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技術 ブレーク装置

出願人 三星ダイヤモンド工業株式会社
発明者 時本育往吉田圭吾
出願日 2015年6月29日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2015-129670
公開日 2017年1月19日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2017-013267
状態 特許登録済
技術分野 石材または石材類似材料の加工 ガラスの再成形、後処理、切断、輸送等 ダイシング
主要キーワード 下降停止位置 断面視略三角形状 ブレーク動作 明度プロファイル 欠け領域 超鋼合金 明暗レベル ブレーク位置
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図面 (11)

課題

ブレーク刃を取り外すことなくその刃先検査することができるブレーク装置を実現する。

解決手段

基板スクライブラインに沿ってブレークする装置が、基板が水平姿勢にて載置されるテーブルと、テーブルの上方に、テーブルに対して進退自在に設けられてなるブレーク刃と、ブレーク刃の刃先を撮像可能に配置された撮像手段と、撮像手段による撮像によって得られた刃先についての1または複数の撮像画像に基づいてブレーク刃の刃先における欠けの有無を検査する刃先検査手段と、を備え、刃先検査手段が、1または複数の撮像画像に基づいて生成される判定指標が所定の判定基準を超えているか否かに基づいて、刃先の欠けの有無を判定する、ようにした。

概要

背景

フラットディスプレイパネルまたは太陽電池パネルなどの製造プロセスは一般に、ガラス基板セラミックス基板半導体基板などの脆性材料からなる基板母基板)を分断する工程を含む。係る分断には、基板表面にダイヤモンドポイントカッターホイールなどのスクライブツールを用いてスクライブラインを形成し、該スクライブラインから基板厚み方向にクラック垂直クラック)を伸展させる、という手法が広く用いられている。スクライブラインを形成した場合、垂直クラックが厚さ方向に完全に伸展して基板が分断されることもあるが、垂直クラックが厚み方向に部分的にしか伸展しない場合もある。後者の場合、スクライブラインの形成後に、ブレーク処理が行われる。ブレーク処理は、概略、スクライブラインに沿う態様にて基板に当接させたブレーク刃押し下げることで、垂直クラックを厚み方向に完全に進行させ、これによって基板をスクライブラインに沿って分断するというものである。

係るブレーク処理に用いるブレーク装置としては、種々の態様のものが公知である(例えば、特許文献1参照)。

概要

ブレーク刃を取り外すことなくその刃先検査することができるブレーク装置を実現する。基板をスクライブラインに沿ってブレークする装置が、基板が水平姿勢にて載置されるテーブルと、テーブルの上方に、テーブルに対して進退自在に設けられてなるブレーク刃と、ブレーク刃の刃先を撮像可能に配置された撮像手段と、撮像手段による撮像によって得られた刃先についての1または複数の撮像画像に基づいてブレーク刃の刃先における欠けの有無を検査する刃先検査手段と、を備え、刃先検査手段が、1または複数の撮像画像に基づいて生成される判定指標が所定の判定基準を超えているか否かに基づいて、刃先の欠けの有無を判定する、ようにした。

目的

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ブレーク刃を取り外すことなくその刃先を検査することができるブレーク装置を実現することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

一方主面側にスクライブラインが形成されてなる基板を前記スクライブラインに沿ってブレークする装置であって、前記基板が水平姿勢にて載置されるテーブルと、前記テーブルの上方に、前記テーブルに対して進退自在に設けられてなるブレーク刃と、前記ブレーク刃の刃先撮像可能に配置された撮像手段と、前記撮像手段による撮像によって得られた前記刃先についての1または複数の撮像画像に基づいて前記ブレーク刃の前記刃先における欠けの有無を検査する刃先検査手段と、を備え、前記基板を前記スクライブラインの延在方向と前記ブレーク刃の前記刃先の延在方向とが一致するように前記テーブルに載置した状態で前記ブレーク刃を所定の下降停止位置まで下降させることによって、前記基板を前記スクライブラインに沿って分断するように構成されてなるとともに、前記刃先検査手段は、前記1または複数の撮像画像に基づいて生成される判定指標が所定の判定基準を超えているか否かに基づいて、前記刃先の欠けの有無を判定する、ことを特徴とするブレーク装置

