(57)【要約】【課題】リアルタイムで信頼性の高い振動解析が可能な切削方法を提供する。【解決手段】ワーク１０を切削する切削方法であって、所定の基準状態において、スピンドル２０に取り付けられた加速度センサ２５から切削方向におけるスピンドル２０の第１加速度波形を取得し、第１加速度波形に基づいて逆フィルタを生成する工程と、実際にワーク１０を切削する際に、加速度センサ２５から切削方向におけるスピンドル２０の第２加速度波形を取得する工程と、第２加速度波形に逆フィルタを適用して残差波形を生成する工程と、残差波形から残差パワー値を算出する工程と、残差パワー値が所定のしきい値を超えているか否かを判定する工程とを有する。【選択図】図４
2012084710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを切削する切削方法であって、
所定の基準状態において、スピンドルに取り付けられた加速度センサから切削方向における該スピンドルの第１加速度波形を取得し、該第１加速度波形に基づいて逆フィルタを生成する工程と、
実際にワークを切削する際に、前記加速度センサから前記切削方向における前記スピンドルの第２加速度波形を取得する工程と、
前記第２加速度波形に前記逆フィルタを適用して、残差波形を生成する工程と、
前記残差波形から残差パワー値を算出する工程と、
前記残差パワー値が所定のしきい値を超えているか否かを判定する工程と、を有することを特徴とする切削方法。
【請求項２】
前記残差パワー値が所定のしきい値を超えている場合に警報を出力する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の切削方法。
【請求項３】
前記警報を出力する工程の後、前記ワークを切削する動作を停止させる工程を更に有することを特徴とする請求項２に記載の切削方法。
【請求項４】
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ブレードと、
前記ブレードを回転させるモータを備えたスピンドルと、
切削方向における前記スピンドルの加速度を測定する加速度センサと、
前記加速度センサにより測定された前記加速度に基づいて警報を出力するように制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
所定の基準状態において、前記加速度センサから前記切削方向における前記スピンドルの第１加速度波形を取得し、該第１加速度波形に基づいて逆フィルタを生成し、
前記ワークを実際に切削する際に、前記加速度センサから前記切削方向における前記スピンドルの第２加速度波形を取得し、
前記第２加速度波形に前記逆フィルタを適用して、残差波形を生成し、
前記残差波形から残差パワー値を算出し、
前記残差パワー値が所定のしきい値を超えているか否かを判定する、ことを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを切削するための切削装置及び切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リードフレーム上に半導体素子を実装して樹脂封止されたワークを切削するため、ダイシングブレードを備えた切削装置が用いられている。近年、ワークの樹脂封止部材として種々の材料が用いられるようになってきており、例えば、脆弱な材料や複合材料を切削する必要がある。このため、切削後のワークの品質を確保するには、ワーク（樹脂封止部材）の種類毎に切削面の評価（切削評価）を行うことが重要である。
【０００３】
従来、このようなワークの切削評価に際しては、最初のワークを切削するときにテストカットを行い、カメラを用いた画像処理やオペレータによる顕微鏡での目視によってその切削面を評価し、さらに各種製品検査を行なっている。テストカットでワークが良品と判断されたときは、切削面の状態などに基づき、経験からそのダイシングブレードで切削可能な距離（すなわち、加工可能な個数）が推測される。
【０００４】
一方、特許文献１には、回転機の異常を検出するため、逆フィルタを用いた異常検出方法が開示されている。この異常検出方法は、正常状態にある装置から得られた音響振動波形を表す時系列信号に基づいて逆フィルタを構成し、被検出装置である回転機から得られた音響振動波形を表す時系列信号に逆フィルタを作用させて回転機の異常を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４３２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のように、最初のワーク切削時にテストカットを行い、カメラを用いた画像処理やオペレータによる顕微鏡での目視によってその切削面を評価する評価手法では、ダイシングブレードの磨耗状態等の変化に迅速に（リアルタイムで）対応することが困難である。
