KR20220125677A

KR20220125677A - 연삭 장치

Info

Publication number: KR20220125677A
Application number: KR1020220020713A
Authority: KR
Inventors: 지로 게노조노
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2022-09-14
Also published as: TW202235217A; US11858087B2; US20220281063A1; CN115026691A; JP2022135442A; DE102022201928A1

Abstract

[과제] 연삭 지석의 잔량을 적절하게 관리한다.
[해결수단] 연삭 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 척 테이블에 유지되는 피가공물을 연삭 휠에 고정되는 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 유닛과, 연삭 유닛을 승강시키는 연삭 이송 기구와, 연삭 휠의 받침대의 두께가 기록되는 기록 매체에 기록된 받침대의 두께를 판독하는 판독부와, 판독부에 의해 판독된 받침대의 두께를 기억하는 받침대 두께 기억부와, 연삭 이송 기구에 의해 연삭 유닛을 하강시켜, 마운트 장착면 및 마운트에 장착되는 연삭 휠의 연삭 지석의 하면을 검지하는 검지부를 포함한다.

Description

연삭 장치{GRINDING APPARATUS}

본 발명은 연삭 장치에 관한 것이다.

연삭 장치에 의한 피가공물의 연삭 가공은, 연삭 유닛에 구비되는 연삭 휠을 회전시키면서, 척 테이블의 유지면에 유지되는 피가공물의 상면에, 연삭 휠의 받침대(基臺)의 하면에 환형으로 배치되는 연삭 지석을 접촉시켜 행해진다. 연삭 가공에 있어서는, 먼저, 연삭 지석의 하면과 피가공물의 상면이 접촉하기 직전의 연삭 유닛의 높이 위치까지 연삭 유닛을 피가공물을 향하게 하여 고속으로 하강시키고, 계속해서, 연삭 유닛의 하강 속도를 피가공물의 연삭에 알맞은 속도로 바꾸어, 재차 연삭 유닛을 강하시켜 피가공물을 연삭한다. 이에 의해, 가공 시간의 단축이 도모된다.

피가공물의 연삭 가공을 실시하기 위해서는, 연삭 지석의 하면과 피가공물의 상면이 접촉할 때의 연삭 유닛의 높이 위치가, 미리 연삭 장치에 인식되어 있을 필요가 있다. 그 때문에, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 연삭 가공의 실시 전에, 척 테이블의 유지면과 연삭 지석의 하면이 접촉하는 연삭 유닛의 높이 위치인, 원점 위치를 연삭 장치에 기억시키는 셋업 작업이 행해진다. 그리고, 셋업 작업에 의해 연삭 장치에 기억된 원점 위치로부터 피가공물의 두께의 분만큼 상승시킨 연삭 유닛의 높이 위치가, 연삭 지석의 하면과 피가공물의 상면이 접촉하는 연삭 유닛의 높이 위치로서 인식된다.

연삭 지석이 연삭 가공에 의해 일정한 양만큼 마모되면, 연삭 휠은 교환되게 된다. 종래, 연삭 휠의 교환 직후에 캘리퍼스 등에 의해 측정된 교환 직후의 연삭 지석의 잔량으로부터, 연삭 가공에 의해 마모된 연삭 지석의 마모량을 뺌으로써, 현재의 연삭 지석의 잔량을 산출하고, 산출된 현재의 연삭 지석의 잔량이 기정(旣定)의 값을 하회하였을 때에 연삭 휠의 교환을 행하고 있었다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2012-135853호 공보

그러나, 연삭 휠의 교환 직후에 오퍼레이터 등이 캘리퍼스 등을 이용하여 측정한 연삭 지석의 잔량과, 연삭 지석의 실제의 잔량 사이에는, 오차가 생길 수 있다. 따라서, 연삭 지석이 남아 있지 않은데 연삭을 계속해 버려 연삭 휠의 받침대로 피가공물을 연삭해 버림으로써 피가공물을 파손시키는 경우가 있다. 또는, 실제로는 연삭 지석이 남아 있음에도 불구하고 연삭 지석이 없어졌다고 판단하여 연삭 휠의 교환을 작업자에게 재촉함으로써 연삭 휠의 교환을 행하고 있다. 즉, 연삭 지석의 잔량 측정이 안고 있는 오차 요인을 이유로 하여, 연삭 지석이 없어지는 한계까지 연삭 지석을 사용하기 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은, 연삭 지석의 잔량을 인식함으로써, 연삭 지석을 유효하게 활용할 수 있는 연삭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 연삭 장치로서, 유지면에 의해 피가공물을 유지하는, 척 테이블과, 받침대의 하면에 환형으로 연삭 지석을 배치한 연삭 휠을 스핀들의 하단에 연결한 마운트에 장착하고, 상기 연삭 지석에 의해 피가공물을 연삭하는, 연삭 유닛과, 상기 연삭 유닛을 상기 유지면에 수직인 방향으로 승강시키는, 연삭 이송 기구와, 제어 유닛과, 적어도 상기 연삭 휠의 상기 받침대의 두께가 기록되는 기록 매체에 기록된 상기 받침대의 두께를 판독하는, 판독부와, 상기 판독부에 의해 판독된 상기 받침대의 두께를 기억하는, 받침대 두께 기억부와, 상기 연삭 이송 기구에 의해 상기 연삭 유닛을 하강시켜, 상기 마운트의 장착면 및 상기 마운트에 장착된 상기 연삭 휠의 상기 연삭 지석의 하면을 검지하는, 검지부를 구비하고, 상기 제어 유닛은, 상기 연삭 이송 기구에 의해 상기 연삭 유닛이 하강되어 상기 검지부가 상기 마운트의 상기 장착면을 검지하였을 때의 상기 연삭 유닛의 높이를 기억하는, 장착면 높이 기억부와, 상기 마운트에 상기 연삭 휠이 장착된 후, 상기 연삭 이송 기구에 의해 상기 연삭 유닛이 하강되어 상기 검지부가 상기 연삭 지석의 하면을 검지하였을 때의 상기 연삭 유닛의 높이를 기억하는, 지석 하면 높이 기억부와, 상기 장착면 높이 기억부에 기억된 높이와 상기 지석 하면 높이 기억부에 기억된 높이의 차로부터, 상기 받침대 두께 기억부에 기억된 상기 받침대의 두께를 뺌으로써, 상기 연삭 지석의 잔량을 산출하는, 지석 잔량 산출부를 포함하는 것인, 연삭 장치가 제공된다.

