JP2001088017A - ペレット状研削砥石担持工具及びそれを用いた研削装置 - Google Patents

ペレット状研削砥石担持工具及びそれを用いた研削装置

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JP2001088017A
JP2001088017A JP26899699A JP26899699A JP2001088017A JP 2001088017 A JP2001088017 A JP 2001088017A JP 26899699 A JP26899699 A JP 26899699A JP 26899699 A JP26899699 A JP 26899699A JP 2001088017 A JP2001088017 A JP 2001088017A
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pellet
grinding wheel
shaped grinding
tool
work
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JP26899699A
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Akira Sakai
明 酒井
Katsuhiko Yamashita
勝彦 山下
Takuma Arimura
琢磨 有村
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MITSUI KENSAKU TOISHI KK
Tsugami Corp
Original Assignee
MITSUI KENSAKU TOISHI KK
Tsugami Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研削装置の固定砥粒工具への加工済ワークの
付着を防止し、該加工済ワークの落下に伴うワーク損傷
を防止する。 【解決手段】 上面が接着剤層122により上側定盤1
21に貼付されたダイヤモンドペレット123の下面に
よりワーク22を研削するペレット状研削砥石担持工
具。定盤121に形成されている気体流通路121aが
到達しているペレット123には、気体流通路121a
と連通した貫通路123’が形成されている。下側定盤
141の表面には接着剤層142によりペレット143
が貼付されている。キャリア24Aに拘束されたワーク
22をペレット123,143に接触させながら移動さ
せて両面研削加工する。加工後、予め定められたキャリ
ア停止位置において、気体供給源から気体流通路121
aへと気体を供給することで、ペレット123に対する
ワーク22及びキャリア24Aの付着を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、研削加工の技術分
野に属するものであり、特に砥粒を結合材により固定し
たペレット状研削砥石を担持せる研削砥石担持工具及び
それを用いた研削装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ガラス
製や金属製の被加工物(ワーク)の表面を研削するため
の研削装置として、いわゆるラップ盤と称される両面研
削装置(または片面研削装置)がある。この研削装置に
おいては、研削砥粒としてダイヤモンド固定砥粒を用い
たダイヤモンドペレットを定盤の表面に貼付してなるダ
イヤモンドペレット担持工具を用いて、該工具をワーク
の表面に対し適宜の圧力で押圧しながら表面内方向に相
対的に移動させ、その際にワーク表面に研削液を供給す
ることで所要の研削性能を得ている。
【0003】この研削装置では、ワークを工具に対して
移動させるために、上側工具と下側工具との間にこれら
工具に対してペレット面内方向で相対移動するワークキ
ャリアが配置される。ワークは、キャリアに形成された
所定のワーク収容開口内に収容され、キャリアの移動に
伴って上側工具及び下側工具に対して所定の経路で相対
移動する。
【0004】所要の研削加工後に、上側工具を上方へと
吊り上げ、下側工具上にあるキャリアの収容開口内の加
工済ワークを取り出す。
【0005】しかるに、該加工済ワークは研削液付着に
より湿潤状態にあるため、上側工具の吊り上げの際に、
研削液の表面張力によりワークのいくつかが上側工具に
密着して該上側工具と共に上方へと持ち上げられること
