【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡｌＴｉＣ基板、セラミック基板、ガラス基板、ＧａＡｓ基板、金属板等の平板状ワ−クを表裏面の平行出しを良好に精密に平面研削する方法および、その研削に用いるワ−ク治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平板状ワ−ク表面を精密にレベル出しする平面研削方法が行われている。
例えば、左右方向に沿って摺動する支持台の上に載置される平行バネと、平行バネ上に載せられた作業テ−ブル上に固定されたワ−クを平面研削するに、レベルセンサで支持台の左右方向移動に伴う摺動面の変位誤差を検出し、数ナノメ−トル以下に平行バネを介してワ−クの表面精度を補正する研削装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
また、平面研削装置の磁気テ−ブル上に固定されるとともに、固定側バイスとこの固定側バイスに対して接近離反自在の可動側バイスによりワ−クをクランプする治具も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−９１４５８号公報（第３−５頁および図１参照。）
【特許文献２】
特開平８−３０９６３３号公報（第３−５頁および図１参照。）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載の平面研削装置でワ−ク表裏面を研削して平行レベルの高い加工ワ−クを得るには、ワ−クが直接、作業テ−ブル上に置かれるため、ワ−ク片面研削後に作業テ−ブル上に付着した研削屑を除去し、ついでワ−クを逆向きにして作業テ−ブル上に置き、ワ−クの多面を研削する必要があり、この作業テ−ブルの清掃とワ−クの位置合わせの段取りに十数分要する欠点がある。
【０００５】
前記特許文献２に記載の固定側バイスと可動側バイスを備える平面研削装置では、ワ−クが作業台テ−ブル表面から浮いた状態で研削されるため、作業テ−ブル上の研削屑の汚れは左程気にする必要はないが、ワ−クを固定側バイスと可動側バイス間に浮かして固定する段取りを平面研削装置内で行う必要があり、１０分前後、その段取りに要する。また、ワ−クの固定がワ−ク左右側面の２方向であり、ワ−ク前後が固定されていないので研削装置の振動により加工精度が損なわれ易い。
【０００６】
本発明の第１の目的は、ワ−クを作業テ−ブルに載せる段取り時間が数分で可能で、ワ−ク前後左右側面の４面でワ−クを固定できるワ−ク治具の提供にある。本発明の他の目的は、このワ−ク治具を用い、平板状ワ−クの表裏面平行出しを良好に行うことができる平面研削方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一対の高さ方向位置合わせコラムを上下方向に設けるとともに、側面より内側に向けて位置調整微動抑えネジを複数設けた前枠と後枠、前記前枠と後枠の間にワ−ク左端を圧押しする左圧押し枠とワ−ク右端を圧押しする右圧押し枠であってこれら圧押し枠の高さは前記前枠および後枠の高さよりは低い左圧押し枠と右圧押し枠、左圧押し枠と右圧押し枠を前記前枠および後枠に固定する固定具とを備えるワ−ク治具であって、平板状ワ−クはその前後側面を前枠および後枠に備えられた位置調整微動抑えネジで圧押しされ、左右方向を左圧押し枠と右圧押し枠で圧押しされて固定され、このワ−ク治具が作業テ−ブル上に載置されたときは平板状ワ−クの下面は作業テ−ブル上面より離間して置かれることを特徴とするワ−ク治具を提供するものである。
【０００８】
予めワ−クを固定したワ−ク治具を複数用意しておくことにより、先のワ−クの表裏面研削後に新たなワ−ク治具を平面研削装置の作業テ−ブル上で位置合わせすることで従来十数分要していた段取りが数分で行うことができ、表裏面の研削を考慮すると一ワ−クの研削につき、約２０分、段取り時間を短縮できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記ワ−ク治具において、平板状ワ−ク側面と当接する押す左圧押し枠側面と右圧押し枠側面には緩衝材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
ゴム、エラストマ−、発泡シ−ト等の緩衝材が平板状ワ−クと圧押し枠間に存在することにより、平板状ワ−クに懸かっている抗張力が緩衝材に吸収され、平板状ワ−クや圧押し枠が反りにくくなっている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記ワ−ク治具において、前枠および後枠には、ワ−ク治具搬送時のア−ム位置決めピンがそれぞれ左右に一対設けられていることを特徴とする。
【００１２】
ワ−ク治具が図示されていないストッカ−からロ−ダにより平面研削装置の作業台上に搬送されて来る際のロ−ダア−ムがワ−ク治具を把持するピンを設けたことにより、機械搬入を可能とした。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記ワ−ク治具を平面研削装置の作業テ−ブル上の所望位置に載置し、ついで作業テ−ブルの送りによるワ−クの移動と回転する砥石車との相対的な移動により平板状ワ−クの上面を平面研削した後、ワ−ク治具を逆向きに作業テ−ブル上の所望位置に載置し、次いで、作業テ−ブルの送りによるワ−クの移動と回転する砥石車との相対的な移動により平板状ワ−クの上面を平面研削することを特徴とする、ワ−ク表裏面の研削方法を提供するものである。
【００１４】
