JP6423738B2 - Grinding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、環状に配設された研削砥石を回転することで、矩形に形成されたワークを研削する研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus that grinds a workpiece formed in a rectangular shape by rotating a grinding wheel disposed in an annular shape.
従来、矩形状に切り出された薄板状の矩形ワークを研削する研削装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この研削装置による研削は、チャックテーブルに吸引保持された矩形ワークの上面に対し、回転する研削砥石を接触させる。そして、矩形ワークが所定の厚みになるまで研削砥石による研削が継続される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a grinding apparatus that grinds a thin plate-like rectangular workpiece cut out into a rectangular shape is known (see, for example, Patent Document 1). In grinding by this grinding apparatus, a rotating grinding wheel is brought into contact with the upper surface of the rectangular workpiece sucked and held by the chuck table. Then, the grinding with the grinding wheel is continued until the rectangular workpiece has a predetermined thickness.
チャックテーブルの保持面は、チャックテーブルの回転中心を頂点として外周が僅かに低くなる円錐状に形成されている。保持面に矩形ワークが吸引保持されると、矩形ワークも保持面に沿って円錐状になり、この円錐の頂点から外周の範囲で研削砥石が矩形ワークに接触して研削している。 The holding surface of the chuck table is formed in a conical shape whose outer periphery is slightly lowered with the center of rotation of the chuck table as a vertex. When the rectangular workpiece is sucked and held on the holding surface, the rectangular workpiece also has a conical shape along the holding surface, and the grinding wheel comes into contact with the rectangular workpiece and grinds in the range from the apex of the cone to the outer periphery.
上記研削にあっては、矩形ワークが円錐の頂点を通る中心位置で回転するので、研削中に矩形ワークに接触する研削砥石の接触面積が広くなったり狭くなったり相違することとなる。かかる相違によって、矩形ワークに対する研削負荷も変化し、研削砥石の接触面積が広い場合は研削負荷が大きくなり研削力が低下し、研削砥石の接触面積が狭い場合は研削負荷が小さくなり研削力が上昇する。このように研削力に変化が生じるため、かかる変化に応じて矩形ワークの厚みにばらつきが発生する、という問題がある。 In the above grinding, since the rectangular workpiece rotates at the center position passing through the apex of the cone, the contact area of the grinding wheel that contacts the rectangular workpiece during grinding becomes wider or narrower. Due to this difference, the grinding load on the rectangular workpiece also changes.When the contact area of the grinding wheel is wide, the grinding load increases and the grinding force decreases.When the contact area of the grinding wheel is narrow, the grinding load decreases and the grinding force decreases. To rise. As described above, since the grinding force is changed, there is a problem that the thickness of the rectangular workpiece varies depending on the change.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、研削される矩形ワークの厚みを均一にすることができる研削装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the grinding apparatus which can make the thickness of the rectangular workpiece | work ground to be uniform.
