JP2001260009A - Polishing device for spherical body - Google Patents

Polishing device for spherical body

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JP2001260009A
JP2001260009A JP2000077061A JP2000077061A JP2001260009A JP 2001260009 A JP2001260009 A JP 2001260009A JP 2000077061 A JP2000077061 A JP 2000077061A JP 2000077061 A JP2000077061 A JP 2000077061A JP 2001260009 A JP2001260009 A JP 2001260009A
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polishing
sphere
polishing pad
fixed
spherical bodies
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing device for spherical bodies, having a machining pressure adjusting mechanism stable in a case where an elastic polishing pad is used as a tool and having high precision and small surface roughness. SOLUTION: The polishing device is provided with a position control means 12 for position-controlling a distance of a tool unit 2 for pinching and machining spherical bodies 10 as work pieces. In a case where elastic polishing pads 7 having low rigidity are used as polishing tools for the spherical bodies 10, elastic restoring force of the tools is effectively used to make high-precise machining for the spherical bodies possible without the effect of a change of the number of the spherical bodies 10 between the tools on machining pressure to be applied to individual spherical bodies 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、玉軸受
等の転動体として用いられる球体の研磨装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball polishing apparatus used as a rolling element such as a ball bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、例えば、玉軸受等に転動体と
して用いられている球体の表面を研磨する装置として実
開昭54−164189号公報に示されたボール研磨装
置40(図3に示す)や、特開昭47−8599号公報に
示された研磨装置などが用いられてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a device for polishing the surface of a sphere used as a rolling element in a ball bearing or the like, a ball polishing device 40 (shown in FIG. 3) disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 54-164189 has been disclosed. ) Or a polishing apparatus disclosed in JP-A-47-8599.

【0003】これらに例示された研磨装置は、共に図4
に示す工作ユニット62を備えている。この工作ユニット
62は、軸線Pa1周りに回転自在に設けられた回転盤63
と、この回転盤63に相対向して配置された固定盤64と、
前記回転盤63を回転させる駆動手段65と、前記固定盤64
を軸線Pa2に沿って回転盤63に向かって押圧する押圧
手段66と、加工液供給手段68とを備えている。
[0003] The polishing apparatuses exemplified in these figures are both shown in FIG.
Are provided. This work unit
62 is a turntable 63 rotatably provided around the axis Pa1.
And a fixed platen 64 arranged opposite to the rotary plate 63,
Driving means 65 for rotating the rotating disk 63;
There is provided a pressing means 66 for pressing the rotary member 63 toward the rotary disk 63 along the axis Pa2, and a working fluid supply means 68.

【0004】押圧手段66は、従来、油圧もしくは、空圧
シリンダを用いており一定の圧力で押圧する。回転盤63
と固定盤64の軸線Pa1とPa2は、互いに同軸となる位
置に設けられ、また、互いに相対する面63a、64aのう
ち、少なくとも一方には、断面が円弧状またはV字状に
形成された凹溝71が形成されている。凹溝71は、軸線P
a1とPa2を中心に円環状に形成されている。
The pressing means 66 conventionally uses a hydraulic or pneumatic cylinder and presses at a constant pressure. Turntable 63
The axes Pa1 and Pa2 of the fixed plate 64 and the fixed plate 64 are provided at positions coaxial with each other, and at least one of the surfaces 63a and 64a facing each other has a recess having a cross section formed in an arc shape or a V shape. A groove 71 is formed. The groove 71 has an axis P
It is formed in an annular shape around a1 and Pa2.

【0005】工作ユニット62は、凹溝71内に球体70を挟
み込んで即ち回転盤63と固定盤64との間に球体70を挟み
込んだ状態で、押圧手段66によって固定盤64を回転盤63
に向かって一定圧で押圧しかつ、駆動手段65を用いて回
転盤63を回転させながら球体70の表面を研磨加工する。
The work unit 62 holds the sphere 70 in the groove 71, that is, with the sphere 70 sandwiched between the rotating disk 63 and the fixed disk 64, and presses the fixed disk 64 by the pressing means 66.
The surface of the sphere 70 is polished while being pressed at a constant pressure and rotating the turntable 63 using the driving means 65.

