JP2021062422A - 研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型の被研磨物の損傷や一体化を防止し、精密で十分な研磨加工を行うことが可能な研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法を提供する。【解決手段】研磨加工装置１は、研磨槽１０と、研磨槽１０内で、研磨材Ｋを流動させて流動層Ｆを形成する流動化装置１１（流動化手段）と、撹拌手段として作用するエアブローノズル１２と、を備えており、研磨槽１０内において流動化装置１１により研磨材Ｋを流動させて流動層Ｆを形成し、流動化された研磨材Ｋにエアブローノズル１２により撹拌された被研磨物Ｗを衝突または擦過させて研磨加工を行う。【選択図】図２
Description
本発明は、電子部品などの小型の被研磨物の研磨加工を行うための研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法に関する。
従来より、研磨材により被研磨物の研磨加工を行う研磨加工方法として、バレル研磨装置の研磨槽内に、被研磨物及びメディアを装入して混合流動化させることで、被研磨物の表面をメディアによって研磨するバレル研磨方法（例えば、特許文献１）や気流により研磨材を被研磨物に衝突させて加工を行うエアブラスト加工が行われている。小型の被研磨物のエアブラスト加工方法として、例えば、被研磨物を網状のスクリーンに載置し、研磨材を被研磨物の上方から供給し下方から吸引することにより加速させて被研磨物に衝突させるエアブラスト加工が行われている（例えば、特許文献２）。
しかし、電子部品などの小型の被研磨物に研磨加工を行う場合、バレル研磨では研磨に用いるメディアが数ｍｍ程度と大きいため、凹部を有するなど複雑形状の被研磨物では細かい精密な研磨加工を行うことができないという問題があった。また、被研磨物にメディアが挟まったり、被研磨物同士が咬みこんで一体化したりして、十分な研磨加工が行われないおそれがあった。更に、被研磨物同士の衝突により、被研磨物が損傷するおそれもあった。
上述のエアブラスト加工によれば、スクリーンの網目が小さく強度が低いので、スクリーンが損傷を受けやすいという問題があった。また、被研磨物同士が咬みこんで一体化して、十分な研磨加工が行われないおそれがあった。
そこで、本発明は、小型の被研磨物の損傷や一体化を防止し、精密で十分な研磨加工を行うことが可能な研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、研磨加工装置が、被研磨物及び研磨材が装入され、装入された被研磨物の研磨加工を行う研磨槽と、前記研磨槽内で研磨材を流動させて流動層を形成する流動化手段と、前記研磨槽内で被研磨物を撹拌する撹拌手段と、を備え、流動化された研磨材に撹拌された被研磨物を衝突または擦過させて研磨加工を行う、という技術的手段を用いる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の研磨加工装置において、前記撹拌手段は、流動層中に空気を噴射するエアブローノズルである、という技術的手段を用いる。
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の研磨加工装置において、前記エアブローノズルは、噴射された空気が前記研磨槽内の内壁を沿うように空気の噴射方向が設定されている、という技術的手段を用いる。
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の研磨加工装置において、前記エアブローノズルは、空気の噴射方向が互いに対向するように１組以上設けられている、という技術的手段を用いる。
