JP7474144B2 - Grinding device and grinding method - Google Patents
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Description
本発明は、研削装置および研削方法に関する。 The present invention relates to a grinding device and a grinding method.
研削装置による研削加工では、たとえば特許文献1に開示のように、チャックテーブルによって、複数枚の多角形のワークを保持する。このチャックテーブルを、その中心を軸に回転させる。環状の研削砥石を、チャックテーブルの中心を通るように位置づけて、研削砥石を回転させる。このようにして、複数枚のワークが、同時に、所定の厚みを有するように研削される。
In grinding processing using a grinding device, as disclosed in
研削砥石は、チャックテーブルの中心と外周とを結ぶ円弧の半径エリアに接触可能である。この半径エリアにおいて、研削砥石におけるワークに接触する面積(接触面積)に、ばらつきが生じる。ここで、接触面積が大きいときに研削されるワークの部分は、比較的に研削されにくい。一方、接触面積が小さいときに研削されるワークの部分は、比較的に研削されやすい。したがって、チャックテーブルの回転方向に沿って、ワークに、厚い部分と薄い部分とができてしまう。 The grinding wheel can come into contact with the radial area of the arc connecting the center and outer periphery of the chuck table. In this radial area, the area of the grinding wheel that comes into contact with the workpiece (contact area) varies. Here, the part of the workpiece that is ground when the contact area is large is relatively difficult to grind. On the other hand, the part of the workpiece that is ground when the contact area is small is relatively easy to grind. Therefore, thick and thin parts are created on the workpiece along the rotation direction of the chuck table.
なお、従来、ワークの厚みは、チャックテーブルの中心から所定の距離だけ外側に位置付けられた、非接触式の上面高さ測定器を用いて測定される。この測定器では、保持面高さとワークの上面高さとの差が算出され、算出された差が厚みとして認識される。 Conventionally, the thickness of a workpiece is measured using a non-contact top surface height measuring device positioned a specified distance outward from the center of the chuck table. This measuring device calculates the difference between the holding surface height and the top surface height of the workpiece, and the calculated difference is recognized as the thickness.
また、チャックテーブルを回転させながら、複数枚のワークの上面高さを測定することによって、チャックテーブルに保持された研削前のワークにおける上面が最も高い位置が認識される。 In addition, by measuring the top surface height of multiple workpieces while rotating the chuck table, the highest position of the top surface of the workpieces held on the chuck table before grinding can be identified.
しかし、従来、研削の際に、チャックテーブルを回転させながら、複数枚のワークの上面高さを測定する一方、研削砥石の接触面積が最も小さいときに研削されるワークの部分の上面高さを測定していない。そのため、研削砥石の接触面積が最も小さいときに研削されるワークの部分の厚みが、所定の厚みより薄くなる。 However, conventionally, during grinding, the top surface height of multiple workpieces is measured while the chuck table is rotated, but the top surface height of the part of the workpiece that is ground when the contact area of the grinding wheel is the smallest is not measured. As a result, the thickness of the part of the workpiece that is ground when the contact area of the grinding wheel is the smallest is thinner than the specified thickness.
したがって、本発明の目的は、複数枚のワークを同時に研削する際、ワークが研削されすぎてしまうことを抑制することにある。 Therefore, the object of the present invention is to prevent the workpieces from being over-ground when grinding multiple workpieces simultaneously.
