JP2017047504A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モーメント荷重の影響を抑えて板状ワークを精度よく加工すること。【解決手段】研磨装置（１）が、保持面（１４）で板状ワーク（Ｗ）を保持するチャックテーブル（１３）と、チャックテーブル上の板状ワークを研磨する研磨手段（３０）と、研磨手段を支持する門型コラム（２０）と、門型コラムにおいて研磨手段をＺ方向に移動させるＺ移動手段（４０）と、基台（１０）に対して門型コラムをＹ方向に移動させるＹ移動手段（５０）とを備え、Ｙ移動手段が、門型コラムをガイドするＹガイド部（５１）と、チャックテーブルの保持面と同じ高さ（Ｈ１）を軸心（Ｏ１）とするＹボールネジ（５２）とを有する構成にした。【選択図】図３

Description

本発明は、板状ワークを所望の厚みまで加工する加工装置に関する。

研削装置では、インフィード研削とクリープフィード研削とで板状ワークが研削されている。インフィード研削は、チャックテーブルに対して上方から研削ホイールを近づけて、板状ワークの中心に研削ホイールの外周を通過させることで板状ワークを研削する方法である。クリープフィード研削は、研削ホイールを所定の高さに位置付けて、研削ホイールとチャックテーブルを水平方向に相対移動させることで板状ワークを研削する方法である。また、研磨装置では、研磨パッドを板状ワークに押し付けながら、研磨パッドとチャックテーブルを水平方向に相対移動させることで板状ワークが研磨される。

このような研削装置や研磨装置には、研削ホイールや研磨パッド等の加工具を装着する加工手段、又は板状ワークを保持したチャックテーブルを水平方向に移動させる移動手段が設けられている。研削装置としては、チャックテーブルの下方に移動手段を設けて、コラムに支持された加工手段に対してチャックテーブルを水平移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、研磨装置としては、コラムの側壁に移動手段を設けて、ターンテーブル上のチャックテーブルに対してコラムに支持された加工手段を水平移動させるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１０３１９２号公報 特開２０１４−１４４５０４号公報

特許文献１に記載の研削装置では、チャックテーブルを水平方向に移動させる移動手段が板状ワークの加工位置から離れた位置に設けられている。また、特許文献２に記載の研磨装置では、加工手段を水平方向に移動させる移動手段が、板状ワークの加工位置から離れた位置に設けられている。特許文献１、２のいずれの研削装置及び研磨装置においても、板状ワークの加工時に加工位置から離れた移動手段で加工手段が動かされるため、加工手段に対してモーメント荷重（反力モーメント）が強く作用する。このモーメント荷重によって加工手段の加工軸の姿勢が変わって、板状ワークに対する加工精度が低下する恐れがあった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、モーメント荷重の影響を抑えて板状ワークを精度よく加工することができる加工装置を提供することを目的とする。

本発明の加工装置は、保持面で板状ワークを保持するチャックテーブルと、該保持面に対し垂直方向のＺ方向に延在する回転軸を軸に該チャックテーブルが保持する板状ワークを加工する加工具を装着し回転させる加工手段と、該加工手段を挟み立設する２本の柱と該２本の柱を連結する連結部とから構成される門型コラムと、該門型コラムに配設しＺ方向に該チャックテーブルに向かって該加工手段を移動させるＺ移動手段と、を備える加工装置であって、該保持面方向で該門型コラムの該２本の柱を結ぶ線に対し交差する方向のＹ方向に該門型コラムを移動させるＹ移動手段、を備え、該Ｙ移動手段は、該２本の柱の下端にそれぞれ配設し該門型コラムのＹ方向移動をガイドするＹガイド部と、Ｙ方向に延在するＹボールネジと、を備え、少なくともＹボールネジの軸心を該保持面と同一高さにする。

この構成によれば、門型コラムがＹ移動手段によってＹ方向に移動されることで、チャックテーブル上の板状ワークに対して加工手段が水平方向に移動される。この場合、Ｙ移動手段のＹボールネジの軸心がチャックテーブルの保持面と同じ高さにされているため、加工手段による板状ワークの加工位置にＹボールネジの軸心が近づけられている。これにより、Ｙボールネジの駆動力や加工荷重によるモーメント荷重が、加工手段に強く作用することがない。よって、加工手段の加工軸の姿勢（傾き）が変わることがなく、板状ワークに対する加工精度が向上される。

