JP6788416B2

JP6788416B2 - 研削装置

Info

Publication number: JP6788416B2
Application number: JP2016148309A
Authority: JP
Inventors: 健展森; 聡山中; 弘樹宮本
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2036-07-28
Also published as: JP2018015842A

Description

本発明は、板状ワークを所定の厚みに研削する研削装置に関する。

板状ワークを研削する研削装置においては、板状ワークの厚みを監視する必要があり、例えば接触式の厚み測定手段を用いて板状ワークの厚みを測定している（例えば下記の特許文献１を参照）。厚み測定手段は、板状ワークの上面高さを測定する測定器と、板状ワークを保持する保持テーブルの保持面の高さを測定する測定器とにより構成され、それぞれの測定器で測定した測定値の差を板状ワークの厚みとして算出することができる。そして、板状ワークの研削中に厚み測定手段で測定した板状ワーク厚みが設定値に達したら研削を終了している。

特許第５０２５２００号公報

ここで、上記の厚み測定手段を構成する各測定器が故障することがある。例えば、板状ワークの上面高さを測定する測定器が故障した場合は、故障した測定器が板状ワークの上面に追従しないで遅れて降下するため、板状ワークの上面高さを正常に測定することができず、装置が板状ワークを実際の厚みよりも厚く判断してしまう。そのため、研削後の板状ワークの厚みが所定の厚みよりも薄くなり、板状ワークを破棄しなければならないという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、厚み測定手段が故障して板状ワークの厚みを実際の厚みより厚く判断してしまい、板状ワークの厚みが所定の厚みより薄くなるのを防ぐことを目的としている。

本発明は、板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状ワークを研削砥石が環状に配設された研削ホイールで研削する研削手段と、該研削手段を該保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該保持テーブルに保持され該研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段と、少なくとも研削送り手段を制御する制御手段とを備え、該厚み測定手段は、該保持テーブルの該保持面の高さを測定する保持面測定手段と、該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段と、該上面測定手段が測定した値と該保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段と、を備え、さらに、該上面測定手段とは別に該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段を備え、該算出手段は、該第２の上面測定手段が測定した値と該保持面測定手段が測定した値との差を第２の板状ワーク厚みとして算出し、該制御手段は、該研削砥石による研削によって該保持面に保持された板状ワークが所定の厚みより薄くなることを防止するために該算出手段が算出した該板状ワーク厚みと該第２の板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した厚みに達したら該研削手段を該保持面から遠ざかる方向に移動させ研削を終了させる。

また、本発明は、板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状ワークを研削砥石が環状に配設された研削ホイールで研削する研削手段と、該研削手段を該保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該保持テーブルに保持され該研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段と、少なくとも研削送り手段を制御する制御手段とを備え、該厚み測定手段は、該保持テーブルの該保持面の高さを測定する保持面測定手段と、該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段と、該上面測定手段が測定した値と該保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段とを備え、さらに、該保持面測定手段とは別に該保持面の高さを測定する第２の保持面測定手段と、該上面測定手段とは別に該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段と、該第２の上面測定手段が測定した値と該第２の保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第２の算出手段とを備え、該制御手段は、該研削砥石による研削によって該保持面に保持された板状ワークが所定の厚みより薄くなることを防止するために該算出手段が算出した板状ワーク厚みと該第２の算出手段が算出した板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した厚みに達したら該研削手段を該保持面から遠ざかる方向に移動させ研削を終了させる。

上記厚み測定手段は、上記第２の保持面測定手段が測定した値と上記上面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第３の算出手段と、上記保持面測定手段が測定した値と上記第２の上面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第４の算出手段と、を備え、上記制御手段は、該研削砥石による研削によって該保持面に保持された板状ワークが所定の厚みより薄くなることを防止するために上記算出手段、上記第２の算出手段、該第３の算出手段、該第４の算出手段がそれぞれ算出した板状ワーク厚みのいずれかが予め設定した厚みに達したら該研削手段を該保持面から遠ざかる方向に移動させ研削を終了させる。

さらに、上記研削装置は、上記保持面測定手段、上記上面測定手段、上記第２の保持面測定手段又は上記第２の上面測定手段が故障していることを判断する判断手段を備え、該判断手段は、上記算出手段、上記第２の算出手段、上記第３の算出手段、上記第４の算出手段がそれぞれ算出した板状ワーク厚みと予め設定した厚みとの差が予め設定した許容値よりも大きい板状ワーク厚みを算出した該算出手段、該第２の算出手段、該第３の算出手段、該第４の算出手段にそれぞれ対応する該保持面測定手段、該上面測定手段、該第２の保持面測定手段、該第２の上面測定手段が故障していると判断する。

