JP6850591B2 - Spindle unit - Google Patents
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Description
本発明は、エアベアリングによってスピンドルを回転可能に支持するスピンドルユニットに関する。 The present invention relates to a spindle unit that rotatably supports a spindle by an air bearing.
研削装置等の加工装置では、スピンドルユニットによって加工具を回転させることでウエーハを加工している(例えば、特許文献1参照)。加工装置のスピンドルユニットは、ハウジングで囲繞されたスピンドルを高圧エアで支持するエアスピンドルで構成される。ハウジングの内壁にはスピンドルにエアを噴射する噴射口が設けられ、スラストベアリングとラジアルベアリングとを形成してスピンドルを回転可能に支持している。ハウジングの内部には噴射口に接続されてエアを供給する供給路が形成され、ハウジングの外壁には、供給路にエア供給源を接続するための供給口が形成されている。このようなスピンドルユニットでは、供給口からのエアの供給が途絶えると、スピンドルを支持するためのエア圧力が急激に低下し、スピンドルを齧らせて破損させる、という問題がある。 In a processing device such as a grinding device, a wafer is processed by rotating a processing tool with a spindle unit (see, for example, Patent Document 1). The spindle unit of the processing apparatus is composed of an air spindle that supports a spindle surrounded by a housing with high-pressure air. An injection port for injecting air to the spindle is provided on the inner wall of the housing, and a thrust bearing and a radial bearing are formed to rotatably support the spindle. A supply path connected to an injection port to supply air is formed inside the housing, and a supply port for connecting an air supply source to the supply path is formed on the outer wall of the housing. In such a spindle unit, when the supply of air from the supply port is interrupted, the air pressure for supporting the spindle drops sharply, and there is a problem that the spindle is bitten and damaged.
かかる問題を解消するため、加工装置に対してメインエアと予備エアとの2つのエア源を接続する構成が知られている。かかる構成では、メインエアのエア圧力が低下したら予備エアに切り換え、スピンドルがハウジングの内壁に接触しないように保護している。具体的には、メインエアと予備エアとの切り換えは、メインエアに接続される圧力スイッチが圧力低下に反応したら予備エアに切り換え、メインエアの圧力スイッチが圧量復帰に反応したら予備エアからメインエアに切り換えている。メインエア及び予備エアは加工装置の入口付近より上流側で合流され、かかる入口からスピンドルユニットのハウジング供給口に連通する1本の配管を介してスピンドルユニットに供給されている。 In order to solve such a problem, a configuration is known in which two air sources, a main air and a spare air, are connected to the processing apparatus. In such a configuration, when the air pressure of the main air drops, it is switched to spare air to protect the spindle from contacting the inner wall of the housing. Specifically, when switching between the main air and the spare air, the pressure switch connected to the main air switches to the spare air when the pressure switch reacts to the pressure drop, and when the pressure switch of the main air reacts to the pressure return, the spare air is switched to the main air. Switching to air. The main air and the spare air are merged on the upstream side from the vicinity of the inlet of the processing apparatus, and are supplied to the spindle unit from such an inlet through a single pipe communicating with the housing supply port of the spindle unit.
上述した2つのエア源からエアを供給する構成では、装置の入口とハウジング供給口とを接続する配管がハウジング近くで破損した場合、破損位置の上流側における圧力スイッチは反応しない。このため、噴射口へのエアの供給が途絶えないように、メインエアから予備エアへエア源を切り換えることができなくなる、という問題がある。 In the configuration in which air is supplied from the two air sources described above, if the pipe connecting the inlet of the device and the housing supply port is damaged near the housing, the pressure switch on the upstream side of the damaged position does not react. Therefore, there is a problem that the air source cannot be switched from the main air to the spare air so that the air supply to the injection port is not interrupted.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、エア源の切り換えによるエアの供給の安定化を図ることができるスピンドルユニットを提供することを目的の1つとする。 The present invention has been made in view of the above points, and one of the objects of the present invention is to provide a spindle unit capable of stabilizing the air supply by switching the air source.