本発明の加工装置において、該Ｙガイド部のガイド面を該保持面と同一高さに配設する。

本発明の加工装置において、２つ以上の該チャックテーブルを均等間隔で配設し中心を軸に回転するターンテーブルを備える。

本発明の他の加工装置は、保持面で板状ワークを保持するチャックテーブルと、該保持面に対し垂直方向のＺ方向に延在する回転軸を軸に該チャックテーブルが保持する板状ワークを加工する加工具を装着し回転させる加工手段と、該加工手段を挟み立設する２本の柱と該２本の柱を連結する連結部とから構成される門型コラムと、該門型コラムに配設しＺ方向に該チャックテーブルに向かって該加工手段を移動させるＺ移動手段と、を備える加工装置であって、該チャックテーブルを凹部に収容するベースと、該ベースを保持面方向で該門型コラムの該２本の柱を結ぶ線に対し交差する方向のＹ方向に移動させるＹ移動手段と、を備え、該Ｙ移動手段は、該チャックテーブルを挟み該ベースの両サイドに配設し該ベースのＹ方向移動をガイドするＹガイド部と、Ｙ方向に延在するＹボールネジと、を備え、少なくともＹボールネジの軸心を該保持面と同一高さにする。

この構成によれば、チャックテーブルを収容するベースがＹ移動手段によってＹ方向に移動されることで、加工手段に対してチャックテーブル上の板状ワークが水平方向に移動される。この場合、Ｙ移動手段のＹボールネジの軸心がチャックテーブルの保持面と同じ高さにされているため、加工手段による板状ワークの加工位置にＹボールネジの軸心が近づけられている。これにより、Ｙボールネジの駆動力や加工荷重によって加工手段に作用するモーメント荷重が低減される。よって、加工手段の加工軸の姿勢が変わることがなく、板状ワークに対する加工精度が向上される。

本発明の他の加工装置において、該Ｙガイド部のガイド面を該保持面と同一高さに配設する。

本発明によれば、Ｙボールネジの軸心を保持面と同一高さにすることで、モーメント荷重の影響を抑えて板状ワークを精度よく加工することができる。

第１の実施の形態の研磨装置の外観斜視図である。 比較例の研磨装置に作用するモーメント荷重の説明図である。 第１の実施の形態のＹ移動手段と加工位置の位置関係を示す正面図である。 第１の実施の形態のＺ移動手段と加工位置の位置関係を示す上面図である。 第２の実施の形態の研削装置の正面模式図である。 ボールネジと保持面との位置関係によるモーメント荷重を示す図である。 Ｙガイド部とガイドブロックの正面模式図である。

以下、添付図面を参照して、第１の実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る研磨装置の外観斜視図である。なお、以下の説明では、加工装置として研磨装置を例示して説明するが、この構成に限定されない。加工装置は、チャックテーブルに対して加工手段を水平に移動させる移動手段を備えていればよく、例えば、研削装置であってもよい。

図１に示すように、研磨装置１は、研磨手段３０（加工手段）を支持した門型コラム２０を、基台１０に対してＹ方向に移動可能に設置して、門型コラム２０を水平方向に動かしながら研磨手段３０で板状ワークＷを研磨するように構成されている。なお、板状ワークＷは、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板でもよいし、サファイア、炭化ケイ素等の無機材料基板でもよい。また、板状ワークＷは、半導体基板にＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスが形成された半導体ウエーハでもよいし、無機材料基板にＬＥＤ等の光デバイスが形成された光デバイスウエーハでもよい。

研磨装置１の基台１０上には、一対のチャックテーブル１３が均等間隔（本実施の形態では１８０度間隔）で配設されたターンテーブル１２が設けられている。各チャックテーブル１３の上面には、ポーラス材等によって板状ワークＷを保持する保持面１４が形成されている。ターンテーブル１２が中心を軸に回転することで、一対のチャックテーブル１３の位置が交互に入れ替えられている。これにより、板状ワークＷが搬入及び搬出される搬入出位置と、板状ワークＷが研磨手段３０に対峙する研磨位置とにチャックテーブル１３が交互に位置付けられる。

