする。初期位置では、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心のＹ方向位置が１行目の切断マークＣa1L,Ｃa1Rと概ね一致する。また、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの高さ(Ｚ方向位置)は、回転刃２３がワーク１０に触れない高さである。なお、図示の初期状態は一例であり、これに限定するものではない。
Based on the captured image of the
その後、撮像装置９０Ｒの視野に切断マークＣa1Lが入るように、ワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ａ)→(Ｂ)参照)。撮像装置９０Ｒは、切断マークＣa1Lを含む画像を撮像する。続いて、撮像装置９０Ｌの視野に切断マークＣa1Rが入るようにワーク１０をＸ方向に移動する(図１０(Ｂ)→(Ｃ)参照)。撮像装置９０Ｌは、切断マークＣa1Rを含む画像を撮像する。
Thereafter, the
撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像画像に基づいて、１行目切断ラインの位置合わせのためワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣa1L,Ｃa1Rを結んだ切断ラインＣa1を定義する。
Based on the captured images of the
演算したデータに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する(図１０(Ｃ)→図１６(Ｂ))。
Based on the calculated data, the
以上で初期調節工程が完了する。初期調節工程の完了時、回転刃２３のＹ方向の位置は、１行目の切断ラインＣa1と一致する。また、回転刃２３のＺ方向の位置(高さ)は、ワーク１０を切削可能な位置である。
This completes the initial adjustment process. When the initial adjustment process is completed, the position of the
なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、ワーク１０上における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙbcは、隣り合う切断ライン間の距離ＹPの６倍と設定することが望ましい。すなわち、Ｙbc＝６×ＹPと設定している。すると、図１６(Ｂ)に示すように、回転刃２３のＹ方向の位置は１行目の切断マークＣa1L,Ｃa1Rと一致し、撮像装置９０Ｌの視野に７行目右側の切断マークＣa7Rが入ることとなる。
In the present embodiment, unlike the first embodiment, the Y-direction distance Ybc between the field-of-view centers (intersections of the optical axis and the workpiece existence plane) of the
・１回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｌは、７行目右側の切断マークＣa7Rを含む画像を撮像する。
First first imaging step: The
・１回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(左から右)に移動することで、回転刃２３によって１行目の切断を実行する(図１６(Ｂ)→(Ｃ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｒの視野に７行目左側の切断マークＣa7Lが入っている。
First machining step: By moving the
・１回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｒは、７行目左側の切断マークＣa7Lを含む画像を撮像する。
First second imaging step: The
・１回目の演算工程：１回目の加工工程前後における第１及び第２撮像工程での切断マークＣa7L,Ｃa7Rの撮像画像を基に、７行目切断ラインの位置合わせのためワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣa7L,Ｃa7Rを結んだ切断ラインＣa7を定義する。そして初期調整工程で定義された１行目の切断ラインＣa1のデータと、７行目の切断ラインＣa7のデータをさらに演算する。演算には平均や最小二乗法などの公知の統計学的手法を用いることができる。例として、図１８に示すように１行目の切断ラインＣa1上の切断マークＣa1L,Ｃa1Rと７行目の切断ラインＣa7上のマークＣa7L,Ｃa7Rとの距離がそれぞれΔＹL,ΔＹRであるとする。このとき、平均の場合は、ΔＹL,ΔＹRを６等分する５つの点Ｑ2L〜Ｑ6L,Ｑ2R〜Ｑ6Rに切断マークがあると仮定して演算処理を行い、２〜６行目の切断ラインＣa2〜Ｃa6を定義する。一般的にワークの形状変化は局所的に大きく発生するのではなく、全体的に少しずつ発生するため、こうした演算処理で対応できる場合もある。
First calculation step: Based on the captured images of the cutting marks C a7L and C a7R in the first and second imaging steps before and after the first machining step, the
・２回目の調節工程・加工工程：１回目の演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向に補正回転し、その後、ワーク１０をＸ方向(右から左)に移動することで、回転刃２３によって２行目の切断ラインＣa2の切断を実行する(図１６(Ｃ)→(Ｄ))。なお、切断ストロークの前後では、撮像装置９０Ｒの視野に８行目左側の切断マークＣa8Lが入り、撮像装置９０Ｌの視野に８行目右側の切断マークＣa8Rが入る。しかし、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒによる撮像はここでは実行しない。あるいは、切断ストロークを短くして８行目の切断マークＣa8L,Ｃa8Rは視野に入れなくてもよい。
-Second adjustment step-Machining step: Based on the calculation data in the first calculation step, the
以降、３〜６回目の調節工程・加工工程を２回目と同様に実行して、切断ラインＣa2〜Ｃa6の切断を実行する。なお、切断ストロークの方向は１回毎に反転する。 Thereafter, the third to sixth adjustment steps and processing steps are performed in the same manner as the second time, and the cutting lines C a2 to C a6 are cut. The direction of the cutting stroke is reversed every time.
