JP2014151419A

JP2014151419A - 研削ホイール

Info

Publication number: JP2014151419A
Application number: JP2013025378A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Kuwana; 一孝桑名; Makoto Maejima; 信前嶋
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】研削ホイールの取付け面に腐食が発生することを防止した研削ホイールを提供すること。
【解決手段】研削ホイール（４５）は、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段を構成する回転スピンドル（４２）の一端に配設されるホイールマウント（４４）に取り付ける取付け面を有するホイール基台（４５ａ）と、ホイール基台（４５ａ）の取付け面の反対面に環状に配設される研削砥石（４５ｂ）と、から構成され、ホイール基台（４５ａ）の少なくとも取付け面に被膜（４５ｄ）が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえば研削装置に搭載される研削ホイールに関する。

板状ワークなどの被加工物を研削する装置においては、研削手段におけるホイールマウントに研削ホイールをボルトで締結して取り付けている。そして、研削ホイールに装着された研削砥石が消耗すると、ボルトを緩めて研削ホイールをホイールマウントから取り外し、研削ホイールを交換している。

研削装置において、たとえば研削ホイールとホイールマウントとの接触部に、研削屑が混入した研削水が浸入すると、研削屑が固化して接触部に強固に付着し、ホイールマウントから研削ホイールを取り外すことが困難となる場合がある。そこで、特許文献１では、ホイールマウントの装着面にＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）のコーティングを施して、研削屑がホイールマウントの装着面に付着することを防いでいる。

特開２０１１−１４３４９５号公報

しかしながら、ホイールマウントの装着面にコーティングを施していても、研削ホイールにはコーティングが施されていないため、研削ホイールの取付け面に発生する腐食に起因して、ホイールマウントと研削ホイールとの取付け面に生じる微細な隙間に隙間腐食が発生し、この隙間腐食によって研削ホイールの取り外しが困難となる場合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、研削ホイールの取付け面に腐食が発生することを防止した研削ホイールを提供することを目的とする。

本発明の研削ホイールは、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段を構成する回転スピンドルの一端に配設されるホイールマウントに取り付ける取付け面を有するホイール基台と、該ホイール基台の該取付け面の反対面に環状に配設される研削砥石と、から構成される研削ホイールであって、該ホイール基台の少なくとも該取付け面に被膜を形成させたことを特徴とする。

この構成によれば、研削ホイールを構成するホイール基台の少なくとも取付け面に被膜を形成していることから、ホイール基台の金属表面が腐食作用に抵抗する状態となり、ホイール基台の腐食を防ぐことができる。したがって、研削ホイールの取付け面に腐食が発生することを防止することが可能となる。

本発明によれば、研削ホイールの取付け面に腐食が発生することを防止できる。

本実施の形態に係る研削装置の一例を示す斜視図である。上記研削装置におけるホイールマウントおよび研削ホイールの第１の例を示す断面模式図である。上記研削装置における研削ホイールを示す一部断面斜視図である。上記研削装置における研削ホイールの接合部を説明するための断面模式図である。上記研削装置におけるホイールマウントおよび研削ホイールの第２の例を示す断面模式図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係る研削ホイールが適用される研削装置の一例について図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る研削装置の一例を示す斜視図である。

図１に示すように、研削装置１は、チャックテーブル３と研削手段４とを相対回転させることにより、チャックテーブル３が保持する被加工物としての板状ワークを研削するように構成されている。研削手段４は、研削ホイール４５を備えて構成される。

研削装置１は、略直方体形状の基台２を有している。基台２の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口部２１と、開口部２１の後方に垂直に設けられたコラム２２と、が配置されている。開口部２１は、チャックテーブル３を支持するテーブル支持台２３および蛇腹状の防塵カバー２４で覆われている。コラム２２は、直方体形状を有し、その前面に研削手段４が設けられている。

テーブル支持台２３は、略正方形状を有し、チャックテーブル３を回転可能に支持する。また、テーブル支持台２３は、図示しない駆動機構に接続されており、この駆動機構から供給される駆動力によって、開口部２１内をスライド移動する。これにより、チャックテーブル３は、加工前の板状ワークを供給し、また、加工後の板状ワークを回収する載せ替え位置と、研削手段４と板状ワークとが対向する研削位置との間をスライド移動する。

防塵カバー２４は、板状ワークの研削加工時に発生する研削屑などが基台２内へ侵入することを防止する。防塵カバー２４は、テーブル支持台２３の前面および後面に取り付けられるとともに、その移動位置に応じて伸縮可能に設けられている。

チャックテーブル３は、円盤形状を有し、図示しないチャック回転手段によって円盤中心を軸に回転可能に設けられている。チャックテーブル３の上面には、板状ワークを吸着保持する吸着面３ａが設けられている。吸着面３ａは、たとえば、ポーラスセラミック材により構成されており、基台２内に配置された図示しない吸引源に接続されている。