請求項2

請求項1に記載のブレーク装置であって、前記撮像手段は、前記ブレーク刃の長手方向に沿って移動自在に設けられてなり、かつ、前記長手方向に所定距離ずつピッチ移動される度に前記刃先を所定範囲ずつ撮像するようになっており、前記刃先検査手段は、前記撮像手段が撮像画像を取得するたびに、当該撮像画像に基づいて前記判定指標を生成し、前記刃先の欠けの有無を判定する、ことを特徴とするブレーク装置。

請求項3

請求項1または請求項2に記載のブレーク装置であって、直近に撮像された前記撮像画像を用いて生成された前記判定指標が前記判定基準を超えている場合に、前記刃先検査手段は前記刃先に欠けが生じていると判定し、撮像手段は以降の撮像を停止する、ことを特徴とするブレーク装置。

請求項4

請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記撮像手段によって撮像された全ての前記撮像画像についての前記判定指標がいずれも前記判定基準を超えていると判定されなかった場合には、前記刃先検査手段は前記刃先に欠けは生じていないと判定する、ことを特徴とするブレーク装置。

請求項5

請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記刃先検査手段は、前記撮像画像を二値化した結果から欠け候補領域を抽出し、前記欠け候補領域の面積値を前記判定指標として生成し、前記面積値が所定の閾値を超えている場合に前記刃先に欠けが生じていると判定する、ことを特徴とするブレーク装置。

請求項6

請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記刃先検査手段は、前記撮像画像から、前記ブレーク刃の長手方向に垂直な断面における明度変化を表すプロファイルである明度プロファイルを前記判定指標として生成し、前記プロファイルにおいて、前記プロファイルの移動平均に基づいて定められる閾値を超えている箇所がある場合に、前記刃先に欠けが生じていると判定する、ことを特徴とするブレーク装置。

請求項7

請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のブレーク装置であり、前記テーブルが透明であり、前記撮像手段が、前記テーブルの下方に設けられてなり、前記撮像手段は前記テーブルを介して前記刃先を撮像する、ことを特徴とするブレーク装置。

技術分野

0001

本発明は基板分断に用いるブレーク装置に関し、特に、ブレーク装置に用いるブレーク刃刃先検査に関する。

背景技術

0002

フラットディスプレイパネルまたは太陽電池パネルなどの製造プロセスは一般に、ガラス基板セラミックス基板半導体基板などの脆性材料からなる基板(母基板)を分断する工程を含む。係る分断には、基板表面にダイヤモンドポイントカッターホイールなどのスクライブツールを用いてスクライブラインを形成し、該スクライブラインから基板厚み方向にクラック垂直クラック)を伸展させる、という手法が広く用いられている。スクライブラインを形成した場合、垂直クラックが厚さ方向に完全に伸展して基板が分断されることもあるが、垂直クラックが厚み方向に部分的にしか伸展しない場合もある。後者の場合、スクライブラインの形成後に、ブレーク処理が行われる。ブレーク処理は、概略、スクライブラインに沿う態様にて基板に当接させたブレーク刃を押し下げることで、垂直クラックを厚み方向に完全に進行させ、これによって基板をスクライブラインに沿って分断するというものである。

0003

係るブレーク処理に用いるブレーク装置としては、種々の態様のものが公知である(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0004

特開2004−131341号公報

発明が解決しようとする課題

0005

例えば特許文献1に開示されているような従来のブレーク装置を、量産工程に使用する場合、通常は、同一の条件にて製造されスクライブラインが形成された基板に対しては、同一のブレーク条件のもとでブレーク処理がなされる。係るブレーク条件は、確実に基板が分断されることを前提として定められるが、ブレーク刃に欠け欠損)が生じていると、ブレーク処理によっても基板が分断されない不具合が起こり得る。

