JPH09323320A - ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置 - Google Patents
ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置Info
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- JPH09323320A JPH09323320A JP14565596A JP14565596A JPH09323320A JP H09323320 A JPH09323320 A JP H09323320A JP 14565596 A JP14565596 A JP 14565596A JP 14565596 A JP14565596 A JP 14565596A JP H09323320 A JPH09323320 A JP H09323320A
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- groove
- grooved roller
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- grooved
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】溝付ローラを傷付けることなく実機と略同じ条
件で溝形状を測定することにより、正確な溝の磨耗量を
得る。 【解決手段】実機のワイヤの直径と等しい測定用ワイヤ
２７を溝付ローラ１４の溝１５に巻き掛ける。次に、ス
プリング３１によって測定用ワイヤ２７の張力を設定し
たのち、測定用ワイヤ２７が巻き掛けられた溝をカメラ
２０で撮像し、カメラ２０からの映像信号を画像処理す
る。次いで、画像処理して得られた溝付ローラ１４の溝
１５と測定用ワイヤ２７との輪郭データに基づいて溝付
ローラ１４の溝形状を測定する。スプリング３１による
測定用ワイヤ２７の張力は、溝付ローラ１４の溝１５に
巻き掛けられる実機のワイヤの張力と同一に設定する。
件で溝形状を測定することにより、正確な溝の磨耗量を
得る。 【解決手段】実機のワイヤの直径と等しい測定用ワイヤ
２７を溝付ローラ１４の溝１５に巻き掛ける。次に、ス
プリング３１によって測定用ワイヤ２７の張力を設定し
たのち、測定用ワイヤ２７が巻き掛けられた溝をカメラ
２０で撮像し、カメラ２０からの映像信号を画像処理す
る。次いで、画像処理して得られた溝付ローラ１４の溝
１５と測定用ワイヤ２７との輪郭データに基づいて溝付
ローラ１４の溝形状を測定する。スプリング３１による
測定用ワイヤ２７の張力は、溝付ローラ１４の溝１５に
巻き掛けられる実機のワイヤの張力と同一に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円柱状の半導体イ
ンゴット、セラミック、ガラス等の被加工物を走行する
ワイヤで薄板状のウェーハに切断するワイヤソー用溝付
ローラの溝形状測定方法及び装置に関する。
ンゴット、セラミック、ガラス等の被加工物を走行する
ワイヤで薄板状のウェーハに切断するワイヤソー用溝付
ローラの溝形状測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体インゴット、セラミック、ガラス
等の被加工物を薄板状のウェーハに切断する切断装置の
一つにワイヤソーがある。このワイヤソーは、一方のワ
イヤリールから繰り出されたワイヤを複数台の溝付ロー
ラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形成し、他方のワイヤリ
ールに巻き取ると共に、前記ワイヤ列に砥粒を含む加工
液を供給して被加工物を押し当てることにより、その砥
粒のラッピング作用によって前記被加工物を多数のウェ
ーハに切断する。
等の被加工物を薄板状のウェーハに切断する切断装置の
一つにワイヤソーがある。このワイヤソーは、一方のワ
イヤリールから繰り出されたワイヤを複数台の溝付ロー
ラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形成し、他方のワイヤリ
ールに巻き取ると共に、前記ワイヤ列に砥粒を含む加工
液を供給して被加工物を押し当てることにより、その砥
粒のラッピング作用によって前記被加工物を多数のウェ
ーハに切断する。
【０００３】ところで、溝付ローラの溝が磨耗していく
と、切断されるウェーハの精度に悪影響を与える。即
ち、前記溝の傾斜面が磨耗した場合には、ワイヤが溝付
ローラの軸線方向に移動してしまい、結果的にウェーハ
の厚さが不均一になる。また、溝が径方向に磨耗して隣
接する溝との溝径が大きく変化するとワイヤが蛇行して
しまい、結果的にウェーハの平坦度が悪化するという現
象が生じる。
と、切断されるウェーハの精度に悪影響を与える。即
ち、前記溝の傾斜面が磨耗した場合には、ワイヤが溝付
ローラの軸線方向に移動してしまい、結果的にウェーハ
の厚さが不均一になる。また、溝が径方向に磨耗して隣
接する溝との溝径が大きく変化するとワイヤが蛇行して
しまい、結果的にウェーハの平坦度が悪化するという現
象が生じる。
【０００４】そこで、従来から形状測定機を用いて溝付
ローラの溝形状を測定し、その結果が許容値を外れた時
に溝付ローラの寿命と判断して溝付ローラを新品のもの