がある。その場合には、上側工具に付着したワークが重
力の影響を受けて落下することがあり、その場合、落下
するワーク及びこの落下ワークが衝突する下側工具上の
ワークが損傷して不良品となることがしばしばである。
【0006】従って、作業者は細心の注意を払って、こ
のようなワーク落下が発生する前に上側工具に付着した
ワークを取り外す手作業を行うことが要求されていた。
このことが、研削装置からの加工済ワーク取り出しの自
動化の大きな障害となっいていた。
【0007】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
を解決し、研削装置の固定砥粒工具への加工済ワークの
付着を防止し、該加工済ワークの落下に伴うワーク損傷
を防止することを目的とするものである。
【0008】更に、本発明は、研削加工後の研削装置か
らのワークの取り出しを容易にし、ワーク取り出しの自
動化を可能にすることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、複数のペレット状研削
砥石の夫々の第1面が定盤の表面に貼付されており、前
記ペレット状研削砥石の夫々の第2面によりワークの表
面を研削するペレット状研削砥石担持工具であって、前
記定盤には前記ペレット状研削砥石のうちのいくつかに
それぞれ到達する気体流通路が形成されており、該気体
流通路が到達している前記ペレット状研削砥石には、前
記気体流通路と連通し前記第1面側から前記第2面側へ
の気体流通を可能となす気体流通機構が形成されている
ことを特徴とするペレット状研削砥石担持工具、が提供
される。
【0010】本発明の一態様においては、前記ペレット
状研削砥石の気体流通機構は、前記第1面から前記第2
面へと前記ペレット状研削砥石を貫通して形成された貫
通路である。
【0011】本発明の一態様においては、前記ペレット
状研削砥石の気体流通機構は、該ペレット状研削砥石の
互いに隣接する気孔どうしの連通により形成された気体
流通経路である。本発明の一態様においては、前記ペレ
ット状研削砥石の気孔率は35%以上である。前記気体
流通路が到達している前記ペレット状研削砥石の第1面
の外周縁と第2面の外周縁との間に存在する外周面には
気体通過阻止のためのシール層が付されている。
【0012】本発明の一態様においては、前記ペレット
状研削砥石は固定砥粒としてダイヤモンド砥粒を用いて
なるダイヤモンドペレットである。
【0013】本発明の一態様においては、前記定盤は複
数の部分に分割されており、各部分に前記気体流通路が
形成されている。
【0014】更に、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、上記のペレット状研削砥石担持工
具と、該ペレット状研削砥石担持工具のペレット状研削
砥石の第2面を前記ワークの表面に接触させながら該ワ
ークを前記ペレット状研削砥石担持工具に対して相対移
動させるためのワーク移動機構と、前記ペレット状研削
砥石担持工具の気体流通路へと気体を供給するための気
体供給源と、を備えていることを特徴とする研削装置、
が提供される。
【0015】本発明の一態様においては、前記ワーク移
動機構は、前記ペレット状研削砥石担持工具に対して相
対的に回転せしめられ且つ前記ワークを前記定盤の表面
と平行な方向に関して拘束するキャリアを含んでいる。
本発明の一態様においては、予め定められた前記ペレッ
ト状研削砥石担持工具に対する前記キャリアの停止位置
に対応する位置にある前記ペレット状研削砥石に前記気
体流通機構が形成されている。
【0016】本発明の一態様においては、予め定められ
た前記ペレット状研削砥石担持工具に対する前記ワーク
の停止位置に対応する位置にある前記ペレット状研削砥
石に前記気体流通機構が形成されている。
【0017】本発明の一態様においては、前記ペレット
状研削砥石担持工具により前記ワークの一方の面を研削
し、且つ、複数のペレット状研削砥石の夫々の第1面が
定盤の表面に貼付されている追加のペレット状研削砥石
担持工具の第2面により前記ワークの他方の面を研削
し、前記ワークの両面を同時に研削するようにしてな
る。本発明の一態様においては、前記ペレット状研削砥
石担持工具により前記ワークの上面を研削し、且つ、前
記追加のペレット状研削砥石担持工具により前記ワーク
の下面を研削するようにしてなる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0019】図1は、本発明のペレット状研削砥石担持
