本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図2は、図1に示された加工装置の切削ユニットの断面図である。図3は、実施形態1に係る切削ブレードの平面図である。図4は、図3中のIV部を拡大して示す平面図である。図5は、図1に示された加工装置のブレード交換ユニットの構成例を示す斜視図である。
(加工装置)
実施形態1に係る加工装置1は、図1に示すワーク200を切削加工する切削装置である。実施形態1では、ワーク200は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。ワーク200は、表面201に格子状に形成された複数の分割予定ライン202によって格子状に区画された領域にデバイス203が形成されている。
また、本発明のワーク200は、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂TAIKO(登録商標)ウエーハでもよく、ウエーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス基板、フェライト基板、又はニッケル及び鉄の少なくとも一方を含む基板等でも良い。実施形態1において、ワーク200は、裏面204が外周縁に環状フレーム205が装着された粘着テープ206に貼着されて、環状フレーム205に支持されている。
図1に示された加工装置1は、ワーク200を保持テーブル10で保持し分割予定ライン202に沿って切削ブレード21で切削加工(加工に相当)する切削装置である。加工装置1は、図1に示すように、ワーク200を保持面11で吸引保持する保持テーブル10と、保持テーブル10が保持するワーク200を切削ブレード21で切削する切削ユニット20と、保持テーブル10に保持されたワーク200を撮影する撮像ユニット30と、ブレード交換ユニット7と、制御ユニット100とを備える。
また、加工装置1は、図1に示すように、保持テーブル10と切削ユニット20とを相対的に移動させる移動ユニット40を備える。移動ユニット40は、保持テーブル10を水平方向と平行なX軸方向に加工送りするX軸移動ユニット41と、切削ユニット20を水平方向と平行でかつX軸方向に直交するY軸方向に割り出し送りするY軸移動ユニット42と、切削ユニット20をX軸方向とY軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なZ軸方向に切り込み送りするZ軸移動ユニット43と、保持テーブル10をZ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット44とを備える。加工装置1は、図1に示すように、切削ユニット20を2つ備えた、即ち、2スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。
X軸移動ユニット41は、保持テーブル10を加工送り方向であるX軸方向に移動させることで、保持テーブル10と切削ユニット20とを相対的にX軸方向に沿って加工送りするものである。Y軸移動ユニット42は、切削ユニット20を割り出し送り方向であるY軸方向に移動させることで、保持テーブル10と切削ユニット20とを相対的にY軸方向に沿って割り出し送りするものである。Z軸移動ユニット43は、切削ユニット20を切り込み送り方向であるZ軸方向に移動させることで、保持テーブル10と切削ユニット20とを相対的にZ軸方向に沿って切り込み送りするものである。
X軸移動ユニット41、Y軸移動ユニット42及びZ軸移動ユニット43は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及び保持テーブル10又は切削ユニット20をX軸方向、Y軸方向又はZ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。
保持テーブル10は、円盤形状であり、ワーク200を保持する保持面11がポーラスセラミック等から形成されている。また、保持テーブル10は、X軸移動ユニット41により切削ユニット20の下方の加工領域63と、切削ユニット20の下方から離間してワーク200が搬入出される搬入出領域64とに亘ってX軸方向に移動自在に設けられ、かつ回転移動ユニット44によりZ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。保持テーブル10は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、保持面11に載置されたワーク200を吸引、保持する。実施形態1では、保持テーブル10は、粘着テープ206を介してワーク200の裏面204側を吸引、保持する。また、保持テーブル10の周囲には、図1に示すように、環状フレーム205をクランプするクランプ部12が複数設けられている。
切削ユニット20は、保持テーブル10に保持されたワーク200を切削する切削ブレード21を着脱自在に装着した切削手段である。切削ユニット20は、それぞれ、保持テーブル10に保持されたワーク200に対して、Y軸移動ユニット42によりY軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Z軸移動ユニット43によりZ軸方向に移動自在に設けられている。
一方の切削ユニット20は、Y軸移動ユニット42、Z軸移動ユニット43などを介して、装置本体2から立設した門型の支持フレーム3の一方の柱部に設けられている。他方の切削ユニット20は、Y軸移動ユニット42、Z軸移動ユニット43などを介して、支持フレーム3の他方の柱部に設けられている。なお、支持フレーム3は、柱部の上端同士を水平梁により連結している。切削ユニット20は、Y軸移動ユニット42及びZ軸移動ユニット43により、保持テーブル10の保持面11の任意の位置に切削ブレード21を位置付け可能となっている。
切削ユニット20は、図2に示すように、切削ブレード21と、Y軸移動ユニット42及びZ軸移動ユニット43によりY軸方向及びZ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング22と、スピンドルハウジング22に軸心回りに回転自在に設けられた回転軸となるスピンドル23と、固定フランジ24と、押さえフランジ25と、固定ナット26とを備える。
切削ブレード21は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。実施形態1において、切削ブレード21は、図3に示すように、ワーク200を切削する円環状の切り刃211のみからなる所謂ワッシャーブレードである。切削ブレード21の切り刃211は、中央にスピンドル23に対する装着用の円形の装着穴212を有する円盤状に形成されている。切り刃211は、ダイヤモンドやCBN(Cubic Boron Nitride)等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材(結合材)とからなり所定厚みに形成されている。
また、切削ブレード21は、図3に示すように、切り刃211の表面213に砥粒214及びボンド材が露出している。切削ブレード21の切り刃211の図4に例示する表面213に露出した砥粒214及びボンド材により構成される模様は、同じ品種の切削ブレード21であっても異なり、かつ同一の切削ブレード21の位置毎に異なる。
スピンドルハウジング22は、Z軸移動ユニット43によりZ軸方向に移動自在に支持され、Z軸移動ユニット43を介してY軸移動ユニット42によりY軸方向に移動自在に支持されている。スピンドルハウジング22は、スピンドル23の先端部を除く部分及び図示しないスピンドルモータ等を収容し、スピンドル23を軸心回りに回転可能に支持する。
スピンドル23は、切削ブレード21を先端に固定するものである。スピンドル23は、図示しないスピンドルモータにより回転される回転軸となるとともに、先端部がスピンドルハウジング22の先端面221より突出している。スピンドル23の先端部は、先端に向かうにしたがって徐々に細く形成されており、先端面に開口したねじ孔231が設けられている。
