KR20100084467A - An apparatus for grinding a member having a rectangularly-shaped column - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직사각형 형상의 칼럼을 갖고 경질 취성 재료의 결정으로 이루어진 부재를 연마하는 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 직사각형 형상의 칼럼을 갖는 부재 상에 배열된 미소 균열을 제거하기 위해 부재를 연마하는 장치에 관한 것이다. 상기 부재는 세라믹, 유리 및 실리콘과 같은 경질 취성 재료의 결정으로 이루어지며, 디스크 기판을 제조하는데 이용된다. The present invention relates to an apparatus for polishing a member having a rectangular shaped column and composed of crystals of a hard brittle material. In particular, the present invention relates to an apparatus for polishing a member to remove microcracks arranged on a member having a column of rectangular shape. The member consists of crystals of hard brittle materials such as ceramics, glass and silicon and is used to make disk substrates.
경질 취성 재료로 이루어진 직사각형 형상의 칼럼 부재는 이하의 단계에 의해 제조된다. 즉, 우선, 용탕 원료를 주형으로 주조하여 잉곳(ingot)이 제조된다. 다음으로, 띠톱과 같은 커팅 장치에 의해 잉곳이 커팅되어, 블록, 즉 직사각형 형상의 칼럼 부재로 잉곳이 분할된다. 직사각형 형상의 칼럼 부재가 띠톱과 같은 커팅 장치에 의해 두께 1mm 미만인 박막 디스크 기판(웨이퍼)으로 분할된다. 분할된 웨이퍼는 세정 공정, 치수 및 표면 조도 검사 공정, 및 포장 공정 후에 운송된다.A rectangular column member made of a hard brittle material is produced by the following steps. That is, first, a molten metal is cast into a mold to produce an ingot. Next, the ingot is cut by a cutting device such as a band saw, and the ingot is divided into a block, that is, a column member having a rectangular shape. A rectangular column member is divided into thin film disk substrates (wafers) having a thickness of less than 1 mm by a cutting device such as a band saw. The divided wafers are transported after the cleaning process, the dimension and surface roughness inspection process, and the packaging process.
표 1 및 도 14에 도시한 바와 같이, 커팅 장치에 의해 분할된 직사각형 형상의 칼럼 부재의 최대 표면 조도는 Ry=9~11㎛의 범위이다. 또한, 깊이 70~80㎛의 미소 균열은 부재가 커팅되는 동안 부재의 가장자리와 표면 상에 나타난다. 잉곳 이 커팅된 후, 직사각형 형상의 칼럼 부재가 줄톱과 같은 커팅 장치에 의해 박막 디스크 기판으로 분할되면, 미소 균열로 인해 금이 가거나 깨진 디스크가 제조되는 경우가 있다. 통상, 금이 가거나 깨진 디스크로 인한 제품의 결함 수준("결함률")은 30~40%의 범위이다. 금이 가거나 깨진 모든 디스크는 폐기된다. 결함률을 감소시키기 위하여, 부재의 최대 표면 조도가 Ry=9~11㎛의 범위이며, 미소 균열의 깊이가 10~15㎛의 범위가 되도록, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 4개의 표면이 연마된다. 그러나, 결함률은 여전히 20~30%의 범위이다. As shown in Table 1 and FIG. 14, the maximum surface roughness of the rectangular column member divided by the cutting device is in the range of Ry = 9 to 11 μm. In addition, microcracks with a depth of 70-80 μm appear on the edges and surfaces of the member while the member is being cut. After the ingot is cut, if the columnar member having a rectangular shape is divided into a thin film disk substrate by a cutting device such as a file saw, a cracked or broken disk may be produced due to micro cracks. Typically, product defect levels ("defective rate") due to cracked or broken discs range from 30 to 40%. All cracked or broken discs are discarded. In order to reduce the defect rate, four surfaces of the rectangular column member are polished so that the maximum surface roughness of the member is in the range of Ry = 9 to 11 m and the depth of the micro crack is in the range of 10 to 15 m. However, the defect rate is still in the range of 20-30%.
[표 1]TABLE 1
표 1. 직사각형 칼럼 형상의 부재를 분할하는 동안, 분할된 디스크의 결함률Table 1. Defect rate of divided disks during partitioning of rectangular columnar members
주: 결함률은 직사각형 칼럼 형상의 부재가 분할되어 디스크 기판을 형성할 때 발생된, 금이 가거나 깨진 디스크에 기초한 제품의 결함 수준으로 정의된다. Note: The defect rate is defined as the defect level of a product based on a cracked or broken disk, which occurs when a rectangular columnar member is divided to form a disk substrate.
제조시 발생한 디스크 기판의 균열이나 흠에 기초한 결함률을 감소시키기 위하여, 최대 표면 조도가 Ry=8㎛ 미만의 수준에 도달할 때까지 그 측면을 연마하여 평탄화함으로써, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 측면 상의 미소 균열의 깊이가 감소된다(특허문헌 1 참조). In order to reduce the defect rate based on the cracks or flaws of the disk substrate generated during manufacture, by grinding and flattening the side surface until the maximum surface roughness reaches a level of less than Ry = 8㎛, fine on the side of the rectangular column member The depth of a crack is reduced (refer patent document 1).
[특허문헌 1] 일본 특허 제3649393호[Patent Document 1] Japanese Patent No. 3649393
최근, 경질 취성 재료로 이루어진 디스크 기판에 대한 시장의 수요가 증가하고 있다. 디스크 기판 상의 균열이나 흠에 기초한 결함률이 상당히 감소(2% 미만으로)될 것이 강하게 요구되고 있다. 디스크 기판 상의 균열이나 흠을 유발하는 미소 균열은 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 측면 상에 뿐만 아니라 가장자리 상에도 존재한다. 따라서, 부재의 측면과 가장자리 상의 미소 균열을 제거할 필요가 있다.In recent years, the market demand for disk substrates made of hard brittle materials is increasing. There is a strong demand for a significant reduction (less than 2%) of defect rates based on cracks or flaws on disk substrates. The microcracks that cause cracks or flaws on the disk substrate exist on the edges as well as on the side surfaces of the rectangular column members, as disclosed in Patent Document 1. Therefore, it is necessary to remove the micro cracks on the side and edge of the member.
본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 한다. 본 발명은 원료를 주조하여 제조된 잉곳을 커팅하여 분할된 직사각형 형상의 칼럼 부재를 분할함으로써 디스크 기판을 제조하는 공정에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 직사각형 형상의 칼럼 부재의 측면 및 가장자리의 조도를 Ry=2㎛ 미만으로 감소시키고 미소 균열의 깊이를 3㎛ 미만으로 감소시킴으로써, 결함률을 2% 미만으로 감소시키는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 경질 취성 재료로 이루어진 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치를 제공하는 것이다. 본 장치는 높은 생산성을 갖는다. The present invention seeks to solve the above problems. The present invention relates to a process of manufacturing a disk substrate by dividing a column member having a rectangular shape divided by cutting an ingot manufactured by casting a raw material. That is, it is an object of the present invention to reduce the defect rate to less than 2% by reducing the roughness of the side and edge of the rectangular column member to less than Ry = 2 μm and the depth of the microcracks to less than 3 μm. It is also an object of the present invention to provide an apparatus for polishing a rectangular column member made of a hard brittle material. The device has high productivity.
청구항 1의 발명에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 상기 장치는 직사각형 형상의 칼럼 부재를 반송하는 반송 라인과 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 연마 라인을 포함한다. 연마 라인은 반송 라인에 수직한 방향으로 이동 가능하고 직사각형 형상의 칼럼 부재를 유지하는 이동 수단을 갖는다. 연마 라인에서, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 2 개의 측면을 동시에 연마하는 한 쌍의 제 1 연마 수단과 직사각형 형상의 칼럼 부재의 2 개의 가장자리를 동시에 모따기하는 한 쌍의 제 2 연마 수단이 배치되어 있다. 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마 라인에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션이 연마 라인의 일단에 배치되어 있다. 또한, 직사각형 형상의 칼럼 부재를 반전시키는 스테이션이 연마 라인의 타단에 배치되어 있다. In the apparatus for polishing a rectangular column member according to the invention of claim 1, in order to solve the above problems, the apparatus includes a conveying line for conveying a rectangular column member and a polishing line for polishing a rectangular column member. Include. The polishing line is movable in a direction perpendicular to the conveying line and has moving means for holding a columnar columnar shape. In the polishing line, a pair of first polishing means for simultaneously polishing two sides of a rectangular column member and a pair of second polishing means for simultaneously chamfering two edges of a rectangular column member are arranged. A station for introducing and discharging a rectangular column member with respect to the polishing line is disposed at one end of the polishing line. In addition, a station for inverting the rectangular column member is disposed at the other end of the polishing line.
청구항 2의 발명에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 청구항 1의 발명에 따른 제 1 연마 수단은 브러시형 툴을 이용하는 황삭(rough-grinding) 수단과, 상기 황삭 수단에 인접하고 브러시형 툴을 이용하는 정삭(finishing-grinding) 수단을 포함한다. In the apparatus for polishing a rectangular-shaped column member according to the invention of
청구항 3의 발명에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 청구항 1의 발명에 따른 제 2 연마 수단은 브러시형 툴 또는 연마휠(grinding-wheel)형 툴을 이용하는 황삭 수단과, 상기 황삭 수단에 인접하고 또한 브러시형 툴 또는 연마휠형 툴을 이용하는 정삭 수단을 포함한다. In the apparatus for polishing a rectangular column member according to the invention of
청구항 4의 발명에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 발명에 따른 제 1 연마 수단의 브러시형 툴은 분리형(segmented-type) 브러시이다. 브러시형 툴은 회전 중공 샤프트의 일단에 고정되는 연마용 작동부의 회전체를 포함한다. 회전 중공 샤프트의 타단은 회전 드라이버에 연결되어 있다. 브러시형 툴은, 회전 중공 샤프트에 삽입되어 있는 중심 샤프트의 일단에 고정되어 있는 홀더를 더 포함한다. 중심 샤프트의 타단은 선형 동작 드라이버에 연결되어 있다. 따라서, 중심 샤프트는 그 중심축을 따라 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. 브러시형 툴은 복수의 브러시 다발을 더 포함한다. 복수의 브러시 다발의 각 단은 홀더에 배치되어 있는 복수의 구멍에 삽입 고정되어, 상기 구멍에 대해 부착 및 분리될 수 있다. 복수의 브러시의 다른 각 단은, 회전체의 단면(end surface)에 배치된 유지캡의 개구에 삽입되어 상기 유지캡으로부터 돌출된다. 슬롯 형성 구멍(slotted hole)은 회전 중공 샤프트의 축과 중심 샤프트의 축을 따라 회전체의 원통부(barrel)에 배치되어 있고, 슬롯 형성 구멍에 끼움 삽입될 수 있는 핀은 슬롯 형성 구멍을 통해 홀더에 연결되어 있다. In the apparatus for polishing a rectangular-shaped column member according to the invention of claim 4, the brush type tool of the first polishing means according to any one of claims 1 to 3 is a segmented-type brush. The brushed tool includes a rotating body of the polishing actuator fixed to one end of the rotating hollow shaft. The other end of the rotating hollow shaft is connected to the rotating driver. The brush tool further includes a holder fixed to one end of the central shaft that is inserted into the rotating hollow shaft. The other end of the central shaft is connected to a linear motion driver. Thus, the central shaft can move forward and backward along its central axis. The brushed tool further includes a plurality of brush bundles. Each end of the plurality of brush bundles can be inserted into and fixed to a plurality of holes arranged in the holder, and can be attached and detached with respect to the holes. Each other end of the plurality of brushes is inserted into the opening of the holding cap disposed on the end surface of the rotating body and protrudes from the holding cap. Slotted holes are disposed in the barrel of the rotor along the axis of the rotating hollow shaft and the axis of the central shaft, and pins that can be inserted into the slot forming holes are inserted into the holder through the slot forming holes. It is connected.
