CN106239355B - 电磁卡盘和具有电磁卡盘的多功能研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种能够在加工处理期间有效地保持工件的小尺寸电磁卡盘和配备有该电磁卡盘的多功能研磨机。电磁卡盘(61至64；161至164)包括电磁卡盘主体(170)和推压构件(180、280)，其中，电磁卡盘主体(170)设置有多个磁极部(172)以及形成在两者均形成于面板的上表面上的相邻磁极部(172)之间的槽部(173)，由此通过磁极部的磁性吸引力将工件(W)吸引并固定在磁极部(172)的上表面上，推压构件(180、280)设置在槽部(173)中，以使得当工件固定至磁极部(172)的上表面时推压构件(180、280)以比由磁极部(172)施加至工件的吸引力小的力沿与吸引方向相反的方向朝向工件(W)的下表面推压所述工件(W)。

Description

电磁卡盘和具有电磁卡盘的多功能研磨机

技术领域

本发明涉及一种使用电磁来固定工件以加工该工件的电磁卡盘以及配备有该电磁卡盘的多功能研磨机。

背景技术

常规地，为了通过切削和研磨对工件进行加工，已经提出下述技术：其中，根据工件的形状和工件的待被加工的部分而利用电磁的吸引力(磁性吸引力)将工件固定在电磁卡盘的面板上，而不是采用通常所使用的借助于钉部等来紧固工件的机械卡盘(参见专利文献1和专利文献2)

[现有技术文件]

[专利文献]

[专利文献1]JP53(1978)-111584A

[专利文献2]JP54(1979)-90674A

发明内容

[本发明要解决的问题]

然而，根据专利文献1或专利文献2中所公开的技术，工件的材料和其上固定有工件的电磁卡盘的面板的材料通常是金属。因此，工件的下表面与面板的上表面之间的接触表面的摩擦系数很可能变小。因此，在工件的研磨加工期间，如果将较大的力——该较大的力比固定工件的吸引力(磁性吸引力)大——施加在工件上，则工件在面板上的位置会偏离初始位置。在这种情况下，作为对策，可以增大使线圈励磁的电流量或者可以增加线圈的匝数以提高(增大)对工件的吸引力，由此提高对工件的保持力。然而，如果增大使线圈励磁的电流量，则出现发热量增大的问题。此外，如果增加线圈的匝数，则出现的另一个问题是电磁卡盘的物理框架必须形成为较大的尺寸。

考虑到以上常规问题和待被解决的问题而提出了本发明，并且本发明的目的是提供一种尺寸减小但在加工期间仍然能够凭借足够的保持力来充分固定工件的电磁卡盘以及配备有改进的电磁卡盘的多功能研磨机。

[解决问题的方法]

为了解决以上问题，根据本发明的电磁卡盘包括电磁卡盘主体和推压构件，其中，电磁卡盘主体设置有形成在面板的上表面上的多个磁极部以及形成在于面板的上表面上形成的相邻磁极部之间的槽部，由此通过磁极部的磁性吸引力将工件吸引并固定在磁极部的上表面上，推压构件布置在槽部中，以使得当工件固定至磁极部的上表面时推压构件以比由磁极部施加至工件的吸引力小的力沿与吸引方向相反的方向朝向工件的下表面推压工件。

根据本发明的以上特征，推压构件设置在形成于面板的上表面上的槽部中以沿与吸引力的方向相反的方向朝向工件的下表面推压工件。推压构件推压工件的下表面的力小于由磁极部施加至工件的吸引力。因此，可应用通过推压构件朝向工件的下表面的推压操作而产生的摩擦力，从而保持通过由具有磁力的电磁卡盘将工件吸引在面板上而固定工件的力。因此，除了工件的下表面与电磁卡盘的面板之间的摩擦力之外，还增加了工件的下表面与推压构件之间的另一摩擦力，并且由此，即使使用较小尺寸的电磁卡盘，在加工期间工件仍可以适当地保持在面板上。

此外，为了解决以上问题，根据本发明的多功能研磨机设置有转台、多个头架、多个保持装置以及多个磨石，其中，转台可以绕转动轴线转动，多个头架具有各自的加工主轴，各自的加工主轴设置在以转台的转动轴线为中心的圆上并且能够绕与转动轴线平行的各自的主轴轴线旋转，多个保持装置设置在各自的加工主轴上并且能够保持各自的工件，多个磨石设置成能够相对于转台移动以用于当通过由转台的转动运动使工件顺序转移而将每个工件定位在每个对应的研磨转动位置处时研磨对应的工件。多个保持装置由各自的上述电磁卡盘形成。

如上所述，通过将电磁卡盘应用于顺序地执行多个工件的研磨的多功能研磨机的保持装置，在加工处理期间，工件可以进行稳定地研磨而不会在面板上偏离初始位置。因此，可以提高工件的加工精度。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施方式的多功能研磨机的整体结构的轮廓图；

图2是设置在图1中示出的多功能研磨机处的转台的平面图；

图3是沿着图2中的箭头E-E截取的转台的截面图；

图4是根据第一实施方式的电磁卡盘的立体图；

图5是图4中示出的电磁卡盘的平面图；

图6是沿着图5中的箭头F-F截取的电磁卡盘的截面图，示出了工件固定在电磁卡盘上的状态；

图7A是用于说明多功能研磨机的状态的第一视图；

图7B是用于说明多功能研磨机的状态的第二视图；

图7C是用于说明多功能研磨机的状态的第三视图；

图7D是用于说明多功能研磨机的状态的第四视图；

图7E是用于说明多功能研磨机的状态的第五视图；

图7F是用于说明多功能研磨机的状态的第六视图；

图7G是用于说明多功能研磨机的状态的第七视图；

图8是沿着图5中的箭头F-F截取的电磁卡盘的截面图，示出了工件未固定在电磁卡盘上的状态；

图9是根据第二实施方式的电磁卡盘的立体图；

图10是图9的电磁卡盘的平面图；

图11是沿着图10中的箭头H-H截取的电磁卡盘的截面图，示出了工件固定在电磁卡盘上的状态；以及

图12是沿着图10中的箭头H-H截取的电磁卡盘的截面图，示出了工件未固定在电磁卡盘上的状态。

具体实施方式

(1.第一实施方式)

(1-1.多功能研磨机的构造)

将使用一个研磨机对第一实施方式进行说明，在第一实施方式中，与根据本发明的电磁卡盘相对应的每个保持装置61至64被应用于多功能研磨机1，该多功能研磨机1在作为工件W的轴承的外圈Wa和内圈Wb上执行多个研磨操作。应当注意的是，在图1中，在水平平面上相交的方向被限定为X-轴线方向和Y-轴线方向。与X-轴线方向和Y-轴线方向相交的方向被限定为Z-轴线方向。如图1中示出的，多功能研磨机1包括床身2和转台5、柱3a、3b和3c以及转动臂3d，该转动臂3d通过设置在床身2上的驱动机构(未示出)而绕与Z-轴线方向平行的Zd-轴线转动。

