JP2002066913A

JP2002066913A - 研磨装置

Info

Publication number: JP2002066913A
Application number: JP2000267129A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nagashima; 利男長島
Original assignee: TECHNO SERVER KK
Current assignee: TECHNO SERVER KK
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-05
Anticipated expiration: 2020-09-04
Also published as: JP3673965B2

Abstract

(57)【要約】【課題】数種類の研磨加工に対応できる研磨装置を提
供する。【解決手段】ワークが装着された両面研磨用キャリヤ
ーを、前記太陽歯車と内歯歯車とに噛合するように少な
くとも一つ装着すると共に、前記上定盤を前記下定盤に
対して降下させて前記両面研磨用キャリヤーを挟持し、
前記第１及び第２の駆動手段を駆動させて両面研磨加工
を行い、また、少なくとも一つの前記アーム取付部に、
前記キャリヤー保持アームを取り付けると共に、該キャ
リヤー保持アームによってワークが装着された円筒状の
片面研磨用キャリヤーを前記下研磨板上に保持し、前記
第２の駆動手段を駆動させて片面研磨加工を行い、さら
に、前記回転軸に前記円形研磨板を装着すると共に、前
記揺動アーム基台に前記揺動アームを装着し、該揺動ア
ームの先端にワークを装着した揺動キャリヤーを固定
し、前記第１及び第３の駆動手段を駆動させて、精密片
面研磨加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、上定盤と下定盤
とを有して両面研磨加工を行うと共に、片面研磨加工及
び精密片面研磨加工を行うことのできる研磨装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−２６４０１２号公報は、上
定盤及び下定盤を有し、上定盤の下定盤への加圧をリニ
アに減圧可能した加圧制御機構を有する両面研磨装置を
開示する。また、特開２０００−０３３５５９号公報
は、太陽歯車及び内歯歯車と、これら両歯車に噛合して
太陽歯車の周りを遊星運動する外歯歯車状のワーク保持
用キャリヤと、各キャリヤに保持されたワークの両面を
研磨する上下の定盤とを有する平面研磨装置を開示す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た引例のような研磨装置では一種類の研磨加工しか対応
できず、研究や試作品の作成等の場合など、いろいろな
種類の研磨加工が要求される場合、それぞれの研磨加工
に対応した装置を用意しなければならないという不具合
が生じる。

【０００４】このため、この発明は、数種類の研磨加工
に対応できる研磨装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】したがって、この発明
は、第１の駆動手段によって回転する回転軸、該回転軸
の周囲に設けられ該回転軸と共に回転する太陽歯車、該
太陽歯車の周囲に設けられ、第２の駆動手段によって回
転する環状の下研磨板及び該下研磨板の周囲に設けられ
た内歯歯車から少なくとも構成される下定盤と、前記回
転軸に噛合して回転する上研磨板を回転自在に保持する
上定盤と、前記上定盤の下定盤に対して上下させる上定
盤支持機構とを有する研磨装置において、前記回転軸を
軸方向に保持するスラスト軸受と、前記下定盤の外方近
傍の所定の位置に設けられた揺動アーム基台と、該オス
カー研磨基台近傍に配された第３の駆動手段と、前記下
定盤の外方近傍の所定の位置に配された複数のアーム取
付部と、前記揺動アーム基台に着脱自在であると共に、
前記第３の駆動手段によって揺動する揺動アームと、前
記アーム取付部に着脱自在なキャリヤー保持アームと、
該キャリヤー保持アームに着脱自在な片面研磨用キャリ
ヤーと、前記回転軸上端に着脱自在な円形研磨版とを具
備することにある。

【０００６】そして、この発明において、ワークが装着
された両面研磨用キャリヤーを、前記太陽歯車と内歯歯
車とに噛合するように少なくとも一つ装着すると共に、
前記上定盤を前記下定盤に対して降下させて前記両面研
磨用キャリヤーを挟持し、前記第１及び第２の駆動手段
を駆動させて両面研磨加工を行う。

