KR102427972B1 - 높이 측정용 지그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 테이블면의 높이 측정을 안정적으로 실시하는 것을 목적으로 한다.
판형의 피가공물을 유지면에 의해 유지하는 척 테이블을 지지면에 의해 지지할 수 있는 회전 가능한 테이블 베이스와, 가공 공구를 장착할 수 있는 휠 마운트가 선단에 고정된 스핀들을 구비하는 가공 장치에 있어서, 상기 휠 마운트에 고정한 접촉식 게이지를 상기 가공 공구의 회전 궤도를 따라 주사시켜 상기 유지면 또는 상기 지지면의 높이를 측정할 때에 이용되는 높이 측정용 지그로서, 복수의 개구부가 형성된 플레이트와, 상기 플레이트로부터 돌출되는 복수의 위치 결정부를 구비하고, 상기 위치 결정부는, 상기 플레이트를 상기 척 테이블 또는 상기 테이블 베이스에 대한 미리 정해진 위치에 위치되는 기능을 가지며, 상기 개구부는, 상기 미리 정해진 위치에 상기 플레이트가 위치되었을 때에 상기 유지면 또는 상기 지지면의 측정 대상 영역을 노출시키도록 상기 회전 궤도를 따라 형성된다.

Description

높이 측정용 지그{JIG FOR MEASURING HEIGHT}
본 발명은, 테이블면의 미리 정해진 위치에서 상기 테이블면의 높이를 측정할 때에 이용되는 지그에 관한 것이다.
실리콘이나 갈륨비소, 사파이어, 유리 등으로 이루어진 판형의 피가공물로부터 디바이스를 포함하는 디바이스 칩을 형성하는 공정에서는, 상기 피가공물을 연삭하는 연삭 장치나 상기 피가공물을 연마하는 연마 장치 등의 각종 가공 장치가 사용된다. 상기 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비하고, 상기 척 테이블 상에 유지된 상기 피가공물을 상기 가공 유닛으로 가공한다.
상기 척 테이블은, 테이블 베이스에 의해 지지된다. 상기 테이블 베이스의 상면은 평탄한 지지면으로 되어 있고, 상기 지지면 상에 척 테이블이 고정된다. 피가공물은, 상기 테이블 베이스의 지지면 상에 고정된 척 테이블 상에 유지된 상태로 상기 가공 유닛에 의해 가공된다.
상기 가공 유닛은, 상기 연직 방향에 대략 평행한 스핀들과, 상기 스핀들의 하단에 배치된 휠 마운트와, 상기 휠 마운트의 하면에 장착된 가공 공구를 구비한다. 상기 가공 공구는, 예컨대, 하면에 연삭 지석을 구비하는 연삭 휠이나 하면에 연마 패드를 구비하는 연마 휠 등이다.
피가공물의 가공시에는, 상기 스핀들을 회전시켜 상기 가공 공구를 회전시킴과 더불어 상기 척 테이블을 회전시키고, 상기 가공 유닛을 연직 방향 아래쪽으로 이동시킨다. 상기 가공 공구에 장착된 상기 연삭 지석 또는 연마 패드가 해당 피가공물에 접촉하면, 상기 피가공물이 가공된다.
피가공물의 보다 적절한 가공을 실현하기 위해서, 테이블 베이스, 척 테이블 및 가공 유닛에는 여러 가지 개선이 이루어지고 있다. 예컨대, 연삭 장치에 있어서는, 상기 피가공물이 균일한 두께가 되도록 연삭하기 위해서, 매우 작은 구배의 측면을 갖는 원추의 상기 측면의 형상을 유지면의 형상으로 한 척 테이블이 사용된다(특허문헌 1 참조).
또한, 가공을 시작할 때에 테이블 베이스, 척 테이블 및 가공 유닛이 미리 정해진 위치 관계로 되어 있지 않으면, 가공에 편차가 생기는 경우가 있다. 그 때문에, 가공 장치에서는 피가공물을 적절하게 가공할 수 있도록, 테이블 베이스, 척 테이블 및 가공 유닛의 위치나 기울기 등이 미리 조정된다.
상기 조정에서는, 예컨대, 테이블 베이스의 지지면의 복수 지점에서 높이를 측정하여 상기 지지면의 기울기를 확인한다. 또한, 테이블 베이스의 지지면 상에 척 테이블을 고정하고, 상기 척 테이블의 유지면의 복수 지점에서 높이를 측정하여 상기 유지면의 기울기를 확인한다.
상기 지지면이나 상기 유지면 등의 테이블면의 높이 측정은, 상기 가공 유닛의 휠 마운트에 장착되는 접촉식 게이지를 사용하여 실시된다. 예컨대, 가공 공구가 장착되기 전의 휠 마운트에 상기 접촉식 게이지를 장착하고, 스핀들을 회전시킴으로써 상기 접촉식 게이지의 하단의 게이지 헤드를 측정 대상이 되는 상기 테이블면의 미리 정해진 지점에 접촉시킨다. 그렇게 하면, 가공에 있어서의 가공 공구의 회전 궤도를 따라 상기 게이지 헤드를 상기 테이블면에 접촉시켜 상기 테이블면의 높이를 측정할 수 있다(특허문헌 2 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-222986호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2013-141725호 공보
휠 마운트에 장착된 접촉식 게이지에 의한 테이블면의 높이 측정은, 예컨대, 상기 테이블면의 중앙부와, 상기 중앙부를 지나는 상기 가공 공구의 회전 궤도 상의 상기 테이블면의 단부 2지점의, 모두 3점에서 실시된다. 상기 측정은, 상기 가공 유닛을 구비하는 가공 장치의 사용 개시시나 메인터넌스시, 척 테이블의 교환시 등에 실시된다. 가공 장치의 사용을 시작한 후에 상기 테이블면의 기울기가 변화된 경우에 변화가 생긴 것을 정확하게 검출하기 위해서, 측정 타이밍에 상관없이 항상 동일한 3점에서 측정이 실시되는 것이 바람직하다.
