JP2000287410A - モ−タ−の冷却液温度管理方法 - Google Patents

モ−タ−の冷却液温度管理方法

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JP2000287410A
JP2000287410A JP11087325A JP8732599A JP2000287410A JP 2000287410 A JP2000287410 A JP 2000287410A JP 11087325 A JP11087325 A JP 11087325A JP 8732599 A JP8732599 A JP 8732599A JP 2000287410 A JP2000287410 A JP 2000287410A
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JP
Japan
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temperature
grinding
coolant
tank
fluid
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JP11087325A
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Keiichi Kosugi
桂一 小杉
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Okamoto Machine Tool Works Ltd
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Okamoto Machine Tool Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動モ−タ−の冷却液温度を過冷却なく
温度調整する。 【解決手段】 電動モ−タ−のハウジングを冷却した冷
却液をタンク内に戻し、タンク内の冷却液の温度を温度
調整器により所望の温度域T℃から(To−t)℃に調
整し、これをポンプで再び電動モ−タ−に循環させる冷
却液の温度管理方法において、タンク内の冷却液の温度
調整器の加熱手段を常時作動状態とし、タンク内の研削
液の測定された温度Ti℃を測定し、該温度がToに達
した際は冷却液を冷却する温度調整器の冷却器を作動
(On)させて冷却液を冷却し、該温度が(To−t)
℃に達したら冷却器の作動を停止(Off)し、冷却液
が過冷却されるのを防ぐことを特徴とする、モ−タ−の
冷却液温度管理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面研削盤、円筒
研削盤、歯車研削板、4面直角出し研削盤、精密成形研
削盤、半導体製造に用いる研磨盤等において、ワ−クを
研削する際、あるいはワ−クを研磨する際のワ−ク寸法
精度をよくするために装置の温度管理がなされる際の電
動モ−タ−に循環して使用される冷却液の温度を管理す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ワ−クにノズルより研削液を供給しつつ
砥石によりワ−クを研削する研削盤は知られている(特
開昭55−83567号、同59−59349号、同6
1−173851号、特開平4−13552号)。この
際、ワ−クの寸法精度を向上させるため、研削盤の各部
位において温度コントロ−ルが行なわれる。図4、図
5、図6、図7および図8で平面研削盤における温度コ
ントロ−ル方法を説明する。
【0003】図において、1は平面研削装置、2はワ−
ク、3は砥石、4は水平方向(X軸方向)に往復移動可
能なテ−ブル、5は作業台部、7は前後方向(Z軸方
向)に往復移動可能なサドル、8は操作盤、8bは砥石
上下切り込み手動パルス発生ハンドル、9はコラム、9
aはコラム内研削液取入口、9bはコラム内研削液取出
口、10は砥石頭、11は砥石軸、12は砥石3を垂直
方向(Y軸方向)に移動する昇降機構、13はモ−タ
−、14は螺合体、15は中空ネジ軸、17は安全保護
カバ−、18は研削液供給ノズル、19はフレ−ム、2
0'は研削液タンク、20aは研削液入り口、20bは
研削液出口、21はフィルタ−、22はポンプ、23は
砥石軸モ−タ−、24は砥石頭モ−タ−回転制御装置、
24a,24bは砥石頭前後送り中空ネジ、24a'は
中空ネジ研削液取入口、24b'は中空ネジ研削液出
口、25は油温度調整器、26は油圧装置、27はオイ
ルミスト潤滑エア−取入口、28は研削液高さ位置読取
窓、29は水冷チャック、30'は研削液温度調整器、
40は油圧タンク、41はポンプ、42はパイプ、50
は熱交換器、51はモ−タ−、52はポンプ、53はパ
イプである。
【0004】ワ−クの研削に使用される研削液は多量の
ため、再利用される。テ−ブル4上のミスト状態の研削
液、冷却した研削液はテ−ブルに設けられた孔を経てテ
−ブル下に設けられたフィルタ−21を通過し、タンク
20に貯えられ、温度調整器により所望の温度域(To
−t)℃に調整され、ポンプで再循環される。研削液
は、ワ−ク研削時の砥石の発熱、モ−タ−の発熱、テ−
ブルやコラムの移動による発熱を受けて温度が上昇する