また、基台１０上のＸ方向の両端部には、門型コラム２０をＹ方向に移動可能に支持する一対の立壁部１１が立設されている。一対の立壁部１１は、基台１０の後端からターンテーブル１２に向かってＹ方向に延びており、基台１０の後方の待機位置から研磨位置に亘って門型コラム２０を所定の高さで支持している。門型コラム２０は、研磨手段３０を挟んで立設する２本の柱２１と２本の柱２１を連結する連結部２２とから構成されている。２本の柱２１はそれぞれ立壁部１１に設置されており、２本の柱２１には研磨手段３０をＺ方向に移動可能に両持ちで支持する支持ブロック２３が設けられている。

門型コラム２０は、２本の柱２１の支持ブロック２３の後部上方を連結部２２で連結して一体化されている。このような門型コラム２０の形状によって、２本の柱２１の内側に研磨手段３０の支持空間が形成されている。研磨手段３０は、ハウジング３１を介して門型コラム２０に支持されており、スピンドル３２の先端のマウント３３に研磨パッド３７（加工具）を装着して構成される。研磨パッド３７は、例えば、発泡材や繊維質等によって円板状に形成されている。研磨手段３０は、保持面１４に対して垂直方向のＺ方向に延在する回転軸を軸に、研磨パッド３７を回転させることで、チャックテーブル１３に保持された板状ワークＷを研磨する。

門型コラム２０には、チャックテーブル１３に向かってＺ方向に研磨手段３０を移動させるＺ移動手段４０が配設されている。Ｚ移動手段４０は、各支持ブロック２３の前面に配設されたＺ方向に平行な一対のＺガイド部４１と、片側のＺガイド部４１に沿ってＺ方向に延在するＺボールネジ４２とを有している。一対のＺガイド部４１はハウジング３１から突出した一対の突出部３４をガイドしている。一対の突出部３４のそれぞれの裏面にはガイドブロック３５（図４参照）が設けられており、Ｚガイド部４１にガイドブロック３５が設置されることで研磨手段３０のＺ方向の移動がガイドされる。

片側の突出部３４にはナット部３６（図４参照）が設けられており、ナット部３６にはＺボールネジ４２が螺合されている。Ｚボールネジ４２の一端部には駆動モータ４３が連結されており、駆動モータ４３が回転駆動されることで、ハウジング３１を介して研磨手段３０が一対のＺガイド部４１に沿ってＺ方向に動かされる。

また、基台１０上の立壁部１１には、保持面方向で門型コラム２０の２本の柱２１を結ぶ線に対して交差するＹ方向に門型コラム２０を移動させるＹ移動手段５０が設けられている。なお、保持面方向とは、保持面と平行な水平方向であり、２本の柱２１を結ぶ線とは、例えば柱２１の中心同士を結ぶ線であり、Ｘ方向に延びる直線である。Ｙ移動手段５０は、各立壁部１１の上面に配設されたＹ方向に平行な一対のＹガイド部５１と、片側のＹガイド部５１に沿ってＹ方向に延在するＹボールネジ５２とを有している。２本の柱２１のそれぞれの下端にはガイドブロック２４（図３参照）が設けられており、Ｙガイド部５１にガイドブロック２４が設置されることで門型コラム２０のＹ方向の移動がガイドされる。

片側の柱２１にはナット部（不図示）が設けられており、ナット部にはＹボールネジ５２が螺合されている。Ｙボールネジ５２の一端部には駆動モータ５３が連結されており、駆動モータ５３が回転駆動されることで門型コラム２０が一対のＹガイド部５１に沿ってＹ方向に動かされる。このように、Ｙ移動手段５０で門型コラム２０を動かすことで、門型コラム２０に支持された研磨手段３０をＹ方向に移動させている。すなわち、門型コラム２０と研磨手段３０を一体的に動かして、門型コラム２０ごと研磨手段３０をチャックテーブル１３に近づけることが可能になっている。

