JP2005161512A - 板状ワーク研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板材はローラーによって搬送されるため平坦な状態に規制されておらず、搬送中にその先端部や後端部がめくれて折れ曲がってしまったり、あるいは湾曲してしまったりして不良品の発生を避けることができない
【解決手段】エア吸引装置を稼働させてエアの吸引を開始させ、セラミック板３５にプリント基板材Ｗを吸着させる。セラミック板３５は全面に微細の孔が形成されているので、プリント基板材Ｗはその全面がセラミック板３５に吸着され、確実に保持される。また微細な孔６１をプリント基板材Ｗの周縁部Ｅ周辺部位のみに設け、当該部位に傾斜保持面６３を形成するようにすることも可能であり、このようにすれば、プリント基板材Ｗの先端部等のめくれ上がりが確実に防止される。
【選択図】 図１

Description

本発明はプリント基板材等の板状ワークの表面を研磨する板状ワーク研磨装置に係り、特に０．１ｍｍ以下の極薄い板状ワークに対応できる板状ワーク研磨装置に関するものである。

プリント基板材は平滑度を出す等の目的で、その表裏面を研磨する必要があり、この研磨に多く用いられているのがバフロール式研磨装置である。
バフロール式研磨装置は、例えば特許文献１に示すように、バフローラーが下側にバックアップローラーが上側に配置された下面研磨用ローラー組と、バフローラーが上側にバックアップローラーが下側に配置された上面研磨用ローラー組とが交互に配置されており、これらバフローラーとバックアップローラーとの間にプリント基板材を通してプリント基板材の表裏面の研磨を行う。
プリント基板材の搬送は上下に対向して配置された搬送ローラーによって行われる。

特開２００３−２６６２９７号公報

しかしながら、プリント基板材はローラーによって搬送される。したがって、プリント基板材は平坦な状態に規制されておらず、搬送途中においてその先端部や後端部がめくれて折れ曲がってしまったり、あるいは湾曲してしまったりして不良品の発生を避けることができない。よってある程度の不良品発生率を見越した上でプリント基板材の研磨を行っているのが実情である。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、極薄いプリント基板材等の板状ワークを確実に保持し、搬送中において板状ワークの先端部や後端部が折れてしまったり、あるいは湾曲してしまったりするのを防止することができる板状ワーク研磨装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、請求項１の発明は、板状ワークの少なくとも一方の面を研磨する研磨手段を有する板状ワーク研磨装置において、前記研磨手段によって研磨される板状ワークを保持するワーク保持手段を備え、前記ワーク保持手段は多数の微細な孔をもつ吸着板と、前記吸着板に板状ワークを吸着するため前記微細な孔からエアを吸引するエア吸引手段とから成ることを特徴とする板状ワーク研磨装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した板状ワーク研磨装置において、ワーク保持手段には、吸着板の板状ワークを吸着する領域を切り替える吸着領域変更手段を具備することを特徴とする板状ワーク研磨装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した板状ワーク研磨装置において、吸着板に刻設されている微細な孔は、板状ワークをセットしたとき、板状ワークの周縁部のみを吸着し得るよう、当該周縁部周辺部位のみに設けられていることを特徴とする板状ワーク研磨装置である。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載した板状ワーク研磨装置において、吸着板上に板状ワークをセットしたとき、板状ワークの周縁部を保持する吸着板の部位には、外方に向って低くなるように傾斜した傾斜保持面が形成されていることを特徴とする板状ワーク研磨装置である。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載した板状ワーク研磨装置において、吸着板はセラミックによって構成されていることを特徴とする板状ワーク研磨装置である。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載した板状ワーク研磨装置において、板状ワークはプリント基板材であることを特徴とする板状ワーク研磨装置である。

本発明の板状ワーク研磨装置によれば、極薄いプリント基板材等の板状ワークを確実に保持し、その搬送中において板状ワークの先端部や後端部が折れてしまったり、あるいは湾曲してしまったりするのを防止することができる。

以下、下記に示す実施例１と実施例２を例にとって、本発明に係る板状ワーク研磨装置を実施するための最良の形態について説明する。

本発明の実施例１に係る板状ワーク研磨装置１を説明する。
符号３は機台を示し、この機台３には１２台の吸着ユニット５が備えられている。
吸着ユニット５の詳細な構造について説明する。
符号７はケースを示し、このケース７は浅い箱状で、底面に４つの矩形の穴９が形成されている。ケース７の内側中央部には仕切板１１が設けられており、吸着ユニット５の内部は仕切板１１を境に前後の領域に区分けされている。

