JP5613439B2 - Cutting equipment - Google Patents

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本発明は、切削ブレードを支持するフランジの端面を研削して修正する手段を有する切削装置に関する。   The present invention relates to a cutting apparatus having means for grinding and correcting an end face of a flange that supports a cutting blade.

表面にIC、lSI等の電子回路が複数形成された半導体ウェーハや、電子部品、光学部品に使用される樹脂基板、ガラス基板、各種セラミック基板等の被加工物は、切削装置によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。   Workpieces such as semiconductor wafers with a plurality of electronic circuits such as IC and lSI formed on the surface, resin substrates, glass substrates, various ceramic substrates used for electronic components and optical components are put into individual chips with a cutting device. The divided chips are widely used in various electric devices.

切削装置としては、被加工物を保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、切削手段が、ダイヤモンドやCBN(Cubic Boron Nitride)等の超砥粒を金属や樹脂等で固めた砥石部を有する切削ブレードと、切削ブレードを高速回転させるスピンドルとから少なくとも構成されているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   The cutting device includes a holding table for holding a workpiece and a cutting means for cutting the workpiece held on the holding table, and the cutting means is a superabrasive such as diamond or CBN (Cubic Boron Nitride). There is known one that is composed at least of a cutting blade having a grindstone portion in which grains are hardened with metal or resin, and a spindle that rotates the cutting blade at a high speed (for example, see Patent Document 1).

切削ブレードは、フランジを介してスピンドルの先端に装着され、例えば30000rpm等の高速で切削ブレードが回転しつつ被加工物へ切り込むことで切削が遂行される。
より詳細には、ワッシャーブレードと呼ばれる円環状に成形された砥石部からなる切削ブレードは、2つのフランジで挟持された状態でスピンドルの先端にナットで固定されている。また、ハブブレードと呼ばれる円盤状基台の外周に円環状の砥石が配設された切削ブレードは、1つのフランジに対峙した状態でスピンドルの先端にナットで固定されている。
The cutting blade is attached to the tip of the spindle via a flange, and cutting is performed by cutting into the workpiece while the cutting blade rotates at a high speed of, for example, 30000 rpm.
More specifically, a cutting blade made of a grindstone formed in an annular shape called a washer blade is fixed with a nut to the tip of the spindle while being sandwiched between two flanges. Further, a cutting blade in which an annular grindstone is arranged on the outer periphery of a disk-shaped base called a hub blade is fixed to a tip of a spindle with a nut while facing a flange.

このように、切削ブレードは、ワッシャーブレード、ハブブレードのいずれについても、フランジに接触した状態でスピンドルの先端に装着される。したがって、ブレードに接触するフランジの端面が平坦ではない場合や、フランジの端面とスピンドルの軸線とのなす角度が直角でない場合には、スピンドル回転時に切削ブレードがばたつき、精密な加工ができないという問題がある。そこで、フランジの端面を修正するためのフランジ端面修正治具が提案されている(特許文献2参照)。このフランジ端面修正治具は、フランジの端面を研削するための研削部材(研削チップ)と、研削部材を固定する固定部と、固定部を支持する支持部とから構成されており、この研削部材をフランジの端面に当接させて、フランジを回転させつつ研削部材で研削することで、フランジの端面が平坦化されるとともに、スピンドルの軸線とフランジ端面とのなす角が直角に修正される。   As described above, the cutting blade is attached to the tip of the spindle in contact with the flange for both the washer blade and the hub blade. Therefore, if the end face of the flange that contacts the blade is not flat or if the angle between the end face of the flange and the axis of the spindle is not a right angle, the cutting blade will flutter when the spindle is rotated, and precision machining will not be possible. is there. Then, the flange end surface correction jig | tool for correcting the end surface of a flange is proposed (refer patent document 2). The flange end surface correcting jig is composed of a grinding member (grinding tip) for grinding the end surface of the flange, a fixing portion for fixing the grinding member, and a support portion for supporting the fixing portion. Is brought into contact with the end face of the flange and ground by the grinding member while rotating the flange, so that the end face of the flange is flattened and the angle between the spindle axis and the end face of the flange is corrected to a right angle.

特開平8−25209号公報JP-A-8-25209 特許第3472390号公報Japanese Patent No. 3472390

しかし、従来は、研削部材とフランジの端面とを作業者が当接させており、オペレータが、当接の有無を目視で確認するとともに、端面修正を開始する位置への位置付けも目視で位置の確認を行っており、作業が煩雑であった。また、手作業であるために、不適切な位置に端面修正治具を設置してしまう場合もあった。さらに、端面に研削部材を必要以上に押し当ててしまうと、端面に傷をつけてしまうことがあった。端面を傷つけてしまうと端面修正で削らねばならない端面の量は増え、フランジの寿命が縮むとともに、端面修正にかかる時間も増大するという問題が生じる。その一方、端面と研削部材とが当接していない場合には、端面修正時に必要以上に端面修正治具を動かす必要があり、端面修正にかかる時間を増大させてしまう。   Conventionally, however, the operator makes contact between the grinding member and the end face of the flange, and the operator visually confirms the presence or absence of contact, and the positioning to the position where the end face correction is started is also visually confirmed. Confirmation was performed and the work was complicated. Moreover, since it is a manual work, the end face correction jig may be installed at an inappropriate position. Furthermore, if the grinding member is pressed more than necessary on the end surface, the end surface may be damaged. If the end face is damaged, the amount of the end face that must be cut by the end face correction increases, and the life of the flange is shortened, and the time required for the end face correction also increases. On the other hand, when the end surface and the grinding member are not in contact, it is necessary to move the end surface correction jig more than necessary when correcting the end surface, which increases the time required for the end surface correction.

本発明は、上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、適切な端面修正作業を自動で遂行できる切削装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described facts, and a technical problem thereof is to provide a cutting apparatus that can automatically perform an appropriate end face correction operation.