본 발명의 연삭 장치에서는, 받침대 두께 기억부에 받침대의 두께를 기억시키며, 연삭 지석의 하면에서 마운트의 장착면까지의 거리로부터, 기억된 받침대의 두께를 뺌으로써, 연삭 지석의 잔량을 산출한다. 따라서, 종래와 같은 캘리퍼스 등에 의한 측정이 불필요해져, 연삭 지석의 잔량을 적절하게 인식하여 관리할 수 있다. 또한, 받침대의 두께에 불균일이 있는 경우라도, 연삭 지석의 잔량을 양호하게 산출할 수 있다. 또한, 연삭 장치에 있어서는, 어느 정도 사용한 연삭 지석의 실제의 잔량과, 지석 잔량 산출부에 의해 산출되어 인식된 연삭 지석의 잔량에, 차이가 없는지 확인할 수 있다.

도 1은 연삭 장치의 전체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 마운트의 하방에 검지기가 위치되어 있을 때의 연삭 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 마운트의 하면에 검지기가 접촉하고 있을 때의 연삭 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 마운트의 하면에 의해 검지기가 밀려 내려가 있을 때의 연삭 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 연삭 지석의 하방에 검지기가 위치되어 있을 때의 연삭 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 연삭 지석의 하면에 검지기가 접촉하고 있을 때의 연삭 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 연삭 지석의 하면에 의해 검지기가 밀려 내려가 있을 때의 연삭 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 AE 센서를 구비하는 검지기를 나타내는 단면도이다.
도 9는 스프링을 구비하는 검지기를 나타내는 단면도이다.

1. 연삭 장치의 구성

도 1에 나타내는 연삭 장치(1)는, 연삭 유닛(3)을 이용하여 피가공물(17)을 연삭하는 연삭 장치이다. 이하, 연삭 장치(1)의 구성에 대해 설명한다.

연삭 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, Y축 방향으로 연장되는 베이스(10)를 구비한다.

베이스(10) 상에는, 척 테이블(2)이 배치된다. 척 테이블(2)은, 흡인부(20)와, 흡인부(20)를 지지하는 프레임체(21)를 구비한다. 흡인부(20)의 상면은, 피가공물(17)이 유지되는 유지면(200)이다. 프레임체(21)의 상면(210)은, 유지면(200)과 동일 평면으로 형성된다.

척 테이블(2)은, 바닥을 갖는 통형의 케이스(24)에 지지된다. 케이스(24)의 내부에는, 척 테이블(2)에 접속된 회전 기구(25)가 배치된다. 회전 기구(25)는, Z축 방향의 회전축(26)을 축으로 하여 척 테이블(2)을 회전시킬 수 있다.

흡인부(20)에는, 흡인원(27)이 접속된다. 흡인원(27)을 작동시킴으로써, 흡인부(20)의 상면인 유지면(200)에 흡인력이 전달된다. 예컨대, 유지면(200)에 피가공물(17)이 배치되어 있는 상태에서 흡인원(27)을 작동시킴으로써, 유지면(200)에 의해 피가공물(17)을 흡인 유지할 수 있다.

베이스(10)의 내부에는 내부 베이스(100)가 배치되고, 내부 베이스(100) 상에는 수평 이동 기구(6)가 배치된다. 수평 이동 기구(6)는, Y축 방향의 회전축(65)을 갖는 볼나사(60)와, 볼나사(60)에 평행하게 배치되는 한 쌍의 가이드 레일(61)과, 볼나사(60)에 연결되어 볼나사(60)를 회전축(65)의 둘레로 회동시키는 모터(62)와, 내부의 너트가 볼나사(60)에 나사 결합하여 바닥부가 가이드 레일(61)에 미끄럼 접촉하는 가동판(63)을 구비한다. 가동판(63) 상에는, 케이스(24)가 지지된다.