청구항 5의 발명에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 발명에 따른 이동 수단은 직사각형 형상의 칼럼 부재를 유지하는 유지 수단을 갖는다. 상기 이동 수단은 한 쌍의 제 1 연마 수단의 사이 및 한 쌍의 제 2 연마 수단의 사이에서 이동할 수 있다. In the apparatus for polishing a rectangular column member according to the invention of
청구항 6의 발명에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 청구항 1 내지 5 중 어느 하나의 발명에 따른 연마 라인은, 연마 라인으로 이동시켜 연마하기 전에, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 폭 및 높이의 치수를 측정하는 측정 수단을 더 포함한다. In the apparatus for polishing a rectangular column member according to the invention of
청구항 7의 발명에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 발명에 따른 반송 라인은, 직사각형 형상의 칼럼 미연마 부재를 스테이션으로 반송하는 반입 라인(conveying-in line)과, 연마된 부재를 스테이션으로부터 반송하는 반출 라인(conveying-out line)을 더 포함한다. 반입 라인과 반출 라인은 스테이션의 각 측에 배치되어 있다. In the apparatus for polishing a rectangular column member according to the invention of
청구항 1 내지 4의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 직사각형 형상의 칼럼 미연마 부재 각각은 스테이션으로 반송되어, 반송 라인에 의해 연마 라인에 대해 투입 및 배출된다. 스테이션은 연마 라인의 일단에 배치되어 있다. 다음으로, 직사각형 형상의 칼럼 부재는 연마 라인의 이동 수단으로 반송된다. 직사각형 형상의 칼럼 부재는 한 쌍의 제 1 연마 수단의 사이 및 한 쌍의 제 2 연마 수단의 사이에서 이동된다. 한 쌍의 제 1 연마 수단은 서로 대향하는 양 측면을 연마한다. 한 쌍의 제 2 연마 수단은 부재의 상부 양 가장자리를 연마하여 가장자리를 모따기한다. 따라서, 직사각형 형상의 칼럼 부재를 제 1 연마 수단 사이 및 제 2 연마 수단 사이에서 모두 이동시킴으로써, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 양 측면을 연마하고, 부재의 상부 양 가장자리를 모따기하는 공정이 완료된다. 그런 다음, 이동 수단에 의해, 직사각형 형상의 칼럼 부재가 연마 라인의 타단에 배치되어 있는 부재를 반전시키는 스테이션으로 반송된다. 스테이션에서 부재가 반전된 후, 이동 수단에 다시 고정된다. 반전된 직사각형 형상의 칼럼 부재는 다시 한 쌍의 제 1 연마 수단의 사이에서 이동한 후, 한 쌍의 제 2 연마 수단의 사이에서 이동한다. 그런 다음, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 서로 대향하는 2 개의 남은 측면이 연마된다. 부재의 2 개의 남은 가장자리도 연마되어 모따기된다. 마지막으로, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 4 개의 표면을 연마하고, 부재의 4 개의 가장자리를 연마하여 모따기하는 공정이 완료된다. 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 공정이 완료된 후, 부재를 연마 라인에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션을 통해 부재가 연마 라인으로부터 반송 라인으로 자동으로 반송된다. 스테이션은 연마 라인의 단부에 배치되어 있다. In the apparatus for polishing a rectangular column member of claims 1 to 4, each of the rectangular column non-abrasive members is conveyed to a station, and is fed to and discharged from the polishing line by the conveying line. The station is arranged at one end of the polishing line. Next, the rectangular column member is conveyed to the movement means of a polishing line. The rectangular column member is moved between the pair of first polishing means and between the pair of second polishing means. The pair of first polishing means polish both opposing sides. The pair of second polishing means polish the upper both edges of the member to chamfer the edges. Thus, by moving both the rectangular column members between the first polishing means and the second polishing means, the step of polishing both sides of the rectangular column member and chamfering the upper both edges of the member is completed. Then, by the moving means, a rectangular column member is conveyed to the station which reverses the member arrange | positioned at the other end of a grinding | polishing line. After the member is reversed at the station, it is fixed again to the means of movement. The inverted rectangular shape column member again moves between the pair of first polishing means and then moves between the pair of second polishing means. Then, two remaining side surfaces of the rectangular column member facing each other are polished. The two remaining edges of the member are also polished and chamfered. Finally, the four surfaces of the rectangular columnar member are polished, and the four edges of the member are polished to chamfer. After the process of polishing the columnar member having a rectangular shape is completed, the member is automatically conveyed from the polishing line to the conveying line through a station for introducing and discharging the member into and out of the polishing line. The station is arranged at the end of the polishing line.
상술한 바와 같이, 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치는 하기 공정: a) 직사각형 형상의 칼럼 미연마 부재를 연마 라인으로 반송하는 공정; b) 길이 방향으로 연장되는 부재의 4 개의 측면을 연마하고, 부재의 4 개의 가장자리를 연마하여 모따기하는 공정; 및 c) 연마 라인 밖으로 부재를 반송하는 공정을 자동으로 수행할 수 있기 때문에, 생산성을 개선할 수 있다. As described above, the apparatus for polishing a rectangular column member includes the following steps: a) conveying a rectangular column unpolished member to a polishing line; b) polishing four sides of the member extending in the longitudinal direction, and polishing the four edges of the member to chamfer; And c) the step of conveying the member out of the polishing line can be performed automatically, thereby improving the productivity.
청구항 2의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 따르면, 부재의 측면을 연마하는 제 1 연마 수단은 황삭 수단과 정삭 수단을 포함한다. 따라서, 부재의 측면 상에 발생된 대부분의 미소 균열이 황삭 수단에 의해 효과적으로 제거될 수 있다. 미소 균열은 용탕 원료를 주형으로 주조하여 제조된 잉곳이 띠톱과 같은 커팅 장치에 의해 직사각형 형상의 칼럼 부재로 분할될 때, 부재의 측면 상에 발생된다. 다음으로, 연마된 측면은 정삭 수단에 의해 미세하게 연마되기 때문에, 미소 균열의 깊이는 1~3㎛ 미만으로 감소될 수 있다. According to the apparatus for polishing a rectangular column member of
청구항 3의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 가장자리를 연마하여 모따기하는 제 2 연마 수단은 황삭 수단과 정삭 수단을 포함한다. 이 구성은 제 1 연마 수단과 동일하다. 제 2 연마 수단은 브러시형 툴 또는 연마휠형 툴을 이용할 수 있다. 브러시형 툴을 이용하는 제 2 연마 수단에 있어서, 커팅 장치에 의해 분할된 직사각형 형상의 칼럼 부재의 가장자리 상의 대부분의 미소 균열은 황삭 수단에 의해 그 가장자리를 마무리함으로써 제거된다. 다음으로, 정삭 수단에 의해 가장자리가 미세하게 연마되기 때문에, 미소 균열의 깊이는 1~3㎛ 미만으로 감소될 수 있다. 연마휠형 툴을 이용하는 제 2 연마 수단은, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 가장자리를 모따기함으로써, 부재의 가장자리 상의 대부분의 미소 균열을 제거할 수 있다. 직사각형 형상의 칼럼 부재 상의 미소 균열의 깊이가 부재를 형성하는 결정의 재료나 종류에 따라 변하기 때문에, 브러시형 툴이나 연마휠형 툴을 선택하여, 부재의 가장자리를 연마할 수 있다. 딥 모따기(deep chamfer) 및 미세 마무리(fine finishing)가 더 요구되는 경우, 브러시형 툴과 연마휠형 툴의 조합을 이용하여, 부재의 가장자리를 연마하여 모따기할 수 있다. In the apparatus for polishing a rectangular column member of
청구항 1 내지 3의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 커팅 장치에 의해 직사각형 형상의 칼럼 부재가 분할될 때, 70~80㎛의 범위(표 1 참조)인 상기 부재의 가장자리 및 표면 상의 미소 균열의 깊이는 1~3㎛로 감소될 수 있다. 또한, 부재의 최대 표면 조도는 Ry=2㎛ 미만으로 개선될 수 있다. 따라서, 줄톱과 같은 커팅 장치에 의해 직사각형 형상의 칼럼 부재를 분할함으로써, 예를 들어, 1mm 두께의 디스크 기판이 제조되는 경우, 미소 균열에 의해 발생되는 균열이나 흠과 같은 임의의 결함이 방지될 수 있기 때문에, 분할된 디스크 기판의 결함률이 2% 미만으로 감소될 수 있다. In the apparatus for polishing a rectangular column member of claims 1 to 3, when the rectangular column member is divided by a cutting device, it is on the edge and the surface of the member in the range of 70 to 80 µm (see Table 1). The depth of the microcracks can be reduced to 1-3 microns. In addition, the maximum surface roughness of the member can be improved to less than Ry = 2 μm. Thus, by dividing a rectangular column member by a cutting device such as a file saw, for example, when a 1 mm thick disk substrate is manufactured, any defects such as cracks or blemishes caused by microcracks can be prevented. As such, the defect rate of the divided disk substrate can be reduced to less than 2%.