그러나, 측정 타이밍에 따라서는 측정을 실시하는 작업자가 동일 인물이 된다고는 할 수 없고, 또한, 테이블면에는 상기 3점을 나타내는 안표 등은 형성되어 있지 않기 때문에, 측정이 매회 동일 지점에서 실시된다고는 할 수 없다.
또한, 상기 테이블 베이스의 상기 지지면에는, 척 테이블의 유지면에 부압을 전달하기 위한 경로가 되는 홈이 마련되어 있다. 그 때문에, 상기 접촉식 게이지를 이동시킬 때에 상기 게이지 헤드가 상기 홈에 떨어져서 높이의 변화가 커지고, 접촉식 게이지의 측정 데이터의 안정성이 악화되는 경우가 있다. 또한, 상기 지지면에는, 상기 홈 이외에도 나사 구멍 등의 요철 형상이 마련되는 경우가 있고, 상기 게이지 헤드가 상기 요철 형상에 충돌하여 상기 게이지 헤드가 손상될 우려가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 측정 대상이 되는 테이블면의 미리 정해진 위치에 접촉식 게이지의 게이지 헤드를 위치시켜, 상기 테이블면의 높이 측정을 안정적으로 실시할 수 있는 측정용 지그를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 판형의 피가공물을 유지면에 의해 유지하는 척 테이블을 지지면에 의해 지지할 수 있는 회전 가능한 테이블 베이스와, 피가공물을 연삭 또는 연마하는 가공 공구를 장착할 수 있는 휠 마운트가 선단에 고정된 스핀들을 구비하는 가공 장치에 있어서, 상기 휠 마운트에 고정된 접촉식 게이지를 상기 가공 공구의 회전 궤도를 따라 주사시켜 상기 유지면 또는 상기 지지면의 높이를 측정할 때에 이용되는 높이 측정용 지그로서, 상기 유지면 또는 상기 지지면을 덮고, 복수의 개구부가 형성된 플레이트와, 상기 플레이트로부터 돌출되는 볼록형의 복수의 위치 결정부를 구비하고, 상기 위치 결정부는, 상기 플레이트를 상기 척 테이블 또는 상기 테이블 베이스에 대한 미리 정해진 위치에 위치시키는 기능을 가지며, 상기 개구부는, 상기 척 테이블 또는 상기 테이블 베이스에 대한 상기 미리 정해진 위치에 상기 플레이트가 위치되었을 때에 상기 유지면 또는 상기 지지면의 일부를 노출시키도록 상기 회전 궤도를 따라 형성되고, 상기 개구부는, 상기 접촉식 게이지가 상기 개구부를 통하여 상기 유지면 또는 상기 지지면의 상기 일부에 접촉 가능한 크기인 것을 특징으로 하는 높이 측정용 지그가 제공된다.
또한, 복수의 환형 오목부가 동심원형으로 형성된 상기 지지면을 갖는 상기 테이블 베이스의 상기 지지면의 높이를 측정할 때에 이용되는 본 발명의 일 양태에 따른 높이 측정용 지그로서, 상기 플레이트는, 상기 환형 오목부를 덮음으로써 측정기의 접촉식 게이지가 상기 환형 오목부에 낙하하는 것을 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 높이 측정용 지그도 또한 본 발명의 일 양태이다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 복수의 위치 결정부는, 상기 플레이트의 한쪽 면에 형성된 복수의 제1 위치 결정부와, 상기 플레이트의 다른 쪽 면에 형성된 복수의 제2 위치 결정부를 포함하고, 상기 복수의 제1 위치 결정부의 각각은 상기 플레이트의 상기 한쪽 면이 상기 유지면에 접하도록 상기 플레이트가 상기 척 테이블에 대한 미리 정해진 위치에 위치되었을 때에 상기 척 테이블의 측면에 접촉하여 상기 플레이트의 상기 척 테이블에 대한 위치 관계의 변화를 억제하는 기능을 가지며, 상기 복수의 제2 위치 결정부의 각각은 상기 플레이트의 상기 다른 쪽 면이 상기 지지면에 접하도록 상기 플레이트가 상기 테이블 베이스에 대한 미리 정해진 위치에 위치되었을 때에 상기 지지면에 형성된 오목부에 삽입되어 상기 플레이트의 상기 테이블 베이스에 대한 위치 관계의 변화를 억제하는 기능을 가져도 좋다.
