KR20210053207A - Creep feed grinding method and grinding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 크리프 피드 연삭 방법과 연삭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a creep feed grinding method and a grinding device.
척 테이블의 유지면에 유지된 피가공물의 상면보다 아래의 높이에 연삭 지석의 하면을 위치시키고, 연삭 지석과 척 테이블을 상대적으로 수평인 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 피가공물의 상면의 일단측으로부터 타단측으로 연삭 지석을 이동시켜 피가공물을 연삭하는 크리프 피드 연삭에 있어서는, 연삭 지석의 소모에 의해 일단측의 피가공물의 두께와 타단측의 피가공물의 두께 사이에 두께의 차가 생긴다.By placing the lower surface of the grinding grindstone at a height below the upper surface of the workpiece held on the holding surface of the chuck table, and moving the grinding grindstone and the chuck table in a relatively horizontal Y-axis direction, from one end of the upper surface of the workpiece. In creep feed grinding in which the grinding grindstone is moved to the other end to grind the workpiece, a difference in thickness occurs between the thickness of the workpiece at one end and the thickness of the workpiece at the other end due to consumption of the grinding grindstone.
그 때문에, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이 Y축 방향의 위치와의 관계에 있어서의 연삭 지석의 소모량을 파악해 두고, 연삭 지석에 대하여 피가공물을 Y축 방향으로 이동시키면서 연삭 지석의 소모량만큼 연삭 지석을 하강시켜 피가공물에 생기는 두께의 차를 작게 하고 있다.Therefore, as disclosed in
그러나, 상기한 연삭에 있어서는, 피가공물과 연삭 지석을 Y축 방향으로 상대적으로 이동시키면서, Y축 방향의 위치에 따라 연삭 지석을 하강시키고 있기 때문에, 피가공물에 대한 연삭 지석의 Y축 및 Z축의 2개의 축의 방향으로의 상대 이동을 제어하는 제어 유닛이 필요하며 제어가 어렵다고 하는 문제가 있다.However, in the above-described grinding, since the grinding grindstone is lowered according to the position in the Y axis direction while relatively moving the workpiece and the grinding grindstone in the Y-axis direction, the Y-axis and the Z-axis of the grinding grindstone relative to the workpiece There is a problem that a control unit that controls the relative movement in the direction of the two axes is required and that control is difficult.
본 발명은 유지면에 유지된 피가공물과 회전하는 연삭 지석을 상기 유지면에 평행인 Y축 방향으로 상대적으로 이동시켜, 피가공물의 일단측으로부터 타단측을 향하여 피가공물의 상면을 상기 연삭 지석을 이용하여 연삭하는 크리프 피드 연삭 방법으로서, 상기 유지면에 유지된 피가공물의 상면보다 미리 정해진 거리 하방에 상기 연삭 지석의 하면을 위치시키고, 피가공물과 상기 연삭 지석을 상기 Y축 방향으로 상대적으로 이동시켜 피가공물의 상면을 연삭하는 시험 연삭 공정과, 상기 시험 연삭 공정에 있어서 연삭된 상기 유지면에 유지된 피가공물을 상기 Y축 방향으로 이동시키고, 상기 Y축 방향에 있어서의 적어도 일단 및 타단의 피가공물의 두께를 두께 측정 수단을 이용하여 측정하는 두께 측정 공정과, 상기 두께 측정 공정에 있어서 측정한 피가공물의 일단측의 두께와 피가공물의 타단측의 두께의 두께차를 산출하는 두께차 산출 공정과, 상기 두께 측정 공정에 있어서 측정한 피가공물의 두께가 작은 일단측을 상기 연삭 지석의 하면으로부터 멀리 하방향으로 상기 두께차만큼 이동시켜 상기 유지면을 기울이는 유지면 기울임 공정과, 상기 유지면 기울임 공정에 있어서 기울여진 상기 유지면에 새롭게 유지된 피가공물의 일단측의 상면보다 미리 정해진 거리 하방에 상기 연삭 지석의 하면을 위치시키고, 피가공물과 상기 연삭 지석을 상기 Y축 방향으로 상대적으로 이동시켜 피가공물의 상면을 연삭하는 연삭 공정을 포함하는 크리프 피드 연삭 방법이다.In the present invention, the workpiece held on the holding surface and the grinding grindstone rotating are relatively moved in the Y-axis direction parallel to the holding surface, so that the upper surface of the workpiece is moved from one end side to the other end side of the workpiece. A creep feed grinding method for grinding using, wherein the lower surface of the grinding grindstone is positioned at a predetermined distance below the upper surface of the workpiece held on the holding surface, and the workpiece and the grinding grindstone are moved relatively in the Y-axis direction. A test grinding step of grinding the upper surface of the workpiece by performing the test and moving the workpiece held on the holding surface ground in the test grinding step in the Y-axis direction, and at least one end and the other end in the Y-axis direction. A thickness measurement process in which the thickness of the workpiece is measured using a thickness measuring means, and a thickness difference calculation that calculates the thickness difference between the thickness of one end of the workpiece and the thickness of the other end of the workpiece measured in the thickness measurement process. A holding surface inclining step in which the holding surface is inclined by moving one end of the workpiece having a small thickness measured in the thickness measuring step in a downward direction away from the lower surface of the grinding grindstone by the thickness difference, and the holding surface In the tilting process, the lower surface of the grinding grindstone is positioned at a predetermined distance below the upper surface of one end side of the workpiece newly maintained on the inclined holding surface, and the workpiece and the grinding grindstone are moved relatively in the Y-axis direction. It is a creep feed grinding method that includes a grinding step of grinding the upper surface of the workpiece to be processed.
상기 시험 연삭 공정은, 상기 유지면에 유지된 피가공물에 대하여 연삭을 복수회 실시하는 것이 바람직하다.In the test grinding step, it is preferable to grind the workpiece held on the holding surface a plurality of times.
