JP2018207033A

JP2018207033A - チャックテーブル

Info

Publication number: JP2018207033A
Application number: JP2017113376A
Authority: JP
Inventors: 聡山中; Satoshi Yamanaka
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2037-06-08
Also published as: CN109048655B; KR102515856B1; KR20180134292A; TW201903878A; TWI733020B; JP7007816B2; CN109048655A

Abstract

【課題】板状ワークを吸引保持するテーブルにおいて、保持時にシール部材が保持面側に向かって潰れてワークの被保持面に接触することで吸引力のリークが発生してしまう、といった事態が生じないようにする。【解決手段】反りが有る板状ワークＷを加工する装置に備えられ、基台３０と、基台３０上に配設されワークＷの面積よりわずかに小さい面積の保持面３１０を吸引源７に連通させる吸引路３１１を備えた板状保持部３１と、保持部３１を囲繞し上端を保持面３１０より突出させた環状シール部３２と、を備え、環状シール部３２は、保持面３１０に吸引源７を連通させ保持面３１０に吸引力を作用させるときにワークＷの下面Ｗｂの外周部分に接触し、上端が保持面方向における保持面３１０の中心から遠ざかる方向に移動し、保持面３１０と上端とが同一高さになりワーク下面Ｗｂに接触した状態でワークＷを吸引保持するチャックテーブル３である。【選択図】図６

Description

本発明は、板状ワークを吸引保持するチャックテーブルに関する。

外周部分が反り上がった反りがある板状ワークの下面をチャックテーブルの保持面で吸引保持し、チャックテーブルで吸引保持した板状ワークの上面を砥石で研削する研削装置においては、板状ワークの反りにより、板状ワークの下面の外周部分とチャックテーブルの保持面との間に隙間ができてしまう。そして、この隙間からチャックテーブルの吸引力がリークして板状ワークが吸引保持できなくなるという問題が有る。この問題に対処するために、この隙間を塞いで吸引力をリークさせないようにしたチャックテーブル（例えば、特許文献１参照）がある。

特開２０１４−０７２５１０号公報

上記の特許文献１に記載のチャックテーブルは、環状に形成したシール部材で上記隙間を塞いで吸引力がリークしないようにしている。これは、板状ワークの反りの力より大きい吸引力を板状ワークに作用させてシール部材を潰れるように変形させシール部材の上端と保持面とが面一になるようにすることで、シール部材のシールとしての機能が発揮されるようにするものである。

しかし、例えば、シール部材がチャックテーブルの保持面側に向かって潰れることで、シール部材がシールとして十分に機能しなくなる、即ち、吸引力のリークが発生しやすくなる場合がある。この対策としてシール部材にある程度の弾力を持たせているが、このようなある程度の弾力を備えるシール部材は、吸引保持時に潰れることで板状ワークを保持面から離間させる方向の反発力を蓄えてしまう。そのため、吸引保持中に板状ワークに作用する吸引力は、反発力より大きくする必要がある。

よって、板状ワークを吸引保持するチャックテーブルにおいては、吸引保持時にシール部材が保持面側に向かって潰れて板状ワークの被保持面（下面）に接触してしまうことで吸引力のリークが発生してしまう、といった事態が生じることを防ぐという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、加工具を装着した加工手段によって反りが有る板状ワークを加工する加工装置に備えられ、板状ワークを吸引保持する保持面を有するチャックテーブルであって、基台と、該基台の上に配設され板状ワークの面積よりわずかに小さい面積の該保持面を吸引源に連通させる吸引路を備えた板状の保持部と、該保持部を囲繞し上端を該保持面より突出させた環状シール部と、を備え、該環状シール部は、該保持面に吸引源を連通させ該保持面に吸引力を作用させるときに板状ワークの下面の外周部分に接触し、該上端が該保持面方向における該保持面の中心から遠ざかる方向に移動し、該保持面と該上端とが同一高さになり板状ワークの下面に接触した状態で該吸引力のリークを防ぎ板状ワークを吸引保持するチャックテーブルである。