본 발명의 일 양태에 따른 높이 측정용 지그는, 상기 테이블면을 덮는 플레이트와, 상기 플레이트로부터 돌출되는 볼록형의 복수의 위치 결정부를 구비하고, 상기 테이블면 상의 미리 정해진 위치에 놓여져 사용된다. 상기 높이 측정용 지그는, 상기 위치 결정부가 형성된 면을 아래쪽으로 향하게 한 상태에서 상기 테이블면 상에 놓여진다.
복수의 상기 위치 결정부는, 상기 플레이트가 상기 테이블면 상의 적절한 위치에 위치되어 있지 않은 경우에 어느 하나의 상기 위치 결정부가 상기 테이블면에 닿는 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 상기 위치 결정부가 상기 테이블면에 닿지 않는 위치에 상기 플레이트를 위치시킴으로써, 상기 플레이트가 미리 정해진 위치에 위치된다. 즉, 복수의 상기 위치 결정부는, 상기 플레이트를 상기 척 테이블 또는 상기 테이블 베이스에 대한 미리 정해진 위치에 위치시키는 기능을 구비한다.
상기 플레이트에는, 복수의 개구부가 형성되어 있고, 상기 플레이트가 척 테이블 또는 테이블 베이스 상의 미리 정해진 위치에 위치되었을 때, 상기 개구부에 의해 상기 테이블면의 특정 일부가 노출된다. 상기 테이블면의 높이를 측정할 때에는, 접촉식 게이지의 게이지 헤드를 상기 개구부에 의해 노출된 상기 일부에 접촉시켜, 상기 일부의 높이를 측정한다.
상기 높이 측정용 지그를 사용하면, 상기 테이블면의 높이를 측정할 때마다 매회 동일한 상기 특정 일부가 상기 개구부에 의해 노출된다. 그 때문에, 측정 타이밍이나 측정자에 의하지 않고 테이블면의 동일한 부분을 안정적으로 측정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 양태에 따르면, 측정 대상이 되는 테이블면의 미리 정해진 위치에 접촉식 게이지의 게이지 헤드를 위치시켜, 상기 테이블면의 높이 측정을 안정적으로 실시할 수 있는 측정용 지그가 제공된다.
도 1은 연삭 장치를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 연삭 유닛에 의한 피가공물의 연삭 가공을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 연삭 유닛에 의한 피가공물의 연삭 가공을 모식적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 4의 (A)는 접촉식 게이지가 장착된 휠 마운트를 모식적으로 나타낸 부분 단면도이고, 도 4의 (B)는 높이 측정용 지그의 제1 면측을 모식적으로 나타낸 사시도이며, 도 4의 (C)는 높이 측정용 지그의 제2 면측을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 5의 (A)는 척 테이블 및 높이 측정용 지그를 모식적으로 나타낸 사시도이고, 도 5의 (B)는 척 테이블 상에 위치된 높이 측정용 지그를 모식적으로 나타낸 사시도이며, 도 5의 (C)는 테이블 베이스 및 높이 측정용 지그를 모식적으로 나타낸 사시도이고, 도 5의 (D)는 테이블 베이스 상에 위치된 높이 측정용 지그를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 높이 측정용 지그가 위치된 척 테이블의 유지면의 높이를 접촉식 게이지에 의해 측정하는 모습을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 따른 실시형태에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 높이 측정용 지그는, 연삭 장치나 연마 장치 등의 가공 장치에 있어서, 상기 가공 장치가 구비하는 척 테이블의 유지면 또는 상기 가공 장치가 구비하는 테이블 베이스의 지지면 등의 테이블면의 높이를 측정할 때에 사용된다. 도 1은 본 실시형태에 따른 높이 측정용 지그가 사용되는 가공 장치의 일례로서 연삭 장치를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
연삭 장치(2)의 장치 베이스(4)의 상면에는, 개구(4a)가 마련되어 있다. 상기 개구(4a) 내에는, 피가공물을 흡인 유지하는 척 테이블(6)과, 상기 척 테이블(6)을 지지하는 테이블 베이스(6b)가 상면에 놓이는 X축 이동 테이블(8)이 구비되어 있다. 상기 X축 이동 테이블(8)은, 도시하지 않은 X축 방향 이동 기구에 의해 X축 방향으로 이동 가능하다. 상기 X축 이동 테이블(8)은, X축 방향 이동 기구에 의해 피가공물이 착탈되는 반입출 영역(10)과, 상기 피가공물이 연삭 가공되는 가공 영역(12)에 위치된다.
상기 테이블 베이스(6b)의 상면은, 상기 척 테이블(8)이 놓여지는 지지면(6c)(도 5의 (C) 참조)이 된다. 상기 테이블 베이스(6b)의 지지면(6c)에는, 예컨대, 동심원형으로 배열된 복수의 홈(환형 오목부)(6d)(도 3 및 도 5의 (C) 참조)이 형성되어 있다. 상기 테이블 베이스(6b)는, 일단이 상기 홈(6d)으로 통하고 타단이 흡인원(36)(도 3 참조)에 접속된 흡인로(6f)(도 3 참조)를 내부에 구비한다.
상기 테이블 베이스(6b) 상에는 척 테이블(6)이 놓여진다. 상기 척 테이블(6)의 상면은, 피가공물이 놓여지는 유지면(6a)이 된다. 척 테이블(6)의 상부에는 다공질 부재가 배치되어 있다. 상기 척 테이블(6)의 상기 다공질 부재의 아래쪽에는, 상기 척 테이블(6)의 바닥면으로 통하는 통기구가 형성되어 있다. 상기 테이블 베이스(6b) 상에 척 테이블(6)이 놓여지면, 상기 통기구는, 상기 테이블 베이스(6b)의 상기 홈(6d) 및 흡인로(6f)를 지나 상기 흡인원(36)으로 연통된다.
