JP2013226607A - チャックテーブル及びチャックテーブルを備える加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状の異なる板状ワークを吸引保持する際に、チャックテーブルを交換することなく板状ワークを保持面に吸引保持することを目的とする。
【解決手段】チャックテーブル１は、第１の吸引部２と第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂと第３の吸引部４とを備え、これらの吸引部のそれぞれに第１の連通孔６と第２の連通孔７と第３の連通孔８とを備えている。チャックテーブル１を有する加工装置１００には、それぞれの連通孔を吸引源９に接続させる第１の配管１１と第２の配管１２と第３の配管１３と、これらに第１のバルブ１１０と第２のバルブ１２０と第３のバルブ１３０とがそれぞれ配設され、これらのバルブの開閉状態を切り替えることで板状ワークが吸引保持される保持面の面積を変更することができる。したがって、形状の異なる板状ワークでも、チャックテーブル１を交換する必要はなく、板状ワークをチャックテーブル１に吸引保持することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物である板状ワークを吸引保持するチャックテーブル及びチャックテーブルに吸引保持された板状ワークに加工を施す加工装置に関する。

加工装置においては、チャックテーブルにおいて板状ワークを吸引保持し、加工具によって板状ワークを所定の厚みに加工している。チャックテーブルとしては、板状ワークを吸引保持する保持面を有する保持板と、該保持面に吸引力を伝達するための領域を有し保持板を支持する基台と、を備えているものがある（例えば、下記の特許文献１を参照）。

特開２００４−１４９３９号公報

しかしながら、上記のようなチャックテーブルにおいて、例えば四角形の板状ワークを吸引保持しようとしても、チャックテーブルの保持面が円形に形成されていることから、該保持面の一部分が露出し、当該一部分においてエアが漏洩して四角形の板状ワークをチャックテーブルに吸引保持することが困難となっている。したがって、四角形の板状ワークを吸引保持する際には、当該板状ワークの形状に合わせてチャックテーブルを交換して対応している。

また、円形の板状ワークには、結晶方位識別のためのオリエンテーションフラットが形成されたものと形成されていないものとがあり、オリエンテーションフラットについても、その大きさは板状ワークの種類によって異なる。そのため、オリエンテーションフラットの大きさによっては、保持面の一部分が露出し、当該一部分においてエアが漏洩してしまうという問題がある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、形状の異なる板状ワークをチャックテーブルの保持面に吸引保持できるようにすることに発明の解決すべき課題がある。

本発明は、吸引源に連通する吸引部の保持面において板状ワークを吸引保持するチャックテーブルであって、該吸引部は、中央部分に配設され四角形の保持面を有する第１の吸引部と、該第１の吸引部の外側に配設された複数の第２の吸引部と、により構成され、該吸引部の側面を封鎖する封鎖部を備え、該封鎖部によって隣接する該第１の吸引部と該第２の吸引部とが隔てられており、該第１の吸引部を該吸引源に連通させる第１の連通孔と、該第２の吸引部を該吸引源に連通させる第２の連通孔と、を備える。

上記の吸引部は、前記第１の吸引部に隣接する少なくとも４つの前記第２の吸引部と、該４つの第２の吸引部の外側に配設された第３の吸引部と、により構成され、該４つの第２の吸引部を前記吸引源に連通させる第２の連通孔と、該第３の吸引部を該吸引源に連通させる第３の連通孔と、を備える。

上記の第１の吸引部、第２の吸引部及び第３の吸引部は、ポーラス部材により形成されていることが望ましい。

さらに、本発明は、吸引源に連通する吸引部の保持面において板状ワークを吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引保持された板状ワークを加工する加工手段と、を備えた加工装置であって、該チャックテーブルは、中央部分に配設され四角形の保持面を有する第１の吸引部と、該第１の吸引部の外側に配設される少なくとも４つの第２の吸引部と、該第２の吸引部の外側に配設される第３の吸引部と、により構成される吸引部と、該吸引部の側面を封鎖する封鎖部と、該第１の吸引部に連通する該第１の連通孔と、該第２の吸引部に連通する該第２の連通孔と、該第３の吸引部に連通する該第３の連通孔と、により構成され、該加工装置は、該第１の連通孔を該吸引源に接続させる第１の配管と、該第１の配管に配設される第１のバルブと、該第２の連通孔を該吸引源に接続させる第２の配管と、該第２の配管に配設される第２のバルブと、該第３の連通孔を該吸引源に接続させる第３の配管と、該第３の配管に配設される第３のバルブと、を備え、該第１のバルブと該第２のバルブと該第３のバルブとの開閉をそれぞれ切り替えることによって該保持面の面積を変更可能にする。

