JP5934582B2 - 切削装置及び鋸刃ブレードの破損検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを切削する切削装置及び鋸刃ブレードの破損検出方法に関する。

従来から、積層セラミックコンデンサや半導体装置などを製造するため、ダイシングブレードを備えた切削装置を用いてワークを切削して個片化することが行われている。このような切削装置では、ワークの切削を繰り返すことでダイシングブレードが破損する場合がある。ダイシングブレードが破損した状態でワークの切削を継続すると、個片化された積層セラミックコンデンサや半導体装置などの最終製品の品質に問題が生じるおそれがある。このため、ダイシングブレードの破損を検出するための光電センサを備えた切削装置が知られている。

近年、このような切削装置において、多数の鋸歯を備えた鋸刃ブレードが用いられる機会が増えてきた。例えば、特許文献１には、円形の刃先を持つ回転可能な鋸刃を用いて電子部品を分離するためのデバイスが開示されている。

特表２００７−５３４５１１号公報

光電センサを用いてダイシングブレードの破損を検出する切削装置において、ダイシングブレードとして丸刃ブレードが用いられる場合には、ダイシングブレードの破損を検出することができる。しかしながら、切削ブレードとして特許文献１に開示されているような鋸刃ブレードが用いられる場合、刃先形状の影響で光電センサへの入光量が複雑に変化するため、鋸刃ブレードの破損を正確に検出することが難しい。

そこで本発明は、ワークを切削するために用いられる鋸刃ブレードの破損を正確に検出可能な切削装置及び鋸刃ブレードの破損検出方法を提供する。

本発明の一側面としての切削装置は、ワークを切削する切削装置であって、前記ワークを切削する鋸刃ブレードと、前記鋸刃ブレードを回転させるモータを備えたスピンドルと、前記鋸刃ブレードを間に挟むように配置された発光部および受光部を備え、前記鋸刃ブレードを回転させた状態で該発光部からの光を該受光部で受光した信号を光電変換部に導くことにより光電変換を行う光電センサと、前記光電センサの出力信号の最大値と最小値との差である基準振幅に基づいて設定される破損閾値を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第１のブレード破損判定部と、前記光電センサの出力信号のうち前記鋸刃ブレードの歯に対応する信号と、前記基準振幅の中心に設定されるトリガレベルと、を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第２のブレード破損判定部と、前記基準振幅を用いて、前記鋸刃ブレードの形状を判定する形状判定部と、前記第１のブレード破損判定部と、前記第２のブレード破損判定部と、前記形状判定部と、を用いて、前記鋸刃ブレードのエラーを検出する制御部と、を有する。

本発明の他の側面としての鋸刃ブレードの破損検出方法は、ワークを切削するための鋸刃ブレードの破損検出方法であって、スピンドルに取り付けられた前記鋸刃ブレードを回転させた状態で、前記鋸刃ブレードを間に挟むように配置された光電センサの発光部からの光を受光部で受光することにより光電変換を行う光電変換工程と、前記光電センサの出力信号の最大値と最小値との差である基準振幅に基づいて設定される破損閾値を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第１のブレード破損判定工程と、前記光電センサの出力信号のうち前記鋸刃ブレードの歯に対応する信号と、前記基準振幅の中心に設定されるトリガレベルと、を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第２のブレード破損判定工程と、前記基準振幅を用いて、前記鋸刃ブレードの形状を判定する形状判定工程と、前記第１のブレード破損判定工程と、前記第２のブレード破損判定工程と、前記形状判定工程と、に基づいて、前記鋸刃ブレードのエラーを検出するエラー処理工程と、を有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、ワークを切削するために用いられる鋸刃ブレードの破損を正確に検出可能な切削装置及び鋸刃ブレードの破損検出方法を提供することができる。