と交換するようにしている。図６は、溝付ローラ１の測
定状態を示す要部断面図である。同図によれば、形状測
定機の触針先端子２を溝付ローラ１の溝３に押し当てる
と共に、溝付ローラ１の軸線方向（図中矢印で示す方
向）に走行させて溝３の形状を測定する。図７は、その
測定結果を示す出力データであり、このデータに基づい
て隣接する溝３、３…同士のピッチ（Ｐ）、及び溝径の
バラツキ（α）を算出し溝３、３…の磨耗量を計測して
いる。
ローラの溝形状を測定し、その結果が許容値を外れた時
に溝付ローラの寿命と判断して溝付ローラを新品のもの
と交換するようにしている。図６は、溝付ローラ１の測
定状態を示す要部断面図である。同図によれば、形状測
定機の触針先端子２を溝付ローラ１の溝３に押し当てる
と共に、溝付ローラ１の軸線方向（図中矢印で示す方
向）に走行させて溝３の形状を測定する。図７は、その
測定結果を示す出力データであり、このデータに基づい
て隣接する溝３、３…同士のピッチ（Ｐ）、及び溝径の
バラツキ（α）を算出し溝３、３…の磨耗量を計測して
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
形状測定装置は、形状測定機の触針先端子２を溝付ロー
ラ１に押し付けるため、溝付ローラ１が触針先端子２で
傷付いてしまい、この傷が影響して溝付ローラ１が早期
に磨耗してしまうという欠点がある。また、従来の形状
測定装置は、ワイヤが巻き掛けられていない状態の溝自
体の形状を測定するものなので、負荷がかかった状態の
溝形状を測定できない。従って、従来装置では、ワイヤ
が巻き掛けられた状態の溝３の磨耗量を正確に計測でき
ないという欠点がある。
形状測定装置は、形状測定機の触針先端子２を溝付ロー
ラ１に押し付けるため、溝付ローラ１が触針先端子２で
傷付いてしまい、この傷が影響して溝付ローラ１が早期
に磨耗してしまうという欠点がある。また、従来の形状
測定装置は、ワイヤが巻き掛けられていない状態の溝自
体の形状を測定するものなので、負荷がかかった状態の
溝形状を測定できない。従って、従来装置では、ワイヤ
が巻き掛けられた状態の溝３の磨耗量を正確に計測でき
ないという欠点がある。
【０００６】例えば、図７に示すように、溝３の両壁３
Ａ、３Ｂの傾斜角度θ１、θ２に差があると、実際には
この溝３に巻き掛けられるワイヤの位置が図６上で左右
方向にずれているにもかかわらず、先端子２は溝３の深
部を測定し、この深部でＰを算出するので測定誤差が出
る。また、図６に示すように溝３の深部に割れ３Ｃが生
じていると、実際にはこの溝３に巻き掛けられるワイヤ
が割れ３Ｃを押し広げて下方にずれているにもかかわら
ず、先端子２は溝３の深部を測定し、この深部でαを算
出するので測定誤差が出る。
Ａ、３Ｂの傾斜角度θ１、θ２に差があると、実際には
この溝３に巻き掛けられるワイヤの位置が図６上で左右
方向にずれているにもかかわらず、先端子２は溝３の深
部を測定し、この深部でＰを算出するので測定誤差が出
る。また、図６に示すように溝３の深部に割れ３Ｃが生
じていると、実際にはこの溝３に巻き掛けられるワイヤ
が割れ３Ｃを押し広げて下方にずれているにもかかわら
ず、先端子２は溝３の深部を測定し、この深部でαを算
出するので測定誤差が出る。
【０００７】このような不具合は、溝３にワイヤが巻き
掛けられた実機上で測定すれば解消できるが、実機上で
は形状測定機を配置するスペースがなく、そのスペース
を確保しようとするとワイヤソー全体が大型になるとい
う欠点が生じる。本発明はこのような事情に鑑みてなさ
れたもので、溝付ローラを傷付けることなく実機と略同
じ条件で溝形状を測定することができるワイヤソー用溝
付ローラの溝形状測定方法及び装置を提供することを目
的とする。
掛けられた実機上で測定すれば解消できるが、実機上で
は形状測定機を配置するスペースがなく、そのスペース
を確保しようとするとワイヤソー全体が大型になるとい
う欠点が生じる。本発明はこのような事情に鑑みてなさ
れたもので、溝付ローラを傷付けることなく実機と略同
じ条件で溝形状を測定することができるワイヤソー用溝
付ローラの溝形状測定方法及び装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、一方のワイヤリールから繰り出されたワイ
ヤを複数台の溝付ローラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形
成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共に、前記ワイ
ヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工物を押し当て
ることにより、前記被加工物を多数のウェーハに切断す
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法に於いて、
前記ワイヤの直径と等しい測定用ワイヤを前記溝付ロー
ラの溝に所定の張力で巻き掛けたのち、該測定用ワイヤ
が巻き掛けられた溝を撮像手段によって撮像し、該撮像
手段からの映像信号を画像処理し、該画像処理して得ら
れた溝付ローラの溝と前記測定用ワイヤとの輪郭データ
に基づいて溝付ローラの溝形状を測定することを特徴と
している。
するために、一方のワイヤリールから繰り出されたワイ
ヤを複数台の溝付ローラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形
