JPH0244670B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、荒研削、仕上げ研削等の前研削と後
研削とを別ステーシヨンで連続的に加工する平面
研削盤の制御装置に関するものである。

（従来技術） 一般に、例えば、半導体プレートをワークとし
て回転駆動し、その表面を研削砥石で平面研削す
る平面研削盤において、その研削工程は、荒研
削、仕上げ研削、精仕上げ研削等の順に連続的に
行つて所定寸法に加工するものである。この場合
に、実開昭58−8563号に見られるように、テーブ
ル上に設けられたワークの加工高さを示す標準ゲ
ージとワークの距離を交互に非接触式距離計で測
定し、各々の値が一致した時に研削を停止するよ
うにして、研削砥石の摩耗等に対処するようにし
た技術が公知である。

しかして、上記のように研削加工しながら加工
寸法を測定すると、加工に伴つてワークは熱をも
つて昇温しており、この熱によつてワークは変形
しており、加工しつつ測定するのは加工後の状態
における実際の寸法と一致せず、測定精度の点で
問題がある。特に、荒研削加工においては高回転
で研削量も多いため、この問題が顕著に生じる。

また、ワークの加工寸法を測定するゲージ手段
としては、前記のような非接触式のもののほか、
ワークの加工面に直接ゲージを接触させて測定す
るものがあり、このような接触式のゲージにおい
ては、ワークの昇温による変形に加えて、ゲージ
の昇温による測定精度の影響があり、加工寸法誤
差が大きくなる恐れがある。

さらに、前記のように複数段階の研削加工を連
続的に行う場合には、前段階の研削においては加
工寸法を測定することなく所定制御量で研削加工
する定寸加工を行うことが制御機構も簡単になり
好ましいものであるが、この前段階での加工精度
が最終的な加工寸法精度に影響を与え、その精度
を向上することが望まれる。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、ワーク表面を所定制
御量で研削加工する荒研削等の前研削と仕上げ研
削等の後研削を別ステーシヨンで連続的に加工す
るについて、前研削でのワークの加工代として決
めている設定寸法への加工精度を後加工に設けた
ゲージ手段の測定によつて向上するとともに、そ
の測定においてワークおよびゲージの熱変形によ
る寸法誤差の測定精度を解消するようにした平面
研削盤制御装置を提供することを目的とするもの
である。

（発明の構成） 本発明の平面研削盤制御装置は、後研削ステー
シヨンにワークの加工寸法を測定するゲージ手段
を設け、このゲージ手段によつてワークの加工寸
法を測定しつつ後研削を行うとともに、前研削後
のワークの加工寸法を後研削前に測定し、この測
定値と前研削のワークの加工代として決めている
設定寸法とを比較して寸法差を求め、前研削ステ
ーシヨンに現在設定している加工代を上記寸法差
分だけ修正する研削制御手段を設けたことを特徴
とするものである。

（発明の効果） 本発明によれば、仕上げ研削等の後研削ステー
シヨンにおいては、ゲージ手段によつてワークの
加工寸法を測定しつつ研削加工を行うことによ
り、この後研削の精度を得るとともに、上記後研
削ステーシヨンのゲージ手段を用いて荒研削等の
前研削後のワークの加工寸法を測定し、その測定
に基づいて前研削ステーシヨンに設定している加
工代を修正するようにしたことにより、次のワー
クの前研削の制御量を補償して設定寸法への加工
精度を向上することができる。これにより後加工
の加工精度も向上し、最終的に良好な研削加工が
実施できるものである。

また、上記前研削後のワークの加工寸法の測定
は、ワークの温度が低い状態で行うことから、ワ
ークおよびゲージの熱変形による測定誤差が小さ
い状態で測定でき、その測定精度が良好で加工精
度が向上することになる。さらに、後加工ステー
シヨンに設けたゲージ手段で前加工の制御がで
き、この前加工が加工寸法を測定することなく所
定制御量で研削加工する定寸加工であることと相
俟つて、構造の簡素化および制御の簡素化を図る
ことができる。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第１図は平面研削盤の概略平面図、第２図は研削
ステーシヨンの概略側面図、第３図は制御系統の
概略構成図である。