ケース７の４つの穴９には吸引器１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄがそれぞれ嵌めこまれている。吸引器１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは同じ構造なので、吸引器１３ａを代表例として説明する。
吸引器１３ａは基盤１５と、この基盤１５に固定された蓋１９と、基盤１５に取り付けられた接続管２３とによって構成されている。蓋１９の中央部には多数の小穴２１が形成されている。基盤１５の中央部には穴１７が形成されており、この穴１７には接続管２３が取り付けられている。

符号２５はＴ字管を示し、Ｔ字管２５は接続管２３に接続されており、さらにＴ字管２５には吸引管３１が接続されている。吸引管３１は図示しないエア吸引装置に連結され、また吸引管３１の途中には閉止バルブ３３が取り付けられている。Ｔ字管２５には吸引器１３ｂに取り付けられた接続管２３も接続されている。したがって、２つの吸引器１３ａ、１３ｂはＴ字管２５を介して１台のエア吸引装置に連通している。同様に、２つの吸引器１３ｃ、１３ｄもＴ字管２５を介して１台のエア吸引装置に連通している。

符号３５は吸着板としてのセラミック板を示し、このセラミック板３５は、ケース７の開口部に嵌め込まれている。セラミック板３５には多数の微細な孔が形成されており、通気性を有している。
これら吸引管３１、Ｔ字管２５、接続管２３、蓋１９、セラミック板３５およびエア吸引装置によってエア吸引手段が構成されている。

機台３に備えられた１２台の吸着ユニット５のうち、６台はセラミック板３５を下方に向けて備えられ、他の６台はセラミック板３５を上方に向けて備えられている。説明の便宜上、セラミック板３５を下方に向けて備えられた吸着ユニット５を上側吸着ユニット５ａとし、セラミック板３５を上方に向けて備えられた吸着ユニット５を下側吸着ユニット５ｂとし、図５および図６において、上側吸着ユニット５ａには破線のハッチングを付し、下側吸着ユニット５ｂには実線のハッチングを付す。

後述する表面研磨ポジションＰ２には、下側バフローラー３７が図示しない支持手段によって支持され、備えられている。同様に、後述する裏面研磨ポジションＰ４には、上側バフローラー３８が支持され、備えられている。

板状ワーク研磨装置１を用いて、板状ワークとしてのプリント基板材Ｗを研磨する方法について説明する。
ワーク吸着ポジションＰ１に位置する下側吸着ユニット５ｂのエア吸引装置を作動させる。エア吸引装置が作動すると、セラミック板３５の全面に形成された微細な孔を介してエアが吸引される。
次いで、セラミック板３５上にプリント基板材Ｗを載せる。上述のように、セラミック板３５の全面の微細な孔からエアが吸引されているので、プリント基板材Ｗはその全面がセラミック板３５に吸着され、確実に保持される。
吸着ユニット５ｂはプリント基板材Ｗを保持したままＢ方向へ動き、表面研磨ポジションＰ２へ移動する。

表面研磨ポジションＰ２では、図６に示すようにプリント基板材Ｗはその表面を下側バフローラー３７によって研磨される。下側バフローラー３７はプリント基板材Ｗに摺接する位置に備えられており、下側吸着ユニット５ｂの進行方向に対して逆向き、すなわち、図６において時計回りの方向へ回転し、プリント基板材Ｗの表面を研磨する。
プリント基板材Ｗはエア吸引装置によってその全面がセラミック板３５に保持されているので、研磨時にプリント基板材Ｗの先端部や後端部が折れてしまったり、あるいは湾曲してしまったりするのを防ぐことができる。
下側吸着ユニット５ｂは表面が研磨されたプリント基板材Ｗを保持したままＢ方向へ動き、受け渡しポジションＰ３へ移動する。