成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共に、前記ワイ
ヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工物を押し当て
ることにより、前記被加工物を多数のウェーハに切断す
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法に於いて、
前記ワイヤの直径と等しい測定用ワイヤを前記溝付ロー
ラの溝に所定の張力で巻き掛けたのち、該測定用ワイヤ
が巻き掛けられた溝を撮像手段によって撮像し、該撮像
手段からの映像信号を画像処理し、該画像処理して得ら
れた溝付ローラの溝と前記測定用ワイヤとの輪郭データ
に基づいて溝付ローラの溝形状を測定することを特徴と
している。
【０００９】本発明によれば、先ず、実機のワイヤの直
径と等しい測定用ワイヤを溝付ローラの溝に所定の張力
で巻き掛ける。次に、測定用ワイヤが巻き掛けられた溝
を撮像手段で撮像し、撮像手段からの映像信号を画像処
理する。次いで、画像処理して得られた溝付ローラの溝
と測定用ワイヤとの輪郭データに基づいて溝付ローラの
溝形状を測定する。従って、本発明では、溝付ローラを
傷付けることなく実機と略同じ条件で溝形状を測定する
ことができる。この場合、測定用ワイヤの張力を、溝付
ローラの溝に巻き掛けられる実機のワイヤの張力と略同
一に設定すると、更に実機に近い状態で溝形状を測定で
きる。
径と等しい測定用ワイヤを溝付ローラの溝に所定の張力
で巻き掛ける。次に、測定用ワイヤが巻き掛けられた溝
を撮像手段で撮像し、撮像手段からの映像信号を画像処
理する。次いで、画像処理して得られた溝付ローラの溝
と測定用ワイヤとの輪郭データに基づいて溝付ローラの
溝形状を測定する。従って、本発明では、溝付ローラを
傷付けることなく実機と略同じ条件で溝形状を測定する
ことができる。この場合、測定用ワイヤの張力を、溝付
ローラの溝に巻き掛けられる実機のワイヤの張力と略同
一に設定すると、更に実機に近い状態で溝形状を測定で
きる。
【００１０】本発明では、前記撮像手段及び／又は溝付
ローラを、径方向移動手段によって溝付ローラの径方向
に移動させることができる。これにより、本発明は、径
サイズの異なる溝付ローラでも、撮像手段で撮像可能な
位置に撮像手段及び／又は溝付ローラを移動させて位置
させることができる。本発明では、前記撮像手段及び／
又は前記溝付ローラを、軸線方向移動手段によって溝付
ローラの軸線方向に移動させることができる。これによ
り、本発明は、溝付ローラの測定対象溝形状を連続的に
効率良く短時間で測定することができる。
ローラを、径方向移動手段によって溝付ローラの径方向
に移動させることができる。これにより、本発明は、径
サイズの異なる溝付ローラでも、撮像手段で撮像可能な
位置に撮像手段及び／又は溝付ローラを移動させて位置
させることができる。本発明では、前記撮像手段及び／
又は前記溝付ローラを、軸線方向移動手段によって溝付
ローラの軸線方向に移動させることができる。これによ
り、本発明は、溝付ローラの測定対象溝形状を連続的に
効率良く短時間で測定することができる。
【００１１】本発明では、回動手段によって前記溝付ロ
ーラを軸心を中心に回動させることができる。これによ
り、本発明は、測定対象位置の溝を撮像手段で撮像可能
な位置に回動させて位置させることができる。
ーラを軸心を中心に回動させることができる。これによ
り、本発明は、測定対象位置の溝を撮像手段で撮像可能
な位置に回動させて位置させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置の
好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明
の実施の形態に係る溝形状測定装置の斜視図である。同
図に示す溝形状測定装置１０の測定台１２上には、溝付
ローラ１４を支持する移動テーブル１６と、溝付ローラ
１４の溝１５を撮像するための光源１８及びカメラ２０
から成る撮像ユニットとが設置されている。
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置の
好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明
の実施の形態に係る溝形状測定装置の斜視図である。同
図に示す溝形状測定装置１０の測定台１２上には、溝付
ローラ１４を支持する移動テーブル１６と、溝付ローラ
１４の溝１５を撮像するための光源１８及びカメラ２０
から成る撮像ユニットとが設置されている。
【００１３】前記移動テーブル１６は、測定台１２上に
設置されたガイドテーブル２２とで直動ベアリングを構
成し、図示しない駆動機構からの駆動力によりガイドテ
ーブル２２に対して図中Ｘ方向（水平方向）に往復移動
される。移動テーブル１６の移動ストロークは、溝付ロ
ーラ１４の略１本分の長さに設定されている。移動テー
ブル１６上にはモータ２４と軸受２６とが設置される。
溝付ローラ１４は、その一端の軸受部１４Ａが前記モー
タ２４の図示しないスピンドルに着脱可能に連結され、
その他端の軸受部１４Ｂが前記軸受２６に回動自在に支
持されて、その軸線方向が移動テーブル１６の移動方向
（Ｘ方向）と平行になるように支持されている。従っ
