TW202117909A - 中心定位方法 - Google Patents

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TW202117909A
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小池彩子
田中誠
小嶋芳昌
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

本發明之課題係提供容易掌握攝像手段與檢出手段之實際位置關係的中心定位方法。 做為解決手段，中心定位方法係包含：根據攝像單元所攝像獲得之畫像，求得夾盤之中心之座標(X1、Y1)的第一之中心座標檢出工程ST1、和根據檢出單元之檢出結果，求得夾盤之中心之座標(X2、Y2)的第二之中心座標檢出工程ST2、和令中心間之距離α為(X1-X2)，令中心間之距離β為(Y1-Y2)所求得座標間距離算出工程ST3、和將攝像單元之攝像中心，定位於X0、Y0之座標時，於X0-α、Y0-β之座標，定位檢出單元之檢出中心，使攝像單元之攝像中心與檢出單元之檢出中心一致之工程的中心一致工程ST4的構成。

Description

中心定位方法
本發明係有關中心定位方法。
為了將半導體晶圓等之被加工物，分割成各個晶片，使用有切削裝置(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。
前述專利文獻1及專利文獻2等所示以往使用之切削裝置係設有攝像被加工物之攝像手段、和測定被加工物之高度的檢出手段。以往所使用之切削裝置中，攝像手段與檢出手段之相對位置關係則預先決定於設計值。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2015-112698號公報 [專利文獻2] 日本特開2005-093710號公報
[發明欲解決之課題]
但是，前述以往所使用之切削裝置中，在於攝像手段與檢出手段之至少一方之安裝位置，有著安裝誤差，設計值所訂定之位置關係則與實際之位置關係不同。
為此，前述以往所使用之切削裝置係即使將從攝像手段所攝像獲得之畫像所辨識之位置，以檢出手段檢出高度進行切削加工，仍會有無法正確進行對應於檢出手段所檢出之高度的加工之問題。
為解決此種之課題，專利文獻1係提案了經由虛擬晶片，測定攝像手段與檢出手段之實際位置關係之方法。但是，專利文獻1所示之方法中，需要虛擬晶片之故，變得比較麻煩。
本發明係有鑑於相關之問題而成，其目的係提供容易掌握攝像手段與檢出手段之實際位置關係的中心定位方法。 [為解決課題之手段]
為了解決上述課題而達成目的，本發明之中心定位方法，係包含：將保持被加工物之圓形之夾盤、和將該夾盤移動於X軸方向移動之X軸移動手段、和攝像保持於該夾盤之被加工物之攝像手段、和將該攝像手段移動於Y軸方向之第一之Y軸移動手段、和檢出保持於該夾盤之被加工物之高度之檢出手段、和將該檢出手段移動於Y軸方向移動之第二之Y軸移動手段之裝置中，於該攝像手段之攝像中心，定位該檢出手段之檢出中心的中心定位方法中，使該X軸移動手段與該第一之Y軸移動手段動作，根據該攝像手段所攝像獲得之畫像，求得該夾盤之中心之座標(X1、Y1)的第一之中心座標檢出工程、和使該X軸移動手段與該第二之Y軸移動手段動作，根據該檢出手段之檢出結果，求得該夾盤之中心之座標(X2、Y2)的第二之中心座標檢出工程、和令根據該攝像手段所攝像獲得之畫像求得之該夾盤之中心之X座標為X1，令根據該檢出手段之檢出結果求得之該夾盤之中心之X座標為X2，令中心間之距離α做為(X1-X2)被求得之同時，令根據該攝像手段所攝像獲得之畫像求得之該夾盤之中心之Y座標為Y1，令根據該檢出手段之檢出結果求得之該夾盤之中心之Y座標為Y2，令中心間之距離β做為(Y1-Y2)被求得之座標間距離算出工程、和將該攝像手段之攝像中心，定位於X0、Y0之座標時，於X0-α、Y0-β之座標，定位該檢出手段之檢出中心，使該攝像手段之攝像中心與該檢出手段之檢出中心一致之中心一致工程而構成為特徵。
前述中心定位方法中，該第一之中心座標檢出工程係將較該夾盤之中心更外周側之特徵點，以攝像手段加以攝像，求得該特微點之座標(X11、Y11)之同時，將該夾盤旋轉任意角度，攝像該特徵點，求得該特微點之座標(X12、Y12)，在正交求得特微點之座標(X11、Y11)與特微點之座標(X12、Y12)之中心的一次函數上，將自該中心成為2個之座標間之距離之1/2之位置座標，做為該夾盤之中心之座標(X1、Y1)被求得，該第二之中心座標檢出工程係將定位於檢出結果驟變之夾盤之外周之該檢出手段之座標，檢出3點以上，從檢出之3點以上之座標，求得該夾盤之中心之座標(X2、Y2)亦可。