【0006】最近では、球体70の研磨精度や寸法精度、
表面粗度を従来以上に向上させたり、球体70の材質が半
導体回路を形成するために用いられるシリコン球や、非
金属のセラミックスなどの脆性材の場合、回転盤63と固
定盤64には、レジンボンド、ビトリファイドボンド、メ
タルボンドなどの剛性の高い砥石以外に、ポリウレタン
等の樹脂やゴム状の研磨板などの弾性体を用いた研磨パ
ッドを用いている。ゴム状の研磨板や研磨パッドは弾性
体が衝撃を吸収するので脆性材の研磨加工に適してい
る。
[0006] Recently, the polishing accuracy and dimensional accuracy of the spherical body 70,
In the case where the surface roughness is improved more than before or the material of the sphere 70 is a brittle material such as a silicon sphere used for forming a semiconductor circuit or a nonmetallic ceramic, the rotating disk 63 and the fixed disk 64 include In addition to a highly rigid grindstone such as a resin bond, a vitrified bond, and a metal bond, a polishing pad using an elastic body such as a resin such as polyurethane or a rubber-like polishing plate is used. Rubber-like polishing plates and polishing pads are suitable for polishing brittle materials because the elastic body absorbs impact.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
研磨装置では、押圧手段66として油圧、空圧シリンダを
駆動源としているため、いわゆる圧力制御加工であり、
この圧力を変えることにより加工条件を決めていた。こ
の圧力制御加工は、剛性の高い砥石を使用している場合
は適しているが、弾性体の研磨パッド、ゴム状の研磨板
などの場合には適していないという問題があった。
However, in the conventional polishing apparatus, since a hydraulic or pneumatic cylinder is used as a driving source as the pressing means 66, it is a so-called pressure control processing.
The processing conditions were determined by changing the pressure. This pressure control process is suitable when a highly rigid grindstone is used, but is not suitable for an elastic polishing pad or a rubber-like polishing plate.

【0008】例えば、従来の圧力制御加工(一定圧力)
で剛性の低い弾性体の研磨パッド、ゴム状の研磨板など
を工具として使用した場合、押圧力を掛け始めると工具
間隔が狭まり、挟み込む球体70が工具表面にめり込んで
行く。このめり込む量(球体の工具抱え代)は、押圧力
と共に加工物である球体70が工具である回転盤63と固定
盤64の間に幾つ在るかによって決まる。図5にこのこと
を示した模式図を示す。Pは、押圧力すなわち加工圧力
(一定圧力)、qは、加工圧力を加え、球体70と工具側
が接する部分の工具側に発生した工具抱え代を代表する
歪みによる反力(=球体1個に掛かる加工圧力)であ
る。すなわち、図5(B)中、qは球体1個に掛る反力
分布を模式的に現わしたものであり、その総和(積分
値)がqである。工具である回転盤63と固定盤64の間に
n個の球体70が存在する場合、 P=n・q の関係がある。
For example, conventional pressure control processing (constant pressure)
When a low-rigidity elastic polishing pad, rubber-like polishing plate, or the like is used as a tool, when the pressing force starts to be applied, the tool interval is narrowed, and the sphere 70 to be sandwiched enters the tool surface. The amount of sinking (holding of the tool by the sphere) is determined by the number of spheres 70 as the workpiece between the rotary plate 63 and the fixed plate 64 as well as the pressing force. FIG. 5 is a schematic diagram showing this. P is a pressing force, that is, a processing pressure (constant pressure), and q is a processing pressure, and a reaction force (= one sphere) generated by a distortion representing a tool holding margin generated on a tool side of a portion where the sphere 70 contacts the tool side. (Processing pressure applied). That is, in FIG. 5B, q schematically represents a reaction force distribution applied to one sphere, and the sum (integral value) thereof is q. When there are n spheres 70 between the rotating plate 63 and the fixed plate 64 which are tools, there is a relation of P = n · q.

