JP2002127009A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砥石修正機構に複雑な構成を要せず、研削装
置自体のコストダウンを図ることが出来る研削装置を提
供する。 【解決手段】 板状のワーク２４を回転する研削作用面
１７ａ（１８ａ）によって研削する砥石１７（１８）
と、ワーク２４を回転自在に支持し、砥石１７（１８）
に接近又は離脱する方向に移動可能な保持枠５３と、を
有する研削装置において、砥石１７（１８）を修正する
ためのロータリドレッサ７０等の工具を保持枠５３に備
えたことを特徴とする研削装置１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研削装置に関し、
特に砥石修正機構を備えた研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、一般に半導体チップ等に用いら
れるシリコンウェーハは、硬脆材料からなるインゴット
をワイヤソーにより切断し、切断されたウェーハを研削
盤やラップ盤等で所望の厚さに研削して製造される。そ
のため、砥石の研削作用面は高い面粗度が要され、砥石
の形状修正や砥石の目立てが非常に重要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の研削盤
においては、砥石修正工具を備えた修正工具ヘッドを砥
石の研削作用面に沿って移動させるために、研削盤本体
とは別個独立に砥石修正装置を構成し、研削盤本体と併
設させていた。この場合、研削盤と砥石修正装置の２台
の装置を設置するために広い設置面積が必要となり、装
置自体もコスト高になるという問題があった。

【０００４】また、従来の砥石修正装置は、砥石の研削
作用面の形状を修正するいわゆるツルーイング用の工具
を備えているだけであった。そして、この砥石修正装置
によって形状修正を行った後の砥石の研削作用面は、砥
粒の切刃と結合剤が同一面となっており、そのままでは
研削に必要な切刃の突出し量が確保されないため、形状
修正を行った後に、ホワイトストーン（ＷＡ砥石）のよ
うな目立て材を手に持って修正後の研削作用面の目立て
作業を行っていた。しかし、目立て材を手に持って砥石
の目立てを行うのは作業の安全性に問題があり、目立て
材を研削作用面に一様な力で押圧するのが困難なため、
一様に目立てが出来ないということがあった。

【０００５】本出願に係る発明は、上記のような問題点
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは、砥石修正機構に複雑な構成を要せず、研削装
置自体のコストダウンを図ることが出来る砥石修正機構
を備えた研削装置を提供することにある。

【０００６】また、本出願に係る発明の他の目的は、人
手によって目立て作業を行う場合のような危険性がな
く、複雑な構成を要せずして安全な砥石修正機構を備え
た研削装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本出願に係る第１の発明は、板状の被研削物を回転
する研削作用面によって研削する砥石と、前記被研削物
を回転自在に支持し、前記砥石に接近又は離脱する方向
に移動可能な保持枠と、を有する研削装置において、前
記砥石の研削作用面を修正する工具を前記保持枠に備え
たことを特徴とする研削装置である。

【０００８】また、本出願に係る第２の発明は、前記砥
石の研削作用面を修正する工具が、前記砥石の形状修正
を行う第一の工具と、前記砥石の目立てを行う第二の工
具であることを特徴とする第１の発明に記載の研削装置
である。

【０００９】更に、本出願に係る第３の発明は、前記第
一の工具が、前記保持枠に回転自在に備えられているこ
とを特徴とする第２の発明に記載の研削装置である。

【００１０】また、本出願に係る第４の発明は、前記第
二の工具が、前記第一の工具と同軸に前記保持枠に回転
自在に備えられていることを特徴とする第３の発明に記
載の研削装置である。

【００１１】更に、本出願に係る第５の発明は、砥石の
研削作用面の形状を修正するロータリドレッサと、前記
ロータリドレッサと同軸に回転可能であり、前記ロータ
リドレッサにより形状を修正された前記砥石の研削作用
面を目立てする目立て砥石と、を有する修正工具ヘッド
と、前記修正工具ヘッドを前記砥石の研削作用面に沿っ
て移動させるための移動手段と、を有することを特徴と
する研削装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本出願に係る発明の第一の
実施の形態について、図１〜図７に基づいて詳細に説明
する。

【００１３】［実施の形態１］図１は、本発明に係る研
削装置１の縦断面を示す概略図である。この研削装置１
の概略を示すと、研削装置１は、一対の砥石１７，１８
の対向する端面である二つの研削作用面１７ａ，１８ａ
を有し、それぞれの研削作用面１７ａ，１８ａはほぼ平
行の状態で対向配置されている。そして、板状のワーク
２４をワーク支持機構１５に支持した状態で上下砥石１
７，１８の間に配置し、上下砥石１７，１８を回転させ
ながらワーク２４に向かって両砥石または片方の砥石を
送り移動することによって、それら二つの研削作用面１
７ａ，１８ａに接触したワーク２４の表裏両面を同時に
研削するようになっている。

【００１４】図１に基づいて研削装置１の具体的な構成
を示す。図１に示すように、下部フレーム１１の上に中
間フレーム１２が固定され、その中間フレーム１２の上
には上部フレーム１３が固定されている。下部フレーム
１１には下部砥石回転機構１４及びワーク支持機構１５
が装設され、上部フレーム１３には上部砥石回転機構１
６が装設されている。

【００１５】下部砥石回転機構１４は、下部砥石１７の
回転中心軸となる下部砥石回転軸１４ａを備え、下部砥
石回転軸１４ａの下方延長線は下部砥石１７を回転させ
るための下部砥石駆動モータ３０のロータ３１に連結し
ている。下部砥石回転軸１４ａの上端には砥石ホルダと
なるフランジ部１４ｂが設けられており、前記ロータ３
１の回転によりフランジ部１４ｂが高速で回転する。ま
た、フランジ部１４ｂには下部砥石１７が取り付け固定
されており、その下部砥石１７の上面はワーク２４を研
削する研削作用面１７ａをなしている。そして、下部砥
石駆動モータ３０の回転により、下部砥石１７の研削作
用面１７ａが回転する。

