CN107971895B - 磨削装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种磨削装置，该磨削装置防止粗磨削构件侧的柱和精磨削构件侧的柱产生共振。磨削装置(1)具有对板状工件实施粗磨削的第1磨削构件(2)和对板状工件实施精磨削的第2磨削构件(3)，第1磨削构件(2)具有配设有第1磨削进给构件(24)的第1柱(25)，第2磨削构件(3)具有配设有第2磨削进给构件(34)的第2柱(35)，该磨削装置1具有连结构件(4)，该连结构件(4)能够对第1柱(25)与第2柱(35)连结的状态和第1柱(25)与第2柱(35)未连结的状态进行选择，因此例如在第1磨削加工位置(G1)和第2磨削加工位置(G2)被设定为对称位置的情况下，通过在利用连结构件(4)将第1柱(25)和第2柱(35)连结之后对板状工件进行粗磨削和精磨削，能够防止第1柱(25)和第2柱(35)产生共振。
Description
技术领域
本发明涉及对被加工物进行磨削的磨削装置。
背景技术
将晶片等被加工物磨削至规定的厚度的磨削装置例如具有：保持构件，其对被加工物进行保持；粗磨削构件，其具有对被加工物实施粗磨削的粗磨削用的磨削磨具；以及精磨削构件，其具有对被加工物实施精磨削的精磨削用的磨削磨具，该磨削装置能够对被加工物依次实施粗磨削、精磨削而将被加工物磨削至规定的完工厚度(例如，参照下述的专利文献1)。
在粗磨削用的磨削磨具和精磨削用的磨削磨具中，构成磨具的磨粒的大小是不同的。并且，在粗磨削构件的磨削进给速度和精磨削构件的磨削进给速度中，由于磨削进给速度不同，所以在粗磨削时产生的振动频率和在精磨削时产生的振动频率不同。进而，在粗磨削磨具和精磨削磨具中，对被加工物进行磨削的磨削位置也不同。并且，在上述那样的磨削装置中，为了不在精磨削构件侧受到粗磨削构件侧产生的振动，采用了将支承粗磨削构件的柱和支承精磨削构件的柱分开而分别竖立设置在装置基台上的结构。
专利文献1：日本特开2015-30055公报
但是，在上述那样的磨削装置中，在通过粗磨削用的磨削磨具从板状工件的中心朝向外周对圆弧状的第1磨削位置进行磨削而形成第1锯痕(磨削痕)的同时，通过精磨削用的磨削磨具对与第1磨削位置对称的位置进行磨削而形成第2锯痕，由此，在交错地磨削出第1锯痕和第2锯痕的情况下，由于粗磨削构件和精磨削构件大幅振动，所以会产生磨削不良。这是因为粗磨削构件所产生的振动从粗磨削构件侧的柱在装置基台中传递而传到精磨削构件侧的柱，精磨削构件受到振动而产生共振，因此会产生被加工物的精磨削面恶化的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种磨削装置，能够防止粗磨削构件侧的柱和精磨削构件侧的柱产生共振。
本发明是磨削装置，该磨削装置具有：转动工作台，其能够以旋转轴为轴进行自转；保持构件，其对被加工物进行保持，以所述转动工作台的中心为中心按照等角度配设有多个该保持构件；第1磨削构件，其将呈环状配置有磨削磨具的磨削磨轮安装成能够旋转，对保持在所述保持构件上的被加工物进行磨削；以及第2磨削构件，其将呈环状配置有磨削磨具的磨削磨轮安装成能够旋转，对保持在所述保持构件上的被加工物进行磨削，该磨削装置的特征在于，该第1磨削构件具有：第1主轴单元，其使该磨削磨轮进行旋转；第1磨削进给构件，其对该第1主轴单元在与该保持构件的上表面垂直的方向上进行磨削进给；以及第1柱，其配设有该第1磨削进给构件，该第2磨削构件具有：第2主轴单元，其使该磨削磨轮进行旋转；第2磨削进给构件，其对该第2主轴单元在与该保持构件的上表面垂直的方向上进行磨削进给；以及第2柱，其配设有该第2磨削进给构件，该磨削装置具有连结构件，该连结构件能够对该第1柱与第2柱连结的状态和该第1柱与第2柱未连结的状态进行选择。
本发明的磨削装置具有：第1磨削构件，其将呈环状配置有磨削磨具的磨削磨轮安装成能够旋转，对保持在保持构件上的被加工物进行磨削；以及第2磨削构件，其将呈环状配置有磨削磨具的磨削磨轮安装成能够旋转，对保持在保持构件上的被加工物进行磨削，第1磨削构件具有：第1主轴单元，其使磨削磨轮进行旋转；第1磨削进给构件，其对第1主轴单元在与保持构件的上表面垂直的方向上进行磨削进给；以及第1柱，其配设有第1磨削进给构件，第2磨削构件具有：第2主轴单元，其使磨削磨轮进行旋转；第2磨削进给构件，其对第2主轴单元在与保持构件的上表面垂直的方向上进行磨削进给；以及第2柱，其配设有第2磨削进给构件，该磨削装置具有连结构件，该连结构件能够对第1柱与第2柱连结的状态和第1柱与第2柱未连结的状态进行选择，因此，例如在通过连结构件将第1柱和第2柱连结之后，通过第1磨削构件和第2磨削构件对被加工物进行磨削，由此，能够防止第1柱和第2柱产生共振。由此，能够防止被加工物的精磨削面的恶化。
