KR20060126897A

KR20060126897A - 양두 평면 연삭 장치

Info

Publication number: KR20060126897A
Application number: KR1020067003071A
Authority: KR
Inventors: 겐지 오오쿠라
Original assignee: 고요 기카이 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2006-12-11
Also published as: ATE427185T1; CN1905990A; CN100537136C; US20070161334A1; JP3993856B2; KR101117431B1; DE602004020385D1; JP2005205528A; US7347770B2; EP1707313A4; EP1707313A1; WO2005070620A1; EP1707313B1

Abstract

연삭에 의해 워크 표면에 생기는 동심원형의 파형상을 해소하여 연삭 후 워크 표면의 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있는 양두 평면 연삭 장치를 제공한다.

워크를 연삭 지석보다도 외측에서 끼워 유체의 압력에 의해 비접촉 지지하는 한 쌍의 서포트 패드(43a)에, 그 외연측으로부터 중심을 향하여 연삭 지석에 대응하는 절결부(44)가 형성되는 동시에, 그 비접촉 지지면(45)에는, 유체 공급 구멍(62)을 형성한 복수의 포켓부(51)와, 이들 포켓부(51)의 뱅크를 형성하는 메시부(52)가 마련되고, 메시부(52)는 비접촉 지지면(45)의 외주를 따르는 주연부(53)와, 주연부(53)의 내측을 분할하는 동시에 내외 접속부(52a)에서 주연부(53)와 접속되는 내맥부(54)로 구성되고, 주연부(53) 중 절결부(44)를 따르는 부분에는, 적어도 워크(W)의 중심 위치(A')의 근방을 제외한 부분에 내외 접속부(52a)를 마련하지 않도록 한 것이다.

Description

양두 평면 연삭 장치{DOUBLE-END SURFACE GRINDING MACHINE}

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 박판형 워크의 양면을 연삭하는 양두 평면 연삭 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 박판형 워크의 양면을 연삭하는 양두 평면 연삭 장치로서는, 예컨대 특허 문헌 1에 기재한 것이 알려져 있다. 이 특허 문헌 1에 기재한 양두 평면 연삭 장치는, 연삭면이 서로 대향하도록 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 연삭 지석과 박판형의 워크를, 그 양면의 피연삭면 중 적어도 일부가 연삭 지석의 연삭면간의 연삭 위치에 배치된 상태에서, 연삭 지석의 회전축에 평행한 회전축 둘레에 회전 가능하게 지지하는 워크 회전 지지 수단과, 워크의 피연삭면에서의 연삭 위치보다도 외측 영역의 대략 전면(全面)을 양측으로부터 끼우도록 배치하고, 또한 유체의 압력에 의해 워크를 비접촉 지지하는 한 쌍의 비접촉 지지 수단을 구비하여, 비접촉 지지 수단에 의해 워크를 지지한 상태로 워크와 연삭 지석을 회전시킴으로써, 워크 양면의 피연삭면을 연삭하도록 구성되어 있다.

또한, 이 양두 평면 연삭 장치에서는 연삭 지석의 연삭면의 직경이 워크의 반경과 대략 동일하거나 약간 큰 정도로 형성되어 있다. 즉 연삭 지석의 연삭면이 항상 워크의 피연삭면의 중심과 외주 일부의 양방에 걸리도록 연삭 지석과 워크와 의 상대 위치 관계가 설정되어 있으며, 이것에 의해 연삭 지석에 의해 워크의 전면을 균등하게 연삭할 수 있게 되어 있다.

이러한 종류의 양두 평면 연삭 장치에 있어서 비접촉 지지 수단의 비접촉 지지면은, 예컨대 도 15에 도시하는 바와 같은 형상이 일반적이었다. 즉 그 대략 원형의 외연측으로부터 적어도 워크의 중심 위치(B)를 넘어 원호형의 절결부(111)가 형성되고, 이 절결부(111) 내에 연삭 지석(112)이 배치되도록 되어 있다. 또한, 그 비접촉 지지면에는, 대략 동일한 깊이로 움푹 들어간 형상으로 형성된 포켓부(113)가 복수 배치되고, 이들 포켓부(113)의 내벽에 마련된 유체 공급 구멍(도시 생략)으로부터 물 등의 유체가 토출되도록 되어 있다.

또한, 포켓부(113)는 워크 중심(B)에 대하여 대략 동심원형이 되도록 반경 방향으로 복수열(여기서는 2열)로 배열되어 있다. 즉 포켓부(113) 주위의 뱅크를 형성하는 망상의 메시부(114)는 비접촉 지지면의 외주를 따라 배치되는 주연부(114a)와, 그 주연부(114a)의 내측 영역을 복수로 분할하도록 배치되고, 또한 복수의 내외 접속부(115)에서 주연부(114a)와 접속되는 내맥부(內脈部)(114b)로 구성되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-280155호 공보

상기와 같은 종래의 양두 평면 연삭 장치를 이용하여 웨이퍼(예컨대 직경 300 mm 정도)의 양면을 연삭한 경우, 연삭 후 웨이퍼 표면에는, 면외 방향으로 ㎛ 정도 이하의 파형상(이하, 간단히 파형상이라고 함)이 동심원형으로 생기는 것이 알려져 있었지만, 이 정도의 약간의 파형상에 대해서는 종래는 특별히 문제가 되지는 않았다.

그러나 최근, 웨이퍼 표면에 형성된는 패턴의 미세화가 진행되고, 노광 장치의 초점 심도가 매우 낮아짐에 따라서, 웨이퍼 표면의 평탄도에 대해서도 보다 고레벨이 요구되게 되며, 상기와 같은 ㎛ 정도 이하의 파형상이라 하여도 무시할 수 없는 상황이 되고 있다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제점을 감안하여, 연삭에 의해 워크 표면에 생기는 동심원형의 파형상을 해소하여 연삭 후 워크 표면의 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있는 양두 평면 연삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 15에 도시한 비접촉 지지면을 갖는 종래의 양두 평면 연삭 장치를 대상으로 하여, 그 비접촉 지지면의 온도 해석을 행한 바, 도 16에 도시하는 바와 같이, 가장 고온이 되는 연삭 지석(112)의 외주[절결부(111)의 주위]를 따라, 온도 분포가 불균일한 부분이 복수 개소(5 개소) 존재하는 것을 알았다. 이 온도 분포가 불균일한 개소는, 절결부(111)의 주위를 따라 존재하는 내외 접속부[내맥부(114b)와 주연부(114a)의 접속 부분](115) 등과 각각 일치하고, 또한 연삭 후 웨이퍼(W)의 표면에 생긴 파형상의 개소와도 대략 일치하고 있다.

이것으로부터, 절결부(111)의 주위에서의 온도 분포의 불균일이, 연삭 후 웨이퍼 표면에 파형상을 생기게 하는 원인의 하나인 것으로 추측되고, 절결부(111)의 주위에 존재하는 내외 접속부(115)의 수가 최소한으로 되도록 포켓부(113) 및 메시부(114)를 배치함으로써, 절결부(111)의 주위에서의 온도 분포의 불균일을 최소한으로 억제하고, 나아가서는 연삭에 의해 워크 표면에 생기는 동심원형의 파형상을 억제할 수 있는 것으로 생각된다.