【００１６】同様に、上部砥石回転機構１６は、上部砥
石１８の回転中心軸となる上部砥石回転軸１６ａを備
え、上部砥石回転軸１６ａの上方延長線は上部砥石１８
を回転させるための上部砥石駆動モータ３２のロータ３
３に連結している。上部砥石回転軸１６ａの下端には砥
石ホルダとなるフランジ部１６ｂが設けられており、前
記ロータ３３の回転によりフランジ部１６ｂが高速で回
転する。また、フランジ部１６ｂには上部砥石１８が取
り付け固定されており、その上部砥石１８の下面は研削
作用面１８ａをなしている。従って、上部砥石駆動モー
タ３２の回転により、上部砥石１８の研削作用面１８ａ
が回転する構造になっている。

【００１７】また、下部砥石駆動モータ３０及び上部砥
石駆動モータ３２はそれぞれ、下部砥石回転昇降制御部
１０２、上部砥石回転昇降制御部１０３に接続されてお
り、それら制御部からの制御信号によりその回転速度が
制御される。そして、前記下部砥石回転軸１４ａの中心
線が上部砥石回転軸１６ａ線の延長線上に配置されると
ともに、下部砥石１７の研削作用面１７ａが上部砥石１
８の研削作用面１８ａとほぼ平行になるように対向配置
されている。

【００１８】上部フレーム１３には昇降用サーボモータ
１９を設けており、その昇降用サーボモータ１９は上部
砥石回転昇降制御部１０３に接続されている。また、下
部フレーム１１には昇降用サーボモータ２０を設けてお
り、その昇降用サーボモータ２０は下部砥石回転昇降制
御部１０２に接続されている。

【００１９】上部砥石回転機構１６は、上部フレーム１
３に上部砥石回転軸１６ａ線方向へ昇降可能に支持され
ており、図示しないボールねじ送り機構により昇降用サ
ーボモータ１９の回転に従って上下動を行う。また、下
部砥石回転機構１４は、下部フレーム１１に下部砥石回
転軸１４ａ線方向へ昇降可能に支持されており、図示し
ないボールねじ送り機構により昇降用サーボモータ２０
の回転に従って上下動を行う。

【００２０】そして、上部砥石回転昇降制御部１０３及
び下部砥石回転昇降制御部１０２はそれぞれ、昇降用サ
ーボモータ１９，２０の回転を制御する部位であり、上
下部砥石１８，１７の上下方向の送り移動量を制御す
る。また、上部砥石回転昇降制御部１０３及び下部砥石
回転昇降制御部１０２はそれぞれ、上部砥石駆動モータ
３２，下部砥石駆動モータ３０の回転速度を制御して、
上下部砥石１８，１７の回転速度を所望の回転速度に調
整する。

【００２１】次に前記ワーク支持機構１５について説明
すると、図１に示すようにワーク支持機構１５は上下部
砥石回転機構１６，１４間において、下部フレーム１１
上に配設されている。図２はワーク支持機構１５を上方
から見た状態を簡略化して示した平面図であり、ワーク
支持機構１５は主に、支持台５２、保持枠５３、ガイド
レール５４及び移動用モータ５５よりなる。

【００２２】図２に示すように支持台５２上には、ワー
ク２４を回転自在に支持する保持枠５３が一対のガイド
レール５４を介して左右に移動可能に支持されている。

【００２３】移動用モータ５５は支持台５２上に固定配
設されており、このモータ軸に連結されたボールねじ５
６が保持枠５３に固定されたボールナット５６ａにねじ
込まれて保持枠５３が移動する構造になっている。移動
用モータ５５は図１に示す移動用モータ制御部１０４に
接続されており、移動用モータ制御部１０４を介して制
御装置１０１により回転が制御される。

【００２４】図２に示すように、ワーク２４を保持する
ための円環状のワークホルダ５７は、保持枠５３内に配
置され、保持枠５３に形成された穴部に回転可能に支持
されている。ワークホルダ５７は、円環状の肉厚の外周
枠５７ａの内側にワーク支持板となるシュー６０を備え
ており、図３に示すように外周枠５７ａの下部外周には
ギヤ５９が形成されている。

【００２５】図３は、保持枠５３の縦断面を模式的に表
した図である。図３に示すように、シュー６０はワーク
２４より薄く形成され、本実施の形態では４枚のシュー
６０によって被加工物であるワーク２４を着脱可能に支
持するためのセット部６０ａが形成される。このセット
部６０ａはワーク２４が上下動可能に緩く嵌合する直径
を有する。

【００２６】ワークホルダ駆動モータ６１は保持枠５３
上に配設され、そのモータ軸６１ａにはワークホルダ５
７のギヤ５９に噛合するギヤ６２が固定されている。そ
して、このワークホルダ駆動モータ６１の回転により、
ギヤ６２及びギヤ５９を介してワークホルダ５７が回転
する。

【００２７】ワークホルダ駆動モータ６１は図１に示す
回転モータ制御部１０５に接続されており、回転モータ
制御部１０５を介して制御装置１０１により回転が制御
される。ワークホルダ駆動モータ６１は、順方向及び逆
方向に回転することができ、制御装置１０１の制御信号
により順方向または逆方向に回転する。従って、制御装
置１０１に予めプログラムしておくことにより、一定時
間経過後にワークホルダ駆動モータ６１の回転を逆転さ
せることも可能である。

【００２８】図２に示すように、支持台５２上には複数
のエアパッド６３ａ，６３ｂが配設されている。各エア
パッド６３ａ，６３ｂは円板状部材よりなり、その円板
状部材の中心にエア噴出孔６４が形成されている。