수평 이동 기구(6)에서는, 모터(62)에 의해 볼나사(60)가 회전축(65)을 축으로 하여 회전함으로써, 가동판(63)이, 가이드 레일(61)에 안내되면서 Y축 방향으로 이동한다. 그리고, 가동판(63)의 Y축 방향으로의 이동에 따라, 가동판(63)에 지지된 케이스(24) 및 케이스(24)에 지지된 척 테이블(2)이, 일체적으로 Y축 방향으로 이동한다.

척 테이블(2)의 주위에는, 커버(22) 및 커버(22)에 신축 가능하게 연결되는 주름 상자(23)가 배치된다. 척 테이블(2)이 Y축 방향으로 이동하면, 커버(22)가, 척 테이블(2)과 함께 Y축 방향으로 이동하여, 주름 상자(23)가 신축하게 된다.

베이스(10)의 +Y 방향측에는, 칼럼(11)이 세워서 설치된다. 칼럼(11)의 -Y 방향측의 측면에는, 연삭 유닛(3)을 유지면(200)에 수직인 방향인 Z축 방향으로 승강 이동시키는 연삭 이송 기구(4)가 배치된다.

연삭 유닛(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 구동하는 스핀들 모터(32)와, 스핀들(30)의 하단에 연결되는 마운트(33)와, 마운트(33)의 하면에 착탈 가능하게 장착되는 연삭 휠(34)을 구비한다.

연삭 휠(34)은, 받침대(341)와, 받침대(341)의 하면에 환형으로 배열되는 대략 직방체형의 복수의 연삭 지석(340)을 구비한다. 연삭 지석(340)의 하면(3400)은, 피가공물(17)에 접촉하는 연삭면이다.

스핀들 모터(32)를 이용하여 스핀들(30)을 회전시킴으로써, 스핀들(30)에 접속된 마운트(33) 및 마운트(33)의 하면에 장착된 연삭 휠(34)이 일체적으로 회전하게 된다.

연삭 이송 기구(4)는, Z축 방향의 회전축(45)을 갖는 볼나사(40)와, 볼나사(40)에 대하여 평행하게 배치되는 한 쌍의 가이드 레일(41)과, Z축 방향의 회전축(45)을 축으로 하여 볼나사(40)를 회전시키는 Z축 모터(42)와, Z축 모터(42)의 회전 각도를 검지하기 위한 인코더(92)와, 내부의 너트가 볼나사(40)에 나사 결합하여 측부가 가이드 레일(41)에 미끄럼 접촉하는 승강판(43)과, 승강판(43)에 연결되어 연삭 유닛(3)을 지지하는 홀더(44)를 구비한다.

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 안내되면서 Z축 방향으로 승강 이동하며, 홀더(44)에 유지되어 있는 연삭 유닛(3)이, 유지면(200)에 수직인 방향인 Z축 방향으로 이동하게 된다.

연삭 휠(34)의 받침대(341)의 측면에는, 기록 매체(36)가 마련된다. 기록 매체(36)는, 예컨대 1차원 코드 등의 바코드가 인쇄된 시일이며, 받침대(341)의 측면에 접착된다. 기록 매체(36)에는 받침대(341)의 두께가 기록된다. 즉, 기록 매체(36)에는, 받침대(341)의 두께의 정보를 포함한 정보가 기록된다.

연삭 장치(1)는, 기록 매체(36)에 기록된 받침대(341)의 두께를 판독하는 판독부(70)를 구비한다. 판독부(70)는, 예컨대, 상기 1차원 코드 등을 판독하는 바코드 리더이다.

연삭 장치(1)는, 판독부(70)에 의해 판독된 받침대(341)의 두께를 기억하는, 받침대 두께 기억부(71)를 구비한다. 받침대 두께 기억부(71)는, 판독부(70)에 접속된다. 판독부(70)에 의해 판독된 받침대(341)의 두께의 정보는, 받침대 두께 기억부(71)에 전달되어, 받침대 두께 기억부(71)에서 기억된다.

연삭 장치(1)는, 연삭 장치(1)의 여러 가지 동작을 제어하는 제어 유닛(8)을 구비한다.

커버(22) 상이자, 척 테이블(2)의 측방에는, 연삭 지석(340)의 하면(3400)과 마운트(33)의 장착면(330)의 각각에 접촉하여 연삭 지석(340)의 하면(3400) 및 마운트(33)의 장착면(330)을 검지하는, 검지부(5)가 배치된다.

검지부(5)는, 실린더(51)와, 하부가 실린더(51)에 수용되며 상부가 실린더(51)로부터 상방으로 돌출하도록 마련되는 테이블(50)과, 실린더(51)의 내부에 배치되는 센서(52)를 구비한다.

