JP2006026857A - ディスクの周縁研削装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ディスクの周縁研削装置は、回転制御されたワーク軸の上端部に下クランパ22を備え、この下クランパの上方に垂直方向(Z方向)移動自在に上クランパ21を備え、上下クランパにてディスク1を把持し、ディスクの外周縁を研削する外周砥石15、あるいは、内周縁を研削する内周砥石を備え、上クランパが下降して下クランパとでディスクを把持する際にディスクの厚みを測定し、この測定値に基づいて外周砥石あるいは内周砥石を位置制御する。
【選択図】 図1
Description
基板からディスクを切り出し、内周縁と外周縁とを研削して製品化される。
この研削に用いられるディスク周縁研削装置の一般的な構造は、ワーク軸の上端部に設けたクランプ装置でディスクの両面を把持(挟持)し、ワーク軸を回転し、このワーク軸に隣接配置した外周用砥石あるいは内周用砥石を、ワーク軸と平行な方向(Z方向)及びワークに近接離隔する方向(X方向)にサーボ制御して、ディスクの内外周縁加工をするものである。
従って、砥石の研削面には例えば、図2に示すように、ディスクの周縁の両面角のエッジを研削できるように溝が形成されている。
よって、ディスクの周縁の研削にはディスクの厚み方向中心と砥石の溝中心を合致させる必要がある。
あるいは、ディスクの周縁の加工品を、抜き取り的に測定機で測定し、対応していた。
これでは、ロットが変わる毎に生産が中断したり、測定機で測定する工程分だけ加工サイクルが長くなる問題があった。
また、試し研削による不良品も発生していた。
より、具体的には、例えば、上クランパにドグを取り付け、外周砥石側、あるいは内周砥石側に近接センサーを取り付ける。
このようにすると、上クランパが下降して、下クランパ とでディスクを狭持した際に上クランパのドグ位置を砥石側の近接センサーで感知し、砥石の基準位置と上クランパの位置との関係が測定でき、これにより、ディスクの厚みを測定するとともに、ディスクの厚みバラツキを補正するように砥石位置制御側にフィードバックできる。
この場合に、上クランパ側と砥石位置制御側との間に、ドグと近接センサーとを対向設置する方法を採用すれば、既存の研削装置に容易に組み込むことができ、しかも、従来の厚み測定や、面取り等の研削品質チェック工数を削減できる。
2個の加工ユニット12a、12bは、ワーク台11と実質上一体の機械フレーム13のコラム(支持フレーム)14の両端にそれぞれ配置されている。
各加工ユニット12(12a、12b)は、図1に示すように、それぞれワーク軸30と、外周用砥石15と、内周用砥石16とを備えており、ワーク軸30の上端に設けた下クランパ22と上クランパ21で固定されたディスク(ワーク)1の内周と外周とを同時加工する。
カセット60は、図6に示すように上面が開放され、側面内側に縦方向のガイド溝61を等間隔(等ピッチ)に設けた箱型の容器で、ディスク1はその面を垂直方向にして面直角方向に並べた状態で各カセット60内に収容されている。
ローダ装置70は、2個のローダハンド80を備えており、各ローダハンドはその先端にディスク1を真空吸着するディスク吸着部81を備えている。
ローダハンドは、水平方向の軸73回りに回動自在で、かつ揺動シリンダ74のロッドに連結されて設けられており、揺動シリンダ74のロッドの進退により、図に示す水平方向と90度下向きに回動した下向き方向とに向きを変えることができる。
ローダハンドは、ワーク台1の上方で2次元方向(X−Y方向)に移動するキャリア71に昇降自在に設けられている。
次に、ローダハンドを水平方向にしてキャリア71の移動により、図4に示すように、ディスク1を芯出し台2上に載せる。
ディスク1は、芯出し台上で芯出しされ、再びローダハンドのディスク吸着部で吸着される。
次に、キャリア71は、加工ユニット12a、12bのいずれかの側に移動し、加工済ディスクを一方のローダハンドで吸着保持し、横移動して他方のローダハンドに吸着している加工前ディスクを当該加工ユニットのワーク軸30の上端の加工位置へと供給する。