本実施例における切削装置の概略構成図である。 本実施例における鋸刃ブレードの概略図である。 本実施例における鋸刃ブレードの破損を検出するためのブロック図である。 本実施例の破損検出方法における閾値判定工程のフローチャートである。 本実施例の破損検出方法における周期判定工程のフローチャートである。 本実施例の破損検出方法における形状判定工程のフローチャートである。 本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図である。 本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図である。 本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図である。 本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図である。 本実施例の破損検出方法における周期判定工程の説明図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図の説明において、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本実施例における切削装置について説明する。図１は、本実施例における切削装置１００の概略構成図である。切削装置１００は、積層セラミックコンデンサを製造するためのワーク１０（焼成前の積層セラミックコンデンサ）を、画像処理により切削位置を特定して切削するように構成されている。なお、ワーク１０としては、セラミック誘電体と電極部材が積層された積層体を使用することができる。ワーク１０は、切削装置１００により、図１中の破線１２に沿って切削されて個片化される。

本実施例において、ワーク１０の四隅には、アライメントマーク１４が設けられている。アライメントマーク１４は、切削装置１００を用いてワーク１０を切削する際の位置合わせを行うために設けられている。本実施例の切削装置１００は、アライメントマーク１４による所定の画像処理による位置合わせを行い、撮像装置３０により取得されたワーク１０の画像に対して画像処理を行うことによりワーク１０の切削位置を特定する。そして、切削装置１００を用いてワーク１０をＸ軸方向及びＹ軸方向に例えばそれぞれｎ等分割で切削することにより、多数の積層セラミックコンデンサ（個片化ワーク）が製造される。

なお、本実施例のワーク１０は積層セラミックコンデンサを製造するための積層構造体であるが、同様に分割が必要なワークであればこれに限定されるものではない。本実施例は、例えば、スリット入りの試料（導光板などのガラス製や樹脂製のワーク）や、基板やリードフレームの上に複数の半導体素子（ＩＣチップ、個別半導体、ＬＥＤ、太陽電池など）を搭載して樹脂封止された半導体パッケージを製造するためのワークにも適用可能である。なお導光板とは、液晶バックライトなどに光源から他の方向に光を導くために用いられる物である。

切削装置１００において、２０ａ、２０ｂは、装置の枠体に対してＸ方向に進退可能に取り付けられているスピンドルである。スピンドル２０ａ、２０ｂは互いに向かい合うように設けられており、Ｘ方向に互いに独立して移動可能に構成されている。２２ａ、２２ｂは、鋸刃を備えたダイシングブレード（以下、「鋸刃ブレード」という）である。鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂは、それぞれ、スピンドル２０ａ、２０ｂの先端部に取り付けられている。このように、本実施例の切削装置１００は、２つのスピンドル２０ａ、２０ｂの鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂ同士を対向して設け、ワーク１０を同時に切削可能なツインスピンドル構成を有する。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、１つのスピンドルのみを備えたシングルスピンドル構成を有する切削装置にも適用可能である。

ここで、図２を参照して、本実施例における鋸刃ブレード２２ａの構成について説明する。なお、鋸刃ブレード２２ｂの構成は、鋸刃ブレード２２ａの構成と同様であるため、鋸刃ブレード２２ａについてのみ説明する。図２は、鋸刃ブレード２２ａの概略図である。図２において、鋸刃ブレード２２ａは、多数の凸部２２１（突起部）及び多数の凹部２２２を交互に設けて構成されている。本実施例の切削装置１００は、このような構造を有する鋸刃ブレード２２ａを用いることで、ワーク１０を高品質に切削することができる。

図１において、１５は、ワーク１０をθ方向に回転可能に構成されたθテーブル（回転テーブル）である。鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂは、スピンドル２０ａ、２０ｂのそれぞれの内部に設けられたモータ（不図示）によりスピンドル２０ａ、２０ｂの回転とともに回転し、θテーブル１５上に載置されたワーク１０を切削することが可能である。スピンドル２０ａ、２０ｂは、位置決めモータ（不図示）によりＸ方向に移動可能に構成されており、ワーク１０の切削位置をＸ方向に移動させることができる。位置決めモータとしては、例えばサーボモータが用いられる。また本実施例において、１つのスピンドル（スピンドル２０ａ、２０ｂの少なくとも一方）に複数の鋸刃ブレードを取り付けたマルチブレード構成としてもよい。この場合、積層セラミックコンデンサの間隔に基づいて鋸刃ブレードの間隔が設定される。