청구항 4의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 부재의 측면을 연마하는 제 1 연마 수단의 브러시형 툴은 복수의 브러시 다발을 포함한다. 브러시 다발은 연마 그레인(abrasive grain)을 함유하는 수지 와이어 또는 강철로 이루어진 와이어로 이루어진다. 복수의 브러시 다발 각각은 홀더에 삽입 고정되어, 홀더에 대해 부착 및 분리될 수 있다. 따라서, 브러시 다발이 부재를 연마하는 작업에 의해 마모되면, 바로 교체될 수 있다. 슬롯 형성 구멍은 연마용 작동부의 회전체의 원통부에 배치되어 있다. 슬롯 형성 구멍에 끼움 삽입될 수 있는 핀은 슬롯 형성 구멍을 통해 홀더에 연결되어 있다. 브러시 다발을 갖는 홀더는 회전 중공 샤프트과 연마용 작동부의 회전체를 통한 회전 드라이버의 동력에 의해 회전된다. 홀더의 회전으로 인해, 브러시 다발이 회전될 수 있다. 브러시 다발이 유지캡으로부터 돌출되는 길이는, 중심 샤프트를 통해 선형 동작 드라이버(미도시)에 의해 전방 및 후방으로 홀더를 이동시키는 동력에 의해 제어될 수 있다. 브러시 다발의 유지캡으로부터 돌출된 길이에 대한 제어는 이하와 같이 수행된다. 즉, 직사각형 형상의 칼럼 부재의 표면을 브러시 다발과 접촉하여 부재를 연마하는 작업 시간에 대한 데이터, 또는 연마되는 직사각형 형상의 칼럼 부재의 개수에 대한 데이터가 제어 수단(미도시)에 입력된다. 그런 다음, 데이터에 기초한 계산 결과가 선형 동작 드라이버에 입력되어, 중심 샤프트를 통해 홀더의 이동을 제어한다.In the apparatus for polishing a rectangular columnar member of claim 4, the brush-shaped tool of the first polishing means for polishing the side of the member includes a plurality of brush bundles. The brush bundle consists of a wire made of resin or steel containing abrasive grains. Each of the plurality of brush bundles can be inserted into and secured to the holder so that it can be attached and detached from the holder. Therefore, when the brush bundle is worn by the operation of polishing the member, it can be replaced immediately. The slot forming hole is disposed in the cylindrical portion of the rotating body of the polishing operation portion. Pins that can be inserted into the slot forming holes are connected to the holder through the slot forming holes. The holder with the brush bundle is rotated by the power of the rotary driver through the rotating hollow shaft and the rotating body of the polishing actuator. Due to the rotation of the holder, the brush bundle can be rotated. The length over which the brush bundle protrudes from the retaining cap can be controlled by the power to move the holder forward and backward by a linear motion driver (not shown) through the central shaft. Control of the length protruding from the holding cap of the brush bundle is performed as follows. That is, data on the working time of polishing the member by contacting the surface of the rectangular column member with the brush bundle, or data on the number of the rectangular column members to be polished are input to the control means (not shown). Then, the calculation result based on the data is input to the linear motion driver to control the movement of the holder through the center shaft.
상술한 바와 같이, 브러시 다발의 말단이 유지캡에 의해 지지되어 있기 때문에, 브러시 다발은 구부러지지 않는다. 또한, 브러시 다발의 유지캡으로부터 돌출된 길이가 제어되기 때문에, 일정한 값으로 유지된다. 따라서, 브러시 다발의 말단을 통해 표면 상에 작용하는, 부재의 표면을 연마하는 힘이 일정해지기 때문에, 부재의 표면이 균일하게 연마될 수 있다. As described above, since the end of the brush bundle is supported by the holding cap, the brush bundle does not bend. In addition, since the length protruding from the holding cap of the brush bundle is controlled, it is maintained at a constant value. Thus, since the force for polishing the surface of the member, which acts on the surface through the ends of the brush bundles, becomes constant, the surface of the member can be uniformly polished.
청구항 5의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 이동 수단의 유지 수단은 직사각형 형상의 칼럼 부재를 확실하게 유지하면서 한 쌍의 제 1 연마 수단의 사이와 한 쌍의 제 2 연마 수단의 사이에서 이동할 수 있다. 따라서, 유지 수단과 부재가 통합되어 있기 때문에, 부재는 한 쌍의 제 1 연마 수단의 사이와 한 쌍의 제 2 연마 수단의 사이의 연마 라인 상에서 확실하게 이동할 수 있다.In the apparatus for polishing a rectangular column member of
청구항 6의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 대하여, 측정 수단은 직사각형 형상의 칼럼 미연마 부재의 폭과 높이의 치수를 측정한 다음, 측정 신호를 제어 수단(미도시)에 입력한다. 부재가 제 1 연마 수단과 제 2 연마 수단에 의해 연마될 때, 상기 신호에 기초하여, 부재를 연마하기 위한 공급량과 시작 위치가 제어된다. 이 제어에 의해, 미소 균열의 깊이는 1~3㎛로 감소될 수 있고, 부재의 최대 표면 조도는 Ry=2㎛ 미만으로 개선될 수 있다. For the apparatus for polishing a rectangular column member of
청구항 7의 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치에 있어서, 반송 라인은, 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마 라인에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션을 통해 연마 라인으로 미연마 부재를 반송하는 반입 라인과, 스테이션을 통해 연마 라인으로부터 연마된 부재를 반송하는 반출 라인을 포함한다. 반입 라인과 반출 라인은 분리 배치되어 있다. 따라서, 미연마 부재를 장치로 반송하는 공정과 연마된 부재를 장치로부터 반송하는 공정은 효과적으로 수행될 수 있다. An apparatus for polishing a rectangular column member according to
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 부재를 연마하는 장치의 사시도를 나타낸다.1 shows a perspective view of an apparatus for polishing a member according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 장치의 평면도이다. 2 is a plan view of the apparatus of FIG. 1.
도 3은 도 1의 장치의 입면도이다. 3 is an elevation view of the apparatus of FIG. 1.
도 4는 도 1의 장치의 평면 연마용 연마 수단의 사시도를 나타낸다. 4 shows a perspective view of the polishing means for plane polishing of the apparatus of FIG. 1.
도 5는 도 4의 평면 연마용 연마 수단의 작동부의 측면을 나타낸다. FIG. 5 shows a side view of the operating part of the planar polishing polishing means of FIG. 4.
도 6은 도 1의 장치의 가장자리 연마용 연마 수단의 사시도를 나타낸다. 6 shows a perspective view of the polishing means for edge polishing of the apparatus of FIG. 1.
도 7은 도 6의 가장자리 연마용 연마 수단의 작동 부재의 높이를 조절하는 장치를 나타낸다. 7 shows an apparatus for adjusting the height of the operating member of the edge polishing polishing means of FIG. 6.
도 8은 도 1의 이동 수단(5)과 위치결정 장치를 나타낸다. 8 shows the moving
도 9는 도 1의 직사각형 형상의 칼럼 부재의 높이를 측정하는 측정 장치의 입면도를 나타낸다. FIG. 9 shows an elevation view of a measuring device for measuring the height of the rectangular columnar member of FIG. 1.
도 10은 도 1의 장치의 이송 장치의 측면도를 나타낸다. 10 shows a side view of the conveying device of the device of FIG. 1.
도 11은 도 1의 장치의 반전 장치의 입면도를 나타낸다. FIG. 11 shows an elevation view of the inversion device of the device of FIG. 1.
도 12는 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 단계의 플로우차트를 나타낸다. 12 shows a flowchart of a step of polishing a column member having a rectangular shape.
도 13은 직사각형 형상의 칼럼 부재의 가장자리가 연마되어 모따기된 상태를 나타낸다. Fig. 13 shows a state in which the edges of the rectangular column members are polished and chamfered.
도 14는 미소 균열이 발생한 직사각형 형상의 칼럼 부재의 단면도를 나타낸다. 14 is a sectional view of a rectangular columnar member in which microcracks have occurred.
도 15는 분리형 브러시의 부분 단면도를 나타낸다. 15 shows a partial cross-sectional view of a detachable brush.
도 16은 도 15의 분리형 브러시의 저면도를 나타낸다. FIG. 16 shows a bottom view of the detachable brush of FIG. 15.
도 17은 도 15의 분리형 브러시에 이용되는 브러시 다발을 나타낸다. 17 shows a brush bundle used in the detachable brush of FIG. 15.
도 18은 종래의 컵형 브러시의 입면도를 나타낸다. 18 is an elevation view of a conventional cup brush.
도 19는 도 18의 종래의 컵형 브러시의 저면도를 나타낸다. FIG. 19 shows a bottom view of the conventional cup-shaped brush of FIG. 18.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
M: 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치M: Apparatus for Polishing Rectangular Column Members
1: 반송 라인 2: 반입 라인1: conveying line 2: carrying line
3: 반출 라인 5: 이동 수단3: export line 5: means of transport
52: 유지 장치 7, 8: 위치결정 장치52: holding
9A: 폭을 측정하기 위한 측정 장치9A: Measuring device for measuring width
9B: 높이를 측정하기 위한 측정 장치9B: Measuring device for measuring height
10: 연마 라인 11A: 평면 연마용 황삭 수단10: polishing
11B: 평면 연마용 제 1 정삭 수단 11C: 평면 연마용 제 2 정삭 수단11B: first finishing means for plane polishing 11C: second finishing means for plane polishing
14: 브러시 다발14: brush bunch
15: 부재를 연마 라인에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션15: Station to feed and discharge the member against the polishing line
17: 부재를 반전시키는 스테이션 20: 이송 장치17: station for reversing member 20: transfer device
25: 반전 장치 110: 홀더25: reverse device 110: holder
110a: 핀 112: 작동부110a: Pin 112: Actuator
112a: 회전체 112b: 구멍112a: rotating
112c: 유지캡 112d: 슬롯 형성 구멍112c: retaining
12A: 가장자리 연마용 황삭 수단 12B: 가장자리 연마용 정삭 수단12A: Roughing means for edge polishing 12B: Finishing means for edge polishing
124: 작동 부재124: working member
본 실시형태에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 장치("장치")는, 단면이 125~155mm의 정사각형 형상이며 길이가 200mm인 부재의 길이 방향으로 연장 된 4 개의 측면과 가장자리를 연마할 수 있다. The device ("apparatus") for polishing a rectangular columnar member according to the present embodiment can polish four sides and edges extending in the longitudinal direction of a member having a square shape of 125 to 155 mm in cross section and a length of 200 mm. have.
하기 실시형태에 있어서, 장치에 의해 처리되는 직사각형 형상의 칼럼 부재는, 유리로 이루어진 잉곳을 띠톱에 의해 길이 방향 및 횡 방향으로 분할함으로써 제조된다. In the following embodiment, the rectangular column member processed by the apparatus is manufactured by dividing an ingot made of glass in the longitudinal direction and the transverse direction with a band saw.