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の研磨加工装置において、前記撹拌手段は、撹拌部材と、前記撹拌部材を回転駆動する回転手段と、を備え、前記撹拌部材は、前記回転手段に接続される回転軸と、前記回転軸に交差する方向に形成される撹拌部と、を備えている、という技術的手段を用いる。
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の研磨加工装置において、前記撹拌手段は、前記研磨槽を回転させる回転手段、または前記研磨槽を振動させる振動手段である、という技術的手段を用いる。
請求項７に記載の発明では、研磨加工システムが、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の研磨加工装置と、研磨加工装置に研磨材を供給するための研磨材供給手段と、被研磨物と研磨材とを分離し被研磨物を選別・回収するための選別手段と、研磨加工後の研磨材を回収するための回収手段と、集塵機と、を備えた、という技術的手段を用いる。
請求項８に記載の発明では、研磨加工方法が、被研磨物が装入された研磨槽内において研磨材を流動させて流動層を形成する工程と、前記研磨槽内で被研磨物を撹拌する工程と、を備え、流動化された研磨材に撹拌された被研磨物を衝突または擦過させて研磨加工を行う、という技術的手段を用いる。
本発明の研磨加工装置及び研磨加工方法によれば、研磨槽内において流動化手段により研磨材を流動させて流動層を形成し、流動化された研磨材に撹拌手段により撹拌された被研磨物を衝突または擦過させて研磨加工を行うことができる。これによれば、小型の被研磨物に対して平均粒子径が数１０μｍ以下の細かい研磨材を用いて研磨加工を行うことができるので、複雑形状の被研磨物でも精密な研磨加工を行うことができる。また、流動層内で被研磨物を研磨材に衝突または擦過させて研磨加工を行うので、流動層の研磨材が緩衝材として作用し、被研磨物同士の衝突による損傷や被研磨物同士が咬みこむことによる一体化を防止することができる。
撹拌手段として、流動層中に空気を噴射するエアブローノズルを採用することができる。これによれば、エアブローノズルにより生じる気流により被研磨物を流動層中で舞い上がらせて撹拌するため、被研磨物同士が離間して流動層に分散しやすくなり、被研磨物同士の衝突による損傷や被研磨物同士が咬みこむことによる一体化をより効果的に防止することができる。また、噴射する気流は連続的でなくてもよく、間欠的に噴射することもできる。これにより、研磨槽内の圧力調整を容易にすることができる。また、噴射された空気が研磨槽内の内壁を沿うように空気の噴射方向が設定されている構成にすると、研磨槽内の内壁に沿う一定方向の気流（旋回流）が幅広く研磨槽内の隅々まで行き渡るため、撹拌される研磨材の量が多くなり、撹拌効果を大きくすることができる。エアブローノズルを、互いに対向するように１組または複数組設けられることもできる。これによれば、圧縮空気の噴射により生じる気流を交錯させ、攪拌状態を変化させることができる。
また、上記のエアーノズルに代えて、または併せて用いられる撹拌手段として、回転手段に接続される回転軸と、回転軸に交差する方向に形成される撹拌部と、を備えている撹拌部材と、撹拌部材を回転駆動する回転手段と、を備えた構成を採用することができる。これによれば、攪拌部が研磨槽内の被研磨物を直接回転撹拌するので、被研磨物を流動層中で高効率に研磨することができるとともに、上記のエアーノズルによる噴射気流と併用することで、さらにムラなく高効率に被研磨物を研磨することができる。同様に、撹拌手段として、研磨槽を回転させる回転手段、または研磨槽を振動させる振動手段を採用することもできる。
本発明の研磨加工装置に、研磨加工装置に研磨材を供給するための研磨材供給手段と、被研磨物と研磨材とを分離し被研磨物を選別・回収するための選別手段と、研磨加工後の研磨材を回収するための回収手段と、集塵機と、を備え、研磨加工システムを構成することができる。