ところで、図２に示すような比較例の研磨装置１３０では、基台１３１にコラム１３２が固定されており、コラム１３２の前面に研磨手段１３６をＹ方向及びＺ方向に移動するＹ移動手段１３３及びＺ移動手段１３４が設けられている。比較例の研磨装置１３０においても、Ｙ移動手段１３３及びＺ移動手段１３４で研磨手段１３６をＹ方向及びＺ方向に移動させながら板状ワークＷを研磨している。研磨パッド１３７をＹ方向に動かしながら研磨すると、Ｙボールネジ１３５から加工位置までが離間されているため、Ｙボールネジ１３５の駆動力によって研磨手段１３６（加工軸）にはモーメント荷重が強く作用する。このため、研磨手段１３６からＹガイド部１３９が強い力を受け易い。Ｙガイド部１３９は、球や円筒の転がりを利用しており、点接触や接線接触で荷重を受けるため、荷重によって変形するおそれがある。このため、Ｙガイド部１３９の変形によって研磨手段１３６のスムーズな移動が阻害されて、板状ワークＷの加工精度が低下している。

例えば、図６に示すように、ガイド部１５１上を加工手段１５２（加工軸）がＹ方向に移動する場合を考える。チャックテーブルの保持面の高さＡとボールネジ１５３の軸心Ｏの高さＢが離れている場合（Ａ≠Ｂ）には、ボールネジ１５３の駆動力ａと研磨時の加工荷重Ｌによって加工手段１５２にモーメント荷重Ｍが生じる。このモーメント荷重Ｍによって加工手段１５２を支持するガイド部１５１には、加工手段１５２の前後で逆向きの力が作用する。すなわち、加工手段１５２の前側のガイド部１５１ａに対して力Ｆが上向きに作用し、加工手段１５２の後側のガイド部１５１ｂに対して力Ｆが下向きに作用する。このため、ガイド部１５１が変形して、加工手段１５２の姿勢（傾き）が変わって板状ワークＷの加工精度が低下する。

そこで、本実施の形態では、基台１０に対して門型コラム２０をＹ方向に移動可能に設置したことで、Ｙ移動手段５０を加工位置に近づけている。このとき、チャックテーブル１３の保持面１４の高さとＹ移動手段５０のＹボールネジ５２の軸心の高さとを一致させて、門型コラム２０（加工軸）に作用するモーメント荷重を低減するようにしている。

以下、図３を参照して、Ｙ移動手段と加工位置との位置関係について説明する。図３は、第１の実施の形態のＹ移動手段と加工位置の位置関係を示す正面図である。図４は、第１の実施の形態のＺ移動手段と加工位置の位置関係を示す上面図である。

図３Ａに示すように、研磨装置１は、基台１０に対して門型コラム２０がＹ移動手段５０を介してＹ方向に移動可能に設置されている。門型コラム２０には、Ｚ移動手段４０を介して研磨手段３０がＺ方向に移動可能に設置されている。Ｚ移動手段４０のＺボールネジ４２の設置領域の下方にはＹ移動手段５０のＹボールネジ５２の設置領域が設けられている。これらＺボールネジ４２及びＹボールネジ５２の設置領域がＺ方向で重なることで、研磨装置１のＸ方向の幅寸法の増加が抑えられている。また、基台１０上にはターンテーブル１２を介してチャックテーブル１３が配置されている。

基台１０上には一対の立壁部１１が立設しており、一対の立壁部１１によって門型コラム２０が基台１０の上方に持ち上げられている。一対の立壁部１１の上面にはＹ移動手段５０のＹガイド部５１が設置されており、片側の立壁部１１の内側面にはＹ移動手段５０のＹボールネジ５２が設置されている。このとき、Ｙガイド部５１のガイド面５５が、立壁部１１によってチャックテーブル１３の保持面１４と同じ高さＨ１に位置付けられている。また、Ｙボールネジ５２の軸心Ｏ１が、立壁部１１に設けた軸受板５４によってチャックテーブル１３の保持面１４と同じ高さＨ１に位置付けられている。なお、ここで言うガイド面５５とは、図７に示すように、ガイドブロック２４をガイドするＹガイド部５１のガイドレール５９の厚み方向の中間を通る仮想面である。例えば、Ｙガイド部５１が少なくとも上下２列の球１５５または円筒の転がり部材を介してガイドブロック２４をガイドする構成では、球１５５または円筒の転がり部材用の上溝１５６と下溝１５７の中間がガイド面５５になっている。