표 1 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 직사각형 형상의 칼럼 부재가 띠톱에 의해 잉곳으로부터 분할된 후, 부재의 측면의 최대 조도는 Ry=9~11㎛이고, 부재의 표면 상의 미소 균열의 깊이는 70~80㎛이다. As shown in Table 1 and Fig. 14, after the rectangular column member was divided from the ingot by the band saw, the maximum roughness of the side surface of the member was Ry = 9 to 11 µm, and the depth of the microcracks on the surface of the member was 70 ˜80 μm.
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 장치에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 장치는 제 1 연마 수단과 제 2 연마 수단을 포함한다. 이들 각 수단은 브러시형 툴을 이용한다. 브러시형 툴은, 표 2에 나타낸 바와 같이 연마 그레인을 함유하는 수지 와이어로 이루어진 브러시 다발을 갖는다. 제 1 연마 수단은 부재의 평면 연마용 한 쌍의 황삭 수단과, 부재의 평면 연마용 두 쌍의 정삭 수단을 포함한다. 두 쌍의 정삭 수단의 연마 그레인의 크기는 상이하다. 제 2 연마 수단은 부재의 가장자리 연마용 한 쌍의 황삭 수단과, 부재의 가장자리 연마용 한 쌍의 정삭 수단을 포함한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated based on drawing. The apparatus comprises a first polishing means and a second polishing means. Each of these means uses a brushed tool. The brush-type tool has the brush bundle which consists of a resin wire containing abrasive grain, as shown in Table 2. The first polishing means includes a pair of roughing means for planar polishing of the member and two pairs of finishing means for planar polishing of the member. The size of the abrasive grains of the two pairs of finishing means is different. The second polishing means comprises a pair of roughing means for polishing the edge of the member and a pair of finishing means for polishing the edge of the member.
도 1의 장치(M)는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 반송하는 반송 라인(1)과, 반송 라인(1)에 횡방향으로 배치된 연마 라인(10)과, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 유지하고 연마 라인(10)에서 이동 가능한 이동 수단(5)을 포함한다. 장치(M)는 부재(W)를 연마 라인(10)에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션(15)을 더 포함한다. 스테이션(15)은 반송 라인(1)에 인접한 연마 라인(10)의 일단에 배치되 어 있다. 부재(W)를 반전시키는 스테이션(17)은 연마 라인(10)의 타단에 배치되어 있다.The apparatus M of FIG. 1 has the conveyance line 1 which conveys the rectangular column member W, the polishing
반송 라인(1)은 직사각형 형상의 칼럼 미연마 부재(W)를 반송하는 반입 라인(2)과, 연마된 부재를 반송하는 반출 라인(3)을 포함한다. 반입 라인(2)은, 부재(W)를 연마 라인(10)에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션(15)의 상류측에 배치되어 있다(도 1에서 스테이션(15)의 좌측). 반출 라인(3)은 스테이션(15)의 하류측에 배치되어 있다(도 1에서 스테이션(15)의 우측). 반입 라인(2)과 반출 라인(3)은 모두 컨베이어(4, 4)를 포함한다. 컨베이어(4, 4) 상에는 등간격으로 복수의 반송대(cradle; 4a, 4a)가 배치되어 있다. 직사각형 형상의 칼럼 미연마 부재(W)는 컨베이어(4, 4)의 반송대(4a, 4a)에 의해 유지 및 반송된다. The conveying line 1 includes the carrying-in
복수의 제 1 연마 수단, 즉 평면 연마용 연마 수단(11)과, 복수의 제 2 연마 수단, 즉, 가장자리 연마용 연마 수단(12)이 연마 라인(10)에 배치되어 있다. 이들 수단은 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 이동하는 방향을 따라 서로 인접하게 배치되어 있다. 평면 연마용 연마 수단(11)과 가장자리 연마용 연마 수단(12)은 연마 라인이 이동하는 방향을 따라 중심측 또는 말단측 중 어느 하나에 배치될 수도 있다. 도면에 도시된 실시형태에 있어서, 가장자리 연마용 연마 수단(12)은 중심측, 즉 부재(W)를 연마 라인(10)에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션(15)에 인접하게 배치되어 있다. 평면 연마용 연마 수단(11)은 부재(W)를 반전시키는 스테이션(17)에 인접하게 배치되어 있다. A plurality of first polishing means, i.e., a planar polishing means 11, and a plurality of second polishing means, i.e., an edge polishing means 12, are arranged in the polishing
또한, 도 2 및 도 3에 도시한 실시형태에 있어서, 평면 연마용 3 쌍의 연마 수단(11)이 연마 라인(10)을 따라 나란히 배치되어 있다. 부재(W)를 연마 라인(10)에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션(15)에 인접한 측으로부터 평면 연마용 한 쌍의 황삭 수단(11A), 평면 연마용 한 쌍의 제 1 정삭 수단(11B), 및 평면 연마용 한 쌍의 제 2 정삭 수단(11C)이 차례로 배치되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시형태에 있어서, 가장자리 연마용 2 쌍의 연마 수단(12)도 연마 라인(10)을 따라 나란히 배치되어 있다. 스테이션(15)에 인접한 측으로부터, 가장자리 연마용 황삭 수단(12A)과 가장자리 연마용 정삭 수단(12B)이 차례로 배치되어 있다. 2 and 3, three pairs of polishing means 11 for planar polishing are arranged side by side along the polishing
평면 연마용 연마 수단(11) 쌍과 가장자리 연마용 연마 수단(12) 쌍 각각은, 연마 라인(10) 상에서 이동하는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 양측에 서로 대향하도록 배치되어 있다. 따라서, 이들 연마 수단 쌍들은 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 2 개의 측면 또는 2 개의 가장자리를 동시에 연마할 수 있다. Each of the pair of planar polishing means 11 and the pair of edge polishing means 12 is arranged so as to face each other on both sides of the rectangular column member W moving on the polishing
평면 연마용 연마 수단(11)과 가장자리 연마용 연마 수단(12)의 작동부는 연마 그레인을 함유하는 수지 와이어로 이루어진 브러시 다발에 의해 형성된 브러시형 툴을 이용한다. 연마 그레인을 함유하는 수지 와이어를 이용하는 브러시형 툴의 구성은 표 2에 도시되어 있다. The operating portions of the planar polishing means 11 and the edge polishing means 12 use a brush-shaped tool formed by a brush bundle made of a resin wire containing abrasive grains. The configuration of the brush-type tool using the resin wire containing abrasive grains is shown in Table 2.
[표 2]TABLE 2
연마 그레인을 함유하는 수지 와이어로 이루어진 브러시형 툴의 구성Construction of a brush-type tool made of resin wire containing abrasive grain
주: 중량비(weight fraction)는 브러시형 툴의 총 중량에 대한 연마 그레인의 비율로 정의된다. Note: The weight fraction is defined as the ratio of abrasive grains to the total weight of the brushed tool.
평면 연마용 연마 수단(11)은, 도 4에 도시한 바와 같이 장치에 부착된 L-형 브래킷(111)에 의해 장치에 설치된다. 즉, 연마 수단(11)의 작동부(112)는 브래킷(111)의 수직부(111a)의 전면측에 배치되어 있다. 작동부(112)를 회전시키는 회전 드라이버(113)와 작동부(112)를 전방 및 후방으로 이동시키는 선형 동작 드라이버(117)는 브래킷(111)의 수직부(111a)의 후면측에 배치되어, 작동부(112)에 대향하고 있다. Polishing means 11 for planar polishing is attached to the apparatus by an L-shaped
회전 드라이버(113)는 전기 모터를 포함하고, 작동부(112)와 함께 브래킷(111)의 수직부(111a)에 대하여 그 축을 따라 수평으로 이동할 수 있도록 배치되어 있다. 회전 드라이버(113)와 작동부(112)는 중간 로드(114b)와 소형 로드(114c)를 포함하는 회전 중공 샤프트(114)에 의해 서로 연결되어 있다. 링 기어(114a)는 중간 로드(114b)의 외측면에 고정되어 있다. 또한, 링 기어(114a)는 펄스 모터(116)에 연결되어 있는 피니언 기어(116a: pinion gear)에 맞물림 결합되 어 있다. 중간 로드(114b)가 회전 드라이버(113) 및 작동부(112)와 함께 펄스 모터(116)에 의해 그 축을 따라 약간 이동할 수 있기 때문에, 작동부(112)에 대한 공급량이 제어될 수 있다. 작동부(112)에 대한 공급량은 측정 수단에 의해 제어 수단에 입력되는 측정값에 기초하여 중앙 제어 수단(미도시)에 의해 결정된다. The
