JP2008243366A - 円形基板の加工方法及び加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
この発明の方法は、打抜き後の基板の外縁部にバリ取り加工を施す工程と、当該バリ取り加工により発生したバリ屑を当該基板上より除去する工程とを含むみ、前記基板の外縁部にバリ取り加工を施す工程では当該基板の外縁部をガイド部材に転接させた状態で前記基板を一回以上回転させることによりバリを取ることを特徴とする。
またこの発明の装置は、打抜き後の基板の外縁部が転接されるガイド部材を備えたバリ取り手段と、前記基板上に付着したバリ屑を除去するバリ屑除去手段とを設け、前記ガイド部材の基板外縁部との転接部の長さは当該基板が一回以上回転するのに十分な長さであることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
図8で示すように、金属素条を打抜いた円形の基板(ブランク材)1の外縁部には、打抜き時にダイスの刃により切断される剪断面側(図の下面側)にダレ(端面ダレ)11が形成される一方、パンチの刃により破断されるは破断面側(図の上面側)には破断によるバリ10や微細な凹凸が形成される。前記のダレ及びバリは、パンチの内縁の刃とホールパンチの外縁の刃により基板の内縁部にも同様に形成される。
このように、従来はサブストレート加工時の研削により基板のバリ取りが行われるが、基板が搬送ラインにより搬送される過程やスタッキングされる過程において、その外縁部は前記整列ガイドやスタッキング部のガイドその他の部材に接触し、外縁部のバリ10や微細な凹凸が一部脱落して切粉(以下「バリ屑」という。)が発生する。
なお、基板の外縁部は打抜き時にプッシュバックされるが、内縁部は打抜きっぱなしであって切り口がスケルトンと接触することがないので、バリ及び切粉の脱落は少ない。
本発明に係る円形基板の加工方法及び装置は、第1に打抜き後の基板の外縁部にバリ取り加工を施す工程と、当該バリ取り加工により発生したバリ屑を当該基板上より除去する工程とを含み、前記基板の外縁部にバリ取り加工を施す工程では当該基板の外縁部をガイド部材に転接させた状態で前記基板を一回以上回転させることによりバリを取ることを特徴としている。
第2に前記基板が前記ガイド部材ヘ転接しているときに当該ガイド部材を前記基板の外縁部へ所定の弾力で押し付けることを特徴としている。
第3に前記バリ屑を基板上より除去する工程では吸引及び洗浄のいずれかの一方又は両方の手段によりバリ屑を除去することを特徴としている。
第4に打抜き後の基板の外縁部が転接されるガイド部材を備えたバリ取り手段と、前記基板上に付着したバリ屑を除去するバリ屑除去手段とを設け、前記ガイド部材の基板外縁部との転接部の長さは当該基板が一回以上回転するのに十分な長さであることを特徴としている。
第5に前記バリ取り手段のガイド部材は、基板を挟んで相対する状態に設置された第1のガイド部材と第2のガイド部材とを含み、少なくとも第1のガイド部材は一方向に沿って無端的に連続駆動するガイドであり、前記第2のガイド部材は基板よりも硬い材質であることを特徴としている。
第6に前記第1のガイド部材は一対のプーリーに保持されたベルトであることを特徴としている。
第7に前記第1のガイド部材は駆動方向に沿って分割された状態の多数の部材からなり、各部材は、一対のプーリーに保持されたベルト又は一対の歯車に保持された無端のチェーンへ連続的に取り付けられていることを特徴としている。
第8に前記第1のガイド部材は一方向に回転する回転体ヘ回転方向に沿って設けられ、前記第2のガイド部材は前記第1のガイド部材の外周方向へ凹円弧状に対向配置されていることを特徴としている。
第9に前記第2のガイド部材又は/及び第1のガイド部材を基板の方向に付勢する付勢部材を備えたことを特徴としている。