본 발명은 유지면에 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 연삭 지석을 베이스에 환형으로 배치시킨 연삭 휠의 중심을 축으로 상기 연삭 휠을 회전시켜 피가공물을 연삭하는 연삭 수단과, 상기 척 테이블과 상기 연삭 수단을 상기 유지면에 평행인 Y축 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 이동 수단과, 상기 연삭 수단을 상기 유지면에 수직인 Z축 방향으로 이동시키는 수직 이동 수단을 구비하고, 피가공물의 일단측으로부터 타단측을 향하여 피가공물의 상면을 상기 연삭 지석을 이용하여 크리프 피드 연삭하는 연삭 장치로서, 상기 유지면에 유지된 피가공물의 두께를 측정하는 두께 측정 수단과, 상기 두께 측정 수단이 측정한 상기 피가공물의 상기 일단측의 두께와 상기 타단측의 두께의 두께차를 산출하는 두께차 산출 수단과, 상기 Y축 방향에 있어서의 상기 유지면의 기울기를 조정하는 기울기 조정 기구와, 상기 일단측 또는 상기 타단측 중, 상기 두께 측정 수단이 측정한 상기 피가공물의 두께가 작은 쪽을 상기 연삭 지석의 하면으로부터 멀리 하방향으로 상기 두께차만큼 이동시키도록, 상기 기울기 조정 기구를 제어하여 상기 유지면을 기울이는 제어 수단을 구비하는 연삭 장치이다.The present invention relates to a chuck table for holding a workpiece on a holding surface, a grinding means for grinding a workpiece by rotating the grinding wheel around a center of a grinding wheel in which a grinding grindstone is annularly arranged on a base, and the chuck table and A horizontal moving means for relatively moving the grinding means in a Y-axis direction parallel to the holding surface, and a vertical moving means for moving the grinding means in a Z-axis direction perpendicular to the holding surface, and one end of the workpiece A grinding device for creep feed grinding an upper surface of a workpiece from the side toward the other end using the grinding grindstone, comprising: a thickness measuring means for measuring the thickness of the workpiece held on the holding surface; and a thickness measuring means measured by the thickness measuring means. A thickness difference calculating means for calculating a thickness difference between the thickness of the one end side and the thickness of the other end side of the workpiece, a tilt adjustment mechanism for adjusting an inclination of the holding surface in the Y-axis direction, and the one end side Or, of the other end side, the tilt adjustment mechanism is controlled to move the side with the smaller thickness of the workpiece measured by the thickness measuring means in a downward direction away from the lower surface of the grinding grindstone by the thickness difference. It is a grinding device provided with a control means for tilting.
본 발명은 연삭하기 전에 유지면의 기울기를 조정하기 때문에, 종래와 같이 연삭 가공 중에 연삭 지석을 하강시킨다고 하는 것 같은 복잡한 동작이 불필요하다.In the present invention, since the inclination of the holding surface is adjusted before grinding, a complicated operation such as lowering the grinding grindstone during grinding as in the prior art is unnecessary.
또한, 피가공물을 복수회의 크리프 피드 연삭에 의해 원하는 두께로 마무리하는 경우에 있어서는, 시험 연삭을 그 크리프 피드 연삭의 횟수만큼 행하고 나서 일단과 타단 사이의 두께의 차를 산출하고, 상기 차에 대응하는 만큼 유지면의 일단을 내린다. 그 후, 피가공물의 크리프 피드 연삭을 행함으로써 연삭 지석의 소모를 가미하여 원하는 두께로 마무리하는 것이 가능하다.In addition, in the case of finishing the workpiece to a desired thickness by plural creep feed grinding, test grinding is performed as many times as the creep feed grinding, and then the difference in thickness between one end and the other end is calculated, and corresponds to the difference. Lower one end of the oil holding surface. Thereafter, creep feed grinding of the workpiece can be performed to add consumption of the grinding grindstone and finish it to a desired thickness.
도 1은 연삭 장치 전체를 나타내는 사시도이다.
도 2의 (a)는 피가공물의 시험 연삭 전의 모습을 측방에서 본 단면도이고, (b)는 피가공물의 시험 연삭 중의 모습을 측방에서 본 단면도이고, (c)는 피가공물의 시험 연삭 종료 시의 모습을 측방에서 본 단면도이다.
도 3의 (a)는 유지면 높이 측정 수단을 이용하여 유지면의 높이를 측정하는 모습을 나타내는 단면도이고, (b)는 상면 높이 측정 수단을 이용하여 피가공물의 상면의 일단측의 높이를 측정하는 모습을 나타내는 단면도이고, (c)는 피가공물의 상면의 타단측의 높이를 측정하는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 4는 유지면을 기울이는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 5의 (a)는 피가공물의 연삭 중의 모습을 나타내는 단면도이고, (b)는 피가공물의 연삭 후의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6의 (a)는 1회째의 시험 연삭 후의 모습을 나타내는 단면도이고, (b)는 기울기 조정 기구를 이용하여 척 테이블의 일단측을 상승시켜 피가공물의 상면을 수평으로 하는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7의 (a)는 1회째의 연삭 후의 모습을 나타내는 단면도이고, (b)는 회전 수단을 이용하여 척 테이블을 180도 회전시킨 후에, 기울기 조정 기구를 이용하여 척 테이블의 타단측을 내려 피가공물의 상면을 수평으로 하는 모습을 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view showing the entire grinding device.
Figure 2 (a) is a cross-sectional view of the workpiece before trial grinding, (b) is a cross-sectional view of the workpiece during trial grinding, and (c) is a cross-sectional view of the workpiece before trial grinding, and (c) is It is a cross-sectional view of the figure from the side.
Figure 3 (a) is a cross-sectional view showing the state of measuring the height of the holding surface using the holding surface height measuring means, (b) is measuring the height of one end of the upper surface of the workpiece using the upper surface height measuring means It is a cross-sectional view showing a mode, and (c) is a cross-sectional view showing a mode of measuring the height of the other end of the upper surface of the workpiece.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the holding surface is inclined.
Fig. 5(a) is a cross-sectional view showing a state during grinding of a workpiece, and (b) is a cross-sectional view showing a state after grinding of the workpiece.
6A is a cross-sectional view showing a state after the first test grinding, and (b) is a cross-sectional view showing a state in which the top surface of the workpiece is leveled by raising one end of the chuck table using a tilt adjustment mechanism. .
