JP7431048B2 - 加工装置、及び加工装置に用いる支持部 - Google Patents
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Description
図1に示す本発明に係る加工装置1(以下、実施形態1の加工装置1とする。)は、保持手段30上に保持された被加工物80を加工手段16によって研削する装置であり、加工装置1の装置ベース10上の前方(-Y方向側)は、保持手段30に対して被加工物80の着脱が行われる領域であり、装置ベース10上の後方(+Y方向側)は、加工手段16によって保持手段30上に保持された被加工物80の研削が行われる領域である。なお、本発明に係る加工装置1において、加工手段16は図1に示すように1軸ではなく、粗研削手段と仕上げ研削手段との2軸となっていてもよい。
保持面302は、例えば、保持手段30の回転中心を頂点とし肉眼では目視できない程度の極めて緩やかな円錐面となっている。
コラム11の前面には、保持手段30と加工手段16とを相対的に保持面302に垂直な方向(Z軸方向)に移動させる昇降手段17が配設されている。昇降手段17は、Z軸方向の軸心を有するボールネジ170と、ボールネジ170と平行に配設された一対のガイドレール171と、ボールネジ170の上端に連結しボールネジ170を回動させるモータ172と、内部のナットがボールネジ170に螺合し側部がガイドレール171に摺接する可動板173と、加工手段16のハウジング161を例えば第2支持部42を介して支持し可動板173にその側面が固定された昇降ベース174と、を備えており、モータ172がボールネジ170を回動させると、これに伴い可動板173がガイドレール171にガイドされてZ軸方向に往復移動し、加工手段16もZ軸方向に往復移動する。
なお、例えば、加工装置1が複数軸の加工手段を備える加工装置である場合には、保持手段30は、ターンテーブルである基台の上に第1支持部41を介して支持されていてもよい。
なお、正三角形の2頂点に第1支持部41を配設し、1つの頂点には固定柱を配設してもよい。
ボス部4122の上面には、平面視環状の第1荷重センサ410が配置されている。第1荷重センサ410は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電素子を用いたキスラー社製の薄型力センサ等で構成されている。
また、保持手段30とテーブル回転手段36とのテーブルベース33を介した連結が行われ、さらに、保持手段30の保持面302と図示しない吸引源との連通が行われることで、保持手段30が被加工物80を吸引保持可能で、かつ、回転可能となる。
即ち、例えば、保持手段30の保持面302の高さを下降させるには、図2に示す第1モータ413が昇降シャフト414を回転させることで、弾性部材415を介してベアリング支持プレート417に接続されている第1支持部41内のネジ穴4124を昇降シャフト414が上昇していく。その結果、相対的に第1支持部41全体が下がっていき、保持面302の高さも下がる。
なお、例えば、それぞれの第1支持部41に連結された昇降シャフトの回転量を制御して、各第1支持部41の高さを異なるものとし、保持面302を傾けて加工具164の研削砥石1642の下端面に対する保持面302の平行度を調整することも可能である。
第2下部材422の上面には、第1荷重センサ410と略同一構成の環状の第2荷重センサ420が、配置されている。
図5に示す本発明に係る加工装置7(以下、実施形態2の加工装置7とする)は、保持手段30上に保持された被加工物80を加工手段13によって研磨する研磨装置である。研磨装置である加工装置7と実施形態1の研削装置である加工装置1とは、一部構成が略同一の構成となっており、図5では、図2の加工装置1と同様に構成される部位には図2と同一の符号を付している。
なお、加工装置7は、乾式研磨装置であってもよいし、研磨加工中にスラリーを用いる湿式のCMP装置であってもよい。
加工装置7の研磨手段である加工手段13は、スピンドル160の先端に連結された円形板状のマウント163の下面に円形板状のプラテン165が取り付けられており、プラテン165の下面に平面視円形の研磨パッドである加工具166が接着剤等によって接着されている。