θテーブル１５は、テーブルモータ（不図示）により駆動されることで、Ｙ軸方向に送り移動可能に構成されている。またθテーブル１５は、回転モータ（不図示）により駆動されることで、ＸＹ平面内でθ方向に回転可能に構成されている。このため、θテーブル１５に載置されたワーク１０の切削方向を任意に設定することが可能となる。３０は、スピンドル２０ａに取り付けられた撮像装置（カメラ）である。また撮像装置３０により得られたワーク１０の画像は、制御部４０を介して表示部６０に出力される。θテーブル１５のθ軸は、撮像装置３０により得られた画像からの位置情報に基づいて制御される。

制御部４０は、切削装置１００の各部の動作を制御する。また本実施例において、制御部４０は、後述の光電センサの出力に対して、閾値判定、周期判定、及び、形状判定を行うことにより、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂの破損を検出する。

２４ａ、２４ｂは発光部であり、２５ａ、２５ｂは受光部である。発光部２４ａ及び受光部２５ａは、鋸刃ブレード２２ａを間に挟むように配置されている。発光部２４ａは、受光部２５ａに向けて光を照射するように構成されている。ここで、発光部２４ａと受光部２５ａとの間の位置に鋸刃ブレード２２ａの凸部２２１が存在する場合、発光部２４ａからの光は、鋸刃ブレード２２ａの凸部２２１に照射され、受光部２５ａに届かない（遮光される）。一方、発光部２４ａと受光部２５ａとの間の位置に鋸刃ブレード２２ａの凹部２２２が存在する場合、発光部２４ａからの光は、鋸刃ブレード２２ａに照射されることなく、受光部２５ａに入射する。

このため、後述のように、鋸刃ブレード２２ａを回転させた状態で発光部２４ａからの光を受光部２５ａで受光することにより、鋸刃ブレード２２ａの破損を検出することができる。同様に、発光部２４ｂ及び受光部２５ｂは、鋸刃ブレード２２ｂを間に挟むように配置されている。鋸刃ブレード２２ｂを回転させた状態で発光部２４ｂからの光を受光部２５ｂで受光することにより、鋸刃ブレード２２ｂの破損を検出することができる。

受光部２５ａ、２５ｂで受光した光（光信号）は、それぞれ、可撓性のよい光ファイバ２６ａ、２６ｂを通って、光電変換部２７ａ、２７ｂに導かれる。光電変換部２７ａ、２７ｂは、光ファイバ２６ａ、２６ｂから導かれたそれぞれの光信号を電気信号に変換し、電気信号を制御部４０に伝達する。

本実施例において、発光部２４ａ、２４ｂ、受光部２５ａ、２５ｂ、光ファイバ２６ａ、２６ｂ、及び、発光素子と受光素子からなる光電変換部２７ａ、２７ｂにより、光電センサ２８が構成される。光電センサ２８は、鋸刃ブレード２２ａを間に挟むように配置された発光部２４ａ及び受光部２５ａを備える。そして、鋸刃ブレード２２ａを回転させた状態で発光部２４ａからの光を受光部２５ａで受光し、光ファイバ２６ａで光電変換部２７ａまで光信号を導くことにより光電変換を行う（光電変換工程）。同様に、光電センサ２８は、鋸刃ブレード２２ｂを間に挟むように配置された発光部２４ｂ及び受光部２５ｂを備える。そして、鋸刃ブレード２２ｂを回転させた状態で発光部２４ｂからの光を受光部２５ｂで受光し、光ファイバ２６ｂで光電変換部２７ｂまで光信号を導くことにより光電変換を行う。制御部４０は、光電センサ２８の出力信号に対して、後述の閾値判定、周期判定、及び、形状判定を行うことにより、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂの破損を検出することができる。

