JP3003929B1 - Plane polishing machine - Google Patents

Plane polishing machine

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JP3003929B1
JP3003929B1 JP21423998A JP21423998A JP3003929B1 JP 3003929 B1 JP3003929 B1 JP 3003929B1 JP 21423998 A JP21423998 A JP 21423998A JP 21423998 A JP21423998 A JP 21423998A JP 3003929 B1 JP3003929 B1 JP 3003929B1
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雪雄 山本
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】従来機に比べて小さい機械で、従来機よりも大
きなワークを平面研磨することができる平面研磨機を提
供すること。 【解決手段】ワークWKを保持して回転中心O1を中心
に回転させられるキャリア1と、キャリア1に対向配置
されていてワークWKの面に接しつつ回転中心O2を中
心として回転させられる定盤とを用い、キャリア1,定
盤2Uがそれぞれ回転中に、回転中心O1が回転中心O
2を中心として半径Δの円運動を行なうようにするた
め、回転中心O2を中心に回転する回転台4を設け、こ
の回転台4上にキャリア1を配置した。
An object of the present invention is to provide a plane polishing machine capable of polishing a work larger than a conventional machine with a machine smaller than the conventional machine. A carrier 1 that holds a work WK and is rotated around a rotation center O1, and a surface plate that is arranged to face the carrier 1 and is rotated about the rotation center O2 while being in contact with the surface of the work WK. While the carrier 1 and the platen 2U are rotating, the rotation center O1 is
In order to perform a circular motion having a radius Δ around the center 2, a turntable 4 that rotates around a rotation center O2 is provided, and the carrier 1 is arranged on the turntable 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、平面研磨機に関
し、特に大型ワークの平面研磨に適する平面研磨機に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plane polishing machine, and more particularly to a plane polishing machine suitable for polishing a large workpiece.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高精度の平面研磨が要求されるワ
ークとして、小片状のマイクロチップが対象とされてき
たが、近年になってICパッケージ(TAB、リードフ
レーム)、サーマルプリントヘッド、FDP、ビルドア
ップ基板(MCM、BGA)等のフォトマスクの材料、
FDPではPDP・LCD用のマザーガラス、ITO電
極用マスク材料等が対象となりつつあり、特に、大きな
ものとしては例えば、1100mm×1550mmの大
きさのフォトマスク等、平面研磨の対象となる材料の大
型化が顕著になりつつある。
2. Description of the Related Art Conventionally, small pieces of microchips have been used as workpieces requiring high-precision planar polishing. However, in recent years, IC packages (TABs, lead frames), thermal print heads, Photomask materials such as FDP and build-up substrates (MCM, BGA)
In FDP, mother glass for PDP / LCD, mask material for ITO electrode, etc. are being targeted. In particular, large-sized materials such as photomasks with a size of 1100 mm x 1550 mm are subject to planar polishing. Is becoming noticeable.

【0003】従来の小片を研磨加工するのに適した研磨
機としては、ワークの片面ずつを研磨するオスカー方
式、ラップマスター方式、遊星キャリアテーブルでワー
クを挾んで両面を同時に研磨するホップマン方式等各種
の方式の機械が知られている。
[0003] Conventional polishing machines suitable for polishing small pieces include various types such as an Oscar method for polishing each side of a work, a lap master method, and a Hopman method for simultaneously polishing both sides of a work with a planetary carrier table. Machines of this type are known.

【0004】一般的な平面研磨機の基本構成は次のよう
なものである。つまり、ワークを保持して回転中心O1
を中心に回転させられるキャリアと、前記キャリアに対
向配置されていて前記ワークの面に接しつつ回転中心O
2を中心として回転させられる定盤とを用い、前記キャ
リアおよび前記定盤がそれぞれ回転中に、前記回転中心
O1が前記回転中心O2を中心として半径Δの円運動を
行なうようにし、前記ワークの面が前記定盤によってサ
イクロイド曲線で掃引されることにより、ワークを平面
研磨する。
[0004] The basic structure of a general plane polishing machine is as follows. In other words, the work is held and the rotation center O1
And a rotation center O, which is arranged to face the carrier and is in contact with the surface of the work.
And a platen rotated about the rotation center 2 so that the rotation center O1 makes a circular motion with a radius Δ about the rotation center O2 while the carrier and the platen are rotating. The surface is polished by the surface plate being swept by a cycloid curve by the surface plate.