本発明は、チャックテーブルにおいて、吸引源に連通する吸引部を備えており、該吸引部は、中央部分に四角形の保持面を有する第１の吸引部と、第１の吸引部の外側に配設された複数の第２の吸引部とにより構成され、吸引部の側面を封鎖する封鎖部を備えている。そのため、第１の吸引部と第２の吸引部とは封鎖部によって隔てられるため、第１の吸引部と第２の吸引部とにおける吸引作用を個別に設定することができる。そして、吸引源から発生する吸引力を第１の吸引部ばかりでなく、第２の吸引部にも伝達することができるため、異なる形状の板状ワークを１つのチャックテーブルにおいて吸引保持することができる。

上記の吸引部は、上記第１の吸引部に隣接する少なくとも４つの第２の吸引部と、第２の吸引部の外側に配設された第３の吸引部と、により構成され、第２の吸引部には、第２の吸引部を吸引源に連通させる第２の連通孔を備え、第３の吸引部には、第３の吸引部を吸引源に連通させる第３の連通孔を備えてあるため、吸引源から発生する吸引力を第１の吸引部、第２の吸引部及び第３の吸引部にも伝達することができ、例えば、四角形の板状ワークや円形の板状ワークなどを１つのチャックテーブルにおいて吸引保持することができる。

上記の第１の吸引部、第２の吸引部及び第３の吸引部は、ポーラス部材により形成されているため、板状ワークに吸引力を伝達することができ、板状ワークを第１の吸引部、第２の吸引部及び第３の吸引部に吸引保持することができる。

さらに、本発明は、上記の第１の吸引部、第２の吸引部及び第３の吸引部を備えるチャックテーブルと、板状ワークを加工する加工手段と、を備えた加工装置であって、加工装置には、第１の連通孔を吸引源に接続させる第１の配管と、第１の配管に配設される第１のバルブと、第２の連通孔を吸引源に接続させる第２の配管と、第２の配管に配設される第２のバルブと、第３の連通孔を吸引源に接続させる第３の配管と、第３の配管に配設される第３のバルブと、を備えるため、第１のバルブと第２のバルブと第３のバルブとの開閉をそれぞれ切り替えて板状ワークが吸引保持される保持面の面積を変更することができる。したがって、形状や大きさの異なる板状ワークであっても、１つのチャックテーブルの保持面において板状ワークを吸引保持することができ、保持面の一部分においてエアが外部に漏洩することはない。また、本発明では、異なる形状の板状ワークに対応するためにチャックテーブルを交換する必要がないため、チャックテーブルの保持面と加工手段の加工具との位置関係が常に維持される。したがって、チャックテーブルの保持面と加工手段の加工具との位置関係を設定するセットアップの作業が不要となり、板状ワークの形状や大きさが変わっても、板状ワークの加工精度を維持することができる。

チャックテーブルの構造を示す平面図である。 チャックテーブルを備える加工装置の構造を示す断面図である。 板状ワークの種々の構成を示す平面図である。 チャックテーブルによって、四角形の板状ワークを吸引保持する動作例を示す断面図である。 四角形の板状ワークがチャックテーブルに吸引保持された状態を示す平面図である。 チャックテーブルによって、オリエンテーションフラットが形成された板状ワークを吸引保持する動作例を示す断面図である。 オリエンテーションフラットが形成された板状ワークがチャックテーブルに吸引保持された状態を示す平面図である。 チャックテーブルによって、円形の板状ワークを吸引保持する動作例を示す断面図である。 円形の板状ワークがチャックテーブルに吸引保持された状態を示す平面図である。

図１に示すチャックテーブル１は、形状の異なる板状ワークを吸引保持することができるチャックテーブルである。チャックテーブル１は、図２に示すように、板状ワークに加工を施す加工手段１５を有する加工装置１００に搭載されている。

