JP3552903B2 - 研削盤 - Google Patents
研削盤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3552903B2 JP3552903B2 JP08696498A JP8696498A JP3552903B2 JP 3552903 B2 JP3552903 B2 JP 3552903B2 JP 08696498 A JP08696498 A JP 08696498A JP 8696498 A JP8696498 A JP 8696498A JP 3552903 B2 JP3552903 B2 JP 3552903B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- grindstone
- spindle
- holding cylinder
- grinding machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばシリコンウエハ等のワークを精密に研削仕上げする研削盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の研削盤においては、ワークを保持するワーク保持装置に対応して、砥石駆動装置が配設されている。この砥石駆動装置では、フレーム上の保持筒に円筒状のハウジングが移動可能に嵌合支持されている。ハウジング内にはスピンドルが回転可能に軸支され、その端部にはワークと対応するように砥石が保持されている。そして、ハウジングがモータの回転により移動されて、砥石がワークに対して接離する方向へ送り移動されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の研削盤においては、スピンドルを回転可能に収容支持したハウジングが、フレーム上の保持筒に直接に嵌合支持されている。このため、ハウジングが保持筒内で軸線方向に移動されて、砥石がワークに対して送り移動される際に、ハウジングに大きな摺動抵抗が作用する。よって、砥石を微小に送り移動させることができず、ワークを精密に研削仕上げすることができないという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、スピンドルを収容支持したハウジングに作用する摺動抵抗を軽減することができ、砥石を微小に送り移動させることができて、ワークを精密に研削仕上げすることができる研削盤を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、ワークを保持するワーク保持装置と、そのワーク保持装置に対応して上下方向へ起立状態で配設された砥石駆動装置とを備え、前記砥石駆動装置には、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して上下方向へ移動可能に支持されたハウジングと、そのハウジング内に回転可能に軸支されたスピンドルと、ワークに対応してスピンドルの端部に保持された砥石と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、ハウジングを上下方向に移動させて砥石をワークに接離させる送り手段とを設けたものである。
【０００６】
また、前記送り手段はモータとボールネジとナット部とから構成し、ボールネジをハウジングと同一軸線上に配設し、前記ハウジングとフレーム上の保持筒との間には、ハウジングを回り止めするための回り止め手段を設け、前記回り止め手段は、ハウジングと保持筒とのいずれか一方に設けられたガイド筒と、ハウジングと保持筒との他方に設けられ、ガイド筒内に静圧軸受を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッドとからなるものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の研削盤において、前記スピンドルはハウジング内に、静圧軸受を介して軸支したものである。
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の研削盤において、前記ワーク保持装置に対応して、砥石駆動装置と反対側に上下方向へ起立状態で配設された第２砥石駆動装置をさらに備え、その第２砥石駆動装置には、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して上下方向へ移動可能に支持された第２ハウジングと、その第２ハウジング内に回転可能に軸支された第２スピンドルと、ワークに対応して第２スピンドルの端部に保持された第２砥石と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、第２ハウジングを上下方向に移動させて第２砥石をワークに接離させる第２送り手段とを設けたものである。
【０００８】
また、前記第２送り手段はモータとボールネジとナット部とから構成し、ボールネジを第２ハウジングと同一軸線上に配設したものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の研削盤において、前記第２スピンドルを第２ハウジング内に、静圧軸受を介して軸支したものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のうちいずか一項に記載の研削盤において、前記回り止め手段は、ハウジング及びその関連部材の重量を支承して、送り手段によるハウジングの移動時のバランスを保つためのバランス機構を具備するものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のうちいずか一項に記載の研削盤において、前記回り止め手段は、ハウジングを上下方向へ微調節移動させるための微調節送り機構を具備し、前記微調節送り機構は、前記ガイド筒に複数形成されるエア供給口を介した圧力エアが前記ガイドロッドの外周面に作用することで、該ガイドロッドが前記ボールネジの軸線周りに押圧されて前記ハウジングが微小回動し、この回動に伴って、前記ナット部とボールネジとを介して前記ハウジングを上下方向へ微調節移動させるものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、請求項２に記載の研削盤において、前記スピンドル上のフランジ部には、静圧軸受の上下空間を連通するための連通孔を形成したものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明では、請求項３または請求項４に記載の研削盤において、前記第２ハウジングとフレーム上の保持筒との間には、第２ハウジングを回り止めするための第２回り止め手段を設けたものである。
【００１６】
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の研削盤において、前記第２回り止め手段は、第２ハウジングと保持筒とのいずれか一方に設けられたガイド筒と、第２ハウジングと保持筒との他方に設けられ、ガイド筒内に静圧軸受を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッドとからなるものである。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、請求項４に記載の研削盤において、前記第２スピンドル上のフランジ部には、静圧軸受の上下空間を連通するための連通孔を形成したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態の両頭研削盤のフレーム１１は、下部フレーム１２と、その下部フレーム１２上に固定された上部フレーム１３とから構成されている。下部フレーム１２にはワーク保持装置１４が装設され、このワーク保持装置１４上にはシリコンウエハ等の薄板状のワーク１５が着脱可能に保持されて、図示しない回転用モータにより回転されるようになっている。
【００１９】
前記上部フレーム１３には第１砥石駆動装置１６が上下方向へ起立状態で装設され、第１砥石駆動装置１６の下部には第１砥石１７がワーク保持装置１４上のワーク１５の上面と対応するように装備されている。下部フレーム１２には第２砥石駆動装置１８が上下方向へ起立状態で装設され、第２砥石駆動装置１８の上部には第２砥石１９がワーク保持装置１４上のワーク１５の下面と対応するように装備されている。そして、両砥石１７，１９の対向端面の研削面が平行に配置され、これらの研削面によりワーク１５の表裏両面が同時に研削されるようになっている。
【００２０】
前記第１砥石駆動装置１６の構成について詳細に説明する。図３に示すように、前記上部フレーム１３の上壁には保持筒２２が貫通固定され、その内部には円筒状の第１ハウジング２３が静圧ラジアル軸受２４を介して上下方向へ移動可能に嵌挿支持されている。第１ハウジング２３内の中心には第１スピンドル２５が静圧ラジアル軸受２６及び静圧スラスト軸受２７を介して回転可能に軸支され、その下端部には前記第１砥石１７を保持するための砥石台２８が設けられている。第１ハウジング２３内には第１回転用モータ２９が配設され、この第１回転用モータ２９により、第１スピンドル２５を介して第１砥石１７が回転されるようになっている。