第10に前記第2のガイド部材又は/及び第1のガイド部材は前記基板の外縁部が案内される溝状部を有することを特徴としている。
第11に少なくとも前記第2のガイド部材は、前記基板の外縁部が案内される溝状部を有するとともに、当該溝状部の底部中心に沿って分割された状態の少なくとも二つのパーツから構成され、当該第2のガイド部材を基板の方向に付勢する付勢部材は、前記パーツ相互により前記基板の外縁部を挟む方向へ付勢する付勢部材であることを特徴としている。
第12に少なくとも前記溝状部内に基板外縁部が案内された状態では前記第2のガイド部材を構成する二つのパーツ間に隙間が形成され、前記第2のガイド部材の背面側には前記二つのパーツ間の隙間からバリ屑を吸引除去するバリ屑除去手段が設置されていることを特徴としている。
第13に前記第1のガイド部材と第2のガイド部材は前記基板の搬送ラインの途中に設置され、前記第1のガイド部材は当該搬送ラインの搬送方向に沿ってその搬送速度と同調して駆動することを特徴としている。
第1実施形態
図1は本発明に係る円形基板の加工装置の第1実施形態を示す部分平面図、図2は図1の矢印A−Aに沿う部分拡大断面図である。
打抜き後の基板1は、その外縁部が転接されるガイド部材3a,3bを備えたバリ取り手段3により外縁部のバリが取り除かれ、基板1上に付着残留したバリ屑はバリ屑除去手段4a,4により当該基板1上より除去される。
この実施形態では、ガイド部材3a,3bを備えたバリ取り手段3と、バリ屑除去手段4a,4とは打抜かれた基板1の搬送ライン2の途中に設置されており、ガイド部材3a,3bの基板外縁部との転接部の長さは当該基板1が一回以上回転するのに十分な長さである。
搬送ライン2の両側には、前記バリ取り手段3とバリ屑除去手段4の設置領域とを除く部分に図示しない整列用のガイドが設置されている。
搬送ライン2は途中に平面視においてUターン状を呈する円弧状曲がり部20を有しており、前記バリ取り手段3は当該円弧状曲がり部20に設置されている。
すなわち、円弧状曲がり部20にはその中心部を回転軸心として搬送方向へ回転する回転体30が設置され、第1のガイド部材3aは当該回転体30に対して回転方向に沿って(同心状に)取り付けられている。
前記第1のガイド部材3aの外周方向には、搬送される基板1を挟んで第1のガイド部材3aと相対するように円弧状の第2のガイド部材3bが設置されている。この第2のガイド部材3bの内周長は基板1の周長以上であるので、基板1は円弧状曲がり部20を通過する際外縁部がガイド部材3a,3bへ転接した状態で一回以上回転する。
第2のガイド部材3bは溝状部32の底部中心に沿って分割された状態の上下の二つのパーツ31,31から構成されている。これらの各パーツ31,31は、溝状部32へ基板1の外縁部が案内されたとき適当な隙間を介して重なる状態に配置され、溝状部32の傾斜面で基板1の外縁部を挟む方向へばね等の複数の付勢部33により付勢されている。33aは図示しないフレーム等に固定されている受け具(ばね受け)、33bは対応するパーツ31へ鉛直に取り付けられたガイドピンであり、ガイドピン33bはコイルばねからなる付勢部材33を保持し、かつ受け具33aに対して可動に貫通されている。
各パーツ31,31が前記のように付勢されていることにより、基板1は、その外縁部の角が各パーツ31,31間の溝状部32の各斜面により圧迫され、同時に第1のガイド部材3aの方向へ押し付けられるため、バリ取り処理が促進されるほか、基板1の板厚や径のバラツキが大きい場合でもそのバラツキを吸収することができる。
他方のバリ屑除去手段4は、バリ取り手段3よりも搬送ラインの後方に設置された洗浄形態の手段である。このバリ屑除去手段4は、搬送中の基板1を上下から挟んで搬送方向へ回転する複数の対のローラ(図示せず)と、ローラ相互間において搬送ライン2の上下から洗浄水(湯)を噴射する複数の噴射ノズル(図示せず)とを備えており、これらの各ローラ及び噴射ノズルは搬送ライン2の一部とともに洗浄ボックス41によりカバーされている。
