JPH10217068A - ワーク加工機における熱変位補正装置 - Google Patents
ワーク加工機における熱変位補正装置Info
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- JPH10217068A JPH10217068A JP1668497A JP1668497A JPH10217068A JP H10217068 A JPH10217068 A JP H10217068A JP 1668497 A JP1668497 A JP 1668497A JP 1668497 A JP1668497 A JP 1668497A JP H10217068 A JPH10217068 A JP H10217068A
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Abstract
変化に起因する熱変位に対する補正を簡単な操作で行な
い、高精度加工を可能とする。 【解決手段】 移動テーブル18は、移動手段であるボ
ールネジ22と、これを駆動するサーボモータ26等の
駆動手段より成り、当ワーク加工機14とは独立して設
けた補正基準用スケール36の始点36aと終点36b
との検知センサー38を移動テーブルに取付けて、セン
サーからの始点及終点検知信号をNC制御演算手段34
に入力して、補正基準用スケールの公称値長さと、スケ
ール長さに対応する移動テーブルの移動距離又はこの移
動距離に対応するボールネジ部分の長さ及び補正基準用
スケールのスケール長さと移動距離又は該ボールネジ部
分の長さとの誤差をそれぞれ演算し、駆動手段を制御す
るためのパラメータを自動調整する。
Description
ーブル上に、ワーク、例えば、ウェーハキャリアボート
又はウェーハキャリアボートに供される石英棒を載置固
定し、該移動テーブルの移動を行ないながらワークを加
工、例えば、溝切り加工するワーク加工機において、移
動テーブルの移動を精密に行ない、高精度な加工、例え
ば、溝切り加工を行なうことができるようにしたワーク
加工機における熱変位補正装置及び当該装置を用いたウ
ェーハキャリアボート又は石英棒の溝切り加工方法に関
する。
ェーハキャリアボ−ト又はウェーハキャリアボートに供
される石英棒に多数の溝を形成するための溝切り加工
は、NC制御の溝切り加工機で行なわれている。溝切り
加工機は、ワーク(被加工物、即ちウェーハキャリアボ
ート又は石英棒)を載置固定する移動可能な移動テーブ
ルと、該移動テーブルを所定方向に移動させるためのボ
ールネジと、該ボールネジを駆動するための駆動手段、
例えばサーボモータと、該駆動手段を制御する(例え
ば、サーボモータに回転数を指令する)NC制御部とか
ら構成されている。
い通常の環境下に置かれて使用されるため、外部温度の
変化に応じてボールネジや移動テーブルが熱変位をおこ
してしまい、気温が高いと膨張し気温が低下すると収縮
するという現象が生じる。つまり、ボールネジ等は、一
日のうちでも朝晩は気温が低いために収縮し、日中は気
温が高いために膨張するし、季節でいえば、夏場は膨張
し、冬場は収縮するものである。
ートや石英棒等に対する溝切り加工を行なう場合には、
製品の溝切り加工前に試し切りを行い、形成された溝を
実測して指示値通りに切り上がっているかどうかを確認
した後に、はじめて製品の溝切り加工を行うという手間
のかかる作業を必要としていた。
要とするため頻繁に行うことは作業効率の低下を招くた
め実際の作業においては不可能であり、多くとも一日一
回程度の補正作業を行なうのが限界であった。従って、
一日の中での温度変化に対しては、溝切り加工機の補正
は全く行えなかったのが実情である。また、補正作業自
体は作業者の手によるプログラムの操作で行っており、
非常に煩わしく、正確さを要求されるものであった。
(機械の温度、切削液の温度等)の影響を受けるので、
NC制御部の数値を調整して所望の加工寸法に成るよう
に制御しているのであるが、NC制御部の数値調整が頻
繁に必要であり、また数値調整のための操作が煩雑であ
ることから、環境の変化に応じてのリアルタイムな調整
が不可能であった。換言すれば、溝切り加工機自体の温
度が変化してしまうため、必要な精度が得られないとい
う問題点があった。
ついては、例えば、特開昭62−187204、実開昭
63−27245、実開昭64−23340、特開平1
−295742、特開平1−295743、特開平2−
243248等の種々の提案がなされているが、何れも
石英ガラス製品の高精度加工には不十分なものであっ
た。
上記した従来技術の問題点を解決するため、鋭意研究を
重ねた結果、どんな環境下でも所望の加工精度が容易に
得られ、石英ガラス製品の高精度加工を可能としたワー
ク加工機における熱変位補正装置を発明した。これによ
り、加工機の温度が頻繁に変化しても、溝切り加工等の
加工を行なう都度補正を自動的に行うことが可能とな
り、溝切り等の加工上がりの製品の精度は従来方法に比
べ格段に高精度に維持され、十分満足の行く成果を達成
することが可能となった。
変位に対する補正を簡単な操作で行なうことができ、高