本発明の研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法について、図を参照して説明する。被研磨物Ｗは、例えば、数ｍｍ程度の電子部品などの小型の部材である。なお、図１、２、４においては、内部構造がわかりやすいように一部を透視図として示している。また、図２において、被研磨物Ｗ及び研磨材Ｋは、説明のため寸法など誇張して模式的に示した。
図１に示すように、研磨加工システムＳは、研磨加工装置１、研磨加工装置１に研磨材を供給するための研磨材供給手段２、被研磨物Ｗと研磨材Ｋとを分離し被研磨物を選別・回収するための選別手段３、研磨加工後の研磨材Ｋを回収するための回収手段４及び集塵機５を備えている。
図１及び図２に示しように、研磨加工装置１は、研磨槽１０と、研磨槽１０内で、研磨材Ｋを流動させて流動層Ｆを形成する流動化装置１１（流動化手段）と、撹拌手段として作用するエアブローノズル１２と、研磨槽１０を鉛直方向に対して傾斜または揺動可能に構成された揺動手段１３と、を備えている。
研磨槽１０は、被研磨物Ｗ及び研磨材Ｋを装入し、被研磨物Ｗの研磨加工を行うための筐体であり、本体部１０ａと、被研磨物Ｗ及び研磨材Ｋの出し入れを行うための蓋部１０ｂと、を備えている。
流動化装置１１は、研磨槽１０の下方に設けられており、圧縮空気供給源に接続され供給される圧縮空気のバッファとなる風箱１１ａと、風箱１１ａと研磨槽１０との間に設けられ研磨槽１０の底面として機能し、研磨槽１０内に流動層Ｆを形成するための圧縮空気を導入する分散板１１ｂと、を備えている。
分散板１１ｂは、細かい連通孔を有した板状部材などからなり、風箱１１ａの圧縮空気を研磨槽１０の底部から泡状に供給するための部材である。
流動化装置１１は、風箱１１ａから分散板１１ｂを介して研磨槽１０に圧縮空気を供給することにより研磨槽１０に研磨材Ｋからなる流動層Ｆを形成する。
エアブローノズル１２は、複数のエア噴出孔を有したノズルであり、圧縮空気供給源に接続され、流動層Ｆ内に圧縮空気を一定方向に幅広く噴射可能に構成されている。
エアブローノズル１２は、研磨槽１０内にパルス状または連続的に圧縮空気を噴射することにより、被研磨物Ｗを流動層Ｆ中で撹拌する。ここで、エアブローノズル１２からの圧縮空気の噴射方向は、被研磨物Ｗを流動層Ｆ中で十分に撹拌可能で、十分な研磨加工が可能な方向に設定されている。
エアブローノズル１２は、研磨槽１０内にパルス状または連続的に圧縮空気を噴射することにより、被研磨物Ｗを流動層Ｆ中で撹拌する。ここで、エアブローノズル１２からの圧縮空気の噴射方向は、被研磨物Ｗを流動層Ｆ中で十分に撹拌可能で、十分な研磨加工が可能な方向に設定されている。
揺動手段１３は、研磨槽１０を支持する傾斜手段１３ａと、研磨槽１０を揺動する揺動モータ１３ａを備え、研磨加工中に研磨槽１０を揺動したり、研磨材Ｋ及び被研磨物Ｗを研磨槽１０に出し入れする際に研磨槽１０を鉛直方向に対して傾斜させたりすることができる。
研磨材供給手段２は、研磨材Ｋを分級する分級装置２０、研磨材Ｋを貯留するホッパ２１及び研磨材Ｋを研磨加工装置１に定量供給する定量供給装置２２、供給部材２３と、を備えている。
分級装置２０は、加工に用いた研磨材Ｋ及び発生した粉塵から、再使用可能な研磨材Ｋを選別するための装置であり、例えば、公知のサイクロン式分級装置を用いることができる。
投入部２０ｂは、回収手段４と接続され、研磨加工後の研磨材Ｋ及び粉塵を、回収手段４を介して本体部２０ａの内部に投入するように、本体部２０ａの上端部近傍の側面に設けられている。
吸引部２０ｃは、集塵機５に接続され、本体部２０ａの上端部に設けられている。吸引部２０ｃは、集塵機５により発生した負圧による吸引力により、本体部２０ａ内部に旋回する上昇気流を発生させる。