【０００７】
また特許文献１には、逆フィルタを用いた異常検出方法が開示されているが、その対象は、１台若しくは複数台の、被検出装置と同一若しくは同種で、各回転機が同一回転数で動作する装置全体を想定している。このため特許文献１の構成では、複数のモータが各々異なる回転数と異なるタイミングで細かく制御されている切削装置の中の、その局所的なスピンドルモータに関わる振動状態のみを高精度に検出することができない。
【０００８】
そこで本発明は、リアルタイムで信頼性の高い局所的な振動解析が可能な切削方法及び切削装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としての切削方法は、ワークを切削する切削方法であって、所定の基準状態において、スピンドルに取り付けられた加速度センサから該スピンドルの切削方向における第１加速度波形を取得し、該第１加速度波形に基づいて逆フィルタを生成する工程と、実際にワークを切削する際に、前記加速度センサから前記スピンドルの前記切削方向における第２加速度波形を取得する工程と、前記第２加速度波形に前記逆フィルタを適用して、残差波形を生成する工程と、前記残差波形から残差パワー値を算出する工程と、前記残差パワー値が所定のしきい値を超えているか否かを判定する工程とを有する。
【００１０】
本発明の他の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ブレードと、前記ブレードを回転させるモータを備えたスピンドルと、前記スピンドルの切削方向における加速度を測定する加速度センサと、前記加速度センサからの出力信号に基づいて警報を出力するように制御する制御部とを有し、前記制御部は、所定の基準状態において、前記加速度センサから前記スピンドルの前記切削方向における第１加速度波形を取得し、該第１加速度波形に基づいて逆フィルタを生成し、前記ワークを実際に切削する際に、前記加速度センサから前記スピンドルの前記切削方向における第２加速度波形を取得し、前記第２加速度波形に前記逆フィルタを適用して残差波形を生成し、前記残差波形から残差パワー値を算出し、前記残差パワー値が所定のしきい値を超えているか否かを判定する。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、リアルタイムで信頼性の高い振動解析が可能な切削装置及び切削方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例における切削装置の概略構成図である。
【図２】本実施例における逆フィルタ生成処理のフローである。
【図３】本実施例における逆フィルタ生成処理の際に得られる波形データの一例である。
【図４】本実施例における切削加工のフローである。
【図５】本実施例における切削加工で得られる波形データの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。図１において、１０はリードフレームの上に複数の半導体素子（ＩＣチップ）を搭載して樹脂封止されたワーク（切削対象物）である。ワーク１０は、後述のように、切削装置１００により切削（切断）されて個片化される。本実施例では、ワーク１０はＸ軸方向及びＹ軸方向に切削されて２４個の半導体パッケージ（個片化ワーク）が製造される。このような半導体パッケージとしては、例えば一括封止ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）パッケージが挙げられる。
【００１６】
ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、切削装置１００は、上記個数以外の半導体パッケージに個片化することもできる。また、切削装置１００は、ワーク１０を切断して個片化するためでなく、ワーク１０を切削する（ワーク１０の所定部分に溝を入れる）ためにも用いられる。さらに切削装置１００は、半導体素子を備えたワーク１０に対して、一括封止ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）パッケージに限定されることなく、例えば発光素子をマップ状に封止したＬＥＤパッケージなどのように複数の素子を一括封止したパッケージや、更には樹脂封止前のウェハや、ウェハに直接樹脂封止を行ったＷＬＰ （Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）などにも広く適用可能である。