【００２９】各エアパッド６３ａ，６３ｂのエア噴出孔
６４には、下方からノズル（不図示）が接続され、これ
らのノズルには図示しないエアコンプレッサ等のエア供
給源が接続されている。そして、このエア供給源より供
給されるエアが、各エアパッド６３ａ，６３ｂのエア噴
出孔６４から上方に噴出することにより、ワーク２４の
下面がエアの噴出圧力によって押し上げられる。そし
て、ワーク２４がセット部６０ａ内において浮上した状
態で保持され、保持枠５３の移動に伴ってワーク搬入搬
出位置Ｐ１（図２参照）とワーク加工位置Ｐ２（図５参
照）の間を浮上した状態で搬送させられる。

【００３０】図５に示すように保持枠５４がワーク加工
位置Ｐ２にある場合において、ワーク２４は下部砥石１
７上に載置され、下部砥石１７よりはみ出した部分は複
数のエアパッド６３ｂ（図５では４個）に対向してい
る。そして、ワーク２４が下部砥石１７の研削作用面１
７ａに傾斜して載置されることのないように、エアパッ
ド６３ｂからエアをワーク２４の下面に噴出し、ワーク
２４を下部砥石１７の研削作用面１７ａと平行状態に維
持する。

【００３１】図５に示すように、インゴットから切り出
された未研削のウェーハであるワーク２４の結晶方位の
基準となるノッチやオリフラ（オリエンテーションフラ
ット）等の切欠部２４ａに係合するように、セット部６
０ａには内周側へ向かって突出する係合突起６５ａを有
するノッチドライブ６５が設けてある。このワーク２４
の切欠部２４ａの形状は本実施の形態のようなＶ溝状の
ノッチ、またはワーク２４の外周の円弧を切るオリフラ
を縁とした形状であり、前記係合突起６５ａはワーク２
４の切欠部２４ａをほぼ補完する形状としてある。

【００３２】切欠部２４ａを有するワーク２４を研削加
工するときには、ワーク２４をセット部６０ａに設置す
るとともに、この切欠部２４ａをセット部６０ａに設け
てあるノッチドライブ６５の係合突起６５ａに係合さ
せ、移動用モータ５５の回転により保持枠５３を砥石１
７，１８間のワーク加工位置Ｐ２に搬送して下部砥石１
７の研削作用面１７ａ上に配置する。このときワーク２
４はセット部６０ａ内に浮上した状態で保持され、ワー
クホルダ５７が回転することによりシュー６０も回転
し、係合突起６５ａを介してワーク２４も浮上状態で一
緒に回転する。

【００３３】そして、上下両砥石１７，１８を回転さ
せ、上下部両砥石１７，１８の一方又は双方をワーク２
４に向かって送り移動することにより、ワーク２４が回
転した状態でその上下両面に砥石の研削作用面１７ａ，
１８ａが回転しながら接触し、ワーク２４の上下両面を
同時に研削する。ワークホルダ駆動モータ６１は、制御
装置１０１からの制御信号により回転モータ制御部１０
５を介してワーク２４の回転方向及び回転速度を制御す
る。

【００３４】（砥石修正機構の説明）次に、本発明の砥
石修正機構について説明する。図４は修正工具ヘッド４
２の斜視図である。

【００３５】本実施の形態においては、第一の工具とし
てロータリドレッサ７０を使用している。ロータリドレ
ッサ７０は、研削装置に取り付けられた砥石の研削作用
面の振れ、又は摩耗による目詰まりや形状公差からのず
れ等の低減を目的に、研削砥石の形状を修正するための
工具であり、略円板状の工具が回転軸を中心に回転し
て、研削砥石の研削作用面を修正する。

【００３６】ロータリドレッサ７０は、修正工具ヘッド
４２に取り付けられており、修正工具ヘッド４２の移動
により砥石１７，１８の研削作用面１７ａ，１８ａを修
正する。本発明においては、修正工具ヘッド４２を保持
枠５３に備えている。図２に示すように、保持枠５３は
図２右方のワーク搬入搬出位置Ｐ１と図２左方のワーク
加工位置Ｐ２の間を移動可能であり、保持枠５３の左辺
の中央部付近に修正工具ヘッド４２が設けられている。

【００３７】修正工具ヘッド４２には、ロータリドレッ
サ７０を回転させるためのドレッサ回転用モータ７１が
設けられており、そのモータ回転軸が保持枠５３の移動
方向に平行になるように配置されている。モータ回転軸
はロータリドレッサ７０の回転軸をなし、回転軸の延長
線が研削砥石１７，１８の回転中心を通る位置に配置さ
れている。ロータリドレッサ７０はドレッサ回転用モー
タ７１の回転軸に固定されており、ドレッサ回転用モー
タ７１の回転に従って回転する。

【００３８】また、修正工具ヘッド４２には、第二の工
具としてＷＡ砥石（ホワイトアランダム砥石）に代表さ
れる目立て用の目立て砥石７２を備えている。目立てと
は、形状修正後の砥石又は研削能力の低下した砥石にお
いて、砥粒を傷めないようにして結合剤だけを除去し、
加工に必要な砥粒切刃を突出させて、研削に最適な砥石
表面を得るために行うものである。

【００３９】本実施の形態における目立て砥石７２は、
修正工具ヘッド４２から上下面を露出するようにして修
正工具ヘッド４２に固定されている。図２に示すように
目立て砥石７２はロータリドレッサ７０の左方に配置さ
れており、ロータリドレッサ７０の回転軸の延長線上に
固定されている。また、目立て砥石７２の上下の研削作
用面はロータリドレッサ７０の研削作用面よりも上下砥
石１８，１７から離れて位置し、ロータリドレッサ７０
によって砥石１７，１８の形状修正が行われている際
に、目立て砥石７２が砥石１７，１８に干渉しないよう
になっている。

【００４０】上述の修正工具ヘッド４２を備えた保持枠
５３は移動用モータ５５の回転により、ワーク２４の搬
出入を行うワーク搬入搬出位置Ｐ１、ワーク２４の加工
を行うワーク加工位置Ｐ２、上下砥石１７，１８の形状
修正を行う修正位置Ｐ３、上下砥石１７，１８の目立て
を行う目立て位置Ｐ４に移動する。このとき、移動用モ
ータ５５の回転は、移動用モータ制御部１０４によって
制御される。