【０００７】さらに、少なくとも一つの前記アーム取付
部に、前記キャリヤー保持アームを取り付けると共に、
該キャリヤー保持アームによってワークが装着された円
筒状の片面研磨用キャリヤーを前記下研磨板上に保持
し、前記第２の駆動手段を駆動させて片面研磨加工を行
う。また、前記キャリヤー保持アームは、前記アーム取
付部に固定されると共に前記下研磨板上に延出し、ワー
クを装着した片面研磨用キャリヤーが配される装着部を
有する延出アーム部と、この延出アーム部に固定され、
前記片面研磨用キャリヤーを保持する固定アーム部によ
って構成される。さらに、前記延出アーム部及び固定ア
ーム部には、前記片面研磨用キャリヤーの回転を自由に
する複数のローラが配される。また、前記円筒状の片面
研磨用キャリヤーは、前記太陽歯車及び内歯歯車の少な
くとも一方に噛合することが望ましい。

【０００８】さらにまた、前記回転軸に前記円形研磨板
を装着すると共に、前記揺動アーム基台に前記揺動アー
ムを装着し、該揺動アームの先端にワークを装着した揺
動キャリヤーを固定し、前記第１及び第３の駆動手段を
駆動させて精密片面研磨加工を行う。尚、この精密片面
研磨加工は、いわゆるオスカー式研磨加工である。この
時、前記回転軸がスラスト軸受によって軸方向に保持さ
れているので、円形研磨板の上下方向の位置の精度を向
上させることができるものである。

【０００９】また、揺動アームは、前記アーム基台に支
点として固定される揺動支点と、回動する第３の駆動手
段と連結され、前記駆動支点を中心として所定の角度で
揺動する揺動点と、該揺動点から前記円形研磨板側に延
出するキャリヤー保持アームとによって構成される。

【００１０】前記第１、第２及び第３の駆動手段は、電
動モータであることが望ましく、また電動モータとギア
等を介して連結される回転軸であることが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面により説明する。

【００１２】本願発明に係る研磨装置１は、図１及び図
２に示すように、本体ケース２と、本体ケース２の上面
に設けられる下定盤３と、本体ケース２上であって前記
下定盤３の近傍に立設する支持柱４と、この支持柱４に
回転自在に装着された回転支持アーム５と、この回転支
持アーム５の先端に設けられた上定盤支持機構６と、こ
の上定盤支持機構６によって吊り下げられた上定盤７と
を具備し、さらに、前記本体ケース２の上面には、前記
下定盤３の近傍に設けれた揺動アーム基台８が設けら
れ、この揺動アーム基台８の近傍であって下定盤３の反
対側に位置する場所には揺動アーム駆動用の回転軸（第
３の駆動手段）９が設けられる。また、前記下定盤３の
周囲には、所定の間隔で、アーム取付部１０が設けられ
る。尚、図２に示す２１は、本研磨装置１の制御を司る
コントロールパネルを示す。

【００１３】前記上定盤７を支持する上定盤支持機構６
は、２つの独立したシリンダ６１，６２によって構成さ
れ、この２つのシリンダ６１，６２によって上定盤７の
下定盤３に対する位置及び荷重の調整を行うことができ
るものである。また、この上定盤７には、図示しない上
研磨板が回転自在に保持され、下定盤７の中央から延出
する回転軸１１に係合し前記回転軸１１の回転によって
回転する。

【００１４】図３に示すように、前記下定盤３におい
て、前記回転軸１１の外周面には太陽歯車１２が設けら
れ、この太陽歯車１２の外側には下研磨板１３が設けら
れる。さらに、この下研磨板１３の外側には内歯歯車１
４が設けられ、この内歯歯車１４の周囲には環状に立設
するカバー１５が設けられる。また、前記回転軸１１の
上端面には、下記する円盤研磨板７０が装着される装着
孔１１ａが形成されると共に、上端外周面には、上研磨
板の内周側面に噛合する少なくとも一つの噛合溝１１ｂ
が形成されるものである。

【００１５】そして、図４で示すように、前記回転軸１
１及び太陽歯車１２は、図示しないモータ等の駆動装置
によって回転する駆動歯車（第１の駆動手段）１６を介
して回転する。また、前記回転軸１１は、この回転軸１
１はスラスト軸受１７によって軸方向に支持され、且つ
軸方向に位置が固定される。さらに、前記回転軸１１の
周囲には、支持部材２０に回転自在に保持される回転筒
１８が設けられ、前述した駆動装置又は他の駆動装置に
よって回転する駆動歯車（第２の駆動手段）１９を介し
て前記下研磨板１３及び内歯歯車１４を回転させる。