前述中心定位方法中，該第一之中心座標檢出工程係攝像包含夾盤之外周之領域，將從攝像之畫像定位於外周之該攝像手段之攝像中心之座標，檢出3點以上，從檢出之3點以上之座標，求得該夾盤之中心之座標(X1、Y1)，該第二之中心座標檢出工程係將定位於檢出結果驟變之夾盤之外周之該檢出手段之座標，檢出3點以上，從檢出之3點以上之座標，求得該夾盤之中心之座標(X2、Y2)亦可。
前述中心定位方法中，該攝像手段係配設於連結於第一之Y軸移動手段之第一之加工手段，該檢出手段係配設於連結於第二之Y軸移動手段之第二之加工手段亦可。
前述中心定位方法中，該第一之Y軸移動手段與該第二之Y軸移動手段係一個Y軸移動手段，該攝像手段與該檢出手段係配設於連結在該Y軸移動手段之加工手段亦可。 [發明效果]
本發明係可發揮容易掌握攝像手段與檢出手段之實際位置關係之效果。
對於為了實施本發明之形態(實施形態)，參照圖面加以詳細說明。本發明非經由以下之實施形態所記載之內容加以限定。又，以下記載之構成要素中，包含該業者容易思及者、實質上相同者。更且，以下記載之構成係可適切地加以組合。又，在不脫離本發明之要旨之範圍下，可進行種種之省略、置換或變更。
[實施形態1] 將有關於本發明之實施形態1之中心定位方法，根據圖面加以說明。圖1係顯示實施關於實施形態1之中心定位方法之加工裝置的構成例之斜視圖。圖2係模式性顯示圖1所示加工裝置之攝像單元之攝像中心的平面圖。圖3係模式性顯示圖1所示加工裝置之檢出單元之檢出中心的平面圖。圖4係顯示圖1所示加工裝置之攝像單元之攝像位置與檢出單元之檢出位置之座標系的平面圖。圖5係顯示關於實施形態1之中心定位方法之流程之流程圖。
(加工裝置) 關於實施形態1之中心定位方法係經由裝置之圖1所示加工裝置1，加以實施。加工裝置1係切削加工圖1所示被加工物200之切削裝置。實施形態1中，被加工物200係以矽、藍寶石、鎵砷等為母材之圓板狀之半導體晶圓或光裝置晶圓等之晶圓。被加工物200係藉由在於表面201形成成為格子狀之複數之分割預定線202，在分割成格子狀之領域，形成有裝置203。
又，本發明之被加工物200係可為中央部被薄化，於外周部形成壁厚部之所謂TAIKO(登記商標)晶圓，除了晶圓之外，亦可為具有複數經由樹脂封閉之裝置之矩形狀之封裝基板、陶瓷基板、鐵氧體基板或包含鎳及鐵之至少一方的基板等。於實施形態1中，被加工物200係背面204在外周緣黏貼於裝設環狀框體205之黏著膠帶206，支持於環狀框體205。
圖1所示加工裝置1係將被加工物200，以夾盤10加以保持，沿著分割預定線202，以切削刀23進行切削加工(相當於加工)之切削裝置。加工裝置1係如圖1所示，具備將被加工物200在保持面11吸引保持之平面形状為圓形的夾盤10、和將保持夾盤10之被加工物200，以切削刀23加以切削之第一之加工手段的第一之切削單元21、和將保持夾盤10之被加工物200，以切削刀23加以切削之第二之加工手段的第二之切削單元22、和攝像保持於夾盤10之被加工物200之攝像手段定的攝像單元30、和測定保持於夾盤10之被加工物200之高度的檢出手段的檢出單元40、和控制單元100。
又，加工裝置1係如圖1所示，具備相對性移動夾盤10和切削單元20之移動單元50。移動單元50係具備：將夾盤10，朝向與水平方向平行之X軸方向，加工輸送之X軸移動單元51、和將第一之切削單元21及攝像單元30，朝向與水平方向平行，且於正交於X軸方向之Y軸方向分級輸送之第一之Y軸移動單元52、和將第一之切削單元21及檢出單元40，朝向Y軸方向，分級輸送之第二之Y軸移動單元53、和將第一之切削單元21，朝向平行於與X軸方向及Y軸方向之雙方正交之鉛直方向的Z軸方向，切入輸送之第一之Z軸移動單元54、和將第二之切削單元22，朝向Z軸方向，切入輸送之第二之Z軸移動單元55、和將夾盤10，旋轉成與Z軸方向平行之軸心回轉的旋轉移動單元56。加工裝置1係如圖1所示，具備第一之切削單元21和第二之切削單元22，即，2主軸之切割機，所謂之對向式雙主軸型之切削裝置。
X軸移動單元51係藉由將夾盤10，移動至加工輸送方向之X軸方向，將夾盤10和切削單元20相對性沿X軸方向加工輸送之X軸移動手段。第一之Y軸移動單元52係藉由將第一之切削單元21及攝像單元30，移動至分級輸送方向之Y軸方向，將夾盤10和第一之切削單元21及攝像單元30相對性沿Y軸方向分級輸送之第一之Y軸移動手段。第二之Y軸移動單元53係藉由將第二之切削單元22及檢出單元40，移動至分級輸送方向之Y軸方向，將夾盤10和第二之切削單元22及檢出單元40相對性沿Y軸方向分級輸送之第二之Y軸移動手段。
第一之Z軸移動單元54係藉由將第一之切削單元21及攝像單元30，移動至切入輸送方向之Z軸方向，將夾盤10和第一之切削單元21及攝像單元30相對性沿Z軸方向切入輸送之第一之Z軸移動手段。第二之Z軸移動單元55係藉由將第二之切削單元22及檢出單元40，移動至切入輸送方向之Z軸方向，將夾盤10和第二之切削單元22及檢出單元40相對性沿Z軸方向切入輸送之第二之Z軸移動手段。
