KR20230041612A - Processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 피가공물을 유지하는 유지 유닛과, 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비하는 가공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a processing apparatus including a holding unit for holding a workpiece and a processing unit for processing the workpiece.
피가공물을 가공하는 가공 장치의 일례로서, 피가공물에 대하여 인피드 연삭을 행하는 연삭 장치가 알려져 있다. 연삭 장치는, 피가공물을 흡인 유지하기 위한 원판형의 척 테이블을 갖는다. 척 테이블의 하방에는, 척 테이블을 소정의 회전축의 둘레로 회전시키기 위한 모터가 설치되어 있다.As an example of a processing device that processes a workpiece, a grinding device that performs in-feed grinding on a workpiece is known. The grinding device has a disk-shaped chuck table for suction-holding a workpiece. Below the chuck table, a motor for rotating the chuck table around a predetermined axis of rotation is installed.
예컨대, 모터의 출력축에는 구동 풀리가 고정되어 있고, 구동 풀리의 회전은, 벨트를 통해, 척 테이블의 회전축에 고정된 종동 풀리에 전달한다. 매뉴얼식의 연삭 장치에 있어서, 모터와, 척 테이블은, 소정 방향을 따라 이동 가능한 이동판에 고정되어 있다.For example, a drive pulley is fixed to the output shaft of the motor, and rotation of the drive pulley is transmitted to a driven pulley fixed to the rotation shaft of the chuck table through a belt. In the manual type grinding device, a motor and a chuck table are fixed to a moving plate that can move along a predetermined direction.
예컨대, 모터는, 모터 브래킷을 통해 이동판의 측방에 고정되어 있고, 척 테이블은, 이 이동판 상에 있어서 회전 가능하게 지지되어 있다. 이동판이 소정 방향으로 이동하면, 모터 및 척 테이블은, 모두 소정 방향으로 이동한다(예컨대, 특허문헌 1 참조).For example, the motor is fixed to the side of the moving plate via a motor bracket, and the chuck table is rotatably supported on the moving plate. When the moving plate moves in the predetermined direction, both the motor and the chuck table move in the predetermined direction (see Patent Literature 1, for example).
그런데, 인피드 연삭을 실시하는 연삭 장치에서는, 척 테이블의 유지면은, 외주부에 비해 중앙부가 돌출되는 원추 형상을 갖고, 유지면의 일부가 수평 방향과 대략 평행해지도록, 척 테이블의 회전축은, 연직 방향에 대해 기울어져 있다.By the way, in a grinding device that performs in-feed grinding, the holding surface of the chuck table has a conical shape in which the central portion protrudes from the outer peripheral portion, and a part of the holding surface is substantially parallel to the horizontal direction, so that the rotation axis of the chuck table is It is inclined with respect to the vertical direction.
척 테이블은, 이동판에 지지된 원통형의 테이블 베이스에 의해 회전 가능하게 지지되어 있고, 테이블 베이스의 기울기(즉, 척 테이블의 회전축의 기울기)는, 척 테이블을 지지하는 기울기 조정 기구에 의해 조정된다.The chuck table is rotatably supported by a cylindrical table base supported by a moving plate, and the inclination of the table base (that is, the inclination of the rotary shaft of the chuck table) is adjusted by an inclination adjusting mechanism supporting the chuck table. .
기울기 조정 기구는, 테이블 베이스의 둘레 방향이 상이한 3개소를 지지하도록 배치된 3개의 지지부를 갖는다. 3개의 지지부는, 이동판에 대하여 테이블 베이스의 연직 방향의 위치를 고정하는 1개의 고정 지지부와, 이동판에 대하여 테이블 베이스의 연직 방향의 위치를 바꿀 수 있는 2개의 가동 지지부를 포함한다.The inclination adjustment mechanism has three supporting parts arranged so as to support three different places in the circumferential direction of the table base. The three supporting parts include one fixed supporting part for fixing the vertical position of the table base with respect to the moving plate, and two movable supporting parts for changing the vertical position of the table base with respect to the moving plate.
연삭 시에는, 모터의 동작에 기인하여 열이 발생하지만, 이 열에 의해, 가동 지지부에 의한 테이블 베이스의 연직 방향의 지지 위치가 미묘하게 변화하므로, 척 테이블의 회전축의 기울기가 미리 설정된 기울기로부터 변화한다는 문제가 있다. 또한, 발생한 열이 척 테이블에 전달되어, 유지면의 형상이 변화된다는 문제도 있다.During grinding, heat is generated due to the operation of the motor, but this heat subtly changes the support position of the table base in the vertical direction by the movable support part, so that the inclination of the rotary shaft of the chuck table changes from the preset inclination. there is a problem. In addition, there is also a problem that the generated heat is transmitted to the chuck table and the shape of the holding surface is changed.
척 테이블의 회전축의 기울기나, 유지면의 형상이 변화되면, 연삭 후의 마무리 두께의 면내 균일성이 저하된다. 따라서, 피가공물과 연삭 지석의 접촉 영역에 공급되는 순수 등의 연삭수가, 연삭 시에 비산하여 모터의 냉각에 기여하도록, 모터의 장착 위치를 연구한 연삭 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).If the inclination of the axis of rotation of the chuck table or the shape of the holding surface changes, the uniformity of the finished thickness after grinding is reduced. Therefore, a grinding device has been proposed in which the mounting position of the motor is devised so that grinding water such as pure water supplied to the contact area between the workpiece and the grinding stone is scattered during grinding and contributes to cooling of the motor (for example, patented see Literature 2).