附图说明
图1是示出磨削装置的第1例的结构的立体图。
图2是示出在第1例中通过连结构件将第1柱和第2柱连结而进行粗磨削和精磨削的状态的俯视图。
图3是示出在第1例中不通过连结构件将第1柱和第2柱连结便进行粗磨削和精磨削的状态的俯视图。
图4是示出磨削装置的第2例的结构的立体图。
图5是示出在第2例中通过连结构件将第1柱和第2柱连结而进行粗磨削和精磨削的状态的俯视图。
图6是示出在第2例中不通过连结构件将第1柱和第2柱连结便进行粗磨削和精磨削的状态的俯视图。
图7的(a)是示出不通过连结构件将第1柱和第2柱连结的状态的第2例的局部的结构的立体图。图7的(b)是示出在图7的(a)的第1柱和第2柱中产生的振动的变位的波形图表。
图8的(a)是示出通过连结构件将第1柱和第2柱连结后的状态的第2例的局部的结构的立体图。图8的(b)是示出在图8的(a)的第1柱和第2柱中产生的振动的变位的波形图表。
标号说明
1：磨削装置；100：装置基台；101a、101b：载台；10a、10b：盒；11：搬出搬入构件；12：暂放构件；13：清洗构件；14a：第1搬送构件；14b：第2搬送构件；15：转动工作台；16：保持构件；160：保持面；17：厚度测量构件；2：第1磨削构件；20：第1主轴单元；200：主轴；201：主轴外壳；202：电动机；203：支架；21：安装座；22：磨削磨轮；23：磨削磨具；24：第1磨削进给构件；240：滚珠丝杠；241：电动机；242：导轨；243：升降板；25：第1柱；26：嵌合槽；27：螺纹孔；3：第2磨削构件；30：第2主轴单元；300：主轴；301：主轴外壳；302：电动机；303：支架；31：安装座；32：磨削磨轮；33：磨削磨具；34：第2磨削进给构件；340：滚珠丝杠；341：电动机；342：导轨；343：升降板；35：第2柱；36：嵌合槽；4：连结构件；40：连结凹部；41：嵌合凸部；42a、42b：贯通孔；5：磨削装置；500：装置基台；501a、501b：载台；50a、50b：盒；51：搬出搬入构件；52：暂放构件；53：清洗构件；54a：第1搬送构件；54b：第2搬送构件；55：转动工作台；56：保持构件；560：保持面；57：厚度测量构件；6：第1磨削构件；60：第1主轴单元；600：主轴；601：主轴外壳；602：电动机；603：支架；61：磨削磨轮；62：磨削磨具；63：第1磨削进给构件；630：滚珠丝杠；631：电动机；632：导轨；633：升降板；64：第1柱；65：滑块；66：支承部；67：嵌合槽；68：螺纹孔；7：第2磨削构件；70：第2主轴单元；700：主轴；701：主轴外壳；702：电动机；703：支架；71：磨削磨轮；72：磨削磨具；73：第2磨削进给构件；730：滚珠丝杠；731：电动机；732：导轨；733：升降板；74：第2柱；75：滑块；76：支承部；77：嵌合槽；78：螺纹孔；8：连结构件；80：连结凹部；81：嵌合凸部；82a、82b：贯通孔；9：螺钉。
具体实施方式
图1所示的磨削装置1是对作为被加工物的板状工件实施粗磨削和精磨削的磨削装置的第1例。磨削装置1具有在Y轴方向上延伸的装置基台100，在装置基台100的﹣Y方向侧相邻地配设有载台101a、101b。在载台101a上载置有对磨削前的板状工件进行收纳的盒10a，在载台101b上载置有对磨削后的板状工件进行收纳的盒10b。在与盒10a和盒10b相对的位置配设有搬出搬入构件11，该搬出搬入构件11进行板状工件从盒10a的搬出并且进行板状工件向盒10b的搬入。在搬出搬入构件11的可动范围内配设有：暂放构件12，其用于暂时放置板状工件；以及清洗构件13，其对附着于磨削后的板状工件上的磨削屑进行清洗。
在装置基台100的上表面中央配设有能够以未图示的旋转轴为轴进行自转的转动工作台15。在转动工作台15的上方以图2所示的转动工作台15的中心O为中心等角度地设置有多个(在图示的例中为3个)保持构件16，该保持构件16具有对板状工件进行保持的保持面160。各保持构件16的下端例如分别与脉冲电动机连接，并且能够以规定的旋转速度进行自转。通过使转动工作台15进行旋转而使各保持构件16公转，能够使各保持构件16在相对于保持构件16进行板状工件W的装拆的装拆区域P1与对板状工件进行粗磨削/精磨削的磨削区域P2之间进行移动。另外，虽然未进行图示，但保持构件16的保持面160成为以该中心部分为顶点使外周方向朝向下方倾斜的倾斜面。