前記噴射ノズルから噴射される洗浄水には、基板1の品質に悪影響を及ぼさない洗浄剤を添加することができる。
その場合には、当該ガイド部材を搬送方向に沿って複数(例えば三つ)に分割した状態の部材を、所定の間隙を介して平面視円弧状となるように設置し、それらの各部材を基板1の方向に(円弧状曲がり部20の中心方向に)付勢する付勢部材を設けるのが望ましい。その理由は、基板1の外縁部のバリ取りを効率的に行うことができるからであり、また、基板1の板厚や径のバラツキを吸収できることによる。
搬送ライン2により所定の間隔で搬送される基板1は、順次バリ取り手段3に到達し、それらの外縁部が第1のガイド部材3aの外周部と第2のガイド部材3bの内周部の各溝状部32へ案内された状態で転接する。そして、第1のガイド部材3aが搬送方向に沿ってそのライン速度と同調して回転することにより、基板1は搬送方向に沿って回転しながら各ガイド部材3a,3bヘ径方向に挟まれて順次搬送され、この間に基板1の外縁部にバリ取り加工が施される。
この洗浄形態のバリ屑除去手段4を通過する際、洗浄により基板1上に残ったバリ屑は除去され、同時に打抜き時に使用された油分も基板1上から洗い流される。
図3は円形基板の加工装置の第2実施形態を示す部分平面図であり、バリ取り手段3は搬送ラインの直線搬送部に設置されている。
バリ取り手段3は、搬送ライン2の一方の側部へ搬送方向に沿って設置された第1のガイド部材3aと、搬送ライン2の他方の側部に沿って設置された第2のガイド部材3bとから構成されている。
各部材34は、水平な一対の歯車30a,30aに保持された無端のチェーン30bへ連続的に取り付けられており、チェーン30bは搬送ライン2の搬送方向に沿って当該ラインの速度と同調して連続駆動するように制御されている。
なお、35aは図示しないフレーム等に固定された受け具であり、35bは受け具35aを軸方向へ可動に貫通しているガイドピンであって、ガイドピン35bは保持部材35cの背面側へ鉛直に取り付けられており、コイルばねからなる付勢部材35を保持している。また、付勢部材35を含む保持部材35cは、チェーン30bが水平方向へ弛まないように支持するガイドレールを兼ねており、チェーン30bは全体が垂直方向に弛まないように図示しないガイドレールにより支持されている。
33aは図示しないフレームへ取り付けられた受け具、33bはコイルばねからなる付勢部材33を保持したガイドピンであり、ガイドピン33bはガイド部材3bの背面側へ鉛直に取り付けられていて、受け具33aを可動に貫通している。
各ガイド部材3a(部材34),3bの材質は第1実施形態のガイド部材3a,3bと同じである。
各基板1は前記のように回転しつつ搬送される間に、外縁部がガイド部材3a,3bの溝状部内へ転接した状態で一回以上回転するので、その外縁部のバリが脱落し(外縁部にバリ取り加工が施され)、脱落して基板1へ付着したバリ屑は、搬送ライン2の下流位置に設置された図示しない洗浄形態のバリ屑除去手段により基板1上より除去される。
また、第1のガイド部材3a及び第2のガイド部材3bは、両者により各基板1を挟む方向へ付勢されているので、各基板1の板厚や径のバラツキを吸収することができる。
この実施形態の他の作用や効果は、第1実施形態の装置と同様であるのでそれらの説明は省略する。
付勢部材33,35のいずれかの一方は省略しても実施することができる。
また、第2のガイド部材3bは第1のガイド部材3aと同様に駆動可能な形態に構成することができる。この場合には、第2のガイド部材3bを搬送ライン2の搬送方向の逆方向へ連続駆動させるか、あるいは第1のガイド部材3aよりも遅い速度で搬送ライン2の搬送方向に沿って連続駆動させるが、いずれの場合も基板1が回転しながら搬送ライン2の搬送速度と同調して搬送されるように両ガイド部材3a,3bの駆動速度を制御する。