그래서, 본 발명은 연삭면이 서로 대향하도록 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 연삭 지석과, 박판형의 워크를, 그 양면의 피연삭면의 적어도 일부가 상기 연삭면간의 연삭 위치에 배치된 상태에서, 상기 연삭 지석의 회전축에 평행한 회전축 둘레에 회전 가능하게 지지하는 워크 회전 지지 수단과, 상기 워크의 피연삭면에서의 상기 연삭 위치보다도 외측 영역의 대략 전면을 양측으로부터 끼우도록 배치하고, 또한 유체의 압력에 의해 상기 워크를 비접촉 지지하는 한 쌍의 비접촉 지지 수단을 구비하며, 상기 비접촉 지지 수단에 의해 상기 워크를 지지한 상태로 상기 워크와 상기 연삭 지석을 회전시킴으로써, 상기 워크 양면의 피연삭면을 연삭하도록 구성된 양두 평면 연삭 장치에 있어서, 상기 비접촉 지지 수단에는, 그 대략 원형의 외연측으로부터 적어도 상기 워크의 중심 위치를 넘어서 상기 연삭 지석에 대응하는 대략 원호형의 절결부가 형성되는 동시에, 상기 워크에 대향하는 비접촉 지지면에는, 움푹 들어간 형상으로 형성되고, 또한 그 내벽에 상기 유체를 토출하는 1 또는 복수의 유체 공급 구멍을 형성한 복수의 포켓부와, 이들 포켓부 주위의 뱅크를 형성하는 망상의 메시부가 마련되고, 상기 메시부는 상기 비접촉 지지면의 외주를 따라 배치되는 주연부와, 그 주연부의 내측 영역을 복수로 분할하도록 배치되며, 또한 복수의 내외 접속부에 있어서 상기 주연부와 접속되는 내맥부로 구성되고, 상기 주연부 중 상기 절결부를 따르는 부분에는, 적어도 상기 워크의 중심 위치의 근방을 제외한 부분에 상기 내외 접속부가 마련되어 있지 않은 것을 특징으로 한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 양두 평면 연삭 장치의 평면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 양두 평면 연삭 장치의 정면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 양두 평면 연삭 장치의 정면 단면도.

도 4는 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 양두 평면 연삭 장치의 정면 단면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 워크 장착 처리의 설명도.

도 6은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 양두 평면 연삭 장치의 우측 방향의 측면 단면도.

도 7은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 양두 평면 연삭 장치의 좌측 방향의 측면 단면도.

도 8은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 서포트 패드의 측면도.

도 9는 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 서포트 패드의 평면도.

도 10은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 서포트 패드의 횡단면도.

도 11은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 양두 평면 연삭 장치의 주요부 확대 단면도.

도 12는 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 워크 유지 캐리어의 측면도.

도 13은 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 서포트 패드에 의한 온도 해석 결 과를 도시한 도면.

도 14는 본 발명의 제2 실시형태를 도시한 서포트 패드의 측면도.

도 15는 종래 기술에 따른 비접촉 지지 수단의 비접촉 지지면의 측면도.

도 16은 종래 기술에 따른 비접촉 지지 수단에 의한 온도 해석 결과를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 양두 평면 연삭 장치

3 : 연삭 지석

43a, 43b : 서포트 패드(비접촉 지지 수단)

44 : 지석용 절결부(절결부)

45 : 비접촉 지지면

51, 51a∼51f : 포켓부

52 : 메시부

52a : 내외 접속부

53 : 주연부

53a : 내측 주연부

53b : 외측 주연부

54 : 내맥부

62 : 유체 공급부

74 : 워크 유지 캐리어(워크 회전 지지 수단)

W : 워크

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상술한다. 도 1일 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시형태를 예시하고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 전후좌우의 단어를 이용할 때에는, 도 1에 있어서 하측을 전, 상측을 후, 좌우를 좌우로 한다.

도 1 내지 도 7에 있어서, 1은 양두 평면 연삭 장치로서, 반도체 웨이퍼 등의 박판 원판형 워크(W)를 유지하고, 또한 회전 구동하는 워크 드라이브 장치(2)와, 이 워크 드라이브 장치(2)에 의해 유지, 회전되는 워크(W)의 양면을 연삭 지석(3)에 의해 연삭하는 지석 장치(4)를 구비하고 있다. 이들 워크 드라이브 장치(2) 및 지석 장치(4)는 수평인 베드(5) 상에 착탈 가능하게 고정되어 있다.

워크 드라이브 장치(2)는, 워크(W)의 양면을 연삭 처리할 때에 그 워크(W)를 유지하고, 또한 회전 구동함으로써, 워크(W)를 그 주연부 및 양면측으로부터 유지하는 워크 유지 수단(6)과, 이 워크 유지 수단(6)에 의해 유지된 워크(W)를 회전 구동하는 워크 구동 장치(7)와, 워크 유지 수단(6)을 이동 가능하게 지지하는 동시에 그 주위를 덮는 내부 케이스(8)와, 워크 유지 수단(6)을 내부 케이스(8)에 대하여 슬라이드 이동시키는 슬라이드 구동 장치(9)와, 내부 케이스(8)를 지지하는 동시에 그 외측을 덮는 외부 케이스(10)를 구비하고 있다.

외부 케이스(10)는 베드(5)의 상면에 대략 수평으로 고정되는 베이스부(11)와, 전후 좌우의 측벽판(12a∼12d)에서 상측이 개구된 대략 직사각형 상자 형태로 형성되어 있다. 외부 케이스(10)에는 그 전측에 내부 케이스(8)의 전측을 지지하는 전방부 지지 수단(13)이, 후측에 내부 케이스(8)의 후측을 지지하는 후방부 지지 수단(14)이 각각 마련되어 있다.

전방부 지지 수단(13)은, 내부 케이스(8)를 그 전측으로부터 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 것으로, 좌우의 측벽판(12c, 12d)의 전측 상부에 각각 마련된 한 쌍의 베어링부(15a, 15b)와, 좌우의 측벽판(12c, 12d) 사이에 수평으로 가설되고, 또한 그 양단측에 있어서 베어링 부(15a, 15b)에 의해 회전 가능하게 지지된 지지 로드(16)를 구비하고 있다. 이 지지 로드(16)는 내부 케이스(8)의 전측 좌우에 마련되어 있는 지지 브래킷(17)의 관통 구멍(18)에 삽입 관통되고, 고정 볼트(19)에 의해 지지 브래킷(17)에 고정되어 있다. 즉 내부 케이스(8)는, 그 전측의 지지 브래킷(17)을 사이에 두고 지지 로드(16)에 의해 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있다.