【００４１】図２は、保持枠５３がワーク搬入搬出位置
Ｐ１にある状態を示している。なお、説明のため図２，
図５〜図７においては、上砥石１８の記載を省略してい
る。図２に示すようにワーク搬入搬出位置Ｐ１は最右側
であり、この位置において研削済みワークと未研削ワー
クの交換作業が行われる。ワーク搬入搬出位置Ｐ１は、
保持枠５３が砥石１７，１８から退避した位置であり、
保持枠５３に設けられたセット部６０ａと研削砥石１
７，１８が重ならない位置である。

【００４２】研削加工が終了したワーク２４は、移動用
モータ５５の回転によりワーク加工位置Ｐ２からワーク
搬入搬出位置Ｐ１へ、保持枠５３に収容された状態で搬
送される。ワーク搬入搬出位置Ｐ１においては、不図示
のロボットアーム等によりセット部６０ａから研削済み
ワーク２４が取り出されて、研削済みワークカセット
（不図示）に収容される。続いて、ロボットアームは未
研削ワークを未研削ワークカセット（不図示）から取り
出し、保持枠５３のセット部６０ａに未研削ワークを収
容する。

【００４３】図５は、保持枠５３がワーク加工位置Ｐ２
にある状態を示す平面図である。上述のように未研削ワ
ーク２４をセットした保持枠５３は、移動用モータ５５
の回転に従ってボールナット５６ａがボールねじ５６に
より送られて、ワーク加工位置Ｐ２まで移動する。ワー
ク加工位置Ｐ２は最左側であり、セット部６０ａと研削
砥石１７，１８が重なる位置である。ワーク加工位置Ｐ
２においては、上下から砥石１７，１８を切り込むこと
によりワーク２４の表裏面の研削が行われる。そして、
複数枚のワーク、例えば１又は２カセット分のワークを
研削し終えたら、保持枠５３を修正位置Ｐ３に移動させ
る。

【００４４】図６は、保持枠５３が修正位置Ｐ３にある
状態を示す平面図である。修正位置Ｐ３は、ロータリド
レッサ７０が砥石１７，１８に接触可能な位置である。
修正位置Ｐ３においては、ロータリドレッサ７０によっ
て研削砥石１７，１８の形状を修正する。

【００４５】ロータリドレッサ７０は、ドレッサ回転用
モータ７１の回転軸に固定されており、ドレッサ回転用
モータ７１の回転に従って回転する。そして、ロータリ
ドレッサ７０を回転させた状態で、上下の砥石１７，１
８を回転させながらロータリドレッサ７０に向かって送
り、ロータリドレッサ７０の研削面と研削砥石１７，１
８の研削作用面１７ａ，１８ａを接触させることにより
研削砥石１７，１８の形状修正を行う。修正位置Ｐ３に
おける砥石の形状修正が終了したら、今度は保持枠５３
を目立て位置Ｐ４に移動させる。

【００４６】図７は、保持枠５３が目立て位置Ｐ４にあ
る状態を示す平面図である。目立て位置Ｐ４は、目立て
砥石７２が研削砥石１７，１８に接触可能な位置であ
る。目立て位置Ｐ４においては、目立て砥石７２によっ
て形状修正後の砥石１７，１８の目立てが行われる。目
立て砥石７２は修正工具ヘッド４２に固定されているた
め回転はせず、上下の砥石１７，１８のみが回転して目
立て砥石７２に向かって送られることにより目立てが行
われる。

【００４７】なおこのとき、目立て砥石７２が研削作用
面１７ａ，１８ａの半径方向の全域に亘って接触する大
きさである場合には砥石１７，１８を切り込むだけ（イ
ンフィード目立て）でも良く、また、保持枠５３を送り
移動させながら砥石１７，１８を切り込んでも良い。

【００４８】次に、前記のように構成された研削装置１
の動作を説明する。

【００４９】研削装置１にワーク２４を搬入搬出する場
合には、移動用モータ５５の回転により、保持枠５３が
図２に示すワーク搬入搬出位置Ｐ１に移動させられた状
態となる。未研削のワーク２４が複数枚収められた未研
削ワークカセット（図示しない）から、図示しないロボ
ットアーム等により、ワークホルダ５７のセット部６０
ａ内にワーク２４が挿入セットされ、そのワーク２４の
切欠部２４ａが係合突起６５ａに係合する。

【００５０】そして、このワーク２４のセット状態にお
いて、エア供給源より供給させるエアが、各エアパッド
６３ａ，６３ｂのノズルからエア噴出孔６４を介してワ
ーク２４の下面に噴出される。これにより、ワーク２４
がセット部６０ａ内において、浮上した状態に保持され
る。

【００５１】その後、移動用モータ５５の回転によりボ
ールねじ５６に嵌合したボールナット５６ａが移動し
て、図５に示すように保持枠５３がワーク２４を浮上さ
せた状態のままワーク搬入搬出位置Ｐ１からワーク加工
位置Ｐ２に搬送される。同時に、ワークホルダ５７はワ
ークホルダ駆動モータ６１からギヤ６２及びギヤ５９を
介して回転させられ、ノッチドライブ６５によりワーク
２４も回転する。

【００５２】そして、このワーク加工位置Ｐ２では、下
部砥石１７がワーク２４の下部被削面まで回転しながら
送り移動されて上昇することにより、ワーク２４が下部
砥石１７に載置される。次に、上部砥石１８が、ワーク
２４の上部被削面まで回転しながら送り移動されて下降
する。そして、上部砥石１８を切込み量だけ切込むこと
により、上下両砥石１７，１８の回転とワーク２４の回
転送りに基づいて、それらの研削作用面１７ａ，１８ａ
によりワーク２４の上下両面に研削加工が施される。