本発明の一態様のスピンドルユニットは、加工具を装着するマウントと、マウントの中心を軸に回転するスピンドルと、スピンドルを囲繞するケーシングと、を備え、スピンドルの外壁とケーシングの内壁との間にエアを流通させラジアルエアベアリングとスラストエアベアリングとを構成しスピンドルを回転可能に支持するスピンドルユニットであって、エアは、メインエアとサブエアとの2つのエア源を接続可能とし、ケーシングは、外壁に配設されメインエア源に接続可能とする第1の供給口と、外壁に配設されサブエア源に接続する第2の供給口と、内壁に配設されラジアルエアベアリングとスラストエアベアリングとにエアを噴出する噴出口と、第1の供給口と第2の供給口と噴出口とを接続するため3方向に分岐する第1の接続口と第2の接続口と第3の接続口とを備える分岐部と、第1の供給口と第1の接続口とを接続する第1の配管と、第2の供給口と第2の接続口とを接続する第2の配管と、噴出口と第3の接続口とを接続する第3の配管と、第1の配管に配設し分岐部から第1の供給口に向かう方向へのエアの流れを遮断する第1の逆止弁と、第2の配管に配設し分岐部から第2の供給口に向かう方向へのエアの流れを遮断する第2の逆止弁と、を備え、サブエア源は、メインエア源のエア圧より低いエア圧であって、メインエア源とサブエア源との2つのエア源に接続して、サブエア源より高い圧力のメインエア源から供給されるエアの圧力差によって第1の逆止弁を開き第2の逆止弁を閉じ、メインエア源からのエア供給が途絶えたとしても、第1の配管内および第3の配管内の圧力がサブエア源と第2逆止弁との間の第2の配管内の圧力より低くなることによって第2の逆止弁が開かれ、瞬時にサブエア源からのエアを供給可能にしてエアベアリングを構成可能にすることを特徴とする。 The spindle unit of one aspect of the present invention includes a mount for mounting a processing tool, a spindle that rotates about the center of the mount, and a casing that surrounds the spindle, and is between the outer wall of the spindle and the inner wall of the casing. It is a spindle unit that circulates air and constitutes a radial air bearing and a thrust air bearing to rotatably support the spindle. The air can connect two air sources, the main air and the sub air, and the casing is the outer wall. A first supply port arranged on the outer wall and connected to the main air source, a second supply port arranged on the outer wall and connected to the sub air source, and a radial air bearing and a thrust air bearing arranged on the inner wall. The spout that ejects air, the first connection port, the second connection port, and the third connection port that branch in three directions to connect the first supply port, the second supply port, and the spout. A first pipe connecting the first supply port and the first connection port, a second pipe connecting the second supply port and the second connection port, and a spout A third pipe that connects the pipe and the third connection port, and a first check valve that is arranged in the first pipe and blocks the flow of air in the direction from the branch portion to the first supply port. , A second check valve, which is arranged in the second pipe and blocks the flow of air from the branch portion toward the second supply port, is provided, and the sub air source is based on the air pressure of the main air source. It is connected to two air sources, a main air source and a sub air source, with low air pressure, and the first check valve is opened by the pressure difference of the air supplied from the main air source with a pressure higher than that of the sub air source. Even if the second check valve is closed and the air supply from the main air source is cut off , the pressure in the first pipe and the third pipe is the second between the sub air source and the second check valve. The second check valve is opened when the pressure becomes lower than the pressure in the pipe of the pipe, and the air from the sub-air source can be instantly supplied so that the air bearing can be configured.