なお本実施例は、発光部、受光部、そこからの光を導く光ファイバ、発光部と受光部からなる光電変換部を持つ光電センサ、の構成で説明したが、これに限定されるのではない。例えば、鋸刃ブレードを間に挟むように配置された発光部（フォトＬＥＤなど）からの光を受光部（フォトダイオード、フォトトランジスタなど）で受光した電気信号（アナログ信号）を直接後述Ａ／Ｄ変換器４２に入力するように構成してもよい。

記憶部５０は、例えば半導体メモリやハードディスク等により構成されており、所定の制御プログラムを記憶している。また、記憶部５０は、制御部４０が各種の信号処理や画像処理を行う間、制御部４０との間で情報のやり取りを行いながら、順次、情報を記憶していく。

表示部６０には、例えば、ワーク１０の切削状況、ワーク１０の切削位置、スピンドル２０ａ、２０ｂの回転数、負荷電流、切削速度、切削トータル距離、ブレード外径、波形判定部で判定された波形、及び、切削加速度等の各加工条件情報や後述するデジタル信号処理された設定値と判定結果等が表示される。

次に、図３を参照して、鋸刃ブレード２２ａの破損を検出するための構成について説明する。なお、鋸刃ブレード２２ｂの破損を検出するための構成も同様である。図３は、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂの破損を検出するためのブロック図である。光電センサ２８から出力された電気信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換器４２に入力される。Ａ／Ｄ変換器４２は、光電センサ２８からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号を波形判定部４４（デジタル信号処理部）に出力する。波形判定部４４は、上位制御部４６の指令に従い、デジタル信号の波形に基づいて、後述の閾値判定、周期判定、及び、形状判定を行う。波形判定部４４は、これらの判定が終了すると、判定結果を上位制御部４６に伝達する。本実施例において、Ａ／Ｄ変換器４２、波形判定部４４、及び、上位制御部４６は、制御部４０の内部に設けられている。なお、Ａ／Ｄ変換器４２は光電センサ２８の内部に設けられてもよいし、制御部４０からＡ／Ｄ変換器４２と波形判定部４４を上位制御部４６から分離して、上位と下位制御部のような構成にしてもよい。

本実施例において、波形判定部４４は、所定の閾値を用いて鋸刃ブレードの破損を検出する第１のブレード破損判定部、１歯分の周期を用いて鋸刃ブレードの破損を検出する第２のブレード破損判定部、及び、ブレードの付け間違いや装着し忘れを防止するための形状判定部を備える。

次に、図４を参照して、波形判定部４４（第１のブレード破損判定部）により行われる閾値判定について説明する。図４は、本実施例の破損検出方法における閾値判定工程のフローチャートである。波形判定部４４は、上位制御部４６の指令に従って閾値判定を開始すると、まずステップＳ１０１において、基準振幅を計測する。

図７は、本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図であり、図７（ａ）は鋸刃ブレード２２ａ（鋸刃ブレード２２ｂも同様である。）の２回転させた場合に得られる波形、図７（ｂ）は図７（ａ）中の枠１５０の領域における波形の拡大図をそれぞれ示している。例えば以下に説明する鋸刃が６４歯で構成されているブレードを使用したと仮定すると、本実施例の光電センサ２８は、１回転で６４周期分の周期波形を出力するため、図７（ａ）には２回転分の合計１２８周期分の周期波形が示される。

本実施例では、図７（ａ）に示される波形（波形信号）の最大値と最小値との差（山から谷の幅）を基準振幅と設定する。なお本実施例の閾値判定は、鋸刃ブレード２２ａを２回転させた場合に得られる波形に基づいて行われるが、これに限定されるものではない。検出精度を向上させるため、鋸刃ブレード２２ａを３回転以上させた場合に得られる波形に基づいて行うことができる。また、検出精度に問題がなければ、鋸刃ブレード２２ａを１回転だけさせた場合に得られる波形に基づいて行ってもよい。