在暂放构件12的附近配设有第1搬送构件14a，该第1搬送构件14a将磨削前的板状工件从暂放构件12搬送到位于装拆区域P1的保持构件16上。并且，在清洗构件13的附近配设有第2搬送构件14b，该第2搬送构件14b将磨削后的板状工件从位于装拆区域P1的保持构件16搬送到清洗构件13上。
在装置基台100的+Y方向侧具有：第1磨削构件2，其对保持在保持构件16上的板状工件实施粗磨削；以及第2磨削构件3，其对保持在保持构件16上的粗磨削后的板状工件实施精磨削。在转动工作台15的周围(即第1磨削构件2和第2磨削构件3的下方侧)分别配设有对板状工件的厚度进行测量的厚度测量构件17。厚度测量构件17具有接触式的两个测量头，利用一个测量头对保持构件16的保持面160的高度进行测量，并且利用另一个测量头对保持在保持构件16上的板状工件的上表面的高度进行测量，能够将各个测量值的差计算为板状工件的厚度。
第1磨削构件2具有：第1主轴单元20，其对板状工件进行粗磨削；第1磨削进给构件24，其在相对于保持构件16的保持面160垂直的方向(Z轴方向)上对第1主轴单元20进行磨削进给；以及第1柱25，其配设有第1磨削进给构件24。第1柱25在Z轴方向上延伸并竖立设置在装置基台100的+Y方向侧的端部。在第1柱25的上端形成有嵌合槽26，在嵌合槽26的内侧形成有螺纹孔27(在图示的例中为两个)，在该螺纹孔27中形成有内螺纹。
第1主轴单元20具有：主轴200，其具有Z轴方向的轴心；主轴外壳201，其围绕着主轴200并将主轴200支承为能够旋转；电动机202，其与主轴200的一端连接；支架203，其对主轴外壳201进行保持。在主轴200的下端借助安装座21以自由装拆的方式安装有磨削磨轮22，在磨削磨轮22的下部呈环状配置并粘固有粗磨削用的磨削磨具23。通过对第1主轴单元20的电动机202进行驱动而使主轴200进行旋转，从而能够使磨削磨轮22以规定的旋转速度进行旋转。
第1磨削进给构件24具有：滚珠丝杠240，其在Z轴方向上延伸；电动机241，其与滚珠丝杠240的一端连接；一对导轨242，它们与滚珠丝杠240平行延伸并配设在第1柱25上；以及升降板243，其一个面与支架203连结。升降板243的另一个面与一对导轨242滑动接触，形成于升降板243的中央部的螺母与滚珠丝杠240螺合。通过电动机241使滚珠丝杠240进行转动，从而使第1主轴单元20与升降板243一起在与保持构件16的保持面160垂直的方向(Z轴方向)上沿着一对导轨242进行磨削进给。
第2磨削构件3具有：第2主轴单元30，其对板状工件进行精磨削；第2磨削进给构件34，其对第2主轴单元30在Z轴方向上进行磨削进给；以及第2柱35，其配设有第2磨削进给构件34。第2柱35在Z轴方向上延伸，与第1柱25隔开规定的间隔而竖立设置在装置基台100的+Y方向侧的端部。在第2柱35的上端形成有嵌合槽36，在嵌合槽36的内侧形成有螺纹孔37(在图示的例中为两个)，在该螺纹孔37中形成有内螺纹。
第2主轴单元30具有：主轴300，其具有Z轴方向的轴心；主轴外壳301，其围绕着主轴300并将该主轴300支承为能够旋转；电动机302，其与主轴300的一端连接；以及支架303，其对主轴外壳301进行保持。在主轴300的下端借助安装座31以自由装拆的方式安装有磨削磨轮32，在磨削磨轮32的下部呈环状配置并粘固有精磨削用的磨削磨具33。作为精磨削用的磨削磨具33，可以使用含有粒径比粗磨削用的磨削磨具23小的磨粒的磨具。并且，通过对第2主轴单元30的电动机302进行驱动而使主轴300旋转，从而能够使磨削磨轮32以规定的旋转速度进行旋转。
第2磨削进给构件34具有：滚珠丝杠340，其在Z轴方向上延伸；电动机341，其与滚珠丝杠340的一端连接；一对导轨342，它们与滚珠丝杠340平行延伸并配设在第2柱35上；以及升降板343，其一个面与支架303连结。升降板343的另一面与一对导轨342滑动接触，形成于升降板343的中央部的螺母与滚珠丝杠340螺合。通过电动机341使滚珠丝杠340进行转动，从而使第2主轴单元30与升降板343一起在与保持构件16的保持面160垂直的方向(Z轴方向)上沿着一对导轨342进行磨削进给。