本発明の研削装置は、矩形ワークを保持する保持手段と、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転可能に装着し、保持手段で保持される矩形ワークを研削する研削手段と、保持手段と研削手段とを相対的に接近および離間する方向に移動する研削送り手段と、を備える研削装置であって、保持手段は、矩形ワークを保持する円錐形の保持面を有するチャックテーブルと、円錐形の保持面の頂点を通る軸を回転軸としてチャックテーブルを回転させるチャックテーブル回転手段と、チャックテーブル回転手段で回転するチャックテーブルの回転角度を認識するチャックテーブル回転角度認識部と、を備え、研削手段は、研削ホイールの中心を軸に回転させる研削ホイール回転部と、研削ホイール回転部で回転する研削ホイールの回転速度を可変調整する回転速度調整部と、を備え、回転速度調整部は、チャックテーブル回転角度認識部の認識結果を用い、矩形ワークと研削砥石の接触面積が広いときには研削ホイールの回転速度を速く回転させ、矩形ワークと研削砥石の接触面積が狭いときには研削ホイールの回転速度を遅く回転させることを特徴とする。 The grinding apparatus of the present invention includes a holding means for holding a rectangular work, a grinding means for rotatably mounting a grinding wheel having a grinding wheel arranged in an annular shape, and grinding a rectangular work held by the holding means, and a holding means And a grinding feed means for moving the grinding means relative to and away from each other, the holding means includes a chuck table having a conical holding surface for holding a rectangular workpiece, and a cone A chuck table rotating means for rotating the chuck table with the axis passing through the apex of the holding surface of the shape as a rotation axis, and a chuck table rotation angle recognizing unit for recognizing the rotation angle of the chuck table rotated by the chuck table rotating means, The grinding means includes a grinding wheel rotating unit that rotates about the center of the grinding wheel, and a rotation speed of the grinding wheel that rotates at the grinding wheel rotating unit. A rotation speed adjustment section that variably adjusts, and the rotation speed adjustment section uses the recognition result of the chuck table rotation angle recognition section to rotate the rotation speed of the grinding wheel faster when the contact area between the rectangular workpiece and the grinding wheel is large. When the contact area between the rectangular workpiece and the grinding wheel is small, the rotation speed of the grinding wheel is rotated slowly.
この構成によれば、研削砥石が矩形ワークに接触する接触面積の変化に応じ、回転速度調整部で研削ホイールの回転速度を調整するので、研削砥石による矩形ワークの研削力を一定に保つことができる。これにより、研削される矩形ワークの厚みの均一化を図ることができる。 According to this configuration, the rotational speed of the grinding wheel is adjusted by the rotational speed adjustment unit in accordance with the change in the contact area where the grinding wheel contacts the rectangular workpiece, so that the grinding force of the rectangular workpiece by the grinding wheel can be kept constant. it can. Thereby, the thickness of the rectangular workpiece to be ground can be made uniform.
本発明によれば、研削砥石と矩形ワークとの接触面積の変化に応じ、研削ホイールの回転速度が調整されるので、研削される矩形ワークの厚みを均一にすることができる。 According to the present invention, since the rotational speed of the grinding wheel is adjusted according to the change in the contact area between the grinding wheel and the rectangular workpiece, the thickness of the rectangular workpiece to be ground can be made uniform.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る研削装置について説明する。図1は、本実施の形態に係る研削装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係る研削装置は、図1に示すように研削加工専用の装置構成に限定されず、例えば、研削加工、研磨加工、洗浄加工等の一連の加工が全自動で実施されるフルオートタイプの加工装置に組み込まれてもよい。なお、以下の図では、説明の便宜上、BG(Back-Grinding)テープについては記載を省略している。 Hereinafter, the grinding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a grinding apparatus according to the present embodiment. Note that the grinding apparatus according to the present embodiment is not limited to the apparatus configuration dedicated to the grinding process as shown in FIG. 1, and for example, a series of processes such as a grinding process, a polishing process, and a cleaning process are performed fully automatically. It may be incorporated into a fully automatic type processing apparatus. In the following drawings, for convenience of explanation, the description of a BG (Back-Grinding) tape is omitted.