投入部２０ｂから本体部２０ａ内部に研磨材Ｋ及び粉塵を投入すると、内部に発生した旋回する上昇気流により研磨材Ｋ及び粉塵が分級され、軽い粉体である粉塵及び再利用できない研磨材Ｋは吸引部２０ｃから集塵機５に送られる。粒子径の大きく重い再利用可能な研磨材Ｋは重力により落下し、本体部２０ａ下部の貯留部に貯留される。
ホッパ２１は、分級装置２０で選別された使用可能な研磨材Ｋを一時的に貯留する部材であり、分級装置２０の下方に接続されている。
定量供給装置２２は、ホッパ２１に貯留された研磨材Ｋを研磨加工装置１の研磨槽１０内に定量供給する装置であり、ホッパ２１の下方に接続して配置されている。定量供給装置２２としては、公知の構成の装置を適宜選択して採用することができる。例えば、内蔵する搬送スクリュの回転により研磨材Ｋを図中右方向に一定速度で前進させて、研磨材Ｋを一定量ずつ研磨槽１０に送るスクリューフィーダを採用することができる。
供給部材２３は、研磨槽１０の本体部１０ａと接続され、定量供給装置２２から供給される研磨材Ｋを研磨加工装置１の研磨槽１０内に案内し供給する供給管２３ａと、研磨槽１０の内部を外部と遮断する開閉可能なシャッター２３ｂと、を備えている。シャッター２３ｂは、研磨材Ｋを研磨槽１０に供給するときには開放し、研磨加工を行うときには遮断する。
選別手段３は、被研磨物Ｗと研磨材Ｋとを選別する選別部材３０と、選別された被研磨物Ｗを回収する回収容器３１と、を備えている。
選別部材３０は、研磨材Ｋが通過可能であるが被研磨物Ｗは通過できない篩目が形成された板状部材であり、下方に配置された回収容器３１に向かって傾斜して配置されている。
選別部材３０は、研磨加工装置１の下方で、研磨槽１０から被研磨物Ｗと研磨加工後の研磨材Ｋ及び粉塵とが払い出される位置に配置されている。
回収手段４は、選別手段３により選別された研磨加工後の研磨材Ｋ及び粉塵を吸引して回収する手段であり、選別部材３０を通過した研磨材Ｋ及び粉塵は集塵機５により分級装置内に生じる負圧により吸引され、分級装置２０に搬送される。
本実施形態では、一端が分級装置２０の投入部２０ｂに接続され、他端が選別部材３０の下面に面して配置され、分級装置２０に向かう気流を発生させるダクト４０が回収手段４に相当する。
集塵機５は、公知の構成の集塵機であり、分級装置２０の吸引部２０ｃと接続されており、分級装置２０により分級された再利用できない研磨材Ｋや粉塵を分級装置２０から排出し集塵する。
次に、研磨加工システムＳを用いて研磨加工を行う工程について説明する。
まず、研磨槽１０の蓋部１０ｂから本体１０ａ内に被研磨物Ｗを装入し、定量供給装置２２により研磨槽１０内に所定量の研磨材Ｋを装入する。
研磨材Ｋとして、平均粒子径が数１０μｍ以下の、セラミックス系粒子（アルミナ系、炭化珪素系、ジルコン系、等）、天然石の粒子（エメリー、珪石、ダイヤモンド、等）、植物系粒子（くるみの殻、桃の種、杏の種、等）、樹脂系粒子（ナイロン、メラミン、ユリア、等）等が例示される。研磨材Ｋは、被研磨物Ｗの材質や加工目的等により適宜選択することができる。また、研磨材Ｋの粒子径は、研磨加工装置１により被研磨物Ｗを研磨できる能力を有し、かつ流動化できれば特に限定されないが、被研磨物Ｗの材質や加工目的等により適宜選択することができる。
続いて、研磨槽１０を閉蓋した後に流動化装置１１を作動させる。流動化装置１１は、風箱１１ａから分散板１１ｂを介して流動層Ｆが好適に形成される流量で研磨槽１０に圧縮空気を供給する。これにより、研磨槽１０に流動層Ｆを形成することができる。流動層Ｆが形成されているか否かは、例えば、目視、オリフィス中の流れの検知、等により判断する。
続いて、エアブローノズル１２により、流動層Ｆで被研磨物Ｗに向かう気流Ｇを発生させて、その気流により被研磨物Ｗを流動層Ｆ内で攪拌する。これにより、被研磨物Ｗに流動層Ｆ中の研磨材Ｋが衝突または擦過する。この衝突または擦過を繰り返すことで、被研磨物Ｗがムラなく研磨加工される。
