TW202209469A - 主軸單元及加工裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種主軸單元，其具有空氣軸承，所述空氣軸承即使在可能會發生熱變形的狀況亦可使主軸連續地旋轉，且對於負載的耐性優異。[解決手段]一種主軸單元，其包含：主軸，其在前端裝設加工具；及主軸外殼，其具有藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐該主軸之推力軸承及徑向軸承，該推力軸承具有：空氣供給部，其將空氣供給至與該主軸的軸方向正交之方向的該主軸的外側面與該主軸外殼的內側面之間隙；及調整部，其能調整與該主軸的外側面垂直之方向中的該間隙的距離。

Description

主軸單元及加工裝置
本發明係關於主軸單元及加工裝置。
將保持於卡盤台之晶圓進行研削加工之研削裝置具有包含主軸之主軸單元。此研削裝置中，配置有環狀研削磨石之研削輪係裝設於主軸的前端。藉由使主軸旋轉而旋轉研削磨石，藉此研削晶圓。
如專利文獻1所揭示，主軸單元具備：主軸外殼，其形成間隙並圍繞主軸的外周面；及空氣供給部，其將空氣供給至間隙。藉由使間隙充滿空氣並加壓，而形成空氣軸承。
又，如專利文獻2所揭示，主軸係藉由測量間隙的空氣壓力而能測量施加於研削磨石的負載。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平11-132232號公報。 專利文獻2：日本特開2008-049445號公報。
[發明所欲解決的課題] 在如上述般的主軸單元中，係將裝設於主軸的前端之研削輪的研削磨石推抵至晶圓而研削晶圓，此種研削加工會在傾斜方向對主軸施加負載，為了抑制因此負載而使主軸傾斜，而會縮窄間隙。亦即，形成耐受研削負載之高負載耐性（高剛性）的空氣軸承，其藉由提高供給至狹窄間隙之空氣的壓力，而在研削磨石受到負載時主軸不會傾斜。
但是，因間隙狹窄，故在裝置啟動最初時，會有因用於形成空氣軸承的空氣的供給或冷卻水的通水等而使外殼或主軸熱變形之情形。此情形，主軸與外殼會有接觸處，若使主軸旋轉，則會有所述接觸處摩擦而形成凹凸，主軸變得無法旋轉的狀況。
因此，本發明之目的為提供一種主軸單元，其具有空氣軸承，所述空氣軸承即使在可能會發生熱變形之狀況亦可使主軸連續地旋轉，且對於負載的耐性亦優異。
[解決課題的技術手段] 根據本發明的一態樣，可提供一種主軸單元，其包含：主軸，其在前端部裝設加工具；及主軸外殼，其具有藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐該主軸之推力軸承及徑向軸承，並且，該推力軸承具有：空氣供給部，其將空氣供給至與該主軸的軸方向正交之方向的該主軸的外側面與該主軸外殼的內側面之間隙；及調整部，其能調整與該主軸的外側面垂直之方向中的該間隙的距離。
較佳為，該調整部具有：壓電致動器，其配置於該主軸，並使形成該推力軸承之該主軸的外側面在該主軸的軸方向移動。又，較佳為，該調整部具有：壓電致動器，其配置於該主軸外殼，並使形成該推力軸承之該主軸外殼的內側面在該主軸的軸方向移動。
根據本發明之另一態樣，可提供一種加工裝置，其藉由加工具而將被加工物進行加工，並具備：主軸單元，其具有主軸與主軸外殼，該主軸在前端部裝設該加工具，該主軸外殼具有藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐該主軸之推力軸承及徑向軸承；保持單元，其保持被加工物；壓力測量部，其測量空氣壓力；及電壓控制部，其控制直流電力的電壓，並且，該推力軸承具有：空氣供給部，其將空氣供給至與該主軸的軸方向正交之方向的該主軸的外側面與該主軸外殼的內側面之間隙；及調整部，其包含壓電致動器，所述壓電致動器能調整與該主軸的外側面垂直之方向中的該間隙的距離，並且，該壓力測量部測量形成有該推力軸承之該間隙的空氣壓力，該電壓控制部為了以該壓力測量部所測量之壓力值成為預先設定的值之方式調整該間隙的距離，而控制供給至該壓電致動器之直流電力的電壓。