本発明は、鉛直方向をZ方向とし、Z方向に直交する方向をY方向とし、Z方向及びY方向に直交する方向をX方向とした場合に、ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、支持面を有し保持テーブルをZ方向を回転軸として回転させる回転支持部とを有する保持手段と、保持手段に保持されたワークを切削加工する切削ブレードと切削ブレードをY方向を回転軸として回転させるスピンドルとスピンドルの先端に切削ブレードを端面で支持するフランジとを有する切削手段と、保持手段と切削手段とをZ方向に相対的に移動させるZ方向移動手段と、保持手段と切削手段とをY方向に相対的に移動させるY方向移動手段と、保持手段と切削手段とをX方向に相対的に移動させるX方向移動手段と、フランジの端面を研削する研削砥石と研削砥石を支持する砥石支持部材とを有する端面修正治具を用いてフランジの該端面を修正する端面修正手段とを有する切削装置に関するもので、端面修正治具は、保持テーブルの保持面又は回転支持部の支持面上に配設され、砥石支持部材が板部材の上面に固定され、端面修正手段は、板部材に配設され、保持テーブルの保持面又は回転支持部の支持面に配設される端面修正治具の砥石支持部材を保持面又は支持面に対して位置決めする位置決め部と、フランジの端面と研削砥石との少なくともX方向及びZ方向の相対位置を記憶する記憶部と、フランジと研削砥石とのY方向の相対的移動によるフランジの端面と研削砥石との接触を検出する検出部と、フランジの端面と研削砥石との少なくともX方向及びZ方向の位置関係を調整した後にフランジの端面と研削砥石とを互いにY方向に接近させてフランジの端面と研削砥石とが接触したことを検出部が検出することによってY方向の端面修正開始位置を決定する制御部とを有する。 The present invention provides a holding table having a holding surface for holding a workpiece when the vertical direction is the Z direction, the direction orthogonal to the Z direction is the Y direction, and the direction orthogonal to the Z direction and the Y direction is the X direction. A holding means having a support surface and a rotation support portion for rotating the holding table about the Z direction as a rotation axis, a cutting blade for cutting a workpiece held by the holding means, and the cutting blade with the Y direction as a rotation axis. Cutting means having a spindle to be rotated and a flange for supporting a cutting blade at the end face of the spindle, a Z direction moving means for relatively moving the holding means and the cutting means in the Z direction, a holding means and a cutting means, Y direction moving means for relatively moving the Y direction, X direction moving means for relatively moving the holding means and the cutting means in the X direction, and a grinding wheel for grinding the end face of the flange Relates a cutting device having an end surface correction means for correcting the end face of the flange with the end surface modifying tool and a grinding wheel support member for supporting the grinding wheel, the end surface modifying jig holding surface of the holding table or The grindstone support member is disposed on the support surface of the rotation support unit, the grindstone support member is fixed to the upper surface of the plate member, and the end surface correcting means is disposed on the plate member and is disposed on the holding surface of the holding table or the support surface of the rotation support unit. A positioning unit for positioning the grindstone support member of the provided end surface correction jig with respect to the holding surface or the support surface, a storage unit for storing at least the relative positions of the end surface of the flange and the grinding grindstone in the X direction and the Z direction, Adjust the positional relationship between the end face of the flange and the grinding wheel at least in the X and Z directions by detecting the contact between the end face of the flange and the grinding wheel due to the relative movement of the flange and the grinding wheel in the Y direction. A control unit that determines an end surface correction start position in the Y direction by detecting that the end surface of the flange and the grinding wheel are brought into contact with each other in the Y direction after the flange end surface and the grinding wheel are in contact with each other; .

本発明は、制御部による制御の下で、切削手段を構成するフランジの端面と端面研削用の研削砥石との位置関係が3次元に認識されるため、フランジの端面と研削砥石との当接をオペレータが目視により確認したりする必要がなく、すべて自動で適切な端面修正作業を遂行することができる。   In the present invention, since the positional relationship between the end face of the flange constituting the cutting means and the grinding wheel for end face grinding is recognized three-dimensionally under the control of the control unit, the contact between the end face of the flange and the grinding wheel It is not necessary for the operator to visually confirm the above, and it is possible to automatically perform an appropriate end face correction operation.

切削装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a cutting device. 切削手段の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a cutting means. 切削手段の別の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of a cutting means. 保持手段及び端面修正治具の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of a holding means and an end surface correction jig. 保持手段及び端面修正治具の別の例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows another example of a holding means and an end surface correction jig. 切削手段と端面修正手段との接続関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the connection relationship of a cutting means and an end surface correction means. フランジと研削砥石とのX方向及びZ方向の位置関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the positional relationship of the X direction and Z direction of a flange and a grinding wheel. フランジの端面と研削砥石とが接触した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the end surface of the flange and the grinding wheel contacted. 研削砥石の基準位置を決める手順を示した説明図であり、(A)は研削砥石がフランジ端面の下端に位置合わせされた状態、(B)は研削砥石のZ方向の位置が所定位置に位置合わせされた状態、(C)研削砥石のX方向の位置が所定位置に位置合わせされた状態を示す。It is explanatory drawing which showed the procedure which determines the reference position of a grinding wheel, (A) is the state in which the grinding wheel was aligned with the lower end of a flange end surface, (B) is the position of the grinding wheel in the Z direction at a predetermined position. The state where it matched, (C) The state where the position of the X direction of the grinding stone was aligned with the predetermined position is shown. フランジの端面を研削する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which grinds the end surface of a flange. 端面修正治具の別の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of an end surface correction jig | tool.

図1に示す切削装置1は、保持手段2において保持された被加工物(ワーク)を2つの切削手段3a、3bが切削加工する装置である。なお、切削手段は、1つだけであってもよい。切削対象のワークは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるDAF(Die Attach Film)等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア(Al2O3)系の無機材料基板、LCDドライバ等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。 A cutting apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus in which two cutting means 3 a and 3 b cut a workpiece (workpiece) held by a holding means 2. Note that there may be only one cutting means. The workpiece to be cut is not particularly limited. For example, silicon wafers, semiconductor wafers such as gallium arsenide, adhesive members such as DAF (Die Attach Film) provided on the back side of the wafer for chip mounting, semiconductor product packages, ceramics Glass, sapphire (Al 2 O 3 ) -based inorganic material substrates, various electronic components such as LCD drivers, and various processing materials that require micron-order processing position accuracy.