0006

係る不具合を回避するために、ブレーク刃は、所定回数のブレーク処理がなされた時点で取り替えられるか、あるいは欠けの有無を定期的に検査される必要があるが、これらの取り替えや検査は、ブレーク装置を停止させて行うことになるため、ブレーク装置の稼働率向上に対しては阻害要因となっていた。また、前者の場合には、まだ使用が可能なブレーク刃を交換してしまうことがあり、製造コスト押し上げ要因の一つともなっていた。

0007

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ブレーク刃を取り外すことなくその刃先を検査することができるブレーク装置を実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するため、請求項1の発明は、一方主面側にスクライブラインが形成されてなる基板を前記スクライブラインに沿ってブレークする装置であって、前記基板が水平姿勢にて載置されるテーブルと、前記テーブルの上方に、前記テーブルに対して進退自在に設けられてなるブレーク刃と、前記ブレーク刃の刃先を撮像可能に配置された撮像手段と、前記撮像手段における撮像結果に基づいて前記ブレーク刃の前記刃先における欠けの有無を検査する検査手段と、を備え、前記基板を前記スクライブラインの延在方向と前記ブレーク刃の前記刃先の延在方向とが一致するように前記テーブルに載置した状態で前記ブレーク刃を所定の下降停止位置まで下降させることによって、前記基板を前記スクライブラインに沿って分断するように構成されてなるとともに、前記刃先検査手段は、前記撮像手段が取得した前記刃先の撮像画像に基づいて生成される判定指標が所定の判定基準を超えているか否かに基づいて、前記刃先の欠けの有無を判定する、ことを特徴とする。

0009

請求項2の発明は、請求項1に記載のブレーク装置であって、前記撮像手段は、前記ブレーク刃の長手方向に沿って移動自在に設けられてなり、かつ、前記長手方向に所定距離ずつピッチ移動される度に前記刃先を所定範囲ずつ撮像するようになっており、前記刃先検査手段は、前記撮像手段が撮像画像を取得するたびに、当該撮像画像に基づいて前記判定指標を生成し、前記刃先の欠けの有無を判定する、ことを特徴とする。

0010

請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のブレーク装置であって、直近に撮像された前記撮像画像を用いて生成された前記判定指標が前記判定基準を超えている場合に、前記刃先検査手段は前記刃先に欠けが生じていると判定し、撮像手段は以降の撮像を停止する、ことを特徴とする。

0011

請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記撮像手段によって撮像された全ての前記撮像画像についての前記判定指標がいずれも前記判定基準を超えていると判定されなかった場合には、前記刃先検査手段は前記刃先に欠けは生じていないと判定する、ことを特徴とする。

0012

請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記刃先検査手段は、前記撮像画像を二値化した結果から欠け候補領域を抽出し、前記欠け候補領域の面積値を前記判定指標として生成し、前記面積値が所定の閾値を超えている場合に前記刃先に欠けが生じていると判定する、ことを特徴とする。

0013

請求項6の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記刃先検査手段は、前記撮像画像から、前記ブレーク刃の長手方向に垂直な断面における明度変化を表すプロファイルである明度プロファイルを前記判定指標として生成し、前記プロファイルにおいて、前記プロファイルの移動平均に基づいて定められる閾値を超えている箇所がある場合に、前記刃先に欠けが生じていると判定する、ことを特徴とする。

0014

請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のブレーク装置であり、前記テーブルが透明であり、前記撮像手段が、前記テーブルの下方に設けられてなり、前記撮像手段は前記テーブルを介して前記刃先を撮像する、ことを特徴とする。

発明の効果

0015

請求項1ないし請求項7の発明によれば、ブレーク装置においてブレーク刃を撮像することで得られる、1または複数の撮像結果に基づいて、ブレーク刃の刃先に欠けが生じているかを判定することができるので、刃先の欠けの有無を、迅速かつ確実に判定することができる。

図面の簡単な説明

0016

ブレーク装置100の要部を示す図である。
ブレーク装置100の要部を示す図である。
刃先検査処理の流れを示す図である。
刃先検査処理におけるカメラ4による撮像位置について模式的に示す図である。
刃先2aに欠けが生じている場合の撮像画像IM1である。
撮像画像IM1を対象とした判定処理において認定された欠け領域REを閉曲線にて示した像IM2である。
欠けが生じていない刃先2aの像IM3である。
撮像画像IM1における処理対象領域ROIを示す像IM4に対し、画素値のxy座標を付した図である。
像IM4に基づいて生成された、明度プロファイルの図である。
像IM3に基づいて生成された、明度プロファイルの図である。