本発明にかかる研削装置は、板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、保持テーブルに保持された板状ワークを研削する研削手段と、研削手段を保持面に垂直方向に研削送りする研削送り手段と、保持テーブルに保持され研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段と、少なくとも研削送り手段を制御する制御手段とを備え、厚み測定手段は、保持テーブルの保持面の高さを測定する保持面測定手段と、保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段と、上面測定手段が測定した値と保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段とを備え、さらに、上面測定手段とは別に保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段を備え、算出手段は、第２の上面測定手段が測定した値と保持面測定手段が測定した値との差を第２の板状ワーク厚みとして算出し、制御手段は、算出手段が算出した板状ワーク厚みと第２の板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した厚みに達したら研削を終了させる構成としたため、例えば、上面測定手段が故障したとしても、故障していない第２の上面測定手段を用いることができるため、実際の板状ワークの厚みよりも厚い厚みを算出することなく、板状ワークの厚みを正確に測定することができる。よって、板状ワークが所定の厚みよりも薄く研削されることを防止でき、板状ワークを破棄する必要がなくなる。

また、本発明にかかる研削装置は、板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、保持テーブルに保持された板状ワークを研削する研削手段と、研削手段を保持面に垂直方向に研削送りする研削送り手段と、保持テーブルに保持され研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段と、少なくとも研削送り手段を制御する制御手段とを備え、保持テーブルの保持面の高さを測定する保持面測定手段と、保持テーブルの保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段と、上面測定手段が測定した値と保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段とを備え、さらに、保持面測定手段とは別に保持テーブルの保持面の高さを測定する第２の保持面測定手段と、上面測定手段とは別に保持テーブルの保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段と、第２の上面測定手段が測定した値と第２の保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第２の算出手段とを備え、制御手段は、算出手段が算出した板状ワーク厚みと第２の算出手段が算出した板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した厚みに達したら研削を終了させる構成としたため、例えば、保持測定手段が故障したとしても、故障していない第２の保持面測定手段を用いることができるため、実際の板状ワークの厚みよりも薄い厚みを算出することなく、板状ワークの厚みを正確に測定することができる。よって、板状ワークが所定の厚みに達するまで、精度よく研削することが可能となる。

上記厚み測定手段は、上記第２の保持面測定手段が測定した値と上記上面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第３の算出手段と、上記保持面測定手段が測定した値と上記第２の上面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第４の算出手段とを備えたため、上記算出手段，上記第２の算出手段，該第３の算出手段及び該第４の算出手段によって、４通りの組み合わせによる算出によって板状ワークの厚みをそれぞれ算出でき、該保持測定手段，該上面測定手段、該第２の保持面測定手段又は該第２の上面測定手段のいずれかが故障したとしても、故障していない測定手段を用いることができ、板状ワークの厚みを正確に算出することができる。

さらに、上記研削装置は、上記保持面測定手段，上記上面測定手段，上記第２の保持面測定手段又は上記第２の上面測定手段が故障していることを判断する判断手段を備え、該判断手段は、上記算出手段，上記第２の算出手段，上記第３の算出手段，上記第４の算出手段がそれぞれ算出した板状ワーク厚みと予め設定した厚みとの差が予め設定した許容値よりも大きい板状ワーク厚みを算出した算出手段にそれぞれ対応する測定手段が故障していると判断するため、板状ワークの厚みを正確に把握して精度よく研削することができる。

研削装置の第１例の構成を示す斜視図である。研削装置の第１例に備える厚み測定手段の構成を示す平面図である。研削装置の第２例の構成を示す斜視図である。研削装置の第２例に備える厚み測定手段の構成を示す平面図である。研削装置の第３例の構成を示す斜視図である。研削装置の第３例に備える厚み測定手段の構成を示す平面図である。研削装置の第３例に備える厚み測定手段の保持面測定手段が故障した状態で板状ワークの厚みを測定する動作を説明する平面図である。研削装置の第３例に備える厚み測定手段の第２の上面測定手段が故障した状態で板状ワークの厚みを測定する動作を説明する平面図である。研削装置の第３例に備える厚み測定手段の保持面測定手段及び第２の上面測定手段が故障した状態で板状ワークの厚みを測定する動作を説明する平面図である。

１第１の実施形態
図１に示す研削装置１は、被加工物である板状ワークを所定の厚みに研削する研削装置の第１例である。研削装置１は、Ｙ軸方向に延在する装置ベース２と、装置ベース２のＹ軸方向後部側に立設されたコラム３とを有している。装置ベース２には、板状ワークを保持する保持面４ａを有する保持テーブル４を備えている。保持テーブル４の保持面４ａの周囲は、枠体５によって囲繞されており、枠体５の上面が保持面４ａと同じ高さを有する基準面５ａとなっている。保持テーブル４の周囲は、カバー６によって覆われており、図示しない移動手段によりＹ軸方向に移動することができる。