【００１６】以上の構成の研磨装置１において、図５で
示すように、前記太陽歯車１２と前記内歯歯車１４とに
噛合するように、ワークを装着部３１に装着したキャリ
ヤー３０を配し、上定盤７を降下させて下定盤３との間
で前記キャリヤー３０を挟持し、前記駆動歯車１６，１
９を回転させてキャリヤー３０を前記下研磨板１３及び
図示しない上研磨板の間で自転させながら公転させて、
前記キャリヤー３０に装着されたワークを両面研磨する
ことができるものである。この時、研磨剤が上定盤７に
設けられたパイプ２１を介して必要に応じて研磨面に供
給される。また、この研磨剤の種類及び供給量、前記駆
動歯車１６，１９の回転速度及び上定盤７の荷重は、ワ
ークの種類と要求される研磨精度によって決定される。
尚、前記キャリヤー３０は、複数配することが可能であ
り、また、ワークの装着部３１の形状は、特に円形に限
定されるものではない。

【００１７】また、前記研磨装置１において、前記回転
支持アーム５を回動させて、上定盤７を下定盤３の上方
から移動させると共に、前記アーム取付部１０に片面研
磨用キャリヤー保持アーム４０を固定する。このキャリ
ヤー保持アーム４０は、前記アーム取付部１０に固定さ
れると共に前記下研磨板１３に延出し、ワークを装着し
た片面研磨用キャリヤー５０が配される装着部４１を有
する延出アーム部４１と、この延出アーム部４１に固定
され、前記片面研磨用キャリヤー５０を保持する固定ア
ーム部４２によって構成される。また、前記延出アーム
部４１及び固定アーム部４２には、前記片面研磨用キャ
リヤー５０の回転を自由にする複数のローラ４３が配さ
れる。

【００１８】前記片面研磨用キャリヤー５０は、図７で
示すもので、円筒形状をしており、内部にワーク装着部
５１が形成される。また、片面研磨用キャリヤー５０の
軸方向の一端には、太陽歯車１２と噛合可能な外歯歯車
５２が形成される。これによって、片面研磨用キャリヤ
ー５０を、下研磨板１３に対してフリーに回転させたい
場合には、片面研磨用キャリヤー５０の外歯歯車５２が
上に位置するように配し、片面研磨用キャリヤー５０を
強制的に自転させたい場合には、外歯歯車５２を太陽歯
車１２に噛合させることで片面研磨用キャリヤー５０を
自転させることができるものである。これによって、下
研磨板１３を回転させることにより、片面研磨を行うこ
とができるものである。

【００１９】さらに、前記研磨装置１において、前記回
転支持アーム５を回動させて、上定盤７を下定盤３の上
方から移動させると共に、前記回転軸１１の上面に精密
研磨用の円形研磨板７０を装着する。また、図８で示す
ように、前記揺動アーム基台８に前記揺動アーム６０を
装着し、該揺動アーム６０は、前記揺動アーム基台８上
に固定される揺動支点６１と、この揺動支点６１から所
定の距離をおいて揺動可能な揺動点６２を有し、この揺
動点６２は、駆動アーム６３を介して前記回転軸９に設
けられ回転軸の回転に伴って回動する偏心軸６４と連結
される。また、前記揺動点６２と揺動支点６１とに平行
に装着されたロッド６５には、前記円形研磨板７０上に
延出するキャリヤー保持アーム６６が固定され、このキ
ャリヤー保持アーム６６の先端には、ワークが装着され
た揺動キャリヤー６７を保持する保持ロッド６８が設け
られる。