X軸移動單元51、Y軸移動單元52、53及Z軸移動單元54、55係具備成為軸心回轉旋轉自如設置之周知之滾珠螺桿、將滾珠螺桿以軸心回轉加以旋轉之周知之馬達及將夾盤10或切削單元20，移動自如支持於X軸方向、Y軸方向或Z軸方向之周知之導軌。
夾盤10係圓盤狀，保持被加工物200之保持面11則由多孔陶瓷等所形成。又，夾盤10係藉由X軸移動單元51，在於切削單元20之下方之加工領域、和從切削單元20之下方遠離搬出搬入被加工物200之搬出搬入領域，移動自如地設置於X軸方向，且經由旋轉移動單元56，旋轉自如地設置成為與Z軸方向平行之軸心回轉。夾盤10係與未圖示之真空吸引源連接，經由真空吸引源的吸引，吸引、保持載置於保持面11之被加工物200。實施形態1中，夾盤10係藉由黏著膠帶206，吸引、保持被加工物200之背面204側。
第一之切削單元21及第二之切削單元22係裝卸自如地裝設切削保持於夾盤10之被加工物200之切削刀23的切削手段。第一之切削單元21係連接於第一之Y軸移動單元52，對於保持於夾盤10之被加工物200，藉由第一之Y軸移動單元52，移動自如地設於Y軸方向，且藉由第一之Z軸移動單元54，移動自如地設於Z軸方向。第一之切削單元21係藉由第一之Y軸移動單元52、第一之Z軸移動單元54等，設於自裝置本體2立設之門型之支持框體3之一方之柱部。
第二之切削單元22係連接於第二之Y軸移動單元53，對於保持於夾盤10之被加工物200，藉由第二之Y軸移動單元53，移動自如地設於Y軸方向，且藉由第二之Z軸移動單元55，移動自如地設於Z軸方向。第二之切削單元22係藉由第二之Y軸移動單元53、第二之Z軸移動單元55等，設於支持框體3之另一方之柱部。然而，支持框體3係柱部之上端彼此經由水平樑加以連結。第一之切削單元21及第二之切削單元22係藉由Y軸移動單元52、53及Z軸移動單元54、55，可於夾盤10之保持面11之任意位置，定位切削刀23。
各切削單元21、22係具備：具有略環形狀之極薄之切削磨石之切削刀23、和藉由Y軸移動單元52、53及Z軸移動單元54、55，移動自如設置於Y軸方向及Z軸方向之主軸殼體24、和於主軸殼體24成為軸心回轉旋轉自如地設置且於前端成為裝設切削刀23之旋轉軸之主軸。
攝像單元30係配設於第一之切削單元21。實施形態1中，攝像單元30係與第一之切削單元21一體性移動，固定於第一之切削單元21。攝像單元30係具備複數攝像保持於夾盤10之切削前之被加工物200之欲分割領域之攝像元件。攝像元件係例如CCD(Charge-Coupled Device)攝像元件或CMOS(Complementary MOS)攝像元件。攝像單元30係攝像保持於夾盤10之被加工物200，得為進行被加工物200與切削刀23之定位進行對準等之示於圖2之一例之畫像31，將獲得之畫像31輸出至控制單元100。
然而，實施形態1中，攝像攝像單元30之畫像31係如圖2所示、長度方向與Y軸方向平行，且短邊方向與X軸方向平行之矩形狀。又、攝像單元30之攝像中心32係畫像31之X軸方向與Y軸方向之各別之中心。對於顯示攝像中心32之畫像31之中心之位置而言，攝像單元30則沿著Z軸方向相對。
檢出單元40係配設於第二之切削單元22。實施形態1中，攝像單元30係與第二之切削單元22一體性移動，固定於第二之切削單元22。實施形態1中，檢出單元40雖為檢出保持於夾盤10之被加工物200之高度之Z軸方向之位置的背壓感測器，但本發明中，非限定於背壓感測器，亦可為雷射變位計，或接觸式之感測器。檢出單元40係檢出圖3所示檢出範圍41內之檢出中心42之高度之Z軸方向之位置，將檢出結果輸出至控制單元100。
然而，實施形態1中，檢出單元40之檢出範圍41係如圖3所示，為圓形。又、檢出單元40之檢出中心42係檢出範圍41之X軸方向與Y軸方向之各別之中心。對於顯示檢出中心42之位置而言，檢出單元40則沿著Z軸方向相對。
又，加工裝置1係具備：為檢出夾盤10之X軸方向之位置之X軸方向位置檢出單元61、和為檢出第一之切削單元21及攝像單元30之Y軸方向之位置之第一之Y軸方向位置檢出單元62、和為檢出第二之切削單元22及檢出單元40之Y軸方向之位置之第二之Y軸方向位置檢出單元63、和為檢出第一之切削單元21及攝像單元30之Z軸方向之位置之第一之Z軸方向位置檢出單元64、和為檢出第二之切削單元22及檢出單元40之Z軸方向之位置之第二之Z軸方向位置檢出單元65。