研削手段４は、スピンドルハウジング４１と、スピンドルハウジング４１に回転可能に設けられた円柱形状のスピンドル４２と、を備えている。スピンドルハウジング４１は概して円筒形状を有し、軸方向に貫通する軸孔４１ａを備えている。スピンドル４２は、スピンドルハウジング４１の軸孔４１ａに挿通されている。スピンドル４２は、スピンドルハウジング４１から突出した下端に設けられた円盤状のホイールマウント４４を有している。

ホイールマウント４４の下面には、研削ホイール４５が取り付けられている。研削ホイール４５は、ホイール基台４５ａと、ホイール基台４５ａの下端面外周に環状に配列された複数の研削砥石４５ｂと、から構成されている。ホイール基台４５ａは、たとえば、アルミニウムなどの金属材料で構成される。研削砥石４５ｂは、たとえば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレンジボンドなどの結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成される。

研削砥石４５ｂは、スピンドル４２の駆動に伴ってＺ軸まわりに高速回転する。そして、研削ホイール４５と板状ワークとが平行な状態で、高速回転する研削砥石４５ｂが板状ワークの表面に接触することにより、板状ワークの表面が研削される。

研削手段４は、コラム２２に設けられた研削送り手段４７によって駆動されて上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成され、研削手段４とチャックテーブル３とを相対的に接近および離間させることが可能である。研削送り手段４７は、ボールねじ式の移動機構によりコラム２２に対して上下方向（Ｚ軸方向）に移動するＺ軸テーブル４７ａを有している。Ｚ軸テーブル４７ａには、その前面側に取り付けられたスピンドルハウジング４１を介して研削手段４が支持されている。

基台２内には、研削装置１の各部を統括制御する制御部５が設けられている。制御部５は、各種処理を実行するプロセッサや、ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶媒体を含んで構成される。

続いて、第１の実施の形態に係る研削装置１における研削手段４を構成する研削ホイール４５の構成について詳細に説明する。図２は、研削装置におけるホイールマウントおよび研削ホイールの第１の例を示す断面模式図である。図３は、研削ホイール４５を示す一部断面斜視図である。図４は、研削ホイール４５の接合部を説明するための断面模式図である。

図２，３に示すように、研削ホイール４５におけるホイール基台４５ａは、ホイールマウント４４の外径と略同径の外径を有する円環形状に構成されている。ホイール基台４５ａは、ホイールマウント４４の下面に複数のボルト４８によって取り付けられている。このとき、円環形状のホイール基台４５ａの上端面は、ホイールマウント４４の下端面外周部分と接触するように取り付けられる。すなわち、ホイール基台４５ａの上端面は、ホイールマウント４４に取り付けられる取付け面となる。また、スピンドル４２、ホイールマウント４４および研削ホイール４５は、回転中心が一致するように取り付けられている。

図２に示すように、スピンドル４２、ホイールマウント４４およびホイール基台４５ａの内部には、研削水供給路４９が設けられている。図示しない研削水供給源から供給された研削水は、研削水供給路４９およびホイール基台４５ａに設けられた複数の研削水供給ノズル４５ｃを介して、研削砥石４５ｂおよびチャックテーブル３に保持された板状ワークに供給される。なお、ホイール基台４５ａに設けられた複数の研削水供給ノズル４５ｃは、研削水供給路４９の一部を構成する。図３，４においては、研削水供給路４９の図示を省略している。

図４に示すように、ホイール基台４５ａの表面には、ホイール基台４５ａの金属表面に対する腐食作用に抵抗する被膜４５ｄが形成されている。被膜４５ｄは、たとえば、アルマイト被膜などの不動態被膜、ＤＬＣ被膜などにより構成される。被膜４５ｄは、少なくとも取付け面に形成されていればよく、ホイール基台４５ａ全体に形成されていてもよい。

ホイール基台４５ａ全体に被膜４５ｄが形成されている場合には、研削砥石４５ｂは、被膜４５ｄ上に砥石接着剤を塗布することにより、ホイール基台４５ａに装着される。この場合には、被膜４５ｄの表面粗さによって、砥石接着力を増すことができる。

ホイール基台４５ａの少なくとも取付け面に被膜４５ｄが形成されることにより、ホイール基台４５ａの金属表面に腐食作用に抵抗する被膜が生じた状態となり、ホイール基台４５ａの腐食を防ぐことができる。これにより、ホイール基台４５ａの取付け面に発生する腐食に起因して、ホイールマウント４４とホイール基台４５ａとの接触面に生じる微小な隙間に隙間腐食が発生することを防ぐことができる。したがって、たとえば研削ホイール４５を交換する際に、隙間腐食によって研削ホイール４５の取り外しが困難となる事態が起こることを防ぐことが可能となる。