固定フランジ24は、円筒状のボス部241と、ボス部241の軸心方向の中央部から径方向に外周側に突出したフランジ部242とを備えている。ボス部241は、スピンドル23の先端部に固定される。ボス部241は、図2に示すように、内周面に段差部243と、テーパー部244とを備える。段差部243は、フランジ部242よりもスピンドルハウジング22から離れた先端側に設けられ、ボス部241の内径をスピンドルハウジング22から離れた先端からスピンドルハウジング22よりの基端側に向かうにしたがって段階的に小さくしている。段差部243の表面は、ボス部241即ち固定フランジ24の軸心に対して直交する方向に沿って平坦に形成されている。
テーパー部432は、ボス部241の軸心方向の中央から基端に亘って形成され、ボス部241の内径を軸心方向の中央から基端側に向かって徐々に拡大させている。固定フランジ24は、ボス部241の基端側にスピンドル23の先端部が挿入され、段差部243の表面に重ねられたワッシャ27内を通った固定ねじ28がスピンドル23の先端面に設けられたねじ孔231と螺合してスピンドル23の先端部に固定される。固定フランジ24がスピンドル23の先端部に固定されると、テーパー部432がスピンドル23の先端部に密に接触する。また、ボス部241は、外周面の先端に雄ねじ245が形成されている。
フランジ部242は、ボス部241の軸心方向の中央部から径方向外向きに突出する円環状の部材である。フランジ部242の外径は、切削ブレード21の外径よりも小径である。フランジ部242は、外縁の全周に切削ブレード21に対面し、切削ブレード21を支持する支持面246が形成されている。支持面246は、固定フランジ24の軸心に対して直交する方向に沿って平坦に形成されている。フランジ部242は、支持面246に切削ブレード21を密着させて、切削ブレード21を支持する。支持面246は、外縁のみボス部241の延在方向に突出する端面が形成され、端面に切削ブレード21が支持されるようにして支持面との接触面積を減らし、より垂直に切削ブレード21を保持できるようにしても良い。
押さえフランジ25は、中央に固定フランジ24のボス部241に装着される装着穴251を有した円環状に形成されている。押さえフランジ25は、外径が切削ブレード21の外径よりも小径である。押さえフランジ25は、装着穴251内に固定フランジ24のボス部241の先端側を通すと、固定フランジ24に対面したブレード支持用ボス部252を備える。ブレード支持用ボス部252は、外径が切削ブレード21の装着穴212の内径と等しく形成されている。ブレード支持用ボス部252は、基端側から切削ブレード21の装着穴212に挿通されて、外周面上に切削ブレード21を支持する。
また、押さえフランジ25は、装着穴251内に固定フランジ24のボス部241の先端側を通して、固定フランジ24の支持面246との間に切削ブレード21を挟持する挟持面253をブレード支持用ボス部252の外周側の全周に有している。挟持面253は、押さえフランジ25の軸心に対して直交する方向に沿って平坦に形成されている。押さえフランジ25は、挟持面253が切削ブレード21を固定フランジ24の支持面246との間に挟持する。
また、押さえフランジ25は、装着穴251内にスピンドル23の先端に固定された固定フランジ24のボス部241を通すと先端側の端面254と挟持面253とに亘って吸引通路255が形成されている、吸引通路255は、端面254と挟持面253とに亘って押さえフランジ25を貫通した孔であり、端面254側から吸引されることで、挟持面253に切削ブレード21を吸引保持する。
固定ナット26は、円環状に形成され、ボス部241の雄ねじ245と螺合する雌ねじ261が内周面に形成されている。固定ナット26は、押さえフランジ25の装着穴251内に固定フランジ24のボス部241が通され、支持面246が挟持面253との間に切削ブレード21を挟持した固定フランジ24のボス部241の雄ねじ245に雌ねじ261が螺合して、ボス部241に締結する。固定ナット26は、ボス部241に締結して、押さえフランジ25を介して固定フランジ24と押さえフランジ25との間に切削ブレード21を固定する。固定ナット26は、図2に示すように、端面に4つのピン嵌合穴262を周方向に等間隔に設けている。なお、ピン嵌合穴262は、嵌合ピン115がより深く嵌合して回転する力を伝えるため、固定ナット26を貫通して形成されていてもよい。
このように構成された切削ユニット20は、固定フランジ24がボス部241の基端側の内側にスピンドル23の先端部を通して、固定ねじ26等によりスピンドル23の先端部に固定され、切削ブレード21の装着穴212の内周面をブレード支持用ボス部252の外周面上に支持する。切削ユニット20は、固定フランジ24のボス部241の先端側を押さえフランジ25の装着穴251の内側に通して、雄ねじ245に雌ねじ261を螺合させて、固定ナット26で押さえフランジ25及び切削ブレード21をスピンドル23の先端部に固定する。
なお、切削ユニット20のスピンドル23、固定フランジ24、切削ブレード21、押さえフランジ25及び固定ナット26は、互いに同軸となる位置に配置されている。切削ユニット20のスピンドル23、固定フランジ24、切削ブレード21、押さえフランジ25及び固定ナット26の軸心は、Y軸方向と平行に設定されている。
撮像ユニット30は、切削ユニット20と一体的に移動するように、切削ユニット20に固定されている。撮像ユニット30は、保持テーブル10に保持された切削前のワーク200の分割すべき領域を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子である。撮像ユニット30は、保持テーブル10に保持されたワーク200を撮影して、ワーク200と切削ブレード21との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット100に出力する。
また、加工装置1は、保持テーブル10のX軸方向の位置を検出するため図示しないX軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット20のY軸方向の位置を検出するための図示しないY軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット20のZ軸方向の位置を検出するためのZ軸方向位置検出ユニットとを備える。X軸方向位置検出ユニット及びY軸方向位置検出ユニットは、X軸方向、又はY軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Z軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット20のZ軸方向の位置を検出する。X軸方向位置検出ユニット、Y軸方向位置検出ユニット及びZ軸方向位置検出ユニットは、保持テーブル10のX軸方向、切削ユニット20のY軸方向又はZ軸方向の位置を制御ユニット100に出力する。なお、実施形態1では、加工装置1の各構成要素のX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置を基準とした位置で定められる。
また、加工装置1は、切削前後のワーク200を収容するカセット51が載置されかつカセット51をZ軸方向に移動させるカセットエレベータ50と、切削後のワーク200を洗浄する洗浄ユニット60と、カセット51にワーク200を出し入れするとともにワーク200を搬送する搬送ユニット61とを備える。
(ブレード交換ユニット)
図5にしめすブレード交換ユニット7は、着脱位置に位置付けられた切削ユニット20のスピンドル23の先端部に固定された固定フランジ24のボス部241に切削ブレード21を押さえフランジ25毎着脱して、交換するものである。なお、着脱位置とは、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の位置が予め定められた位置であり、各切削ユニット20がブレード交換ユニット7により切削ブレード21が押さえフランジ25毎着脱される際に位置付けられる位置である。また、実施形態1では、ブレード交換ユニット7は、固定フランジ24のボス部241に装着する切削ブレード21を押さえフランジ25とともに交換する。要するに、ブレード交換ユニット7は、固定フランジ24のボス部241に押さえフランジ25毎切削ブレード21を着脱する。