また図７（ｂ）の拡大図に示されるように、鋸刃ブレード２２ａを回転させると、鋸刃ブレード２２ａの歯先形状を表す周期波形が得られる。この周期波形の１凹が鋸刃ブレード２２ａの１歯を表している。また図７（ｂ）の中央部には、１つだけ凹み量の小さい部分（枠１６０）、すなわち極小値が上昇した部分がある。これは、鋸刃ブレード２２ａ（の歯部）が破損したことにより、極小値が上昇したものである。この詳細は追って説明する。なお今回の実施例では極小値により破損判別を行うが、これに限定されるものではない。例えば光電センサの極性が逆の場合、破損の影響が波形の極大点に現れるので、極大値の下降を利用して破損判別を行ってもよい。

続いて図４のステップＳ１０２において、波形判定部４４は、トリガレベルを算出する。図８は、本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図であり、基準振幅に対するトリガレベル及び、破損閾値を示している。本実施例では、図８に示されるように、基準振幅の１／２（半分）の値を算出し、この値をトリガの発生基準となるトリガレベルとして設定する。また図８に示されるように、波形信号の最小値を基準として破損閾値を設定する。この破損閾値は、後述のように、図４の閾値判定工程において鋸刃ブレードの破損を判定するための閾値として用いられる。

続いてステップＳ１０３において、波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａの２回転分の波形（波形信号）の最小値と極小値との差Δを算出する。図９は、本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図であり、波形信号の極小値の検出について示している。極小値は、波形信号に対し、前記トリガレベルを利用してトリガを発生させることで求める。トリガ発生点から次のトリガ発生点まで順次波形を区切ることで、連続した周期波形を周期ごとに分けられたｎ個の区分波形とする。図９中の丸印で示すように、各区分波形の最小値を極小値とする。本実施例では鋸刃ブレード２２ａの２回転分の波形でトリガを発生させるので、６４歯の２倍の１２８個分の極小値が求まる。また、トリガにより区分された波形の周期情報は、後述のように、図５の周期Ｔ１〜Ｔｎとして利用される。波形判定部４４は、波形信号に含まれる全ての極小値を逐一検出し、検出された極小値と波形信号の最小値との差Δを算出する。

続いてステップＳ１０４において、波形判定部４４は、差Δと破損閾値とを比較する。図１０は、本実施例の破損検出方法における閾値判定工程の説明図であり、差Δ（第１の差）と破損閾値（第１の破損閾値）との比較を示している。図１０に示される波形のうち、中央部の１つの極小値（凹み部）が周囲と比べて大きい値となっている。この極小値と波形信号の最小値との差Δは、破損閾値（最小値を基準とした閾値）よりも大きい。ステップＳ１０４における比較の結果、図１０に示されるように差Δが破損閾値よりも大きい場合、ステップＳ１０５に移行する。

なお、光電センサの極性が逆の場合には、破損の影響が波形の極大点に現れるため、極大値の下降を利用して破損判別を行う。このとき、前述のように波形信号の極小値と最小値との比較ではなく、波形信号の極大値と最大値とを比較する。すなわち、波形信号の最大値と極大値との差（第２の差）と破損閾値（第２の破損閾値）と比較することで、閾値判定が可能である。

ステップＳ１０５において、波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａの破損を検出する。すなわち波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａが破損状態にあると判定する。ステップＳ１０４、Ｓ１０５は本実施例の破損検出工程に相当する。

そしてステップＳ１０６において、波形判定部４４は、エラー処理を行う（エラー処理工程）。エラー処理とは、例えば、表示部６０に鋸刃ブレード２２ａが破損していることの警告を表示すること、又は、音声で警告することであるが、これらの限定されるものではない。ステップＳ１０６のエラー処理が終了した場合、又は、ステップＳ１０４において全ての極小値における差Δが破損閾値以下である場合には、波形判定部４４は、図４の閾値判定を終了する。

このように、波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂを所定回数だけ回転させて、光電センサ２８の出力信号の最小値と出力信号の極小値との差Δ（第１の差）と、破損閾値（第１の破損閾値）とを比較する。そして、第１の差が第１の破損閾値よりも大きい場合、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂの破損を検出する。また光電センサの極性が逆の場合には、光電センサの出力信号の極大値と最大値との比較を行う。このとき波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂを所定回数だけ回転させて、光電センサ２８の出力信号の最大値と出力信号の極大値との差Δ（第２の差）と、破損閾値（第２の破損閾値）とを比較する。そして、第２の差が第２の破損閾値よりも大きい場合、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂの破損を検出する。