較佳為，該調整部具有：該壓電致動器，其配置於該主軸，並使形成該推力軸承之該主軸的外側面在該主軸的軸方向移動。又，較佳為，該調整部具有：該壓電致動器，其配置於該主軸外殼，並使形成該推力軸承之該主軸外殼的內側面在該主軸的軸方向移動。
[發明功效] 在本發明之各態樣的主軸單元中，能藉由調整部而調整與主軸的軸方向正交之方向的主軸的外側面與主軸外殼的內側面之間隙（推力間隙）的距離。因此，例如在主軸的溫度呈穩定前的空轉時，可擴大推力間隙。因此，可抑制在空轉時發生如已熱變形之主軸與主軸外殼接觸般的情況。因此，能使主軸連續地旋轉。 又，在此主軸單元中，可藉由調整部而在研削加工時以成為一般距離之方式縮窄推力間隙。因此，可實現高負載耐性（高剛性）之推力軸承。
以下，一邊參閱附圖一邊說明本發明之實施方式。如圖1所示，本實施方式之研削裝置1為加工裝置的一例，為用於研削作為被加工物之晶圓100之裝置。晶圓100例如為半導體晶圓。
研削裝置1具備長方體狀的基台10、及往上方延伸之柱體11。 在基台10的上表面側設置有開口部13。而且，開口部13內配置有作為保持單元之卡盤台31。卡盤台31具備保持晶圓100之保持面32。
卡盤台31的保持面32係由多孔材所組成，並與吸取源（未圖示）連通，藉此吸引保持晶圓100。亦即，卡盤台31係藉由保持面32而保持晶圓100。
又，卡盤台31係藉由設置於下方之未圖示的支撐構件，而能在藉由保持面32保持晶圓100的狀態下，以通過保持面32的中心且在Z軸方向延伸之工作台中心軸為中心進行旋轉。因此，晶圓100被保持於保持面32，並以保持面32的中心為旋轉軸進行旋轉。
在卡盤台31的周圍設有與卡盤台31一起沿著Y軸方向移動之蓋板39。又，蓋板39係與在Y軸方向伸縮之蛇腹蓋12連結。而且，卡盤台31的下方配設有未圖示的Y軸方向移動機構。Y軸方向移動機構使卡盤台31沿著Y軸方向移動。
本實施方式中，大致而言，卡盤台31係藉由Y軸方向移動機構而在用於將晶圓100載置於保持面32之前方（－Y方向側）的載置位置與研削晶圓100之後方（＋Y方向側）的研削位置之間沿著Y軸方向移動。
又，如圖1所示，在基台10上的後方（＋Y方向側）立設有柱體11。柱體11的前表面設有研削晶圓100之研削單元70、及研削進給機構50。
研削進給機構50使卡盤台31與研削單元70相對地在與保持面32垂直之Z軸方向（研削進給方向）移動。本實施方式中，研削進給機構50被構成為使研削單元70相對於卡盤台31在Z軸方向移動。
研削進給機構50具備：與Z軸方向平行之一對Z軸導軌51、在此Z軸導軌51上滑動之Z軸移動工作台53、與Z軸導軌51平行之Z軸滾珠螺桿52、Z軸馬達54、及安裝於Z軸移動工作台53的前表面（正面）之支撐殼體56。支撐殼體56支撐研削單元70。
Z軸移動工作台53係能滑動地設置於Z軸導軌51。Z軸移動工作台53的後面側（背面側）固定有未圖示的螺帽部。此螺帽部螺合有Z軸滾珠螺桿52。Z軸馬達54係與Z軸滾珠螺桿52的一端部連結。
在研削進給機構50中，Z軸馬達54使Z軸滾珠螺桿52旋轉，藉此使Z軸移動工作台53沿著Z軸導軌51在Z軸方向移動。藉此，安裝於Z軸移動工作台53之支撐殼體56及被支撐殼體56支撐之研削單元70亦與Z軸移動工作台53一起在Z軸方向移動。
研削單元70具備：主軸單元78，其包含主軸外殼71、主軸72及旋轉馬達73。主軸單元78被固定於支撐殼體56。