ブレード交換ユニット7は、図1に示すように、支持フレーム3の図1中の背面側でかつ加工領域63よりも搬入出領域64から離れた位置に設置されている。ブレード交換ユニット7は、図5に示すように、交換前後の複数の切削ブレード21を押さえフランジ25毎収容するブレードストッカー70と、撮像部である第2撮像ユニット76と、切削ユニット20のスピンドル23に切削ブレード21を押さえフランジ25毎着脱するとともにブレードストッカー70と切削ユニット20との間で切削ブレード21を押さえフランジ25毎搬送し着脱するブレード交換部であるブレード着脱ユニット80とを備える。
実施形態1では、ブレードストッカー70は、切削ユニット20と1対1で対応して設けられている。即ち、実施形態1では、ブレード交換ユニット7は、ブレードストッカー70を一対備えている。
また、実施形態1では、一方のブレードストッカー70は、一方の切削ユニット20のスピンドル23の交換前後の切削ブレード21を押さえフランジ25のブレード支持用ボス部252に支持された状態で複数保持し、他方のブレードストッカー70は、他方の切削ユニット20のスピンドル23の交換前後の切削ブレード21を押さえフランジ25のブレード支持用ボス部252に支持された状態で複数保持する。このように、各ブレードストッカー70は、複数の切削ブレード21を収容する。
なお、各ブレードストッカー70が収容する切削ブレード21は、未使用のものの他、既使用であるが寿命に達しておらず使用可能なもの、同種類および/または異種類のものを含む。
次に、本明細書は、ブレード交換ユニット7の各構成要素を説明する。
(ブレードストッカー)
図6は、図5に示されたブレード交換ユニットのブレードストッカーの構成例を示す斜視図である。ブレードストッカー70は、対応する切削ユニット20に装着される前の交換用の切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持するとともに、対応する切削ユニット20から取り外された交換後の切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持するものである。なお、本明細書は、一対のブレードストッカー70のうちこれらの構成が等しいので、図5中奥側のブレードストッカー70を代表して説明し、一対のブレードストッカー70の同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
ブレードストッカー70は、図6に示すように、装置本体2に配設された支柱71と、支柱71の上端に回転軸72を介して取り付けられた支持部材73とを備える。支持部材73は、対応するブレード着脱ユニット80とY軸方向に対向して配置され、対応するブレード着脱ユニット80に対向する表面側に複数(実施形態1では、4つ)のブレード保持部74が同心円状に配設されており、対応する切削ユニット20に着脱される切削ブレード21を複数個(実施形態1では、4つ)保持可能である。
ブレード保持部74は、切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持するものである。ブレード保持部74は、押さえフランジ25の装着穴251内に通される円筒状のブレード嵌合部741と、このブレード嵌合部741の外周面に設けられかつボス部241内にブレード嵌合部741が通された押さえフランジ25を位置決めする位置決め部742とを備える。位置決め部742は、ブレード嵌合部741の外周面から突没自在に設けられたボールと、ボールを径方向外側に押圧するスプリングとを含み、ボールに作用する径方向内側の力が所定の値になるまでボールが押さえフランジ25の装着穴251の内縁に嵌合して位置決め機能が働く。各ブレード保持部74は、予め、ブレード保持部74同士を識別可能とする番号(以下、保持部番号と記す)が予め付されている。
このように構成されたブレードストッカー70は、ブレード保持部74に切削ブレード21を重ね、ブレード支持用ボス部252の外周面に切削ブレード21を支持した押さえフランジ25の装着穴251内にブレード嵌合部741が通されて、ブレード嵌合部741が装着穴251の内縁に嵌合して、切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持する。具体的には、ブレード保持部74は、ブレード嵌合部741が押さえフランジ25の装着穴251内に通される際に、位置決め部742のボールが一旦ブレード嵌合部741内に没し、押さえフランジ25が乗り越えた後に復帰した位置決め部742のボールが装着穴251の内縁に嵌合して、切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持する。また、実施形態1では、ブレード嵌合部741の軸心は、Y軸方向と平行である。
また、各ブレード保持部74は、図6に示す貫通孔77が形成されている。貫通孔77は、ブレード保持部74を貫通している。貫通孔77は、切削ブレード21の切り刃211の表面213の固定フランジ24のフランジ部242に重ねる領域215(図2に示す)の一部と対面する位置に配置されている。貫通孔77は、ブレード保持部74に保持された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215の一部を露出させる。
支持部材73を支柱71の上端に取り付けている回転軸72は、一端が支柱71の上端に配設され、他端が支持部材73の裏面中央に連結されている。そして、回転軸72の一端側は、支柱71の内部に配設されたモータ75の駆動軸に連結されており、支持部材73は、回転軸72を中心とした間欠的な回転が可能に構成されている。実施形態1では、支持部材73は、90度毎に間欠的に回転可能に構成されている。そして、支持部材73は、回転軸72の間欠的な回転によって各ブレード保持部74をその移動経路上の予め設定された所定の受け渡し位置744に選択的に位置付ける。受け渡し位置744に位置付けられたブレード保持部74の軸心のZ軸方向の高さは、着脱位置に位置付けられた切削ユニット20の軸心のZ軸方向の高さと等しい。
第2撮像ユニット76は、切削ブレード21の切り刃211の表面213を撮像するものである。第2撮像ユニット76は、受け渡し位置744のブレード保持部74の貫通孔77と対面し、受け渡し位置744のブレード保持部74に保持された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215を貫通孔77を通して撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子である。第2撮像ユニット76は、切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215の一部を貫通孔77を通して撮影して、撮像して得た画像を制御ユニット100に出力する。
(ブレード着脱ユニット)
図7は、図5に示されたブレード交換ユニットのブレード着脱ユニットの構成例を示す斜視図である。図8は、図7に示されたブレード着脱ユニットのブレードチャックの斜視図である。図9は、図7に示されたブレード着脱ユニットのナットホルダの斜視図である。
ブレード着脱ユニット80は、各切削ユニット20のスピンドル23とブレードストッカー70との間で切削ブレード21を押さえフランジ25毎搬送し、切削ブレード21を押さえフランジ25毎スピンドル23に着脱するものである。ブレード着脱ユニット80は、図7に示すように、ユニット本体81と、ユニット本体81をX軸方向に移動させる移動ユニット82と、一対のブレード交換機構90と、一対のナットホルダ110と、着脱移動機構120を備えている。