受け渡しポジションＰ３では、下側吸着ユニット５ｂから上側吸着ユニット５ａにプリント基板材Ｗの受け渡しが行われる。
プリント基板材Ｗの受け渡しは、まず、上側吸着ユニット５ａが下降し、下側吸着ユニット５ｂに当接した状態になる。そして、下側吸着ユニット５ｂのエア吸引装置を停止させ、上側吸着ユニット５ａのエア吸引装置を作動させる。これにより、プリント基板材Ｗは下側吸着ユニット５ｂから離脱し、上側吸着ユニット５ａのセラミック板３５に吸着される。上側吸着ユニット５ａはプリント基板材Ｗを保持したまま上昇し、さらにＢ方向へ動いて、裏面研磨ポジションＰ４へ移動する。
プリント基板材Ｗを上側吸着ユニット５ａに受け渡した下側吸着ユニット５ｂは、図示しない搬送装置により、図５においてＣ方向へ動き、さらにＡ方向へ動いていく。

裏面研磨ポジションＰ４では、図１に示すようにプリント基板材Ｗはその裏面を上側バフローラー３８によって研磨される。上側バフローラー３８はプリント基板材Ｗに摺接する位置に支持されており、吸着ユニット５ａの進行方向に対して逆向き、すなわち、図６において反時計回りの方向へ回転し、プリント基板材Ｗの裏面を研磨する。
プリント基板材Ｗの表面を研磨した場合と同様に、研磨時にプリント基板材Ｗの先端部や後端部が折れてしまったり、あるいは湾曲してしまったりするのを防ぐことができる。
上側吸着ユニット５ａは下面が研磨されたプリント基板材Ｗを保持したままＢ方向へ動き、ワーク離脱ポジションＰ５へ移動する。

ワーク離脱ポジションＰ５に上側吸着ユニット５ａが位置したら、上側吸着ユニット５ａのエア吸引装置を停止させてプリント基板材Ｗの吸着を解除し、表裏面が研磨されたプリント基板材Ｗを容器３９に落下させる。
ワーク吸着ポジションＰ１からワーク離脱ポジションＰ５に至るまで、プリント基板材Ｗは常に吸着ユニット５ａ，５ｂにその全面が保持されている。そのため、研磨時だけでなく、搬送中においてもプリント基板材Ｗの先端部や後端部が折れてしまったり、あるいは湾曲してしまったりするのを完全に防ぐことができる。
上側吸着ユニット５ａは、プリント基板材Ｗを離脱させた後、図５においてＣ方向へ動き、さらにＡ方向へ動いていく。

プリント基板材Ｗの半分以下の大きさのプリント基板材Ｗを研磨する場合、吸引器１３ｃ、１３ｄに連結された閉止バルブ３３を閉める。これにより、プリント基板材Ｗの吸着領域は長さ方向のほぼ半分の領域に限定される。したがって、プリント基板材Ｗの半分以下の大きさのプリント基板材Ｗが載っている領域のみが吸引され、エア吸引装置の出力を半分にできて、ランニングコストを抑えることが可能となる。

本発明の実施例２に係る板状ワーク研磨装置４１を説明する。
図１０において、符号３は機台を示し、この機台３には一例として１２台の吸着ユニット４５が備えられている。
吸着ユニット４５の詳細な構造について説明する。
図９において、符号４７はケースを示し、このケース４７は浅い箱状で、底面に４つの矩形状の穴４９と、２つの円形状の吸引口５１が形成されている。また２つの吸引口５１の周りにはゴムシール５３がそれぞれ取り付けられており、ケース４７の底面には吸着板５５を位置決めするための位置決めピン５７が２本設けられている。またケース４７の底面隅部には図示しない四基のロードセルが設けられており、これらのロードセルで検出した和算を基にして、プリント基板材Ｗの上下方向の原点調整を行っている。

ケース４７の２つの吸引口５１の下方には、図示は省略するが、実施例１に係る板状ワーク研磨装置１において説明した吸引器、接続管、Ｔ字管、吸引管及び閉止バルブが必要に応じて設けられ、更に図示しないエア吸引装置へと連結されている。
吸着板５５は木材、プラスチック、セラミック等の各種の材料によって形成されており、吸着板５５の上面には一例としてステンレス鋼板５９が貼設されている。また一枚の吸着板５５には二枚のプリント基板材Ｗがセットできるようになっており、二枚のプリント基板材Ｗの周縁部Ｅのみを吸着し得るよう、当該周縁部Ｅの周辺部位のみにワーク吸着用の孔６１が多数刻設されている（図１２、１４（ａ）参照）。