그러나, 연삭(가공) 시에 비산되는 연삭수(가공수)에 의해 모터를 냉각시키는 경우, 피가공물의 연삭 전의 난기 운전일 때라도, 모터를 냉각시키기 위해서 가공수를 계속 공급할 필요가 있으므로, 가공수의 사용량이 증대되고, 그 결과, 생산 비용이 증가한다.However, when the motor is cooled by the grinding water (processing water) scattered during grinding (processing), even during the warm-up operation before grinding the workpiece, it is necessary to continuously supply the processing water to cool the motor. The amount of use increases, and as a result, the production cost increases.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 모터로부터 기울기 조정 기구나 척 테이블에 열이 전달되는 정도를 저감함과 함께, 사용 완료된 가공수로 모터를 냉각시키는 경우에 비해 가공수의 사용량을 저감하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of these problems, and reduces the degree of heat transfer from the motor to the tilt adjustment mechanism or chuck table, and reduces the amount of processing water used compared to the case of cooling the motor with used processing water. aims to
본 발명의 일 양태에 의하면, 피가공물을 유지하는 유지 유닛과, 그 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비하는 가공 장치로서, 상기 유지 유닛은, 상기 피가공물을 흡인 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 상기 척 테이블을 미리 정해진 회전축의 둘레로 회전시키기 위한 모터와, 상기 모터가 내측의 공간에 배치된 하우징과, 상기 하우징의 내측의 상기 공간에 공기를 공급하기 위한 제1 관부와, 상기 공간으로부터 공기를 배출하기 위한 제2 관부를 갖고, 상기 제1 관부로부터 상기 하우징에 공급되는 공기를 이용하여, 상기 모터를 냉각하는 가공 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a processing apparatus including a holding unit for holding a workpiece and a processing unit for processing the workpiece, wherein the holding unit includes a chuck table having a holding surface for sucking and holding the workpiece And, a motor for rotating the chuck table around a predetermined axis of rotation, a housing in which the motor is disposed in a space inside, a first pipe part for supplying air to the space inside the housing, and the space A processing apparatus having a second pipe for discharging air from the first pipe and using air supplied to the housing from the first pipe to cool the motor is provided.
바람직하게는, 상기 하우징은 단열 구조를 갖는다.Preferably, the housing has an insulating structure.
또한, 바람직하게는, 상기 단열 구조는, 외벽과, 내벽과, 그 외벽과 내벽의 사이의 공간에 위치하고 대기압보다 낮은 압력을 갖는 진공 상태의 진공층을 갖는다.Also, preferably, the heat insulating structure has an outer wall, an inner wall, and a vacuum layer in a vacuum state that is located in a space between the outer wall and the inner wall and has a pressure lower than atmospheric pressure.
또한, 바람직하게는, 상기 유지 유닛은, 상기 하우징에 접하도록 배치되고, 또한, 상기 모터의 출력축이 삽입되는 관통 구멍을 갖는 환형의 냉각판을 더 갖고, 상기 냉각판은, 냉각수가 통과하는 냉각 수로를 내부에 갖는다.Preferably, the holding unit further includes an annular cooling plate disposed in contact with the housing and having a through hole into which an output shaft of the motor is inserted, the cooling plate cooling water through which cooling water passes. It has water channels inside.
또한, 바람직하게는, 상기 유지 유닛은, 상기 모터의 출력축에 장착된 구동 풀리와, 상기 척 테이블의 상기 회전축에 장착된 종동 풀리와, 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리에 권회된 벨트를 더 갖는다.Preferably, the holding unit further has a driving pulley mounted on an output shaft of the motor, a driven pulley mounted on the rotary shaft of the chuck table, and a belt wound around the driving pulley and the driven pulley.
본 발명의 일 양태에 관한 가공 장치는, 모터가 배치된 하우징의 내측의 공간에 공급되는 공기를 이용하여, 모터를 냉각한다. 이에 의해, 모터가 동작함으로써 발생하는 열이 기울기 조정 기구나 척 테이블에 전달되는 정도를 저감시킴과 함께, 가공 시에 비산되는 가공수로 모터를 냉각시키는 경우에 비해 가공수의 사용량을 저감시킬 수 있다.In the processing apparatus according to one aspect of the present invention, the motor is cooled using air supplied to a space inside a housing in which the motor is disposed. As a result, it is possible to reduce the degree to which heat generated by the operation of the motor is transferred to the tilt adjusting mechanism or the chuck table, and to reduce the amount of processing water used compared to the case where the motor is cooled with processing water scattered during processing. there is.
도 1은, 연삭 장치의 사시도이다.
도 2는, 척 테이블을 포함하는 유지 유닛의 일부 단면 측면도이다.
도 3은, 척 테이블 및 연삭 휠의 상면도이다.
도 4는, 유지 유닛의 사시도이다.
도 5(A)는, 하우징 및 브래킷을 분리한 상태의 유지 유닛의 사시도이고, 도 5(B)는, 하우징 및 브래킷의 분해 사시도이다.
도 6은, 도 5(B)의 B-B 단면도이다.
도 7은, 브래킷, 냉각 재킷 및 하우징의 분해 사시도이다.
도 8은, 제2 실시형태에 관련된 유지 유닛의 사시도이다.1 is a perspective view of a grinding device.
2 is a partial cross-sectional side view of a holding unit including a chuck table.
3 is a top view of a chuck table and a grinding wheel.
4 is a perspective view of a holding unit.
Fig. 5(A) is a perspective view of the holding unit in a state where the housing and the bracket are separated, and Fig. 5(B) is an exploded perspective view of the housing and the bracket.
Fig. 6 is a BB cross-sectional view of Fig. 5(B).
7 is an exploded perspective view of the bracket, cooling jacket and housing.
8 is a perspective view of a holding unit according to a second embodiment.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 형태에 관한 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태에 따른, 인피드 연삭을 행하기 위한 연삭 장치(가공 장치)(2)의 사시도이다. 본 실시형태의 연삭 장치(2)는, 소위 메뉴얼식이며, 피가공물(11)의 반입, 반출 등은, 작업자에 의해 행해진다.EMBODIMENT OF THE INVENTION With reference to accompanying drawing, embodiment concerning one aspect of this invention is described. 1 is a perspective view of a grinding device (processing device) 2 for performing in-feed grinding according to a first embodiment. The
도 1에 도시한, X축 방향, Y축 방향, 및, Z축 방향(연삭 이송 방향)은 서로 직교한다. 본 실시형태에 있어서, X-Y 평면은, 수평 방향과 대략 평행이고, Z축 방향은, 연직 방향과 대략 평행이다.1, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction (grinding feed direction) are orthogonal to each other. In this embodiment, the X-Y plane is substantially parallel to the horizontal direction, and the Z-axis direction is substantially parallel to the vertical direction.