【００２１】
前記第１スピンドル２５の下端近傍にはフランジ部３０が設けられ、このフランジ部３０には静圧スラスト軸受２７の上部空間２７ａと下部空間２７ｂとを連通するための複数の連通孔３１が形成されている。これにより、静圧スラスト軸受２７の上下空間２７ａ，２７ｂにおいて圧力エアの圧力差が生じるのを防いで、第１回転用モータ２９による第１スピンドル２５の回転時に、その第１スピンドル２５に振動が発生するおそれを防止するようになっている。
【００２２】
図３及び図４に示すように、前記保持筒２２の上端には第１送り手段としての第１送り機構３２が装設されている。すなわち、保持筒２２の上端には蓋板３３がスペーサ３４を介して取り付けられ、そのスペーサ３４の両側には透孔３５が形成されている。第１ハウジング２３及び第１スピンドル２５の軸線と同一軸線上に位置するように、蓋板３３の中心にはボールネジ３６がベアリング３７を介して回転可能に支持されている。
【００２３】
前記第１ハウジング２３の上端には取付板３８が固定され、取付板３８の両側部がスペーサ３４の透孔３５を通して第１ハウジング２３の外部に突出されている。取付板３８の中心にはナット部３９が貫通固定され、このナット部３９にはボールネジ３６が進退可能に螺合されている。蓋板３３上には第１送り用モータ４０がブラケット４１を介して装着され、第１送り用モータ４０のモータ軸がカップリング４２を介してボールネジ３６に連結されている。
【００２４】
そして、前記第１送り用モータ４０によりボールネジ３６が回転されたとき、ナット部３９との螺合により回転運動が直線運動に変換されて、第１ハウジング２３が保持筒２２内で上下方向に移動される。これにより、第１砥石１７がワーク１５に対して接離する方向へ送り移動されるようになっている。
【００２５】
図３及び図４に示すように、前記第１ハウジング２３と保持筒２２との間には、第１ハウジング２３を回り止めするための第１回り止め手段としての第１回り止め機構４３が配設されている。第１ハウジング２３上の取付板３８の両側上面には一対のガイド筒４４が立設固定されている。保持筒２２の外面には一対の有底筒状のガイドロッド４５が支持板４６を介して取り付けられ、ガイドロッド４５は各ガイド筒４４内に静圧ラジアル軸受４７を介して上下方向へ摺動可能に嵌合されている。
【００２６】
前記第１回り止め機構４３には、第１ハウジング２３の移動時のバランスを保つためのバランス機構４８が装備されている。すなわち、両ガイド筒４４上にはシリンダ４９がそれぞれ取り付けられ、各シリンダ４９の頂部には圧力エアを供給するためのエア供給口５０が形成されている。そして、エア供給口５０から各シリンダ４９内に圧力エアが供給されることにより、ガイド筒４４に浮上力が付与されて、第１ハウジング２３及びその関連部材の重量が支承される。これにより、第１送り用モータ４０により第１ハウジング２３が上下方向へ移動される際に、ボールネジ３６とナット部３９との係合部に加わる荷重が軽減されて、第１ハウジング２３の移動バランスが保たれるようになっている。
【００２７】
前記第１回り止め機構４３には、第１ハウジング２３を上下方向へ微調節移動させるための微調節送り機構５１が装備されている。すなわち、両ガイド筒４４には複数のエア供給口５２が形成されている。そして、第１送り用モータ４０により第１ハウジング２３が移動されて、第１砥石１７がワーク１５と対応する位置まで送り移動された後、選択された任意のエア供給口５２からガイドロッド４５の外周面に向けて圧力エアが吹き付けられる。これにより、ガイドロッド４５がガイド筒４４内でボールネジ３６の軸線周りに押圧されて、第１ハウジング２３に微小回動が許容され、その回動に伴いナット部３９及びボールネジ３６を介して、第１ハウジング２３が軸線方向に微調節移動されるようになっている。
【００２８】
次に、前記第２砥石駆動装置１８の構成について詳細に説明する。図５に示すように、下部フレーム１２上には支持台５５が固定され、支持台５５の中央には保持筒５７が貫通固定され、その内部には円筒状の第２ハウジング５８が静圧ラジアル軸受５９を介して上下方向へ移動可能に嵌挿支持されている。第２ハウジング５８内の中心には第２スピンドル６０が静圧ラジアル軸受６１及び静圧スラスト軸受６２を介して回転可能に軸支され、第２スピンドル６０の上端部には前記第２砥石１９を保持するための砥石台６３が設けられている。第２ハウジング５８内には第２回転用モータ６７が配設され、この第２回転用モータ６７により、第２スピンドル６０を介して第２砥石１９が回転されるようになっている。
【００２９】
前記第２スピンドル６０の上端近傍にはフランジ部６８が設けられ、このフランジ部６８には静圧スラスト軸受６２の上部空間６２ａと下部空間６２ｂとを連通するための複数の連通孔６９が形成されている。これにより、静圧スラスト軸受６２の上下空間６２ａ，６２ｂにおいて圧力エアの圧力差が生じるのを防いで、第２回転用モータ６７による第２スピンドル６０の回転時に、その第２スピンドル６０に振動が発生するおそれを防止するようになっている。
【００３０】
図５に示すように、前記保持筒５７の下端には第２送り手段としての第２送り機構７０が装設されている。すなわち、保持筒５７の下端には蓋板７１が取り付けられ、その一側部が保持筒５７の外側方に延長されている。第２ハウジング５８及び第２スピンドル６０の軸線と同一軸線上に位置するように、蓋板７１にはボールネジ７２がベアリング７３を介して回転可能に支持されている。
【００３１】
前記第２ハウジング５８の下端には取付板７４が取り付けられ、その一側部が保持筒５７の透孔７５を通して外部に突出されている。取付板７４にはナット部７６が貫通固定され、このナット部７６にはボールネジ７２が螺合されている。蓋板７１の一側上面には第２送り用モータ７７が装着され、そのモータ軸がプーリ７８，７９及びベルト８０を介してボールネジ７２に作動連結されている。
【００３２】
そして、前記第２送り用モータ７７によりボールネジ７２が回転されたとき、ナット部７６との螺合により回転運動が直線運動に変換されて、第２ハウジング５８が保持筒５７内で上下方向に移動される。これにより、第２砥石１９がワーク１５に対して接離する方向へ送り移動されるようになっている。
【００３３】
図５に示すように、前記第２ハウジング５８と保持筒５７との間には、第２ハウジング５８を回り止めするための第２回り止め手段としての第２回り止め機構８１が配設されている。保持筒５７の一側外面にはガイド筒８２が取り付けられ、このガイド筒８２は保持筒５７の外面に設けられたガイドレール８５に沿って上下方向へ摺動可能になっている。第２ハウジング５８下端の取付板７４の一側上面には有底筒状のガイドロッド８３が立設固定され、ガイド筒８２内に静圧ラジアル軸受８４を介して上下方向へ摺動可能に嵌合されている。
【００３４】
次に、前記のように構成された研削盤の動作を説明する。
さて、この研削盤において、研削加工を行う場合には、ワーク保持装置１４にワーク１５が保持された状態で、第２砥石駆動装置１８の第２砥石１９が第２送り機構７０により上方に送り移動されて、ワーク１５の下面に接触される。さらに、第１砥石駆動装置１６の第１砥石１７が第１送り機構３２により下方に送り移動されて、ワーク１５の上面に近接配置される。
【００３５】
この状態で、ワーク保持装置１４における図示しない回転用モータによりワーク１５が回転されるとともに、両砥石１７，１９が回転用モータ２９，６７によりそれぞれ回転される。そして、第１砥石１７が第１送り機構３２によりワーク１５に向かって減速送りされて、両砥石１７，１９によりワーク１５の表裏両面が同時に粗研削される。
【００３６】
その後、第１砥石駆動装置１６の第１砥石１７が微調節送り機構５１により０．１ミクロン以下の単位で微調節送りされる。これにより、ワーク１５の表裏両面が両砥石１７，１９にて同時に精密研削仕上げされる。
【００３７】
前記実施形態によって期待できる効果について、以下に記載する。
・この実施形態においては、ワーク１５を保持するワーク保持装置１４に対応して、第１砥石駆動装置１６が上下方向へ起立状態で配設されている。また、この第１砥石駆動装置１６には、上部フレーム１３上の保持筒２２に静圧ラジアル軸受２４を介して上下方向へ移動可能に支持された第１ハウジング２３と、その第１ハウジング２３内に回転可能に軸支された第１スピンドル２５と、ワーク１５に対応して第１スピンドル２５の端部に保持された第１砥石１７と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、第１ハウジング２３を上下方向に移動させて第１砥石１７をワーク１５に接離させる第１送り機構３２とが設けられている。
【００３８】
このため、第１送り機構３２により第１ハウジング２３に直線運動が付与されたときには、第１ハウジング２３が静圧ラジアル軸受２４を介して、大きな摺動抵抗を受けることなく上下方向に移動される。よって、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置まで、微小に送り移動させることができて、ワーク１５を精密に研削仕上げすることができる。
