KR20200096152A - 측정 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 테이블 유지면과 마운트 장착면과의 간격을 측정하는 측정 지그에 있어서, 암나사에 연삭 부스러기가 고착되어 있어도 마운트에 대한 측정 지그의 장착을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
테이블(30)의 유지면과, 피가공물을 연삭하는 지석(740)이 환형으로 배치된 휠(74)이 장착되는 마운트(73)의 장착면과의 간격을, 지석(740)의 궤적을 따라 측정하는 측정 지그(9)이며, 마운트(73)에는, 장착면에 암나사(735)가 형성되고, 측정 지그(9)는, 암나사(735)에 나사 결합시키는 수나사(900)를 수직 설치하는 베이스(90)와, 이 베이스(90)로부터 마운트(73)의 직경 방향으로 연장되는 아암(91)과, 아암(91)에 장착되어 지석(740)의 궤적에 대응하는 유지면의 변위를 측정하는 측정자(922)를 갖는 게이지(92)를 구비하고, 수나사(900)는, 수나사(900)의 수직 설치 방향으로 나사산(900a)을 횡단하는 홈(900b)을 구비하고, 암나사(735)에 나사 결합시킬 때, 나사산(900a)과 홈(900b)의 모서리로 암나사(735)에 부착된 부착물을 떼어내고 마운트(73)에 장착하는 것인 측정 지그(9)가 제시된다.

Description

측정 지그{MEASURING JIG}

본 발명은, 척 테이블의 유지면과 휠 마운트의 장착면과의 간격을 측정하는 측정 지그에 관한 것이다.

웨이퍼를 연삭하여 원하는 두께까지 박화하는 연삭 장치는, 연삭휠의 연삭 지석의 연삭면(하단면)과, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블의 유지면을 평행하게 하여 웨이퍼를 균일한 두께로 연삭하고 있다.

그 때문에, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 연삭 수단의 스핀들의 축심과 척 테이블의 축심과의 기울기 관계, 바꾸어 말하면, 척 테이블의 유지면과 연삭휠이 장착되는 휠 마운트의 장착면과의 간격을, 측정 지그를 이용하여 측정하고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2013-141725호 공보

상기 스핀들의 하단에는 연삭휠을 장착하는 휠 마운트가 연결되고, 휠 마운트의 중심에 암나사가 형성되어 있다. 그리고, 상기 암나사에 측정 지그의 수나사를 나사 결합시켜 측정 지그를 휠 마운트에 고정하고, 또한, 측정 지그가 구비하는 게이지의 측정자가 연삭 지석의 바로 아래가 되도록 위치시킨다. 이 상태에서 스핀들을 회전시킴으로써, 측정자가 척 테이블의 유지면 위를 주사하여, 연삭 지석의 궤적을 따라 휠 마운트의 장착면과 척 테이블의 유지면과의 간격을 측정하고, 상기 측정 결과로부터 척 테이블의 유지면에 대한 스핀들의 축심의 기울기를 측정하고 있다. 그리고, 연삭 수단의 스핀들의 축심과 척 테이블의 축심과의 기울기 관계를 적절한 상태로 변경한다.

연삭 가공에서는, 연삭수를 웨이퍼에 공급하면서 연삭하고 있고, 연삭 가공이 실시되는 가공실 내에는 연삭 부스러기를 포함한 연삭수의 분무가 흩날리고 있다. 상기 연삭 부스러기를 포함한 분무가 휠 마운트의 하면에 부착되어, 연삭수가 건조되면, 휠 마운트의 중심의 암나사에 연삭 부스러기가 고착된다. 그 때문에, 측정 지그를 휠 마운트에 나사 결합할 수 없게 된다고 하는 문제가 있다.

또한, 연삭 부스러기가 암나사에 고착되면, 작업자가 암나사를 청소하였다. 그리고, 암나사를 청소할 때에, 암나사로부터 제거된 연삭 부스러기가 척 테이블의 유지면에 낙하하여 유지면을 더럽힌다고 하는 문제가 있다.

