JP6389660B2 - 研削方法 - Google Patents
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Description
予備研削工程で研削した板状ワークの厚さのばらつきが仕上げ厚さの許容範囲の幅より大きい場合には、板状ワークの厚さが許容範囲内となる面積が最大となる厚さまで板状ワークを研削すれば、板状ワークを分割して得られるチップの厚さが仕上げ厚さの許容範囲内となるチップの数を最大化することができ、歩留まりを向上させることができる。
カセット21aからロボット111が板状ワーク30を取り出し、位置合わせ手段12に搬送する。搬送された板状ワーク30を位置合わせ手段12によって所定の位置に位置合わせした後、供給手段112は、搬出入位置に位置するチャックテーブル14に板状ワーク30を載置する。載置された板状ワーク30は、チャックテーブル14によって吸引保持される。
次に、ターンテーブル13が回転することにより、板状ワークを保持したチャックテーブル14を第一研削位置に位置付ける。そして、第一研削位置に位置付けられたチャックテーブル14に保持された板状ワーク30を研削手段15aが粗研削しながら、板状ワーク30の厚さを厚さ測定手段171が測定する。板状ワーク30の厚さが、あらかじめ定められた仕上げ厚さよりも厚い所定の厚さになったら、粗研削を終了する。
次に、ターンテーブル13が回転することにより、研削手段15aによって研削された板状ワーク30を保持したチャックテーブル14を第二研削位置に位置付ける。そして、第二研削位置に位置付けられたチャックテーブル14に保持された板状ワーク30を研削手段15bが研削しながら、板状ワーク30の厚さを厚さ測定手段172が測定する。板状ワーク30の厚さがあらかじめ定められた仕上げ厚さになると、研削を終了する。以下では、第二研削工程について詳しく説明する。第二研削工程は、板状ワーク30をあらかじめ定められた仕上げ厚さよりも厚い所定の厚さになるまで研削する予備研削工程と、チャックテーブル14の回転軸からの距離が異なる複数の位置で板状ワーク30の厚さを測定する厚さ測定工程と、厚さ測定工程で測定した厚さに基づいて仕上げ研削をどのように行うかを判断する判断工程と、判断工程における判断結果に基づいて仕上げ研削をする仕上げ研削工程とから構成される。
チャックテーブル14に保持された板状ワーク30を研削手段15bが研削して薄化しながら、厚さ測定手段172が板状ワーク30の厚さを測定する。厚さ測定手段172が測定した厚さが、あらかじめ定めた仕上げ厚さよりも厚い所定の厚さになったら、予備研削を終了する。
予備研削工程で研削された板状ワーク30の厚さを、厚さ測定手段172が複数の位置で測定する。例えば図4に示すように、厚さ測定手段172によって厚さが測定される測定位置41a〜41dは、板状ワーク30の中心を中心とし、径の異なる複数の同心円上に位置する。具体的には、例えば、測定位置移動手段173が、チャックテーブル14の中心軸から所定の距離の位置に、厚さ測定手段172の測定位置を位置付け、回転手段19がチャックテーブル14を回転させながら、所定の時間間隔で、厚さ測定手段172が板状ワークの厚さを測定する。板状ワーク30の中心は、チャックテーブル14の中心軸上に位置しているため、板状ワーク30の中心を中心とする円上に位置する複数の位置で板状ワーク30の厚さを測定することができる。
厚さ測定工程で測定された複数の厚さに基づいて、例えば研削装置10に内蔵されたコンピュータなどの制御部(不図示)が、仕上げ工程における研削量を判断する。
そこで、仕上げ研削が終わった板状ワーク30の厚さ441が許容範囲424内となる部分の面積が最大になるように、後の仕上げ研削工程における研削量を決定する。Ok
また、図10に示すように、仕上げ研削が終わった板状ワーク30の厚さ441の最大値443が許容最大厚さ423に一致するまで研削したら、板状ワーク30の厚さ441が許容最小厚さ422より小さい部分が存在する。
このように、予備研削工程で研削した板状ワークの厚さを厚さ測定手段172で測定し、その測定データ431の最小値432と最大値433との差434が許容範囲424より大きい場合には、測定データ431を参考にして仕上げ研削が終わった板状ワーク30の厚さが許容範囲内になっている部分が最も大きい面積となるよう仕上げ研削の研削量を制御する。
1.予備研削工程で測定した測定データ431の測定位置41aの厚さの中央値、測定位置41bの厚さの中央値、測定位置41cの厚さの中央値、測定位置41dの厚さの中央値を求める。
2.各測定位置の中央値に板状ワーク30の中心から測定位置までの距離を掛けた値を合計し、その合計値を板状ワーク30の中心から測定位置までの距離の合算値で割ることで、測定した値の中央値を求める。具体的には、板状ワーク30の中心を中心とした同心円上の複数の測定位置41a〜41dの中心から測定位置までの距離をra〜rdとして、下記の式で求める。
予備研削工程で研削した板状ワーク30の厚さの中央値=