次に、図５を参照して、波形判定部４４（第２のブレード破損判定部）により行われる周期判定について説明する。図５は、本実施例の破損検出方法における周期判定工程のフローチャートである。波形判定部４４は、上位制御部４６の指令に従って周期判定を開始すると、まずステップＳ２０１において、周期Ｔ１〜Ｔｎを計測する。続いてステップＳ２０２において、波形判定部４４は、周期Ｔ１〜Ｔｎの平均値Ｔａｖｇ（平均周期）を算出する。

次にステップＳ２０３において、波形判定部４４は、周期Ｔ１〜Ｔｎと、平均周期Ｔａｖｇに１．５を乗じて得られた値（比較値）とを比較する。図１１は、本実施例の破損検出方法における周期判定工程の説明図であり、波形信号の周期を示している。波形信号の周期は、ある時点のトリガ発生から次のトリガ発生に達するまでの時間である。図１１において、波形信号のトリガ発生点（丸印）と周期Ｔ１〜Ｔｎが示されている。また、図１１の中央部における波形信号の極小値（凹部）が極めて大きな値を示し、このときの周期Ｔ６が他の周期よりも極めて大きくなっている。このような場合、鋸刃ブレード２２ａの１つの歯が大きく破損している状態となっている。

そこで本実施例では、ステップＳ２０３の比較を行うことで、鋸刃ブレード２２ａの歯の大きな破損を検出する。ステップＳ２０３での比較の結果、波形信号のある周期Ｔ１〜Ｔｎが周期Ｔｎの平均値Ｔａｖｇに１．５を乗じて得られた値よりも大きい場合、ステップＳ２０４に移行する。なお、ステップＳ２０３の比較において、比較値として平均値Ｔａｖｇに１．５を乗じて得られた値を用いている。これは、鋸刃ブレード２２ａの１歯分が全欠損した場合、欠損箇所の周期は平均周期Ｔａｖｇの２倍程度になるためである。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、平均値Ｔａｖｇに１から２の間の値を乗じて得られた比較値を用いてもよい。この比較値は、必要に応じて適切に設定される。

また、鋸刃ブレード２２ａからの波形信号の周期は、実測した波形にトリガを利用して計測される。このため、鋸刃ブレード２２ａの歯数を設定する必要がなく、鋸刃ブレード２２ａの回転数にも依存しない。従って、本実施例の構成によれば、鋸刃ブレード２２ａの種類や仕様に応じた設定が不要であり、少ない設定値でブレード破損の検出が可能である。

そしてステップＳ２０４において、波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａの破損を検出する。すなわち波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａが破損状態にあると判定する。ステップＳ２０３、Ｓ２０４は本実施例の破損検出工程に相当する。

続いてステップＳ２０５において、波形判定部４４は、エラー処理を行う（エラー処理工程）。エラー処理とは、図４のステップＳ１０６と同様に、例えば表示部６０に警告を表示し、又は、音声で警告を発する。ステップＳ２０５のエラー処理が終了した場合、又は、ステップＳ２０３において周期Ｔ１〜Ｔｎが平均周期Ｔａｖｇに１．５を乗じて得られた値以下である場合、波形判定部４４は、図５の周期判定を終了する。

このように、波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂを所定回数だけ回転させて、光電センサ２８の出力信号の周期と、周期の平均値に所定値を乗じて得られた比較値とを比較する。そして、周期がこの比較値よりも大きい場合、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂの破損を検出する。

次に、図６を参照して、波形判定部４４（形状判定部）により行われる形状判定について説明する。図６は、本実施例の破損検出方法における形状判定工程のフローチャートである。波形判定部４４は、上位制御部４６の指令に従って形状判定を開始すると、まずステップＳ３０１において、基準振幅と所定の閾値とを比較する。閾値としては、基準振幅（波形信号の最大値と最小値との差）に比べて十分小さい値が設定される。この比較の結果、振幅が閾値よりも小さい場合、ステップＳ３０２に移行する。