【００２０】これによって、前記回転軸９を回転させる
ことによって、前記揺動点６２が揺動し、これに伴って
前記キャリヤー保持アーム６６が揺動して、前記揺動キ
ャリヤー６７を、前記回転軸１１の回転に伴って回転す
る円形研磨板７０に対して揺動させるものである。ま
た、前記回転軸９がスラスト軸受１７によって軸方向に
保持されているので、円形研磨板５０の軸方向のぶれを
抑制できるので、精密な研磨を可能にしている。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る研
磨装置によれば、ワークが装着された両面研磨用キャリ
ヤーを、前記太陽歯車と内歯歯車とに噛合するように少
なくとも一つ装着すると共に、前記上定盤を前記下定盤
に対して降下させて前記両面研磨用キャリヤーを挟持
し、前記第１及び第２の駆動手段を駆動させて両面研磨
加工を行い、また、少なくとも一つの前記アーム取付部
に、前記キャリヤー保持アームを取り付けると共に、該
キャリヤー保持アームによってワークが装着された円筒
状の片面研磨用キャリヤーを前記下研磨板上に保持し、
前記第２の駆動手段を駆動させて片面研磨加工を行い、
さらに、前記回転軸に前記円形研磨板を装着すると共
に、前記揺動アーム基台に前記揺動アームを装着し、該
揺動アームの先端にワークを装着した揺動キャリヤーを
固定し、前記第１及び第３の駆動手段を駆動させて、精
密片面研磨加工を行うことができるので、簡易な構造で
複数の研磨加工に対応することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る研磨装置の側面図
である。

【図２】この発明の実施の形態に係る研磨装置の平面図
である。

【図３】下定盤の概略構成図である。

【図４】第１及び第２の駆動手段の一例を示した概略断
面図である。

【図５】両面研磨加工を行う状態を説明するための説明
図である。

【図６】片面研磨加工を行う状態を説明するための説明
図である。

【図７】（ａ）は片面研磨用キャリアの側面図であり、
（ｂ）はその平面図である。

【図８】精密片面研磨加工を行う状態を説明するための
説明図である。

【符号の説明】

１研磨装置２本体ケース３下定盤４支持柱５回転支持アーム６上定盤支持機構７上定盤８揺動アーム基台９回転軸（第３の駆動手段）１０アーム取付部１１回転軸１２太陽歯車１３下研磨板１４内歯歯車４０キャリア保持アーム５０片面研磨用キャリア６０揺動アーム７０円形研磨板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の駆動手段によって回転する回転
軸、該回転軸の周囲に設けられ該回転軸と共に回転する
太陽歯車、該太陽歯車の周囲に設けられ、第２の駆動手
段によって回転する環状の下研磨板及び該下研磨板の周
囲に設けられた内歯歯車から少なくとも構成される下定
盤と、前記回転軸に噛合して回転する上研磨板を回転自
在に保持する上定盤と、前記上定盤の下定盤に対して上
下させる上定盤支持機構とを有する研磨装置において、前記回転軸を軸方向に保持するスラスト軸受と、前記下定盤の外方近傍の所定の位置に設けられた揺動ア
ーム基台と、該オスカー研磨基台近傍に配された第３の駆動手段と、前記下定盤の外方近傍の所定の位置に配された複数のア
ーム取付部と、前記揺動アーム基台に着脱自在であると共に、前記第３
の駆動手段によって揺動する揺動アームと、前記アーム取付部に着脱自在なキャリヤー保持アーム
と、該キャリヤー保持アームに着脱自在な片面研磨用キャリ
ヤーと、前記回転軸上端に着脱自在な円形研磨版とを具備するこ
とを特徴とする研磨装置。
【請求項２】ワークが装着された両面研磨用キャリヤ
ーを、前記太陽歯車と内歯歯車とに噛合するように少な
くとも一つ装着すると共に、前記上定盤を前記下定盤に
対して降下させて前記両面研磨用キャリヤーを挟持し、
前記第１及び第２の駆動手段を駆動させて両面研磨加工
を行う請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】前記片面研磨用キャリヤーは、前記太陽
歯車及び内歯歯車の少なくとも一方に噛合することを特
徴とする請求項２記載の研磨装置。
【請求項４】少なくとも一つの前記アーム取付部に、
前記キャリヤー保持アームを取り付けると共に、該キャ
リヤー保持アームによってワークが装着された前記片面
研磨用キャリヤーを前記下研磨板上に保持し、前記第２
の駆動手段を駆動させて片面研磨加工を行う請求項１，
２又は３記載の研磨装置。
【請求項５】前記回転軸に前記円形研磨板を装着する
と共に、前記揺動アーム基台に前記揺動アームを装着
し、該揺動アームの先端にワークを装着した揺動キャリ
ヤーを固定し、前記第１及び第３の駆動手段を駆動させ
て精密片面研磨加工を行う請求項１〜４のいずれか一つ
に記載の研磨装置。