(57)【要約】【課題】動バランス測定後の動バランス取り作業を、穴明けややすり削り等の切削作業を伴うことなく、効率よく高度に行うこと。【解決手段】ベース部材２１より回転可能に支持された回転テーブル２７を有する回転テーブル装置において、回転テーブル２７の周方向に所定間隔をおいて複数個のねじ孔５４を設け、ねじ孔５４の少なくとも一つにねじ付き錘をなすボルト５５をねじ込む。【選択図】      図４
2005254357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材より回転可能に支持された回転テーブルを有する回転テーブル装置において、
回転テーブルの周方向に所定間隔をおいて複数個のねじ孔が形成され、前記ねじ孔の少なくとも一つにねじ付き錘がねじ込まれている回転テーブル装置。
【請求項２】
前記ねじ付き錘は、ビス、ボルトである請求項１記載の回転テーブル装置。
【請求項３】
基台と、前記基台上に、水平軸方向に移動可能に設けられた水平移動台と、前記水平移動台を水平軸方向に往復駆動する第１の軸送り手段と、前記水平移動台上に設けられた回転テーブルと、前記回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転テーブルに設けられ被加工物を前記回転テーブル上に着脱可能に固定する被加工物固定手段と、前記基台上に固定配置されたコラムと、前記コラムに垂直軸方向に移動可能に設けられた垂直移動台と、前記垂直移動台を垂直軸方向に往復駆動する第２の軸送り手段と、前記垂直移動台に設けられバイト工具を取り付けられる刃物台とを有し、
前記回転テーブルの周方向に所定間隔をおいて複数個のねじ孔が形成され、前記ねじ孔の少なくとも一つにねじ付き錘がねじ込まれている加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転テーブル装置および加工装置に関し、特に、回転テーブル装置の動バランス取りに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工装置（工作機械）のワークテーブル装置等として用いられるような回転テーブル装置の動バランス取りは、回転テーブルを実際に高速回転させて振動センサ等を用いて動バランス測定を行い、その測定結果に基づいて、回転テーブルにドリル孔を明けたり、回転テーブルをやすりで部分的に削ることにより行われている。
【０００３】
動バランス取りに際して、回転テーブルにドリル孔を明けたり、回転テーブルをやすりで部分的に削ることは、工具を要する切削加工であるため、動バランス測定後の動バランス取り作業が面倒なものになり、高度なバランス修正を行うことが難しい。
【０００４】
なお、小型精密機器用のスキャンモータ等の小型の回転装置の動バランス取りとして、錘の役目をする接着剤を回転体に部分的に塗布してバランス修正を行う技術がある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５０３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、動バランス測定後の動バランス取り作業を、穴明けや、やすり削り等の切削作業を伴うことなく、効率よく高度に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による回転テーブル装置は、ベース部材より回転可能に支持された回転テーブルを有する回転テーブル装置において、回転テーブルの周方向に所定間隔をおいて複数個のねじ孔が形成され、前記ねじ孔の少なくとも一つに、ビス、ボルト等によるねじ付き錘がねじ込まれている。
【０００８】