예를 들어, 링 기어(114a)를 나사에 의해 중간 로드(114b)에 걸림결합시킴으로써, 중간 로드(114b)는 링 기어(114a)를 회전시켜 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. For example, by engaging the
선형 동작 드라이버(117)는, 예를 들어, 실린더를 이용하는 기구를 포함할 수도 있으며, 브래킷(111)의 수평부(111b) 상에 배치될 수도 있다. 실린더의 피스톤 로드(117a)는 회전 드라이버(113)의 링 부재(118)에 연결되어 있고, 회전 드라이버(113)는 피스톤 로드(117a)를 그 축을 따라 이동시킴으로써 작동부(112)와 함께 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. The
상술한 평면 연마용 연마 수단(11)의 작동부(112)는 도 5, 도 15 및 도 16에 도시되어 있다. 작동부(112)는 도 17에 도시한 바와 같이, 복수의 브러시 다발(14)을 갖는다. 브러시 다발(14)은 연마 그레인을 함유하는 수지 와이어로 이루어지고, 일단이 금속 장식(14a)을 구부려 묶어, 길게 연장된 로드 형상을 형성한다. 브러시 다발(14) 각각은, 홀더(110)에 형성된 구멍(112b)에 삽입 고정되어 있다. 슬롯 형성 구멍(112d)은 작동부(112)의 회전체(112a)의 원통부에 배치되어 있고, 슬롯 형성 구멍(112d)에 끼움 삽입될 수 있는 핀(110a)은 슬롯 형성 구멍(112d)을 통해 홀더(110)에 연결되어 있다. 따라서, 회전 드라이버(113)의 구동 력이 회전 중공 샤프트(114) 및 작동부(112)의 회전체(112a)에 의해 브러시 다발(14)을 갖는 홀더(110)에 전달되기 때문에, 복수의 브러시 다발(14)은 회전할 수 있다. 또한, 브러시 다발을 직사각형 형상의 칼럼 부재에 접촉하게 하여, 부재를 연마하는 작업 시간에 대한 데이터 또는 연마되는 직사각형 형상의 칼럼 부재의 개수에 대한 데이터가 제어 수단(미도시)에 입력된다. 그런 다음, 제어 수단에 의한 계산 결과에 기초하여, 선형 동작 드라이버(117)의 구동력이 중심 샤프트(110)를 통해 홀더(110)에 전달되기 때문에, 브러시 다발(14)의 유지캡(112c)으로부터 돌출된 길이는 제어될 수 있다.The
부수적으로, 이하 종래의 컵형 브러시의 작동부(301)에 대해 도 18 및 도 19에 기초하여 설명한다. 연마 그레인을 함유하는 브러시(304)는 홀더(303)의 표면 상에 놓여, 도넛 형상을 형성한다. 홀더(303)는 회전 드라이버에 연결되어 있는 중심 샤프트(302)에 고정된다. 따라서, 직사각형 형상의 칼럼 부재를 연마하는 작업으로 인해 브러시(304)가 마모되면, 작동부(301) 전체가 교체된다. Incidentally, the
도 6에 도시한 바와 같이, 가장자리 연마용 연마 수단(12)은, 장치(미도시)의 주 몸체 상에 배치되어 있는 직사각형 형상의 베이스 플레이트(121)와, 베이스 플레이트(121) 상에서 이동 수단(5)이 이동하는 방향에 수직한 방향을 따라 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 레일(122)과, 한 쌍의 레일(122) 상을 슬라이드 가능하게 이동할 수 있는 반송대(123)를 포함한다. 가장자리 연마용 연마 수단(12)은, 반송대(123)의 전방부에 배치되어 있고 이동 수단(5)이 이동하는 방향으로 연장되는 작동 부재(124)와, 작동 부재(124)를 회전시키는 회전 드라이버(125)와, 반송대(123) 를 전방 및 후방으로 선형 이동시키는 드라이버(126)와, 베이스 플레이트(121)의 전방부를 스윙함으로써 작동 부재(124)의 높이를 조절하는 기구(127)를 더 포함한다. As shown in FIG. 6, the edge polishing polishing means 12 includes a
베이스 플레이트(121)의 후방부의 양 측단은 지지 로드(121a)에 의해 지지되어 있다. 베이스 플레이트(121)는 베이스 플레이트(121)의 중심부의 양 측단을 지지하며 작동 부재(124)의 높이를 조절하는 기구(127)에 의해, 지지 로드(121a)에 의해 지지된 피벗 지점에 대해 스윙할 수 있다. Both side ends of the rear part of the
작동 부재(124)는 그 중심축에 배치된 회전 샤프트(124a)와, 연마 그레인을 함유하는 수지 와이어로 이루어지고 회전 샤프트(124a)의 표면 상에 놓여져 실린더를 형성하는 브러시를 포함한다. 작동 부재(124)는 한 쌍의 지지 부재(123a)에 의해 유지됨으로써 반송대(123) 상에 배치되어, 이동 수단(5)이 이동하는 방향을 따라 연장된다. The operating
회전 드라이버(125)는 반송대(123)에 고정된 지지 테이블(123b) 상에 설치된다. 본 실시형태의 회전 드라이버(125)는 전기 모터를 포함한다. 회전 드라이버(125)의 회전력은, 순환 벨트(125b)에 의해 모터의 샤프트(125a)를 작동 부재(124)의 회전 샤프트(124a)에 연결함으로써 작동 부재(124)에 전달될 수 있다. The
반송대(123)를 선형 이동시키는 드라이버(126)는, 예를 들어 펄스 모터, 반송대(123)의 전방부로부터 후방부로 연장되는, 반송대(124)에 결합된 볼 스크류(ball screw), 및 펄스 모터의 구동 샤프트와 볼 스크류를 연결하는 순환 벨트(126a)를 포함할 수도 있다. 반송대(123)는 볼 스크류를 회전시킴으로써 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. 드라이버(126)는 반송대(123)를 큰 간격으로 이동시킴으로써 작동 부재(124)를 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)에 대해 접근 및 후퇴시킬 수 있다. 또한, 드라이버(126)는 반송대(123)를 약간 이동시킴으로써 작동 부재(124)에 대한 공급량을 결정할 수 있다. 작동 부재(124)에 대한 공급량은 측정 수단에 의해 제어 수단에 입력되는 측정값에 기초하여 중앙 제어 수단에 의해 결정된다. The
작동 부재(124)의 높이를 조절하는 기구(127)는 장치(미도시)의 주 몸체 상에 배치되어 있다. 작동 부재(124)는, 전방 및 후방으로 이동할 수 있는 롤러 가이드(128)와, 롤러 가이드(128)에 연결되어 있는 펄스 모터(129)와, 브래킷(131)에 의해 베이스 플레이트(121) 상에 배치되어 있는 롤러(130)를 포함한다. A
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 롤러 가이드(128)는 사다리꼴 돌출부(128a)를 갖는 불규칙한 칼럼 형상을 갖는다. 사다리꼴 돌출부(128a) 상에 형성된 경사진 표면(128b)과, 롤러 가이드(128)의 상면 상에 형성된 평면(128c)은 롤러(130)를 가이드하는 윤곽(즉, 선형 캠)을 구성한다. 롤러 가이드(128)는 롤러 가이드(128)에 결합된 볼 스크류와, 볼 스크류를 회전함으로써 롤러 가이드(128)를 이동시킬 수 있는 펄스 모터를 포함할 수도 있다. 베이스 플레이트(121) 상에 배치되어 있는 롤러(130)가 롤러(130)를 가이드하는 윤곽의 경사진 표면(128b) 상에서 롤링할 수 있기 때문에, 베이스 플레이트(121)의 전방부는 수직으로 스윙한다. 베이스 플레이트(121)의 전방부의 동작으로 인해, 작동 부재(124)는 수직으로 이동할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 작동 부재(124)의 높이를 조절하는 한 쌍의 기구(127)는 하나의 작동 부재(124)에 대하여 이용된다. 작동 부재(124)의 높이를 조절하는 한 쌍의 기구(127) 각각은 베이스 플레이트(121)의 양측에 배치되어, 작동 부재(124)는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 가장자리를 연마하기 위한 최상의 위치에 배치될 수 있다. 최상의 위치는 중앙 제어 수단에 의해 결정된다. As shown in Figs. 6 and 7, the
도 1, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 이동 수단(5)은, 한 쌍의 평면 연마용 연마 수단(11)의 사이와 한 쌍의 가장자리 연마용 연마 수단(12)의 사이에 배치되어 있는 한 쌍의 레일(6, 6) 상에 배치되어 있다. 이동 수단(5)은 부재(W)를 연마 라인(10)에 대해 투입 및 배출시키는 스테이션(15)과 체인 기구를 구동함으로써 부재(W)를 반전시키는 스테이션(17) 사이에서 이동할 수 있다. 이동 수단(5)은 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 탑재하는 돌출부(51a)를 갖는 캐리어(51)와, 부재(W)가 캐리어(51) 상에 배치되도록 위치 결정한 후 상면으로부터 부재(W)를 유지하는 유지 기구(52)를 포함한다. 유지 기구(52)의 일단은 핀(53)에 의해 캐리어(51)에 피벗 연결되어 있다. As shown in FIG. 1, FIG. 8, and FIG. 9, the movement means 5 is arrange | positioned between a pair of plane polishing polishing means 11, and between a pair of edge polishing polishing means 12. FIG. It is arrange | positioned on the pair of
이동 수단(5)을 구동하는 수단으로서, 캐리어(51)에 결합된 펄스 모터 또는 선형 모터, 한 쌍의 레일(6, 6) 사이에 배치된 볼 스크류, 전기 모터, 또는 체인 기구가 이용될 수 있다. 이동 수단(5)을 구동하는 이들 수단은 중앙 제어 수단에 의해 제어될 수 있다. As a means for driving the moving means 5, a pulse motor or a linear motor coupled to the
도 8에 도시한 바와 같이, 반입 라인(2)으로부터 이동 수단(5)으로 운반되는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)는, 반입 라인(2)의 종료 위치와 반출 라인(3)의 시작 위치 사이에 배치되어 있는 위치 결정 장치(7, 8)에 의해 위치 결정될 수 있다. 실린더(72, 82)는 장치의 주 몸체 상에 지지된 브래킷(71, 81)에 고정되어 있다. 실린더(72, 82)의 말단부에 부착된 위치 결정 엘리먼트(73, 83)는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 양 측면을 위치 결정한다. 부재(W)를 위치 결정하는 경우, 위치 결정 장치(7)는 부재(W)를 위치 결정하는 기준선 측으로서 고정될 수도 있으며, 다음으로 위치 결정 장치(8)는 부재(W)를 위치 결정하기 위하여 이동될 수도 있다. As shown in FIG. 8, the rectangular column member W conveyed from the carry-in
또한, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 폭을 측정하는 측정 장치(9A)는 위치 결정 장치(8)의 브래킷(81)에 배치되어 있다. 위치 결정 엘리먼트(83)가, 위치 결정 엘리먼트(73)와 접촉하여 배치된 부재(W)의 다른 측면에 대향하는 일 측면으로 이동하면, 측정 장치(9A)는 측정 프로브(9a)가 부재(W)의 일 측면에 접촉할 때까지 측정 프로브(9a)를 연장시킴으로써 부재(W)의 폭을 측정한다. 부재(W)의 폭을 측정하기 위해 광센서가 측정 장치(9A)에 이용될 수도 있다. 광센서가 측정 장치(9A)에 이용되는 경우, 광센서는 부재(W)의 측면에 빔을 방출함으로써 센서와 부재(W)의 측면 사이의 간격을 측정한다. Moreover, the measuring