【００５３】上部砥石１８と下部砥石１７がワーク２４
の上下面を均等に精度良く研削するために、ワークホル
ダ５７が回転をする。このとき、ワーク２４はワークホ
ルダ５７に形成されたセット部６０ａ内に浮上した状態
で保持されているが、ワーク２４の切欠部２４ａが係合
突起６５ａに係合しているため、ワーク２４がワークホ
ルダ５７の回転に追従できずに空回りをするということ
はない。すなわち、自転をしている上下砥石１７，１８
が、ワーク２４の表裏面上に相対的に円を描くように回
ることによって、ワーク２４は平坦に研削される。

【００５４】所定の切込み位置まで上部砥石１８が切込
み移動され、ワーク２４が所望の厚みになるまで研削さ
れたら、上下部砥石１７，１８を退避位置まで戻し、図
２に示すようにワーク２４をワーク搬入搬出位置Ｐ１ま
で搬送する。ワーク搬入搬出位置Ｐ１では、図示しない
ロボットアーム等が研削加工後のワーク２４を取り出
し、研削済みワークカセットに収容する。

【００５５】研削済みワーク２４を研削済みワークカセ
ットに収容したら、今度は、未研削ワークカセットから
未研削ワーク２４を取り出し、ワークホルダ５７のセッ
ト部６０ａにセットする。このときワーク２４は、ワー
ク２４に形成された切欠部２４ａと係合突起６５ａが係
合する向きに載置する。そして、エアパッド６３ａのエ
ア噴出孔６４からエアを噴出させて、未研削ワーク２４
がセット部６０ａ内において浮遊した状態に保持し、保
持枠５３をワーク加工位置Ｐ２に移動させる。ワーク加
工位置Ｐ２においては、上述のように上下砥石１７，１
８によりワーク２４の研削が行われる。

【００５６】そして、未研削ワークカセットの設定分の
ワークの研削が終了したら、今度は、保持枠５３を修正
位置Ｐ３に移動させる。図４及び図６に示すように、修
正位置Ｐ３においては、ロータリドレッサ７０の砥石修
正作用面が上下砥石１７，１８の研削作用面１７ａ，１
８ａの位置と重なり、ロータリドレッサ７０の回転によ
り上下砥石１７，１８の形状修正が行われる。ロータリ
ドレッサ７０はドレッサ回転用モータ７１の回転により
回転し、上下から回転した状態の砥石１７，１８を切り
込むことにより研削作用面１７ａ，１８ａとロータリド
レッサの作用面を接触させる。その状態で、保持枠５３
を砥石幅よりも若干多く移動させることにより、研削作
用面１７ａ，１８ａの全面が平坦に削られて、研削作用
面１７ａ，１８ａが修正される。このとき、砥石１７，
１８及びロータリドレッサ７０の回転数や回転方向は、
それぞれの用途に応じて変えることができるため、回転
数や回転方向を適宜選択することにより、アップカット
又はダウンカットによる形状修正を行うことが出来る。

【００５７】ロータリドレッサ７０により上下砥石１
７，１８が所望の形状に修正されたら、移動用モータ５
５の回転により保持枠５３を修正位置Ｐ３より右方に移
動させ、図７に示すように保持枠５３を目立て位置Ｐ４
に配置する。目立て位置Ｐ４においては、上下砥石１
７，１８を回転させながら目立て砥石７２に切り込むこ
とにより、前記ロータリドレッサ７０により修正された
研削作用面１７ａ，１８ａの目立てが行われる。目立て
位置Ｐ４においては、インフィード目立て、又は保持枠
５３を砥石幅よりも若干多く移動させることにより、研
削作用面１７ａ，１８ａの全域に亘って目立てが行われ
る。

【００５８】なお、砥石１７，１８の形状修正及び目立
てを行うタイミングとしては、１個の未研削ワークカセ
ットに収められたワーク２４を研削し終えた際に行って
も、また、所定の枚数だけワーク２４の研削をし終えた
際に行っても良い。

【００５９】砥石１７，１８の目立て作業が終了した
ら、未研削ワーク２４をセットした保持枠５３をワーク
加工位置Ｐ２に移動させ、上下部砥石１７，１８を切り
込むことによりワーク２４の研削を行う。なお、本発明
によれば、上下部砥石１７，１８の形状修正及び目立て
作業中に研削済みワークと未研削ワークの交換を行うこ
とができる。このように、形状修正及び目立て作業中に
ワークの交換を行うことにより、作業時間を短縮でき、
作業の効率化を図ることができる。

【００６０】上記のように本発明は、保持枠５３に形状
修正用のロータリドレッサ７０を取付けたことにより、
保持枠５３の移動によって砥石の形状修正を行うことが
できるため、従来の研削盤のように研削盤本体とは別個
独立に砥石修正装置を併設する必要がなくなり、コスト
ダウンを図ることが出来る。

【００６１】また、修正工具ヘッド４２は直線移動をす
るため、円弧移動をする場合に比して好適な研削作用面
を得ることができる。

【００６２】更に本発明においては、目立て砥石７２を
保持枠５３に取付けたため、人手によって目立て作業を
行う場合のような危険性がなく、且つバラツキがない。
また、保持枠５３の移動によって容易に目立てを行うこ
とができる。

【００６３】［実施の形態２］次に、本発明の第二の実
施の形態について図８及び図９を用いて説明する。

【００６４】本実施の形態は、第一の実施の形態におい
て説明した研削装置１において修正工具ヘッド４２の構
成を変化させたものであり、他の部分の構成及び動作に
ついては第一の実施の形態と共通であるため、修正工具
ヘッドのみを説明して他の部分の説明は省略する。

【００６５】図８（ａ）は本発明における修正工具ヘッ
ドの平面図を、図８（ｂ）は図８（ａ）の修正工具ヘッ
ドを右方から見た図を示している。図８（ａ）におい
て、修正工具ヘッド８２の左端部が保持枠５３への装着
側となる。

【００６６】修正工具ヘッド８２は、ロータリドレッサ
７０′と目立て砥石７２′を備えている。ロータリドレ
ッサ７０′と目立て砥石７２′は、共に同軸上で回転可
能なように修正工具ヘッド８２に取付けられている。以
下、図９に基づいて詳細に説明する。