따라서, 척 테이블의 유지면과 휠 마운트의 장착면과의 간격을 측정하는 측정 지그에 있어서는, 암나사에 연삭 부스러기가 고착되어 있어도 휠 마운트에 대한 측정 지그의 장착을 가능하게 한다고 하는 과제가 있다. 또한, 암나사에 고착된 연삭 부스러기를 제거할 때에, 연삭 부스러기로 척 테이블의 유지면을 더럽히지 않도록 한다고 하는 과제가 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 피가공물을 유지하는 척 테이블의 유지면과, 상기 유지면에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭 지석이 환형으로 배치된 연삭휠이 장착되는 휠 마운트의 장착면과의 간격을, 상기 연삭 지석의 궤적을 따라 측정하는 측정 지그로서, 상기 휠 마운트는, 상기 장착면측에 암나사가 형성되어 있고, 상기 측정 지그는, 상기 암나사에 나사 결합시키는 수나사를 상단면으로부터 수직 설치하는 베이스와, 이 베이스로부터 상기 휠 마운트의 직경 방향으로 연장되는 아암과, 상기 아암에 장착되어 상기 연삭 지석의 궤적에 대응하는 상기 유지면의 변위를 측정하는 측정자를 갖는 게이지를 구비하고, 상기 수나사에는, 상기 수나사의 수직 설치 방향으로 나사산을 횡단하도록 형성된 홈을 구비하고, 상기 수나사를 상기 암나사에 나사 결합시킬 때에, 상기 나사산과 상기 홈의 모서리로 상기 암나사에 부착된 부착물을 떼어내고 상기 휠 마운트에 장착하는 것인 측정 지그이다.

본 발명에 따른 측정 지그는, 상기 수나사를 둘러싸게 상기 베이스의 상단면에 형성된 환형 오목부를 구비하고, 상기 수나사를 상기 암나사에 나사 결합시킬 때에, 상기 암나사로부터 떼어낸 부착물을 상기 환형 오목부에서 회수하면 바람직하다.

피가공물을 유지하는 척 테이블의 유지면과, 이 유지면에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭 지석이 환형으로 배치된 연삭휠이 장착되는 휠 마운트의 장착면과의 간격을, 연삭 지석의 궤적을 따라 측정하는 본 발명에 따른 측정 지그는, 휠 마운트에는, 휠 마운트의 장착면측에 암나사가 형성되어 있고, 측정 지그는, 암나사에 나사 결합시키는 수나사를 상단면으로부터 수직 설치하는 베이스와, 이 베이스로부터 휠 마운트의 직경 방향으로 연장되는 아암과, 이 아암에 장착되어 연삭 지석의 궤적에 대응하는 유지면의 변위를 측정하는 측정자를 갖는 게이지를 구비하고, 상기 수나사에는, 수나사의 수직 설치 방향으로 나사산을 횡단하도록 형성된 홈을 구비하고 있기 때문에, 암나사에 연삭 부스러기가 부착되어 있어도, 수나사를 암나사에 나사 결합시킬 때에, 나사산과 홈의 모서리로, 암나사에 부착된 부착물을 떼어냄으로써, 휠 마운트에 대한 측정 지그의 장착을 가능하게 한다. 즉, 별도의 암나사의 청소 작업이 필요없게 된다.

또한, 본 발명에 따른 측정 지그는, 수나사를 둘러싸게 베이스의 상단면에 형성된 환형 오목부를 구비함으로써, 수나사를 암나사에 나사 결합시킬 때에, 암나사로부터 떼어낸 부착물을 환형 오목부에서 회수할 수 있어, 연삭 부스러기 등의 부착물로 척 테이블의 유지면을 더럽히지 않도록 하는 것이 가능해진다.

도 1은 연삭 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2는 휠 마운트와 연삭 지석과 측정 지그의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 3은 휠 마운트에 측정 지그를 부착한 상태의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 4는 휠 마운트에 측정 지그를 부착한 상태의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 휠 마운트에 부착한 측정 지그로 척 테이블의 유지면과 휠 마운트의 장착면과의 간격을 측정하고 있는 상태를 설명한 사시도이다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 연삭 장치(1)는, 척 테이블(30) 상에 유지된 피가공물(W)을 연삭 수단(7)에 의해 연삭하는 장치이다. 연삭 장치(1)의 베이스(10) 상의 전방(-Y 방향측)은, 척 테이블(30)에 대하여 피가공물(W)의 착탈이 행해지는 영역(착탈 영역)이며, 베이스(10) 상의 후방(+Y 방향측)은, 연삭 수단(7)에 의해 척 테이블(30) 상에 유지된 피가공물(W)의 연삭이 행해지는 영역(연삭 영역)이다.