磨削装置1具有连结构件4，该连结构件4能够对第1柱25与第2柱35连结的状态和第1柱25与第2柱35未连结的状态进行选择。连结构件4例如是下侧形成为凹形的金属部件。在连结构件4的中央形成有连结凹部40，在连结凹部40的侧方侧形成有用于与第1柱25的嵌合槽26和第2柱35的嵌合槽36嵌合的一对嵌合凸部41。在连结凹部40上形成有供螺钉贯穿插入的两个贯通孔42a、42b。贯通孔42a的位置与第1柱25的螺纹孔27对应，贯通孔42b的位置与第2柱35的螺纹孔37对应。在这样构成的连结构件4中，通过将嵌合凸部41嵌入到嵌合槽26、36中，并使螺钉从贯通孔42a、42b贯通插入并与螺纹孔27、37的内螺纹螺合，能够将第1柱25与第2柱35连结。另一方面，通过将螺钉从螺纹孔27、37的内螺纹和贯通孔42a、42b拆下并将嵌合凸部41从嵌合槽26、36拔出，能够变成第1柱25与第2柱35未连结的状态。另外，连结构件4的形状、大小和材质并没有特别地限定。
接着，对磨削装置1的动作例进行说明。图2所示的板状工件W是圆形板状的被加工物的一例。在图1所示的盒10a中收纳有多个磨削前的板状工件W。搬出搬入构件11从盒10a取出一张磨削前的板状工件W，将板状工件W暂时放置在暂放构件12上。当在暂放构件12中进行了板状工件W的对位之后，通过第1搬送构件14a将板状工件W从暂放构件12搬送到在装拆区域P1待机的保持构件16上。保持构件16利用作用有吸引源的吸引力的保持面160对板状工件W进行吸引保持。
在对板状工件W进行粗磨削时，使转动工作台15进行旋转，如图2所示，使保持着板状工件W的保持构件16移动到第1磨削构件2的下方，将第1主轴单元20定位成使磨削磨具23与板状工件W在双点划线所示的第1磨削加工位置G1接触。第1磨削加工位置G1是使磨削磨具23与板状工件W实际地接触而进行磨削的区域，是磨削磨具23总是在从板状工件W的中心Wo到外周的区域内通过的位置。一边使保持着板状工件W的保持构件16例如按照箭头A方向进行旋转，并且使磨削磨具23以规定的旋转速度例如按照箭头A方向进行旋转，一边通过图1所示的第1磨削进给构件24使第1主轴单元20例如在﹣Z方向上下降，对板状工件W的上表面的整个面进行粗磨削直到达到规定的厚度。在粗磨削中，总是通过厚度测量构件17对板状工件W的厚度的变化进行监视。
在完成了粗磨削之后，在对板状工件W进行精磨削时，使转动工作台15进一步进行旋转而使保持着粗磨削后的板状工件W的保持构件16移动到第2磨削构件3的下方，将第2主轴单元30定位成使磨削磨具33与板状工件W在双点划线所示的第2磨削加工位置G2接触。第2磨削加工位置G2是磨削磨具33总是通过中心Wo的位置，并且是以通过转动工作台15的中心O的中心线CL为轴与第1磨削加工位置G1呈线对称的位置。一边使保持着板状工件W的保持构件16例如按照箭头B方向进行旋转，并且使磨削磨具33以规定的旋转速度例如按照箭头B方向进行旋转，一边通过图1所示的第2磨削进给构件34使第2主轴单元30例如在﹣Z方向上下降，对板状工件W的上表面的整个面进行精磨削直到达到完工厚度。在精磨削中，一边总是通过厚度测量构件17对板状工件W的厚度的变化进行监视，一边对板状工件W的上表面的整个面进行精磨削直到达到完工厚度。在图2的例中，由于在精磨削后的板状工件W上交错地形成磨削痕，所以容易消耗磨削磨具23、33，具有修整效果。与该精磨削并行地通过第1磨削构件2对下一个板状工件W进行粗磨削。
在完成了精磨削之后，通过使转动工作台15进行旋转而使保持构件16移动到图1所示的装拆区域P1。通过第2搬送构件14b将精磨削后的板状工件W从保持构件16搬送到清洗构件13上，通过清洗构件13来实施清洗处理和干燥处理。通过搬出搬入构件11将清洗完的板状工件W从清洗构件13取出并收纳到盒10b中。这样，完成了针对1张板状工件W的粗磨削和精磨削。
这里，如图2所示，在以通过转动工作台15的中心O的中心线CL为轴将第1磨削加工位置G1和第2磨削加工位置G2设定为对称位置且并行地实施针对多个板状工件W的粗磨削和精磨削的情况下，由于第1柱25振动的方向与第2柱35振动的方向相同，所以可以在利用连结构件4将第1柱25和第2柱35连结之后进行上述的粗磨削和上述的精磨削。为了利用连结构件4将第1柱25和第2柱35连结，只要将图1所示的连结构件4的嵌合凸部41嵌入到嵌合槽26、36中，通过连结构件4使第1柱25的上端和第2柱35的上端相连，将图2所示的螺钉9从贯通孔42a、42b贯穿插入并使螺钉9与螺纹孔27、37的内螺纹螺合即可。这样，通过将第1柱25和第2柱35连结，能够抑制振动从第1柱25向第2柱35的传递。
另一方面，如图3所示，在以通过转动工作台15的中心O的中心线CL为轴将第1磨削加工位置G3和第2磨削加工位置G4设定为非对称位置且并行地实施板状工件W的粗磨削和精磨削的情况下，由于第1柱25振动的方向与第2柱35振动的方向不同，所以可以不通过图2所示的连结构件4将第1柱25和第2柱35连结便进行上述的粗磨削和上述的精磨削。为了使连结构件4从第1柱25和第2柱35脱离，只要将螺钉9从图1所示的贯通孔42a、42b拆下而将连结构件4从第1柱25和第2柱35拆下即可。在图3的例中，由于利用磨削磨具23、33对板状工件W进行切削的量与图2的例的情况相比变少，磨削磨具23、33的消耗量也会变少，所以对不想消耗磨削磨具23、33的情况特别有效。