図３Ｂに示すように、板状ワークＷの研磨時には、回転した研磨パッド３７がチャックテーブル１３上の板状ワークＷに押し付けられる。このとき、板状ワークＷと略同じ高さにＹボールネジ５２が位置付けられているため、板状ワークＷの加工位置Ｐ１からＹボールネジ５２の軸心Ｏ１までの距離が最短になっている。これにより、板状ワークＷの研磨時に門型コラム２０（加工軸）に作用するモーメント荷重が低減されている。よって、板状ワークＷの研磨時のモーメント荷重によって、門型コラム２０からＹガイド部５１が強い力を受けることがない。

また、図４Ａに示すように、研磨手段３０は、門型コラム２０の２本の柱２１の間に支持されている。一対のＺガイド部４１は、研磨手段３０の重心Ｏ３を挟むようにして２本の柱２１のそれぞれに設けられている。また、片側の柱２１にはＺガイド部４１に沿ってＺ方向に延在するＺボールネジ４２が設けられている。このとき、一対のＺガイド部４１を結ぶ直線Ｌは研磨手段３０の重心Ｏ３を通過しており、この直線Ｌの延長線上にＺボールネジ４２の軸心Ｏ２が位置付けられている。研磨手段３０の重心Ｏ３を挟んでＺガイド部４１及びＺボールネジ４２で両側から支持されるため、研磨手段３０の安定した支持が可能になっている。

図４Ｂに示すように、板状ワークＷの研磨時には、研磨パッド３７が板状ワークＷの全面に接触される。このとき、一対のＺガイド部４１を結ぶ直線Ｌが加工領域Ａの近傍を通るため、加工領域Ａと一対のＺガイド部４１及びＺボールネジ４２の距離が近づけられている。これにより、研磨時に研磨手段３０に生じるモーメント荷重を低減でき、研磨手段３０から各Ｚガイド部４１が強い力を受けることがない。さらに、各Ｚガイド部４１が加工領域Ａから受けるモーメント荷重が低下している。よって、各Ｚガイド部４１の変形が抑えられ、研磨手段３０による研磨時に板状ワークＷに対する加工品質が向上されている。

以上のように、第１の実施の形態に係る研磨装置１によれば、門型コラム２０がＹ移動手段５０によってＹ方向に移動されることで、チャックテーブル１３上の板状ワークＷに対して研磨手段３０が水平方向に移動される。この場合、Ｙ移動手段５０のＹボールネジ５２の軸心Ｏ１がチャックテーブル１３の保持面１４と同じ高さＨ１にされているため、研磨手段３０による板状ワークＷの加工位置Ｐ１にＹボールネジ５２の軸心Ｏ１が近づけられている。よって、Ｙボールネジ５２の駆動力や加工荷重によるモーメント荷重が、門型コラム２０に強く作用することがない。

つまり、加工中に門型コラム２０が移動しない時は、Ｙ方向の加工荷重により発生するＹガイド部５１に対するモーメント荷重とＹボールネジ５２の駆動力（Ｙ方向の移動に必要な力）により発生するＹガイド部５１に対するモーメント荷重とが生じないので板状ワークＷの加工精度が向上される。または、加工中の門型コラム２０のＹ方向の移動に必要な力が十分小さい時は、Ｙ方向の加工荷重により発生するＹガイド部５１に対するモーメント荷重とＹボールネジ５２の駆動力（Ｙ方向の移動に必要な力）により発生するＹガイド部５１に対するモーメント荷重とが相殺され、Ｙガイド部５１に対するモーメント荷重が最小となり、Ｙガイド部５１の変形が最小となり、板状ワークＷの加工精度が向上される。