て、移動テーブル１６が移動されると溝付ローラ１４は
軸線方向に移動され、また、前記モータ２４が駆動され
ると溝付ローラ１４は軸心を中心に回転駆動される。
設置されたガイドテーブル２２とで直動ベアリングを構
成し、図示しない駆動機構からの駆動力によりガイドテ
ーブル２２に対して図中Ｘ方向（水平方向）に往復移動
される。移動テーブル１６の移動ストロークは、溝付ロ
ーラ１４の略１本分の長さに設定されている。移動テー
ブル１６上にはモータ２４と軸受２６とが設置される。
溝付ローラ１４は、その一端の軸受部１４Ａが前記モー
タ２４の図示しないスピンドルに着脱可能に連結され、
その他端の軸受部１４Ｂが前記軸受２６に回動自在に支
持されて、その軸線方向が移動テーブル１６の移動方向
（Ｘ方向）と平行になるように支持されている。従っ
て、移動テーブル１６が移動されると溝付ローラ１４は
軸線方向に移動され、また、前記モータ２４が駆動され
ると溝付ローラ１４は軸心を中心に回転駆動される。
【００１４】ところで、前記溝付ローラ１４は図１に示
すように測定対象の溝１５、１５…に測定用ワイヤ２
７、２７…が各々巻き掛けられている。この測定用ワイ
ヤ２７は、実機のワイヤと同じ材質で且つ等しい直径に
形成される。前記測定用ワイヤ２７は図２に示すよう
に、基端部２７Ａが移動テーブル１６の上面に固定治具
２９を介して固定されると共に、３箇所の溝１５、１５
…群に各々巻き掛けられて、先端部２７Ｂがスプリング
３１を介して移動テーブル１６の上面に固定されてい
る。前記測定用ワイヤ２７は、スプリング３１の付勢力
によって、溝付ローラ１４の溝１５に巻き掛けられる実
機のワイヤの張力と同一の張力に設定されている。
すように測定対象の溝１５、１５…に測定用ワイヤ２
７、２７…が各々巻き掛けられている。この測定用ワイ
ヤ２７は、実機のワイヤと同じ材質で且つ等しい直径に
形成される。前記測定用ワイヤ２７は図２に示すよう
に、基端部２７Ａが移動テーブル１６の上面に固定治具
２９を介して固定されると共に、３箇所の溝１５、１５
…群に各々巻き掛けられて、先端部２７Ｂがスプリング
３１を介して移動テーブル１６の上面に固定されてい
る。前記測定用ワイヤ２７は、スプリング３１の付勢力
によって、溝付ローラ１４の溝１５に巻き掛けられる実
機のワイヤの張力と同一の張力に設定されている。
【００１５】一方、前記光源１８及びカメラ２０は、門
形に形成されたフレーム２８の内側面に相対向して固定
される。フレーム２８は、溝付ローラ１４を跨ぐように
設けられる。従って、溝付ローラ１４がＸ方向に移動さ
れると、溝付ローラ１４がフレーム２８の内側空間部３
３を通過中に光源１８で照明され、その投影光がカメラ
２０で撮像される。
形に形成されたフレーム２８の内側面に相対向して固定
される。フレーム２８は、溝付ローラ１４を跨ぐように
設けられる。従って、溝付ローラ１４がＸ方向に移動さ
れると、溝付ローラ１４がフレーム２８の内側空間部３
３を通過中に光源１８で照明され、その投影光がカメラ
２０で撮像される。
【００１６】また、一対のコラム３０、３０が測定台１
２上に立設されている。これらのコラム３０、３０に
は、前記フレーム２８の脚部２８Ａ、２８Ａが図示しな
い直動ベアリングを介して図中Ｚ方向（上下方向）に移
動可能に設けられている。フレーム２８の昇降用モータ
３２、３２は、前記コラム３０、３０の上部に設置さ
れ、これらのモータ３２、３２は同期して回転されるよ
うに図示しない駆動機構によって制御されている。従っ
て、モータ３２、３２が駆動されると前記フレーム２８
が、即ち、光源１８及びカメラ２０が上下方向（溝付ロ
ーラ１４の径方向）に移動され、溝付ローラ１４に対す
る光源１８及びカメラ２０の高さ調節が行われる。
２上に立設されている。これらのコラム３０、３０に
は、前記フレーム２８の脚部２８Ａ、２８Ａが図示しな
い直動ベアリングを介して図中Ｚ方向（上下方向）に移
動可能に設けられている。フレーム２８の昇降用モータ
３２、３２は、前記コラム３０、３０の上部に設置さ
れ、これらのモータ３２、３２は同期して回転されるよ
うに図示しない駆動機構によって制御されている。従っ
て、モータ３２、３２が駆動されると前記フレーム２８
が、即ち、光源１８及びカメラ２０が上下方向（溝付ロ
ーラ１４の径方向）に移動され、溝付ローラ１４に対す
る光源１８及びカメラ２０の高さ調節が行われる。
【００１７】図３は、溝形状測定装置１０の制御回路を
示すブロック図である。前記制御回路はＣＰＵ３４によ
って統括制御され、このＣＰＵ３４は、図１に示す外部
操作部（キーボード）３５からの指令信号に基づいて位
置制御部３６を制御する。位置制御部３６は、前記ＣＰ
Ｕ３４からの指令信号に基づいて割出回転駆動機構３８
を制御する。これにより、溝付ローラ１４の回転用モー
タ２４が駆動され、溝付ローラ１４の回動位置が調節さ
れる。また、位置制御部３６は、ＣＰＵ３４からの指令
信号に基づいてＺ軸駆動機構４０を制御する。これによ
り、フレーム２８のモータ３２、３２が駆動され、撮像
ユニットの高さが調節される。更に、位置制御部３６
は、ＣＰＵ３４からの指令信号に基づいてＸ軸駆動機構
４２を制御する。これにより、移動テーブル１６が駆動
され、溝付ローラ１４がＸ方向に往復移動される。
示すブロック図である。前記制御回路はＣＰＵ３４によ
って統括制御され、このＣＰＵ３４は、図１に示す外部
操作部（キーボード）３５からの指令信号に基づいて位