実施例

0017

<ブレーク装置>
図1および図2は、本発明の実施の形態に係るブレーク装置100の要部を示す図である。ブレーク装置100は、基板Wを水平姿勢にて載置するためのテーブル1と、基板Wに押し当てられることで基板Wを分断するブレーク刃2と、テーブル1に載置された基板を固定するためのチャック3とを備える。ブレーク装置100は、あらかじめスクライブラインSLが形成された基板Wに対しブレーク刃2を用いてブレーク処理を施すことによって該スクライブラインSLから基板Wの厚み方向へとクラック(垂直クラック)を伸展させることで、基板WをスクライブラインSLに沿って分断する装置である。

0018

基板Wは、ガラス基板、セラミックス基板、半導体基板などの脆性材料からなる。厚み及びサイズには特段の制限はないが、典型的には、0.4mm〜1.0mm程度の厚みや50mm〜300mm程度のサイズを有するものが想定される。

0019

なお、図1および以降の図においては基板WにスクライブラインSLが1つだけ形成されている態様を示しているが、これは図示の簡単および説明の便宜上のものであって、通常は、一の基板Wに対して多数のスクライブラインSLが形成されてなる。

0020

また、図1および図2においては、テーブル1、ブレーク刃2、および基板Wの配置関係を示すにあたって、ブレーク刃2の長手方向をx軸方向とし、水平面内においてx軸方向に垂直な方向をy軸方向とし、鉛直方向をz軸方向とする右手系のxyz座標を付している。これにより、図1はブレーク装置100のテーブル1周りについてのyz側面図となっており、図2は同じくテーブル1周りについてのzx側面図を含むものとなっている。

0021

テーブル1は、例えば石英ガラスなどの透明な部材からなり、水平とされたその上面1aに基板Wが載置される。基板Wは、スクライブラインSLが形成されてなる側の主面(スクライブライン形成面)Waを上面1aに当接させる態様にて、かつ、スクライブラインSLの延在方向をブレーク刃2の刃先2aの延在方向と一致させる態様にて、テーブル1に載置され、チャック3によってテーブル1に固定される。

0022

ブレーク刃2は、例えば超鋼合金部分安定化ジルコニア等からなり、図1に示すように、その鉛直下側部分に、当該ブレーク刃2の長手方向に垂直な断面が略三角形状をなす刃先2aを備える。刃先2aは、概略、15°〜60°程度の角度をなす2つの刃面にて形成されてなる。

0023

加えて、ブレーク装置100は、テーブル1よりも鉛直下方に、カメラ4を備える。カメラ4は、例えばCCDカメラである。カメラ4は、ブレーク刃2(より詳細には刃先2a)を含む鉛直面(zx面)内に配置されてなる。カメラ4は、鉛直上方に向けて配置されており、透明なテーブル1を介してその上方にあるブレーク刃2を、より具体的にはその刃先2aを、撮像可能とされてなる。

0024

ただし、カメラ4の撮像範囲はブレーク刃2のサイズに対して十分に小さく、ブレーク刃2が撮像される場合、当該撮像範囲には、ブレーク刃2の一部の刃先2aのみが含まれるものとなっている。

0025

また、カメラ4に付随させる態様にて、照明手段5が設けられてなる。照明手段5は、鉛直上方に向けて照明光照射するように配置されてなる。照明手段5としては、カメラ4を囲繞する態様にて設けられるリング照明を用いるのが好適な一例であるが、他の形態のものが用いられてもよい。

0026

カメラ4(および照明手段5)は、後述する態様にてブレーク刃2の刃先検査を行う際に使用される。なお、カメラ4は、ブレーク位置位置決めに際して使用される態様であってもよい。

0027

さらに、図1においては図示を省略しているが、図2に示すように、ブレーク装置100は、制御部10と、テーブル移動機構11と、ブレーク刃昇降機構12と、入力操作部13と、表示部14と、カメラ移動機構23とを備える。

