JP2013220484A

JP2013220484A - 研削装置

Info

Publication number: JP2013220484A
Application number: JP2012091884A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Kakei; 陽介加計
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2013-10-28
Anticipated expiration: 2032-04-13
Also published as: JP5894490B2

Abstract

【課題】洗浄スポンジの上面と板状ワークの下面とを接触させて適切な摩擦力を発生させつつ、板状ワークの下面を洗浄する。
【解決手段】研削装置１は、板状ワークＷを搬送する搬送手段４と板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄する洗浄手段５とを備え、搬送手段４は板状ワークＷを保持する保持部４０と、回転手段４１と、上下動作手段４２と、水平動作手段４３とを備え、洗浄手段５は板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄する洗浄スポンジ５０と、洗浄水プール５１と、洗浄水プール５１に洗浄水５３を供給する供給口５２と、洗浄水プール５１に供給された洗浄水５３を排水する排水口５５とを備えている。そのため、洗浄水プール５１の洗浄水に洗浄スポンジ５０を浸水させ、洗浄スポンジ５０の全体に洗浄水をいきわたらせ、洗浄スポンジ５０と板状ワークＷの下面Ｗｂとを適切な摩擦力で接触させて板状ワークＷの下面Ｗｂの洗浄を確実に効率よく実施することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、板状ワークに研削を施した後、板状ワークの被保持面である下面を洗浄することができる研削装置に関する。

板状ワークを研削する研削装置では、板状ワークを吸引保持する保持テーブルと、該保持テーブルに吸引保持された板状ワークに研削を施す研削手段と、研削が施された板状ワークを搬送する搬送手段と、板状ワークの下面を洗浄するスポンジを有する洗浄手段と、を少なくとも備えているものがある（例えば、下記の特許文献１を参照）。研削加工が施された板状ワークの下面には、加工屑が付着することがあるため、上記のような洗浄手段により板状ワークの下面を洗浄している。

板状ワークの下面を洗浄する洗浄手段としては、例えば、図４に示すものがある。図４に示す洗浄手段３０は、被加工物である板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄する洗浄スポンジ３１と、洗浄スポンジ３１の中央部分が開口された供給口３２と、該供給口３２に連通する洗浄水供給源３３と、洗浄スポンジ３１に供給された洗浄水の落下を受止める受止め部３４と、受止め部３４に受止められた洗浄水を外部へ排水するために開閉可能な排水栓３５と、を備えている。

洗浄手段３０によって板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄する際には、保持部２１を備える搬送手段２０によって板状ワークＷを保持して洗浄スポンジ３１に接触する位置まで下降させる。次いで、供給口３２から洗浄スポンジ３１に洗浄水を供給しつつ、板状ワークＷの下面Ｗｂに洗浄スポンジ３１を接触させ板状ワークＷを回転させて下面Ｗｂを洗浄している。

特開平１１−０３１６７４号公報

しかしながら、上記のような洗浄手段３０においては、供給口３２を通じ洗浄スポンジ３１の中央部分から板状ワークＷの下面Ｗｂと洗浄スポンジ３１の上面との間に洗浄水を供給しているため、洗浄スポンジ３１の上面と板状ワークＷの下面Ｗｂとの間に洗浄水の薄い層が形成されてしまい、ハイドロプレーン現象が発生する。すなわち、洗浄スポンジ３１と板状ワークＷとが非接触状態となり、板状ワークＷの下面Ｗｂに付着した汚れを除去できないという問題がある。そのため、洗浄スポンジと板状ワークとを接触させるべく、洗浄スポンジの素材を変更して使用するなどしても、依然として上記ハイドロプレーン現象の解消が困難となっている。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、洗浄スポンジの上面と板状ワークの下面とを接触させて適切な摩擦力を発生させつつ、洗浄スポンジへの洗浄水の供給を可能にし、板状ワークの下面を洗浄することに発明の解決すべき課題がある。