Figure 7 (a) is a cross-sectional view showing the state after the first grinding, and (b) is, after rotating the chuck table 180 degrees using a rotating means, lower the other end of the chuck table using a tilt adjustment mechanism. It is a cross-sectional view showing a state in which the upper surface of the workpiece is horizontal.
1 연삭 장치1 grinding device
도 1에 나타내는 연삭 장치(1)는, 유지면(20a)에 유지된 피가공물(W)을 연삭하는 연삭 장치이다. 이하, 연삭 장치(1)에 대해서 설명한다.The
도 1에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치(1)는, 베이스(10)와 베이스(10)의 -X 방향측에 세워서 설치된 칼럼(11)을 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the
베이스(10) 위에는, 척 테이블(2)이 배치되어 있다. 척 테이블(2)은, 예컨대, 직사각형상의 흡인부(20)와 흡인부(20)를 지지하는 프레임체(21)를 구비하고 있다. 흡인부(20)의 상면은 피가공물(W)이 유지되는 유지면(20a)이고, 유지면(20a)은 프레임체(21)의 상면(21a)과 동일 평면으로 형성되어 있다.On the
또한, 척 테이블(2)의 프레임체(21)는, 회전 수단(24)에 지지되어 있다. 회전 수단(24)은, 척 테이블(2)을 Z축에 평행인 회전축(25)을 축으로 하여 회전시키는 기능을 가지고 있다.In addition, the
칼럼(11)의 +X 방향측에는, 연삭 수단(3)을 유지면(20a)에 수직인 Z축 방향으로 이동시키는 수직 이동 수단(4)이 배치되어 있다.On the +X direction side of the
연삭 수단(3)은, Z축 방향의 회전축(35)을 갖는 스핀들(30)과, 스핀들(30)을 회전 가능하게 지지하는 하우징(31)과, 회전축(35)을 축으로 하여 스핀들(30)을 회전 구동시키는 스핀들 모터(32)와, 스핀들(30)의 하단에 접속된 원환형의 마운트(33)와, 마운트(33)의 하면에 착탈 가능하게 장착된 연삭 휠(34)을 구비하고 있다.The grinding means 3 includes a
연삭 휠(34)은, 휠 베이스(341)와, 휠 베이스(341)의 하면에 환형으로 배열된 대략 직방체형상의 복수의 연삭 지석(340)을 구비하고 있고, 연삭 지석(340)의 하면(340a)은 피가공물(W)을 연삭하는 연삭면으로 되어 있다.The
스핀들 모터(32)를 이용하여 회전축(35)을 축으로 하여 스핀들(30)을 회전시킴으로써, 스핀들(30)에 접속된 마운트(33) 및 마운트(33)에 장착된 연삭 휠(34)이 일체적으로 회전축(35)을 축으로 하여 회전하게 된다.By rotating the
수직 이동 수단(4)은, Z축 방향의 회전축(45)을 갖는 볼나사(40)와, 볼나사(40)에 대하여 평행으로 배치된 한쌍의 가이드 레일(41)과, 회전축(45)을 축으로 하여 볼나사(40)를 회전시키는 Z축 모터(42)와, 내부의 너트가 볼나사(40)에 나사 결합하여 측부가 가이드 레일(41)에 미끄럼 접촉하는 승강판(43)과, 승강판(43)에 연결되어 연삭 수단(3)을 지지하는 홀더(44)를 구비하고 있다.The vertical movement means 4 includes a
Z축 모터(42)에 의해 볼나사(40)가 구동되어, 볼나사(40)가 회전축(45)을 축으로 하여 회전하면, 이에 따라, 승강판(43)이 가이드 레일(41)에 안내되어 Z축 방향으로 승강 이동하며, 홀더(44)에 유지되어 있는 연삭 수단(3)이 Z축 방향으로 이동하게 된다.When the
베이스(10)의 내부에는, 내부 베이스(12)가 배치되어 있다. 내부 베이스(12) 위에는, 척 테이블(2)을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 수평 이동 수단(5)이 배치되어 있다.Inside the
수평 이동 수단(5)은, Y축 방향의 회전축(55)을 갖는 볼나사(50)와, 회전축(55)을 축으로 하여 볼나사(50)를 회전시키는 Y축 모터(52)와, 볼나사(50)에 대하여 평행으로 배치된 한쌍의 가이드 레일(51)과, 내부의 너트가 볼나사(50)에 나사 결합하여 바닥부가 가이드 레일(51)에 미끄럼 접촉하는 가동판(53)을 구비하고 있다.The horizontal moving means 5 includes a
Y축 모터(52)를 이용하여 볼나사(50)를 구동시킴으로써, 볼나사(50)가 회전축(55)을 축으로 하여 회전하면, 가동판(53)이 가이드 레일(51)에 안내되면서 Y축 방향으로 수평 이동하게 된다.By driving the
가동판(53) 위에는, 기울기 조정 기구(6)가 배치되어 있다. 기울기 조정 기구(6)는, 회전 수단(24)을 지지하는 지지판(62)과, 지지판(62)의 바닥면의 +Y 방향측에 배치된 X축 방향으로 연장되는 지지 롤러(60)와, 지지판(62)의 바닥면의 -Y 방향측에 배치된 승강축(61)을 구비하고 있다.On the