【0005】.このような方式にかかる平面研磨機と
して、ホップマン方式の一例を従来の研磨機として以下
に例示する。図14、図15において、4枚の同一の歯
車からなるキャリア101、102、103、104が
中心歯車105と内歯歯車106とに共通に噛み合わさ
れている。4つのキャリア101〜104にはそれぞ
れ、この例では矩形板状をしたワークWKの外形に合わ
せた穴が開けられいて、この穴にワークWKが嵌合させ
られている。
[0005] An example of the Hopman method is described below as a conventional polishing machine as a planar polishing machine according to such a method. 14 and 15, four carriers 101, 102, 103, and 104 made of the same gear are meshed with the center gear 105 and the internal gear 106 in common. Each of the four carriers 101 to 104 is provided with a hole corresponding to the outer shape of the work WK having a rectangular plate shape in this example, and the work WK is fitted into the hole.

【0006】キャリア101〜104の厚さは、ワーク
WKよりも研磨代に余裕を加えた寸法分薄く製作されて
いて、ワークWKの上面と下面はそれぞれキャリア10
1,102の上面、下面から露出可能である。4つのワ
ークWKの上面に共通に接触するような円盤状の下定盤
110Dが、内歯歯車106の中心と共通の回転中心O
2を中心にして回転可能に設けられている。キャリア1
01〜104及びワークWKは下定盤110D上に自重
で載っている。下定盤110Dと共通の回転中心O2を
中心に回転可能な上定盤110Uが所定の研磨圧力でワ
ークWKに接触している。キャリア101〜104の各
回転中心O1は、回転中心O2からΔだけ離れた位置に
ある。
The thickness of each of the carriers 101 to 104 is made smaller than that of the work WK by a dimension in which a margin is added to the polishing allowance.
1, 102 can be exposed from the upper surface and the lower surface. A disk-shaped lower surface plate 110D that is in common contact with the upper surfaces of the four workpieces WK has a rotation center O common to the center of the internal gear 106.
2 is provided so as to be rotatable. Carrier 1
01 to 104 and the work WK are mounted on the lower platen 110D by its own weight. An upper surface plate 110U rotatable about a common rotation center O2 with the lower surface plate 110D is in contact with the workpiece WK at a predetermined polishing pressure. Each rotation center O1 of the carriers 101 to 104 is located at a position away from the rotation center O2 by Δ.

【0007】かかる構成において、中心歯車105を矢
印の向きに回転駆動すると、キャリア101〜104は
それぞれ中心歯車105により自転しつつ、内歯歯車1
06に沿って公転する。この公転中に上定盤110U,
下定盤110Dを回転中心O2を中心に逆転させると、
回転中心O1が回転中心O2を中心として半径Δの円運
動を行ない、ワークWKの面が上下定盤110U,11
0Dによってサイクロイド曲線で掃引される。
In such a configuration, when the center gear 105 is driven to rotate in the direction of the arrow, the carriers 101 to 104 are rotated by the center gear 105 while the internal gear 1 is rotated.
Revolves along 06. During this revolution, the upper surface plate 110U,
When the lower surface plate 110D is reversed around the rotation center O2,
The rotation center O1 makes a circular motion with a radius Δ about the rotation center O2, and the surface of the work WK is moved between the upper and lower platens 110U, 11
0D sweeps the cycloid curve.

【0008】図15において、キャリア101上のワー
クWK上の任意の点S1、S2、S3を出発点とするサ
イクロイド曲線をそれぞれ符号C1、C2、C3で例示
する。
In FIG. 15, cycloid curves starting from arbitrary points S1, S2, and S3 on the work WK on the carrier 101 are illustrated by reference numerals C1, C2, and C3, respectively.