主軸外殼71係以在Z軸方向延伸之方式被保持於支撐殼體56。主軸72係以與卡盤台31的保持面32正交之方式在Z軸方向延伸，且能旋轉地被支撐於主軸外殼71。旋轉馬達73係與主軸72的上端側連結。藉由此旋轉馬達73，主軸72以在Z軸方向延伸之旋轉軸為中心進行旋轉。
研削單元70進一步具備：安裝於主軸72的下端部之輪安裝件74、及支撐於輪安裝件74之研削輪75。
輪安裝件74被形成為圓板狀且被固定於主軸72的下端部（前端部）。輪安裝件74支撐研削輪75。
研削輪75被形成為外徑具有與輪安裝件74的外徑大略相同的直徑。研削輪75包含由金屬材料所形成之圓環狀的輪基台（環狀基台）76。在輪基台76的下表面係在全周固定有為加工具的一例之研削磨石77。
研削磨石77被形成為環狀，並藉由旋轉馬達73，而以通過其中心且在Z軸方向延伸之旋轉軸為中心，透過主軸72、輪安裝件74及輪基台76進行旋轉，研削配置於研削位置之卡盤台31所保持的晶圓100。
如此，在研削裝置1中，研削磨石77係透過輪安裝件74及輪基台76而被裝設於主軸72的前端。而且，在主軸單元78中，前端裝設有研削磨石77之主軸72係能旋轉地被支撐。研削裝置1係使此種主軸72旋轉，藉由研削磨石77而加工被加工物亦即晶圓100。
接著，更詳細地說明本實施方式之主軸單元78。
如圖2所示，主軸單元78具備：直立姿勢之主軸72、覆蓋主軸72且支撐主軸72之主軸外殼71、覆蓋主軸72的下端部分之主軸蓋66、及旋轉驅動主軸72之旋轉馬達73。
主軸72係在Z軸方向延伸。在主軸72的中間部分形成有大徑的第一圓板部81。又，主軸72的下端部分亦形成有大徑的第二圓板部82。
主軸72的上端係與旋轉馬達73連結。旋轉馬達73具有：設置於主軸72的上端部分之轉子85、及定子86。藉由對定子86施加預定的電壓，而使轉子85旋轉，主軸72會以其軸心為中心進行旋轉。
又，定子86係透過冷卻套87而被設置於主軸外殼71的內周面。冷卻套87內形成有許多的冷卻水路徑88。藉由此等冷卻水路徑88而冷卻旋轉馬達73。
主軸外殼71中的主軸72的上端附近設置有旋轉檢測感測器89。旋轉檢測感測器89被設置成能與安裝於主軸72的上端之被檢測部90相向。旋轉檢測感測器89被構成為藉由檢測被檢測部90的旋轉移動而檢測主軸72的旋轉。
主軸72的前端（下端）係與上述的輪安裝件74連結。輪安裝件74裝設有包含研削磨石77之研削輪75。
在主軸72的上端安裝有與研削水源130連通之研削水導入路徑131。又，研削水導入路徑131係與研削水路132連通，所述研削水路132係設於主軸72、輪安裝件74及輪基台76內。藉由此種構造，來自研削水源130的研削水係透過研削水導入路徑131及研削水路132而被供給至研削磨石77。
主軸外殼71被構成為圍繞主軸72的外側面，並藉由空氣軸承而旋轉自如地支撐主軸72。
主軸外殼71係於其下端部分具備環狀部91。環狀部91係以進入主軸72的第一圓板部81與第二圓板部82之間之方式，且以在第一圓板部81及第二圓板部82與環狀部91之間形成些許間隙之方式，被設置於主軸外殼71。
又，主軸外殼71具備：多個徑向側空氣噴出口93，其等與已連接空氣供給源110之空氣供給路111連通並構成徑向軸承。
空氣供給路111被形成為從主軸單元78的外部延伸至包含環狀部91之主軸外殼71內，並具備開關閥112及止回閥113。
徑向側空氣噴出口93係以與徑向側面84相向之方式被設置於環狀部91，並與空氣供給路111連接，所述徑向側面84係在主軸72中的第一圓板部81與第二圓板部82之間延伸。