【００３９】
・この実施形態においては、第１送り機構３２がモータ４０とボールネジ３６とナット部３９とから構成され、ボールネジ３６が第１ハウジング２３と同一軸線上に配設されている。このため、第１送り機構３２の構成が簡単であるにも拘らず、第１ハウジング２３に作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、第１砥石１７を安定して微小送りすることができる。
【００４０】
・この実施形態においては、第１スピンドル２５が第１ハウジング２３内に、静圧ラジアル軸受２６及び静圧スラスト軸受２７を介して軸支されている。このため、第１スピンドル２５の軸受構成が簡単であるにも拘らず、第１スピンドル２５を第１ハウジング２３内に安定状態で軸支することができて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００４１】
・この実施形態においては、第１ハウジング２３と上部フレーム１３上の保持筒２２との間に、第１ハウジング２３を回り止めするための第１回り止め機構４３が設けられている。このため、上部フレーム１３上の保持筒２２に静圧ラジアル軸受２４を介して支持された状態にある第１ハウジング２３が不要に回動されるおそれを、第１回り止め機構４３によって確実に防止することができ、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置まで正確に微小送りすることができる。また、各シリンダ４９にてガイド筒４４及び取付板３８に浮上力が付与されるため、ボールネジ３６とナット３９との間のバックラッシが無くなる。従って、第１砥石１７をいっそう正確に微小送りすることができる。
【００４２】
・この実施形態においては、第１回り止め機構４３が、第１ハウジング２３と保持筒２２とのいずれか一方に設けられたガイド筒４４と、第１ハウジング２３と保持筒２２との他方に設けられ、ガイド筒４４内に静圧ラジアル軸受４７を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッド４５とから構成されている。このため、第１回り止め機構４３の構造が簡単であるにも拘らず、第１ハウジング２３の不要な回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００４３】
・この実施形態においては、第１回り止め機構４３が、第１ハウジング２３及びその関連部材の重量を支承して、第１送り機構３２による第１ハウジング２３の移動時のバランスを保つためのバランス機構４８を具備している。このため、バランス機構４８により第１ハウジング２３及びその関連部材の重量が支承された状態で、第１ハウジング２３を軸線方向へバランスを保って移動させることができ、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置までいっそう正確に微小送りすることができる。
【００４４】
・この実施形態においては、第１回り止め機構４３が、第１ハウジング２３の微小回動を許容して、第１ハウジング２３を上下方向へ微調節移動させるための微調節送り機構５１を具備している。このため、第１ハウジング２３を微調節送り機構５１により微調節移動させることができて、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置まで、いっそう正確に微調節送りすることができる。
【００４５】
・この実施形態においては、第１スピンドル２５上のフランジ部３０に、静圧スラスト軸受２７の上下空間２７ａ，２７ｂを連通するための連通孔３１が形成されている。このため、静圧スラスト軸受２７の上下空間２７ａ，２７ｂに圧力差が生じることにより、第１スピンドル２５に振動が発生するおそれを防止することかできて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００４６】
・この実施形態においては、ワーク保持装置１４に対応して、第１砥石駆動装置１６と反対側に第２砥石駆動装置１８が上下方向へ起立状態で配設されている。また、この第２砥石駆動装置１８には、下部フレーム１２上の保持筒５７に静圧ラジアル軸受５９を介して上下方向へ移動可能に支持された第２ハウジング５８と、その第２ハウジング５８内に回転可能に軸支された第２スピンドル６０と、ワーク１５に対応して第２スピンドル６０の端部に保持された第２砥石１９と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、第２ハウジング５８を上下方向に移動させて第２砥石１９をワーク１５に接離させる第２送り機構７０とが設けられている。
【００４７】
このため、対向配置された一対の砥石駆動装置１６，１８において、スピンドル２５，６０を収容支持した各ハウジング２３，５８に作用する摺動抵抗をそれぞれ軽減することができる。よって、両砥石駆動装置１６，１８における砥石１７，２９をそれぞれ微小に送り移動させることができて、ワーク１５を表裏両面から精密に研削仕上げすることができる。
【００４８】
・この実施形態においては、第２送り機構７０がモータ７７とボールネジ７２とナット部７６とから構成され、ボールネジ７２が第２ハウジング５８と同一軸線上に配設されている。このため、第２送り機構７０の構成が簡単であるにも拘らず、第２ハウジング５８に作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、第２砥石１９を安定して微小送りすることができる。
【００４９】
・この実施形態においては、第２スピンドル６０が第２ハウジング５８内に、静圧ラジアル軸受６１及び静圧スラスト軸受６２を介して軸支されている。このため、第２スピンドル６０の軸受構成が簡単であるにも拘らず、第２スピンドル６０を第２ハウジング５８内に安定状態で軸支することができて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００５０】
・この実施形態においては、第２ハウジング５８と下部フレーム１２上の保持筒５７との間に、第２ハウジング５８を回り止めするための第２回り止め機構８１が設けられている。このため、下部フレーム１２上の保持筒５７に静圧ラジアル軸受５９を介して支持された状態にある第２ハウジング５８が回動されるおそれを、第２回り止め機構８１によって確実に防止することができ、第２砥石１９をワーク１５と対応する位置まで正確に微小送りすることができる。
【００５１】
・この実施形態においては、第２回り止め機構８１が、第２ハウジング５８と保持筒５７とのいずれか一方に設けられたガイド筒８２と、第２ハウジング５８と保持筒５７との他方に設けられ、ガイド筒８２内に静圧ラジアル軸受８４を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッド８３とから構成されている。このため、第２回り止め機構８１の構造が簡単であるにも拘らず、第２ハウジング５８の不要な回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００５２】
・この実施形態においては、第２スピンドル６０上のフランジ部６８に、静圧スラスト軸受６２の上下空間６２ａ，６２ｂを連通するための連通孔６９が形成されている。このため、静圧スラスト軸受６２の上下空間６２ａ，６２ｂに圧力差が生じることにより、第２スピンドル６０に振動が発生するおそれを防止することかできて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００５３】
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 第１砥石駆動装置１６の第１回り止め機構４３において、ガイド筒４４を保持筒２２側に取り付けるとともに、ガイドロッド４５を第１ハウジング２３側に取り付けること。
【００５４】
・ 第２砥石駆動装置１８を省略して、第１砥石駆動装置１６のみにより、ワーク１５の片面のみを研削するように構成すること。
・ 各静圧ラジアル軸受２４，２６，４７，５９及び静圧スラスト軸受２７，６２に対して、圧力エアに代えて圧油を供給すること。
【００５５】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、スピンドルを収容支持したハウジングに作用する摺動抵抗を軽減することができ、砥石を微小に送り移動させることができて、ワークを精密に研削仕上げすることができる。
【００５６】