加工具166は、例えば、フェルト等の不織布からなり、プラテン165の直径と同程度の大きさとなっており、また、保持手段30に保持される被加工物80の直径よりも大径となっている。
第1支持部46は、第1上部材461と、第1下部材462と、第1荷重センサ460と、を備えている。本実施形態において、第1支持部46は、保持手段30の下方において周方向に120度間隔空けて、即ち、正三角形の頂点にそれぞれ位置するように3つ配設されている。
なお、基台143内部の上面側には、固定ボルト466のネジ頭の高さ位置の変更を許容する空間が設けられている。
また、保持手段30とテーブル回転手段36とのテーブルベース33を介した連結が行われ、さらに、保持手段30の保持面302と図示しない吸引源との連通が行われることで、保持手段30が被加工物80を吸引保持可能で、かつ、回転可能となる。
なお、図1、2に示す実施形態1の加工装置1において、保持手段30は、図2に示す第1支持部41に代えて、図5に示す第1支持部46を介して基台143上に支持されてもよい。
また、本発明に係る支持部も、第1支持部41や第2支持部42等に限定されるものではない。
1:加工装置(研削装置) 10:装置ベース 11:コラム 9:制御手段
30:保持手段 302:保持面 33:テーブルベース 334:ボルト挿通穴 335:固定ナット 36:テーブル回転手段 39:カバー
14:Y軸移動手段 140:ボールネジ 143:基台(スライダー)
17:昇降手段 170:ボールネジ
174:昇降ベース 1742:側板 1743:環状底板
16:加工手段 160:スピンドル 161:ハウジング 164:加工具
18:高さ位置測定手段 38:ハイトゲージ 9:制御手段
41:第1支持部 410:第1荷重センサ
411:第1上部材
412:第1下部材 4121:部材基部 4122:ボス部 4123:ネジシャフト
4124:ネジ穴
413:第1モータ 414:昇降シャフト 415:弾性部材 416:スラストベアリング 417:ベアリング支持プレート
42:第2支持部 420:第2荷重センサ
421:第2上部材 4214:平プレート 4125:固定ボルト 4216:挿通孔
422:第2下部材 4223:ボルト穴 4224:ボルト穴
4218:固定ボルト 4219:前後調整用ネジ
7:加工装置(研磨装置)
13:加工手段 165:プラテン 166:加工具
46:第1支持部 460:第1荷重センサ
461:第1上部材 4613:ボルト穴 4614:ボルト穴
462:第1下部材 4621:挿通孔 4623:挿通孔 466:固定ボルト
47:第2支持部 471:第2上部材 472:第2下部材 470:第2荷重センサ
Claims (3)
- 保持面によって被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を加工する加工具を回転可能に装着した加工手段と、該保持手段と該加工手段とを相対的に該保持面に垂直な方向に移動させる昇降手段と、該昇降手段によって該加工具を該保持手段に保持された被加工物に接触させることにより該保持手段に掛かる荷重を検知する第1荷重センサと、を備える加工装置であって、
該保持手段は、基台の上に第1支持部を介して支持され、
該第1支持部は、第1上部材と、第1下部材と、該第1荷重センサと、を備え、
該第1支持部は、該第1荷重センサを該第1上部材と該第1下部材とで予め挟み所定の圧縮圧力を該第1荷重センサに与えた状態を維持するように一体化されていて、
該加工手段は、該昇降手段の昇降する昇降ベースに第2支持部を介して支持され、
該第2支持部は、第2上部材と、第2下部材と、第2荷重センサと備え、
該第2支持部が備える該第2荷重センサは、該昇降手段によって該加工具を該保持手段に保持された被加工物に接触させることにより該加工手段に掛かる荷重を検知し、
該第2支持部は、該第2荷重センサを該第2上部材と該第2下部材とで予め挟み所定の圧縮圧力を該第2荷重センサに与えた状態を維持するように一体化されている、
加工装置。 - 前記保持手段を支持する前記第1支持部は、該保持手段と前記基台との間の距離を調整可能な、請求項1記載の加工装置。
- 前記加工手段を支持する前記第2支持部は、前記保持面に対する該加工手段に装着した前記加工具の下端面の平行度を調整可能な、請求項1、又は請求項2記載の加工装置。
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