本発明に係るチャックテーブルは、基台と、基台の上に配設され板状ワークの面積よりわずかに小さい面積の保持面を吸引源に連通させる吸引路を備えた板状の保持部と、保持部を囲繞し上端を保持面より突出させた環状シール部と、を備え、環状シール部は、保持面に吸引源を連通させ保持面に吸引力を作用させるときに板状ワークの下面の外周部分に接触し、上端が保持面方向における保持面の中心から遠ざかる方向に移動し、保持面と上端とが同一高さになり板状ワークの下面に接触した状態で板状ワークを吸引保持するため、吸引力のリークを発生させることなく、板状ワークを吸引保持することができる。また、吸引保持時の板状ワークは、反りによる保持面から反発する力を有しているが、環状シール部の反発力（変形した状態からもとの状態に復元しようとする力）が板状ワークに更に加わることが無くなるため、板状ワークをより確実に吸引保持することが可能となる。

チャックテーブルの構造の一例を示す分解斜視図である。チャックテーブルの一例を示す斜視図である。環状シール部の変形部の角部分が変形しやすい材質となっている場合の一例を部分的に示す斜視図である。環状シール部の変形部の角部分が変形しやすい形状となっている場合の一例を部分的に示す斜視図である。チャックテーブルに板状ワークを載置する状態を示す断面図である。チャックテーブルで板状ワークを吸引保持している状態を示す断面図である。

図１は、板状ワークＷを吸引保持する保持面３１０を有するチャックテーブル３の分解斜視図であり、図２は組み立てられた状態のチャックテーブル３を示す斜視図である。チャックテーブル３は、基台３０と、基台３０の上に配設され板状ワークＷの面積よりわずかに小さい面積の保持面３１０を吸引源７に連通させる吸引路３１１（図１には不図示）を備えた板状の保持部３１と、保持部３１を囲繞する環状シール部３２と、を備えている。
チャックテーブル３は、例えば、加工具として研削ホイールを装着した加工手段によって反りが有る板状ワークＷを研削加工するマニュアルタイプの研削加工装置に配設されるが、配設される加工装置はこれに限定されるものではない。

板状ワークＷは、例えば、加工後にＰＣＢ等になるワークであり、縦横の長さがそれぞれ数十センチである矩形状の外形を備えており、その上面Ｗａはデバイスや配線等がまだ実装されていない状態となっている。板状ワークＷは、図１に示す例においてはＹ軸方向両側の外周部分が上方に向かって反り上がっているが、四方の外周部分が全て上方に向かって反り上がっていてもよい。

基台３０は、例えば、所定の合金等を円盤状に形成したものであり、その上面３０ａには、複数（図１に示す例においては１０つ）のネジ穴３００が所定の間隔を空けて略四角環状に形成されている。

板状の保持部３１は、例えばＳＵＳ等の金属材料からなる矩形状の平板であり、その上面である保持面３１０で板状ワークＷを吸引保持することができ、保持面３１０の面積は板状ワークＷの面積よりわずかに小さい面積となっている。保持部３１は、基台３０の上面３０ａの中央に図示しないボルトで固定されている、又は、接着剤で固着されている。保持面３１０には、複数の吸引孔３１０ｃが縦横に所定の間隔を空けて形成されている。各吸引孔３１０ｃは、図５に示すように、板状の保持部３１の内部に形成された吸引路３１１に連通しており、保持部３１の下面に開口する吸引路３１１の一端には、真空発生装置及びコンプレッサー等から構成される吸引源７が基台３０を介して連通している。

四角環状の外形を備える図１に示す環状シール部３２は、例えば、ゴムやスポンジ等の適度な弾性を備える部材で形成されており、例えば、保持部３１が嵌合する開口３２０と、開口３２０に嵌合した保持部３１を囲繞する変形部３２１と、変形部３２１の下端から開口３２０の外側に向かって水平に延びる矩形状のはみ出し部３２２とを備えている。