【0009】すなわち、球体70の工具抱え代は、押圧力
に比例して増加し、工具間に存在する球体数に反比例し
て低下する。従って、押圧力と球体数のバランスによっ
ては、工具間隔が減少し、遂には回転盤63と固定盤64が
密着してしまい加工できなくなることも起こるし、球体
数が変化すれば、球体70の1個に掛かる加工圧力も変化
してしまう。つまり、剛性の低い弾性体を工具として用
いる場合、一定の押圧力Pで加工を行う場合、回転盤63
と固定盤64との間に存在する球体数の変化の影響が前述
のような問題の原因として無視できないため、安定した
加工を球体70に与えることが非常に難しい。
That is, the tool holding of the sphere 70 increases in proportion to the pressing force, and decreases in inverse proportion to the number of spheres existing between the tools. Therefore, depending on the balance between the pressing force and the number of spheres, the tool interval is reduced, and eventually the rotating disk 63 and the fixed disk 64 come into close contact with each other, making it impossible to perform machining. The processing pressure applied to one piece also changes. In other words, when an elastic body having low rigidity is used as a tool, when processing is performed with a constant pressing force P,
Since the influence of the change in the number of spheres existing between the sphere 70 and the fixed platen 64 cannot be ignored as a cause of the above-described problem, it is very difficult to provide the sphere 70 with stable processing.

【0010】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、弾性を有する研磨パ
ッドによって球体を研磨する場合において、その研磨パ
ッドの弾性復元力を効果的に活用し、容易に加工できる
とともに、加工される球体の数量が変化してもその影響
を受けることなく均一に加工できる球体の研磨装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances. It is an object of the present invention to effectively utilize the elastic restoring force of a polishing pad when polishing a sphere with an elastic polishing pad. Another object of the present invention is to provide a polishing apparatus for a sphere that can be easily processed and that can be uniformly processed without being affected by a change in the number of spheres to be processed.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、軸線回りに回転する回転盤とこの回転
盤に相対向して配置された固定盤とを備え、前記回転盤
と固定盤との間に球体を挟み込むと共に前記回転盤を軸
線回りに回転させて前記球体の表面を研磨する研磨装置
において、前記回転盤と固定盤の互いに相対する面のう
ち、少なくとも一方の面に設けられ前記球体の表面を研
磨する弾性を有する研磨パッドと、前記回転盤と固定盤
との間隔を位置制御し、両者間に球体を挟み込んだとき
の前記研磨パッドの弾性変形量を調整する位置制御手段
とを具備したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a rotating disk rotating about an axis and a fixed disk disposed opposite to the rotating disk. In a polishing apparatus for polishing the surface of the sphere by interposing a sphere between the fixed plate and rotating the rotating plate around the axis, at least one of the surfaces of the rotating plate and the fixed plate facing each other, A polishing pad provided with elasticity for polishing the surface of the sphere, and a position for controlling the distance between the rotary plate and the fixed platen and adjusting the amount of elastic deformation of the polishing pad when the sphere is sandwiched between the two. And control means.

【0012】前記構成によれば、位置制御手段により、
適切な加工圧力を球体に与える研磨パッドの弾性変形量
分だけ固定盤を回転盤の方向へ前進させた位置で固定す
る。このような状態で球体は、回転盤に取付けられた研
磨パッドと固定盤に取付けられた研磨パッドとの間で位
置決め制御によって決められた一定の加工圧力の下で転
動して、加工液と研磨パッドとによって、安定して表面
が、鏡面加工される。
According to the above configuration, the position control means
The fixed plate is fixed at a position where the fixed plate is advanced in the direction of the turntable by the amount of elastic deformation of the polishing pad that applies an appropriate processing pressure to the sphere. In such a state, the sphere rolls under a constant processing pressure determined by the positioning control between the polishing pad attached to the rotating disk and the polishing pad attached to the fixed disk, and the polishing liquid The polishing pad stably mirror-finishes the surface.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の各実施の形態を
図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は第1の実施形態を示し、研磨装置1
は、工作ユニット2を備えている。工作ユニット2は、回
転盤3と固定盤4と駆動手段5と位置制御手段12と弾性を
有する研磨パッド7と加工液供給手段8とを備えてお
り、例えば、脆性材の半導体回路に用いられるシリコン
球や、セラミックスなどからなる球体10の表面を研磨す
る装置である。研磨パッド7は、例えばポリウレタンな
どの樹脂を繊維状にしたものを圧縮加工し、フエルト状
にしたもの、繊維状にしたものをすいたもの、あるいは
同様の樹脂を多孔質に成形したものである。
FIG. 1 shows a first embodiment, and a polishing apparatus 1
Has a work unit 2. The work unit 2 includes a rotary plate 3, a fixed plate 4, a drive unit 5, a position control unit 12, an elastic polishing pad 7, and a working liquid supply unit 8, and is used for a semiconductor circuit of a brittle material, for example. This is an apparatus for polishing the surface of a spherical body 10 made of silicon spheres, ceramics, or the like. The polishing pad 7, for example, is formed by compressing a resin such as polyurethane into a fibrous form, and forming it into a felt form, a fibrous form, or a similar resin molded into a porous form. .