本発明の研削装置は、円錐面の上面に配置された複数の保持面によって多角形の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを、その中心を軸に回転させるテーブル回転手段と、環状の研削砥石を、その中心を軸に回転させ、該研削砥石の下面によって被加工物を研削する研削手段と、該被加工物の厚みを測定する厚み測定手段と、制御部と、を備える研削装置であって、該厚み測定手段は、該保持面の上方に配置され、非接触で、該保持面の高さと、該保持面に保持された被加工物の上面高さとを測定する、非接触高さ測定器と、該保持面の高さと該保持面に保持された被加工物の上面高さとの差を算出する算出部と、該非接触高さ測定器を、該チャックテーブルの上面の径方向に移動させる水平移動機構と、を備え、該制御部は、研削加工開始前に、該保持面に保持された複数の被加工物の全ての上面高さを測定可能な第1の位置に該非接触高さ測定器を位置づける第1制御部と、該研削砥石の下面における被加工物に接触する面積が最も小さくなるときに研削される被加工物の部分の上面高さを測定可能な第2の位置に、該非接触高さ測定器を位置づける第2制御部と、該第2の位置に位置づけられた該非接触高さ測定器によって被加工物の上面高さを測定しながら、被加工物に接近する方向に該研削砥石を移動させることにより、被加工物を研削する第3制御部と、を備える。 The grinding device of the present invention is a grinding device comprising a chuck table that holds a polygonal workpiece by a plurality of holding surfaces arranged on the upper surface of a conical surface, a table rotation means that rotates the chuck table about its center, a grinding means that rotates an annular grinding wheel about its center and grinds the workpiece by the lower surface of the grinding wheel, a thickness measurement means that measures the thickness of the workpiece, and a control unit. The thickness measurement means comprises a non-contact height measurement device that is arranged above the holding surface and measures the height of the holding surface and the height of the upper surface of the workpiece held on the holding surface in a non-contact manner, a calculation unit that calculates the difference between the height of the holding surface and the height of the upper surface of the workpiece held on the holding surface, and a non-contact height measurement device that measures the thickness of the workpiece by a non-contact height measurement device arranged above the holding surface and measures the height of the holding surface and the height of the upper surface of the workpiece held on the holding surface in a non-contact manner, and a horizontal movement mechanism that moves the measuring device in the radial direction of the upper surface of the chuck table. The control unit includes a first control unit that positions the non-contact height measuring device at a first position where the upper surface heights of all of the multiple workpieces held on the holding surface can be measured before the grinding process begins, a second control unit that positions the non-contact height measuring device at a second position where the upper surface height of the portion of the workpiece to be ground when the area of the lower surface of the grinding wheel that contacts the workpieces is smallest can be measured, and a third control unit that grinds the workpiece by moving the grinding wheel in a direction approaching the workpiece while measuring the upper surface height of the workpiece with the non-contact height measuring device positioned at the second position.
本発明の研削方法は、円錐面のチャックテーブルの上面に形成された複数の保持面によって保持された多角形の被加工物の厚みを測定しながら、研削砥石によって複数枚の被加工物を同時に研削する研削方法であって、複数の該保持面に被加工物を保持させる保持工程と、複数の該保持面によって保持された被加工物の上面高さを非接触高さ測定器によって測定して、最も高い被加工物の上面高さを検知する上面高さ検知工程と、該非接触高さ測定器を、該研削砥石の下面における被加工物に接触する面積が最も小さくなるときに研削される被加工物の部分の上面高さを測定可能な位置に位置づける測定器位置づけ工程と、該上面高さ検知工程で検知された最も高い被加工物の上面高さから所定の距離だけ離れた高さにまで、第1の速度で該研削砥石の下面を下げる研削砥石降下工程と、該測定器位置づけ工程において位置づけられた該非接触高さ測定器によって被加工物の上面高さを測定しながら、被加工物に接近する方向に、該第1の速度よりも遅い第2の速度で該研削砥石を移動させることにより、被加工物を研削する研削工程と、を備える。 The grinding method of the present invention is a grinding method for simultaneously grinding a plurality of workpieces with a grinding wheel while measuring the thickness of the polygonal workpieces held by a plurality of holding surfaces formed on the upper surface of a conical chuck table, and includes a holding step for holding the workpieces on the plurality of holding surfaces, a top surface height detection step for measuring the top surface height of the workpieces held by the plurality of holding surfaces with a non-contact height measuring device and detecting the top surface height of the highest workpiece, and a step for detecting the top surface height of the highest workpiece by moving the non-contact height measuring device to the position where the area of the bottom surface of the grinding wheel that contacts the workpiece is smallest. The method includes a measuring device positioning step for positioning the grinding wheel at a position where the top surface height of the portion of the workpiece to be ground can be measured, a grinding wheel lowering step for lowering the bottom surface of the grinding wheel at a first speed to a height a predetermined distance away from the highest top surface height of the workpiece detected in the top surface height detection step, and a grinding step for grinding the workpiece by moving the grinding wheel in a direction approaching the workpiece at a second speed slower than the first speed while measuring the top surface height of the workpiece with the non-contact height measuring device positioned in the measuring device positioning step.