피가공물(W)은, 예컨대, 실리콘 모재 등을 포함하는 원형의 반도체 웨이퍼이며, 도 1에 있어서 아래쪽을 향하고 있는 피가공물(W)의 표면(Wa)은, 복수의 디바이스가 형성되어 있고, 도시하지 않은 보호테이프가 접착되어 보호되어 있다. 피가공물(W)의 이면(Wb)은, 연삭 가공이 행해지는 피가공면이 된다. 또한, 피가공물(W)은 실리콘 이외에 갈륨비소, 사파이어, 질화갈륨, 세라믹스, 수지 또는 실리콘 카바이드 등으로 구성되어 있어도 좋고, 패키지 기판 등이어도 좋다.

피가공물(W)을 유지하는 척 테이블(30)은, 예컨대, 그 외형이 원 형상이며, 다공성 부재 등을 포함하고 피가공물(W)을 흡착하는 흡착부(300)와, 이 흡착부(300)를 지지하는 프레임체(301)를 구비한다. 흡착부(300)는 도시하지 않은 흡인원에 연통하고, 흡착부(300)의 노출면인 유지면(300a) 상에서 피가공물(W)을 흡인 유지한다. 유지면(300a)은, 척 테이블(30)의 회전 중심을 정점으로 하는 매우 완만한 경사를 갖춘 원추면으로 형성되어 있다.

척 테이블(30)은, 커버(39)에 의해 둘러싸여 있음과 더불어, 그 아래쪽에 배치된 모터 등을 포함하는 회전 수단(32)에 의해 Z축 방향의 축심을 중심으로 회전 가능하다. 또한, 척 테이블(30)은, 커버(39) 및 이 커버(39)에 연결된 벨로우즈 커버(39a)의 아래쪽에 배치된 도시하지 않은 이동 수단에 의해 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 척 테이블(30)의 아래쪽에는, 기울기 조절 기구(31)가 연결되어 있고, 기울기 조절 기구(31)는, 척 테이블(30)의 유지면(300a)의, 연삭 지석(740)의 연삭면(하면)에 대한 기울기를 조절할 수 있다.

연삭 영역에는, 칼럼(11)이 수직 설치되어 있고, 칼럼(11)의 -Y 방향측의 전면에는 연삭 수단(7)을 척 테이블(30)에 대하여 이격 또는 접근시키는, Z축 방향(수직 방향)으로 연삭 이송하는 연삭 이송 수단(5)이 배치되어 있다. 연삭 이송 수단(5)은, 수직 방향의 축심을 갖는 볼나사(50)와, 이 볼나사(50)와 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(51)과, 볼나사(50)의 상단에 연결되어 볼나사(50)를 회동시키는 모터(52)와, 내부의 너트가 볼나사(50)에 나사 결합하고 측부가 가이드 레일(51)에 슬라이딩 접촉하는 승강판(53)을 구비하고 있고, 모터(52)가 볼나사(50)를 회동시키면, 이에 따라 승강판(53)이 가이드 레일(51)에 안내되어 Z축 방향으로 왕복 이동하고, 승강판(53)에 고정된 연삭 수단(7)이 Z축 방향으로 연삭 이송된다.

척 테이블(30)에 유지된 피가공물(W)을 연삭하는 연삭 수단(7)은, 축 방향이 Z축 방향인 스핀들(70)과, 이 스핀들(70)을 회전 가능하게 지지하는 하우징(71)과, 스핀들(70)을 회전 구동하는 모터(72)와, 스핀들(70)의 하단에 접속된 원환형의 휠 마운트(73)와, 이 휠 마운트(73)의 하면인 장착면(73a)(도 2 참조)에 착탈 가능하게 장착된 연삭휠(74)과, 하우징(71)을 지지하고 연삭 이송 수단(5)의 승강판(53)에 그 측면이 고정된 홀더(75)를 구비한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 휠 마운트(73)의 외주측의 영역에는, 둘레 방향으로 일정한 간격을 두고 복수(예컨대 60도 간격으로 6개)의 볼트 삽입 관통 구멍(730)이 두께 방향(Z축 방향)을 향해 관통 형성되어 있다. 예컨대, 휠 마운트(73)의 장착면(73a)은, 중앙 영역에 형성되어 연삭휠(74)의 원형의 개구(742)에 끼워 맞춰지는 볼록부(731)의 하면이 되는 중앙 장착면(731a)과, 이 중앙 장착면(731a)을 둘러싸면서 중앙 장착면(731a)보다 한층 높은 환형 장착면(730b)으로 구성되어 있다. 중앙 장착면(731a) 및 환형 장착면(730b)은, 각각 평탄면으로 되어 있다. 또한, 휠 마운트(73)의 장착면(73a)은, 단차가 없는 동일 면의 평탄면이어도 좋다.