研削装置１は、保持テーブル４に保持された板状ワークを研削する研削手段１０と、研削手段１０を保持テーブル４の保持面４ａに対して垂直方向（Ｚ軸方向）に研削送りする研削送り手段２０とを備える。研削手段１０は、コラム３の側方において研削送り手段２０を介して配設されている。研削手段１０は、Ｚ軸方向の軸心を有するスピンドル１１と、スピンドル１１を回転可能に支持するスピンドルハウジング１２を保持するホルダ１３と、スピンドル１１の上端に接続されたモータ１４と、スピンドル１１の下端にマウント１５を介して配設された研削ホイール１６と、研削ホイール１６の下部に環状に装着され板状ワークを研削する研削砥石１７とを備える。モータ１４がスピンドル１１を回転させることにより、研削ホイール１６を所定の回転速度で回転させることができる。

研削送り手段２０は、Ｚ軸方向に延在するボールネジ２１と、ボールネジ２１の一端に接続されたモータ２２と、ボールネジ２１と平行に延在する一対のガイドレール２３と、一方の面がホルダ１３に連結された昇降板２４とを備える。昇降板２４の他方の面には一対のガイドレール２３が摺接し、昇降板２４の中央部に形成されたナットにはボールネジ２１が螺合している。そして、モータ２２によってボールネジ２１が回動することにより、一対のガイドレール２３に沿って昇降板２４をＺ軸方向に昇降させて研削手段１０をＺ軸方向に昇降させることができる。

装置ベース２の上面には、保持テーブル４に保持され研削手段１０によって研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段３０を備える。厚み測定手段３０は、保持テーブル４の保持面４ａの高さを測定する保持面測定手段３２と、保持テーブル４の保持面４ａで保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段３１と、上面測定手段３１が測定した測定値と保持面測定手段３２が測定した測定値との差を板状ワークの厚みとして算出する算出手段３５とを備え、さらに、上面測定手段３１とは別に保持面４ａで保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段３３を備える。

上面測定手段３１，保持面測定手段３２及び第２の上面測定手段３３は、接触式のハイトゲージである。上面測定手段３１及び保持面測定手段３２は、装置ベース２の上面に立設された接続部７の端部に接続されている。上面測定手段３１は、保持テーブル４の保持面４ａ側に位置し、保持面４ａに保持される板状ワークの上面に接触させるための測定子３１ａを備える。上面測定手段３１は、測定子３１ａが保持テーブル４に保持される板状ワークの上面に接触したときの高さを板状ワークの上面高さとして測定することができる。保持面測定手段３２は、枠体５の基準面５ａ側に位置し、基準面５ａに接触させるための測定子３２ａを備える。保持面測定手段３２は、測定子３２ａが基準面５ａに接触したときの高さを保持テーブル４の保持面４ａの高さとして測定することができる。

第２の上面測定手段３３は、装置ベース２の上面に立設された接続部８の端部に接続されている。第２の上面測定手段３３は、上面測定手段３１と対向した位置で、かつ保持テーブル４の保持面４ａ側に位置し、保持面４ａに保持される板状ワークの上面に接触させるための測定子３３ａを備える。第２の上面測定手段３３は、上面測定手段３１と同様に、測定子３３ａが保持テーブル４に保持される板状ワークの上面に接触したときの高さを
板状ワークの上面高さとして測定することができる。

算出手段３５は、保持面測定手段３２が測定した測定値と上面測定手段３１が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出することができる。また、算出手段３５は、保持面測定手段３２が測定した測定値と第２の上面測定手段３３が測定した測定値との差を第２の板状ワーク厚みとして算出することができる。

研削装置１は、少なくとも研削送り手段２０を制御する制御手段４０を備え、制御手段４０は、算出手段３５に接続されている。制御手段４０は、ＣＰＵや、メモリなどの記憶素子を備えている。メモリには板状ワークの所定の厚み等が予め記憶される。そして、制御手段４０は、算出手段３５が算出した板状ワーク厚みと第２の板状ワーク厚みとのいずれかが予め制御手段４０に設定した厚みに達したら研削送り手段２０を制御することにより、板状ワークの研削を終了させることができる。

次に、研削装置１において、図２に示す板状ワークＷを研削しながら板状ワークＷの厚みを測定する動作について説明する。板状ワークＷは、円形板状の被加工物の一例であって、その上面Ｗａが研削される被研削面となっている。研削装置１による板状ワークＷの研削を開始する前には、ゼロリセットと称される工程を実施して厚み測定手段３０が保持テーブル４の保持面４ａと接触する高さ位置を原点（厚み測定の基準値［０］）とし、その原点を制御手段４０に設定しておく。また、研削前の板状ワークＷの厚み（例えば１ｍｍ）及び研削後の所定の厚み（例えば２００μｍ）も制御手段４０に予め設定しておく。

板状ワークＷの研削を開始する場合は、図１に示す保持テーブル４の保持面４ａに板状ワークＷを載置し、図示しない吸引源によって保持面４ａで板状ワークＷを吸引保持したら、保持テーブル４を回転させながら研削手段１０の下方に移動させる。次いで、研削送り手段２０により、研削手段１０を保持テーブル４の保持面４ａに対して垂直方向に下降させる。そして、研削手段１０は、研削ホイール１６を回転させながら、研削砥石１７で板状ワークＷを押圧しながら所定の厚みに至るまで研削する。