徑向側空氣噴出口93係朝向徑向間隙300開口，所述徑向間隙300為主軸72的徑向側面84與主軸外殼71的環狀部91之間的間隙。徑向側空氣噴出口93朝向此徑向間隙300並在徑向方向噴出高壓的空氣，藉此在主軸外殼71與主軸72之間亦即徑向間隙300形成藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐主軸72之徑向軸承。
又，主軸外殼71具備構成推力軸承之多個調整部120。 調整部120係設於主軸外殼71的推力凹部95內。推力凹部95及調整部120係以與主軸72的第一圓板部81及第二圓板部82相向之方式被形成於主軸外殼71的環狀部91。
圖3中表示與第一圓板部81相向之調整部120的構成。如圖3所示，調整部120具備：固定於推力凹部95的底面96之壓電致動器121、在推力方向（主軸72的軸方向）可動之可動部122、及配置於可動部122與推力凹部95的側面97之間之密封材125。
可動部122係設於壓電致動器121的表面，並具備與第一圓板部81相向之可動部表面124。此可動部表面124為主軸外殼71的內側面的一例，並與主軸72的軸方向（Z軸方向）正交。 此可動部表面124係與第一圓板部81（第二圓板部82）的表面亦即圓板部表面83相向。此圓板部表面83為主軸72的外側面的一例，並與主軸72的軸方向正交。
可動部122係於此可動部表面124具備與空氣供給路111連接之多個推力側空氣噴出口123。推力側空氣噴出口123為空氣供給部的一例。亦即，推力側空氣噴出口123係朝向推力間隙301開口，並將空氣供給至此推力間隙301，所述推力間隙301為主軸外殼71的可動部表面124與主軸72的圓板部表面83之間的間隙。
亦即，推力側空氣噴出口123朝向推力間隙301且在推力方向噴出高壓的空氣，藉此在主軸外殼71的可動部表面124與主軸72的圓板部表面83之間亦即推力間隙301形成藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐主軸72之推力軸承。
如此，主軸外殼71包含藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐主軸72之推力軸承及徑向軸承。又，推力軸承包含作為空氣供給部之推力側空氣噴出口123及調整部120。
又，可動部122被設置成能在推力凹部95內沿著推力方向移動。密封材125用於在可動部122移動時密封可動部122的側面。
如圖2及圖3所示，壓電致動器121係與電力線142連接。如圖1及圖2所示，此電力線142係與直流電源140及用於控制此直流電源140之電壓控制部141連接。亦即，電壓控制部141係透過電力線142而與各壓電致動器121電性連接。電壓控制部141係將來自直流電源140的直流電力一邊調整其電壓值一邊透過電力線142而傳遞至壓電致動器121。
壓電致動器121係因應從電壓控制部141所供給之直流電力的電壓值而在推力方向伸縮。亦即，壓電致動器121係藉由在推力方向伸縮而使設置於其表面之可動部122在推力方向移動。可動部122沿著推力方向移動，藉此變更在與主軸72的圓板部表面83垂直之方向中的推力間隙301的距離（寬度），亦即變更可動部表面124與圓板部表面83之間的距離。
如此，壓電致動器121係配置於主軸外殼71，並使形成推力軸承之主軸外殼71的可動部表面124在主軸72的軸方向移動。
又，如圖2及圖3所示，在調整部120的可動部122中，於與其第一圓板部81（第二圓板部82）相向之可動部表面124具備壓力元件115。此壓力元件115係與主軸單元78的外部的壓力測量部116連接。