本発明では、研削砥石の下面における被加工物に接触する面積が最も小さくなるときに研削される被加工物の部分の上面高さを測定可能な位置に、非接触高さ測定器を位置づけた状態で、研削工程が実施される。ここで、上記の面積が最も小さくなるときに研削される被加工物の部分は、他の部分よりも研削されやすい。すなわち、本発明では、被加工物における深く研削されやすい部分(薄くなりやすい部分)の高さを測定しながら研削加工を実施するため、被加工物を研削しすぎてしまうことを抑制することができる。 In the present invention, the grinding process is carried out with a non-contact height gauge positioned at a position where the height of the top surface of the portion of the workpiece that is ground when the area of the bottom surface of the grinding wheel that contacts the workpiece is smallest can be measured. Here, the portion of the workpiece that is ground when the above-mentioned area is smallest is more likely to be ground than other portions. In other words, in the present invention, the grinding process is carried out while measuring the height of the portion of the workpiece that is likely to be ground deeply (the portion that is likely to become thin), so that over-grinding of the workpiece can be prevented.
図1に示すように、本実施形態にかかる研削装置1は、被加工物としてのワーク2を研削するための装置であり、直方体状の基台10、上方に延びるコラム11、および、研削装置1の各部材を制御する制御部15を備えている。ワーク2は、多角形の被加工物であり、たとえば、四角形の板状ワークである。
As shown in FIG. 1, the
基台10の上面側には、開口部13が設けられている。そして、開口部13内には、保持手段30が配置されている。保持手段30は、ワーク2を保持する保持面32を備えたチャックテーブル31、チャックテーブル31を支持する支持部材33、および、チャックテーブル31および支持部材33を回転させるテーブル回転手段34を含んでいる。
An
チャックテーブル31は、円錐面の上面を有している。チャックテーブル31は、この上面に配置された複数の保持面32によって、ワーク2を保持する。本実施形態では、チャックテーブル31は、4つの保持面32を有している。各保持面32は、チャックテーブル31の上面よりもわずかに高くなるように形成されている。保持面32は、ポーラス材からなり、吸引源(図示せず)に連通されることにより、ワーク2を吸引保持する。
The chuck table 31 has a conical upper surface. The chuck table 31 holds the
また、チャックテーブル31の上面には、保持面32と同じ高さを有する測定台35が設けられている。
In addition, a measurement table 35 having the same height as the
テーブル回転手段34は、チャックテーブル31を、その中心を軸に回転させる。すなわち、チャックテーブル31は、下方に設けられたテーブル回転手段34により、保持面32によってワーク2を保持した状態で、チャックテーブル31の中心を通る回転軸を中心として、支持部材33とともに回転可能である。
The table rotation means 34 rotates the chuck table 31 around its center. In other words, the chuck table 31 can rotate together with the
チャックテーブル31の周囲には、カバー板39が設けられている。また、カバー板39には、Y軸方向に伸縮する蛇腹カバー12が連結されている。そして、保持手段30の下方には、Y軸方向移動手段40が配設されている。
A
Y軸方向移動手段40は、保持手段30と研削手段70とを、相対的に、保持面32に平行なY軸方向に移動させる。本実施形態では、Y軸方向移動手段40は、研削手段70に対して、保持手段30をY軸方向に移動させるように構成されている。
The Y-axis direction moving means 40 moves the holding means 30 and the grinding means 70 relative to each other in the Y-axis direction parallel to the
Y軸方向移動手段40は、Y軸方向に平行な一対のY軸ガイドレール42、このY軸ガイドレール42上をスライドするY軸移動テーブル45、Y軸ガイドレール42と平行なY軸ボールネジ43、および、Y軸ボールネジ43に接続されているY軸モータ44、および、これらを保持する保持台41を備えている。
The Y-axis direction moving means 40 includes a pair of Y-
Y軸移動テーブル45は、Y軸ガイドレール42にスライド可能に設置されている。Y軸移動テーブル45の下面には、ナット部(図示せず)が固定されている。このナット部には、Y軸ボールネジ43が螺合されている。Y軸モータ44は、Y軸ボールネジ43の一端部に連結されている。