板状ワークＷの研削中は、図２に示すように、厚み測定手段３０によって板状ワークＷの厚みの変化を監視する。図中の点線で示す算出パターンＣ１は、上面測定手段３１と保持面測定手段３２との組み合わせによって板状ワークＷの厚みを算出する場合を示し、図中の点線で示す算出パターンＣ２は、第２の上面測定手段３３と保持面測定手段３２との組み合わせによって板状ワークＷの厚みを算出する場合を示している。

算出パターンＣ１では、保持面測定手段３２の測定子３２ａを枠体５の基準面５ａに接触させて、図１に示した保持面４ａの高さを測定し、その測定値を算出手段３５に送るとともに、上面測定手段３１の測定子３１ａを板状ワークＷの上面Ｗａに接触させて、板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定し、その測定値を算出手段３５に送る。算出手段３５は、保持面測定手段３２が測定した測定値と上面測定手段３１が測定した測定値との差を求めて板状ワーク厚みとして算出する。算出された板状ワーク厚みは制御手段４０に送られる。

また、算出パターンＣ２では、第２の上面測定手段３３の測定子３３ａを板状ワークＷの上面Ｗａに接触させて、板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定し、その測定値を算出手段３５に送る。算出手段３５は、保持面測定手段３２が測定した測定値と第２の上面測定手段３３が測定した測定値との差を求めて第２の板状ワーク厚みとして算出する。算出された第２の板状ワーク厚みは制御手段４０に送られる。

次いで、制御手段４０は、算出手段３５が算出した板状ワーク厚みと第２の板状ワーク
厚みとのいずれかが予め制御手段４０に設定した所定の厚みに達したら板状ワークＷの研削を終了させる。例えば、図２に示す上面測定手段３１が故障した場合、測定子３１ａが板状ワークＷの上面Ｗａに追従せずに遅れて降下するため、算出パターンＣ１で板状ワークＷの厚みを正確に測定することができない。つまり、異常が発生した算出パターンＣ１では実際の板状ワークＷの厚みよりも厚い厚みを算出してしまうおそれがある。そのため、制御手段４０は、正常な算出パターンＣ２によって算出された第２の板状ワーク厚みが所定の厚みに達したら、研削送り手段２０を制御することで、研削手段１０を上昇させ、研削を終了させる。

このように、研削装置１は、板状ワークＷを保持する保持面４ａを有する保持テーブル４と、保持テーブル４に保持された板状ワークＷを研削する研削手段１０と、研削手段１０を保持面４ａに垂直方向に研削送りする研削送り手段２０と、保持テーブル４に保持され研削手段１０により研削される板状ワークＷの厚みを測定する厚み測定手段３０と、少なくとも研削送り手段２０を制御する制御手段４０とを備え、厚み測定手段３０は、保持テーブル４の保持面４ａの高さを測定する保持面測定手段３２と、保持面４ａで保持した板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定する上面測定手段３１と、上面測定手段３１が測定した測定値と保持面測定手段３２が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段３５とを備え、さらに、上面測定手段３１とは別に保持面４ａで保持した板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定する第２の上面測定手段３３を備え、算出手段３５は、第２の上面測定手段３３が測定した測定値と保持面測定手段３２が測定した測定値との差を第２の板状ワーク厚みとして算出し、制御手段４０は、算出手段３５が算出した板状ワーク厚みと第２の板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した所定の厚みに達したら研削を終了させる構成としたため、上面測定手段３１又は第２の上面測定手段３３のいずれか一方が故障したとしても、故障していない他方を用いることができるため、板状ワークＷの厚みを正確に測定することができる。よって、板状ワークＷが所定の厚みよりも薄く研削されることを防止でき、板状ワークＷを破棄することがない。

２第２の実施形態
図３に示す研削装置１Ａは、被加工物である板状ワークを所定の厚みに研削する研削装置の第２例である。研削装置１Ａは、保持テーブル４に保持され研削手段１０によって研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段３０Ａと、少なくとも研削送り手段２０を制御する制御手段４０ａとを備え、厚み測定手段３０Ａ及び制御手段４０ａを備えた点以外は、上記の研削装置１と同様の構成となっている。

厚み測定手段３０Ａは、保持テーブル４の保持面４ａの高さを測定する保持面測定手段３２と、保持テーブル４の保持面４ａで保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段３１と、上面測定手段３１が測定した測定値と保持面測定手段３２が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段３５ａとを備え、さらに、保持面測定手段３２とは別に保持テーブル４の保持面４ａの高さを測定する第２の保持面測定手段３４と、上面測定手段３１とは別に保持テーブル４の保持面４ａで保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段３３と、第２の上面測定手段３３が測定した測定値と第２の保持面測定手段３４が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する第２の算出手段３６とを備える。上面測定手段３１，保持面測定手段３２及び第２の上面測定手段３３の構成及び配設位置は、上記の研削装置１と同様である。