この構成によれば、スピンドルユニットを構成するケーシングの第1の供給口でメインエア源と接続され、第2の供給口でサブエア源と接続される。そして、メインエア源からのエア供給が途絶えたときに、ケーシングに備えられた第1の逆止弁によるエアの遮断で圧力低下を防止し、第2の配管、第2の逆止弁及び分岐部を経てサブエア源からのエア供給が可能となる。これにより、圧力スイッチやセンサ等による電気系統での制御を利用せず、スピンドルユニット内にて2つのエア源を機械式で切り換えることができる。これにより、従来のように加工装置の入口とケーシングとを接続する配管が破損しても、エア源をメインエアからサブエアに切り換え、エアを安定供給することが可能となる。この結果、スピンドルがケーシングの内面に接触する齧った状態になってスピンドルが破損することを防ぐことができる。 According to this configuration, the first supply port of the casing constituting the spindle unit is connected to the main air source, and the second supply port is connected to the sub air source. Then, when the air supply from the main air source is interrupted, the pressure drop is prevented by shutting off the air by the first check valve provided in the casing, and the second pipe, the second check valve and the branch are prevented. Air can be supplied from the sub-air source through the section. As a result, the two air sources can be mechanically switched in the spindle unit without using the control in the electric system by a pressure switch, a sensor, or the like. As a result, even if the piping connecting the inlet of the processing apparatus and the casing is damaged as in the conventional case, the air source can be switched from the main air to the sub air, and the air can be stably supplied. As a result, it is possible to prevent the spindle from being damaged due to the spindle coming into contact with the inner surface of the casing.
本発明によれば、スピンドルユニット内にて2つのエア源を機械式で切り換えることができ、エア源の切り換えによるエアの供給の安定化を図ることができる。 According to the present invention, the two air sources can be mechanically switched in the spindle unit, and the air supply can be stabilized by switching the air sources.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態の研削装置について説明する。図1は、本実施の形態の研削装置の斜視図である。なお、以下の説明では、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。 Hereinafter, the grinding apparatus of this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the grinding apparatus of the present embodiment. In the following description, the grinding device is not limited to the device configuration dedicated to grinding as shown in FIG. 1, and for example, a series of machining such as grinding, polishing, and cleaning is fully automatically performed. It may be incorporated in a fully automatic type processing device.
図1に示すように、研削装置1は、多数の研削砥石45を環状に並べた小型の研削ホイール44を用いて、チャックテーブル20上のウエーハWを研削するように構成されている。ウエーハWは保護テープTが貼着された状態で研削装置1に搬入され、保護テープTを介してチャックテーブル20に保持される。なお、ウエーハWは、研削対象となる板状部材であればよく、シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウエーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア等の光デバイスウエーハでもよいし、デバイスパターン形成前のアズスライスウエーハでもよい。
As shown in FIG. 1, the grinding device 1 is configured to grind a wafer W on a chuck table 20 by using a
研削装置1の基台10の上面には、X軸方向に延在する長方形状の開口が形成され、この開口はチャックテーブル20と共に移動可能な移動板11及び蛇腹状の防水カバー12に覆われている。防水カバー12の下方には、チャックテーブル20をX軸方向に進退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。チャックテーブル20は、回転手段(不図示)に連結されており、回転手段の駆動によって回転可能に構成されている。また、チャックテーブル20の上面には、多穴質のポーラスセラミック材によってウエーハWを吸引保持する保持面21が形成されている。
A rectangular opening extending in the X-axis direction is formed on the upper surface of the
基台10上のコラム15には、研削手段40をチャックテーブル20の保持面21に対してZ軸方向に研削送りする研削送り手段30が設けられている。研削送り手段30は、コラム15に配置されたZ軸方向に平行な一対のガイドレール31と、一対のガイドレール31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32とを有している。Z軸テーブル32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33が螺合されている。ボールネジ33の一端部に連結された駆動モータ34によりボールネジ33が回転駆動されることで、研削手段40がガイドレール31に沿ってZ軸方向に移動される。
The
研削手段40は、ハウジング41を介してZ軸テーブル32の前面に取り付けられており、スピンドルユニット42で研削ホイール(加工具)44を中心軸回りに回転させるように構成されている。スピンドルユニット42は、いわゆるエアスピンドルであり、ケーシング51の内側で高圧エアを介してスピンドル55(図2参照)を回転可能に支持している。スピンドル55の先端にはマウント43が連結されており、マウント43の中心を軸にスピンドル55が回転する。マウント43には多数の研削砥石45が環状に配設された研削ホイール44が装着されている。研削砥石45は、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて形成されている。本実施の形態の研削装置1では、研削水を供給しながら、回転中の研削ホイール44をウエーハWに押し付けることで、ウエーハWが所望の厚みまで薄化される。
The grinding means 40 is attached to the front surface of the Z-axis table 32 via the housing 41, and is configured to rotate the grinding wheel (processing tool) 44 around the central axis by the
以下、図2を参照して、本実施の形態のスピンドルユニットについて説明する。図2は、本実施の形態のスピンドルユニットの断面模式図である。 Hereinafter, the spindle unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the spindle unit of the present embodiment.