ワ−クが作業テ−ブルより浮いて平面研作加工されるため、作業テ−ブル上に付着した研削屑の存在の影響を受けずに研削でき、ワ−クの平行度を出すための作業テ−ブル清掃時間が短縮できる。また、ワ−クの四端が固定されて研削されるので平面研削装置の振動によるワ−クの加工精度が影響を受けることが減少される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明のワ−ク治具の平面図、図２はその正面断面図で、図１のＩ−Ｉ線側より見た図、図３はその側面図で図１のＩＩ−ＩＩ線側より見た図、図４は平面研削装置の作業テ−ブルの平面図、図５は平面研削装置の部分正面図および、図６は平面研削装置の作業テ−ブルの部分側面図である。
【００１６】
図１乃至図３において、１はワ−ク治具、ｗは平板状ワ−ク、２は前枠、３は後枠、４は高さ方向位置合わせコラム、５は位置調整微動抑えネジ、６は前枠段部、７は後枠段部、８はロ−ダア−ム位置決めピン、９は左圧押し枠、１０は右圧押し枠、１１，１２は固定具、１３は緩衝材である。
【００１７】
ワ−ク治具１は、前枠２と後枠３のそれぞれの左右に一対の高さ方向位置合わせコラム４，４を上下方向に頭部と脚部を突出させて設けるとともに、前枠２と後枠３の外側面より内側に向けて位置調整微動抑えネジ５を複数設け、この前枠と後枠の間にワ−ク左端を圧押しする左圧押し枠９とワ−ク右端を圧押しする右圧押し枠１０を前記前枠および後枠に固定具１１，１２で固定したものであり、所望により、平板状ワ−ク側面と当接する押す左圧押し枠９側面と右圧押し枠１０側面には緩衝材１３が設けられ、前枠２と後枠３の左右には一対のロ−ダア−ム位置決めピン８，８が設けられている。
【００１８】
平板状ワ−クｗはその前後側面を前枠２および後枠３に備えられた位置調整微動抑えネジ５で圧押しされ、左右方向を左圧押し枠９と右圧押し枠１０で圧押しされて固定され、このワ−ク治具１が作業テ−ブル上に載置されたときは平板状ワ−クの下面は作業テ−ブル上面より離間して置かれることとなる。
【００１９】
図４乃至図６に示す平面研削装置２０において、２１は左右移動テ−ブル（作業テ−ブル）、２１は砥石車、２１ａは砥石主軸、２２は安全カバ−、２３はタッチプロ−ブ位置センサ、２４はマスタ−ブロック、２５は電磁チャック、２６は卓上単石ダイヤモンドドレッサ、２７は治具のコラムの着座確認センサ、２８は複動式スイングクランプ、２９は治具コラム脚部洗浄・乾燥機構、３０はワ−ク支持スポンジ材、３１は空気シリンダ、３２はカップツルアである。ワ−クｗおよび治具１は仮想線で示されている。図４より理解されるように、左右移動テ−ブル２１には２個のワ−ク治具１を載せられるスペ−スを有する。
【００２０】
平面研削装置２０の左右移動テ−ブル２１上にワ−ク治具１を載せ、空気圧力センサ２７でワ−ク治具１コラム４の脚部の存在を確認したら複動式スイングクランプ２８の把手２８ａが回動してコラム４を固定し、左右移動テ−ブル２１上のワ−ク治具１の位置決めを行い、砥石頭の安全カバ−２２前面に取り付けられたタッチプロ−ブセンサ２３を移動してマスタ−ブロック２４、ワ−クｗの所要ポイント（研削開始点、研削終了点など）、ワ−ク治具１のコラム４、複動式スイングクランプ２８に接触させ、それぞれの位置座標を確認する。治具１に挟持されたワ−クｗの下面には空気シリンダ３１により一定圧力で押し上げられている支持スポンジ材３０が当接される。
【００２１】
待機位置にある砥石車２１を回転させ、研削開始点に移動させ、下降させてワ−クに当て、ワ−クｗの左右移動と砥石車２１の前後移動の相対的な動きにより作業テ−ブル表面より浮いて治具１に固定されているワ−ク上面を研削する。
片面を研削した後、砥石車を待機位置に後退させるとともに、作業テ−ブルを所望位置に移動して待機させ、空気シリンダ３１を押し下げて支持スポンジ材３０をワ−ク下面より遠ざける。
【００２２】
次いで、ワ−ク治具１を逆向きに作業テ−ブル上の所望位置である着座面に載置し、コラム４による高さ位置合わせ、タッチプロ−ブセンサによる位置確認作業を行い、治具１に挟持されたワ−クｗの下面に空気シリンダ３１により押し上げられた支持スポンジ材３０を一定圧力で当接する。再び、待機位置にある砥石車２１を回転させ、研削開始点に移動させ、下降させてワ−クに当て、ワ−クｗの左右移動と砥石車２１の前後移動の相対的な動きにより作業テ−ブル表面より浮いて治具１に固定されているワ−ク上面を研削することにより超精密な両面仕上がりの加工ワ−クが得られる。
【００２３】
研削後は、治具１のコラム４脚部に洗浄・乾燥機構２９より洗浄液を吹きつけて洗浄後、さらに脚部に空気を吹き付けて乾燥させる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のワ−ク治具はワ−クを作業テ−ブル表面より離間して固定できるので平行度の優れた超精密仕上がりの加工ワ−クを得ることができる。また、予めワ−クを治具に固定してから平面研削装置の作業テ−ブル上に搬送できるので段取り時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワ−ク治具の平面図である。
【図２】本発明のワ−ク治具の正面断面図である。
【図３】本発明のワ−ク治具の側面図である。
【図４】平面研削装置の作業テ−ブルの平面図である。
【図５】平面研削装置の部分正面図である。
【図６】平面研削装置の作業テ−ブルの部分側面図である。
【符号の説明】
１ ワ−ク治具
ｗ 平板状ワ−ク
２ 前枠
３ 後枠
４ 高さ方向位置合わせコラム
５ 位置調整微動抑えネジ
８ ロ−ダア−ム位置決めピン
９ 左圧押し枠
１０ 右圧押し枠