第２の保持面測定手段３４は、装置ベース２の上面に立設された接続部８の端部に接続されている。第２の保持面測定手段３４は、保持面測定手段３２と対向した位置で、かつ枠体５の基準面５ａ側に位置し、基準面５ａに接触させるための測定子３４ａを備える。第２の保持面測定手段３４は、測定子３４ａが基準面５ａに接触したときの高さを保持テーブル４の保持面４ａの高さとして測定することができる。

算出手段３５ａは、保持面測定手段３２が測定した測定値と上面測定手段３１が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出することができる。また、第２の算出手段３６は、第２の保持面測定手段３４が測定した測定値と第２の上面測定手段３３が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出することができる。制御手段４０ａは、算出手段３５ａ及び第２の算出手段３６に接続されている。制御手段４０ａのメモリには板状ワークの所定の厚み等が予め記憶される。そして、制御手段４０ａは、算出手段３５ａが算出した板状ワーク厚みと第２の算出手段３６が算出した板状ワーク厚みとのいずれかが予め制御手段４０ａに設定した所定の厚みに達したら研削送り手段２０を制御することにより、板状ワークの研削を終了させることができる。

次に、研削装置１Ａにおいて、図４に示す板状ワークＷを研削しながら板状ワークＷの厚みを測定する動作について説明する。研削装置１Ａによる板状ワークＷの研削を開始する前には、研削装置１と同様に、ゼロリセットを実施して厚み測定手段３０Ａが保持テーブル４の保持面４ａと接触する高さ位置を原点として制御手段４０ａに設定しておく。研削前の板状ワークＷの厚み及び研削後の所定の厚みも制御手段４０ａに予め設定しておく。なお、板状ワークＷの研削動作は、上記の研削装置１と同様である。

板状ワークＷの研削中は、図４に示すように、厚み測定手段３０Ａによって板状ワークＷの厚みの変化を監視する。図中の点線で示す算出パターンＣ１は、第１の実施形態と同様に、上面測定手段３１と保持面測定手段３２との組み合わせによって板状ワークＷの厚みを算出する場合を示しており、算出手段３５ａが、保持面測定手段３２が測定した測定値と上面測定手段３１が測定した測定値との差を求めて板状ワーク厚みとして算出する。そして、算出された板状ワーク厚みは制御手段４０ａに送られる。

図中の点線で示す算出パターンＣ２は、第２の上面測定手段３３と第２の保持面測定手段３４との組み合わせによって板状ワークＷの厚みを算出する場合を示している。算出パターンＣ２では、第２の保持面測定手段３４の測定子３４ａを基準面５ａに接触させて、図３に示した保持面４ａの高さを測定し、その測定値を第２の算出手段３６に送るとともに、第２の上面測定手段３３の測定子３３ａを板状ワークＷの上面Ｗａに接触させて、板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定し、その測定値を第２の算出手段３６に送る。第２の算出手段３６は、第２の保持面測定手段３４が測定した測定値と第２の上面測定手段３３が測定した測定値との差を求めて板状ワーク厚みとして算出する。算出された板状ワーク厚みは制御手段４０ａに送られる。

次いで、制御手段４０ａは、算出手段３５ａが算出した板状ワーク厚みと第２の算出手段３６が算出した板状ワーク厚みとのいずれかが予め制御手段４０ａに設定した所定の厚みに達したら板状ワークＷの研削を終了させる。例えば、保持面測定手段３２がゼロリセットの実施前又はゼロリセットの実施後に故障した場合、測定子３２ａが基準面５ａに対して降下しないため、算出パターンＣ１で板状ワークＷの厚みを正確に測定することができない。つまり、異常が発生した算出パターンＣ１では実際の板状ワークＷの厚みよりも薄い厚みを算出してしまうおそれがある。そのため、制御手段４０ａは、正常な算出パターンＣ２によって算出された板状ワーク厚みが所定の厚みに達したら、研削送り手段２０を制御することで、研削手段１０を上昇させ、研削を終了させる。