さらに、チャックテーブル１３の保持面１４とＹガイド部５１のガイド面５５との高さを同一にすると、加工中に門型コラム２０をＹ方向に移動させていてもＹ方向の加工荷重により発生するガイドに対するモーメント荷重とＹボールネジ５２の駆動力（Ｙ方向の移動に必要な力）により発生するガイドに対するモーメント荷重とが生じないので、門型コラム２０と共に研磨手段３０（加工軸）の傾きを変化させないでＹ方向に適切に動かすことができ、板状ワークＷの加工精度が向上される。

続いて、図５を参照して第２の実施の形態の研削装置について説明する。図５は、第２の実施の形態の研削装置の模式図である。なお、第２の実施の形態では、門型コラムをＹ方向に移動させる代わりに、チャックテーブルを支持したベースをＹ方向に移動させる点で第１の実施の形態と相違している。したがって、第２の実施の形態では、主に第１の実施の形態との相違点について詳細に説明する。また、以下の説明では、加工装置として研削装置を例示して説明するが、加工装置は研磨装置であってもよい。

図５に示すように、研削装置６１は、チャックテーブル１１３を支持したベース１１０を、基台７０に対してＹ方向に移動可能に設置して、ベース１１０を水平方向に動かしながらチャックテーブル１１３上の板状ワークＷを研削するように構成されている。基台７０の上面中央はベース１１０に干渉しないように凹状に形成され、この凹状部分よりも一段高い位置はベース１１０を支持する一対の支持部７１になっている。また、基台７０上のＸ方向の両端部には、門型コラム８０を支持する一対の立壁部７２が設けられている。本実施の形態では、一対の立壁部７２の上部に門型コラム８０が固定されている。

門型コラム８０は、研削手段９０を挟んで立設する２本の柱８１と２本の柱８１を連結する連結部８２とから構成されている。研削手段９０は、ハウジング９１を介して門型コラム８０に支持されており、スピンドル９２の先端のマウント９３に研削ホイール９４（加工具）を装着して構成される。研削ホイール９４には、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めた複数の研削砥石９５が環状に配設されている。研削手段９０は、Ｚ方向に延在する回転軸を軸に研削ホイール９４を回転させることで、チャックテーブル１１３に保持された板状ワークＷを研削する。

門型コラム８０には、チャックテーブル１１３に向かってＺ方向に研削手段９０を移動させるＺ移動手段１００が配設されている。門型コラム８０及びＺ移動手段１００は、第１の実施の形態と略同様な構成である。Ｚ移動手段１００の一対のＺガイド部１０１を結ぶ直線Ｌは研削手段９０の重心を通過しており、この直線Ｌの延長線上にＺ移動手段１００のＺボールネジ１０２の軸心が位置付けられている。研削手段９０の重心を挟んでＺガイド部１０１及びＺボールネジ１０２に両側から支持されるため、研削手段９０の安定した支持が可能になっている。

ベース１１０は、チャックテーブル１１３を収容する凹部１１１と、凹部１１１の上部から基台７０の支持部７１に向かって延びる腕部１１２とを有している。凹部１１１の底面にはチャックテーブル１１３が設けられており、チャックテーブル１１３の上面にはポーラス材等によって板状ワークＷを保持する保持面１１４が形成されている。また、ベース１１０は、一対の腕部１１２によって基台７０の支持部７１に両持ちで支持されている。このとき、ベース１１０の凹部１１１が基台７０の凹状部分に入り込んでいるため、チャックテーブル１１３を低い位置で支持することが可能になっている。

また、基台７０の支持部７１には、Ｙ方向にベース１１０を移動させるＹ移動手段１２０が設けられている。Ｙ移動手段１２０は、チャックテーブル１１３を挟みベース１１０の両サイドに配設されたＹ方向に平行な一対のＹガイド部１２１と、片側のＹガイド部１２１に沿ってＹ方向に延在するＹボールネジ１２２とを有している。一対の腕部１１２の下面にはガイドブロック１１５が設けられており、Ｙガイド部１２１にガイドブロック１１５が設置されることでベース１１０のＹ方向に移動がガイドされる。また、片側の腕部１１２にはナット部１１６が設けられており、ナット部１１６にはＹボールネジ１２２が螺合されている。