・７回目の調節工程：１回目の演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向位置を補正する。図１７(Ａ)は、７回目の調整工程直後の状態である。ここで、撮像装置９０Ｌの視野には１３行目右側の切断マークＣa13Rが入っている。
7th adjustment step: Based on the calculation data in the first calculation step, the
・２回目の第１撮像工程：撮像装置９０Ｌは、１３行目右側の切断マークＣa13Rを含む画像を撮像する。
Second first imaging step: The
・７回目の加工工程：ワーク１０をＸ方向(左から右)に移動することで、回転刃２３によって７行目の切断ラインＣa7の切断を実行する(図１７(Ａ)→(Ｂ))。切断ストロークの終了位置では、撮像装置９０Ｒの視野に１３行目左側の切断マークＣa13Lが入っている。
7th machining step: By moving the
・２回目の第２撮像工程：撮像装置９０Ｒは、１３行目左側の切断マークＣa13Lを含む画像を撮像する。
Second second imaging step: The
・２回目の演算工程：７回目の加工工程前後における２回目の第１及び第２撮像工程での切断マークＣa13L,Ｃa13Rの撮像画像を基に、１３行目切断ラインの位置合わせのためワーク１０のＹ方向への移動量及び回転角度の補正量(θ方向位置の補正量)を制御部９５内の演算部にて演算し、切断マークＣa13L,Ｃa13Rを結んだ切断ラインＣa13を定義する。そして１回目の演算工程で定義された７行目の切断ラインＣa7のデータと、１３行目の切断ラインＣa13のデータをさらに演算する。１回目の演算工程と同様にして８〜１３行目の切断ラインＣa8〜Ｃa13を定義する。
Second calculation step: For alignment of the 13th row cutting line based on the captured images of the cutting marks C a13L and C a13R in the second first and second imaging steps before and after the seventh machining step. The movement amount of the
・８回目の調節工程・加工工程：２回目の演算工程での演算データに基づき、ワーク１０をＹ方向へ移動し、かつθ方向に回転させ、その後、ワーク１０をＸ方向(右から左)に移動することで、回転刃２３によって８行目の切断ラインＣa8を実行する(図１７(Ｂ)→(Ｃ))。
-Eighth adjustment step-Machining step: Based on the calculation data in the second calculation step, the
以降、同様にして合計ｎ行の切断ラインに沿った切断を実行する。上記は加工工程６回に１回の撮像工程で行なったが、これを加工工程ｋ回に１回の撮像を行なうこととする。即ち上記例はｋ＝６の場合である。上記例で加工工程の前後に撮像を行なうのは、１行目の切断ラインＣa1、７行目Ｃa7、１３行目Ｃa13であり、切断ラインの行番号はｋ＋１の数列となっていることがわかる。この数列をｉとすると、ｉと(ｉ＋ｋ)での撮像工程によって定義された各切断ラインのデータを基に、(ｉ＋１)から(ｉ＋ｋ−１)の切断ラインを演算によって定義している、とも言える。ワークの切断ライン数ｎは、ｎ＝（ｋの倍数＋１）であれば上記実施の形態の繰り返しだけで良い。ワーク単位での撮像回数をｊとすると、前記式は、ｎ＝（ｋ×ｊ）＋１で表される。しかし、ｎ≠(ｋ×ｊ)＋１の場合、即ち、ｎ＝(ｋ×ｊ)＋１＋α（αは上記繰り返し処理後の余った切断ラインの数）と表される。この余りαは、例えば(ｎ−ｋ)行の切断ラインＣa(n-k)の加工工程でｎ行の切断マークＣanLとＣanRを撮像するという動作プログラムを付加することで、同様の演算での切断が可能となる。 Thereafter, cutting along a total of n cutting lines is similarly performed. The above is performed in one imaging step every six processing steps, but this is performed once in k processing steps. That is, the above example is a case where k = 6. In the above example, imaging is performed before and after the processing step in the cutting line C a1 in the first row, the seventh row C a7 , and the 13th row C a13 , and the row number of the cutting line is a sequence of k + 1. I understand that. If this sequence is i, the cutting lines from (i + 1) to (i + k−1) are defined by calculation based on the data of each cutting line defined by the imaging process at i and (i + k). I can say that. As long as the number of cutting lines n of the workpiece is n = (multiple of k + 1), it is only necessary to repeat the above embodiment. If j is the number of times of imaging in a work unit, the above equation is expressed as n = (k × j) +1. However, in the case of n ≠ (k × j) +1, that is, n = (k × j) + 1 + α (α is the number of remaining cut lines after the repetitive processing). For example, the remainder α can be calculated by adding an operation program for imaging the n-line cutting marks CanL and CanR in the processing step of the (n−k) -line cutting line Ca (nk). Can be cut.