壓力元件115係因應可動部表面124與主軸72的圓板部表面83之間的推力間隙301的空氣的壓力而生成電子訊號，並傳遞至壓力測量部116。壓力測量部116係根據此電子訊號而測量此推力間隙301的空氣的壓力，亦即測量形成有推力軸承之推力間隙301的空氣的壓力。
本實施方式中，在研削加工晶圓100時，調整推力間隙301的距離。亦即，電壓控制部141係以藉由各壓力測量部116所測量之推力間隙301的空氣的壓力的壓力值成為預先設定之壓力值的方式，使用與各壓力測量部116對應之壓電致動器121而調整推力間隙301的距離。因此，電壓控制部141控制供給至各壓電致動器121之直流電力的電壓。此外，推力間隙301的空氣的壓力係實質上對應於推力間隙301的距離。
例如，在研削裝置1中，使主軸72旋轉後，在主軸72的溫度穩定為止前係空轉狀態，在主軸72的溫度穩定後，使此空轉狀態結束並開始加工。
因此，在本實施方式中，預先設定之推力間隙301的空氣的壓力係在主軸72的溫度趨向穩定的過程中之加工前的空轉時為較小值，而在主軸72的溫度穩定後為較大值。
此時，電壓控制部141係在空轉時加大推力間隙301的距離。藉此，藉由壓力測量部116所測量之空氣的壓力會成為預先設定之較小的壓力值。 此外，可預先具備已設定預定壓力值之設定值，而以在空轉開始時藉由壓力測量部116所測量之空氣的壓力會成為設定值之方式，調整推力間隙301的距離。
又，電壓控制部141係在主軸72的溫度穩定後（使空轉狀態結束時），以縮窄推力間隙301的距離之方式，控制供給至壓電致動器121之直流電力的電壓。藉此，藉由壓力測量部116所測量之空氣的壓力成為預先設定之較大的壓力值。其後，在研削裝置1中，開始對晶圓100進行研削加工。
又，例如，預先設定之推力間隙301的壓力值在研削加工中為固定。因此，電壓控制部141係以在研削加工中推力間隙301的距離成為固定之方式，控制供給至壓電致動器121之直流電力的電壓。藉此，藉由壓力測量部116所測量之研削加工中的空氣的壓力會成為預先設定之固定的壓力值。 此外，電壓控制部141係個別控制供給至壓電致動器121之直流電力的電壓，使形成於主軸外殼71的環狀部91的上表面之推力軸承的推力間隙301的距離與形成於下表面之推力軸承的推力間隙301的距離一致。
如上述，在本實施方式中，能藉由電壓控制部141的控制而使調整部120的壓電致動器121伸縮，調整推力間隙301的距離。因此，例如在主軸72的溫度穩定前的空轉時可加大推力間隙301。因此，在本實施方式中，可抑制在空轉時發生如已熱變形之主軸72與主軸外殼71接觸般的情況。因此，在本實施方式中，能使主軸72連續地旋轉。
又，在本實施方式中，在空轉時加大推力間隙301，藉此可使主軸72順利地旋轉。因此，亦能縮短空轉狀態的時間。
又，在本實施方式中，藉由電壓控制部141的控制而使壓電致動器121伸縮，藉此，可在研削加工時以成為一般距離之方式縮窄推力間隙301。因此，可於主軸單元78形成高剛性的推力軸承。
此外，在上述的實施方式中，能調整推力間隙301的距離之調整部120係設於主軸外殼71的推力凹部95內。有關於此，能調整推力間隙301的距離之調整部亦可設於主軸72。
亦即，主軸單元78可具有如圖4所示般的構成。圖4所示之主軸單元78具有以下構成：在圖2所示之構成中，具備設於主軸72的第一圓板部81及第二圓板部82之調整部150，以取代設於主軸外殼71的環狀部91之調整部120。
如圖4所示，即使是此構成，徑向側空氣噴出口93亦朝向徑向間隙300開口，所述徑向間隙300為主軸72的徑向側面84與主軸外殼71的環狀部91之間的間隙。因此，在徑向間隙300形成藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐主軸72之徑向軸承。