휠 마운트(73)는, 장착면(73a)측의 중심, 즉, 본 실시형태에 있어서는 중앙 장착면(731a)의 중심에 암나사(735)가 형성되어 있다.

또한, 암나사(735)는, 장착면(73a)의 중심에 형성되고 있지 않아도 좋다. 또한, 암나사(735)는, 복수로 형성되어 있고, 연삭 지석(740)의 직경에 맞춰 측정 지그(9)를 장착하는 암나사(735)를 바꿔, 측정 지그(9)의 게이지(92)의 직경 방향 위치를 바꿀 수 있도록 하여도 좋다.

연삭휠(74)은, 휠 베이스(741)와, 이 휠 베이스(741)의 대략 평탄한 환형 바닥면에 환형으로 배치된 대략 직방체 형상의 복수의 연삭 지석(740)을 구비한다. 연삭 지석(740)은, 적절한 바인더로 다이아몬드 지립 등이 결합되어 직방체형으로 성형되어 있고, 주로 그 하면이 연삭면이 된다. 휠 베이스(741)의 상면에는, 둘레 방향으로 일정한 간격을 두고 복수(예컨대 60도 간격으로 6개)의 나사 결합 구멍(741a)(도 3 참조)이 두께 방향을 향해 형성되어 있다. 각 나사 결합 구멍(741a)은, 휠 마운트(73)에 설치된 각 볼트 삽입 관통 구멍(730)에 각각 대응한다.

스핀들(70)의 축심선 상에는 연삭휠(74)의 회전 중심이 위치하고 있고, 스핀들(70)이 회전함으로써, 연삭휠(74)은 연삭휠(74)의 중심을 축으로 하여 Z축 방향의 축심을 중심으로 회전한다.

스핀들(70)의 내부에는, 도시하지 않은 연삭수 공급원에 연통하여 연삭수가 지나가는 길이 되는 유로(70a)(도 3 참조)가, 스핀들(70)의 축 방향(Z축 방향)으로 관통하여 설치되어 있고, 유로(70a)는, 또한 휠 마운트(73)를 지나 분기되면서, 휠 베이스(741)의 내측면에서 연삭 지석(740)을 향해 연삭수를 분출할 수 있도록 개구되는 복수의 연삭수 분출구(741b)와 연통한다. 또한, 연삭수는, 연삭휠(74)의 외측에 위치하는 연삭수 노즐로부터 연삭휠(74)을 향해 연삭수를 분사시켜 공급하는 것이어도 좋다.

도 2에 도시된 연삭휠(74)의 개구(742)를 휠 마운트(73)의 볼록부(731)에 삽입하여 끼우고, 휠 마운트(73)에 형성된 복수의 볼트 삽입 관통 구멍(730)과 휠 베이스(741)에 설치된 복수의 나사 결합 구멍(741a)을 겹치도록 위치 맞춤한다. 그리고, 휠 마운트(73)에 형성된 복수의 볼트 삽입 관통 구멍(730)으로부터 도 3에 도시된 체결 볼트(790)를 삽입하여 휠 베이스(741)에 설치된 복수의 나사 결합 구멍(741a)에 나사 결합함으로써, 휠 마운트(73)의 장착면(73a)에 연삭휠(74)을 부착할 수 있다. 또한, 유로(70a)와 복수의 연삭수 분출구(741b)가 연통한 상태가 된다.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 측정 지그(9)는, 도 3에 도시된 척 테이블(30)의 유지면(300a)과 연삭휠(74)이 장착되는 휠 마운트(73)의 장착면(73a)[본 실시형태에 있어서는, 장착면(73a) 중 환형 장착면(730b)]과의 간격을 연삭 지석(740)의 원호형 궤적을 따라 측정할 수 있는 지그이다.