승강축(61)을 Z축 방향으로 승강시켜 지지 롤러(60)를 지점으로 지지판(62)의 기울기를 조정함으로써, 지지판(62)에 회전 수단(24)을 통해 지지되어 있는 척 테이블(2)의 유지면(20a)의 Y축 방향의 기울기를 조정할 수 있다.The chuck table (2) supported by the rotation means (24) to the support plate (62) by adjusting the inclination of the support plate (62) with the support roller (60) as a point by lifting the lifting shaft (61) in the Z-axis direction The inclination of the
승강축(61)은, 예컨대, 인가된 전압에 따라 신축하는 적층 압전 소자 등이어도 좋다.The
또한, 지지 롤러(60)를, 지지 기둥으로 변경하여도 좋다.Moreover, you may change the
또한, 척 테이블(2)의 주위에는 커버(28)가 배치되어 있고, 커버(28)에는 주름상자(29)가 신축 가능하게 연결되어 있다. 예컨대, 수평 이동 수단(5)에 의해 척 테이블(2)이 Y축 방향으로 이동하면, 커버(28)가 척 테이블(2)과 함께 Y축 방향으로 이동하여 주름상자(29)가 신축하게 된다.Further, a
베이스(10) 위에 있어서의 척 테이블(2)의 이동 경로의 -X 방향측에는, 두께 측정 수단(7)이 배치되어 있다. 두께 측정 수단(7)은, 상면 높이 측정 수단(71)과, 유지면 높이 측정 수단(72)과, 산출부(73)를 구비하고 있다.The thickness measuring means 7 is arranged on the -X direction side of the movement path of the chuck table 2 on the
상면 높이 측정 수단(71)은, 피가공물(W)의 상면(Wa)에 접촉하는 제1 접촉자(71)와, 제1 접촉자(71)의 높이 위치를 인식하는 제1 스케일(711)을 구비하고 있다. 유지면 높이 측정 수단(72)은, 프레임체(21)의 상면(21a)에 접촉하는 제2 접촉자(720)와, 제2 접촉자(720)의 높이 위치를 인식하는 제2 스케일(721)을 구비하고 있다.The upper surface height measuring means 71 includes a
유지면(20a)에 피가공물(W)이 유지되어 있는 상태에서 피가공물(W)의 상면(Wa)에 상면 높이 측정 수단(71)의 제1 접촉자(71)를 접촉시킴으로써, 피가공물(W)의 상면(Wa)의 높이를 측정할 수 있다. 또한, 유지면 높이 측정 수단(72)의 제2 접촉자(720)를 프레임체(21)의 상면(21a)에 접촉시킴으로써, 프레임체(21)의 상면(21a)에 동일 평면인 유지면(20a)의 높이를 측정할 수 있다.The work piece (W) is brought into contact with the upper surface (Wa) of the work piece (W) while the work piece (W) is held on the holding surface (20a) by contacting the first contactor (71) of the upper surface height measuring means (71). ) The height of the upper surface Wa can be measured. Further, by bringing the
산출부(73)에 있어서는, 측정된 피가공물(W)의 상면(Wa)의 높이로부터 유지면(20a)의 높이를 빼어, 피가공물(W)의 두께가 측정되게 된다.In the
연삭 장치(1)는, 두께차 산출 수단(8)을 구비하고 있다. 두께차 산출 수단(8)은, 피가공물(W)의 일단측의 두께와 타단측의 두께의 차(D)를 산출할 수 있다.The grinding
연삭 장치(1)는, 연삭 장치(1)에 구비하는 각종 기구의 동작을 제어하는 제어 수단(9)을 구비하고 있다. 제어 수단(9)은, 두께 측정 수단(7)이 측정한 피가공물(W)의 두께가 작은 쪽을 연삭 지석(340)의 하면(340a)으로부터 멀리 하방향으로 두께차 산출 수단(8)에 의해 산출된 두께차만큼 이동시키는 기울기 조정 기구(6)를 제어하여 유지면(20a)을 기울이는 기능을 가지고 있다.The grinding
2 연삭 방법2 grinding method
(1) 제1 실시형태(1) First embodiment
(시험 연삭 공정)(Test grinding process)
상기 연삭 장치(1)를 이용한 피가공물(W)의 연삭 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 피가공물(W)을 척 테이블(2)의 유지면(20a)에 배치하여 도시하지 않는 흡인원 등을 작동시켜, 유지면(20a)에 흡인력을 전달한다. 이에 의해, 유지면(20a)에 피가공물(W)을 흡인 유지한다.A method of grinding the workpiece W using the grinding
다음에, 회전축(35)을 축으로 하여 연삭 수단(3)의 스핀들(30)을 회전시킨다. 이에 의해, 회전축(35)을 축으로 하여 연삭 지석(340)이 회전한다.Next, the
연삭 지석(340)이 회전축(35)을 축으로 하여 회전하고 있는 상태에서, 수직 이동 수단(4)을 이용하여 연삭 수단(3)을 -Z 방향으로 하강시켜, 유지면(20a)에 유지되어 있는 피가공물(W)의 상면(Wa)의 높이 위치보다 미리 정해진 거리 하방에, 연삭 지석(340)의 하면(340a)을 위치시킨다.In a state in which the grinding
그리고, 수평 이동 수단(5)을 이용하여 척 테이블(2)을 -Y 방향으로 이동시킨다.Then, the chuck table 2 is moved in the -Y direction using the horizontal moving means 5.