【0015】回転盤3は、平坦に形成された平坦面3aを
備えている。平坦面3aは、その平面形が丸形に形成さ
れている。回転盤3は、平坦面3aに対して直交する軸線
P1回りに回転自在に設けられている。
The turntable 3 has a flat surface 3a formed flat. The flat surface 3a has a round planar shape. The turntable 3 is provided rotatably about an axis P1 orthogonal to the flat surface 3a.

【0016】固定盤4は、平坦面に形成された平坦面4a
を備えている。平坦面4aは、その平面が丸形に形成さ
れている。固定盤4は、その平坦面4aが、回転盤3の平
坦面3aに対して相対向する状態で配置されている。固
定盤4は不図示の案内手段により軸線P1と互いに同軸
の軸線P2に沿った方向のみに移動可能に案内される。
The fixed platen 4 has a flat surface 4a formed on a flat surface.
It has. The flat surface 4a has a round surface. The fixed platen 4 is arranged such that its flat surface 4a is opposed to the flat surface 3a of the turntable 3. The fixed platen 4 is guided by guide means (not shown) so as to be movable only in a direction along an axis P2 coaxial with the axis P1.

【0017】回転盤3および固定盤4は、それぞれの平坦
面3a、4aが互いに平行となる状態に配置されている。
平坦面3a、4aは、回転盤3と固定盤4の互いに相対す
る面となっている。なお、案内手段としては、転がり案
内軸受を使用しているが、例えばすべり案内軸受や油等
による静圧案内軸受等に用いてもよい。
The rotary platen 3 and the fixed platen 4 are arranged such that their flat surfaces 3a, 4a are parallel to each other.
The flat surfaces 3a and 4a are surfaces of the rotating plate 3 and the fixed plate 4 that face each other. Although a rolling guide bearing is used as the guide means, it may be used for a sliding guide bearing or a hydrostatic guide bearing using oil or the like.

【0018】駆動手段5は、回転盤3を軸線P1回りに回
転させるようになっており、モータと、その回転軸の回
転を直接あるいは例えばベルと及びプーリの組み合せ
や、歯車等からなる減速機構のような伝動機構を介して
回転盤3を回転させるものである。固定盤4を保持する位
置制御手段12は、正逆回転可能な駆動モータ12cと、軸
線P1と平行に配置され、前記駆動モータ12cによって
回転するボールネジ12aと、このボールネジ12aに不図
示の多数のボールを介して螺合するナット12bとから構
成され、ボールネジ12bの回転によってナット12bをス
トロークさせるようになっている。ナット12bには連結
部材13が設けられ、この連結部材13によってナット12b
と固定盤4とが連結され、固定盤4を軸線P2に沿って回
転盤3に向かって移動させ任意の位置に調整制御できる
ようになっている。
The driving means 5 rotates the rotating disk 3 about the axis P1. The driving means 5 drives the rotation of the motor and its rotating shaft directly or in combination with, for example, a bell and a pulley, or a reduction mechanism comprising a gear or the like. The rotating disk 3 is rotated via a transmission mechanism such as described above. The position control means 12 for holding the fixed platen 4 includes a drive motor 12c that can be rotated forward and backward, a ball screw 12a that is arranged in parallel with the axis P1 and is rotated by the drive motor 12c, and a number of unillustrated ball screws 12a. A nut 12b screwed through a ball, and the nut 12b is caused to stroke by rotation of the ball screw 12b. A connecting member 13 is provided on the nut 12b, and the connecting member 13
The fixed platen 4 is connected to the fixed platen 4 so that the fixed platen 4 can be moved toward the rotating platen 3 along the axis P2 to be adjusted and controlled to an arbitrary position.