また、請求項１に記載の発明によれば、送り手段の構成が簡単であるにも拘らず、ハウジングに作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、砥石を安定して微小送りすることができる。また、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して支持された状態にあるハウジングが不要に回動されるおそれを、回り止め手段によって確実に防止することができ、砥石をワークと対応する位置まで正確に微小送りすることができる。また、回り止め手段の構造が簡単であるにも拘らず、ハウジングの不要な回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば、スピンドルの軸受構成が簡単であるにも拘らず、スピンドルをハウジング内に安定状態で軸支することができて、ワークの加工精度を高めることができる。
【００５８】
請求項３に記載の発明によれば、対向配置された一対の砥石駆動装置において、スピンドルを収容支持した各ハウジングに作用する摺動抵抗をそれぞれ軽減することができ、両砥石をそれぞれ微小に送り移動させることができて、ワークを表裏両面から精密に研削仕上げすることができる。
【００５９】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２送り手段の構成が簡単であるにも拘らず、第２ハウジングに作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、第２砥石を安定して微小送りすることができる。
【００６０】
請求項４に記載の発明によれば、第２スピンドルの軸受構成が簡単であるにも拘らず、第２スピンドルを第２ハウジング内に安定状態で軸支することができて、ワークの加工精度を高めることができる。
【００６３】
請求項５に記載の発明によれば、バランス機構によりハウジング及びその関連部材の重量を支承した状態で、ハウジングを軸線方向へバランスを保って移動させることができ、砥石をワークと対応する位置までいっそう正確に微小送りすることができる。
【００６４】
請求項６に記載の発明によれば、ハウジングを微調節送り機構により微調節移動させることができて、砥石をワークと対応する位置までいっそう正確に微調節送りすることができる。
【００６５】
請求項７に記載の発明によれば、静圧軸受の上下空間に圧力差が生じることにより、スピンドルに振動が発生するおそれを防止することかできて、ワークの加工精度を高めることができる。
【００６６】
請求項８に記載の発明によれば、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して支持された状態にある第２ハウジングが不要に回動されるおそれを、第２回り止め手段によって確実に防止することができ、第２砥石をワークと対応する位置まで正確に微小送りすることができる。
【００６７】
請求項９に記載の発明によれば、第２回り止め手段の構造が簡単であるにも拘らず、第２ハウジングの回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００６８】
請求項１０に記載の発明によれば、静圧軸受の上下空間に圧力差が生じることにより、第２スピンドルに振動が発生するおそれを防止することかできて、ワークの加工精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の研削盤の一実施形態を示す正面図。
【図２】同じく研削盤の側面図。
【図３】第１砥石駆動装置を拡大して示す要部断面図。
【図４】図３の４−４線における拡大断面図。
【図５】第２砥石駆動装置及びワーク保持装置を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１１…フレーム、１２…下部フレーム、１３…上部フレーム、１４…ワーク保持装置、１５…ワーク、１６…第１砥石駆動装置、１７…第１砥石、１８…第２砥石駆動装置、１９…第２砥石、２２…保持筒、２３…第１ハウジング、２４…静圧ラジアル軸受、２５…第１スピンドル、２６…静圧ラジアル軸受、２７…静圧スラスト軸受、２７ａ…上部空間、２７ｂ…下部空間、２９…第１回転用モータ、３０…フランジ部、３１…連通孔、３２…第１送り手段としての第１送り機構、３６…ボールネジ、３９…ナット部、４０…第１送り用モータ、４３…第１回り止め手段としての第１回り止め機構、４４…ガイド筒、４５…ガイドロッド、４７…静圧ラジアル軸受、４８…バランス機構、４９…シリンダ、５１…微調節送り機構、５２…エア供給口、５７…保持筒、５８…第２ハウジング、５９…静圧ラジアル軸受、６０…第２スピンドル、６１…静圧ラジアル軸受、６２…静圧スラスト軸受、６２ａ…上部空間、６２ｂ…下部空間、６７…第２回転用モータ、６８…フランジ部、６９…連通孔、７０…第２送り手段としての第２送り機構、７２…ボールネジ、７６…ナット部、７７…第２送り用モータ、８１…第２回り止め手段としての第２回り止め機構、８２…ガイド筒、８３…ガイドロッド、８４…静圧ラジアル軸受、８６…エア供給口。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばシリコンウエハ等のワークを精密に研削仕上げする研削盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の研削盤においては、ワークを保持するワーク保持装置に対応して、砥石駆動装置が配設されている。この砥石駆動装置では、フレーム上の保持筒に円筒状のハウジングが移動可能に嵌合支持されている。ハウジング内にはスピンドルが回転可能に軸支され、その端部にはワークと対応するように砥石が保持されている。そして、ハウジングがモータの回転により移動されて、砥石がワークに対して接離する方向へ送り移動されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の研削盤においては、スピンドルを回転可能に収容支持したハウジングが、フレーム上の保持筒に直接に嵌合支持されている。このため、ハウジングが保持筒内で軸線方向に移動されて、砥石がワークに対して送り移動される際に、ハウジングに大きな摺動抵抗が作用する。よって、砥石を微小に送り移動させることができず、ワークを精密に研削仕上げすることができないという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、スピンドルを収容支持したハウジングに作用する摺動抵抗を軽減することができ、砥石を微小に送り移動させることができて、ワークを精密に研削仕上げすることができる研削盤を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、ワークを保持するワーク保持装置と、そのワーク保持装置に対応して上下方向へ起立状態で配設された砥石駆動装置とを備え、前記砥石駆動装置には、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して上下方向へ移動可能に支持されたハウジングと、そのハウジング内に回転可能に軸支されたスピンドルと、ワークに対応してスピンドルの端部に保持された砥石と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、ハウジングを上下方向に移動させて砥石をワークに接離させる送り手段とを設けたものである。
【０００６】
また、前記送り手段はモータとボールネジとナット部とから構成し、ボールネジをハウジングと同一軸線上に配設し、前記ハウジングとフレーム上の保持筒との間には、ハウジングを回り止めするための回り止め手段を設け、前記回り止め手段は、ハウジングと保持筒とのいずれか一方に設けられたガイド筒と、ハウジングと保持筒との他方に設けられ、ガイド筒内に静圧軸受を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッドとからなるものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の研削盤において、前記スピンドルはハウジング内に、静圧軸受を介して軸支したものである。
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の研削盤において、前記ワーク保持装置に対応して、砥石駆動装置と反対側に上下方向へ起立状態で配設された第２砥石駆動装置をさらに備え、その第２砥石駆動装置には、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して上下方向へ移動可能に支持された第２ハウジングと、その第２ハウジング内に回転可能に軸支された第２スピンドルと、ワークに対応して第２スピンドルの端部に保持された第２砥石と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、第２ハウジングを上下方向に移動させて第２砥石をワークに接離させる第２送り手段とを設けたものである。
【０００８】