図2に示すように、スピンドルユニット42は、直立姿勢のスピンドル55をケーシング51で囲繞して、スピンドル55の外面に対してケーシング51からエアを噴出させて、スピンドル55を回転可能に支持するエアベアリングを形成している。スピンドル55の下端(下方の端)には研削ホイール(加工具)44を装着したマウント43が連結され、スピンドル55の上端側には回転駆動源のモータ71が連結されている。モータ71は、スピンドル55の上端部分に設けられたロータ72と、冷却ジャケット73を介してケーシング51の内周面に設けられたステータ74とで構成されている。冷却ジャケット73内には多数の冷却水路75が形成されており、冷却水路75によってモータ71の発熱が抑えられている。
As shown in FIG. 2, the
スピンドル55の下端部分及び中間部分には大径の円板部56、57が形成され、ケーシング51の下端部分には円板部56、57の間に入り込むように環状部52が形成されている。スピンドル55の円板部56、57とケーシング51の環状部52の間には、エアの通り路になる僅かな隙間が設けられている。ケーシング51の内壁となる環状部52の外面には多数の噴出口53が配設されるよう形成されている。各噴出口53は、後述するメインエア源93及びサブエア源94から供給される高圧エアを噴出する。噴出口53から噴出された高圧エアは、スピンドル55の外壁とケーシング51の内壁との間の僅かな隙間に流通される。
Large-
環状部52の多数の噴出口53からスピンドル55の外面に高圧エアが噴出されることで、スピンドル55がケーシング51に対して高圧エアを介して浮動支持される。これにより、ケーシング51にラジアルエアベアリングとスラストエアベアリングが形成され、ラジアルエアベアリングとスラストエアベアリングによって径方向及び軸方向でスピンドル55の外側壁が回転可能に支持される。このとき、スラストベアリングによって広い範囲でスピンドル55の円板部56、57が浮動支持されているため、スピンドル55に対してスラスト方向に作用する加工負荷が適度に分散されている。
By ejecting high-pressure air from a large number of
スピンドル55とケーシング51内の高圧エアは、モータ71を空冷しながらスピンドルユニット42の上方から排気されると共に、ケーシング51の下部に設けられたスピンドルカバー77の内側を通ってスピンドルユニット42の下方から排気される。スピンドルカバー77の下部内面には、スピンドルカバー77内への研削水の進入を防止する帯状のスポンジ材78が取り付けられている。スポンジ材78によってスピンドルカバー77とスピンドル55の隙間が狭められると共に、高圧エアの排気が阻害されることなく、研削加工時の加工屑のスピンドルカバー77内への進入が抑制される。
The high-pressure air in the
また、スピンドル55には、研削水の流路となる貫通路58がスピンドル55の中心を鉛直方向に貫通するように形成されている。ケーシング51のジョイント62には、下方に突き出るノズル63が設けられ、ノズル63の下端は貫通路58内に入り込んでいる。ノズル63には研削水供給源(不図示)に接続されており、ノズル63から貫通路58を通じて研削水が供給される。
Further, the
貫通路58の下端にはマウント43及び研削ホイール44に形成された流路65、66が連通され、貫通路58内の研削水は研削ホイール44の排水口(排出部)64から外部に排出される。このように、ノズル63によってスピンドル55の上端側から貫通路58に研削水が供給され、マウント43及び研削ホイール44の流路65、66を通り、研削ホイール44の排水口64によってスピンドル55の下方側から研削砥石45に研削水が排出される。研削加工時には研削水によって研削砥石45及びウエーハW(図1参照)が冷却されると共に、ウエーハWの上面から研削屑が研削水と共に洗い流される。
The
ここで、本実施の形態のケーシング51は、噴出口53に供給するエアの入口として、エア切換手段80を更に備えている。エア切換手段80は、ケーシング51に含まれる構成として一体となるものであれば、ケーシング51に直接装着される継手としたり、ブロック状の筐体を備えてケーシング51の一部を形成したりすることが例示できる。以下、図3を参照して、エア切換手段80の構成について説明する。図3は、本実施の形態のエア切換手段の配管系統図である。
Here, the