테이블(50)은, 연삭 유닛(3)이 -Z 방향으로 하강하였을 때에 연삭 지석(340) 또는 받침대(341)와 접촉할 수 있도록, 커버(22) 상에 배치된 실린더(51)에 마련된다.

센서(52)는, 본 실시형태에서는, 투과형의 광전 센서이다. 센서(52)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 발광부(520)와 수광부(521)를 구비한다. 연삭 장치(1)의 운전 시에는, 발광부(520)로부터 계속해서 나오는 빛이, 검출 라인(522)을 따라 직진하여, 수광부(521)에 수광된다.

센서(52)에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 신호 발신부(56)가 접속된다. 발광부(520)로부터 나온 빛이 수광부(521)에 수광되어 없어지면, 신호 발신부(56)로부터 제어 유닛(8)에 검지 신호가 발신되게 된다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 검지부(5)의 실린더(51)는, 릴리프 밸브(53) 및 밸브(54)를 통해, 에어원(55)에 접속된다. 테이블(50)은, 에어원(55)에 의해 만들어진 공기가 송입되어 가압되는 실린더(51)에 의해, +Z 방향으로 압박된다. 테이블(50)은, 상방으로부터 압박력이 가해지지 않는 상태에서는, 상한 위치에 위치한다. 상방으로부터 테이블(50)이 압입되어 실린더(51) 내의 공기가 가압됨으로써, 실린더(51) 내의 공기의 압력이 소정의 압력 이상의 압력이 되면, 릴리프 밸브(53)가 적절하게 개방되어, 에어원(55)으로부터 실린더(51)의 내부에 공급되는 공기가, 실린더(51)의 외부의 공간으로 배기되어, 실린더(51)의 내부에 가해지는 압력이 일정하게 유지된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 승강판(43)에는, 승강판(43)과 함께 이동하여, 연삭 유닛(3)의 Z축 방향의 높이 위치를 측정하는 높이 측정부(90)가 구비된다. 또한, 가이드 레일(41)에는, 눈금을 구비한 스케일(91)이 구비된다. 높이 측정부(90)가, 스케일(91)의 값(눈금)을 판독함으로써, 연삭 이송 기구(4)에 의해 Z축 방향으로 이동되는 연삭 유닛(3)의 높이 위치가 측정된다.

또한, Z축 모터(42)의 회전 각도를 검지한 인코더(92)로부터 출력되는 높이 신호(연삭 유닛(3)의 높이 위치를 나타내는 신호)에 기초하여, 연삭 유닛(3)의 높이 위치가 측정되어도 좋다.

제어 유닛(8)은, 장착면 높이 기억부(80)를 구비한다. 장착면 높이 기억부(80)는, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)이 하강되어 검지부(5)가 마운트(33)의 장착면(330)을 검지하였을 때의 연삭 유닛(3)의 높이를 기억하는 기능을 갖는다.

제어 유닛(8)은, 지석 하면 높이 기억부(81)를 구비한다. 지석 하면 높이 기억부(81)는, 마운트(33)에 연삭 휠(34)이 장착된 후, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)이 하강되어, 검지부(5)가 연삭 지석(340)의 하면(3400)을 검지하였을 때의 연삭 유닛(3)의 높이를 기억하는 기능을 갖는다.

제어 유닛(8)은, 지석 잔량 산출부(82)를 구비한다. 지석 잔량 산출부(82)는, 장착면 높이 기억부(80)에 기억된 높이와 지석 하면 높이 기억부(81)에 기억된 높이의 차로부터, 받침대 두께 기억부(71)에 기억된 받침대(341)의 두께를 뺌으로써, 연삭 지석(340)의 잔량을 산출하는 기능을 갖는다.

2. 연삭 장치의 동작

연삭 장치(1)에 의해 피가공물(17)을 연삭 가공할 때의 동작에 대해서 설명한다. 이 경우, 먼저, 오퍼레이터 또는 제어 유닛(8)은, 피가공물(17)을, 도 1에 나타낸 척 테이블(2)의 유지면(200)에 흡인 유지시킨다.

그 후, 제어 유닛(8)은, 수평 이동 기구(6)에 의해, 척 테이블(2)을 연삭 유닛(3)의 하방에 위치시킨다.

다음에, 제어 유닛(8)은, 회전 기구(25)에 의해 회전축(26)을 축으로 하여 척 테이블(2)을 회전시켜 유지면(200)에 유지되어 있는 피가공물(17)을 회전시키며, 스핀들 모터(32)를 이용하여 회전축(35)을 축으로 하여 연삭 지석(340)을 회전시킨다.

이 상태에서, 제어 유닛(8)은, 연삭 이송 기구(4)를 이용하여 연삭 유닛(3)을 -Z 방향으로 하강시킨다. 이에 의해, 연삭 지석(340)의 하면(3400)이, 피가공물(17)의 상면(170)에 접촉한다. 이 상태로부터, 제어 유닛(8)은, 연삭 지석(340)을 -Z 방향으로 더욱 하강시켜 간다. 이에 의해, 연삭 지석(340)에 의해 피가공물(17)이 연삭된다. 제어 유닛(8)은, 피가공물(17)이 소정의 두께로 연삭되었다면, 피가공물(17)의 연삭 가공을 종료한다.