이에 의해, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 피가공물(W)과 연삭 지석(340)이 접촉한다. 이때, 연삭 지석(340)은, 그 -Y 방향측이 +Y 방향측보다 낮은 높이에 위치되어 있고, 연삭 지석(340)의 -Y 방향측이 피가공물(W)에 접촉한다.Thereby, as shown in FIG. 2(b), the workpiece W and the grinding
피가공물(W)과 연삭 지석(340)이 접촉한 상태에서, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 더욱 척 테이블(2)을 -Y 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 피가공물(W)의 상면(Wa)측이 연삭 지석(340)에 의해 크리프 피드 연삭된다.In a state in which the workpiece W and the grinding
피가공물(W)의 연삭에 의해 연삭 지석(340)이 소모되어 가기 때문에, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 연삭 후의 피가공물(W)의 두께는 균일하지 않고, 피가공물(W)의 -Y 방향측의 두께가 +Y 방향측의 두께보다 작게 되어 있다.Since the grinding
(두께 산출 공정)(Thickness calculation process)
다음에, 수직 이동 수단(4)을 이용하여 연삭 수단(3)을 +Z 방향으로 이동시켜, 연삭 지석(340)을 피가공물(W)로부터 이격시킨다.Next, the vertical movement means 4 is used to move the grinding means 3 in the +Z direction, so that the grinding
그리고, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유지면 높이 측정 수단(72)의 제2 접촉자(720)를 척 테이블(2)의 프레임체(21)의 타단(212)에 접촉시켜 제2 스케일(721)의 값을 판독하여, 프레임체(21)의 타단(212)의 높이를 측정한다. 또한, 척 테이블(2)을 +Y 방향으로 이동시켜, 도 3의 (a)에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 제2 접촉자(720)를 프레임체(21)의 일단(211)에 접촉시켜 제2 스케일(721)의 값을 판독하여, 프레임체(21)의 일단(211)의 높이를 측정한다.Then, as shown in Fig. 3(a), the
또한, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 접촉자(71)를 피가공물(W)의 상면(Wa)의 타단(E2)에 접촉시켜 제1 스케일(711)의 값을 판독하여, 피가공물(W)의 상면(Wa)의 타단(E2)의 높이를 측정한다. 그리고, 피가공물(W)의 상면(Wa)의 타단(E2)의 높이로부터 프레임체(21)의 타단(212)의 높이를 빼어, 피가공물(W)의 타단측의 두께(T2)를 측정한다.In addition, as shown in Fig. 3(b), the
또한, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 수평 이동 수단(5)을 이용하여 척 테이블(2)을 +Y 방향으로 이동시키고 나서, 상면 높이 측정 수단(71)의 제1 접촉자(71)를 피가공물(W)의 상면(Wa)의 일단(E1)에 접촉시켜 제1 스케일(711)의 값을 판독하여, 피가공물(W)의 일단(E1)의 높이를 측정한다. 그리고, 피가공물(W)의 상면(Wa)의 일단(E1)의 높이로부터 프레임체(21)의 일단(211)의 높이를 빼어, 피가공물(W)의 일단측의 두께(T1)를 측정한다.In addition, as shown in Fig. 3(c), after moving the chuck table 2 in the +Y direction using the horizontal moving means 5, the
또한, 예컨대 상면 높이 측정 수단(71)을 이용하여 피가공물(W)의 상면(Wa)의 높이를 측정하면서, 유지면 높이 측정 수단(72)을 이용하여 프레임체(21)의 상면(21a)의 높이를 측정하여도 좋다.In addition, while measuring the height of the upper surface Wa of the workpiece W using, for example, the upper surface height measuring means 71, the
(두께차 산출 공정)(Thickness difference calculation process)
상기한 바와 같이 두께 측정 수단(7)에 의해 측정된 피가공물(W)의 일단측의 두께(T1) 및 피가공물(W)의 타단측의 두께(T2)의 값은, 예컨대 전기 신호로서, 도 3의 (c)에 나타내는 두께차 산출 수단(8)에 보내진다. 그리고, 두께차 산출 수단(8)에 있어서, 피가공물(W)의 일단측의 두께(T1)와, 피가공물(W)의 타단측의 두께(T2)를 빼어, 피가공물(W)의 일단측의 두께(T1)와 타단측의 두께(T2)의 두께차(D)가 산출된다.As described above, the values of the thickness T1 at one end of the workpiece W and the thickness T2 at the other end of the workpiece W measured by the thickness measuring means 7 are, for example, as electrical signals, It is sent to the thickness difference calculating means 8 shown in FIG. 3(c). Then, in the thickness difference calculating means 8, the thickness T1 on one end side of the work piece W and the thickness T2 on the other end side of the work piece W are subtracted, and one end of the work piece W The thickness difference D between the thickness T1 on the side and the thickness T2 on the other end is calculated.
(유지면 기울임 공정)(Retaining ground tilting process)
다음에, 시험 연삭된 피가공물(W)의 두께가 작은 일단(E1)측을, 두께차 산출 수단(8)에 의해 산출된 두께차(D)만큼, 연삭 지석(340)의 하면(340a)으로부터 멀리 하방향( -Z 방향)으로 이동시켜 유지면(20a)을 기울인다.Next, the
구체적으로는, 도 4에 나타내는 제어 수단(9)에 의해 기울기 조정 기구(6)를 제어하여 승강축(61)을, 두께차(D)만큼 -Z 방향으로 내린다. 척 테이블(2)의 프레임체(21)의 일단(211)이 두께차(D)만큼 -Z 방향으로 내려 가면, 척 테이블(2)의 유지면(20a)의 -Y 방향측이, 지지 롤러(60)를 축으로 하여 하방으로 기운다. 그리고, 척 테이블(2)에 유지되어 있는 피가공물(W)의 상면(Wa)의 일단(E1)이 두께차(D)만큼 -Z 방향으로 내려 간다.Specifically, the
(연삭 공정)(Grinding process)