연삭 장치(2)는, 연삭 장치(2)의 구성 요소를 지지하는 대략 직방체형의 베이스(4)를 갖는다. 베이스(4)의 상면에는, 직사각 형상의 개구(4a)가 형성되어 있다. 개구(4a)는, 그 길이부가 Y축 방향을 따라 배치되어 있다. 개구(4a)의 일부에는, 직사각 형상의 테이블 커버(6)가 배치되어 있다.The
테이블 커버(6)의 Y축 방향의 양측에는, Y축 방향을 따라 신축 가능한 벨로우즈 형상 커버(6a, 6b)가, 개구(4a)의 일부를 덮도록 설치되어 있다. 또한, 테이블 커버(6) 상에는, 원판형의 척 테이블(8)이 설치되어 있다.On both sides of the
여기서, 도 2 및 도 3을 참조하여 척 테이블(8)의 구조에 대해서 설명한다. 도 2는, 척 테이블(8)을 포함하는 유지 유닛(12)의 일부 단면 측면도이며, 도 3은, 척 테이블(8) 및 연삭 휠(70)(후술)의 상면도이다.Here, the structure of the chuck table 8 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 . 2 is a partial sectional side view of the
도 3에 도시된 바와 같이, 척 테이블(8)은, 비다공질의 세라믹스로 형성된 원판형의 프레임(14a)을 갖는다. 프레임(14a)에는, 원판형의 오목부(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 오목부의 저면에는, 동심원 형상으로 배치된 복수의 환형 홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다.As shown in Fig. 3, the chuck table 8 has a disk-
또한, 복수의 환형 홈의 중심을 통과하도록, 프레임(14a)에는 관통 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또한, 관통 구멍과, 복수의 환형 홈을 접속하도록, 오목부의 저면에는 상면에서 보아 십자 형상을 구성하도록, 복수의 직선형 홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다.Further, through holes (not shown) are formed in the
프레임(14a)의 관통 구멍에는, 이젝터, 진공 펌프 등의 흡인원(도시하지 않음)으로부터 부압을 전달시키기 위한 관부(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 또한, 프레임(14a)의 오목부에는, 다공질 세라믹스로 형성된 대략 원판형의 다공질판(14b)이 고정된다.A pipe portion (not shown) for transmitting negative pressure from a suction source (not shown) such as an ejector or a vacuum pump is connected to the through hole of the
다공질판(14b)의 저면은, 대략 평탄하지만, 다공질판(14b)의 상면은, 외주부에 비해 중앙부가 약간 돌출된 원추 형상을 갖는다. 다공질판(14b)의 상면에는, 흡인원에서 발생한 부압이 전달된다.The bottom surface of the
다공질판(14b)의 상면과, 프레임(14a)의 상면은, 대략 동일 평면이며, 피가공물(11)을 흡인 유지하는 유지면(8a)으로서 기능한다. 척 테이블(8)의 저면에는, 원기둥형의 회전축(16)의 상단부가 고정되어 있다.The upper surface of the
회전축(16)은, 에어 베어링(도시하지 않음) 등을 통해, 원판형의 테이블 베이스(18)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 테이블 베이스(18)의 저부의 외주부에는, 원환형의 플랜지부(18a)가 설치되어 있다. 플랜지부(18a)는, 기울기 조정 기구(20)에 의해 지지되어 있다.The rotating
기울기 조정 기구(20)는, 플랜지부(18a)의 둘레 방향의 상이한 3개소를 지지하도록 배치된 고정 지지부(20a)(도 3 참조)와, 가동 지지부(20b, 20c)를 포함한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 고정 지지부(20a), 가동 지지부(20b, 20c)는, 플랜지부(18a)의 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 배치되어 있다.The
고정 지지부(20a), 가동 지지부(20b, 20c)의 각 상단부는, 플랜지부(18a)에 고정되어 있다(도 2 참조). 또한, 고정 지지부(20a), 가동 지지부(20b, 20c)의 각 하단부는, 이동판(22)에 지지되어 있다.Each upper end of the fixed
고정 지지부(20a)는, 이동판(22)에 대하여 테이블 베이스(18)의 Z축 방향의 위치를 고정한다. 이에 대하여, 가동 지지부(20b, 20c)의 각각은, 이동판(22)에 대하여 테이블 베이스(18)의 Z축 방향의 위치를 바꿀 수 있다.The fixed
가동 지지부(20b, 20c)는, 하방을 향하도록 배치된 나사 구멍과, 이 나사 구멍에 대하여 회전 가능하게 삽입된 수나사를 갖는 로드(도시하지 않음)를 갖는다. 로드의 하단부에는, 로드를 회전시키는 펄스 모터 등의 구동부(도시하지 않음)가 고정되어 있다.The movable supports 20b and 20c have a screw hole disposed downward and a rod (not shown) having a male screw rotatably inserted into the screw hole. At the lower end of the rod, a driving unit (not shown) such as a pulse motor that rotates the rod is fixed.