후방부 지지 수단(14)은 내부 케이스(8)를 그 후측에서 높이 위치 조정 가능하게 지지하기 위한 것으로, 후측 벽판(12b)의 전측 상부에 마련된 브래킷(20)에 의해 좌우 방향의 축 둘레에 회전 가능하게 지지된 캠(21)과, 예컨대 좌측 벽판(12c)의 외측에 착탈 가능하게 고정되고, 또한 캠(21)을 구동축(22)을 사이에 두고 회전 구동하는 구동 모터(23)를 구비하며, 캠(21) 상에 내부 케이스(8)의 후측에 마련된 지지 롤러(24)가 적재되어 있다. 구동 모터(23)를 작동시키면 구동축(22)을 사이에 두고 캠(21)이 회전하며, 그 캠(21) 상에 적재되어 있는 지지 롤러(24)의 위치가 상하로 된다. 즉 내부 케이스(8)는, 그 후측 지지 롤러(24)를 사이에 두고 외부 케이스(10)측의 캠(21)에 의해 높이 위치 조정 가능하게 지지되어 있다.

또한, 외부 케이스(10) 내의 하부에는 연삭 지석(3)의 드레싱을 행하는 드레싱 장치(25)가 배치되어 있다. 이 드레싱 장치(25)는, 예컨대 베드(5)에 착탈 가능하게 고정되어 있다.

내부 케이스(8)는 전후 좌우의 측벽판(31a∼31d)에 의해 상하가 개구된 대략 직사각형 상자 형태로 형성되어 있으며, 예컨대 외부 케이스(10) 내의 상부측에 배치되어 있다. 지지 브래킷(17)은 전측 벽판(31a)의 전측 좌우에 각각 고정되고, 지지 롤러(24)는 후측 벽판(31b)의 후측 상부에 좌우 방향의 축 둘레로 회전 가능하게 지지되어 있다.

또한, 전측 벽판(31a)에는, 개구(30)가 좌우 방향으로 형성되어 있으며, 이 개구(30) 내에 판 두께 측정 수단(32)이 좌우 방향 이동 가능하게 배치되어 있다. 이 판 두께 측정 수단(32)은, 워크(W) 연삭 후의 판 두께를 측정하기 위한 것으로, 예컨대 후술하는 지지 플레이트(42a)에 장착되어 있으며, 전후 방향으로 긴 로드형으로 형성되고, 또한 그 선단측(후측 단부)에 측정단(33a)이 마련된 한 쌍의 측정 아암(33)과, 이들 측정 아암(33)의 상하로 평행하게 배치된 전후 방향의 안내 레일(34)과, 측정 아암(33)을 그 전측 단부에서 지지하는 동시에 안내 레일(34)에 전후 방향 미끄럼 이동 가능하게 지지되는 본체부(35)와, 이 본체부(35)에 고정된 전후 방향의 랙(36)과, 본체부(35)의 근방, 예컨대 하측에 배치되며, 또한 랙(36)에 맞물리는 피니언(37a)을 회전 구동함으로써 본체부(35)를 안내 레일(34)을 따라 전후 방향으로 이동시키는 구동 모터(37)를 구비하고 있다.

워크 유지 수단(6)은 서로 대향하도록 배치되고, 또한 내부 케이스(8)에 의해 좌우 방향 이동 가능하게 지지되는 좌우의 워크 유지체(41a, 41b)에 의해 구성되어 있다. 이들 워크 유지체(41a, 41b)는 각각, 전후 방향의 수직면에 평행하게 배치된 한 쌍의 지지 플레이트(42a, 42b)와, 이들 지지 플레이트(42a, 42b)의 대향면측에 마련된 한 쌍의 서포트 패드(비접촉 지지 수단)(43a, 43b)를 구비하고 있다.

서포트 패드(43a, 43b)는 물 등의 유체의 압력에 의해 워크(W)를 양면측으로부터 비접촉 지지하기 위한 것으로, 대략 원판형으로 형성되어 있으며, 예컨대 그 하부측에는 그 외연측으로부터 상기 서포트 패드(43a, 43b)의 중심 위치(A)를 약간 넘은 위치까지 연삭 지석(3)에 대응하는 원호형의 지석용 절결부(44)가 상향으로 형성되어 있다.

도 8 내지 도 10은, 좌측 워크 지지체(41a)측의 서포트 패드(43a)를 나타내고 있다. 또한, 우측 워크 지지체(41b)측의 서포트 패드(43b)의 형상도 이 서포트 패드(43a)와 대략 같기 때문에, 서포트 패드(43b)측의 확대 도면은 생략하고, 서로 다른 점에 대해서는 그 때마다 설명한다.

서포트 패드(43a, 43b)의 대향면측에는, 지석용 절결부(44)를 제외한 외연측을 따라서, 내측의 비접촉 지지면(45)보다도 한층 하강된 단차부(46)가 소정 폭으로 형성되어 있다. 또한, 단차부(46)의 소정 위치, 예컨대 최상부 위치에는 중심 위치(A)측을 향하여 원호형으로 움푹 들어간 부분(47)이 형성되어 있다. 또한, 좌측 워크 지지체(41a)측의 서포트 패드(43a)에서는 움푹 들어간 부분(47)의 중앙에 그 움푹 들어간 부분(47)과 동심원형의 관통 구멍(47a)이 판 두께 방향(좌우 방향)으로 형성되어 있다. 서포트 패드(43b)측에는 움푹 들어간 부분(47)만이 형성되고, 관통 구멍(47a)은 형성되어 있지 않다.

서포트 패드(43a, 43b)의 비접촉 지지면(45), 즉 대향면측의 단차부(46)보다도 내측의 부분에는, 판 두께 방향으로 움푹 들어간 복수의 포켓부(51)가 형성되어 있으며, 이들 포켓부(51) 이외의 부분은 포켓부(51)의 뱅크를 형성하는 망상의 메시부(52)로 이루어져 있다.

메시부(52)는 비접촉 지지면(45)의 외주를 따라 마련되는 주연부(53)와, 그 주연부(53) 내측의 영역을 복수로 분할하도록 마련되고, 또한 복수의 내외 접속부(52a)에서 주연부(53)와 접속되는 내맥부(54)로 구성되어 있다. 또한, 주연부(53)는 지석용 절결부(44)를 따라 마련되는 내측 주연부(53a)와, 그것 이외의 외측 주연부(53b)로 구성되어 있으며, 이들 내측 주연부(53a)와 외측 주연부(53b)는 지석용 절결부(44)의 양단부에서 서로 접속되어 있다.

내맥부(54)에는, 그 폭 방향의 대략 중앙을 통과하도록 소정 폭의 홈부(55)가 형성되어 있다. 홈부(55)는 후술하는 유체 공급 구멍(62)으로부터 포켓부(51) 내에 토출된 유체의 배출 통로로서 기능하는 것이며, 내맥부(54)의 각 교차부 또는 분기부에서 서로 교차 또는 분기되고, 또한 그 단부는 각각 주연부(53)를 가로질러 단차부(46) 또는 지석용 절결부(44)측으로 연통되어 있다. 또한, 홈부(55)의 깊이는 단차부(46)의 깊이보다도 작게 형성되어 있다.

