JP2562549B2 - 研磨装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/16—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B35/00—Machines or devices designed for superfinishing surfaces on work, i.e. by means of abrading blocks reciprocating with high frequency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/08—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving liquid or pneumatic means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非常に良質の光沢表面
が必要な部品の研磨装置に関する。
が必要な部品の研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】良好な研磨品質を得るための重要な条件
は、部品の変形を避けるために研磨材を研磨すべき部品
に対して一定圧力で作用させることである。
は、部品の変形を避けるために研磨材を研磨すべき部品
に対して一定圧力で作用させることである。
【０００３】工具振動型の研磨装置では、研磨工具が部
品上を移動する間において接触領域の高さが変動すると
きに圧力を一定に維持するための補償型油圧懸架装置が
既に実用化されている。
品上を移動する間において接触領域の高さが変動すると
きに圧力を一定に維持するための補償型油圧懸架装置が
既に実用化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】研磨すべき部品が振動
時の振動方向に向かって曲部又は傾斜部を有している場
合、研磨工具の懸架装置は、研磨工具と研磨すべき部品
との間における一定の圧力条件を満足するように、工具
送り方向を横断する方向に関してせいぜい振動周期に等
しい小さな時定数で応答する必要がある。
時の振動方向に向かって曲部又は傾斜部を有している場
合、研磨工具の懸架装置は、研磨工具と研磨すべき部品
との間における一定の圧力条件を満足するように、工具
送り方向を横断する方向に関してせいぜい振動周期に等
しい小さな時定数で応答する必要がある。
【０００５】この振動周期の値が小さいことを考慮する
と、研磨装置における可動部すなわち研磨工具を備える
懸架装置の慣性が非常に小さくなければならず、しかも
この懸架装置は大きな柔軟性を有していなければならな
い。
と、研磨装置における可動部すなわち研磨工具を備える
懸架装置の慣性が非常に小さくなければならず、しかも
この懸架装置は大きな柔軟性を有していなければならな
い。
【０００６】本発明の目的は、曲面、傾斜面等の高さが
変化する上向き面あるいは下向き面を有する部品に対し
て良好に調整された接触圧力を得ることができると共
に、小さな慣性及び大きな柔軟性の二つの特性を備えて
おり、優れた研磨表面をもつ品質の高い研磨部品を得る
ことができる研磨装置を提供することにある。
変化する上向き面あるいは下向き面を有する部品に対し
て良好に調整された接触圧力を得ることができると共
に、小さな慣性及び大きな柔軟性の二つの特性を備えて
おり、優れた研磨表面をもつ品質の高い研磨部品を得る
ことができる研磨装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、固定フレームと、研磨すべき部品に対して研磨
工具を接触させるべく固定フレームに移動自在に取り付
けられた研磨ヘッドと、研磨ヘッドに固定されており、
部品の面を研磨すべく研磨工具を振動させる振動発生手
段と、研磨工具を保持すべく構成されており、研磨すべ
き部品の上向き面又は下向き面に対する研磨工具の接触
圧力を調整すると共に該接触圧力を上向き面又は下向き
面の高さの変化にかかわらずほぼ一定に維持すべく、圧
縮空気源に接続された複動式の空気圧手段を介して振動
発生手段に取り付けられた工具ホルダとを備えており、
空気圧手段が、振動発生手段に固定されたシリンダと研
磨工具を固定するピストンとを有しており、シリンダ及
びピストン間の相対位置によって前述の研磨すべき部品
に対する研磨ヘッドの位置を検出できる少なくとも一つ
の空圧式アクチュエータであり、工具ホルダは更に、研
磨ヘッドを固定フレームに対して移動させる手段に流体
を供給するための流体圧回路内に挿入されており、該回
路内の流体圧を調整すべく空圧式アクチュエータの動作
に応じて制御される流体圧調整手段を含んでいる研磨装
置によって達成される。
目的は、固定フレームと、研磨すべき部品に対して研磨
工具を接触させるべく固定フレームに移動自在に取り付
けられた研磨ヘッドと、研磨ヘッドに固定されており、
部品の面を研磨すべく研磨工具を振動させる振動発生手
段と、研磨工具を保持すべく構成されており、研磨すべ
き部品の上向き面又は下向き面に対する研磨工具の接触
圧力を調整すると共に該接触圧力を上向き面又は下向き
面の高さの変化にかかわらずほぼ一定に維持すべく、圧
縮空気源に接続された複動式の空気圧手段を介して振動
発生手段に取り付けられた工具ホルダとを備えており、