このように、研削装置１Ａは、板状ワークＷを保持する保持面４ａを有する保持テーブル４と、保持テーブル４に保持された板状ワークＷを研削する研削手段１０と、研削手段１０を保持面４ａに垂直方向に研削送りする研削送り手段２０と、保持テーブル４に保持され研削手段１０により研削される板状ワークＷの厚みを測定する厚み測定手段３０Ａと、少なくとも研削送り手段２０を制御する制御手段４０ａとを備え、保持テーブル４の保
持面４ａの高さを測定する保持面測定手段３２と、保持テーブル４の保持面４ａで保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段３１と、上面測定手段３１が測定した測定値と保持面測定手段３２が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段３５ａとを備え、さらに、保持面測定手段３２とは別に保持テーブル４の保持面４ａの高さを測定する第２の保持面測定手段３４と、上面測定手段３１とは別に保持テーブル４の保持面４ａで保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段３３と、第２の上面測定手段３３が測定した測定値と第２の保持面測定手段３４が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する第２の算出手段３６とを備え、制御手段４０ａは、算出手段３５ａが算出した板状ワーク厚みと第２の算出手段３６が算出した板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した厚みに達したら研削を終了させる構成としたため、保持面測定手段３２又は第２の保持面測定手段３４のいずれか一方が故障したとしても、故障していない他方を用いることができるため、板状ワークＷの厚みを正確に測定することができる。よって、板状ワークＷが所定の厚みに達するまで、精度よく研削することが可能となる。また、研削装置１Ａは、上記の研削装置１と同様に、上面測定手段３１又は第２の上面測定手段３３のいずれか一方が故障したとしても、故障していない他方を用いることができるため、板状ワークＷの厚みを正確に測定でき、所定の厚みに研削して板状ワークＷを破棄することがない。

３第３の実施形態
図５に示す研削装置１Ｂは、被加工物である板状ワークを所定の厚みに研削する研削装置の第３例である。研削装置１Ｂは、保持テーブル４に保持され研削手段１０によって研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段３０Ｂと、少なくとも研削送り手段２０を制御する制御手段４０ｂと、保持面測定手段３２、上面測定手段３１、第２の保持面測定手段３４又は第２の上面測定手段３３が故障していることを判断する判断手段５０とを備え、厚み測定手段３０Ｂ，制御手段４０ｂ及び判断手段５０を備えた点以外は、上記の研削装置１と同様となっている。

厚み測定手段３０Ｂは、上記の厚み測定手段３０Ａの構成に加えて、第２の保持面測定手段３４が測定した測定値と上面測定手段３１が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する第３の算出手段３７と、保持面測定手段３２が測定した測定値と第２の上面測定手段３３が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する第４の算出手段３８とを備える。上面測定手段３１，保持面測定手段３２，第２の上面測定手段３３及び第２の保持面測定手段３４の構成及び配設位置は上記の第２の実施形態と同様である。

制御手段４０ｂは、算出手段３５ａ，第２の算出手段３６，第３の算出手段３７及び第４の算出手段３８に接続されている。制御手段４０ｂのメモリには板状ワークの所定の厚み等が予め記憶される。そして、制御手段４０ｂは、算出手段３５ａ，第２の算出手段３６，第３の算出手段３７及び第４の算出手段３８が算出したそれぞれの板状ワーク厚みのいずれかが予め制御手段４０ｂに設定した厚みに達したら、研削送り手段２０を制御することにより、板状ワークの研削を終了させることができる。

判断手段５０は、算出手段３５ａ，第２の算出手段３６，第３の算出手段３７，第４の算出手段３８がそれぞれ算出した板状ワーク厚みと予め設定した厚みとの差が予め設定した許容値よりも大きい板状ワーク厚みを算出した算出手段３５ａ，第２の算出手段３６，第３の算出手段３７，第４の算出手段３８にそれぞれ対応する保持面測定手段３２，上面測定手段３１，第２の保持面測定手段３４，第２の上面測定手段３３が故障していると判断することが可能となっている。

次に、研削装置１Ｂにおいて、図６に示す板状ワークＷを研削しながら板状ワークＷの厚みを測定する動作について説明する。研削装置１Ｂによる板状ワークＷの研削を開始す
る前には、研削装置１と同様に、ゼロリセットを実施して厚み測定手段３０Ｂが保持テーブル４の保持面４ａと接触する高さ位置を原点として制御手段４０ｂに設定しておく。研削前の板状ワークＷの厚み及び研削後の所定の厚みも制御手段４０ｂに予め設定しておく。また、制御手段４０ｂには、厚み測定手段３０Ｂによって測定される板状ワーク厚みと所定の厚みとの差の許容範囲を示す許容値を予め設定しておく。さらに、判断手段５０が故障していると判断した測定手段は使用しないことを研削装置１Ｂに設定しておくとよい。なお、板状ワークＷの研削動作は、上記の研削装置１と同様である。

板状ワークＷの研削中は、厚み測定手段３０Ｂによって板状ワークＷの厚みの変化を監視する。図中の点線で示す算出パターンＣ３は、第２の保持面測定手段３４と上面測定手段３１との組み合わせによって板状ワークＷの厚みを算出する場合を示し、図中の点線で示す算出パターンＣ４は、保持面測定手段３２と第２の上面測定手段３３との組み合わせによって板状ワークＷの厚みを算出する場合を示している。図中の点線で示す算出パターンＣ１及び算出パターンＣ２は、第２の実施形態と同様である。

算出パターンＣ３では、第２の保持面測定手段３４の測定子３４ａを基準面５ａに接触させて、図５に示した保持面４ａの高さを測定し、その測定値を第３の算出手段３７に送るとともに、上面測定手段３１の測定子３１ａを板状ワークＷの上面Ｗａに接触させて、板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定し、その測定値を第３の算出手段３７に送る。第３の算出手段３７は、第２の保持面測定手段３４が測定した測定値と上面測定手段３１が測定した測定値との差を求めて板状ワーク厚みとして算出する。算出された板状ワーク厚みは制御手段４０ｂに送られる。