【0009】かかる状況のもとで、ワークWKと上下定
盤110U、110Dの間に研磨剤を供給することによ
り、ワークWKの両面を平行、平坦な面に平面研磨する
ことができる。
Under these circumstances, by supplying an abrasive between the work WK and the upper and lower stools 110U and 110D, both surfaces of the work WK can be polished to a parallel, flat surface.

【0010】このように、中心歯車のまわりにキャリア
を回転させて、キャリアを自転、公転させる方式では、
研磨機の床面積が、およそ、内歯歯車106の大きさで
決まり、内歯歯車106の径は、(半径Δ+キャリア1
01の半径)×2の大きさで定まる。このため、ワーク
WKの大きさが大きくなると、床面積は飛躍的に大きく
なる傾向を示す。
As described above, in the method of rotating the carrier around the center gear and rotating and revolving the carrier,
The floor area of the polisher is roughly determined by the size of the internal gear 106, and the diameter of the internal gear 106 is (radius Δ + carrier 1
(Radius of 01) × 2. For this reason, when the size of the work WK increases, the floor area tends to increase dramatically.

【0011】.上記、従来方式の平面研磨機では、定
盤に接しつつ回転されるキャリアの回転方向が常に一定
であるため、当初は平坦に形成されている定盤の表面
が、経時的に図16(b)に示すように凹面に所謂逆研
磨させられたり、或いは図16(d)に示すように凸面
に逆研磨させられたりしてしまう。
[0011] In the above-mentioned conventional type surface polishing machine, since the rotating direction of the carrier rotated while being in contact with the surface plate is always constant, the surface of the surface plate which is initially flat is gradually changed over time as shown in FIG. ), So-called reverse polishing is performed on the concave surface, or reverse polishing is performed on the convex surface as illustrated in FIG.

【0012】このため、随時、定盤を平坦に修正する必
要が生じ、その都度、定盤を平面研磨機から外して修正
用の治具(修正専用機)に取り付けて、逆研磨させられ
たときのキャリアの回転方向と逆向きに回転する修正用
の回転部材を用いて、修正しなければならない。
For this reason, it is necessary to correct the surface plate to be flat at any time. In each case, the surface plate is detached from the plane polishing machine and attached to a jig for correction (a dedicated machine for correction) to perform reverse polishing. The correction must be performed using a rotation member for correction that rotates in the opposite direction to the rotation direction of the carrier.

【0013】修正の仕方としては、例えば、図16
(a)又は図16(c)に示すようにする方法がある。
図16(a)では、下定盤101Dが時計回りの向きに
回転駆動され、修正用の回転部材112も駆動系からの
動力伝達を受けて時計回りの向きに回転駆動されて、修
正が行われる。
As a method of correction, for example, FIG.
There is a method as shown in FIG.
In FIG. 16A, the lower platen 101D is driven to rotate clockwise, and the rotating member 112 for correction is also driven to rotate clockwise in response to power transmission from the drive system to perform correction. .

【0014】図16(c)では、下定盤101Dが時計
回りの向きに回転駆動され、修正用の回転部材112は
反時計回りの向きに逆転させられている。
In FIG. 16C, the lower platen 101D is driven to rotate clockwise, and the rotating member 112 for correction is reversed in the counterclockwise direction.

【0015】上定盤101Uの表面状態が凸面になる
か、凹面になるかは、諸条件に左右され、一概にはいえ
ないが、何れかの状態になることははっきりしている。
従って、定盤が凹面状、或いは凸面状になったら、ワー
ク加工時のキャリアの回転方向に対して逆向きに回転す
るように設定された修正用の回転部材112を用いて、
図16(a)或いは、図16(b)の何れかの状態で定
盤の表面の修正を行う。
Whether the surface state of the upper stool 101U is convex or concave depends on various conditions, and it cannot be said unconditionally, but it is clear that either state is obtained.
Therefore, when the surface plate becomes concave or convex, using the rotating member 112 for correction set to rotate in the opposite direction to the rotational direction of the carrier during work processing,
The surface of the surface plate is corrected in one of the states shown in FIG. 16A or FIG. 16B.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記については、ワ
ークの大型化に応じて、大規模化する平面研磨機を可能
な限り大型化せずにワークの加工を行いたいという市場
の要求がある。上記については、従来の定盤の修正作
業が煩雑であるので、簡易な修正手段が求められてい
る。
With respect to the above, there is a demand in the market to process a workpiece without increasing the size of a plane polishing machine that can be enlarged as much as possible in accordance with the enlargement of the workpiece. As for the above, since the conventional work of correcting the surface plate is complicated, a simple correcting means is required.