なお、矩形切断の場合は、合計ｎ行切断後にワーク１０を９０°回転させた後で、上記ｎ行の切断ラインと９０°異なるｍ行の切断ラインに沿った切断を実行する。工程の流れは、上記ｎ行の切断と同様である。これにより、矩形の素子を切り出すことができる。なお、棒状切断のみでよい場合は、上記ｎ行の切断のみで終了する。
In the case of rectangular cutting, the
本実施の形態によれば、同一ワークの場合、撮像処理の回数が加工工程毎に撮像処理を行う第１及び第２の実施の形態と比較して少なくて済む。したがって、加工動作のスループットが高いといえる。また、切断動作の前後で撮像をしない行ではＸ方向の切断ストロークＳを、撮像装置のピッチＰｃや切断マークＰｍに関わらず設定できる。このため、撮像処理する場合よりも切断ストロークＳを小さくすることが可能となる。この点からも、加工動作のスループットは高いといえる(処理能力の向上が期待できる)。なお、撮像対象とならない行の切断マークは、あってもよいが無くてもよい。ここで、本実施の形態を一般化すると、初期調節工程動作はループに含めず、９０°回転なしの場合
ＹP ：切断ライン間の距離
ｎ(又はｍ) ：ワーク単位での加工工程回数（＝切断ライン本数）
Ｙbc ：回転刃２３と撮像装置９０とのＹ方向距離
ｈ ：切断ラインの行番号（図１５）
ｉ ：撮像工程を行なう切断ラインの行番号（図１５）
※「ｎ未満の複数種類の整数であってｋが定数の場合は数列となる」
ｊ ：ワーク単位での撮像工程回数
ｋ ：(加工工程回数ｎ−１)／(撮像工程回数ｊ)
※「ｋ回の加工工程に１回の撮像を行なう」
第１の実施の形態 ｎ＝ｊ
ｋ＝１
Ｙbc＝ＹP（推奨）
第３の実施の形態 ｎ＞ｊ
ｋ＝６（２以上の自然数、定数）
又はｋ＝ｋ１，ｋ２，ｋ３，…（任意の自然数、変数）
Ｙbc＝ｋ×ＹP（ｋが定数の場合、推奨）
ｉ＝ｋ×ｈ＋１
＝６×ｈ＋１＝６×(０，１，２，３，…)＋１
＝(１，７，１３，１９，…) ※ 等差数列
（ただしｉmax＜ｎ、ｈ＝０として１行目の切断ラインに対応する 切断マークを撮像）
ｎ＝(ｋ×ｊ)＋１＋α（αは余剰切断ライン）
と表すことができる。即ち、第３の実施の形態はｋ＝６に限定されず種々の例が存在するが、第１の実施の形態と第３の実施の形態で明確に異なるのは、ｎ＝ｊであるかｎ＞ｊであるかという点である。
According to the present embodiment, in the case of the same workpiece, the number of imaging processes can be reduced compared to the first and second embodiments in which the imaging process is performed for each machining process. Therefore, it can be said that the throughput of the machining operation is high. Further, in a row where imaging is not performed before and after the cutting operation, the cutting stroke S in the X direction can be set regardless of the pitch Pc and the cutting mark Pm of the imaging device. For this reason, it becomes possible to make the cutting stroke S smaller than the case where an imaging process is carried out. From this point as well, it can be said that the throughput of the machining operation is high (an improvement in processing capacity can be expected). Note that there may or may not be a cut mark in a row that is not an imaging target. Here, when this embodiment is generalized, the initial adjustment process operation is not included in the loop, and when there is no 90 ° rotation Y P : Distance between cutting lines n (or m): Number of machining processes per work unit ( = Number of cutting lines)
Y bc : Y-direction distance between the
i: Line number of the cutting line for performing the imaging process (FIG. 15)
* "If there are multiple types of integers less than n and k is a constant, it is a sequence"
j: Number of imaging steps per work
k: (number of machining steps n-1) / (number of imaging steps j)
* "Image is taken once in k machining steps"
First embodiment n = j
k = 1
Y bc = Y P (recommended)
Third Embodiment n> j
k = 6 (2 or more natural numbers, constant)
Or k = k 1 , k 2 , k 3 ,... (Any natural number, variable)
Y bc = k × Y P (recommended when k is a constant)
i = k × h + 1
= 6 × h + 1 = 6 × (0, 1, 2, 3,...) +1
= (1,7,13,19, ...) * Equal number sequence
(However, if i max <n, h = 0, the cutting mark corresponding to the cutting line of the first row is imaged.)
n = (k × j) + 1 + α (α is an excessive cutting line)
It can be expressed as. That is, the third embodiment is not limited to k = 6, and there are various examples. Is n = j clearly different between the first embodiment and the third embodiment? Whether n> j.