工具を用いた研削装置の一実施形態を示す模式的断面図
であり、図2はその部分拡大断面図である。
【0020】図1及び図2において、12は上側の砥石
担持工具であり、14は下側の砥石担持工具(追加の砥
石担持工具)である。上側砥石担持工具12は、円環形
状で平行平板状をなしている上側定盤121とその表面
(下側の面)に接着剤層122により貼付・固定された
複数のダイヤモンドペレット123とを含んでなるもの
である。一方、下側砥石担持工具14は、円環形状で平
行平板状をなしている下側定盤141とその表面(上側
の面)に接着剤層142により貼付・固定された複数の
ダイヤモンドペレット143とを含んでなるものであ
る。尚、図1において、Xは上側定盤121及び下側定
盤141の回転対称中心軸であり、該中心軸Xは上下方
向を向いている。
【0021】図1に示されているように、下側定盤14
1は回転テーブル16上に固定されており、該回転テー
ブル16は上下方向の固定軸18の周りで回転可能なよ
うに取り付けられている。回転テーブル16は不図示の
モータの駆動力により中心軸Xの周りで駆動回転させる
ことができ、所望の回転方向(周方向)位置にて停止さ
せることができる。また、上側定盤121は、吊り下げ
部材20により下側定盤141に対する上下方向の接近
及び離隔の移動が可能なように吊り下げられている。
【0022】下側砥石担持工具14の上方にはワーク2
2を所定の様式にて水平面内方向に移動させるワーク移
動機構を構成する複数のキャリア24A,24B・・・
・が配置されている。該キャリア24A,24Bは、い
ずれも大略円板形状をなしており、外周に形成された外
歯ギヤが上記固定軸18の外周に形成された外歯ギヤ1
81及び回転テーブル16の外周部に形成された内歯ギ
ヤ161と噛み合っている。これにより、回転テーブル
16が中心軸Xの周りで回転するときに、各キャリア2
4A,24B・・・・は上下方向の周りで自転しながら
中心軸Xの周りに公転するようにして水平面内で所定の
様式で移動する。
【0023】キャリア24A,24B・・・・には、複
数のワーク22を収容するための開口241が形成され
ている。この開口241は上下両面が同時に研削加工さ
れるワーク22の側部外周面にほぼ対応した形状を有し
ており、従ってワーク22はキャリア24A,24B・
・・・が水平面内で上記のような形態で移動を行う時
に、該キャリア24A,24B・・・・とほぼ一体とな
って水平面内で移動する。
【0024】上側砥石担持工具12には、圧縮エアー源
からダイヤモンドペレット123までのエアー供給手段
が形成されている。即ち、上側定盤121には、該上側
定盤の下面に貼付された複数のダイヤモンドペレット1
23のうちのいくつかに対応する位置に上下方向に貫通
したエアー流通路121aが形成されており、上側定盤
121の上面上にはエアー流通路121aと連通したチ
ャンバ121bが付設されており、該チャンバ121b
には圧縮エアー供給源と一端が接続されたエアー配管1
21cの他端が接続されている。
【0025】図2に示されているように、上側定盤12
1のエアー流通路121aは、対応する位置のダイヤモ
ンドペレット123に形成された気体流通機構を構成す
る上下方向の貫通路123’と連通している。図示され
ているように、エアー流通路121aに対応する位置で
は接着剤層122が除去されている。
【0026】尚、図1に示されているように、下側砥石
担持工具14と上側砥石担持工具12との間に研削液を
供給するためのノズル26が配置されている。該ノズル
26から吐出された研削液は、下側砥石担持工具14の
ダイヤモンドペレット143と上側砥石担持工具12の
ダイヤモンドペレット123との間に位置するワーク2
2の研削加工面に供給される。
【0027】次に、気体流通機構を有するダイヤモンド
ペレットの配置に関して説明する。図3は上記の上側砥
石担持工具12の部分底面図である。図3には、工具1
2に対するキャリア24A及びワーク22の位置関係も
示されている。
【0028】図3には、10個のワーク22を収容する
キャリア24Aが示されている。図1に示されている研
削装置では、上側砥石担持工具12は中心軸Xの周りで
の回転を行わず、下側砥石担持工具14は回転テーブル
16とともに中心軸Xの周りで回転する。回転テーブル
16の回転方向(周方向)位置は、モータを用いた駆動
機構により連続的に変化するが、回転テーブル16の回