ので、タンクに戻された段階で温度調整器で冷却し、所
望の温度域T℃から(To−t)℃に調整される。通
常、Toは研削盤が設置されている室温、tは1.0〜
2.0℃に設定される。研削液の温度をほぼ室温という
一定の温度域に保つ目的は、温度変化によるワ−クの熱
変位を防止し、高い研削精度を出すためである。
【0005】このような研削盤1を用いてワ−ク4を研
削するに先立ち、温度(To−t)℃の研削液wを研削
盤のコラムの両側面内、上下および前後送りネジ内、砥
石頭内の主軸回り、およびフレ−ム内を冷却するタンク
20'内の研削液をポンプ41を用いて循環させる。
【0006】同様にウエハ、ガラス基板などの研磨装置
においても、図9に示すように温度調整器を備えたタン
ク20'内の研磨剤スラリ−wをポンプ41を用いて研
磨パッド62を取付板61に貼付した研磨盤60の中空
スピンドル軸63内の研磨剤スラリ−供給管64に供給
し、パッド62の中央口64aよりワ−ク2面に供給
し、チャック4上のワ−クの研磨に供され、研磨に供さ
れたスラリ−は樋65に接続した管66を経てタンク2
0'に戻される(特開平7−52033号)。図9にお
いて、Mは電動モ−タ−、67は空気軸受、68はエア
−シリンダである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、ワ−クの
寸法精度を出すために研削盤、研磨装置において、温度
調整された研削液、研磨剤スラリ−を装置の各部位に循
環させて装置の温度管理をなしている。しかし、装置の
中には、砥石や研磨パッドを回転させるスピンドル軸に
回転力を伝える電動モ−タ−23、Mも使用されてお
り、電動モ−タ−の駆動による発熱がスピンドル軸に伝
わらないように電動モ−タ−の温度管理もする必要があ
る。本発明は、研削盤、研磨装置等、電動モ−タ−を使
用する装置において、電動モ−タ−の温度調整方法を提
供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、電動モ−タ−
のハウジングを冷却した冷却液をタンク内に戻し、タン
ク内の冷却液の温度を温度調整器により所望の温度域T
℃から(To−t)℃に調整し、これをポンプで再び電
動モ−タ−に循環させる冷却液の温度管理方法におい
て、タンク内の冷却液の温度調整器の加熱手段を常時作
動状態とし、タンク内の研削液の測定された温度Ti℃
を測定し、該温度がToに達した際は冷却液を冷却する
温度調整器の冷却器を作動(On)させて冷却液を冷却
し、該温度が(To−t)℃に達したら冷却器の作動を
停止(Off)し、冷却液が過冷却されるのを防ぐこと
を特徴とする、モ−タ−の冷却液温度管理方法を提供す
るものである。
【0009】従来の研削液の温度調整においては、研削
液を冷却するという観点から温度調整器の冷却器を常に
作動(On)状態とし、研削液の温度が(To−t)℃
になるとヒ−タ−を作動(On)させ、研削液の温度が
室温のTo℃に達するとヒ−タ−の作動を停止(Of
f)していた。しかしながら、従来の研削液の温度調整
方法では、研削液の温度が(To−t)℃になってヒ−
タ−を作動させてもしばらくの間は研削液の温度は低下
し、研削液の温度は設定した下限の温度(To−t)℃
よりもさらに2〜3℃低い温度に達してしまうことがし
ばしばあった。本発明は、モ−タ−の冷却液の温度調整
を上記のように冷却器が作動している状態でも常にヒ−
タ−を作動させるので、冷却液の温度が(To−t)℃
に達し、冷却器の作動が停止されてもヒ−タ−は作動し
ているので冷却液の温度が過冷却されることはなく、ワ
−クの超精密研削に適した温度調整システムが提供でき
た。
【0010】したがって、研削液、研磨剤スラリ−の温
度調整も、研削液または研磨剤スラリ−をタンク内に戻
し、タンク内の液の温度を温度調整器30'により所望
の温度域T℃から(To−t)℃に調整し、この研削液
またはスラリ−をポンプで再びノズルまたは検波パッド
に循環させるに、タンク内の液の温度調整器の加熱手段
を常時作動状態とし、タンク内の液の測定された温度T
i℃を測定し、該温度がToに達した際は冷却液を冷却
する温度調整器の冷却器を作動(On)させて冷却液を
冷却し、該温度が(To−t)℃に達したら冷却器の作
動を停止(Off)し、冷却液が過冷却されるのを防ぐ
ようにすればより寸法精度の優れたワ−クが得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】
【実施例】以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説
明する。図1は別の態様の平面研削盤の平面図、図2は
その平面研削盤の電動モ−タ−部分の部分断面、図3は
温度調整器の断面図である。
【0012】図1、図2および図3において、1は平面
研削装置、3は砥石、20は冷却液貯蔵タンク、23は
電動モ−タ−、231はハウジング、232は冷却液通
路、233は冷却液入口、234は冷却液出口、28は
研削液高さ位置読取窓、30は温度調整器である。
【0013】図3に示す冷却液の温度調整器30におい
て、Rは冷却液、301は温度センサ、302はヒ−タ
−、303は温度スウィッチ、304は冷却器、305
は撹拌モ−タ−、306は撹拌翼、307はサ−ビスバ
ルブ、308はコンプレッサ−、309はモ−タ−、3