移動ユニット82は、図5に示すように、ユニット本体81に設けられたナット811と螺合するとともにX軸方向に延在したねじ軸821と、ねじ軸821を軸心回りに回転することでユニット本体81をX軸方向に移動させるモータ822とを備える。ねじ軸821は、固定板812を介して装置本体2等に固定された固定板812に軸心回りに回転自在に支持されている。モータ822は、固定板812に取り付けられている。
ブレード交換機構90とナットホルダ110とは、1対1で対応しており、ブレードストッカー70及び切削ユニット20とも1対1で対応している。ブレード交換機構90は、対応する切削ユニット20のスピンドル23の先端部に固定された固定フランジ24に切削ブレード21を押さえフランジ25毎着脱するものである。
また、実施形態1では、ブレード交換機構90は、対応するブレードストッカー70に保持された交換用の切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持し、対応する切削ユニット20から取り外された交換後の切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持する。また、ブレード交換機構90は、保持した交換用の切削ブレード21を押さえフランジ25毎切削ユニット20に装着し、対応する切削ユニット20から取り外された交換後の切削ブレード21を押さえフランジ25毎を対応するブレードストッカー70に保持させる。
各ブレード交換機構90は、図5及び図7に示すように、直線状に延びた回動アーム91と、回動アーム91の両端部に設けられた一対のブレードチャック92とを備える。
回動アーム91は、直線状に延在したアーム状に形成されている。回動アーム91は、長手方向の中央がY軸方向と平行な軸心回りに着脱移動機構120の回転移動ユニット121により間欠的に回転されるとともに、Y軸方向に着脱移動機構120のスライド移動ユニット122によりスライド移動される。実施形態1では、回動アーム91は、長手方向がX軸方向と平行になるように、回転移動ユニット121により180度毎に間欠的に回転される。
ブレードチャック92は、回動アーム91の長手方向の両端部に配置されている。各ブレードチャック92の軸心は、Y軸方向と平行である。ブレードチャック92は、図8に示すように、厚手の円板状のチャック本体921を備える。チャック本体921は、回動アーム91に取り付けられたモータ911により軸心回りに回転される。チャック本体921は、ブレードストッカー70のブレード保持部74及び着脱位置の切削ユニット20と対向する端面922にリング状の吸引溝923が形成されている。
吸引溝923は、開閉弁924を介して吸引源925に接続している。ブレードチャック92は、開閉弁924が開いて吸引源925により吸引溝923内が吸引されることで、チャック本体921の端面922に押さえフランジ25を吸引保持する。また、吸引溝923は、ブレードチャック92がチャック本体921の端面922に押さえフランジ25を吸引保持すると、吸引通路255と連通して、吸引通路255内を吸引する。ブレードチャック92は、開閉弁924が開いて吸引源925により吸引溝923内が吸引されることで、チャック本体921の端面922に押さえフランジ25を吸引保持するとともに、押さえフランジ25の挟持面253に切削ブレード21を吸引保持する。また、実施形態1では、ブレードチャック92は、端面922の中央に固定フランジ24のボス部241の先端側が侵入可能なボス部侵入穴926を設けている。
各ブレードチャック92の軸心のZ軸方向の高さは、受け渡し位置744に位置付けられたブレード保持部74の軸心のZ軸方向の高さ、及び着脱位置に位置付けられた切削ユニット20の軸心のZ軸方向の高さと等しい。
ナットホルダ110は、対応する切削ユニット20の固定ナット26を固定フランジ24から着脱する。ナットホルダ110は、ユニット本体81上に設置され、対応するブレード交換機構90とX軸方向に並ぶ位置に配置されている。ナットホルダ110の軸心は、Y軸方向と平行である。
ナットホルダ110は、図9に示すように、箱状のホルダ本体111と、ホルダ本体111の対応する切削ユニット20のスピンドル23と対向する面に設けられた厚手の円板状の支持基台112と、支持基台112に取り付けられた爪113と、支持基台112の着脱位置の切削ユニット20に対面する端面114に設けられた複数の嵌合ピン115とを備える。
支持基台112は、ナットホルダ110内に設けられたモータ116により軸心回りに回転される。爪113は、支持基台112の端面114に周方向に間隔をあけて複数配置されている。実施形態1では、爪113は、支持基台112の端面114に周方向に等間隔に四つ設けられている。複数の爪113は、支持基台112内等に設けられた図示しない駆動機構により、端面114の径方向に移動自在に設けられ、互いに近付くことで固定ナット26の外周面を把持し、互いに離れることで固定ナット26の把持を解除する。
嵌合ピン115は、端面114から突没自在に支持基台112に支持され、実施形態1では、端面114に周方向に等間隔に4つ設けられている。嵌合ピン115は、端面114から突出すると固定ナット26のピン嵌合穴262に嵌合可能である。
ナットホルダ110は、端面114を固定ナット26の端面に密着させ、爪113で固定ナット26を把持した状態で、支持基台112がモータ116により軸心回りに回転されることで、嵌合ピン115がピン嵌合穴262内に嵌合する。ナットホルダ110は、嵌合ピン115がピン嵌合穴262に嵌合した状態で、支持基台112がモータ116により軸心回りに回転されることで、固定ナット26を固定フランジ24のボス部241の雄ねじ245に着脱する。
各ナットホルダ110の軸心のZ軸方向の高さは、着脱位置に位置付けられた切削ユニット20の軸心のZ軸方向の高さと等しい。
着脱移動機構120は、回動アーム91を軸心回りに180度毎間欠的に回転する回転移動ユニット121と、回動アーム91をユニット本体81に対してY軸方向にスライド移動させるスライド移動ユニット122と、ナットホルダ110のホルダ本体111をユニット本体81に対してY軸方向にスライド移動される第2スライド移動ユニット123とを備える。
(制御ユニット)
図10は、図1に示された制御ユニットのブレード管理部が記憶した管理データの一例を示す図である。
制御ユニット100は、加工装置1の各構成要素をそれぞれ制御して、ワーク200に対する加工動作を加工装置1に実施させるものでもある。なお、制御ユニット100は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット100の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置1を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置1の各構成要素に出力する。
制御ユニット100は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット101と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニット102と、報知ユニット103とに接続されている。入力ユニット102は、表示ユニット101に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。報知ユニット103は、音と光の少なくとも一方を発して、オペレータに報知するものである。
また、制御ユニット100は、図1に示すように、ブレード管理部104と、データ処理部105とを備える。ブレード管理部104は、ブレードストッカー70に収容される切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215の一部の画像と、ブレード情報とを紐付けた図10に示す管理データ300を記憶するものである。