図１に示すように、チャックテーブル１は、リング状の枠体１０と、枠体１０の内側に配設された第１の吸引部２、第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂ並びに第３の吸引部４とを備えている。これらの吸引部の構成を説明すると、チャックテーブル１の中央部分には、板状ワークを吸引保持する四角形の保持面２０を有する第１の吸引部２が配設されている。第１の吸引部２の外側には、第１の吸引部２を囲むようにして少なくとも４つの吸引部、すなわち、板状ワークを吸引保持する保持面２１を有する３つの第２の吸引部３ａ及び１つの第２の吸引部３ｂが配設されている。さらに、第２の吸引部３ｂの外側には、板状ワークを吸引保持する保持面２２を有する第３の吸引部４が配設されている。第１の吸引部２と、第２の吸引部３ａと、第２の吸引部３ｂと、第３の吸引部４とで、全体として吸引部２００が構成されている。

図１に示す第１の吸引部２、第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂ、第３の吸引部４は、いずれもポーラス部材により形成されている。

図１に示すように、第１の吸引部２の側面には、該第１の吸引部２の側面を封鎖する封鎖部５を備えており、この封鎖部５によって、第１の吸引部２と、第１の吸引部２に隣接する第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂとが隔てられている。また、第２の吸引部３ｂと第３の吸引部４との間にも封鎖部５を備えており、第２の吸引部３ｂと、第３の吸引部４とが隔てられている。したがって、封鎖部５は、第１の吸引部２と、第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂと、第３の吸引部４とにそれぞれ個別に吸引作用を発揮させることができる。

図２に示すように、第１の吸引部２の下端には、第１の吸引部２と吸引源９とを連通させるための第１の連通孔６が形成されている。さらに、この第１の連通孔６と吸引源９とを連通させるために、第１の配管１１の一端が第１の連通孔６に接続され、他端が吸引源９に接続されている。図２に示すように、第１の配管１１は、ロータリジョイントからなる分岐部１４を経由しており、また、第１の配管１１の開閉を制御する第１のバルブ１１０が第１の配管１１に配設されている。第１のバルブ１１０を開くと、吸引源９から発生する吸引力を第１の吸引部２に伝達することができる。

第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂの下端には、第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂと吸引源９とを連通させるための第２の連通孔７が形成されている。さらに、この第２の連通孔７と吸引源９とを連通させるために、第２の配管１２の一端が第２の連通孔７に接続され、他端が吸引源９に接続されている。第２の配管１２は、分岐部１４を経由しており、第２の配管１２の開閉を制御する第２のバルブ１２０が第２の配管１２に配設されている。第２のバルブ１２０を開くと、吸引源９から発生する吸引力を第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂに伝達することができる。

第３の吸引部４の下端には、第３の吸引部４と吸引源９とを連通させるための第３の連通孔８が形成されている。さらに、この第３の連通孔８と吸引源９とを連通させるために、第３の配管１３の一端が第３の連通孔８に接続され、他端が吸引源９に接続されている。第３の配管１３は、分岐部１４を経由しており、第３の配管１３の開閉を制御する第３のバルブ１３０が第３の配管１３に配設されている。第３のバルブ１３０を開くと、吸引源９から発生する吸引力を第３の吸引部４に伝達することができる。

上記のように構成されるチャックテーブル１では、第１のバルブ１１０、第２のバルブ１２０及び第３のバルブ１３０を個別に開閉することができ、板状ワークを吸引保持する面積を変更することができる。例えば、吸引源９を作動させ第１のバルブ１１０を開くと、第１の吸引部２の保持面２０において板状ワークを吸引保持できる。第１のバルブ１１０に加えて第２のバルブ１２０を開くと、図１に示す保持面２０に加えて隣接する保持面２１まで板状ワークを吸引保持できる面積が広がる。さらに、第３のバルブ１３０を開くと、第２の吸引部３ｂの保持面２１に隣接する保持面２２まで板状ワークを吸引保持できる面積が広がる。

加工手段１５は、例えば、研削砥石を備え昇降移動可能となっており、板状ワークを所定の厚みに研削加工することができる。なお、加工手段１５は、特に研削加工を施すものに限定されるものではない。