나사 구멍으로의 로드의 삽입량을 구동부에서 조정함으로써, 가동 지지부(20b, 20c)에 의한 테이블 베이스(18)의 Z축 방향의 지지 위치가 조정된다. 테이블 베이스(18)의 Z축 방향의 지지 위치를 조정함으로써, 테이블 베이스(18)의 기울기(즉, 회전축(16)의 기울기)가 조정된다.By adjusting the insertion amount of the rod into the screw hole with the drive unit, the support position of the
예를 들면, 회전축(16)의 상단부가 도 2의 지면 우측으로 근소하게 기울어 지도록, 회전축(16)의 기울기는 조정된다. 또한, 도 2에서는, 회전축(16)의 중심선(16a)을 일점 쇄선으로 나타내고, 표면(11a) 측에 부착된 보호 테이프(13)를 생략하고 있다.For example, the inclination of the
회전축(16)의 기울기가 조정된 상태에서, 이면(11b)이 상방으로 노출되도록 피가공물(11)을 유지면(8a)에서 흡인 유지하면, 도 3에 도시한 유지면(8a)의 원호형의 영역(8b)에 대응하는 피가공물(11)의 이면(11b) 측의 일부가, 후술하는 연삭 휠(70)로 연삭된다.When the
도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(16)의 하단부는, 테이블 베이스(18)보다 하방으로 돌출되어 있고, 이 하단부에는, 스테인리스강으로 형성된 원판형의 종동 풀리(24)가 장착되어 있다. 또한, 이동판(22)의 저면측에 형성된 오목부(22a)에는, 금속 등으로 형성된 직방체형의 하우징(26)가 배치되어 있다.As shown in Fig. 2, the lower end of the
하우징(26)는, 브래킷(28)을 통해 수나사(28a)에 의해, 이동판(22)에 고정되어 있다. 하우징(26)은, 저부를 갖는 각통형의 본체부(26a)를 갖는다. 하우징(26)의 상단부에는 직사각 형상의 개구(26b)(도 5(B) 참조)가 형성되어 있고, 개구(26b)의 둘레에는 플랜지부(26c)가 설치되어 있다.The
하우징(26)의 내측에는, 공간(26d)(도 5(B) 참조)이 형성되어 있다. 본 실시형태의 공간(26d)은, 세로 190mm, 가로 216mm, 높이 200mm를 갖는다. 본 실시형태의 공간(26d)에는, 출력축(30a)이 상향이 되도록, 모터(30)(도 5(A) 참조)가 배치된다.Inside the
본 실시형태에 있어서의 모터(30)의 외측 치수는, 세로 176mm, 가로 176mm, 높이 182mm이며, 출력축(30a)의 일부를 제외한 모터(30)의 본체는, 공간(26d)에 수용된다. 또한, 공간(26d)에서의 모터(30)의 점유율은, 약 69%이다.The outer dimensions of the
모터(30)의 출력축(30a)의 상단부는, 하우징(26)의 개구(26b)와, 브래킷(28)의 중앙부에 형성된 원형의 개구(28b)(도 5(B) 참조)를 관통하여, 이동판(22)의 상면보다 상방으로 돌출되어 있다.The upper end of the
출력축(30a)의 상단부에는, 금속제의 원판형의 구동 풀리(30b)가 장착되어 있다. 구동 풀리(30b)는, 예를 들면, 0.42% 내지 0.48%의 탄소를 함유하는 탄소강(일본 산업 규격에 있어서 S45C라고 칭해짐)으로 형성되어 있다.A disk-shaped
구동 풀리(30b)와, 상술한 종동 풀리(24)에는, 고무제의 무단(無端) 벨트(32)가 권회되어 있다. 모터(30)를 동작시키면, 출력축(30a)의 회전이 척 테이블(8)의 회전축(16)에 전달되어, 척 테이블(8)은, 예컨대 100rpm 이상 300rpm 이하의 소정의 회전수로 회전축(16)의 둘레로 회전한다.A rubber
모터(30)의 동작에 수반하여, 모터(30)에는 열이 발생한다. 예를 들어, 모터(30)의 코일은 구리로 형성되어 있지만, 코일은 소정의 전기 저항을 가지므로, 코일로의 통전 전류에 의해, 모터(30)에는 열이 발생한다.As the
모터(30)에서 발생하는 열이 가동 지지부(20c)에 전달되면, 가동 지지부(20c)로 지지되어 있는 테이블 베이스(18)의 Z축 방향의 위치가 미묘하게 변화될 수 있다. Z축 방향의 위치의 미묘한 변화에 의해, 척 테이블(8)의 회전축(16)의 기울기는, 미리 설정된 기울기로부터 변화한다.When heat generated by the
또한, 발생한 열이 척 테이블(8)에 전달되면, 유지면(8a)의 형상이 변화할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 하우징(26)에 공급되는 공기(에어)(34)를 이용하여 모터(30)를 냉각한다.Also, when the generated heat is transmitted to the chuck table 8, the shape of the holding
도 4는, 유지 유닛(12)의 사시도이고, 도 5(A)는, 하우징(26) 및 브래킷(28)을 분리한 상태의 유지 유닛(12)의 사시도이고, 도 5(B)는, 하우징(26) 및 브래킷(28)의 분해 사시도이다.Fig. 4 is a perspective view of the holding
또한, 도 4 및 도 5(A)에서는, 척 테이블(8)을 이점 쇄선으로 나타내고, 기울기 조정 기구(20), 이동판(22) 등을 생략하고 있다. 또한, 도 4 및 도 5(B)에서는, 장착되는 4개의 수나사(28a) 중, 1개의 수나사(28a)만을 대표적으로 도시하고 있다.In Fig. 4 and Fig. 5 (A), the chuck table 8 is indicated by dashed-dotted lines, and the
하우징(26)의 일 측면에는, 공간(26d)에 공기(34)를 공급하는 제1 관부(36a)의 일단부가 접속되어 있다. 제1 관부(36a)의 타단부에는, 외부의 에어를 취입하여 송풍하는 팬 등의 에어 공급원(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 또한, 팬 대신에, 에어 컴프레서, 온도 제어 기구, 및 에어 탱크 등을 갖는 드라이 에어 공급 장치가 설치되어도 된다.To one side of the
제1 관부(36a)로부터 하우징(26)의 공간(26d)에는, 예를 들면, 100L/min의 유량으로 23℃의 공기(34)가 공급된다. 다만, 유량 및 온도는 일례이다. 하우징(26)의 다른 측면에는, 공간(26d)으로부터 공기(34)를 배출하기 위한 제2 관부(36b)의 일단부가 접속되어 있다.23
제1 관부(36a)로부터 공간(26d)에 공급된 공기(34)는, 모터(30)의 열을 흡수한 후, 제2 관부(36b)로부터 공간(26d) 밖으로 배출되고, 대신에, 제1 관부(36a)로부터 비교적 차가운 공기(34)가 공간(26d)에 새롭게 공급된다.The