図4は円形基板の加工装置の第3実施形態を示す部分平面図であり、バリ取り手段3は、搬送ライン2の直線搬送部の一方の側部へ搬送方向に沿って設置された第1のガイド部材3aと、他方の側部に沿って設置された第2のガイド部材3bとから構成されている。前記第1のガイド部材3aは、運転中搬送ライン2の搬送速度と同調して搬送方向へ無端状に連続駆動する。
第2のガイド部材3bは、第2実施形態の装置における第2のガイド部材3bとほぼ同様に構成されている。
第1のガイド部材3aの搬送ライン2ヘ面して駆動する部分は、付勢部材35により第2実施形態の加工装置におけると同様な状態で基板1の方向へ付勢されている。保持部材35cには、第1のガイド部材3aを構成するベルト30dに転接する少なくとも一対のローラ(図示せず)が保持されている。
各基板1は前記のように回転しつつ搬送される間に、外縁部が第2のガイド部材3bの溝状部内へ転接した状態で一回以上回転するので、その外縁部にバリ取り加工が施され、脱落して基板1へ付着したバリ屑は、搬送ライン2の下流位置に設置された図示しない洗浄形態のバリ屑除去手段により基板1上より除去される。
また、第1のガイド部材3a及び第2のガイド部材3bは、両者により各基板1を挟む方向へ付勢されているので、各基板1の板厚や径のバラツキを吸収することができる。
この実施形態の他の作用や効果は、第1実施形態の装置と同様であるのでそれらの説明は省略する。
付勢部材33,35のいずれかの一方は省略しても実施することができる。
また、第2のガイド部材3bは第2実施形態における第1のガイド部材3aと同様に構成することができる。この場合には、第2のガイド部材3bを搬送ライン2の搬送方向の逆方向へ連続駆動させるか、あるいは第1のガイド部材3aよりも遅い速度で搬送ライン2の搬送方向に沿って連続駆動させるが、いずれの場合も基板1が回転しながら搬送ライン2の搬送速度と同調して搬送されるように両ガイド部材3a,3bの駆動速度を制御する。
図5は円形基板の加工装置の第4実施形態を示す部分正面図であり、バリ取り手段3は、溝状の傾斜ガイドからなる搬送ライン2の傾斜搬送部の上部へ搬送方向に沿って設置された第1のガイド部材3aと、搬送ライン2の下部に沿って設置された第2のガイド部材3bとから構成されている。前記第1のガイド部材3aは、運転中搬送ライン2の搬送速度と同調して搬送方向へ無端状に連続駆動する。
第1のガイド部材3aは、垂直な一対のプーリー30c,30cに保持されたベルト(Vベルト)により構成されている。
第2のガイド部材3bは、第1実施形態の装置の第1のガイド部材3aと同様な断面形状を有し、第1実施形態のガイド部材3aと同様に基板1よりも硬い材料により構成されている。
各基板1は前記のように回転しつつ搬送される間に、外縁部が第2のガイド部材3bの溝状部内へ転接した状態で搬送方向に沿って複数回回転するので、その外縁部にバリ取り加工が施され、脱落して基板1へ付着したバリ屑は、搬送ライン2の下流位置に設置された図示しない洗浄形態のバリ屑除去手段により基板1上より除去される。
また、基板1は重力によりその外縁部が固定側の第2のガイド部材3bの溝状部へ常時接触するので、その板厚のバラツキを吸収することができる。
この実施形態の他の作用や効果は、第1実施形態の装置と同様であるのでそれらの説明は省略する。
図6の(a)図〜(f)図は、本発明に係る加工装置におけるそれぞれ別のガイド部材の変形形態を示す断面図である。
(a)図は、駆動側の第1のガイド部材3a及び固定側の第2のガイド部材3bともに基板1の外縁部が転接する面が垂直な粗面で形成されている形態である。第1のガイド部材3aの他の構成やそれらの設置状態、及び第2のガイド部材3bの設置状態は、図3で示した第2実施形態と同様であるので、同一の符号を付してそれらの説明は省略する。