转台5构造成通过图3中示出的驱动机构51而绕与Z-轴线平行的C-轴线(转动轴线)转动。如图1和图2中示出的，转台5设置有四个保持装置61至64(随后将详细说明的电磁卡盘)，所述四个保持装置61至64在以C-轴线为中心的同一圆上以相等的角度间隔(90度间隔)彼此间隔开。保持装置61至64中的每一者附接有头架81至84。(然而应当注意的是，在图3中，仅代表性地示出了保持装置61和对应的头架81)。保持装置61至64构造成相同的并且头架81至84也构造成相同的。根据本实施方式，头架81设置有主轴本体811和加工主轴812。加工主轴812设置在主轴本体811上并从主轴本体811的上端延伸并且能够通过容置在主轴本体811中但未在附图中示出的驱动机构而绕与C-轴线方向平行的G-轴线(主轴线)旋转。保持装置(在图3中，为保持装置61)固定在加工主轴812的上端上。

转台5——保持装置61至64中的每一者设置在该转台5上——设置有与各自的保持装置61至64对应的通孔52。(在图3中，仅图示了与保持装置61对应的通孔52)。头架81的主轴本体811固定至转台5的与通孔52的位置相对应的下表面并且头架81的加工主轴812插入到通孔52中。该通孔52与同每个保持装置62至64相对应的每个通孔52的结构相同。每个保持装置61至64凭借磁性力产生的吸引而将外圈Wa或内圈Wb(工件W)保持在面板171的上表面上，由此使该外圈Wa或内圈Wb(工件W)与加工主轴812一起绕G-轴线旋转。

外圈Wa或内圈Wb被移入定位在如图2中观察的左侧处的保持装置中(图2中的状态示出了保持装置61，但该保持装置61通过转台的转动操作而被另一个保持装置接替，这种接替与以下操作是相同的)并且从定位在下侧处的保持装置中移出(图2中的状态示出了保持装置64，但该保持装置64通过转台的转动而转移，这种接替操作与以下操作是相同的)。外圈Wa或内圈Wb的移入和移出操作(转移)由机器人(未示出)执行，该机器人构造成在外圈Wa或内圈Wb的中心轴线与保持装置61的旋转中心一致的状态下执行外圈Wa或内圈Wb的转移操作。应当注意的是，这种移入或移出(转移)操作可以由工人或操作者执行来代替由机器人操作。在这种情况下，可以通过使用固定装置等来进行工件和保持装置的定心。

转台5以预定角度沿如图2中观察的顺时针方向转动并且将外圈Wa或内圈Wb移至它们的研磨位置。根据本实施方式，在定位于图2中的左侧处的保持装置61处，当被移入的工件W为外圈Wa时执行外周部的研磨。另外，当工件W为内圈Wb时执行内周部的研磨。在定位于上侧处的保持装置62处，执行外圈轨道槽表面的研磨，外圈轨道槽表面的研磨是对设置在外圈Wa的内周表面处的轨道槽WaG的研磨。

另外，在定位于图2中的右侧处的保持装置63处，执行内圈轨道槽表面的研磨，内圈轨道槽表面的研磨是对设置在内圈Wb的外周表面处的轨道槽WbG的研磨。在定位于图2中的下侧处的保持装置64处，对外圈Wa的轨道槽WaG执行外圈轨道槽表面的超精研磨，或者对内圈Wb的轨道槽WbG执行内圈轨道槽表面的超精研磨，并且将已被研磨过的工件移出。应当注意的是，在下文中关于图2中的转台5的说明中，分别地，左侧位置称作周表面研磨位置Pp，上侧位置称作外圈研磨位置Po，右侧位置称作内圈研磨位置Pi以及下侧位置称作超精研磨位置Pb。

每个柱3a、3b和3c构造成能够通过各自的驱动机构(在图1中仅示出用于驱动柱3a的驱动机构3A)而沿与X-轴线方向平行的Xa-轴线方向、Xb-轴线方向和Xc-轴线方向进行往复运动(进退运动)。研磨头4a、4b和4c分别设置在柱3a、3b和3c的侧表面处并且能够通过驱动机构41a、41b和41c而沿与Z-轴线方向平行的Za-轴线方向、Zb-轴线方向和Zc-轴线方向在竖向上运动(进退运动)。旋转式磨轮9a、9b和9c(对应于磨石)设置在每个研磨头4a、4b和4c处并且能够通过驱动机构91a、91b和91c而绕Za-轴线方向(磨石轴线)、Zb-轴线(磨石轴线)和Zc-轴线(磨石轴线)旋转。磨轮9a、9b和9c分别保持在分别从驱动机构91a、91b和91c向下延伸的保持轴92a、92b和92c的下端处。

柱3a、3b和3c以使磨轮9a、9b和9c可以分别相对于周表面研磨位置Pp、外圈研磨位置Po和内圈研磨位置Pi前进或后退的方式设置在床身2上。例如，CBN(立方氮化硼)磨石被用于磨轮9a以执行外圈Wa的外周表面研磨或内圈Wb的内周表面研磨。例如，氧化铝磨石被用于磨轮9b和9c以执行外圈Wa的外圈轨道槽表面研磨和内圈Wb的内圈轨道槽表面研磨。

转动臂3d设置有单石型磨石9d，该单石型磨石9d能够沿与Z-轴线方向平行的Ze-轴线方向向上移动并且能够绕Ze-轴线方向(磨石轴线)旋转。磨石9d保持在保持轴92d的下端部的周表面处以使磨石9d的研磨部面向与Ze-轴线垂直的方向，该保持轴92d从转动臂3d的梢端沿向下方向延伸。CBN磨石被用于磨石9d以用于外圈Wa的外圈轨道槽表面的超精研磨，或者内圈Wb的内圈轨道槽表面的超精研磨。此处应当注意的是，单石型磨石9d可以代替旋转式磨轮。

如图1中示出的，多功能研磨机1设置有控制装置30。控制装置30执行柱3a、3b和3c的转移控制，研磨头4a、4b和4c的竖向运动控制，转台5的转动控制，头架81至84的旋转控制，保持装置61至64的磁性吸引力控制，磨轮9a、9b和9c的旋转控制，转动臂3d的转动控制，磨石9d的旋转和竖向运动控制以及数据和程序的记录。控制装置30通过基于预定控制数据对装置和部件进行控制来执行多个研磨处理。此外，控制装置30控制机器人(未示出)，该机器人将外圈Wa或内圈Wb转移至保持装置61至64的面板171以及将外圈Wa或内圈Wb从保持装置61至64的面板171转移出。

(1-2.电磁卡盘)

接下来，将在下文参照图4至图6对与本发明有关的保持装置61至64(电磁卡盘)进行说明。如图4至图6中示出的，保持装置61至64分别包括电磁卡盘主体170、八(8)个推压构件180。应当注意的是，保持装置61至64中的每一者还包括用于产生磁力的电磁线圈，但是这种电磁线圈已经为公众所知，因此省略对电磁线圈的结构和操作的详细说明。

电磁卡盘主体170形成为具有底部的筒形形状，该底部用作放置在上侧处的面板171。电磁卡盘主体170由磁性材料——比如铁系列——制成。如图4至图6中示出的，面板171的上表面设置有多个磁极部172和多个槽部173(参见图5)。根据本实施方式，八个扇形区段磁极部172以下述方式布置：沿以面板171的G-轴线(主轴线)为中心的周向方向以相等的角度间隔彼此间隔开。八个磁极部172中的每个磁极部的上表面的高度设定为对于所有的上表面而言是相同的。此处应当注意的是，在下文中，将磁极部172的上表面称为保持表面172a。当八个磁极部被磁化时，沿周向方向依次形成有S极和N极(参见图5)并且在于相邻磁极部172之间凹入的凹入部中形成有槽部173。