また吸着板５５上にプリント基板材Ｗをセットしたとき、プリント基板材Ｗの周縁部Ｅを保持する吸着板５５の部位には、外方に向って低くなるように傾斜した傾斜保持面６３が形成されている。
また機台３上に設けられた１２台の吸着ユニット４５のうち、６台は吸着板５５を下方に向けた状態で設けられており、他の６台は吸着板５５を上方に向けた状態で設けられている。尚、説明の便宜上、吸着板５５を下方に向けた状態で設けられた吸着ユニット４５を上側吸着ユニット４５ａとし、吸着板５５を上方に向けた状態で設けられた吸着ユニット４５を下側吸着ユニット４５ｂとして両者を識別する。また図１０、１１では、これら２種類の吸着ユニット４５の識別を明確にするため、上側吸着ユニット４５ａには破線のハッチングを付し、下側吸着ユニット４５ｂには実線のハッチングを付している。

次にこのような板状ワーク研磨装置４１を用いて、プリント基板材Ｗを研磨する方法について説明する。
最初に図１３に示すように吸着板５５上に二枚のプリント基板材Ｗを所定の位置にセットする。そして図１０、１１に示す流れに従いワーク吸着ポジションＰ１において、下側吸着ユニット４５ｂの図示しないエア吸引装置を作動させて二枚のプリント基板材Ｗを吸着板５５上に吸着させる。
この際、プリント基板材Ｗを保持する吸着板５５の部位には、多数の孔６１と、傾斜保持面６３が形成されているから、肉薄のプリント基板材Ｗの周縁部Ｅには吸着板５５の傾斜保持面６３に対して密着し、斜め下方に折り曲げられた状態で保持される。

そしてスタートボタンを押して板状ワーク研磨装置４１を起動すると、下側吸着ユニット４５ｂは二枚のプリント基板材Ｗを保持した状態でＢ方向へ動き、表面研磨ポジションＰ２へ移動する。
表面研磨ポジションＰ２では、図示しない支持手段によって支持された下側バフローラー３７によってプリント基板材Ｗの表面側が研磨される。
また本実施例ではプリント基板材Ｗの周縁部Ｅは、吸着板５５の傾斜保持面６３に案内されて斜め下方に折り曲げられているから、研磨時にプリント基板材Ｗの先端部や後端部が折れてしまったり、あるいは湾曲してしまったりするのが防止されている。

表面側が研磨されたプリント基板材Ｗは、吸着ユニット４５ｂによって保持された状態でＢ方向へ動き、受け渡しポジションＰ３へ移動する。
受け渡しポジションＰ３では、下側吸着ユニット４５ｂから上側吸着ユニット４５ａにプリント基板材Ｗの受け渡しが行われる。
プリント基板材Ｗの受け渡しは、先ず上側吸着ユニット４５ａが下降し、下側吸着ユニット４５ｂ上のプリント基板材Ｗの表面に当接した状態になる。

そして、下側吸着ユニット４５ｂ側のエア吸引装置を停止させ、上側吸着ユニット４５ａ側のエア吸引装置を作動させる。これにより、プリント基板材Ｗは下側吸着ユニット４５ｂから離脱し、上側吸着ユニット４５ａ側の吸着板５５に吸着される。この場合、プリント基板材Ｗの周縁部Ｅは下側吸着ユニット４５ｂに対して吸着されていた場合と同様、上側吸着ユニット４５ａ側の吸着板５５における傾斜保持面６３に案内されて斜め上方に折り曲げられた状態で保持されている。

上側吸着ユニット４５ａはプリント基板材Ｗを保持したまま上昇し、更にＢ方向へ動いて、裏面研磨ポジションＰ４へ移動する。
裏面研磨ポジションＰ４では、図７に示すようにプリント基板材Ｗの裏面側が上側バフローラー３８によって研磨される。
この場合、プリント基板材Ｗの周縁部Ｅは、吸着板５５の傾斜保持面６３に案内されて斜め上方に折り曲げられているから、研磨時にプリント基板材Ｗの先端部や後端部が折れてしまったり、あるいは湾曲してしまったりするのが防止されている。