平面研削盤は円板状のインデツクステーブル１
を備え、該インデツクステーブル１は中心下部の
回転軸２によつて回転自在に支持され、この回転
軸２が駆動機構３によつて所定角度ずつ間欠回転
駆動される。このインデツクステーブル１には同
心上に等間隔に６つのワーク回転テーブル４が配
設され、該ワーク回転テーブル４はその回転軸６
が、インデツクステーブル１に固定された支持基
体５に回転自在に支承され、このワーク回転テー
ブル４の上面に平板状のワークＷが載置される。

各ワーク回転テーブル４は、インデツクステー
ブル１の駆動機構３による60度ずつの割出し回転
によつて、順次加工ステーシヨンＡ〜Ｆを移動す
るものである。第１ステーシヨンＡはローデイン
グステーシヨンであつて、ワーク回転テーブル４
上にワークＷを載置する。第２ステーシヨンＢは
荒研削ステーシヨンであつて、インデツクステー
ブル１の上方に配設された研削装置８ａによつて
荒研削を行う。第３ステーシヨンＣは仕上げ研削
ステーシヨンであつて、同様にインデツクステー
ブル１の上方に配設された研削装置８ｂによつて
仕上げ研削を行う。第４ステーシヨンＤは精仕上
げ研削ステーシヨンであつて、同様にインデツク
ステーブル１の上方に配設された研削装置８ｃに
よつて精仕上げ研削を行う。第５ステーシヨンＥ
はワーク洗浄ステーシヨンであつて、研削加工後
のワークＷを洗浄する。第６ステーシヨンＦはワ
ーク回転テーブル洗浄ステーシヨンであつて、ワ
ークＷをアンローデイングした後のワーク回転テ
ーブル４を洗浄する。

上記第２〜第４ステーシヨンＢ〜Ｄの上方にそ
れぞれ配設された研削装置８ａ〜８ｃは、各研削
加工に適した砥石９を先端部に備えた砥石軸１０
が駆動モータ１１によつて所定の回転数で回転駆
動され、ワーク回転テーブル４の上のワークＷに
対して各送りモータ１２ａ〜１２ｃによつてねじ
軸１３を回転させて、砥石軸１０を所定寸法昇降
移動して、ワークＷの表面を所定の寸法に平面研
削するものである。

また、上記仕上げ研削ステーシヨンＣおよび精
仕上げ研削ステーシヨンＤには、それぞれワーク
Ｗの加工寸法を測定するゲージ手段１４，１５が
設けられる。上記各研削ステーシヨンＢ〜Ｄの送
りモータ１２ａ〜１２ｃの作動を、上記ゲージ手
段１４，１５の信号を受ける研削制御手段７で制
御し、ワークＷを順次所定の加工寸法に研削する
ものである。

上記各研削ステーシヨンＢ〜ＤによるワークＷ
の研削は、第４図に示すように、荒研削ステーシ
ヨンＢは前研削としてワークＷを素材寸法H₀か
ら第１の寸法H₁にまで定寸加工するものであり、
後研削としての仕上げ研削ステーシヨンＣはワー
クＷを第１の寸法H₁から第２の寸法H₂にまでゲ
ージ手段１４で加工寸法を測定しながら仕上げ研
削するものである。さらに、精仕上げステーシヨ
ンＤはワークＷを第２の寸法H₂から第３の寸法
H₃すなわち最終製品寸法にまで、ゲージ手段１
５で加工寸法を測定しながら精仕上げ研削するも
のである。前記仕上げおよび精仕上げ研削ステー
シヨンＣ，Ｄに設けたゲージ手段１４，１５は、
ワーク回転テーブル４のワーク載置面４ａの高さ
を測定する第１ゲージ１４ａ，１５ａとワークＷ
の加工面の高さを測定する第２ゲージ１４ｂ，１
５ｂとを備え、両者の差からワークＷの加工寸法
を測定するものである。