転角度に対する各キャリアの位置及びその時の当該キャ
リアのワーク収容開口の位置は、駆動機構の構造に基づ
き予め知ることができる。
【0029】そこで、研削加工を終了させる際に、回転
テーブル16を所定の回転方向位置で停止させ、上側定
盤12に対してキャリア24A・・・・を予め設定され
た周方向位置に配置することができる。図3は、その時
の様子を示すものであり、各ワーク22に対応する位置
に配置されたダイヤモンドペレット123のうちの少な
くとも1つ(図3では2つ)として、貫通路123’を
有するものが使用されている。図3では、この位置にあ
る貫通路123’を有するダイヤモンドペレットをR1
で示している。また、キャリア24Aのワーク収容開口
以外の領域に対応する位置に配置されたダイヤモンドペ
レット123のうちの少なくとも1つ(図3では3つ)
として、貫通路123’を有するものが使用されてい
る。図3では、この位置にある貫通路123’を有する
ダイヤモンドペレットをR2で指示している。
【0030】そして、研削加工終了後に、圧縮エアー源
から、エアー配管121c、チャンバ121b及びエア
ー流通路121aを経て、ダイヤモンドペレット123
(R1,R2)の貫通路123’へと圧縮エアーを供給
しながら、吊り下げ部材20により上側砥石担持工具1
2を上方へと吊り上げる。このようにすることで、ワー
ク22及びキャリア24A,24B・・・・が研削液の
表面張力に基づき上側工具12に吸着するのを十分に防
止することができる。従って、研削加工終了後にはワー
ク22は全て下側工具14上に位置するので、研削加工
終了後のワーク落下などによるワークの損傷を防止で
き、研削加工後の研削装置からのワーク取り出しを良好
な歩留をもって自動化することが可能となる。この自動
化により、加工サイクルに要する時間を、自動化なしの
場合に対して1/2〜1/4に短縮することも可能であ
る。
【0031】以上の実施形態では、貫通路の形成された
ダイヤモンドペレット123(R1,R2)の貫通路の
数が1つである例が示されているが、ダイヤモンドペレ
ット123(R1,R2)にほぼ平行な複数の貫通路を
形成してもよい。貫通路の断面形状は円形が好ましい
が、これに限定されることはない。
【0032】ダイヤモンドペレット123,143の寸
法は、例えば、外径が6〜25mmφで、厚さが1〜1
5mm好ましくは2〜10mmで、貫通路123’の内
径が2〜15mmφ好ましくは3〜10mmφである。
また、上側定盤121及び下側定盤141の外径は、例
えば300〜2000mmφである。キャリア24A,
24B・・・・の数は、例えば4〜8枚である。貫通路
123’付きダイヤモンドペレット123は、各ワーク
22に対応して例えば1〜3個配置され(R1)、各キ
ャリア24A,24B・・・・に対応して例えば1〜5
個配置される(R2)。
【0033】以上の実施形態ではダイヤモンドペレット
の気体流通機構が貫通路123’である例が示されてい
るが、本発明ではダイヤモンドペレットなどのペレット
状研削砥石の気体流通機構として、高い気孔率をもった
ダイヤモンドペレットなどのペレット状研削砥石の気体
流通経路を利用することができる。図4は、そのような
実施形態を示す部分断面図である。本図において、上記
図1〜3におけると同様の機能を有する部材には同一の
符号が付されている。また、本実施形態は、使用される
ペレット以外は上記図1〜3の実施形態のものと同様の
構成を有する。
【0034】この実施形態では、上側定盤121に形成
されたエアー流通路121aに対応する位置にて接着剤
層122により貼付されたダイヤモンドペレット123
は、気孔率35%以上のものであり、これにより該ダイ
ヤモンドペレット内にて互いに隣接する気孔どうしの連
通により気体流通経路が形成される。ダイヤモンドペレ
ット123の気孔率は65%以下であるのが好ましい。
ペレット123には、上面から下面への気体流通の効率
を向上させるために外周面(側面)にシール層124が
形成されている。このシール124層は、研削加工に伴
いペレット123の損耗と共に同時に容易に下端部から
除去され、ワークに対して悪影響を与えないものが利用
され、例えば常温で固化しているワックスや合成樹脂か
らなる。
【0035】この実施形態においても、図1〜3に関し
説明した実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0036】図5に、複数の分割部分からなる砥石担持