置制御部３６を制御する。位置制御部３６は、前記ＣＰ
Ｕ３４からの指令信号に基づいて割出回転駆動機構３８
を制御する。これにより、溝付ローラ１４の回転用モー
タ２４が駆動され、溝付ローラ１４の回動位置が調節さ
れる。また、位置制御部３６は、ＣＰＵ３４からの指令
信号に基づいてＺ軸駆動機構４０を制御する。これによ
り、フレーム２８のモータ３２、３２が駆動され、撮像
ユニットの高さが調節される。更に、位置制御部３６
は、ＣＰＵ３４からの指令信号に基づいてＸ軸駆動機構
４２を制御する。これにより、移動テーブル１６が駆動
され、溝付ローラ１４がＸ方向に往復移動される。
【００１８】一方、カメラ２０からの画像信号は、即
ち、溝付ローラ１４の溝１５と測定用ワイヤ２７（図３
参照）とを示す画像信号は画像処理装置４４に出力さ
れ、ここで白黒二値化処理される。この二値化信号は、
ＣＰＵ３４を介して１画面分の二値化画像データを記憶
する画像メモリ４３に記憶される。ＣＰＵ３４は、画像
メモリ４３に記憶された二値化画像データから溝１５と
測定用ワイヤ２７との輪郭データ、即ち図４に示すよう
に溝１５と測定用ワイヤ２７との輪郭を構成する各輪郭
点のＸ−Ｙ座標上の位置データを求め、この位置データ
に基づいて溝１５のピッチＰ、径のバラツキα、溝１５
の両側傾斜面の角度θ１、θ２を算出し、これらの算出
結果を溝１５と測定用ワイヤ２７との形状と共にディス
プレイ４５に表示させたり、プリンタ４６又はプロッタ
４８によって印字させたりする。
ち、溝付ローラ１４の溝１５と測定用ワイヤ２７（図３
参照）とを示す画像信号は画像処理装置４４に出力さ
れ、ここで白黒二値化処理される。この二値化信号は、
ＣＰＵ３４を介して１画面分の二値化画像データを記憶
する画像メモリ４３に記憶される。ＣＰＵ３４は、画像
メモリ４３に記憶された二値化画像データから溝１５と
測定用ワイヤ２７との輪郭データ、即ち図４に示すよう
に溝１５と測定用ワイヤ２７との輪郭を構成する各輪郭
点のＸ−Ｙ座標上の位置データを求め、この位置データ
に基づいて溝１５のピッチＰ、径のバラツキα、溝１５
の両側傾斜面の角度θ１、θ２を算出し、これらの算出
結果を溝１５と測定用ワイヤ２７との形状と共にディス
プレイ４５に表示させたり、プリンタ４６又はプロッタ
４８によって印字させたりする。
【００１９】次に、前記の如く構成された溝形状測定装
置１０による測定方法について説明する。先ず、移動テ
ーブル１６を図１に示した位置に移動させ、この位置で
溝付ローラ１４を移動テーブル１６上に支持させる。次
に、モータ２４で溝付ローラ１４を回動させて、測定し
たい部分の溝１５Ａ、１５Ａ…を図５に示すように上部
に位置させる。次いで、測定用ワイヤ２７、２７…をそ
の溝１５、１５…に巻き掛けたのち、スプリング３１に
よって実機のワイヤと同じ張力に設定する。そして、電
動モータ３２、３２でフレーム２８をＺ方向に移動さ
せ、前記溝１５Ａ、１５Ａ…と測定用ワイヤ２７とを撮
影可能な位置に光源１８とカメラ２０とを位置させる。
以上で測定準備が完了する。
置１０による測定方法について説明する。先ず、移動テ
ーブル１６を図１に示した位置に移動させ、この位置で
溝付ローラ１４を移動テーブル１６上に支持させる。次
に、モータ２４で溝付ローラ１４を回動させて、測定し
たい部分の溝１５Ａ、１５Ａ…を図５に示すように上部
に位置させる。次いで、測定用ワイヤ２７、２７…をそ
の溝１５、１５…に巻き掛けたのち、スプリング３１に
よって実機のワイヤと同じ張力に設定する。そして、電
動モータ３２、３２でフレーム２８をＺ方向に移動さ
せ、前記溝１５Ａ、１５Ａ…と測定用ワイヤ２７とを撮
影可能な位置に光源１８とカメラ２０とを位置させる。
以上で測定準備が完了する。
【００２０】次いで、移動テーブル１６をＸ方向に移動
させると共に、光源１８とカメラ２０とを駆動させて溝
１５Ａ、１５Ａ…と測定用ワイヤ２７との撮影を開始す
る。カメラ２０で撮像された溝１５Ａ、１５Ａ…及び測
定用ワイヤ２７とを示す画像信号は、図３に示した画像
処理装置４４に出力されて白黒二値化処理される。そし
て、ＣＰＵ３４は、図５に示したように溝１５Ａと測定
用ワイヤ２７との輪郭を構成する各輪郭点のＸ−Ｙ座標
上の位置データを求める。そして、ＣＰＵ３４は、この
位置データに基づいて溝１５ＡのピッチＰ、径のバラツ
キα、溝１５Ａの両側傾斜面の角度θ１、θ２を算出
し、これらの算出結果をディスプレイ４５に表示する。
させると共に、光源１８とカメラ２０とを駆動させて溝
１５Ａ、１５Ａ…と測定用ワイヤ２７との撮影を開始す
る。カメラ２０で撮像された溝１５Ａ、１５Ａ…及び測
定用ワイヤ２７とを示す画像信号は、図３に示した画像
処理装置４４に出力されて白黒二値化処理される。そし
て、ＣＰＵ３４は、図５に示したように溝１５Ａと測定
用ワイヤ２７との輪郭を構成する各輪郭点のＸ−Ｙ座標
上の位置データを求める。そして、ＣＰＵ３４は、この
位置データに基づいて溝１５ＡのピッチＰ、径のバラツ
キα、溝１５Ａの両側傾斜面の角度θ１、θ２を算出
し、これらの算出結果をディスプレイ４５に表示する。
【００２１】前記測定結果において、本実施の形態で
は、溝付ローラ１４の溝１５に測定用ワイヤ２７を巻き
掛けて測定したので、前記位置データは測定用ワイヤ２
７の一部周部を含むデータとして出力されるが、溝１４
の両壁１５Ａ、１５Ｂの傾斜角度θ１、θ２に差があっ
ても、また、溝１４の深部に割れ１５Ｃ（図４参照）が