ステップＳ３０２において、波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａの形状異常を検出する。すなわち波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａの形状が異常であると判定する。このような形状異常は、例えばブレードの種類の付け間違い、すなわち、鋸刃ブレードを取り付けるべきであったところに、丸刃ブレード等の他の種類のブレードを取り付けた場合に検出される。また、ブレードの未装着についても検出することができる。更に、光電センサ２８が故障した可能性についても検出可能である。このように、図６の形状判定工程では、人為的なミスや機器の不具合による異常を検出することができる。ステップＳ３０１、Ｓ３０２は本実施例の破損検出工程に相当する。

続いてステップＳ３０３において、波形判定部４４は、エラー処理を行う（エラー処理工程）。エラー処理とは、図４のステップＳ１０６又は図５のステップＳ２０５と同様に、例えば表示部６０に警告を表示し、又は、音声で警告を発する。ステップＳ３０３のエラー処理が終了した場合、又は、ステップＳ３０１において振幅が閾値以上である場合には、波形判定部４４は、図６の形状判定を終了する。

このように、波形判定部４４は、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂを所定回数だけ回転させて、光電センサ２８の出力信号の最大値と最小値との差である基準振幅と、所定の閾値とを比較する。そして、基準振幅が閾値よりも小さい場合、鋸刃ブレード２２ａ、２２ｂの形状異常を検出する。

本実施例において、切削装置１００は、閾値判定、周期判定、及び、形状判定の全てを行うことにより、鋸刃ブレード２２ａが破損していることを確実に検出する。このため本実施例によれば、ワークを切削するために用いられる鋸刃ブレードの破損を正確に検出可能な切削装置及び鋸刃ブレードの破損検出方法を提供することができる。

以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。

例えば、制御部は、本実施例の構成に加えて、ブレードの形状（丸刃ブレード、スリット入りブレード、鋸刃ブレード等）に応じてブレード破損の判定手法を切替可能な切替部を有してもよい。このような切替部により、ブレードの形状に応じた適切な破損検出が可能となる。

１０ ワーク
１４ アライメントマーク
２０ａ、２０ｂ スピンドル
２２ａ、２２ｂ ダイシングブレード（鋸刃ブレード）
２４ａ、２４ｂ 発光部
２５ａ、２５ｂ 受光部
２６ａ、２６ｂ 光ファイバ
２７ａ、２７ｂ 光電変換部
２８ 光電センサ
３０ 撮像装置
４０ 制御部
４２ Ａ／Ｄ変換器
４４ 波形判定部
４６ 上位制御部
５０ 記憶部
６０ 表示部
１００ 切削装置

Claims (10)