この発明による加工装置は、基台と、前記基台上に、水平軸方向に移動可能に設けられた水平移動台と、前記水平移動台を水平軸方向に往復駆動する第１の軸送り手段と、前記水平移動台上に設けられた回転テーブルと、前記回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転テーブルに設けられ被加工物を前記回転テーブル上に着脱可能に固定する被加工物固定手段と、前記基台上に固定配置されたコラムと、前記コラムに垂直軸方向に移動可能に設けられた垂直移動台と、前記垂直移動台を垂直軸方向に往復駆動する第２の軸送り手段と、前記垂直移動台に設けられバイト工具を取り付けられる刃物台とを有し、前記回転テーブルの周方向に所定間隔をおいて複数個のねじ孔が形成され、前記ねじ孔の少なくとも一つにねじ付き錘がねじ込まれている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、回転テーブルに予め明けられているねじ孔を、動バランス測定結果に基づいて選び、そのねじ孔に、ビス、ボルト等によるねじ付き錘をねじ込むだけで、回転テーブルの動バランス取りを行うことができる。これにより、動バランス測定後の動バランス取り作業が、穴明けや、やすり削り等の切削作業を伴うことなく、効率よく高度に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明による回転テーブル装置を有する加工装置の一つの実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。
【００１１】
一つの実施形態による加工装置は、床上に固定配置される高剛性構造の基台１１を有する。
【００１２】
基台１１の上面には、２つのＶ形ガイドレール１２、１３が水平軸方向、つまりＹ軸方向に平行に形成されている。Ｖ形ガイドレール１２、１３には水平移動台であるＹ軸移動台１４の下底面に形成された反転Ｖ形溝部１５、１６が係合している。つまり、Ｙ軸移動台１４は、Ｖ形ガイドレール１２、１３に案内されてＹ軸方向に直線移動可能になっている。
【００１３】
Ｙ軸移動台１４のＹ軸方向の軸移動は、Ｙ軸サーボモータ１７によって回転駆動されるボールねじ１８によって行われる。Ｙ軸サーボモータ１７には、Ｙ軸位置検出器として、ロータリエンコーダ１９が取り付けられている。
【００１４】
Ｙ軸移動台１４上には回転テーブル装置２０が搭載されている。回転テーブル装置２０は、図４に詳しく示されているように、固定側部材として、Ｙ軸移動台１４の上面に固定されたリング形状のベース部材２１と、水平アジャスタ２２、取付ボルト２３によってベース部材２１上に水平に取り付けられたフランジ付き円筒形状の軸受支持部材２４と、軸受支持部材２４の上側と下側の各々同心に取り付けれたリング状の上側軸受部材２５、下側軸受部材２６とを有する。
【００１５】
上側軸受部材２５、下側軸受部材２６には、回転テーブル２７の中心軸部２８が回転可能に係合している。中心軸部２８の下端には下部フランジ部材２９がボルト３０によって固定されている。
【００１６】
回転テーブル２７は、中心軸部２８を含む円筒カップ形状のテーブル本体２７Ａと、取付ボルト５２によってテーブル本体２７Ａの上面に固定された円盤状のテーブル上板２７Ｂにより構成されている。
【００１７】
この実施形態では、取付ボルト５２の個数は８個になっており、図５、図６に示されているように、テーブル上板２７Ｂの同心円環状の外周段差部２７Ｃに４５度等間隔で８個のボルト通し孔５３が形成されている。
【００１８】
テーブル上板２７Ｂの外周段差部２７Ｃには、動バランス修正用の複数個のねじ孔（タップ孔）５４が形成されている。ねじ孔５４はテーブル板２７Ｂの周方向に等間隔に、複数個、設けられている。
【００１９】
ねじ孔５４の個数は、最低で６０度間隔で６個、最大で５度間隔で７２個設けられればよい。この実施形態では、２２．５度間隔で１６個設けられて設けられている。この実施形態のねじ孔５４の個数は、ボルト通し孔５３の個数の２倍で、ねじ孔５４はボルト通し孔５３とは周方向に異なる位置に設けられている。
【００２０】
回転テーブル２７の動バランス取りは、取付ボルト５２によってテーブル上板２７Ｂをテーブル本体２７Ａに締結固定した後、回転テーブル２７を回転させて振動センサ等による動バランス測定器を用いて測定結果よりバランス取り位置（回転テーブル２７の周方向位置）を特定し、特定された位置側のねじ孔５４に、ねじ付き錘であるビスあるいはボルト５５をねじ込み装着する（図４参照）。
【００２１】
動バランス測定器としては、例えば、シグマ電子工業（株）社製の精密機械用フィールドバランサのようなものを用いることができる。
【００２２】
ボルト５５をねじ込み装着するねじ孔５４の個数は、最低１個であり、バランス取り位置が隣接する２個のねじ孔５４の中間位置である場合には、その２個のねじ孔５４の双方にボルト５５をねじ込めばよい。バランス取りの錘重量は、ボルト材質や頭部の大きさ等によりボルト５５の重さを調整することにより、適当値に設定することができる。
【００２３】
上側軸受部材２５は、上側のスラスト空気軸受３２とラジアル空気軸受３３を構成し、下側軸受部材２６は、下側のスラスト空気軸受３４とラジアル空気軸受３５を構成している。これにより、上側軸受部材２５、下側軸受部材２６は、回転テーブル２７のスラスト方向とラジアル方向の軸受を共に静圧空気軸受によって行う。
【００２４】
なお、軸受支持部材２４には、各空気軸受３２〜３５に空気圧を供給する空気圧供給通路３６、３７が形成され、空気軸受用配管３８がなされている。
【００２５】
軸受支持部材２４の下部には回転テーブル２７を回転駆動する回転駆動手段であるＣ軸モータ４０が取り付けられている。Ｃ軸モータ４０は、ボルト４１によって軸受支持部材２４の下部に固定連結されたモータケース４２と、モータケース４２内に固定されたステータ部材４３と、ボルト４４によって回転テーブル２７の下部フランジ部材２９に固定連結されたロータ４５を有する。
【００２６】
モータケース４２の下部には主軸用のロータリエンコーダ４６が取り付けられている。ロータリエンコーダ４６は、ボルト４７によってモータケース４２の下部に固定連結されたエンコーダケース４８と、エンコーダケース４８内に固定配置された固定側部材４９と、ロータ４５の延長軸部５０に取り付けられた回転側部材５１とを有し、Ｃ軸モータ４０の回転速度（回転数）を検出する。
【００２７】
回転テーブル２７上には、被加工物固定手段として、円盤状の真空吸着チャック６０が取り付けられている。真空吸着チャック６０は、周知の構造のものであり、上面に被加工物であるシリコンウエーハＷを着脱可能に固定する。シリコンウエーハＷは、図７に示されているように、上面に、めっきレジスト層Ｗａとめっきによって形成されたＡｕバンプＷｂとを有する。
【００２８】
なお、回転テーブル２７の中心部には、真空吸着チャック６０に真空圧を供給するための真空圧供給通路６２を有する軸状の真空圧供給部材６３が取り付けられている。真空圧供給部材６３は、Ｃ軸モータ４０、ロータリエンコーダ４６を軸線方向に貫通し、下端部に真空圧供給用の回転継手６４が取り付けられている。
【００２９】
図１、図２を参照するに、基台１１のＹ軸方向の一端側にはコラム７１が垂直に取り付けられている。コラム７１の前部垂直面には、垂直軸方向、つまり、Ｚ軸方向のリニアガイド７２が設けられている。リニアガイド７２には垂直移動台であるＺ軸移動台（サドル）７３が取り付けられており、Ｚ軸移動台７３はリニアガイド７２に案内されてＺ軸方向に移動可能になっている。
【００３０】
Ｚ軸移動台７３のＺ軸方向の軸移動は、Ｚ軸サーボモータ７４によって回転駆動されるボールねじ７５によって行われる。Ｚ軸サーボモータ７４には、Ｚ軸位置検出器として、ロータリエンコーダ７６が取り付けられている。
【００３１】
Ｚ軸移動台７３の前部には刃物台７７が取り付けられている。刃物台７７にはバイト工具７８が下向きに取り付けられている。バイト工具７８は、シャンク７９の先端に単結晶もしくは多結晶ダイヤモンド製の刃部８０を取り付けられたダイヤモンドバイトである（図７参照）。なお、図２では、刃物台７７の図示を省略している。
【００３２】
つぎに、上述の構成による加工装置の動作について説明する。
【００３３】