내측 주연부(53a) 상의 소정 위치, 예컨대 지석용 절결부(44)의 양단부 근방 과 중심 위치(A) 근방의 3 개소에는, 공기압에 의해 워크(W)와의 거리를 검출하기 위한 거리 검출용 센서 구멍(56)이 형성되어 있다. 이 거리 검출용 센서 구멍(56)은 서포트 패드(43a, 43b) 내의 연통 통로(도시 생략)를 통해, 예컨대 유체 공급원으로 접속되어 있으며, 소정의 거리 검출 수단(도시 생략)이 그 유체 공급원의 공기압에 기초하여 서포트 패드(43a, 43b)와 워크(W) 사이의 거리를 각각 검출하도록 이루어져 있다.

또한, 좌측 워크 지지체(41a)측의 서포트 패드(43a)에서는 주연부(53) 상의 소정 위치, 예컨대 외측 주연부(53b) 상에 있어서의 최상부 위치의 근방[움푹 들어간 부분(47)의 양측 근방] 및 상하 방향 중앙 위치의 합계 6 개소에, 착좌(着座) 검출용 센서 구멍(58)이 형성되어 있다. 이 착좌 검출용 센서 구멍(58)은, 서포트 패드(43a) 내의 연통 통로(59)를 통해, 예컨대 부압원에 접속되어 있으며, 소정의 착좌 검출 수단(도시 생략)이 그 부압원 부하의 변동에 기초하여 워크(W)의 착좌 유무를 검출하도록 이루어져 있다.

또한, 주연부(53)는 센서 구멍(56, 58)의 주위에 일정한 폭을 확보하기 위해 이들 센서 구멍(56, 58)의 근방에서는 내측 포켓부(51)측에 넓게 형성되어 있다. 또한, 우측 워크 지지체(41b)측의 서포트 패드(43b)에는 착좌 검출용 센서 구멍(58)은 형성되어 있지 않지만, 메시부(52)에 대해서는 서포트 패드(43a)측과 대략 동일한 형상으로 형성되어 있다.

또한, 비접촉 지지면(45)이 상기와 같은 메시부(52)에 의해 망상으로 구획됨으로써, 본 실시형태에서는 각 서포트 패드(43a, 43b)에 각각 6개의 포켓부(51)가 중심 위치(A)를 지나는 수직축에 대하여 대략 대칭이 되도록 배치되어 있다. 이들 6개의 포켓부(51) 중 2개의 포켓부(51a, 51b)가 지석용 절결부(44)를 따라 인접하여 배치되어 있으며, 이들 2개의 포켓부(51a, 51b) 사이에 내외 접속부(52a)가 마련되어 있다. 즉, 본 실시형태의 서포트 패드(43a, 43b)에서는 주연부(53) 중 지석용 절결부(44)를 따르는 내측 주연부(53a) 상에는 내외 접속부(52a)는 중심 위치(A) 근방의 1 개소에만 마련되어 있으며, 내측 주연부(53a) 상에서의 그 이외의 위치에는 내외 접속부(52a)는 마련되어 있지 않다.

또한, 지석용 절결부(44)를 따라 배치되는 2개의 포켓부(51a, 51b)는 지석용 절결부(44)의 둘레 방향, 즉 연삭 지석(3)의 둘레 방향을 따라 반경 방향으로 대략 같은 폭으로 형성되어 있다. 또한, 나머지 4개의 포켓부(51c∼51f)는, 그 나머지 영역을 내맥부(54) 중 워크(W)의 반경 방향으로 배치된 부분에 의해, 대략 동일한 면적이 되도록 구획되어 형성되어 있다.

서포트 패드(43a, 43b) 내에는, 그 면 내에 종횡 각각 1 또는 복수 라인의 유체 통로(60)가 배치되어 있다. 이들 유체 통로(60)는, 서로 교차함으로써 이들 전체가 연통되어 있다. 또한, 서포트 패드(43a, 43b)의 이면(대향면의 반대측)에는, 메시부(52)에 대응하는 소정 위치, 예컨대 중심 위치(A)의 상측에, 유체 통로(60)로 연통하는 유체 공급구(61)가 대향면측에의 움푹 들어간 형상으로 형성되어 있다. 또한, 유체 통로(60)의 외주면 측단부(60a)는 전체가 폐쇄되어 있었다.

또한, 각 포켓부(51)에는, 그 내벽에 유체를 토출하는 유체 공급 구멍(62)이 각각 1개 또는 복수 개 형성되어 있다. 이 유체 공급 구멍(62)은, 전체 유체 통로 (60)를 따른 위치에 형성되어 있으며, 서포트 패드(43a, 43b)의 판 두께 방향으로 형성된 접속 통로(63)를 사이에 두고 유체 통로(60)에 각각 연통되어 있다.

지석용 절결부(44)를 따라 마련되는 2개의 포켓부(51a, 51b)에는 유체 공급 구멍(62)이 각각 복수, 예컨대 5개씩 형성되어 있으며, 이들 복수의 유체 공급 구멍(62)은 내외 접속부(52a)의 근방 및 내측 주연부(53a)와 외측 주연부(53b)의 접속부(64)의 근방에 집중적으로 배치되어 있다.

또한, 서포트 패드(43a, 43b)에는 지석용 절결부(44)를 제외한 외주측의 소정 위치, 예컨대 후측의 상하 방향 대략 중앙 위치로부터 내측(중심측)을 향해서 소정 깊이의 판 두께 센서용 절결부(65)가 예컨대 수평 방향으로 형성되어 있다.

지지 플레이트(42a, 42b)는 상하 방향 치수가 서포트 패드(43a, 43b)와 대략 같고, 전후 방향 치수가 서포트 패드(43a, 43b)보다도 큰 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있으며, 그 대향면측의 대략 중앙 위치에, 서포트 패드(43a, 43b)가 예컨대 착탈 가능하게 고정되어 있다. 또한, 지지 플레이트(42a, 42b)에는 서포트 패드(43a, 43b)측의 지석용 절결부(44)에 대응하는 절결부(70)가 형성되고, 또한 서포트 패드(43a, 43b)측의 유체 공급구(61)에 연통되는 동시에 유체 공급 수단(도시 생략)에 접속된 유체 통로(71)가 형성되어 있다. 또한, 좌측 워크 지지체(41a)측의 지지 플레이트(42a)에는 서포트 패드(43a)측의 관통 구멍(47a)에 대응하는 관통 구멍(72)이 형성되어 있다.

좌측 워크 지지체(41a)측의 지지 플레이트(42a)에는, 우측 워크 지지체(41b)와의 대향면측으로서 서포트 패드(43a)의 주변부에, 4개의 지지 롤러(73)가, 예컨 대 서포트 패드(43a)의 외주를 따라서 대략 같은 피치로 배치되어 있으며, 이들 4개의 지지 롤러(73)에 의해, 워크(W)를 유지하는 워크 유지 캐리어(워크 회전 지지 수단)(74)가 회전 가능하게 지지되어 있다.

워크 유지 캐리어(74)는, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 두꺼운 링부(75)와, 이 링부(75)로부터 반경 방향 내측에 소정 치수만큼 돌출하는 박판형의 유지 플레이트(76)로 구성되어 있다. 유지 플레이트(76)의 내주측은 워크(W)를 헐겁게 끼울 수 있는 워크 감입부(77)로 이루어져 있으며, 그 내주측의 일부에 반경 방향 내측을 향하여 형성된 돌기부(78)가 워크(W)측의 노치부(Wn)와 맞물리게 되어 있다. 또한, 유지 플레이트(76)의 판 두께는 워크(W)의 판 두께보다도 얇게 형성되어 있다.