X軸方向位置檢出單元61及Y軸方向位置檢出單元62、63係經由與X軸方向、或Y軸方向平行之線性刻度、和讀取頭所構成。Z軸方向位置檢出單元64、65係以Z軸移動單元54、55之馬達之脈衝，檢出切削單元21、22之Z軸方向之位置。X軸方向位置檢出單元61、Y軸方向位置檢出單元62、63及Z軸方向位置檢出單元64、65係將夾盤10之X軸方向、切削單元20、攝像單元30及檢出單元40之Y軸方向或Z軸方向之位置，輸出至控制單元100。
然而，實施形態1中，Z軸方向之位置係將夾盤10之保持面11做為基準位置，以從保持面11之高度加以訂定。又，實施形態1中，第一之切削單元21及攝像單元30之X軸方向及Y軸方向所訂定之座標系301(以下，表記為第一之座標系)、和第二之切削單元22及檢出單元40之X軸方向及Y軸方向之座標系302(以下，表記為第二之座標系)係如圖4所示、X軸方向為相同，且Y軸方向互為不同。
實施形態1中，第一之切削單元21及攝像單元30之X軸方向及Y軸方向之位置係以與從第一之座標系301中預先訂定之基準位置301-1(示於圖4之一例，以下表記為第一之基準位置)之X軸方向及Y軸方向之水平方向平行之距離加以訂定。又，第二之切削單元22及檢出單元40之X軸方向及Y軸方向之位置係以與從第二之座標系302中預先訂定之基準位置302-1(示於圖4之一例，以下表記為第二之基準位置)之X軸方向及Y軸方向之水平方向平行之距離加以訂定。
控制單元100係各別控制加工裝置1之各構成要素，將對於被加工物200之加工動作，實施於加工裝置1。然而，控制單元100係擁有具有如CPU(central processing unit)之微處理器之演算處理裝置、和具有如ROM(read only memory)或RAM(random access memory)之記憶體之記憶裝置、和輸入輸出介面装置之電腦。控制單元100之演算處理裝置係根據記憶於記憶裝置之電腦程式，實施演算處理，將為控制加工裝置1之控制訊號，藉由輸入輸出介面装置，輸出至加工裝置1之各構成要素。
控制單元100係連接於經由顯示加工動作之狀態或畫像等之液晶顯示裝置等所構成之未圖示之顯示單元、和操作員在登錄加工內容資訊等時所使用之未圖示之輸入單元。輸入單元係藉由設於顯示單元之觸控面板、和鍵盤等之外部輸入裝置中至少一個所構成。
又，控制單元100係如圖1所示，具備中心座標檢出部101、和座標系整合部102、和加工控制部103。中心座標檢出部101與座標系整合部102係求得第一之座標系301與第二次座標系302之相對關係者。
中心座標檢出部101係於第一之座標系301中，使用攝像單元30所攝像得到畫像31，求得夾盤10之中心12(圖4所示)之座標(X1,Y1)者。中心座標檢出部101係於第二之座標系302中，使用檢出單元40之檢出結果，求得定位於第一之座標系301中求得中心12之座標(X1,Y1)之位置的夾盤10之中心12之座標(X2,Y2)。
座標系整合部102係從第一之座標系301中所求得之夾盤10之中心12之座標(X1,Y1)、和第二之座標系302中所求得之夾盤10之中心12之座標(X2,Y2)，求得第一之座標系301與第二之座標系302之關係。
加工控制部103係記憶攝像中心32與第一之切削單元21之切削刀23之刀刃之下端之相對位置、檢出中心42與第二之切削單元22之切削刀23之刀刃之下端之相對位置。加工控制部103係使用座標系整合部102所求得第一之座標系301與第二之座標系302之關係、預先記憶之相對位置，根據攝像單元30所攝像獲得之畫像31、檢出單元40之檢出結果、X軸方向位置檢出單元61及Y軸方向位置檢出單元62、63之檢出結果，使攝像中心32與檢出中心42成為一致，即，使攝像單元30所攝像之位置與檢出單元40之檢出位置成為一致，控制各構成要素，控制加工裝置1之加工動作者。
然而，中心座標檢出部101、座標系整合部102及加工控制部103之機能係將記憶於記憶裝置之電腦程式，經由演算處理裝置之執行而實現。
(中心定位方法) 中心定位方法係在夾盤10、攝像單元30及檢出單元40中之至少一個被新安裝之時，消耗或不妥等進行交換之時等加以實施。中心定位方法係於攝像單元30之攝像中心32，定位檢出單元40之檢出中心42之方法，即求得第一之座標系301與第二之座標系302之關係之方法，使攝像單元30所攝像之位置與檢出單元40之檢出位置成為一致之方法。中心定位方法係控制單元100你從操作員運算子接受到中心定位方法之開始指示時，開始加工裝置1。中心定位方法係如圖5所示，包含第一之中心座標檢出工程ST1、和第二之中心座標檢出工程ST2、和座標間距離算出工程ST3、和中心一致工程ST4而構成。
(第一之中心座標檢出工程) 圖6係於圖5所示第一之中心座標檢出工程中，顯示夾盤之保持面之特徵點被攝像單元攝像之狀態的平面圖。圖7係於圖5所示第一之中心座標檢出工程中，顯示將從圖6之狀態旋轉特定角度之夾盤之保持面之特徵點被攝像單元進行攝像之狀態的平面圖。