이러한 연삭에 의해, 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 마모되어, 받침대(341)의 하면(3410)으로부터의 연삭 지석(340)의 돌출량(잔량)이 작아진다. 이 때문에, 연삭 휠(34)은, 연삭 지석(340)의 잔량이 없어지기 직전에, 새로운 것으로 교환된다.

그래서, 연삭 장치(1)에서는, 제어 유닛(8)은, 적절한 타이밍에, 검지부(5)를 이용한 연삭 지석(340)의 잔량을 인식하는 처리를 행한다. 또한, 이러한 처리는, 연삭 휠(34)을 새로운 것으로 교환하였을 때에도 행해진다.

이하, 연삭 장치(1)에 있어서 연삭 지석(340)의 잔량을 인식할 때의 동작에 대해서 설명한다.

연삭 지석(340)의 잔량을 인식하기 위해, 제어 유닛(8)은, 마운트(33)에 연삭 휠(34)을 장착할 때에 있어서, 판독부(70)를 이용하여, 기록 매체(36)에 기록된 받침대(341)의 두께를 판독한다. 판독된 받침대(341)의 두께는, 받침대 두께 기억부(71)에 기억된다.

또한, 제어 유닛(8)은, 마운트(33)에 연삭 휠(34)이 장착되지 않은 상태에서, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)을 -Z 방향으로 하강시켜, 검지부(5)를 이용하여 연삭 유닛(3)의 마운트(33)의 장착면(300)을 검지한다. 그리고, 제어 유닛(8)은, 마운트(33)의 장착면(330)이 검지되었을 때의 연삭 유닛(3)의 높이를, 장착면 높이 기억부(80)에 기억한다.

구체적으로는, 제어 유닛(8)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 먼저, 수평 이동 기구(6)에 의해 가동판(63)을 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 검지부(5)의 테이블(50)의 접촉면(500)을, 마운트(33)의 하방에 위치시킨다.

계속해서, 제어 유닛(8)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)을 -Z 방향으로 강하시켜, 마운트(33)의 장착면(330)과 테이블(50)의 접촉면(500)을 접촉시킨다. 이 상태에서, 제어 유닛(8)은, 연삭 이송 기구(4)에 의해 마운트(33)를 더욱 -Z 방향으로 강하시켜 가, 마운트(33)의 장착면(330)에 의해, 테이블(50)을 하방으로 밀어 내려 간다.

그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 테이블(50)의 하면(501)이 센서(52)의 검출 라인(522)의 위치까지 밀려 내려가면, 센서(52)의 발광부(520)로부터 나온 빛이, 테이블(50)에 의해 가로막혀, 수광부(521)에 수광되지 않게 된다. 수광부(521)에 빛이 수광되지 않게 된 순간에, 마운트(33)의 장착면(330)이 검지된 취지의 검지 신호가, 검지부(5)의 신호 발신부(56)로부터 제어 유닛(8)에 발신된다.

이때, 테이블(50)이 밀려 내려감으로써 실린더(51)의 내부에 가해지는 압력을 상승시키지 않도록, 실린더(51)의 내부에 접속하는 릴리프 밸브(53)를 통해 배기됨으로써, 거의 일정압으로 유지된다. 이에 의해, 테이블(50)의 접촉면(500)으로부터 마운트(33)의 장착면(330)에 가해지는 +Z 방향의 힘이 거의 일정하게 유지되기 때문에, 양호한 측정을 실시할 수 있다. 또한, 연삭 지석(340)의 잔량 인식을 하지 않을 때에는, 실린더(51) 내의 공기가 배기되어, 테이블(50)이 최하위까지 강하되어, 테이블(50)의 접촉면(500)이 유지면(200)보다 아래에 위치된다.

그리고, 마운트(33)의 장착면(330)이 검지된 취지의 검지 신호가 제어 유닛(8)에 수신되면, 제어 유닛(8)은, 연삭 이송 기구(4)를 제어하여, 연삭 유닛(3)의 하강을 정지한다. 또한, 제어 유닛(8)은, 이 검지 신호가 수신되었을 때에 높이 측정부(90)에 의해 판독된 스케일(91)의 값을, 연삭 유닛(3)의 제1 높이(Z1)로서 인식하여, 장착면 높이 기억부(80)에 기억시킨다.

또한, 이 마운트(33)의 장착면(330)이 검지되었을 때의 연삭 유닛(3)의 높이 위치 측정은, 스핀들 유닛의 교환 등을 행하였을 때에 실시한다. 즉, 연삭 휠(34)을 교환할 때에 반드시 행할 필요는 없다. 또한, 연삭 장치(1)에서는, 사전에, 검지부(5)의 테이블(50)의 하면(501)이 센서(52)의 검출 라인(522)의 위치까지 밀려 내려갔을 때의, 테이블(50)의 접촉면(500)의 높이와, 유지면(200)의 높이의 차를 인식하고 있다.