被研磨物Ｗの撹拌手段としてエアブローノズル１２を用いると、エアブローノズル１２により生じる気流により被研磨物Ｗを流動層Ｆ中で舞い上がらせて撹拌するため、被研磨物Ｗ同士が離間して流動層Ｆに分散しやすくなり、被研磨物Ｗ同士の衝突による損傷や被研磨物Ｗ同士が咬みこむことによる一体化をより効果的に防止することができる。
また、エアブローノズル１２は、小型でシンプルな構造であるため、研磨槽１０内に曝露される部分が少なく、損傷等が生じにくい。そのため、損傷等で生じた異物の混入等も防止することができる。
エアブローノズル１２による圧縮空気の噴射はパルス状に行うと、噴射される空気のエネルギーを増大させることができるので、被研磨物Ｗの撹拌力を増大させることができる。これにより、被研磨物Ｗに研磨材Ｋが衝突または擦過する力が増大するため、より効果的に研磨加工を行うことができる。
エアブローノズル１２は、噴射された空気が研磨槽１０内の内壁を沿うように空気の噴射方向Ｇを設定することもできる。このとき、流動層Ｆ内に研磨槽１０内の内壁に沿う一定方向の気流（旋回流）が生じ、幅広く研磨槽１０内の隅々まで行き渡るため、撹拌される研磨材の量が多くなり、撹拌効果を大きくすることができる。また、流動層Ｆの外方から圧縮空気を噴射するように配置したりすることもできる。
エアブローノズル１２は、複数備えることもできる。図３は、研磨槽１０を上方からみたときにエアブローノズル１２の配置及び圧縮空気の噴射方向（気流Ｇ）を模式的に示したものである。例えば、図３（Ａ）に示すように、流動層Ｆ内により強い旋回流が生じるように配置することができる。また、図３（Ｂ）のように、エアブローノズル１２を、互いに対向するように１組または複数組設けられることもできる。これによれば、圧縮空気の噴射により生じる気流を交錯させ、攪拌状態を変化させることもできる。ここで、エアブローノズル１２は、図３（Ａ）、（Ｂ）の配置において研磨槽１０の高さ方向で異なる高さに配置することなどもできる。
被研磨物Ｗの加工状態は、エアブローノズル１２からの圧縮空気の噴射条件（噴射速度、パルス状に噴射する場合には噴射間隔、など）、研磨材Ｋの材質、形状及び粒子径、などにより制御することができる。要求される加工状態に応じてそれらの条件を適宜変更することができる。
流動層Ｆを形成するための研磨材Ｋは、その平均粒子径が数１０μｍ以下と小さいため、複雑形状の被研磨物Ｗでも精密な研磨加工を行うことができる。また、流動層Ｆ内で被研磨物Ｗを研磨材Ｋに衝突または擦過させて研磨加工を行うので、流動層Ｆの研磨材Ｋが緩衝材として作用し、被研磨物Ｗ同士の衝突による損傷や被研磨物同士が咬みこむことによる一体化を防止することができる。
被研磨物Ｗの研磨加工が完了すると、流動化装置１１を停止し、被研磨物Ｗを回収する。
被研磨物Ｗの回収は、以下の工程により行う。まず、集塵機５を起動する。集塵機５を作動させると、分級装置２０を介して回収手段４から吸引が行われ、選別手段３の選別部材３０に研磨槽１０側から回収手段４に向かう気流が発生する。
続いて、研磨槽１０の蓋部１０ｂを開放し、揺動手段１３により研磨槽１０を傾斜させて、被研磨物Ｗ及び研磨材Ｋを選別部材３０上に払い出す。
被研磨物Ｗは、選別部材３０の篩目を通過せずに選別部材３０の傾斜により回収容器３１に案内され回収される。
一方、研磨加工後の研磨材Ｋ及び粉塵は、研磨槽１０側から回収手段４に向かう気流により選別部材３０の篩目を通過し、回収手段４により分級装置２０に搬送され、投入部２０ｂから本体部２０ａに投入される
分級装置２０に投入され、分級された研磨材Ｋ及び粉塵のうち、粉塵及び再利用できない研磨材Ｋは吸引部２０ｃを介して集塵機５により回収され、再利用可能な研磨材Ｋは本体部２０ａ下部の貯留部に貯留される。