まず、真空吸着チャック６０によって被加工物であるシリコンウエーハＷを回転テーブル２７のテーブル上板２７Ｂ上に固定する。この固定は、回転テーブル２７の回転中心とシリコンウエーハＷの中心とが合致するように位置決めされて行われる。
【００３４】
シリコンウエーハＷの固定後に、Ｃ軸モータ４０によって回転テーブル２７を回転駆動し、この状態で、Ｚ軸サーボモータ７４によってＺ軸移動台７３をＺ軸方向に移動させる。これにより、刃物台７７に取り付けられたバイト工具７８の切り込み方向の位置決めを行って切り込み量を設定する。
【００３５】
この切り込み量設定は、Ｚ軸移動台７３のＺ軸座標位置を指令するＺ軸指令値とＺ軸のロータリエンコーダ７６により検出されるＺ軸サーボモータ位置との偏差をゼロにするＺ軸制御部１０２によるフィードバック制御によって高精度に行われる。
【００３６】
そして、Ｙ軸サーボモータ１７によってＹ軸移動台１４をＹ軸方向に移動させることにより切削送りを行い、真空吸着チャック６０によって回転テーブル２７上に固定されているシリコンウエーハＷのＡｕバンプＷｂの上面を、図７に示されているように、バイト工具７８によって旋削し、バンプ上面の高さを揃える。
【００３７】
このＹ軸移動台１４の切削送りは、送り速度指令値とＹ軸のロータリエンコーダ１９により検出されるＹ軸サーボモータ位置の微分値（速度）との偏差をゼロにするＹ軸制御部１０１によるフィードバック制御によって高精度に行われる。
【００３８】
回転テーブル２７の回転は、ボルト５５によって高度に動バランスを取られた状態で行われるので、回転ばらつきを生じることなく定速度で安定して行われる。
【００３９】
これらのことにより、バンプ上面の高さを揃えるシリコンウエーハＷの平坦化加工が高精度に行われる。
【００４０】
そして、回転テーブル２７の動バランス取りは、回転テーブル２７のテーブル上板２７Ｂに予め明けられているねじ孔５４にねじ付き錘であるボルト５５をねじ込むだけで、穴明けや、やすり削り等の切削作業を要することなく、効率よく高度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明による回転テーブル装置を有する加工装置の一つの実施形態を示す側面図である。
【図２】この発明による回転テーブル装置を有する加工装置の一つの実施形態を示す平面図である。
【図３】この発明による回転テーブル装置を有する加工装置の一つの実施形態を示す正面図である。
【図４】この発明による回転テーブル装置の一つの実施形態を示す縦断面図である。
【図５】この発明による回転テーブル装置のテーブル上板の一つの実施形態を示す平面図である。
【図６】図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【図７】この発明による加工装置による旋削加工状態の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  基台
１４  Ｙ軸移動台
１７  Ｙ軸サーボモータ
１８  ボールねじ
１９  ロータリエンコーダ
２０  回転テーブル装置
２１  ベース部材
２７  回転テーブル
２７Ａ  テーブル本体
２７Ｂ  テーブル上板
４０  Ｃ軸モータ
４６  ロータリエンコーダ
５４  ねじ孔
５５  ねじ付き錘をなすボルト
６０  真空吸着チャック
７１  コラム
７３  Ｚ軸移動台
７４  Ｚ軸サーボモータ
７５  ボールねじ
７６  ロータリエンコーダ
７７  刃物台
７８  バイト工具
Ｗ  シリコンウエーハ
Ｗｂ  Ａｕバンプ
【図１】
2005254357.tif 000003
【図２】
2005254357.tif 000004
【図３】
2005254357.tif 000005
【図４】
2005254357.tif 000006
【図５】
2005254357.tif 000007
【図６】
2005254357.tif 000008
【図７】
2005254357.tif 000009