(第４の実施の形態)
第２の実施の形態では、ワーク１０の各辺の近傍で一方の縁と他方の縁とを結ぶ４本の直線状の溝１１１ａ〜１１１ｄを形成した(図１３参照)。これに対し、本実施の形態では、図１９に示すように、溝２１１ａ〜２１１ｄを一直線ではなく断続直線となるように成する。
(Fourth embodiment)
In the second embodiment, four
図２０は、本実施の形態における浅溝加工の工程説明図である。まず、図２０(Ａ)に示すようにワーク１０の溝加工位置を回転刃２３の下方まで移動する。その後、図２０(Ｂ)に示すように回転刃２３を下降し、ワーク１０を所定深さまで切削する。浅溝形成中、ワーク１０のＸ方向移動は、ここでは行わない。すなわち、浅溝は、回転刃２３を下降することのみによって行う。こうして形成された溝２１１ａ〜２１１ｄは、円弧状となる。この円弧状の浅溝をプランジカットという。あるいは、このように円弧状の浅溝を形成することもプランジカットという。プランジカットの位置は任意に設定可能である。
FIG. 20 is an explanatory diagram of shallow groove processing in the present embodiment. First, as shown in FIG. 20A, the groove machining position of the
図２０(Ｃ)はプランジカット後の平面図である。この浅溝加工により、切断マークのうちＣu1,Ｃu2,Ｃdが露出する。ここで、切断マークＣu1,Ｃu2はアッパーカットによって露出されるため鮮明である。一方、切断マークＣdはダウンカットによって露出されるため不鮮明である。したがって、撮像対象とするものとしては、切断マークＣu1,Ｃu2のほうが切断マークＣdよりも適している。本実施の形態では、アッパーカットによって露出された切断マークを、第１及び第２の撮像工程における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの撮像対象とする。図１９に示すように溝２１１ａ〜２１１ｄを形成した後のワーク１０の切断動作は、第３の実施の形態と同様に行うことができる。
FIG. 20C is a plan view after plunge cutting. By this shallow groove processing, C u1 , C u2 and C d out of the cut marks are exposed. Here, the cutting marks C u1 and C u2 are clear because they are exposed by the upper cut. On the other hand, the cutting mark C d is blurred because it is exposed by cut down. Therefore, the cut marks C u1 and C u2 are more suitable than the cut mark C d as the imaging target. In the present embodiment, the cut mark exposed by the upper cut is set as an imaging target of the
本実施の形態によれば、第２の実施の形態と比較して溝の形成範囲を小さくしたため、溝を形成しなかった部分に素子を形成することができる。図１９において素子１１のうちハッチングをしてあるものは、第２の実施の形態(図１３)と比較して増やすことができたものである。
According to the present embodiment, since the groove formation range is reduced as compared with the second embodiment, an element can be formed in a portion where the groove is not formed. In FIG. 19, the
また、本実施の形態の浅溝の場合、溝内の切削液や切削粉の除去が課題となるが、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの開口からの気体の噴出しにより、汚染物は除去可能である。
In addition, in the case of the shallow groove of the present embodiment, removal of the cutting fluid and cutting powder in the groove becomes a problem, but contaminants can be removed by the ejection of gas from the openings of the
(第５の実施の形態)
図２１は、本発明の第５の実施の形態に係るワーク切削装置の要部正面図である。図２１と図３との対比から明らかなように、本実施の形態のワーク切削装置は、第１の実施の形態のものと異なり、Ｘ方向にＳだけストロークするワーク１０上の切断マークにおいて、図中右側の切断マークを図中右側の撮像装置９０Ｒで撮像し、図中左側の切断マークを図中左側の撮像装置９０Ｌで撮像する配置である。本実施の形態のその他の点は、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態の配置の場合の撮像装置９０Ｌ,９０ＲのＸ方向の配置ピッチＰｃ，切断マークピッチＰｍ，切削加工時のワーク１０のＸ方向の移動ストロークＳの関係は、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる。なお、第１の実施の形態の関係式 Ｐｃ＝Ｓ−Ｐｍ も、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍである点で、本実施の形態の関係と同義である。切断マークの認識および演算は、切断マークの左右情報が逆になること以外は第１の実施の形態と同じ原理の論理演算を用いることができる。本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を得られる。
(Fifth embodiment)
FIG. 21 is a front view of an essential part of a workpiece cutting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As is clear from the comparison between FIG. 21 and FIG. 3, the workpiece cutting apparatus of the present embodiment is different from that of the first embodiment in the cutting mark on the
(第６の実施の形態)
図２２は、本発明の第６の実施の形態に係るワーク切削装置の要部の模式的平面図である。図２２と図４との対比から明らかなように、本実施の形態のワーク切削装置は、第１の実施の形態のものと異なり、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野を、ピッチＹｐを有する切断マークＹ方向２箇所をカバーする撮像範囲としている。撮像装置９０Ｌ,９０ＲがＹ方向２箇所（又は２以上）の切断マークを同時に認識可能とすることによって、ワーク切断後のＹ方向移動を待たずに次の切断基準となる切断マークの情報を得ることができる。これによる高速化の効果を以下に詳細に説明する。
(Sixth embodiment)
FIG. 22 is a schematic plan view of the main part of the workpiece cutting apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. As is clear from the comparison between FIG. 22 and FIG. 4, the workpiece cutting apparatus of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that the field of view of the
〈撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク一つだけの場合〉
図２３は、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク一つだけの場合における、ワーク１０の回転刃２３に対するＸＹ各方向の相対移動を示すタイムチャートである。この場合、切断マークのＹ方向情報はそのまま切断位置に反映されるため、回転刃２３及び撮像装置９０Ｌ,９０Ｒ等のＹ方向駆動手段は停止精度を優先した動作となり、例えばサーボモータが静定状態となるまで待機した後に撮像を行なうこととなる。すなわち、切断マークＣa1Rの撮像後、Ｙ方向の相対移動して切断マークＣa2Rを撮像するにあたり、サーボモータが制御的に指示された位置に機械的に落ち着くまでの時間である静定時間（図２３の拡大部分も参照）の分だけ待ってから撮像を行うこととなる。また、撮像時間中の装置動作は、機械振動による撮像ブレを誘発するため避けるべきである。したがって、静定時間と撮像時間の和が「待ち時間」となる。
<When the field of view of the
FIG. 23 is a time chart showing the relative movement of the
〈撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク二つをカバーする場合〉
図２４は、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野が切断マーク二つをカバーする場合のワーク切削動作の模式的説明図である。図２５は、同場合における、ワーク１０の回転刃２３に対するＸＹ各方向の相対移動を示すタイムチャートである。図２４(Ａ)に示すように、ワーク１０をＸ方向に移動して撮像装置９０Ｌの視野に切断マークを入れたとき、切断マークＣa1Rに加え、切断マークＣa2Rも撮像装置９０Ｌの視野に入る。このため、図２５のタイムチャートの通り、ワーク１０のＸ方向移動が完了すると同時に切断マークＣa1Rだけでなく切断マークＣa2Rの撮像データの取得が可能であるため、サーボモータが静定状態となるまで待機する、および撮像時間中の装置動作を避ける、という「待ち時間」を設ける必要が無く、その分高速化が可能である。なお、ワーク１０をＸ方向移動させて回転刃２３で加工ラインＣa1に沿った切断（図２４(Ｂ)→(Ｃ)）を実行後も同様に、切断マークＣa2Lに加え、切断マークＣa3Lも撮像装置９０Ｒの視野に入る。このため、上記と同様に「待ち時間」を設ける必要が無く、その分高速化が可能である。他の加工ラインに沿った切断後の切断マーク撮像についても同様のことがいえる。
<When field of view of
FIG. 24 is a schematic explanatory diagram of a workpiece cutting operation when the field of view of the
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 The present invention has been described above by taking the embodiment as an example. However, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modifications will be described.