実施形態1において、管理データ300は、各切削ユニット20と1対1で対応付けられている。このため、実施形態1において、管理データ300は、ブレード管理部104に2つ記憶される。実施形態1において、各管理データ300は、図10に示すように、対応する切削ユニット20に対応するブレードストッカー70のブレード保持部74の各保持部番号と、各ブレード保持部74に収容した切削ブレード21のブレード情報と、各ブレード保持部74に収容した切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215の一部の画像とを1対1で対応付けて、即ち互いに紐付けている。なお、ブレード情報は、切削ブレード21の品種を示す情報を含んでいるが、本発明では、切削ブレード21の使用履歴を示す情報を含んでも良い。要するに、本発明では、ブレード情報は、切削ブレード21の品種を示す情報と使用履歴を示す情報との少なくともいずれかを含めば良い。
なお、切削ブレード21の品種を示す情報は、切削ブレード21のボンド材の種類、砥粒214の種類、砥粒径、切り刃211の刃先の長さ、切り刃211の厚さなどを示す情報を含んでいる。切削ブレード21の使用履歴を示す情報は、カット長さ、摩耗量などを示す情報を含んでいる。なお、ブレード情報は、制御ユニット100がオペレータからの入力ユニット102の操作を受け付けること、又は、切削ブレード21を収容するブレードケースの外表面に付されたブレード情報を読み取った読み取り装置からの読み取り結果を受け付けることで、ブレード管理部104に登録される。
画像は、各ブレード保持部74に切削ブレード21が収容された後に、第2撮像ユニット76により貫通孔77を通して撮像されることで、得られ、第2撮像ユニット76が得た画像を得た画像を制御ユニット100が受け付けることで、ブレード管理部104に登録する。
データ処理部105は、ブレード保持部74からブレード交換ユニット7のブレードストッカー70が切削ブレード21を取り外して保持する際に、第2撮像ユニット76が撮像して得た画像と一致する画像をブレード管理部104の管理データ300から抽出して探し、第2撮像ユニット76が撮像して得た画像と一致する画像と紐付けられたブレード情報を確認するものである。
なお、ブレード管理部104の機能は、前述した記憶装置により実現される、データ処理部105の機能は、記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムを演算処理装置が実行することで実現される。
(加工装置の加工動作)
加工装置1は、オペレータが、加工内容情報を制御ユニット100に登録し、切削加工前のワーク200をカセット51に収容して、カセット51をカセットエレベータ50の上面に設置し、ブレード交換ユニット7の各ブレードストッカー70のブレード保持部74に切削ブレード21を取り付ける。加工内容情報は、ワーク200を切削加工する際に用いる切削ブレード21のブレード情報と、各ブレードストッカー70の各ブレード保持部74に保持されたブレード情報とを含む。
その後、加工装置1は、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に加工動作を開始する。加工装置1は、加工動作を開始すると、搬送ユニット61がカセット51内からワーク200を搬入出領域64の保持テーブル10に搬送し、粘着テープ206を介して裏面204側を保持テーブル10の保持面11に吸引保持するとともに、クランプ部12で環状フレーム205をクランプする。
加工動作では、加工装置1は、X軸移動ユニット41が保持テーブル10を加工領域63に向かって移動して、撮像ユニット30がワーク200を撮影して、撮像ユニット30が撮影して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。加工装置1は、分割予定ライン202に沿ってワーク200と切削ユニット20とを相対的に移動させながら、切削ブレード21を各分割予定ライン202に切り込ませてワーク200を個々のデバイス203に分割する。加工装置1は、個々のデバイス203に分割されたワーク200を搬送ユニット61が保持テーブル10から洗浄ユニット60に搬送し、洗浄ユニット60がワーク200を洗浄する。
加工装置1は、搬送ユニット61が切削加工後で洗浄後のワーク200を洗浄ユニット60からカセット51まで搬送し、カセット51内に収容する。加工装置1は、切削ユニット20等がカセット51内に収容したワーク200を順に切削加工して、カセット51内の全てのワーク200の切削加工が完了すると加工動作を終了する。
(切削ブレードの着脱動作)
実施形態1において、加工装置1は、次に、制御ユニット100が、加工装置1の加工動作中に、少なくとも一方の切削ユニット20の切削ブレード21がブレード交換タイミングであると判定すると切削ブレード21の着脱動作を実施する。ブレード交換タイミングは、各切削ユニット20の切削ブレード21を交換するタイミングであることをいう。ブレード交換タイミングは、例えば、予め設定された数のワーク200を切削する毎や、測定された切削ブレード21の外径が事前に設定した数値を下回ったとき等であり、加工内容情報の一部として制御ユニット100に登録される。また、本発明のブレード交換タイミングは、まさに1枚のワーク200を加工している途中でも良く、複数のワーク200を連続して加工する際に、ワーク200を交換するタイミングでも良い。
着脱動作は、切削ユニット20のスピンドル23から固定ナット26を取り外し、切削ブレード21を押さえフランジ25毎取り外し、ブレードストッカー70に保持された切削ブレード21を押さえフランジ25毎スピンドル23取り付け、固定ナット26をスピンドル23に取り付ける動作である。即ち、切削ブレード21の着脱動作は、ブレードストッカー70に保持された切削ブレードと、切削ユニット20に装着された切削ブレードとを押さえフランジ25時毎交換する動作である。
着脱動作では、加工装置1は、ブレード交換タイミングの切削ユニット20のスピンドル23の回転を停止し、ブレード交換タイミングの切削ユニット20を着脱位置に位置付ける。着脱動作では、加工装置1は、ブレード交換タイミングの切削ユニット20に装着すべき品種の切削ブレード21を保持したブレード保持部74を受け渡し位置744に位置付ける。着脱動作では、加工装置1は、ブレード着脱ユニット80のブレード交換タイミングの切削ユニット20に対応したブレード交換機構90の一方のブレードチャック92をブレードストッカー70の受け渡し位置744のブレード保持部74とY軸方向に対向させる。
加工装置1は、一方のブレードチャック92で受け渡し位置744のブレード保持部74に収容された交換用の切削ブレード21を押さえフランジ25毎吸引保持し、ブレード着脱ユニット80をX軸方向に移動して、ブレード交換タイミングの切削ユニット20に対応したナットホルダ110を着脱位置の切削ユニット20とY軸方向に対向させる。加工装置1は、ナットホルダ110で固定ナット26を把持して、固定フランジ24の雄ねじ245から取り外す。
加工装置1は、ブレード着脱ユニット80をX軸方向に移動して、ブレード交換タイミングの切削ユニット20に対応したブレード交換機構90の他方のブレードチャック92を着脱位置の切削ユニット20とY軸方向に対向させる。加工装置1は、他方のブレードチャック92で固定ナット26が取り外された切削ユニット20の切削ブレード21を押さえフランジ25毎吸引保持して、ブレード交換タイミングの切削ユニット20から取り外す。
加工装置1は、ブレード交換機構90の回動アーム91を180度回転して、交換用の切削ブレード21を押さえフランジ25毎吸引保持した一方のブレードチャック92を、着脱位置の切削ブレード21が取り外された切削ユニット20とY軸方向に対向させる。加工装置1は、一方のブレードチャック92を着脱位置の切削ユニット20のスピンドル23にY軸方向に沿って近付けて、交換用の切削ブレード21を押さえフランジ25毎切削ユニット20の固定フランジ24に取り付け、一方のブレードチャック92の吸引保持を解除した後、一方のブレードチャック92を切削ユニット20から遠ざける。