このような研削装置６１による研削時には、チャックテーブル１１３の保持面１１４と同じ高さＨ２にＹボールネジ１２２の軸心Ｏ４が位置付けられている。このため、加工位置Ｐ２からＹボールネジ１２２の軸心Ｏ４までの距離が最短になっている。したがって、板状ワークＷの研削時に研削手段９０（加工軸）に作用するモーメント荷重が低減されている。よって、板状ワークＷの研削時のモーメント荷重によって、研削手段９０からＹガイド部１２１が強い力を受けることがない。

つまり、加工中にベース１１０が移動しない時は、Ｙ方向の加工荷重により発生するＹガイド部１２１に対するモーメント荷重とＹボールネジ１２２の駆動力（Ｙ方向の移動に必要な力）により発生するＹガイド部１２１に対するモーメント荷重とが生じないので板状ワークＷの加工精度が向上される。または、加工中のベース１１０のＹ方向の移動に必要な力が十分小さい時、Ｙ方向の加工荷重により発生するＹガイド部１２１に対するモーメント荷重とＹボールネジ１２２の駆動力（Ｙ方向の移動に必要な力）により発生するＹガイド部１２１に対するモーメント荷重が相殺され、Ｙガイド部１２１に対するモーメント荷重が最小となり、Ｙガイド部１２１の変形が最小となり、板状ワークＷの加工精度が向上される。また、ベース１１０を動かすようにしているため、Ｙ移動手段１２０が門型コラム８０よりも下方に配置されるため研削装置６１の重心を低くして安定させることができる。

さらに、チャックテーブル１１３の保持面１１４とＹガイド部１２１のガイド面１２３との高さを同一にすると、加工中にベース１１０をＹ方向に移動させる加工であってもＹ方向の加工荷重により発生するガイドに対するモーメント荷重とＹボールネジ１２２の駆動力（Ｙ方向の移動に必要な力）により発生するガイドに対するモーメント荷重とが生じないので、研削手段（加工軸）９０の傾きを変化させないでベース１１０をＹ方向に適切に動かすことができ、板状ワークの加工精度が向上される。

以上のように、第２の実施の形態に係る研削装置６１によれば、チャックテーブル１１３を収容するベース１１０がＹ移動手段１２０によってＹ方向に移動されることで、研削手段９０に対してチャックテーブル１１３上の板状ワークＷが水平方向に移動される。この場合、Ｙ移動手段１２０のＹボールネジ１２２の軸心Ｏ４がチャックテーブル１１３の保持面１１４と同じ高さＨ２にされているため、研削手段９０による板状ワークＷの加工位置Ｐ２にＹボールネジ１２２の軸心Ｏ４が近づけられている。これにより、Ｙボールネジ１２２の駆動力や加工荷重によって研削手段９０に作用するモーメント荷重が低減される。よって、チャックテーブル１１３をＹ方向に適切に動かすことができ、板状ワークＷに対する加工精度が向上される。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。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することが可能である。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することが可能である。

例えば、上記した第１の実施の形態においては、ターンテーブル１２上にチャックテーブル１３を配置する構成にしたが、この構成に限定されない。研磨装置１は、板状ワークＷを保持可能なチャックテーブル１３を有していればよく、研磨装置１にターンテーブル１２を設けずに基台１０上にチャックテーブル１３を配置するように構成してもよい。

また、上記した第１の実施の形態においては、一対のＺガイド部４１を結ぶ直線Ｌは研磨手段３０の重心を通過しており、この直線Ｌの延長線上にＺボールネジ４２の軸心が位置付けられる構成にしたが、この構成に限定されない。一対のＺガイド部４１、Ｚボールネジ４２の配置箇所は特に限定されない。また、上記した第２の実施の形態も同様に、一対のＺガイド部１０１、Ｚボールネジ１０２の配置箇所は特に限定されない。