側面視矩形状である４枚の側壁からなる変形部３２１は、各側壁のつなぎ目部分（角部分）に縦方向（Ｚ軸方向）の切り込みが形成されているため、各側壁は開口３２０の外側に向かって曲折可能となっている。

環状シール部３２は、例えば、図１に示す４つの固定プレート３５によって保持部３１を囲繞するようにして基台３０の上面３０ａに固定される。固定プレート３５は、例えば、縦断面が略Ｌ字状となる外形を備えており、ボルト挿通穴３５０ｃが厚み方向（Ｚ軸方向）に向かって貫通形成されている平板部３５０と、平板部３５０に立設され環状シール部３２の変形部３２１の下側部分を側方から支持する支持部３５１とを備えている。なお、４つの固定プレート３５は四角環状に一体的に形成されていてもよく、また、固定プレート３５と環状シール部３２とが一体的に形成されていてもよい。
さらに、４枚の側壁からなる変形部３２１が四角環状に一体的に形成されていてもよい。なお、変形部３２１が一体形成されている場合には、側壁の角部分が中央部分より変形しやすい材質又は形状であるとよい。
変形部３２１の側壁の角部分が中央部分よりも変形しやすい材質となっている場合の一例としては、図３に示すように、側壁の中央部分がゴム板Ｇで形成されており、ゴム板Ｇに繋がる角部分がスポンジＰで形成されているものであり、スポンジＰで形成されている角部分を変形し易くしている。
変形部３２１の側壁の角部分が中央部分よりも変形しやすい形状となっている場合の一例としては、図４に示すように、全体がゴム板又はスポンジで形成されている変形部３２１の中央部分の厚みより角部分の厚みを薄く形成して変形し易くしている。

基台３０上の保持部３１を環状シール部３２の開口３２０に嵌入して、環状シール部３２を基台３０の上面３０ａ上に載置する。次に、４つの固定プレート３５をそれぞれ、環状シール部３２のはみ出し部３２２上に変形部３２１に沿うように載置し、さらに、基台３０のネジ穴３００と各固定プレート３５のボルト挿通穴３５０ｃとを重ね合わせる。そして、１０つの固定ボルト３６（図１においては、１つのみ図示）を各ボルト挿通穴３５０ｃに通して各ネジ穴３００に螺合させることにより、固定プレート３５の平板部３５０の下面と基台３０の上面３０ａとの間に環状シール部３２のはみ出し部３２２が挟み込まれた状態となり、図２に示すように、環状シール部３２が基台３０上に固定された状態になる。
図２に示すように、環状シール部３２が保持部３１を囲繞した状態で基台３０上に固定されると、環状シール部３２の変形部３２１の上端３２１ａは、保持部３１の保持面３１０より所定距離だけ上方に位置した状態、即ち、保持面３１０より上方に向かって突出した状態になる。

以下に、図５に示す板状ワークＷを吸引保持する際のチャックテーブル３の動作について説明する。まず、板状ワークＷが、チャックテーブル３上に搬送され、板状ワークＷの中心がチャックテーブル３の保持面３１０の中心におおよそ位置するように位置付けられる。次いで、下面Ｗｂを下側に向けた状態で板状ワークＷが保持面３１０上に載置される。

吸引源７を作動させることで、吸引源７が生み出す吸引力が吸引路３１１を介して吸引孔３１０ｃに伝達され、保持面３１０に吸引力が作用する。保持面３１０に伝達された吸引力により、板状ワークＷが、反りが矯正されつつ下面Ｗｂの中央側から保持面３１０によって吸引保持されていき、さらに、板状ワークＷの下面Ｗｂの外周部分に環状シール部３２の変形部３２１の上端３２１ａが接触する。