実施の形態では切断マークを素子とは別に形成したが、変形例では素子の電極を切断マークとして利用してもよい。 In the embodiment, the cutting mark is formed separately from the element. However, in a modification, the electrode of the element may be used as the cutting mark.
実施の形態では撮像装置を左右に１つずつ設けたが、変形例ではカメラは１つのみであってもよい。この場合、実施の形態で説明した工程の流れは実現できないものの、撮像装置の開口から気体を噴き出すことによる効果は同様に奏することができる。すなわち、切削液や削り屑あるいはそれらの混合物による汚染(レンズ及び照明の汚染)を防止できる。したがって、切削液等の影響が及ぶ範囲(回転刃２３の近傍)に撮像装置を配置することが可能となり、撮像装置を切削液等の影響のない遠くに配置する場合と比較して加工の効率化を図ることができる。また、撮像装置の開口から気体を噴き出すことで、ワーク１０上の切削液と削り屑を吹き飛ばすことができ、切断マーク等の被撮像物を明瞭に撮像することが可能となる。したがって、切断マークの認識が確実になり、加工精度を向上できる。
In the embodiment, one imaging device is provided on each of the left and right, but in the modification, only one camera may be provided. In this case, although the process flow described in the embodiment cannot be realized, the effect of ejecting the gas from the opening of the imaging device can be similarly achieved. That is, contamination (lens and illumination contamination) due to cutting fluid, shavings, or a mixture thereof can be prevented. Therefore, it is possible to arrange the imaging device in a range (in the vicinity of the rotary blade 23) affected by the cutting fluid and the like, and the processing efficiency compared to the case where the imaging device is arranged far away without the influence of the cutting fluid or the like. Can be achieved. Further, by blowing out the gas from the opening of the imaging device, the cutting fluid and shavings on the
実施の形態では切断マークが切断ライン上にある場合を説明したが、変形例では図２６に示すように切断マークは切断ラインから所定距離ずれていてもよい。図２６では、隣り合う切断ラインの間(中央)に切断マークが形成された例である。本図の例では、ワーク１０上における撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野中心(光軸とワーク存在平面との交点)との間のＹ方向距離Ｙbcを、隣り合う切断ラインに対応する切断マーク間の距離ＹPの１.５倍とすれば、第１の実施の形態と同様に切削動作可能である。
In the embodiment, the case where the cutting mark is on the cutting line has been described, but in the modification, the cutting mark may be displaced from the cutting line by a predetermined distance as shown in FIG. FIG. 26 shows an example in which a cutting mark is formed between adjacent cutting lines (center). In the example of this figure, the Y-direction distance Ybc between the field-of-view centers of the
実施の形態では各行の左右の切断マーク間の距離(切断マークピッチ)が等しい場合を説明したが、変形例では行によって切断マークピッチが異なってもよい。図２９のようなシリコンウェハの場合、基板外形は円形である。そのため、素子取得個数を確保するために、素子の配列の関係で切断マークピッチが全て同一ではない場合がある。このような場合の工程の流れを図２７により説明する。図２７の例では、１行目の切断マークＣa1L,Ｃa1Rのみが他の行の切断マークと比較してＰｘだけ内側にオフセットしている。したがって、１行目の切断マークＣa1L,Ｃa1Rの撮像するときのワーク１０の移動ストロークをＰｘ×２だけ減ずる。即ち、通常行(図２７では１行目以外)の切断マークを撮像するときのワーク１０のＸ方向移動量(つまり切断ストローク)をＳとすると、オフセットされている行(１行目)の切断マークを撮像するときのＸ方向移動量はＳ−２Ｐｘとする(図２７(Ａ))。そして、撮像装置９０Ｌ,９０Ｒの視野をオフセットされている行から通常行に切り替えるときは、Ｙ方向移動に加え、ＰｘだけＸ方向に移動し、その後、切断ストロークＳで切断を実行する(図２７(Ａ)→(Ｂ))。
In the embodiment, the case has been described in which the distance between the left and right cut marks (cut mark pitch) in each row is the same. In the case of a silicon wafer as shown in FIG. 29, the outer shape of the substrate is circular. For this reason, in order to secure the element acquisition number, the cutting mark pitches may not all be the same due to the arrangement of elements. The flow of the process in such a case will be described with reference to FIG. In the example of FIG. 27, only the cutting marks C a1L and C a1R in the first row are offset inward by Px compared to the cutting marks in the other rows. Therefore, the movement stroke of the
実施の形態ではワークを切削加工する場合を説明したため、切削用砥石を回転刃２３と表記したが、実施の形態と同様の工程でワークを研削加工する場合も本発明を適用してもよく、その場合の砥石は研磨用砥石に置き換えればよい。
In the embodiment, since the case of cutting a workpiece has been described, the cutting grindstone is described as the
５ 制御ボックス
１０ ワーク
１２ 基準マーク
２１ フランジ
２２ 回転軸
２３ 回転刃
２５ Ｚスライダ
４０ θテーブル
６０ Ｙ方向スライドガイド
７０ Ｙスライダ
８０ Ｘスライダ
８１ Ｘ方向スライドガイド
９０Ｌ,９０Ｒ 撮像装置
９２ 粗位置決め用カメラ
９５ 制御部
5
Claims (20)