또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 이동 수단(5) 상에 배치되어 있는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 높이를 측정하는 측정 장치(9B)는 연장되어 접촉할 수 있는 측정 프로브(9b)를 포함한다. 측정 장치(9B)는 이동 수단(5)에 인접하게 배치되어 있는 브래킷(91) 상에 배치되어 있다. 측정 장치(9B)는 수평으로 회전할 수 있다. 측정 장치(9B)는 측정 장치(9A)와 동일한 구성을 가진다. 위치 결정 장치(8)의 브래킷(81)(또는 위치 결정 장치(7)의 브래킷(71)) 이외에 L자 형상의 브래킷을 이용할 수 있어, 브래킷(91) 대신에 브래킷(81)이 부재(W) 위로 연장되어, 측정 장 치(9B)를 설치한다. Moreover, as shown in FIG. 9, the measuring
위치 결정 장치(7, 8)의 위치 결정 엘리먼트(73, 83)는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 위치 결정되고 측정된 후, 부재(W)로부터 이격된다. The
반입 라인(2)으로부터 이동 수단(5)으로 직사각형 형상의 칼럼 미연마 부재(W)를 운반하거나, 이동 수단(5)으로부터 반출 라인(3)으로 연마된 부재(W)를 운반하는 이송 장치(20)는, 부재(W)를 연마 라인(10)에 대해 투입 및 배출시키며 연마 라인(10)의 일단에 배치되어 있는 스테이션(15)에 배치되어 있다. Transfer device which carries the columnar unpolished member W of the rectangular shape from the carrying-in
도 1 및 도 10에 도시한 바와 같이, 이송 장치(20)는 반입 라인(2)의 종료 위치와 반출 라인(3)의 시작 위치 사이의 상방에서, 반입 라인(2)과 반출 라인(3)을 따라 평행하게 연장되는 한 쌍의 가이드 바(21, 21)에 의해 가이드된다. 또한, 이송 장치(20)는 반송 라인(1)을 따라 이동할 수 있다. 이송 장치(20)는 가이드 바(21, 21) 상에서 이동하는 가동부(22)와, 가동부(22) 아래에서 유지함으로써 직사각형 형상의 칼럼 부재를 상승시키는 리프팅부(23)를 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 10, the conveying
가동부(22)는 가이드 바(21, 21) 상을 슬라이드할 수 있는 슬라이딩 부재(221)와, 부재(W)를 상승시키기 위해 리프팅부(23)를 상승 및 하강시키며, 슬라이딩 부재(221) 위에 배치된 실린더(222)와, 리프팅부(23)로부터 슬라이딩 부재(221)를 통해 연장되며 리프팅부(23)의 상승 및 하강 동작을 가이드하는 가이드 로드(232)를 포함하는 가이딩 실린더(223)를 포함한다. 한 쌍의 가이딩 실린더(223)는 실린더(222)를 가로질러 대각선으로 배치되어 있다. 예를 들어, 슬라이딩 부재(221)는 가이드 바(21, 21) 사이에 배치된 선형 모터(미도시)에 의해 수평 으로 이동할 수 있다. The
부재(W)를 상승시키기 위하여, 리프팅부(23)는 리프팅부(23)를 상승 및 하강시키는 실린더(222)의 피스톤 로드(222a)의 말단에 연결되어 있으며 한 쌍의 가이드 로드(232)의 말단에도 고정되어 있는 플레이트부(231)와, 플레이트부(231)의 4 개의 코너로부터 하방으로 연장되는 훅(233)을 포함한다. 훅(233)은 L-자형 형상을 가지며, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 바닥면을 걸어 올린다. 부재(W)를 유지하기 위하여, 훅(233)은 플레이트부(231)와 훅(233) 사이에 배치된 선형 모터(미도시)와 같은 구동 수단에 의해 부재(W)를 전방으로 이동시킬 수 있으며, 부재(W)를 유지할 수 있다. In order to raise the member W, the lifting
상술한 바와 같이, 이송 장치(20)는 리프팅부(23)에 의해 직사각형 형상의 미연마 부재(W)를 상승시켜, 이동 수단(5) 상으로 운반한다. 그런 다음, 리프팅부(23)는 부재(W)를 해방하고, 그 위치의 상방에서 대기한다. 또한, 이송 장치(20)는 연마 라인(10)에서 연마된 부재(W)를 유지하고, 반출 라인(3)으로 운반한다. As mentioned above, the conveying
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 반전시키는 반전 장치(25)는, 연마 라인(10)의 타단에 배치된 스테이션(17)에 배치되어 있다. The
도 1 및 도 11에 도시한 바와 같이, 반전 장치(25)는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 반전시키는 스테이션(17)의 상방의 프레임(251)에 고정되어 있는 지지 부재(26)와, 부재(W)를 걸어 올려 상승시킬 수 있으며 지지 부재(26)의 하방에 배치되어 있는 리프팅부(27)와, 길이 방향으로 부재(W)의 양 단면을 유지함으로써 부 재(W)를 반전시키는 구동 장치(28)를 포함한다. As shown in FIG. 1 and FIG. 11, the
지지 부재(26)는 지지 플레이트(261)와, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 상승시키기 위하여 리프팅부(27)를 상승 및 하강시키며, 지지 플레이트(261)의 상방에 배치된 실린더(262)와, 리프팅부(27)로부터 지지 플레이트(261)를 통해 연장되며 리프팅부(27)의 상승 및 하강 동작을 가이드하는 가이드 로드(272)를 포함하는 가이딩 실린더(263)를 포함한다. 한 쌍의 가이딩 실린더(263)는 실린더(262)를 가로질러 대각선으로 배치되어 있다. The
부재(W)를 상승시키기 위하여, 리프팅부(27)는 리프팅부(27)를 상승 및 하강시키는 실린더(262)의 피스톤 로드(262a)의 말단에 연결되어 있고 한 쌍의 가이드 로드(272)의 말단에도 고정되어 있는 플레이트부(271)와, 플레이트부(271)의 4 개의 코너로부터 하방으로 연장되는 훅(273)을 포함한다. 훅(273)은 L-자형 형상을 가지며, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 바닥면을 걸어 올린다. 부재(W)를 유지하기 위하여, 훅(273)은 플레이트부(271)와 훅(273) 사이에 배치된 선형 모터(미도시)와 같은 구동 수단에 의해 부재(W)를 전방으로 이동시킬 수 있다. In order to raise the member W, the lifting
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 반전시키는 한 쌍의 구동 장치(28)는 리프팅부(27)의 훅(273)이 이동하는 방향에 수직한 일직선으로 배치되어 있다. 장치(28)는 서로 대향하고 있다. 장치(28)는 회전 드라이버(281)와, 선형 동작 드라이버(282)와, 유지 엘리먼트(285; grasping element)를 짧은 간격으로 선형 이동시키며 펄스 모터(283)를 갖는 드라이버(284)와, 부재(W)의 양단면을 그 길이 방향으로 유지함으로써 부재(W)를 반전시키는 유지 엘리먼트(285)를 포함한다. A pair of
회전 드라이버(281) 및 유지 엘리먼트(285)는 중간 로드(286)에 의해 일체로 연결되어 있다. 구동 장치(28)는 평면 연마용 연마 수단(11)과 유사한 구성을 갖는다. 즉, 링 기어(286a)가 중간 로드(286)의 외측면에 고정되어 있다. 또한, 링 기어(286a)는 펄스 모터(283)에 연결된 피니언 기어(283a)에 맞물림 결합되어 있다. 선형 동작 드라이버(282)는 회전 드라이버(281)에 연결되어 있다. 따라서, 선형 동작 드라이버(282)에 배치되어 있는 펄스 모터나 실린더를 구동함으로써, 선형 동작 드라이버(282)는 유지 엘리먼트(285)를 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)에 대해 접근 또는 후퇴시킬 수 있다. The
또한, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 높이 및 폭을 측정하는 측정 장치는 스테이션(15)은 물론, 부재(W)를 반전시키는 스테이션(17)에 배치되어 있다. 이들 장치는 브래킷에 부착되어 있다. Moreover, the measuring apparatus which measures the height and width of the rectangular column member W is arrange | positioned not only in the
상술한 바와 같이, 반전 장치(25)는 이동 수단(5) 상에 배치되어 있으며 연마 라인(10)에서 연마되어, 상기 연마 라인(10)으로부터 운반되는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 리프팅부(27)에 의해 상승시킨다. 그런 다음, 유지 엘리먼트(285)가 다시 부재(W)를 유지한 후, 부재(W)는 90° 또는 180°로 반전되어, 다시 이동 수단(5) 상에 배치된다. As described above, the reversing
부수적으로, 중앙 제어 수단(미도시)은 장치의 다수의 작업을 제어할 수 있는데, 예를 들어, Incidentally, the central control means (not shown) can control a number of tasks of the device, for example
1) 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 높이 및 폭을 측정할 수 있는 측정 장치의 측정값을 계산한 결과에 기초하여 각 연마 수단에 의해 부재를 연마하기 위한 공급량을 결정하는 작업, 1) an operation of determining the supply amount for polishing the member by each polishing means based on the result of calculating the measured value of the measuring device capable of measuring the height and width of the rectangular column member W;
2) 드라이버의 회전 또는 이동을 제어하는 작업, 및 2) controlling the rotation or movement of the driver, and
3) 후술하는 바와 같이, 장치의 작업을 순차적으로 제어하는 작업을 제어할 수 있다. 3) As will be described later, it is possible to control the operation of sequentially controlling the operation of the device.
이하, 도 1 내지 도 13에 기초하여, 상술한 구성을 갖는 장치의 동작에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the apparatus having the above-described configuration will be described based on FIGS. 1 to 13.