図1に示すように、研削装置1は、多数の研削砥石48を円環状に配設した研削ホイール46を用いて、保持手段20のチャックテーブル21に保持された矩形ワークWを研削するように構成されている。研削装置1は、チャックテーブル21の回転軸と研削ホイール46の回転軸とは同軸になく研削ホイール46の回転軸に直交する方向で異なる位置に配置され、円環状に並んだ研削砥石48が矩形ワークWの上面81の中心を通過することで矩形ワークWに円弧状に研削砥石48を接触させて削られて薄化される。なお、矩形ワークWは、正方形又は長方形の矩形となる平面形状に形成された板状物であればよい。従って、矩形ワークWは、サファイア、炭化ケイ素等の硬質な板状ワーク、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板、樹脂や金属等で形成された基板、これらにエポキシ等の樹脂で上面81側がモールドされたワークとしてもよい。本実施の形態では、矩形ワークWは、正方形の平面形状に形成される。
As shown in FIG. 1, the grinding apparatus 1 uses a
研削装置1の基台11の上面には、X軸方向に延在する矩形状の開口が形成され、この開口はチャックテーブル21と共に移動可能な移動板12及び蛇腹状の防水カバー13に覆われている。防水カバー13の下方には、チャックテーブル21をX軸方向に移動させるボールねじ式の進退手段(不図示)が設けられている。
A rectangular opening extending in the X-axis direction is formed on the upper surface of the base 11 of the grinding apparatus 1, and this opening is covered with a
チャックテーブル21の表面には、多孔質のポーラス材によって矩形ワークWを吸着する保持面23が形成されている。保持面23は、矩形ワークWに対応して矩形(正方形)となる平面形状に形成されている。図1では保持面23が平坦に描かれているが、実際の保持面23はチャックテーブル21の回転中心を頂点とする緩傾斜の円錐形となり、矩形ワークWも保持面23に沿って円錐状に保持される(図2参照)。保持面23は、チャックテーブル21内の流路を通じて吸引源(不図示)に接続されており、保持面23に生じる負圧によって矩形ワークWが吸引保持される。
On the surface of the chuck table 21, a
保持手段20は、チャックテーブル21を連続回転させるチャックテーブル回転手段22を備えている。チャックテーブル回転手段22の回転中心位置は、保持面23の円錐形の頂点を通る軸位置に設定される。保持手段20は、チャックテーブル回転手段22の下方に設けられたチャックテーブル回転角度認識部24を更に備えている。チャックテーブル回転角度認識部24は、ロータリーエンコーダ等によって構成され、チャックテーブル回転手段22で回転するチャックテーブル21の回転角度を認識する。
The
基台11上のコラム14には、研削手段41とチャックテーブル21とを研削送り方向(Z軸方向)に相対的に接近および離間する方向に移動する研削送り手段31が設けられている。研削送り手段31は、コラム14に配置されたZ軸方向に平行な一対のガイドレール32と、一対のガイドレール32にスライド可能に設置されたモータ駆動のZ軸テーブル33とを有している。Z軸テーブル33の背面側には図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ34が螺合されている。ボールネジ34の一端部に連結された駆動モータ35によりボールネジ34が回転駆動されることで、研削手段41がガイドレール32に沿ってZ軸方向に移動される。
The
研削手段41は、ハウジング42を介してZ軸テーブル33の前面に取り付けられており、モータ等を含む研削ホイール回転部43の下端にマウント44を設けて構成されている。研削ホイール回転部43にはフランジ45が設けられ、フランジ45を介してハウジング42に研削手段41が支持される。マウント44の下面には、ホイール基台47に複数の研削砥石48が真円の環状に配設された研削ホイール46が回転可能に装着されている。研削ホイール46は、研削ホイール回転部43の駆動によって回転される。複数の研削砥石48は、例えば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンド等のボンド剤で固めたセグメント砥石で構成される。
The grinding means 41 is attached to the front surface of the Z-axis table 33 via a
また、研削装置1には、装置各部を統括制御する制御手段61が設けられている。制御手段61は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。制御手段61は、予め記憶された各種条件や、研削装置1を構成する各種検出手段からの出力結果等に応じ、研削装置1の各部の駆動するタイミングや駆動量を制御する。例えば、制御手段61は、チャックテーブル回転角度認識部24の検出結果に基づき、研削砥石48が矩形ワークWに接触する接触領域A(図3A参照)の面積を演算して認識する接触面積認識部62を有している。この接触面積認識部62における演算では、チャックテーブル回転角度認識部24の検出結果に加え、予め記憶された矩形ワークWの寸法、研削砥石48の寸法等の各種条件から、円弧状をなす接触領域Aの面積を求める。例えば、チャックテーブル21の回転角度と、接触領域Aの面積との対応関係をデータとして矩形ワークWの形状毎に予め記憶しておき、このデータを参照してチャックテーブル回転角度認識部24の検出結果に対し、接触領域Aの面積を求めてもよい。
Further, the grinding apparatus 1 is provided with a control means 61 that controls each part of the apparatus. The