또한, 워크 유지 캐리어(74)는, 그 링부(75)가 서포트 패드(43a, 43b)측의 단차부(46)에 대응하는 크기로 형성되고, 또한 유지 플레이트(76)의 내경은 서포트 패드(43a, 43b)측의 비접촉 지지면(45)의 외경보다도 약간 작게 형성되어 있으며, 지지 롤러(73)에 의해, 그 중심이 서포트 패드(43a, 43b)측의 중심 위치(A)와 그 서포트 패드(43a, 43b)의 면내 방향에 대략 일치하도록 지지되어 있다. 이것에 의해, 워크 유지 캐리어(74)에 유지된 워크(W)는 그 외연부가 서포트 패드(43a, 43b)의 외측 주연부(53b) 상에 위치하게 된다. 이하, 워크(W)의 중심 위치를 서포트 패드(43a, 43b)측의 중심 위치(A)와 구별하여 A'의 부호로 나타내는 것으로 한다.

또한, 링부(75)의 내주측에는 서포트 패드(43a)측의 움푹 들어간 부분(47) 내에 배치된 워크 구동 기어(79)에 맞물리는 내부 기어(80)가 형성되어 있으며, 이 워크 구동 기어(79)를 포함하는 워크 구동 장치(7)의 구동에 의해 워크 유지 캐리어(74)를 사이에 두고 워크(W)가 회전하도록 되어 있다.

워크 유지체(41a, 41b)는 내부 케이스(8)측에 좌우 방향으로 마련된 복수 라인, 예컨대 4 라인의 안내 로드(81)에 의해 좌우 방향 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있다. 즉 내부 케이스(8)측에는 좌우의 측벽판(31c, 31d) 사이에 전후 상하 각 1 라인, 합계 4 라인의 안내 로드(81)가 가설되어 있으며, 또한, 워크 유지체(41a, 41b)에는 워크 지지체(41a, 41b) 상에, 또한 서포트 패드(43a, 43b)의 좌우양측의 위치에, 안내 로드(81)에 대응하는 4 개의 관통 구멍(82)이 형성되어 있으며, 워크 유지체(41a, 41b)는 내부 케이스(8)측의 안내 로드(81)에 대하여 관통 구멍(82)이 미끄럼 이동 슬리브(83)를 통해 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞춰짐으로써, 좌우 방향 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있다.

또한, 안내 로드(81)는 워크 유지체(41a, 41b)와 내부 케이스(8) 사이에서 플렉시블 커버(81a)에 의해 피복되어 있다.

또한, 워크 유지체(41a, 41b)는 슬라이드 구동 장치(9)에 의해, 안내 로드(81)를 따라 각각 슬라이드 구동되도록 이루어져 있다. 슬라이드 구동 장치(9)는 도 4 등에 도시하는 바와 같이, 상하의 안내 로드(81, 81) 사이에 대응하여, 워크 유지체(41a, 41b)의 좌우 양측에 배치되어 있으며, 구동축(84a)을 좌측 워크 유지체(41a)측을 향한 상태로 실린더 본체가 우측 워크 유지체(41b)의 지지 플레이트(42b)에 고정되고, 또한 구동축(84a)이 좌측 워크 유지체(41a)측에 고정된 공기압식 등의 제1 실린더(84)와, 실린더 본체가 내부 케이스(8)의 좌측 벽판(31c)에 고 정되며, 또한 우측 워크 유지체(41b)측을 향하여 배치된 구동축(85a)이 좌측 워크 유지체(41a)에 고정된 공기압식 등의 제2 실린더(85)로 구성되어 있다.

제1 실린더(84)는 그 실린더 본체가 우측 워크 유지체(41b)의 지지 플레이트(42b)의 우측면측에 고정되고, 구동축(84a)은 지지 플레이트(42b)에 형성된 안내 구멍(86)을 미끄럼 이동 가능하게 관통하여 좌측 워크 유지체(41a)에 고정되어 있다. 제2 실린더(85)는 그 실린더 본체가 내부 케이스(8)의 좌측 벽판(31c)의 좌측 면측에 고정되며, 구동축(85a)은 좌측 벽판(31c)에 형성된 안내 구멍(87)을 미끄럼 이동 가능하게 관통하고, 좌측 워크 유지체(41a)측의 지지 플레이트(42a)에 고정되어 있다.

이 슬라이드 구동 장치(9)에 의해, 워크(W)의 연삭시에는 워크 유지체(41a, 41b)가 내부 케이스(8) 내의 좌우 방향 대략 중앙 위치에 있어서 서포트 패드(43a, 43b)가 서로 근접하는 「연삭시 위치」(도 1 내지 도 3 참조)에 유지된다. 이 「연삭시 위치」에 있어서, 워크 유지체(41a, 41b) 상의 적어도 1 개소, 예컨대 4개의 각부에 마련된 위치 결정 수단(89)의 접촉부(89a)가 내부 케이스(8)측의 스토퍼(90)에 접촉하여 정확히 위치 결정된다. 또한, 접촉부(89a)는 그 돌출량을 조정할 수 있는 볼트 등에 의해 구성되어 있다.

워크(W)의 착탈시에는, 워크 유지체(41a, 41b)가 「연삭시 위치」에 있는 상태로부터, 제1 실린더(84)측만이 구동축(84a)을 돌출시키는 방향으로 작동되고, 우측 워크 유지체(41b)측이 좌측 워크 유지체(41a)로부터 소정 거리만큼 이격된 「워크 착탈시 위치」(도 5 참조)에 유지된다. 또한, 드레싱 장치(25)에 의해 연삭 지 석(3)의 드레싱을 행할 때는, 예컨대 워크 유지체(41a, 41b)가 「연삭시 위치」에 있는 상태로부터, 제1 실린더(84)측이 구동축(84a)을 돌출시키는 방향(좌측 방향)으로 작동되고, 또한, 제2 실린더(85)측이 구동축(85a)을 인입하는 방향(좌측 방향)으로 작동되며, 이것에 의해 좌우의 워크 유지체(41a, 41b)가 함께 이격 방향으로 이동하고, 「드레싱 작업시 위치」(도 4 참조)에 유지된다.

또한, 구동축(85a)은 내부 케이스(8)의 좌측 벽판(31c)과 좌측 워크 유지체(41a) 사이에서 플렉시블 커버(91)에 의해 피복되어 있다. 또한, 제1 실린더(84)의 실린더 본체 우측 단부는 외부 케이스(10)의 우측벽판(12d)에 형성된 개구부(92)를 사이에 두고 외부 케이스(10)의 외측으로 돌출되고, 그 돌출부의 측면 중 적어도 일부가 플렉시블 커버(93)에 의해 피복되어 있다. 또한, 제2 실린더(85)의 실린더 본체 좌측 단부는, 외부 케이스(10)의 좌측 벽판(12c)에 형성된 개구부(94)를 통해 외부 케이스(10)의 외측에 돌출되고, 그 돌출부의 측면 중 적어도 일부가 플렉시블 커버(95)에 의해 피복되어 있다.