【００１７】
切削装置１００において、２０はスピンドルである。スピンドル２０は、スピンドルモータ２１（駆動手段）を備え、スピンドルモータ２１により回転可能に構成されている。２２はダイシングブレード（切断刃：以下、単に「ブレード」という）である。ブレード２２は、スピンドル２０の先端部に取り付けられている。ブレード２２は、スピンドル２０の回転と共に回転し、テーブル２３上に載置されたワーク１０を切削することが可能である。なおワーク１０の切削時には、切削屑の除去と冷却のため、不図示のノズルから切削水が切削部及びその周辺に供給される。スピンドル２０は、ブレード２２に近接して設けられた支持部で装置枠体に取り付けられている。スピンドル２０は、不図示の位置決めモータによりＸ軸方向（図１中の左右方向）に移動可能に構成されており、ワーク１０の切削位置をＸ軸方向に変化させることができる。
【００１８】
テーブル２３は、テーブルモータ２４により駆動されることで、Ｙ軸方向（図１中の上下方向）に送り移動可能に構成され、さらにＸＹ平面内で回転可能に構成されている。このため、テーブル２３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。テーブル２３による回転位置は、不図示の撮像装置から得られた位置情報に基づいて制御される。撮像装置は、ワーク１０の切削位置の画像を撮像可能に構成され、制御部４０を介して表示部６０に出力可能に構成されている。
【００１９】
２５は加速度センサである。加速度センサ２５は、スピンドル２０に取り付けられており、ワーク１０の切削中に発生するスピンドル２０の振動（加速度）を測定する。加速度センサ２５により測定される振動（加速度）には、各モータ２１、スピンドル２０をＸ軸及びＺ軸方向に移動させる各軸用のモータ、及び、テーブルモータ２４が回転することより生じる振動の他に、ワーク切削中の抵抗や切削水等により生じる振動が含まれる。本実施例の切削装置１００のように、スピンドル２０に加速度センサ２５を設けることにより、例えば、ワーク切削を続けることによるブレード２２の経時劣化や、ブレード２２の交換時におけるブレード２２の初期異常（芯ぶれ）や、切削水が適正水量かを検出することができる。このため、ブレード２２による切削不良の発生を防止し、高品質な半導体パッケージを提供することが可能になる。
【００２０】
なお、本実施例において、加速度センサ２５は、ＸＹＺ軸の３軸方向の加速度をそれぞれ測定する３軸加速度センサであるが、これに限定されるものではない。発明者が鋭意研究を行った結果、ワーク１０の切削時においては、切削方向（Ｙ軸方向）、換言すれば、送り方向の抵抗の方が他の軸方向の抵抗よりも、切削中の抵抗等により生じる振動の変化が比較的大きく検出し易く、ダイシングブレードの磨耗状態を確実に検出できることが判明したため、例えばＹ軸方向の加速度のみを測定する加速度センサ２５を用いることで装置を簡素化してもよい。また、加速度センサ２５は、ワーク切削中にスピンドル２０が受ける振動の振幅を増幅して効果的に検出するため、ブレード２２が取り付けられる先端部を支持する支持部から離れて配置されることが好ましい。例えば、本実施例の加速度センサ２５は、ブレード２２が取り付けられる先端部とは反対側の端部に設けられている。ただしこれに限定されるものではなく、スピンドル２０の振動を検出できるものであれば、加速度センサ２５をブレード２２の近傍に設けてもよい。
【００２１】
加速度センサ２５により検出された加速度（加速度センサ２５からの出力信号）は、Ａ／Ｄ変換器３０へ入力される。Ａ／Ｄ変換器３０は、アナログ信号である加速度センサ２５の出力信号を、後段における各種処理を行うためにデジタル信号へ変換する。具体的には、Ａ／Ｄ変換器３０は、加速度センサ２５からのアナログ信号を一定期間毎にサンプリングすることによりデジタル信号を得る。Ａ／Ｄ変換器３０から出力されたデジタル信号は、制御部４０へ入力される。
【００２２】
制御部４０は、切削装置１００の各部の動作を制御する。また、制御部４０は、入力されたデジタル信号に対して、後述のように各種の信号波形処理を行う。また制御部４０は、加速度センサ２５の検出値（出力信号）に基づいてフィードバック制御を行う。制御部４０は、後述のように、基準状態にて算出された残差パワー値に基づいて決定されたしきい値と、実際の切削時に得られた残差パワー値とを比較する。そして制御部４０は、実際の切削時に得られた残差パワー値がしきい値を超えた場合、警報を出力するように警報部７０を制御する。また、制御部４０は、例えば、加速度センサ２５により検出された加速度がしきい値を超えた場合、切削を停止させるように制御することもできる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、しきい値を超えた場合に、例えばＹ軸の切削速度を下げて、ワーク切削時の抵抗を小さくするように制御し、切断の中断による不良の発生を防止してもよい。
