KR102310075B1

KR102310075B1 - 척테이블과 연삭 장치

Info

Publication number: KR102310075B1
Application number: KR1020180000614A
Authority: KR
Inventors: 준수 우; 게이스케 스즈키; 도시유키 모리야
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2021-10-06
Also published as: CN108296935A; CN108296935B; KR20180082957A; TW201829118A; JP2018111159A; JP6920063B2; TWI758364B

Abstract

본 발명은 휘어짐이 있는 판형 워크라 하더라도 척테이블의 유지면에서 흡인 유지할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
척테이블(10)은, 판형 워크(W)를 흡인 유지하는 유지면(11a)을 갖는 다공성판(11)과, 유지면(11a)을 노출시키고 다공성판(11)을 수용하는 오목부(120)를 구비하는 프레임(12)을 구비하고, 프레임(12)은, 오목부(120)의 바닥면(120a)에 형성되고 흡인원(17)과 연통 가능한 흡인 구멍(121)과, 프레임(12)의 상면(123a)에서 개구되어 형성되고 물공급원(19)과 연통 가능한 물공급 구멍(124)을 구비했기 때문에, 물공급 구멍(124)으로부터 물을 공급하여 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 수밀봉하면서 유지면(11a)에서 판형 워크(W)를 흡인 유지할 수 있기 때문에, 외주부(Wc)에 휘어짐이 있는 판형 워크(W)라 하더라도, 척테이블(10)의 유지면(11a)과 판형 워크(W)의 외주부(Wc) 사이에서 흡인력이 누설되는 것을 방지하여, 척테이블(11)로 판형 워크(W)를 확실하게 흡인 유지할 수 있다.

Description

척테이블과 연삭 장치{CHUCK TABLE AND GRINDING APPARATUS}

본 발명은, 판형 워크를 흡인 유지하는 척테이블 및 척테이블에 흡인 유지된 판형 워크에 연삭을 하는 연삭 장치에 관한 것이다.

판형 워크 등의 피가공물을 연삭하는 연삭 장치는, 판형 워크를 흡인 유지하는 척테이블과, 척테이블에 흡인 유지된 판형 워크를 연삭하는 연삭 수단과, 판형 워크를 임시로 두는 테이블과, 임시 테이블로부터 척테이블에 판형 워크를 반입하는 반입 수단을 적어도 구비하고 있다(예컨대, 하기의 특허문헌 1을 참조). 그리고, 판형 워크는, 반입 수단에 의해 임시 테이블로부터 척테이블에 반입되어, 척테이블의 유지면에서 흡인 유지된 후, 연삭 수단에 의해 소정의 두께에 이를 때까지 연삭된다.

그런데, 판형 워크의 외주부에 휘어짐이 발생하는 경우가 있다(예컨대, 하기의 특허문헌 2를 참조). 이러한 판형 워크를 척테이블에 반입하더라도, 외주부는 척테이블의 유지면으로부터 이격되는 상방향을 향해서 휘어져 있기 때문에, 판형 워크를 유지면에서 충분히 흡인 유지할 수 없다. 그 때문에, 예컨대 반입 수단에 의해 휘어진 판형 워크를 척테이블에 반입할 때에, 반입 수단이 유지면을 향해 판형 워크의 외주부를 유지면에 압박하면서, 유지면과 흡인원을 연통시켜 유지면에서 판형 워크를 흡인 유지하고 있다. 또한, 예컨대 하기의 특허문헌 3에서는, 탄성 패드를 통해 판형 워크를 척테이블에서 흡인 유지하는 방법도 제안되어 있다. 이러한 방법에 있어서는, 판형 워크를 척테이블의 유지면에서 흡인하면, 탄성 패드가 수축하여 판형 워크가 탄성 패드에 가라앉기 때문에, 판형 워크의 외주부의 휘어짐을 해소할 수 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2001-313326호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2006-261415호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2015-199153호 공보

그러나, 상기와 같은 방법을 이용하더라도, 척테이블의 유지면과 판형 워크의 외주부의 작은 간극으로부터 흡인력이 누설되어, 판형 워크의 외주부를 유지면에서 흡인 유지할 수 없게 되는 경우가 있다. 이 상태에서, 연삭 수단에 의해 판형 워크의 연삭을 시작하면, 척테이블로부터 판형 워크가 떨어져 가공을 할 수 없게 된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 휘어짐이 있는 판형 워크라 하더라도 척테이블의 유지면에서 흡인 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 판형 워크를 흡인 유지하는 척테이블로서, 판형 워크를 흡인 유지하는 유지면을 갖는 다공성판과, 상기 유지면을 노출시키고 상기 다공성판을 수용하는 오목부를 갖는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 오목부의 바닥면에 형성되고 흡인원과 연통 가능한 흡인 구멍과, 상기 프레임의 상기 오목부에 수용된 상기 다공성판을 둘러싸는 상면에서 개구되어 형성되고 물공급원과 연통 가능한 물공급 구멍을 포함한다.