1. ワークを切削する切削装置であって、
   前記ワークを切削する鋸刃ブレードと、
   前記鋸刃ブレードを回転させるモータを備えたスピンドルと、
   前記鋸刃ブレードを間に挟むように配置された発光部および受光部を備え、前記鋸刃ブレードを回転させた状態で該発光部からの光を該受光部で受光した信号を光電変換部に導くことにより光電変換を行う光電センサと、
   前記光電センサの出力信号の最大値と最小値との差である基準振幅に基づいて設定される破損閾値を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第１のブレード破損判定部と、
   前記光電センサの出力信号のうち前記鋸刃ブレードの歯に対応する信号と、前記基準振幅の中心に設定されるトリガレベルと、を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第２のブレード破損判定部と、
   前記基準振幅を用いて、前記鋸刃ブレードの形状を判定する形状判定部と、
   前記第１のブレード破損判定部と、前記第２のブレード破損判定部と、前記形状判定部と、を用いて、前記鋸刃ブレードのエラーを検出する制御部と、
   を有することを特徴とする切削装置。
2. 前記第１のブレード破損判定部は、
   前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記光電センサの出力信号の最小値と該出力信号の極小値との第１の差と、前記基準振幅に基づいて設定される第１の破損閾値とを比較し、
   前記第１の差が前記第１の破損閾値よりも大きい場合、前記鋸刃ブレードの破損を検出することを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
3. 前記第１のブレード破損判定部は、
   前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記光電センサの出力信号の最大値と該出力信号の極大値との第２の差と、前記基準振幅に基づいて設定される第２の破損閾値とを比較し、
   前記第２の差が前記第２の破損閾値よりも大きい場合、前記鋸刃ブレードの破損を検出することを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
4. 前記第２のブレード破損判定部は、
   前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記光電センサの出力信号のうち前記鋸刃ブレードの歯に対応する信号が前記トリガレベルを通過してから次の前記歯に対応する信号が前記トリガレベルを通過するまでの期間を計測し、
   前記計測した複数の期間の平均値を算出し、
   前記期間と、前記複数の期間の平均値に所定値を乗じて得られた比較値とを比較し、
   前記期間が前記比較値よりも大きい場合、前記鋸刃ブレードの破損を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の切削装置。
5. 前記形状判定部は、
   前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記基準振幅と、所定の閾値とを比較し、
   前記基準振幅が前記所定の閾値よりも小さい場合、前記鋸刃ブレードの形状異常を検出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の切削装置。
6. ワークを切削するための鋸刃ブレードの破損検出方法であって、
   スピンドルに取り付けられた前記鋸刃ブレードを回転させた状態で、前記鋸刃ブレードを間に挟むように配置された光電センサの発光部からの光を受光部で受光することにより光電変換を行う光電変換工程と、
   前記光電センサの出力信号の最大値と最小値との差である基準振幅に基づいて設定される破損閾値を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第１のブレード破損判定工程と、
   前記光電センサの出力信号のうち前記鋸刃ブレードの歯に対応する信号と、前記基準振幅の中心に設定されるトリガレベルと、を用いて、前記鋸刃ブレードの破損を検出する第２のブレード破損判定工程と、
   前記基準振幅を用いて、前記鋸刃ブレードの形状を判定する形状判定工程と、
   前記第１のブレード破損判定工程と、前記第２のブレード破損判定工程と、前記形状判定工程と、に基づいて、前記鋸刃ブレードのエラーを検出するエラー処理工程と、
   を有することを特徴とする鋸刃ブレードの破損検出方法。
7. 前記第１のブレード破損判定工程では、
   前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記光電センサの出力信号の最小値と該出力信号の極小値との第１の差と、前記基準振幅に基づいて設定される第１の破損閾値とを比較し、
   前記第１の差が前記第１の破損閾値よりも大きい場合、前記鋸刃ブレードの破損を検出することを特徴とする請求項６に記載の鋸刃ブレードの破損検出方法。
8. 前記第１のブレード破損判定工程では、
   前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記光電センサの出力信号の最大値と該出力信号の極大値との第２の差と、前記基準振幅に基づいて設定される第２の破損閾値とを比較し、
   前記第２の差が前記第２の破損閾値よりも大きい場合、前記鋸刃ブレードの破損を検出することを特徴とする請求項６に記載の鋸刃ブレードの破損検出方法。
9. 前記第２のブレード破損判定工程では、
   前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記光電センサの出力信号のうち前記鋸刃ブレードの歯に対応する信号が前記トリガレベルを通過してから次の前記歯に対応する信号が前記トリガレベルを通過するまでの期間を計測し、
   前記計測した複数の期間の平均値を算出し、
   前記期間と、前記複数の期間の平均値に所定値を乗じて得られた比較値とを比較し、
   前記期間が前記比較値よりも大きい場合、前記鋸刃ブレードの破損を検出することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の鋸刃ブレードの破損検出方法。
10. 前記形状判定工程では、
    前記鋸刃ブレードを所定回数だけ回転させて、前記基準振幅と、所定の閾値とを比較し、
    前記基準振幅が前記所定の閾値よりも小さい場合、前記鋸刃ブレードの形状異常を検出することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の鋸刃ブレードの破損検出方法。