生じていても、この溝１５に巻き掛けられる実際のワイ
ヤの位置で前記Ｐ、α値を測定できる。即ち、測定用ワ
イヤ２７の形状を示すデータの頂部Ｔ、Ｔ間の軸線方向
の距離をＰ値とし、径方向の距離をα値として測定す
る。
は、溝付ローラ１４の溝１５に測定用ワイヤ２７を巻き
掛けて測定したので、前記位置データは測定用ワイヤ２
７の一部周部を含むデータとして出力されるが、溝１４
の両壁１５Ａ、１５Ｂの傾斜角度θ１、θ２に差があっ
ても、また、溝１４の深部に割れ１５Ｃ（図４参照）が
生じていても、この溝１５に巻き掛けられる実際のワイ
ヤの位置で前記Ｐ、α値を測定できる。即ち、測定用ワ
イヤ２７の形状を示すデータの頂部Ｔ、Ｔ間の軸線方向
の距離をＰ値とし、径方向の距離をα値として測定す
る。
【００２２】従って、本実施の形態によれば、実際の溝
形状を測定する従来の測定方法と比較して、溝付ローラ
１４を傷付けることなく実機と略同じ条件で前記ピッチ
Ｐと溝径のバラツキαを測定できる。これにより、溝付
ローラ１４の溝１５の磨耗量を正確に計測できる。ま
た、本実施の形態では、スプリング３１の付勢力によっ
て測定用ワイヤ２７の張力を、溝付ローラ１４の溝１５
に巻き掛けられる実機のワイヤの張力と同一に設定して
いる。従って、溝付ローラ１４がワイヤの張力で弾性変
形する弾性体の場合に特に有効であり、この場合には更
に実機に近い状態で溝形状を測定できる。
形状を測定する従来の測定方法と比較して、溝付ローラ
１４を傷付けることなく実機と略同じ条件で前記ピッチ
Ｐと溝径のバラツキαを測定できる。これにより、溝付
ローラ１４の溝１５の磨耗量を正確に計測できる。ま
た、本実施の形態では、スプリング３１の付勢力によっ
て測定用ワイヤ２７の張力を、溝付ローラ１４の溝１５
に巻き掛けられる実機のワイヤの張力と同一に設定して
いる。従って、溝付ローラ１４がワイヤの張力で弾性変
形する弾性体の場合に特に有効であり、この場合には更
に実機に近い状態で溝形状を測定できる。
【００２３】本実施の形態では、光源１８及びカメラ２
０を溝付ローラ１４の径方向に移動可能に設けたので、
径サイズの異なる溝付ローラでもカメラ２０を撮像可能
な位置に移動させて位置させることができる。尚、径方
向の移動は光源１８及びカメラ２０側に限定されるもの
ではなく、溝付ローラ１４を径方向に移動可能に設けて
も良い。
０を溝付ローラ１４の径方向に移動可能に設けたので、
径サイズの異なる溝付ローラでもカメラ２０を撮像可能
な位置に移動させて位置させることができる。尚、径方
向の移動は光源１８及びカメラ２０側に限定されるもの
ではなく、溝付ローラ１４を径方向に移動可能に設けて
も良い。
【００２４】また、本実施の形態では、溝付ローラ１４
の軸長分だけ溝付ローラ１４を軸線方向に移動可能に設
けたので、触針先端子を使用する従来装置と比較して、
１回の測定ストロークを長くとることができる。従っ
て、溝付ローラ１４の測定対象溝形状を効率良く短時間
で測定することができる。尚、軸線方向の移動は溝付ロ
ーラ１４側に限定されるものではなく、光源１８及びカ
メラ２０側を軸線方向に移動させても良い。
の軸長分だけ溝付ローラ１４を軸線方向に移動可能に設
けたので、触針先端子を使用する従来装置と比較して、
１回の測定ストロークを長くとることができる。従っ
て、溝付ローラ１４の測定対象溝形状を効率良く短時間
で測定することができる。尚、軸線方向の移動は溝付ロ
ーラ１４側に限定されるものではなく、光源１８及びカ
メラ２０側を軸線方向に移動させても良い。
【００２５】更に、本実施の形態では、溝付ローラ１４
を軸心を中心に回動可能に設けたので、測定対象位置の
溝１５をカメラ２０で撮像可能な位置に回動させて位置
させることができる。従って、溝付ローラ１４を移動テ
ーブル１６からその都度着脱することなく、所望の位置
の溝形状を測定することができる。一方、本溝形状測定
装置１０を使用することで、溝付ローラ１４の寿命及び
保守点検（再生加工）の時期を判断することもできる。
を軸心を中心に回動可能に設けたので、測定対象位置の
溝１５をカメラ２０で撮像可能な位置に回動させて位置
させることができる。従って、溝付ローラ１４を移動テ
ーブル１６からその都度着脱することなく、所望の位置
の溝形状を測定することができる。一方、本溝形状測定
装置１０を使用することで、溝付ローラ１４の寿命及び
保守点検（再生加工）の時期を判断することもできる。
【００２６】その判断方法は、先ず、新品の溝付ローラ
１４の溝形状を測定し、前記ピッチＰ1 と溝径のバラツ
キα1 の初期データを保存する。次に、この溝付ローラ
１４を実機に搭載し、被加工物をｎ本（例えば１０本）
切断した後の前記Ｐ2 、α2の中間データを保存する。
そして、初期データＰ1 、α1 から中間データＰ2 、α
2 を減算し、ｎ本目における変化量を求める。この変化
量に基づいて、被加工物１本当たりの変化量を求め、何
本目に保守点検が必要となるか、及び何本目に寿命とな
るかを予測する。即ち、保守点検時期の規定値、及び寿
命の規定値を予め設定しておき、これらの規定値を超え
ると予測される本数目の被加工物を切断終了した時に、
保守点検を行い又は新品のものと交換する。
１４の溝形状を測定し、前記ピッチＰ1 と溝径のバラツ
キα1 の初期データを保存する。次に、この溝付ローラ
１４を実機に搭載し、被加工物をｎ本（例えば１０本）
切断した後の前記Ｐ2 、α2の中間データを保存する。