空気圧手段が、振動発生手段に固定されたシリンダと研
磨工具を固定するピストンとを有しており、シリンダ及
びピストン間の相対位置によって前述の研磨すべき部品
に対する研磨ヘッドの位置を検出できる少なくとも一つ
の空圧式アクチュエータであり、工具ホルダは更に、研
磨ヘッドを固定フレームに対して移動させる手段に流体
を供給するための流体圧回路内に挿入されており、該回
路内の流体圧を調整すべく空圧式アクチュエータの動作
に応じて制御される流体圧調整手段を含んでいる研磨装
置によって達成される。
【０００８】
【作用】本発明の研磨装置によれば、研磨作業時、研磨
ヘッドが固定フレームに対して移動して研磨工具が部品
の表面に接触すると、複動式の空気圧手段である空圧式
アクチュエータのシリンダ及びピストンが相対移動し、
研磨すべき部品の表面に対する研磨工具の接触圧力が調
整されると共に、この接触圧力を研磨すべき部品の表
面、例えば曲面及び傾斜面における高さの変化にかかわ
らずほぼ一定に維持することができる。しかも、研磨す
べき部品の表面が上向き面であっても下向き面であって
も研磨工具の作用方向を変えるだけでこれらのどちらの
面にも容易に適用可能である。又、研磨工具が部品の表
面に接触した際の空圧式アクチュエータにおけるシリン
ダ及びピストンの相対位置によって部品に対する研磨ヘ
ッドの位置が検出されると共に、空圧式アクチュエータ
の動作すなわちこの検出された位置に応じて流体圧調整
手段が制御され、流体圧回路の流体圧が調整されて研磨
ヘッドが固定フレームに対して移動される。従って、研
磨工具自体が、研磨すべき部品に対する研磨ヘッドの位
置センサを構成しており、実際の接触状態に基づいて研
磨ヘッドの移動が制御されるため、研磨ヘッドが研磨作
業時における適切な位置を取り得、研磨すべき部品に対
して良好に調整された研磨工具の接触圧力を得ることが
できる。加えて、研磨装置の振動部分を構成する工具ホ
ルダを単純かつ小形軽量に構成できるため、研磨工具に
小さな慣性及び大きな柔軟性の二つの特性を与える研磨
装置を実現できる。
ヘッドが固定フレームに対して移動して研磨工具が部品
の表面に接触すると、複動式の空気圧手段である空圧式
アクチュエータのシリンダ及びピストンが相対移動し、
研磨すべき部品の表面に対する研磨工具の接触圧力が調
整されると共に、この接触圧力を研磨すべき部品の表
面、例えば曲面及び傾斜面における高さの変化にかかわ
らずほぼ一定に維持することができる。しかも、研磨す
べき部品の表面が上向き面であっても下向き面であって
も研磨工具の作用方向を変えるだけでこれらのどちらの
面にも容易に適用可能である。又、研磨工具が部品の表
面に接触した際の空圧式アクチュエータにおけるシリン
ダ及びピストンの相対位置によって部品に対する研磨ヘ
ッドの位置が検出されると共に、空圧式アクチュエータ
の動作すなわちこの検出された位置に応じて流体圧調整
手段が制御され、流体圧回路の流体圧が調整されて研磨
ヘッドが固定フレームに対して移動される。従って、研
磨工具自体が、研磨すべき部品に対する研磨ヘッドの位
置センサを構成しており、実際の接触状態に基づいて研
磨ヘッドの移動が制御されるため、研磨ヘッドが研磨作
業時における適切な位置を取り得、研磨すべき部品に対
して良好に調整された研磨工具の接触圧力を得ることが
できる。加えて、研磨装置の振動部分を構成する工具ホ
ルダを単純かつ小形軽量に構成できるため、研磨工具に
小さな慣性及び大きな柔軟性の二つの特性を与える研磨
装置を実現できる。
【０００９】本発明による研磨装置の好ましい特徴によ
れば、少なくとも一つの空圧式アクチュエータが、研磨
すべき部品の上方に位置する研磨工具を下降方向に操作
するための第１の空圧式アクチュエータと、研磨すべき
部品の下方に位置する研磨工具を上昇方向に操作するた
めの第２の空圧式アクチュエータとを含んでおり、第１
及び第２の空圧式アクチュエータが流体圧調整手段に機
械的に接続されているのがよい。
れば、少なくとも一つの空圧式アクチュエータが、研磨
すべき部品の上方に位置する研磨工具を下降方向に操作
するための第１の空圧式アクチュエータと、研磨すべき
部品の下方に位置する研磨工具を上昇方向に操作するた
めの第２の空圧式アクチュエータとを含んでおり、第１
及び第２の空圧式アクチュエータが流体圧調整手段に機
械的に接続されているのがよい。
【００１０】本発明による研磨装置の他の好ましい特徴
によれば、工具ホルダは、振動発生手段に固定された本
体と、研磨工具を受容する手段を有すると共に本体に対
して摺動自在に取り付けられており、研磨工具と反対側
の端部が、本体に取り付けられてシリンダを形成するケ
ーシングに係合するところのピストン形成部分を有して
おり、ピストン及びシリンダを形成する各部分が研磨工
具を下降方向に移動させる第１の空圧式アクチュエータ
を構成する往復台と、工具ホルダの本体に取り付けられ
た胴部、並びに該胴部内で移動自在であり、往復台に機
械的に接続されたロッドによって担持されたピストンを
有しており、研磨工具を下降又は上昇方向に移動させる
ために該ピストンの両側において圧縮空気源から各供給
管を介して圧縮空気が供給される第２の空圧式アクチュ
エータとを備えており、往復台は、研磨ヘッドを移動さ
せる手段に流体を供給するための流体圧調整手段の狭い
流路を形成しているスリーブ内を移動自在なニードルに
対して機械的に接続されており、該スリーブが、工具ホ