【００６７】図９は、修正工具ヘッド８２の断面を示す
横断面図である。ロータリドレッサ７０′は略円環状を
なし、治具７３に固定されている。修正工具ヘッド８２
にはドレッサ回転用モータ７１′が備えられており、そ
の回転軸には円板状のフランジ７４が固定されている。
フランジ７４の中心部には凸状のボス７４ａが設けられ
ている。そして、治具７３には中心穴７３ａが形成され
ており、その中心穴７３ａにフランジ７４のボス７４ａ
が嵌合する。

【００６８】治具７３は、ボルト７５によりフランジ７
４に締結固定されている。また、治具７３には円環状の
目立て砥石７２′が嵌合し、該目立て砥石７２′に嵌合
するフランジ８３がボルト７６により治具７３に締結さ
れている。このようにして目立て砥石７２′は治具７３
に固定されている。ロータリドレッサ７０′と目立て砥
石７２′はその円環形状の中心が同軸上にあるように配
置される。目立て砥石７２′の直径はロータリドレッサ
７０′の直径よりも小さく、ロータリドレッサ７０′に
よって砥石１７，１８の形状修正が行われている際に、
目立て砥石７２′が砥石１７，１８に干渉しないように
なっている。

【００６９】ドレッサ回転用モータ７１′の回転によっ
て回転軸に固定されたフランジ７４が回転し、フランジ
７４に締結された治具７３が回転する。そして、治具７
３の回転によって治具７３に設けられたロータリドレッ
サ７０′及び目立て砥石７２′が同時に回転する。

【００７０】修正工具ヘッド８２は、ドレッサ回転用モ
ータ７１′を収容するハウジング７８を有し、このハウ
ジング７８の側壁（図９下方の側壁）には超音波センサ
８１が取り付けられている。この超音波センサ８１によ
ってハウジング７８を伝わる超音波を検出する。そし
て、超音波センサ８１により検出された超音波により、
ロータリドレッサ７０′が上下部砥石１７，１８に接触
したか否かを検出する。ロータリドレッサ７０′が砥石
１７，１８に接触する位置に修正工具ヘッド８２を移動
させ、砥石１７，１８をロータリドレッサ７０′に接触
させると、その接触により超音波振動が発生し、治具７
３に超音波振動が伝わる。その超音波振動は、治具７３
からフランジ７４を伝ってドレッサ回転用モータ７１′
の回転軸に伝わり、この回転軸を支持する軸受を介して
ハウジング７８に伝わる。ハウジング７８に伝達してき
た超音波を超音波センサ８１によって検出することによ
り、上下部砥石１７，１８がロータリドレッサ７０′に
接触したことを検知することができる。そして、検知し
た位置を基準として砥石の修正に必要な分だけ砥石１
７，１８を切り込むことにより、砥石１７，１８の形状
修正を行う。

【００７１】上下部砥石１７，１８の形状修正が終了し
たら、目立て砥石７２′が砥石１７，１８に接触可能な
位置へ修正工具ヘッド８２を移動させる。砥石１７，１
８を切り込み、砥石が目立て砥石７２′に接触すると、
その接触により超音波振動が発生し、治具７３に超音波
振動が伝わる。その超音波振動は、治具７３からフラン
ジ７４を伝ってドレッサ回転用モータ７１′の回転軸に
伝わり、この回転軸を支持する軸受を介してハウジング
７８に伝わる。ハウジング７８に伝達してきた超音波を
超音波センサ８１によって検出することにより、砥石１
７，１８が目立て砥石７２′に接触したことを検知する
ことができる。そして、検知した位置を基準として砥石
の目立てに必要な分だけ砥石１７，１８を切り込むこと
により、砥石１７，１８の目立てを行う。目立て砥石７
２′は軟らかいものであるため、砥石１７，１８との接
触圧力の大きさに応じて摩耗するが、上記のように超音
波センサ８１による検知機能を備えることにより、適切
な接触圧力を保つことができ、目立て砥石７２′を効率
良く使用することができる。

【００７２】ドレッサ回転用モータ７１の回転数や回転
方向は、それぞれの用途に応じて変えることができる。
従って、砥石１７，１８の研削作用面１７ａ，１８ａに
対してアップカットやダウンカットの設定をすることが
でき、用途に応じて形状修正及び目立てを好適に行うこ
とができる。

【００７３】なお、本実施の形態において説明した修正
工具ヘッド８２は、必ずしも研削装置の保持枠に取り付
ける用途に限定されるものではなく、カップ状の砥石を
形状修正及び目立てする場合に広く採用することができ
る。

【００７４】第二の実施の形態における修正工具ヘッド
８２を用いれば、形状修正を行った後に、ロータリドレ
ッサ７０′と同軸で回転する目立て砥石７２′によって
目立て作業を行うことができ、好適な研削作用面を得る
ことができる。

【００７５】［実施の形態３］次に、第三の実施の形態
を、図１０〜図１２に基づいて説明する。

【００７６】図１０は、第三の実施の形態における研削
装置を示す概略図である。本実施の形態における研削装
置１００は、図１に示す第一の実施の形態における研削
装置１とほぼ同様な構成であるため、同様部分について
は同符合を付して説明を省略する。

【００７７】本実施の形態における研削装置１００も、
板状のワーク２４をワーク支持機構１５に支持した状態
で上下砥石１７，１８の間に配置し、上下砥石１７，１
８を回転させながらワーク２４に向かって両砥石または
片方の砥石を送り移動することによって、それら二つの
研削作用面１７ａ，１８ａに接触したワーク２４の表裏
両面を同時に研削するものである。研削装置１００によ
り、複数枚のワーク２４を研削した後には、両砥石１
７，１８の研削作用面１７ａ，１８ａの形状修正を行う
必要がある。