また、制御手段61は、研削ホイール回転部43で回転する研削ホイール46の回転速度を可変調整する回転速度調整部63を有している。回転速度調整部63は、例えば、接触面積認識部62で認識した接触領域Aの面積の認識結果を用い、研削ホイール46の回転速度を演算する。更に、回転速度調整部63は、演算した研削ホイール46の回転速度に基づき、研削ホイール回転部43に所定の信号を出力して、研削ホイール46の回転速度を調整する。回転速度調整部63は、研削手段41の一部としても構成される。
Further, the control means 61 has a rotation
ここで、制御手段61において、接触面積認識部62を省略した構成とすることも考えられる。この場合、回転速度調整部63は、チャックテーブル回転角度認識部24が認識したチャックテーブル21の回転角度の認識結果に基づき、研削ホイール46の回転速度を演算する。例えば、チャックテーブル21の回転角度と、研削ホイール46の回転速度との対応関係をデータとして矩形ワークWの形状毎に予め記憶しておき、このデータを参照してチャックテーブル回転角度認識部24の認識結果に対し、研削ホイール46の回転速度を求めてもよい。
Here, in the control means 61, it is also conceivable that the contact
図2は、本実施の形態に係る研削手段及びチャックテーブルの概略断面図である。図2に示すように、矩形ワークWを研削する場合、先ずチャックテーブル21上に矩形ワークWが保持される。チャックテーブル21の保持面23は、回転中心を頂点とする緩傾斜の円錐状であるので、矩形ワークWも保持面23に沿って円錐状に保持される。研削砥石48の研削面に対して円錐状の矩形ワークWの上面81が平行になるようにチャックテーブル21の傾きが調整された後、研削水が供給されながら研削砥石48と矩形ワークWが回転接触することで研削される。なお、研削加工中は、厚み測定手段(不図示)によってウエーハWの厚みがリアルタイムに測定され、厚み測定手段の測定結果に基づいて研削手段41の送り量が制御されている。
FIG. 2 is a schematic sectional view of the grinding means and the chuck table according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, when the rectangular workpiece W is ground, the rectangular workpiece W is first held on the chuck table 21. Since the holding
図3Aは、矩形ワークの研削要領を示す説明用平面図である。図3Aに示すように、本実施の形態における矩形ワークWの研削加工において、チャックテーブル21に保持された矩形ワークWと研削砥石48との相対位置関係は、研削砥石48の外周縁が矩形ワークWの回転中心を通った状態が維持される。また、矩形ワークWが円錐状に保持されるので、矩形ワークWに対する研削砥石48の接触領域Aは、図中網点で示すようになる。この接触領域Aは、研削砥石48の外縁に沿って円弧状に延びる帯状となり、且つ、矩形ワークWの回転中心となる点Cと、この点Cより図3Aの上方において矩形ワークWの外周に交差する位置との間となる。なお、図3Aでは、矩形ワークWの一辺の長さより研削砥石48の直径寸法が大きくなっている。
FIG. 3A is an explanatory plan view showing a grinding procedure for a rectangular workpiece. As shown in FIG. 3A, in the grinding process of the rectangular workpiece W in the present embodiment, the relative positional relationship between the rectangular workpiece W held on the chuck table 21 and the
図3B〜図3D、図4A〜図4Cは、図3Aの矩形ワークの研削要領を示す説明用平面図であり、該矩形ワーク及び研削砥石における接触領域についての説明図である。これらの図を比べると理解できるように、研削中にあっては、矩形ワークWの回転によって、矩形ワークWに対する研削砥石48の接触領域Aの面積(接触面積)は、広くなったり狭くなったり変化することとなる。図3Bでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの一辺の中点Nを通過し、図3Cでは、接触領域Aの外周が中点Nを通過し、図3Dでは、接触領域Aの内周が中点Nを通過している。本実施の形態では、接触領域Aの面積が最小となる矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求める場合、図3B〜図3Dの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較して接触領域Aの面積が最小となる場合の中点Nに対する接触領域Aの通過位置を決定する。かかる比較において、本実施の形態での接触領域Aの面積が最小となるのは、図3Bに示す接触領域Aの幅方向中央が中点Nを通過する場合となる。図4Aでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの角CNを通過し、図4Bでは、接触領域Aの外周が角CNを通過し、図4Cでは、接触領域Aの内周が角CNを通過している。本実施の形態では、接触領域Aの面積が最大となる矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求める場合、図4A〜図4Cの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較して接触領域Aの面積が最大となる場合の角CNに対する接触領域Aの通過位置を決定する。かかる比較において、本実施の形態での接触領域Aの面積が最大となるのは、図4Bに示す接触領域Aの外周が角CNを通過する場合となる。このような演算は、制御手段61において行ってもよいし、研削装置1の外部装置で行ってもよい。