如图5中示出的，槽部173的宽度形成为从面板171的中心(G-轴线)朝向外周缘扩大。然而，本发明并不限于这种结构，并且槽部173的宽度可以从面板171的中心(G-轴线)朝向外周缘是恒定的。再者，应当注意的是，槽部173的宽度可以从面板171的中心(G-轴线)朝向外周缘变窄。此外，磁极部172和槽部173的数量可以小于八(8)个或者可以超过八个。

如图6中示出的，每个槽部173设置有两个侧表面173a和173a以及底部表面173b。如以上说明的，槽部173的宽度从面板171的中心沿着磁极部172的侧表面(通常用作槽部173的侧表面173a)扩大并且槽部173沿径向形成(参见图5)。槽部173的高度——该高度与从磁极部172的上表面(保持表面172a)至底部表面173b的距离对应——在从面板171的中心沿径向向外方向的整个长度上为恒定的。由槽部173封围的部分是非磁性区域的空间。

磁极部172通过控制装置30控制的、由缠绕在电磁卡盘主体170内的磁极钢材料上的线圈(未示出)的励磁而被磁化。放置在磁极部172的保持表面172a(上表面)上且底部表面紧密接触保持表面172a的工件W可以通过磁性吸引力固定至保持表面172a(参见图6)。

推压构件180由非磁性材料形成并且布置在槽部173中。随后将说明该细节，但是当工件W通过磁力被吸引并固定至磁极部172的保持表面172a时，推压构件180以推力Fg1沿与吸引方向相反的方向推压工件W，该推力Fg1比通过磁力而在工件W处产生的吸引力Fmag1(磁性吸引力)小(Fmag1>Fg1)。

推压构件180设置有最上表面构件181、支承构件182和Ns数量的弹簧183(第一弹性构件)。最上表面构件181由非磁性材料形成并且在其上表面处与工件W的下表面相接触。最上表面构件181例如以使得预定直径的研磨颗粒混合到环氧树脂中的方式形成。详细地，最上表面构件181由高摩擦材料形成，使得当最上表面构件181的上表面与工件W的下表面彼此相接触时，最上表面构件181的上表面与工件W的下表面之间产生的摩擦系数μ2大于磁极部172的保持表面172a与工件W的下表面之间的摩擦系数μ1(μ1<μ2)。

支承构件182例如由非磁性材料——比如根据日本工业标准的SUS(不锈钢)304或SUS 316等——制成。支承构件182布置在最上表面构件181(高摩擦构件)与弹簧183之间。支承构件182由高硬度材料形成，该高硬度材料的硬度比最上表面构件181(高摩擦构件)的硬度高。通过用高硬度材料形成支承构件182并且将支承构件182布置在最上表面构件181与弹簧183之间，可以避免最上表面构件181与弹簧183之间的直接接触从而有效地防止最上表面构件181由于与弹簧183的直接接触而导致的摩擦磨损。

支承构件182以下述方式嵌入槽部173中：使得由支承构件182的侧表面182a和182a与槽部173的侧表面173a和173a形成的空间被大致消除(填充)。然而，应当注意的是，在这种情况下，如图6中示出的，侧表面182a与侧表面173a之间的空间应该至少具有可以允许支承构件182的竖向运动的间隙。形成支承构件182的材料并不限于SUS 304或SUS 316，而可以是具有比最上表面构件181的硬度高的硬度的任何树脂材料。

弹簧183由非磁性材料——比如SUS 304或SUS 316——制成。根据本实施方式，弹簧183由包括波形垫圈的多个(Ns)板簧形成。如以上说明的，弹簧183布置在支承构件182与底部表面173b之间(对应于最上表面构件181与槽部173的底部表面173b之间的空间)并且在支承构件182与底部表面173b之间布置必要数量(Ns)的弹簧183。因此，当工件W通过磁性吸引力被吸引并固定至磁极部172的保持表面172a时，每个弹簧183通过最上表面构件181和支承构件182而被压缩并且挠曲。伴随着压缩和挠曲，在弹簧183处产生反作用力，并且作为推力Fg1和推力Fg1的总的反作用力沿与工件W的吸引方向相反的方向通过支承构件182和最上表面构件181施加于工件W的下表面。

推力Fg1是由一个弹簧183的推力fg1乘以弹簧183的总数量(Ns)所表示的值(Fg1＝fg1×Ns)。在图5中，作为示例，由虚线表示的五个弹簧183从面板171的中心沿径向方向布置在八个(八条)槽部中的每个槽部173中。弹簧183的总数量(Ns)在本示例中是四十个(Ns＝8×5)。

(1-3.多功能研磨机的操作)

接下来，将参照图2和图7A至图7G对执行作为工件W的多种类型的研磨的下述操作的多功能研磨机1的操作进行说明：轴承的外圈Wa的外周表面研磨、外圈轨道槽表面研磨和外圈轨道槽表面超精研磨，以及轴承的内圈Wb的内周表面研磨、内圈轨道槽表面研磨和内圈轨道槽表面超精研磨。此处应当注意到的是，该初始状态限定为多功能研磨机1中的保持装置61被定位至周表面研磨位置Pp(在图2和图7A中表示的状态)的位置，并且在该状态下的转台5的转动位置被限定为形成零角度的参考位置。将在假定第一外圈Waa已经通过机器人移入并且定位在保持装置61的面板171上的情况下进行说明。

首先，控制装置30通过使位于保持装置61的电磁卡盘主体170中的线圈(未示出)励磁而使保持装置61的磁极部172磁化。通过磁极部172的这种磁化，移入并定位在保持装置61的面板171上的第一外圈Waa通过吸引力(磁性吸引力)而被吸引并固定至保持装置61的磁极部172的保持表面172a(参见图6)。随后，控制装置30基于外周表面研磨程序控制外圈Waa的外周表面的研磨(参见图7A)。

控制装置30控制使用于研磨外圈Waa(外圈Wa)的外周表面的磨轮9a移动并且控制将磨轮9a推动至外圈Waa的外周表面。外圈Waa接收在与磨轮9a的接触点处的沿法线方向和切线方向的较大的研磨阻力。保持装置61必须将外圈Waa牢固地紧固并固定在面板171(保持表面172a)上并将外圈Waa固定成即使当外圈Waa接收来自磨轮9a的这种较大的研磨阻力时也不移动。

类似地，在对外圈Wa的内周表面和每个轨道槽表面进行研磨或对内圈Wb的外周表面、内周表面和每个轨道槽表面进行研磨的情况中，外圈Wa或内圈Wb必须牢固地紧固并固定在保持装置61至64的每个面板171上，即使当外圈Wa或内圈Wb接收来自磨轮9b、9c和9d的这种较大的研磨阻力时亦牢固地紧固并固定在保持装置61至64的每个面板171上。本发明的目的是在保持装置61至64处产生足够的固定力(磁性吸引力)以使得外圈Wa或内圈Wb不会在面板171上移动，即使当外圈Wa或内圈Wb接收较大的研磨阻力时亦不会在面板171上移动。随后将对通过与本发明有关的磁力的吸引力而将外圈Wa或内圈Wb固定至保持装置61至64的细节进行说明。