保持手段2は、ワークを保持する保持テーブル20と、鉛直方向であるZ方向を回転軸として保持テーブル20を回転させる回転支持部21と、ワークを外周側から固定するクランプ部22とを有している。保持テーブル20は、多孔質部材で形成され負圧によりワークを保持する吸引部200と吸引部200を囲繞する枠体201とを有し、吸引部200及び枠体201の上面は面一に形成された保持面20aとなっている。一方、回転支持部21は、保持テーブル20を所定角度回転させることができる。   The holding means 2 includes a holding table 20 that holds the workpiece, a rotation support portion 21 that rotates the holding table 20 around the Z direction that is the vertical direction, and a clamp portion 22 that fixes the workpiece from the outer peripheral side. ing. The holding table 20 includes a suction part 200 that is formed of a porous member and holds a workpiece by negative pressure, and a frame body 201 that surrounds the suction part 200, and the upper surfaces of the suction part 200 and the frame body 201 are flush with each other. The holding surface 20a is made. On the other hand, the rotation support unit 21 can rotate the holding table 20 by a predetermined angle.

2つの切削手段3a、3bは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明する。切削手段3a、3bは、保持手段2に保持されたワークを切削加工する切削ブレード30と、Z方向に直交する方向であるY方向を回転軸として切削ブレード30を回転させるスピンドル31とを有している。スピンドル31は、SUS等の金属によって形成され導電性を有している。   Since the two cutting means 3a and 3b are configured in the same manner, they will be described with common reference numerals. The cutting means 3a and 3b have a cutting blade 30 for cutting the work held by the holding means 2, and a spindle 31 for rotating the cutting blade 30 about the Y direction which is a direction orthogonal to the Z direction. ing. The spindle 31 is made of metal such as SUS and has conductivity.

保持手段2は、X方向移動手段4によって駆動されてZ方向及びY方向に直交するX方向)に移動可能となっている。X方向移動手段4は、X軸方向の回転軸を有するボールスクリュー40と、ボールスクリュー40と平行に配設されたガイドレール41と、ボールスクリュー40の一端に連結されたモータ42と、下部がガイドレール41に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー40に螺合する移動基台43とを備えており、モータ42によって駆動されたボールスクリュー40が回動することにより移動基台43がガイドレール41にガイドされてX方向に移動する構成となっている。   The holding means 2 is driven by the X direction moving means 4 and can move in the X direction orthogonal to the Z direction and the Y direction. The X-direction moving means 4 includes a ball screw 40 having a rotation axis in the X-axis direction, a guide rail 41 disposed in parallel with the ball screw 40, a motor 42 connected to one end of the ball screw 40, and a lower portion. There is provided a moving base 43 which is in sliding contact with the guide rail 41 and in which a nut (not shown) is screwed into the ball screw 40, and the ball base 40 driven by the motor 42 is rotated to turn the moving base 43. The guide rail 41 is guided to move in the X direction.

2つの切削手段3a、3bは、2つのZ方向移動手段5a、5bによってそれぞれ駆動されてZ方向に移動可能となっているとともに、2つのY方向移動手段6a、6bによってそれぞれ駆動されてY方向に移動可能となっている。   The two cutting means 3a and 3b are driven by the two Z-direction moving means 5a and 5b, respectively, and can be moved in the Z-direction, and are driven by the two Y-direction moving means 6a and 6b, respectively. It is possible to move to.

2つのZ方向移動手段5a、5bは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明する。Z方向移動手段5は、鉛直方向の回転軸を有するボールスクリュー50と、ボールスクリュー50と平行に配設されたガイドレール51と、ボールスクリュー50の一端に連結されたパルスモータ52と、側部がガイドレール51に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー50に螺合する昇降基台53とを備えており、パルスモータ52によって駆動されたボールスクリュー50が回動することにより昇降基台53がガイドレール51にガイドされてZ方向に移動し、昇降基台53に固定された切削手段3a、3bをZ方向に昇降させる構成となっている。   Since the two Z-direction moving units 5a and 5b are configured in the same manner, they will be described with common reference numerals. The Z-direction moving means 5 includes a ball screw 50 having a vertical rotation axis, a guide rail 51 disposed in parallel to the ball screw 50, a pulse motor 52 connected to one end of the ball screw 50, and a side portion. And an elevating base 53 in which a nut (not shown) is screwed to the ball screw 50, and the ball screw 50 driven by the pulse motor 52 is rotated to rotate the elevating base. 53 is guided by the guide rail 51 and moves in the Z direction, and the cutting means 3a and 3b fixed to the lifting base 53 are moved up and down in the Z direction.

2つのY方向移動手段6a、6bは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明する。Z方向移動手段6は、Y軸方向の回転軸を有するボールスクリュー60と、ボールスクリュー60と平行に配設されたガイドレール61と、ボールスクリュー60の一端に連結されたパルスモータ62と、側部がガイドレール61に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー60に螺合する移動基台63とを備えており、パルスモータ62によって駆動されたボールスクリュー60が回動することにより移動基台63がガイドレール61にガイドされてY軸方向に移動して切削手段3a、3bをY方向に移動させる構成となっている。   Since the two Y-direction moving units 6a and 6b are configured in the same manner, they will be described with common reference numerals. The Z-direction moving means 6 includes a ball screw 60 having a rotation axis in the Y-axis direction, a guide rail 61 disposed in parallel with the ball screw 60, a pulse motor 62 connected to one end of the ball screw 60, and a side And a moving base 63 in which a nut (not shown) is screwed into the ball screw 60 while the portion is in sliding contact with the guide rail 61, and the moving base is rotated by the rotation of the ball screw 60 driven by the pulse motor 62. The table 63 is guided by the guide rail 61 and moves in the Y-axis direction to move the cutting means 3a and 3b in the Y direction.