本発明は、板状ワークを吸引保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状ワークを研削加工する研削手段と、板状ワークを保持して該保持テーブルから搬送する搬送手段と、該保持テーブルに保持されていた板状ワークの面を洗浄する洗浄手段と、を少なくとも備える研削装置において、該搬送手段は、板状ワークを保持する保持部と、該保持部を回転させる回転手段と、該保持部を上下方向に移動させる上下動作手段と、該保持部を水平方向に移動させる水平動作手段と、を備え、該洗浄手段は、該搬送手段により保持された板状ワークを洗浄する洗浄スポンジと、該洗浄スポンジを囲繞する側壁と、該洗浄スポンジの下側の底板とから構成される洗浄水プールと、該洗浄水プールに洗浄水を供給する供給口と、該洗浄水プールに供給された洗浄水を排水する排水口と、を備え、該供給口から供給される洗浄水の定量を該排水口から排水させ、該洗浄水プールの洗浄水の供給量と排水量との関係を供給量＞排水量として、該洗浄水プールに溜められた洗浄水に該洗浄スポンジを浸水させることにより、該洗浄水を該洗浄スポンジの内部の連続気孔を伝って該洗浄スポンジの全体にいきわたらせ、該洗浄水を吸水した該洗浄スポンジに該保持部が保持する板状ワークの下面を接触させ、該保持部の回転によって板状ワークの洗浄を可能とする。

本発明は、研削加工が施された板状ワークの下面を洗浄する洗浄手段を備え、この洗浄手段は、搬送手段により保持された板状ワークの下面を洗浄する洗浄スポンジと、洗浄スポンジを囲繞する側壁と洗浄スポンジの下側の底板とから構成される洗浄水プールと、洗浄水プールに洗浄水を供給する供給口と、洗浄水プールに供給された洗浄水を排水する排水口と、を備えているため、板状ワークの下面を洗浄する際には、洗浄水プールに溜められた洗浄水の定量を排水口から排水しつつ、この排水量より多い供給量の洗浄水を洗浄水プールに供給して洗浄水プール内の洗浄水を清浄に維持できる。そして、洗浄水プールに溜められた洗浄水に洗浄スポンジを浸水させることにより、洗浄スポンジの全体に洗浄水がいきわたるため、水を含んだ洗浄スポンジと板状ワークの下面とが適切な摩擦力で接触しながら、板状ワークの下面を洗浄することができる。したがって、板状ワークの下面の洗浄を確実に効率よく実施することができる。

洗浄手段が搭載された研削装置の平面図である。洗浄手段の構成を示す断面図である。洗浄手段の動作例を示す断面図である。従来における洗浄手段の構成を示す断面図である。

図１に示す研削装置１は、長方形の装置ベース１００を備えており、被加工物である板状ワークＷを搬送、洗浄、研削及び収容するための各装置が装置ベース１００に配設されている。まず、研削装置１の構成について説明する。

図１に示すように、装置ベース１００の上面中央には、回転可能なターンテーブル２が配設されている。また、ターンテーブル２には、板状ワークＷを保持し自転可能な保持テーブル３が複数配設されている。そして、ターンテーブル２が回転すると、複数の保持テーブル３を公転させることができる。

研削装置１には、ターンテーブル２の円周方向に沿って、板状ワークＷに粗研削を施す第一の研削手段１１と、第一の研削手段１１により粗研削が施された板状ワークＷに仕上げ研削を施す第二の研削手段１２と、粗研削及び仕上げ研削が施された板状ワークＷにドライポリッシング処理を施す第三の研削手段１３と、を備えている。なお、第三の研削手段１３においては、研削加工が施された板状ワークＷには歪みがある場合があるため、これらを除去できる加工処理が施されればよく、上記のドライポリッシングに限定されるものではない。

研削装置１の装置ベース１００のＹ２方向側には、研削前の板状ワークＷを収容するためのカセット６ａ及び研削後の板状ワークＷを収容するためのカセット６ｂが並列に配設されている。カセット６ａ及びカセット６ｂの近傍には、板状ワークＷをカセット６ａから搬出及びカセット６ｂへ搬入する搬送ロボット７が配設されている。搬送ロボット７は、屈曲可能なアーム７ａと板状ワークＷを保持するロボットハンド７ｂとを備えており、例えば矢印Ｘ１及びＸ２方向に往復移動することができる。搬送ロボット７の可動範囲には、研削後の板状ワークＷの上面を洗浄するスピンナーテーブル８と、保持テーブル３に板状ワークＷを搬入及び保持テーブル３から板状ワークＷを搬出する搬送手段４とが配設されている。

図１に示す搬送手段４は、板状ワークＷを保持する保持部４０と、保持部４０を回転させる回転手段４１と、保持部４０を上下方向に移動させる上下動作手段４２と、保持部４０を水平方向に移動させる水平動作手段４３と、を備えている。

図１及び図２に示すように、保持部４０は、円盤状の枠体４０４の下面側に形成され、板状ワークＷの上面Ｗａを吸引保持する保持面４００を有している。図２に示す回転手段４１は、回転軸４１０と、回転軸４１０の上端に接続された回転モータ４１１と、を備え、回転軸４１０は枠体４０４に連結されている。保持部４０を支持するアーム４０１は、回転軸４１０と直交して連結され、旋回動可能となっている。アーム４０１及び回転軸４１０の内部には、保持部４０と吸引源４０３とを連通させる吸引孔４０２が形成されている。そして、搬送手段４は、吸引源４０３を作動させると、保持部４０の保持面４００に板状ワークＷの上面Ｗａを吸着することができる。また、搬送手段４は、図１に示したアーム４０１を旋回させながら、図１に示す搬送経路Ｌを、例えばＹ１及びＹ２方向に水平移動することができる。

図１に示す搬送経路Ｌ上には、板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄する洗浄手段５と、保持部４０の保持面４００に板状ワークＷが吸引保持されているかどうかを確認するためのセンサ１４とが配設されている。

図２に示す洗浄手段５は、搬送手段４により保持された板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄する長方形の洗浄スポンジ５０と、洗浄水を溜める洗浄水プール５１と、洗浄水プール５１に洗浄水を供給する供給口５２と、洗浄水プール５１に供給された洗浄水を排水する排水口５５と、を備えている。

図２に示すように、洗浄手段５は、洗浄水の落下を受止めるウォーターケース５６に立設されている。具体的には、ウォーターケース５６の底面５７において、洗浄スポンジ５０を支持する洗浄基台５９が立設されている。そして、洗浄スポンジ５０は、支持部５８を介して洗浄基台５９により支持されている。

洗浄水プール５１は、洗浄基台５９の上部に固定されており、洗浄スポンジ５０を囲繞する側壁５１ａと、支持部５８が連結されている底板５１ｂと、により構成されている。

洗浄水を洗浄水プール５１に供給する供給口５２は、底板５１ｂにおいて開口して形成されており、洗浄水が流れる供給流路５２ａを介して洗浄水供給源５４に連通している。洗浄水供給源５４から洗浄水が供給されると、洗浄水が供給口５２から噴出し洗浄水プール５１に流れ込む。

洗浄スポンジ５０で板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄すると、この下面Ｗｂに付着した加工屑が洗浄水プール５１内に落下するため、洗浄水プール５１に排水口５５を設けて一定量の洗浄水を排水口５５から排水し、洗浄水プール５１内の洗浄水を清浄に維持する必要がある。ここで、加工屑は、水よりも重く水中を下方に落ちることから、図２に示す底板５１ｂに排水口５５が形成されている。そして、排水口５５は、洗浄水が流れる排水流路５５ａを通じてウォーターケース５６の上方に連通している。なお、加工屑が排水口５５に引っかからないようにするために、排水口５５の大きさはφ４．５〜φ６ｍｍに形成することが望ましい。

図１に示すように、搬送経路Ｌ上には、洗浄水でぬれた板状ワークＷの下面に乾燥処理を施す乾燥手段１０が配設されている。乾燥手段１０には、不図示のエアー供給源が接続されており、保持部４０とともに回転する板状ワークＷの下面に対して下方から高圧エアーを吹きつけることができる。

以下においては、研削装置１の動作例について説明する。図１に示す搬送ロボット７は、カセット６ａから研削前の板状ワークＷを１枚取り出し、ロボットハンド７ｂの上に板状ワークＷを載置して保持し、矢印Ｘ１方向に水平移動し板状ワークＷを保持テーブル３に載置する。

板状ワークＷが保持テーブル３に保持された後、ターンテーブル２が矢印Ａ方向に回転し、保持テーブル３を第一の研削手段１１、第二の研削手段１２及び第三の研削手段１３に順次送り込む。全ての研削が終了した後、ターンテーブル２をさらに矢印Ａ方向に回転させ、保持テーブル３を搬送手段４の下方に移動させる。

保持テーブル３に保持されていた研削後の板状ワークＷの下面にも加工屑が付着している場合があるため、図２に示す板状ワークＷの下面Ｗｂに洗浄処理を施す必要がある。ここで、図１に示す搬送手段４が、例えば保持テーブル３から研削済みの板状ワークＷを吸引保持する時に、図２に示す洗浄手段５が作動し洗浄水プール５１に洗浄水の給水が開始される。なお、洗浄水プール５１に洗浄水が満水になるまでの時間は、搬送手段４によって板状ワークＷが洗浄手段５の上方に搬送されてくる時期に合わせて略１０秒〜１５秒に設定されている。したがって、洗浄手段５による板状ワークＷの洗浄処理を円滑に施すことが可能となる。

図１に示す搬送手段４の保持部４０が板状ワークＷを吸引保持した後、搬送手段４は、アーム４０１をＸ１側に旋回させるとともに、矢印Ｙ２方向に水平移動して保持部４０を洗浄手段５の上方に送り込む。保持部４０が搬送経路Ｌ上を移動してセンサ１４の上方を通過する際には、センサ１４によって保持部４０に板状ワークＷが保持されているか否かが判断される。

保持部４０に板状ワークＷが保持されているとセンサ１４によって判断されたら、図２に示すように、回転手段４１を作動させ保持部４０を矢印Ｂ方向に回転させながら、上下動作手段４２を作動させ、保持部４０を矢印Ｚ１方向に下降させ、板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄スポンジ５０に接触させる。

図３に示すように、板状ワークＷと洗浄スポンジ５０とが接触するときには、洗浄水プール５１内に洗浄水５３が満たされており、洗浄スポンジ５０が洗浄水５３に浸水している。そのため、洗浄スポンジ５０の内部の連続気孔に洗浄水が流れ込み、洗浄水が洗浄スポンジ５０の全体にいきわたっている。このように洗浄水５３が吸水された洗浄スポンジ５０に板状ワークＷの下面Ｗｂを接触させ、板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄していく。洗浄手段５においては、洗浄スポンジ５０と板状ワークＷの下面Ｗｂとの間に洗浄水を直接供給しないため、洗浄スポンジ５０と板状ワークＷの下面Ｗｂとの間に洗浄水の層が介在することに起因するハイドロプレーン現象が発生することはない。したがって、水を含んだ洗浄スポンジ５０が常に板状ワークＷの下面Ｗｂに接触しており、洗浄スポンジ５０と板状ワークＷの下面Ｗｂとを相対的に摺動させることで、板状ワークＷの下面Ｗｂに付着した加工屑を除去することができる。

板状ワークＷの下面Ｗｂの洗浄中は、洗浄水プール５１に形成された排水口５５から常に一定量の洗浄水５３を排水する。具体的には、洗浄水プール５１に溜められた洗浄水５３を排水口５５から排水流路５５ａに流入させ、底面５７に落水させる。洗浄中は常時、洗浄水プール５１内の洗浄水５３を清浄に維持するために、洗浄水プール５１への洗浄水５３の供給量と洗浄水プール５１から排水される洗浄水５３の排水量との関係を供給量＞排水量となるように洗浄手段５を制御する。なお、洗浄水の供給量としては、例えば１．０Ｌ／ｍｉｎとするのが望ましい。

板状ワークＷの下面Ｗｂの洗浄が終了した後、板状ワークＷの下面Ｗｂには、洗浄水が付着しているため、図１に示す乾燥手段１０により板状ワークＷを乾燥させる。具体的には、図１に示した搬送手段４を矢印Ｙ２方向に水平移動させ、保持部４０を搬出経路Ｌ上に配設されている乾燥手段１０の上方に移動させる。そして、保持部４０を回転させながら板状ワークＷに高圧エアーを吹きかけて乾燥処理を行う。