ローダハンドに吸着された加工済ディスク1は、乾燥装置3へと搬送され、乾燥空気で研削液(水)を除去及び蒸発させた後、ローダハンドに吸着され、加工済ディスクを収容するカセット上へと搬送され、ハンドの下向き動作と下降動作により、カセット内に収容される。
各加工ユニット12は、ワーク軸30、上クランパ21、下クランパ22、外周用砥石15及び内周用砥石16を備えている。
ワーク軸30は、パイプ状で真空ジョイント33より下クランパ22のディスク1の載置面まで空気路が連絡している。
クーラントジョイント32aからは、ワーク軸の内径中心部で下クランパ22とワーク軸30の下端とで固定されたクーラントパイプ32により、下クランパ上面中央の凹み孔まで水路が連絡している。
この水路は、ディスク内外周縁研削時に研削液を供給するためのものである。
前述の真空ジョイント33、クーラントジョイント32aは、このプーリ35aの下部に設置されている。
ワーク軸30は、プーリ35aに掛け回したベルト35を介して主軸モータ34で回転駆動される。
昇降枠24は、ワーク軸30を挟む両側にワーク軸と平行なガイドロッド23を備えており、このガイドロッド23がブラケット28でコラム14に固定されたガイドスリーブ29で上下移動可能に案内されている。
2本のガイドロッド23の先端相互は、繋ぎ材21aで連結され、この繋ぎ材の中央に短い円筒状の上クランパ21がワーク軸30と同一軸線回りに自由回転可能に軸支されている。
そして、シリンダ27の動作により昇降枠24が下方へ引かれ、下クランパ22上のディスクは下降してきた上クランパ21との間で挟持される。
このとき、上クランパ21側にはドグ4を取り付け、外周砥石15の位置制御側には近接センサー5を取り付けている。
これにより、近接センサー5とドグ4との相対位置関係からディスクの厚みが測定される。
この関係を図2に基づいて説明する。
ディスク1の厚みにバラツキがあると、その分だけ、例えば、外周砥石15の溝中心15aとディスクの厚み中心1aとにdだけズレが生じることになる。
上クランパ21がディスクをクランプする際にドグ4の位置を近接センサー5で、感知することで、上記ズレ量dの値を自動計算でき、砥石位置をこのズレ量に対応して補正できる。
そして、ローダハンド80が退避した後、主軸モータ34を回転すると、ワーク軸30の上端で上下のクランパ21、22で挟持されたワークが回転駆動される。
外周砥石15で、ディスクの外周縁を研削し、内周用砥石16は、上クランパ21の中空孔を通って下降してワークの内周縁の研削を行う。
外周用砥石台43及び内周用砥石台44は、コラム14の垂直方向の面に横方向(X方向)に案内された横移動台49、50にそれぞれ上下方向(Z方向)移動可能に装着されている。
横移動台49、50及び外周用と内周用の砥石台43、44は、周知のねじ送り機構、すなわち横方向送りモータ51、52及び上下方向送りモータ53、54で回転駆動されるボールねじに螺合して、NC制御による送りモータ51、52、53、54の回転により、X−Z平面上でディスク加工位置と退避位置との間を移動して、ディスク1の外周及び内周を所望形状及び寸法に研削加工する。
2 芯だし装置
3 乾燥装置
4 ドグ
5 近接センサー
10 研削装置
11 ワーク台
12(12a、12b) 加工ユニット
15 外周砥石
16 内周砥石
21 上クランパ
22 下クランパ
30 ワーク軸
60 カセット
70 ローダ装置
80 ローダハンド
81 ディスク吸着部
Claims (2)
- ディスクの周縁研削装置は、回転制御されたワーク軸の上端部に下クランパを備え、この下クランパの上方に垂直方向(Z方向)移動自在に上クランパを備え、
上下クランパにてディスクを把持し、ディスクの外周縁を研削する外周砥石、あるいは、内周縁を研削する内周砥石を備え、上クランパが下降して下クランパとでディスクを把持する際にディスクの厚みを測定し、この測定値に基づいて外周砥石あるいは内周砥石を位置制御したことを特徴とするディスク研削装置。 - 上クランパ側と砥石位置制御側との間に、ドグと近接センサーとを対向設置したことを特徴とする請求項1記載のディスク研削装置。
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