도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 측정 지그(9)는, 휠 마운트(73)의 암나사(735)에 나사 결합시키는 수나사(900)를 상단면으로부터 수직 설치하는 베이스(90)와, 이 베이스(90)로부터 휠 마운트(73)의 직경 방향으로 연장되는 아암(91)과, 이 아암(91)에 장착되어 연삭 지석(740)의 회전 궤적에 대응하는 척 테이블(30)의 유지면(300a)의 변위를 측정하는 측정자(922)를 갖는 게이지(92)를 구비하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(90)는, 본 실시형태에 있어서는 원주형으로 형성되어 있지만, 각주형으로 형성되어 있어도 좋다. 베이스(90)의 상단면 중앙에는, 수나사(900)가 수직 설치되어 있다. 그리고, 수나사(900)에는, 수나사(900)의 외주면에 형성된 나사산(900a)을 수나사(900)의 수직 설치 방향(Z축 방향)으로, 예컨대 평행하게, 횡단하도록 예컨대 3개의 홈(900b)이 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 홈(900b)은 횡단면 형상이 대략 반원 오목형으로 되어 있지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 횡단면 형상이 오목형으로 되어 있어도 좋다. 또한, 홈(900b)의 개수도 3개로 한정되는 것은 아니다. 또한, 홈(900b)은 수나사(900)의 수직 설치 방향으로부터 조금만 기울도록 나사산(900a)을 횡단하고 있어도 좋다.

본 실시형태에 있어서, 베이스(90)의 상단면의 외주측에는 소정 높이의 환형벽(902)이 수직 설치되어 있고, 환형벽(902)의 내측 영역은 수나사(900)를 둘러싸는 환형 오목부(903)로 되어 있다.

베이스(90)로부터 휠 마운트(73)의 직경 방향으로 연장되는 아암(91)은, 예컨대, 장착면(73a)과 대략 평행하게 연장되어 있고, 그 선단측에 예컨대 도시하지 않은 삽입 구멍이 형성되어 있으며, 후술하는 게이지(92)의 접속부(921)가 상기 삽입 구멍에 삽입되고 나서 도시하지 않은 고정 나사 등에 의해 고정됨으로써, 게이지(92)를 착탈 가능하게 장착할 수 있다.

도 2, 도 3에 도시된 게이지(92)는, 예컨대 지렛대식 다이얼 게이지이며, 게이지 본체부(920)와, 게이지 본체부(920)에 일단이 고정되고 다른 일단이 아암(91)에 부착되는 막대형의 접속부(921)와, 게이지 본체부(920)로부터 아래쪽으로 연장되고 선단에 측정자(922)를 구비하는 스핀들(923)을 구비하고 있다. 게이지(92)는, 지렛대의 일부를 형성하는 스핀들(923)에 접속된 측정자(922)의 유지면(300a)의, 높이 위치의 변화(변위)에 의한 미소한 상하 운동을, 기계적으로 회전 운동으로서 변환하여 게이지 본체부(920) 내부의 도시하지 않은 톱니바퀴에 전달하고, 이 톱니바퀴가 측정자(922)의 상한 운동량을 확대하여 원형의 눈금판(920a)에 지침에 의해 표시한다.

예컨대, 작업자는, 눈금판(920a)의 표시를 기초로, 측정자(922)의 높이 방향에 있어서의 변위를 측정하여, 그 측정치로부터 유지면(300a)과 휠 마운트(73O)의 장착면(73a)[본 실시형태에 있어서는, 장착면(73a) 중 환형 장착면(730b)]과의 간격을, 연삭 지석(740)의 궤적을 따라 측정할 수 있다. 또한, 게이지(92)로부터, 측정 정보가, CPU 등을 포함하는 도시하지 않은 산출 수단에 송신되는 것으로서, 상기 산출 수단이, 보내져 오는 측정 정보를 기초로, 유지면(300a)과 휠 마운트(73)의 장착면(73a) 중 환형 장착면(730b)과의 간격을, 연삭 지석(740)의 회전 궤적을 따라 측정하여도 좋다. 또한 측정된 상기 간격에 대한 데이터는, 적절하게 디스플레이(도시하지 않음) 등을 통해 표시되거나, 도시하지 않은 산출 수단의 메모리에 기억되거나 하여도 좋다.

예컨대, 아암(91)은 직경 방향으로 신축 가능하고, 이에 의해 게이지(92)의 직경 방향 위치를 바꿀 수 있다. 또는, 아암(91)의 선단측에 형성되어 접속부(921)가 삽입되는 도시하지 않은 삽입 구멍을 긴 구멍으로 하여, 아암(91)에 있어서의 접속부(921)의 직경 방향에 있어서의 위치[게이지(92)의 직경 방향 위치]를 가변으로 하여도 좋다.

또한, 측정 지그(9)는, 도 2, 도 3에 도시된 게이지(92) 대신에, 도 4에 도시된 게이지(96)를 구비하는 것이어도 좋다.