또한, 본 발명은, 상기 척테이블이 회전 가능하게 장착된 유지 수단과, 상기 척테이블이 흡인 유지한 판형 워크를 연삭하는 연삭 지석을 갖는 연삭 수단과, 상기 척테이블에 판형 워크를 반입하는 반입 수단을 구비하는 연삭 장치로서, 상기 반입 수단에 의해 판형 워크를 상기 척테이블에 반입하여 상기 척테이블이 판형 워크를 흡인 유지할 때에, 상기 물공급 구멍으로부터 상기 프레임의 상면에 물을 공급하여 판형 워크의 외주부를 수밀봉(water seal)하면서 판형 워크를 흡인 유지한 상기 척테이블을 회전시켜 상기 연삭 수단으로 판형 워크를 연삭할 수 있다.

본 발명에 관한 척테이블은, 판형 워크를 흡인 유지하는 유지면을 갖는 다공성판과, 유지면을 노출시키고 다공성판을 수용하는 오목부를 구비하는 프레임을 구비하고, 프레임은, 오목부의 바닥면에 형성되고 흡인원과 연통 가능한 흡인 구멍과, 프레임의 오목부에 수용된 상기 다공성판을 둘러싸는 상면에서 개구되어 형성되고 물공급원과 연통 가능한 물공급 구멍을 구비했기 때문에, 물공급 구멍으로부터 물을 공급하여 판형 워크의 외주부를 수밀봉하면서 유지면에서 판형 워크를 흡인 유지할 수 있으므로, 가령 외주부에 휘어짐이 있는 판형 워크라 하더라도, 척테이블의 유지면과 판형 워크의 외주부 사이에서 흡인력이 누설되는 것을 방지하여, 척테이블의 유지면에서 판형 워크를 확실하게 흡인 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 연삭 장치는, 상기 척테이블이 회전 가능하게 장착된 유지 수단과, 척테이블이 흡인 유지한 판형 워크를 연삭하는 연삭 지석을 갖는 연삭 수단과, 척테이블에 판형 워크를 반입하는 반입 수단을 구비하고, 반입 수단에 의해 판형 워크를 척테이블에 반입하여 척테이블이 판형 워크를 흡인 유지할 때에, 상기 물공급 구멍으로부터 상기 프레임의 상면에 물을 공급하여 판형 워크의 외주부를 수밀봉하면서 판형 워크를 흡인 유지한 척테이블을 회전시켜 연삭 수단으로 판형 워크를 연삭하도록 구성했기 때문에, 상기와 마찬가지로, 가령 외주부에 휘어짐이 있는 판형 워크라 하더라도, 척테이블의 유지면과 판형 워크의 외주부 사이에서 흡인력이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 연삭 중에 척테이블로부터 판형 워크가 떨어질 우려를 방지할 수 있어, 척테이블의 유지면에서 확실하게 판형 워크를 흡인 유지하여 연삭 가공을 실시할 수 있다.

도 1은 연삭 장치의 일례의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 척테이블, 유지 수단 및 반입 수단의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 척테이블의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 척테이블의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는 반입 수단에 의해, 임시 테이블에 임시로 둔 판형 워크를 수취하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 반입 수단에 의해, 척테이블에 판형 워크를 전달하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 척테이블에 흡인 유지된 판형 워크의 외주부를 수밀봉하면서 판형 워크를 연삭하는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 1에 나타내는 연삭 장치(1)는, Y축 방향으로 연장된 장치 베이스(2)를 갖고 있고, 장치 베이스(2)의 -Y 방향측에는 스테이지(3a, 3b)가 인접하여 설치되어 있다. 스테이지(3a)에는 연삭전의 판형 워크를 수용하는 카세트(4a)가 배치되고, 스테이지(3b)에는 연삭후의 판형 워크를 수용하는 카세트(4b)가 배치되어 있다. 카세트(4a) 및 카세트(4b)에 대면하는 위치에는, 카세트(4a)로부터의 판형 워크의 반출을 행함과 함께 카세트(4b)에 대한 판형 워크의 반입을 행하는 반출 반입 수단(5)이 설치되어 있다. 반출 반입 수단(5)의 가동 범위에는, 판형 워크를 임시로 두기 위한 임시 테이블(6)과, 연삭후의 판형 워크에 부착된 연삭 부스러기를 세정하여 제거하는 세정 수단(7)이 설치되어 있다.

장치 베이스(2)의 중앙부에는, 회전 가능한 턴테이블(8)이 설치되어 있다. 턴테이블(8)의 위에는, 판형 워크를 흡인 유지하는 척테이블(10)이 회전 가능하게 장착된 유지 수단(13)을 예컨대 3개 구비하고 있다. 턴테이블(8)이 회전함으로써, 유지 수단(13)을 공전시켜, 유지 수단(13)을, 척테이블(10)에 대하여 판형 워크의 착탈이 행해지는 착탈 영역(P1)과 판형 워크가 조연삭ㆍ마무리 연삭되는 연삭 영역(P2)의 사이에서 이동시킬 수 있다.

장치 베이스(2)의 +Y 방향측의 단부에는, Z축 방향으로 연장된 칼럼(28)이 세워져 있다. 칼럼(28)의 전방측에 있어서 연삭 이송 수단(30A)을 통해 연삭 수단(20A)이 설치되어 있다. 연삭 수단(20A)은, Z축 방향의 축심을 갖는 스핀들(21)과, 스핀들(21)의 일단에 접속된 모터(22)와, 스핀들(21)이 회전 가능하게 둘러싸고 지지된 스핀들 하우징(23)과, 스핀들 하우징(23)을 유지하는 홀더(24)와, 스핀들(21)의 하단에서 마운트(25)를 통해 착탈 가능하게 장착된 연삭 휠(26a)과, 연삭 휠(26a)의 하부에서 원환형으로 고착된 조연삭용의 연삭 지석(27a)을 구비하고 있다. 그리고, 모터(22)가 구동되어 스핀들(21)이 회전함으로써, 연삭 휠(26a)을 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다.

연삭 이송 수단(30A)은, Z축 방향으로 연장된 볼나사(31)와, 볼나사(31)의 일단에 접속된 모터(32)와, 볼나사(31)와 평행하게 연장하여 칼럼(28)에 설치된 한쌍의 가이드 레일(33)과, 한쪽의 면이 홀더(24)에 연결된 승강판(34)을 구비하고 있다. 승강판(34)의 다른쪽 면에 한쌍의 가이드 레일(33)이 슬라이딩 접촉하고, 승강판(34)의 중앙부에 형성된 너트에는 볼나사(31)가 나사 결합하고 있다. 모터(32)에 의해 볼나사(31)가 회동함으로써, 한쌍의 가이드 레일(33)을 따라서 승강판(34)과 함께 연삭 수단(20A)을 Z축 방향으로 연삭 이송할 수 있다.

장치 베이스(2)의 +Y 방향측의 단부에는, 칼럼(28)과의 사이에 소정의 간격을 두고 칼럼(29)이 세워져 있다. 칼럼(29)의 전방측에서 연삭 이송 수단(30B)을 통해 연삭 수단(20B)이 설치되어 있다. 연삭 수단(20B)은, 스핀들(21)의 하단에서 마운트(25)를 통해 착탈 가능하게 장착된 연삭 휠(26b)과, 연삭 휠(26b)의 하부에서 원환형으로 고착된 마무리 연삭용의 연삭 지석(27b)을 구비하고, 이들 외에는, 연삭 수단(20A)과 동일한 구성으로 되어 있다. 연삭 수단(20B)에서는, 모터(22)가 구동되어 스핀들(21)이 회전함으로써, 연삭 휠(26b)을 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다.

연삭 이송 수단(30B)에 관해서도, 연삭 이송 수단(30A)과 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 연삭 이송 수단(30B)은, 볼나사(31)와, 볼나사(31)의 일단에 접속된 모터(32)와, 볼나사(31)와 평행하게 연장되어 칼럼(29)에 설치된 한쌍의 가이드 레일(33)과, 한쪽의 면이 홀더(24)에 연결된 승강판(34)을 구비하고, 모터(32)에 의해 볼나사(31)가 회동함으로써, 한쌍의 가이드 레일(33)을 따라서 승강판(34)과 함께 연삭 수단(20B)을 Z축 방향으로 연삭 이송할 수 있다.

연삭 수단(20A) 및 연삭 수단(20B)의 하방측에는, 판형 워크의 두께를 측정하는 두께 측정 수단(40)이 각각 설치되어 있다. 두께 측정 수단(40)은, 접촉식의 제1 게이지(41)와 제2 게이지(42)를 구비하고 있다. 두께 측정 수단(40)에서는, 제1 게이지(41)로 척테이블(10)에 유지된 판형 워크의 높이를 측정함과 함께, 제2 게이지(42)로 척테이블(10)의 높이를 측정하여, 각각의 측정치의 차를 판형 워크의 두께로서 산출할 수 있다.

임시 테이블(6)의 근방에는, 임시 테이블(6)에 임시로 둔 연삭전의 판형 워크를 착탈 영역(P1)에 위치 부여된 척테이블(10)에 반입하는 반입 수단(9)이 설치되어 있다. 또한, 세정 수단(7)의 근방에는, 착탈 영역(P1)에 위치 부여된 척테이블(10)에 흡인 유지된 연삭후의 판형 워크를 세정 수단(7)에 반입하는 반입 수단(9a)이 설치되어 있다.

반입 수단(9, 9a)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 판형 워크를 흡인 유지하는 흡인면(90a)을 갖는 반송 패드(90)와, 일단이 반송 패드(90)에 연결된 아암부(91)와, 아암부(91)의 타단에 접속되어 회전 및 승강 가능한 축부(92)와, 축부(92)에 접속된 모터(93)를 구비하고 있다. 반송 패드(90)에는 흡인원(94)이 접속되어 있고, 흡인원(94)의 흡인력을 흡인면(90a)에 작용시켜 판형 워크를 흡인 유지하는 것이 가능하게 되어 있다. 반입 수단(9)에서는, 모터(93)가 구동되어 축부(92)가 회전함으로써, 아암부(91)가 수평 방향으로 선회하여, 도 1에 나타낸 임시 테이블(6)과 착탈 영역(P1)에 위치 부여된 척테이블(10)의 사이에서 반송 패드(90)를 이동시킬 수 있다. 또한, 반입 수단(9a)에서는, 모터(93)가 구동되어 축부(92)가 회전하면, 아암부(91)가 수평 방향으로 선회하여, 착탈 영역(P1)에 위치 부여된 척테이블(10)과 세정 수단(7)의 사이에서 반송 패드(90)를 이동시킬 수 있다. 또한, 반입 수단(9, 9a)에서는, 축부(92)가 승강하면, 아암부(91)가 상하 방향(Z축 방향)으로 승강하여, 반송 패드(90)를 승강시킬 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 척테이블(10)은, 판형 워크를 흡인 유지하는 유지면(11a)을 갖는 다공성판(11)과, 유지면(11a)을 노출시키고 다공성판(11)을 수용하는 오목부(120)를 구비하는 프레임(12)을 구비하고 있다. 프레임(12)은, 유지 수단(13)을 구성하는 베이스(130)에 장착된다. 베이스(130)의 하단에는, 로터리 조인트(15)가 연결되어 있다. 프레임(12) 및 로터리 조인트(15)에는, 흡인력이 통과하는 길이 되는 흡인로(16)가 형성되어 있고, 흡인로(16)에는 흡인 밸브(17a)를 통해 흡인원(17)이 접속되어 있다. 또한, 프레임(12) 및 로터리 조인트(15)에는, 물의 유로가 되는 수로(18)가 형성되어 있고, 수로(18)에는 급수 밸브(19a)를 통해 물공급원(19)이 접속되어 있다. 로터리 조인트(15)에는, 베이스(130)에 장착된 척테이블(10)을 회전시키는 회전 수단(14)이 접속되어 있다.

도 3은, 다공성판(11)이 프레임(12)에 수용되기 전의 상태를 나타내고 있다. 다공성판(11)은, 예컨대 원반형으로 형성되고, 다공성 세라믹스 등의 다공질 부재에 의해 구성되어 있다. 본 실시형태에 나타내는 다공성판(11)의 유지면(11a)은, 판형 워크와 서로 닮은 꼴로 형성되고, 또한, 판형 워크와 대략 동일한 면적을 갖고 있다. 프레임(12)에는 링형의 볼록부(123)가 형성되어 있고, 이 볼록부(123)의 내측 영역이 다공성판(11)의 형상에 따라서 형성된 오목부(120)로 되어 있다. 즉, 프레임(12)의 오목부(120)의 내경은, 다공성판(11)의 외경보다 약간 크게 형성되어, 오목부(120)에 다공성판(11)을 끼워 넣는 것이 가능하게 되어 있다.

오목부(120)의 바닥면(120a)은, 다공성판(11)의 하면(11b)을 수평으로 고정하기 위해 평탄면으로 형성되어 있다. 오목부(120)의 바닥면(120a)의 중앙에는, 도 2에 나타내는 흡인로(16)를 통하여 흡인원(17)에 연통 가능한 흡인 구멍(121)이 형성되어 있다. 또한, 오목부(120)의 바닥면(120a)에는, 바닥면(120a)보다 낮은 위치에 흡인 홈(122)이 형성되어 있다. 흡인 구멍(121)을 통하여 흡인 홈(122)에 부압을 발생시킴으로써, 오목부(120)에 감합된 다공성판(11)에 흡인력을 전달하여 유지면(11a)에서 흡인 작용을 발휘시킬 수 있다. 또, 도시한 예에서는, 흡인 구멍(121)은, 오목부(120)의 바닥면(120a)의 중앙에 하나만 형성되어 있지만, 흡인 구멍(121)의 수나 위치는 한정되지 않는다. 따라서, 흡인 구멍(121)의 수를 2개 이상으로 늘려, 바닥면(120a)의 원하는 위치에 각각 형성해도 좋다.

프레임(12)의 볼록부(123)의 상면(123a)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 다공성판(11)이 오목부(120)에 감합되었을 때의 유지면(11a)과 동일한 높이 위치로 설정되어 기준면으로 되어 있다. 그리고, 판형 워크의 연삭시에는, 상기 제2 게이지(42)가 상면(123a)에 접촉하여 척테이블(10)의 높이가 측정된다.

볼록부(123)의 상면(123a)에는, 수로(18)를 통하여 물공급원(19)에 연통 가능한 물공급 구멍(124)이 복수 형성되어 있다. 물공급 구멍(124)은, 볼록부(123)의 상면(123a)에서 개구되어 있고, 상면(123a)의 상측을 향해 물을 분출시킬 수 있다. 본 실시형태에 나타내는 물공급 구멍(124)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 다공성판(11)의 외주의 외측을 따르는 위치에 소정의 간격을 두고 복수 형성되어 있고, 전체적으로 링형으로 되어 있다. 또한, 도시한 예에서는, 물공급 구멍(124)의 형상은 원형의 개구부로 했지만, 예컨대 링형의 일련의 개구부로서 형성해도 좋다.

다공성판(11)을 프레임(12)에 수용하는 경우는, 오목부(120)의 바닥면(120a)에 예컨대 접착재를 도포하고 나서, 다공성판(11)을 오목부(120)에 끼워 넣고, 바닥면(120a)에서 다공성판(11)의 하면(11b)을 접착 고정시킨다. 이에 따라, 도 4에 나타낸 바와 같이, 다공성판(11)과 프레임(12)이 일체가 된 척테이블(10)이 형성된다. 복수의 물공급 구멍(124)은, 다공성판(11)의 외주를 둘러싸도록 하여 위치 부여되어 있다. 이와 같이 구성되는 척테이블(10)의 유지면(11a)에서 판형 워크를 흡인 유지하면, 복수의 물공급 구멍(124)에 의해 판형 워크의 외주부가 둘러싸인 상태가 된다. 이러한 상태에 있어서, 복수의 물공급 구멍(124)으로부터 물을 분출시킴으로써, 판형 워크의 외주부의 외측에 수층을 형성하여, 판형 워크의 외주부를 수층에 의해 수밀봉하면서 유지면(11a)에서 판형 워크를 흡인 유지할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 관한 척테이블(10)에서는, 척테이블(10)로 유지하고자 하는 판형 워크의 외주부에 휘어짐이 있더라도, 판형 워크의 외주부를 수층에 의해 수밀봉하기 때문에, 외주부와 유지면(11a)의 사이에서 흡인력이 누설되는 것을 방지하여, 확실하게 유지면(11a)에서 판형 워크를 흡인 유지하는 것이 가능해진다.

다음으로, 연삭 장치(1)의 동작예에 관해 설명한다. 도 5의 (a)에 나타내는 판형 워크(W)는, 원형 판형의 피가공물의 일례이며, 도 1에 나타낸 카세트(4a)에 복수 수용되어 있다. 우선, 반출 반입 수단(5)은, 카세트(4a)로부터 연삭전의 판형 워크(W)를 1장 꺼내고, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 임시 테이블(6)에 판형 워크(W)를 임시로 둔다. 여기서, 판형 워크(W)의 외주부(Wc)는, 디바이스 칩을 밀봉 수지로 밀봉할 때에 생기는 열의 영향 등에 의해, 예컨대 임시 테이블(6)의 상면으로부터 이격되는 상방향으로 휘어짐이 발생한다. 반입 수단(9)은, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 아암부(91)와 함께 반송 패드(90)를 강하시킴으로써, 반송 패드(90)의 흡인면(90a)을 임시 테이블(6)에서 휘어진 상태로 임시로 둔 판형 워크(W)의 상면에 접촉시키고, 반송 패드(90)로 아래쪽으로 압박한다. 반입 수단(9)은, 흡인원(94)의 흡인력을 흡인면(90a)에 작용시켜 판형 워크(W)를 흡인 유지한다. 이와 같이 하여, 반입 수단(9)이 판형 워크(W)를 수취한다.

반입 수단(9)은, 아암부(91)와 함께 반송 패드(90)를 상승시킴과 함께, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 모터(93)가 구동되어 축부(92)를 화살표 A 방향으로 회전시킴으로써, 아암부(91)를 수평 방향으로 선회시켜, 척테이블(10)의 상방측으로 반송 패드(90)를 이동시킨다. 계속해서, 반입 수단(9)은, 아암부(91)와 함께 반송 패드(90)를 강하시켜, 척테이블(10)의 유지면(11a)에 판형 워크(W)를 배치한다.

도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 흡인로(16)에 설치된 흡인 밸브(17a)를 개방하고, 흡인원(17)과 흡인로(16)를 통하여 척테이블(10)의 유지면(11a)에 흡인 작용을 발휘시켜, 판형 워크(W)를 유지면(11a)에서 흡인 유지한다. 반입 수단(9)은, 흡인면(90a)의 흡인력을 개방시켜 아암부(91)와 함께 반송 패드(90)를 상승시킨다. 반송 패드(90)가 판형 워크(W)로부터 이격되기 전에, 수로(18)에 설치된 급수 밸브(19a)를 개방하여, 물공급원(19)으로부터 수로(18)에 소정량의 물의 공급을 시작하고, 물공급 구멍(124)으로부터 상방측으로 물을 분출시킨다. 물공급 구멍(124)으로부터 물을 계속 분출하여 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 둘러싸는 수층(100)을 형성하고, 수층(100)에 의해 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 수밀봉한다. 그리고, 반송 패드(90)를 판형 워크(W)로부터 후퇴시킨다. 이와 같이 하여, 반입 수단(9)으로부터 척테이블(10)로 판형 워크(W)를 전달한다.

이어서, 도 1에 나타낸 턴테이블(8)이 회전함으로써, 판형 워크(W)를 흡인 유지한 척테이블(10)을, 연삭 수단(20A)의 아래쪽으로 이동시킨다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 회전 수단(14)에 의해 척테이블(10)을 예컨대 화살표 A 방향으로 회전시킴과 함께, 연삭 수단(20A)은, 스핀들(21)을 회전시켜 연삭 지석(27a)을 소정의 회전 속도로 화살표 A 방향으로 회전시키면서, 도 1에 나타낸 연삭 이송 수단(30A)에 의해 연삭 수단(20A)을 예컨대 -Z 방향으로 하강시켜 연삭 지석(27a)으로 판형 워크(W)의 상면 전면을 압박하면서 조연삭한다.

조연삭 중에는, 물공급원(19)으로부터 수로(18)에 물을 계속 공급하고, 물공급 구멍(124)으로부터 물을 분출시켜 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 수층(100)에 의해 항상 수밀봉한다. 그 때문에, 외주부(Wc)의 휘어짐에 의해 유지면(11a)과 외주부(Wc) 사이에 작은 간극이 생겼다 하더라도, 수층(100)에 의해 유지면(11a)으로부터 흡인력이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 수층(100)에 의해 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 수밀봉하면서, 회전하는 연삭 지석(27a)으로 판형 워크(W)의 상면 전면을 소정의 두께에 이를 때까지 조연삭한다. 판형 워크(W)의 조연삭 중에는, 도 1에 나타낸 두께 측정 수단(40)을 이용하여, 항상 판형 워크(W)의 두께를 측정하여 소정의 두께에 도달한 시점에서 조연삭을 종료한다.

상기와 같이, 판형 워크(W)의 조연삭이 종료할 때까지 외주부(Wc)를 수밀봉해도 좋지만, 판형 워크(W)가 어느 정도 박화되면 외주부(Wc)의 휘어짐이 해소되기 때문에, 이 경우는, 물공급원(19)으로부터 수로(18)으로의 물의 공급을 정지해도 좋다. 즉, 조연삭 중에는, 판형 워크(W)의 외주부(Wc)의 휘어짐이 해소될 때까지, 외주부(Wc)를 수밀봉하면서 척테이블(10)로 판형 워크(W)를 흡인 유지하면 된다.

조연삭 종료후, 도 1에 나타낸 턴테이블(8)이 더 회전하여, 조연삭후의 판형 워크(W)를 흡인 유지한 척테이블(10)을 연삭 수단(20B)의 아래쪽으로 이동시킨다. 마무리 연삭은, 조연삭과 동일한 동작에 의해 행해진다. 즉, 척테이블(10)을 회전시킴과 함께, 연삭 수단(20B)은, 스핀들(21)을 회전시켜 연삭 지석(27b)을 소정의 회전 속도로 회전시킨다. 연삭 이송 수단(30A)에 의해 연삭 수단(20B)을 예컨대 -Z 방향으로 하강시켜 연삭 지석(27b)으로 판형 워크(W)의 상면 전면을 압박하면서 마무리 연삭한다. 마무리 연삭을 행할 때에, 판형 워크(W)의 외주부(Wc)의 휘어짐이 해소되어 있지 않으면, 조연삭과 마찬가지로, 물공급 구멍(124)으로부터 물을 분출시켜 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 수층(100)에 의해 항상 수밀봉하면서 유지면(11a)에서 판형 워크(W)를 흡인 유지하는 것이 좋다. 마무리 연삭 중에는, 두께 측정 수단(40)을 이용하여 항상 판형 워크(W)의 두께를 측정하여, 소정의 마무리 두께에 도달한 시점에서 마무리 연삭을 종료한다.

마무리 연삭 종료후, 턴테이블(8)이 회전하여, 척테이블(10)을 착탈 영역(P1)에 위치 부여하고, 반입 수단(9a)에 의해 연삭이 끝난 판형 워크(W)를 척테이블(10)로부터 세정 수단(7)에 반송한다. 그리고, 세정 수단(7)으로 판형 워크(W)를 세정한 후, 반출 반입 수단(5)에 의해 카세트(4b)에 판형 워크(W)를 수용한다.

이와 같이, 본 발명에 관한 연삭 장치(1)는, 척테이블(10)이 회전 가능하게 장착된 유지 수단(13)과, 척테이블(10)이 흡인 유지한 판형 워크(W)를 연삭하는 연삭 수단(20A, 20B)과, 척테이블(10)에 판형 워크(W)를 반입하는 반입 수단(9)을 구비하고, 반입 수단(9)에 의해 판형 워크(W)를 척테이블(10)에 반입하여 척테이블(10)이 판형 워크(W)를 흡인 유지한 후, 물공급 구멍(124)으로부터 프레임(12)의 상면(123a)에 물을 공급하여 수층(100)을 형성하고, 수층(100)에 의해 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 수밀봉하면서 척테이블(10)을 회전시켜 연삭 수단(20A, 20B)으로 판형 워크(W)를 연삭하도록 구성했기 때문에, 가령 외주부(Wc)에 휘어짐이 있는 판형 워크(W)라 하더라도, 척테이블(10)의 유지면(11a)과 판형 워크(W)의 외주부(Wc) 사이에서 흡인력이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 연삭 중에 척테이블(10)로부터 판형 워크(W)가 떨어질 우려를 방지할 수 있어, 척테이블(10)의 유지면(11a)에서 확실하게 판형 워크(W)를 흡인 유지하여 연삭 가공을 실시할 수 있다.

상기 실시형태에 나타낸 척테이블(10)에서는, 다공성판(11)의 유지면(11a)이 판형 워크(W)와 대략 동일한 면적을 갖고 있지만, 척테이블(10)의 유지면(11a)의 면적은 예컨대 판형 워크(W)보다 약간 작은 면적이어도 좋다. 또한, 척테이블(10)의 유지면(11a)의 면적은 판형 워크(W)보다 약간 큰 면적이어도 좋다. 이 경우에도, 본 발명에 의하면, 복수의 물공급 구멍(124)으로부터 물을 분출시켜 판형 워크(W)의 외주부(Wc)를 수밀봉할 수 있기 때문에, 척테이블(10)의 유지면(11a)과 판형 워크(W)의 외주부(Wc) 사이에서 흡인력이 누설되는 것을 방지하여, 유지면(11a)에서 판형 워크를 확실하게 흡인 유지할 수 있다.

1 : 연삭 장치 2 : 장치 베이스
3a, 3b : 스테이지 4a, 4b : 카세트
5 : 반출 반입 수단 6 : 임시 테이블
7 : 세정 수단 8 : 턴테이블
9, 9a : 반입 수단 90 : 반송 패드
91 : 아암부 92 : 축부
93 : 모터 94 : 흡인원
10 : 척테이블 11 : 다공성판
11a : 유지면 12 : 프레임
120 : 오목부 120a : 바닥면
121 : 흡인 구멍 122 : 흡인 홈
123 : 볼록부 123a : 상면
124 : 물공급 구멍 13 : 유지 수단
130 : 베이스 14 : 회전 수단
15 : 로터리 조인트 16 : 흡인로
17 : 흡인원 17a : 흡인 밸브
18 : 수로 19 : 물공급원
19a : 급수 밸브 20A, 20B : 연삭 수단
21 : 스핀들 22 : 모터
23 : 스핀들 하우징 24 : 홀더
25 : 마운트 26a, 26b : 연삭 휠
27a, 27b : 연삭 지석 28, 29 : 칼럼
30A, 30B : 연삭 이송 수단 31 : 볼나사
32 : 모터 33 : 가이드 레일
34 : 승강판 40 : 두께 측정 수단
41 : 제1 게이지 41 : 제2 게이지
100 : 수층

Claims

척테이블이 회전 가능하게 장착된 유지 수단과, 상기 척테이블이 흡인 유지한 판형 워크를 연삭하는 연삭 지석을 갖는 연삭 수단과, 판형 워크를 흡인 유지하는 반송 패드를 구비하고 상기 척테이블에 판형 워크를 반입하는 반입 수단을 구비하는 연삭 장치의 상기 척테이블에 있어서의 판형 워크의 유지 방법으로서,
상기 척 테이블은,
판형 워크를 흡인 유지하는 유지면을 갖는 다공성판과,
상기 유지면을 노출시키고 상기 다공성판을 수용하는 오목부를 갖는 프레임을 포함하고,
상기 프레임은, 상기 오목부의 바닥면에 형성되고 흡인원과 연통 가능한 흡인 구멍과,
상기 프레임의 상기 오목부에 수용된 상기 다공성판을 둘러싸는 환형의 상면에 있어서, 상기 유지면에 유지된 판형 워크의 외주보다 외측에서 개구되어 원형으로 배치되어 형성되며, 물공급원과 연통 가능한 물공급 구멍을 포함하고,
상기 반입 수단에 의한 판형 워크의 상기 척테이블로의 반입 시, 상기 반송 패드가 판형 워크로부터 이격되기 전에 상기 물공급 구멍으로부터 상기 프레임의 상면에 물을 공급하여 판형 워크의 외주부를 수밀봉(water seal)하고, 상기 유지면에 판형 워크를 흡인 유지한 후에 상기 반송 패드를 후퇴시키며,
상기 물공급 구멍으로부터 물을 계속해서 공급하여 상기 수밀봉한 상태에서, 판형 워크를 흡인 유지한 상기 척테이블을 회전시켜 상기 연삭 수단으로 판형 워크를 연삭하는 판형 워크의 유지 방법.
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