这样，本发明的磨削装置1具有：第1磨削构件2，其对保持在保持构件16上的板状工件实施粗磨削；以及第2磨削构件3，其对保持在保持构件16上的粗磨削后的板状工件实施精磨削，第1磨削构件2具有：第1主轴单元20，其用于对板状工件进行粗磨削；第1磨削进给构件24，其对第1主轴单元20在Z轴方向上进行磨削进给；以及第1柱25，其配设有第1磨削进给构件24，第2磨削构件3具有：第2主轴单元30，其用于对板状工件进行精磨削；第2磨削进给构件34，其对第2主轴单元30在Z轴方向上进行磨削进给；以及第2柱35，其配设有第2磨削进给构件34，该磨削装置1具有连结构件4，该连结构件4能够对第1柱25与第2柱35连结的状态和第1柱25与第2柱35未连结的状态进行选择，所以例如在第1磨削构件2的第1磨削加工位置G1和第2磨削构件3的第2磨削加工位置G2被设定为对称位置的情况下，通过在利用连结构件4将第1柱25和第2柱35连结之后对板状工件进行粗磨削和精磨削，能够抑制振动从第1柱25向第2柱35的传递，防止第1柱25和第2柱35产生共振。由此，能够防止板状工件的精磨削面的恶化。
并且，例如在第1磨削构件2的第1磨削加工位置G3和第2磨削构件3的第2磨削加工位置G4被设定为非对称位置的情况下，不通过连结构件4将第1柱25和第2柱35连结便对板状工件进行粗磨削和上述的精磨削，也能够良好地对板状工件进行磨削。
图4所示的磨削装置5是对作为被加工物的板状工件实施粗磨削和精磨削的磨削装置的第2例。磨削装置5具有在Y轴方向上延伸的装置基台500，在装置基台500的﹣Y方向侧相邻地配设有载台501a、501b。在载台501a上载置有对磨削前的板状工件进行收纳的盒50a，在载台501b上载置有对磨削后的板状工件进行收纳的盒50b。在与盒50a和盒50b相对的位置配设有搬出搬入构件51，该搬出搬入构件51进行板状工件从盒50a的搬出并且进行板状工件向盒50b的搬入。在与搬出搬入构件51相对的位置配设有：暂放构件52，其用于暂时放置板状工件；以及清洗构件53，其对附着在磨削后的板状工件上的磨削屑进行清洗。
在装置基台500的上表面中央配设有能够以未图示的旋转轴为轴进行自转的转动工作台55。在转动工作台55的上方以图5所示的转动工作台55的中心O为中心等角度地配设有多个(在图示的例中为3个)保持构件56，该保持构件56具有对板状工件进行保持的保持面560。各保持构件56的下端例如分别与脉冲电动机连接，并且能够以规定的旋转速度进行自转。通过使转动工作台55进行旋转而使各保持构件56公转，能够使各保持构件56在相对于保持构件56进行板状工件W的装拆的装拆区域P1与对板状工件进行粗磨削/精磨削的磨削区域P2之间移动。另外，虽然未进行图示，但保持构件56的保持面560成为以其中心部分为顶点使外周方向朝向下方倾斜的倾斜面。
在暂放构件52的附近配设有第1搬送构件54a，该第1搬送构件54a将磨削前的板状工件从暂放构件52搬送到位于装拆区域P1的保持构件56上。并且，在清洗构件53的附近配设有第2搬送构件54b，该第2搬送构件54b将磨削后的板状工件从位于装拆区域P1的保持构件56搬送到清洗构件53上。
在装置基台500的+Y方向侧具有：第1磨削构件6，其残留出板状工件的外周部而仅对外周部的内侧的器件形成区域实施粗磨削；以及第2磨削构件7，其仅对实施了粗磨削的板状工件的外周部的内侧的器件形成区域实施精磨削。在转动工作台55的周围(即第1磨削构件6和第2磨削构件7的下方侧)分别配设有对板状工件的厚度进行测量的厚度测量构件57。厚度测量构件57具有接触式的两个测量头，利用一个测量头对保持构件56的保持面560的高度进行测量，并且利用另一个测量头对保持在保持构件56上的板状工件的上表面的高度进行测量，能够将各个测量值的差计算为板状工件的厚度。
第1磨削构件6具有：第1主轴单元60，其在Z轴方向上延伸；第1磨削进给构件63，其对第1主轴单元60在Z轴方向上进行磨削进给；以及第1柱64，其配设有第1主轴单元60。第1主轴单元60至少具有：主轴600，其具有Z轴方向的轴心；主轴外壳601，其围绕着主轴600并将主轴600支承为能够旋转；电动机602，其与主轴600的一端连接；以及支架603，其对主轴外壳601进行保持。在主轴600的下端以自由装拆的方式安装有磨削磨轮61，在磨削磨轮61的下部呈环状配置并粘固有粗磨削用的磨削磨具62。磨削磨具62的外周缘的直径被设定为与板状工件的半径相同的程度。并且，通过对第1主轴单元60的电动机602进行驱动而使主轴600旋转，从而能够使磨削磨轮61以规定的旋转速度进行旋转。