以上の工程で、被研磨物Ｗを研磨加工することができる。そして、研磨が完了した後に各部の動作を停止し、被研磨物Ｗを回収する。なお、集塵機５は被研磨物Ｋの研磨加工前から作動させておいてもよい。また、攪拌により被研磨物Ｗや研磨材Ｋが研磨槽１０外へ飛散しないような条件では、研磨槽１０は必ずしも閉蓋しなくてもよい。
（その他の実施例）
撹拌手段として、撹拌部材を用いて機械的な撹拌を行う構成を採用することができる。図４には、撹拌手段として、エアブローノズル１２に加え、撹拌手段６を備えた構成を示す。撹拌手段６は、撹拌部材６０と、撹拌部材６０を回転駆動させる撹拌用モータ６１（回転手段）を備えている。撹拌部材６０は耐摩耗性のある材料により作製され、回転手段に接続される回転軸６０ａと、回転軸に交差する方向に形成される撹拌部６０ｂと、を備えている。攪拌部６０ｂは、被研磨物Ｗを攪拌しやすい形状に形成されており、本実施形態では、先端が二股に分岐した刺又状に形成されている。ここで、撹拌部材６０は損傷を避けるため、断面形状は角部がない形状とすることが好ましい。
撹拌手段として、撹拌部材を用いて機械的な撹拌を行う構成を採用することができる。図４には、撹拌手段として、エアブローノズル１２に加え、撹拌手段６を備えた構成を示す。撹拌手段６は、撹拌部材６０と、撹拌部材６０を回転駆動させる撹拌用モータ６１（回転手段）を備えている。撹拌部材６０は耐摩耗性のある材料により作製され、回転手段に接続される回転軸６０ａと、回転軸に交差する方向に形成される撹拌部６０ｂと、を備えている。攪拌部６０ｂは、被研磨物Ｗを攪拌しやすい形状に形成されており、本実施形態では、先端が二股に分岐した刺又状に形成されている。ここで、撹拌部材６０は損傷を避けるため、断面形状は角部がない形状とすることが好ましい。
撹拌部材６０は、流動層Ｆ中で被研磨物Ｗを十分に撹拌可能であるとともに、被研磨物Ｗが研磨槽１０との間に挟まったりしないような位置に配置されている。
撹拌部材６０を撹拌用モータ６１により回転速度、回転方向を制御して回転駆動することにより被研磨物Ｗを流動層Ｆ中で撹拌することができる。これによれば、攪拌部６０ａが研磨槽１０内の被研磨物Ｗを直接回転撹拌するので、被研磨物Ｗを流動層中で高効率に研磨することができる
撹拌部材６０の回転速度は、被研磨物Ｗや研磨材Ｋなどの条件変化に応じて適切に調整が可能である。例えば、回転速度が遅すぎると撹拌がうまくできず、未加工品が発生しやすくなり、速すぎると、被研磨物Ｗ、撹拌部材６０が損傷したりしやすくなる。撹拌部材６０の回転は、必ずしも一定速度、一定方向ではなく、被研磨物Ｗに損傷を与えないようにゆるやかに加速させたりすることができる。また、回転方向を正逆転させることにより、被研磨物Ｗの研磨効率を上げることができる。回転方向を正逆転させることにより、撹拌部材６０の摩耗が片側面に偏ることを防止することもできる。
このように気流による撹拌に加え、機械的な撹拌を付加することにより、被研磨物Ｗの撹拌力を増大させることができるので、より効率的な研磨加工を行うことができる。
ここで、図３では、エアブローノズル１２に加え、撹拌手段６を備えた構成を示したが、十分な研磨加工を行うことができるならエアブローノズル１２を備えていない構成を採用することもできる。
研磨加工中に揺動手段１３により研磨槽１０を揺動することにより、付加的に撹拌力を増大させることもできる。
撹拌部材６ａは十分な攪拌が可能であれば、各種形状を採用することができる。例えば、断面をパドルのような異形状とすることにより、研磨材Ｋを捕えやすくし、特定の方向へ誘導する構成を採用することができる。また、先端をスコップ状に形成し、被研磨物Ｗをすくい上げて撹拌するような構成も採用することができる。