0028

制御部10は、ブレーク装置100の各部の動作制御や、後述する刃先検査を担う部位であり、例えばコンピュータなどによって実現される。制御部10は、その機能的構成要素として、ブレーク実行処理部21と刃先検査処理部22とを備える。ブレーク実行処理部21は、ブレーク処理に係る各部の動作制御を担う部位である。刃先検査処理部22は、ブレーク刃2の刃先2aを検査するための処理を担う部位である。

0029

テーブル移動機構11は、テーブル1を水平面内(xy面内)において移動させる機構である。具体的には、y軸方向における並進移動と、鉛直方向を回転軸とする回転移動とを行えるようになっている。ブレーク実行処理部21の制御指示に従いテーブル移動機構11が動作することによって、ブレーク対象位置の移動およびブレーク刃2に対するスクライブラインSLの位置合わせが行われるようになっている。

0030

ブレーク刃昇降機構12は、ブレーク処理の際にブレーク刃2を鉛直方向において昇降させる機構である。係るブレーク刃昇降機構12が動作することによって、ブレーク刃2はテーブル1に載置された基板Wに対して進退自在とされてなる。概略的にいえば、ブレーク実行処理部21の制御指示に従いブレーク刃昇降機構12がブレーク刃2を図1において矢印AR1にて示すように下降させ、スクライブライン形成面Waの反対面である基板Wのスクライブライン非形成面Wbの、スクライブラインSLの上方位置に当接させることによって、基板WはスクライブラインSLに沿って分断される。

0031

より詳細には、ブレーク処理に際しブレーク刃2は(厳密にはその刃先2aは)、所定の初期位置から、スクライブライン非形成面Wbの高さ位置よりも下方の高さ位置に定められた停止位置(下降停止位置)に到達するまで、下降させられる。なお、初期位置から下降停止位置までの距離を、ブレーク刃2の押し込み量と称する。

0032

また、ブレーク刃昇降機構12は、刃先検査処理の際にも用いられる。すなわち、刃先検査処理に際しブレーク刃2は(厳密にはその刃先2aは)、所定の初期位置z=z0から、テーブル1近傍の高さ位置z=z1に定められた検査位置(撮像高さ)に到達するまで、下降させられる。

0033

入力操作部13は、例えばキーボードマウスタッチパネルなどからなる、ブレーク装置100の使用者がブレーク装置100に対して種々の実行指示処理条件などを入力するための部位である。

0034

表示部14は、ブレーク装置100の処理メニュー動作状態などを表示するためのディスプレイである。また、表示部14には、刃先検査処理の結果も適宜表示される。

0035

カメラ移動機構23は、カメラ4をこれに付随する照明手段5ともども、ブレーク刃2の長手方向たるx軸方向において移動させる機構である。ブレーク装置100においては、係るカメラ移動機構23によってカメラ4をx軸方向に所定距離ずつピッチ移動させ、当該移動がなされる度にカメラ4による撮像を繰り返すことで、上述のように撮像範囲の小さいカメラ4を用いつつも、ブレーク刃2の刃先2aの全体を撮像することができるようになっている。

0036

<刃先検査処理>
次に、上述のような構成を有するブレーク装置100において行う刃先検査処理について説明する。刃先検査処理は、ブレーク動作を行っていない任意のタイミングで行い得る。本実施の形態に係る刃先検査処理においては、概略、カメラ4による刃先2aの画像取得(取込、キャプチャー)をブレーク刃2の一方端側から順次に行い、取得した画像の内容に基づいて、刃先2aに欠けが生じているか否かを判定するようになっている。

0037

図3は、刃先検査処理の流れを示す図である。また、図4は、刃先検査処理におけるカメラ4による撮像(画像取得)位置について模式的に示す図である。

0038

まず、基板Wがテーブル1に載置されていない状態において、ブレーク刃昇降機構12がブレーク刃2をその初期位置z=z0から検査位置(撮像高さ)z=z1にまで下降させる(ステップS1)。