上側吸着ユニット４５ａは、裏面側が研磨されたプリント基板材Ｗを保持した状態でＢ方向へ動き、ワーク離脱ポジションＰ５へ移動する。
ワーク離脱ポジションＰ５に上側吸着ユニット４５ａが位置したら、上側吸着ユニット４５ａ側のエア吸引装置を停止させてプリント基板材Ｗの吸着を解除し、表裏両面が研磨されたプリント基板材Ｗを容器３９内に落下させる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の具体的構成はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更等があっても本発明に含まれる。本発明の実施例１においては吸着板としてセラミック板を用いたが、多孔質で板状のものであれば実施例２において例示した他の材料を含めていかなるものであっても適用できる。また、研磨される板状ワークとしてプリント基板材を用いたが、極薄い板状のワークであればいかなるものであっても適用できる。また研磨体はバフローラー式のものに限らず、振動式やベルト式等、方式の異なる他の研磨体を使用することが可能である。

本発明の実施例１に係る板状ワーク研磨装置の裏面研磨ポジションの斜視図である。 本発明の実施例１に係る板状ワーク研磨装置の表面研磨ポジションの斜視図である。 本発明の実施例１に係る吸着ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施例１に係る吸着ユニットのＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例１に係る板状ワーク研磨装置の平面図である。 本発明の実施例１に係る板状ワーク研磨装置の側面図である。 本発明の実施例２に係る板状ワーク研磨装置の裏面研磨ポジションの斜視図である。 本発明の実施例２に係る板状ワーク研磨装置の表面研磨ポジションの斜視図である。 本発明の実施例２に係る吸着ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施例２に係る板状ワーク研磨装置の平面図である。 本発明の実施例２に係る板状ワーク研磨装置の側面図である。 本発明の実施例２に係る吸着板の板状ワークセット前の平面図である。 本発明の実施例２に係る吸着板の板状ワークセット後の平面図である。 本発明の実施例２に係る吸着板のコーナー部を拡大して示す平面図（ａ）と、同図ｂ−ｂ断面図（ｂ）である。

符号の説明

１ （実施例１に係る）板状ワーク研磨装置 ３ 機台
５ 吸着ユニット ５ａ 上側吸着ユニット ５ｂ 下側吸着ユニット
７ ケース ９ 穴 １１ 仕切板
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 吸引器
１５ 基盤 １７ 穴 １９ 蓋 ２１ 小穴 ２３ 接続管
２５ Ｔ字管 ３１ 吸引管 ３３ 閉止バルブ
３５ セラミック板（吸着板） ３７ 下側バフローラー
３８ 上側バフローラー ３９ 容器
４１ （実施例２に係る）板状ワーク研磨装置 ４５ 吸着ユニット
４５ａ 上側吸着ユニット ４５ｂ 下側吸着ユニット
４７ ケース ４９ 穴 ５１ 吸引口 ５３ ゴムシール
５５ 吸着板 ５７ 位置決めピン ５９ ステンレス鋼板
６１ 孔 ６３ 傾斜保持面
Ｐ１ ワーク供給ポジション Ｐ２ 表面研磨ポジション
Ｐ３ 受け渡しポジション Ｐ４ 裏面研磨ポジション
Ｐ５ ワーク離脱ポジション
Ｗ プリント基板材（板状ワーク） Ｅ 周縁部

Claims (6)

1. 板状ワークの少なくとも一方の面を研磨する研磨手段を有する板状ワーク研磨装置において、前記研磨手段によって研磨される板状ワークを保持するワーク保持手段を備え、前記ワーク保持手段は多数の微細な孔をもつ吸着板と、前記吸着板に板状ワークを吸着するため前記微細な孔からエアを吸引するエア吸引手段とから成ることを特徴とする板状ワーク研磨装置。
2. 請求項１に記載した板状ワーク研磨装置において、ワーク保持手段には、吸着板の板状ワークを吸着する領域を切り替える吸着領域変更手段を具備することを特徴とする板状ワーク研磨装置。
3. 請求項１または２に記載した板状ワーク研磨装置において、吸着板に刻設されている微細な孔は、板状ワークをセットしたとき、板状ワークの周縁部のみを吸収し得るよう、当該周縁部周辺部位のみに設けられていることを特徴とする板状ワーク研磨装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載した板状ワーク研磨装置において、吸着板上に板状ワークをセットしたとき、板状ワークの周縁部を保持する吸着板の部位には、外方に向って低くなるように傾斜した傾斜保持面が形成されていることを特徴とする板状ワーク研磨装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載した板状ワーク研磨装置において、吸着板はセラミックによって構成されていることを特徴とする板状ワーク研磨装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載した板状ワーク研磨装置において、板状ワークはプリント基板材であることを特徴とする板状ワーク研磨装置。
   

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