算出パターンＣ４では、保持面測定手段３２の測定子３２ａを基準面５ａに接触させて、図５に示した保持面４ａの高さを測定し、その測定値を第４の算出手段３８に送るとともに、第２の上面測定手段３３の測定子３３ａを板状ワークＷの上面Ｗａに接触させて、板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定し、その測定値を第４の算出手段３８に送る。第４の算出手段３８は、保持面測定手段３２が測定した測定値と第２の上面測定手段３３が測定した測定値との差を求めて板状ワーク厚みとして算出する。算出された板状ワーク厚みは制御手段４０ｂに送られる。

次いで、制御手段４０ｂは、算出手段３５ａ，第２の算出手段３６，第３の算出手段３７及び第４の算出手段３８がそれぞれ算出した板状ワーク厚みのいずれかが予め制御手段４０ｂに設定した所定の厚みに達したら板状ワークＷの研削を終了させる。ここで、図７に示すように、保持面測定手段３２が故障している場合（黒色を施して図示した部分）は、測定子３２ａが基準面５ａに対して降下しないため、算出パターンＣ２，Ｃ３の測定値よりも算出パターンＣ１，Ｃ４（網掛けを施して図示した部分）の測定値の方が大きくなる。算出パターンＣ１，Ｃ４によって算出された測定値が許容値を超えている場合、実際の板状ワークＷの厚みよりも大きい厚みを算出したものとして異常が発生していると確認することができる。そのため、図５に示した判断手段５０は、算出パターンＣ１，Ｃ４の双方に対応する保持面測定手段３２が故障していると判断する。そして、制御手段４０ｂは、算出パターンＣ２又はＣ３が算出した板状ワーク厚みのいずれかが予め設定した厚みに達したら、研削送り手段２０を制御することで、研削手段１０を上昇させ、研削を終了させることができる。故障した保持面測定手段３２は継続して使用されず、修理や交換等される。

図８に示すように、例えば、第２の上面測定手段３３が故障している場合（黒色を施して図示した部分）は、測定子３３ａが板状ワークＷの上面Ｗａに追従せずに遅れて降下するため、算出パターンＣ１，Ｃ３の測定値よりも、算出パターンＣ２，Ｃ４（網掛けを施して図示した部分）の測定値の方が大きくなる。この算出パターンＣ２，Ｃ４によって算
出された測定値が許容値を超えている場合、実際の板状ワークＷの厚みよりも大きい厚みを算出したものとして異常が発生していると確認することができる。そのため、図５に示した判断手段５０は、算出パターンＣ２，Ｃ４の双方に対応する第２の上面測定手段３３が故障していると判断する。そして、制御手段４０ｂは、正常な算出パターンＣ１又はＣ３が算出した板状ワーク厚みのいずれかが予め設定した厚みに達したら、研削送り手段２０を制御することで、研削手段１０を上昇させ、研削を終了させる。故障した第２の上面測定手段３３は継続して使用されず、修理や交換等される。

図９に示すように、例えば、保持面測定手段３２及び第２の上面測定手段３３が故障している場合（黒色を施して図示した部分）は、算出パターンＣ３の測定値よりも、算出パターンＣ１，Ｃ２及びＣ４（網掛けを施して図示した部分）の測定値の方が大きくなる。算出パターンＣ１，Ｃ２及びＣ４によって算出された測定値が許容値を超えている場合、実際の板状ワークＷの厚みよりも大きい厚みを算出したものとして異常が発生していると確認することができる。そのため、図５に示した判断手段５０は、算出パターンＣ１，Ｃ２及びＣ４に対応する保持面測定手段３２及び第２の上面測定手段３３が故障していると判断する。そして、制御手段４０ｂは、算出パターンＣ３が算出した板状ワーク厚みが予め設定した厚みに達したら、研削送り手段２０を制御することで、研削手段１０を上昇させ、研削を終了させる。故障した保持面測定手段３２及び第２の上面測定手段３３は継続して使用されず、修理や交換等される。