加工装置1は、ブレード着脱ユニット80をX軸方向に移動して、固定ナット26を保持したナットホルダ110を着脱位置の切削ユニット20とY軸方向に対向させた後、ナットホルダ110で固定ナット26の雌ねじ261を固定フランジ24の雄ねじ245に螺合させて、切削ブレード21をスピンドル23の先端部に固定し、ナットホルダ110を着脱位置の切削ユニット20からY軸方向に沿って遠ざける。
加工装置1は、ブレード着脱ユニット80をX軸方向に移動して、切削ユニット20から取り外された交換後の切削ブレード21を押さえフランジ25毎保持した他方のブレードチャック92をブレードストッカー70の受け渡し位置744のブレード保持部74とY軸方向に対向させる。加工装置1は、他方のブレードチャック92を受け渡し位置744のブレード保持部74にY軸方向に沿って近付けて、ブレード保持部74に交換後の切削ブレード21を押さえフランジ25毎を保持した後、他方のブレードチャック92を受け渡し位置744のブレード保持部74からY軸方向に沿って遠ざけて、着脱動作を完了する。
(切削ブレードの識別方法)
本発明の実施形態1に係る切削ブレードの識別方法を図面に基づいて説明する。図11は、実施形態1に係る切削ブレードの識別方法の流れを示すフローチャートである。実施形態1に係る切削ブレードの識別方法は、切削ブレード21の識別方法であって、実施形態1では、前述した加工装置1において実施される。切削ブレードの識別方法は、図11に示すように、ブレード管理ステップST1と、撮像ステップST2と、ブレード情報確認ステップST3とを備える。
(ブレード管理ステップ)
図12は、図11に示された切削ブレードの識別方法のブレード管理ステップを示す斜視図である。ブレード管理ステップST1は、切削ブレード21の切り刃211を撮像した画像と、ブレード情報と、を紐づけてブレード管理部104に登録するステップである。
実施形態1において、ブレード管理ステップST1は、各ブレードストッカー70の各ブレード保持部74に切削ブレード21が収容され、オペレータから入力ユニット102を介して各ブレードストッカー70の各ブレード保持部74に収容される切削ブレード21のブレード情報が加工内容情報として登録された後、加工装置1が加工動作を開始すると実施される。実施形態1において、ブレード管理ステップST1では、加工装置1は、図12に示すように、各ブレードストッカー70の支持部材73を90度毎間欠的に回転させながら受け渡し位置744のブレード保持部74に収容された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215の一部を貫通孔77を通して第2撮像ユニット76で撮像する。
実施形態1において、ブレード管理ステップST1では、加工装置1は、制御ユニット100が第2撮像ユニット76が撮像して得た切り刃211の画像と、各ブレード保持部74に付された保持部番号と、加工内容情報として登録されたブレード情報とを対応付けて、これらを対応付けた図10に示す管理データ300をブレード管理部104に記憶する。
(撮像ステップ)
図13は、図11に示された切削ブレードの識別方法の撮像ステップを示す断面図である。撮像ステップST2は、ブレード情報を確認したい切削ブレード21の切り刃211を撮像するステップである。
実施形態1において、撮像ステップST2は、ブレード交換ユニット7がブレード交換タイミングの切削ユニット20のスピンドル23に装着するために、ブレード交換ユニット7がブレードストッカー70から搬送する切削ブレード21に対して実施される。実施形態1において、撮像ステップST2では、制御ユニット100が、着脱動作の際に、交換タイミングの切削ユニット20に装着される加工内容情報として登録されたブレード情報を記憶装置から読み出し、管理データ300から加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている保持部番号を抽出する。
実施形態1において、撮像ステップST2では、制御ユニット100が、抽出した保持部番号のブレード保持部74を受け渡し位置744に位置付け、第2撮像ユニット76で貫通孔77を通して切り刃211の表面213の領域215を撮像する。このとき、撮像ステップST2では、制御ユニット100が、図13に示すように、一方のブレードチャック92で受け渡し位置744の切削ブレード21を吸引保持し、軸心回りに間欠的に切削ブレード21を回転させながら第2撮像ユニット76で撮像する。
(ブレード情報確認ステップ)
ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が撮像ステップST2にて撮像された画像と一致する切り刃211の画像をブレード管理部104に記憶された管理データ300から探し、紐づけられたブレード情報を確認するステップである。
実施形態1において、ブレード情報確認ステップST3は、撮像ステップST2に引き続いて、ブレード交換ユニット7がブレード交換タイミングの切削ユニット20のスピンドル23に装着するために、ブレード交換ユニット7がブレードストッカー70から搬送する切削ブレード21に対して実施される。実施形態1において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、管理データ300から加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像を抽出し、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像と正規化相関等のパターンマッチングを実施し、相関値を算出する。
こうして、実施形態1では、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が管理データ300から抽出された加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像と、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像とのパターンマッチングを実施することで、撮像ステップST2にて撮像された画像と一致する切り刃211の画像をブレード管理部104に記憶された管理データ300から探し、紐づけられたブレード情報を確認する。
実施形態1において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像のうち予め定められた所定の相関値以上の画像が少なくとも一つ以上あると、切削ブレードの識別方法を終了し、加工装置1は、受け渡し位置の切削ブレード21を前述したように、切削ユニット20に装着する。なお、所定の相関値は、加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像と、第2撮像ユニット76が撮像して得た画像とが一致していることを示す値である。また、実施形態1において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像のうち予め定められた所定の相関値以上の画像が存在しないと、報知ユニット103を動作させて、オペレータに報知して、着脱動作を停止する。
なお、実施形態1において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像のうち予め定められた所定の相関値以上の画像が存在しないと、オペレータに報知して、着脱動作を停止するが、本発明では、撮像ステップST2において、他のブレード保持部74に収容された切削ブレード21の切り刃211の表面213を第2撮像ユニット76で撮像し、所定の相関値以上の画像が少なくとも一以上ある切削ブレード21を切削ユニット20に装着しても良い。このように、ブレード情報確認ステップST3では、ブレードストッカー70に収容された複数の切削ブレード21から加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像と一致する切削ブレード21を切削ユニット20に装着しても良い。