The Y-axis moving table 45 is slidably installed on the Y-
Y軸方向移動手段40では、Y軸モータ44がY軸ボールネジ43を回転させることにより、Y軸移動テーブル45が、Y軸ガイドレール42に沿って、Y軸方向に移動する。Y軸移動テーブル45には、保持手段30が載置されている。したがって、Y軸移動テーブル45のY軸方向への移動に伴って、チャックテーブル31を含む保持手段30が、Y軸方向に移動する。
In the Y-axis direction moving means 40, the Y-
本実施形態では、保持手段30は、大まかにいえば、保持面32にワーク2を載置するための前方(-Y方向側)のワーク載置位置と、ワーク2が研削される後方(+Y方向側)のワーク研削位置との間を、Y軸方向移動手段40によって、Y軸方向に沿って移動される。
In this embodiment, the
また、図1に示すように、基台10上の後方(+Y方向側)には、コラム11が立設されている。コラム11の前面には、ワーク2を研削する研削手段70、および、研削送り手段50が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
研削送り手段50は、保持手段30と研削手段70とを、相対的に、保持面32に垂直なZ軸方向(研削送り方向)に移動させる。本実施形態では、研削送り手段50は、保持手段30に対して、研削手段70をZ軸方向に移動させるように構成されている。
The grinding feed means 50 moves the holding means 30 and the grinding means 70 relative to each other in the Z-axis direction (grinding feed direction) perpendicular to the
研削送り手段50は、Z軸方向に平行な一対のZ軸ガイドレール51、このZ軸ガイドレール51上をスライドするZ軸移動テーブル53、Z軸ガイドレール51と平行なZ軸ボールネジ52、Z軸モータ54、および、Z軸移動テーブル53の前面(表面)に取り付けられたホルダ56を備えている。ホルダ56は、研削手段70を保持している。
The grinding feed means 50 includes a pair of Z-
Z軸移動テーブル53は、Z軸ガイドレール51にスライド可能に設置されている。Z軸移動テーブル53の後面側(裏面側)には、ナット部(図示せず)が固定されている。このナット部には、Z軸ボールネジ52が螺合されている。Z軸モータ54は、Z軸ボールネジ52の一端部に連結されている。
The Z-axis moving table 53 is slidably installed on the Z-
研削送り手段50では、Z軸モータ54がZ軸ボールネジ52を回転させることにより、Z軸移動テーブル53が、Z軸ガイドレール51に沿って、Z軸方向に移動する。これにより、Z軸移動テーブル53に取り付けられたホルダ56、および、ホルダ56に保持された研削手段70も、Z軸移動テーブル53とともにZ軸方向に移動する。
In the grinding feed means 50, the Z-
研削手段70は、ホルダ56に固定されたスピンドルハウジング71、スピンドルハウジング71に回転可能に保持されたスピンドル72、スピンドル72を回転駆動する回転モータ73、スピンドル72の下端に取り付けられたホイールマウント74、および、ホイールマウント74に支持された研削ホイール80を備えている。
The grinding means 70 includes a
スピンドルハウジング71は、Z軸方向に延びるように、ホルダ56に保持されている。スピンドル72は、チャックテーブル31の上面と直交するようにZ軸方向に延び、スピンドルハウジング71に回転可能に支持されている。
The
回転モータ73は、スピンドル72の上端側に連結されている。この回転モータ73により、スピンドル72は、Z軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。
The
ホイールマウント74は、円板状に形成されており、スピンドル72の下端(先端)に固定されている。ホイールマウント74は、研削ホイール80を支持している。
The
研削ホイール80は、ホイールマウント74と略同径を有するように形成されている。研削ホイール80は、環状に配置された複数のセグメント砥石である研削砥石90を有している。
The grinding
研削ホイール80は、環状の研削砥石90の中心を軸に、スピンドル72およびホイールマウント74を介して回転モータ73によって回転される。これにより、ワーク研削位置に配置されているチャックテーブル31に保持されたワーク2の上面が、研削砥石90によって研削される。
このように、研削手段70は、環状の研削砥石90を、その中心を軸に回転させ、研削砥石90の下面によってワーク2を研削するように構成されている。
The grinding
In this manner, the grinding means 70 is configured to rotate the
また、基台10における開口部13の側部には、厚み測定手段60が配設されている。厚み測定手段60は、保持面32に保持されたワーク2の上面高さおよび厚みを、非接触式にて測定することができる。
A thickness measuring means 60 is disposed on the side of the
厚み測定手段60は、距離測定器である非接触高さ測定器61、非接触高さ測定器61の測定結果に基づいて演算を実施する算出部63、および、非接触高さ測定器61をチャックテーブル31の上面の径方向(水平方向)に移動させる水平移動機構62と、を備えている。
The thickness measuring means 60 includes a non-contact