図3に示すように、エア切換手段80は、第1の供給口81、第2の供給口82、3方向に分岐する分岐部83、第1の配管84、第2の配管85、第3の配管86、第1の逆止弁87及び第2の逆止弁88を備えている。
As shown in FIG. 3, the air switching means 80 includes a
エア切換手段80において、第1の供給口81及び第2の供給口82は、ケーシング51の外面側で配管の接続等を行えるようにケーシング51の外壁に配設されている。第1の供給口81の一端は、第1の接続配管91を介してメインエア源93が接続され、第2の供給口82の一端は、第2の接続配管92を介してサブエア源94が接続されている。メインエア源93及びサブエア源94は、コンプレッサー等により構成され、それらから供給するエアの圧力を同じにしてもよいし、メインエア源93の方がサブエア源94より高圧としてもよい。また、第1の供給口81の他端は、第1の配管84の上流端側が接続され、第2の供給口82の他端は、第2の配管85の上流端側が接続されている。
In the air switching means 80, the
第1の配管84の下流端側は、分岐部83の第1の接続口83aに接続され、第2の配管85の下流端側は、分岐部83の第2の接続口83bに接続されている。また、分岐部83の第3の接続口83cには、第3の配管86の上流端側が接続されている。第3の配管86の下流端側は、環状部52内の流路52aに接続され、この流路52aを通じて噴出口53(図2参照)に接続される。従って、第1の供給口81を通じて供給されるメインエアは、第1の配管84、分岐部83の第1接続口83aから第3接続口83c、第3の配管86、流路52aを経て噴出口53から噴出される。また、第2の供給口82を通じて供給されるサブエアは、第2の配管85、分岐部83の第2接続口83bから第3接続口83c、第3の配管86、流路52aを経て噴出口53から噴出される。
The downstream end side of the
第1の逆止弁87は第1の配管84に配設され、分岐部83から第1の供給口81に向かう方向へのエアの流れを遮断する。第2の逆止弁88は第2の配管85に配設され、分岐部83から第2の供給口82に向かう方向へのエアの流れを遮断する。従って、第1の配管84及び第2の配管85では、分岐部83側のエア圧力が各供給口81、82側すなわちエア源93、94のエア圧より高圧となっても、各供給口81、82側にエアが逆流することが規制される。
The
続いて、2つのエア源93、94から供給されるエアの切換動作について説明する。ここでは、2つのエア源93、94の供給圧力を同一とし、研削加工中において、メインエア源93や第1の接続配管91の不具合等によってメインエア源93からのエア供給が途絶えたと仮定する。メインエア源93からのエア供給が途絶えると、メインエア源93に第1の接続配管91を介して接続される第1の供給口81及び第1の配管84でエアの圧力が低下する。一方、サブエア源94からのエアの供給は継続され、且つ、エアベアリングとしてケーシング51内が高圧になるので、第1の配管84に比べ、第2の配管85及び第3の配管86が相対的に高圧となる。従って、分岐部83を通じて第2の配管85及び第3の配管86から第1の配管84に向かってエアが流れ込もうとするが、かかるエアの流れは第1の逆止弁87で遮断される。これにより、メインエア源63からのエア供給が途絶えたとしても、第2の配管85及び第3の配管86でエアの圧力低下が生じることなく、瞬時にサブエア源94からのエア供給を継続してエアベアリングを構成可能となる。
Subsequently, the switching operation of the air supplied from the two
この状態からメインエア源93からのエア供給が復帰した場合、第1の配管84のエアが高圧となって、第1の逆止弁87での遮断が解除される。これにより、メインエア源93から第1の配管84を通じたエア供給に切り換えでき、ケーシング51内にメインエアが供給されてエアベアリングを構成可能となる。
When the air supply from the
なお、サブエア源94からのエア供給が途絶えた場合であっても、上記説明に対し、作動する逆止弁が第1の逆止弁87から第2の逆止弁88に変わる点を除いて同様にエアベアリングを構成可能となる。
Even if the air supply from the