이와 같이 하여, 공기(34)로 모터(30)를 냉각할 수 있기 때문에, 모터(30)의 동작에 의해 발생하는 열이 척 테이블(8), 기울기 조정 기구(20) 등으로 전달되는 정도를 저감할 수 있다. 또한, 난기 운전 시에도, 공기(34)로 모터(30)를 냉각할 수 있기 때문에, 연삭(가공) 시에 사용하는 연삭수(가공수)로 모터(30)를 냉각하는 경우에 비하여 연삭수의 사용량을 저감할 수 있다.In this way, since the
도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 하우징(26)의 본체부(26a)는, 단열 구조를 갖는다. 도 6은, 도 5(B)의 B-B 단면도이다. 구체적으로는, 단열 구조는, 스테인리스강 등의 금속으로 형성된 외벽(40)과, 스테인리스강 등의 금속으로 형성되어 외벽(40)의 내측에 배치되어 있는 내벽(42)과, 외벽(40)과 내벽(42) 사이의 진공층(44)을 갖는다.As shown in Fig. 6, the
진공층(44)은, 외벽(40) 및 내벽(42) 사이의 공간에 위치하고, 당해 공간은, 대기압보다 낮은 압력을 갖는 진공 상태로 되어 있다. 본 실시형태에서는, 하우징(26)의 내부의 공간(26d)으로부터 외벽(40)으로의 열의 전달을, 하우징(26)이 단열 구조를 갖지 않는 경우에 비해 저감할 수 있다.The
그 때문에, 모터(30)의 동작으로 발생한 열이, 하우징(26)으로부터 이동판(22)을 통해, 기울기 조정 기구(20)에 전달되는 정도를, 단열 구조가 없는 경우에 비해 저감할 수 있다. 또한, 단열 구조는, 상술한 예에 한정되지 않고, 내벽(42)의 외측(즉, 외벽(40) 측)의 면에 은 등으로 형성된 금속박을 형성해도 된다. 또한, 내벽(42)을 유리로 형성해도 된다.Therefore, the degree to which the heat generated by the operation of the
도 2로 되돌아가, 이동판(22)을 Y축 방향을 따라 이동시키는 Y축 방향 이동 기구에 대해 설명한다. 이동판(22)의 하부에는, Y축 방향을 따라 한 쌍의 가이드 레일(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이동판(22)은, 한 쌍의 가이드 레일 상에 슬라이드 가능하게 지지되어 있다.Returning to FIG. 2, the Y-axis direction movement mechanism which moves the moving
이동판(22)의 하면측에는, 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 너트부에는, Y축 방향을 따라 한 쌍의 가이드 레일의 사이에 배치된 볼 나사(도시하지 않음)가, 회전 가능하게 연결되어 있다. 볼 나사의 일단부에는, 스테핑 모터 등의 구동원(도시하지 않음)이 연결되어 있다.A nut portion (not shown) is provided on the lower surface side of the moving
구동원을 동작시키면, 이동판(22)은 Y축 방향을 따라 이동한다. 예컨대, 척 테이블(8)에 피가공물(11)을 반입할 때, 및 척 테이블(8)로부터 피가공물(11)을 반출할 때에는, 개구(4a)의 Y축 방향의 일단부 근방에 위치하는 반입 반출 영역(A1)(도 1 참조)에, 척 테이블(8)을 배치한다.When the driving source is operated, the moving
또한, 유지면(8a)에서 흡인 유지된 피가공물(11)에 대하여 인피드 연삭을 실시할 때에는, 개구(4a)의 Y축 방향의 타단부 근방에 위치하는 연삭 영역(A2)에 척 테이블(8)을 배치한다. 여기서, 도 1로 되돌아가, 연삭 장치(2)의 다른 구성 요소에 대해서 설명한다.In addition, when performing in-feed grinding with respect to the
개구(4a)의 Y축 방향의 타단부에는, 직방체형의 기둥부(46)가 설치되어 있다. 기둥부(46)의 개구(4a) 측의 일면(표면)에는, Z축 방향 이동 유닛(48)이 설치되어 있다. Z축 방향 이동 유닛(48)은, Z축 방향을 따라 배치된 한 쌍의 가이드 레일(50)을 갖는다.At the other end of the
한 쌍의 가이드 레일(50)에는, Z축 방향을 따라 슬라이드 가능하게 이동판(52)이 장착되어 있다. 이동판(52)의 이면에는, 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 너트부에는, Z축 방향을 따라 한 쌍의 가이드 레일(50) 사이에 배치된 볼 나사(54)가 회전 가능하게 연결되어 있다.A moving
볼 나사(54)의 상단부에는, 스테핑 모터 등의 구동원(56)이 설치되어 있다. 구동원(56)을 동작시키면, 이동판(52)은, Z축 방향을 따라 이동한다. 이동판(52)의 표면에는, 유지 부재(58)를 통해 연삭 유닛(가공 유닛)(60)이 고정되어 있다.A
Z축 방향 이동 유닛(48)이 Z축 방향을 따라서 연삭 유닛(60)을 이동시킴으로써, 연삭 유닛(60)의 Z축 방향의 위치가 조정된다. 연삭 유닛(60)은, 높이 방향이 Z축 방향을 따라 배치된 원통형의 스핀들 하우징(62)을 갖는다.When the Z-axis
스핀들 하우징(62) 내에는, 원기둥형의 스핀들(64)의 일부가 회전 가능하게 수용되어 있다. 스핀들(64)의 상단부에는, 모터 등의 회전 구동원(66)이 설치되어 있다. 스핀들(64)의 하단부에는, 원판형의 마운트(68)를 통해 원환형의 연삭 휠(70)이 장착되어 있다.In the
연삭 휠(70)은, 알루미늄 합금 등의 금속으로 형성된 원환형의 휠 베이스(70a)를 갖는다. 휠 베이스(70a)의 하면측에는, 휠 베이스(70a)의 둘레 방향을 따라 복수의 연삭 지석(70b)이 대략 등간격으로 배치되어 있다.The grinding
연삭 지석(70b)은, 예컨대, 금속, 세라믹스, 수지 등의 결합재에, 다이아몬드, cBN(cubic boron nitride) 등의 지립을 혼합한 후, 성형, 소성 등을 거쳐 형성된다. 그런데, 연삭 장치(2)의 동작은, 제어 유닛(도시하지 않음)에 의해 제어된다.The grinding
제어 유닛은, 예컨대, CPU(Central Processing Unit)로 대표되는 프로세서(처리 장치)와, DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등의 주기억 장치와, 플래시 메모리 등의 보조 기억 장치를 포함하는 컴퓨터에 의해 구성되어 있다.The control unit is constituted by a computer including, for example, a processor (processing unit) represented by a CPU (Central Processing Unit), a main memory device such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), and an auxiliary storage device such as flash memory. there is.