１３ 緩衝材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for satisfactorily and precisely grinding a flat work such as an AlTiC substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, a GaAs substrate, and a metal plate so that the front and back surfaces are parallelized, and a work jig used for the grinding. About the tool.
[0002]
[Prior art]
A surface grinding method for precisely leveling a flat work surface has been used.
For example, a level sensor is used for surface grinding of a parallel spring mounted on a support table sliding along the left and right direction and a work fixed on a work table mounted on the parallel spring. There has been proposed a grinding device that detects a displacement error of a sliding surface due to a lateral movement of a support base and corrects a surface accuracy of a work through a parallel spring to several nanometers or less (for example, Patent Document 1). 1).
Further, a jig which is fixed on a magnetic table of a surface grinding device and clamps a workpiece by a fixed vice and a movable vise which can freely move toward and away from the fixed vise has been proposed. For example, see Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-91458 (see page 3-5 and FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-8-309633 (see page 3-5 and FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to grind the front and back surfaces of the work with the surface grinding device described in Patent Document 1 and obtain a processed work having a high parallel level, the work is directly placed on the work table. -After grinding one side of the work, it is necessary to remove grinding debris adhering to the work table, and then place the work on the work table with the work turned upside down to grind the work surface. There is a disadvantage that it takes more than ten minutes to clean up the table and set up the work alignment.
[0005]
In the surface grinding device having the fixed-side vice and the movable-side vise described in Patent Literature 2, since the work is ground in a state of being floated from the surface of the worktable, the grinding dust on the worktable is reduced. It is not necessary to worry about dirt, but it is necessary to set up the work by floating it between the fixed-side vice and the movable-side vise in a surface grinding device, which takes about 10 minutes. Further, the work is fixed in two directions on the left and right side surfaces of the work, and the front and rear of the work are not fixed. Therefore, the machining accuracy is easily deteriorated by the vibration of the grinding device.