以上のように、本実施の形態のスピンドルユニット42は、一方のエア源93、94から供給されるエア圧力が低下しても、逆止弁86、87の作動によって他方のエア源93、94からのエア供給を維持してエアベアリングの機能を保つことができる。従って、センサや電動機器等による電気系統での制御を行わず、ケーシング51に備えられた逆止弁86、87等の構成にて2つのエア源93、94を機械式に切り換えることができる。これにより、接続配管93、94に破損等の不具合が生じても、ケーシング51内にエアスピンドルとして機能し得るエア供給を安定して継続することができる。この結果、スピンドル55とケーシング51との間のエア圧力が、スピンドル55の齧りが発生しまう圧力以下となることがなく、スピンドル55が破損することを防止することができる。
As described above, in the
なお、上記実施の形態では、メインエアとサブエアとを同一圧力とした場合を説明したが、これらの圧力は異なっていてもよい。例を挙げると、サブエアがメインエアより低圧になる場合(例えば、サブエア0.45MPa、メインエア0.5MPa)、各逆止弁87、88の作動圧力が、これに応じて第2の逆止弁88の方が第1の逆止弁87より低圧となる。
In the above embodiment, the case where the main air and the sub air have the same pressure has been described, but these pressures may be different. For example, when the sub air has a lower pressure than the main air (for example, sub air 0.45 MPa, main air 0.5 MPa), the operating pressures of the
また、本実施の形態では、スピンドルに2つの円板の間にケーシングの環状部が入り込むように形成されたが、この構成に限定されない。スピンドル及びケーシングは、スピンドルを回転可能に支持可能な構造であれば、どのように形成されてもよい。 Further, in the present embodiment, the spindle is formed so that the annular portion of the casing is inserted between the two discs, but the present invention is not limited to this configuration. The spindle and casing may be formed in any structure as long as the spindle can be rotatably supported.
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment and modification, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by the advancement of technology or another technology derived from it, it may be carried out by using that method. Therefore, the scope of claims covers all embodiments that may be included within the scope of the technical idea of the present invention.
また、本実施の形態では、本発明を研削装置用のスピンドルユニットに適用した構成について説明したが、エア源の切り換えによるエアの供給の安定化を図ることができる他の加工装置のスピンドルユニットに適用することも可能である。 Further, in the present embodiment, the configuration in which the present invention is applied to the spindle unit for the grinding device has been described, but for the spindle unit of another processing device capable of stabilizing the air supply by switching the air source. It is also possible to apply.