以下においては、上記のように構成されたチャックテーブル１の動作について図３乃至図９を参照しながら説明する。なお、図３（ａ）に示す板状ワーク３０は、第１の吸引部２と相似形の四角形に形成され、第１の吸引部２と同じ大きさか第１の吸引部２より若干大きく形成された被加工物である。図３（ｂ）に示す板状ワーク３１は、第２の吸引部３ａ及び３ｂの外周と相似形に形成され、当該外周と同じ大きさか当該外周より若干大きく形成され、円形の外周部分にオリエンテーションフラット３１０が形成され第二の被加工物である。図３（ｃ）に示す板状ワーク３２は、第２の吸引部３ａ及び３ｂと第３の吸引部４との外周と相似形に形成され、当該外周と同じ大きさか当該外周より若干大きく形成された円形の被加工物である。

チャックテーブル１により図３（ａ）に示す板状ワーク３０を吸引保持する動作について説明する。図４に示すように、四角形の板状ワーク３０を第１の吸引部２の保持面２０に載置する。板状ワーク３０が保持面２０に載置されたら、第１のバルブ１１０のみ開くとともに、吸引源９から吸引力を発生させる。

第１のバルブ１１０が開かれると、吸引力が、第１の配管１１及び第１の連通孔６を介して第１の吸引部２の保持面２０に伝達される。そして、第１の連通孔６に負圧が発生し板状ワーク３０を下方に引っ張る。これにより、図５に示すように、板状ワーク３０がチャックテーブル１に吸引保持される。次いで、図４に示す加工手段１５を作動させ、板状ワーク３０を所定の厚みに加工する。

次に、チャックテーブル１により図３（ｂ）に示す板状ワーク３１を吸引保持する動作について説明する。図６に示す板状ワーク３１を第１の吸引部２の保持面２０並びに第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂの保持面２１に載置する。次いで、図６に示すように、第１のバルブ１１０及び第２のバルブ１２０を開くとともに、吸引源９から吸引力を発生させる。

第１のバルブ１１０が開かれると、吸引力が、第１の配管１１及び第１の連通孔を介して第１の吸引部２の保持面２０に伝達され、第２のバルブ１２０が開かれると、吸引力が、第２の配管１２及び第２の連通孔７を介して第２の吸引部３ａ及び第３の吸引部３ｂの保持面２１に伝達される。その結果、板状ワーク３１を吸引保持する面積が保持面２０に隣接する保持面２１まで広がり、板状ワーク３１は、第１の吸引部２だけでなく、第１の吸引部２に隣接する第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂの保持面２１においても吸引保持され、図７に示すように、板状ワーク３１の全面がチャックテーブル１に吸引保持される。次いで、図６に示す加工手段１５を作動させ、板状ワーク３１を所定の厚みに加工する。

次に、チャックテーブル１により図３（ｃ）に示した板状ワーク３２を吸引保持する動作について説明する。図８に示す板状ワーク３２を第１の吸引部２の保持面２０、第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂの保持面２１並びに第３の吸引部４の保持面２２に載置する。次いで、図８に示すように、第１のバルブ１１０、第２のバルブ１２０及び第３のバルブ１３０を開くとともに、吸引源９から吸引力を発生させる。

第１のバルブ１１０及び第２のバルブ１２０が開かれると、吸引力が、それぞれ第１の吸引部２の保持面２０と第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂの保持面２１とに伝達され、第３のバルブ１３０が開かれると、吸引力が、第３の配管１３及び第３の連通孔８を介して第３の吸引部４の保持面２２に伝達される。その結果、板状ワーク３２を吸引保持する面積が保持面２１に隣接する保持面２２まで広がり、板状ワーク３２は、第１の吸引部２、第２の吸引部３ａ及び第２の吸引部３ｂだけでなく、第２の吸引部３ｂの外側に配設された第３の吸引部４の保持面２２においても吸引保持され、図９に示すように、板状ワーク３２がチャックテーブル１に吸引保持される。次いで、加工手段１５を作動させ、板状ワーク３２を所定の厚みに加工する。