FIGS. 3B to 3D and FIGS. 4A to 4C are explanatory plan views showing a grinding procedure of the rectangular workpiece of FIG. 3A, and are explanatory diagrams of contact areas of the rectangular workpiece and the grinding wheel. As can be understood by comparing these drawings, during grinding, the area (contact area) of the contact area A of the
ここで、従来のように、チャックテーブル21の回転速度を一定にすると、相対的に接触領域Aの面積が広い方が狭い方に比べ、研削負荷が大きく研削されにくくなる。このため、チャックテーブル21及び矩形ワークWの回転角に応じて、研削砥石48の矩形ワークWに対する接触面積が変化し、この接触面積が広くなる程、矩形ワークWの厚みが大きくなる厚みのばらつきが発生する。具体的には、矩形ワークWにおいて、図3Bの接触領域Aに対応する部分の厚みが最小となり、図4Bの接触領域Aに対応する部分の厚みが最大となる。
Here, if the rotation speed of the chuck table 21 is made constant as in the prior art, the grinding load becomes larger and the grinding becomes difficult when the area of the relatively large contact area A is smaller than the narrower one. For this reason, the contact area of the
本実施の形態に説明を戻すと、本実施の形態では、接触領域Aの面積の変化に応じ、研削ホイール回転部43で回転する研削ホイール46の回転速度を加減速する制御を行っている。この制御においては、矩形ワークWの研削中、チャックテーブル回転手段22で回転するチャックテーブル21の回転角度がチャックテーブル回転角度認識部24で認識され、その認識結果が接触面積認識部62に出力される。接触面積認識部62では、認識されたチャックテーブル21の回転角度から接触領域Aの面積が演算されて認識される(図1参照)。接触領域Aの面積の認識結果は、回転速度調整部63に出力され、接触領域Aの面積の変化に応じて研削ホイール46の回転速度が演算される。この演算による回転速度は、接触領域Aの面積が広いときに速く、接触領域Aの面積が狭いときに遅く設定される。そして、回転速度調整部63から研削ホイール回転部43に回転速度を制御する信号が出力される。これにより、回転速度調整部63によって、接触領域Aの面積が広いときには研削ホイール46の回転速度が速く回転され、接触領域Aの面積が狭いときには研削ホイール46の回転速度が遅く回転される。
Returning to the description of the present embodiment, in the present embodiment, control for accelerating and decelerating the rotational speed of the
ここで、回転速度調整部63の制御の一例としては、以下に述べる制御が挙げられる。チャックテーブル回転角度認識部24の認識結果から、接触面積Aが図4Bのようになる、つまり、研削砥石48の外周が矩形ワークWの角CNを通過するタイミングを認識し、そのタイミングで研削ホイール46の回転速度を最高速に制御する。一方、接触面積Aが図3Bのようになる、つまり、研削砥石48の幅方向中央が矩形ワークWの一辺の中点Nを通過するタイミングを認識し、そのタイミングで最低速に研削ホイール46の回転速度を制御する。かかる制御においても、研削ホイール46の回転速度は、接触領域Aの面積が広いときに速く、接触領域Aの面積が狭いときに遅く調整される。
Here, as an example of the control of the rotation
また、接触面積認識部62で接触領域Aの面積を演算する場合、回転速度調整部63にて、接触領域Aの面積を所定の閾値と比較し、この閾値以上で(又は閾値より広く)あれば第1回転速度に設定し、閾値未満(又は閾値以下)であれば、第1回転速度より相対的に遅い第2回転速度に設定してもよい。この場合、閾値は、種々の条件に応じて任意に設定することができるが、接触領域Aの面積の平均値としたり、接触領域Aの最大値及び最小値の中間値としたりしてもよい。
When the contact
以上のように、本実施の形態に係る研削装置1では、回転する矩形ワークWを研削するにあたり、研削砥石48と矩形ワークWとの接触面積が一定にならずに変化する場合でも、この変化に追従するように研削ホイール46の回転速度を加減速することができる。これにより、矩形ワークWのように接触領域Aの面積が変わっても、研削砥石48による矩形ワークWの研削力を一定に維持することができ、矩形ワークWの厚みを均一に研削することができる。
As described above, in the grinding apparatus 1 according to the present embodiment, when the rotating rectangular workpiece W is ground, even if the contact area between the