【0017】本発明はこれらの課題に応え、同一の大き
さのワークを加工対象とするとき、従来の平面研磨機に
比べて、飛躍的に小型の機械で平面研磨を可能となし得
る平面研磨機を提供することを目的とする。また、定盤
の平坦度を修正するのに作業者に負担をかけない平面研
磨機を提供することを目的とする。
The present invention meets these problems, and when working on workpieces of the same size, it is possible to perform planar polishing with a significantly smaller machine than conventional planar polishing machines. The purpose is to provide a machine. It is another object of the present invention to provide a surface polishing machine that does not burden the operator in correcting the flatness of the surface plate.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】ワークを保持して回転中
心O1を中心に回転させられるキャリアと、前記キャリ
アに対向配置されていて前記ワークの面に接しつつ回転
中心O2を中心として回転させられる定盤とを用い、前
記キャリアおよび前記定盤がそれぞれ回転中に、前記回
転中心O1が前記回転中心O2を中心として半径Δの円
運動を行なうようにし、前記ワークの面が前記定盤によ
ってサイクロイド曲線で掃引されて平面研磨が行なわれ
る平面研磨機において、前記回転中心O2を中心に回転
する回転台を設け、この回転台上に前記キャリアを、前
記回転中心O1が前記回転中心O2から前記半径Δと等
しい距離をおくように配置し、前記定盤は前記キャリア
を上下方向から挾むようにして対向配置されている上定
盤、下定盤の上下2つの定盤により構成した(請求項
1)。
A carrier that holds a work and is rotated about a rotation center O1 and a carrier that is arranged to face the carrier and rotates about the rotation center O2 while being in contact with the surface of the work. A rotating table O. The rotating center O1 makes a circular motion with a radius Δ about the rotating center O2 while the carrier and the rotating table are rotating, and the surface of the workpiece is cycloidally rotated by the rotating table. In a plane polishing machine in which plane polishing is performed by sweeping a curve, a rotating table that rotates about the rotation center O2 is provided, and the carrier is mounted on the rotating table and the rotation center O1 is moved from the rotation center O2 to the radius. Δ is set at a distance equal to Δ, and the stool is arranged above and below the upper stool and the lower stool which are opposed to each other so as to sandwich the carrier from above and below. It consisted of two surface plates (claim 1).

【0019】[0019]

【0020】(2).(1)記載の平面研磨機におい
て、前記キャリアは互いに逆向きに回転させられる2つ
の回転体からなることとした(請求項2)。
(2). (1) In the planar polishing machine described in (1), the carrier includes two rotating bodies that are rotated in opposite directions.

【0021】(3).(2)記載の平面研磨機におい
て、前記2つの回転体は互いに噛み合う2つの歯車から
なることとした(請求項3)。
(3). (2) In the planar polishing machine described in (2), the two rotating bodies include two gears that mesh with each other (claim 3).

【0022】(4).(1)、(2)又は(3)記載の
平面研磨機において、前記キャリアは歯車からなり、前
記回転台に支持されて該歯車のピッチ円上の少なくとも
3点で噛み合う歯車により支持されつつ回転可能である
こととした(請求項4)。
(4). (1) In the surface polishing machine according to (2) or (3), the carrier is formed of gears, and is rotated while being supported by the gears supported by the rotary table and meshed at at least three points on a pitch circle of the gears. It is possible (claim 4).