なお、この場合、制御ユニット100のデータ処理部105は、全てのブレード保持部74に収容された切削ブレード21を第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像のうち所定の相関値以上の画像が存在しない場合、即ち、ブレードストッカー70に収容された複数の切削ブレード21の全てが加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像と一致しない場合、オペレータに報知して、着脱動作を停止するのが望ましい。また、加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像と一致した切削ブレード21が複数存在する場合には、加工装置1は、所定の相関値以上の画像の数が多い切削ブレード21又は相関値が最も高い切削ブレード21を切削ユニット20に装着するのが望ましい。
以上説明したように、実施形態1に係る切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、ブレード管理ステップST1において、各ブレード保持部74に収容された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215の画像と、ブレード情報とを紐づけて管理データ300としてブレード管理部104に登録する。このために、切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、撮像ステップST2において、切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215を撮像して、ブレード情報確認ステップST3において、撮像して得た画像を管理データ300から探し、一致した画像と紐づけられたブレード情報を確認することで、表面213にブレード情報が印字されていない切削ブレード21でも個体情報を識別出来る。よって、実施形態1に係る切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、表面213にブレード情報が印字されていない切削ブレードでも、切削ブレード21のブレード情報することができるという効果を奏する。
実施形態1に係る切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、ブレード管理ステップST1において、各ブレード保持部74に切削ブレード21が収容された後に、ブレード情報と保持部番号とを紐付けておくので、ブレード情報確認ステップST3において、ブレード情報を確認することで、各ブレード保持部74に収容されている切削ブレード21が正規のものか否かを判定出来る。
このために、実施形態1に係る切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、各ブレードストッカー70に収容された切削ブレード21がオペレータにより勝手に取り除かれたり追加された場合でも、ブレード情報確認ステップST3でどのブレード情報の切削ブレード21がブレード保持部74に収容されているのかを正しく判定できる。
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2に係る切削ブレードの識別方法及び加工装置を図面に基づいて説明する。図14は、実施形態2に係る加工装置の制御ユニットのブレード管理部が記憶した管理データの一例を示す図である。
実施形態2に係る加工装置1は、制御ユニット100のブレード管理部104に記憶された各管理データ300が、図14に示すように、切削ブレード21のブレード情報と、切削ブレード21の切り刃211の画像とを1対1で対応付けて、即ち互いに紐付けていること以外、実施形態1と同じである。
実施形態2に係る切削ブレードの管理方法のブレード管理ステップST1では、加工装置1が、各ブレードストッカー70の支持部材73を90度毎間欠的に回転させながら受け渡し位置のブレード保持部74に収容された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215を貫通孔77を通して第2撮像ユニット76で撮像し、制御ユニット100が第2撮像ユニット76が撮像して得た切り刃211の画像と、加工内容情報として登録されたブレード情報とを対応付けて、これらを対応付けた図14に示す管理データ300-2をブレード管理部104に記憶する。
実施形態2に係る切削ブレードの管理方法の撮像ステップST2では、制御ユニット100が、着脱動作の際に、交換タイミングの切削ユニット20に装着される加工内容情報として登録されたブレード情報を記憶装置から読み出し、管理データ300から加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像を抽出する。
実施形態2において、撮像ステップST2では、各ブレードストッカー70の支持部材73を90度毎間欠的に回転させながら受け渡し位置のブレード保持部74に収容された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215を貫通孔77を通して第2撮像ユニット76で撮像する。また、実施形態2において、撮像ステップST2では、各ブレード保持部74に収容された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215を撮像する際には、制御ユニット100が、実施形態1と同様に、図13に示すように、一方のブレードチャック92で受け渡し位置744の切削ブレード21を吸引保持し、軸心回りに間欠的に切削ブレード21を回転させながら第2撮像ユニット76で撮像する。
実施形態2に係る切削ブレードの管理方法のブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、管理データ300から抽出した加工内容情報として登録されたブレード情報と対応付けられている画像と、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像とに正規化相関等のパターンマッチングを実施し、相関値を算出する。
実施形態2において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像のうち予め定められた所定の相関値以上の画像が少なくとも一つ以上あると、切削ブレードの識別方法を終了し、加工装置1は、所定の相関値以上の画像が少なくとも一つ以上の切削ブレード21を実施形態1と同様に、切削ユニット20に装着する。また、実施形態2において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、第2撮像ユニット76が撮像して得た複数の画像のうち予め定められた所定の相関値以上の画像が存在しないと、報知ユニット103を動作させて、オペレータに報知して、着脱動作を停止する。
以上説明したように、実施形態2に係る切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、ブレード管理ステップST1において、各ブレード保持部74に収容された切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215の画像と、ブレード情報とを紐づけて管理データ300-2としてブレード管理部104に登録する。このために、切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、撮像ステップST2において、切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域215を撮像して、ブレード情報確認ステップST3において、撮像して得た画像を管理データ300から探し、一致した画像と紐づけられたブレード情報を確認することで、表面213にブレード情報が印字がされていない切削ブレードでも個体情報を識別出来る。よって、実施形態1に係る切削ブレードの識別方法及び加工装置1は、表面213にブレード情報が印字されていない切削ブレード21でも、切削ブレード21のブレード情報することができるという効果を奏する。