前記加工テーブル上のワークを加工可能な回転砥石、及び前記回転砥石が取り付けられた回転軸を有するスピンドルユニットと、
前記スピンドルユニットに取り付けられた切削液供給ノズルと、
前記加工テーブル上のワークを撮像可能な２つの撮像装置と、
前記加工テーブルを前記回転軸と垂直なＸ方向に相対移動可能なＸ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記回転軸と平行なＹ方向に相対移動可能なＹ方向移動手段と、
前記スピンドルユニットを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向の双方に垂直なＺ方向に相対移動可能なＺ方向移動手段とを備え、
前記２つの撮像装置はそれぞれ、
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通りかつ前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出す構成であり、
前記２つの撮像装置は、前記Ｘ方向に関して前記回転軸を挟んでピッチＰｃの距離で反対側に位置し、前記２つの撮像装置の撮像光軸は前記Ｚ方向に平行であって、
前記ワークは、加工すべき加工ラインに対応する両側に所定ピッチＰｍで配置された加工マークを有し、
前記回転砥石を回転させる動作と、
前記Ｙ方向移動手段によって前記回転砥石を所定ピッチだけ前記Ｙ方向に相対移動する動作と、
前記Ｚ方向移動手段によって前記回転砥石を前記ワークが加工可能な位置に前記Ｚ方向に相対移動する動作と、
前記加工可能なＺ方向位置を維持した状態で前記回転砥石に対して前記ワークを前記Ｘ方向移動手段で相対移動することで前記ワークを前記回転砥石によって加工する動作と、を含む加工工程を、所定数ｎ回繰り返し実行可能であり、
前記２つの撮像装置は、前記加工工程における前記相対移動ストロークＳの移動端にて一方側及び他方側の前記マークをそれぞれ撮像する撮像工程を実行可能であり、
前記ワークの加工時のＸ方向の移動ストロークをＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなるように前記移動ストロークＳは設定される、ワーク加工装置。 A processing table for placing workpieces;
A rotary grindstone capable of machining the workpiece on the machining table, and a spindle unit having a rotary shaft to which the rotary grindstone is attached;
A cutting fluid supply nozzle attached to the spindle unit;
And two imaging devices capable imaging the work on the machining table,
X direction moving means capable of relatively moving the processing table in the X direction perpendicular to the rotation axis;
Y direction moving means capable of relatively moving the spindle unit in the Y direction parallel to the rotation axis;
Z direction moving means capable of relatively moving the spindle unit in the Z direction perpendicular to both the X direction and the Y direction ;
Each of the two imaging devices is
A housing;
An internal space in the housing;
An opening that allows communication between the outside of the housing and the internal space;
An imaging unit having an imaging optical axis passing through the internal space and continuing from the opening to the outside of the housing;
An illumination unit that illuminates the exterior of the housing through the opening from the internal space;
A gas supply hole for supplying gas to the internal space,
The gas supplied to the internal space through the gas supply hole is configured to eject the gas from the opening to the outside of the housing.
The two imaging devices are positioned on opposite sides with a pitch Pc across the rotation axis with respect to the X direction, and the imaging optical axes of the two imaging devices are parallel to the Z direction,
The workpiece has processing marks arranged at a predetermined pitch Pm on both sides corresponding to a processing line to be processed,
An operation of rotating the rotating grindstone;
An operation of relatively moving the rotating grindstone in the Y direction by a predetermined pitch by the Y direction moving means;
An operation of relatively moving the rotating grindstone in the Z direction to a position where the workpiece can be processed by the Z direction moving means;
An operation of processing the workpiece by the rotating grindstone by moving the workpiece relative to the rotating grindstone with the X-direction moving means while maintaining the workable Z-direction position. It can be repeatedly executed a predetermined number n times,
The two imaging devices can execute an imaging process of imaging the mark on one side and the other side at a moving end of the relative movement stroke S in the processing process,
The work machining apparatus, wherein the movement stroke S is set so that the absolute value of the difference between S and Pc is Pm, where S is the movement stroke in the X direction when machining the workpiece.