前記研削ステーシヨンＢ〜Ｄの各送りモータ１
２ａ〜１２ｃには、それぞれの送り量を制御する
コントローラ１６ａ〜１６ｃが付設され、このコ
ントローラ１６ａ〜１６ｃにゲージ手段１４もし
くは１５からの測定信号が出力される。すなわ
ち、仕上げ研削ステーシヨンＣに設けられたゲー
ジ手段１４の測定信号は、この仕上げ研削ステー
シヨンＣの送りモータ１２ｂのコントローラ１６
ｂに出力されるとともに、荒研削ステーシヨンＢ
の送りモータ１２ａのコントローラ１６ａにも出
力される。上記仕上げ研削ステーシヨンＣのゲー
ジ手段１４は、仕上げ研削を行う際にワークＷの
加工寸法の変化を順次測定し、この加工寸法が所
定の第２の寸法H₂に達した時に、仕上げ研削の
送りモータ１２ｂによる砥石軸１０の送りを停止
するものである。これに加えて、上記仕上げ研削
ステーシヨンＣのゲージ手段１４は、荒研削後で
仕上げ研削前のワークＷの加工寸法H₁を測定し、
その信号を荒研削ステーシヨンＢのコントローラ
１６ａに出力し、次のワークＷの加工における第
１の寸法H₁に対する送りモータ１２ａの作動量
を修正制御するものである。一方、精仕上げステ
ーシヨンＤのゲージ手段１５は、このステーシヨ
ンでの精仕上げ研削時におけるワークＷの加工寸
法を測定し、所定の仕上げ寸法H₃に達した時に
送りモータ１２ｃの送りを停止させるものであ
る。なお、この精仕上げステーシヨンＤのゲージ
手段１５による測定についても、前記と同様に、
仕上げ研削後のワークＷの加工寸法H₂を測定し
て仕上げ研削ステーシヨンＣの送りモータ１２ｂ
のコントローラ１６ｂに測定信号を出力し、仕上
げ研削ステーシヨンＣにおける送り量のフイード
バツク制御を行うようにしてもよいものである。

上記制御は基本的に、ゲージ手段１４の測定寸
法を現在設定している荒研削加工の設定寸法すな
わち第１の加工寸法H₁と比較して寸法差を求め、
測定加工寸法が設定寸法より大きい時には、設定
寸法をマイナス方向に修正する一方、小さい時に
は設定寸法をプラス方向に修正するように、現在
設定している加工代を上記寸法差分だけ修正する
ものであり、等しい時には修正不要である。

また、前記ワーク回転テーブル４の回転軸６
は、第２図に示すように、支持基体５を貫通した
下端部に従動歯車１７が取付けられている。一
方、前記第２〜第６ステーシヨンＢ〜Ｆには、イ
ンデツクステーブル１の外周下部の固定部分にそ
れぞれワーク回転テーブル４の回転駆動用の常設
モータ１８ａ〜１８ｅが設置され、この常設モー
タ１８ａ〜１８ｅの出力軸には前記従動歯車１７
と噛合可能な駆動歯車１９が設けられている。

上記常設モータ１８ａ〜１８ｅはそれぞれのス
テーシヨンＢ〜Ｆの加工において、要求されるワ
ーク回転テーブル４の回転数が得られるようにそ
の回転数が制御されるとともに、駆動機構３によ
つてインデツクステーブル１が割出し回転する際
には、低速回転するように制御される。第２ステ
ーシヨンＢの荒研削、第３ステーシヨンＣの仕上
げ研削、第４ステーシヨンＤの精仕上げ研削にお
いては、研削時のワーク回転テーブル４の回転数
が、荒研削、仕上げ研削、精仕上げ研削の順に低
下するように制御される。また、第５ステーシヨ
ンＥおよび第６ステーシヨンＦの洗浄ステーシヨ
ンでは、洗浄中にワーク回転テーブル４が単に回
転すればよいものであつて、その常設モータ１８
ｄ，１８ｅは容量は、前記研削ステーシヨンの常
設モータ１８ａ〜１８ｃより小さいものが使用さ
れる。さらに、インデツクステーブル１の割出し
回転時には、常設モータ１８ａ〜１８ｅをスロー
回転させて行うと、インデツクステーブル１の回
転に伴つてワーク回転テーブル４の従動歯車１７
が前段のステーシヨンの常設モータ１８ａ〜１８
ｅの駆動歯車１９から外れ、次のステーシヨンの
常設モータ１８ａ〜１８ｅの駆動歯車１９との噛
合が滑かに行うことができる。

