JP2003285256A

JP2003285256A - セラミック棚板の研磨装置

Info

Publication number: JP2003285256A
Application number: JP2002086692A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Iida; 茂飯田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミック棚板の表面の異物を回転ブラシにて
掃除する研磨装置において、棚板の種類や、ブラシの磨
耗による段取り替えや調整なしに、全面均一に効率良く
異物を除去できる装置を提供する。【解決手段】ブラシ２を回転させるブラシモーター３の
電流値から研磨抵抗を求め、その電流値をデジタルパネ
ルメーター１４に取り込み設定値との比較演算を行い、
ブラシ２を上下移動させるブラシ上下用サーボモーター
１２を制御してブラシ２の高さを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種セラミック電子
部品などの焼成に使用されるセラミック棚板の研磨装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種セラミック電子部品やセラミック基
板の焼成に使用される棚板の材質は、被焼成物であるセ
ラミック基板の材質により、物理的、化学的に安定して
いるアルミナ系と炭化珪素系の大きく２つに分けられ
る。これらの棚板は耐スポーリング性に優れた特性を出
すために、見掛け気孔率が約１５％程度で、セラミック
磁器に比較すると表面が粗くもろい。この為，使用を重
ねるにつれ、棚板クズが発生する。このような、棚板で
セラミック基板を焼成すると、直径約０．１から０．３
ｍｍ程度の棚板のクズがセラミック基板と棚板の間に挟
まり、セラミック基板の反り不良の原因となる。そこ
で、この棚板クズを除去するため、従来、棚板に回転ブ
ラシを押し当てて、表面の棚板クズを除去する研磨装置
を使用していた。

【０００３】棚板の研磨は図３に示すように、まず、未
研磨の棚板１を爪６のついたチェーンコンベヤ９の上に
供給する。第１センサー１７が未研磨棚板を検出すると
チェーンコンベヤ９が回転する。棚板１がブラシ２の中
心にさしかかり、第２センサー１８が棚板１を検出した
時点でストッパー付きシリンダー５が引き込まれブラシ
２が下がり、棚板１にブラシ２が押し当てられる。この
時、チェーンコンベヤ９は回転しているので、棚板１は
ブラシ２との摩擦により研磨される。

【０００４】次に棚板１が第２センサー１８の位置を通
り過ぎたときに、ストッパー付きシリンダー５が伸び
て、ブラシ２が上に上がる。そのまま、チェーンコンベ
ヤ９は回転を続け、第３センサー１９が棚板１を検出し
た時点で停止する。次に研磨済みの棚板１を排出し、未
研磨の棚板１を供給して以下繰り返し研磨していく。

【０００５】棚板１へのブラシ２の押し当て量は、ブラ
シ２を引き下げるストッパー付きシリンダー５の、スト
ッパー７の位置により決まる。この、ストッパー７の調
整はストッパー調整ネジ８を緩めて行う。ブラシ２は支
点４で支えられ、押さえシリンダー５を収縮すること
で、支点４を支点として上下する。また、ブラシ２は自
動運転中、常時ブラシモーター３により連続回転してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】棚板１へのブラシ２の
押し当て量はシリンダー５のストッパー７の位置できま
る。しかし、ブラシ２の摩耗あるいは、棚板１の種類変
更により、厚みが変動すると、その都度ストッパー付き
シリンダー５のストッパー７の位置調整が必要となる。
また、同種類の棚板１でも厚みに差がある場合、あるい
は、反りが大きい場合には、全面均一にブラシ２が棚板
１に当たらず、その結果、棚板１の表面に棚板クズが残
留してしまうという課題があった。

【０００７】また、図４に示すように棚板１に凹方向の
反りがある場合、ブラシ２が下降した際、棚板１の右端
を押さえ、中心が支点となり、左端が浮き上がり爪６か
ら棚板１が外れ、設備が停止する等の不具合が発生す
る。

【０００８】本発明では、棚板１への押し当て量を自動
的に調整すること、および棚板１の浮き上がりを防止す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はセラミック棚板
に回転ブラシを押し当てて表面の付着物を除去する研磨
装置において、上記回転ブラシのセラミック棚板への押
し当て量を自動的に調整する手段を有することにより前
記課題を解決した。

【００１０】また、上記自動調整手段として、上記回転
ブラシを回転させるためのモーターの電流値を測定し、
この電流値より回転ブラシとセラミック棚板との研磨抵
抗を求め、この研磨抵抗に応じて回転ブラシのセラミッ
ク棚板への押し当て量を調整するようにした。

【００１１】さらに本発明は、セラミック棚板の浮き上
がり防止の課題を解決するために、シリンダーの先端に
ローラーを備えた押さえ部材を用いてセラミック棚板の
爪側端面を押さえ、回転ブラシの圧力によるセラミック
棚板の浮き上がりを防止した。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１により説
明する。