また、前記第２送り手段はモータとボールネジとナット部とから構成し、ボールネジを第２ハウジングと同一軸線上に配設したものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の研削盤において、前記第２スピンドルを第２ハウジング内に、静圧軸受を介して軸支したものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のうちいずか一項に記載の研削盤において、前記回り止め手段は、ハウジング及びその関連部材の重量を支承して、送り手段によるハウジングの移動時のバランスを保つためのバランス機構を具備するものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のうちいずか一項に記載の研削盤において、前記回り止め手段は、ハウジングを上下方向へ微調節移動させるための微調節送り機構を具備し、前記微調節送り機構は、前記ガイド筒に複数形成されるエア供給口を介した圧力エアが前記ガイドロッドの外周面に作用することで、該ガイドロッドが前記ボールネジの軸線周りに押圧されて前記ハウジングが微小回動し、この回動に伴って、前記ナット部とボールネジとを介して前記ハウジングを上下方向へ微調節移動させるものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、請求項２に記載の研削盤において、前記スピンドル上のフランジ部には、静圧軸受の上下空間を連通するための連通孔を形成したものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明では、請求項３または請求項４に記載の研削盤において、前記第２ハウジングとフレーム上の保持筒との間には、第２ハウジングを回り止めするための第２回り止め手段を設けたものである。
【００１６】
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の研削盤において、前記第２回り止め手段は、第２ハウジングと保持筒とのいずれか一方に設けられたガイド筒と、第２ハウジングと保持筒との他方に設けられ、ガイド筒内に静圧軸受を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッドとからなるものである。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、請求項４に記載の研削盤において、前記第２スピンドル上のフランジ部には、静圧軸受の上下空間を連通するための連通孔を形成したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態の両頭研削盤のフレーム１１は、下部フレーム１２と、その下部フレーム１２上に固定された上部フレーム１３とから構成されている。下部フレーム１２にはワーク保持装置１４が装設され、このワーク保持装置１４上にはシリコンウエハ等の薄板状のワーク１５が着脱可能に保持されて、図示しない回転用モータにより回転されるようになっている。
【００１９】
前記上部フレーム１３には第１砥石駆動装置１６が上下方向へ起立状態で装設され、第１砥石駆動装置１６の下部には第１砥石１７がワーク保持装置１４上のワーク１５の上面と対応するように装備されている。下部フレーム１２には第２砥石駆動装置１８が上下方向へ起立状態で装設され、第２砥石駆動装置１８の上部には第２砥石１９がワーク保持装置１４上のワーク１５の下面と対応するように装備されている。そして、両砥石１７，１９の対向端面の研削面が平行に配置され、これらの研削面によりワーク１５の表裏両面が同時に研削されるようになっている。
【００２０】
前記第１砥石駆動装置１６の構成について詳細に説明する。図３に示すように、前記上部フレーム１３の上壁には保持筒２２が貫通固定され、その内部には円筒状の第１ハウジング２３が静圧ラジアル軸受２４を介して上下方向へ移動可能に嵌挿支持されている。第１ハウジング２３内の中心には第１スピンドル２５が静圧ラジアル軸受２６及び静圧スラスト軸受２７を介して回転可能に軸支され、その下端部には前記第１砥石１７を保持するための砥石台２８が設けられている。第１ハウジング２３内には第１回転用モータ２９が配設され、この第１回転用モータ２９により、第１スピンドル２５を介して第１砥石１７が回転されるようになっている。
【００２１】
前記第１スピンドル２５の下端近傍にはフランジ部３０が設けられ、このフランジ部３０には静圧スラスト軸受２７の上部空間２７ａと下部空間２７ｂとを連通するための複数の連通孔３１が形成されている。これにより、静圧スラスト軸受２７の上下空間２７ａ，２７ｂにおいて圧力エアの圧力差が生じるのを防いで、第１回転用モータ２９による第１スピンドル２５の回転時に、その第１スピンドル２５に振動が発生するおそれを防止するようになっている。
【００２２】
図３及び図４に示すように、前記保持筒２２の上端には第１送り手段としての第１送り機構３２が装設されている。すなわち、保持筒２２の上端には蓋板３３がスペーサ３４を介して取り付けられ、そのスペーサ３４の両側には透孔３５が形成されている。第１ハウジング２３及び第１スピンドル２５の軸線と同一軸線上に位置するように、蓋板３３の中心にはボールネジ３６がベアリング３７を介して回転可能に支持されている。
【００２３】
前記第１ハウジング２３の上端には取付板３８が固定され、取付板３８の両側部がスペーサ３４の透孔３５を通して第１ハウジング２３の外部に突出されている。取付板３８の中心にはナット部３９が貫通固定され、このナット部３９にはボールネジ３６が進退可能に螺合されている。蓋板３３上には第１送り用モータ４０がブラケット４１を介して装着され、第１送り用モータ４０のモータ軸がカップリング４２を介してボールネジ３６に連結されている。
【００２４】
そして、前記第１送り用モータ４０によりボールネジ３６が回転されたとき、ナット部３９との螺合により回転運動が直線運動に変換されて、第１ハウジング２３が保持筒２２内で上下方向に移動される。これにより、第１砥石１７がワーク１５に対して接離する方向へ送り移動されるようになっている。
【００２５】
図３及び図４に示すように、前記第１ハウジング２３と保持筒２２との間には、第１ハウジング２３を回り止めするための第１回り止め手段としての第１回り止め機構４３が配設されている。第１ハウジング２３上の取付板３８の両側上面には一対のガイド筒４４が立設固定されている。保持筒２２の外面には一対の有底筒状のガイドロッド４５が支持板４６を介して取り付けられ、ガイドロッド４５は各ガイド筒４４内に静圧ラジアル軸受４７を介して上下方向へ摺動可能に嵌合されている。
【００２６】
前記第１回り止め機構４３には、第１ハウジング２３の移動時のバランスを保つためのバランス機構４８が装備されている。すなわち、両ガイド筒４４上にはシリンダ４９がそれぞれ取り付けられ、各シリンダ４９の頂部には圧力エアを供給するためのエア供給口５０が形成されている。そして、エア供給口５０から各シリンダ４９内に圧力エアが供給されることにより、ガイド筒４４に浮上力が付与されて、第１ハウジング２３及びその関連部材の重量が支承される。これにより、第１送り用モータ４０により第１ハウジング２３が上下方向へ移動される際に、ボールネジ３６とナット部３９との係合部に加わる荷重が軽減されて、第１ハウジング２３の移動バランスが保たれるようになっている。
【００２７】
前記第１回り止め機構４３には、第１ハウジング２３を上下方向へ微調節移動させるための微調節送り機構５１が装備されている。すなわち、両ガイド筒４４には複数のエア供給口５２が形成されている。そして、第１送り用モータ４０により第１ハウジング２３が移動されて、第１砥石１７がワーク１５と対応する位置まで送り移動された後、選択された任意のエア供給口５２からガイドロッド４５の外周面に向けて圧力エアが吹き付けられる。これにより、ガイドロッド４５がガイド筒４４内でボールネジ３６の軸線周りに押圧されて、第１ハウジング２３に微小回動が許容され、その回動に伴いナット部３９及びボールネジ３６を介して、第１ハウジング２３が軸線方向に微調節移動されるようになっている。
【００２８】
次に、前記第２砥石駆動装置１８の構成について詳細に説明する。図５に示すように、下部フレーム１２上には支持台５５が固定され、支持台５５の中央には保持筒５７が貫通固定され、その内部には円筒状の第２ハウジング５８が静圧ラジアル軸受５９を介して上下方向へ移動可能に嵌挿支持されている。第２ハウジング５８内の中心には第２スピンドル６０が静圧ラジアル軸受６１及び静圧スラスト軸受６２を介して回転可能に軸支され、第２スピンドル６０の上端部には前記第２砥石１９を保持するための砥石台６３が設けられている。第２ハウジング５８内には第２回転用モータ６７が配設され、この第２回転用モータ６７により、第２スピンドル６０を介して第２砥石１９が回転されるようになっている。
【００２９】
前記第２スピンドル６０の上端近傍にはフランジ部６８が設けられ、このフランジ部６８には静圧スラスト軸受６２の上部空間６２ａと下部空間６２ｂとを連通するための複数の連通孔６９が形成されている。これにより、静圧スラスト軸受６２の上下空間６２ａ，６２ｂにおいて圧力エアの圧力差が生じるのを防いで、第２回転用モータ６７による第２スピンドル６０の回転時に、その第２スピンドル６０に振動が発生するおそれを防止するようになっている。
【００３０】