그 후, 제어 유닛(8)은, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)을 상승시켜, 연삭 휠(34)을 테이블(50)로부터 이격시킨다.

그 후, 오퍼레이터가, 마운트(33)에 연삭 휠(34)을 장착한다. 다음에, 제어 유닛(8)이, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)을 -Z 방향으로 하강시켜, 검지부(5)를 이용하여 연삭 지석(340)의 하면(3400)을 검지한다. 그리고, 제어 유닛(8)은, 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 검지되었을 때의 연삭 유닛(3)의 높이를, 지석 하면 높이 기억부(81)에 기억한다.

구체적으로는, 제어 유닛(8)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 먼저, 수평 이동 기구(6)에 의해 가동판(63)을 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 검지부(5)의 테이블(50)의 접촉면(500)을, 연삭 지석(340)의 하방에 위치시킨다.

계속해서, 제어 유닛(8)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)을 -Z 방향으로 하강시켜, 연삭 지석(340)의 하면(3400)과 테이블(50)의 접촉면(500)을 접촉시킨다.

이 상태에서, 제어 유닛(8)은, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 지석(340)을 더욱 -Z 방향으로 강하시켜 가고, 연삭 지석(340)의 하면(3400)에 의해, 테이블(50)을 하방으로 밀어 내린다.

그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 테이블(50)의 하면(501)이 센서(52)의 검출 라인(522)의 위치까지 밀려 내려가면, 센서(52)의 발광부(520)로부터 나온 빛이, 테이블(50)에 의해 가로막혀, 수광부(521)에 수광되지 않게 된다. 수광부(521)에 빛이 수광되지 않게 된 순간에, 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 검지된 취지의 검지 신호가, 검지부(5)의 신호 발신부(56)로부터 제어 유닛(8)에 발신된다.

그리고, 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 검지된 취지의 검지 신호가 제어 유닛(8)에 수신되면, 제어 유닛(8)은, 연삭 이송 기구(4)를 제어하여, 연삭 유닛(3)의 하강을 정지한다. 또한, 제어 유닛(8)은, 이 검지 신호가 수신되었을 때에 높이 측정부(90)에 의해 판독된 스케일(91)의 값을, 연삭 유닛(3)의 제2 높이(Z2)로서 인식하여, 지석 하면 높이 기억부(81)에 기억시킨다.

다음에, 지석 잔량 산출부(82)가, 장착면 높이 기억부(80)에 기억된 제1 높이(Z1)와, 지석 하면 높이 기억부(81)에 기억된 제2 높이(Z2)의 차를, 연삭 지석(340)의 하면(3400)으로부터 마운트(33)의 장착면(330)까지의 거리(R)로서 산출한다.

그 후, 지석 잔량 산출부(82)가, 제1 높이(Z1)와 제2 높이(Z2)의 차, 즉, 연삭 지석(340)의 하면(3400)에서 마운트(33)의 장착면(330)까지의 거리(R)로부터, 받침대 두께 기억부(71)에 기억된 받침대(341)의 두께를 뺌으로써, 연삭 지석(340)의 잔량으로 한다.

이상과 같이, 연삭 장치(1)에서는, 받침대 두께 기억부(71)에 받침대(341)의 두께를 기억시키며, 연삭 지석(340)의 하면(3400)에서 마운트(33)의 장착면(330)까지의 거리(R)로부터, 기억된 받침대(341)의 두께를 뺌으로써, 연삭 지석(340)의 잔량을 산출한다. 따라서, 종래와 같은 캘리퍼스 등에 의한 측정이 불필요해져, 연삭 지석의 잔량을 적절하게 인식할 수 있다. 또한, 받침대(341)의 두께에 불균일이 있는 경우라도, 연삭 지석(340)의 잔량을 양호하게 산출할 수 있다. 또한, 어느 정도 사용한 연삭 지석(340)의 실제의 잔량과, 산출되어 인식된 연삭 지석(340)의 잔량에, 차이가 없는지 확인할 수 있다.

또한, 제어 유닛(8)은, 산출된 연삭 지석(340)의 잔량의 값을, 연삭 장치(1)에 구비되는 도시하지 않는 디스플레이에 표시하여도 좋다. 이 경우, 오퍼레이터는, 연삭 지석(340)의 잔량을 용이하게 파악할 수 있기 때문에, 연삭 휠(34)을 교환해야 할지의 여부를 적절하게 판단할 수 있다.

또한, 제어 유닛(8)은, 산출된 연삭 지석(340)의 잔량이 소정의 값보다 작은 경우에, 경보음을 울리는 등에 의해, 연삭 휠(34)을 교환해야 하는 취지를 오퍼레이터에게 통지하도록 구성되어도 좋다.