상기한 바와 같이 유지면(20a)을 기울인 후, 피가공물(W)의 연삭을 행한다. 먼저, 도 4에 나타내는 바와 같이, 새로운 피가공물(W)을 유지면(20a)에 유지하고 나서, 수직 이동 수단(4)을 이용하여 연삭 지석(340)을 -Z 방향으로 하강시켜, 피가공물(W)의 일단(E1)측의 상면(Wa)보다 미리 정해진 거리 하방에 연삭 지석(340)의 하면(340a)을 위치시킨다. 계속해서, 수평 이동 수단(5)을 이용하여, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이 척 테이블(2)을 -Y 방향으로 이동시킴으로써, 연삭 지석(340)이 피가공물(W)에 접촉하여 피가공물(W)의 크리프 피드 연삭이 개시된다. 그리고, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 피가공물(W)이 연삭 지석(340)보다 -Y 방향측으로 이동하면, 피가공물(W)의 상면(Wa)측이 크리프 피드 연삭된다. 크리프 피드 연삭에 의한 연삭 지석(340)의 마모에 따라 척 테이블(2)의 유지면(20a)이 미리 기울여져 있기 때문에, 연삭에 의해 형성된 피연삭면(Wb)은, 연삭 전의 상면(Wa)과 평행인 면이 되어, 피가공물(W)의 두께가 균일해진다. 연삭 전에 유지면(20a)을 기울여 둠으로써, 연삭 중에 연삭 지석(340)의 Z축 방향의 높이 위치를 바꾼다고 하는 어려운 제어를 할 필요가 없어진다.After tilting the holding
또한, 연삭 공정에서는, 시험 연삭 시보다 연삭 지석(340)에 가해지는 수평 방향의 부하가 커지기 때문에, 연삭 지석(340)의 더욱 큰 마모를 가미하여, 두께차(D)보다 약간 많이, 유지면(20a)을 하측(-Z 방향)으로 이동시켜도 좋다.In addition, in the grinding process, since the load in the horizontal direction applied to the grinding
(2) 제2 실시형태(2) Second embodiment
제1 실시형태에서는, 피가공물 1장에 대해서 크리프 피드 연삭을 1회만 행하는 경우에 대해서 설명하였지만, 피가공물 1장에 대해서 크리프 피드 연삭을 복수회 행하는 경우도 있다. 그 경우는, 2회째 이후의 크리프 피드 연삭에 있어서도 연삭 지석(340)이 마모하기 때문에, 시험 연삭 공정에 있어서도, 상기 복수회의 연삭을 행한다. 예컨대, 크리프 피드 연삭을 2회 행하는 경우는, 이하와 같은 방법을 취한다.In the first embodiment, the case where creep feed grinding is performed only once for one workpiece has been described, but there are cases where creep feed grinding is performed multiple times for one workpiece. In that case, since the grinding
도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 도 2와 동일하게, 유지면(20a)이 Y축 방향에 대하여 수평인 상태에서, 연삭 지석(340)을 피가공물(W)의 상면(Wa)측에 접촉시켜, 척 테이블(2)을 -Y 방향으로 이동시킴으로써, 1회째의 시험 연삭을 행한다. 연삭 후의 피가공물(W)의 두께는 균일하지 않고, 피가공물(W)의 -Y 방향측의 두께가 +Y 방향측의 두께보다 작게 되어 있다(1회째의 시험 연삭 공정).As shown in Fig. 6(a), as in Fig. 2, in a state where the holding
다음에, 제1 실시형태와 동일하게 두께 산출 공정 및 두께차 산출 공정을 실시하여, 피가공물(W)의 일단측의 두께와 타단측의 두께의 두께차(D1)를 산출한다. 그리고, 유지면 기울임 공정을 실시하여, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 두께가 작은 일단(E1)측을 두께차(D1)만큼 연삭 지석(340)의 하면(340a)에 근접시키는 +Z 방향으로 이동시켜 유지면(20a)을 기울인다. 이에 의해, 시험 연삭 후의 피가공물(W)의 피연삭면(Wb)은, Y축 방향에 대하여 수평인 상태가 된다.Next, the thickness calculation process and the thickness difference calculation process are performed like 1st Embodiment, and the thickness difference D1 between the thickness at one end side of the workpiece W and the thickness at the other end side is calculated. Then, by performing the holding surface inclining step, as shown in Fig. 6B, the side of the end E1 having a small thickness is brought close to the
이와 같이 하여 피연삭면(Wb)을 Y축 방향에 대하여 수평으로 한 상태에서, 2회째의 시험 연삭 공정을 실시한다. 그리고, 1회째의 시험 연삭 공정 후와 동일하게, 상기 두께 산출 공정 및 두께차 산출 공정을 실시하여, 2회째의 시험 연삭 공정 후의 피가공물(W)의 일단측의 두께와 타단측의 두께의 두께차(D2)(도시하지 않음)를 산출한다.In this way, the second trial grinding step is performed while the surface Wb to be ground is horizontal with respect to the Y-axis direction. And, in the same manner as after the first test grinding step, the thickness calculation step and the thickness difference calculation step are performed, and the thickness of the thickness of one end side and the thickness of the other end side of the workpiece W after the second test grinding step The difference D2 (not shown) is calculated.
이렇게 하여 두께차(D1 및 D2)가 산출되면, 연삭 공정에 있어서 크리프 피드 연삭을 2회 행한다. 1회째의 크리프 피드 연삭에서는, 유지면(20a)이 수평인 상태로부터 일단(E1)측을 두께차(D1)만큼 연삭 지석(340)의 하면(340a)으로부터 멀리 -Z 방향으로 이동시켜 유지면(20a)을 기울이고, 그 상태에서 크리프 피드 연삭을 행한다. 다음에, 2회째의 크리프 피드 연삭에서는, 일단(E1)측을 더욱 두께차(D2)만큼 연삭 지석(340)의 하면(340a)으로부터 멀리 -Z 방향으로 이동시켜 유지면(20a)을 기울이고, 그 상태에서 크리프 피드 연삭을 행한다.When the thickness difference D1 and D2 is calculated in this way, creep feed grinding is performed twice in the grinding process. In the first creep feed grinding, the holding
이와 같이 하여, 복수회의 크리프 피드 연삭을 행하는 경우는, 시험 연삭 공정, 두께 산출 공정, 두께차 산출 공정 및 유지면 기울임 공정도 상기 복수회 실시함으로써, 상기 복수회의 크리프 피드 연삭 후의 피가공물의 두께를 균일하게 할 수 있다.In this way, in the case of performing the creep feed grinding a plurality of times, the thickness of the workpiece after the plurality of creep feed grinding is determined by performing the test grinding process, the thickness calculation process, the thickness difference calculation process, and the holding surface tilting process a plurality of times. It can be made uniform.