X方向移動手段4、Z方向移動手段5及びY方向移動手段6の動作は制御部10によって制御される。したがって、X方向移動手段4によって駆動される保持テーブル2のX方向の位置、Z方向移動手段5及びY方向移動手段6によって駆動される切削手段3a、3bのY方向及びZ方向の位置も、制御部10によって制御される。制御部10は、保持テーブル2及び切削手段3a、3bの制御に必要な位置情報を記憶部11に記憶させ、必要に応じてその記憶内容を読み出して制御に利用することができる。   The operations of the X direction moving means 4, the Z direction moving means 5 and the Y direction moving means 6 are controlled by the control unit 10. Therefore, the position in the X direction of the holding table 2 driven by the X direction moving means 4, the positions in the Y direction and Z direction of the cutting means 3a, 3b driven by the Z direction moving means 5 and the Y direction moving means 6, It is controlled by the control unit 10. The control unit 10 can store position information necessary for the control of the holding table 2 and the cutting means 3a and 3b in the storage unit 11, and can read out the stored content and use it for control as necessary.

切削手段3a、3bの切削ブレード30としては、例えば、図2に示すハブブレード32と図3に示すワッシャーブレード33という2種類のものがある。図2に示すハブブレード32は、スピンドル31に挿通させるための貫通孔が厚さ方向に形成されリング状に形成された基台320と、基台320の一面側の外周部に電着された切り刃321とから構成される。切り刃321は、例えば、ニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散して形成されている。一方、図3に示すワッシャーブレード33は、例えば、ニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散し極薄のリング状に形成された切り刃のみからなるブレードである。   As the cutting blades 30 of the cutting means 3a and 3b, for example, there are two types of blades, a hub blade 32 shown in FIG. 2 and a washer blade 33 shown in FIG. A hub blade 32 shown in FIG. 2 is electrodeposited on a base 320 formed in a ring shape with a through hole for insertion into the spindle 31 in the thickness direction, and an outer peripheral portion on one surface side of the base 320. And a cutting blade 321. The cutting blade 321 is formed, for example, by dispersing diamond abrasive grains in a nickel base material. On the other hand, the washer blade 33 shown in FIG. 3 is, for example, a blade composed only of a cutting blade formed in a very thin ring shape by dispersing diamond abrasive grains in a nickel base material.

図2及び図3に示すように、切削手段3a、3bのスピンドル31にはフランジ34が装着される。フランジ34は、SUS等の金属によって形成され導電性を有しており、Y方向に突出するボス部340と、ボス部340から拡径する拡径部341とを備えている。ボス部340の先端部には雄ねじ340aが形成されている。また、拡径部341の周縁部には、ハブブレード32またはワッシャーブレード33を側方から支持する端面341aを有している。   As shown in FIGS. 2 and 3, a flange 34 is attached to the spindle 31 of the cutting means 3a, 3b. The flange 34 is formed of a metal such as SUS and has conductivity, and includes a boss portion 340 that protrudes in the Y direction and a diameter-expanded portion 341 that expands from the boss portion 340. A male screw 340 a is formed at the tip of the boss 340. In addition, an end surface 341 a that supports the hub blade 32 or the washer blade 33 from the side is provided on the peripheral edge portion of the enlarged diameter portion 341.

図2に示すハブブレード32は、切り刃321がフランジ34の端面341aに当接するように挿入され、ナット36がボス部340に形成された雄ねじ340aに螺着されることによりフランジ34に固定される。フランジ34は、スピンドル31の先端部に形成された雌ねじ310にボルト35が螺着されることによりスピンドル31に固定される。   The hub blade 32 shown in FIG. 2 is fixed to the flange 34 by inserting the cutting blade 321 into contact with the end surface 341 a of the flange 34 and screwing the nut 36 to the male screw 340 a formed on the boss portion 340. The The flange 34 is fixed to the spindle 31 by screwing a bolt 35 to a female screw 310 formed at the tip of the spindle 31.

図3に示すワッシャーブレード33は、一方の面がフランジ34の端面341aに当接するように挿入され、フランジ34と同じ外径を有する着脱フランジ37をボス部340に挿入し、ナット36をボス部340に形成された雄ねじ340aに螺着することによりフランジ34に固定される。フランジ34は、スピンドル31の先端部に形成された雌ねじ310にボルト35が螺着されることによりスピンドル31に固定される。   The washer blade 33 shown in FIG. 3 is inserted so that one surface is in contact with the end surface 341a of the flange 34, a removable flange 37 having the same outer diameter as the flange 34 is inserted into the boss portion 340, and a nut 36 is inserted into the boss portion. It is fixed to the flange 34 by being screwed onto a male screw 340 a formed on the 340. The flange 34 is fixed to the spindle 31 by screwing a bolt 35 to a female screw 310 formed at the tip of the spindle 31.

図4に示すように、保持テーブル20の保持面20aには、複数の収容穴20bが形成されている。そして、保持面20に対しては、端面修正治具7を着脱可能となっている。   As shown in FIG. 4, the holding surface 20 a of the holding table 20 has a plurality of receiving holes 20 b. The end face correction jig 7 can be attached to and detached from the holding surface 20.

端面修正治具7は、板部材70と、板部材70の下面から突出する複数の位置決めピン71と、板部材70の上面70aに固定された砥石支持部材72と、砥石支持部材72によって支持された研削砥石73とから構成されており、位置決めピン71を収容穴20bに挿入することにより、保持面20に対して一定の位置に位置決めされた状態で端面修正治具7を取り付けることができる。   The end surface correction jig 7 is supported by the plate member 70, a plurality of positioning pins 71 protruding from the lower surface of the plate member 70, the grindstone support member 72 fixed to the upper surface 70 a of the plate member 70, and the grindstone support member 72. The end face correction jig 7 can be attached while being positioned at a fixed position with respect to the holding surface 20 by inserting the positioning pin 71 into the accommodation hole 20b.