なお、符号36はローラ35dの保持部材35cを搬送ライン2に向かって所定の範囲で進退するように支持する支持部材、37は無端のチェーン30bの弛みを防止するガイドレール、38は第2のガイド部材3bを搬送ライン2に向かって所定の範囲で進退するように支持する支持部材である。
(c)図は、第1のガイド部材3aを構成する各部材34が溝状部32の中央から長さ方向に沿って分割された状態に形成されている形態であり、上下の各部材34はそれぞれ別の対の歯車(図示せず)に保持された無端のチェーン30b,30bヘ連続的に取り付けられている。また、各部材34,34は基板1の外縁部を上下方向から挟む方向へコイルばねからなる各付勢部材35によりそれぞれ付勢されている。付勢部材35により各部材34を付勢するための設置状態は、(a)図の場合とほぼ同様である。
第1のガイド部材の各部材(図3の部材34と同様な部材)も同様な断面形状に形成することができる。この場合の各部材の設置状態は、(c)図とほぼ同様になる。
第1のガイド部材を構成する各部材(図3の部材34と同様な部材)も同様な断面形状に形成することができ、この場合には、各上下の各部材及び側部の部材はそれぞれ別の無端のチェーンに取り付けられ、それらの設置状態は、側部の部材については(a)図と同様になり、上下の部材については(c)図と同様になる。
第1のガイド部材を構成する各部材(図3の各部材34と同様な部材)も同様な断面形状に形成することができ、この場合には上下の各部材はそれぞれ別の無端のチェーンへ取り付ける。
特に図4のように、駆動側である第1のガイド部材にベルトを使用する場合には、ベルトが基板1の板厚や径のバラツキを吸収するのでガイド部材を付勢しなくても前記の効果を奏する。
外径96.0mm、板厚1.84mmの3.5インチ用の磁気ディスク用アルミニウム合金基板(ブランク材)を使用。
第1のガイド部材
搬送ラインの直線部分に設置した各加工装置では、基板外縁部が転接する部分が弛まないようにガイドされたベルト(Vベルト)を用いるとともに当該ベルトは基板の方向に付勢しなかった。その長さは、外縁部が転接する基板が一回以上回転するのに十分なものとした。駆動速度(円弧状曲がり部に設置した実施例13以下は回転数で示した。)はそれぞれ表1に示した。
バリ取り手段を搬送ラインの円弧状曲がり部に設置した各加工装置では、断面V字状の溝状部を有するもの(図2)であって、第2のガイド部材と同じ材質のものを使用した。
第2のガイド部材
いずれも駆動させず、表1で示すようにそれぞれ断面V字状の溝状部を有して異なる形態、材質のもの使用するとともに、上下二つのパーツで構成した場合についてはそれぞれ基板外縁部を挟む方向へ付勢した。溝状部の内角は50°に設計し、各傾斜面の基板面に対する角度は25°とした。その長さは、外縁部が転接する基板が一回以上回転するのに十分なものとした。
比較例1
図9で示すような回転受け台5の上に打抜き後の基板1を20枚スタッキングし、外縁部へブラシ6を固定状態で接触させ、基板1を100rpmで回転させた。
比較例2
打抜き後無加工の基板
バリ屑除去手段
実施例,比較例のいずれも洗浄形態の手段を使用した。
ピット不良
加工したサンプルをサブストレート加工前の工程(シュリンクパック)で調査し、ピットなしの場合を◎、ピットが有っても浅くサブストレート加工時に除去可能なレベルの場合を△、ピットが有りサブストレート加工時に除去できないレベルの場合を×とそれぞれ表示した。
10 バリ
10a 残留凸部
11 ダレ
12 面押し部
2 搬送ライン
20 円弧状曲がり部
3 バリ取り手段
3a 第1のガイド部材
3b 第2のガイド部材
30 回転体
30a 歯車(プーリー)
30b チェーン(ベルト)
30c プーリー
30d ベルト
31,31a パーツ