次に、第５図はインデツクステーブル１および
その駆動機構３の平面図、第６図は研削ステーシ
ヨンＢにあるワーク回転テーブル４についてのみ
示すインデツクステーブル１の断面側面図であ
る。インデツクステーブル１は回転軸２に支持さ
れるとともに、外周部が円環状の支持部材２０に
よつて支持され、この支持部材２０は各ステーシ
ヨンＡ〜Ｆの間の部分で固定脚２０ａによつて固
定部分に固定されている。駆動機構３は、インデ
ツクステーブル１の回転軸２がゼネバ機構２１に
連係され、このゼネバ機構２１の軸２１ａの下端
部にウオームホイール２２が固定され、上端には
近接スイツチ２３に対向するカム体２４が設けら
れている。上記ウオームホイール２２と噛合うウ
オーム軸２５が水平方向に支承され、このウオー
ム軸２５の端部のギヤ２６に割出しモータ２７の
出力ギヤ２８が噛合している。

上記割出しモータ２７の回転は、ギヤ２６，２
８およびウオーム２２，２５で減速されてゼネバ
機構２１に伝達され、その軸２１ａが１回転する
とインデツクステーブル１が60度回転し、カム体
２４が近接スイツチ２３を作動させて、割出しモ
ータ２７の作動を停止してインデツクステーブル
１の割出し回転を終了するように構成されてい
る。

また、ワーク回転テーブル４の回転軸６は、支
持基体６を貫通し、その下端に従動歯車１７が取
付けられている。常設モータ１８ａは固定側の支
持プレート３４に取付けられ、上記従動歯車１７
に噛合する駆動歯車１９が設けられている。支持
基体５の上部フランジ５ａがインデツクステーブ
ル１に固定されている。また、前記ワーク回転テ
ーブル４の回転軸６には、中心軸方向に吸引通路
（図示せず）が貫通形成され、この吸引通路の上
端部がワーク回転テーブル４の上端載置面４ａに
開口された吸引溝および吸引孔に連通している。
上記回転軸６の下方には吸引力導入機構３５が配
設され、その昇降動する吸盤部材３８が回転軸６
の下端に吸着して吸引力を導入し、ワーク回転テ
ーブル４の載置面４ａにワークＷを吸着保持する
ものである。

なお、前記ゲージ手段１４，１５は非接触式ゲ
ージを使用するようにしてもよい。また、上記実
施例における加工ステーシヨンの数などは、平面
研削加工の条件の変更等に応じて適宜設計変更さ
れるものであり、具体的な構造等も変更される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における平面研削盤
の概略構成を示す平面図、第２図は研削ステーシ
ヨンを示す第１図の−線に沿う断面側面図、
第３図は制御系統の概略構成図、第４図は各研削
ステーシヨンによるワークの研削加工寸法を示す
説明図、第５図はインデツクステーブルおよびそ
の駆動機構の具体的構造例を一部断面にして示す
平面図、第６図はワーク回転テーブルを一部省略
して示すインデツクステーブルの断面側面図であ
る。 １……インデツクステーブル、４……ワーク回
転テーブル、７……研削制御手段、８ａ〜８ｃ…
…研削装置、９……砥石、１０……砥石軸、１１
……駆動モータ、１２ａ〜１２ｃ……送りモー
タ、１４，１５……ゲージ手段、１６ａ〜１６ｃ
……コントローラ、Ｂ〜Ｄ……研削ステーシヨ
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワーク表面を所定寸法に研削加工するよう
   に、前研削ステーシヨンでの前研削と、後研削ス
   テーシヨンでの後研削とを別ステーシヨンで連続
   的に行う平面研削盤において、上記後研削ステー
   シヨンに、該後研削ステーシヨンでの後研削時に
   ワークの加工寸法を測定するゲージ手段を設ける
   とともに、前研削ステーシヨンによる前研削後の
   ワークの加工寸法を上記後研削ステーシヨンのゲ
   ージ手段で後研削前に測定し、この測定値と前研
   削ステーシヨンにワークの加工代として決めてい
   る設定寸法とを比較して寸法差を求めて、その前
   研削ステーシヨンに現在設定している加工代を上
   記寸法差分だけ修正する研削制御手段を設けたこ
   とを特徴とする平面研削盤制御装置。