砥石支持部材72は、SUS等の金属によって形成され導電性を有している。研削砥石73も導電性を有しており、例えばホワイトアランダムやグリーンカーボランダム等の砥粒を樹脂と導電性材料との混合材で固めて構成される。研削砥石73は、砥粒を導電性樹脂材中に分散させ固めて構成してもよいし、超硬材によって形成してもよい。   The grindstone support member 72 is made of a metal such as SUS and has conductivity. The grinding wheel 73 also has conductivity, and is configured by, for example, solidifying abrasive grains such as white alundum and green carborundum with a mixed material of resin and conductive material. The grinding wheel 73 may be configured by dispersing and solidifying abrasive grains in a conductive resin material, or may be formed of a super hard material.

回転支持部21の上面は、支持面210となっており、支持面210には、凹部211が形成されている。凹部211の底部には、吸引源22と連通し保持テーブル20を吸引保持するための吸引孔212が形成されている。また、凹部211の底部の中央部にはさらに凹部213が形成されており、凹部213の底部には、吸引源22と連通し保持テーブル20の吸引部200に負圧を作用させてワークを保持するための吸引孔214が形成されている。   The upper surface of the rotation support portion 21 is a support surface 210, and a recess 211 is formed in the support surface 210. A suction hole 212 for communicating with the suction source 22 and sucking and holding the holding table 20 is formed at the bottom of the recess 211. Further, a recess 213 is further formed at the center of the bottom of the recess 211, and the workpiece is held at the bottom of the recess 213 by communicating with the suction source 22 and applying a negative pressure to the suction part 200 of the holding table 20. A suction hole 214 is formed for this purpose.

図5に示すように、回転支持部21に保持テーブル20が保持されていない状態で、回転支持部21に対して端面修正治具7を直接固定してもよい。この場合は、図5に示すように、回転支持部21の支持面210に収容穴210aを位置決めピン71と同数形成しておくことにより、収容穴210aに位置決めピン71を収容し、支持面210に対する端面修正治具7の位置決めを行うことができる。この場合においても、端面修正治具7は、回転支持部21に支持された状態で回転可能となっている。   As shown in FIG. 5, the end surface correction jig 7 may be directly fixed to the rotation support portion 21 in a state where the holding table 20 is not held on the rotation support portion 21. In this case, as shown in FIG. 5, the same number of receiving holes 210 a as the positioning pins 71 are formed in the support surface 210 of the rotation support portion 21, whereby the positioning pins 71 are received in the receiving holes 210 a and the support surface 210. The end face correction jig 7 can be positioned with respect to. Even in this case, the end face correction jig 7 is rotatable while being supported by the rotation support portion 21.

図6に示すように、砥石支持部材72は、導通検出部80、電源81及びスピンドル31と直列に接続されている。導通検出部80は、例えば電流計により構成される。また、導通検出部80における検出結果は、制御部10において読み出すことができ、制御部10では、検出結果に応じた処理を行うことができる。なお、図6においては、スピンドル31に切削ブレード30が装着されていない状態を示している。   As shown in FIG. 6, the grindstone support member 72 is connected in series with the continuity detection unit 80, the power source 81, and the spindle 31. The continuity detection unit 80 is configured by an ammeter, for example. Moreover, the detection result in the continuity detection unit 80 can be read out by the control unit 10, and the control unit 10 can perform processing according to the detection result. FIG. 6 shows a state in which the cutting blade 30 is not attached to the spindle 31.

このように構成される切削装置1では、図2及び図3に示したフランジ34の端面341aとハブブレード32の切り刃321またはワッシャーブレード33とを密着させるとともに、フランジ34の端面341aとスピンドル31の軸線とを直角とするために、端面341aの研削による端面修正を行う。かかる研削には、端面修正治具7を構成する研削砥石73を用いることができる。   In the cutting apparatus 1 configured as described above, the end surface 341a of the flange 34 and the cutting blade 321 or the washer blade 33 of the hub blade 32 shown in FIGS. 2 and 3 are brought into close contact with each other, and the end surface 341a of the flange 34 and the spindle 31 are contacted. The end face is corrected by grinding the end face 341a in order to make the axis of the right angle to the right angle. For such grinding, a grinding wheel 73 constituting the end face correction jig 7 can be used.

フランジ34の端面341aを研削するにあたり、まず、図4及び図5に示した端面修正治具7を、保持テーブル20または回転支持部21に装着する。   In grinding the end surface 341 a of the flange 34, first, the end surface correction jig 7 shown in FIGS. 4 and 5 is mounted on the holding table 20 or the rotation support portion 21.

端面修正治具7は、図4に示したように、位置決めピン71を収容穴20bまたは収容穴210aに挿入することで保持テーブル20に対して位置決めされた状態で載置される。そして、吸引源22からの吸引力を吸引部200に作用させることにより吸引保持される。   As shown in FIG. 4, the end surface correction jig 7 is placed in a state of being positioned with respect to the holding table 20 by inserting the positioning pin 71 into the accommodation hole 20 b or the accommodation hole 210 a. Then, the suction force from the suction source 22 is applied to the suction unit 200 to be sucked and held.

フランジ341の端面341aの研削を開始する前に、制御部10は、例えば図7に示すように、端面341aの下端と研削砥石73のX方向の中心との距離X0、及び、端面341aの下端と研削砥石73のZ方向の下端との距離Z0とを端面341aと研削砥石73との相対位置に関する情報として記憶部11に記憶している。なお、端面341aと研削砥石73とのX方向及びZ方向の相対的な位置関係に加えて、端面341aと研削砥石73とのY方向の相対的な位置関係を記憶部11に記憶させてもよい。   Before starting the grinding of the end surface 341a of the flange 341, the control unit 10, for example, as shown in FIG. 7, the distance X0 between the lower end of the end surface 341a and the center of the grinding wheel 73 in the X direction, and the lower end of the end surface 341a. And the distance Z0 between the lower end in the Z direction of the grinding wheel 73 are stored in the storage unit 11 as information on the relative position between the end surface 341a and the grinding wheel 73. In addition to the relative positional relationship between the end surface 341a and the grinding wheel 73 in the X direction and the Z direction, the relative positional relationship between the end surface 341a and the grinding wheel 73 in the Y direction may be stored in the storage unit 11. Good.