水平移動機構62は、基台10における開口部13の側部からZ軸方向に延びる回転支柱66、および、回転支柱66の上端から水平方向に延びるアーム部65を含んでいる。アーム部65の先端には、非接触高さ測定器61が取り付けられている。水平移動機構62は、回転支柱66がZ軸方向に延びる回転軸を中心として回転することにより、アーム部65の先端に取り付けられた非接触高さ測定器61を、水平方向に移動するように構成されている。
The
非接触高さ測定器61は、チャックテーブル31の保持面32の上方に配置され、非接触で、保持面32の高さと、保持面32に保持されたワーク2の被加工物の上面高さとを測定する。
The non-contact
非接触高さ測定器61は、たとえばレーザー式の距離測定器である。非接触高さ測定器61は、たとえば、レーザー光線をワーク2に照射し、ワーク2の上面からの反射光を受光する。非接触高さ測定器61は、ワーク2の上面からの反射光に基づいて、保持面32に保持されたワーク2の上面高さを測定することができる。
The non-contact
また、非接触高さ測定器61は、レーザー光線を測定台35に照射し、測定台35の上面からの反射光を受光する。非接触高さ測定器61は、測定台35の上面からの反射光に基づいて、測定台35の高さ、すなわち、保持面32の高さを測定することができる。
The non-contact
また、算出部63は、保持面32の高さと保持面32に保持されたワーク2の上面高さとの差を算出することにより、ワーク2の厚みを算出することができる。
The
また、制御部15は、第1制御部16、第2制御部17および第3制御部18を備えている。以下に、制御部15の機能とともに、研削装置1におけるワーク2の研削方法について説明する。
The
本実施形態にかかる研削方法は、円錐面のチャックテーブル31の上面に形成された複数の保持面32によって保持されたワーク2の厚みを測定しながら、研削砥石90によって複数枚のワーク2を同時に研削する研削方法である。
The grinding method according to this embodiment is a method for simultaneously grinding
[保持工程]
本実施形態では、まず、制御部15あるいは作業者が、ワーク載置位置にある保持手段30のチャックテーブル31における複数の保持面32のそれぞれに、ワーク2を保持させる。その後、制御部15が、チャックテーブル31を含む保持手段30を、ワーク研削位置に移動させる。
[Holding process]
In this embodiment, first, the
[上面高さ検知工程]
この工程では、制御部15の第1制御部16が、研削加工開始前に、保持面32に保持された複数のワーク2の全ての上面高さを測定可能な第1の位置に、非接触高さ測定器61を位置づける。
[Top surface height detection process]
In this process, the first control unit 16 of the
すなわち、図2に示すように、第1制御部16は、厚み測定手段60の水平移動機構62(図1参照)を制御して、非接触高さ測定器61を、保持面32に平行な水平方向に移動させ、第1の位置100に位置づける。この第1の位置100は、非接触高さ測定器61が、矢印301によって示す方向に回転するチャックテーブル31の4つの保持面32に保持された4つワーク2の上面高さを検知できる位置、すなわち、非接触高さ測定器61が4つのワーク2の上方を通過するような位置である。第1制御部16は、この第1の位置100を、あらかじめ認識している。
That is, as shown in FIG. 2, the first control unit 16 controls the horizontal movement mechanism 62 (see FIG. 1) of the thickness measurement means 60 to move the
なお、この図2では、第1の位置100に位置づけられている非接触高さ測定器61によって測定される部位を、回転するチャックテーブル31に対して相対的に回転移動する非接触高さ測定器61の軌跡である測定軌跡611として示している。
In FIG. 2, the area measured by the non-contact
また、図2には、ワーク研削位置にあるチャックテーブル31の上方に位置している研削砥石90、および、研削砥石90の下面の一部である研削可能領域91を示している。研削砥石90の研削可能領域91は、保持面32に保持されているワーク2を研削可能な、研削砥石90の領域(部位)である。矢印302によって示す方向に回転する研削砥石90における研削可能領域91のいずれかの部位が、ワーク2の上面に接触して、これを研削することになる。
Figure 2 also shows the grinding
そして、第1制御部16は、第1の位置100に位置づけられている非接触高さ測定器61によって、複数の保持面32に保持された研削前のワーク2の上面高さを測定して、最も高いワーク2の上面高さを検知(認識)する。
Then, the first control unit 16 uses the non-contact
また、この工程では、第1制御部16は、非接触高さ測定器61によって、測定台35の高さも検知する。
In this process, the first control unit 16 also detects the height of the measurement table 35 using the non-contact
[測定器位置づけ工程]
この工程では、制御部15の第2制御部17が、研削砥石90の下面におけるワーク2に接触する面積が最も小さくなるときに研削されるワーク2の部分の上面高さを測定可能な第2の位置に、非接触高さ測定器61を位置づける。
[Measurement instrument positioning process]
In this process, the
すなわち、4つの保持面32に保持されている4つのワーク2を研削砥石90によって研削する際、研削砥石90の下面におけるワーク2に接触する面積は、チャックテーブル31の回転状態(回転角度)によって異なる。
