KR100463980B1

KR100463980B1 - 연마장치

Info

Publication number: KR100463980B1
Application number: KR10-2002-0016287A
Authority: KR
Inventors: 오노에마사오
Original assignee: 가네기다 가부시키가이샤
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2004-12-30
Also published as: JP2003170342A; KR20030047657A

Abstract

본 발명은 워크의 바깥둘레를 능률적으로 안전하게 연마할 수 있는 연마장치를 제공하기 위한 것으로, 모터(M₁)에 의해 회전구동되는 버프차(4)의 바깥둘레에 대하여 테이블(2)을 이동 자유롭게 설치하고, 그 테이블(2) 상에 워크를 클램프하는 척장치(20)와, 그 척장치(20)에 의해 클램프된 워크를 회전운동시키는 모터(40)를 설치한다. 척장치(20)에 의해 워크(W)를 클램프하고, 그 워크(W)를 회전시킨 상태에서 테이블(2)을 전진운동시키고, 워크(W)를 한방향으로 고속회전시키는 버프차(4)에 밀어붙여 워크의 바깥둘레를 연마한다.

Description

연마장치{Do grinding chapter}

본 발명은 주로, 워크의 바깥둘레에 형성된 수나사를 연마하는 연마장치에 관한 것이다.

반도체 관련의 제조, 검사장치를 비롯하여, 각종 정밀가공이나 조립 등을 클린 룸에서 행하는 경우, 필터를 이용하여 공기중의 먼지를 제거하는 일이 행해지고 있다. 또한, 클린 룸 내의 멸균처리를 하기 위해 클린 룸 내에 흡입되는 멸균가스를 필터로 정화하여 멸균가스 중의 불순물을 제거하는 일도 통상적으로 행해지고 있다.

도 5는 멸균가스 중의 불순물을 제거하는 필터장치를 나타낸다. 이 필터장치는 통형상의 필터케이스(50) 내에 원통형상의 필터(51)를 내장하고, 그 필터(51)의 양단부에 설치된 단판(52, 53)의 한쪽을 필터케이스(50)의 개구단에 충돌하여, 접합에 의해 고착하고, 상기 필터케이스(50)의 단부 및 한쪽의 단판(52)에 접속통(54, 55)을 일체로 설치하고, 각 접속통(54, 55)의 바깥둘레에 파이프접합용 수나사(56)를 설치하고 있다.

여기서, 필터케이스(50)의 접속통(54)에 설치되어 있던 수나사(56)가 절삭에 의해 형성된 것이면 미세한 크랙이 발생하고, 그 크랙에 박테리아가 발생할 우려가 있기 때문에, 보통은 수나사(56)를 전조에 의해 형성하고 있다.

그런데, 수나사(56)를 전조에 의해 형성한 경우, 나사산, 특히 양단부의 나사산이 매우 예리하여 필터케이스(50)의 취급시에 상처를 낼 할 위험이 있다.

그래서, 필터케이스(50)는 전조에 의한 수나사(56)의 형성후, 수나사(56)를 연마하는 일이 행해지고 있다.

그런데, 필터케이스(50)에 형성된 수나사(56)의 연마시에 종래는 필터케이스(50)를 잡고, 접속통(53)의 바깥둘레에 형성된 수나사(56)를 한방향으로 회전하는 버프차에 밀어붙여 회전시키도록 하는 수작업에 의한 연마이기 때문에 매우 비능률적이고 위험하였다.