보조 기억 장치에는, 소정의 프로그램을 포함하는 소프트웨어가 기억되어 있다. 이 소프트웨어에 따라 처리 장치 등을 동작시킴으로써, 제어 유닛의 기능이 실현된다.The auxiliary storage device stores software including a predetermined program. By operating the processing device or the like in accordance with this software, the functions of the control unit are realized.
연삭 장치(2)로 연삭되는 피가공물(11)은, 예컨대, 실리콘 등으로 형성된 원판형의 웨이퍼이다. 피가공물(11)의 표면(11a) 측에는, 복수의 분할 예정 라인(도시하지 않음)이 격자형으로 설정되어 있다.The
복수의 분할 예정 라인으로 구획된 각 영역에는, IC(Integrated Circuit) 등의 디바이스(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 피가공물(11)의 연삭 시에는, 디바이스에 대한 데미지를 저감하기 위해, 피가공물(11)과 대략 동일 직경으로 수지제의 보호 테이프(13)를 표면(11a) 측에 부착한다.A device (not shown) such as an IC (Integrated Circuit) is formed in each area partitioned by a plurality of lines to be divided. When grinding the
피가공물(11)의 연삭 시에는, 우선, 반입 반출 영역(A1)에 척 테이블(8)을 배치하고, 보호 테이프(13)를 통해, 피가공물(11)의 표면(11a) 측을 흡인 유지한다. 계속해서, 척 테이블(8)을 연삭 영역(A2)으로 이동시킨다.When grinding the
그리고, 척 테이블(8)과, 연삭 휠(70)을, 각각 소정 방향으로 회전시키면서, 연삭 유닛(60)을 소정의 연삭 이송 속도로 Z축 방향을 따라 하강시킨다. 이에 의해, 피가공물(11)의 이면(11b) 측을 연삭한다(인피드 연삭).Then, while rotating the chuck table 8 and the
또한, 연삭 시에는, 연삭 휠(70)에 설치된 내부 노즐(도시하지 않음), 또는, 연삭 유닛(60)의 하부에 배치된 외부 노즐(도시하지 않음)로부터, 피가공물(11)과 연삭 지석(70b)의 접촉 영역에 순수 등의 연삭수를 공급한다. 다만, 연삭 장치(2)의 난기 운전 시에는, 내부 노즐 또는 외부 노즐로부터 연삭수를 공급하지 않는다.In the case of grinding, the
소정 시간의 연삭 후, 연삭 유닛(60)을 상승시켜, 척 테이블(8) 및 연삭 휠(70)의 회전을 정지한다. 그리고, 척 테이블(8)을 연삭 영역(A2)으로부터 반입 반출 영역(A1)으로 이동시켜, 연삭 후의 피가공물(11)을 척 테이블(8)로부터 취출한다.After grinding for a predetermined time, the grinding
본 실시형태에서는, 척 테이블(8)을 회전시키는 모터(30)가 동작하고 있는 동안은, 모터(30)가 배치된 하우징(26)의 내측의 공간(26d)에 공급되는 공기(34)를 이용하여, 모터(30)를 냉각한다.In this embodiment, while the
이에 의해, 모터(30)가 동작함으로써 발생하는 열이, 기울기 조정 기구(20)나 척 테이블(8)에 전달되는 정도를 저감할 수 있다. 또한, 난기 운전 시에도, 공기(34)로 모터(30)를 냉각할 수 있으므로, 연삭 시에 비산하는 연삭수로 모터(30)를 냉각하는 경우에 비하여, 연삭수의 사용량을 저감할 수 있다.Accordingly, the degree to which heat generated when the
또한, 하우징(26)이 단열 구조를 갖지 않는 경우에 비해, 공간(26d)으로부터 외벽(40)으로의 열의 전달을 저감할 수 있으므로, 모터(30)의 동작으로 발생한 열이, 기울기 조정 기구(20)에 전달되는 정도를 저감할 수 있다.In addition, since the transfer of heat from the
다음으로, 제2 실시형태에 대해 설명한다. 제2 실시형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 브래킷(28)과, 하우징(26)의 플랜지부(26c) 사이에, 상면에서 보아 직사각형 환형, 또한 측면에서 보아 박판 형상의 냉각 재킷(냉각판)(72)을 배치한다.Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, as shown in FIG. 7 , between the
도 7은, 제2 실시형태의 브래킷(28), 냉각 재킷(72) 및 하우징(26)의 분해 사시도이다. 도 7에서는, 도 4와 마찬가지로, 장착되는 4개의 수나사(28a) 중, 1개의 수나사(28a)만을 대표적으로 도시하고 있다.7 is an exploded perspective view of the
냉각 재킷(72)은, 4개의 수나사(28a)에 의해, 브래킷(28) 및 플랜지부(26c)에 Z축 방향에서 끼워지는 양태로, 이동판(22)에 고정된다. 도 8은, 제2 실시형태에 따른 유지 유닛(12)의 사시도이다.The cooling
또한, 도 8에 있어서도, 척 테이블(8)을 이점 쇄선으로 나타내고, 기울기 조정 기구(20), 이동판(22) 등을 생략하고 있으며, 장착되는 4개의 수나사(28a) 중, 1개의 수나사(28a)만을 대표적으로 나타내고 있다.Also in FIG. 8 , the chuck table 8 is indicated by a chain dotted line, the
도 7에 도시한 바와 같이, 냉각 재킷(72)의 중앙부에는, 출력축(30a)을 삽입하기 위한 직사각형의 관통 구멍(72a)이 형성되어 있다. 냉각 재킷(72)의 내부에는, 관통 구멍(72a)의 네 변의 둘레를 주회하도록, 냉각 수로(72b)가 형성되어 있다.As shown in Fig. 7, a rectangular through
냉각 재킷(72)의 일 측면에는, 공급관(74)의 일단부가 접속되어 있다. 공급관(74)의 타단부에는, 소정의 온도로 냉각된 냉각수(76)를 공급하기 위한 정온수(定溫水) 공급원(도시하지 않음)이 접속되어 있다.To one side of the cooling
또한, 냉각 재킷(72)의 다른 측면에는, 배출관(78)의 일단부가 접속되어 있다. 배출관(78)의 타단부는 정온수 공급원에 접속되어 있다. 정온수 공급원으로부터 공급된 냉각수(76)는, 공급관(74), 냉각 수로(72b) 및 배출관(78)을 통과하여, 정온수 공급원으로 되돌아간다.In addition, one end of the
냉각 재킷(72)은 플랜지부(26c)에 접하고 있으므로, 하우징(26)으로부터 브래킷(28)으로 전달되는 열은, 냉각수(76)에 의해 흡수된다. 열을 흡수한 냉각수(76)는, 배출관(78)으로부터 배출되고, 대신에, 공급관(74)으로부터 비교적 차가운 냉각수(76)가 냉각 수로(72b)에 새롭게 공급된다.Since the cooling