前記２つの撮像装置は、ワーク当たりｎ回の前記加工工程のうちｊ回の前記撮像工程を実行し、前記ｎと前記ｊの関係は、
ｎ≧ｊ
であるワーク加工装置。 The apparatus according to claim 1 or 2,
The two imaging devices execute j imaging steps out of n machining steps per workpiece, and the relationship between n and j is
n ≧ j
Is a workpiece processing device.
前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するワーク加工装置。 The apparatus of claim 3 .
The said imaging device is a workpiece | work processing apparatus which has an imaging visual field which can image two or more processing marks which exist in the predetermined pitch on the processing line of the said Y direction.
前記加工テーブルを前記Ｚ方向に平行なθ軸で回転可能な回転手段と、
前記Ｘ方向移動手段、前記Ｙ方向移動手段、前記Ｚ方向移動手段、及び前記回転手段を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、撮像した前記マークの画像に基づいて前記回転砥石の前記Ｙ方向への相対移動ピッチ及び前記θ軸を中心とする回転角度補正量を演算する、ワーク加工装置。 The device according to any one of claims 3 to 5 ,
Rotating means capable of rotating the processing table about a θ axis parallel to the Z direction;
A controller that controls the X direction moving means, the Y direction moving means, the Z direction moving means, and the rotating means;
The said control part is a workpiece | work processing apparatus which calculates the rotation angle correction amount centering on the said relative movement pitch and the said (theta) axis | shaft of the said rotating grindstone based on the imaged said mark image.
前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
本方法は、
前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
ｎ≧ｊ
であって、
前記ワークは、前記加工工程で加工する各々の加工ラインに対して２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
各回の前記調節工程の後かつ各回の前記加工工程の前に前記第１撮像工程を実行し、各回の前記加工工程の後に前記第２撮像工程を実行する、ワーク加工方法。 A preparation step of preparing a workpiece, a rotating grindstone, and two imaging devices;
An adjusting step of adjusting the relative position of the workpiece with respect to the rotating grindstone;
After the adjusting step, the workpiece is moved n times relative to the rotary grindstone in the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary grindstone, thereby processing the workpiece with the rotary grindstone n times. And
It is a work machining method that repeatedly executes the adjustment step and the machining step a predetermined number of times,
The workpiece has at least one mark at different positions with respect to the machining direction to be machined in the machining process,
The two imaging devices are located on opposite sides of the rotary whetstone with respect to the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary whetstone,
In the two imaging devices, the arrangement pitch in the X direction of the two imaging devices is Pc, the arrangement distance of the mark in the processing direction is Pm, and the relative movement amount in the X direction of the processing step is S. When the absolute value of the difference between S and Pc is Pm,
This method
After the adjusting step and before the machining step, the mark on the workpiece at the relative movement start position in the X direction in the machining step, which is on one side of the relative movement direction in the machining step, Imaged by one of the two imaging devices, and after the machining step, on the other side in the relative movement direction in the machining step among the marks of the workpiece at the relative movement end position in the X direction in the machining step J imaging steps of imaging a certain thing with the other of the two imaging devices;
After the imaging step and before the adjusting step, based on the captured image in the imaging step, j times of calculating steps for adjusting the relative position in the adjusting step,
The n processing steps and the j imaging steps are:
n ≧ j
I der,
The workpiece has two marks at different positions with respect to the processing direction for each processing line processed in the processing step,
The workpiece machining method , wherein the first imaging step is executed after each adjustment step and before each machining step, and the second imaging step is executed after each machining step .
前記回転砥石に対する前記ワークの相対位置を調節する調節工程と、
前記調節工程の後に、前記回転砥石に対して前記ワークを前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に相対移動することで、前記ワークを前記回転砥石によって加工するｎ回の加工工程とを有し、
前記調節工程と前記加工工程とを繰り返し所定回数実行するワーク加工方法であり、
前記ワークは、前記加工工程で加工する加工方向に関して異なる位置に少なくとも１つずつマークを有し、
前記２つの撮像装置は、前記回転砥石の回転軸と垂直なＸ方向に関して前記回転砥石を挟んで反対側に位置し、
前記２つの撮像装置は、前記２つの撮像装置の前記Ｘ方向の配置ピッチをＰｃ、前記マークの前記加工方向の配置距離をＰｍとし、 前記加工工程の前記Ｘ方向の相対移動量をＳとしたとき、ＳとＰｃの差の絶対値がＰｍとなる位置関係を有し、
本方法は、
前記調節工程の後かつ前記加工工程の前に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動開始位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の一方側にあるものを、前記２つの撮像装置の一方により撮像し、前記加工工程の後に、前記加工工程における前記Ｘ方向への相対移動終了位置にある前記ワークの有するマークのうち前記加工工程における相対移動方向の他方側にあるものを、前記２つの撮像装置の他方により撮像するｊ回の撮像工程と、
前記撮像工程の後かつ前記調節工程の前に、前記撮像工程における撮像画像を基に、前記調節工程における相対位置の調節量を演算するｊ回の演算工程とを有し、
前記ｎ回の加工工程と前記ｊ回の撮像工程は、
ｎ≧ｊ
であって、
前記ワークは、前記加工工程で加工するｋ本の加工ライン毎に２つのマークを前記加工方向に関して異なる位置にそれぞれ有し、
前記撮像工程を行なう加工ラインの行番号をｉとすると、前記演算工程では、ｉと(ｉ＋ｋ)での前記撮像工程によって定義された各加工ラインのデータを基に、(ｉ＋１)から(ｉ＋ｋ−１)の加工ラインを定義し、前記調節工程における相対位置の調節量を演算する、ワーク加工方法。 A preparation step of preparing a workpiece, a rotating grindstone, and two imaging devices;
An adjusting step of adjusting the relative position of the workpiece with respect to the rotating grindstone;