次いで、かかる位置関係を利用して、フランジ341と研削砥石73とを相対的にX方向及びZ方向に移動させることにより、フランジ341の端面341aと研削砥石73とのX方向及びZ方向の位置合わせを行う。具体的には、制御部10による制御の下で、図1に示したZ方向移動手段5aまたは5bが切削手段3aまたは3bをZ方向にZ0だけ移動させるとともに、図1に示したX方向移動手段4が、保持手段2をX0だけ移動させる。かかる移動により、フランジ341の端面の下端と研削砥石73とのX方向及びZ方向の位置合わせが正確に行われる。   Next, by using the positional relationship, the flange 341 and the grinding wheel 73 are relatively moved in the X direction and the Z direction, whereby the end surface 341a of the flange 341 and the grinding wheel 73 are positioned in the X direction and the Z direction. Align. Specifically, under the control of the control unit 10, the Z direction moving means 5a or 5b shown in FIG. 1 moves the cutting means 3a or 3b by Z0 in the Z direction, and the X direction movement shown in FIG. The means 4 moves the holding means 2 by X0. By such movement, the alignment of the lower end of the end face of the flange 341 and the grinding wheel 73 in the X direction and the Z direction is accurately performed.

こうしてフランジ341の端面341aと研削砥石73とのX方向及びZ方向の位置合わせが行われた後、切削手段3aまたは切削手段3bと端面修正治具7とをY方向に相対移動させ、図8に示すように、フランジ341の端面341aの下端と研削砥石73とを当接させる。本実施形態では、切削手段3aまたは切削手段3bをY方向移動手段6aまたはY方向移動手段6bの駆動によりフランジ341を研削砥石73に接近させることにより端面341aの下端と研削砥石73とを当接させる。ここで、端面341aと研削砥石73とのY方向の相対的な位置関係を記憶部11に記憶させておいた場合は、制御部10がそのY方向の相対的な位置関係を記憶部11から読み出し、フランジ341の端面341aと研削砥石73とが接触する付近まではその位置関係情報を利用して高速でY方向にフランジ341を移動させ、その後の微調整は低速でY方向にフランジ341を移動させて接触検出を行うことで、フランジ341の端面341aと研削砥石73とが接触するまでの時間を短縮することができる。   After the end face 341a of the flange 341 and the grinding wheel 73 are aligned in the X direction and the Z direction, the cutting means 3a or the cutting means 3b and the end face correction jig 7 are moved relative to each other in the Y direction. As shown, the lower end of the end surface 341a of the flange 341 and the grinding wheel 73 are brought into contact with each other. In this embodiment, the cutting means 3a or the cutting means 3b is brought into contact with the lower end of the end surface 341a and the grinding wheel 73 by bringing the flange 341 closer to the grinding wheel 73 by driving the Y direction moving means 6a or Y direction moving means 6b. Let Here, when the relative positional relationship in the Y direction between the end surface 341 a and the grinding wheel 73 is stored in the storage unit 11, the control unit 10 stores the relative positional relationship in the Y direction from the storage unit 11. Reading and moving the flange 341 in the Y direction at high speed using the positional relationship information until the end surface 341a of the flange 341 contacts the grinding wheel 73, and fine adjustment thereafter moves the flange 341 in the Y direction at low speed. By performing the contact detection by moving, it is possible to shorten the time until the end surface 341a of the flange 341 contacts the grinding wheel 73.

端面341aと研削砥石73とが当接すると、閉回路8が形成され、導通検出部80によってフランジ341と研削砥石73とが接触したことが検知される。制御部10は、フランジ341と研削砥石73とが接触したことを確認すると、直ちにY方向移動手段6aまたはY方向移動手段6bによる切削手段3aまたは切削手段3bのY方向への移動を停止させる。このときの接触位置が、Y方向の端面修正開始位置となる。   When the end surface 341a and the grinding wheel 73 come into contact with each other, the closed circuit 8 is formed, and the conduction detector 80 detects that the flange 341 and the grinding wheel 73 are in contact with each other. When the controller 10 confirms that the flange 341 and the grinding wheel 73 are in contact with each other, the controller 10 immediately stops the movement of the cutting means 3a or the cutting means 3b in the Y direction by the Y-direction moving means 6a or the Y-direction moving means 6b. The contact position at this time becomes the end face correction start position in the Y direction.

次に、端面341aの下端と研削砥石73とが当接した図9(A)に示す状態から、フランジ341と研削砥石73とを相対的にZ方向に移動させることにより、図9(B)に示すように、研削砥石73をフランジ341との関係でZ方向の所定位置に位置決めする。そして、その状態から保持手段2をX方向に移動させることにより、図9(C)に示すように、研削砥石73をフランジ341との関係でX方向の所定位置に位置決めする。   Next, by moving the flange 341 and the grinding wheel 73 relatively in the Z direction from the state shown in FIG. 9A where the lower end of the end surface 341a and the grinding wheel 73 are in contact with each other, FIG. As shown, the grinding wheel 73 is positioned at a predetermined position in the Z direction in relation to the flange 341. Then, by moving the holding means 2 in the X direction from that state, the grinding wheel 73 is positioned at a predetermined position in the X direction in relation to the flange 341 as shown in FIG.

こうして研削砥石73の位置がフランジ341の端面341aとの関係で所定位置に位置決めされた後、図10に示すように、スピンドル31の回転によりフランジ341を矢印A方向に回転させながら、保持手段2の研削砥石73をX方向に複数回往復移動させることにより、フランジ341の端面341aを研削する。また、フランジ341をY方向に所定距離ずつインデックス送りし、同様の研削を行う。そうすると、端面341aが平坦化されるとともに、スピンドル31の軸線と端面341aとが直角となる。   Thus, after the position of the grinding wheel 73 is positioned at a predetermined position in relation to the end surface 341a of the flange 341, the holding means 2 while rotating the flange 341 in the direction of arrow A by the rotation of the spindle 31, as shown in FIG. The end face 341a of the flange 341 is ground by reciprocally moving the grinding wheel 73 of this type in the X direction a plurality of times. Further, the flange 341 is index-fed by a predetermined distance in the Y direction, and the same grinding is performed. As a result, the end surface 341a is flattened, and the axis of the spindle 31 and the end surface 341a are perpendicular to each other.