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る研削ホイール４５によれば、研削ホイール４５を構成するホイール基台４５ａの少なくとも取付け面に被膜４５ｄを形成していることから、ホイール基台４５ａの金属表面が腐食作用に抵抗する状態となり、ホイール基台４５ａの腐食を防ぐことができる。したがって、研削ホイール４５の取付け面に腐食が発生することを防止することが可能となる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る研削ホイールは、第１の実施の形態に係る研削ホイールとホイール基台の形状が異なる。以下、第２の実施の形態に係る研削ホイールの構成について、図５に基づいて説明する。図５は、研削装置１におけるホイールマウントおよび研削ホイールの第２の例を示す断面模式図である。なお、図５において、第１の実施の形態に係る研削ホイール４５と共通する構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図５に示すように、研削ホイール５０におけるホイール基台５０ａは、ホイールマウント４４の外径と略同径の外径を有し、中心に研削水供給路４９を構成する穴部５０ｃを備える円盤形状に構成されている。

ホイール基台５０ａの上端面の中央部分には、円形状に突出する凸部５０ｅが設けられている。また、ホイールマウント４４の下端面の中央部分には、円形状にくぼんだ凹部４４ａが設けられている。ホイール基台５０ａは、上端面における凸部５０ｅを、ホイールマウント４４の下端面における凹部４４ａにはめこんで位置合わせした状態で、ホイールマウント４４の下端面に複数のボルト４８によって取り付けられている。これにより、ホイールマウント４４および研削ホイール５０の回転中心を精度よく一致させた状態で、研削ホイール５０をホイールマウント４４に取り付けることができる。

このとき、円盤形状のホイール基台５０ａの上端面は、ホイールマウント４４の下端面全体と接触するように取り付けられる。すなわち、ホイール基台５０ａの上端面は、ホイールマウント４４に取り付けられる取付け面となる。

ホイール基台５０ａの表面には、ホイール基台５０ａの金属表面に対する腐食作用に抵抗する被膜５０ｄが形成されている。被膜５０ｄは、たとえば、アルマイト被膜などの不動態被膜、ＤＬＣ被膜などにより構成される。被膜５０ｄは、少なくとも取付け面に形成されていればよく、ホイール基台５０ａ全体に形成されていてもよい。

ホイール基台５０ａ全体に被膜５０ｄが形成されている場合には、研削砥石５０ｂは、被膜５０ｄ上に砥石接着剤を塗布することにより、ホイール基台５０ａに装着される。この場合には、被膜５０ｄの表面粗さによって、砥石接着力を増すことができる。

ホイール基台５０ａの少なくとも取付け面に被膜５０ｄが形成されることにより、ホイール基台５０ａの金属表面に腐食作用に抵抗する被膜が生じた状態となり、ホイール基台５０ａの腐食を防ぐことができる。これにより、ホイール基台５０ａの取付け面に発生する腐食に起因して、ホイールマウント４４とホイール基台５０ａとの接触面に生じる微小な隙間に隙間腐食が発生することを防ぐことができる。したがって、たとえば研削ホイール５０を交換する際に、隙間腐食によって研削ホイール５０の取り外しが困難となる事態が起こることを防ぐことが可能となる。

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る研削ホイール５０によれば、研削ホイール５０を構成するホイール基台５０ａの少なくとも取付け面に被膜５０ｄを形成していることから、ホイール基台５０ａの金属表面が腐食作用に抵抗する状態となり、ホイール基台５０ａの腐食を防ぐことができる。したがって、研削ホイール５０の取付け面に腐食が発生することを防止することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

本発明は、研削ホイールの取付け面に腐食が発生することを防止できるという効果を奏し、たとえば、研削装置に搭載する研削ホイールに有用である。

１研削装置
２基台
２１開口部
２２コラム
２３テーブル支持台
２４防塵カバー
３チャックテーブル
３ａ吸着面
４研削手段
４１スピンドルハウジング
４１ａ軸孔
４２スピンドル
４４ホイールマウント
４５，５０研削ホイール
４５ａ，５０ａホイール基台
４５ｂ，５０ｂ研削砥石
４５ｃ，５０ｃ研削水供給ノズル
４５ｄ，５０ｄ被膜
４７研削送り手段
４７ａＺ軸テーブル
４８ボルト
４９研削水供給路
５制御部

Claims

チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段を構成する回転スピンドルの一端に配設されるホイールマウントに取り付ける取付け面を有するホイール基台と、該ホイール基台の該取付け面の反対面に環状に配設される研削砥石と、から構成される研削ホイールであって、
該ホイール基台の少なくとも該取付け面に被膜を形成させたことを特徴とする研削ホイール。