[0006]
A first object of the present invention is to provide a work jig which can set up a work on a work table in a few minutes and can fix the work on four sides of the front, rear, left and right side surfaces. On offer. Another object of the present invention is to provide a surface grinding method capable of satisfactorily aligning the front and back surfaces of a flat workpiece using the work jig.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a pair of height-direction alignment columns are provided in the vertical direction, and a plurality of position adjustment fine movement suppressing screws are provided inwardly from the side surfaces. A left pressing frame for pressing the left end of the work between the frames and a right pressing frame for pressing the right end of the work, wherein the height of the pressing frames is higher than the height of the front frame and the rear frame. A work jig provided with a lower left press frame and a right press frame, and a fixture for fixing the left press frame and the right press frame to the front frame and the rear frame. The front and rear sides are pressed by the position adjustment fine movement holding screws provided on the front frame and the rear frame, and are pressed and fixed in the left and right directions by the left and right pressing frames. When placed on a work table, the lower surface of the flat work is spaced apart from the upper surface of the work table. Suruwa - there is provided a click jig.
[0008]
By preparing a plurality of work jigs to which the work is fixed in advance, a new work jig can be positioned on the work table of the surface grinding device after the front and back surfaces of the previous work are ground. The alignment can be done in a few minutes, which takes about ten minutes conventionally, and the grinding time of one work can be reduced by about 20 minutes per grinding in consideration of the grinding of the front and back surfaces.
[0009]
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the work jig, a cushioning material is provided on a side surface of the left pressing frame and a side surface of the right pressing frame that come into contact with the side surface of the flat workpiece. And
[0010]
Since the cushioning material such as rubber, elastomer, foam sheet, etc. exists between the flat work and the pressing frame, the tensile strength suspended on the flat work is absorbed by the cushion material, and the flat work is absorbed. -The press and press frames are less likely to warp.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the work jig, the front frame and the rear frame are provided with a pair of arm positioning pins on the left and right sides when the work jig is conveyed. And
[0012]
The load arm is provided with a pin for gripping the work jig when the work jig is conveyed from a stocker (not shown) to a work table of a surface grinding device by a loader. With this, the machine can be brought in.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, the work jig is placed at a desired position on a work table of a surface grinding apparatus, and then the work wheel is moved and rotated by feeding the work table. After the upper surface of the plate-shaped work is ground by relative movement with the car, the work jig is placed in a desired position on the work table in the opposite direction, and then the work jig is placed on the work table. An object of the present invention is to provide a method of grinding the front and back surfaces of a work, wherein the top surface of a flat work is ground by moving the work by feeding and moving relative to a rotating grinding wheel. .
[0014]
Since the work is lifted from the work table and planarly machined, it can be ground without being affected by the presence of grinding debris attached to the work table, and work for achieving parallelism of the work Table cleaning time can be reduced. Further, since the four ends of the work are fixed and ground, the influence of the vibration of the surface grinding device on the processing accuracy of the work is reduced.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a work jig of the present invention, FIG. 2 is a front sectional view thereof, viewed from the II line side of FIG. 1, and FIG. 3 is a side view thereof taken along line II-II of FIG. 4 is a plan view of a work table of the surface grinding device, FIG. 5 is a partial front view of the surface grinding device, and FIG. 6 is a partial side view of the work table of the surface grinding device. is there.
[0016]
1 to 3, 1 is a work jig, w is a flat work, 2 is a front frame, 3 is a rear frame, 4 is a height alignment column, 5 is a position adjustment fine movement holding screw, 6 is a front frame step, 7 is a rear frame step, 8 is a load arm positioning pin, 9 is a left pressing frame, 10 is a right pressing frame, 11 and 12 are fixtures, and 13 is a cushioning material. is there.
[0017]
The work jig 1 is provided with a pair of height alignment columns 4, 4 on the left and right sides of a front frame 2 and a rear frame 3, respectively, with their heads and legs projecting up and down. A plurality of position adjustment fine movement suppressing screws 5 are provided inward from the outer surface of the rear frame 3 and the left pressing frame 9 for pressing the left end of the work between the front frame and the rear frame, and the right end of the work. A right pressing frame 10 to be pressed is fixed to the front frame and the rear frame by fixtures 11 and 12, and if desired, the left pressing frame 9 to be in contact with the side surface of the flat work and the right pressing frame 9 to the right. A cushioning material 13 is provided on the side surface of the push frame 10, and a pair of load arm positioning pins 8, 8 are provided on the left and right sides of the front frame 2 and the rear frame 3.