以上のようにして、位置決めピン(位置決め部)71により保持手段2に対する端面修正治具7の位置決めが行われ、その位置決め状態における研削砥石73とフランジ341とのX方向及びZ方向の相対位置が記憶部11に記憶され、導通検出部(検出部)80によってフランジ341の端面341aと研削砥石73との接触が検出され、制御部10によって研削砥石73とフランジ341とのX方向及びZ方向の相対位置が調整された後に、フランジ341の端面341aと研削砥石73との接触が認識されY方向の端面修正開始位置が認識されるため、位置決め部71と記憶部11と検出部80と制御部10とで端面修正手段が構成される。   As described above, the end face correction jig 7 is positioned with respect to the holding means 2 by the positioning pin (positioning portion) 71, and the relative positions of the grinding wheel 73 and the flange 341 in the positioning state in the X direction and the Z direction are determined. The contact between the end surface 341a of the flange 341 and the grinding wheel 73 is detected by the conduction detection unit (detection unit) 80, and the control unit 10 detects the contact between the grinding wheel 73 and the flange 341 in the X direction and the Z direction. After the relative position is adjusted, contact between the end surface 341a of the flange 341 and the grinding wheel 73 is recognized and the end surface correction start position in the Y direction is recognized, so that the positioning unit 71, the storage unit 11, the detection unit 80, and the control unit 10 constitutes an end face correcting means.

フランジ341の端面341aと研削砥石73とのと位置決め及び研削作業は、すべて制御部10による制御の下で位置関係が認識された状態で正確に行われるため、端面341aの適切な位置に研削砥石73を接触させることができる。また、研削砥石73を端面341aに必要以上に押し当ててしまうことがないため端面341aに傷をつけることがなく、端面341aに対して押し当てる力が足りないために研削に時間がかかりすぎるといった問題も生じない。   Since the positioning and grinding operations between the end surface 341a of the flange 341 and the grinding wheel 73 are all accurately performed in a state where the positional relationship is recognized under the control of the control unit 10, the grinding wheel is placed at an appropriate position on the end surface 341a. 73 can be brought into contact. Further, since the grinding wheel 73 is not pressed against the end surface 341a more than necessary, the end surface 341a is not damaged, and the force for pressing the end surface 341a is insufficient, so that grinding takes too much time. There is no problem.

図1に示した切削装置1のように、2つの切削手段を有している装置においては、片方の切削手段のフランジの端面を研削して修正した後、端面修正治具7を180度回転させることにより、他方のフランジについても同様に端面を研削することができる。その場合も、制御部10が同様の制御を行うことができる。また、端面修正治具に、互いに背を向けた状態で配設された2つの研削砥石を備える場合は、2つの切削手段のそれぞれのフランジの端面を同時に研削することができる。   In an apparatus having two cutting means such as the cutting apparatus 1 shown in FIG. 1, the end face correcting jig 7 is rotated 180 degrees after the end face of the flange of one of the cutting means is ground and corrected. By doing so, the end face of the other flange can be similarly ground. Also in that case, the control part 10 can perform the same control. Moreover, when the end face correction jig is provided with two grinding wheels disposed with their backs facing each other, the end faces of the flanges of the two cutting means can be ground simultaneously.

さらに、図11に示す端面修正治具9のように、円形の板部材90の上面に円弧状に複数の砥石支持部材91を配置し、各砥石支持部材91から外周側に向けて径方向に突出した研削砥石92を配設すれば、複数のフランジの端面を同時に研削することができ、さらに、特定の研削砥石92に摩耗や目詰まりが生じた場合には、板部材90を回転させることにより、摩耗や目詰まりのない別の研削砥石を用いた研削をすぐに開始することができる。   Further, as in the end face correction jig 9 shown in FIG. 11, a plurality of grindstone support members 91 are arranged in an arc shape on the upper surface of the circular plate member 90, and radially extend from each grindstone support member 91 toward the outer peripheral side. If the protruding grinding wheel 92 is provided, the end faces of a plurality of flanges can be ground simultaneously. Further, when the specific grinding wheel 92 is worn or clogged, the plate member 90 is rotated. Thus, it is possible to immediately start grinding using another grinding wheel without wear or clogging.

本実施形態では、保持手段2がX方向に移動する構成としたが、切削手段3a、3bがX方向に移動することにより、保持手段2と切削手段3a、3bとのX方向の相対移動が実現される構成としてもよい。また、本実施形態では、切削手段3a、3bがY方向に移動する構成としたが、保持手段2がY方向に移動することにより保持手段2と切削手段3a、3bとのY方向の相対移動が実現される構成としてもよい。さらに、本実施形態では、切削手段3a、3bがZ方向に移動する構成としたが、保持手段2がZ方向に移動することにより保持手段2と切削手段3a、3bとのZ方向の相対移動が実現される構成としてもよい。   In the present embodiment, the holding unit 2 is configured to move in the X direction. However, when the cutting units 3a and 3b are moved in the X direction, relative movement in the X direction between the holding unit 2 and the cutting units 3a and 3b is performed. It is good also as a structure implement | achieved. In this embodiment, the cutting means 3a and 3b move in the Y direction. However, when the holding means 2 moves in the Y direction, the relative movement in the Y direction between the holding means 2 and the cutting means 3a and 3b. It is good also as a structure by which is implement | achieved. Further, in this embodiment, the cutting means 3a and 3b are configured to move in the Z direction. However, when the holding means 2 moves in the Z direction, the relative movement in the Z direction between the holding means 2 and the cutting means 3a and 3b. It is good also as a structure by which is implement | achieved.