【００２３】
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、後述する制御プログラムが記憶されている。また、記憶部５０は、制御部４０が各種の信号波形処理を行う間、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。例えば、後述のように、基準状態にて算出した残差パワー値、実際の切削時において得られた残差パワー値、及び、所定のしきい値等を記憶する。また、記憶部５０は、加速度センサ２５の検出値をログとして記録するように構成されているため、ワーク切削後の調査が可能となる。また、記憶部５０に記憶された情報に対して、ＦＦＴ解析等の数値解析や統計分析を行うこともできる。
【００２４】
表示部６０には、ワーク切削中の３軸加速度（振動）の情報が表示される。さらに表示部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２０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、及び、切削加速度等の各加工条件情報や後述する信号処理結果などがマルチ画面で一括表示される。このような表示部６０を採用することにより、ワーク１０の切削状況等をリアルタイムで把握でき、ワーク切削中における変化点を容易に把握することが可能となる。
【００２５】
警報部７０は、実際の切削時に得られた残差パワー値が所定のしきい値を超えた場合に警報を出すように構成される。警報部７０を作動させるためのしきい値としては、例えば切削を停止させるためのしきい値と同じ値を用いることができる。この場合、制御部４０は、警報部７０を作動させると同時に切削を停止させる。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、警報部７０を作動させるためのしきい値を、切削を停止させるためのしきい値よりも低く設定してもよい。この場合、制御部４０は、警報部７０を作動させた後、スピンドル２０の残差パワー値が更に増加したときにのみ切削を停止させる。また、制御部４０は、所定のしきい値を超えた場合に警報部７０を作動させるだけで、切削をどの時点で停止させるかについて、オペレータ（作業者）に判断させるように構成してもよい。この場合、切削動作を続行させるか否かがオペレータにより判断される。
【００２６】
次に、図２乃至図５を参照して、本実施例における切削方法について説明する。なお、本実施例において説明する切削方法は、オペレータによって行われる一部の工程を除き、切削装置１００の制御部４０の指令に基づいて行われる。まず、本実施例の切削方法において用いられる逆フィルタについて説明する。逆フィルタは、ワーク１０を実際に切削する際（逆フィルタの適用時）に生成することは二重に演算時間を取られてしまい実用的でないため、事前に生成しておくことが好ましい。
【００２７】
図２は、逆フィルタ生成処理のフローである。図３は、逆フィルタ生成処理の際に得られる波形図である。逆フィルタを生成する際には、まずステップＳ１０１において、基準状態でのスピンドル２０の加速度波形データ（第１加速度波形）が取得される。本実施例において、第１加速度波形はワーク１０の切削方向（Ｙ軸方向）における加速度波形であるが、これに限定されるものではない。より信頼性を向上させるため、複数の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸など）における複数の波形を第１加速度波形として利用してもよい。この場合、複数の方向のそれぞれについて逆フィルタが生成される。
【００２８】
本実施例において、基準状態とは、破損等の異常のない芯だし調整済みのブレード２２が安定して回転している状態、切削水が供給されていない状態、かつ、ブレード２２がワーク１０に接触していない状態（非切削状態）のことをいう。その他、本実施例はこれに限定されるものではなく、ブレード２２がワーク１０に接触している状態（切削状態）を基準状態とする方法もある。この場合、実際の切削条件で切削を行う際の加速度波形に基づいて逆フィルタを生成する。この逆フィルタを、非切削状態で安定回転時の加速度波形に対して適用し、残差パワー値を求めてもよい。しかしブレードの初期状態や磨耗状態、切削水の再現性や当り方の微妙な変化を含めて検出する意味においても、前者の基準状態がより望ましい。ステップＳ１０１では、このような基準状態において実際にブレード２２を回転させ、ブレード２２の振動（加速度）の波形（第１加速度波形）を取得する。