【0019】この位置制御手段12による制御は、必要に
適切な加工圧力を球体10に与える研磨パッド7の弾性変
形量すなわち工具の抱え代になるように行う。すなわ
ち、駆動モータ12cとボールネジ12aとナット12bによ
る工具位置の位置決め支持系は、工作ユニット2に発生
する加工反力を受けられる十分な機械的剛性を有してい
る。また、前記案内手段は加工反力により固定盤4を軸
線P2に対し傾けるように作用するモーメント負荷に対
して十分な機械的剛性を有しており、このような傾きは
生じないようにされている。
The control by the position control means 12 is performed so that the polishing pad 7 gives an appropriate and appropriate working pressure to the sphere 10 as an elastic deformation amount, that is, a tool holding amount. That is, the support system for positioning the tool position by the drive motor 12c, the ball screw 12a and the nut 12b has sufficient mechanical rigidity to receive the processing reaction force generated in the machining unit 2. Further, the guide means has sufficient mechanical rigidity against a moment load acting to incline the fixed platen 4 with respect to the axis P2 due to the processing reaction force, so that such an inclination is prevented. I have.

【0020】研磨パッド7は、回転盤3の平坦面3aおよ
び固定盤4の平坦面4aそれぞれに貼り付けられるなどし
て取付けられている。それぞれの表面7aから凹に形成
された凹溝11を複数備えている。回転盤3の平坦面3aに
貼り付けられた研磨パッド7の凹溝11と、固定盤4の平坦
面4aに貼り付けられた研磨パッド7の凹溝11とは、互い
に対向しかつ合致する位置に配置されている。
The polishing pad 7 is attached to the flat surface 3a of the rotating disk 3 and the flat surface 4a of the fixed disk 4, for example. It has a plurality of grooves 11 formed concavely from each surface 7a. The concave groove 11 of the polishing pad 7 attached to the flat surface 3a of the turntable 3 and the concave groove 11 of the polishing pad 7 attached to the flat surface 4a of the fixed disk 4 are opposed to each other and coincide with each other. Are located in

【0021】それぞれの凹溝11は、断面形状が、円弧状
または、V字状に形成されている。それぞれの凹溝11
は、平坦面3a、4a内において、軸線P1、P2を中心
とした円環状に形成されている。回転盤3の平坦面3aに
貼り付けられた研磨パッド7の凹溝11と、固定盤4の平坦
面4aに貼り付けられた研磨パッド7の凹溝11とは、互い
の間に球体10を挟み込むようになっている。
Each of the concave grooves 11 has an arc-shaped or V-shaped cross section. Each groove 11
Is formed in an annular shape around the axes P1 and P2 in the flat surfaces 3a and 4a. The concave groove 11 of the polishing pad 7 affixed to the flat surface 3a of the turntable 3 and the concave groove 11 of the polishing pad 7 affixed to the flat surface 4a of the fixed disk 4 It is designed to be sandwiched.

【0022】ここで位置制御手段12の駆動モータ12cの
駆動によりボールネジ12aを回転させ、ナット12bを図
において左側に移動させると、連結部材12を介して固定
盤4を同方向に移動させる。すなわち、適切な加工圧力
を球体10に与える研磨パッド7の弾性変形量分だけ固定
盤4を回転盤3の方向へ前進させた位置で固定する。この
ような状態で球体10は、回転盤3に取付けられた研磨パ
ッド7と固定盤4に取付けられた研磨パッド7との間で
凹溝11内を位置決め制御によって決められた一定の加工
圧力の下で転動して、加工液と研磨パッド7とによっ
て、安定して表面が、鏡面加工される。
When the ball screw 12a is rotated by driving the drive motor 12c of the position control means 12 and the nut 12b is moved to the left in the figure, the fixed plate 4 is moved in the same direction via the connecting member 12. That is, the fixed platen 4 is fixed at a position advanced in the direction of the rotary platen 3 by the amount of elastic deformation of the polishing pad 7 that applies an appropriate processing pressure to the sphere 10. In such a state, the sphere 10 is moved at a constant processing pressure determined by the positioning control in the concave groove 11 between the polishing pad 7 attached to the rotating plate 3 and the polishing pad 7 attached to the fixed plate 4. Rolling downward, the surface is stably mirror-finished by the working liquid and the polishing pad 7.