又，主軸72具備構成推力軸承之多個調整部150。 調整部150係設於主軸72的推力凹部151內。推力凹部151及調整部150係以與主軸外殼71的環狀部91相向之方式形成於主軸72的第一圓板部81及第二圓板部82。
圖5中表示形成於第一圓板部81之調整部150的構成。如圖5所示，調整部150具備：固定於推力凹部151的底面152之壓電致動器121、在推力方向（Z軸方向）可動之可動部122、及配置於可動部122與推力凹部151的側面153之間之密封材125。
可動部122係設於壓電致動器121的表面，並具備與環狀部91相向之可動部表面124。此可動部表面124為主軸72的外側面的一例，並與主軸72的軸方向正交。
此可動部表面124係與環狀部91的表面亦即環狀部表面92相向。此環狀部表面92為主軸外殼71的內側面的一例，並與主軸72的軸方向正交。
環狀部91係於此環狀部表面92具備與空氣供給路111連接之多個推力側空氣噴出口123。各推力側空氣噴出口123為空氣供給部的一例，並朝向推力間隙301供給空氣，所述推力間隙301為主軸72的可動部表面124與主軸外殼71的環狀部表面92之間的間隙。藉此，在可動部表面124與環狀部表面92之間的推力間隙301形成藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐主軸72之推力軸承。
可動部122係被設置成能在推力凹部151內沿著推力方向移動。密封材125在可動部122移動時密封可動部122的側面。
如圖4及圖5所示，壓電致動器121係與電力線143連接。此電力線143係透過設於主軸72之第一接觸點146、設於主軸外殼71且與第一接觸點146電性連接之第二接觸點145、及與第二接觸點145連接之電力線142，而與直流電源140及電壓控制部141連接。
如此，與圖2所示之構成同樣地，電壓控制部141係與各壓電致動器121電性連接，且將來自直流電源140的直流電力一邊調整其電壓值一邊傳遞至壓電致動器121。 此外，第一接觸點146與第二接觸點145的接觸點構造例如可與直流馬達的接觸點構造同樣。
壓電致動器121係因應從電壓控制部141所供給之直流電力的電壓值而在推力方向伸縮，藉此使設於其表面之可動部122在推力方向移動。可動部122沿著推力方向移動，藉此改變在與主軸72的可動部表面124垂直之方向中的推力間隙301的距離，亦即，改變可動部表面124與環狀部表面92之間的距離。
如此，在圖4及圖5所示之構成中，壓電致動器121係配置於主軸72，並使形成推力軸承之主軸72的可動部表面124在主軸72的軸方向移動。
又，在圖4及圖5所示之構成中，在主軸外殼71的環狀部91的環狀部表面92具備壓力元件115，所述壓力元件115生成與推力間隙301的空氣的壓力相應之電子訊號。根據此電子訊號，壓力測量部116測量形成有推力軸承之推力間隙301的空氣的壓力。
如此，即使是圖4及圖5所示之構成的主軸單元78，在研削加工晶圓100時，亦能調整推力間隙301的距離。亦即，與圖2及圖3所示之構成同樣地，電壓控制部141可以藉由各壓力測量部116所測量之推力間隙301的空氣的壓力成為預先設定之壓力值的方式，使用與各壓力測量部116對應之壓電致動器121而調整推力間隙301的距離。