図５に示すように、前記保持筒５７の下端には第２送り手段としての第２送り機構７０が装設されている。すなわち、保持筒５７の下端には蓋板７１が取り付けられ、その一側部が保持筒５７の外側方に延長されている。第２ハウジング５８及び第２スピンドル６０の軸線と同一軸線上に位置するように、蓋板７１にはボールネジ７２がベアリング７３を介して回転可能に支持されている。
【００３１】
前記第２ハウジング５８の下端には取付板７４が取り付けられ、その一側部が保持筒５７の透孔７５を通して外部に突出されている。取付板７４にはナット部７６が貫通固定され、このナット部７６にはボールネジ７２が螺合されている。蓋板７１の一側上面には第２送り用モータ７７が装着され、そのモータ軸がプーリ７８，７９及びベルト８０を介してボールネジ７２に作動連結されている。
【００３２】
そして、前記第２送り用モータ７７によりボールネジ７２が回転されたとき、ナット部７６との螺合により回転運動が直線運動に変換されて、第２ハウジング５８が保持筒５７内で上下方向に移動される。これにより、第２砥石１９がワーク１５に対して接離する方向へ送り移動されるようになっている。
【００３３】
図５に示すように、前記第２ハウジング５８と保持筒５７との間には、第２ハウジング５８を回り止めするための第２回り止め手段としての第２回り止め機構８１が配設されている。保持筒５７の一側外面にはガイド筒８２が取り付けられ、このガイド筒８２は保持筒５７の外面に設けられたガイドレール８５に沿って上下方向へ摺動可能になっている。第２ハウジング５８下端の取付板７４の一側上面には有底筒状のガイドロッド８３が立設固定され、ガイド筒８２内に静圧ラジアル軸受８４を介して上下方向へ摺動可能に嵌合されている。
【００３４】
次に、前記のように構成された研削盤の動作を説明する。
さて、この研削盤において、研削加工を行う場合には、ワーク保持装置１４にワーク１５が保持された状態で、第２砥石駆動装置１８の第２砥石１９が第２送り機構７０により上方に送り移動されて、ワーク１５の下面に接触される。さらに、第１砥石駆動装置１６の第１砥石１７が第１送り機構３２により下方に送り移動されて、ワーク１５の上面に近接配置される。
【００３５】
この状態で、ワーク保持装置１４における図示しない回転用モータによりワーク１５が回転されるとともに、両砥石１７，１９が回転用モータ２９，６７によりそれぞれ回転される。そして、第１砥石１７が第１送り機構３２によりワーク１５に向かって減速送りされて、両砥石１７，１９によりワーク１５の表裏両面が同時に粗研削される。
【００３６】
その後、第１砥石駆動装置１６の第１砥石１７が微調節送り機構５１により０．１ミクロン以下の単位で微調節送りされる。これにより、ワーク１５の表裏両面が両砥石１７，１９にて同時に精密研削仕上げされる。
【００３７】
前記実施形態によって期待できる効果について、以下に記載する。
・この実施形態においては、ワーク１５を保持するワーク保持装置１４に対応して、第１砥石駆動装置１６が上下方向へ起立状態で配設されている。また、この第１砥石駆動装置１６には、上部フレーム１３上の保持筒２２に静圧ラジアル軸受２４を介して上下方向へ移動可能に支持された第１ハウジング２３と、その第１ハウジング２３内に回転可能に軸支された第１スピンドル２５と、ワーク１５に対応して第１スピンドル２５の端部に保持された第１砥石１７と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、第１ハウジング２３を上下方向に移動させて第１砥石１７をワーク１５に接離させる第１送り機構３２とが設けられている。
【００３８】
このため、第１送り機構３２により第１ハウジング２３に直線運動が付与されたときには、第１ハウジング２３が静圧ラジアル軸受２４を介して、大きな摺動抵抗を受けることなく上下方向に移動される。よって、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置まで、微小に送り移動させることができて、ワーク１５を精密に研削仕上げすることができる。
【００３９】
・この実施形態においては、第１送り機構３２がモータ４０とボールネジ３６とナット部３９とから構成され、ボールネジ３６が第１ハウジング２３と同一軸線上に配設されている。このため、第１送り機構３２の構成が簡単であるにも拘らず、第１ハウジング２３に作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、第１砥石１７を安定して微小送りすることができる。
【００４０】
・この実施形態においては、第１スピンドル２５が第１ハウジング２３内に、静圧ラジアル軸受２６及び静圧スラスト軸受２７を介して軸支されている。このため、第１スピンドル２５の軸受構成が簡単であるにも拘らず、第１スピンドル２５を第１ハウジング２３内に安定状態で軸支することができて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００４１】
・この実施形態においては、第１ハウジング２３と上部フレーム１３上の保持筒２２との間に、第１ハウジング２３を回り止めするための第１回り止め機構４３が設けられている。このため、上部フレーム１３上の保持筒２２に静圧ラジアル軸受２４を介して支持された状態にある第１ハウジング２３が不要に回動されるおそれを、第１回り止め機構４３によって確実に防止することができ、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置まで正確に微小送りすることができる。また、各シリンダ４９にてガイド筒４４及び取付板３８に浮上力が付与されるため、ボールネジ３６とナット３９との間のバックラッシが無くなる。従って、第１砥石１７をいっそう正確に微小送りすることができる。
【００４２】
・この実施形態においては、第１回り止め機構４３が、第１ハウジング２３と保持筒２２とのいずれか一方に設けられたガイド筒４４と、第１ハウジング２３と保持筒２２との他方に設けられ、ガイド筒４４内に静圧ラジアル軸受４７を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッド４５とから構成されている。このため、第１回り止め機構４３の構造が簡単であるにも拘らず、第１ハウジング２３の不要な回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００４３】
・この実施形態においては、第１回り止め機構４３が、第１ハウジング２３及びその関連部材の重量を支承して、第１送り機構３２による第１ハウジング２３の移動時のバランスを保つためのバランス機構４８を具備している。このため、バランス機構４８により第１ハウジング２３及びその関連部材の重量が支承された状態で、第１ハウジング２３を軸線方向へバランスを保って移動させることができ、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置までいっそう正確に微小送りすることができる。
【００４４】
・この実施形態においては、第１回り止め機構４３が、第１ハウジング２３の微小回動を許容して、第１ハウジング２３を上下方向へ微調節移動させるための微調節送り機構５１を具備している。このため、第１ハウジング２３を微調節送り機構５１により微調節移動させることができて、第１砥石１７をワーク１５と対応する位置まで、いっそう正確に微調節送りすることができる。
【００４５】
・この実施形態においては、第１スピンドル２５上のフランジ部３０に、静圧スラスト軸受２７の上下空間２７ａ，２７ｂを連通するための連通孔３１が形成されている。このため、静圧スラスト軸受２７の上下空間２７ａ，２７ｂに圧力差が生じることにより、第１スピンドル２５に振動が発生するおそれを防止することかできて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００４６】
・この実施形態においては、ワーク保持装置１４に対応して、第１砥石駆動装置１６と反対側に第２砥石駆動装置１８が上下方向へ起立状態で配設されている。また、この第２砥石駆動装置１８には、下部フレーム１２上の保持筒５７に静圧ラジアル軸受５９を介して上下方向へ移動可能に支持された第２ハウジング５８と、その第２ハウジング５８内に回転可能に軸支された第２スピンドル６０と、ワーク１５に対応して第２スピンドル６０の端部に保持された第２砥石１９と、回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、第２ハウジング５８を上下方向に移動させて第２砥石１９をワーク１５に接離させる第２送り機構７０とが設けられている。
【００４７】
このため、対向配置された一対の砥石駆動装置１６，１８において、スピンドル２５，６０を収容支持した各ハウジング２３，５８に作用する摺動抵抗をそれぞれ軽減することができる。よって、両砥石駆動装置１６，１８における砥石１７，２９をそれぞれ微小に送り移動させることができて、ワーク１５を表裏両面から精密に研削仕上げすることができる。
【００４８】