ルダの本体に取り付けられた流体圧調整手段の胴体内に
設けられると共に流路によって流体圧回路に接続されて
いるのがよい。
によれば、工具ホルダは、振動発生手段に固定された本
体と、研磨工具を受容する手段を有すると共に本体に対
して摺動自在に取り付けられており、研磨工具と反対側
の端部が、本体に取り付けられてシリンダを形成するケ
ーシングに係合するところのピストン形成部分を有して
おり、ピストン及びシリンダを形成する各部分が研磨工
具を下降方向に移動させる第１の空圧式アクチュエータ
を構成する往復台と、工具ホルダの本体に取り付けられ
た胴部、並びに該胴部内で移動自在であり、往復台に機
械的に接続されたロッドによって担持されたピストンを
有しており、研磨工具を下降又は上昇方向に移動させる
ために該ピストンの両側において圧縮空気源から各供給
管を介して圧縮空気が供給される第２の空圧式アクチュ
エータとを備えており、往復台は、研磨ヘッドを移動さ
せる手段に流体を供給するための流体圧調整手段の狭い
流路を形成しているスリーブ内を移動自在なニードルに
対して機械的に接続されており、該スリーブが、工具ホ
ルダの本体に取り付けられた流体圧調整手段の胴体内に
設けられると共に流路によって流体圧回路に接続されて
いるのがよい。
【００１１】本発明による研磨装置の更に他の好ましい
特徴によれば、第２の空圧式アクチュエータにおいてピ
ストンの一方の側で研磨工具の下降方向に圧縮空気が供
給された場合の作用が、第１の空圧式アクチュエータの
作用に付加されるのがよい
特徴によれば、第２の空圧式アクチュエータにおいてピ
ストンの一方の側で研磨工具の下降方向に圧縮空気が供
給された場合の作用が、第１の空圧式アクチュエータの
作用に付加されるのがよい
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を
用いて詳述する。
用いて詳述する。
【００１３】図１に示す研磨装置はほぼ鉛直方向に伸び
るフレーム１を備えており、このフレーム１には、フレ
ーム１上を鉛直方向に移動自在な全体定規形の柱３を含
む研磨ヘッド２が滑動式に装着されている。柱３の水平
部分４上には送り台７用の支持体６を含む振動発生アセ
ンブリ５が固定されている。
るフレーム１を備えており、このフレーム１には、フレ
ーム１上を鉛直方向に移動自在な全体定規形の柱３を含
む研磨ヘッド２が滑動式に装着されている。柱３の水平
部分４上には送り台７用の支持体６を含む振動発生アセ
ンブリ５が固定されている。
【００１４】柱３の水平部分４の上方には、往復並進運
動を送り台７に伝達すべくロッド−クランク連結内部ア
センブリを回転駆動するための電気モータ８が配置され
ている。
動を送り台７に伝達すべくロッド−クランク連結内部ア
センブリを回転駆動するための電気モータ８が配置され
ている。
【００１５】送り台７には工具ホルダ９が固定されてお
り、工具ホルダ９の内側には、その自由端に砥石１１を
担持する研磨工具１０が装着されている。
り、工具ホルダ９の内側には、その自由端に砥石１１を
担持する研磨工具１０が装着されている。
【００１６】工具１０は、工具ホルダ９に係合してねじ
１３により工具ホルダ内に固定される尾部１２と、この
尾部の反対側に位置して砥石が取り付けられる台座１５
とを有するロッド１４を含んでいる。
１３により工具ホルダ内に固定される尾部１２と、この
尾部の反対側に位置して砥石が取り付けられる台座１５
とを有するロッド１４を含んでいる。
【００１７】柱３の内部には、研磨ヘッドをフレームに
対して鉛直移動させるための装置が公知の如く装着され
ている。この移動装置は流体圧アクチュエータ１６を備
えており、キャップによりその下方部分で閉鎖されてい
る。このアクチュエータのシリンダ１７は、フレーム１
に固定された固定ロッド２０により担持されているピス
トン１９を含んでいる。
対して鉛直移動させるための装置が公知の如く装着され
ている。この移動装置は流体圧アクチュエータ１６を備
えており、キャップによりその下方部分で閉鎖されてい
る。このアクチュエータのシリンダ１７は、フレーム１
に固定された固定ロッド２０により担持されているピス
トン１９を含んでいる。
【００１８】アクチュエータは、図２及び図３に示すよ
うに、その上方部分に位置する入口オリフィスによって
加圧流体の供給を受ける。
うに、その上方部分に位置する入口オリフィスによって
加圧流体の供給を受ける。
【００１９】工具が下を向いた状態で研磨装置に研磨作
業を実行させる種々の可動機構において該可動機構を制
御するための油圧回路及び空圧回路を図２に示した。
業を実行させる種々の可動機構において該可動機構を制
御するための油圧回路及び空圧回路を図２に示した。
【００２０】ここでは、研磨装置の固定フレームが、フ
レームに固定されたピストン１９のロッド２０により形
成されている。
レームに固定されたピストン１９のロッド２０により形
成されている。
【００２１】アクチュエータ１６のシリンダ１７は、電
気モータ８（図１）で駆動されるロッド−クランク連結
内部アセンブリ２１により往復運動する送り台７の支持
体６に固定されている。送り台７には工具ホルダ９が固
定されている。
気モータ８（図１）で駆動されるロッド−クランク連結
内部アセンブリ２１により往復運動する送り台７の支持
体６に固定されている。送り台７には工具ホルダ９が固
定されている。
【００２２】アクチュエータ１６は、ポンプ２４と放出
弁２５と３位置分配器２６と圧力調整器２７とを備えた
ステーション２３から油圧流体の供給を受ける。ポンプ
２４、放出弁２５及び戻し管２８は槽３０に連通してい
る。
弁２５と３位置分配器２６と圧力調整器２７とを備えた
ステーション２３から油圧流体の供給を受ける。ポンプ
２４、放出弁２５及び戻し管２８は槽３０に連通してい
る。
【００２３】管３１は、アクチュエータ１６のシリンダ
１７に供給される流体の流量を、従ってフレームに対す
る研磨ヘッドの移動速度を調整するチョーク３２に分配
器２６を接続している。
１７に供給される流体の流量を、従ってフレームに対す
る研磨ヘッドの移動速度を調整するチョーク３２に分配
器２６を接続している。
【００２４】管３３は、工具ホルダ９に含まれる油圧調
整器３４の第１の入口に分配器２６を接続している。こ
の調整器３４の第２の入口はチェックバルブ３５を介し
て調整可能なチョーク３２に接続されている。
整器３４の第１の入口に分配器２６を接続している。こ
の調整器３４の第２の入口はチェックバルブ３５を介し
て調整可能なチョーク３２に接続されている。
【００２５】部品に対する工具の作用力を調整する装置
に空気を供給するための空圧回路は、圧縮空気源３６と
圧力調整器３７と空圧式アクチュエータ３８とを含んで
いる。この空圧式アクチュエータのシリンダ３９は工具
ホルダに固定されており、工具１０はピストン４０に固
定されている。
に空気を供給するための空圧回路は、圧縮空気源３６と
圧力調整器３７と空圧式アクチュエータ３８とを含んで
いる。この空圧式アクチュエータのシリンダ３９は工具
ホルダに固定されており、工具１０はピストン４０に固
定されている。
【００２６】油圧調整器３４は絞られたオリフィス４１
を備えており、工具ホルダ９内で移動可能なニードル４
２が、アクチュエータ３８のピストン４０と一緒に移動
してこの流路４１と協働する。
を備えており、工具ホルダ９内で移動可能なニードル４
２が、アクチュエータ３８のピストン４０と一緒に移動
してこの流路４１と協働する。
【００２７】このように構成された機構は、以下の通り
機能する。
機能する。
【００２８】工具１０の砥石１１を研磨すべき部品Ｐと
接触させるにはまず、研磨装置のフレーム１に対して研
磨ヘッド２を下降させる。この下降のために分配器２６
が動作位置に置かれる。アクチュエータ１６のシリンダ
１７に収容されている流体は油圧調整器３４を介して槽
３０に放出され、従って、シリンダ１７に固定された研
磨ヘッドは下方に向かって移動させられる。
接触させるにはまず、研磨装置のフレーム１に対して研
磨ヘッド２を下降させる。この下降のために分配器２６
が動作位置に置かれる。アクチュエータ１６のシリンダ
１７に収容されている流体は油圧調整器３４を介して槽
３０に放出され、従って、シリンダ１７に固定された研
磨ヘッドは下方に向かって移動させられる。
【００２９】これと同時に、工具１０を担持するアクチ
ュエータ３８のピストン４０がシリンダ３９の下方に向
かって移動するようにアクチュエータ３８が圧縮空気の
供給を受けると、ニードル４２がオリフィス４１の外側
へ移動し、この移動に応じて油圧調整器が開放される。
そこで油圧流体の流量は最大になり、研磨ヘッドは下方
に向かって最高速度で移動する。
ュエータ３８のピストン４０がシリンダ３９の下方に向
かって移動するようにアクチュエータ３８が圧縮空気の
供給を受けると、ニードル４２がオリフィス４１の外側
へ移動し、この移動に応じて油圧調整器が開放される。
そこで油圧流体の流量は最大になり、研磨ヘッドは下方
に向かって最高速度で移動する。
【００３０】工具の砥石１１が研磨すべき部品Ｐと接触
すると、ピストン４０はシリンダ３９内を上昇する。ピ
ストン４０は油圧装置の作用下で下降を続け、油圧装置
と一緒にニードル４２を移動させる。ニードル４２はこ
のようにして、平衡位置すなわち砥石の動作位置に達す
るまで調整器３４のオリフィス４１の流路断面積を小さ
くする。
すると、ピストン４０はシリンダ３９内を上昇する。ピ
ストン４０は油圧装置の作用下で下降を続け、油圧装置
と一緒にニードル４２を移動させる。ニードル４２はこ
のようにして、平衡位置すなわち砥石の動作位置に達す
るまで調整器３４のオリフィス４１の流路断面積を小さ
くする。
【００３１】砥石１１が研磨作業中に高さの異なる表
面、例えば傾斜面に遭遇すると、工具から押されたピス
トン４０は上方に移動する。ピストン４０の上昇により
シリンダ３９内に生じた過剰圧力は大気への排気口（図
示せず）によって排出される工具が研磨すべき部品から
離れなければならないときは、分配器２６が右方に示す
工具離間位置に置かれる。このとき、ポンプ２４はアク
チュエータ１６のシリンダ１７内に油圧流体を供給し、
シリンダ１７がピストン１９に対して上昇させられる。
面、例えば傾斜面に遭遇すると、工具から押されたピス
トン４０は上方に移動する。ピストン４０の上昇により
シリンダ３９内に生じた過剰圧力は大気への排気口（図
示せず）によって排出される工具が研磨すべき部品から
離れなければならないときは、分配器２６が右方に示す
工具離間位置に置かれる。このとき、ポンプ２４はアク
チュエータ１６のシリンダ１７内に油圧流体を供給し、
シリンダ１７がピストン１９に対して上昇させられる。
【００３２】前述した機構を介して、研磨装置の他の部
分に比べて慣性の小さい工具１０は、研磨すべき部品の
表面に追従すべく非常に高速で移動される。これは、工
具における振幅の小さな変動には空気圧調整しか介在し
ていないからである。
分に比べて慣性の小さい工具１０は、研磨すべき部品の
表面に追従すべく非常に高速で移動される。これは、工
具における振幅の小さな変動には空気圧調整しか介在し
ていないからである。
【００３３】工具が上を向いた状態で研磨装置に研磨作
業を実行させる手段を含んでいるところの図２と同様の
油圧回路及び空気圧回路を図３に示した。図３は、図２
と同じ要素に同一の参照番号を付してあるので、重複部
分の説明はしない。
業を実行させる手段を含んでいるところの図２と同様の
油圧回路及び空気圧回路を図３に示した。図３は、図２
と同じ要素に同一の参照番号を付してあるので、重複部
分の説明はしない。
【００３４】図３の機構は、工具上方に位置する下向き
面の研磨のために工具４５を有している点で図２の機構
と異なっている。このために工具４５は屈曲状であり、
その水平部分４７の端部で砥石４６を担持している。
面の研磨のために工具４５を有している点で図２の機構
と異なっている。このために工具４５は屈曲状であり、
その水平部分４７の端部で砥石４６を担持している。
【００３５】工具の垂直部分４８は、工具ホルダ９に固
定された他のアクチュエータ５０のピストン４９に固定
されている。アクチュエータ５０のシリンダ５１はその
下方部分で圧縮空気の供給を受ける。油圧調整器のニー
ドル４２は工具の垂直部分４８に固定されている。
定された他のアクチュエータ５０のピストン４９に固定
されている。アクチュエータ５０のシリンダ５１はその
下方部分で圧縮空気の供給を受ける。油圧調整器のニー
ドル４２は工具の垂直部分４８に固定されている。
【００３６】図３に示す機構は、シリンダ５０の下部を
介して供給される圧縮空気によって工具が上方に移動す
るときに砥石４６が研磨すべき表面と接触するという相
違点を除けば、図２に示した機構と同様の機能を有して
いる。
介して供給される圧縮空気によって工具が上方に移動す
るときに砥石４６が研磨すべき表面と接触するという相
違点を除けば、図２に示した機構と同様の機能を有して
いる。
【００３７】前述した機構により、工具の作用力がその
下降機能時であっても上昇機能時であっても常に補正さ
れることがわかる。
下降機能時であっても上昇機能時であっても常に補正さ
れることがわかる。
【００３８】以下、図４から図６を参照して本発明の研
磨装置による工具ホルダの実施例を説明する。尚、この
工具ホルダは、図２に示すように研磨すべき部品の表面
が工具の下方に位置する場合、図３に示すように研磨す
べき部品の表面が工具の上方に位置する場合の両方に適
用できる構成となっている。
磨装置による工具ホルダの実施例を説明する。尚、この
工具ホルダは、図２に示すように研磨すべき部品の表面
が工具の下方に位置する場合、図３に示すように研磨す
べき部品の表面が工具の上方に位置する場合の両方に適
用できる構成となっている。
【００３９】この工具ホルダは、振動発生装置の送り台
すなわち往復台７にねじ５６で固定された本体５５を含
んでいる。
すなわち往復台７にねじ５６で固定された本体５５を含
んでいる。
【００４０】図６に明確に示したように、工具ホルダの
本体５５は垂直壁５７と、この垂直壁５７と共に管状空
間を画定する二つの平行側壁部分５８とを備えている。
研磨工具の尾部が固定される鉛直方向往復台６１に担持
された案内レール６０とニードル列５９ａを挟んで協働
する案内レール５９がこの管状空間に固定されている。
このために往復台６１は、工具の尾部を往復台６１上に
固定するためのねじ６３を備えた凹部６２を含んでい
る。
本体５５は垂直壁５７と、この垂直壁５７と共に管状空
間を画定する二つの平行側壁部分５８とを備えている。
研磨工具の尾部が固定される鉛直方向往復台６１に担持
された案内レール６０とニードル列５９ａを挟んで協働
する案内レール５９がこの管状空間に固定されている。
このために往復台６１は、工具の尾部を往復台６１上に
固定するためのねじ６３を備えた凹部６２を含んでい
る。
【００４１】往復台６１は、凹部６２と反対側の端部に
ピストン形成部分６４を含んでおり、このピストン形成
部分６４は、本体５５に装着されてシリンダを形成する
ケーシング６５内に係合される。このようにして往復台
６１に設けられた通路６６を介して圧縮空気の供給が行
われる第１のアクチュエータが構成される。
ピストン形成部分６４を含んでおり、このピストン形成
部分６４は、本体５５に装着されてシリンダを形成する
ケーシング６５内に係合される。このようにして往復台
６１に設けられた通路６６を介して圧縮空気の供給が行
われる第１のアクチュエータが構成される。
【００４２】本体５５内には、キャップ６９により閉鎖
された底厚のブッシュ６８で構成された第２のアクチュ
エータ６７も装着されている。
された底厚のブッシュ６８で構成された第２のアクチュ
エータ６７も装着されている。
【００４３】第２のアクチュエータ６７の胴部の底及び
キャップには圧縮空気を供給するための管７０、７１が
設けられている。これらの管はこの第２のアクチュエー
タが装着されている本体５５の側方部分５８をも貫通し
ている。
キャップには圧縮空気を供給するための管７０、７１が
設けられている。これらの管はこの第２のアクチュエー
タが装着されている本体５５の側方部分５８をも貫通し
ている。
【００４４】ブッシュ６８内にはロッド７３の中間部分
に配設されたピストン７２が移動自在に装着されてい
る。ロッド７３が貫通するキャップ６９を越えて伸びる
ロッドの一方の端部は往復台６１に固定されている。従
って、圧縮空気がピストン７２の両側で供給される第２
のアクチュエータ６７は複動式のアクチュエータであ
る。このアクチュエータは、圧縮空気を上方から供給さ
れると工具を下降方向に移動させるため、このアクチュ
エータの作用が第１のアクチュエータ６４、６５の作用
に付加される。
に配設されたピストン７２が移動自在に装着されてい
る。ロッド７３が貫通するキャップ６９を越えて伸びる
ロッドの一方の端部は往復台６１に固定されている。従
って、圧縮空気がピストン７２の両側で供給される第２
のアクチュエータ６７は複動式のアクチュエータであ
る。このアクチュエータは、圧縮空気を上方から供給さ
れると工具を下降方向に移動させるため、このアクチュ
エータの作用が第１のアクチュエータ６４、６５の作用
に付加される。
【００４５】本体５５内には油圧調整器３４も装着され
ており、図４に示すように、調整器３４のニードル４２
が往復台６１に固定されると共に、調整器３４の絞られ
た流路が、工具ホルダの本体５５に装着された調整器胴
体７７内に設けられた通路７６と第２のアクチュエータ
６７が装着された部分とは反対側の本体部分５８内に設
けられた通路７８とを介して油圧ステーションに連通す
るところの横方向穴７５を備えたスリーブ４１からなっ
ている。スリーブ４１の上方には、油圧ステーションと
接続する他の通路７９が設けられている。
ており、図４に示すように、調整器３４のニードル４２
が往復台６１に固定されると共に、調整器３４の絞られ
た流路が、工具ホルダの本体５５に装着された調整器胴
体７７内に設けられた通路７６と第２のアクチュエータ
６７が装着された部分とは反対側の本体部分５８内に設
けられた通路７８とを介して油圧ステーションに連通す
るところの横方向穴７５を備えたスリーブ４１からなっ
ている。スリーブ４１の上方には、油圧ステーションと
接続する他の通路７９が設けられている。
【００４６】従って、図４から図６を参照して説明した
工具ホルダは、往復台６１の上方部分に配置された単一
作用の第１のアクチュエータ６４、６５を含んでおり、
この第１のアクチュエータは、研磨装置の下降時におい
て機能すべく圧縮空気の供給を受けるアクチュエータ３
８に相当する。
工具ホルダは、往復台６１の上方部分に配置された単一
作用の第１のアクチュエータ６４、６５を含んでおり、
この第１のアクチュエータは、研磨装置の下降時におい
て機能すべく圧縮空気の供給を受けるアクチュエータ３
８に相当する。
【００４７】通路７０を介してピストン７２の上方で圧
縮空気の供給を受けたときの複動式の第２のアクチュエ
ータ６７の動作は、第１のアクチュエータ６４、６５の
動作に付加されてアクチュエータ３８の機能の一部を実
現できる。
縮空気の供給を受けたときの複動式の第２のアクチュエ
ータ６７の動作は、第１のアクチュエータ６４、６５の
動作に付加されてアクチュエータ３８の機能の一部を実
現できる。
【００４８】第２のアクチュエータ６７は又、研磨装置
の上昇時において機能すべく使用されるところの図３に
示したアクチュエータ５０の機能も実現できる。これ
は、管７１を介してピストン７２の下方で圧縮空気の供
給を受けるからである。
の上昇時において機能すべく使用されるところの図３に
示したアクチュエータ５０の機能も実現できる。これ
は、管７１を介してピストン７２の下方で圧縮空気の供
給を受けるからである。
【００４９】従って、図４から図６を参照して説明した
工具ホルダは、研磨装置の下降中及び上昇中の機能時に
おいて工具の空気圧減衰機能を果たすと共に、油圧調整
器３４による油圧調整によって研磨すべき部品に対する
研磨ヘッドの移動及び位置調整が行われる。
工具ホルダは、研磨装置の下降中及び上昇中の機能時に
おいて工具の空気圧減衰機能を果たすと共に、油圧調整
器３４による油圧調整によって研磨すべき部品に対する
研磨ヘッドの移動及び位置調整が行われる。
【００５０】図１に示す実施例では、往復運動又は振動
運動のみを行う研磨工具に本発明が適用されている。し
かしながら、本発明は振動運動及び回転運動を同時に行
う工具にも適用できる。
運動のみを行う研磨工具に本発明が適用されている。し
かしながら、本発明は振動運動及び回転運動を同時に行
う工具にも適用できる。
【００５１】
【発明の効果】上述したように本発明の研磨装置によれ
ば、曲面、傾斜面等の高さが変化する上向き面あるいは
下向き面を有する部品に対して良好に調整された接触圧
力を得ることができると共に、小さな慣性及び大きな柔
軟性の二つの特性を備えており、優れた研磨表面をもつ
品質の高い研磨部品を得ることができる。
ば、曲面、傾斜面等の高さが変化する上向き面あるいは
下向き面を有する部品に対して良好に調整された接触圧
力を得ることができると共に、小さな慣性及び大きな柔
軟性の二つの特性を備えており、優れた研磨表面をもつ
品質の高い研磨部品を得ることができる。
【図１】本発明の研磨装置の正面概略図である。
【図２】フレームに対する研磨ヘッドの移動を制御する
ための油圧手段と工具によって加えられる力を調整する
空気圧手段とを、図３とは異なる機能条件で示した概略
図である。
ための油圧手段と工具によって加えられる力を調整する
空気圧手段とを、図３とは異なる機能条件で示した概略
図である。
【図３】フレームに対する研磨ヘッドの移動を制御する
ための油圧手段と工具によって加えられる力を調整する
空気圧手段とを、図２とは異なる機能条件で示した概略
図である。
ための油圧手段と工具によって加えられる力を調整する
空気圧手段とを、図２とは異なる機能条件で示した概略
図である。
【図４】本発明が適用された工具ホルダの詳細断面図で
ある。
ある。
【図５】図４の５−５断面図である。
【図６】図４の６−６断面図である。
１ フレーム ２ 研磨ヘッド ６ 支持体 ７ 送り台 ８ 電気モータ ９ 工具ホルダ １０ 研磨工具 １６ 流体圧アクチュエータ １７、３９、５０、５１ シリンダ １９、４０、４９ ピストン ２０ 固定ロッド ２４ ポンプ ２６ ３位置分配器 ３４ 油圧調整器 ３６ 圧縮空気源 ３８ 空圧式アクチュエータ
Claims (4)
- 【請求項１】 固定フレーム（１）と、 研磨すべき部品（Ｐ）に対して研磨工具（１０）を接触
させるべく前記固定フレームに移動自在に取り付けられ
た研磨ヘッド（２）と、 前記研磨ヘッドに固定されており、前記部品の面を研磨
すべく前記研磨工具を振動させる振動発生手段（６、
７）と、 前記研磨工具を保持すべく構成されており、前記研磨す
べき部品の上向き面又は下向き面に対する前記研磨工具
の接触圧力を調整すると共に該接触圧力を前記上向き面
又は下向き面の高さの変化にかかわらずほぼ一定に維持
すべく、圧縮空気源（３６）に接続された複動式の空気
圧手段（３８、５０）を介して前記振動発生手段に取り
付けられた工具ホルダ（９）とを備えており、 前記空気圧手段が、前記振動発生手段に固定されたシリ
ンダ（３９、５１）と前記研磨工具を固定するピストン
（４０、４９）とを有しており、前記シリンダ及び前記
ピストン間の相対位置によって前記研磨すべき部品に対
する前記研磨ヘッドの位置を検出できる少なくとも一つ
の空圧式アクチュエータ（３８、５０）であり、 前記工具ホルダは更に、前記研磨ヘッドを前記固定フレ
ームに対して移動させる手段（１６、１７、１９、２
０）に流体を供給するための流体圧回路内に挿入されて
おり、該回路内の流体圧を調整すべく前記空圧式アクチ
ュエータの動作に応じて制御される流体圧調整手段（３
４）を含んでいる研磨装置。 - 【請求項２】 前記少なくとも一つの空圧式アクチュエ
ータが、前記研磨すべき部品の上方に位置する前記研磨
工具を下降方向に操作するための第１の空圧式アクチュ
エータ（３８）と、前記研磨すべき部品の下方に位置す
る前記研磨工具を上昇方向に操作するための第２の空圧
式アクチュエータ（５０）とを含んでおり、前記第１及
び第２の空圧式アクチュエータが前記流体圧調整手段
（３４）に機械的に接続されている請求項１に記載の研
磨装置。 - 【請求項３】 前記工具ホルダ（９）は、 前記振動発生手段（６、７）に固定された本体（５５）
と、 前記研磨工具（１０）を受容する手段（６２、６３）を
有すると共に前記本体に対して摺動自在に取り付けられ
ており、前記研磨工具と反対側の端部が、前記本体（５
５）に取り付けられてシリンダを形成するケーシング
（６５）に係合するところのピストン形成部分（６４）
を有しており、前記ピストン及びシリンダを形成する各
部分（６４、６５）が前記研磨工具を下降方向に移動さ
せる第１の空圧式アクチュエータを構成する往復台（６
１）と、 前記工具ホルダの本体（５５）に取り付けられた胴部
（６８、６９）、並びに該胴部内で移動自在であり、前
記往復台（６１）に機械的に接続されたロッド（７３）
によって担持されたピストン（７２）を有しており、前
記研磨工具を下降又は上昇方向に移動させるために該ピ
ストンの両側において前記圧縮空気源から各供給管（７
０、７１）を介して圧縮空気が供給される第２の空圧式
アクチュエータ（６７）とを備えており、 前記往復台（６１）は、前記研磨ヘッドを移動させる手
段（１６、１７、１９、２０）に流体を供給するための
前記流体圧調整手段（３４）の狭い流路を形成している
スリーブ（４１）内を移動自在なニードル（４２）に対
して機械的に接続されており、該スリーブ（４１）が、
前記工具ホルダの本体（５５）に取り付けられた前記流
体圧調整手段の胴体（７７）内に設けられると共に流路
（７６、７８）によって前記流体圧回路に接続されてい
る請求項１又は２に記載の研磨装置。 - 【請求項４】 前記第２の空圧式アクチュエータ（６
７）において前記ピストン（７２）の一方の側で前記研
磨工具の下降方向に圧縮空気が供給された場合の作用
が、前記第１の空圧式アクチュエータの作用に付加され
る請求項３に記載の研磨装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9106756A FR2677292B1 (fr) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Machine de polissage a regulation pneumatique de l'effort de l'outil de la piece a polir. |
| FR9106756 | 1991-06-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05192864A JPH05192864A (ja) | 1993-08-03 |
| JP2562549B2 true JP2562549B2 (ja) | 1996-12-11 |
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ID=9413462
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4166892A Expired - Fee Related JP2562549B2 (ja) | 1991-06-04 | 1992-06-02 | 研磨装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0517640B1 (ja) |
| JP (1) | JP2562549B2 (ja) |
| AT (1) | ATE120997T1 (ja) |
| DE (1) | DE69202003T2 (ja) |
| ES (1) | ES2063724T3 (ja) |
| FR (1) | FR2677292B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5733175A (en) | 1994-04-25 | 1998-03-31 | Leach; Michael A. | Polishing a workpiece using equal velocity at all points overlapping a polisher |
| US5607341A (en) | 1994-08-08 | 1997-03-04 | Leach; Michael A. | Method and structure for polishing a wafer during manufacture of integrated circuits |
| US6336845B1 (en) | 1997-11-12 | 2002-01-08 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for polishing semiconductor wafers |
| EP1057592A4 (en) * | 1998-01-22 | 2006-10-04 | Nitta Corp | GRINDER-presser |
| JP2977807B1 (ja) * | 1998-07-15 | 1999-11-15 | システム精工株式会社 | 研磨方法および研磨装置 |
| US6083082A (en) * | 1999-08-30 | 2000-07-04 | Lam Research Corporation | Spindle assembly for force controlled polishing |
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| KR100392414B1 (en) * | 2002-12-20 | 2003-07-22 | Fineacetechnology Co Ltd | Structure of tool head unit of polishing machine |
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| WO2005053905A1 (es) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Comercial Trasluz Imagen E Iluminacion, S.L. | Sistema de rayado de la superficie de un conductor óptico plano |
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| KR101126382B1 (ko) * | 2010-05-10 | 2012-03-28 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계식 연마시스템의 컨디셔너 |
| US9669509B2 (en) * | 2012-09-28 | 2017-06-06 | Thomas Engineering Solutions & Consulting, Llc | Methods for external cleaning and inspection of tubulars |
| KR101679131B1 (ko) | 2014-12-29 | 2016-11-23 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼 연마장치 및 그 연마방법 |
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| JPS63260752A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-27 | Makino Milling Mach Co Ltd | 自動研摩機械 |
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1991
- 1991-06-04 FR FR9106756A patent/FR2677292B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
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