以上説明したように、本発明は、エア源の切り換えによるエアの供給の安定化を図ることができるという効果を有し、特に、研削加工で使用されるスピンドルユニットに有用である。 As described above, the present invention has an effect that the air supply can be stabilized by switching the air source, and is particularly useful for a spindle unit used in grinding.
42 スピンドルユニット
43 マウント
44 研削ホイール(加工具)
51 ケーシング
53 噴出口
55 スピンドル
81 第1の供給口
82 第2の供給口
83 分岐部
83a 第1の接続口
83b 第2の接続口
83c 第3の接続口
84 第1の配管
85 第2の配管
86 第3の配管
87 第1の逆止弁
88 第2の逆止弁
42
51
Claims (1)
該エアは、メインエアとサブエアとの2つのエア源を接続可能とし、
該ケーシングは、
外壁に配設されメインエア源に接続可能とする第1の供給口と、該外壁に配設されサブエア源に接続する第2の供給口と、該内壁に配設され該ラジアルエアベアリングと該スラストエアベアリングとにエアを噴出する噴出口と、該第1の供給口と該第2の供給口と該噴出口とを接続するため3方向に分岐する第1の接続口と第2の接続口と第3の接続口とを備える分岐部と、該第1の供給口と該第1の接続口とを接続する第1の配管と、該第2の供給口と該第2の接続口とを接続する第2の配管と、該噴出口と該第3の接続口とを接続する第3の配管と、該第1の配管に配設し該分岐部から該第1の供給口に向かう方向へのエアの流れを遮断する第1の逆止弁と、該第2の配管に配設し該分岐部から該第2の供給口に向かう方向へのエアの流れを遮断する第2の逆止弁と、を備え、
該サブエア源は、該メインエア源のエア圧より低いエア圧であって、
該メインエア源と該サブエア源との2つのエア源に接続して、
該サブエア源より高い圧力の該メインエア源から供給されるエアの圧力差によって該第1の逆止弁を開き該第2の逆止弁を閉じ、該メインエア源からのエア供給が途絶えたとしても、該第1の配管内および該第3の配管内の圧力が該サブエア源と該第2逆止弁との間の該第2の配管内の圧力より低くなることによって該第2の逆止弁が開かれ、瞬時に該サブエア源からのエアを供給可能にしてエアベアリングを構成可能にするスピンドルユニット。 A mount for mounting a processing tool, a spindle that rotates around the center of the mount, and a casing that surrounds the spindle are provided, and air is circulated between the outer wall of the spindle and the inner wall of the casing to provide radial air. A spindle unit that constitutes a bearing and a thrust air bearing and rotatably supports the spindle.
The air makes it possible to connect two air sources, the main air and the sub air.
The casing is
A first supply port arranged on the outer wall and connectable to the main air source, a second supply port arranged on the outer wall and connected to the sub air source, and the radial air bearing arranged on the inner wall and the said A spout that ejects air to the thrust air bearing, and a first connection port and a second connection that branch in three directions to connect the first supply port, the second supply port, and the spout. A branch portion having a port and a third connection port, a first pipe connecting the first supply port and the first connection port, and the second supply port and the second connection port. A second pipe connecting the above, a third pipe connecting the spout and the third connection port, and a third pipe connecting the spout and the third connection port, arranged in the first pipe, and from the branch portion to the first supply port. A first check valve that shuts off the flow of air in the direction toward the direction and a second check valve that is arranged in the second pipe and blocks the flow of air in the direction from the branch portion toward the second supply port. With a check valve,
The sub air source has an air pressure lower than that of the main air source.
Connected to two air sources, the main air source and the sub air source,
The pressure difference of the air supplied from the main air source at a pressure higher than that of the sub air source opened the first check valve and closed the second check valve, and the air supply from the main air source was cut off. Even so , the pressure in the first pipe and in the third pipe becomes lower than the pressure in the second pipe between the sub-air source and the second check valve, so that the second pipe is used. check valve is opened, spindle unit that allows configuration of the air bearing and allows the supply air from the sub air source instantaneously.
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