1:研削裝置 10:基台 11:柱體 31:卡盤台 32:保持面 50:研削進給手段 78:主軸單元 70:研削手段 71:主軸外殼 74:輪安裝件 75:研削輪 76:輪基台 77:研削磨石 72:主軸 81:第一圓板部 82:第二圓板部 83:圓板部表面 84:徑向側面 73:旋轉馬達 85:轉子 86:定子 87:冷卻套 88:冷卻水路徑 91:環狀部 92:環狀部表面 93:徑向側空氣噴出口 95:推力凹部 96:底面 97:側面 110:空氣供給源 111:空氣供給路徑 115:壓力元件 116:壓力測量部 120:調整部 121:壓電致動器 125:密封材 122:可動部 124:可動部表面 123:推力側空氣噴出口 130:研削水源 131:研削水導入路徑 132:研削水路徑 140:直流電源 141:電壓控制部 142:電力線 143:電力線 145:第二接觸點 146:第一接觸點 150:調整部 151:推力凹部 152:底面 153:側面 300:徑向間隙 301:推力間隙
圖1係表示研削裝置的構成之立體圖。 圖2係表示主軸單元的構成之圖。 圖3係表示調整部的構成之圖。 圖4係表示主軸單元的其他構成之圖。 圖5係表示調整部的其他構成之圖。
66:主軸蓋
71:主軸外殼
72:主軸
73:旋轉馬達
74:輪安裝件
75:研削輪
76:輪基台
77:研削磨石
78:主軸單元
81:第一圓板部
82:第二圓板部
84:徑向側面
85:轉子
86:定子
87:冷卻套
88:冷卻水路徑
89:旋轉檢測感測器
90:被檢測部
91:環狀部
93:徑向側空氣噴出口
95:推力凹部
110:空氣供給源
111:空氣供給路徑
112:開關閥
113:止回閥
115:壓力元件
116:壓力測量部
120:調整部
123:推力側空氣噴出口
130:研削水源
131:研削水導入路徑
132:研削水路徑
140:直流電源
141:電壓控制部
142:電力線
300:徑向間隙
301:推力間隙

Claims (6)

  1. 一種主軸單元，其包含： 主軸，其在前端裝設加工具；及 主軸外殼，其具有藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐該主軸之推力軸承及徑向軸承， 該推力軸承具有： 空氣供給部，其將空氣供給至與該主軸的軸方向正交之方向的該主軸的外側面與該主軸外殼的內側面之間隙；及 調整部，其能調整與該主軸的外側面垂直之方向中的該間隙的距離。
  2. 如請求項1之主軸單元，其中，該調整部具有： 壓電致動器，其配置於該主軸，並使形成該推力軸承之該主軸的外側面在該主軸的軸方向移動。
  3. 如請求項1之主軸單元，其中，該調整部具有： 壓電致動器，其配置於該主軸外殼，並使形成該推力軸承之該主軸外殼的內側面在該主軸的軸方向移動。
  4. 一種加工裝置，其藉由加工具而將被加工物進行加工，並具備： 主軸單元，其具有主軸與主軸外殼，該主軸在前端裝設該加工具，該主軸外殼具有藉由空氣而非接觸地且能旋轉地支撐該主軸之推力軸承及徑向軸承； 保持單元，其保持被加工物； 壓力測量部，其測量空氣壓力；及 電壓控制部，其控制直流電力的電壓， 該推力軸承具有： 空氣供給部，其將空氣供給至與該主軸的軸方向正交之方向的該主軸的外側面與該主軸外殼的內側面之間隙；及 調整部，其包含壓電致動器，該壓電致動器能調整與該主軸的外側面垂直之方向中的該間隙的距離， 該壓力測量部測量形成有該推力軸承之該間隙的空氣的壓力， 該電壓控制部為了以該壓力測量部所測量之壓力值成為預先設定的值之方式調整該間隙的距離，而控制供給至該壓電致動器之直流電力的電壓。
  5. 如請求項4之加工裝置，其中，該調整部具有： 該壓電致動器，其配置於該主軸，並使形成該推力軸承之該主軸的外側面在該主軸的軸方向移動。
  6. 如請求項4之加工裝置，其中，該調整部具有： 該壓電致動器，其配置於該主軸外殼，並使形成該推力軸承之該主軸外殼的內側面在該主軸的軸方向移動。
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