また、上記した第１、第２の実施の形態においては、Ｙガイド部５１、１２１のガイド面５５、１２３をチャックテーブル１３、１１３の保持面１４、１１４と同じ高さにする構成について説明したが、この構成に限定されない。少なくともＹボールネジ５２、１２２の軸心Ｏ２、Ｏ４をチャックテーブル１３、１１３の保持面１４、１１４と同じ高さにすればよく、Ｙガイド部５１、１２１のガイド面５５、１２３をチャックテーブル１３、１１３の保持面１４、１１４と同じ高さにしなくてもよい。

また、上記した第１、第２の実施の形態においては、加工装置として研磨装置１、研削装置６１を例示して説明したが、この構成に限定されない。加工装置はＺ方向に回転可能な加工具によって板状ワークＷを加工可能であればよく、例えば、バイト工具を用いた旋削装置でもよい。

以上説明したように、本発明は、モーメント荷重の影響を抑えて板状ワークを精度よく加工することができるという効果を有し、特に、研磨装置や研削装置等の加工装置に有用である。

１ 研磨装置（加工装置）
１２ ターンテーブル
１３、１１３ チャックテーブル
１４、１１４ 保持面
２０、８０ 門型コラム
２１、８１ 柱
２２、８２ 連結部
３０ 研磨手段（加工手段）
３７ 研磨パッド（加工具）
４０、１００ Ｚ移動手段
５０、１２０ Ｙ移動手段
５１、１２１ Ｙガイド部
５２、１２２ Ｙボールネジ
５５、１２３ ガイド面
６１ 研削装置（加工装置）
９０ 研削手段（加工手段）
９４ 研削ホイール（加工具）
１１０ ベース
１１１ 凹部
Ｈ１、Ｈ２ 保持面の高さ
Ｏ１、Ｏ４ 軸心
Ｗ 板状ワーク

Claims (5)

1. 保持面で板状ワークを保持するチャックテーブルと、該保持面に対し垂直方向のＺ方向に延在する回転軸を軸に該チャックテーブルが保持する板状ワークを加工する加工具を装着し回転させる加工手段と、該加工手段を挟み立設する２本の柱と該２本の柱を連結する連結部とから構成される門型コラムと、該門型コラムに配設しＺ方向に該チャックテーブルに向かって該加工手段を移動させるＺ移動手段と、を備える加工装置であって、
   該保持面方向で該門型コラムの該２本の柱を結ぶ線に対し交差する方向のＹ方向に該門型コラムを移動させるＹ移動手段、を備え、
   該Ｙ移動手段は、該２本の柱の下端にそれぞれ配設し該門型コラムのＹ方向移動をガイドするＹガイド部と、Ｙ方向に延在するＹボールネジと、を備え、
   少なくともＹボールネジの軸心を該保持面と同一高さにする加工装置。
2. 該Ｙガイド部のガイド面を該保持面と同一高さに配設する請求項１記載の加工装置。
3. ２つ以上の該チャックテーブルを均等間隔で配設し中心を軸に回転するターンテーブルを備える請求項１または２記載の加工装置。
4. 保持面で板状ワークを保持するチャックテーブルと、該保持面に対し垂直方向のＺ方向に延在する回転軸を軸に該チャックテーブルが保持する板状ワークを加工する加工具を装着し回転させる加工手段と、該加工手段を挟み立設する２本の柱と該２本の柱を連結する連結部とから構成される門型コラムと、該門型コラムに配設しＺ方向に該チャックテーブルに向かって該加工手段を移動させるＺ移動手段と、を備える加工装置であって、
   該チャックテーブルを凹部に収容するベースと、該ベースを保持面方向で該門型コラムの該２本の柱を結ぶ線に対し交差する方向のＹ方向に移動させるＹ移動手段と、を備え、
   該Ｙ移動手段は、該チャックテーブルを挟み該ベースの両サイドに配設し該ベースのＹ方向移動をガイドするＹガイド部と、Ｙ方向に延在するＹボールネジと、を備え、
   少なくともＹボールネジの軸心を該保持面と同一高さにする加工装置。
5. 該Ｙガイド部のガイド面を該保持面と同一高さに配設する請求項４記載の加工装置。

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