또한, 검지부(5)는, 예컨대 도 2에 나타낸 투과형의 광전 센서인 센서(52) 대신에, 도 8에 나타내는 바와 같은, 테이블(50)의 상단에 접촉자(57)를 구비하는 AE 센서를 구비하는 것이어도 좋다. AE 센서를 이용하는 경우, 예컨대 연삭 지석(340)의 하면(3400)의 검지에서는, 연삭 지석(340)의 하면(3400)과 AE 센서의 접촉자(57)의 상면(570)이 접촉하는 순간에, 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 검지되어, 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 검지된 취지의 검지 신호가, 검지부(5)의 신호 발신부(56)로부터 제어 유닛(8)에 발신된다. AE 센서를 이용하면, AE 센서의 접촉자(57)의 상면(570)과 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 접촉한 후에, 연삭 지석(340)을 연삭 이송 기구(4)에 의해 강하시킬 필요가 없다. 따라서, 연삭 지석(340)의 잔량의 산출에 드는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 검지부(5)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 테이블(50)을 수용하는 상부가 개구된 바닥을 갖는 통(58)과, 바닥을 갖는 통(58)에 둘러싸인 스프링(59)을 구비하는 것이어도 좋다. 스프링(59)은, 그 일단이 테이블(50)의 하면(501)에 접속되며, 타단이 바닥을 갖는 통(58)의 내측의 바닥부에 고정된다. 스프링(59)을 이용함으로써, 에어원(55) 등의 압력 발생 기구를 연삭 장치(1)에 배치하는 일 없이, 테이블(50)을 상방으로 압박할 수 있다. 이 때문에, 연삭 장치(1) 전체의 크기를 작게 할 수 있으며, 압력을 발생시키기 위한 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 도 9에 나타내는 구성에서는, 강하한 테이블(50)의 하면(501)을 검지하는 근접 센서가 마련되어도 좋다. 또한, 도 9에 나타내는 구성에서는, 연삭 가공하고 있을 때에 연삭 지석(340)이 테이블(50)에 접촉하는 것을 회피할 수 있을 만한 위치에, 검지부(5)의 실린더(51)를 배치한다. 실린더(51)는, 예컨대, 도 1에 나타내는 위치로부터 -Y 방향으로 어긋난 위치에 배치된다.

또한, 본 실시형태에서는, 검지부(5)의 실린더(51)가, 커버(22)에 배치되어 있다. 이에 관하여, 검지부(5)의 실린더(51)가 가동판(63)에 배치되어, 실린더(51) 및 테이블(50)이, 커버(22)로부터 돌출해도 좋다.

또한, 기록 매체(36)는 상기 1차원 코드에 한정되지 않고, 예컨대 2차원 코드 또는 RFID여도 좋다. 또한, 기록 매체(36)는 시일로서 받침대(341)의 측면에 접착된 것에 한정되지 않고, 레이저 마킹 등에 의해 받침대(341)의 측면에 직접 기입되어도 좋다. 기록 매체(36)는, 예컨대 연삭 휠(34)의 검사표에 인쇄되어 있는 것이어도 좋다.

또한, 인코더(92)로부터 출력되는 높이의 신호에 기초하여 연삭 유닛(3)의 높이의 측정이 행해지는 경우에는, 예컨대, 인코더(92)로부터의 높이의 신호를 장착면 높이 기억부(80) 및 지석 하면 높이 기억부(81)가 수신하고, 그것에 기초하여 높이의 차가 계산되게 된다.

또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치(1)는, 피가공물(17)의 두께를 측정하는 두께 측정 유닛(75)을 구비해도 좋다. 두께 측정 유닛(75)은, 유지면(200)의 높이를 측정하는, 유지면 높이 측정기(751)와, 피가공물(17)의 상면(170)의 높이를 측정하는, 상면 높이 측정기(752)를 구비하고, 유지면 높이 측정기(751)의 값과 상면 높이 측정기(752)의 값의 차를, 피가공물(17)의 두께로서 산출한다.

제어 유닛(8)은, 피가공물(17)을 연삭 종료하였을 때의 연삭 유닛(3)의 높이 위치를 기억시키고, 그 높이 위치로부터 연삭 후의 피가공물(17)의 두께를 뺌으로써, 유지면(200)에 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 접촉하는 연삭 유닛(3)의 높이 위치를 인식한다. 예컨대, 제어 유닛(8)은, 이 높이 위치로부터, 미리 인식하고 있는 유지면(200)에 마운트(33)의 장착면(330)이 접촉할 때의 연삭 유닛(3)의 높이 위치와, 받침대 두께 기억부(71)에 기억되어 있는 연삭 휠(34)의 받침대(341)의 두께를 뺌으로써, 연삭 지석(340)의 잔량을 취득하는 것이 가능하다. 즉, 제어 유닛(8)은, 연삭 종료 시에 피가공물(17)의 두께를 측정하여, 연삭 지석(340)의 잔량을 인식할 수 있게 된다.