【００２９】
このとき、例えば図３（Ａ）に示されるような加速度波形（第１加速度波形）が得られる。図３（Ａ）の加速度波形は、基準状態における切削方向（Ｙ軸方向）の加速度を示している。Ｘ軸方向やＺ軸方向など複数の方向について逆フィルタを生成する場合には、複数の方向についての加速度波形を取得するように構成される。また、図３（Ａ）の加速度波形は、ブレード２２がワーク１０に接触していない状態（非切削状態）で得られたものであり、加速度波形の振幅は比較的小さい。ブレード２２がワーク１０に接触した状態（切削状態）を基準状態とした場合には、加速度波形の振幅はより大きくなる。
【００３０】
次に、ステップＳ１０２にて逆フィルタが生成される。ここで逆フィルタについて簡単に説明する。逆フィルタの生成には、通常、自己回帰モデル（ＡＲモデル）が用いられる。時系列信号をＸ（t）、t=１，２、…とするとき、現在の信号をＸ（ｎ）とすると、過去にサンプリングした信号は、Ｘ（ｎ−１）、Ｘ（ｎ−２）、Ｘ（ｎ−３）、…、で表すことができる。このとき、自己回帰モデルを用いると、信号Ｘ（ｎ）は、Ｍ個前までの信号を使って、以下の式（１）のように表される。
【００３１】
【数１】
2012084710.tif 000003
【００３２】
ここで、Ｍは自己回帰モデルの次数、Ａｋは自己回帰係数、ｅ（ｎ）は予測誤差である。Ａｋは予測誤差ができるだけ小さくなるように決められるが、その算出アルゴリズムは、いくつかの方法が知られており、本実施例ではユール・ウォーカー方程式をレビンソン・ダービン法により解くことによって求めている。また、次数ＭはＡＩＣ基準により決定する。なお、自己回帰モデル、ユール・ウォーカー方程式、レビンソン・ダービン法、ＡＩＣ基準などの用語は、社団法人計測自動制御学会発行の「信号処理」などに記述されている周知の用語である。時系列信号Ｘ（ｎ）に対する自己回帰係数Ａｋを求め、自己回帰モデルを決定することを逆フィルタの生成と呼ぶ。
また、信号Ｘ（ｎ）を用いて、Ｙ（ｎ）を以下の式（２）のように定義する。
【００３３】
【数２】
2012084710.tif 000004
【００３４】
Ｙ（ｎ）は過去のＭ個のデータから算出される自己回帰モデルによる予測値である。予測誤差ｅ（ｎ）は、以下の式（３）のように表される。
【００３５】
【数３】
2012084710.tif 000005
【００３６】
予測誤差ｅ（ｎ）は信号Ｘ（ｎ）と予測値の差、つまり残差であると理解される。信号Ｘ（ｎ）から予測値Ｙ（ｎ）を減じて残差を算出することを、逆フィルタを適用すると称する。
【００３７】
次にステップＳ１０３において、残差パワー値を算出する。残差パワー値は、ステップＳ１０２にて生成した逆フィルタを適用することにより算出される。具体的には、図３（Ａ）の加速度波形にステップＳ１０２で生成した逆フィルタを適用することにより、図３（Ｂ）の残差波形が得られる。この残差信号から１２８点のデータを取り出し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行い、パワースペクトル値を計算し足し合わせることで、残差パワー値を求める。その後、データの取り出し点を１つずつずらしながら、順次パワー値を算出することで、図３（Ｃ）の残差パワー波形を求める。図３（Ｃ）に示されるように、基準状態における残差パワー値はほぼ一定の値となる。これは、逆フィルタを、逆フィルタの作成元の時系列信号に適用した場合や、自己回帰モデルが同一で同じ特性の信号に適用した場合は、残差として白色雑音化された信号が得られることが知られており、白色雑音はパワースペクトルが全ての周波数帯域において一定値をとるため、基準状態における残差パワー値はほぼ一定の値となる。以上により逆フィルタ生成処理は終了する（ステップＳ１０４）。なお上述のように、複数の方向について第１加速度波形を取得した場合には、逆フィルタは第１加速度波形に基づいて複数生成される。
【００３８】
次に、本実施例における切削方法（切削加工）について説明する。図４は、本実施例における切削加工のフローである。また、図５は切削加工で得られる波形データの一例であり、縦軸は各波形の振幅を示し、横軸は時間（Ｓｅｃ）を示す。まず本実施例の切削加工では、ステップＳ２０１において、全ての切削加工が完了したか否かが判定される。切削加工が完了したと判定された場合には、切削加工は終了する（ステップＳ２０８）。