在完成第一外圈Waa的外周表面的研磨后，控制装置30使转台5转动90度(参见图7B)。因此，保持装置61定位至外圈研磨位置Po并且保持装置64定位至周表面研磨位置Pp。随后，控制装置30控制机器人将第一内圈Wba移到保持装置64的面板171上(参见图7C)。在这种情况下，已经移入的内圈Wba通过控制装置30的控制、由于磁力的吸引力(磁性吸引力)而被固定至保持装置64的磁极部172的保持表面172a，这与保持装置61的第一外圈Waa的情况是相同的。

随后，控制装置30基于内周表面研磨程序进行控制以使磨轮9a移动并且将磨轮9a推动至内圈Wba的内周表面以用于为内圈Wba的内周表面研磨做准备。此外，控制装置30基于外圈轨道槽表面研磨程序进行控制以使磨轮9b移动并且将磨轮9b推动至外圈Waa的外圈轨道槽表面以用于为外圈Waa的外圈轨道槽表面研磨做准备(参见图7C)。这些控制同时执行。

接下来，在完成了在周表面研磨位置Pp处对内圈Wba的内周表面的研磨以及在外圈研磨位置Po处对外圈Waa的外圈轨道槽表面的研磨之后，控制装置30使转台5转动180度(参见图7D)。因此，保持装置61定位至超精研磨位置Pb且保持装置64定位至内圈研磨位置Pi并且保持装置62定位在周表面研磨位置Pp处。保持装置63在外圈Wa和内圈Wb未被吸引的未填装工件的状态下定位在外圈研磨位置Po处。

随后，控制装置30控制机器人(未示出)将下一个外圈Wab移至定位在周表面研磨位置Pp处的保持装置62的面板171上。随后，外圈Wab通过控制装置30的控制、由于磁力的吸引力(磁性吸引力)而被吸引并且固定至保持装置62的磁极部172的保持表面172a(参见图7E)。此后，控制装置30基于周表面研磨程序进行控制以使磨轮9a移动并且将磨轮推动至外圈Wab的外周表面以用于研磨周表面。

随后，控制装置30基于内圈轨道槽表面研磨程序进行控制以使磨轮9c移动并且将磨轮9c推动至设置在内圈Wba的外周部处的内圈轨道槽表面以用于为内圈Wba的内圈轨道槽表面研磨做准备。此外，控制装置30基于外圈轨道槽表面超精研磨程序进行控制以使磨轮9d移动并且将磨轮9d推动至外圈Waa的外圈轨道槽表面以用于为外圈Waa的外圈轨道槽表面超精研磨做准备(参见图7E)。这些控制同时执行。

应当注意的是，当执行外圈轨道槽表面超精研磨时，控制装置30进行控制以使转动臂3d转动并且同时使磨石9d旋转且使磨石9d向下移动，由此磨石9d与位于保持装置61上的外圈Waa的轨道槽表面相接触从而执行外圈轨道槽表面超精研磨。在执行外圈轨道槽表面超精研磨之后，控制装置30控制磨石9d退至等待位置。在执行外圈Waa的外圈轨道槽表面超精研磨之后，控制装置30解除保持装置61的磁性吸引力并且通过控制机器人(未示出)而将外圈Waa从保持装置61移出(参见图7E)。

此外，在已经完成外圈Wab的外周表面研磨和内圈Wba的内圈轨道槽表面研磨之后，控制装置30使转台5转动90度(参见图7F)。因此，保持装置61定位至周表面研磨位置Pp并且保持装置62定位至外圈研磨位置Po。此外，保持装置64定位至超精研磨位置Pb。保持装置63在外圈Wa和内圈Wb未被吸引的未填装工件的状态下定位在内圈研磨位置Pi处。

接下来，控制装置30控制机器人(未示出)将下一个内圈Wbb移至保持装置61的面板171，并且随后，已移至面板171的内圈Wbb被吸引并且固定至保持装置的通过控制装置30的控制而被磁化的磁极部172的保持表面172a(参见图7G)。此后，控制装置30基于内周表面研磨程序进行控制以使磨轮9a移动并且将磨轮9a推动至内圈Wbb的内表面以用于为内圈Wbb的内周表面研磨做准备。

控制装置30基于外圈轨道槽表面研磨程序进行控制以使磨轮9b移动并且将磨轮9b推动至外圈Wab的内周表面的轨道槽表面以用于为外圈Wab的内周表面处的外圈轨道槽表面研磨做准备。此外，控制装置30基于内圈轨道槽表面超精研磨程序进行控制以使磨石9d移动并且将魔石9d推动至内圈Wba的轨道槽表面以用于为内圈Wba的外周表面处的内圈轨道槽表面超精研磨做准备(参见图7G)。这些控制同时执行。

在执行内圈轨道槽表面超精研磨之后，控制装置30控制磨石9d退至等待位置并且解除保持装置64对于内圈Wba的磁性吸引力，并且通过控制机器人(未示出)将内圈Wba从保持装置64移出(参见图7G)。

(1-4.电磁卡盘的操作)

接下来，将在下文对保持装置61至64(电磁卡盘)的操作进行详细说明。将通过下述情况进行代表性说明：其中，外圈Waa通过由磁力产生的吸引力(磁性吸引力)被吸引并固定至保持装置61(电磁卡盘)的磁极部172的保持表面172a。

首先，将对外圈Waa未定位在磁极部172的保持表面172a上的情况进行说明。当外圈Waa未定位在磁极部172的保持表面172a上时，在图8中示出了形成位于槽部173中的推压构件180的最上表面构件181、支承构件182和弹簧183的每种状态。应当注意的是，根据本实施方式，布置在每个槽部173中的弹簧183的数量设定为五(5)个(参见图5)。

如图8中示出的，最上表面构件181从槽部173的开口略微(图8中的长度“L”)向上延伸。这意味着弹簧183没有被压缩并且呈自由高度(自由长度)。从槽部173的开口延伸的长度“L”呈几十μm的数量级。

接下来，控制装置30使位于电磁卡盘主体170中的线圈(未示出)励磁并且使磁极部172磁化。因此，外圈Waa的底部表面通过磁性吸引力被吸引至磁极部172的保持表面172a，并且外圈Waa被固定至每个保持表面172a并且与每个保持表面172a紧密接触(参见图6)。

当外圈Waa被固定至每个保持表面172a并且与每个保持表面172a紧密接触时，外圈Waa的下表面与保持表面172a相接触从而限制外圈Waa的向下运动。随后，其上定位有外圈Waa的最上表面构件181的上表面与保持表面172a变为同一相等的表面高度。

当外圈Waa通过磁性吸引力的吸引力而朝向保持表面172a运动时，支承构件182和其上定位有外圈Waa的最上表面构件181被推压并且与外圈Waa一起向下移动。随后，支承最上表面构件181和支承构件182的弹簧183沿压缩方向挠曲预定的挠曲量δ(＝L)。当假定一个弹簧183的弹簧常数为“k”时，每一个弹簧183的推力“fg1”可以表示为fg1＝kδ。