第1磨削进给构件63具有：滚珠丝杠630，其在Z轴方向上延伸；电动机631，其与滚珠丝杠630的一端连接；一对导轨632，它们与滚珠丝杠630平行延伸并配设在第1柱64上；以及升降板633，其一个面与支架603连结。升降板633的另一个面与一对导轨632滑动接触，形成于升降板633的中央部的螺母与滚珠丝杠630螺合。通过电动机631使滚珠丝杠630进行转动，从而能够使第1主轴单元60与升降板633一起在与保持构件56的保持面560垂直的方向(Z轴方向)上沿着一对导轨632进行磨削进给。
第1柱64由滑块65和支承部66构成，其中，该支承部66将滑块65配设成能够在位于第1主轴单元60的下方的保持构件56的径向上进行移动。支承部66的面向磨削区域P2的前表面相对于X﹣Z平面具有规定的角度，是与将位于第1主轴单元60的下方的保持构件56的旋转中心与图5所示的转动工作台55的中心O连接的线平行的引导面66a。在支承部66的引导面66a上配设有未图示的移动构件，能够使滑块65沿着引导面66a在保持构件56的径向上进行往复移动。随着滑块65的移动，磨削磨轮61的中心能够在将保持构件56的旋转中心与转动工作台55的中心O连接的线的正上方进行往复移动。在支承部66的上端形成有嵌合槽67，在嵌合槽67的内侧形成有螺纹孔68(在图示的例中为两个)，在该螺纹孔68中形成有内螺纹。
第2磨削构件7具有：第2主轴单元70，其在Z轴方向上延伸；第2磨削进给构件73，其对第2主轴单元70在与保持构件56的保持面560垂直的方向(Z轴方向)上进行磨削进给；以及第2柱74，其配设有第2主轴单元70。第2主轴单元70具有：主轴700，其具有Z轴方向的轴心；主轴外壳701，其围绕着主轴700并将主轴700支承为能够旋转；电动机702，其与主轴700的一端连接；以及支架703，其对主轴外壳701进行保持。在主轴700的下端以自由装拆的方式安装有磨削磨轮71，在磨削磨轮71的下部呈环状配置并粘固有精磨削用的磨削磨具72。磨削磨具72的外周缘的直径被设定为与板状工件的半径相同的程度。磨削磨具72使用含有粒径比粗磨削用的磨削磨具62小的磨粒的磨具即可。并且，通过对第2主轴单元70的电动机702进行驱动而使主轴700旋转，从而能够使磨削磨轮71以规定的旋转速度进行旋转。
第2磨削进给构件73具有：滚珠丝杠730，其在Z轴方向上延伸；电动机731，其与滚珠丝杠730的一端连接；一对导轨732，其与滚珠丝杠730平行延伸并配设在第2柱74上；以及升降板733，其一个面与支架703连结。升降板733的另一个面与一对导轨732滑动接触，形成于升降板733的中央部的螺母与滚珠丝杠730螺合。通过电动机731使滚珠丝杠730进行转动，从而能够使第2主轴单元70与升降板733一起在与保持构件56的保持面560垂直的方向(Z轴方向)上沿着一对导轨732进行磨削进给。
第2柱74由滑块75和支承部76构成，该支承部76将滑块75配设成能够在位于第2主轴单元70的下方的保持构件56的径向上进行移动。支承部76的面对磨削区域P2的前表面相对于X﹣Z平面具有规定的角度，是与将位于第2主轴单元70的下方的保持构件56的旋转中心与图5所示的转动工作台55的中心O连接的线平行的引导面76a。在支承部76的引导面76a上配设有未图示的移动构件，能够使滑块75沿着引导面76a在保持构件56的径向上进行往复移动。随着滑块75的移动，磨削磨轮71的中心能够在将保持构件56的旋转中心与转动工作台55的中心O连接的线的正上方进行往复移动。在支承部76的上端形成有嵌合槽77，在嵌合槽77的内侧形成有螺纹孔78(在图示的例中为两个)，在该螺纹孔78中形成有内螺纹。
磨削装置5具有连结构件8，该连结构件8能够对第1柱64与第2柱74连结的状态和第1柱64与第2柱74未连结的状态进行选择。连结构件8的结构与第1例的连结构件4同样。即，在连结构件8的中央形成有连结凹部80，在连结凹部80的侧方侧形成有与第1柱64的嵌合槽67和第2柱74的嵌合槽77嵌合的一对嵌合凸部81。在连结凹部80上形成有供螺钉贯穿插入的两个贯通孔82a、82b。贯通孔82a的位置与第1柱64的螺纹孔68对应，贯通孔82b的位置与第2柱74的螺纹孔78对应。在这样构成的连结构件8中，通过将嵌合凸部81嵌入到嵌合槽67、77中，将螺钉从贯通孔82a、82b贯穿插入并与螺纹孔68、78的内螺纹螺合，能够将第1柱64和第2柱74连结。另一方面，通过将螺钉从螺纹孔68、78的内螺纹和贯通孔82a、82b拆下并将嵌合凸部81从嵌合槽67、77拔出，能够变成第1柱64与第2柱74未连结的状态。另外，连结构件8的形状、材质和大小并没有特别地限定。