その他の撹拌方法として、回転バレル研磨装置のように研磨槽１０の底部に設けられた図示しない回転手段により研磨槽１０を回転駆動して被研磨物Ｗを撹拌したり、振動バレル研磨装置のように研磨槽１０に設けられた図示しない振動手段により研磨槽１０を振動させて被研磨物Ｗを撹拌したりする構成を採用することもできる。このとき、上記「回転手段」、「振動手段」が撹拌手段に相当する。
（実施形態の効果）
本発明の研磨加工装置１、研磨加工システムＳ及び研磨加工方法によれば、研磨槽１０内において流動化装置１１により研磨材Ｋを流動させて流動層Ｆを形成し、流動化された研磨材Ｋにエアブローノズル１２などの撹拌手段により撹拌された被研磨物Ｗを衝突または擦過させて研磨加工を行うことができる。流動層Ｆを形成するための研磨材Ｋは数１０μｍ以下と小さいため、複雑形状の被研磨物Ｗでも精密な研磨加工を行うことができる。また、流動層Ｆ内で被研磨物Ｗを研磨材Ｋに衝突または擦過させて研磨加工を行うので、流動層Ｆの研磨材Ｋが緩衝材として作用し、被研磨物Ｗ同士の衝突による損傷や被研磨物同士が咬みこむことによる一体化を防止することができる。
本発明の研磨加工装置１、研磨加工システムＳ及び研磨加工方法によれば、研磨槽１０内において流動化装置１１により研磨材Ｋを流動させて流動層Ｆを形成し、流動化された研磨材Ｋにエアブローノズル１２などの撹拌手段により撹拌された被研磨物Ｗを衝突または擦過させて研磨加工を行うことができる。流動層Ｆを形成するための研磨材Ｋは数１０μｍ以下と小さいため、複雑形状の被研磨物Ｗでも精密な研磨加工を行うことができる。また、流動層Ｆ内で被研磨物Ｗを研磨材Ｋに衝突または擦過させて研磨加工を行うので、流動層Ｆの研磨材Ｋが緩衝材として作用し、被研磨物Ｗ同士の衝突による損傷や被研磨物同士が咬みこむことによる一体化を防止することができる。
１…研磨加工装置
１０…研磨槽
１０ａ…本体部
１０ｂ…蓋部
１１…流動化装置
１１ａ…風箱
１１ｂ…分散板
１２…エアブローノズル
１３…揺動手段
１３ａ…傾斜手段
１３ａ…揺動モータ
２…研磨材供給手段
２０…分級装置
２０ａ…本体部
２０ｂ…投入部
２０ｃ…吸引部
２１…ホッパ
２２…定量供給装置
２３…供給部材
２３ａ…供給管
２３ｂ…シャッター
３…選別手段
３０…選別部材
３１…回収容器
４…回収手段
４０…ダクト
５…集塵機、
６…撹拌手段
６０…撹拌部材
６０ａ…回転軸
６０ｂ…撹拌部
６１…撹拌用モータ
Ｆ…流動層
Ｇ…気流
Ｋ…研磨材
Ｓ…研磨加工システム
Ｗ…被研磨物
１０…研磨槽
１０ａ…本体部
１０ｂ…蓋部
１１…流動化装置
１１ａ…風箱
１１ｂ…分散板
１２…エアブローノズル
１３…揺動手段
１３ａ…傾斜手段
１３ａ…揺動モータ
２…研磨材供給手段
２０…分級装置
２０ａ…本体部
２０ｂ…投入部
２０ｃ…吸引部
２１…ホッパ
２２…定量供給装置
２３…供給部材
２３ａ…供給管
２３ｂ…シャッター
３…選別手段
３０…選別部材
３１…回収容器
４…回収手段
４０…ダクト
５…集塵機、
６…撹拌手段
６０…撹拌部材
６０ａ…回転軸
６０ｂ…撹拌部
６１…撹拌用モータ
Ｆ…流動層
Ｇ…気流
Ｋ…研磨材
Ｓ…研磨加工システム
Ｗ…被研磨物
Claims (8)
- 被研磨物及び研磨材が装入され、装入された被研磨物の研磨加工を行う研磨槽と、
前記研磨槽内で研磨材を流動させて流動層を形成する流動化手段と、
前記研磨槽内で被研磨物を撹拌する撹拌手段と、
を備え、
流動化された研磨材に撹拌された被研磨物を衝突または擦過させて研磨加工を行うことを特徴とする研磨加工装置。 - 前記撹拌手段は、流動層中に空気を噴射するエアブローノズルであることを特徴とする請求項１に記載の研磨加工装置。
- 前記エアブローノズルは、噴射された空気が前記研磨槽内の内壁を沿うように空気の噴射方向が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の研磨加工装置。
- 前記エアブローノズルは、空気の噴射方向が互いに対向するように１組以上設けられていることを特徴とする請求項２に記載の研磨加工装置。