第一之中心座標檢出工程ST1係使X軸移動單元51與第一之Y軸移動單元52動作，根據該攝像單元30所攝像獲得之畫像31，求得第一之座標系301之夾盤10之中心12之座標(X1、Y1)的工程、第一之中心座標檢出工程ST1中，操作員操作輸入單元，啟動X軸移動單元51及第一之Y軸移動單元52，將可與保持面11之其他部分識別，且較中心12更外周側之特徵點13，與攝像單元30，對於Z軸方向。
第一之中心座標檢出工程ST1中，操作員操作輸入單元，如圖6所示，以攝像單元30，攝像特徵點13。結果，第一之中心座標檢出工程ST1中，控制單元100之中心座標檢出部101則根據X軸方向位置檢出單元61及第一之Y軸方向位置檢出單元62之檢出結果，求得第一之座標系301之特徵點13之座標(X11,Y11)。
第一之中心座標檢出工程ST1中，操作員操作輸入單元，啟動旋轉移動單元56，如圖7所示，將夾盤10以軸心回轉旋轉任意之特定角度θ。然而，實施形態1中，特定角度θ雖為90度，但本發明中，非限定於90度。
第一之中心座標檢出工程ST1中，操作員操作輸入單元，啟動X軸移動單元51及第一之Y軸移動單元52，將可保持面11之特徵點13，與攝像單元30，對於Z軸方向。第一之中心座標檢出工程ST1中，操作員操作輸入單元，以攝像單元30，攝像特徵點13。結果，第一之中心座標檢出工程ST1中，控制單元100之中心座標檢出部101則根據X軸方向位置檢出單元61及第一之Y軸方向位置檢出單元62之檢出結果，求得第一之座標系301之特徵點13之座標(X12,Y12)。
第一之中心座標檢出工程ST1中，控制單元100之中心座標檢出部101則將特徵點13之2個座標(X11,Y11)、座標(X12,Y12)間之距離d，使用下述式1求得。
Figure 02_image001
第一之中心座標檢出工程ST1中，控制單元100之中心座標檢出部101則將座標(X11,Y11)所規定之位置與夾盤10之中心12之距離r，使用下述式2求得。
Figure 02_image003
第一之中心座標檢出工程ST1中，控制單元100之中心座標檢出部101則使用下述式3及式4，求得第一座標系301之夾盤10之中心12之座標(X1,Y1)。
Figure 02_image005
Figure 02_image007
如此，關於實施形態1之中心定位方法之第一之中心座標檢出工程ST1係在通過求得特徵點13之座標(X11、Y11)與特徵點13之座標(X12、Y12)之中心12，在正交於對於連結座標(X11、Y11)與座標(X12、Y12)之直線14的直線15上，將通過中心12與各座標(X11、Y11)及座標(X12、Y12)之直線17、18彼此所成角度成為θ之位置之座標，做為夾盤10之中心12之座標(X1、Y1)被加以求得。如此，關於實施形態1之中心定位方法之第一之中心座標檢出工程ST1係在正交求得特徵點13之座標(X11、Y11)與特徵點13之座標(X12、Y12)之中心12之一次函數上，將從中心成為2個座標(X11、Y11)、(X12、Y12)間之距離d之1/2之位置之座標，做為夾盤10之中心12之座標(X1、Y1)被加以求得。
(第二之中心座標檢出工程) 圖8係於圖5所示定位方法之第二之中心座標檢出工程中，模式性顯示沿著夾盤之保持面，移動檢出單元之狀態的側面圖。圖9係顯示圖8所示檢出單元之檢出結果圖。圖10係顯示經由圖9所示檢出單元之檢出結果所特定之夾盤之外周之3點的平面圖。
第二之中心座標檢出工程ST2係啟動X軸移動單元51與第二之Y軸移動單元53，根據檢出單元40之檢出結果，求得第二之座標系302之夾盤10之中心12之座標(X2、Y2)的工程。第二之中心座標檢出工程ST2中，操作員操作輸入單元，啟動X軸移動單元51及第二之Y軸移動單元53，如圖8所示，檢出單元40邊沿著保持面11，邊以檢出單元40檢出保持面11之Z軸方向。
結果，檢出單元40之檢出結果中，如圖9所示，產生Z軸方向之位置驟變之位置19。然而，圖9之橫軸係顯示從特定之位置之與保持面11平行之方向之距離，圖9之縱軸係顯示檢出單元40檢出之Z軸方向之位置。又，圖9之縱軸係顯示伴隨朝向圖9中之上側，位於上方。然而，檢出結果驟變時之檢出單元40之位置19係相當於定位於較夾盤10之外緣更外周之位置。
第一之中心座標檢出工程ST2中，控制單元100之中心座標檢出部101則根據檢出單元40之檢出結果，將檢出結果驟變時之檢出單元40之位置19-1、19-2、19-3，特定3點以上。實施形態1中，第二之中心座標檢出工程ST2中，控制單元100之中心座標檢出部101則如圖10所示，雖將檢出結果驟變時之檢出單元40之位置19-1、19-2、19-3，特定為3點，但本發明中，特定之位置19-1、19-2、19-3係非限定於3點。