1:切削装置
2:保持手段
20:保持テーブル 20a:保持面 20b:収容穴 200:吸引部 201:枠体
21:回転支持部 210:支持面 210a:収容穴
211:凹部 212:吸引孔 213:凹部
214:吸引孔
22:クランプ部
3a、3b:切削手段
30:切削ブレード 31:スピンドル 310:雄ねじ
32:ハブブレード 320:基台 321:切り刃
33:ワッシャーブレード
34:フランジ 340:ボス部 340a:雄ねじ
341:拡径部 341a:端面
35:ボルト 36:ナット
4:X方向移動手段
40:ボールスクリュー 41:ガイドレール 42:モータ 43:移動基台
5a、5b:Z方向移動手段
50:ボールスクリュー 51:ガイドレール 52:パルスモータ 53:昇降基台
6a、6b:Y方向移動手段
60:ボールスクリュー 61:ガイドレール 62:パルスモータ 63:移動基台
7:端面修正治具 70:板部材 70a:上面 71:位置決めピン(位置決め部)
72:砥石支持部材 73:研削砥石
8:閉回路 80:導通検出部(検出部) 81:電源
9:端面修正治具 90:板部材 91:砥石支持部材 92:研削砥石
10:制御部 11:記憶部
1: Cutting device 2: Holding means 20: Holding table 20a: Holding surface 20b: Accommodating hole 200: Suction part 201: Frame body 21: Rotating support part 210: Support surface 210a: Accommodating hole 211: Recessed part 212: Suction hole 213: Recess 214: Suction hole 22: Clamp part 3a, 3b: Cutting means 30: Cutting blade 31: Spindle 310: Male screw 32: Hub blade 320: Base 321: Cutting blade 33: Washer blade 34: Flange 340: Boss part 340a: Male screw 341: Expanded diameter portion 341a: End face 35: Bolt 36: Nut 4: X direction moving means 40: Ball screw 41: Guide rail 42: Motor 43: Moving base 5a, 5b: Z direction moving means 50: Ball screw 51 : Guide rail 52: Pulse motor 53: Lifting base 6a, 6b: Y direction moving means 6 0: Ball screw 61: Guide rail 62: Pulse motor 63: Moving base 7: End face correction jig 70: Plate member 70a: Upper surface 71: Positioning pin (positioning part)
72: Grinding wheel support member 73: Grinding wheel 8: Closed circuit 80: Conduction detection unit (detection unit) 81: Power supply 9: End face correction jig 90: Plate member 91: Grinding wheel support member 92: Grinding wheel 10: Control unit 11: Memory

Claims (1)

鉛直方向をZ方向とし、該Z方向に直交する方向をY方向とし、該Z方向及び該Y方向に直交する方向をX方向とした場合に、
ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、支持面を有し該保持テーブルを該Z方向を回転軸として回転させる回転支持部と、を有する保持手段と、
該保持手段に保持されたワークを切削加工する切削ブレードと、該切削ブレードを該Y方向を回転軸として回転させるスピンドルと、該スピンドルの先端に該切削ブレードを端面で支持するフランジと、を有する切削手段と、
該保持手段と該切削手段とを該Z方向に相対的に移動させるZ方向移動手段と、
該保持手段と該切削手段とを該Y方向に相対的に移動させるY方向移動手段と、
該保持手段と該切削手段とを該X方向に相対的に移動させるX方向移動手段と、
該フランジの該端面を研削する研削砥石と、該研削砥石を支持する砥石支持部材と、を有する端面修正治具を用いて該フランジの該端面を修正する端面修正手段と、
を有する切削装置であって、
該端面修正治具は、該保持テーブルの該保持面又は該回転支持部の該支持面上に配設され、該砥石支持部材が板部材の上面に固定され、
該端面修正手段は、
該板部材に配設され、該保持テーブルの該保持面又は該回転支持部の該支持面に配設される該端面修正治具の該砥石支持部材を該保持面又は該支持面に対して位置決めする位置決め部と、
該フランジの該端面と該研削砥石との少なくともX方向及びZ方向の相対位置を記憶する記憶部と、
該フランジと該研削砥石とのY方向の相対的移動による該フランジの該端面と該研削砥石との接触を検出する検出部と、
該フランジの該端面と該研削砥石との少なくともX方向及びZ方向の位置関係を調整した後に、該フランジの該端面と該研削砥石とを互いにY方向に接近させて該フランジの該端面と該研削砥石とが接触したことを該検出部が検出することによって該Y方向の端面修正開始位置を決定する制御部と、
を有する切削装置。
When the vertical direction is the Z direction, the direction orthogonal to the Z direction is the Y direction, and the Z direction and the direction orthogonal to the Y direction are the X direction,
Holding means having a holding table having a holding surface for holding a workpiece, and a rotation support portion having a support surface and rotating the holding table around the Z direction as a rotation axis;
A cutting blade for cutting the work held by the holding means; a spindle for rotating the cutting blade around the Y direction as a rotation axis; and a flange for supporting the cutting blade at an end surface at the tip of the spindle. Cutting means;
Z-direction moving means for relatively moving the holding means and the cutting means in the Z direction;
Y-direction moving means for relatively moving the holding means and the cutting means in the Y direction;
An X direction moving means for relatively moving the holding means and the cutting means in the X direction;
End face correcting means for correcting the end face of the flange using an end face correcting jig having a grinding wheel for grinding the end face of the flange and a grinding wheel support member for supporting the grinding wheel;
A cutting device comprising:
The end surface correction jig is disposed on the holding surface of the holding table or the support surface of the rotation support portion, and the grindstone support member is fixed to the upper surface of the plate member,
The end face correcting means includes
The grindstone support member of the end face correction jig disposed on the plate member and disposed on the holding surface of the holding table or the support surface of the rotation support portion is disposed on the holding surface or the support surface. A positioning part for positioning;
A storage unit that stores relative positions of at least the X direction and the Z direction between the end face of the flange and the grinding wheel;
A detection unit for detecting contact between the end face of the flange and the grinding wheel due to relative movement in the Y direction between the flange and the grinding wheel;
After adjusting the positional relationship between the end surface of the flange and the grinding wheel in at least the X direction and the Z direction, the end surface of the flange and the grinding wheel are moved closer to each other in the Y direction to thereby adjust the end surface of the flange and the grinding wheel. A control unit that determines an end face correction start position in the Y direction by detecting that the grinding wheel has come into contact;
Cutting device having
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