이와 같이, 제2 실시형태에서는, 하우징(26)의 내부의 공간(26d)에 공급되는 공기(34)에 더하여, 냉각수(76)로, 모터(30)를 냉각할 수 있다. 그 때문에, 제1 실시형태에 비해, 모터(30)를 보다 확실하게 냉각할 수 있기 때문에, 모터(30)가 동작함으로써 발생하는 열이, 기울기 조정 기구(20)나 척 테이블(8)에 전달하는 정도를 더욱 저감할 수 있다.In this way, in the second embodiment, the
또한, 냉각수(76)는, 정온 공급 장치를 이용하여 순환되기 때문에, 연삭수의 소비량에는 영향을 주지 않는다. 그러므로, 제1 실시형태와 마찬가지로, 연삭 시에 비산되는 연삭수로 모터(30)를 냉각하는 경우에 비하여, 연삭수의 사용량을 저감할 수 있다.In addition, since the cooling
또한, 냉각 수로(72b)는, 관통 구멍(72a)의 네 변의 둘레를 주회하도록 형성되어 있으므로, 관통 구멍(72a)의 두 변에만 또는 세 변에만 형성되어 있는 경우에 비해, 보다 확실하게 모터(30)를 냉각할 수 있다.In addition, since the cooling
그 때문에, 예컨대, 모터(30)에 가장 가까운 가동 지지부(20c) 측의 냉각 재킷(72)의 한 변에 냉각 수로(72b)가 형성되어 있지 않은 경우에 비하여, 가동 지지부(20c)에 대한 열의 영향을 효과적으로 억제할 수 있다.Therefore, compared to the case where the cooling
그 밖에, 상술한 실시형태에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한 적절히 변경하여 실시할 수 있다. 상술한 실시형태에서는, 제1 관부(36a)의 타단부에 에어 공급원을 배치했지만, 제2 관부(36b)의 타단부 측에 팬 등의 흡인 기구를 추가로 설치하여, 공기(34)를 흡인해도 좋다.In addition, the structure, method, etc. according to the above-described embodiment can be appropriately changed and implemented without departing from the scope of the object of the present invention. In the embodiment described above, the air supply source is disposed at the other end of the
또한, 상술한 실시형태에서는, 가공 장치로서, 매뉴얼식의 연삭 장치(2)를 설명하였으나, 피가공물(11)의 반입, 반출, 세정 등이 자동으로 행해지는 오토식의 연삭 장치(도시하지 않음)에, 상술한 유지 유닛(12)을 적용해도 좋다.In the above-described embodiment, the manual
예를 들어, 거친 연삭 유닛과, 마무리 연삭 유닛을 갖는 오토식의 연삭 장치에서는, 3개의 척 테이블(8)이, 1개의 원판형의 턴 테이블(도시하지 않음)의 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 배치된다.For example, in an automatic type grinding machine having a rough grinding unit and a finish grinding unit, three chuck tables 8 are spaced at substantially equal intervals along the circumferential direction of one disk-shaped turn table (not shown). are placed as
1개의 척 테이블(8)에 대해, 1개의 모터(30) 등이 설치된다. 다만, 각 모터(30)는, 이동판(22)이 아니라, 턴 테이블의 저면 측에, 브래킷(28)을 통해, 또는, 브래킷(28) 및 냉각 재킷(72)을 통해 고정된다.For one chuck table 8, one
그런데, 가공 장치의 다른 양태로서, 연삭 휠(70) 대신에 원판형의 연마 패드(도시하지 않음)가 마운트(68)에 장착된 연마 유닛(가공 유닛)을 갖는 연마 장치에, 상술한 유지 유닛(12)을 적용해도 좋다.By the way, as another aspect of the processing device, in a polishing device having a polishing unit (processing unit) in which a disk-shaped polishing pad (not shown) is mounted on a
또한, 가공 장치의 또 다른 양태로서, 거친 연삭 유닛과, 마무리 연삭 유닛과, 연마 유닛을 갖는 오토식의 연삭 연마 장치에, 상술한 유지 유닛(12)을 적용해도 된다.Further, as another aspect of the processing apparatus, the holding
또한, 가공 장치의 또 다른 양태로서, 연삭 휠(70) 대신에 바이트 휠 등의 절삭 공구(도시하지 않음)가 마운트(68)에 장착된 바이트 유닛(가공 유닛)을 갖는 바이트 절삭 장치(서페이스 플레너라고도 불림)에, 상술한 유지 유닛(12)을 적용해도 된다.In addition, as another aspect of the processing device, a bite cutting device (surface planer Also referred to as), the above-described
2: 연삭 장치(가공 장치), 4: 베이스, 4a: 개구
6: 테이블 커버, 6a, 6b: 벨로우즈 형상 커버
8: 척 테이블, 8a: 유지면, 8b: 영역
11: 피가공물, 11a: 표면, 11b: 이면, 13: 보호 테이프
12: 유지 유닛, 14a: 프레임, 14b: 다공질판, 16: 회전축, 16a: 중심선 18: 테이블 베이스, 18a: 플랜지부
20: 기울기 조정 기구, 20a: 고정 지지부, 20b, 20c: 가동 지지부
22: 이동판, 22a: 오목부, 24: 종동 풀리
26: 하우징, 26a: 본체부, 26b: 개구, 26c: 플랜지부, 26d: 공간
28: 브래킷, 28a: 수나사, 28b: 개구
30: 모터, 30a: 출력축, 30b: 구동 풀리, 32: 무단 벨트
34: 공기, 36a: 제1 관부, 36b: 제2 관부
40: 외벽, 42: 내벽, 44: 진공층, 46: 기둥부
48: Z축 방향 이동 유닛, 50: 가이드 레일, 52: 이동판, 54: 볼 나사
56: 구동원, 58: 유지 부재, 60: 연삭 유닛(가공 유닛)
62: 스핀들 하우징, 64: 스핀들, 66: 회전 구동원, 68: 마운트
70: 연삭 휠, 70a: 휠 베이스, 70b: 연삭 지석
72: 냉각 재킷(냉각판), 72a: 관통 구멍, 72b: 냉각 수로
74: 공급관, 76: 냉각수, 78: 배출관
A1: 반입 반출 영역, A2: 연삭 영역2: grinding device (processing device), 4: base, 4a: opening
6: table cover, 6a, 6b: bellows shape cover
8: chuck table, 8a: holding surface, 8b: area