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、方向などについては、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。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, direction, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、図5Aに示すように、正方形の矩形ワークWの一辺の長さより研削砥石48の直径寸法が小さくてもよい。この場合、研削砥石48の直径寸法は、矩形ワークWの中心Cから角CNまでの距離以上であればよい。図5Bでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの一辺の中点Nを通過し、図5Cでは、接触領域Aの外周が中点Nを通過し、図5Dでは、接触領域Aの内周が中点Nを通過している。この場合において、接触領域Aの面積が最小となる矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求めるには、図5B〜図5Dの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較して接触領域Aの面積が最小となる場合の中点Nに対する接触領域Aの通過位置を決定する。かかる比較において、接触領域Aの面積が最小となるのは、図5Bに示す接触領域Aの幅方向中央が中点Nを通過する場合となる。
For example, as shown in FIG. 5A, the diameter of the
図6Aでは、接触領域Aの外周が矩形ワークWの辺に交差することなく接触するよう通過し、図6Bでは、接触領域Aの外周が角CNを通過している。この場合において、接触領域Aの面積が最大となる。矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求める場合、図6A及び図6Bの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較し、何れの状態において接触領域Aの面積が最大となるかを決定する。かかる比較において、接触領域Aの面積が最大となるのは、図6Aに示す接触領域Aの外周が矩形ワークWの辺に接触するよう通過する場合となる。
In FIG. 6A, the outer periphery of the contact area A passes so as to contact without intersecting the side of the rectangular workpiece W, and in FIG. 6B, the outer periphery of the contact area A passes through the corner CN. In this case, the area of the contact area A is maximized. When the relative position between the rectangular workpiece W and the
また、矩形ワークWは、長方形の平面形状としてもよい。この場合にあっても、チャックテーブル21の回転角度を認識し、その認識結果に応じて研削ホイール46の回転速度を可変調整すればよい。
Further, the rectangular workpiece W may have a rectangular planar shape. Even in this case, the rotation angle of the chuck table 21 may be recognized, and the rotation speed of the
このように矩形ワークWを長方形とし、図7Aに示すように、矩形ワークWの長辺の長さより研削砥石48の直径寸法が小さくしてもよい。この場合、研削砥石48の直径寸法は、矩形ワークWの中心Cから角CNまでの距離以上であればよい。図7Bでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの長辺の中点Nを通過し、図7Cでは、接触領域Aの外周が中点Nを通過し、図7Dでは、接触領域Aの内周が中点Nを通過している。この場合において、接触領域Aの面積が最小となる矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求めるには、図7B〜図7Dの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較して接触領域Aの面積が最小となる場合の中点Nに対する接触領域Aの通過位置を決定する。かかる比較において、接触領域Aの面積が最小となるのは、図7Bに示す接触領域Aの幅方向中央が中点Nを通過する場合となる。
In this way, the rectangular workpiece W may be rectangular, and the diameter dimension of the
図8Aでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの角CN1を通過し、図8Bでは、接触領域Aの外周が角CN1を通過し、図8Cでは、接触領域Aの内周が角CN1を通過している。また、図8D〜図8Fにおいて、接触領域Aが通過する角CN2は、角CN1と辺を挟んで隣り合う角となり、図8Dでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの角CN2を通過し、図8Eでは、接触領域Aの外周が角CN2を通過し、図8Fでは、接触領域Aの内周が角CN2を通過している。この場合において、接触領域Aの面積が最大となる矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求める場合、図8A〜図8Fの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較して接触領域Aの面積が最大となる場合の角CN1、CN2に対する接触領域Aの通過位置を決定する。かかる比較において、接触領域Aの面積が最大となるのは、図8Aに示す接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの角CN1を通過する場合となる。つまり、矩形ワークWが長方形の時は正方形の時の様に研削砥石48の外周が矩形ワークWの辺に接するときが最大にはならない。