0039

ブレーク刃2が撮像高さに配置されると、刃先検査処理部22が、カメラ4およびカメラ移動機構23に対し、画像取得を行うよう実行指示を与える。係る実行指示に応答したカメラ移動機構23は、図4に示すように、i=1(ステップS2)を初期値として、i番目(i=1、3、4、・・・)の撮像位置にカメラ4を移動(ピッチ送り)させる(ステップS3)。カメラ4は、それぞれの撮像位置に移動する都度、照明手段5によって照明光を照射しつつ、撮像画像を取得する。これにより、i番目の撮像位置においてi枚目の撮像画像が得られる(ステップS4)。

0040

そして、カメラ4においてi枚目の撮像画像が得られる都度、刃先検査処理部22は、当該撮像画像を対象として刃先2aに欠けが生じているか否かの判定処理を行う(ステップS5)。

0041

判定処理においては、カメラ4において取得された撮像画像に基づいて生成される判定指標が、所定の判定基準(閾値)を超えているか否かを判定する(ステップS6)。

0042

判定指標の設定の仕方には種々の対応が考えられるが、本実施の形態においては、後述する2通りの判定指標のいずれかを用いて判定処理を行うものとする。

0043

判定指標が、所定の判定基準(閾値)を超えていると判定される場合(ステップS6でYES)、刃先2aに欠けが生じていると判定する(ステップS7)。

0044

図4においては、i=n(nは自然数)の撮像画像において欠けが生じたと判定された場合を例示している。この場合、n枚目の撮像画像の撮像範囲内において、刃先2aに欠けが生じていたことになる。係る判定がなされた時点で、カメラ4による画像の取得は停止される。すなわち、直近に撮像された撮像画像に基づいて刃先2aに欠けがされたと判定した時点で、カメラ4による以降の撮像は停止される。この場合は、通常、ブレーク刃2の交換が行われる。

0045

なお、一般に刃先2aの欠けはブレーク刃2の長手方向の任意の箇所においてランダムに生じ得る事象であるので、1枚目の撮像画像を対象とする判定処理において欠けが生じていると判定される場合もあれば、複数枚目の撮像画像を対象とする判定処理において欠けが生じていると判定される場合もある。

0046

判定指標が、所定の判定基準(閾値)を超えていると判定されない場合(ステップS6でNO)であって、撮像が済んでいない撮像位置がある場合(ステップS8でNO)は、i=i+1とされて(ステップS9)、カメラ4によって次の撮像位置における撮像が行われる。

0047

判定指標が、所定の判定基準(閾値)を超えていると判定されない場合(ステップS6でNO)であって、全ての撮像位置において撮像が済んでいる場合(ステップS8でYES)、つまりは、カメラ4によって撮像された1枚目の撮像画像から最後の撮像画像の全てに基づく判定において、判定指標が所定の判定基準(閾値)を超えていると判定されなかった場合は、刃先2aには欠けが生じていないと判定される(ステップS10)。

0048

刃先検査処理の経過(逐次の判定処理の結果)および結果は、適宜の態様にて表示部14に表示される。

0049

以上の手順にて刃先検査処理を行うことで、ブレーク装置100においては、カメラ4がブレーク刃2を撮像することで得られる1または複数の撮像画像に基づいて、ブレーク刃2の刃先2aにおける欠けの有無を、ブレーク刃2を取り外すことなく迅速に、かつ確実に、判定することができる。

0050

<判定処理>
次に、刃先検査処理部22が行う上述の判定処理について、より具体的には判定指標の生成と、当該判定指標に基づく判定処理の内容について説明する。上述のように、本実施の形態においては、相異なる判定指標を用いた2通りの判定処理が可能である。以下、それらを順次に説明する。いずれの態様も、欠けが生じている箇所は撮像画像において相対的に明度の高い(画像において相対的に白く見える)領域となることを利用して、判定処理を行うものである。

0051

(第1の態様)
本態様では、撮像画像から、相対的に明度の高い閉領域を公知の画像処理手法によって全て抽出し、それぞれの閉領域の面積を判定指標として算出する。そして、当該面積値が閾値を超えている閉領域がある場合に、当該閉領域を欠け領域と認定し、係る欠け領域において刃先2aに欠けが生じていると判定する、という処理を行う。