精度な加工、例えばウェーハキャリアボートや石英棒に
対する溝切り加工を行なうことができるようにしたワー
ク加工機における熱変位補正装置及び当該装置を用いた
ウェーハキャリアボート又は石英棒の溝切り加工方法を
提供することを目的とする。
に、本発明のワーク加工機における熱変位補正装置は、
ワークを載置固定することができかつ移動可能な移動テ
ーブルと、該移動テーブルを所定方向に移動させるため
のボールネジと、該ボールネジを駆動する駆動手段と、
該駆動手段を制御するとともに入力される加工情報に基
づいて所定の演算を行なうNC制御演算手段とを有する
ワーク加工機において、所定の公称値スケール長さを有
する補正基準用スケールを該ワーク加工機とは独立して
設置するとともに該補正基準用スケールの始点と終点と
を検知可能とされたセンサーを該移動テーブルに取付
け、該移動テーブルを移動させて該センサーにより該補
正基準用スケールの始点と終点を検知せしめ、該センサ
ーからの始点検知信号及び終点検知信号を該NC制御演
算手段に入力して該補正基準用スケールの公称値長さと
該補正基準用スケールのスケール長さに対応する該移動
テーブルの移動距離又はこの移動距離に対応するボール
ネジ部分の長さ及び該補正基準用スケールのスケール長
さと該移動距離又は該ボールネジ部分の長さとの誤差を
それぞれ演算し、該NC制御演算手段においてこの演算
された誤差に基づいて前記駆動手段を制御するためのパ
ラメータを自動調整し、当該誤差を補正するようにした
ことを特徴とする。
ート又はウェーハキャリアボートに供される石英棒を用
いることができ、上記加工としては該石英棒に対して所
定幅及び所定間隔の複数の溝を形成する溝切り加工を行
なうことができる。
化の影響を受けないものであれば採用可能であるが石英
ガラスが最も熱膨張率が小さく最も好適である。
式のいずれも適用することができ、タッチセンサーや光
センサーを例示することができる。
棒の溝切り加工方法は、上記した装置を用い、(1)溝
切り加工の対象となるウェーハキャリアボート又は石英
棒を溝切り用加工機の移動テーブル上に載置固定する工
程と、(2)該移動テーブルを移動させて該センサーに
より前記補正基準用スケールの始点と終点を検知せし
め、該センサーからの始点検知信号及び終点検知信号を
該NC制御演算手段に入力して該補正基準用スケールの
公称値長さと該補正基準用スケールのスケール長さに対
応する該移動テーブルの移動距離又はこの移動距離に対
応するボールネジ部分の長さとの誤差を演算する工程
と、(3)上記誤差が所定値以上か否かを判断する工程
と、(4)この演算された誤差に基づいて該NC制御演
算手段において前記駆動手段を制御するためのパラメー
タを自動調整し、当該誤差を補正し、該補正基準用スケ
ールの公称値長さと該移動テーブルの移動距離又はこの
移動距離に対応するボールネジ部分の長さとを一致させ
る工程と、(5)所定の溝切り加工条件で該ウェーハキ
ャリアボート又は該石英棒に対する溝切り加工を行なう
工程と、を有し、上記誤差が所定値以上の場合には、上
記(4)(5)の工程を行ない、上記誤差が所定値未満
の場合には、上記(4)の工程を省略し上記(5)の工
程を行なうようにしたものである。
図面に基づいて説明する。図1は本発明に係るワーク加
工機の熱変位補正装置の一つの実施の形態を示す斜視説
明図である。
おける熱変位補正装置で、ワーク加工機14を包含す
る。該ワーク加工機14は、ワーク、例えばウェーハキ
ャリアボート又はウェーハキャリアボートに供される石
英棒、例えば石英丸棒16を載置固定することができか
つ移動可能な移動テーブル18を有している。該ワーク
16は、図示の例では、カーボン製ワーク台20上にワ
ックス等を介して固定される4本の石英丸棒として表示
されている。
つけられたボールネジ22を回転することによって、該
ボールネジ22に沿って移動する。24,24は該ボー
ルネジ22の軸部分22aを回転可能に支持する軸受で
ある。石英丸棒16等を溝切り加工する場合には、予め
設定された所定の溝切り間隔で該移動テーブル18を間
欠的に移動せしめて、ダイヤモンドカッター刃などの切
断手段(図示せず)を用いて溝切りを行なうものであ
る。
を回転駆動させる駆動手段として働く。該サーボモータ
26の駆動軸28は該ボールネジ22の一方の軸部分2
2aに設けられたプーリ30とプーリベルト32を介し
て接続されており、該駆動軸28が回転することによ
り、該プーリ30を介してボールネジ22が回転するよ
うになっている。
即ちサーボモータ26を制御するとともに入力される加
工情報に基づいて所定の演算を行なう。
さを有する補正基準用スケールで、該ワーク加工機14
とは独立して設けられている。つまり、該補正基準用ス
ケール36は、該ワーク加工機14の移動テーブル18
の熱変位の影響を受けることがないように独立して設け
られているものである。該補正基準用スケール36の材
質としては、温度変化の影響を受けないものであれば採
用可能であるが、石英ガラスが最も熱膨張率が小さく最
も好適に用いられる。
示の例では、移動テーブル18の側端部にセンサー38
が取りつけられている。該センサー38は、該補正基準