工具の実施形態を示す。この実施形態では、砥石担持工
具12は、5つの分割部分12A,12B,12C,1
2D,12Eからなっている。工具分割部分12Aで
は、定盤分割部分121Aの表面に複数のダイヤモンド
ペレット123Aが貼付されている。他の工具分割部分
でも同様である。これらの工具分割部分は、研削装置に
装着される際には、各定盤部分が適宜の共通支持部材に
取り付けられて、予め定められた所定の配置で固定さ
れ、図示されているような円環形状の工具12とされ
る。
【0037】図5には、工具12に対するキャリア24
A〜24Eの位置関係も示されている。この位置関係は
研削装置において研削加工を終了させる際のものであ
り、各キャリア24A〜24Eはそれぞれ工具分割部分
12A〜12Eに対応する位置に配置されている。この
ように、工具分割数は研削装置のキャリアの数と同一に
するのが好ましい。そして、上記の実施形態と同様に、
各ワークに対応する位置に配置されたダイヤモンドペレ
ット123A,・・・・・のうちの少なくとも1つ及び
各キャリア24A〜24Eに対応する位置に配置された
ダイヤモンドペレット123A,・・・・・のうちの少
なくとも1つに気体流通路が形成されている(即ち、各
工具分割部分12A〜12Eの定盤には気体流通路が形
成されている)。
【0038】本実施形態によれば、上記の実施形態で得
られる効果に加えて、工具12の寸法が大きい場合(例
えば、外径1000〜2000mmφの場合)にも、特
に重量が大きい定盤を分割することで、製造及び搬送の
際の取扱が容易になるという効果が得られる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研削装置の固定砥粒工具への加工済ワークの付着を防止
し、加工済ワークの落下に伴うワーク損傷を防止するこ
とができる。また、本発明によれば、研削加工後の研削
装置からのワークの取り出しを容易にすることができ、
ワーク取り出しの自動化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のペレット状研削砥石担持工具を用いた
研削装置の一実施形態を示す模式的断面図である。
【図2】図1の研削装置の部分拡大断面図である。
【図3】図1の研削装置の上側砥石担持工具の部分底面
図である。
【図4】本発明のペレット状研削砥石担持工具を用いた
研削装置の一実施形態を示す模式的断面図である。
【図5】本発明による複数の分割部分からなる砥石担持
工具の実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
12 上側砥石担持工具 12A,12B,12C,12D,12E 砥石担持
工具の分割部分 121 上側定盤 121a エアー流通路 121b チャンバ 121c エアー配管 121A 定盤の分割部分 122 接着剤層 123 ダイヤモンドペレット 123A ダイヤモンドペレット 123’ 貫通路 124 シール層 14 下側砥石担持工具 141 下側定盤 142 接着剤層 143 ダイヤモンドペレット 16 回転テーブル 161 内歯ギヤ 18 固定軸 181 外歯ギヤ 20 吊り下げ部材 22 ワーク 24A,24B,12C,12D,12E キャリア 241 ワーク収容開口 26 研削液吐出ノズル R1,R2 ダイヤモンドペレット X 中心軸
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月3日(2000.2.3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 勝彦 埼玉県入間市狭山ケ原11−10 三井研削砥 石株式会社内 (72)発明者 有村 琢磨 埼玉県入間市狭山ケ原11−10 三井研削砥 石株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA04 AA07 AA09 AA18 AB03 CB02 CB03 CB10 3C063 AA02 AB02 AB05 BA03 BB02 BB10 BG04 BG07 BH02 DD01 FF16 FF18

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のペレット状研削砥石の夫々の第1
    面が定盤の表面に貼付されており、前記ペレット状研削
    砥石の夫々の第2面によりワークの表面を研削するペレ