연삭 장치(1)에 의한 피가공물(17)의 연삭 시의 연삭 지석(340)의 원점을 설정하는 소위 셋업에서는, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)을 하강시킴으로써 연삭 지석(340)이 척 테이블(2)의 유지면(200)에 접촉하였을 때의 연삭 유닛(3)의 높이 위치를 인식한다. 본 실시형태에 있어서는, 연삭 지석(340)의 잔량을 산출함으로써, 유지면(200)에 연삭 지석(340)의 하면(3400)이 접촉하는 연삭 유닛(3)의 높이 위치를 인식하는 셋업이 완료된다.

또한, 연삭 지석(340)의 드레싱을 행하는 경우도, 연삭 이송 기구(4)에 의해 연삭 유닛(3)을 하강시킴으로써, 척 테이블(2)이나 도시하지 않는 서브테이블에 유지된 드레싱 보드에 연삭 지석(340)의 하면(3400)을 접촉시킨다. 따라서, 연삭 지석(340)의 하면(3400)의 드레싱과, 두께 측정 유닛(75)에 의한 드레싱 보드의 두께 측정과, 스케일(91)에 의한 연삭 유닛(3)의 높이 위치의 인식에 의해 인식한 연삭 유닛(3)의 높이 위치를 이용한 연삭 지석(340)의 잔량의 인식을, 일련의 동작으로서 실시할 수도 있다.

1: 연삭 장치, 10: 베이스, 100: 내부 베이스, 11: 칼럼
17: 피가공물, 170: 상면
2: 척 테이블, 20: 흡인부, 200: 유지면
21: 프레임체, 210: 상면
22: 커버, 23: 주름 상자, 24: 케이스, 25: 회전 기구
26: 회전축, 27: 흡인원
3: 연삭 유닛, 30: 스핀들, 31: 하우징, 32: 스핀들 모터
33: 마운트, 34: 연삭 휠, 35: 회전축, 36: 기록 매체
300: 장착면, 330: 장착면, 340: 연삭 지석, 341: 받침대
3400: 하면, 3410: 하면
4: 연삭 이송 기구, 40: 볼나사, 41: 가이드 레일
42: Z축 모터, 43: 승강판, 44: 홀더, 45: 회전축
5: 검지부, 50: 테이블, 51: 실린더, 52: 센서, 53: 릴리프 밸브
54: 밸브, 55: 에어원, 56: 신호 발신부, 57: 접촉자, 570: 상면
58: 바닥을 갖는 통, 59: 스프링, 500: 접촉면, 501: 하면, 520: 발광부
521: 수광부, 522: 검출 라인
6: 수평 이동 기구, 60: 볼나사, 61: 가이드 레일, 62: 모터
63: 가동판, 65: 회전축
70: 판독부, 71: 받침대 두께 기억부
75: 두께 측정 유닛, 751: 유지면 높이 측정기, 752: 상면 높이 측정기
8: 제어 유닛, 80: 장착면 높이 기억부, 81: 지석 하면 높이 기억부
82: 지석 잔량 산출부
90: 높이 측정부, 91: 스케일
R: 거리, Z1: 제1 높이, Z2: 제2 높이

Claims

연삭 장치로서,
유지면에 의해 피가공물을 유지하는, 척 테이블과,
받침대의 하면에 환형으로 연삭 지석을 배치한 연삭 휠을 스핀들의 하단에 연결한 마운트에 장착하고, 상기 연삭 지석에 의해 피가공물을 연삭하는, 연삭 유닛과,
상기 연삭 유닛을 상기 유지면에 수직인 방향으로 승강시키는, 연삭 이송 기구와,
제어 유닛과,
적어도 상기 연삭 휠의 상기 받침대의 두께가 기록되는 기록 매체에 기록된 상기 받침대의 두께를 판독하는, 판독부와,
상기 판독부에 의해 판독된 상기 받침대의 두께를 기억하는, 받침대 두께 기억부와,
상기 연삭 이송 기구에 의해 상기 연삭 유닛을 하강시켜, 상기 마운트의 장착면 및 상기 마운트에 장착된 상기 연삭 휠의 상기 연삭 지석의 하면을 검지하는, 검지부를 구비하고,
상기 제어 유닛은,
상기 연삭 이송 기구에 의해 상기 연삭 유닛이 하강되어 상기 검지부가 상기 마운트의 상기 장착면을 검지하였을 때의 상기 연삭 유닛의 높이를 기억하는, 장착면 높이 기억부와,
상기 마운트에 상기 연삭 휠이 장착된 후, 상기 연삭 이송 기구에 의해 상기 연삭 유닛이 하강되어 상기 검지부가 상기 연삭 지석의 하면을 검지하였을 때의 상기 연삭 유닛의 높이를 기억하는, 지석 하면 높이 기억부와,
상기 장착면 높이 기억부에 기억된 높이와 상기 지석 하면 높이 기억부에 기억된 높이의 차로부터, 상기 받침대 두께 기억부에 기억된 상기 받침대의 두께를 뺌으로써, 상기 연삭 지석의 잔량을 산출하는, 지석 잔량 산출부
를 포함하는 것인, 연삭 장치.