因此，总数量为Ns(根据本实施方式，Ns＝40)的多个弹簧183以推力Fg1(＝fg1×Ns)沿与由磁性吸引力产生的吸引力的方向相反的方向推压外圈Waa，该推力Fg1作为通过最上表面构件181和支承构件182而产生的挠曲的反作用力。因此，可以在最上表面构件181的上表面与外圈Waa的下表面之间获得期望的摩擦力。此处应当注意的是，根据本实施方式，在最上表面构件181的上表面与外圈Waa(工件W)的下表面之间产生的可以提高推力Fg1的摩擦力的量级为下述量级：其中，在对固定于保持表面172a上的外圈Waa(工件W)进行各种研磨加工处理期间，该量级可以使外圈Waa(工件W)保持在保持表面172a上而不会移动。

此外，推力Fg1被设定为比通过磁极部172的磁化而对外圈Waa(工件W)施加的吸引力Fmag1小(Fmag1>Fg1)。因此，通过将外圈Waa固定至保持表面172a，推压构件180(由最上表面构件181、支承构件182和弹簧183形成)可以被可靠地推入并容置在槽部173的内侧中，从而保持最上表面构件181与外圈Waa的下表面之间的接触状态。

在弹簧183的压缩方向上的预定挠曲量δ——即，最上表面构件181从槽部173的开口延伸的长度“L”——可以被设定为任何期望的值。换句话说，长度“L”可以设定为任何值，只要推压构件180被完全容置在槽部173中即可，并且在外圈Waa通过磁性吸引力被吸引并固定至磁极部172的保持表面172a的状态下，挠曲的弹簧183的负载可以被设定为推力Fg1。

外圈Waa(工件W)与保持装置61之间的摩擦力F1可以通过以下数学公式(M1)获得：

(M1)F1＝μ1×(Fmag1–Ns×fg1)+μ2×Ns×fg1

其中，

F1：外圈Waa(工件W)与保持装置61之间的摩擦力。

μ1：每个磁极部172的八个保持表面172a(上表面)与外圈Waa的下表面之间的摩擦系数。

Fmag1：通过磁极部172的磁化产生的对外圈Waa的吸引力。

μ2：八个最上表面构件181与外圈Waa的下表面之间的摩擦系数。

Ns：弹簧183的总数量。

fg1：每一个弹簧183的推力(弹簧负载)(fg1＝kδ)

如从以上数学公式(M1)中理解的，当吸引力Fmag1改变时，可以改变弹簧183的总数量Ns，或者可以改变弹簧常数k和形成推力fg1(弹簧负载)的挠曲量δ中的任一者，以作为对这种变化的对策。随后，可以改变每个值以使得摩擦力F1变成等于或大于预定值。摩擦力F1的预定值可以通过实验等预先设定。

与保持装置61类似，根据具有与保持装置61的结构相同的结构的保持装置62至64，作为工件W的外圈Wa(外圈Waa、外圈Wab)或内圈Wb(内圈Wba、内圈Wbb)通过磁性吸引力被吸引并且以足够的摩擦力F1被固定至保持装置62至64的各自的磁极部172的各自的保持表面172a。因此，工件W被固定至保持装置61至64的上表面并且不会从初始位置移动。因此，可以精确地执行各种研磨处理。

(2.第二实施方式)

接下来，将参照图9至图12对第二实施方式进行说明。根据第二实施方式的多功能研磨机101(参见图1)与根据第一实施方式的多功能研磨机1的区别主要在于电磁卡盘(每个保持装置161至164)的结构。更详细地，电磁卡盘(每个保持装置161至164)的推压构件280与根据第一实施方式的电磁卡盘(每个保持装置61至64)的推压构件180在结构方面是不同的。其他部分则是相同的。因此，在第二实施方式的说明中，将主要对推压构件280进行详细说明并且将省略与第一实施方式相同的其他部分的说明。应当注意的是，可以使用与第一实施方式中相同的附图标记来说明相同结构的部分。

(2-1.电磁卡盘)

将参照图9至图12对作为根据第二实施方式的电磁卡盘的保持装置161至164进行说明。应当注意的是，图9至图11对应于第一实施方式的图4至图6。图12对应于第一实施方式的图8。如图9和图10中示出的，保持装置161至164分别包括电磁卡盘主体170和推压构件280。电磁卡盘主体170的结构与第一实施方式的电磁卡盘主体170的结构是相同的并且将省略其说明。

推压构件280由非磁性材料形成并且如图9至图11中示出的，推压构件280布置在槽部173中。与第一实施方式相同，当工件W通过磁力被吸引并固定至磁极部172的保持表面172a时，推压构件280以推力Fg2沿与吸引方向相反的方向推压工件W，该推力Fg2比通过磁力在工件W处产生的吸引力Fmag2(磁性吸引力)小(Fmag2>Fg2)。推压构件280包括最上表面构件281和支承构件282。

最上表面构件281由非磁性构件(第二弹性构件)形成并且设置有接触表面281a，该接触表面281a与工件W的下表面相接触。最上表面构件281由高摩擦材料形成，使得最上表面构件281的接触表面281a与工件W的下表面之间产生的摩擦系数μ4大于磁极部172的保持表面172a与工件W的下表面之间的摩擦系数μ3(μ3<μ4)。最上表面构件281(第二弹性构件)例如由弹性件形成，更详细地，由比如聚氨酯橡胶、硅橡胶或天然橡胶形成。

支承构件282例如由非磁性材料——比如SUS(不锈钢)304或SUS 316等——制成。支承构件282布置在由高摩擦材料制成的最上表面构件281与槽部173的底部表面173b之间。支承构件282由高弹性材料形成，该高弹性材料的弹性、特别是纵向弹性(杨氏模量)比最上表面构件281的弹性大。通过形成并且布置支承构件282，最上表面构件281的接触表面281a与工件W的下表面相接触，即使当最上表面构件281弹性地变形时，支承构件282也可以可靠地支承最上表面构件281的下表面。因此，最上表面构件281的接触表面281a将预定推力Fg2施加至工件W，该预定推力Fg2与通过最上表面构件281的压缩弹性变形产生的反作用力相对应。

应当注意的是，由布置在槽部173中的最上表面构件281产生的每个推力(反作用力)是推力fg2，并且推力Fg2是通过每个推力fg2乘以最上表面构件281的总数量(Nr：在本实施方式中为八(8)个)而表示的值(Fg2＝fg2×Nr)。根据该结构，当工件W被固定至磁极部172的保持表面172a时，通过被工件W的下表面推入槽部173中而弹性变形的最上表面构件281朝向工件W的下侧偏压工件W。

当支承构件282嵌入槽部173中时，由支承构件282的侧表面282a和282a与槽部173的侧表面173a和173a形成的空间基本上被填充成在其中不具有间隙。形成支承构件282的材料不限于金属材料——比如SUS 304或SUS 316，而可以是具有比最上表面构件281的纵向弹性(杨氏模量)高的纵向弹性的任何树脂材料。

(2-2.电磁卡盘的操作)

接下来，在下文中将主要参照图12对保持装置161至164(电磁卡盘)的操作进行说明。将通过下述情况进行代表性说明：其中，外圈Waa通过由磁力产生的吸引力(磁性吸引力)被吸引并固定至保持装置161(电磁卡盘)的磁极部172的保持表面172a。