또한, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 가동판(53)에 대하여 척 테이블(2)이 회전축(25)을 축으로 하여 회전 가능한 구성에 있어서는, 이하와 같은 방법을 취할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 7A, in a configuration in which the chuck table 2 can rotate with respect to the
즉, 먼저, 도 6의 (a)와 동일하게, 연삭 지석(340)을 피가공물(W)의 상면(Wa)측에 접촉시킨 상태에서, 척 테이블(2)을 -Y 방향으로 이동시킴으로써, 1회째의 시험 연삭을 행한다. 연삭 후의 피가공물(W)의 두께는 균일하지 않고, 피가공물(W)의 -Y 방향측의 두께가 +Y 방향측의 두께보다 작게 되어 있다(1회째의 시험 연삭 공정). 그리고, 상기 두께 산출 공정 및 두께차 산출 공정을 실시하여, 피가공물(W)의 일단측의 두께와 타단측의 두께의 두께차(D1)를 산출한다.That is, first, in a state in which the grinding
다음에, 회전축(25)을 축으로 하여 척 테이블(2)을 180도 회전시킨다. 그렇게 하면, 피가공물(W)의 Y축 방향의 방향이 반전하여, 두께가 두꺼운 쪽이 -Y 방향측, 얇은 쪽이 +Y 방향측이 된다. 그리고, 두께차(D1)만큼 연삭 지석(340)의 하면(340a)으로부터 멀리 -Z 방향으로 이동시켜 유지면(20a)을 기울임으로써, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 피연삭면(Wb)이 Y축 방향에 대하여 수평이 된다.Next, the chuck table 2 is rotated 180 degrees with the
이렇게 하여 피가공물(W)의 Y축 방향의 방향을 반전시켜, 피연삭면(Wb)을 Y축 방향에 대하여 수평으로 한 후, 2회째의 시험 연삭 공정을 행한다. 이 공정에서는, 두께가 큰 쪽으로부터 작은 쪽을 향하여 연삭을 행하기 때문에, 이 공정 종료 후의 피가공물은, 두께가 균일에 가까운 상태가 된다. 그리고, 1회째의 시험 연삭 공정 후와 동일하게, 상기 두께 산출 공정 및 두께차 산출 공정을 실시하여, 2회째의 시험 연삭 공정 후의 피가공물(W)의 일단측의 두께와 타단측의 두께의 두께차(D2)(도시하지 않음)를 산출한다.In this way, the direction of the Y-axis direction of the workpiece W is reversed, the surface Wb to be ground is made horizontal with respect to the Y-axis direction, and then a second trial grinding step is performed. In this step, since the grinding is performed from the larger to the smaller thickness, the workpiece after the completion of this process is in a state in which the thickness is close to uniform. And, in the same manner as after the first test grinding step, the thickness calculation step and the thickness difference calculation step are performed, and the thickness of the thickness of one end side and the thickness of the other end side of the workpiece W after the second test grinding step The difference D2 (not shown) is calculated.
이렇게 하여 두께차(D1 및 D2)가 산출되면, 연삭 공정에 있어서 크리프 피드 연삭을 2회 행한다. 1회째의 크리프 피드 연삭에서는, 유지면(20a)이 수평인 상태로부터 일단(E1)측을 두께차(D1)만큼 연삭 지석(340)의 하면(340a)으로부터 멀리 -Z 방향으로 이동시켜 유지면(20a)을 기울이고, 그 상태에서 크리프 피드 연삭을 행한다. 다음에, 2회째의 크리프 피드 연삭에서는, 회전축(25)을 축으로 하여 척 테이블(2)을 180도 회전시킨 후, 일단(E1)측을 더욱 두께차(D2)만큼 연삭 지석(340)의 하면(340a)으로 멀리 -Z 방향으로 이동시켜 유지면(20a)을 기울이고, 그 상태에서 크리프 피드 연삭을 행한다.When the thickness difference D1 and D2 is calculated in this way, creep feed grinding is performed twice in the grinding process. In the first creep feed grinding, the holding
이와 같이, 두께차 산출 공정과 유지면 기울임 공정 사이에서 척 테이블(2)을 180도 회전시켜도 좋다. 이러한 방법에 의해서도, 상기 복수회의 크리프 피드 연삭 후의 피가공물의 두께를 균일하게 할 수 있다.In this way, the chuck table 2 may be rotated 180 degrees between the thickness difference calculation process and the holding surface tilting process. Also by this method, the thickness of the workpiece after the plurality of creep feed grinding can be made uniform.
또한, 크리프 피드 연삭을 1회만 행하는 경우에 있어서도, 시험 연삭 공정을 복수회 실시하여도 좋다. 이 경우도, 제2 실시형태와 동일하게, 1회의 시험 연삭 공정 종료 후에 피연삭면을 Y축 방향에 대하여 수평으로 하고, 더욱 그 상태에서 다음 시험 연삭 공정을 실시함으로써, 시험 연삭용의 피가공물을 몇 번이나 이용할 수 있다. 또한, 시험 연삭 전의 피가공물의 상면과 연삭 지석의 하면의 Z축 방향의 높이 위치의 차, 즉 시험 연삭에 있어서의 피가공물의 제거량을 횟수마다 변화시킴으로써, 각 제거량과 그에 대응하는 피가공물의 일단과 타단의 두께차의 관계를 파악하는 것이 가능해진다.Further, even when the creep feed grinding is carried out only once, the trial grinding step may be carried out a plurality of times. In this case as well as in the second embodiment, the workpiece for trial grinding is performed by making the surface to be ground horizontal with respect to the Y-axis direction after the completion of one trial grinding process, and further performing the next trial grinding process in that state. Can be used any number of times. In addition, by varying the difference in the height position in the Z-axis direction between the upper surface of the workpiece before the test grinding and the lower surface of the grinding grindstone, that is, by changing the amount of removal of the workpiece in the test grinding every number of times, each removal amount and one end of the workpiece It becomes possible to grasp the relationship between the thickness difference between the and the other end.