After the adjusting step, the workpiece is moved n times relative to the rotary grindstone in the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary grindstone, thereby processing the workpiece with the rotary grindstone n times. And
It is a work machining method that repeatedly executes the adjustment step and the machining step a predetermined number of times,
The workpiece has at least one mark at different positions with respect to the machining direction to be machined in the machining process,
The two imaging devices are located on opposite sides of the rotary whetstone with respect to the X direction perpendicular to the rotation axis of the rotary whetstone,
In the two imaging devices, the arrangement pitch in the X direction of the two imaging devices is Pc, the arrangement distance of the mark in the processing direction is Pm, and the relative movement amount in the X direction of the processing step is S. When the absolute value of the difference between S and Pc is Pm,
This method
After the adjusting step and before the machining step, the mark on the workpiece at the relative movement start position in the X direction in the machining step, which is on one side of the relative movement direction in the machining step, Imaged by one of the two imaging devices, and after the machining step, on the other side in the relative movement direction in the machining step among the marks of the workpiece at the relative movement end position in the X direction in the machining step J imaging steps of imaging a certain thing with the other of the two imaging devices;
After the imaging step and before the adjusting step, based on the captured image in the imaging step, j times of calculating steps for adjusting the relative position in the adjusting step,
The n processing steps and the j imaging steps are:
n ≧ j
Because
The workpiece has two marks at different positions with respect to the processing direction for each of k processing lines processed in the processing step,
Assuming that the line number of the processing line for performing the imaging step is i, in the calculation step, from (i + 1) to (i + k−) based on the data of each processing line defined by the imaging step at i and (i + k). A workpiece machining method that defines the machining line of 1) and calculates a relative position adjustment amount in the adjustment step.
前記撮像装置は、前記Ｙ方向の加工ライン上の所定ピッチに存在する２以上の加工マークを撮像可能な撮像視野を有するワーク加工方法。 The method according to claim 7 or 8, wherein
The said imaging device is a workpiece | work processing method which has an imaging visual field which can image two or more process marks which exist in the predetermined pitch on the process line of the said Y direction.
前記加工工程を所定回数実行した後に、前記ワークを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と垂直なＺ方向を軸に相対的に所定角度だけ回転させる回転工程を実行し、
前記回転工程の後、再度、前記調節工程及び前記加工工程を所定回数実行する、ワーク加工方法。 A method according to any of claims 7 to 12 ,
After performing the machining step a predetermined number of times, performing a rotation step of rotating the workpiece by a predetermined angle relative to the X direction and the Z direction perpendicular to the Y direction,
The workpiece machining method, wherein the adjusting step and the machining step are again performed a predetermined number of times after the rotation step.
前記ワークは、厚さ方向の所定の深さに前記マークを有し、
本方法は、前記準備工程の後かつ前記調節工程の前に、前記回転砥石によって複数箇所に溝加工をして各マークを露出させる溝形成工程を有する、ワーク加工方法。 A method according to any of claims 7 to 13 ,
The workpiece has the mark at a predetermined depth in the thickness direction,
This method is a workpiece processing method including a groove forming step in which grooves are formed in a plurality of locations by the rotating grindstone to expose each mark after the preparation step and before the adjusting step.
ハウジングと、
前記ハウジング内の内部空間と、
前記ハウジング外部と前記内部空間とを連通させる開口と、
前記内部空間を通り前記開口から前記ハウジング外部へと続く撮像光軸を有する撮像部と、
前記内部空間から前記開口を通して前記ハウジング外部を照らす照明部と、
前記内部空間へ気体を供給するための気体供給孔とを有し、
前記加工工程は、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給された気体を前記開口から前記ハウジング外部に噴き出しながら実行する、ワーク加工方法。 The method according to any one of claims 7 to 18 , wherein each of the two imaging devices includes:
A housing;
An internal space in the housing;
An opening that allows communication between the outside of the housing and the internal space;
An imaging unit having an imaging optical axis passing through the internal space and extending from the opening to the outside of the housing;
An illumination unit that illuminates the exterior of the housing through the opening from the internal space;
A gas supply hole for supplying gas to the internal space,
The workpiece machining method, wherein the machining step is performed while jetting the gas supplied to the internal space through the gas supply hole from the opening to the outside of the housing.
前記加工工程の前に、前記気体供給孔を通して前記内部空間に供給する気体の圧力を上昇させる圧力上昇工程と、
前記加工工程の後に、前記気体の圧力を下降させる圧力下降工程とを有する、ワーク加工方法。 The method of claim 19 , wherein
Before the processing step, a pressure increasing step for increasing the pressure of the gas supplied to the internal space through the gas supply hole;
A work machining method comprising a pressure lowering step of lowering the pressure of the gas after the machining step.
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