首先，将对外圈Waa未定位在磁极部172的保持表面172a上的情况进行说明。当外圈Waa未定位在磁极部172的保持表面172a上时，形成推压构件280的最上表面构件281和支承构件282布置在槽部173中，如图12中示出的。在这种状态下，八个最上表面构件281从槽部173的开口略微(图8中的“L”)向上延伸。这意味着最上表面构件281没有通过压缩而变形并且呈自由高度(自由长度)状态。从槽部173的开口延伸的尺寸“L”呈几十μm的数量级，但是这个尺寸可以自由地设定并且将在下文对设定的细节进行说明。

在最上表面构件281的侧表面281b和281b与槽部173的侧表面173a和173a之间设置有预定间隙(间隔)。该预定间隙用于适应当外圈Waa定位在磁极部172的保持表面172a上时最上表面构件281的接触表面281a被外圈Waa的底部表面推压并且通过压缩而变形时的变形。

接下来，通过控制装置30的控制，外圈Waa通过机器人(未示出)被布置在保持表面172a和最上表面构件281上。随后，控制装置30使位于电磁卡盘主体170中的线圈(未示出)励磁并且使磁极部172磁化。随后，外圈Waa的底部表面通过磁性吸引力被吸引至磁极部172的保持表面172a并且外圈Waa固定在保持表面172a上并与保持表面172a紧密接触(参见图11)。

在外圈Waa通过磁力被吸引并固定至磁极部172的保持表面172a的状态下，外圈Waa的下表面推压从槽部173的开口向上延伸的最上表面构件281的接触表面281a以通过压缩使最上表面构件281变形。因此，被推压的最上表面构件281的接触表面281a容置在槽部173中。应当注意的是，最上表面构件281的与外圈Waa相接触的接触表面281a的高度和保持表面172a的高度变成相同的平面高度。如上所述，通过一个最上表面构件281的压缩变形而产生的反作用力被限定为推力fg2。因此，数量总共为Nr(根据本实施方式为八(8)个)的最上表面构件281以推力Fg2(＝fg2×Nr)沿与吸引方向相反的方向推压外圈Waa的下表面，该推力Fg2为通过压缩变形所产生的反作用力。因此，在最上表面构件281的上表面与外圈Waa(工件W)的下表面之间可以获得期望的摩擦力。

如上所述，推力Fg2设定为比通过磁极部172的磁化而施加至外圈Waa(工件W)的吸引力Fmag2小(Fmag2>Fg2)。因此，通过将外圈Waa固定至保持表面172a，最上表面构件281的接触表面281a与外圈Waa的下表面相接触并且推压构件280的最上表面构件281可以被可靠地推入并容置在槽部173的内侧中。

在外圈Waa未定位在磁极部172的保持表面172a上的状态下，最上表面构件181的从槽部173的开口延伸的延伸部的长度“L”可以设定为任何期望的值。换句话说，长度“L”可以设定为任何值，只要推压构件280的最上表面构件281完全容置在槽部173中即可，并且在外圈Waa通过磁性吸引力被吸引并固定至磁极部172的保持表面172a的状态下，被压缩且变形的最上表面构件281的反作用力为推力Fg2。

外圈Waa(工件W)与保持装置161之间的摩擦力F2可以通过以下数学公式(M2)获得：

(M2)F2＝μ3×(Fmag2–Nr×fg2)+μ4×Nr×fg2

其中，

F2：外圈Waa(工件W)与保持装置161之间的摩擦力。

μ3：每个磁极部172的八个保持表面172a(上表面)与外圈Waa的下表面之间的摩擦系数。

Fmag2：通过磁极部172的磁化产生的对外圈Waa的吸引力。

μ4：最上表面构件281的接触表面281a与外圈Waa的下表面之间的摩擦系数。

Nr：最上表面构件281的总数量。

fg2：通过弹性变形产生的每一个最上表面构件281的推力(反作用力)。

如从以上数学公式(M2)中理解的，当吸引力Fmag2改变时，可以改变最上表面构件281的从槽部173的开口向上的突出量、最上表面构件281的材料或最上表面构件281的厚度，以作为对吸引力Fmag2的这种变化的对策。可以改变每个值以使得摩擦力F2变得等于或大于预定值。摩擦力F2的预定值可以通过实验等预先设定。

与保持装置161类似，根据具有与保持装置161相同的结构的保持装置162至164，作为工件W的外圈Wa(外圈Waa、外圈Wab)或内圈Wb(内圈Wba、内圈Wbb)通过磁性吸引力被吸引并且以足够的摩擦力F2固定至保持装置162至164的各自的磁极部172的各自的保持表面172a。因此，工件W被固定至保持装置161至164的上表面并且不会从初始位置移动。因此，可以精确地执行各种研磨处理。

(3.实施方式的效果)

从以上说明中清楚的是，根据第一实施方式和第二实施方式，保持装置61至64、161至164(电磁卡盘)在面板171上设置有磁极部172以及在相邻磁极部172之间形成的槽部173。此外，保持装置(电磁卡盘)包括电磁卡盘主体170和推压构件180、280，电磁卡盘主体170通过磁性吸引力将工件W吸引并固定至磁极部172的保持表面172a，推压构件180、280布置在槽部173中从而以推力Fg1(＝fg1×Ns)或Fg2(＝fg2×Nr)沿与吸引方向相反的方向推压工件W的下表面，推力Fg1(＝fg1×Ns)或Fg2(＝fg2×Nr)比当工件W固定至磁极部172的上表面时通过磁极部172施加至工件W的吸引力Fmag1或Fmag2(磁性吸引力)小。

如所说明的，推压构件180、280设置在形成于面板171的上表面上的槽部173中，并且推压构件180、280沿与吸引方向相反的方向朝向工件W的下表面推压工件W。推压构件180、280推压工件W的下表面的力(推力)是比通过磁极部172施加至工件W的吸引力Fmag1、Fmag2小的推力Fg1、Fg2。因此，可以通过推压构件180、280推压工件W的下表面而在工件W的下表面与保持装置61至64或161至164(电磁卡盘)的面板171之间产生摩擦力F1、F2，同时，保持装置61至64或161至164(电磁卡盘)通过磁性吸引力将工件W吸引在面板171上，从而保持用于固定工件W的固定力。因此，除了工件W的下表面与保持装置61至64或161至164(电磁卡盘)的面板171之间的摩擦力之外，还增加了工件W的下表面与推压构件180、280之间的另一摩擦力，因此即使使用较小尺寸的电磁卡盘，工件W也可以适当地保持在面板171上。

根据第一实施方式，推压构件180在工件W未定位在磁极部172的上表面上的状态下从槽部173的开口向上延伸，并且推压构件180在工件W被固定在磁极部172的上表面(保持表面172a)上的状态下容置在槽部173内。

因此，在工件W未定位在磁极部172的上表面上的状态下，推压构件180从槽部173的开口向上延伸，这可以在工件W的下表面与推压构件180之间可靠地产生摩擦力。因此，在工件W被固定在磁极部172的上表面上的状态下，可以在工件W的下表面与磁极部172的上表面之间以及在工件W的下表面与推压构件180之间产生足够大的摩擦力F1。