1: 연삭 장치 10: 베이스 11: 칼럼 12: 내부 베이스
2: 척 테이블 20: 흡인부 20a: 유지면
21: 프레임체 21a: 프레임체의 상면 211: 프레임체의 일단 212: 프레임체의 일단
24: 회전 수단 25: 회전축 28: 커버 29: 주름상자 커버
3: 연삭 수단 30: 스핀들 31: 하우징 32: 스핀들 모터
33: 마운트 34: 연삭 휠 340: 연삭 지석 340a: 연삭 지석의 하면
341: 휠 베이스 35: 회전축
4: 수직 이동 수단 40: 볼나사 41: 가이드 레일 42: Z축 모터
43: 승강판 44: 홀더 45: 회전축
5: 수평 이동 수단 50: 볼나사 51: 가이드 레일 52: Y축 모터
53: 가동판 55: 회전축
6: 기울기 조정 기구 60: 지지 롤러 61: 승강축 62: 지지판
7: 두께 측정 수단
71: 상면 높이 측정 수단 710: 제1 접촉자 711: 제1 스케일
72: 유지면 높이 측정 수단 720: 제2 접촉자 721: 제2 스케일
73: 산출부
8: 두께차 산출 수단 9: 제어 수단
W: 피가공물 Wa: 피가공물의 상면 Wb: 연삭에 의해 형성된 피연삭면
E1: 피가공물의 일단 E2: 피가공물의 타단
T1: 일단측의 두께 T2: 타단측의 두께 D1, D2: 두께의 차1: grinding device 10: base 11: column 12: inner base
2: chuck table 20:
21:
24: rotating means 25: rotating shaft 28: cover 29: corrugated box cover
3: grinding means 30: spindle 31: housing 32: spindle motor
33: mount 34: grinding wheel 340: grinding
341: wheel base 35: rotating shaft
4: vertical movement means 40: ball screw 41: guide rail 42: Z-axis motor
43: elevator plate 44: holder 45: rotating shaft
5: horizontal moving means 50: ball screw 51: guide rail 52: Y-axis motor
53: movable plate 55: rotating shaft
6: tilt adjustment mechanism 60: support roller 61: elevating shaft 62: support plate
7: means for measuring thickness
71: upper surface height measuring means 710: first contact 711: first scale
72: holding surface height measuring means 720: second contact 721: second scale
73: calculation unit
8: thickness difference calculation means 9: control means
W: workpiece Wa: upper surface of workpiece Wb: grinding surface formed by grinding
E1: one end of the workpiece E2: the other end of the workpiece
T1: thickness at one end T2: thickness at the other end D1, D2: difference in thickness
Claims (3)
상기 유지면에 유지된 피가공물의 상면보다 미리 정해진 거리 하방에 상기 연삭 지석의 하면을 위치시키고, 피가공물과 상기 연삭 지석을 상기 Y축 방향으로 상대적으로 이동시켜 피가공물의 상면을 연삭하는 시험 연삭 공정과,
상기 시험 연삭 공정에 있어서 연삭된, 상기 유지면에 유지된 피가공물을 상기 Y축 방향으로 이동시키고, 상기 Y축 방향에 있어서의 적어도 일단 및 타단의 피가공물의 두께를 두께 측정 수단을 이용하여 측정하는 두께 측정 공정과,
상기 두께 측정 공정에 있어서 측정한 피가공물의 일단측의 두께와 피가공물의 타단측의 두께의 두께차를 산출하는 두께차 산출 공정과,
상기 두께 측정 공정에 있어서 측정한 피가공물의 두께가 작은 일단측을 상기 연삭 지석의 하면으로부터 멀리 하방향으로 상기 두께차만큼 이동시켜 상기 유지면을 기울이는 유지면 기울임 공정과,
상기 유지면 기울임 공정에 있어서 기울여진 상기 유지면에 새롭게 유지된 피가공물의 일단측의 상면보다 미리 정해진 거리 하방에 상기 연삭 지석의 하면을 위치시키고, 피가공물과 상기 연삭 지석을 상기 Y축 방향으로 상대적으로 이동시켜 피가공물의 상면을 연삭하는 연삭 공정
을 포함하는 크리프 피드 연삭 방법.Grinding the upper surface of the workpiece from one end to the other by moving the grinding grindstone that rotates with the workpiece held on the holding surface relative to the Y-axis direction parallel to the holding surface, using the grinding grindstone. As a creep feed grinding method,
Trial grinding in which the lower surface of the grinding grindstone is positioned at a predetermined distance below the upper surface of the workpiece held on the holding surface, and the upper surface of the workpiece is ground by relatively moving the workpiece and the grinding grindstone in the Y-axis direction. Process,
The workpiece, which was ground in the test grinding step, held on the holding surface is moved in the Y-axis direction, and the thickness of the workpiece at least one end and the other end in the Y-axis direction is measured using a thickness measuring means. The thickness measurement process and
A thickness difference calculation step of calculating a thickness difference between the thickness of one end of the workpiece and the thickness of the other end of the workpiece measured in the thickness measurement step;
A holding surface tilting step of tilting the holding surface by moving one end of the workpiece having a small thickness measured in the thickness measuring step in a downward direction away from the lower surface of the grinding grindstone by the thickness difference;
In the holding surface inclining process, the lower surface of the grinding grindstone is positioned at a predetermined distance below the upper surface of one end of the workpiece newly maintained on the holding surface inclined, and the workpiece and the grinding grindstone are placed in the Y-axis direction. Grinding process to grind the upper surface of the workpiece by moving it relatively
Creep feed grinding method comprising a.
상기 유지면에 유지된 피가공물의 두께를 측정하는 두께 측정 수단과,
상기 두께 측정 수단이 측정한 상기 피가공물의 상기 일단측의 두께와 상기 타단측의 두께의 두께차를 산출하는 두께차 산출 수단과,
상기 Y축 방향에 있어서의 상기 유지면의 기울기를 조정하는 기울기 조정 기구와,
상기 일단측 또는 상기 타단측 중, 상기 두께 측정 수단이 측정한 상기 피가공물의 두께가 작은 쪽을 상기 연삭 지석의 하면으로부터 멀리 하방향으로 상기 두께차만큼 이동시키도록, 상기 기울기 조정 기구를 제어하여 상기 유지면을 기울이는 제어 수단
을 구비하는 연삭 장치.A chuck table for holding a workpiece on a holding surface; a grinding means for grinding the workpiece by rotating the grinding wheel about a center of a grinding wheel in which a grinding grindstone is annularly arranged on a base; and the chuck table and the grinding means And a horizontal moving means for relatively moving in a Y-axis direction parallel to the holding surface, and a vertical moving means for moving the grinding means in a Z-axis direction perpendicular to the holding surface. A grinding device for creep feed grinding an upper surface of a workpiece toward a short side by using the grinding grindstone,
A thickness measuring means for measuring the thickness of the workpiece held on the holding surface,
A thickness difference calculation means for calculating a difference in thickness between the thickness of the one end side and the thickness of the other end of the workpiece measured by the thickness measurement means;
A tilt adjustment mechanism for adjusting an inclination of the holding surface in the Y-axis direction;
The inclination adjustment mechanism is controlled so that the side of the one end side or the other end side, the side of which the thickness of the workpiece measured by the thickness measuring means is small, is moved downward by the thickness difference away from the lower surface of the grinding wheel Control means for tilting the holding surface
Grinding device having a.
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