8A, the center in the width direction of the contact area A passes through the corner CN1 of the rectangular workpiece W. In FIG. 8B, the outer periphery of the contact area A passes through the corner CN1, and in FIG. 8C, the inner circumference of the contact area A is an angle. Passing CN1. 8D to 8F, a corner CN2 through which the contact region A passes is a corner adjacent to the corner CN1 across the side. In FIG. 8D, the center in the width direction of the contact region A represents the corner CN2 of the rectangular workpiece W. 8E, the outer periphery of the contact area A passes through the corner CN2, and in FIG. 8F, the inner periphery of the contact area A passes through the corner CN2. In this case, when the relative position between the rectangular workpiece W and the
また、図9Aに示すように、矩形ワークWを長方形とし、矩形ワークWの長辺の長さより研削砥石48の直径寸法が大きくしてもよい。図9Bでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの長辺の中点Nを通過し、図9Cでは、接触領域Aの外周が中点Nを通過し、図9Dでは、接触領域Aの内周が中点Nを通過している。この場合においても、接触領域Aの面積が最小となる矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求めるには、図9B〜図9Dの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較して接触領域Aの面積が最小となる場合の中点Nに対する接触領域Aの通過位置を決定する。かかる比較において、接触領域Aの面積が最小となるのは、図9Bに示す接触領域Aの幅方向中央が中点Nを通過する場合となる。
Further, as shown in FIG. 9A, the rectangular workpiece W may be a rectangle, and the diameter dimension of the
図10Aでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの角CN1を通過し、図10Bでは、接触領域Aの外周が角CN1を通過し、図10Cでは、接触領域Aの内周が角CN1を通過している。また、図10D〜図10Fにおいて、接触領域Aが通過する角CN2は、角CN1と辺を挟んで隣り合う角となり、図10Dでは、接触領域Aの幅方向中央が矩形ワークWの角CN2を通過し、図10Eでは、接触領域Aの外周が角CN2を通過し、図10Fでは、接触領域Aの内周が角CN2を通過している。この場合において、接触領域Aの面積が最大となる矩形ワークWと研削砥石48との相対位置を求める場合、図10A〜図10Fの各状態での接触領域Aの面積をシミュレーションする。そして、それらを比較して接触領域Aの面積が最大となる場合の角CN1、CN2に対する接触領域Aの通過位置を決定する。かかる比較において、接触領域Aの面積が最大となるのは、図10Eに示す接触領域Aの外周が矩形ワークWの角CN2を通過する場合となる。
10A, the center in the width direction of the contact area A passes through the corner CN1 of the rectangular workpiece W. In FIG. 10B, the outer periphery of the contact area A passes through the corner CN1, and in FIG. 10C, the inner circumference of the contact area A is an angle. Passing CN1. 10D to 10F, a corner CN2 through which the contact region A passes is a corner adjacent to the corner CN1 across the side. In FIG. 10D, the center in the width direction of the contact region A represents the corner CN2 of the rectangular workpiece W. In FIG. 10E, the outer periphery of the contact area A passes through the corner CN2, and in FIG. 10F, the inner periphery of the contact area A passes through the corner CN2. In this case, when the relative position between the rectangular workpiece W and the