乾燥手段１０によって、板状ワークＷの下面Ｗｂの乾燥処理が施されたら、搬送手段４をさらに矢印Ｙ２方向に水平移動させ、スピンナーテーブル８に搬送させる。スピンナーテーブル８は、回転しながら板状ワークＷの上面Ｗａに付着した加工屑の除去及び板状ワークＷの乾燥を施す。板状ワークＷの上面Ｗａが洗浄されたら、搬送ロボット７によって板状ワークＷは回収カセット１０に収容される。このようにして、１枚の板状ワークＷに対する一連の加工が終了する。

実施形態に示した洗浄手段５では、洗浄水プール５１に溜められる洗浄水の一定量を排水口５５から排水しつつ、この排水量より多い供給量の洗浄水を洗浄水プール５１に供給して洗浄水プール５１内の洗浄水を清浄に維持することできる。また、洗浄手段５によって板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄する際には、洗浄水プール５１に溜められた洗浄水に洗浄スポンジ５０を浸水させることにより、洗浄スポンジ５０の全体に洗浄水がいきわたるため、水を含んだ洗浄スポンジ５０と板状ワークＷの下面Ｗｂとを適切な摩擦力で接触させながら、板状ワークＷの下面Ｗｂを洗浄することができる。したがって、板状ワークＷの下面Ｗｂの洗浄を確実に効率よく実施することが可能となる。

１：研削装置１００：装置ベース
２：ターンテーブル
３：保持テーブル
４：搬送手段
４０：保持部４００：保持面４０１：アーム
４０２：吸引孔４０３：吸引源４０４：枠体
４１：回転手段４１０：回転軸４１１：回転モータ
４２：上下動作手段
４３：水平動作手段
５：洗浄手段５０：洗浄スポンジ５１：洗浄水プール５１ａ：側壁５１ｂ：底板
５２：供給口５２ａ：供給流路５３：洗浄水５４：洗浄水供給源
５５：排水口５５ａ：排水流路５６：ウォーターケース５７：底面
５８：支持台５９：洗浄基台
６ａ，６ｂ：カセット
７：搬送ロボット７ａ：アーム７ｂ：ロボットハンド
８：スピンナーテーブル
１０：乾燥手段
１１：第一の研削手段
１２：第二の研削手段
１３：第三の研削手段
１４：センサ
２０：搬送手段２１：保持部
３０：洗浄手段３１：洗浄スポンジ３２：供給口３３：供給源
３４：受止め部３５：排水栓
Ｗ：板状ワークＷａ：上面Ｗｂ：下面Ｌ：搬送経路

Claims

板状ワークを吸引保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状ワークを研削加工する研削手段と、板状ワークを保持して該保持テーブルから搬送する搬送手段と、該保持テーブルに保持されていた板状ワークの面を洗浄する洗浄手段と、を少なくとも備える研削装置において、
該搬送手段は、板状ワークを保持する保持部と、
該保持部を回転させる回転手段と、
該保持部を上下方向に移動させる上下動作手段と、
該保持部を水平方向に移動させる水平動作手段と、を備え、
該洗浄手段は、該搬送手段により保持された板状ワークを洗浄する洗浄スポンジと、
該洗浄スポンジを囲繞する側壁と、該洗浄スポンジの下側の底板とから構成される洗浄水プールと、
該洗浄水プールに洗浄水を供給する供給口と、
該洗浄水プールに供給された洗浄水を排水する排水口と、を備え、
該供給口から供給される洗浄水の定量を該排水口から排水させ、該洗浄水プールの洗浄水の供給量と排水量との関係を供給量＞排水量として、該洗浄水プールに溜められた洗浄水に該洗浄スポンジを浸水させることにより、該洗浄水を該洗浄スポンジの内部の連続気孔を伝って該洗浄スポンジの全体にいきわたらせ、該洗浄水を吸水した該洗浄スポンジに該保持部が保持する板状ワークの下面を接触させ、該保持部の回転によって板状ワークの洗浄を可能とする研削装置。