接着，对磨削装置5的动作例进行说明。在图4所示的盒50a中收纳有多个磨削前的板状工件W。搬出搬入构件51从盒50a取出一张磨削前的板状工件W，将板状工件W暂时放置在暂放构件52上。当在暂放构件52中进行了板状工件W的对位之后，通过第1搬送构件54a将板状工件W从暂放构件52搬送到在装拆区域P1待机的保持构件56上。保持构件56利用作用有吸引源的吸引力的保持面560对板状工件W进行吸引保持。
在对板状工件W进行粗磨削时，使转动工作台55旋转，如图5所示，使保持着板状工件W的保持构件56移动到第1磨削构件6的下方，并且使滑块65沿着支承部66的引导面66a例如在R1方向上移动，由此，将第1主轴单元60定位在双点划线所示的第1磨削加工位置G5。第1磨削加工位置G5是磨削磨具62与板状工件W实际地接触而进行磨削的区域，是磨削磨具62的外周缘总是在板状工件W的中心Wo与形成于板状工件W的中央部分的凹部Wd的内周壁We之间通过的位置。一边使保持着板状工件W的保持构件56例如按照箭头A方向进行旋转，并且使磨削磨具62以规定的旋转速度例如按照箭头A方向进行旋转，一边通过图4所示的第1磨削进给构件63使第1主轴单元60例如在﹣Z方向上下降，对板状工件W的中央部分进行粗磨削直到达到规定的厚度，由此，在板状工件W的中央部分形成规定的凹部Wd而残留出外周部，在外周部形成环状的凸部Wc。在粗磨削中，总是通过厚度测量构件57对板状工件W的凹部Wd的厚度的变化进行监视。
在完成了粗磨削之后对板状工件W进行精磨削时，使转动工作台55进一步进行旋转，使保持着粗磨削后的板状工件W的保持构件56移动到第2磨削构件7的下方，并且使滑块75沿着支承部76的引导面76a例如在R2方向上进行移动，由此，将第2主轴单元70定位在双点划线所示的第2磨削加工位置G6。第2磨削加工位置G6是磨削磨具72的外周缘总是在板状工件W的中心Wo与形成于板状工件W的中央部分的凹部Wd的内周壁We之间通过的位置，并且是以通过转动工作台55的中心O的中心线CL为轴与第1磨削加工位置G5呈线对称的位置。一边使保持着板状工件W的保持构件56例如按照箭头B方向进行旋转，并且使磨削磨具72以规定的旋转速度例如按照箭头B方向进行旋转，一边通过图4所示的第2磨削进给构件73使第2主轴单元70例如在﹣Z方向上下降，对板状工件W的凹部Wd进行精磨削直到达到完工厚度。在精磨削中，总是通过厚度测量构件57对板状工件W的凹部Wd的厚度的变化进行监视。在图5的例中，由于在精磨削后的板状工件W的凹部Wd上交错地形成磨削痕，所以容易消耗磨削磨具62、72，具有修整效果。与该精磨削并行地通过第1磨削构件6对下一个板状工件W进行粗磨削。
在完成了精磨削之后，通过使转动工作台55进行旋转而使保持构件56移动到图4所示的装拆区域P1。通过第2搬送构件54b将精磨削后的板状工件W从保持构件56搬送到清洗构件53上，通过清洗构件53实施清洗处理和干燥处理。并且，通过搬出搬入构件51将清洗完的板状工件W从清洗构件53取出并收纳到盒50b中。这样，完成了针对1张板状工件W的粗磨削和精磨削。
这里，如图5所示，在以通过转动工作台55的中心O的中心线CL为轴将第1磨削加工位置G5和第2磨削加工位置G6设定为对称位置且并行地实施板状工件W的粗磨削和精磨削的情况下，由于第1柱64振动的方向与第2柱74振动的方向相同，所以可以在通过连结构件8将第1柱64和第2柱74连结之后进行上述的粗磨削和上述的精磨削。为了通过连结构件8将第1柱64和第2柱74连结，只要将图4所示的连结构件8的嵌合凸部81嵌入到嵌合槽67、77中，使连结构件8与第1柱64的上端和第2柱74的上端相连，将图5所示的螺钉9从贯通孔82a、82b贯穿插入并使螺纹孔68、78的螺母与螺钉9螺合即可。这样，通过将第1柱64与第2柱74连结，能够抑制第1柱64的振动向第2柱74传递。
另一方面，如图6所示，在以通过转动工作台55的中心O的中心线CL为轴将第1磨削加工位置G7和第2磨削加工位置G8设定为非对称位置且并行地实施板状工件W的粗磨削和精磨削的情况下，由于第1柱64振动的方向与第2柱74振动的方向不同，所以不通过图5所示的连结构件8将第1柱64和第2柱74便进行上述的粗磨削和上述的精磨削。为了使连结构件8从第1柱64和第2柱74脱离，只要将螺钉9从图4所示的贯通孔82a、82b拆下而将连结构件8从第1柱64和第2柱74拆下即可。在图6的例中，由于利用磨削磨具62、72对板状工件W进行切削的量与图5的例的情况相比变少，磨削磨具62、72的消耗量也会变少，所以对不想消耗磨削磨具62、72的情况特别有效。