상기 흡인원(36)을 작동시키면, 상기 유지면(6a) 상에 놓여진 피가공물에 부압이 작용하여, 상기 피가공물은 척 테이블(6)에 흡인 유지된다. 또한, 상기 척 테이블(6)이 놓이는 상기 테이블 베이스(6b)는, 상기 유지면(6a)에 수직인 축 주위로 회전할 수 있다.
상기 가공 영역(12)의 위쪽에는, 상기 피가공물을 연삭 가공하는 연삭 유닛(가공 유닛)(14)이 배치된다. 장치 베이스(4)의 후방측에는 지지부(16)가 세워져 있고, 이 지지부(16)에 의해 연삭 유닛(14)이 지지되어 있다. 지지부(16)의 전면에는, Z축 방향으로 신장되는 한 쌍의 Z축 가이드 레일(18)이 마련되고, 각각의 Z축 가이드 레일(18)에는, Z축 이동 플레이트(20)가 슬라이드 가능하게 부착되어 있다.
Z축 이동 플레이트(20)의 이면측(후면측)에는, 너트부(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 이 너트부에는, Z축 가이드 레일(18)에 평행한 Z축 볼나사(22)가 나사 결합되어 있다. Z축 볼나사(22)의 일단부에는, Z축 펄스 모터(24)가 연결되어 있다. Z축 펄스 모터(24)로 Z축 볼나사(22)를 회전시키면, Z축 이동 플레이트(20)는, Z축 가이드 레일(18)을 따라 Z축 방향으로 이동한다.
Z축 이동 플레이트(20)의 전면측 하부에는, 피가공물의 연삭 가공을 실시하는 연삭 유닛(14)이 고정되어 있다. Z축 이동 플레이트(20)를 Z축 방향으로 이동시키면, 연삭 유닛(14)은 Z축 방향(가공 이송 방향)으로 이동할 수 있다.
연삭 유닛(14)은, 기단측에 연결된 모터에 의해 회전하는 스핀들(28)을 갖는다. 상기 모터는 스핀들 하우징(26) 내에 구비되어 있다. 상기 스핀들(28)의 선단측에는 휠 마운트(28a)가 배치되어 있고, 상기 휠 마운트(28a)의 하면에는, 상기 스핀들(28)의 회전에 따라 회전하는 연삭 휠(가공 공구)(30)이 장착된다. 상기 연삭 휠(30)의 하면에는, 연삭 지석(32)이 구비되어 있다.
연삭 유닛(14)에 대해서 더욱 상세히 설명한다. 도 2는 연삭 유닛(14)에 의한 피가공물의 연삭 가공을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 척 테이블(6)의 유지면(6a) 상에 흡인 유지된 피가공물(7)을 연삭 가공할 때, 상기 척 테이블(6)이 놓이는 상기 테이블 베이스(6b)를 회전시킴과 더불어, 상기 연삭 휠(30)을 회전시키면서 연삭 휠(30)을 하강시킨다. 그렇게 하면, 피가공물(1)의 피연삭면에 상기 연삭 지석(32)이 대어져, 상기 피가공물(7)이 연삭 가공된다.
도 3은 연삭 유닛에 의한 피가공물의 연삭 가공을 모식적으로 나타낸 부분 단면도이다. 도 3에는 휠 마운트(28a) 및 연삭 휠(30)의 일부의 단면과, 테이블 베이스(6b) 및 척 테이블(6)의 단면이 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 휠 마운트(28a)에는, 상기 연삭 휠(가공 공구)(30)을 상기 휠 마운트(28a)에 장착하기 위해 사용되는 고정구(34)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(34a)이 형성되어 있다.
예컨대, 상기 고정구(34)의 선단에는 나사산이 형성되어 있고, 상기 연삭 휠(30)의 상면에는, 내벽에 나사홈을 구비하는 복수의 구멍(30a)이 상기 삽입 관통 구멍(34a)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 상기 삽입 관통 구멍(34a)에 삽입 관통된 상기 고정구(34)가 상기 연삭 휠(30)의 상기 구멍(30a)에 단단히 조여짐으로써 상기 연삭 휠(30)은 상기 휠 마운트(28a)에 장착된다.
예컨대, 상기 연삭 휠(30)을 상기 휠 마운트(28a)에 장착하는 동안에, 상기 척 테이블(6)의 상기 유지면(6a)이 상기 연삭 지석(32)의 연삭면에 대하여 평행해지도록, 테이블 베이스(6b), 척 테이블(6) 및 연삭 유닛(14)의 위치나 기울기 등이 미리 조정된다.
상기 조정에서는, 예컨대, 상기 테이블 베이스(6b)의 상기 지지면(6c)의 복수 지점에서 높이를 측정하여 상기 지지면(6c)의 기울기를 확인한다. 또한, 상기 테이블 베이스(6b)의 상기 지지면(6c) 상에 상기 척 테이블(6)을 고정하고, 상기 척 테이블(6)의 상기 유지면(6a)의 복수 지점에서 높이를 측정하여 상기 유지면(6a)의 기울기를 확인한다. 상기 연삭 유닛(14)의 휠 마운트(28a)에 장착된 접촉식 게이지를 사용하여 상기 지지면(6c)이나 상기 유지면(6a) 등의 테이블면의 높이 측정을 실시한다.