〔実施形態3〕
本発明の実施形態3に係る切削ブレードの識別方法を図面に基づいて説明する。図15は、実施形態3に係る切削ブレードの識別方法を実施するブレード識別装置の構成を示す図である。図16は、図15に示されたブレード識別装置の撮像ユニットにより撮像される切削ブレードの表面の領域を示す平面図である。図17は、図15に示されたブレード識別装置のブレード管理部に記憶される管理データを示す図である。なお、図15、図16及び図17は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態3に係る切削ブレードの識別方法は、図15に示すブレード識別装置400により実施される。ブレード識別装置400は、図15に示すように、撮像部である撮像ユニット506と、データ管理装置500とを備える。
撮像ユニット506は、切削ブレード21の切り刃211の表面213を撮像するものである。実施形態3において、撮像ユニット506は、切削ブレード21の切り刃211の表面213を撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子である。撮像ユニット30は、切削ブレード21の切り刃211の表面213を撮影し、撮像して得た画像をデータ管理装置500に出力する。
データ管理装置500は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。データ管理装置500の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施する。データ管理装置500は、入出力インターフェース装置を介して撮像ユニット506等と接続する。
データ管理装置500は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット501と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニット502と、報知ユニット503とに接続されている。入力ユニット502は、表示ユニット101に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。報知ユニット503は、音と光の少なくとも一方を発して、オペレータに報知するものである。
また、データ管理装置500は、図15に示すように、ブレード管理部504と、データ処理部505とを備える。ブレード管理部504は、撮像ユニット506が切削ブレード21の切り刃211の表面213のうち図16に一点鎖線で示す予め定められた領域216を撮像して得た画像と、ブレード情報とを紐付けた図17に示す管理データ300-3を記憶するものである。
実施形態3において、管理データ300-3は、図17に示すように、切削ブレード21のブレード情報と、切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域216の画像とを1対1で対応付けて、即ち互いに紐付けている。なお、ブレード情報は、実施形態1と同様に、切削ブレード21の品種を示す情報を含んでいるが、本発明では、切削ブレード21の使用履歴を示す情報を含んでも良い。要するに、本発明では、ブレード情報は、切削ブレード21の品種を示す情報と使用履歴を示す情報との少なくともいずれかを含めば良い。ブレード情報は、データ管理装置500がオペレータからの入力ユニット102の操作を受け付けること、又は、切削ブレード21を収容するブレードケースの外表面に付されたブレード情報を読み取った読み取り装置からの読み取り結果を受け付けることで、ブレード管理部104に登録される。
画像は、ブレード情報を登録する所定のタイミング等で撮像ユニット506により切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域216が撮像されることで、得られ、撮像ユニット506が得た画像を得た画像をデータ管理装置500が受け付けることで、ブレード管理部104に登録する。
データ処理部105は、ブレード情報を登録した後のタイミングにおいて、撮像ユニット506が撮像して得た画像と一致する画像をブレード管理部104の管理データ300から抽出して探し、撮像ユニット506が撮像して得た画像と一致する画像と紐付けられたブレード情報を確認するものである。
なお、ブレード管理部104の機能は、前述した記憶装置により実現される、データ処理部105の機能は、記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムを演算処理装置が実行することで実現される。
実施形態3に係る切削ブレードの識別方法は、実施形態1と同様に、切削ブレード21の識別方法であって、実施形態3では、前述したブレード識別装置400において実施される。切削ブレードの識別方法は、実施形態1と同様に、ブレード管理ステップST1と、撮像ステップST2と、ブレード情報確認ステップST3とを備える。
実施形態3において、ブレード管理ステップST1は、ブレード情報を登録する所定のタイミング等で実施される。実施形態1において、ブレード管理ステップST1では、撮像ユニット506が切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域216を撮像し、入力ユニット102を介してデータ管理装置500がオペレータが入力したブレード情報を受け付ける。ブレード管理ステップST1では、データ管理装置500は、制御ユニット100が撮像ユニット506が撮像して得た切り刃211の表面213の領域216の画像と、ブレード情報とを対応付けて、これらを対応付けた図17に示す管理データ300-3をブレード管理部104に記憶する。
実施形態3において、撮像ステップST2は、ブレード情報を登録した後のタイミングにおいて、ブレード情報を確認したい切削ブレード21が存在する時等に実施される。実施形態3において、撮像ステップST2では、撮像ユニット506でブレード情報を確認したい切削ブレード21の切り刃211の表面213の領域216を撮像する。
実施形態3において、ブレード情報確認ステップST3は、撮像ステップST2に引き続いて実施される。実施形態3において、ブレード情報確認ステップST3では、データ管理装置500のデータ処理部105が、撮像ステップST2にて撮像ユニット506が撮像して得た画像と、管理データ300に登録された画像とに正規化相関等のパターンマッチングを実施し、相関値を算出する。
こうして、実施形態3では、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が管理データ300に登録された画像と、撮像ユニット506が撮像して得た複数の画像とのパターンマッチングを実施することで、撮像ステップST2にて撮像された画像と一致する切り刃211の画像をブレード管理部104に記憶された管理データ300から探し、紐づけられたブレード情報を確認する。
実施形態3において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、撮像ユニット506が撮像して得た画像との相関値が所定の相関値以上でかつ最も相関値の高い画像を管理データ300-3から抽出し、抽出した最も相関値の高い画像に対応するブレード情報を表示ユニット101に表示して、切削ブレードの識別方法を終了する。また、実施形態3において、ブレード情報確認ステップST3では、制御ユニット100のデータ処理部105が、撮像ユニット506が撮像して得た画像との相関値が所定の相関値以上の画像が管理データ300に存在しない場合には、ブレード情報が不明である旨等を表示ユニット101に表示し、報知ユニット503を動作させてオペレータに報知して、切削ブレードの識別方法を終了する。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、前述した実施形態では、切削ブレード21は、切り刃211のみからなる所謂ワッシャーブレードであるが、本発明では、リング状の基台と基台の外縁部に配設された切り刃211とを備える所謂ハブブレードでも良い。