【0023】図2は第2の実施形態を示し、第1の実施
形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
FIG. 2 shows a second embodiment, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0024】本実施形態の研磨装置1は、位置制御手段1
2と油圧シリンダ等の押圧手段6を併用したもので、従来
の研磨装置を平易に改良する形態を示している。本実施
形態における位置制御手段12は、ボールネジ12a、ナッ
ト12b、駆動モータ12c、ナット12bに取付けられた
ストッパーブロック12dから構成されている。固定盤4
には延長ブロック4bが固定され、この延長ブロック4
bに対してストッパーブロック12dが押圧方向に対向す
る方向に押し当てられている。
The polishing apparatus 1 of the present embodiment comprises a position control means 1
This shows a form in which the conventional polishing apparatus is easily improved by combining the use of the pressing means 6 with a pressing means 6 such as a hydraulic cylinder. The position control means 12 in the present embodiment includes a ball screw 12a, a nut 12b, a drive motor 12c, and a stopper block 12d attached to the nut 12b. Fixed board 4
Is fixed to the extension block 4b.
The stopper block 12d is pressed against b in the direction opposite to the pressing direction.

【0025】押圧手段6により工具ユニット2の固定盤4
と、固定盤4に取付けられた研磨パッド7は、回転盤3に
取付けられた研磨パッド7に向かって工具間隔を狭める
向きで常に押圧されている。その押圧力は、研磨パッド
7が球体10を挟んだ時に発生する加工反力に対して十分
対抗でき、押戻されない力である。そして、工具間隔
は、位置制御手段12のストッパー系によって制限され押
圧力に対抗した形で位置制御可能となる。
The pressing plate 6 allows the fixed platen 4 of the tool unit 2
Thus, the polishing pad 7 attached to the fixed platen 4 is constantly pressed toward the polishing pad 7 attached to the rotating plate 3 in a direction to reduce the tool interval. The pressing force is the polishing pad
7 is a force that can sufficiently oppose the processing reaction force generated when the sphere 10 is sandwiched and is not pushed back. Then, the tool interval is restricted by the stopper system of the position control means 12, and the position can be controlled in a form opposing the pressing force.

【0026】従って、第1の実施形態と同様に、球体10
は、回転盤3に取付けられた研磨パッド7と固定盤4に
取付けられた研磨パッド7との間で凹溝11内を位置決め
制御によって決められた一定の加工圧力の下で転動し
て、加工液と研磨パッド7とによって、安定して表面
が、鏡面加工される。
Therefore, similarly to the first embodiment, the sphere 10
Is rolled under the constant processing pressure determined by the positioning control in the concave groove 11 between the polishing pad 7 attached to the rotating plate 3 and the polishing pad 7 attached to the fixed plate 4. The surface is stably mirror-finished by the working liquid and the polishing pad 7.

【0027】ここで、ストッパー系は、前記押圧力を受
け、位置制御するだけの十分な剛性を有している。ま
た、不図示の案内手段は固定盤4を軸線P2に対し傾け
るように作用するモーメント負荷に対して十分な機械的
剛性を有している。またこのストッパー系は、位置制御
するボールネジ12a部分において押圧力を一定な軸方向
のみに受けるのでボールネジ12a部分とナット12b部分
の隙間やガタの有無を問わない。従って、隙間やガタを
押圧力で相殺できるので高級なボールネジを用いなくて
も必要な剛性が得られれば一般的なネジ軸とナットで置
き換えることができる。
Here, the stopper system has sufficient rigidity to receive the pressing force and control the position. The guide means (not shown) has sufficient mechanical rigidity against a moment load acting to incline the fixed platen 4 with respect to the axis P2. In addition, since the stopper system receives a pressing force only in a fixed axial direction at the ball screw 12a to be position-controlled, it does not matter whether there is a gap or play between the ball screw 12a and the nut 12b. Therefore, the gap and the play can be offset by the pressing force. Therefore, if a necessary rigidity can be obtained without using a high-grade ball screw, it can be replaced with a general screw shaft and nut.