[0018]
The flat work w is pressed by its front and rear side surfaces with the position adjusting fine movement holding screws 5 provided on the front frame 2 and the rear frame 3, and is pressed by the left and right pressing frames 9 and 10 in the left and right directions. When the work jig 1 is placed on the work table, the lower surface of the flat work is separated from the upper surface of the work table.
[0019]
In the surface grinding apparatus 20 shown in FIGS. 4 to 6, reference numeral 21 denotes a left-right moving table (work table), reference numeral 21 denotes a grinding wheel, reference numeral 21a denotes a grindstone spindle, reference numeral 22 denotes a safety cover, and reference numeral 23 denotes a touch probe position. Sensor, 24 is a master block, 25 is an electromagnetic chuck, 26 is a monolithic diamond dresser on a table, 27 is a sensor for confirming the seating of a jig column, 28 is a double-acting swing clamp, 29 is cleaning and drying of a jig column leg. A mechanism, 30 is a work supporting sponge material, 31 is an air cylinder, and 32 is a cup truer. The work w and the jig 1 are indicated by phantom lines. As can be understood from FIG. 4, the table 21 has a space on which the two work jigs 1 can be placed.
[0020]
The work jig 1 is placed on the left and right moving table 21 of the surface grinding device 20, and the presence of the leg of the work jig 1 column 4 is confirmed by the air pressure sensor 27. The handle 28a rotates to fix the column 4, the work jig 1 is positioned on the left and right moving table 21, and the touch probe sensor 23 attached to the front of the safety cover 22 of the grinding head is used. It moves and contacts the master block 24, the required points of the work w (grinding start point, grinding end point, etc.), the column 4 of the work jig 1, and the double-acting swing clamp 28, and the respective position coordinates. Check. A support sponge material 30 pushed up at a constant pressure by an air cylinder 31 is in contact with the lower surface of the work w held between the jigs 1.
[0021]
The grinding wheel 21 in the standby position is rotated, moved to the grinding start point, lowered and hit against the work, and the work table is moved by the relative movement of the left and right movement of the work w and the back and forth movement of the grinding wheel 21. The upper surface of the work floating above the surface of the cable and fixed to the jig 1 is ground.
After grinding one side, the grinding wheel is retracted to the standby position, and the work table is moved to a desired position to stand by, and the air cylinder 31 is pushed down to move the supporting sponge material 30 away from the lower surface of the work.
[0022]
Next, the work jig 1 is placed on the seating surface, which is the desired position on the work table, in the opposite direction, the height is adjusted by the column 4, and the position is confirmed by the touch probe sensor. The support sponge material 30 pushed up by the air cylinder 31 is brought into contact with the lower surface of the work w sandwiched by 1 at a constant pressure. Again, the grinding wheel 21 at the standby position is rotated, moved to the grinding start point, lowered and hit against the work, and the work is performed by the relative movement of the left and right movement of the work w and the forward and backward movement of the grinding wheel 21. By grinding the upper surface of the work floating above the table surface and fixed to the jig 1, an ultra-precision double-sided finished work can be obtained.
[0023]
After the grinding, the cleaning liquid is sprayed from the cleaning / drying mechanism 29 on the four leg portions of the column of the jig 1, and the leg portion is further dried by blowing air.
[0024]
【The invention's effect】
Since the work jig of the present invention can fix the work at a distance from the work table surface, it is possible to obtain an ultra-precision finished work excellent in parallelism. Further, the work can be conveyed onto the work table of the surface grinding device after the work is fixed to the jig in advance, so that the setup time can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a work jig of the present invention.
FIG. 2 is a front sectional view of the work jig of the present invention.
FIG. 3 is a side view of the work jig of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a work table of the surface grinding device.
FIG. 5 is a partial front view of the surface grinding device.
FIG. 6 is a partial side view of a work table of the surface grinding device.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 work jig w flat work 2 front frame 3 rear frame 4 height alignment column 5 position adjustment fine adjustment holding screw 8 loader arm positioning pin 9 left pressing frame 10 right pressing frame 13 Cushioning material