워크 구동 장치(7)는, 도 3 등에 도시하는 바와 같이, 좌측 워크 지지체(41a)측에 배치된 워크 구동 기어(79)와, 내부 케이스(8)측에 고정되고, 또한 워크 구동 기어(79)를 회전 구동하는 워크 구동 모터(97)를 구비하고 있다.

워크 구동 기어(79)는 그 회전축(79a)을 서포트 패드(43a)의 관통 구멍(47a) 측으로부터 지지 플레이트(42a)의 관통 구멍(72)에 걸쳐 삽입된 상태로 움푹 들어간 부분(47)내에 회전 가능하게 배치되어 있다. 이 워크 구동 기어(79)의 회전축(79a) 좌단측에는, 예컨대 축 방향의 홈(98a)이 형성된 연결축(98)이 연결되어 있 다.

워크 구동 모터(97)는 외부 케이스(10)측의 개구 구멍(99)을 통해 내부 케이스(8)의 우측벽판(31c) 외측에 착탈 가능하게 고정되어 있다. 워크 구동 모터(97)는 그 구동축(97a)의 회전이 전달되는 구동 연결부(100)가, 구동축(97a)으로부터 편심되어 마련되어 있다. 이 구동 연결부(100)에는 그 중앙에 연결축(98)측의 홈(98a)에 대응하는 돌기부(도시 생략)가 형성된 좌우 방향의 관통 구멍이 형성되어 있으며, 이 관통 구멍에 좌측 워크 지지체(41a)측의 연결축(98)이 내부 케이스(8)의 좌측 벽판(31c)의 관통 구멍(101)을 통해 좌우 방향 미끄럼 이동 가능하게 관통하고 있다.

이것에 의해, 내부 케이스(8)에 대하여 좌측 워크 지지체(41a)가 좌우 방향이동 가능하면서, 내부 케이스(8)측의 워크 구동 모터(97)의 구동력이 구동축(97a), 구동 연결부(100), 연결축(98)을 사이에 두고 워크 구동 기어(79)에 전달된다.

또한, 내부 케이스(8)의 좌측 벽판(31c)과 좌측 워크 유지체(41a) 사이에는, 연결축(98)을 덮는 플렉시블 커버(96)가 장착되어 있다.

지석 장치(4)는, 예컨대 컵형의 연삭 지석(3)과, 이 연삭 지석(3)을 회전 구동하는 구동 모터(도시 생략)를 구비하고, 워크 드라이브 장치(2)의 좌우 양측에 각각 1대씩 배치되어 있다. 각 지석 장치(4)는, 각각의 연삭 지석(3)이 워크 드라이브 장치(2)측의 외부 케이스(10)에 형성된 개구 구멍(102), 내부 케이스(8)에 마련된 절결부(103), 워크 유지체(41a, 41b)측의 절결부(70) 및 지석용 절결부(44)를 사이에 두고 워크 유지 캐리어(74)에 의해 유지된 워크(W)의 양면측에 대향하도록 배치되어 있다.

또한, 지석 장치(4)는 연삭 지석(3)을 축 방향(좌우 방향)으로 이동 가능하게 구성하고 있으며, 워크(W)의 착탈시에는 연삭 지석(3)을 「연삭 위치」로부터 소정의 「대기 위치」까지 이동시키도록 되어 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 양두 평면 연삭 장치(1)에 있어서, 워크(W)의 연삭을 행할 때는, 연삭 지석(3)을 「대기 위치」에, 워크 유지체(41a, 41b)를 「워크 착탈시 위치」에 각각 유지한 상태로, 워크(W)가 도시하지 않는 로더에 의해 워크 유지체(41a, 41b) 사이를 경유하여 워크 유지 캐리어(74)의 감입부(77) 내에 장착된다(도 5 참조). 이 때, 워크(W)측의 노치부(Wn)에 워크 감입부(77)측의 돌기부(78)가 결합하고, 워크(W)는 서포트 패드(43a)의 비접촉 지지면(45)에 대략 접촉된 상태가 된다(도 11, 도 12 참조).

워크(W)가 워크 유지 캐리어(74)의 워크 감입부(77) 내에 장착되면, 워크(W)에 의해 서포트 패드(43a)측의 착좌 검출용 센서 구멍(58)이 대략 폐쇄된 상태가 되기 때문에, 착좌 검출용 센서 구멍(58)에 접속되어 있는 부압원측 부하의 변동에 기초하여 착좌 검출 수단에 의해 워크(W)의 착좌가 검출된다.

워크(W)의 착좌가 검출되면, 제1 실린더(84)가 구동축(84a)을 인입하는 방향으로 작동되어 우측 워크 유지체(41b)가 좌측 워크 유지체(41a)측으로 이동하고, 서포트 패드(43a, 43b)가 워크(W)의 양면측에 근접하는 「워크 착탈시 위치」에 유지된다. 그리고, 유체 공급 수단(도시 생략)으로부터 지지 플레이트(42a, 42b)측의 유체 통로(71), 서포트 패드(43a, 43b)측의 유체 공급구(61), 유체 통로(59), 접속 통로(63)를 통해 각 포켓부(51)의 유체 공급 구멍(62)으로부터 공기, 물 등의 유체가 토출되고, 워크(W)는 연삭 지석(3)에 의한 연삭 위치보다도 외측의 영역에서 그 양면측으로부터 이 유체의 압력을 받음으로써 비접촉 상태로 유지된다.

이 상태로, 워크 구동 모터(97)의 구동에 의해 워크 구동 기어(79)를 통해 워크 유지 캐리어(74)가 회전을 시작하고, 그것에 의해 워크(W)도 회전을 시작하며, 또한 좌우의 연삭 지석(3)도 회전을 시작한다. 워크(W)가 회전을 시작하면 좌우의 연삭 지석(3)이 회전을 시작하는 동시에, 「대기 위치」로부터 서서히 워크(W)의 피연삭면에 접근하며, 이윽고 좌우의 연삭 지석(3)에 의해 워크(W)가 연삭 위치에 있어서 양측으로부터 끼워진 상태가 되며, 워크(W)의 연삭이 시작된다.

연삭 지석(3)에 의한 연삭 중에, 예컨대 좌우의 연삭 지석(3)의 마모량에 차이가 발생하여, 연삭 지석(3)에 의한 워크(W)의 연삭 위치와, 서포트 패드(43a, 43b)에 의한 워크(W)의 유지 위치 사이에 좌우 방향의 어긋남이 발생하면, 워크(W)가 유지 위치와 연삭 위치 사이에서 구부러진 상태가 되며, 평탄도가 저하되어 버리는 등의 문제가 있다. 그래서, 워크(W)의 연삭 중에 서포트 패드(43a, 43b)의 각 거리 검출용 센서 구멍(56)으로부터 공기 등의 유체를 공급하여, 그 공기압에 기초하여 거리검출 수단에 의해 워크(W)와 각 서포트 패드(43a, 43b)와의 거리를 각각 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 워크(W)와 각 서포트 패드(43a, 43b) 사이의 거리가 균등해지도록, 예컨대 좌우 연삭 지석(3)의 좌우 방향 위치를 조정하도록 제어되도록 구성되어 있다. 또한, 연삭 지석(3)측이 아니고, 워크 유지체(41a, 41b)측의 좌우방향 위치를 조정하도록 구성하여도 좋다.