11: Workpiece, 11a: Front, 11b: Back, 13: Protection tape
12: holding unit, 14a: frame, 14b: perforated plate, 16: rotary shaft, 16a: center line, 18: table base, 18a: flange portion
20: tilt adjustment mechanism, 20a: fixed support, 20b, 20c: movable support
22: moving plate, 22a: concave portion, 24: driven pulley
26: housing, 26a: main body, 26b: opening, 26c: flange, 26d: space
28: bracket, 28a: male thread, 28b: opening
30: motor, 30a: output shaft, 30b: driving pulley, 32: endless belt
34: air, 36a: first pipe, 36b: second pipe
40: outer wall, 42: inner wall, 44: vacuum layer, 46: column part
48: Z-axis direction moving unit, 50: guide rail, 52: moving plate, 54: ball screw
56: drive source, 58: holding member, 60: grinding unit (processing unit)
62: spindle housing, 64: spindle, 66: rotation drive source, 68: mount
70: grinding wheel, 70a: wheel base, 70b: grinding stone
72: cooling jacket (cooling plate), 72a: through hole, 72b: cooling water path
74: supply pipe, 76: cooling water, 78: discharge pipe
A1: Import/Export Area, A2: Grinding Area
Claims (5)
상기 유지 유닛은,
상기 피가공물을 흡인 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과,
상기 척 테이블을 미리 정해진 회전축의 둘레로 회전시키기 위한 모터와,
상기 모터가 내측의 공간에 배치된 하우징과,
상기 하우징의 내측의 상기 공간에 공기를 공급하기 위한 제1 관부와,
상기 공간으로부터 공기를 배출하기 위한 제2 관부
를 갖고,
상기 제1 관부로부터 상기 하우징에 공급되는 공기를 이용하여, 상기 모터를 냉각하는 것을 특징으로 하는, 가공 장치.A processing device comprising a holding unit for holding a workpiece and a processing unit for processing the workpiece, comprising:
The maintenance unit,
a chuck table having a holding surface for sucking and holding the workpiece;
a motor for rotating the chuck table around a predetermined axis of rotation;
A housing in which the motor is disposed in an inner space;
A first pipe for supplying air to the space inside the housing;
A second pipe for discharging air from the space
have,
Characterized in that, the motor is cooled using air supplied to the housing from the first pipe.
상기 하우징은, 단열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 가공 장치.According to claim 1,
The processing apparatus, characterized in that the housing has a heat insulating structure.
상기 단열 구조는, 외벽과, 내벽과, 그 외벽과 내벽의 사이의 공간에 위치하고 대기압보다 낮은 압력을 갖는 진공 상태의 진공층을 갖는 것을 특징으로 하는, 가공 장치.According to claim 2,
The processing apparatus according to claim 1 , wherein the heat insulating structure has an outer wall, an inner wall, and a vacuum layer in a vacuum state located in a space between the outer wall and the inner wall and having a pressure lower than atmospheric pressure.
상기 유지 유닛은, 상기 하우징에 접하도록 배치되고, 또한, 상기 모터의 출력축이 삽입되는 관통 구멍을 갖는 환형의 냉각판을 더 갖고,
상기 냉각판은, 냉각수가 통과하는 냉각 수로를 내부에 갖는 것을 특징으로 하는, 가공 장치.According to any one of claims 1 to 3,
the holding unit further has an annular cooling plate disposed in contact with the housing and having a through hole into which an output shaft of the motor is inserted;
The cooling plate is characterized in that it has a cooling water passage through which the cooling water passes, the processing device.
상기 유지 유닛은,
상기 모터의 출력축에 장착된 구동 풀리와, 상기 척 테이블의 상기 회전축에 장착된 종동 풀리와, 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리에 권회된 벨트를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 가공 장치.According to any one of claims 1 to 3,
The maintenance unit,
The processing apparatus characterized by further comprising a driving pulley mounted on an output shaft of the motor, a driven pulley mounted on the rotation shaft of the chuck table, and a belt wound around the driving pulley and the driven pulley.
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