用スケール36の始点36a及び終点36bを検出する
作用を行なう。
6の始点36a及び終点36bを検出できる機能を有す
ればよいもので、特別の限定はないが、接触式及び非接
触式のいずれのタイプも使用でき、例えば、タッチセン
サーや光センサー等を用いることができる。図示の例で
は、センサー38としてタッチセンサーを設けた場合を
示した。
ト又は石英丸棒等のワーク16を溝切り加工する場合に
ついて図2を参照してさらに説明する。なお、この例に
おいては、センサー38としてはタッチセンサーを用い
る場合について説明する。
する石英丸棒等のワーク16(図示の例では4本)をワ
ックス等の接着手段によってカーボン製ワーク台20上
に接着固定する(101)。
0をワーク加工機14の移動テーブル18上に載置固定
する(102)。
ダイヤモンドカッター刃を選定する(103)。
ガラス製補正基準用スケール36(例えば公称値80
0.00mm)の始点36a及び終点36bにタッチセ
ンサー38を接触させる(104)。
及び終点接触信号をNC制御演算手段34に入力して該
補正基準用スケール36の公称値長さ(例えば、80
0.00mm)と該補正基準用スケール36のスケール
長さに対応する該移動テーブル18の移動距離又はこの
移動距離に対応するボールネジ22部分の長さとの誤差
を演算する(105)。
該NC制御演算手段34において判断する(106)。
差に基づいて該NC制御演算手段34において前記駆動
手段26を制御するためのパラメータを自動調整し、当
該誤差を補正し、該補正基準用スケール36の公称値長
さと該移動テーブル18の移動距離又はこの移動距離に
対応するボールネジ22部分の長さとを一致させる(1
07)。
た誤差の補正を行なった後、所定の溝切り加工条件で該
ワーク16に対する溝切り加工を行なう(108)。ま
た、上記誤差が所定値に達しない場合には、上記した誤
差の補正を行なう必要がないので、この誤差補正を行な
うことなく、直接溝切り加工(108)を行なえばよ
い。
は、カーボン製ワーク台20から取り外される。該カー
ボン製ワーク台20は、その付着しているワックス等を
洗浄し、再使用される。
は、乾燥後三次元座標測定機にて、溝幅、溝累積ピッチ
を実測し、指示値通りに仕上がっていれば、次工程へ流
されることとなる。
三次元座標測定機により、溝幅、溝累積ピッチの測定を
行なう必要がある上、実測値が指示値より外れているこ
とがあるため、作業も繁雑な上、材料歩留まりが悪かっ
た。
としては、確認のために1本/日サンプルで充分であ
り、しかも実測値が指定値より外れているということは
皆無となるため、作業の繁雑さも解消される他に材料歩
留まりも向上するものである。
界の温度の変化に起因する熱変位に対する補正を簡単な
操作で行なうことができ、高精度な加工、例えばウェー
ハキャリアボート又はウェーハキャリアボートに供され
る石英棒に対する溝切り加工を行なうことができ、した
がって高精度なウェーハキャリアボートを直接作成する
ことができ、又はこの溝付き石英棒を用いて高精度のウ
ェーハキャリアボートを作成することができるという著
大な効果が達成される。
の実施の形態を示す斜視説明図である。
1例を示すフローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 ワークを載置固定することができかつ移
動可能な移動テーブルと、該移動テーブルを所定方向に
移動させるためのボールネジと、該ボールネジを駆動す
る駆動手段と、該駆動手段を制御するとともに入力され
る加工情報に基づいて所定の演算を行なうNC制御演算
手段とを有するワーク加工機において、所定の公称値ス
ケール長さを有する補正基準用スケールを該ワーク加工
機とは独立して設置するとともに該補正基準用スケール
の始点と終点とを検知可能とされたセンサーを該移動テ
ーブルに取付け、該移動テーブルを移動させて該センサ
ーにより該補正基準用スケールの始点と終点を検知せし
め、該センサーからの始点検知信号及び終点検知信号を
該NC制御演算手段に入力して該補正基準用スケールの
公称値長さと該補正基準用スケールのスケール長さに対
応する該移動テーブルの移動距離又はこの移動距離に対
応するボールネジ部分の長さ及び該補正基準用スケール
のスケール長さと該移動距離又は該ボールネジ部分の長
さとの誤差をそれぞれ演算し、該NC制御演算手段にお
いてこの演算された誤差に基づいて前記駆動手段を制御
するためのパラメータを自動調整し、当該誤差を補正す
るようにしたことを特徴とするワーク加工機における熱
変位補正装置。 - 【請求項2】 前記ワークがウェーハキャリアボート又
はウェーハキャリアボートに供される石英棒であり、該
ウェーハキャリアボート又該石英棒に対して所定幅及び
所定間隔の複数の溝を形成する溝切り加工を行なうよう
にしたことを特徴とする請求項1記載のワーク加工機に
おける熱変位補正装置。 - 【請求項3】 前記補正基準用スケールが石英ガラス製
であることを特徴とする請求項2記載のワーク加工機に
おける熱変位補正装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の装置を用い、(1)溝切