워크(W)가 연삭될 때, 각 포켓부(51)의 유체 공급 구멍(62)으로부터 공급되는 유체의 압력은 일정하게 유지된다. 워크(W)의 연삭 중에는 연삭 지석(3)과 워크(W)의 마찰에 의해 그 연삭 지석(3)의 근방이 고온이 되며, 그 열은 지석용 절결부(44)의 주연부로부터 서포트 패드(43a, 43b)측으로 전도된다. 서포트 패드(43a, 43b)측에 전도된 열은, 유체가 충전되어 있는 포켓부(51)를 피하여 메시부(52)를 따라 전도되어야 하기 때문에, 지석용 절결부(44)를 따른 내측 주연부(53a) 상에서는 지석용 절결부(44)의 양단부측에서 외측 주연부(53b)측에의 접속 부분 및 내맥부(54)에 연결되는 내외 접속부(52a)에서의 온도 변화의 구배가 그 외의 부분에 비해 작아지며, 온도 분포에 불균일이 발생하고, 그 온도 분포가 불균일한 위치에 대응하여 워크(W)측에 파형상이 생긴다.

여기서, 본 실시형태의 양두 평면 연삭 장치(1)에서는, 내측 주연부(53a) 상에는 내외 접속부(52a)는 중심 위치(A) 근방의 1 개소에만 마련되기 때문에, 온도분포에 불균일을 발생시키는 개소는, 지석용 절결부(44)의 양단부측에서의 내측 주연부(53a)로부터 외측 주연부(53b)측에의 접속 부분과, 중심 위치(A)의 근방에서의 1개의 내외 접속부(52a)만, 즉 워크(W)의 반경 방향에서 보면 중심 위치(A') 근방과 외주부 근방에 대응하는 위치뿐이다(도 13 참조). 이것에 의해, 종래의 양두 평면 연삭 장치에서 문제점으로 되었던 워크(W)에 생기는 동심원형의 파형상을 효과적으로 방지할 수 있고, 연삭 후의 워크(W) 표면의 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있게 되었다.

또한, 워크(W)에 파형상이 생기는 것은, 워크(W)가 면외 방향으로 구부러지도록 작용하는 어떠한 물리적인 힘이 발생하고 있기 때문이며, 그 물리적인 힘이 내측 주연부(53a) 상에서의 온도 분포가 불균일한 위치에 대응하여 발생하고 있는 것으로 생각된다. 본 실시형태의 양두 평면 연삭 장치(1)에도 내측 주연부(53a) 상에서 온도 분포의 불균일을 발생시키는 개소는 여전히 남아 있으며, 그 위치에 대응하여 워크(W)에 어떠한 물리적인 힘이 작용하고 있는 것으로 생각되지만, 그 개소가 워크(W)의 중심부 근방과 외주부 근방에만 대응하는 위치로서, 그 중간 부분에는 존재하지 않기 때문에 물리적인 힘의 작용점의 간격이 종래보다도 넓고, 그것에 의해 워크(W)에 작용하는 굽힘력이 완화되어 파형상을 억제할 수 있었던 것으로 추측할 수 있다.

또한, 지석용 절결부(44)를 따라 마련되어 있는 포켓부(51a, 51b) 내의 유체 공급 구멍(62)은, 내외 접속부(52a)의 근방 및 내측 주연부(53a)와 외측 주연부(53b)의 접속부 근방에 집중적으로 배치되어 있기 때문에, 이들의 유체 공급 구멍(62)으로부터 공급되는 유체는 우선 내외 접속부(52a) 등의 근방을 통과하는 것이 되며, 내외 접속부(52a) 등의 근방을 효과적으로 냉각할 수 있고, 연삭 후의 워크(W)에 생기는 동심원형의 파형상을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 지석용 절결부(44)를 따라 마련되는 포켓부(51a, 51b)는 지석용 절결부(44)의 주위 방향, 즉 연삭 지석(3)의 주위 방향을 따라 반경 방향 대략 같은 폭으로 형성되어 있기 때문에, 지석용 절결부(44) 주위의 열전도 특성을 그 지석용 절결부(44)를 따라 대략 일정하게 할 수 있으며, 이것에 의해 연삭 후의 워크(W)에 생기는 동심원형의 파형상을 더욱 억제할 수 있다.

워크(W)의 연삭이 종료하면, 판 두께 측정 수단(32)의 구동 모터(37)가 작동하고, 랙(36)을 사이에 두고 본체부(35)가 안내 레일(34)을 따라 뒤를 향하여 이동하며, 본체부(35)의 후측 좌우 한 쌍의 측정 아암(33, 33)이 서포트 패드(43a, 43b)의 판 두께 센서용 절결부(65) 내에 진입하여, 그 측정 아암(33, 33) 선단측의 한 쌍의 측정단(33a, 33a)에 의해 워크(W)가 그 양면측으로부터 끼워 넣어지고, 이것에 의해 워크(W) 연삭 후의 판 두께가 측정된다.

판 두께 측정 수단(32)에 의한 워크(W)의 판 두께 측정이 종료하면, 판 두께 측정 수단(32)의 측정 아암(33)이 서포트 패드(43a, 43b)측의 판 두께 센서용 절결부(65)로부터 퇴거된다. 그리고, 또한 연삭 지석(3)이 「연삭 위치」로부터 「대기위치」까지 이동되고, 또한 워크 유지체(41b)가 「연삭시 위치」로부터 「워크 착탈 시간 위치」까지 이동되며, 도시하지 않은 로더에 의해 연삭 후의 워크(W)가 워크 유지 캐리어(74)의 감입부(77)로부터 반출된다.

도 14는 본 발명의 제2 실시형태를 예시하고, 주연부(53) 중 지석용 절결부(44)를 따르는 내측 주연부(53a)의 부분에, 내맥부(54)와의 접속 부분인 내외 접속부(52a)를 일체 마련하지 않도록 구성한 서포트 패드(43a, 43b)의 예를 도시하고 있다.

본 실시형태의 서포트 패드(43a, 43b)는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 지석용 절결부(44)를 따라 배치되는 포켓부(51)를 1개로 한 점에서 제1 실시형태와 서로 다르다. 이러한 구성을 채용하면, 포켓부(51)의 영역이 넓어지는 분만큼 그 영 역 내에서의 압력 분포가 불균일해지기 쉬운 등의 결점이 있는 반면, 내측 주연부(53a)의 부분에 내외 접속부(52a)를 일체로 마련하지 않는 구성으로 할 수 있으며, 연삭 후 워크(W)에 생기는 파형상을 보다 작게 할 수 있다는 이점이 있다.

즉, 이와 같이 내측 주연부(53a)의 부분에 내외 접속부(52a)를 일체로 마련하지 않는 구성으로 하면, 내측 주연부(53a)의 부분에 있어서 온도 분포에 불균일을 일으키는 개소는, 지석용 절결부(44)의 양단부측에서의 내측 주연부(53a)로부터 외측 주연부(53b)측에의 접속 부분만, 즉 워크(W)의 외주부 근방에만 대응하는 위치가 되기 때문에, 워크(W)에 생기는 동심원형의 파형상을 제1 실시형태의 경우보다도 더욱 효과적으로 방지할 수 있으며, 연삭 후의 워크(W) 표면의 평탄도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 각 실시형태에 대해서 예시하였지만, 본 발명은 이들의 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다. 예컨대, 서포트 패드(43a, 43b)에서의 비접촉 지지면(45)의 형상은 주연부(53) 중 지석용 절결부(44)를 따르는 부분에 적어도 워크(W)의 중심 위치(A')의 근방, 즉 중심 위치(A)의 근방을 제외한 부분에 내외 접속부(52a)가 마련되지 않으면 좋고, 그 이외의 조건은 임의로 설정 가능하다. 예컨대, 포켓부(51)를, 지석용 절결부(44)의 반경 방향으로 3열(3층) 이상 마련하여도 좋고, 지석용 절결부(44)측으로부터 2번째 열(2번째 층) 이후의 포켓부(51)의 형상, 배치 등은 임의적이다.

워크(W)를 회전 가능하게 지지하는 워크 회전 지지 수단은, 실시형태에 도시 한 워크 유지 캐리어(74)를 이용한 것에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 워크(W)의 외연부를 3개 이상의 지지 롤러에 의해 직접 유지하는 동시에, 이들 지지 롤러 내의 1개 또는 그것 이외의 구동 롤러에 의해 워크(W)를 직접 회전 구동하도록 구성하여도 좋다.

또한, 워크 유지 캐리어를 이용하여 워크(W)를 회전 가능하게 지지하는 경우, 그 워크 유지 캐리어의 형상 등이나 그 구동 장치는 임의적이다. 예컨대, 워크 유지 캐리어의 외주측에 구동 기어(79)가 맞물리는 외부 기어를 형성하여도 좋다.

서포트 패드(43a, 43b) 이외의 워크 드라이브 장치(2)측의 구성, 지석 장치(4)측의 구성에 대해서도 실시형태를 임의로 변경할 수 있다.

실시형태에서는, 연삭 지석(3)을 좌우 방향으로 대향시켜 배치한 양두 평면 연삭 장치의 예를 나타내었지만, 본 발명은 그 밖의 양두 평면 연삭 장치, 예컨대 연삭 지석(3)을 상하 방향으로 대향시키도록 구성한 것 등에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 비접촉 지지 수단의 절결부 주위를 따라 존재하는 내외 접속부의 위치를, 적어도 워크 중심 위치의 근방만으로 할 수 있고, 이것에 의해 절결부 주위에서의 온도 분포의 불균일 개소를, 워크(W)의 외주부 근방에 대응하는 위치만, 또는 워크(W)의 외주부 근방과 중심부 근방과 대응하는 위치만으로 할 수 있다. 이것에 의해, 종래의 양두 평면 연삭 장치에서 문제점으로 되었던 워크에 생기는 동심원형의 파형상을 효과적으로 방지할 수 있고, 연삭 후 워크 표면의 평탄 도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 절결부를 따라서 마련되는 포켓부 내의 유체 공급 구멍을, 내외 접속부의 근방 및 절결부를 따라 마련되는 내측 주연부와 그것 이외의 외측 주연부와의 접속부 근방에 배치함으로써, 유체 공급 구멍으로부터 공급되는 유체가 우선 내외접속부 등의 근방을 통과하기 때문에, 내외 접속부 등의 근방을 효과적으로 냉각할 수 있고, 연삭 후 워크에 생기는 동심원형의 파형상을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 절결부를 따라서 마련되는 포켓부를, 연삭 지석의 주위 방향을 따라 반경 방향 대략 같은 폭으로 형성함으로써, 절결부 주위의 열전도 특성을 그 절결부를 따라 대략 일정하게 할 수 있고, 이것에 의해 연삭 후 워크에 생기는 동심원형의 파형상을 더욱 억제할 수 있다.

Claims

연삭면이 서로 대향하도록 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 연삭 지석과, 박판형의 워크를, 그 양면의 피연삭면 중 적어도 일부가 상기 연삭면간의 연삭 위치에 배치된 상태에서, 상기 연삭 지석의 회전축에 평행한 회전축 둘레에 회전 가능하게 지지하는 워크 회전 지지 수단과, 상기 워크의 피연삭면에서의 상기 연삭 위치보다도 외측의 영역의 대략 전면(全面)을 양측으로부터 끼우도록 배치하고, 유체의 압력에 의해 상기 워크를 비접촉 지지하는 한 쌍의 비접촉 지지 수단을 구비하며, 상기 비접촉 지지 수단에 의해 상기 워크를 지지한 상태에서 상기 워크와 상기 연삭 지석을 회전시킴으로써 상기 워크 양면의 피연삭면을 연삭하도록 구성된 양두 평면 연삭 장치에 있어서,

상기 비접촉 지지 수단에는, 그 대략 원형의 외연측으로부터 적어도 상기 워크의 중심 위치를 넘어 상기 연삭 지석에 대응하는 대략 원호형의 절결부가 형성되는 동시에, 상기 워크에 대향하는 비접촉 지지면에는, 움푹 들어간 형상으로 형성되며, 그 내벽에 상기 유체를 토출하는 1 또는 복수의 유체 공급 구멍을 형성한 복수의 포켓부와, 이들 포켓부 주위의 뱅크를 형성하는 망상의 메시부가 마련되고, 상기 메시부는 상기 비접촉 지지면의 외주를 따라 배치되는 주연부와, 그 주연부 내측의 영역을 복수로 분할하도록 배치되며 복수의 내외 접속부에서 상기 주연부와 접속되는 내맥부로 구성되고, 상기 주연부 중 상기 절결부를 따르는 부분에는, 적어도 상기 워크의 중심 위치의 근방을 제외한 부분에 상기 내외 접속부가 마련되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 양두 평면 연삭 장치.
제1항에 있어서, 상기 주연부는 상기 절결부를 따라 마련되는 내측 주연부와, 그 이외의 외측 주연부가 상기 절결부의 양단부에서 접속되어 있으며, 상기 절결부를 따라 마련되는 상기 포켓부 내의 상기 유체 공급 구멍은, 상기 내외 접속부의 근방 및 상기 내측 주연부와 외측 주연부와의 접속부 근방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 양두 평면 연삭 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 절결부를 따라 마련되는 상기 포켓부는, 상기 연삭 지석의 주위 방향을 따라서 반경 방향 대략 같은 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양두 평면 연삭 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절결부를 따라 마련되는 포켓부 이외의 포켓부는, 상기 내맥부 중 상기 워크의 반경 방향에 배치된 부분에 의해 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 양두 평면 연삭 장치.