【００７８】研削装置１００では、図１０に示すように
中間フレーム１２に砥石修正機構５０を設けている。こ
こで、砥石修正機構５０について図１１及び図１２を用
いて説明する。図１１は砥石修正機構５０の縦断面図で
あり、図１２は砥石修正機構５０の斜視図である。砥石
修正機構５０は図１１に示すように、中間フレーム１２
に支持筒３６が固定されて垂下している。その支持筒３
６の内部には、アーム回動軸３７が一対のベアリング３
８を介して回転自在に支持されている。支持筒３６の上
端にはロータリシリンダ３９が配設され、その駆動軸４
０が回動軸３７に回転を伝えるように連結されている。
回動軸３７の下端にはアーム４１が固定されている。

【００７９】そして、アーム４１の先端には、第二の実
施の形態における修正工具ヘッド８２を備えている。修
正工具ヘッド８２には、図１２に示すようにロータリド
レッサ７０′及び目立て砥石７２′を回転させるための
ドレッサ回転用モータ７１′が設けられており、その回
転軸にロータリドレッサ７０′及び目立て砥石７２′が
固定されている。

【００８０】そして、図１２に示すように、ロータリシ
リンダ３９によって回動軸３７が回転させられることに
より、アーム４１の先端に備えられた修正工具ヘッド８
２は、砥石１７（１８）の研削作用面１７ａ（１８ａ）
に沿って円弧状に半径方向に通過する。ドレッサ回転用
モータ７１′によりロータリドレッサ７０′及び目立て
砥石７２′が回転して、研削作用面１７ａ（１８ａ）の
形状修正及び目立てを行う。ロータリドレッサ７０′と
目立て砥石７２′は、ロータリドレッサ７０′の方が目
立て砥石７２′よりもその直径が大きく形成されてい
る。そして、アーム４１が回動軸３７を中心に回動する
ことによって、砥石１７，１８の中心側と外周側を図示
矢印のように工具軌跡を描いて、前記第二の実施の形態
と同様に形状修正及び目立てを行う。このように、アー
ム駆動による砥石修正機構５０を有する研削装置１００
に、同軸で回転するロータリドレッサ７０′と目立て砥
石７２′を備えた修正工具ヘッド８２を取り付けること
により、研削装置自体の大きさを小さくすることがで
き、設置面積を小さくすることができる。

【００８１】尚、本実施の形態においては、砥石修正機
構５０を中間フレーム１２に設けているが、中間フレー
ム１２に設ける代わりに保持枠５３にアーム回動軸３７
を回転自在に取り付けることにより、アーム駆動による
砥石修正機構５０を保持枠５３に設けるように構成する
こともできる。

【００８２】［実施の形態４］次に、第四の実施の形態
を、図１３を用いて説明する。

【００８３】第四の実施の形態は、修正工具ヘッドのみ
が第三の実施の形態における修正工具ヘッド８２と異な
っており、他の構成は第三の実施の形態における研削装
置１００とほぼ同様であるため、同様部分については同
符合を付して説明を省略する。

【００８４】本実施の形態における修正工具ヘッド８
２′は、図１３に示すようにロータリドレッサ７０′を
回転させるためのドレッサ回転用モータ７１′が設けら
れており、その回転軸にロータリドレッサ７０′が固定
されている。目立て砥石７２′′は、ドレッサ回転用モ
ータ７１′の回転軸延長線上に設けられている。本実施
の形態においては、目立て砥石７２′′はロータリドレ
ッサ７０′と同軸に回転するものではなく、修正工具ヘ
ッド８２′の側壁に固定されている。

【００８５】図１３に示すように、ロータリシリンダ３
９によって回動軸３７が回転させられることにより、ア
ーム４１の先端に備えられた修正工具ヘッド８２′は、
砥石１７（１８）の研削作用面１７ａ（１８ａ）に沿っ
て円弧状に半径方向に通過する。ドレッサ回転用モータ
７１′によりロータリドレッサ７０′が回転して、研削
作用面１７ａ（１８ａ）の形状修正を行う。目立て砥石
７２′′は、ロータリドレッサ７０′が砥石１７（１
８）の形状修正を行っている際に砥石の研削作用面１７
ａ（１８ａ）に干渉しない位置に配置されている。

【００８６】そして、ロータリドレッサ７０′による形
状修正を終たら、砥石１７，１８を更に切り込み、砥石
１７（１８）の研削作用面１７ａ（１８ａ）を目立て砥
石７２′′に接触させる。砥石１７，１８を回転させた
状態で、アーム４１を回動軸３７を中心に回動させるこ
とによって、砥石１７，１８の中心側と外周側を図示矢
印のように工具軌跡を描いて研削作用面１７ａ（１８
ａ）の目立てを行う。

【００８７】このように、アーム駆動による砥石修正機
構を有する研削装置に、ロータリドレッサ７０′と目立
て砥石７２′′を備えた修正工具ヘッド８２′を取り付
けることにより、研削装置自体の大きさを小さくするこ
とができ、設置面積を小さくすることができる。

【００８８】尚、上記第四の実施の形態においても、保
持枠５３にアーム回動軸３７を回転自在に取り付けるこ
とにより、アーム駆動による砥石修正機構５０を保持枠
５３に設けるように構成することもできる。

【００８９】また、上記第一〜第四の実施の形態におい
ては、上下両側に一対の砥石１７，１８を有する両頭研
削装置を用いて説明したが、本願発明はこれに限らず、
片側だけに砥石を備えた片面研削装置にも適用すること
ができる。

【００９０】以上の通り本発明は、板状のワーク２４を
回転する研削作用面１７ａ（１８ａ）によって研削する
砥石１７（１８）と、ワーク２４を回転自在に支持し、
砥石１７（１８）に接近又は離脱する方向に移動可能な
保持枠５３と、を有する研削装置において、砥石１７
（１８）の研削作用面１７ａ（１８ａ）を修正する工具
を保持枠５３に備えた研削装置１である。