0052

図5ないし図7は、本態様に係る判定処理について説明するための図である。図5は、刃先2aに欠けが生じている場合の撮像画像IM1である。また、図6に示すのは、図5に示した撮像画像IM1を対象とした判定処理において認定された欠け領域REを閉曲線にて示した像IM2である。図7は、対比のために示す、欠けが生じていない刃先2aの像IM3である。

0053

なお、本態様に係る判定処理に際しては、撮像画像の全体が処理対象とされてもよいが、撮像画像において刃先2aの存在する領域が限られている場合は、撮像画像の一部に対して処理対象領域を設定し、当該処理対象領域ROIのみを画像処理の対象とするようにしてもよい。本実施の形態においても、図5に示すように、図面視中央において左右に延在する矩形領域を処理対象領域ROIとして設定し、以降の処理は処理対象領域ROI内画素のみを画像処理の対象としている。また、図6および図7においても、処理対象領域ROIのみを示している(後述する図8も同様)。

0054

図7に例示するように、カメラ4による撮像画像において、欠けの生じていない刃先2aは、相対的に明度の高い直線状の領域として写し出される。これは、上述のように断面視略三角形状をなしており、かつ当該三角形頂点部分が鉛直下方を向くように配置されてなる刃先2aに対し、照明手段5によって照明光を照射しつつ撮像を行っていることによる。

0055

一方、カメラ4による撮像画像においては、欠けが生じている領域も、相対的に明度の高い領域として写し出される。ただし、図5および図6からわかるように、欠けが生じている領域は、欠けが生じていない領域よりも、幅広となる傾向があることが、あらかじめ確認されている。これは、欠けが生じた領域では断面視略三角形状の形状が崩れてしまっており、欠けが生じていない領域に比して、先鋭さが劣ってしまっていることに起因している。

0056

そこで、本態様では、撮像画像IM1を(実際には処理対象領域ROIを)対象に二値化処理を行って、全画素の明暗レベルを取得し、明レベルの画素(明画素)が連続する閉領域を欠け候補領域としていったん全て抽出し、その面積(画素数)を算出する。その際、抽出された閉領域に囲まれる態様にて存在する、暗レベルの画素(暗画素)は、当該閉領域に組み込むようにする。そして、算出された欠け候補領域の面積値とあらかじめ定められた閾値とを比較し、閾値を超える面積値の欠け候補領域が存在する場合に、撮像画像の取得範囲において刃先2aに欠けが生じていると判定する。

0057

欠け候補領域のなかには、その経緯から、刃先2aのうち欠けが生じていない部分に由来するものも含まれることになるが、そのような部分に欠け候補領域の面積は、実際に欠けが生じている箇所に由来する欠け候補領域の面積に比して小さいため、あらかじめ適切に閾値を定めておけば、実際に欠けが生じている部分に由来する、面積が閾値を超える大きな欠け候補領域の有無を好適に判定することができ、これによって、判定処理の対象とされた撮像画像の取得範囲において刃先2aに欠けが生じているか否かを判定することができる。

0058

(第2の態様)
本態様では、撮像画像から、ブレーク刃2の長手方向に垂直な断面における明度変化を表すプロファイル(明度プロファイル)を求め、当該プロファイルを判定指標とする。そして、当該プロファイルにおいて閾値を超えている箇所がある場合に、刃先2aに欠けが生じていると判定する、という処理を行う。

0059

図8は、図5に示した、刃先2aに欠けが生じている箇所についての撮像画像IM1における処理対象領域ROIを示す像IM4に対し、画素値のxy座標を付した図である。図8に示すように、処理対象領域ROIは、x軸方向についてx=1〜x=xaまでのxa個の画素があり、y軸方向についてはy=1〜y=ybまでのyb個の画素があるものとする。