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 반입 라인(2)의 종료 위치에 도달하면, 이송 장치(20)의 가동부(22)는 스테이션(15)으로부터 가이드 바(21, 21)를 따라 반입 라인(2)의 종료 위치로 이동한다. 그런 다음, 실린더(222)를 구동함으로써, 리프팅부(23)는 리프팅부(23)의 훅(233)이 부재(W)의 바닥면에 걸림결합할 수 있는 위치로 하강한다. 4 개의 훅(233)이 부재(W)에 도달하여 걸림결합한 후, 리프팅부(23)는 상승하여 부재(W)를 스테이션(15)에서 대기하고 있는 이동 수단(5)의 캐리어(51)로 운반한다. When the rectangular column member W reaches the end position of the carry-in
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 이동 부재(5) 상에 배치된 후에, 부재(W)는 위치결정 장치(7, 8)에 의해 위치결정되어, 유지 기구(52)에 의해 유지된다. 부재(W)가 위치결정되면, 기준선 측으로서 작용하는 위치결정 엘리먼트(73)는 소정 위치로 연장된다. 그런 다음, 가동측으로서 작용하는 위치결정 엘리먼트(83)는 전방으로 연장되어, 부재(W)를 위치결정한다. After the columnar member W having a rectangular shape is disposed on the moving
동시에, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 폭과 높이를 측정하기 위하여, 폭을 측정하는 측정 장치(9A)의 측정 프로브(9a)와 높이를 측정하는 측정 장치(9B)의 측정 프로브(9b)가 부재(W)의 하나의 측면 또는 상면에 접촉할 때까지 연장된다. 부재(W)의 폭과 높이의 측정값은 중앙 제어 수단에 입력된다. 중앙 제어 수단은 부재(W)를 연마하는 연마 수단의 각 작동 부재에 대한 공급량을 결정한다. 각 작동 부재는 중앙 제어 수단에 의해 결정된 위치로 이동한다. At the same time, in order to measure the width and height of the rectangular column member W, the measuring
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 이동 수단(5) 상에서 위치결정되고 측정된 후, 위치결정 엘리먼트(83)와 측정 장치(9A, 9B)의 측정 프로브(9a, 9b)는 부재(W)로부터 후퇴한다. 부재(W)를 유지하는 이동 수단(5)은 연마 라인(10) 상에서 스테이션(15)으로부터 스테이션(17)으로 이동한다. After the rectangular column member W is positioned and measured on the moving means 5, the measuring
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 이동 수단(5)에 의해 연마 라인(10) 상에서 이동하면, 부재(W)의 측면은 연마되고, 부재(W)의 상부 가장자리는 그 가장자리를 연마함으로써 모따기된다. 제 1 실시형태에 있어서, 부재(W)는 하기 단계: When the rectangular column member W is moved on the polishing
1. 이동 수단(5) 상에 배치된 부재(W)의 상부 양 가장자리(i), (ii)가 그 가장자리를 연마함으로써 모따기되는 단계, 1. a step in which the upper both edges (i), (ii) of the member W disposed on the moving means 5 are chamfered by grinding the edges thereof,
2. 부재(W)를 180°로 반전한 후, 부재(W)의 상부 양 가장자리(iii), (iv)가 그 가장자리를 연마함으로써 모따기되는 단계, 2. After inverting the member W to 180 °, the upper both edges iii and (iv) of the member W are chamfered by grinding the edge,
3. 부재(W)의 양 측면(W1, W2)이 연마되는 단계, 및 3. both sides W1 and W2 of the member W are polished, and
4. 부재(W)를 90°로 반전한 후, 부재(W)의 양 측면(W3, W4)이 연마되는 단계로 처리된다. 4. After inverting the member W to 90 °, both side surfaces W3 and W4 of the member W are treated in a step of polishing.
제 1 실시형태에 있어서, 모든 연마 단계는 부재(W)가 스테이션(15)과 스테이션(17) 사이를 이동하는 동안, 상기 단계 1 내지 4에 기초하여 수행된다. 부 재(W)가 연마 수단(11, 12)을 통과하기 전에, 연마 수단(11, 12)의 작동부는 연마 라인(10)을 향해 이동하여, 각 작동부에 대한 각 공급량을 제어한다. In the first embodiment, all polishing steps are performed based on the above steps 1 to 4, while the member W moves between the
연마 수단(11)의 작동부 중 하나와 연마 수단(12)의 작동부 중 하나는 반입 라인(2)이 위치하는 연마 라인(10)의 일측에 배치되어 있다. 연마 수단(11)의 작동부 중 다른 하나와 연마 수단(12)의 작동부 중 다른 하나는 반출 라인(3)이 위치하는 연마 라인(10)의 다른측에 배치되어 있다. One of the operating portions of the polishing means 11 and one of the operating portions of the polishing means 12 is arranged on one side of the polishing
따라서, 작동부의 위치를 제어할 때, 반입 라인(2)이 위치하는 측과 동일한 측에 배치되어 있는 연마 수단(11, 12)의 작동부는 기준측으로서 작용하고, 소정 위치에서 고정된다. 반출 라인(3)이 위치하는 측과 동일한 측에 배치되어 있는 연마 수단(11, 12)의 작동부는 계산된 각 작동부에 대한 공급량에 기초하여 적절한 위치로 이동한다. Therefore, when controlling the position of the operating portion, the operating portions of the polishing means 11 and 12, which are arranged on the same side as the side where the carry-in
상기 단계 1 내지 4에서, 필요한 연마 수단만이 각 단계에서 구동된다. 즉, 단계 1 및 2에서, 가장자리 연마용 황삭 수단(12A)과 가장자리 연마용 정삭 수단(12B)의 작동 부재(124, 124)만이 구동된다. 단계 3 및 4에서, 평면 연마용 황삭 수단(11A)과 평면 연마용 제 1 및 제 2 정삭 수단(11B, 11C)의 작동부(112)만이 구동된다. In the above steps 1 to 4, only necessary polishing means are driven in each step. That is, in
단계 1 내지 4 사이에서, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 스테이션(15)으로부터 스테이션(17)으로 이동한("접근 루트") 후에, 스테이션(17)에서 반전된 부재(W)가 스테이션(15)으로 되돌아가면("복귀 루트"), 각 연마 수단의 작동 부재 또는 작동부는 작동 위치로부터 초기 위치로 복귀한다. Between steps 1 to 4, after the rectangular column member W moves from the
각 연마 수단의 작동 조건을 표 3에 나타낸다. 본 실시형태에 있어서, 이동 수단(5)이 이동하는 속도는 0.6m/mim이다. Table 3 shows the operating conditions of each polishing means. In the present embodiment, the speed at which the moving means 5 moves is 0.6 m / mim.
[표 3][Table 3]
표 3. 연마 수단의 작업 조건Table 3. Working conditions of the grinding means
단계 1에서, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 상부 양 가장자리(i), (ii)는 부재가 가장자리 연마용 한 쌍의 황삭 수단(12A, 12A) 사이를 통과하는 동안, 그 가장자리를 연마함으로써 모따기된다. 롤형 브러시를 갖는 작동 부재(124)가 회전하여, 작동 부재(124)의 표면이 부재(W)의 가장자리에 대하여 상방으로부터 하방으로 이동("하방 연마")한다. 도 13에 도시한 바와 같이, 작동 부재(124)의 중심은 부재(W)의 상면 위로 약 0~20mm에 위치되며, 부재(W)의 상면과 작동 부재(124)의 외측면 사이의 접촉점은 그 측면으로부터 부재(W)의 중심을 향해 1~3mm에 위치되는 것이 바람직하다. 이들 조건에 의해, 부재(W)는 부재(W)의 상면 또는 측면 상에 움푹 들어간 영역을 발생시키지 않고 그 가장자리를 연마함으로써 모따기된다. In step 1, the upper both edges i and (ii) of the rectangular columnar member W are polished by grinding the edges while the member passes between the pair of roughing means 12A and 12A for edge polishing. It is chamfered. The actuating
기판의 잉곳을 띠톱에 의해 커팅함으로써 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 제조될 때, 부재(W)의 가장자리 상에 발생된 대부분의 미소 균열은 상술한 황삭에 의해 제거될 수 있다. When a rectangular column member W is manufactured by cutting an ingot of a substrate by a band saw, most of the minute cracks generated on the edge of the member W can be removed by the roughing described above.
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 가장자리를, 가장자리 연마용 황삭 수 단(12A)에 의해 모따기한 후에, 가장자리 연마용 정삭 수단(12B)에 의해 가장자리를 더 모따기한다. 정삭 수단의 작동 부재(124)의 중심 위치와 회전 방향은 황삭 수단과 동일하게 설정된다. 정삭 수단에 의한 이러한 모따기 단계에 의해, 부재(W)의 가장자리 근처에 남은 미소 균열이 제거될 수 있으며, 부재(W)의 가장자리에서의 조도가 개선될 수 있다. After the edge of the rectangular column member W is chamfered by the edge grinding
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 가장자리를 모따기하는 단계 후에, 부재(W)는 부재(W)를 반전시키는 스테이션(17)으로 이동된다. 그런 다음, 부재(W)의 폭과 높이가 측정된 후, 스테이션(17)의 반전 장치(25)에 의해 부재(W)가 반전된다. After the step of chamfering the edge of the rectangular column member W, the member W is moved to the
스테이션(17)에서, 이동 수단(5) 상에 배치된 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)는 스테이션(17)의 소정 위치로 이동되고, 부재(W)를 유지하는 유지 기구(52)는 그 상면으로부터 해방된다. 다음으로, 반전 장치(25)의 리프팅부(27)가 하강하여, 훅(273)이 부재(W)의 바닥면과 걸림결합한다. 다음으로, 부재(W)는 소정 위치까지 상승된다. In the
한 쌍의 구동 장치(28)의 유지 엘리먼트(285)가 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 양 단면을 그 길이 방향으로 유지한 후, 부재(W)는 180°로 반전된다. 반전된 부재(W)는 다시 이동 수단(5)의 캐리어(51) 상에 배치되어, 유지 기구(52)에 의해 유지된다. After the holding
이동 수단(5) 상에 배치된 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)는 스테이션(15)을 향해 이동한다. 부재(W)가 스테이션(15)으로 복귀하는 동안, 연마 수단은 작동하지 않는다. The rectangular columnar member W disposed on the moving means 5 moves toward the
도 12의 단계 2에서, 180°로 반전되어 스테이션(15)을 향해 이동하는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 연마 라인(10)의 종료 위치에 도달하면, 부재(W)의 상부의 양 가장자리(iii), (iv)는, 단계 1에서와 같이 황삭 수단과 정삭 수단에 의해 모따기된다. In
다음으로, 서로 대향하는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 양 측(W1, W2)은 동시에 연마된다. 스테이션(17)으로 반송되는 부재(W)는 스테이션(17)에서 반전되지 않고 복귀 루트를 따라 이동한다. 부재(W)가 스테이션(15)으로 복귀한 후, 평면 연마용 황삭 수단(11A), 평면 연마용 제 1 정삭 수단(11B) 및 평면 연마용 제 2 정삭 수단(11C)의 작동부(112) 중 각각 하나는 전방으로 이동하여, 각 작동부(112)는 기준선 측으로서 작용한다. 그런 다음, 부재(W)의 양측은 도 12의 단계 3에서와 같이 연마된다. Next, both sides W1 and W2 of the rectangular column members W facing each other are polished at the same time. The member W conveyed to the
평면 연마용 연마 수단(11)에 있어서, 작동부(112)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수도 있다. 그러나, 한 쌍의 작동부(112)는 그 중심축에 대하여 동일한 방향으로 회전한다. In the planar polishing polishing means 11, the
황삭 수단에 의해, 기판의 잉곳을 띠톱에 의해 커팅함으로써 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 제조될 때, 부재(W)의 가장자리 상에 발생되며, 부재(W)의 표면으로부터 그 내측으로 연장되는 대부분의 미소 균열이 제거될 수 있다. 그런 다음, 부재(W)의 남은 미소 균열은 제 1 및 제 2 정삭 수단에 의해 제거될 수 있다.When the rectangular columnar member W is manufactured by roughing means by cutting the ingot of the substrate with a band saw, it is generated on the edge of the member W and extends inwardly from the surface of the member W. Most microcracks can be removed. Then, the remaining microcracks of the member W can be removed by the first and second finishing means.