このように、研削装置１Ｂは、保持テーブル４に保持され研削手段１０によって研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段３０Ｂと、研削送り手段２０を制御する制御手段４０ｂとを備え、厚み測定手段３０Ｂは、上記の厚み測定手段３０Ａの構成に加えて、第２の保持面測定手段３４が測定した測定値と上面測定手段３１が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する第３の算出手段３７と、保持面測定手段３２が測定した測定値と第２の上面測定手段３３が測定した測定値との差を板状ワーク厚みとして算出する第４の算出手段３８とを備えたため、４通りの組み合わせ（算出パターンＣ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４）によって板状ワークＷの厚みをそれぞれ算出でき、いずれかの測定手段が故障したとしても、板状ワークＷの厚みを正確に算出することができる。
また、研削装置１Ｂは、保持面測定手段３２、上面測定手段３１、第２の保持面測定手段３４又は第２の上面測定手段３３が故障していることを判断する判断手段５０とを備え、判断手段５０は、算出手段３５ａ，第２の算出手段３６，第３の算出手段３７，第４の算出手段３８がそれぞれ算出した板状ワーク厚みと予め設定した厚みとの差が予め設定した許容値よりも大きい板状ワーク厚みを算出した算出手段にそれぞれ対応する測定手段が故障していると判断するため、板状ワークＷの厚みを正確に把握して精度よく研削することが可能となる。

１，１Ａ，１Ｂ：研削装置２：装置ベース３：コラム４：保持テーブル
４ａ：保持面５：枠体５ａ：基準面６：カバー７，８：接続部
１０：研削手段１１：スピンドル１２：スピンドルハウジング１３：ホルダ
１４：モータ１５：マウント１６：研削ホイール１７：研削砥石
２０：研削送り手段２１：ボールネジ２２：モータ２３：ガイドレール
２４：昇降板
３０，３０Ａ，３０Ｂ：厚み測定手段３１：上面測定手段３１ａ：測定子
３２：保持面測定手段３２ａ：測定子３３：第２の上面測定手段３３ａ：測定子
３４：第２の保持面測定手段３４ａ：測定子
３５，３５ａ：算出手段３６：第２の算出手段３７：第３の算出手段
３８：第４の算出手段４０，４０ａ，４０ｂ：制御手段５０：判断手段

Claims

板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状ワークを研削砥石が環状に配設された研削ホイールで研削する研削手段と、該研削手段を該保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該保持テーブルに保持され該研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段と、少なくとも研削送り手段を制御する制御手段とを備え、
該厚み測定手段は、該保持テーブルの該保持面の高さを測定する保持面測定手段と、
該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段と、
該上面測定手段が測定した値と該保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段と、を備え、
さらに、該上面測定手段とは別に該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段を備え、
該算出手段は、該第２の上面測定手段が測定した値と該保持面測定手段が測定した値との差を第２の板状ワーク厚みとして算出し、
該制御手段は、該研削砥石による研削によって該保持面に保持された板状ワークが所定の厚みより薄くなることを防止するために該算出手段が算出した該板状ワーク厚みと該第２の板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した厚みに達したら該研削手段を該保持面から遠ざかる方向に移動させ研削を終了させる研削装置。
板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状ワークを研削砥石が環状に配設された研削ホイールで研削する研削手段と、該研削手段を該保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該保持テーブルに保持され該研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段と、少なくとも研削送り手段を制御する制御手段とを備え、
該厚み測定手段は、該保持テーブルの該保持面の高さを測定する保持面測定手段と、
該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する上面測定手段と、
該上面測定手段が測定した値と該保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する算出手段とを備え、
さらに、該保持面測定手段とは別に該保持面の高さを測定する第２の保持面測定手段と、
該上面測定手段とは別に該保持面で保持した板状ワークの上面の高さを測定する第２の上面測定手段と、
該第２の上面測定手段が測定した値と該第２の保持面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第２の算出手段とを備え、
該制御手段は、該研削砥石による研削によって該保持面に保持された板状ワークが所定の厚みより薄くなることを防止するために該算出手段が算出した板状ワーク厚みと該第２の算出手段が算出した板状ワーク厚みとのいずれかが予め設定した厚みに達したら該研削手段を該保持面から遠ざかる方向に移動させ研削を終了させる研削装置。
前記厚み測定手段は、前記第２の保持面測定手段が測定した値と前記上面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第３の算出手段と、
前記保持面測定手段が測定した値と前記第２の上面測定手段が測定した値との差を板状ワーク厚みとして算出する第４の算出手段と、を備え、
前記制御手段は、該研削砥石による研削によって該保持面に保持された板状ワークが所定の厚みより薄くなることを防止するために前記算出手段、前記第２の算出手段、該第３の算出手段、該第４の算出手段がそれぞれ算出した板状ワーク厚みのいずれかが予め設定した厚みに達したら該研削手段を該保持面から遠ざかる方向に移動させ研削を終了させる請求項２記載の研削装置。
前記保持面測定手段、前記上面測定手段、前記第２の保持面測定手段又は前記第２の上面測定手段が故障していることを判断する判断手段を備え、
該判断手段は、前記算出手段、前記第２の算出手段、前記第３の算出手段、前記第４の算出手段がそれぞれ算出した板状ワーク厚みと予め設定した厚みとの差が予め設定した許容値よりも大きい板状ワーク厚みを算出した該算出手段、該第２の算出手段、該第３の算出手段、該第４の算出手段にそれぞれ対応する該保持面測定手段、該上面測定手段、該第
２の保持面測定手段、該第２の上面測定手段が故障していると判断する請求項３記載の研削装置。