- 前記撹拌手段は、撹拌部材と、前記撹拌部材を回転駆動する回転手段と、を備え、前記撹拌部材は、前記回転手段に接続される回転軸と、前記回転軸に交差する方向に形成される撹拌部と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の研磨加工装置。
- 前記撹拌手段は、前記研磨槽を回転させる回転手段、または前記研磨槽を振動させる振動手段であることを特徴とする請求項１に記載の研磨加工装置。
- 請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の研磨加工装置と、
研磨加工装置に研磨材を供給するための研磨材供給手段と、
被研磨物と研磨材とを分離し被研磨物を選別・回収するための選別手段と、
研磨加工後の研磨材を回収するための回収手段と、
集塵機と、
を備えたことを特徴とする研磨加工システム。 - 被研磨物が装入された研磨槽内において研磨材を流動させて流動層を形成する工程と、
前記研磨槽内で被研磨物を撹拌する工程と、を備え、
流動化された研磨材に撹拌された被研磨物を衝突または擦過させて研磨加工を行うことを特徴とする研磨加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019187056A JP7304006B2 (ja) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019187056A JP7304006B2 (ja) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021062422A true JP2021062422A (ja) | 2021-04-22 |
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ID=75487213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019187056A Active JP7304006B2 (ja) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP7304006B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0192060A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Inoue Japax Res Inc | バレル研磨装置 |
| WO2015019661A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 新東工業株式会社 | 研磨装置および研磨方法 |
-
2019
- 2019-10-10 JP JP2019187056A patent/JP7304006B2/ja active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0192060A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Inoue Japax Res Inc | バレル研磨装置 |
| WO2015019661A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 新東工業株式会社 | 研磨装置および研磨方法 |
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| JP7304006B2 (ja) | 2023-07-06 |
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