【００１３】ブラシ２の上下機構はブラシ上下用サーボ
モーター１２の回転力を、カップリング１５で連結され
たボールねじ軸１１に伝え、ボールねじナット１０によ
り上下運動に変換する。これにより、ブラシ上下用モー
ター１２を正転・逆転させることによりブラシ２を任意
の高さに上下させることが可能となる。ブラシ２はブラ
シモーター３の回転力をタイミングベルトにより伝えて
回転させている。

【００１４】次に、棚板１への押し当て量の自動調整に
ついて、説明する。まずブラシモーター３の電流値をデ
ジタルパネルメーター１４で検出し設定値との比較演算
をする。この電流値はブラシ２と棚板１の研磨抵抗と比
例関係にあるので、この電流値と設定値の比較演算結果
に応じて、ブラシ上下用サーボモーター１２を回転さ
せ、押し当て量を調整する。

【００１５】デジタルパネルメーター１４の比較演算結
果は一度プログラムコントローラー（不図示）に２４Ｖ
の電気信号で入力され、プログラムコントローラー内で
情報処理を行い、各種の条件により、プログラムコント
ローラーからブラシ上下用サーボモーター１２に同じく
２４Ｖの電気信号で出力が出され、ブラシ上下用サーボ
モーター１２が正転・逆転をする。

【００１６】例えば、図２(ａ)の様にブラシ２と棚板１
が非接触で負荷なしの場合、電流値は１．８Ａ〜１．９
Ａである。この状態でブラシ２を下降させ、図２（ｂ）
のようにブラシ３に棚板１が接触して電流値がＬ（1.98
〜2.30Ａ）以上になった時点で、棚板１を右方向に送
る。このときも、ブラシ２は下降を継続する。次に、研
磨抵抗が増し、電流値がＨ（2.80〜3.60Ａ）を越えた場
合、過負荷と判断して図２（Ｃ）のようにブラシ２を上
昇させる。そして、電流値がＬ（1.98〜2.30Ａ）以下に
なれば、再びブラシ２を下降させる。これらを繰り返
し、押し当て量を自動調整する。図２（ｄ）のように棚
板１が通過した後は、ブラシ２を所定の待機位置まで上
昇させ、次の棚板１に備える。

【００１７】これにより、棚板１の厚み変化及び、ブラ
シ２の磨耗等があっても、棚板１とブラシ２の研磨抵抗
は常に一定状態を保て、一度条件を決めれば、変更や微
調整の必要がない。

【００１８】また、棚板１が割れる等の異常があり、ブ
ラシモーター３に過負荷がかかり、電流値がＨＨ（11.0
0Ａ）を超えた場合は、自動的に過負荷と判断し設備を
停止する。

【００１９】上記Ｌ，Ｈ，ＨＨの値はデジタルに任意の
値に変更できるが、例えばＬ＝2.1Ａ、Ｈ＝2.8Ａ、ＨＨ
＝11.0Ａの設定値にしておけばよい。ブラシ２を強く当
てて、棚板１の表面をきれいにしたい時は、Ｌ、Ｈの設
定値を高くする。逆にブラシ２の減りを考慮し、ブラシ
２の寿命を延ばしたいときは、Ｌ，Ｈの設定値を低くす
る。

【００２０】次に、チェーンコンベヤ９の動きとブラシ
２の動きとの関係について、説明する。チェーンコンベ
ヤ９は、未研磨の棚板１を検出すると動き出し、ブラシ
２の直下に棚板１がきた時点で、一旦停止する。次にブ
ラシ１が下降し、電流値がＨを超えた時点でチェーンコ
ンベヤ９は再度動き出す、この時、ブラシ２は電流値に
より上下する。棚板１がブラシ２から外れる直前にブラ
シ２は所定の位置まで上昇し次の棚板１に備える。チェ
ーンコンベヤ９はそのまま連続で動き、棚板１の排出位
置まできた時点で一時停止する。棚板１を排出し、未研
磨の棚板１が供給された時点で再度チェーンコンベヤ９
は動き出す。この動作を以下繰り返す。

【００２１】また、棚板１の浮き上がり防止について
は、押さえシリンダー16の先に押さえローラー１３をと
りつけ、ブラシ２が下降するタイミングと同時に押さえ
ローラー１３の先を棚板１の左端に当てることにより、
棚板１の浮き上がりを防止する。棚板１が押さえローラ
ー１３の下を通過した後押さえシリンダー16を持ち上げ
る。

【００２２】本研磨装置のデジタルパネルメーター１４
は例えばオムロン株式会社製の型式Ｋ３ＮＸ−ＡＡ１Ａ
−Ｔ１を使用する。ブラシ２の材質は不織布研磨材ファ
ブリックフラップを、押さえローラー１３の先端は、Ｍ
Ｃナイロンをそれぞれ使用する。

【００２３】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づき説明する。

【００２４】研磨装置の作動条件としてデジタルパネル
メーター１４の設定値はＬ＝１．９８Ａ〜２．３０Ａ、
Ｈ＝２．８０Ａ〜３．６０Ａ、ＨＨ＝１１．０Ａとし
た。ブラシ２の回転数は２２０ｒｐｍで、ブラシ２の外
径部での周速は３．４ｍ/秒となる。チェーンコンベヤ
９の送り速度は60〜108ｍｍ/秒の可変式であり、70ｍｍ
/秒に設定し、棚板１の表面を均一に研磨することによ
り、その棚板１にて焼成するセラミック基板の反り不良
率が減少するかどうかを調べた。

【００２５】セラミック基板、材質は９６％アルミナ、
寸法は縦２５ｍｍ×横２７ｍｍ×厚み０．８ｍｍとし、
棚板１は２５５ｍｍ×２５５ｍｍ×１０ｍｍで材質は９
１％アルミナとした。

【００２６】比較例として、棚板１の掃除を行わないも
の、図３の従来の研磨装置で掃除したものについても同
様に反り不良率を調べた。

【００２７】結果は表１に示す通り、掃除なしが２０
％、従来機構の研磨装置が７．０％であるのに対して、
本発明の研磨装置では１．５％と大幅に反り不良率を改
善することができた。

【００２８】また、棚板１が爪６から外れる設備のトラ
ブルが従来の研磨装置で８０時間稼動で３５回、１時間
あたり0.438回発生していたが、本発明の研磨装置では
８０時間稼動で０回、１時間あたり０回と完全になくな
った。

【００２９】また、棚板１の厚みが変更になったとき
の、研磨装置の段取り替えがなくなった。また、ブラシ
２摩耗時の下降位置調整が不要となった。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、セラミック棚板に回転
ブラシを押し当てて表面の付着物を除去する研磨装置に
おいて、上記回転ブラシのセラミック棚板への押し当て
量を、上記回転ブラシのモーターの電流値によって研磨
抵抗を求め、この研磨抵抗に応じて回転ブラシのセラミ
ック棚板への押し当て量を自動調整することにより、セ
ラミック棚板の表面の付着物がより確実に除去可能とな
った。

【００３２】その結果、この研磨装置にて表面を掃除し
た棚板で焼成したセラミック基板の反り不良率が従来機
構の研磨装置で掃除した棚板に比較して大幅に低下し改
善された。

【００３３】また、棚板の厚み変更による装置の段取り
替えや、ブラシの磨耗によるブラシ高さの微調整が一切
不要となった。

【００３４】上記回転ブラシとは別に、シリンダーの先
端にローラーを備えた押さえ部材を用いて上記セラミッ
ク棚板を押さえるようにした棚板の研磨装置では、セラ
ミック棚板がセラミック棚板の搬送用の爪から外れる設
備のトラブルが完全になくなり、稼働率が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセラミック棚板の研磨装置を示す側面
図である。

【図２】(a)〜(d)は本発明の研磨装置におけるバフブラ
シの動きと電流値の関係を説明する側面図である。

【図３】従来のセラミック棚板の研磨装置を示す側面図
である。

【図４】従来の研磨装置におけるセラミック棚板の反り
不良を説明するための図である。

【符号の説明】

１・・・棚板２・・・ブラシ３・・・ブラシモーター４・・・支点５・・・ストッパー付きシリンダー６・・・爪７・・・ストッパー８・・・ストッパー調整ネジ９・・・チェーンコンベヤ１０・・・ボールネジナット１１・・・ボールネジ軸１２・・・ブラシ上下用サーボモーター１３・・・押さえローラー１４・・・デジタルパネルメーター１５・・・カップリング１６・・・押さえシリンダー１７・・・第１センサー１８・・・第２センサー１９・・・第３センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック棚板に回転ブラシを押し当てて
表面の付着物を除去する研磨装置において、上記回転ブ
ラシのセラミック棚板への押し当て量を自動的に調整す
る手段を有することを特徴とするセラミック棚板の研磨
装置。
【請求項２】上記回転ブラシを回転させるためのモータ
ーの電流値を測定し、この電流値によって回転ブラシと
セラミック棚板との研磨抵抗を求め、この研磨抵抗に応
じて回転ブラシのセラミック棚板への押し当て量を調整
するようにした請求項１記載のセラミック棚板の研磨装
置。
【請求項３】上記回転ブラシとは別に、シリンダーの先
端にローラーを備えた押さえ部材を用いて上記セラミッ
ク棚板を押さえるようにした請求項１記載のセラミック
棚板の研磨装置。