【0023】(5).(1)、(2)、(3)又は
(4)記載の平面研磨機において、前記下定盤は回転台
に軸支されており、前記上定盤は揺動手段により変位さ
せられて、前記ワークに加圧される研磨態位と、ワーク
の交換が可能な空間をおいて前記下定盤から離間する交
換態位と、をとり得るように切り換え可能であることと
した(請求項5)。
(5). (1), (2), (3) or (4), wherein the lower platen is supported by a rotating table, and the upper platen is displaced by a rocking means. It is possible to switch between a polishing state in which the work is pressurized and an exchange state in which the work table can be exchanged between the lower platen and a space where the work can be exchanged (claim 5).

【0024】(6).(5)記載の平面研磨機におい
て、前記揺動手段は不動部材に軸支された揺動部材と、
この揺動部材の駆動源と、前記上定盤を回転可能に支持
するジョイントからなることとした(請求項6)。
(6). (5) In the planar polishing machine according to (5), the swinging means includes a swinging member pivotally supported by a stationary member,
A drive source for the rocking member and a joint for rotatably supporting the upper platen are provided.

【0025】(7).(6)記載の平面研磨機におい
て、前記ジョイントは少なくとも前記上定盤が前記研磨
態位にあるときに前記上定盤の面に傾きの自由を与える
自在継手であることとした(請求項7)。
(7). (6) In the plane polishing machine described in (6), the joint is a universal joint that gives a free inclination to the surface of the upper surface plate at least when the upper surface plate is in the polishing position. ).

【0026】(8).(1)、(2)、(3)、
(4)、(5)、(6)又は(7)記載の平面研磨機に
おいて、前記上定盤と前記下定盤の回転方向は互いに逆
とし、前記上定盤の回転速度よりも前記下定盤の回転速
度を速く(大きく)した(請求項8)。
(8). (1), (2), (3),
(4) In the planar polishing machine according to (5), (6) or (7), the rotation directions of the upper platen and the lower platen are opposite to each other, and the rotation speed of the lower platen is lower than the rotation speed of the upper platen. The rotation speed was increased (increased) (claim 8).

【0027】(9).(5)、(6)、(7)又は
(8)記載の平面研磨機において、前記回転台は基台に
回転可能に嵌合されたうえで底部を回転輪で支持されて
いて該回転台を駆動する回転台駆動手段を付帯し、前記
回転台は前記下定盤を駆動する下定盤駆動手段及び前記
キャリアを駆動するキャリア駆動手段を搭載し、前記揺
動手段は前記上定盤を駆動する上定盤駆動手段を搭載し
ていることとした(請求項9)。
(9). (5), (6), (7) or (8), wherein the rotary table is rotatably fitted to a base and supported at the bottom by a rotary wheel. Is attached, and the turntable is provided with a lower turntable driving means for driving the lower turntable and a carrier drive means for driving the carrier, and the swing means drives the upper turntable. An upper surface plate driving means is provided (claim 9).

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の原理を図1により説明する。図1におい
て、符号1はワークを保持して回転中心O1を中心に回
転させられるキャリアを示す。このキャリア1がワーク
を保持する態様は、図14で説明した内容に準ずる。
Embodiments of the present invention will be described below. The principle of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a carrier that holds a work and is rotated around a rotation center O1. The manner in which the carrier 1 holds the work conforms to the contents described with reference to FIG.

【0029】このキャリア1の下に対向させて、つまり
キャリア1およびワークを載置する態様でワークの面の
両者に接しつつ回転中心O2を中心として回転させられ
るように下定盤2Dが設けられている。なお、キャリア
1に保持されるワークは図の煩雑さを避けるため図示を
省略している。
A lower surface plate 2D is provided so as to be rotated under the carrier 1 so as to rotate about the rotation center O2 while being in contact with both surfaces of the work in a manner in which the carrier 1 and the work are placed. I have. The work held by the carrier 1 is not shown in order to avoid complication of the drawing.