这样，磨削装置5也与上述的磨削装置1同样地具有连结构件8，该连结构件8能够对第1柱64与第2柱74连结的状态和第1柱64与第2柱74未连结的状态进行选择，所以例如在第1磨削构件6的第1磨削加工位置G5和第2磨削构件7的第2磨削加工位置G6被设定为对称位置的情况下，通过在利用连结构件8将第1柱64和第2柱74连结之后对板状工件的中央进行粗磨削和精磨削，能够抑制振动从第1柱64向第2柱74传递，能够防止第1柱64和第2柱74产生共振。由此，能够防止板状工件的精磨削面的恶化。并且，例如在第1磨削构件6的第1磨削加工位置G7和第2磨削构件7的第2磨削加工位置G8被设定为非对称位置的情况下，即使不通过连结构件8将第1柱64和第2柱74连结便对板状工件进行粗磨削和上述的精磨削，也能够良好地对板状工件进行磨削。
(实施例)
接着，对在图7的(a)所示的磨削装置5中不通过上述的连结构件8将第1柱64和第2柱74连结便同时实施粗磨削和精磨削的情况下的第1柱64和第2柱74所产生的振动进行说明。如上述那样，在不通过连结构件8将第1柱64和第2柱74连结便在对称的位置处对第1磨削加工位置与第2磨削加工位置同时进行上述的粗磨削和上述的精磨削时，第1柱64和第2柱74在同一方向(±X方向)上大幅振动。图7的(b)所示的图表表示该振动，波形的纵轴是振幅，横轴是时间(s)。并且，实线所示的波形Z11表示第1柱64的振动，虚线所示的波形Z21表示第2柱74的振动。当参照波形Z11和波形Z21时，能够确认在全部的周期中在粗磨削时产生的第1柱64的振动没有被抑制，其振动被传递给第2柱74且大幅振动。例如，当周期t1中的波形Z11的振幅达到正的峰值m1时，波形Z21的振幅也达到负的峰值m2，第1柱64和第2柱74产生共振。并且，当周期t2中的波形Z11的振幅达到正的峰值m3时，波形Z21的振幅也达到负的峰值m4，第1柱64和第2柱74产生共振。因此，在不将第1柱64和第2柱74连结而同时实施粗磨削和精磨削的情况下，第2柱74大幅振动，所以会给板状工件W的精磨削面带来不良影响。
接着，在图8的(a)所示的磨削装置5中，对在通过上述的连结构件8将第1柱64和第2柱74连结之后同时实施粗磨削和精磨削的情况下的第1柱64和第2柱74所产生的振动进行说明。当通过连结构件8将第1柱64和第2柱74连结而在对称的位置处对第1磨削加工位置与第2磨削加工位置同时进行上述的粗磨削和上述的精磨削时，如图8的(b)的图表所示，与图7的(b)所示的图表不同，在表示第1柱64的振动的波形Z12与表示第2柱74的振动的波形Z22之间产生了相位的偏移，能够确认在全部的周期中在粗磨削时产生的第1柱64的振动被抑制为较小且第2柱74的振动也被抑制为较小。例如，当周期t3中的波形Z12的振幅达到正的峰值m5时，波形Z22的振动未变大，波形Z22的振幅的负的峰值m6和波形Z12的正的峰值m5发生偏移，防止第1柱64和第2柱74产生共振。因此，当在将第1柱64和第2柱74连结后的状态下同时实施粗磨削和精磨削的情况下，能够对第2柱74的振动进行抑制，所以良好地能够对板状工件W进行精磨削。
Claims (1)
1.一种磨削装置，该磨削装置具有：转动工作台，其能够以旋转轴为轴进行自转；保持构件，其对被加工物进行保持，以所述转动工作台的中心为中心按照等角度配设有多个该保持构件；第1磨削构件，其将呈环状配置有磨削磨具的磨削磨轮安装成能够旋转，对保持在所述保持构件上的被加工物进行磨削；以及第2磨削构件，其将呈环状配置有磨削磨具的磨削磨轮安装成能够旋转，对保持在所述保持构件上的被加工物进行磨削，该磨削装置的特征在于，
该第1磨削构件具有：
第1主轴单元，其使该磨削磨轮进行旋转；
第1磨削进给构件，其对该第1主轴单元在与该保持构件的上表面垂直的方向上进行磨削进给；以及
第1柱，其配设有该第1磨削进给构件，
该第2磨削构件具有：
第2主轴单元，其使该磨削磨轮进行旋转；
第2磨削进给构件，其对该第2主轴单元在与该保持构件的上表面垂直的方向上进行磨削进给；以及
第2柱，其配设有该第2磨削进给构件，
该磨削装置具有连结构件，该连结构件能够对该第1柱与第2柱连结的状态和该第1柱与第2柱未连结的状态进行选择，在该第1柱与第2柱连结的状态，该连结构件安装于该第1柱与第2柱，在该第1柱与第2柱未连结的状态，该连结构件从该第1柱与第2柱上拆卸下来。
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