도 4의 (A)는 상기 접촉식 게이지(38)가 장착된 휠 마운트(28a)를 모식적으로 나타낸 부분 단면도이다. 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 상기 접촉식 게이지(38)의 상부는, 상기 휠 마운트(28a)의 삽입 관통 구멍(34a)에 삽입 가능한 크기로 형성되어 있다. 예컨대, 상기 삽입 관통 공멍(34a)의 내벽에 나사홈이 형성되어 있는 경우, 상기 접촉식 게이지(38)의 상기 상부에 나사산을 형성하면, 상기 상부를 상기 삽입 관통 구멍(34a)에 단단히 조임으로써 상기 접촉식 게이지(38)를 상기 휠 마운트(28a)에 장착할 수 있다.
상기 접촉식 게이지(38)의 하단에는, 높이의 측정 대상이 되는 상기 테이블면에 접촉하는 게이지 헤드(38a)가 배치되어 있고, 상기 게이지 헤드(38a)를 상기 테이블면에 접촉시키면 상기 테이블면의 높이를 측정할 수 있다. 상기 접촉식 게이지(38)에는 지시부(38b)가 마련되어 있고, 측정 결과는 상기 지시부(38b)에 의해 표시된다.
상기 접촉식 게이지(38)는, 예컨대, 연삭 휠(30)이 장착되기 전의 휠 마운트(28a)에 장착되고, 상기 스핀들(28)을 회전시킴으로써, 상기 게이지 헤드(38a)를 측정 대상이 되는 상기 테이블면의 미리 정해진 지점에 접촉시킨다. 상기 스핀들(28)을 회전시키면 가공에 있어서의 연삭 지석(32)의 궤도를 따라 상기 게이지 헤드(38a)를 상기 테이블면에 접촉시켜 측정할 수 있다.
상기 접촉식 게이지(38)에 의한 테이블면의 높이 측정은, 예컨대, 상기 테이블면의 중앙부와, 상기 중앙부를 지나는 상기 연삭 지석(32)의 회전 궤도 상의 상기 테이블면의 단부 2지점의, 모두 3점에서 실시된다. 상기 측정은, 상기 연삭 장치(2)의 사용 개시시나 메인터넌스시, 척 테이블(6)의 교환시 등에 실시된다. 상기 연삭 장치(2)의 사용을 시작한 후에 상기 테이블면의 기울기에 변화가 생긴 경우에 상기 변화가 생긴 것을 정확히 검출하기 위해서, 측정 타이밍에 상관없이 항상 동일한 3점에서 측정이 실시되는 것이 바람직하다.
그러나, 측정 타이밍에 따라서는 측정을 동일 인물이 실시한다고는 할 수 없고, 또한, 테이블면에는 상기 3점을 나타내는 안표 등은 형성되지 않기 때문에, 측정을 매회 동일 지점에서 실시할 수 있다고는 할 수 없다.
또한, 상기 테이블 베이스(6b)의 상기 지지면(6c)에는 홈(6d)이 마련되어 있다. 그 때문에, 상기 접촉식 게이지(38)를 이동시킬 때에 상기 게이지 헤드(38a)가 상기 홈(6d)에 떨어져서 높이가 크게 변화되어 버려, 측정 데이터의 안정성이 악화되는 경우가 있다.
또한, 상기 지지면(6c)에는, 상기 홈(6d) 이외에도, 예컨대, 테이블 베이스(6b)를 X축 이동 테이블(8) 상에 고정하는 나사용 나사 구멍이나, 척 테이블(6)을 테이블 베이스(6b)에 고정하는 나사용 나사 구멍 등의 요철 형상이 마련된다. 상기 지지면(6c)에 상기 요철 형상이 마련되면, 상기 게이지 헤드(38a)가 상기 요철 형상에 충돌하여 상기 게이지 헤드(38a)가 손상될 우려가 있다. 그래서, 상기 측정시에 본 실시형태에 따른 높이 측정용 지그를 사용한다.
다음에, 본 실시형태에 따른 높이 측정용 지그에 대해서 설명한다. 도 4의 (B)는 높이 측정용 지그(1)의 제1 면(1a) 측을 모식적으로 나타낸 사시도이고, 도 4의 (C)는 높이 측정용 지그(1)의 제2 면(1b) 측을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 상기 높이 측정용 지그(1)는, 테이블 베이스(6b)의 지지면(6c)이나, 척 테이블(6)의 유지면(6a)을 덮는 크기의 대략 원판형의 플레이트(5c)를 갖는다. 상기 플레이트(5c)에는, 복수의 개구부(3)가 형성되어 있다.
상기 높이 측정용 지그(1)의 제1 면(1a) 측에는, 상기 플레이트(5c)로부터 돌출되는 볼록형의 복수의 제1 위치 결정부(5a)가 형성되어 있다. 또한, 상기 높이 측정용 지그(1)의 제2 면(1b) 측에는, 상기 플레이트(5c)로부터 돌출되는 볼록형의 복수의 제2 위치 결정부(5b)가 형성되어 있다.
척 테이블(6)의 유지면(6a)의 높이를 측정할 때에는, 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 면(1b) 측을 아래쪽으로 향하게 하여, 상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 유지면(6a) 상에 놓는다. 도 5의 (A)는 척 테이블 및 높이 측정용 지그를 모식적으로 나타낸 사시도이고, 도 5의 (B)는 척 테이블 상에 위치된 높이 측정용 지그를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
상기 제2 면(1b) 측에 형성된 복수의 상기 제2 위치 결정부(5b)는, 상기 유지면(6a)의 외경보다 약간 큰 직경의 원(도시하지 않음)의 원주 상에 나란히 배치된다. 특히, 상기 복수의 상기 제2 위치 결정부(5b)의 각각은, 척 테이블(6)의 유지면(6a)을 외주측으로부터 둘러쌀 수 있는 위치에 배치된다. 그렇게 하면, 플레이트(5c)가 상기 유지면(6a) 상의 적절한 위치에 위치되어 있지 않은 경우에 어느 하나의 상기 제2 위치 결정부(5b)가 상기 유지면(6a)에 닿는다.
상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 유지면(6a) 상에 놓을 때에는 상기 복수의 제2 위치 결정부(5b)가 상기 유지면(6a)에 닿지 않고 상기 제2 면(1b)이 상기 유지면(6a)에 접하는 위치에 상기 플레이트(5c)를 위치시키도록 놓는다. 그렇게 하면, 상기 높이 측정용 지그(1)는 상기 유지면(6a) 상의 미리 정해진 위치에 위치된다. 즉, 복수의 상기 제2 위치 결정부(5b)는, 상기 플레이트(5c)를 상기 척 테이블(6)에 대한 미리 정해진 위치에 위치시키는 기능을 구비한다.
또한, 이와 같이 상기 유지면(6a) 상에 놓여진 상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 유지면(6a)에 평행한 면내 중 어느 한 방향으로 이동시키려고 해도, 상기 제2 위치 결정부(5b)가 상기 척 테이블(6)에 접촉하기 때문에 이동이 방해된다. 즉, 제2 위치 결정부(5b)는, 상기 플레이트(5)의 상기 척 테이블(6)에 대한 위치 관계의 변화를 억제하는 기능을 구비한다.
복수의 상기 개구부(3)는, 예컨대, 상기 플레이트(5c)의 중앙부와, 상기 플레이트(5c)의 외주부 2지점의, 모두 3지점에 상기 연삭 휠(가공 공구)(30)의 회전 궤도를 따라 나란히 형성된다. 그 때문에, 접촉식 게이지(38)가 장착된 휠 마운트(28a)를 상기 높이 측정용 지그(1)의 위쪽에 위치시켜, 스핀들(28)을 회전시켜 상기 휠 마운트(28a)를 궤도(38c)(도 6 참조)를 따라 회전시키면, 게이지 헤드(38a)를 상기 개구부(3)에 삽입할 수 있다.
도 5의 (B)에 도시된 바와 같이, 상기 유지면(6a) 상의 미리 정해진 위치에 높이 측정용 지그(1)를 위치시켰을 때, 상기 개구부(3)에 의해 상기 유지면(6a)의 미리 정해진 지점이 노출된다. 상기 유지면(6a)의 높이를 측정할 때에 상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 유지면(6a) 상의 미리 정해진 위치에 위치시키면, 상기 개구부(3)에 의해 높이의 측정 지점을 규정할 수 있다. 그 때문에, 상기 높이 측정용 지그(1)를 사용하면 상기 유지면(6a)의 측정을 매회 동일한 지점에서 실시할 수 있어, 높이의 측정을 안정적으로 실시할 수 있다.
또한, 상기 테이블 베이스(6b)의 지지면(6c)의 높이를 측정할 때에는, 도 5의 (C) 및 도 5의 (D)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 면(1a) 측을 아래쪽으로 향하게 하여, 상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 지지면(6c) 상에 놓는다. 도 5의 (C)는 테이블 베이스(6b) 및 높이 측정용 지그(1)를 모식적으로 나타낸 사시도이고, 도 5의 (D)는 테이블 베이스(6b) 상에 위치된 높이 측정용 지그(1)를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
상기 제1 면(1a) 측에 형성된 복수의 상기 제1 위치 결정부(5a)는, 상기 지지면(6c)에 형성된 홈(환형 오목부)(6d)이나 오목부(6e)의 위치에 맞춰 배치된다. 상기 복수의 제1 위치 결정부(5a)를 상기 홈(6d)이나 오목부(6e)에 삽입시켜 상기 제1 면(1a)을 상기 지지면(6c)에 접촉시키도록 상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 지지면(6c) 상에 놓으면, 상기 높이 측정용 지그(1)가 상기 지지면(6c) 상의 미리 정해진 위치에 위치된다. 따라서, 상기 복수의 상기 제1 위치 결정부(5a)는, 상기 플레이트(5c)를 미리 정해진 위치에 위치시키는 기능을 구비한다.
또한, 상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 지지면(6c)에 평행한 면내 중 어느 한 방향으로 이동시키려고 해도, 상기 제1 위치 결정부(5a)가 상기 홈(6d)이나 오목부(6e)의 벽면에 접촉하기 때문에 이동이 방해된다. 즉, 상기 복수의 제1 위치 결정부(5a)는, 상기 플레이트(5c)의 상기 테이블 베이스(6b)에 대한 위치 관계의 변화를 억제하는 기능을 구비한다.
도 5의 (D)에 도시된 바와 같이, 상기 지지면(6c) 상의 미리 정해진 위치에 높이 측정용 지그(1)를 위치시켰을 때, 상기 개구부(3)에 의해 상기 지지면(6c)의 미리 정해진 지점이 노출된다. 상기 지지면(6c)의 높이를 측정할 때에 상기 높이 측정용 지그(1)를 상기 지지면(6c) 상의 미리 정해진 위치에 위치시키면, 상기 개구부(3)에 의해 높이의 측정 지점을 규정할 수 있다. 그 때문에, 상기 높이 측정용 지그(1)를 사용하면 상기 지지면(6c)의 측정을 매회 동일한 지점에서 실시할 수 있어, 상기 높이의 측정을 안정적으로 실시할 수 있다.
또한, 상기 테이블 베이스(6b)의 상기 지지면(6c)에 형성된 홈(6d)이나 오목부(6e) 등은 플레이트(5c)에 의해 덮인다. 그 때문에, 스핀들(28)을 회전시켜 휠 마운트(28a)에 장착된 상기 접촉식 게이지(38)를 이동시킬 때, 게이지 헤드(38a)는 홈(6d)이나 오목부(6e) 등에는 떨어지지 않고 상기 플레이트(5c) 상에서 이동한다. 따라서, 게이지 헤드(38a)의 높이의 변화가 작기 때문에, 상기 접촉식 게이지(38)에 의한 측정을 안정적으로 실시할 수 있다. 또한, 상기 플레이트(5c)의 두께는, 예컨대, 상기 홈(6d)이나 오목부(6e)의 깊이보다 작다.
여기서, 본 실시형태에 따른 높이 측정용 지그(1)를 사용하여 상기 척 테이블(6)의 유지면(6a)의 미리 정해진 위치에서 실시하는 높이의 측정에 대해서 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은 높이 측정용 지그(1)가 위치된 척 테이블(6)의 유지면(6a)의 높이를 접촉식 게이지(38)에 의해 측정하는 모습을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 연삭 장치(2)의 연삭 유닛(14)의 휠 마운트(28a)의 삽입 관통 구멍(34a)에 접촉식 게이지(38)를 장착한다. 또한, 상기 높이 측정용 지그(1)의 제2 면(1b) 측을 아래쪽으로 향하게 하여, 제2 위치 결정부(5b)가 상기 유지면(6a)에 닿지 않도록 상기 유지면(6a) 상에 상기 높이 측정용 지그(1)를 놓는다. 그렇게 하면, 척 테이블(6)의 유지면(6a) 상의 미리 정해진 위치에 상기 높이 측정용 지그(1)가 위치되고, 유지면(6a)의 미리 정해진 피측정 지점이 개구부(3)에 의해 노출된다.
다음에, 스핀들(28)을 회전시켜 최초의 개구부(3)에 게이지 헤드(38a)를 삽입하여 상기 유지면(6a)에 접촉시키면, 상기 유지면(6a)의 높이가 측정되어 상기 지시부(38b)에 측정 결과가 표시된다.
지시부(38b)에 표시된 측정 결과를 판독하여 기록한 후, 상기 스핀들(28)을 회전시켜, 상기 게이지 헤드(38a)를 궤도(38c)를 따라 차례로 개구부(3)에 삽입하고, 마찬가지로 지시부(38b)에 표시된 측정 결과를 판독하여 기록한다. 유지면(6a) 중 개구부(3)에 의해 노출된 모든 지점에서 높이를 측정하면, 상기 측정 결과로부터 상기 유지면(6a)의 기울기를 산출할 수 있다.
테이블 베이스(6b)의 지지면(6c)의 미리 정해진 지점에서 높이의 측정을 실시할 때에는, 상기 높이 측정용 지그(1)의 제1 면(1a)을 아래쪽으로 향하게 하여, 상기 지지면(6c) 상의 미리 정해진 위치에 상기 높이 측정용 지그(1)를 위치시키고, 마찬가지로 개구부(3)에 의해 노출된 지점에서 측정을 실시한다.
또한, 높이의 측정 결과, 상기 유지면(6a) 또는 상기 지지면(6c)이 미리 정해진 방향으로부터 기울어져 있는 것이 검출된 경우, 예컨대, 상기 유지면(6a) 또는 상기 지지면(6c)이 미리 정해진 방향을 향하도록 척 테이블(6) 또는 테이블 베이스(6b)의 기울기를 조정한다. 또는, 미리 정해진 방향을 향한 상기 유지면(6a) 또는 상기 지지면(6c)을 형성하도록 상기 유지면(6a) 또는 상기 지지면(6c)의 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시한다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 높이 측정용 지그(1)를 사용하면, 측정 대상이 되는 테이블면의 미리 정해진 위치에 접촉식 게이지(38)의 게이지 헤드(38a)를 위치시킬 수 있기 때문에, 상기 테이블면의 높이 측정을 안정적으로 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에 따른 높이 측정용 지그(1)에서는, 제1 면(1a) 측에 복수의 제1 위치 결정부(5a)를 배치하고, 제2 면(1b) 측에 복수의 제2 위치 결정부(5b)를 배치하는 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 일 양태는 이것에 한정되지 않는다.