단계 3 후에, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)는 스테이션(17)에 도달한다. 상술한 바와 같이, 부재(W)는 스테이션(17)에서 90°로 반전되어, 스테이션(15)으 로 복귀한다. 부재(W)가 다시 스테이션(17)으로 이동하는 동안, 부재(W)의 남은 측면(W3, W4)이 연마된다. 따라서, 단계 4가 완료된다. After
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 연마하는 모든 단계가 완료된 후, 부재(W)는 스테이션(17)으로부터 스테이션(15)으로 복귀하며, 이동 수단(5)으로부터 배출되어, 이송 장치(20)에 의해 반출 라인(3)의 컨베이어(4) 상에 배치된다. After all steps of polishing the rectangular column member W are completed, the member W returns from the
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 연마하는 단계에 의해, 연마 단계 전 부재(W)의 측면의 최대 조도 Ry=9.7㎛가, 평면 연마용 황삭 수단(11A) 사이를 통과한 후 Ry=2.5㎛로 개선될 수 있다. 평면 연마용 제 1 정삭 수단(11B) 사이를 통과한 후, Ry=1.2~1.7㎛의 범위로 개선될 수도 있다. 평면 연마용 제 2 정삭 수단(11C) 사이를 통과한 후, Ry=0.7㎛로 더 개선될 수 있다. 따라서, 부재(W)를 연마하는 장치에 의해, 부재(W)의 최대 표면 조도는, 조도의 목표 최대값인 Ry=2.0㎛ 미만으로 개선될 수 있다. By polishing the columnar member W having a rectangular shape, the maximum roughness Ry = 9.7 μm of the side surface of the member W before the polishing step passes through the roughing means 11A for plane polishing, and then Ry = 2.5 μm. Can be improved. After passing between the first polishing means 11B for planar polishing, it may be improved in the range of Ry = 1.2 to 1.7 mu m. After passing between the second polishing means 11C for planar polishing, it can be further improved to Ry = 0.7 mu m. Therefore, by the apparatus for polishing the member W, the maximum surface roughness of the member W can be improved to less than Ry = 2.0 μm, which is the target maximum value of the roughness.
직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 연마하는 모든 단계가 완료된 후, 부재(W)의 미소 균열의 깊이는 1~3㎛의 범위로 개선될 수 있다. 이는 미소 균열의 깊이의 목표값이다. After all the steps of polishing the rectangular column member W are completed, the depth of the micro crack in the member W can be improved in the range of 1 to 3 mu m. This is the target value of the depth of the microcracks.
다음으로, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 연마하는 방법의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 제 2 실시형태에 있어서, 상기 단계 1 및 2가 동시에 수행된다. Next, 2nd Embodiment of the method of grinding the rectangular column member W is demonstrated. In the second embodiment, the
즉, In other words,
1. 이동 수단(5) 상에 배치되어 있는 부재(W)의 상부 양 가장자리(i), (ii) 가 그 가장자리를 연마함으로써 모따기되며, 부재(W)의 양 측면(W1, W2)이 동시에 연마되는 단계, 1. The upper both edges i and (ii) of the member W arranged on the moving means 5 are chamfered by grinding the edges, and both sides W1 and W2 of the member W are simultaneously Polishing step,
2. 부재(W)를 180°로 반전한 후, 부재(W)의 상부 양 가장자리(iii), (iv)가 그 가장자리를 연마함으로써 모따기되는 단계, 및 2. after inverting the member W to 180 °, the upper both edges iii, (iv) of the member W are chamfered by grinding the edge, and
3. 부재(W)를 90°로 반전한 후, 부재(W)의 양 측면(W3, W4)이 연마되는 단계가 수행된다. 3. After inverting the member W to 90 °, a step is performed in which both side surfaces W3 and W4 of the member W are polished.
단계 1에서, 부재(W)의 2 개의 상부 가장자리(i), (ii)를 모따기한 후, 2 개의 측면(W1, W2)이 가장자리 연마용 연마 수단에 인접한 위치에 배치된 평면 연마용 황삭 수단(11A)에 의해 연마된다. 또한, 평면 연마용 2 쌍의 정삭 수단(11B, 11C)은 부재(W)의 2 개의 측면(W1, W2)을 연마한다. 제 2 실시형태에 있어서, 대부분의 미소 균열은 황삭 수단에 의해 부재(W)의 측면과 가장자리의 조도를 개선함으로써 제거될 수 있다. 그런 다음, 부재(W)의 남은 미소 균열은 정삭 수단에 의해 부재(W)의 측면과 가장자리의 조도를 더 개선함으로써 제거될 수 있다. In step 1, after chamfering the two upper edges (i) and (ii) of the member W, the planar polishing roughing means in which the two side surfaces W1 and W2 are disposed at a position adjacent to the edge polishing polishing means. It is polished by 11A. In addition, the two pairs of finishing means 11B and 11C for planar polishing polish the two side surfaces W1 and W2 of the member W. As shown in FIG. In the second embodiment, most of the minute cracks can be removed by improving roughness of the side and edge of the member W by roughing means. Then, the remaining minute cracks of the member W can be removed by further improving the roughness of the side and the edge of the member W by the finishing means.
제 2 실시형태의 단계 2 및 3은 제 1 실시형태의 단계 2 및 4와 동일하므로, 이들 단계에 대한 설명은 생략한다.
또한, 연마 수단의 작동부 또는 작동 부재에 있어서, 황삭 수단과 정삭 수단이 적절하게 배치되면, 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 반전시킴으로써, 부재가 복귀하는 동안에 연마될 수도 있다. 따라서, 작동 시간이 감소될 수 있다. In addition, in the operating portion or the operating member of the polishing means, if the roughing means and the finishing means are appropriately arranged, the member may be polished while the member is returned by inverting the rectangular column member W. Thus, the operating time can be reduced.
상술한 실시형태에 따른 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 연마하는 장치 및 방법에 있어서, 장치(M)에 의해, 띠톱에 의해 분할된 부재(W)의 가장자리는 황삭 수단과 정삭 수단에 의해 그 가장자리를 연속적으로 연마함으로써 모따기되고, 부재(W)의 측면은 황삭 수단 및 정삭 수단에 의해 연속적으로 연마된다. 따라서, 부재의 표면과 가장자리의 조도는 개선될 수 있다. 부재(W)를 연마하는 단계에 의해, 띠톱에 의해 커팅될 때 부재(W)의 표면 상에 발생된 대부분의 미소 균열은 황삭 수단에 의해 제거될 수 있다. 그런 다음, 부재(W)의 남은 미소 균열은 정삭 수단에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 부재(W)의 측면의 최대 조도는, Ry=2.0㎛ 미만으로 개선될 수 있다. 또한, 부재(W)의 미소 균열의 깊이는 1~3㎛의 범위로 개선될 수 있다. In the apparatus and method for grinding the rectangular column member W according to the above-described embodiment, the edge of the member W divided by the band saw by the apparatus M is formed by roughing means and finishing means. It is chamfered by continuously grinding the edges, and the side surface of the member W is continuously polished by the roughing means and the finishing means. Thus, the roughness of the surface and the edge of the member can be improved. By polishing the member W, most of the minute cracks generated on the surface of the member W when cut by the band saw can be removed by roughing means. Then, the remaining microcracks of the member W can be removed by the finishing means. Therefore, the maximum roughness of the side surface of the member W can be improved to less than Ry = 2.0 µm. In addition, the depth of the micro crack in the member W can be improved in the range of 1 to 3㎛.
가장자리 연마용 황삭 수단(12A), 가장자리 연마용 정삭 수단(12B), 평면 연마용 황삭 수단(11A), 평면 연마용 제 1 정삭 수단(11B) 및 평면 연마용 제 2 정삭 수단(11C)은 연마 라인(10)을 따라 배치되어 있다. 따라서, 이동 수단(5) 상에 배치되어 있는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)가 스테이션(15)으로부터 스테이션(17)을 향해 이동하는 동안, 부재(W)의 가장자리 또는 측면은 황삭 수단과 정삭 수단에 의해 연마된다. 또는 동시에, 부재(W)의 가장자리와 측면이 황삭 수단과 정삭 수단에 의해 연마될 수 있다. 따라서, 작동 시간이 현저하게 감소될 수 있기 때문에, 디스크 기판을 제조하는 비용이 감소될 수 있다. 12 A of edge grinding roughing means, 12 A of grinding means for edge grinding, 11 A of grinding means for surface grinding, 1st grinding means 11B for surface polishing, and 11 C of 2nd finishing means for surface polishing are polished It is arranged along the
또한, 장치(M)는 이하의 작업: In addition, the device M has the following operations:
1. 반입 라인(2)에 의해 반송되는 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)를 스테이션(15)에 배치된 이송 장치(20)에 의해 연마 라인(10)으로 운반하는 작업,1. An operation of conveying the rectangular column member W conveyed by the carrying-in
2. 스테이션(17)에 배치된 반전 장치(25)에 의해 부재(W)를 소정 각도로 반 전시키는 작업, 및2. an operation of inverting the member W at a predetermined angle by the
3. 이송 장치(20)에 의해 연마된 부재(W)를 연마 라인(10)으로부터 반출 라인(3)으로 운반하는 작업을 자동으로 수행할 수 있다. 3. The work of conveying the member W polished by the conveying
따라서, 원료에 의해 조형된 잉곳으로부터 디스크 기판을 제조하는 설비에 장치(M)를 설치함으로써, 장치(M)는 중앙 제어 수단에 의해 자동으로 작동하도록 제어될 수 있다. 따라서, 디스크 기판을 제조하는 비용이 감소될 수 있다. Thus, by installing the apparatus M in a facility for manufacturing a disk substrate from an ingot formed from raw materials, the apparatus M can be controlled to operate automatically by the central control means. Thus, the cost of manufacturing the disk substrate can be reduced.
또한, 측정 장치(9A, 9B)에 의해 장치(M)가 띠톱에 의해 분할된 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 폭 및 높이를 측정할 수 있기 때문에, 부재(W)를 연마하기 위한 각 연마 수단의 공급량이 중앙 제어 수단에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 높은 치수 정확도를 갖는 부재(W)가 제공될 수 있다. In addition, since the width | variety and the height of the rectangular column member W by which the apparatus M was divided | segmented by the band saw by the measuring
본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않는다. 직사각형 형상의 칼럼 부재(W)의 가장자리와 측면이 황삭 및 정삭될 수 있다면, 황삭 수단과 정삭 수단의 개수는 상술한 바에 한정되지 않는다. This invention is not limited to embodiment mentioned above. If the edges and side surfaces of the rectangular column members W can be roughed and finished, the number of roughing means and finishing means is not limited to the above.
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