10はスウィッチ、311はコンデンサ、312はファ
ンモ−タ−、313はドライヤ−、314はソレノイド
バルブ、315はポンプである。
【0014】このような研削盤1を用いてワ−ク4を研
削するに先立ち、温度(To−t)℃の研削液wを研削
盤のコラムの両側面内、上下および前後送りネジ内、砥
石頭内の主軸回り、およびフレ−ム内を冷却するタンク
20内の研削液をポンプ41を用いて循環させる。タン
ク20'内の研削液は撹拌翼により撹拌される。同様に
電動モ−タ−23にタンク20内の冷却液をポンプ31
5で供給し、循環させる。温度T℃は室温、tは例えば
1.7℃とCPUに入力する。温度センサ301により
検出された温度が(To−t)℃域の温度を安定して示
すようになったら研削液をノズル18よりワ−ク表面に
供給しながらワ−クの研削を開始する。
【0015】タンク20に循環された冷却液の温度をセ
ンサで読み取り、該センサ301より伝達315された
冷却液の温度TiがT℃に達するとスウィッチ310が
Onとなり、コンプレッサ−308のモ−タ−309を
稼動させ、冷却液Rは冷却器304で冷却され、温度は
下降する。冷却液の温度が下降し、センサ301より伝
達315された冷却液の温度が(To−t)℃に達する
とスウィッチ310がOffとなり、コンプレッサ−3
08のモ−タ−309の稼動が停止され、冷却器304
は作動しなくなり、冷却液の温度はヒ−タ−が常時On
となっていることと、電動モ−タ−を循環してきて若干
熱を帯びた冷却液がタンク内の冷却液に混合されること
により冷却液の温度は上昇に転じる。
【0016】冷却液の温度Tiが上昇してT℃に達する
と、スウィッチ310がOnとなり、コンプレッサ−3
08のモ−タ−309が稼動し、冷却液Rは冷却器30
4で冷却され、温度は下降する。以下、タンク20内の
冷却液の温度をセンサで計測し、上記の冷却器の作動の
Off、Onの操作を繰返して冷却液の温度TiをT℃
から(To−t)℃に保つ管理を行なう。同様にタンク
20'内の研削液の温度をセンサで計測し、上記の冷却
器の作動のOff、Onの操作を繰返して研削液の温度
をT℃から(To−t)℃に保つ管理を行なう。
【0017】以上の説明において、冷却液Rの温度、研
削液wの温度の設定温度T℃は室温に設定した例を示し
たが、T℃はワ−クの種類により5℃の温度に設定して
もよいし、あるいは季節の室内変動温度差を考慮して室
温プラス1℃の温度に設定してもよい。
【0018】冷却液としては、水、水とエチレングリコ
−ルとの混合溶液などが用いられる。
【0019】
【発明の効果】本発明においては、電動モ−タ−の冷却
液の温度調整を、ワ−ク研削時、温度度調整器のヒ−タ
−を常時作動(On)させて加熱し、冷却器は冷却液の
温度が上昇し、設定上限のT℃に達すると作動(On)
し、冷却液の温度が低下して設定下限の(T−t)℃に
達すると冷却器の作動を停止(Off)させ、冷却液が
過冷却されないように温度管理するので、ワ−クの超精
密研削も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 平面研削盤の平面図である。
【図2】 電動モ−タ−の部分断面図である。
【図3】 温度調整器の断面図である。
【図4】 別の態様の平面研削盤の斜視図である。
【図5】 図4に示す平面研削盤の上面図である。
【図6】 図4に示す平面研削盤における研削液(ド
ット記載部分)が循環している部分を示す側面図であ
る。
【図7】 図4に示す平面研削盤における研削液(ド
ット記載部分)が循環している部分を示す上面図であ
る。
【図8】 図4に示す平面研削盤における研削液(ド
ット記載部分)が循環している部分を示す平面図であ
る。
【図9】 研磨装置の平面図である。
【符号の簡単な説明】
1 研削盤 R 冷却液 w 研削液 2 ワ−ク 3 砥石 4 テ−ブル 7 サドル 9 コラム 18 研削液供給ノズル 19 フレ−ム 20 冷却液タンク 20' 研削液タンク 30 冷却液温度調整器 30' 研削液温度調整器 301 温度センサ 302 ヒ−タ− 304 冷却器 40 油圧油タンク 50 熱交換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動モ−タ−のハウジングを冷却した冷
    却液をタンク内に戻し、タンク内の冷却液の温度を温度
    調整器により所望の温度域T℃から(To−t)℃に調
    整し、これをポンプで再び電動モ−タ−に循環させる冷
    却液の温度管理方法において、タンク内の冷却液の温度
    調整器の加熱手段を常時作動状態とし、タンク内の研削
    液の測定された温度Ti℃を測定し、該温度がToに達
    した際は冷却液を冷却する温度調整器の冷却器を作動
    (On)させて冷却液を冷却し、該温度が(To−t)
    ℃に達したら冷却器の作動を停止(Off)し、冷却液
    が過冷却されるのを防ぐことを特徴とする、モ−タ−の
    冷却液温度管理方法。
JP11087325A 1999-03-30 1999-03-30 モ−タ−の冷却液温度管理方法 Abandoned JP2000287410A (ja)

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