게이지(96)는, 아암(91)의 선단측에 도시하지 않은 고정 나사 등에 의해 착탈 가능하게 장착되어 있다. 게이지(96)는, 예컨대, Z축 방향(수직 방향)으로 측정자(960)가 직동하는 직동식 게이지이며, 측정자(960)를 하단에 구비한 직동식 샤프트(961)와, 샤프트(961)의 측면을 둘러싸서 지지하는 케이싱(963)을 구비하고 있다.

샤프트(961)는, 예컨대, 외형이 원주형으로 형성되어 있고, 그 하단측에 측정자(960)가 제거 가능하게 연결되어 있다. 예컨대, 측정자(960)는, 그 하단이, 다이아몬드 등을 포함하고 둥그스름한 모양을 한 구면형으로 형성되어 있다.

케이싱(963)은, 예컨대 베어링 기구를 내부에 구비하고 있고, 샤프트(961)를 상하로 움직일 수 있도록 지지하고 있다.

예컨대, 샤프트(961)의 상단측에는 샤프트(961)의 Z축 방향에 있어서의 변위를 눈금으로 나타내는, 도시하지 않은 스케일부가 형성되어 있고, 상기 스케일부의 눈금은 케이싱(963)에 장착되어 스케일부의 눈금의 반사광을 판독하는 광학식 판독부(962)에 의해 판독된다. 그리고, 판독부(962)는, 판독한 샤프트(961)의 변위에 기초한 신호를 CPU 등을 포함하는 산출 수단(964)에 무선 또는 유선의 통신 경로(965)를 통해 송신한다. 산출 수단(964)은, 보내져 오는 신호를 기초로 유지면(300a)과 휠 마운트(73)의 장착면(73a) 중 환형 장착면(730b)과의 간격을 연삭 지석(740)의 궤적을 따라 측정한다. 또한 측정된 상기 간격에 대한 데이터는, 적절하게 디스플레이(도시하지 않음) 등을 통해 표시되거나, 산출 수단(964)의 메모리에 기억되거나 하여도 좋다.

이하에, 도 2, 도 3에 도시된 측정 지그(9)를 이용하여, 척 테이블(30)의 유지면(300a)과 휠 마운트(73)의 장착면(73a)[본 실시형태에 있어서는, 장착면(73a) 중 환형 장착면(730b)]과의 간격을, 연삭 지석(740)의 회전 궤적을 따라 측정하는 경우의, 측정 지그(9)의 작동에 대해서 설명한다.

예컨대, 우선, 도 1에 도시된 피가공물(W)을 유지하고 있지 않은 척 테이블(30)이, 연삭 수단(7)의 아래까지 +Y 방향으로 이동하고, 연삭 수단(7)의 연삭 지석(740)의 회전 중심이 척 테이블(30)의 회전 중심에 대하여 소정 거리만큼 수평 방향으로 어긋나, 연삭 지석(740)의 회전 궤적이 척 테이블(30)의 회전 중심을 지나도록 척 테이블(30)이 위치된다.

다음에, 작업자가, 휠 마운트(73)의 도 2에 도시된 암나사(735)에 측정 지그(9)의 수나사(900)를 나사 결합시켜, 측정 지그(9)를 휠 마운트(73)에 부착한다. 여기서, 이전에 행한 연삭 가공으로부터 발생된 연삭 부스러기 등의 부착물이 암나사(735) 내에 부착되어 있어도, 수나사(900)의 나사산(900a)과 3개의 홈(900b)의 모서리가 갈고리와 같은 역할을 하여, 암나사(735)에 부착된 부착물을 떼어내기 때문에, 측정 지그(9)를 휠 마운트(73)에 부착하는 것이 가능해진다. 즉, 작업자에 의한 별도의 암나사(735) 청소 작업이 필요없게 된다.

또한, 본 실시형태의 측정 지그(9)는, 수나사(900)를 둘러싸게 베이스(90)의 상단면에 형성된 환형 오목부(903)를 구비함으로써, 전술한 바와 같이 수나사(900)를 암나사(735)에 나사 결합시킬 때에, 암나사(735)로부터 떼어낸 부착물이 환형 오목부(903)에 낙하하여, 부착물을 환형 오목부(903)에서 회수할 수 있어, 연삭 부스러기 등의 부착물로 척 테이블(30)의 유지면(300a)을 더럽히지 않도록 하는 것이 가능해진다.

또한, 측정 지그(9)가 환형 오목부(903)를 구비하지 않는 경우에는, 휠 마운트(73)에 대한 측정 지그(9)의 장착은, 척 테이블(30)이 연삭 수단(7)의 아래쪽에 위치하고 있지 않은 상태에서 행하면 바람직하다.