・この実施形態においては、第２送り機構７０がモータ７７とボールネジ７２とナット部７６とから構成され、ボールネジ７２が第２ハウジング５８と同一軸線上に配設されている。このため、第２送り機構７０の構成が簡単であるにも拘らず、第２ハウジング５８に作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、第２砥石１９を安定して微小送りすることができる。
【００４９】
・この実施形態においては、第２スピンドル６０が第２ハウジング５８内に、静圧ラジアル軸受６１及び静圧スラスト軸受６２を介して軸支されている。このため、第２スピンドル６０の軸受構成が簡単であるにも拘らず、第２スピンドル６０を第２ハウジング５８内に安定状態で軸支することができて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００５０】
・この実施形態においては、第２ハウジング５８と下部フレーム１２上の保持筒５７との間に、第２ハウジング５８を回り止めするための第２回り止め機構８１が設けられている。このため、下部フレーム１２上の保持筒５７に静圧ラジアル軸受５９を介して支持された状態にある第２ハウジング５８が回動されるおそれを、第２回り止め機構８１によって確実に防止することができ、第２砥石１９をワーク１５と対応する位置まで正確に微小送りすることができる。
【００５１】
・この実施形態においては、第２回り止め機構８１が、第２ハウジング５８と保持筒５７とのいずれか一方に設けられたガイド筒８２と、第２ハウジング５８と保持筒５７との他方に設けられ、ガイド筒８２内に静圧ラジアル軸受８４を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッド８３とから構成されている。このため、第２回り止め機構８１の構造が簡単であるにも拘らず、第２ハウジング５８の不要な回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００５２】
・この実施形態においては、第２スピンドル６０上のフランジ部６８に、静圧スラスト軸受６２の上下空間６２ａ，６２ｂを連通するための連通孔６９が形成されている。このため、静圧スラスト軸受６２の上下空間６２ａ，６２ｂに圧力差が生じることにより、第２スピンドル６０に振動が発生するおそれを防止することかできて、ワーク１５の加工精度を高めることができる。
【００５３】
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 第１砥石駆動装置１６の第１回り止め機構４３において、ガイド筒４４を保持筒２２側に取り付けるとともに、ガイドロッド４５を第１ハウジング２３側に取り付けること。
【００５４】
・ 第２砥石駆動装置１８を省略して、第１砥石駆動装置１６のみにより、ワーク１５の片面のみを研削するように構成すること。
・ 各静圧ラジアル軸受２４，２６，４７，５９及び静圧スラスト軸受２７，６２に対して、圧力エアに代えて圧油を供給すること。
【００５５】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、スピンドルを収容支持したハウジングに作用する摺動抵抗を軽減することができ、砥石を微小に送り移動させることができて、ワークを精密に研削仕上げすることができる。
【００５６】
また、請求項１に記載の発明によれば、送り手段の構成が簡単であるにも拘らず、ハウジングに作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、砥石を安定して微小送りすることができる。また、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して支持された状態にあるハウジングが不要に回動されるおそれを、回り止め手段によって確実に防止することができ、砥石をワークと対応する位置まで正確に微小送りすることができる。また、回り止め手段の構造が簡単であるにも拘らず、ハウジングの不要な回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば、スピンドルの軸受構成が簡単であるにも拘らず、スピンドルをハウジング内に安定状態で軸支することができて、ワークの加工精度を高めることができる。
【００５８】
請求項３に記載の発明によれば、対向配置された一対の砥石駆動装置において、スピンドルを収容支持した各ハウジングに作用する摺動抵抗をそれぞれ軽減することができ、両砥石をそれぞれ微小に送り移動させることができて、ワークを表裏両面から精密に研削仕上げすることができる。
【００５９】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２送り手段の構成が簡単であるにも拘らず、第２ハウジングに作用する摺動抵抗をいっそう軽減することができて、第２砥石を安定して微小送りすることができる。
【００６０】
請求項４に記載の発明によれば、第２スピンドルの軸受構成が簡単であるにも拘らず、第２スピンドルを第２ハウジング内に安定状態で軸支することができて、ワークの加工精度を高めることができる。
【００６３】
請求項５に記載の発明によれば、バランス機構によりハウジング及びその関連部材の重量を支承した状態で、ハウジングを軸線方向へバランスを保って移動させることができ、砥石をワークと対応する位置までいっそう正確に微小送りすることができる。
【００６４】
請求項６に記載の発明によれば、ハウジングを微調節送り機構により微調節移動させることができて、砥石をワークと対応する位置までいっそう正確に微調節送りすることができる。
【００６５】
請求項７に記載の発明によれば、静圧軸受の上下空間に圧力差が生じることにより、スピンドルに振動が発生するおそれを防止することかできて、ワークの加工精度を高めることができる。
【００６６】
請求項８に記載の発明によれば、フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して支持された状態にある第２ハウジングが不要に回動されるおそれを、第２回り止め手段によって確実に防止することができ、第２砥石をワークと対応する位置まで正確に微小送りすることができる。
【００６７】
請求項９に記載の発明によれば、第２回り止め手段の構造が簡単であるにも拘らず、第２ハウジングの回動を、摺動抵抗等の余分な力が作用することなく確実に防止することができる。
【００６８】
請求項１０に記載の発明によれば、静圧軸受の上下空間に圧力差が生じることにより、第２スピンドルに振動が発生するおそれを防止することかできて、ワークの加工精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の研削盤の一実施形態を示す正面図。
【図２】同じく研削盤の側面図。
【図３】第１砥石駆動装置を拡大して示す要部断面図。
【図４】図３の４−４線における拡大断面図。
【図５】第２砥石駆動装置及びワーク保持装置を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１１…フレーム、１２…下部フレーム、１３…上部フレーム、１４…ワーク保持装置、１５…ワーク、１６…第１砥石駆動装置、１７…第１砥石、１８…第２砥石駆動装置、１９…第２砥石、２２…保持筒、２３…第１ハウジング、２４…静圧ラジアル軸受、２５…第１スピンドル、２６…静圧ラジアル軸受、２７…静圧スラスト軸受、２７ａ…上部空間、２７ｂ…下部空間、２９…第１回転用モータ、３０…フランジ部、３１…連通孔、３２…第１送り手段としての第１送り機構、３６…ボールネジ、３９…ナット部、４０…第１送り用モータ、４３…第１回り止め手段としての第１回り止め機構、４４…ガイド筒、４５…ガイドロッド、４７…静圧ラジアル軸受、４８…バランス機構、４９…シリンダ、５１…微調節送り機構、５２…エア供給口、５７…保持筒、５８…第２ハウジング、５９…静圧ラジアル軸受、６０…第２スピンドル、６１…静圧ラジアル軸受、６２…静圧スラスト軸受、６２ａ…上部空間、６２ｂ…下部空間、６７…第２回転用モータ、６８…フランジ部、６９…連通孔、７０…第２送り手段としての第２送り機構、７２…ボールネジ、７６…ナット部、７７…第２送り用モータ、８１…第２回り止め手段としての第２回り止め機構、８２…ガイド筒、８３…ガイドロッド、８４…静圧ラジアル軸受、８６…エア供給口。
Claims (10)
- ワークを保持するワーク保持装置と、そのワーク保持装置に対応して上下方向へ起立状態で配設された砥石駆動装置とを備え、
前記砥石駆動装置には、
フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して上下方向へ移動可能に支持されたハウジングと、
そのハウジング内に回転可能に軸支されたスピンドルと、
ワークに対応してスピンドルの端部に保持された砥石と、
回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、ハウジングを上下方向に移動させて砥石をワークに接離させる送り手段と、
を設け、
前記送り手段はモータとボールネジとナット部とから構成し、ボールネジをハウジングと同一軸線上に配設し、
前記ハウジングとフレーム上の保持筒との間には、ハウジングを回り止めするための回り止め手段を設け、
前記回り止め手段は、ハウジングと保持筒とのいずれか一方に設けられたガイド筒と、ハウジングと保持筒との他方に設けられ、ガイド筒内に静圧軸受を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッドとからなる研削盤。 - 前記スピンドルはハウジング内に、静圧軸受を介して軸支した請求項１に記載の研削盤。
- 前記ワーク保持装置に対応して、砥石駆動装置と反対側に上下方向へ起立状態で配設された第２砥石駆動装置をさらに備え、
その第２砥石駆動装置には、
フレーム上の保持筒に静圧軸受を介して上下方向へ移動可能に支持された第２ハウジングと、
その第２ハウジング内に回転可能に軸支された第２スピンドルと、
ワークに対応して第２スピンドルの端部に保持された第２砥石と、
回転運動を直線運動に変換する機構を具備し、第２ハウジングを上下方向に移動させて第２砥石をワークに接離させる第２送り手段と、
を設け、
前記第２送り手段はモータとボールネジとナット部とから構成し、ボールネジを第２ハウジングと同一軸線上に配設した請求項１または請求項２に記載の研削盤。 - 前記第２スピンドルを第２ハウジング内に、静圧軸受を介して軸支した請求項３に記載の研削盤。
- 前記回り止め手段は、ハウジング及びその関連部材の重量を支承して、送り手段によるハウジングの移動時のバランスを保つためのバランス機構を具備する請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の研削盤。
- 前記回り止め手段は、ハウジングを上下方向へ微調節移動させるための微調節送り機構を具備し、前記微調節送り機構は、前記ガイド筒に複数形成されるエア供給口を介した圧力エアが前記ガイドロッドの外周面に作用することで、該ガイドロッドが前記ボールネジの軸線周りに押圧されて前記ハウジングが微小回動し、この回動に伴って、前記ナット部とボールネジとを介して前記ハウジングを上下方向へ微調節移動させるものである請求項１〜請求項５のうちいずれか１項に記載の研削盤。
- 前記スピンドル上のフランジ部には、静圧軸受の上下空間を連通するための連通孔を形成した請求項２に記載の研削盤。
- 前記第２ハウジングとフレーム上の保持筒との間には、第２ハウジングを回り止めするための第２回り止め手段を設けた請求項３または請求項４に記載の研削盤。
- 前記第２回り止め手段は、第２ハウジングと保持筒とのいずれか一方に設けられたガイド筒と、第２ハウジングと保持筒との他方に設けられ、ガイド筒内に静 圧軸受を介して摺動可能に嵌合されたガイドロッドとからなる請求項８に記載の研削盤。
- 前記第２スピンドル上のフランジ部には、静圧軸受の上下空間を連通するための連通孔を形成した請求項４に記載の研削盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08696498A JP3552903B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 研削盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08696498A JP3552903B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 研削盤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277389A JPH11277389A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3552903B2 true JP3552903B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=13901566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08696498A Expired - Fee Related JP3552903B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 研削盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3552903B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102145475A (zh) * | 2011-01-21 | 2011-08-10 | 湖南大学 | 具有双转子静压轴承结构的磨球机 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113579933B (zh) * | 2021-08-19 | 2022-07-08 | 山东大学 | 一种滚珠丝杠滚道研磨试验装置及方法 |
| CN114952441B (zh) * | 2022-06-15 | 2023-10-13 | 无锡市明鑫数控磨床有限公司 | 一种风电trb轴承立式磨削加工工艺 |
| CN115890429A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-04-04 | 北平机床(浙江)股份有限公司 | 一种磨床砂轮磨机构 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08696498A patent/JP3552903B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102145475A (zh) * | 2011-01-21 | 2011-08-10 | 湖南大学 | 具有双转子静压轴承结构的磨球机 |
| CN102145475B (zh) * | 2011-01-21 | 2013-11-06 | 江苏智邦精工科技有限公司 | 具有双转子静压轴承结构的磨球机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11277389A (ja) | 1999-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5725089B2 (ja) | 研削盤 | |
| JP4695322B2 (ja) | マシニングセンター | |
| JP4870036B2 (ja) | 旋回テーブル装置 | |
| JP3527213B2 (ja) | 竪型両頭平面研削盤 | |
| JP2668351B2 (ja) | 研削加工機のワ−ククランプ機構 | |
| EP0868968B1 (en) | Grinder and grinding method | |
| US6896598B2 (en) | Vertical type of double disc surface grinding machine | |
| JP3552903B2 (ja) | 研削盤 | |
| CN214292568U (zh) | 研磨机 | |
| CN113977423A (zh) | 数控立式双磨头多功能磨床 | |
| JP2015051478A (ja) | 計測装置及びその計測装置を備えた研削盤 | |
| CN107309725B (zh) | 双联结构卧轴圆台平面磨床 | |
| US3142137A (en) | Spring grinder | |
| CN113798604B (zh) | 一种数控机床 | |
| JP2002301644A (ja) | 研削盤 | |
| CN213054298U (zh) | 转盘式陶瓷平面研磨机 | |
| CN215659687U (zh) | 一种用于丝杆加工的车床 | |
| CN110549183A (zh) | 高精度立式针齿壳复合磨床 | |
| CN217572382U (zh) | 一种多轴光学元件复合抛光设备 | |
| JP4245987B2 (ja) | 研削加工装置 | |
| JPH11198010A (ja) | 両頭研削盤 | |
| CN213105896U (zh) | 一种辊筒加工的研磨机 | |
| CN219170367U (zh) | 一种具有多向加工功能的数控超精密磨床 | |
| CN216939789U (zh) | 一种棒料磨削机构 | |
| CN117600933B (zh) | 一种溢流阀零件生产用外圆磨床 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040420 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040427 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080514 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |