KR102319943B1 - 연삭 장치 - Google Patents
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Abstract
(과제) 판상 워크의 균열을 최소한으로 그치게 하여, 연삭 지석의 열화를 억제하여 후속의 판상 워크의 균열을 방지하는 것.
(해결 수단) 연삭 장치 (1) 가, 판상 워크 (W) 를 유지하는 척 테이블 (21) 과, 판상 워크를 연삭 지석 (48) 에 의해 연삭하는 연삭 수단 (41) 과, 판상 워크의 균열을 검출하는 두께 측정 수단 (51) 을 구비하고 있고, 두께 측정 수단에 있어서, 조사부 (52) 로부터 조사된 측정광을 판상 워크의 상면 (81) 및 하면 (82) 에서 반사시키고 수광부 (53) 에서 수광시켜, 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하는 경우에 판상 워크의 균열을 검출하는 구성으로 하였다.
(해결 수단) 연삭 장치 (1) 가, 판상 워크 (W) 를 유지하는 척 테이블 (21) 과, 판상 워크를 연삭 지석 (48) 에 의해 연삭하는 연삭 수단 (41) 과, 판상 워크의 균열을 검출하는 두께 측정 수단 (51) 을 구비하고 있고, 두께 측정 수단에 있어서, 조사부 (52) 로부터 조사된 측정광을 판상 워크의 상면 (81) 및 하면 (82) 에서 반사시키고 수광부 (53) 에서 수광시켜, 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하는 경우에 판상 워크의 균열을 검출하는 구성으로 하였다.
Description
본 발명은 사파이어 (Al2O3), 탄화규소 (SiC) 등의 경질인 판상 워크를 연삭하는 연삭 장치에 관한 것이다.
사파이어, 탄화규소 등의 경질인 판상 워크의 연삭 가공에서는, 연삭 하중에 의해 판상 워크가 균열되는 경우가 있다. 판상 워크에 균열이 생긴 상태로 연삭 가공이 계속되면, 연삭 지석에 깨짐이 발생하여 연삭 지석의 연삭력이 저하된다. 연삭력의 저하에 의해 판상 워크의 두께 감소가 잘 되지 않게 되어, 판상 워크에 불필요한 하중이 가해짐으로써 더욱 균열이 악화됨과 함께, 연삭 지석에 많은 깨짐이 생겨 버린다. 이 결과, 척 테이블의 유지면에 판상 워크의 파손부스러기가 부착됨과 함께 정상적인 연삭력을 갖지 않는 연삭 지석으로 후속의 판상 워크가 연삭되기 때문에, 후속의 판상 워크에도 균열이 생겼다.
이 때문에, 판상 워크에 균열이 생긴 상태로 연삭을 계속시키지 않도록, 정기적으로 판상 워크의 균열을 특정하는 방법이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조). 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는, 판상 워크로부터 보호 테이프를 벗겼을 때에, 판상 워크의 균열이 보호 테이프에 전사되는 것을 이용하여, 보호 테이프에 생긴 요철 형상으로부터 판상 워크의 균열을 특정하고 있다. 특허문헌 2 에 기재된 방법에서는, 척 테이블 내에 형성된 발광부로부터 척 테이블 상의 판상 워크를 조사하고, 판상 워크의 균열로부터 새어 나오는 광을 촬상하여 판상 워크의 균열을 특정하고 있다.
그러나, 특허문헌 1, 2 에 기재된 판상 워크의 균열의 특정 방법은, 모두 연삭 가공 후의 판상 워크의 균열을 판단하는 것이다. 즉, 특허문헌 1 에 기재된 방법은, 판상 워크로부터 보호 테이프를 벗기지 않으면 균열을 특정할 수 없고, 특허문헌 2 에 기재된 방법은, 연삭 가공을 정지시키지 않으면 판상 워크의 표면을 촬상할 수 없다. 따라서, 판상 워크의 연삭이 완료될 때까지는, 판상 워크가 균열된 상태이더라도 연삭 가공이 계속되어 버리기 때문에, 연삭 지석의 열화가 진행됨과 함께 파손부스러기가 척 테이블에 부착되어, 판상 워크에 균열이 발생한다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 판상 워크의 균열을 최소한으로 그치게 하여, 연삭 지석의 열화를 억제하여 후속의 판상 워크의 균열을 방지할 수 있는 연삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 연삭 장치는, 판상 워크를 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블을 연속 회전시키는 회전 수단과, 그 척 테이블을 그 회전 수단으로 연속 회전시켜 유지하는 판상 워크를 연삭 지석으로 연삭하는 연삭 수단을 구비한 연삭 장치로서, 그 연삭 수단으로 연삭되는 그 척 테이블이 유지하는 판상 워크의 균열을 검출하는 균열 검출 수단을 구비하고, 그 균열 검출 수단은, 판상 워크의 상방으로부터 판상 워크의 상면을 향하여 측정광을 조사하는 조사부와, 그 조사부로부터 조사되는 측정광이 판상 워크의 그 상면에서 반사된 반사광과 판상 워크의 하면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부와, 판상 워크의 그 상면 및 그 하면에서 반사된 반사광으로부터 판상 워크의 두께를 산출하는 두께 산출부와, 그 수광부가 수광하는 그 상면에서 반사된 반사광 또는 그 하면에서 반사된 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하였을 때에 균열이라고 판단하는 판단부를 구비한다.
이 구성에 의하면, 판상 워크를 향하여 측정광을 조사하여, 반사광의 수광량의 변화로부터 판상 워크의 균열이 판단된다. 연삭 가공을 계속시킨 상태로 수광량의 변화를 감시하기 때문에, 판상 워크의 균열을 즉석에서 판단할 수 있다. 따라서, 판상 워크의 균열을 최소한으로 그치게 하여, 연삭 수단의 연삭 지석의 열화가 진행되기 전에 연삭 가공을 정지할 수 있고, 연삭 지석의 열화나 판상 워크의 파손부스러기에 의한 후속의 판상 워크의 균열을 방지할 수 있다.
삭제
본 발명에 의하면, 판상 워크를 향하여 측정광을 조사하여, 반사광의 수광량의 변화로부터 판상 워크의 균열을 판단함으로써, 판상 워크의 균열을 최소한으로 그치게 하여, 연삭 지석의 열화를 억제하여 후속의 판상 워크의 균열을 방지할 수 있다.
도 1 은 본 실시형태에 관련된 연삭 장치의 사시도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 연삭 동작의 설명도이다.
도 3 은 본 실시형태에 관련된 두께 측정 수단의 모식도이다.
도 4 는 본 실시형태에 관련된 판상 워크의 균열과 수광량의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 실시형태에 관련된 판상 워크의 두께 측정 및 균열 검출의 설명도이다.
도 6 은 변형예에 관련된 높이 측정 수단의 모식도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 연삭 동작의 설명도이다.
도 3 은 본 실시형태에 관련된 두께 측정 수단의 모식도이다.
도 4 는 본 실시형태에 관련된 판상 워크의 균열과 수광량의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 실시형태에 관련된 판상 워크의 두께 측정 및 균열 검출의 설명도이다.
도 6 은 변형예에 관련된 높이 측정 수단의 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치에 대하여 설명한다. 도 1 은 본 실시형태에 관련된 연삭 장치의 사시도이다. 또한, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 연삭 가공 전용의 장치 구성에 한정되지 않고, 예를 들어 연삭 가공, 연마 가공, 세정 가공 등의 일련의 가공이 전자동으로 실시되는 풀 오토 타입의 가공 장치에 장착되어도 된다. 또한, 이하의 도면에서는 설명의 편의상, BG (Back-Grinding) 테이프에 대해서는 기재를 생략하고 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (1) 는, 다수의 연삭 지석 (48) 을 원환상으로 나열한 연삭 휠 (46) 을 이용하여, 척 테이블 (21) 에 유지된 판상 워크 (W) 를 연삭하도록 구성되어 있다. 연삭 장치 (1) 는, 척 테이블 (21) 의 회전축과 연삭 휠 (46) 의 회전축이 편심되고, 원환상으로 나열된 연삭 지석 (48) 이 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 을 통과함으로써 판상 워크 (W) 가 원호상으로 깎여 박화된다. 또한, 판상 워크 (W) 는, 사파이어, 탄화규소 등의 경질인 판상 워크에 한정되지 않고, 실리콘, 갈륨비소 등의 반도체 기판이어도 되고, 수지나 금속 등으로 형성된 기판이어도 된다.
연삭 장치 (1) 의 기대 (基臺) (11) 의 상면에는, X 축 방향으로 연장되는 사각형상의 개구가 형성되고, 이 개구는 척 테이블 (21) 과 함께 이동 가능한 이동판 (12) 및 벨로스상의 방수 커버 (13) 에 덮여 있다. 방수 커버 (13) 의 하방에는, 척 테이블 (21) 을 X 축 방향으로 이동시키는 볼 나사식의 진퇴 수단 (도시 생략) 과, 척 테이블 (21) 을 연속 회전시키는 회전 수단 (22) 이 형성되어 있다. 척 테이블 (21) 의 표면에는, 다공질의 포러스재에 의해 판상 워크 (W) 를 흡착하는 유지면 (23) 이 형성되어 있다. 유지면 (23) 은, 척 테이블 (21) 내의 유로를 통해서 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있고, 유지면 (23) 에 생기는 부압에 의해 판상 워크 (W) 가 흡인 유지된다.
기대 (11) 상의 칼럼 (14) 에는, 연삭 수단 (41) 을 척 테이블 (21) 에 대하여 연삭 이송 방향 (Z 축 방향) 으로 접근 및 이간시키는 연삭 이송 수단 (31) 이 형성되어 있다. 연삭 이송 수단 (31) 은, 칼럼 (14) 에 배치된 Z 축 방향으로 평행한 한 쌍의 가이드 레일 (32) 과, 한 쌍의 가이드 레일 (32) 에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 Z 축 테이블 (33) 을 갖고 있다. Z 축 테이블 (33) 의 배면측에는 도시되지 않은 너트부가 형성되고, 이들 너트부에 볼 나사 (34) 가 나사 결합되어 있다. 볼 나사 (34) 의 일단부에 연결된 구동 모터 (35) 에 의해 볼 나사 (34) 가 회전 구동됨으로써, 연삭 수단 (41) 이 가이드 레일 (32) 을 따라 Z 축 방향으로 이동된다.
연삭 수단 (41) 은, 하우징 (42) 을 개재하여 Z 축 테이블 (33) 의 전면 (前面) 에 장착되어 있고, 원통형의 스핀들 (43) 의 하단에 마운트 (44) 를 형성하여 구성되어 있다. 스핀들 (43) 에는 플랜지 (45) 가 형성되고, 플랜지 (45) 를 개재하여 하우징 (42) 에 연삭 수단 (41) 이 지지된다. 마운트 (44) 의 하면에는, 휠 기대 (47) 에 복수의 연삭 지석 (48) 이 완전 둥근 환상으로 장착된 연삭 휠 (46) 이 유지되어 있다. 복수의 연삭 지석 (48) 은, 예를 들어 다이아몬드 지립을 메탈본드 등의 본드제로 굳힌 세그먼트 지석으로 구성된다.
연삭 수단 (41) 의 근방에는, 판상 워크 (W) 의 두께를 측정하는 두께 측정 수단 (51) 이 형성되어 있다. 두께 측정 수단 (51) 은, 예를 들어 비접촉식의 간섭 분광 방식으로 판상 워크 (W) 의 두께를 측정하는 것으로, 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 및 하면 (82) 으로부터의 반사광의 광로차에 의해 판상 워크 (W) 의 두께를 측정한다. 또, 연삭 장치 (1) 에는, 장치 각 부를 통괄 제어하는 제어 수단 (61) 이 형성되어 있다. 제어 수단 (61) 은, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성된다. 메모리는, 용도에 따라 ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory) 등의 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성된다.
이와 같이 구성된 연삭 장치 (1) 에서는, 우선 척 테이블 (21) 상에 판상 워크 (W) 가 유지된다. 도 1 에서는 유지면 (23) 이 평탄하게 그려져 있지만, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 실제의 유지면 (23) 은 척 테이블 (21) 의 회전 중심을 정점으로 하는 완경사의 원추상이고, 판상 워크 (W) 도 유지면 (23) 을 따라 원추상으로 유지된다. 연삭 지석 (48) 의 연삭면에 대하여 원추상의 판상 워크 (W) 의 상면이 평행이 되도록 척 테이블 (21) 의 기울기가 조정된 후, 연삭수가 공급되면서 연삭 지석 (48) 과 판상 워크 (W) 가 회전 접촉함으로써 연삭된다. 연삭 가공 중에는, 두께 측정 수단 (51) 에 의해 판상 워크 (W) 의 두께가 실시간으로 측정되어, 두께 측정 수단 (51) 의 측정 결과에 기초하여 연삭 수단 (41) 의 이송량이 제어되고 있다.
그런데, 경질인 판상 워크 (W) 의 연삭 가공에서는, 상기 연삭 장치 (1) 를 이용하여, 예를 들어 Z1 축 가공, Z2 축 가공, Z3 축 가공의 3 단계로 서서히 연삭 지석의 지립의 입도를 곱게 하여 목표 두께에 근접시킬 수 있다. Z2 축 가공에서는 연삭 하중에 의해 판상 워크 (W) 의 균열이 생기고 쉽고, 판상 워크 (W) 의 균열에 비집고 들어간 지립에 의해 연삭 지석 (48) 이 깎여져 연삭 지석 (48) 에 깨짐이 생길 우려가 있다. 깨짐이 생긴 연삭 지석 (48) 으로 판상 워크 (W) 의 연삭이 계속되면, 더욱 판상 워크 (W) 에 균열이 생기기 쉬워진다. 이 판상 워크 (W) 의 균열과 연삭 지석 (48) 의 깨짐이 반복됨으로써 연삭 지석 (48) 의 열화가 진행되어, 후속의 판상 워크 (W) 에서 균열이 생기기 쉬워진다는 문제가 있다.
본건 발명자가 판상 워크 (W) 의 수광량과 판상 워크 (W) 의 균열의 관계를 조사한 결과, 두께 측정 수단 (51) 으로부터의 측정광이 판상 워크 (W) 의 균열에 의해 확산 반사되어 수광량에 변화가 생기는 것을 발견하였다. 그래서, 본 실시형태에서는, 연삭 가공을 계속시킨 상태로 두께 측정 수단 (51) 에 의해 판상 워크 (W) 의 두께를 측정함과 함께 수광량의 변화로부터 판상 워크 (W) 의 균열을 검출하도록 하고 있다. 이로써, 판상 워크 (W) 의 균열을 즉석에서 검출할 수 있어, 조기에 연삭 지석 (48) 의 열화를 억제하여 후속의 판상 워크 (W) 의 균열을 방지하는 것이 가능해지고 있다.
여기서, 도 3 및 도 4 를 참조하여 두께 측정 수단에 대하여 설명한다. 도 3 은 본 실시형태에 관련된 두께 측정 수단의 모식도이다. 도 4 는 본 실시형태에 관련된 판상 워크의 균열과 수광량의 관계를 나타내는 설명도이다. 또한, 본 실시형태에 관련된 두께 측정 수단은, 도 3 에 나타내는 구성에 한정되지 않고, 광학식으로 판상 워크의 두께를 측정 가능한 구성이면 어떻게 구성되어도 된다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 두께 측정 수단 (51) 에는, 판상 워크 (W) 의 상방으로부터 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 을 향하여 측정광을 조사하는 조사부 (52) 와, 측정광이 판상 워크 (W) 에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부 (53) 가 형성되어 있다. 조사부 (52) 로부터 조사된 측정광은, 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 및 하면 (82) 에서 반사되어 각각 수광부 (53) 에서 수광된다. 또, 두께 측정 수단 (51) 에는, 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 및 하면 (82) 에서 반사된 반사광으로부터 판상 워크 (W) 의 두께를 산출하는 두께 산출부 (54) 가 형성되어 있다. 두께 산출부 (54) 는, 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 및 하면 (82) 으로부터의 반사광의 광로차에 의해 판상 워크 (W) 의 두께를 산출한다.
두께 측정 수단 (51) 은, 판상 워크 (W) 의 두께 측정의 기능과 더불어, 판상 워크 (W) 의 균열을 검출하는 기능을 갖고 있다. 상기한 바와 같이, 판상 워크 (W) 에 균열이 생기면, 판상 워크 (W) 에서 측정광이 확산 반사되기 때문에, 두께 측정 수단 (51) 은, 이 확산 반사에 의한 수광량의 변화를 이용하여 판상 워크 (W) 의 균열을 검출하고 있다. 두께 측정 수단 (51) 에는, 판상 워크 (W) 의 균열을 검출시키기 위해서, 수광부 (53) 가 수광하는 반사광의 수광량으로부터 판상 워크 (W) 의 균열을 판단하는 판단부 (55) 가 형성되어 있다. 판단부 (55) 에는, 판상 워크 (W) 의 균열의 판단 기준이 되는 수광량의 허용 범위가 설정되어 있다.
판단부 (55) 는, 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 에서 반사된 반사광 또는 판상 워크 (W) 의 하면 (82) 에서 반사된 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하였을 때에, 판상 워크 (W) 에 균열이 생긴 것으로 판단한다. 또한, 허용 범위는, 예를 들어 사전에 판상 워크 (W) 의 균열과 수광량의 관계를 구해 둠으로써 결정된다. 또, 허용 범위는, 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 으로부터의 반사광용과 판상 워크 (W) 의 하면 (82) 으로부터의 반사광용으로 공통으로 설정되어도 되고, 개개로 설정되어도 된다. 두께 산출부 (54) 의 산출 결과 및 판단부 (55) 의 판단 결과는, 제어 수단 (61) 에 출력되어 연삭 수단 (41) 의 연삭 동작의 제어에 사용된다.
그리고, 연삭 가공 중에는, 두께 산출부 (54) 에 의한 판상 워크 (W) 의 두께 산출이 실시간으로 실시되어, 두께 산출부 (54) 의 산출 결과에 기초하여 판상 워크 (W) 가 목표로 하는 마무리두께에 가까워지도록 연삭 수단 (41) 의 이송량이 제어된다. 또, 연삭 가공 중에는, 판단부 (55) 에 의한 판상 워크 (W) 의 균열 검출도 실시간으로 실시되어, 판단부 (55) 의 판단 결과에 기초하여 연삭 수단 (41) 의 구동과 정지가 제어된다. 판단부 (55) 에 의해 판상 워크 (W) 의 균열이라고 판단되지 않은 동안은 연삭 가공이 계속되고, 판단부 (55) 에 의해 판상 워크 (W) 의 균열이라고 판단된 경우에는, 연삭 수단 (41) 이 정지되고 판상 워크 (W) 의 균열이 오퍼레이터에게 알려진다.
도 4A 에 나타내는 바와 같이, 판상 워크 (W) 의 균열 (83) 은, 판상 워크의 외연으로부터 중심을 향하여 발생하고, 중심을 통과 후, 판상 워크 (W) 의 중심으로부터 직경 방향 외측의 외연을 향하여 발생하는 경향이 있다. 따라서, 두께 측정 수단 (51) 으로 판상 워크 (W) 의 직경 방향의 소정 위치에 측정광을 조사시킨 상태로 판상 워크 (W) 를 회전시킴으로써, 판상 워크 (W) 에 생긴 균열 (83) 을 빠짐없이 검출하는 것이 가능해지고 있다. 또한, 두께 측정 수단 (51) 은, 판상 워크 (W) 의 직경 방향에서 위치를 바꾸면서, 판상 워크 (W) 의 직경 방향의 복수의 지점에서 균열 (83) 을 검출해도 된다.
도 4b 에 나타내는 바와 같이, 판상 워크 (W) 의 균열 (83) 에 측정광이 반사되면, 측정광의 확산 반사에 의해 수광량이 크게 변화한다. 수광량은, 판상 워크 (W) 의 균열 (83) 이 생긴 각도 위치에 있어서, 크게 저하된 후에 크게 상승하도록 변화한다. 이 수광량이 허용 범위를 초과하는지의 여부에 따라에 따라 판상 워크 (W) 의 균열 (83) 이 검출된다. 또한, 수광량의 변화 (피크) 는 주기적으로 나타나기 때문에, 수광량의 변화가 복수회에 걸쳐서 나타났을 때에 판상 워크 (W) 의 균열로 검출해도 된다. 또, 수광량이 허용 범위의 상한, 하한의 일방을 초과했을 때에 판상 워크 (W) 의 균열 (83) 로 판단해도 되고, 허용 범위의 상한, 하한의 양방을 초과했을 때에 판상 워크 (W) 의 균열 (83) 로 판단해도 된다.
계속해서, 도 5 를 참조하여 두께 측정 수단에 의한 판상 워크의 두께 측정 및 균열 검출에 대하여 설명한다. 도 5 는 본 실시형태에 관련된 판상 워크의 두께 측정 및 균열 검출의 설명도이다. 또한, 도 5 에 나타내는 두께 측정 처리 및 균열 검출 처리는 일례를 나타내는 것이기 때문에, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 또, 척 테이블의 유지면이 평탄하게 기재되어 있지만, 실제로는 완경사의 원추상으로 형성되어 있다. 또한 설명의 편의상, Z2 축용의 연삭 장치도 Z3 축용의 연삭 장치도 동일한 부호를 부여하고 있다.
도 5a 에 나타내는 바와 같이, Z1 축 가공 (조연삭 가공) 후의 판상 워크 (W) 가 Z2 축용의 연삭 장치에 반입되어, 판상 워크 (W) 의 중심이 척 테이블 (21) 의 중심에 맞도록 유지된다. 그리고, 연삭 휠 (46) 이 Z 축 둘레로 회전되면서 판상 워크 (W) 에 가까워지고, 연삭 지석 (48) 과 판상 워크 (W) 가 상대적으로 슬라이딩되어 판상 워크 (W) 가 Z2 축 가공된다. Z2 축 가공 (중연삭 가공) 에서는, Z1 축 가공보다 입도가 고운 연삭 지석 (48) 을 이용하여 연삭 가공이 실시된다. 연삭 가공 중에는, 두께 측정 수단 (51) 으로 에어가 분사되면서, 판상 워크 (W) 의 두께 측정과 판상 워크 (W) 의 균열 검출이 실시간으로 실시되고 있다.
두께 측정 수단 (51) 으로부터의 판상 워크 (W) 의 두께에 기초하여, 판상 워크 (W) 의 두께가 목표로 하는 두께에 도달할 때까지 판상 워크 (W) 가 연삭 가공된다. 연삭 가공 중에 두께 측정 수단 (51) 에 의해 판상 워크 (W) 의 균열이 검출되면, 연삭 가공이 정지되고 오퍼레이터에 척 테이블 (21) 상의 판상 워크 (W) 의 철거가 촉진된다. 이와 같이, 판상 워크 (W) 에 균열이 생겼을 때에는 즉석에서 연삭 가공이 정지되기 때문에, 판상 워크 (W) 가 균열된 상태로 연삭이 계속되지 않고, 연삭 지석 (48) 의 열화가 진행되지도 않는다. 따라서, 연삭 지석 (48) 의 열화가 억제되기 때문에, 후속의 판상 워크 (W) 의 균열을 방지할 수 있다.
한편, 연삭 가공 중에 판상 워크 (W) 에 균열이 검출되지 않는 경우에는, Z3 축용의 연삭 장치에 반입되어, Z3 축 가공 (마무리연삭 가공) 이 실시된다. Z3 축 가공에서는, 척 테이블 (21) 상에서 접촉식의 두께 측정 장치 (63) 로 판상 워크 (W) 가 마무리연삭된다. 이와 같이, 균열이 없는 판상 워크 (W) 에 대해서만 후단의 연삭 가공이 실시된다. Z3 축 가공에서는, Z2 축 가공보다 입도가 고운 연삭 지석 (48) 을 이용하여 연삭 가공이 실시된다. 또, 본 실시형태에서는, 판상 워크 (W) 의 두께 측정과 판상 워크 (W) 의 균열 검출을 동시에 실시하는 구성으로 했지만, 판상 워크 (W) 의 두께 측정 중에 판상 워크 (W) 의 균열 검출을 정기적으로 넣는 구성으로 해도 된다.
또한, 판상 워크 (W) 의 Z2 축 가공의 종료 후에 판상 워크 (W) 의 균열을 검출하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, Z2 축용의 연삭 장치로 Z2 축 가공 후에 계속해서 판상 워크 (W) 의 균열을 검출해도 되고, 도 5b 에 나타내는 바와 같이, Z3 축용의 연삭 장치로 Z3 축 가공 전에 판상 워크 (W) 의 균열을 검출해도 된다. 이 구성이어도 판상 워크 (W) 가 균열된 상태로 후단의 Z3 축 연삭이 실시되지 않고, 연삭 지석 (48) 의 열화를 억제하여 후속의 판상 워크 (W) 의 균열을 방지할 수 있다. 또한, Z2, Z3 축 가공 중 어느 것으로 판상 워크 (W) 의 균열을 검출하는 구성에 한정되지 않고, Z1, Z2, Z3 축 가공 모두로 판상 워크 (W) 의 균열을 검출해도 된다. Z1 축 가공에 있어서도 균열이 발생하는 경우가 있고, Z1 축 가공으로 판상 워크 (W) 의 외주연에 크랙이 생겨, Z2 축 연삭 중 또는 Z3 축 연삭 중에 균열이 발생하는 경우도 있다. 이 때문에, Z1 축 가공의 연삭 장치에 대해서도 균열 검출 전용의 광 센서를 장착하도록 해도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치 (1) 에서는, 판상 워크 (W) 를 향하여 측정광을 조사하여, 반사광의 수광량의 변화로부터 판상 워크 (W) 의 균열이 판단된다. 연삭 가공을 계속시킨 상태로 수광량의 변화를 감시하기 때문에, 판상 워크 (W) 의 균열을 즉석에서 판단할 수 있다. 따라서, 판상 워크 (W) 의 균열을 최소한으로 그치게 하여, 연삭 수단 (41) 의 연삭 지석 (48) 의 열화가 진행되기 전에 연삭 가공을 정지할 수 있고, 연삭 지석 (48) 의 열화나 판상 워크 (W) 의 파손부스러기에서 기인한 후속의 판상 워크 (W) 의 균열을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 상기 실시형태에 있어서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상 등에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위내에서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 그 외에, 본 발명이 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
예를 들어, 상기한 실시형태에 있어서는, 균열 검출 수단으로서 두께 검출 수단을 이용하여 판상 워크의 균열을 검출하는 구성으로 했지만, 이 구성에 한정되지는 않는다. 균열 검출 수단은, 조사부로부터 조사된 측정광이 판상 워크에서 반사된 반사광을 수광부에서 수광하여, 수광량으로부터 판상 워크의 균열을 검출 가능한 구성이면 어떻게 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 균열 검출 수단은, 판상 워크의 균열 검출 전용으로 구성된 검출 장치여도 되고, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 비접촉식의 하이트 게이지 등의 높이 측정 수단 (71) 으로 구성되어도 된다.
높이 측정 수단 (71) 의 헤드 내에는, 판상 워크 (W) 의 상면 높이의 측정 기준이 되는 참조 반사면 (76) 이 형성되어 있다. 높이 측정 수단 (71) 은, 헤드 내의 참조 반사면 (76) 으로부터의 반사광과 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 으로부터의 반사광에 의해 상면 높이를 측정하도록 하고 있다. 높이 측정 수단 (71) 에는, 판상 워크 (W) 의 상방으로부터 측정광을 조사하는 조사부 (72) 와, 측정광이 판상 워크 (W) 에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부 (73) 와, 참조 반사면 (76) 으로부터의 반사광과 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 으로부터의 반사광으로부터 판상 워크 (W) 의 상면 높이를 산출하는 높이 산출부 (74) 가 형성되어 있다.
또, 높이 산출부 (74) 에는, 상기한 두께 측정 수단 (51) 과 마찬가지로, 수광부 (73) 가 수광하는 반사광의 수광량으로부터 판상 워크 (W) 의 균열을 판단하는 판단부 (75) 가 형성되어 있다. 판단부 (75) 는, 판상 워크 (W) 의 상면 (81) 에서 반사된 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하였을 때에, 판상 워크 (W) 에 균열이 생긴 것으로 판단한다. 이와 같은 구성이어도 판상 워크 (W) 의 균열을 즉석에서 검출하고, 연삭 수단 (41) 의 연삭 지석 (48) 의 열화가 진행되기 전에 연삭 가공을 정지할 수 있어, 후속의 판상 워크 (W) 의 균열을 방지할 수 있다.
또, 상기한 실시형태에 있어서는, 인 피드 연삭할 때에 판상 워크 (W) 의 균열을 검출하는 구성에 대하여 설명했지만, 크리프 피드 연삭할 때에 판상 워크 (W) 의 균열을 검출할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 판상 워크의 균열을 최소한으로 그치게 하여, 연삭 지석의 열화를 억제하여 후속의 판상 워크의 균열을 방지할 수 있다는 효과를 가지며, 특히 사파이어, 탄화규소 등의 경질인 판상 워크를 연삭하는 연삭 장치에 유용하다.
1 연삭 장치
21 척 테이블
22 회전 수단
41 연삭 수단
46 연삭 휠
48 연삭 지석
51 두께 측정 수단 (균열 검출 수단)
52, 72 조사부
53, 73 수광부
54 두께 산출부
55, 75 판단부
71 높이 측정 수단 (균열 검출 수단)
74 높이 산출부
81 판상 워크의 상면
82 판상 워크의 하면
83 판상 워크의 균열
W 판상 워크
21 척 테이블
22 회전 수단
41 연삭 수단
46 연삭 휠
48 연삭 지석
51 두께 측정 수단 (균열 검출 수단)
52, 72 조사부
53, 73 수광부
54 두께 산출부
55, 75 판단부
71 높이 측정 수단 (균열 검출 수단)
74 높이 산출부
81 판상 워크의 상면
82 판상 워크의 하면
83 판상 워크의 균열
W 판상 워크
Claims (2)
- 판상 워크를 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블을 연속 회전시키는 회전 수단과, 그 척 테이블을 그 회전 수단으로 연속 회전시켜 유지하는 판상 워크를 연삭 지석으로 연삭하는 연삭 수단을 구비한 연삭 장치로서,
그 연삭 수단으로 연삭되는 그 척 테이블이 유지하는 판상 워크의 균열을 검출하는 균열 검출 수단을 구비하고,
그 균열 검출 수단은, 판상 워크의 상방으로부터 판상 워크의 상면을 향하여 측정광을 조사하는 조사부와, 그 조사부로부터 조사되는 측정광이 판상 워크의 그 상면에서 반사된 반사광과 판상 워크의 하면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부와, 판상 워크의 그 상면 및 그 하면에서 반사된 반사광으로부터 판상 워크의 두께를 산출하는 두께 산출부와, 그 수광부가 수광하는 그 상면에서 반사된 반사광 또는 그 하면에서 반사된 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 초과하였을 때에 균열이라고 판단하는 판단부를 구비하는 연삭 장치. - 삭제
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |