JP2549808B2 - 研磨装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばディスク、ガ
ラス板、金属板など板状物の両面を研磨するのに使用さ
れる研磨装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の研磨装置としては、たと
えば図５に示す構造のものが提供されている。すなわち
回転駆動装置に連動する受動軸80を設け、この受動軸80
の公転軸心81の周りでの回転82により公転軌跡83上で公
転自在な複数の縦軸84を設け、これら縦軸84を、前記公
転軸心81に沿った自転軸心85の周りで回転86自在として
いる。そして各縦軸84の下端に等径の研磨体87を取り付
けるとともに、全体を板状物89の幅方向に移動88自在と
している。

【０００３】この従来形式によると、回転駆動装置によ
り受動軸80を回転82させることで、各縦軸84を公転軸心
81の周りでの公転させるとともに、歯車機構などを介し
て各縦軸84を、自転軸心85の周りで回転86させ、以て研
磨体87を公転させながら自転させて板状物89の表面の研
磨を行い、さらに幅方向への移動88により全幅に対する
研磨を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成によると、公転軸心81を含む範囲でかつ幅方向の
全長に亘っての部分90や、各コーナ部91など充分に研磨
されない箇所が生じ、以て板状物89の表面全域に対する
均一な研磨を期待できない。さらに板状物89の表裏両面
を同時に研磨することもできない。

【０００５】本発明の目的とするところは、複数の研磨
体を公転ならびに自転させる形式でありながら、被研磨
物の表裏両面に対する研磨を、同時に、かつ常に全面均
一にして充分に行える研磨装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明の研磨装置は、公転軸心の周りで回転自在な上下一
対の支持部材と、これら支持部材を互いに逆方向に回転
させる公転駆動装置を設けるとともに、両支持部材を相
対的に接近離間自在に構成し、両支持部材に、前記公転
軸心に沿った自転軸心の周りで回転自在な複数の縦軸を
設け、各縦軸に連動する自転駆動装置を設けるととも
に、各縦軸の上下で対向する端部にそれぞれ研磨体を取
り付け、左右方向に往復動自在な左右動体を設けるとと
もに、この左右動体に連動する左右動装置を設け、前記
左右動体に保持リングを回転自在に設けるとともに、こ
の保持リングに連動する回転駆動装置を設け、両支持部
材間に、前記保持リングに嵌め込まれかつ被研磨物を貫
装自在な保持キャリアを配設して、この保持キャリアを
自転ならびに左右方向移動自在に構成している。

【０００７】

【作用】かかる本発明の構成によると、公転駆動装置に
より両支持部材を互いに逆回転させることで各縦軸を公
転軸心の周りで公転させるとともに、自転駆動装置によ
り各縦軸を自転軸心の周りで自転させ得、以て研磨体群
を公転させながら自転させ得る。さらに左右動装置によ
り左右動体を左右で往復動させるとともに、回転駆動装
置により保持リングを回転させることで、被研磨物を貫
装した保持キャリアを横移動し得るとともに、その横移
動により変位した軸心を中心として回転（自転）し得
る。

【０００８】したがって上下の研磨体群を公転軸心に沿
った方向に接近移動させて被研磨物の両面に当接させる
ことで所期の研磨を行え、その際に、研磨体群の公転な
らびに自転と、被研磨物の横移動ならびに自転との複合
移動によって、被研磨物の両面に対する研磨体群の当接
は両面全域で均一状に行える。

【０００９】しかも上下の研磨体群は、それぞれ支持部
材に取り付けられて運動、すなわち公転や自転を行うこ
とから、これら研磨体の研磨面の運動は同一平面で行
え、その均一研磨は向上し得る。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。１はフレームで、下部空間２を形成する
箱枠状の下部フレーム３と、この下部フレーム３の一側
上面から立設され上部空間４を形成する箱枠状の上部フ
レーム５とからなる。前記下部フレーム３は、上板の中
央部に開口６を形成するとともに、上部空間４に連通す
る貫通孔７を形成し、また上部フレーム５は前板に上下
方向のスリット８を形成している。前記フレーム１に
は、公転軸心10の周りで回転自在な円盤状の支持部材1
1，12が、上下一対に設けられる。

【００１１】すなわち下部支持部材11は、下部フレーム
３の上面から立設した筒部材13に軸受け14を介して支持
されており、以て公転軸心10の周りで回転自在となる。
そして下部支持部材11の下面からは、前記公転軸心10上
に位置する下部公転軸15が垂設されている。また上部支
持部材12の上面からは、前記公転軸心10上に位置する上
部公転軸16が立設されており、この上部公転軸16を昇降
枠17に軸受け18を介して支持させることで、上部支持部
材12は公転軸心10の周りで回転自在となる。

【００１２】前記下部公転軸15の下端に下部受動歯車19
を固定するとともに、上部公転軸16の上端に上部受動歯
車20を固定している。前記昇降枠17は、前記上部フレー
ム５の前面に設けたガイド体21に支持案内されて昇降自
在であり、その昇降は、上部フレーム５と昇降枠17との
間に設けたシリンダー装置22により行われ、以て両支持
部材11，12は相対的に接近離間自在に構成される。

【００１３】両支持部材11，12に連動しかつ逆方向に回
転させる公転駆動装置25が設けられる。すなわち前記下
部空間２には公転用モータ26が設けられ、その上方への
出力軸27に駆動歯車28が固定される。そして下部フレー
ム３の上板から垂設した第１中間軸29に第１受動歯車30
を遊転自在に取り付けた状態で、各歯車19，28，30間を
タイミングベルト31により連動している。

【００１４】前記貫通孔７を通って両空間２，４内に位
置する第２中間軸32が遊転自在に設けられ、この第２中
間軸32の下端に固定した第２受動歯車33を、前記第１受
動歯車30に一体化された第１伝動歯車34に噛合させてい
る。前記第２中間軸32の上部はスプライン軸部35に形成
され、このスプライン軸部35にスプライン嵌合するスプ
ライン筒部36に第２伝動歯車37を固定するとともに、こ
の第２伝動歯車37と前記上部受動歯車20とをタイミング
ベルト38により連動している。なおスプライン筒部36と
前記昇降枠17とは、前記スリット８を通る連結部材39に
より一体化されている。

【００１５】前記下部支持部材11には、90度置きの四か
所に縦軸40を貫設するとともに、これら縦軸40を軸受け
41で支持して、前記公転軸心10に沿った自転軸心42の周
りで回転自在に構成している。各縦軸40の下端に受動歯
車43を固定するとともに、各縦軸40の上端に研磨体支持
部材44を固定している。そして各縦軸40に連動する自転
駆動装置45を設けている。

【００１６】すなわち前記下部空間２には自転用モータ
46が設けられ、その上方への出力軸47に駆動歯車48が固
定される。そして前記下部公転軸15に遊転自在に取り付
けた中間受動歯車49と前記駆動歯車48とをタイミングベ
ルト50により連動するとともに、この中間受動歯車49に
一体化された中間伝動歯車51を各受動歯車43に噛合して
いる。この噛合に際し、必要に応じて中間伝動歯車51と
受動歯車43との間に中継歯車52が介在される。

【００１７】前記研磨体支持部材44は円盤状であって、
その上面には研磨体（砥石など）が取り付けられてい
る。ここで研磨体は、180 度変位した一対の大径研磨体
53と、残り一対の小径研磨体54とからなる。そして下部
支持部材11上の外縁側には、研磨体53，54の外周に接近
する受け材55が配設され、これら受け材55の上面には、
前記研磨体53，54と上面を同レベルにした中間研磨体56
が設けられている。なお研磨体支持部材44の下面側は、
ベアリング57を介して下部支持部材11の上面側に支持さ
れている。

【００１８】前記上部支持部材12にも、下部支持部材11
側に対して上下を逆にした対称状の配置で自転駆動装置
45や研磨体53，54，56などが設けられ、ここでは同一符
号を付して詳細な説明は省略する。なお上部支持部材12
の自転用モータ46は昇降枠17に固定されている。

【００１９】両支持部材11，12間に、被研磨物を貫装自
在な保持キャリア60を配設するとともに、この保持キャ
リア60を自転ならびに横方向移動自在に構成している。
すなわち下部フレーム３上には、左右方向のガイドロッ
ド61が前後一対に配設され、これらガイドロッド61に外
嵌するスライドベアリング62を介して、左右動体の一例
であるスライドテーブル63が左右方向に往復動自在に支
持案内される。

【００２０】そしてスライドテーブル63をスライド動さ
せる左右動装置64を、前記下部フレーム３に取り付けた
移動用モータ65と、この移動用モータ65の上向きの出力
軸66に固定した円板体67と、この円板体67の偏心位置と
前記スライドテーブル63の遊端とを相対揺動自在に連結
するリンク体68などにより構成している。

【００２１】前記スライドテーブル63の中央部には大径
の貫通部69が形成され、この貫通部69に上方から嵌合す
る保持リング70を、貫通部69の外側位置でスライドテー
ブル63に取り付けた複数のローラ71により回転のみ自在
に支持している。そして保持リング70の下面にリング歯
車72を固定するとともに、このリング歯車72に噛合する
駆動歯車73を、スライドテーブル63に取り付けた回転駆
動装置の一例である回転用モータ74の出力軸75に固定し
ている。

【００２２】前記保持リング70に対して前記保持キャリ
ア60が上方から嵌め込まれ、そして一体化される。この
保持キャリア60には、被研磨物を嵌合保持するための嵌
合孔77が形成され、ここで嵌合孔77は、たとえば被研磨
物の一例である矩形板状物78を嵌入させるために矩形状
に形成されている。

【００２３】以下に上記実施例における作用を説明す
る。シリンダー装置22の収縮動で昇降枠17を上昇させ、
図１に示すように下部支持部材11に対して上部支持部材
12を上昇離間させた状態で、保持キャリア60の嵌合孔77
に対して矩形板状物78が嵌め込みによりセットされる。
このとき矩形板状物78は、下部の各研磨体53，54，56
に、その下面を介して当接される。

【００２４】この状態でシリンダー装置22を伸展動さ
せ、昇降枠17を介して上部支持部材12側を下降させるこ
とにより、矩形板状物78の上面に対して上部の各研磨体
53，54，56を軽く当接し得る。このような当接の前後に
おいて各モータ26，46，65，74が稼働され、各部を回転
動や移動させて所期の研磨を行う。

【００２５】すなわち公転駆動装置25における公転用モ
ータ26の回転は、駆動歯車28からタイミングベルト31を
介して下部受動歯車19と第１受動歯車30に伝達される。
そして下部受動歯車19から下部公転軸15を介して下部支
持部材11に伝達され、この下部支持部材11側で支持して
いる研磨体53，54，56群を公転軸心10の周りに公転Ａさ
せる。

【００２６】また公転用モータ26の回転は、第１受動歯
車30から第１伝動歯車34、第２受動歯車33、第２中間軸
32、第２伝動歯車37、タイミングベルト38、上部受動歯
車20、上部公転軸16を介して上部支持部材12に伝達さ
れ、この上部支持部材12側で支持している研磨体53，5
4，56群を、前述した下部側とは逆方向で公転軸心10の
周りに公転ａさせる。

【００２７】そして上下の自転用モータ46の回転は、駆
動歯車48からタイミングベルト50を介して中間受動歯車
49に伝達され、そして中間伝動歯車51、（中継歯車5
2）、受動歯車43を介して各縦軸40に伝達され、これら
縦軸40に研磨体支持部材44を介して一体化してなる大・
小径の研磨体53，54群を、それぞれ自転軸心42の周りに
自転Ｂさせる。

【００２８】また移動用モータ65の回転は、円板体67と
リンク体68とからなるクランク機構によって、このリン
ク体68の押し引き動に換えられ、以てスライドテーブル
63を、ガイドロッド61の支持案内により左右方向に往復
移動Ｃさせる。さらに回転用モータ74の回転は、駆動歯
車73とリング歯車72とを介して保持リング70に伝達さ
れ、以て保持リング70を、ローラ71群の支持案内により
回転Ｄさせる。

【００２９】上述したような各部の動作に基づいて、矩
形板状物78の両面が同時に研磨される。すなわち上下の
研磨体53，54，56群は互いに逆に公転Ａ，ａしかつ研磨
体53，54は自転Ｂすることになり、さらに矩形板状物78
を貫装した保持キャリア60は横に往復移動Ｃするととも
に、その横移動により変位した軸心を中心として回転Ｄ
することになる。

【００３０】したがってこの状態でシリンダー装置22の
伸展により荷重を掛けることによって、研磨体53，54，
56群の公転Ａ，ａならびに自転Ｂと、矩形板状物78の往
復移動Ｃならびに回転Ｄとの複合移動によって、矩形板
状物78の両面に対する研磨体53，54，56群の当接は両面
全域で均一状に行え、以て研磨残りの生じない研磨を行
える。

【００３１】しかも上下の研磨体53，54，56群は、それ
ぞれ支持部材10，11に取り付けられて運動、すなわち公
転Ａ，ａや自転Ｂや横移動Ｃや回転Ｄを行うことから、
これら研磨体53，54，56の研磨面の運動は同一平面で行
え、その均一研磨はより向上し得る。

【００３２】上記実施例では一対の大径研磨体53と一対
の小径研磨体54との合計４個を配設した形式を示した
が、研磨体の数や大小の形状は任意に設定されるもので
ある。また保持キャリア76に１個の矩形板状物78を嵌合
させているが、この嵌合数は複数であってもよい。さら
に被研磨物は矩形板状物78のほか、丸形など種々な形状
のものを取り扱えるものであり、それに応じて嵌合孔77
の形状が決定される。

【００３３】

【発明の効果】上記構成の本発明によると、研磨体群の
公転ならびに自転と、被研磨物の横移動ならびに横移動
により変位した軸心を中心とした自転との複合移動によ
って、被研磨物の表裏両面に対する研磨を、同時に、か
つ常に両面全域を均一にして充分に行うことができる。
しかも上下の研磨体群は、それぞれ支持部材に取り付け
られて運動、すなわち公転や自転を行うことから、これ
ら研磨体の研磨面の運動は同一平面で行え、その均一研
磨を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、研磨装置の縦断側面
図である。

【図２】同研磨装置の一部切欠き平面図である。

【図３】同研磨装置の要部の縦断側面図である。

【図４】同研磨装置の研磨状態を示す概略平面図であ
る。

【図５】従来例を示し、研磨装置の研磨状態を示す概略
平面図である。

【符号の説明】

１ フレーム 10 公転軸心 11 下部支持部材 12 上部支持部材 15 下部公転軸 16 上部公転軸 17 昇降枠 22 シリンダー装置 25 公転駆動装置 40 縦軸 42 自転軸心 44 研磨体支持部材 45 自転駆動装置 53 大径研磨体 54 小径研磨体 56 中間研磨体 60 保持キャリア 63 スライドテーブル 64 左右動装置 70 保持リング 74 回転用モータ 77 嵌合孔 78 矩形板状物（被研磨物） Ａ 公転 ａ 公転 Ｂ 自転 Ｃ 往復移動 Ｄ 回転

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 公転軸心の周りで回転自在な上下一対の
   支持部材と、これら支持部材を互いに逆方向に回転させ
   る公転駆動装置を設けるとともに、両支持部材を相対的
   に接近離間自在に構成し、両支持部材に、前記公転軸心
   に沿った自転軸心の周りで回転自在な複数の縦軸を設
   け、各縦軸に連動する自転駆動装置を設けるとともに、
   各縦軸の上下で対向する端部にそれぞれ研磨体を取り付
   け、左右方向に往復動自在な左右動体を設けるととも
   に、この左右動体に連動する左右動装置を設け、前記左
   右動体に保持リングを回転自在に設けるとともに、この
   保持リングに連動する回転駆動装置を設け、両支持部材
   間に、前記保持リングに嵌め込まれかつ被研磨物を貫装
   自在な保持キャリアを配設して、この保持キャリアを自
   転ならびに左右方向移動自在に構成したことを特徴とす
   る研磨装置。