板状ワークＷの下面Ｗｂの外周部分の反りが矯正されつつ変形部３２１の上端３２１ａに接触していくため、変形部３２１の上端３２１ａは保持面方向における保持面３１０の中心から遠ざかる方向に移動し、変形部３２１の上端３２１ａが図６に示すように外側に向かって折れ曲がり、保持面３１０と上端３２１ａとが同一高さになる。その結果、板状ワークＷの下面Ｗｂの外周部分に環状シール部３２が隙間無く接触してシールとしての機能を十分に発揮している状態になり、板状ワークＷの下面Ｗｂに適切な吸引力が作用する。
なお、図３に示すように変形部３２１の側壁の角部分が中央部分より変形しやすい材質で形成されている場合や図４に示すように変形部３２１の側壁の角部分が中央部分より変形しやすい形状となっている場合においても、板状ワークＷを吸引保持することで、変形部３２１の角部分の変形と共に上端３２１ａが外側に向かって折れ曲がり、保持面３１０と上端３２１ａとが同一高さになり、環状シール部３２がシールとしての機能を十分に発揮している状態になる。

本発明に係るチャックテーブル３は、基台３０と、基台３０の上に配設され板状ワークＷの面積よりわずかに小さい面積の保持面３１０を吸引源７に連通させる吸引路３１１を備えた板状の保持部３１と、保持部３１を囲繞し上端３２１ａを保持面３１０より突出させた環状シール部３２と、を備え、環状シール部３２は、保持面３１０に吸引源７を連通させ保持面３１０に吸引力を作用させるときに板状ワークＷの下面Ｗｂの外周部分に接触し、上端３２１ａが保持面方向における保持面３１０の中心から遠ざかる方向に移動し、保持面３１０と上端３２１ａとが同一高さになり板状ワークＷの下面Ｗｂに接触した状態で板状ワークＷを吸引保持するため、吸引力のリークを発生させることなく、板状ワークＷを吸引保持することができる。また、吸引保持時に、作業者が板状ワークＷを上方から保持面３１０に向かって押さえつける必要もなくなる。
吸引保持時の板状ワークＷは、反りによる保持面３１０から反発する力（板状ワークＷの外周部分を上方に持ち上げようとする力）を有しているが、環状シール部３２が有する変形した状態からもとの状態に復元しようとする力の向きは、保持面３１０により吸引保持されている板状ワークＷに対して垂直な＋Ｚ方向ではなく、保持面３１０の中心に近づく方向となっているため、板状ワークＷの反りによる保持面３１０から反発する力に環状シール部３２の復元力が更に加わってしまうことがない。そのため、板状ワークＷをより確実に吸引保持することが可能となる。

本発明に係るチャックテーブルは上記記載の例に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されているチャックテーブル３の各構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

Ｗ：板状ワークＷａ：板状ワークの上面Ｗｂ：板状ワークの下面
３：チャックテーブル
３０：基台３０ａ：基台の上面３００：ネジ穴
３１：保持部３１０：保持面３１０ｃ：吸引孔３１１：吸引路
３５：固定プレート３５０：平板部３５０ｃ：ボルト挿通穴３５１：支持部
３２：環状シール部３２０：嵌合孔３２１：変形部３２１ａ：上端３２２：はみ出し部
３６：固定ボルト７：吸引源

Claims

加工具を装着した加工手段によって反りが有る板状ワークを加工する加工装置に備えられ、板状ワークを吸引保持する保持面を有するチャックテーブルであって、
基台と、該基台の上に配設され板状ワークの面積よりわずかに小さい面積の該保持面を吸引源に連通させる吸引路を備えた板状の保持部と、該保持部を囲繞し上端を該保持面より突出させた環状シール部と、を備え、
該環状シール部は、該保持面に吸引源を連通させ該保持面に吸引力を作用させるときに板状ワークの下面の外周部分に接触し、該上端が該保持面方向における該保持面の中心から遠ざかる方向に移動し、該保持面と該上端とが同一高さになり板状ワークの下面に接触した状態で該吸引力のリークを防ぎ板状ワークを吸引保持するチャックテーブル。