32 溝状部
33,35 付勢部材
33a,35a 受け具
33b,35b ガイドピン
35c 保持部材
35d ローラ
36,38 支持部材
37 ガイドレール
4,4a バリ屑除去手段
40 吸引ボックス
41 洗浄ボックス
Claims (13)
- 打抜き後の基板の外縁部にバリ取り加工を施す工程と、当該バリ取り加工により発生したバリ屑を当該基板上より除去する工程とを含み、前記基板の外縁部にバリ取り加工を施す工程では当該基板の外縁部をガイド部材に転接させた状態で前記基板を一回以上回転させることによりバリを取ることを特徴とする、円形基板の加工方法。
- 前記基板が前記ガイド部材ヘ転接しているときに当該ガイド部材を前記基板の外縁部へ所定の弾力で押し付ける、請求項1に記載の円形基板の加工方法。
- 前記バリ屑を基板上より除去する工程では吸引及び洗浄のいずれかの一方又は両方の手段によりバリ屑を除去する、請求項1又は2のいずれかに記載の円形基板の加工方法。
- 打抜き後の基板の外縁部が転接されるガイド部材を備えたバリ取り手段と、前記基板上に付着したバリ屑を除去するバリ屑除去手段とを設け、前記ガイド部材の基板外縁部との転接部の長さは当該基板が一回以上回転するのに十分な長さであることを特徴とする、円形基板の加工装置。
- 前記バリ取り手段のガイド部材は、基板を挟んで相対する状態に設置された第1のガイド部材と第2のガイド部材とを含み、少なくとも第1のガイド部材は一方向に沿って無端的に連続駆動するガイドであり、前記第2のガイド部材は基板よりも硬い材質である、請求項4に記載の円形基板の加工装置。
- 前記第1のガイド部材は一対のプーリーに保持されたベルトである、請求項5に記載の円形基板の加工装置。
- 前記第1のガイド部材は駆動方向に沿って分割された状態の多数の部材からなり、各部材は、一対のプーリーに保持されたベルト又は一対の歯車に保持された無端のチェーンへ連続的に取り付けられている、請求項5に記載の円形基板の加工装置。
- 前記第1のガイド部材は一方向に回転する回転体ヘ回転方向に沿って設けられ、前記第2のガイド部材は前記第1のガイド部材の外周方向へ凹円弧状に対向配置されている、請求項5に記載の円形基板の加工装置。
- 前記第2のガイド部材又は/及び第1のガイド部材を基板の方向に付勢する付勢部材を備えた、請求項5〜8のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
- 前記第2のガイド部材又は/及び第1のガイド部材は前記基板の外縁部が案内される溝状部を有する、請求項5〜9のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
- 少なくとも前記第2のガイド部材は、前記基板の外縁部が案内される溝状部を有するとともに、当該溝状部の底部中心に沿って分割された状態の少なくとも二つのパーツから構成され、当該第2のガイド部材を基板の方向に付勢する付勢部材は、前記パーツ相互により前記基板の外縁部を挟む方向へ付勢する付勢部材である、請求項9に記載の円形基板の加工装置。
- 少なくとも前記溝状部内に基板外縁部が案内された状態では前記第2のガイド部材を構成する二つのパーツ間に隙間が形成され、前記第2のガイド部材の背面側には前記二つのパーツ間の隙間からバリ屑を吸引除去するバリ屑除去手段が設置されている、請求項11に記載の円形基板の加工装置。
- 前記第1のガイド部材と第2のガイド部材は前記基板の搬送ラインの途中に設置され、前記第1のガイド部材は当該搬送ラインの搬送方向に沿ってその搬送速度と同調して駆動する、請求項5〜12のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
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