【0028】また、前記各実施形態の位置制御手段とし
てはボールネジとナットによる位置制御に限定されず、
ラックとピニオン、リニアモータによって駆動してもよ
く、駆動に用いるものについては限定されるものではな
い。
The position control means in each of the above embodiments is not limited to position control using a ball screw and a nut.
The motor may be driven by a rack, a pinion, and a linear motor, and the device used for driving is not limited.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、回転盤と固定盤の間隔を機械的に一定に位置制御し
ているので弾性を有する研磨パッドを使用した場合、球
体を挟み込んだときの弾性変形量を常に一定に保持でき
る機構を有している。これにより、被加工物である球体
にかかる加工圧力は、位置のみで制御でき、被加工物で
ある球体1個にかかる加工圧力を一定にできる。つま
り、加工ユニット内部の球体の数が変動したとしても1
個あたりの加工圧力の変化は発生しない。従って、研磨
パッドを工具とした場合における安定した加工圧力調整
機構を持つ球体の研磨装置を実用化できる。
As described above, according to the present invention, since the position of the rotating plate and the fixed plate is mechanically controlled to be constant, when a polishing pad having elasticity is used, a spherical body is sandwiched. It has a mechanism that can always keep the amount of elastic deformation constant. Thereby, the processing pressure applied to the sphere as the workpiece can be controlled only by the position, and the processing pressure applied to one sphere as the workpiece can be kept constant. That is, even if the number of spheres inside the processing unit fluctuates,
No change in processing pressure per piece occurs. Therefore, a spherical polishing apparatus having a stable processing pressure adjusting mechanism when a polishing pad is used as a tool can be put to practical use.

【0030】加えて、このような弾性を有する研磨パッ
ドを工具として使用することによって、脆性材の半導体
回路に用いられるシリコン球や、セラミックスなどの球
体の表面粗さを高精度かつ面粗度を中心線平均粗さRa
が3〜5Å(オングストローム)言い換えれば、表面に
半導体回路を形成する際に要求される精度まで向上でき
る加工が実用化できる。
In addition, by using a polishing pad having such elasticity as a tool, the surface roughness of a spherical body such as a silicon sphere or a ceramic used for a semiconductor circuit made of a brittle material can be adjusted with high precision and surface roughness. Center line average roughness Ra
In other words, processing that can improve the accuracy required for forming a semiconductor circuit on the surface can be put to practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態の研磨装置の一部を
断面した側面図。
FIG. 1 is a side sectional view of a part of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施形態の研磨装置の一部を
断面した側面図。
FIG. 2 is a side view in which a part of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention is sectioned;

【図3】従来の研磨装置の全体構成図FIG. 3 is an overall configuration diagram of a conventional polishing apparatus.

【図4】従来の研磨装置の工作ユニットの一部を断面し
た側面図。
FIG. 4 is a side view in which a part of a working unit of a conventional polishing apparatus is sectioned.

【図5】従来の工作ユニットを示し、(A)は、回転
盤、固定盤および凹溝を有する研磨板パッドの位置関係
を示す断面図、(B)は、被加工球体の加工中における
力の関係を示す模式図。
5A and 5B show a conventional machining unit, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view showing a positional relationship between a rotary plate, a fixed plate and a polishing plate pad having a concave groove, and FIG. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…研磨装置 2…工作ユニット 3…回転盤 3a、4a…平坦面 4…固定盤 5…駆動手段 6…押圧手段 7…研磨パッド 7a…研磨パッド表面 10…球体 12…位置制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polishing apparatus 2 ... Work unit 3 ... Rotating disk 3a, 4a ... Flat surface 4 ... Fixed disk 5 ... Driving means 6 ... Pressing means 7 ... Polishing pad 7a ... Polishing pad surface 10 ... Ball 12 ... Position control means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸線回りに回転する回転盤とこの回転盤
に相対向して配置された固定盤とを備え、前記回転盤と
固定盤との間に球体を挟み込むと共に前記回転盤を軸線
回りに回転させて前記球体の表面を研磨する研磨装置に
おいて、 前記回転盤と固定盤の互いに相対する面のうち、少なく
とも一方の面に設けられ前記球体の表面を研磨する弾性
を有する研磨パッドと、 前記回転盤と固定盤との間隔を位置制御し、両者間に球
体を挟み込んだときの前記研磨パッドの弾性変形量を調
整する位置制御手段と、 を具備したことを特徴とする球体の研磨装置。
1. A rotary disk rotating about an axis and a fixed disk disposed opposite to the rotary disk, a sphere is interposed between the rotary disk and the fixed disk, and the rotary disk is rotated around the axis. In a polishing apparatus for polishing the surface of the sphere by rotating the polishing pad, the polishing pad having elasticity provided on at least one of the surfaces of the rotating plate and the fixed plate facing each other, and polishing the surface of the sphere, Position control means for controlling the distance between the rotary plate and the fixed plate, and adjusting the amount of elastic deformation of the polishing pad when a sphere is sandwiched between the two. .
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