본 발명의 과제는 수나사를 갖는 필터케이스와 같은 워크를 매우 능률적으로 연마할 수 있는 연마장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 연마장치의 실시예를 나타내는 정면도

도 2는 도 1에 나타내는 연마장치의 측면도

도 3은 도 1에 나타내는 연마장치의 척장치의 종단정면도

도 4는 도 3에 나타내는 척장치의 측면도

도 5는 필터장치의 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 테이블 4 : 버프차

5 : 이동장치 20 : 척장치

21 : 스핀들 홀더 25 : 콜릿

29 : 플랜지 29a : 테이퍼면

30 : 슬릿 32 : 수나사

33 : 조작 링 35 : 가압 링

40 : 모터(회전구동장치)

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 한방향으로 회전구동되는 버프차와, 그 버프차의 바깥둘레에 대하여 이동 자유롭게 설치된 테이블과, 그 테이블을 버프차에 대하여 왕복운동시키는 이동장치와, 상기 테이블 상에 지지된 워크 클램프용 척장치와, 그 척장치에 의해 클램프된 워크를 회전시키는 회전구동장치로 이루어지는 구성을 채용한 것이다.

상기의 구성으로 이루어지는 연마장치를 이용하여 예컨대, 도 5에 나타내는 필터케이스의 수나사를 연마하려면, 척장치에 의해 필터케이스를 클램프하고, 회전구동장치의 구동에 의해 필터케이스를 회전하고, 이동장치의 작동에 의해 테이블을 한방향으로 회전구동된 버프차를 향하여 이동시켜, 필터케이스의 수나사를 버프차의 바깥둘레에 밀어붙여 상기 버프차와의 접촉에 의해 수나사를 연마한다.

이와 같이, 척장치에 의해 필터케이스를 클램프하고, 테이블을 버프차를 향하여 이동시켜 수나사를 버프차에 밀어붙임으로써 수나사를 연마할 수 있기 때문에, 수나사를 매우 능률적으로 안전하게 연마할 수 있다.

본 발명에 관한 연마장치에 있어서, 척장치로서, 상기 테이블 상에 지지된 스핀들 홀더와, 그 스핀들 홀더에 의해 회전 자유롭게 지지된 통형상의 스핀들과, 그 스핀들 내에 내장되고, 일단면으로부터 축방향으로 연장되는 복수의 슬릿이 형성된 콜릿과, 그 콜릿의 선단부 바깥둘레에 형성된 플랜지에 대하여 이동 자유롭게 되고, 전진시에 플랜지에 형성된 테이퍼면을 눌러 콜릿을 직경축소시키는 가압 링과, 상기 척 홀더의 바깥둘레에 형성된 수나사에 나사결합되고, 전조에 의해 축방향으로 이동하여 가압링을 축방향으로 누르는 조작 링으로 이루어지고, 상기 콜릿을 합성수지에 의해 형성한 것을 채용함으로써 필터케이스 등의 워크를 상처내지 않고 클램프할 수 있다.

또한, 테이블로서 버프차의 바깥둘레에 대하여 이동 자유롭게 설치된 제 1 테이블과, 그 제 1 테이블에 지지되어 제 1 테이블의 이동방향에 대하여 직교방향으로 이동 가능한 제 2 테이블로 이루어지고, 상기 제 2 테이블에 의해 척장치를 지지한 구성을 채용함으로써 제 1 테이블의 전진운동에 의해 버프차에 밀어붙여진 워크를 제 2 테이블의 이동에 의해 버프차의 축방향으로 이동시킬 수 있기 때문에 축방향으로 긴 워크의 연마를 가능하게 할 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 4에 기초하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스 플레이트(1) 상에는 테이블(2)이 설치되어 있다. 테이블(2)은 제 1 테이블(2a)과, 그 위에 설치된 제 2 테이블(2b)로 이루어지고, 제 1 테이블(2a)은 베이스 플레이트(1)에 설치된 평행 2조의 리니어 레일(3)에 지지되어서 모터(M₁)에 의해 회전되는 버프차(4)의 바깥둘레를 향하여 이동 자유롭게 되고, 이동장치(5)에 의해 왕복운동되도록 되어 있다.