根据第一实施方式，推压构件180由最上表面构件181和弹簧183(第一弹性构件)形成，最上表面构件181由非磁性材料制成并且与工件W的下表面相接触，弹簧183由非磁性材料制成并布置在最上表面构件181与槽部173的底部表面173b之间以朝向工件W的下表面偏压最上表面构件181。由此，可以通过改变弹簧183的数量或规格来容易地调节推压构件180的推力。

根据第一实施方式，最上表面构件181由高摩擦材料形成，使得最上表面构件181的上表面与工件W的下表面之间产生的摩擦系数μ2大于磁极部172的保持表面172a与工件W的下表面之间的摩擦系数μ1。因此，可以通过最上表面构件181与工件W的下表面之间产生的摩擦力以及磁极部172的上表面与工件W的下表面之间产生的摩擦力的总和而容易地在工件W与面板171之间获得较大的摩擦力F1。

此外，根据第一实施方式，第一弹性构件(弹性构件)是弹簧183并且推压构件180包括支承构件182，支承构件182由非磁性材料形成并且布置在高摩擦构件(最上表面构件181)与弹簧183之间。支承构件182由高硬度材料(比如SUS 304)形成，该高硬度材料的硬度比高摩擦构件(最上表面构件181)的硬度高。因此，可以防止由弹簧183引起的高摩擦构件(最上表面构件181)的磨损。

此外，根据第二实施方式，推压构件280包括最上表面构件281，该最上表面构件281由非磁性的第二弹性构件形成并且具有与工件W的下表面相接触的接触表面281a，由此，接触表面281a以由于最上表面构件281的压缩变形而产生的反作用力来推压工件W。

因此，具有与工件W的下表面相接触的接触表面281a的最上表面构件281由非磁性的第二弹性构件形成。因此，当工件W被固定在磁极部172的上表面上时，最上表面构件281压缩并且变形以与工件W的下表面相接触，从而推压工件W。因此，接触表面281a吸收工件W的下表面的表面不均匀度(表面粗糙度)并且与工件W的下表面紧密接触。因此，可以确保等于或者大于期望的量的接触面积。因此，可以提高接触表面281a与工件W的下表面之间的摩擦力并且在研磨加工操作期间可以将工件W很好地保持在面板171上。

此外，根据第二实施方式，当工件W未定位在磁极部172的上表面上时，推压构件280从槽部173的开口略微向上延伸，并且当工件W固定在磁极部172的上表面上时，推压构件280通过最上表面构件281的压缩变形而容置在槽部173内。因此，最上表面构件281的被压缩的接触表面281a的反作用力推压工件W的下表面从而在工件W的下表面与推压构件280之间产生足够大的摩擦力。由于推压构件280在工件W未定位在磁极部172的上表面上时从槽部173的开口向上突出或延伸，因此可以在工件W的下表面与推压构件280之间可靠地产生摩擦力。

根据第二实施方式，最上表面构件281由高摩擦材料形成，使得最上表面构件281的接触表面281a与工件W的下表面之间产生的摩擦系数μ4大于磁极部172的上表面与工件W的下表面之间的摩擦系数μ3。因此，在工件W被固定在磁极部172的上表面上的状态下，可以在工件W的下表面与面板171的上表面之间以及在工件W的下表面与推压构件280之间产生足够大的摩擦力F2。

根据第二实施方式，推压构件280包括支承构件282，该支承构件282由非磁性材料形成并且布置在最上表面构件281与槽部173的底部表面173a之间。支承构件282由高弹性材料形成，该高弹性材料的弹性比最上表面构件281的弹性高。通过这样构造和布置支承构件282，支承构件282可靠地支承最上表面构件281的下表面而不会变形，即使在最上表面构件281的接触表面281a由于与工件W的下表面相接触而弹性地变形的情况下亦是如此。因此，可以将预定的推力Fg2——该预定的推力Fg2是通过最上表面构件281的接触表面281a的弹性变形而产生的反作用力——有效地施加至工件W。

根据第二实施方式，最上表面构件281由弹性件形成。由此，当最上表面构件281的接触表面281a通过与工件W的下表面相接触而弹性地变形时，接触表面281a可以产生较大的反作用力从而在工件W的下表面上有效地施加摩擦力。

根据第一实施方式和第二实施方式，多功能研磨机1包括转台5、多个头架81至84、多个保持装置61至64或161至164以及多个磨石(磨轮9a至9c以及磨石9d)，其中，转台5可以绕转动轴线转动，多个头架81至84具有各自的加工主轴812、822、832和842(在附图中未示出加工主轴822、832和842)，加工主轴812、822、832和842设置在以转台5的转动轴线为中心的圆上并且能够绕设置成与转动轴线平行的各自的主轴轴线旋转，多个保持装置61至64或161至164设置在各自的加工主轴812、822、832和842上并且能够保持各自的工件W，多个磨石(磨轮9a至9c以及磨石9d)设置成能够相对于转台5移动，以用于当通过由转台5的转动运动使工件W顺序转移而将工件W定位在每个对应的研磨转动位置处时对每个对应的工件W进行研磨，其中，以上描述的多个电磁卡盘被用作多个保持装置61至64或161至164。

通过将根据本发明的电磁卡盘用作多功能研磨机1——该多功能研磨机1顺序地执行对作为工件W的多个轴承的外圈Wa和内圈Wb的多个研磨——的保持装置61至64或161至164，在加工操作期间，接收X-Y轴线平面处的研磨阻力的工件W能够在不在面板171上偏移的情况下以稳定的状态进行研磨。因此，可以提高内圈Wb和外圈Wa的加工精度。此外，当需要较高加工精度的多个部件(所述多个部件被组装成产品)作为工件W同时进行加工时，提高了加工效率(在工件W是诸如滚珠轴承和平面轴承之类的轴承以及彼此组装的零部件等的情况下)。

(4.其他)

根据第一实施方式和第二实施方式，保持装置61至64和161至164(电磁卡盘)被应用于多功能研磨机1，但并不限于此种应用，并且保持装置61至64或161至164可以应用于任何加工装置的保持装置。这不限于加工装置，本发明的保持装置可以作为用于固定部件的固定装置应用于任何装置，并且在这种应用中可以预期与本发明相同的效果。

根据第一实施方式，最上表面构件181由环氧树脂形成，该环氧树脂中混合有具有预定直径的研磨颗粒。然而，用于最上表面构件181的材料并不限于此而是可以使用任何材料，只要最上表面构件181由非磁性材料形成并且其所用的材料是如下的高摩擦材料即可：该高摩擦材料的摩擦系数为使得最上表面构件181与工件W的下表面之间的摩擦系数μ2大于磁极部172的保持表面172a与工件W的下表面之间的摩擦系数μ1。例如，可以使用用于汽车变速器的离合器板的材料。另外，可以使用金属板，通过在该金属板的表面上提供不均匀度而使其摩擦系数较大。

另外，根据第一实施方式和第二实施方式，已经通过使缠绕在用于磁极的钢上的线圈(未示出)励磁实现了电磁卡盘的磁极部172的磁化。然而，并不限于这种磁化，也可以使电磁卡盘主体170中的永磁体(未示出)移动以对电磁卡盘的磁极部172进行励磁。根据这种改型，可以预期与本发明相同的效果。