第二之中心座標檢出工程ST2中，控制單元100之中心座標檢出部101則根據X軸方向位置檢出單元61及第二之Y軸方向位置檢出單元63之檢出結果，求得特定之3點之位置19-1之第二之座標系302之座標(X21、Y21)、位置19-2之座標標(X22、Y22)及位置19-3之座標(X22、Y22)。
在此，成為第二之座標系302之夾盤10之中心12之座標(X2,Y2)，令通過3點之位置19-1、19-2、19-3之圓之半徑為R、下述之式5則成立。
Figure 02_image009
第二之中心座標檢出工程ST2中，控制單元100之中心座標檢出部101則於式5之X、Y，代入各座標(X21,Y21)、(X22,Y22)及(X22,Y22)，求得第二座標系302之夾盤10之中心12之座標(X2,Y2)。
如此，關於實施形態1之中心定位方法之第二之中心座標檢出工程ST2係3點以上檢出定位於檢出結果驟變之夾盤10之外周之檢出單元40之位置19-1、19-2、19-3之座標(X21,Y21)、(X22,Y22)及(X22,Y22)，從檢出3點以上之位置19-1、19-2、19-3之座標(X21,Y21)、(X22,Y22)及(X22,Y22)，求得第二座標系302之夾盤10之中心12之座標(X2、Y2)。
(座標間距離算出工程) 座標間距離算出工程ST3係令根據攝像單元30所攝像獲得之畫像31求得之第一之座標系301之夾盤10之中心12之X座標為X1，令根據檢出單元40之檢出結果求得之第二之座標系302之夾盤10之中心12之X座標為X2，令中心12間之距離α做為(X1-X2)被求得之同時，令根據攝像單元30所攝像獲得之畫像31求得之第一之座標系301之夾盤10之中心12之Y座標為Y1，令根據檢出單元40之檢出結果求得之第二之座標系302之夾盤10之中心之Y座標為Y2，令中心12間之距離β做為(Y1-Y2)被求得之工程。座標間距離算出工程ST3中，控制單元100之座標系整合部102係算出X1-X2，算出距離α，算出Y1-Y2，算出距離β。
(中心一致工程) 中心一致工程ST4係將該攝像單元30之攝像中心32，定位於X0、Y0之座標時，於X0-α、Y0-β之座標，定位該檢出單元40之檢出中心42，使攝像單元30之攝像中心32與檢出單元40之檢出中心42一致之工程。中心一致工程ST4中，控制單元100之座標系整合部102係令攝像單元30之攝像中心32之第一之座標系301之座標為(X0,Y0)，令檢出單元40之檢出中心42之第2之座標系之座標為(X02,Y02)之時，使用以下之式6及式7，將檢出單元40之檢出中心42之座標系，從第二之座標系302變換成第一之座標系301。
Figure 02_image011
如此，中心一致工程ST4中，控制單元100之座標系整合部102則將檢出單元40之檢出中心42之座標系，從第二之座標系302變換成第一之座標系301，定位在將攝像單元30之攝像中心32成為座標(X0、Y0)之位置之時，於成為座標(X0-α、Y0-β)之位置，定位檢出單元40之檢出中心42，使第一之座標系301之攝像單元30之攝像中心32與第二之座標系302之檢出單元40之檢出中心42一致。又，中心一致工程ST4中，控制單元100之座標系整合部102係使用式6及式7，將座標(X0,Y0)及座標(X02,Y02)之任一方，成為任意之座標，將第一之座標系301之任意之座標(X0,Y0)和第二之座標系302之任意之座標(X02,Y02)之關係，示於式6及式7而求得，終止定位方法。
(加工裝置之加工動作) 加工裝置1係操作員將加工內容資訊，登錄於控制單元100，將切削加工前之被加工物200，載置於夾盤10之保持面11。之後，加工裝置1係從操作員有加工動作之開始指示之時，開始加工動作。加工裝置1係開始加工動作時，藉由黏著膠帶206，將背面204側，吸引保持於夾盤10之保持面11。
加工動作中，加工裝置1係X軸移動單元51，將夾盤10朝向加工領域移動，攝像單元30則攝像被加工物200，根據攝像單元30所攝像之畫像31，進行對準。又，檢出單元40係檢出被加工物200之Z軸方向之位置。
加工裝置1係沿著分割預定線202，邊相對移動被加工物200與切削單元20，將切削刀23切入各分割預定線202，將被加工物200分割成各個裝置203。加工裝置1係沿著分割預定線202，切削加工被加工物200之時，控制單元100之加工控制部103係使用前述式6及式7，使攝像單元30所攝像之位置與檢出單元40之檢出位置成為一致，控制各構成要素，控制加工裝置1之加工動作。加工裝置1係切削所有之分割預定線202，將被加工物200分割成各個裝置203之後，終止加工動作。