이동장치(5)는 조속이송장치(5a)와, 미세이송장치(5b)로 이루어지고, 조속이송장치(5b)는 베이스 플레이트(1)에 지지된 각형 실린더(6)의 단부에 모터(7)를 접속하고, 그 모터(7)의 구동에 의해 실린더(6)의 내부에 내장된 도시하지 않는 직선이동기구를 작동시켜, 실린더(6)의 바깥둘레 상부에 설치된 캐리지(8)를 실린더(6)의 길이방향으로 이동시키도록 한 종래부터 주지인 것이 채용되어 있다.

미세이송장치(5b)는 조속이송장치(5a)의 캐리지(8) 상에 너트부재(9)를 고정하고, 그 너트부재(9)에 나사결합한 나사축(10)의 단부를 제 1 테이블(2a)의 후단부에 설치된 축받이부재(11)에 의해 회전 자유롭게, 또한 축방향으로 비가동으로 지지하고, 상기 나사축(10)을 그 단부에 부착한 핸들(10a)로 회전시켜 제 1 테이블(2a)을 이동시키도록 하고 있다.

제 2 테이블(2b)은 제 1 테이블(2a) 상에 설치된 평행 2조의 리니어 레일(12)에 지지되어 제 1 테이블(2a)의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동 자유롭게 되고, 이송장치(13)에 의해 이동시키도록 하고 있다.

이송장치(13)는 제 2 테이블(2b)의 하면에 너트부재(14)를 설치하고, 그 너트부재(14)에 나사결합한 나사축(15)의 단부를 제 1 테이블(2a)의 상면 일측부에 설치된 축받이부재(16)로 회전 자유롭게 지지하고, 그 나사축(15)을 단부에 부착한 핸들(15a)로 회전시켜 제 2 테이블(2b)을 리니어 레일(12)을 따라 이동시키도록 하고 있다.

제 2 테이블(2b)의 상측에는 위쪽에는 워크(W)를 지지하는 척장치(20)와, 그 척장치(20)에 의해 클램프된 워크(W)를 회전시키는 회전구동장치로서의 모터(40)가 지지되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 척장치(20)는 제 2 테이블(2b)의 상면에 고정된 통형상의 스핀들 홀더(21)를 갖고, 그 스핀들 홀더(21)의 내부에 내장된 축받이(22)에 의해 통형상의 스핀들(23)을 회전 자유롭게 지지하고, 그 스핀들(23)을 모터(40)로 회전시키도록 하고 있다.

또한, 스핀들(23)의 내부에 통형상의 콜릿(25)을 내장하고, 그 콜릿(25)의 후단부 안둘레에 형성된 암나사(25a)에 플랜지가 부착된 너트(26)를 나사결합하고, 그 너트(26)를 결합하여 너트(26)에 설치된 플랜지(26a)와 콜릿(25)으로 스핀들(23)의 안둘레에 설치된 환상돌출부(23a)를 양측에서 클램프하여, 콜릿(25)을 축방향으로 비가동으로 지지하고, 콜릿(25)의 선단부 바깥둘레에 설치된 회전금지핀(27)을 스핀들(23)의 선단부에 형성된 절개부(28)에 삽입하여 콜릿(25)을 회전금지하고 있다.

여기서, 콜릿(25)은 선단부 바깥둘레에 플랜지(29)가 형성되고, 그 플랜지(29)의 후단부 바깥둘레에 테이퍼면(29a)이 설치되어 있다. 또 콜릿(25)에는 선단부로부터의 축방향으로 연장되는 복수의 슬릿(30)이 원주방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 이 콜릿(25)은 베이크라이트 등의 합성수지로 형성되어 있다.

또, 스핀들 홀더(21)에 형성된 소경 통부(31)의 바깥둘레에 수나사(32)를 설치하고, 이 수나사결합된 조작 링(33)과 콜릿(25)에 형성된 플랜지(29) 사이에 축받이(34)와 가압 링(35)을 내장하고, 상기 조작 링에 의한 축방향의 이동에 의해 축받이(34) 및 가압 링(35)을 통해 콜릿(25)의 플랜지(29) 바깥둘레에 형성된 테이퍼면(29a)을 눌러 콜릿(25)을 직경축소시키도록 하고 있다.

여기서, 척장치(20)의 콜릿(25)에 의해 외경 사이즈가 다른 복수의 워크를 클램프할 수 있도록, 콜릿(25)의 내측에 대하여 어댑터(36)가 부착이탈 자유롭게 되어 있다. 어댑터(36)는 통형상을 이루고, 그 어댑터(36)에 선단면으로부터 축방향으로 연장되는 복수의 슬릿(37)이 원주방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 이 어댑터(36)도 베이크라이트 등의 합성수지로 형성되어 있다.

실시예에서 나타내는 필터케이스(50)의 수나사(56)의 연마에 있어서는, 척장치(20)에 의해 필터케이스(50)를 클램프하고, 그 클램프후, 모터(24)를 구동하여 필터케이스(50)를 회전하고, 이동장치(5)의 조속이송장치(5a)에 의해 제 1 테이블(2a)을 조속이송하여 필터케이스(50)의 수나사(56)를 버프차(4)의 바깥둘레에 근접하는 위치까지 이동시키고, 다음에 미세이송장치(5b)의 나사축(15)을 회전하고, 제 1 테이블(2a)을 미세이송하여 수나사(55)를 버프차(4)의 바깥둘레에 밀어붙인다.

여기서, 버프차(4)는 미세한 연마입자를 보유하는 탄성체로 이루어지고, 그 폭치수는 수나사(56)의 축방향길이보다 커져 있다. 이 버프차(4)는 모터(M₁)의 구동에 의해 필터케이스(50)의 회전속도보다 빠른 속도로 회전된다. 그 고속회전되는 버프차(4)에 필터케이스(50)의 수나사(56)를 밀어붙임으로써 버프차(4)의 접촉회전에 의해 수나사(56)를 연마할 수 있다.

수나사(56)의 연마가공의 종료 후에는 조속이송장치(5a)를 작동하여 버프차(4)로부터 수나사(56)가 이반되는 방향으로 제 1 테이블(2a)을 후퇴시키고, 그 후퇴정지위치에서 필터케이스(50)의 클램프를 해제한다. 이후, 동일 사이즈의 복수의 필터케이스(50)의 수나사(56)의 연마에 있어서는, 제 1 테이블(2a)을 조속이송장치(5a)에 의해서만 일정 스트로크 왕복운동하게 하는 동작과, 제 1 테이블(2a)의 후퇴위치에서 연마후의 필터케이스(50)를 척장치(20)로부터 분리하여 다음의 필터케이스(50)를 클램프하는 동작을 반복하여 행하도록 한다.

상기한 바와 같이, 동일 사이즈의 필터케이스(50)의 수나사(56)의 연마에 있어서는, 최초에 미세이송장치(5b)를 작동시키는 것만으로 되고, 이후는 조속이송장치(5a)에 의해 제 1 테이블(2a)을 왕복운동시키는 동작과 제 1 테이블(2a)의 후퇴위치에 있어서 필터케이스(50)의 부착이탈을 번갈아 반복하여 행하는 것 만으로 되기 때문에, 동일 사이즈의 필터케이스(50)의 수나사(56)를 매우 효율적으로 연마할 수 있다.

여기서, 척장치(20)에 의해 필터케이스(50)를 클램프하려면 필터케이스(50)를 콜릿(25) 또는 콜릿(25) 내에 내장된 어댑터(36) 내에 삽입한 후, 조작 링(33)을 회전하고, 그 조작 링(33)의 축방향의 이동에 의해 축받이(34)를 통해 가압 링(35)을 축방향으로 누르고, 그 가압 링(35)이 콜릿(25)의 플랜지(29)에 설치된 테이퍼면(29a)을 누르는 작용에 의해 콜릿(25)을 직경축소시키는 동시에, 그 콜릿(25) 내에 어댑터(36)가 내장되어 있는 경우에 어댑터(36)를 직경축소시켜 필터케이스(50)를 클램프한다.

필터케이스(50)를 클램프하는 콜릿(25) 및 어댑터(36)는 합성수지로 형성되어 있기 때문에 필터케이스(50)를 상처내지 않고 클램프할 수 있다.

실시예에서는 필터케이스(50)의 수나사(56)의 연마를 예로 들어 설명하였으나, 연마되는 워크는 이것에 한정되는 것은 아니다. 연마되는 워크의 축방향 길이가 버프차(4)의 폭치수보다 큰 경우, 제 1 테이블(2a)의 직진운동에 의해 워크를 버프차(4)에 밀어붙인 후, 제 2 테이블(2b)을 제 1 테이블(2a)의 이동방향과 직교하도록 이동시키도록 한다.

이상과 같이, 본 발명에서는 척장치에 의해 워크를 클램프한 후, 제 1 테이블을 버프차를 향하여 이동하여, 버프차에 워크를 밀어붙임으로써 워크를 연마할 수 있기 때문에, 워크를 매우 능률적으로 안전하게 연마할 수 있다.

Claims

모터(M₁)에 의하여 한방향으로 회전구동되는 버프차(4)와, 그 버프차(4)의 바깥둘레를 향하여 이동이 자유롭게 설치된 테이블(2)과, 그 테이블(2)을 버프차를 향하여 왕복운동시키도록 베이스 플레이트(1)에 지지된 각형 실린더(6)의 단부에 모터(7)를 접속하고, 그 모터(7)의 구동에 의해 실린더(6)의 내부에 내장된 도시하지 않는 직선이동기구를 작동시켜, 실린더(6)의 바깥둘레 상부에 설치된 캐리지(8)를 실린더(6)의 길이방향으로 이동시키도록 한 종래부터 주지인 조속이동장치(5a)와, 캐리지(8)상에 너트부재(9)를 고정하고, 그 너트부재(9)에 나사결합한 나사축(10)의 단부를 제 1 테이블(2a)의 후단부에 설치된 축받이부재(11)에 의해 회전 자유롭게 지지하고, 상기 나사축(10)을 그 단부에 부착한 핸들(10a)로 회전시켜 제 1 테이블(2a)을 이동시키도록 구성되는 미세이동장치(5b)로 구성한 이동장치(5)와, 상기 테이블(2) 상에 설치되고 스핀(23)들에 내장되는 콜릿(25), 상기 콜릿(25)에 결합되고 워크를 셋팅하는 어댑터(36)으로 구성되는 워크 클램프용 척장치(20)와, 그 척장치(20)에 의해 클램프된 워크를 회전시키는 스핀(23)들을 구동시키는 모터(40)로 구성한 회전구동장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마장치.
제 1항에 있어서,

상기 척장치가 상기 테이블 상에 지지된 스핀들 홀더와, 그 스핀들 홀더에 의해 회전 자유롭게 지지된 통형상의 스핀들과, 그 스핀들 내에 내장되고, 일단면으로부터 축방향으로 연장되는 복수의 슬릿이 형성된 콜릿과, 그 콜릿의 선단부 바깥둘레에 형성된 플랜지에 대하여 이동 자유롭게 되고, 전진시에 플랜지에 형성된 테이퍼면을 눌러 콜릿을 직경축소시키는 가압 링과, 상기 척 홀더의 바깥둘레에 형성된 수나사에 나사결합되고, 전조에 의해 축방향으로 이동하여 가압 링을 축방향으로 누르는 조작 링으로 이루어지고, 상기 콜릿을 합성수지로 형성한 것을 특징으로 하는 연마장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 테이블이 버프차의 바깥둘레에 대하여 이동 자유롭게 설치된 제 1 테이블과, 그 제 1 테이블에 지지되어 제 1 테이블의 이동방향에 대하여 직교방향으로이동 가능한 제 2 테이블로 이루어지고, 상기 제 2 테이블에 의해 척장치를 지지한 것을 특징으로 하는 연마장치.