附图标记和符号

1：多功能研磨机，2：床身，4a、4b和4c：研磨头，5：转台，9a、9b和9c：磨石(磨轮)，9d：磨石，61至64和161至164：保持装置(电磁卡盘)，170：电磁卡盘主体，171：面板，172：磁极部，172a：上表面(保持表面)，173：槽部，173a：侧表面，173b：底部表面，81至84：头架，180、280：推压构件，181：最上表面构件，182、282：支承构件，182a、282a：侧表面，183：第一弹性构件(弹簧)，281：第二弹性构件(最上表面构件)，281a：接触表面，F1、F2：摩擦力，Fg1、Fg2、fg1、fg2：推力(力)，Fmag1、Fmag2：吸引力(磁性吸引力)，k：弹簧常数，Ns、Nr：部件的数量，W：工件，δ：挠曲量，μ1、μ2、μ3和μ4：摩擦系数。

Claims (9)

1.一种电磁卡盘，包括：

电磁卡盘主体(170)，所述电磁卡盘主体(170)设置有形成在外形为圆形的面板(171)的上表面上的多个磁极部(172)以及形成在形成于所述面板的所述上表面上的相邻所述磁极部(172)之间的槽部(173)，由此通过所述磁极部(172)的磁性的吸引力将工件(W)吸引并固定在所述磁极部(172)的上表面上；以及

推压构件(180)，所述推压构件(180)布置在所述槽部(173)中，以使得当所述工件固定至所述磁极部(172)的所述上表面时所述推压构件(180)以比由所述磁极部(172)施加至所述工件的所述吸引力小的力沿与吸引方向相反的方向朝向所述工件(W)的下表面推压所述工件(W)，

所述磁极部(172)以与所述槽部(173)交替配置的方式沿以所述面板(171)的轴线为中心的周向方向以相等的角度间隔配置，并且在所述磁极部(172)被磁化时沿所述周向方向交替形成有S极和N极，

所述推压构件(180)包括：

最上表面构件(181)，所述最上表面构件(181)由非磁性材料形成并且与所述工件的所述下表面相接触；以及

第一弹性构件，所述第一弹性构件由非磁性材料形成并且布置在所述最上表面构件(181)与所述槽部(173)的底部表面(173b)之间以用于朝向所述工件的所述下表面偏压所述最上表面构件(181)，

所述最上表面构件(181)由高摩擦材料形成，其中，所述最上表面构件(181)与所述工件的所述下表面之间的摩擦系数大于所述磁极部(172)的所述上表面与所述工件(W)的所述下表面之间的摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的电磁卡盘，其中，

所述推压构件(180)在所述工件(W)未定位在所述磁极部(172)的所述上表面上的状态下从所述槽部(173)的开口向上延伸，并且所述推压构件(180)在所述工件(W)固定至所述磁极部(172)的所述上表面的状态下容置在所述槽部(173)中。

3.根据权利要求1或2所述的电磁卡盘，其中，

所述第一弹性构件由弹簧(183)形成，以及

所述推压构件(180)包括支承构件(182)，所述支承构件(182)由非磁性材料形成并且布置在所述高摩擦材料与所述弹簧(183)之间，并且其中，所述支承构件(182)由高硬度材料形成，所述高硬度材料的硬度比所述高摩擦材料的硬度高。

4.一种电磁卡盘，包括：

电磁卡盘主体(170)，所述电磁卡盘主体(170)设置有形成在外形为圆形的面板(171)的上表面上的多个磁极部(172)以及形成在形成于所述面板的所述上表面上的相邻所述磁极部(172)之间的槽部(173)，由此通过所述磁极部(172)的磁性的吸引力将工件(W)吸引并固定在所述磁极部(172)的上表面上；以及

推压构件(280)，所述推压构件(280)布置在所述槽部(173)中，以使得当所述工件固定至所述磁极部(172)的所述上表面时所述推压构件(280)以比由所述磁极部(172)施加至所述工件的所述吸引力小的力沿与吸引方向相反的方向朝向所述工件(W)的下表面推压所述工件(W)，

所述磁极部(172)以与所述槽部(173)交替配置的方式沿以所述面板(171)的轴线为中心的周向方向以相等的角度间隔配置，并且在所述磁极部(172)被磁化时沿所述周向方向交替形成有S极和N极，

所述推压构件(280)包括最上表面构件(281)，所述最上表面构件(281)由非磁性第二弹性构件形成并且具有与所述工件的所述下表面相接触的接触表面(281a)，并且其中，

所述接触表面(281a)通过所述最上表面构件(281)的压缩变形的反作用力来推压所述工件，

所述最上表面构件(281)由高摩擦材料形成，其中，所述最上表面构件(281)的所述接触表面(281a)与所述工件(W)的所述下表面之间的摩擦系数大于所述磁极部(172)的所述上表面与所述工件(W)的所述下表面之间的摩擦系数。

5.根据权利要求4所述的电磁卡盘，其中，

所述推压构件(280)在所述工件(W)未定位在所述磁极部(172)的所述上表面上的状态下从所述槽部(173)的开口向上延伸，并且所述推压构件(280)在所述工件(W)固定至所述磁极部(172)的所述上表面的状态下通过所述最上表面构件(281)的压缩变形而容置在所述槽部(173)中。

6.根据权利要求4或5所述的电磁卡盘，其中，

所述推压构件(280)包括支承构件(282)，所述支承构件(282)由非磁性材料形成并且布置在所述最上表面构件(281)与所述槽部(173)的底部表面(173b)之间，并且其中，所述支承构件(282)由高弹性材料形成，所述高弹性材料的弹性比所述最上表面构件(281)的弹性高。

7.根据权利要求4或5所述的电磁卡盘，其中，

所述最上表面构件(281)由弹性件形成。

8.根据权利要求6所述的电磁卡盘，其中，

所述最上表面构件(281)由弹性件形成。

9.一种多功能研磨机，包括：

转台(5)，所述转台(5)能够绕转动轴线转动；

多个头架(81至84)，所述多个头架(81至84)具有各自的加工主轴(812、822、832、842)，所述各自的加工主轴(812、822、832、842)设置在以所述转台(5)的所述转动轴线为中心的圆上并且能够绕与所述转动轴线平行的各自的主轴轴线旋转；

多个保持装置(61至64；161至164)，所述多个保持装置(61至64；161至164)设置在所述各自的加工主轴(812、822、832、842)上并且能够保持各自的工件(W)；以及

多个磨石(9a至9d)，所述多个磨石(9a至9d)设置成能够相对于所述转台(5)移动，以用于当通过由所述转台的转动运动使所述工件顺序转移而将每个所述工件(W)定位在每个对应的研磨转动位置处时研磨对应的所述工件(W)，其中，

所述多个保持装置(61至64；161至164)由权利要求1至8中的任一项所限定的相应的电磁卡盘形成，

所述电磁卡盘的所述面板以所述轴线与所述头架的所述主轴轴线一致的方式配置，

所述工件具备内周表面和外周表面并形成为环形，并且所述工件以中心轴线与所述主轴轴线一致的方式固定于所述面板的上表面，

能够绕磨石轴线旋转的所述磨石被配置为所述磨石轴线与所述加工主轴的所述主轴轴线平行，并且能够绕磨石轴线旋转的所述磨石被推动至外周绕所述中心轴线旋转的所述工件的所述内周表面或所述外周表面而对所述内周表面或所述外周表面进行研磨。

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