長方形の矩形ワークWにおいて、上記のように接触領域Aの面積が広いときに研削ホイール46の回転速度が速く、接触領域Aの面積が狭いときに研削ホイール46の回転速度が遅く回転されるよう、回転速度調整部63によって制御される。この制御においては、チャックテーブル回転角度認識部24の認識結果から、研削砥石48が上述した矩形ワークWの外周を通過するタイミングを認識し、そのタイミングで研削ホイール46の回転速度を最高速又は最低速に制御してもよい。また、接触面積認識部62で接触領域Aの面積を演算し、その演算結果を上記実施の形態と同様に比較して、研削ホイール46の回転速度を設定してもよい。
In the rectangular rectangular workpiece W, the rotation speed of the
以上説明したように、本発明は、円錐形の保持面で保持された矩形の平面形状となるワークを研削する研削装置に有用である。 As described above, the present invention is useful for a grinding apparatus that grinds a workpiece having a rectangular planar shape held by a conical holding surface.
1 研削装置
20 保持手段
21 チャックテーブル
22 チャックテーブル回転手段
23 保持面
24 チャックテーブル回転角度認識部
31 研削送り手段
41 研削手段
43 研削ホイール回転部
46 研削ホイール
48 研削砥石
63 回転速度調整部
W 矩形ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
該保持手段は、該矩形ワークを保持する円錐形の保持面を有するチャックテーブルと、円錐形の該保持面の頂点を通る軸を回転軸として該チャックテーブルを回転させるチャックテーブル回転手段と、該チャックテーブル回転手段で回転する該チャックテーブルの回転角度を認識するチャックテーブル回転角度認識部と、を備え、
該研削手段は、該研削ホイールの中心を軸に回転させる研削ホイール回転部と、該研削ホイール回転部で回転する該研削ホイールの回転速度を可変調整する回転速度調整部と、を備え、
該回転速度調整部は、該チャックテーブル回転角度認識部の認識結果を用い、該矩形ワークと該研削砥石の接触面積が広いときには該研削ホイールの回転速度を速く回転させ、該矩形ワークと該研削砥石の接触面積が狭いときには該研削ホイールの回転速度を遅く回転させる研削装置。 A holding means for holding a rectangular work, a grinding means for rotatably mounting a grinding wheel in which a grinding wheel is annularly arranged, and grinding the rectangular work held by the holding means, the holding means and the grinding means A grinding feed unit that moves in a direction toward and away from each other,
The holding means includes a chuck table having a conical holding surface for holding the rectangular workpiece, a chuck table rotating means for rotating the chuck table about an axis passing through the apex of the conical holding surface, A chuck table rotation angle recognition unit for recognizing the rotation angle of the chuck table rotated by the chuck table rotation means,
The grinding means includes a grinding wheel rotating unit that rotates about the center of the grinding wheel, and a rotation speed adjusting unit that variably adjusts the rotation speed of the grinding wheel that rotates at the grinding wheel rotating unit,
The rotation speed adjustment unit uses the recognition result of the chuck table rotation angle recognition unit, and when the contact area between the rectangular workpiece and the grinding wheel is wide, rotates the rotation speed of the grinding wheel faster, and A grinding device that rotates the grinding wheel at a low speed when the contact area of the grindstone is small.
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