0060

本態様においては、明度プロファイルの生成対象とする像を対象に二値化処理を行って、全画素の明暗レベルを取得し、y=j(j=1〜yb)のそれぞれについて、x=1〜x=xaの範囲で明レベルの画素(明画素)の個数(画素数)をカウント計数)する。その計数値をy=1〜y=ybについてプロットしたものが、明度プロファイルとなる。換言すれば、明度プロファイルは、j=1〜ybについての、y=jとそこでの計数値とのデータセットということになる。

0061

図9は、像IM4に基づいて生成された、明度プロファイルの図である。また、図10は、対比のために示す、欠けが生じていない箇所についての撮像画像における処理対象領域ROIを示す像である図7の像IM3に基づいて生成された、明度プロファイルの図である。なお、図9および図10においてはいずれも、明度プロファイルを太実線で示している(図中では「計数値」と表示)。

0062

ただし、図9および図10においてはいずれも、y=1〜y=ybの全範囲ではなく、図8に示す刃先2aの近傍のΔyの範囲のみについて、明度プロファイルを示している。

0063

上述した態様にて明度プロファイルが得られると、次に、y=jを中心とした前後数点(y=j−k、j−(k−1)、・・・、j−1、j、j+1、・・・、j+(k−1)、j+k、kは自然数)の範囲の計数値について平均値を求め、該平均値をy=1〜y=ybについてプロットすることで、移動平均プロファイルを得る。図9および図10においてはいずれも、移動平均プロファイルを細実線で示している(図中では「移動平均」と表示)。

0064

さらに、係る移動平均プロファイルを構成する、y=1〜y=ybのそれぞれにおける平均値に対し、所定の固定値オフセット値)を加算することで、閾値プロファイルを得る。図9および図10においてはいずれも、閾値プロファイルを破線で示している(図中では「閾値」と表示)。

0065

そして、刃先2aの近傍の範囲において、明度プロファイルと閾値プロファイルとをy座標値が同じところで比較し、明度プロファイルのデータ点が閾値プロファイルのデータ点を上回るy座標が存在すれば、係る明度プロファイルが得られた撮像画像の撮像範囲において、刃先2aに欠けが生じていると判定する。図9に示す明度プロファイルにおいては、「検出箇所」と記されたところで、明度プロファイルのデータ点が閾値プロファイルのデータ点を上回っているため、欠けが生じていると判断される。一方、図10に示す明度プロファイルにおいては、全てのy座標について閾値プロファイルを下回っているため、係る明度プロファイルが得られた撮像画像の撮像範囲において、刃先2aには欠けは生じていないと判断される。

0066

以上、説明したように、本実施の形態に係るブレーク装置によれば、ブレーク刃を撮像することで得られる、1または複数の撮像結果に基づいて、ブレーク刃の刃先に欠けが生じているかを判定することができるので、刃先の欠けの有無を、ブレーク装置からブレーク刃を取り外すことなく迅速かつ確実に判定することができる。

0067

<変形例>
上述の実施の形態では、1つのカメラを順次にピッチ移動させることで、繰り返しの撮像を行っているが、これに代わり、一のカメラ(撮像手段)がブレーク刃2の刃先2aの全体を撮像し、その撮像結果に基づいて判定処理を行う態様であってもよい。ただし、係る場合においては、判定処理を行うに際し十分な解像度を有するカメラを用いる必要がある。また、係る場合においては、撮像画像をブレーク刃2の長手方向において複数に分割し、分割された個々の箇所に対して順次にもしくは並行して判定処理を行うようにしてもよい。

0068

あるいは、2つ以上のカメラを用い、それぞれが撮像範囲を分担する態様にて並行して撮像を行い、それらの撮像結果に対して並行して判定処理を行う態様であってもよい。係る場合においては、それぞれのカメラについて、担当する撮像範囲内におけるピッチ移動と移動後の撮像とを繰り返すようにしてもよい。

0069

1 テーブル
2ブレーク刃
2a刃先
3チャック
4カメラ
5照明手段
10 制御部
11テーブル移動機構
12 ブレーク刃昇降機構
13入力操作部
14 表示部
21ブレーク実行処理部
22刃先検査処理部
23カメラ移動機構
100ブレーク装置
SLスクライブライン
W基板
Waスクライブライン形成面
Wb スクライブライン非形成面

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