【００３９】
一方、切削加工が完了していないと判定された場合には、ステップＳ２０２において加速度波形データ（第２加速度波形）を取得する。ステップＳ１０１において、複数の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸など）における複数の波形を第１加速度波形として取得した場合には、ステップＳ２０２においても、これらの複数の方向における複数の波形を第２加速度波形として取得する。ステップＳ２０２で取得される加速度波形データは、ワーク１０を実際に切削しているときに得られた加速度波形データである。図５（Ａ）は、このとき得られた加速度波形（第２加速度波形）の一例である。図５（Ａ）において、区間Ｃはワーク１０とブレード２２が接触している期間（切削状態）を示す。一方、区間Ｃに含まれない部分は、切削位置を移動させるためにテーブル２３を移動させる際のワーク１０とブレード２２が接触していない期間（非切削状態）を示す。区間Ｃは、撮像装置から得られる撮像画像、切削音、切削動作のプログラム等に基づいて適宜設定可能である。図５（Ａ）に示されるように、切削状態（区間Ｃ）では、非切削状態と比較して、加速度波形の振幅が大きくなっている。
【００４０】
次にステップＳ２０３において、逆フィルタを用いて残差波形を生成する。具体的には、図５（Ａ）に示される加速度波形に対して、上述のように予め生成された逆フィルタを適用し、残差波形を取得する。図５（Ｂ）は、このとき得られた残差波形の一例である。切削状態の時系列信号に逆フィルタを適用しているので、残差信号は、基準状態と切削状態との差を表す信号となる。図５（Ｂ）においては、区間Ｃにおける振幅が大きくなっており、基準状態との差が大きいことを示している。次に、ステップＳ２０４において、残差パワー値を算出する。図５（Ｃ）はこのとき得られた残差パワー値の一例である。図５（Ｃ）の残差パワー値は、図３（Ｃ）の残差パワー波形の算出方法と同じ方法で求める。逆フィルタを、逆フィルタの作成元の信号とは異なる特性の信号に適用した場合、残差信号は白色雑音化しない。このため、パワー値が一定とならず、残差パワー値は基準状態との差を顕著に表わす大きな値となる。図５（Ｃ）では、区間Ｃにおける振幅が大きくなっており、基準状態との差が大きいことを表している。
【００４１】
この際、リアルタイムな処理による切削状態の判断を行うために、順次データの取り出し点をずらしながらフーリエ変換を行い残差パワー値を算出する処理を高速化している。具体的には、サンプル数Nの時系列信号をＸ（ｎ）とし（ｎ＝０，１、…、Ｎ−１）とし、これに対する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）値をＧ（ｋ）とし（ｋ＝０，１、…、Ｎ−１）としたときに、このＤＦＴ値を利用して、｛Ｘ（ｎ）｝からｍ個ずれた信号｛Ｘ（ｎ＋ｍ）｝に対するＤＦＴ値Ｇ(m)（ｋ）を求める。この場合、ＤＦＴ値Ｇ(m)（ｋ）はＤＦＴの定義を変形することで、以下の式（４）のように表すことができる。
【００４２】
【数４】
2012084710.tif 000006
【００４３】
式（４）において、ｌとＷはそれぞれ以下の式（５）、（６）のように定義される。
【００４４】
【数５】
2012084710.tif 000007
【００４５】
【数６】
2012084710.tif 000008
【００４６】
以上より、重なりのある時系列信号に対するＤＦＴ値Ｇ(m)（ｋ）が、Ｇ（ｋ）を利用して求まることがわかる。Ｇ（ｋ）を事前に求めておけば、ｍ個ずれた信号に対するＤＦＴ値が、ＤＦＴを定義通りに計算するよりも簡略化して計算可能となる。ただし、ｍが大きな値になると、計算量が増加するため、ｍは小さいほど効率が良い。例としてｍ＝１（１個ずらし）の場合、ＤＦＴの計算式は、以下の式（７）のように表される。
【００４７】
【数７】
2012084710.tif 000009
【００４８】
本実施例では、残差パワー値を算出する際、残差信号から１２８点のデータを取り出し、ＦＦＴを行うことでパワー値を算出するが、パワー値の時間変化を得るために、順次データの取り出し点をずらしながらフーリエ変換を行う。この際、上記の簡略化計算を利用している。これにより、順次パワー値を算出するときに、先のパワー値の算出結果の一部を利用して次のパワー値を算出するので、パワー値算出のための計算量を減らすことができる。この結果、残差パワー値の算出処理の高速化によって切削状態のリアルタイムな判断を行うことが可能となる。