如以上說明，關於實施形態1之中心定位方法係根據攝像單元30所攝像獲得之畫像31、和檢出單元40之檢出結果、各位置檢出單元61、62、63之檢出結果，可求得第一之座標系301之攝像單元30之攝像中心32之座標(X0,Y0)與檢出單元40之檢出中心42之座標(X02,Y02)之關係，在夾盤10不載置任何東西之狀態下，可掌握攝像單元30與檢出單元40之位置關係。其結果，關於實施形態1之中心定位方法，係可發揮容易掌握攝像單元30與檢出單元40之實際位置關係之效果。
[實施形態2] 將有關於本發明之實施形態2之中心定位方法，根據圖面加以說明。圖11係於關於實施形態2之中心定位方法之第一之中心座標檢出工程中，模式性顯示攝像單元攝像夾盤之外周之3點之狀態的平面圖。然而，圖11係與實施形態1相同之部分，附上同一符號，省略說明。關於實施形態2之中心定位方法係除了第一之中心座標檢出工程ST1與實施形態1不同以外，皆與實施形態1相同。
關於實施形態2之第一之中心座標檢出工程ST1中，操作員操作輸入單元，啟動X軸移動單元51及第一之Y軸移動單元52，將夾盤10之外周，與攝像單元30，對於Z軸方向。關於實施形態2之第一之中心座標檢出工程ST1中，操作員操作輸入單元，經由旋轉移動單元56，以特定角度間歇性旋轉夾盤10，於夾盤10之停止中，以攝像單元30，攝像3個處以上包含夾盤10之外周之領域33。實施形態2中，雖以攝像單元30攝像3處領域33，但本發明中，不限於3處所。
關於實施形態2之第一之中心座標檢出工程ST1中，控制單元100之中心座標檢出部101則根據X軸方向位置檢出單元61及第一之Y軸方向位置檢出單元62之檢出結果，求得攝像單元30攝像各領域33時之攝像中心32之位置32-1之座標(X13,Y13)、位置32-2之座標(X14,Y14)及位置32-3座標(X15,Y15)。
關於實施形態2之第一之中心座標檢出工程ST1中，控制單元100之中心座標檢出部101則於式5之X、Y，代入各座標(X13,Y13)、(X14,Y14)及(X15,Y15)，求得第一座標系301之夾盤10之中心12之座標(X1,Y1)。
如此，關於實施形態2之中心定位方法之第一之中心座標檢出工程ST1係攝像包含夾盤10之外周之領域，3點以上檢出定位於從攝像之畫像31定位於外周之攝像單元30之攝像中心32之座標(X13,Y13)、(X14,Y14)及(X15,Y15)，從檢出3點以上之座標(X13,Y13)、(X14,Y14)及(X15,Y15)，求得夾盤10之中心12之座標(X1、Y1)。
關於實施形態2之中心定位方法係根據攝像單元30所攝像獲得之畫像31、和檢出單元40之檢出結果、各位置檢出單元61、62、63之檢出結果，可掌握攝像單元30與檢出單元40之位置關係。其結果，關於實施形態1之中心定位方法，係與實施形態1相同，可發揮容易掌握攝像單元30與檢出單元40之實際位置關係之效果。
[變形例] 將有關於本發明之實施形態1及實施形態2之變形例之中心定位方法，根據圖面加以說明。圖12係顯示實施關於實施形態1及實施形態2之中心定位方法之加工裝置的構成例之斜視圖。然而，圖12係與實施形態1相同之部分，附上同一符號，省略說明。
關於變形例之中心定位方法係如圖12所示，除了僅各別具備一個切削單元21-1、Y軸移動單元52-1、Z軸移動單元54-1、Y軸方向位置檢出單元62-1、Z軸方向位置檢出單元64-1，實施檢出單元40配設於切削單元21-1之裝置之加工裝置1-1之外，與實施形態1相同。
圖12所示加工裝置1-1化切削單元21-1係與實施形態1等之第一之切削單元21構成相同，Y軸移動單元52-1係與實施形態1等之第一之Y軸移動單元52構成相同，Z軸移動單元54-1憬與實施形態1等之第一之Z軸移動單元54構成相同，Y軸方向位置檢出單元62-1係與實施形態1等之第一之Y軸方向位置檢出單元62構成相同，Z軸方向位置檢出單元64-1係與實施形態1等之第一之Z軸方向位置檢出單元64構成相同。
如此，變形例中，第一之Y軸移動單元52與第二之Y軸移動單元53係1個Y軸移動手段之Y軸移動單元52-1，攝像單元30與檢出單元40係配設於連結在Y軸移動單元52-1之加工手段之切削單元21-1。
關於變形例i之中心定位方法係根據攝像單元30所攝像獲得之畫像31、和檢出單元40之檢出結果、各位置檢出單元61、62、63之檢出結果，可掌握攝像單元30與檢出單元40之位置關係。其結果，關於實施形態1之中心定位方法，係與實施形態1相同，可發揮容易掌握攝像單元30與檢出單元40之實際位置關係之效果。
然而，本發明係非限定於上述實施形態。即，在不脫離本發明之精髓之範圍下，可做種種變形加以實施。