なお、実施形態に示した四角形の板状ワーク３０としては、例えば、フェライト基板や生セラミクス基板がある。

実施形態に示したチャックテーブル１には、四角形の板状ワーク３０を吸引保持できる第１の吸引部２と、オリエンテーションフラットが形成された円形の板状ワーク３１を吸引保持できる第２の吸引部３ａ，３ｂと、略円形の板状ワーク３２を吸引保持できる第３の吸引部４とを備え、これらの吸引部のそれぞれに第１の連通孔６、第２の連通孔７及び第３の連通孔８を備えている。チャックテーブル１を備えた加工装置１００には、それぞれの連通孔を吸引源９に接続させる第１の配管１１、第２の配管１２及び第３の配管１３と、これらに第１のバルブ１１０、第２のバルブ１２０及び第３のバルブ１３０がそれぞれ配設されている。そのため、板状ワークの形状や大きさに合わせて第１のバルブ１１０と第２のバルブ１２０と第３のバルブ１３０とを切り替えて板状ワークが吸引保持される保持面の面積を変更することができる。このように、チャックテーブルに吸引保持される被加工物が形状の異なる板状ワークであっても、チャックテーブルの保持面に板状ワークを吸引保持することができ、保持面の一部分が露出して、一部分におけるエアが外部に漏洩することはない。

１：チャックテーブル １０：枠体 １００：加工装置
２００：吸引部
２：第１の吸引部 ３ａ，３ｂ：第２の吸引部 ４：第３の吸引部
５：封鎖部
６：第１の連通孔 ７：第２の連通孔 ８：第３の連通孔
９：吸引源
１１：第１の配管 １１０：第１のバルブ
１２：第２の配管 １２０：第２のバルブ
１３：第３の配管 １３０：第３のバルブ
１４：分岐部 １５：加工手段
２０，２１，２２：保持面
３０，３１，３２：板状ワーク ３１０：オリエンテーションフラット

Claims (4)

1. 吸引源に連通する吸引部の保持面において板状ワークを吸引保持するチャックテーブルであって、
   該吸引部は、中央部分に配設され四角形の保持面を有する第１の吸引部と、
   該第１の吸引部の外側に配設された複数の第２の吸引部と、により構成され、
   該吸引部の側面を封鎖する封鎖部を備え、該封鎖部によって隣接する該第１の吸引部と該第２の吸引部とが隔てられており、
   該第１の吸引部を該吸引源に連通させる第１の連通孔と、
   該第２の吸引部を該吸引源に連通させる第２の連通孔と、を備えるチャックテーブル。
2. 前記吸引部は、前記第１の吸引部に隣接する少なくとも４つの前記第２の吸引部と、該４つの第２の吸引部の外側に配設された第３の吸引部と、により構成され、
   該４つの第２の吸引部を前記吸引源に連通させる第２の連通孔と、
   該第３の吸引部を該吸引源に連通させる第３の連通孔と、を備える請求項１記載のチャックテーブル。
3. 前記第１の吸引部、前記第２の吸引部及び前記第３の吸引部は、ポーラス部材により形成される請求項１，２記載のチャックテーブル。
4. 吸引源に連通する吸引部の保持面において板状ワークを吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引保持された板状ワークを加工する加工手段と、を備えた加工装置であって、
   該チャックテーブルは、中央部分に配設され四角形の保持面を有する第１の吸引部と、該第１の吸引部の外側に配設される少なくとも４つの第２の吸引部と、該第２の吸引部の外側に配設される第３の吸引部と、により構成される吸引部と、
   該吸引部の側面を封鎖する封鎖部と、
   該第１の吸引部に連通する該第１の連通孔と、
   該第２の吸引部に連通する該第２の連通孔と、
   該第３の吸引部に連通する該第３の連通孔と、により構成され、
   該加工装置は、該第１の連通孔を該吸引源に接続させる第１の配管と、該第１の配管に配設される第１のバルブと、
   該第２の連通孔を該吸引源に接続させる第２の配管と、該第２の配管に配設される第２のバルブと、
   該第３の連通孔を該吸引源に接続させる第３の配管と、該第３の配管に配設される第３のバルブと、を備え、
   該第１のバルブと該第２のバルブと該第３のバルブとの開閉をそれぞれ切り替えることによって該保持面の面積を変更可能にする加工装置。

Images