예컨대, 수나사(900)를 암나사(735)에 나사 결합시켜 나가고, 측정 지그(9)의 환형벽(902)의 상단면을 중앙 장착면(731a)에 접촉시킴으로써, 환형 오목부(903)를 밀폐하여 회수한 부착물이 환형 오목부(903) 밖으로 비산되지 않도록 한다.

다음에, 아암(91)을 직경 방향으로 신축시키거나 또는 아암(91)에 있어서의 접속부(921)의 직경 방향에 있어서의 위치를 바꿈으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 연삭휠(74)의 직경 방향에 있어서의 연삭 지석(740)의 날폭의 대략 중점 위치의 바로 아래에 측정자(922)의 선단을 위치시킨 상태로 한다. 이에 의해, 연삭 수단(7)의 스핀들(70)이 회전 구동되는 것에 의해, 측정자(922)는 연삭 지석(740)의 회전 궤적과 동일한 회전 궤적 하에서 이동할 수 있다.

계속해서, 도 1에 도시된 연삭 이송 수단(5)에 의해 예컨대 연삭 가공 시와 동일한 조건으로 휠 마운트(73)가 척 테이블(30)에 접근되면, 측정자(922)는 척 테이블(30)의 유지면(300a)에 접촉한다. 이 상태에서, 스핀들(70)을 회전 구동시켜 휠 마운트(73)를 회전시키면, 도 5에 도시된 바와 같이 측정자(922)는 연삭 가공 시의 연삭 지석(740)의 궤적을 따라 원호형으로 유지면(300a) 상에서 이동한다. 이때, 게이지(92)에 의해 유지면(300a)과 환형 장착면(730b)(도 3 참조)과의 간격이 측정된다. 또한, 도 5에 있어서는, 스윙 측정 지그(9)의 구성을 간략화하여 나타내고 있고, 또한, 휠 마운트(73)에 부착되어 있는 연삭휠(74)을 생략하여 나타내고 있다.

그리고, 측정된 척 테이블(30)의 유지면(300a)과 휠 마운트(73)의 환형 장착면(730b)과의 간격에 기초하여, 유지면(300a)과 연삭 지석(740)의 연삭면(하면)과의 평행도가 높아지도록 조절된다. 이것은, 피가공물(W)을 균일한 두께로 마무리하기 위해서 연삭 가공 개시 전에 미리 행하는 것이다. 즉, 연삭 지석(740)의 연삭면은 휠 마운트(73)의 환형 장착면(730b)과 평행하기 때문에, 환형 장착면(730b)과 유지면(300a)과의 거리가 일정해지도록 조절함으로써, 유지면(300a)과 연삭 지석(740)의 연삭면과의 거리를 일정하게 할 수 있다.

유지면(300a)과 환형 장착면(730b)과의 간격이 일정한 경우에는, 유지면(300a)과 연삭 지석(740)의 연삭면은 평행하다고 판단된다. 한편, 유지면(300a)과 환형 장착면(730b)과의 간격이 변화되고 있었던 경우에는, 유지면(300a)과 상기 연삭면은 평행하지 않다고 판단된다. 이때, 도 5에 도시된 기울기 조절 기구(31)에 의해, 유지면(300a)과 환형 장착면(730b)과의 간격이 일정해지도록 척 테이블(30)의 기울기가 조절된다. 또한, 척 테이블(30)측이 아니라, 연삭 수단(7)의 스핀들(70)의 기울기가 조절되는 것으로 하여도 좋다.

그 후, 측정 지그(9)가 휠 마운트(73)로부터 제거되어, 연삭 수단(7)이 피가공물(W)을 연삭할 수 있는 상태가 된다. 암나사(735) 내로부터 깎아 내어진 부착물은, 환형 오목부(903) 내에 수용되어 있기 때문에, 척 테이블(30) 상에 낙하하는 일은 없다. 또한, 척 테이블(30)이, -Y 방향으로 보내어지고, 착탈 영역에 있어서 피가공물(W)이 착탈 가능한 상태가 된다.

다음에, 척 테이블(30)로 피가공물(W)을 흡인 유지하여, 도 1에 도시된 연삭 수단(7)으로 피가공물(W)의 이면(Wb)을 연삭하는 경우에 대해서 설명한다. 유지면(300a)에 의해 피가공물(W)이 이면(Wb)이 상측을 향한 상태에서 흡인 유지된다. 피가공물(W)의 중심은, 척 테이블(30)의 회전 중심과 대략 합치한 상태가 된다. 계속해서, 피가공물(W)을 유지한 척 테이블(30)이, 연삭 수단(7)의 아래까지 +Y 방향으로 이동하고, 연삭 수단(7)의 연삭 지석(740)의 회전 중심이 피가공물(W)의 회전 중심에 대하여 소정 거리만큼 수평 방향으로 어긋나, 연삭 지석(740)의 회전 궤적이 피가공물(W)의 회전 중심을 지나도록 척 테이블(30)이 위치된다.