In other words, when the four
たとえば、図3に示すチャックテーブル31の回転状態では、研削砥石90の研削領域92が最も小さくなる。この状態では、研削砥石90の研削可能領域91には、1つのワーク2の一部分だけが位置づけられる。この場合には、研削砥石90の研削領域92は、この1つのワーク2の一部分だけに接する領域となり、研削領域92の面積、すなわち、研削砥石90の下面におけるワーク2に接触する面積が、最も小さくなる。ここで、研削領域92は、研削可能領域91に含まれる領域であり、研削砥石90の下面におけるワーク2に接触してワーク2を研削する領域である。
For example, in the rotating state of the chuck table 31 shown in FIG. 3, the grinding area 92 of the
一方、図4および図5に示すチャックテーブル31の回転状態では、研削領域92の面積が、比較的に大きくなる。この状態では、研削砥石90の研削可能領域91には、2つのワーク2が位置づけられる。この場合には、研削砥石90の研削領域92は、2つのワーク2にまたがる比較的に広い領域となる。
On the other hand, in the rotating state of the chuck table 31 shown in Figures 4 and 5, the area of the grinding region 92 becomes relatively large. In this state, two
そして、測定器位置づけ工程では、図3に示すような、研削砥石90の下面におけるワーク2に接触する面積(研削領域92の面積)が最も小さくなるときに研削されるワーク2の部分の上面高さを測定可能な第2の位置101に、非接触高さ測定器61を位置づける。第2制御部17は、この第2の位置101を、あらかじめ認識している。
Then, in the measuring device positioning process, the non-contact
[研削砥石降下工程]
この工程では、制御部15が、研削送り手段50(図1参照)を制御して、上面高さ検知工程で検知された最も高いワーク2の上面高さから所定の距離だけ離れた高さにまで、第1の速度で研削砥石90の下面を下げる。この第1の速度は、研削砥石90によってワーク2を研削する際の研削砥石90の速度である第2の速度よりも速い速度である。
[Grinding wheel lowering process]
In this step, the
[研削工程]
この工程では、制御部15の第3制御部18(図1参照)が、図3に示すように、第2の位置101に位置づけられた非接触高さ測定器61によってワーク2の上面高さを測定しながら、研削送り手段50(図1参照)を制御して、ワーク2に接近する方向に研削砥石90を移動させる。この際、制御部15は、研削砥石降下工程における研削砥石90の移動の速度である第1の速度よりも遅い第2の速度で、研削砥石90を移動させる。このようにして、第3制御部18は、ワーク2を研削する。
[Grinding process]
In this step, the third control unit 18 (see FIG. 1) of the
この際、厚み測定手段60の算出部63が、非接触高さ測定器61の測定結果に基づいて、ワーク2の厚みを算出する。第3制御部18は、たとえば、算出部63によって算出されたワーク2の厚みが所定厚みに達した場合、ワーク2の研削が完了したと判断し、研削送り手段50を制御して、研削砥石90を上方に移動させることによりワーク2から離間させて、研削工程を終了する。
At this time, the
以上のように、本実施形態では、研削砥石90の研削領域92が最も小さくなるときに研削されるワーク2の部分の上面高さを測定可能な第2の位置101に、非接触高さ測定器61を位置づけた状態で、研削工程が実施される。
As described above, in this embodiment, the grinding process is carried out with the non-contact
ここで、研削砥石90の研削領域92が最も小さくなるときに研削されるワーク2の部分は、他の部分よりも研削されやすい。すなわち、本実施形態では、ワーク2における深く研削されやすい部分(薄くなりやすい部分)の高さを測定しながら研削加工を実施するため、ワーク2を研削しすぎてしまうことを抑制することができる。
Here, the portion of the
また、本実施形態では、研削砥石降下工程において、制御部15が、最も高いワーク2の上面高さから所定の距離だけ離れた高さにまで、比較的に速い第1の速度で研削砥石90の下面を下げる。したがって、チャックテーブル31の上方に位置している研削砥石90を、チャックテーブル31の保持面32に保持されているワーク2に接触しない範囲で、ワーク2の近くにまで素早く降下させることができる。これにより、研削加工にかかる時間を短縮することができる。
In addition, in this embodiment, in the grinding wheel lowering process, the
また、研削砥石降下工程では、最も高いワーク2の上面高さから所定の距離だけ離れた位置に研削砥石90を停止させるため、研削砥石90をワーク2に高速で接触させることを回避することができる。なお、上述の所定の距離は、この工程の時間短縮と、研削砥石90のワーク2への接触回避とを考慮して、適宜に決定されることが好ましい。
In addition, in the grinding wheel lowering process, the grinding
1:研削装置、2:ワーク、10:基台、11:コラム、
12:蛇腹カバー、13:開口部、
15:制御部、16:第1制御部、17:第2制御部、18:第3制御部、
30:保持手段、31:チャックテーブル、32:保持面、
33:支持部材、34:テーブル回転手段、35:測定台、39:カバー板、
40:Y軸方向移動手段、50:研削送り手段、
60:厚み測定手段、61:非接触高さ測定器、63:算出部、
62:水平移動機構、65:アーム部、66:回転支柱、
100:第1の位置、101:第2の位置、611:測定軌跡、
70:研削手段、72:スピンドル、73:回転モータ、
80:研削ホイール、90:研削砥石、
91:研削可能領域、92:研削領域
1: grinding device, 2: workpiece, 10: base, 11: column,
12: bellows cover, 13: opening,
15: control unit, 16: first control unit, 17: second control unit, 18: third control unit,
30: holding means, 31: chuck table, 32: holding surface,
33: Support member, 34: Table rotating means, 35: Measuring table, 39: Cover plate,
40: Y-axis direction moving means, 50: grinding feed means,
60: thickness measuring means, 61: non-contact height measuring device, 63: calculation unit,
62: horizontal movement mechanism, 65: arm portion, 66: rotating support column,
100: first position, 101: second position, 611: measurement trajectory,
70: grinding means, 72: spindle, 73: rotation motor,
80: Grinding wheel, 90: Grinding stone,
91: Grindable area, 92: Grinding area
Claims (2)
該厚み測定手段は、
該保持面の上方に配置され、非接触で、該保持面の高さと、該保持面に保持された被加工物の上面高さとを測定する、非接触高さ測定器と、
該保持面の高さと該保持面に保持された被加工物の上面高さとの差を算出する算出部と、
該非接触高さ測定器を、該チャックテーブルの上面の径方向に移動させる水平移動機構と、を備え、
該制御部は、
研削加工開始前に、該保持面に保持された複数の被加工物の全ての上面高さを測定可能な第1の位置に該非接触高さ測定器を位置づける第1制御部と、
該研削砥石の下面における被加工物に接触する面積が最も小さくなるときに研削される被加工物の部分の上面高さを測定可能な第2の位置に、該非接触高さ測定器を位置づける第2制御部と、
該第2の位置に位置づけられた該非接触高さ測定器によって被加工物の上面高さを測定しながら、被加工物に接近する方向に該研削砥石を移動させることにより、被加工物を研削する第3制御部と、
を備える、
研削装置。 A grinding device comprising: a chuck table that holds a polygonal workpiece by a plurality of holding surfaces arranged on an upper surface of a conical surface; a table rotating means that rotates the chuck table about an axis at its center; a grinding means that rotates an annular grinding wheel about an axis at its center and grinds the workpiece by a lower surface of the grinding wheel; a thickness measuring means that measures a thickness of the workpiece; and a control unit,
The thickness measuring means is
A non-contact height measuring device is disposed above the holding surface and measures the height of the holding surface and the height of the upper surface of the workpiece held on the holding surface in a non-contact manner;
A calculation unit that calculates a difference between the height of the holding surface and the height of an upper surface of a workpiece held on the holding surface;
a horizontal movement mechanism for moving the non-contact height measuring device in a radial direction of the upper surface of the chuck table,
The control unit
a first control unit that positions the non-contact height measuring device at a first position where the heights of all of the upper surfaces of the plurality of workpieces held on the holding surface can be measured before a grinding process is started;
a second control unit that positions the non-contact height measuring device at a second position where the height of the upper surface of the portion of the workpiece being ground when the area of the lower surface of the grinding wheel that contacts the workpiece is smallest can be measured; and
a third control unit that grinds the workpiece by moving the grinding wheel in a direction approaching the workpiece while measuring the top surface height of the workpiece by the non-contact height measuring device positioned at the second position;
Equipped with
Grinding equipment.
複数の該保持面に被加工物を保持させる保持工程と、
複数の該保持面によって保持された被加工物の上面高さを非接触高さ測定器によって測定して、最も高い被加工物の上面高さを検知する上面高さ検知工程と、
該非接触高さ測定器を、該研削砥石の下面における被加工物に接触する面積が最も小さくなるときに研削される被加工物の部分の上面高さを測定可能な位置に位置づける測定器位置づけ工程と、
該上面高さ検知工程で検知された最も高い被加工物の上面高さから所定の距離だけ離れた高さにまで、第1の速度で該研削砥石の下面を下げる研削砥石降下工程と、
該測定器位置づけ工程において位置づけられた該非接触高さ測定器によって被加工物の上面高さを測定しながら、被加工物に接近する方向に、該第1の速度よりも遅い第2の速度で該研削砥石を移動させることにより、被加工物を研削する研削工程と、
を備える研削方法。 A grinding method for simultaneously grinding a plurality of polygonal workpieces with a grinding wheel while measuring thicknesses of the polygonal workpieces held by a plurality of holding surfaces formed on an upper surface of a conical chuck table, comprising:
a holding step of holding a workpiece on the plurality of holding surfaces;
a top surface height detection step of measuring the top surface heights of the workpieces held by the plurality of holding surfaces with a non-contact height measuring device to detect the top surface height of the highest workpiece;
a measuring device positioning step of positioning the non-contact height measuring device at a position where the non-contact height measuring device can measure the height of the upper surface of the portion of the workpiece being ground when the area of the lower surface of the grinding wheel that contacts the workpiece is the smallest;
a grinding wheel lowering step of lowering a lower surface of the grinding wheel at a first speed to a height that is a predetermined distance away from the highest upper surface height of the workpiece detected in the upper surface height detection step;
a grinding step of grinding the workpiece by moving the grinding wheel in a direction approaching the workpiece at a second speed slower than the first speed while measuring the top surface height of the workpiece with the non-contact height measuring device positioned in the measuring device positioning step;
A grinding method comprising:
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JP2015160260A (en) | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 株式会社東芝 | Grinding device and grinding method |
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