り加工の対象となるウェーハキャリアボ−ト又は石英棒
を溝切り用加工機の移動テーブル上に載置固定する工程
と、(2)該移動テーブルを移動させて該センサーによ
り前記補正基準用スケールの始点と終点を検知せしめ、
該センサーからの始点検知信号及び終点検知信号を該N
C制御演算手段に入力して該補正基準用スケールの公称
値長さと該補正基準用スケールのスケール長さに対応す
る該移動テーブルの移動距離又はこの移動距離に対応す
るボールネジ部分の長さとの誤差を演算する工程と、
(3)上記誤差が所定値以上か否かを判断する工程と、
(4)この演算された誤差に基づいて該NC制御演算手
段において前記駆動手段を制御するためのパラメータを
自動調整し、当該誤差を補正し、該補正基準用スケール
の公称値長さと該移動テーブルの移動距離又はこの移動
距離に対応するボールネジ部分の長さとを一致させる工
程と、(5)所定の溝切り加工条件で該ウェーハキャリ
アボート又は該石英棒に対する溝切り加工を行なう工程
と、を有し、上記誤差が所定値以上の場合には、上記
(4)(5)の工程を行ない、上記誤差が所定値未満の
場合には、上記(4)の工程を省略し上記(5)の工程
を行なうようにしたことを特徴とするウェーハキャリア
ボート又は石英棒の溝切り加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1668497A JPH10217068A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ワーク加工機における熱変位補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1668497A JPH10217068A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ワーク加工機における熱変位補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10217068A true JPH10217068A (ja) | 1998-08-18 |
Family
ID=11923155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1668497A Pending JPH10217068A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ワーク加工機における熱変位補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10217068A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100976899B1 (ko) | 2002-04-26 | 2010-08-18 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 수치 제어 공작 기계에 있어서의 가공 오차 보정 방법 및이를 이용한 연삭반 |
| US20130004256A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | The Department Of Electrical Engineering, National Chang-Hua University Of Education | Thermal compensation system for a milling machine |
| WO2013187106A1 (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | 村田機械株式会社 | 工作機械とその熱変形の補正方法 |
| CN103941641A (zh) * | 2013-01-17 | 2014-07-23 | 日立金属株式会社 | 加工条件预测装置和加工条件预测方法 |
| CN119036175A (zh) * | 2024-11-04 | 2024-11-29 | 欧伯朗精工(江苏)有限公司 | 车铣摆头热延伸误差补偿方法及系统 |
-
1997
- 1997-01-30 JP JP1668497A patent/JPH10217068A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100976899B1 (ko) | 2002-04-26 | 2010-08-18 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 수치 제어 공작 기계에 있어서의 가공 오차 보정 방법 및이를 이용한 연삭반 |
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| CN119036175B (zh) * | 2024-11-04 | 2025-03-07 | 欧伯朗精工(江苏)有限公司 | 车铣摆头热延伸误差补偿方法及系统 |
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