연삭 수단(7)이 연삭 이송 수단(5)에 의해 -Z 방향으로 보내지고, 스핀들(70)의 회전에 따라 회전하는 연삭 지석(740)이 피가공물(W)의 이면(Wb)에 접촉함으로써 연삭이 행해진다. 연삭 중에는 척 테이블(30)이 회전하는 데 수반하여, 유지면(300a) 상에 유지된 피가공물(W)도 회전하기 때문에, 연삭 지석(740)이 피가공물(W)의 이면(Wb)의 전체면의 연삭 가공을 행한다. 또한, 연삭 지석(740)과 피가공물(W)과의 접촉 부위에 대하여 연삭수가 공급되고, 접촉 부위가 냉각·세정된다. 연삭 장치(1)는, 척 테이블(30)의 유지면(300a)과 연삭 지석(740)의 연삭면과의 거리가 일정해지도록 이미 조절되어 있기 때문에, 원하는 균일한 두께로 피가공물(W)을 연삭할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 측정 지그(9)는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 또한, 첨부 도면에 도시되어 있는 연삭 장치(1)의 구성 등에 대해서도, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다.

W: 피가공물 Wb: 피가공물의 이면
Wa: 피가공물의 표면 1: 연삭 장치
10: 베이스 11: 칼럼
30: 척 테이블 300: 흡착부
300a: 유지면 301: 프레임체
39: 커버 39a: 벨로우즈 커버
32: 회전 수단 31: 기울기 조절 기구
5: 연삭 이송 수단 50: 볼나사
51: 가이드 레일 52: 모터
53: 승강판 7: 연삭 수단
70: 스핀들 71: 하우징
72: 모터 70a: 유로
73: 휠 마운트 730: 볼트 삽입 관통 구멍
73a: 장착면 731: 볼록부
731a: 중앙 장착면 730b: 환형 장착면
735: 암나사 74: 연삭휠
740: 연삭 지석 742: 개구
741: 휠 베이스 741a: 나사 결합 구멍
741b: 연삭수 분출구 790: 체결 볼트
9: 측정 지그 90: 베이스
900: 수나사 900a: 나사산
900b: 홈 902: 환형벽
903: 환형 오목부 91: 아암
92: 게이지 920: 게이지 본체부
920a: 눈금판 921: 접속부
922: 측정자 923: 스핀들
96: 게이지 960: 측정자
961: 샤프트 962: 판독부
963: 케이싱 964: 산출 수단
965: 통신 경로

Claims (2)

1. 피가공물을 유지하는 척 테이블의 유지면과, 이 유지면에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭 지석이 환형으로 배치된 연삭휠이 장착되는 휠 마운트의 장착면과의 간격을, 상기 연삭 지석의 궤적을 따라 측정하는 측정 지그로서,
   상기 휠 마운트는, 상기 장착면측에 암나사가 형성되어 있고,
   상기 측정 지그는, 상기 암나사에 나사 결합시키는 수나사를 상단면으로부터 수직 설치하는 베이스와, 이 베이스로부터 상기 휠 마운트의 직경 방향으로 연장되는 아암과, 이 아암에 장착되어 상기 연삭 지석의 궤적에 대응하는 상기 유지면의 변위를 측정하는 측정자를 갖는 게이지를 구비하고,
   상기 수나사에는, 상기 수나사의 수직 설치 방향으로 나사산을 횡단하도록 형성된 홈이 구비되고,
   상기 수나사를 상기 암나사에 나사 결합시킬 때에, 상기 나사산과 상기 홈의 모서리로, 상기 암나사에 부착된 부착물을 떼어내고 상기 휠 마운트에 장착하는 것인 측정 지그.
2. 제1항에 있어서, 상기 수나사를 둘러싸게 상기 베이스의 상단면에 형성된 환형 오목부를 구비하고,
   상기 수나사를 상기 암나사에 나사 결합시킬 때에, 상기 암나사로부터 떼어낸 부착물을 상기 환형 오목부에서 회수하는 것을 특징으로 하는 측정 지그.

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