    ット状研削砥石担持工具であって、 前記定盤には前記ペレット状研削砥石のうちのいくつか
    にそれぞれ到達する気体流通路が形成されており、 該気体流通路が到達している前記ペレット状研削砥石に
    は、前記気体流通路と連通し前記第1面側から前記第2
    面側への気体流通を可能となす気体流通機構が形成され
    ていることを特徴とするペレット状研削砥石担持工具。
  2. 【請求項2】 前記ペレット状研削砥石の気体流通機構
    は、前記第1面から前記第2面へと前記ペレット状研削
    砥石を貫通して形成された貫通路であることを特徴とす
    る、請求項1に記載のペレット状研削砥石担持工具。
  3. 【請求項3】 前記ペレット状研削砥石の気体流通機構
    は、該ペレット状研削砥石の互いに隣接する気孔どうし
    の連通により形成された気体流通経路であることを特徴
    とする、請求項1に記載のペレット状研削砥石担持工
    具。
  4. 【請求項4】 前記ペレット状研削砥石の気孔率は35
    %以上であることを特徴とする、請求項3に記載のペレ
    ット状研削砥石担持工具。
  5. 【請求項5】 前記気体流通路が到達している前記ペレ
    ット状研削砥石の第1面の外周縁と第2面の外周縁との
    間に存在する外周面には気体通過阻止のためのシール層
    が付されていることを特徴とする、請求項3〜4のいず
    れかに記載のペレット状研削砥石担持工具。
  6. 【請求項6】 前記ペレット状研削砥石は固定砥粒とし
    てダイヤモンド砥粒を用いてなるダイヤモンドペレット
    であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記
    載のペレット状研削砥石担持工具。
  7. 【請求項7】 前記定盤は複数の部分に分割されてお
    り、各部分に前記気体流通路が形成されていることを特
    徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のペレット状
    研削砥石担持工具。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載のペレッ
    ト状研削砥石担持工具と、 該ペレット状研削砥石担持工具のペレット状研削砥石の
    第2面を前記ワークの表面に接触させながら該ワークを
    前記ペレット状研削砥石担持工具に対して相対移動させ
    るためのワーク移動機構と、 前記ペレット状研削砥石担持工具の気体流通路へと気体
    を供給するための気体供給源と、を備えていることを特
    徴とする研削装置。
  9. 【請求項9】 前記ワーク移動機構は、前記ペレット状
    研削砥石担持工具に対して相対的に回転せしめられ且つ
    前記ワークを前記定盤の表面と平行な方向に関して拘束
    するキャリアを含んでいることを特徴とする、請求項8
    に記載の研削装置。
  10. 【請求項10】 予め定められた前記ペレット状研削砥
    石担持工具に対する前記キャリアの停止位置に対応する
    位置にある前記ペレット状研削砥石に前記気体流通機構
    が形成されていることを特徴とする、請求項9に記載の
    研削装置。
  11. 【請求項11】 予め定められた前記ペレット状研削砥
    石担持工具に対する前記ワークの停止位置に対応する位
    置にある前記ペレット状研削砥石に前記気体流通機構が
    形成されていることを特徴とする、請求項8〜10のい
    ずれかに記載の研削装置。
  12. 【請求項12】 前記ペレット状研削砥石担持工具によ
    り前記ワークの一方の面を研削し、且つ、複数のペレッ
    ト状研削砥石の夫々の第1面が定盤の表面に貼付されて
    いる追加のペレット状研削砥石担持工具の第2面により
    前記ワークの他方の面を研削し、前記ワークの両面を同
    時に研削するようにしてなることを特徴とする、請求項
    8〜11のいずれかに記載の研削装置。
  13. 【請求項13】 前記ペレット状研削砥石担持工具によ
    り前記ワークの上面を研削し、且つ、前記追加のペレッ
    ト状研削砥石担持工具により前記ワークの下面を研削す
    るようにしてなることを特徴とする、請求項12に記載
    の研削装置。
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