【００４９】
次にステップＳ２０５において、ステップＳ２０４にて算出された残差パワー値が正常か否かを判定する。具体的には、所定のしきい値を設定し、残差パワー値がしきい値を超えたか否かによって正常又は異常を判定する。切削時に得られる残差パワー値は、ワーク１０の加工個数や加工距離などで表される加工量によってブレード２２の切れ味が悪化してスピンドル２０の加速度（振動）が大きくなり、時間と共に基準値から外れる場合がある。その結果、残差パワー値が上記のしきい値を超えると、切削加工は異常であると判定される。このとき、ノイズを除去するため、しきい値を所定の回数だけ超えた場合に異常であると判定するように構成してもよい。しきい値の大きさは、上述のとおり、基準状態にて算出された残差パワー値に基づいて決定される。このように、ワーク１０の切削加工の際に残差パワー値と所定のしきい値を比較することで、ワーク１０の切削状況をリアルタイムに把握することができる。
【００５０】
ステップＳ２０５において残差パワー値が正常であると判定された場合には、ステップＳ２０１に戻り、上述のステップを繰り返す。一方、残差パワー値が異常であると判定された場合には、ステップＳ２０６において警報出力処理を行う。このとき、警報部７０は、制御部４０からの指令に基づいて警報を出力する。警報は、スピンドル２０（ブレード２２）の状態が致命的になる前に、ある程度の余裕をもたせて出力されるように後述する切削停止の基準よりも小さく設定すればよい。なお警報は、複数の方向における第２加速度波形に複数の逆フィルタをそれぞれ適用して算出された複数の残差パワー値を利用する場合には、複数の残差パワー値と複数のしきい値とをそれぞれ比較して出力される。
【００５１】
次にステップＳ２０７において、切削動作を停止させるか否かが判定される。切削を停止させる際の基準は、警報を出力する際の基準（ステップＳ２０５のしきい値）よりも大きく設定されることが好ましい。ステップＳ２０７にて切削を停止させない場合にはステップＳ２０１に戻り、上述のステップを繰り返す。一方、切削を停止させる場合、切削加工は終了する（ステップＳ２０８）。切削を停止させた後、ブレード２２のドレッシング又はブレード２２の交換が行われる。なお、ステップＳ２０７において切削を停止させる代わりに、切削速度を下げて切削時の抵抗を減らすように制御してもよい。
【００５２】
以上のように、本実施例によれば、基準状態にて生成した逆フィルタを利用するため、ワークの切削に伴って発生する振動（切削水の噴出によるものを含む）だけを効果的に検出することができ、ワークの切削状況（ブレード２２の磨耗状態）を高精度に把握することが可能となる。このため本実施例によれば、リアルタイムで信頼性の高い振動解析が可能な切削装置及び切削方法を提供することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
例えば、２つのスピンドル２０のブレード２２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としてもよい。この場合、各スピンドル２０に加速度センサ２５を設けることで、各ブレード２２の磨耗状態を個別に把握でき、適切な時期にドレッシング又は交換することができる。なお、一方のスピンドル２０のみに加速度センサ２５を設け、検出された加速度に基づいてワーク１０の切削状況を把握する構成を採用することもできる。
【００５５】
また、逆フィルタ生成処理において残差パワー値は算出せず、残差波形に基づいてしきい値を設定してから切削加工時の残差波形に基づいて切削状態が正常であるか否かを判別してもよい。
【００５６】
また、制御部４０は切削装置１００の各部の動作制御のみを実行し、別のコントローラ（制御部）が逆フィルタの生成、残差波形の生成、及び、残差パワーの算出といった信号処理を行って制御部４０に処理結果を出力する構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ワーク
２０  スピンドル
２１  スピンドルモータ
２２  ダイシングブレード（ブレード）
２３  テーブル
２４  テーブルモータ
２５  加速度センサ
３０  Ａ／Ｄ変換器
４０  制御部
５０  記憶部
６０  表示部
７０  警報部
１００  切削装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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