1,1-1:加工裝置(裝置) 10:夾盤 12:中心 13:特徵點 21:第一之切削單元(第一之加工手段) 21-1:切削單元(加工手段) 22:第二之切削單元(第二之加工手段) 30:攝像單元(攝像手段) 31:畫像 32:攝像中心 40:檢出單元(檢出手段) 42:檢出中心 51:X軸移動單元(X軸移動手段) 52:第一之Y軸移動單元(第一之Y軸移動手段) 52-1:Y軸移動單元(Y軸移動手段) 53:第二之Y軸移動單元(第二之Y軸移動手段) 200:被加工物 ST1:第一之中心座標檢出工程 ST2:第二之中心座標檢出工程 ST3:座標間距離算出工程 ST4:中心一致工程
[圖1]圖1係顯示實施關於實施形態1之中心定位方法之加工裝置的構成例之斜視圖。 [圖2]圖2係模式性顯示圖1所示加工裝置之攝像單元之攝像中心的平面圖。 [圖3]圖3係模式性顯示圖1所示加工裝置之檢出單元之檢出中心的平面圖。 [圖4]圖4係顯示圖1所示加工裝置之攝像單元之攝像位置與檢出單元之檢出位置之座標系的平面圖。 [圖5]圖5係顯示關於實施形態1之中心定位方法之流程之流程圖。 [圖6]圖6係於圖5所示第一之中心座標檢出工程中，顯示夾盤之保持面之特徵點被攝像單元進行攝像之狀態的平面圖。 [圖7]圖7係於圖5所示第一之中心座標檢出工程中，顯示將從圖6之狀態旋轉特定角度之夾盤之保持面之特徵點被攝像單元進行攝像之狀態的平面圖。 [圖8]圖8係於圖5所示定位方法之第二之中心座標檢出工程中，模式性顯示沿著夾盤之保持面，移動檢出單元之狀態的側面圖。 [圖9]圖9係顯示圖8所示檢出單元之檢出結果圖。 [圖10]圖10係顯示經由圖9所示檢出單元之檢出結果所特定之夾盤之外周之3點的平面圖。 [圖11]圖11係於關於實施形態2之中心定位方法之第一之中心座標檢出工程中，模式性顯示攝像單元攝像夾盤之外周之3點之狀態的平面圖。 [圖12]圖12係顯示實施關於實施形態1及實施形態2之中心定位方法之加工裝置的構成例之斜視圖。

Claims (5)

  1. 一種中心定位方法，在包含：保持被加工物之圓形之夾盤、 和將該夾盤移動於X軸方向之X軸移動手段、 和攝像保持於該夾盤之被加工物之攝像手段、 和將該攝像手段移動於Y軸方向之第一之Y軸移動手段、 和檢出保持於該夾盤之被加工物之高度之檢出手段、 和將該檢出手段移動於Y軸方向之第二之Y軸移動手段之裝置中， 於該攝像手段之攝像中心，定位該檢出手段之檢出中心的中心定位方法，其特徵係包含以下者而構成： 使該X軸移動手段與該第一之Y軸移動手段動作，根據該攝像手段所攝像獲得之畫像，求得該夾盤之中心之座標(X1、Y1)的第一之中心座標檢出工程、 和使該X軸移動手段與該第二之Y軸移動手段動作，根據該檢出手段之檢出結果， 求得該夾盤之中心之座標(X2、Y2)的第二之中心座標檢出工程、 和令根據該攝像手段所攝像獲得之畫像求得之該夾盤之中心之X座標為X1，令根據該檢出手段之檢出結果求得之該夾盤之中心之X座標為X2，令中心間之距離α為(X1-X2)來求得之同時， 令根據該攝像手段所攝像獲得之畫像求得之該夾盤之中心之Y座標為Y1，令根據該檢出手段之檢出結果求得之該夾盤之中心之Y座標為Y2，令中心間之距離β為(Y1-Y2)來求得之座標間距離算出工程、 和將該攝像手段之攝像中心，定位於X0、Y0之座標時，於X0-α、Y0-β之座標，定位該檢出手段之檢出中心，使該攝像手段之攝像中心與該檢出手段之檢出中心一致之中心一致工程。
  2. 如請求項1記載之中心定位方法，其中，該第一之中心座標檢出工程係 將較該夾盤之中心靠外周側之特徵點，以攝像手段加以攝像，求得該特徵點之座標(X11、Y11)的同時， 任意之角度旋轉該夾盤，攝像該特徵點，求得該特徵點之座標(X12、Y12)， 在正交求得之特徵點之座標(X11、Y11)與特徵點之座標(X12、Y12)之中心之一次函數上，將從該中心起成為2個座標間之距離之1/2之位置之座標，作為該夾盤之中心之座標(X1、Y1)來求得， 該第二之中心座標檢出工程係 檢出3點以上檢出結果驟變之定位於夾盤之外周之該檢出手段之座標， 從檢出之3點以上之座標，求得該夾盤之中心之座標(X2、Y2)。
  3. 如請求項1記載之中心定位方法，其中，該第一之中心座標檢出工程係 攝像包含夾盤之外周之領域，從攝像之畫像檢出3點以上定位於外周之該攝像手段之攝像中心之座標， 從檢出之3點以上之座標，求得該夾盤之中心之座標(X1、Y1)， 該第二之中心座標檢出工程係 檢出3點以上檢出結果驟變之定位於夾盤之外周之該檢出手段之座標， 從檢出之3點以上之座標，求得該夾盤之中心之座標(X2、Y2)。
  4. 如請求項1記載之中心定位方法，其中，該攝像手段係配設於連結於該第一之Y軸移動手段之第一之加工手段， 該檢出手段係配設於連結於該第二之Y軸移動手段之第二之加工手段。
  5. 如請求項1記載之中心定位方法，其中，該第一之Y軸移動手段與該第二之Y軸移動手段係一個Y軸移動手段， 該攝像手段與該檢出手段係配設於連結於該Y軸移動手段之加工手段。
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