そして、初期データＰ1 、α1 から中間データＰ2 、α
2 を減算し、ｎ本目における変化量を求める。この変化
量に基づいて、被加工物１本当たりの変化量を求め、何
本目に保守点検が必要となるか、及び何本目に寿命とな
るかを予測する。即ち、保守点検時期の規定値、及び寿
命の規定値を予め設定しておき、これらの規定値を超え
ると予測される本数目の被加工物を切断終了した時に、
保守点検を行い又は新品のものと交換する。
【００２７】これにより、溝付ローラ１４の寿命及び保
守点検の時期を効率良く判断することができる。尚、前
記中間データは１回に限らず、ｎ本毎に複数回取得する
ようにすれば、切断本数に対する溝の形状変化の統計値
を得ることができるので、変化量の異常の有無を判定で
きる。変化量が異常の場合には、ワイヤソーに異常が生
じたと判断し、ワイヤソーの異常診断を行う。これによ
り、ワイヤソーの故障を未然に防止することができる。
守点検の時期を効率良く判断することができる。尚、前
記中間データは１回に限らず、ｎ本毎に複数回取得する
ようにすれば、切断本数に対する溝の形状変化の統計値
を得ることができるので、変化量の異常の有無を判定で
きる。変化量が異常の場合には、ワイヤソーに異常が生
じたと判断し、ワイヤソーの異常診断を行う。これによ
り、ワイヤソーの故障を未然に防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るワイヤ
ソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置によれば、
実機のワイヤの直径と等しい測定用ワイヤを溝付ローラ
の溝に所定の張力で巻き掛け、そして、測定用ワイヤが
巻き掛けられた溝を撮像手段で撮像して撮像手段からの
映像信号を画像処理し、そして、画像処理して得られた
溝付ローラの溝と測定用ワイヤとの輪郭データに基づい
て溝付ローラの溝形状を測定するようにしたので、溝付
ローラを傷付けることなく実機と略同じ条件で溝形状を
測定することができる。従って、本発明は、溝付ローラ
の溝の磨耗量を正確に計測することができる。
ソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置によれば、
実機のワイヤの直径と等しい測定用ワイヤを溝付ローラ
の溝に所定の張力で巻き掛け、そして、測定用ワイヤが
巻き掛けられた溝を撮像手段で撮像して撮像手段からの
映像信号を画像処理し、そして、画像処理して得られた
溝付ローラの溝と測定用ワイヤとの輪郭データに基づい
て溝付ローラの溝形状を測定するようにしたので、溝付
ローラを傷付けることなく実機と略同じ条件で溝形状を
測定することができる。従って、本発明は、溝付ローラ
の溝の磨耗量を正確に計測することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る溝形状測定装置の斜
視図
視図
【図２】測定用ワイヤがスプリングによって張設されて
いる状態を示す説明図
いる状態を示す説明図
【図３】図１に示した溝形状測定装置の制御回路を示す
ブロック図
ブロック図
【図４】カメラで撮像された溝付ローラの溝と測定用ワ
イヤとを示す要部拡大図
イヤとを示す要部拡大図
【図５】位置データから溝形状を算出する説明図
【図６】従来の溝形状測定状態を示す要部拡大断面図
【図７】従来の溝形状測定結果の出力データを示す説明
図
図
１０…溝形状測定装置 １４…溝付ローラ １５…溝付ローラの溝 １６…移動テーブル １８…光源 ２０…カメラ ２７…測定用ワイヤ ３１…スプリング ３４…ＣＰＵ ４４…画像処理装置
Claims (7)
- 【請求項１】一方のワイヤリールから繰り出されたワイ
ヤを複数台の溝付ローラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形
成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共に、前記ワイ
ヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工物を押し当て
ることにより、前記被加工物を多数のウェーハに切断す
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法に於いて、 前記ワイヤの直径と等しい測定用ワイヤを前記溝付ロー
ラの溝に所定の張力で巻き掛けたのち、該測定用ワイヤ
が巻き掛けられた溝を撮像手段によって撮像し、該撮像
手段からの映像信号を画像処理し、該画像処理して得ら
れた溝付ローラの溝と前記測定用ワイヤとの輪郭データ
に基づいて溝付ローラの溝形状を測定することを特徴と
するワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法。 - 【請求項２】前記測定用ワイヤの張力は、前記溝付ロー
ラの溝に巻き掛けられる前記ワイヤの張力と略同一に設
定されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤソ
ー用溝付ローラの溝形状測定方法。 - 【請求項３】一方のワイヤリールから繰り出されたワイ
ヤを複数台の溝付ローラの溝に巻き掛けてワイヤ列を形
成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共に、前記ワイ
ヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工物を押し当て
ることにより、前記被加工物を多数のウェーハに切断す
るワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定装置に於いて、 前記ワイヤの直径と等しく形成されて前記溝付ローラの
溝に巻き掛けられる測定用ワイヤと、 前記溝付ローラの溝に巻き掛けられた前記測定用ワイヤ
に張力を与える張力付与手段と、 前記溝付ローラの溝に前記測定用ワイヤが巻き掛けた状
態の溝を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段からの映像信号を画像処理する画像処理手
段と、 前記画像処理手段で画像処理して得られた溝付ローラの
溝と前記測定用ワイヤとの輪郭データに基づいて溝形状
を算出する演算手段と、 を備えたことを特徴とするワイヤソー用溝付ローラの溝
形状測定装置。 - 【請求項４】前記張力付与手段による前記測定用ワイヤ
の張力は、前記溝付ローラの溝に巻き掛けられる前記ワ
イヤの張力と略同一に設定されていることを特徴とする
請求項３記載のワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定装
置。 - 【請求項５】前記撮像手段及び／又は前記溝付ローラ
を、該溝付ローラの径方向に移動させる径方向移動手段
が設けられていることを特徴とする請求項３記載のワイ
ヤソー用溝付ローラの溝形状測定装置。 - 【請求項６】前記撮像手段及び／又は前記溝付ローラ
を、該溝付ローラの軸線方向に移動させる軸線方向移動
手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載の
ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定装置。 - 【請求項７】前記溝付ローラを軸心を中心に回動させる
回動手段が設けられていることを特徴とする請求項３記
載のワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14565596A JPH09323320A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14565596A JPH09323320A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09323320A true JPH09323320A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15390041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14565596A Pending JPH09323320A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | ワイヤソー用溝付ローラの溝形状測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09323320A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1322968C (zh) * | 2003-09-02 | 2007-06-27 | 日本则武超精密磨料磨具有限公司 | 线状锯 |
| KR101221831B1 (ko) * | 2012-02-21 | 2013-01-16 | 한국기계연구원 | 웹 인장 균일성 측정 장치 및 방법 |
| CN115451810A (zh) * | 2021-06-08 | 2022-12-09 | 天津市环智新能源技术有限公司 | 一种槽轮槽型检测装置及检测方法 |
| CN119305041A (zh) * | 2024-11-21 | 2025-01-14 | 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 | 一种线切割机、线切割机的线滑轮调整方法及装置 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14565596A patent/JPH09323320A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1322968C (zh) * | 2003-09-02 | 2007-06-27 | 日本则武超精密磨料磨具有限公司 | 线状锯 |
| KR101221831B1 (ko) * | 2012-02-21 | 2013-01-16 | 한국기계연구원 | 웹 인장 균일성 측정 장치 및 방법 |
| CN115451810A (zh) * | 2021-06-08 | 2022-12-09 | 天津市环智新能源技术有限公司 | 一种槽轮槽型检测装置及检测方法 |
| CN119305041A (zh) * | 2024-11-21 | 2025-01-14 | 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 | 一种线切割机、线切割机的线滑轮调整方法及装置 |
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