【００９１】また、本発明は、前記砥石１７（１８）の
研削作用面１７ａ（１８ａ）を修正する工具が、砥石１
７（１８）の形状修正を行う第一の工具としてのロータ
リドレッサ７０（７０′）と、砥石１７（１８）の目立
てを行う第二の工具としての目立て砥石７２（７２′）
であることを特徴とする研削装置１である。

【００９２】更に、本発明は、第一の工具としてのロー
タリドレッサ７０（７０′）が、保持枠５３に回転自在
に備えられていることを特徴とする研削装置である。

【００９３】また、本発明は、第二の工具としての目立
て砥石７２′が、ロータリドレッサ７０′と同軸に保持
枠５３に回転自在に備えられていることを特徴とする研
削装置である。

【００９４】更に、本発明は、砥石１７（１８）の研削
作用面１７ａ（１８ａ）の形状を修正するロータリドレ
ッサ７０′と、前記ロータリドレッサ７０′と同軸に回
転可能であり、前記ロータリドレッサ７０′により形状
を修正された前記砥石１７（１８）の研削作用面１７ａ
（１８ａ）を目立てする目立て砥石７２′と、を有する
修正工具ヘッド８２と、前記修正工具ヘッド８２を前記
砥石１７（１８）の研削作用面１７ａ（１８ａ）に沿っ
て移動させるための移動手段と、を有することを特徴と
する研削装置である。

【００９５】

【発明の効果】本願発明は、被研削物を回転自在に支持
し移動可能な保持枠に、砥石修正用の工具を取付けたこ
とにより、保持枠の移動によって砥石修正を行うことが
できるため、複雑な構成を要せず、研削装置自体のコス
トダウンを図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施の形態における研削装置を示す縦断
面図である。

【図２】ワーク支持機構を拡大して示す平面図である。

【図３】保持枠の断面を模式的に表した縦断面図である

【図４】本発明の修正工具ヘッドを拡大して示した斜視
図である。

【図５】保持枠がワーク加工位置にある状態を示す平面
図である。

【図６】保持枠が修正位置にある状態を示す平面図であ
る。

【図７】保持枠が目立て位置にある状態を示す平面図で
ある。

【図８】（ａ）（ｂ）は夫々、第二の実施の形態におけ
る修正工具ヘッドの平面図と側面図である。

【図９】第二の実施の形態における修正工具ヘッドの横
断面図である。

【図１０】第三の実施の形態における研削装置を示す縦
断面図である。

【図１１】第三の実施の形態における砥石修正機構の構
造を示す縦断面図である。

【図１２】第三の実施の形態における研削装置の砥石修
正機構の動作を示す斜視図である。

【図１３】第四の実施の形態における研削装置の砥石修
正機構の動作を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…研削装置 １１…下部フレーム １２…中間フレーム １３…上部フレーム １４…下部砥石回転機構 １４ａ…下部砥石回転軸 １
４ｂ…フランジ部 １５…ワーク支持機構 １６…上部砥石回転機構 １６ａ…上部砥石回転軸 １
６ｂ…フランジ部 １７…下部砥石 １７ａ…研削作用面 １８…上部砥石 １８ａ…研削作用面 １９，２０…昇降用サーボモータ ２４…ワーク ２４ａ…切欠部 ３０…下部砥石駆動モータ ３１…ロータ ３２…上部砥石駆動モータ ３３…ロータ ３６…支持筒 ３７…アーム回動軸 ３８…ベアリング ３９…ロータリシリンダ ４０…駆動軸 ４１…アーム ４２…修正工具ヘッド ５０…砥石修正機構 ５２…支持台 ５３…保持枠 ５４…ガイドレール ５５…移動用モータ ５６…ボールねじ ５６ａ…ボールナット ５７…ワークホルダ ５７ａ…外周枠 ５９…ギヤ ６０…シュー ６０ａ…セット部 ６１…ワークホルダ駆動モータ ６２…ギヤ ６３ａ，６３ｂ…エアパッド ６４…エア噴出孔 ６５…ノッチドライブ ６５ａ…係合突起 ７０，７０′…ロータリドレッサ ７１，７１′…ドレッサ回転用モータ ７２，７２′，７２′′…目立て砥石 ７３…治具 ７３ａ…中心穴 ７４…フランジ ７４ａ…ボス ７５，７６…ボルト ７８…ハウジング ８１…超音波センサ ８２，８２′…修正工具ヘッド ８３…フランジ １００…研削装置 １０１…制御装置 １０２…下部砥石回転昇降制御部 １０３…上部砥石回転昇降制御部 １０４…移動用モータ制御部 １０５…回転モータ制御部 Ｐ１…ワーク搬入搬出位置 Ｐ２…ワーク加工位置 Ｐ３…修正位置 Ｐ４…目立て位置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の被研削物を回転する研削作用面に
   よって研削する砥石と、 前記被研削物を回転自在に支持し、前記砥石に接近又は
   離脱する方向に移動可能な保持枠と、を有する研削装置
   において、 前記砥石の研削作用面を修正する工具を前記保持枠に備
   えたことを特徴とする研削装置。
2. 【請求項２】 前記砥石の研削作用面を修正する工具
   は、前記砥石の形状修正を行う第一の工具と、前記砥石
   の目立てを行う第二の工具であることを特徴とする請求
   項１に記載の研削装置。
3. 【請求項３】 前記第一の工具は、前記保持枠に回転自
   在に備えられていることを特徴とする請求項２に記載の
   研削装置。
4. 【請求項４】 前記第二の工具は、前記第一の工具と同
   軸に前記保持枠に回転自在に備えられていることを特徴
   とする請求項３に記載の研削装置。
5. 【請求項５】 砥石の研削作用面の形状を修正するロー
   タリドレッサと、前記ロータリドレッサと同軸に回転可
   能であり、前記ロータリドレッサにより形状を修正され
   た前記砥石の研削作用面を目立てする目立て砥石と、を
   有する修正工具ヘッドと、 前記修正工具ヘッドを前記砥石の研削作用面に沿って移
   動させるための移動手段と、を有することを特徴とする
   研削装置。