상기 실시형태에 따른 높이 측정용 지그(1)는, 테이블 베이스(6b)의 지지면(6c)의 높이 측정과, 척 테이블(6)의 유지면(6a)의 높이 측정의 어느 측정에 있어서나 사용할 수 있지만, 본 발명의 일 양태는 이것에 한정되지 않는다.
예컨대, 제1 면(1a) 측에 복수의 제1 위치 결정부(5a)를 배치하는 한편, 제2 면(1b) 측에 제2 위치 결정부(5b)를 배치하지 않아도 좋다. 또는, 제2 면(1b) 측에 복수의 제2 위치 결정부(5b)를 배치하는 한편, 제1 면(1a) 측에 제1 위치 결정부(5a)를 배치하지 않아도 좋다. 이들의 경우, 테이블 베이스(6b)의 지지면(6c)의 높이 측정과, 척 테이블(6)의 유지면(6a)의 높이 측정의 어느 한쪽에만 사용할 수 있는 높이 측정용 지그(1)가 된다.
그 밖에, 상기 실시형태에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
2 : 연삭 장치 4 : 장치 베이스
4a : 개구 6 : 척 테이블
6a : 유지면 6b : 테이블 베이스
6c : 지지면 6d : 홈
6e : 오목부 6f : 흡인로
8 : X축 이동 테이블 10 : 반입출 영역
12 : 가공 영역 14 : 연삭 유닛
16 : 지지부 18 : Z축 가이드 레일
20 : Z축 이동 플레이트 22 : Z축 볼나사
24 : Z축 펄스 모터 26 : 스핀들 하우징
28 : 스핀들 28a : 휠 마운트
30 : 연삭 휠 30a : 구멍
32 : 연삭 지석 34 : 고정구
34a : 삽입 관통 구멍 36 : 흡인원
38 : 접촉식 게이지 38a : 게이지 헤드
38b : 지시부 38c : 궤도
1 : 높이 측정용 지그 1a, 1b : 면
3 : 개구부 5a, 5b : 위치 결정부
5c : 플레이트 7 : 피가공물

Claims (3)

  1. 판형의 피가공물을 유지면에 의해 유지하는 척 테이블을 지지면에 의해 지지할 수 있는 회전 가능한 테이블 베이스와, 피가공물을 연삭 또는 연마하는 가공 공구를 장착할 수 있는 휠 마운트가 선단에 고정된 스핀들을 구비하는 가공 장치에 있어서, 상기 휠 마운트에 고정한 접촉식 게이지를 상기 가공 공구의 회전 궤도를 따라 주사시켜 상기 유지면 또는 상기 지지면의 높이를 측정할 때에 이용되는 높이 측정용 지그로서,
    상기 유지면 또는 상기 지지면을 덮고, 복수의 개구부가 형성된 플레이트와,
    상기 플레이트로부터 돌출되는 볼록형의 복수의 위치 결정부를 구비하고,
    상기 위치 결정부는, 상기 플레이트를 상기 척 테이블 또는 상기 테이블 베이스에 대한 미리 정해진 위치에 위치시키는 기능을 가지며,
    상기 개구부는, 상기 척 테이블 또는 상기 테이블 베이스에 대한 상기 미리 정해진 위치에 상기 플레이트가 위치되었을 때에 상기 유지면 또는 상기 지지면의 측정 대상 영역을 노출시키도록 상기 회전 궤도를 따라 형성되고,
    상기 개구부는, 상기 접촉식 게이지가 상기 개구부를 통하여 상기 측정 대상 영역에 접촉할 수 있는 크기인 것을 특징으로 하는 높이 측정용 지그.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 환형 오목부가 동심원형으로 형성된 상기 지지면을 갖는 상기 테이블 베이스의 상기 지지면의 높이를 측정할 때에 이용되는 높이 측정용 지그로서,
    상기 플레이트는, 상기 환형 오목부를 덮음으로써 측정기의 접촉식 게이지가 상기 환형 오목부에 낙하하는 것을 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 높이 측정용 지그.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 위치 결정부는, 상기 플레이트의 한쪽 면에 형성된 복수의 제1 위치 결정부와, 상기 플레이트의 다른 쪽 면에 형성된 복수의 제2 위치 결정부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 위치 결정부의 각각은, 상기 플레이트의 상기 한쪽 면이 상기 유지면에 접하도록 상기 플레이트가 상기 척 테이블에 대한 미리 정해진 위치에 위치되었을 때에 상기 척 테이블의 측면에 접촉하여 상기 플레이트의 상기 척 테이블에 대한 위치 관계의 변화를 억제하는 기능을 가지며,
    상기 복수의 제2 위치 결정부의 각각은, 상기 플레이트의 상기 다른 쪽 면이 상기 지지면에 접하도록 상기 플레이트가 상기 테이블 베이스에 대한 미리 정해진 위치에 위치되었을 때에 상기 지지면에 형성된 오목부에 삽입되어 상기 플레이트의 상기 테이블 베이스에 대한 위치 관계의 변화를 억제하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 높이 측정용 지그.
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