(測定位置41aの厚さの中央値×ra+測定位置41bの厚さの中央値×rb+測定位置41cの厚さの中央値×rc+測定位置41dの厚さの中央値×rd)/(ra+rb+rc+rd)
3.予備研削工程後に仕上げ厚さまで仕上げ研削する仕上げ研削工程では、上記で求めた中央値が仕上げ厚さ目標値425になるまで研削する。仕上げ厚さ目標値425は、許容範囲424の中間値とする。
実際には、仕上げ研削開始時に厚さ測定手段172が測定した測定値と上記で求めた中央値との差を求める。この時、厚さ測定手段172は、1つの円周で測定する。例えば、測定位置41cの位置で測定していた場合、測定位置41cで測定した測定値の中央値と上記で求めた中央値との差を求める。
上記では、測定位置41a〜41dで測定した厚さ測定手段172が測定した測定値の中央値を用いているが、各測定位置での測定値の平均値を用いても良い。
中央値を用いた場合は、チャックテーブルの上面と板状ワークの下面との間にゴミなどが挟まった要因により局所的に大きく異なった測定値を異常値としてとらえることができ、計算に含めないことができる。
チャックテーブル14に保持された板状ワーク30を、同じ条件で再び研削手段15bが研削し、判断工程で決定した仕上げ研削における研削量だけ薄化したら、研削を終了する。例えば、厚さ測定手段172が板状ワーク30の厚さを測定し、測定した板状ワーク30の厚さが、厚さ測定工程で同じ測定位置で測定した厚さから、判断工程で決定した仕上げ研削における研削量を差し引いた厚さに達したら、仕上げ研削を終了する。
111 ロボット、112 供給手段、113 回収手段、
12 位置合わせ手段、13 ターンテーブル、
14,14a〜14c チャックテーブル、
15a,15b 研削手段、
150 マウント,151 研削ホイール,22 研削砥石,
16a,16b 研削送り手段、171,172 厚さ測定手段、
721 測定部、722 腕部、723 軸部、729 回動軸、
173 測定位置移動手段、731 モータ、732 ベルト、
18 洗浄手段、19 回転手段、
21a,21b カセット、30 板状ワーク、41a〜41d 測定位置、
421 目標仕上げ厚さ、422 許容最小厚さ、423 許容最大厚さ、
424 許容範囲、431,441 厚さ、432,442 最小値、
433,443 最大値、434,444 差
Claims (2)
- 板状ワークを保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルを回転させる回転手段と、
該チャックテーブルに保持された板状ワークの上面に研削砥石を当接させて板状ワークを薄化する研削手段と、
該研削手段によって研削される板状ワークの厚さを非接触で測定する厚さ測定手段と、
該厚さ測定手段を該チャックテーブルの径方向に移動させる測定位置移動手段と、
を備えた研削装置を用いた研削方法であって、
該研削手段を用いて該チャックテーブルで保持した板状ワークを研削し、あらかじめ定められた仕上げ厚さより厚い厚さまで薄化する予備研削工程と、
該予備研削工程の後、該厚さ測定手段を該チャックテーブルの径方向に移動させながら、該チャックテーブルの回転軸からの距離が異なる複数の測定位置で、該厚さ測定手段を用いて該チャックテーブルに保持された板状ワークの厚さを測定する厚さ測定工程と、
該厚さ測定工程で測定した複数の厚さの最大値と最小値との差を算出し、算出した該最大値と最小値との差が、あらかじめ定められた該仕上げ厚さの許容最大厚さと許容最小厚さとの差以下であるか否かを判断する判断工程と、
該判断工程における判断の結果に応じて板状ワークの研削量を調整し、該研削手段が該板状ワークを研削して薄化する仕上げ研削工程と、
を備え、
該判断工程において、該最大値と該最小値との差が該許容最大厚さと該許容最小厚さとの差以下であると判断した場合は、該厚さ測定手段が測定した該最小値から該許容最小厚さを差し引いた値である最大研削量と、該厚さ測定手段が測定した該最大値から該許容最大厚さを差し引いた値である最小研削量と、を算出し、該仕上げ研削工程では、該最小研削量から該最大研削量までの範囲内で設定した値を研削量とし、
該判断工程において、該最大値と該最小値との差が該許容最大厚さと該許容最小厚さとの差より大きいと判断した場合は、該厚さ測定手段が測定した複数の測定値の中央値又は平均値から、該許容最大厚さと該許容最小厚さとの平均値を差し引いた差の値を算出し、該仕上げ研削工程では、該差の値を研削量とする、
研削方法。 - 前記判断工程において、前記最大値と前記最小値との差が前記許容最大厚さと前記許容最小厚さとの差以下であると判断した場合は、
前記仕上げ研削工程において、該最小値が測定された測定位置における板状ワークの厚さが該許容最小厚さ以上であり、かつ、該最大値が測定された測定位置における板状ワークの厚さが該許容最大厚さ以下となる厚さまで、板状ワークを研削する、
請求項1記載の研削方法。
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