【0030】キャリア1および下定盤2Dがそれぞれ回
転中に、回転中心O1が回転中心O2を中心として半径
Δの円3上を円運動するようにさせるために、回転中心
O2を中心として半径Δの円3上を円運動するようにさ
せるために、回転中心O2を中心に回転する回転台4を
設け、この回転台4上にキャリア1を図1に示すように
回転中心O2と回転中心O1との距離がΔとなるように
配置している。
While the carrier 1 and the lower platen 2D are rotating, the rotation center O1 moves circularly on the circle 3 having the radius Δ around the rotation center O2. In order to make a circular motion on the circle 3, a turntable 4 that rotates around the rotation center O2 is provided, and the carrier 1 is placed on the turntable 4 as shown in FIG.
The rotation center O2 and the rotation center O1 are arranged so that the distance between them becomes Δ .

【0031】かかる構成により、下定盤2Dとキャリア
1との間で適度の速度差をもたせることで、ワークの面
が下定盤2Dによってサイクロイド曲線で掃引されて平
面研磨が行なわれる。なお、図1に付したハッチングは
部材間の境を明確にするための便宜上のものであり、断
面を示すものではない。
With this configuration, by providing an appropriate speed difference between the lower surface plate 2D and the carrier 1, the surface of the work is swept by the lower surface plate 2D with a cycloid curve, and the surface is polished. The hatching shown in FIG. 1 is for convenience of clarifying the boundary between members, and does not show a cross section.

【0032】図1に示した例では、定盤として、下定盤
2Dのみを示したが、上定盤のみとすることもできる
し、或いは、上下2つの定盤でキャリア1を挾む形態と
することもできる。
In the example shown in FIG. 1, only the lower platen 2D is shown as the platen. However, only the upper platen may be used, or the carrier 1 may be sandwiched between the upper and lower platens. You can also.

【0033】図2において、キャリア1上のワークを符
号WKで示し、ワークWK上の任意の点S4、S5、S
6を出発点とするサイクロイド曲線をそれぞれ符号C
4、C5、C6で示す。これらのサイクロイド曲線は前
記したように、下定盤2Dとキャリア1との相対速度に
より異なる形の曲線となる。ここで、下定盤2Dの大き
さは、定盤の偏った摩耗を防止するため、サイクロイド
曲線との関係で、曲線の一部が定盤の外に出るような大
きさで設定する。
In FIG. 2, a work on the carrier 1 is indicated by a symbol WK, and arbitrary points S4, S5, S
The cycloid curves starting from No. 6 are denoted by C, respectively.
4, C5 and C6. These cycloid curves have different shapes depending on the relative speed between the lower platen 2D and the carrier 1, as described above. Here, the size of the lower surface plate 2D is set to a size such that a part of the curve goes out of the surface plate in relation to the cycloid curve in order to prevent uneven wear of the surface plate.

【0034】次に図3〜図8により、本発明による平面
研磨機の具体的な構成例を説明する。 図3において、
符号2Uは上定盤を示し、図示省略の上定盤駆動手段に
より回転中心O2を中心にして矢印の向きに回転駆動さ
れるようになっている。
Next, referring to FIGS. 3 to 8, a specific example of the configuration of the plane polishing machine according to the present invention will be described. In FIG.
Reference numeral 2U denotes an upper surface plate, and the upper surface plate driving means (not shown) is driven to rotate around the rotation center O2 in the direction of the arrow.

【0035】上定盤2Uに対向している下定盤2Dも図
示省略の下定盤駆動手段により回転中心O2を中心にし
て上定盤2Uとは逆向きの矢印の向きに回転駆動される
ようになっている。
The lower platen 2D facing the upper platen 2U is also driven to rotate about the rotation center O2 in the direction of the arrow opposite to the upper platen 2U by the lower platen driving means (not shown). Has become.

【0036】下定盤2Dの下方には、回転中心O2を中
心にして図示省略の回転台駆動手段により回転駆動され
る回転台4が位置している。上定盤2U、下定盤2D、
回転台4は回転中心を共通とするが、これらを支持する
軸部はそれぞれ駆動手段と共に独立していて、回転速度
および向きは必ずしも同一ではない。
Below the lower surface plate 2D, a turntable 4 driven by a turntable driving means (not shown) around a rotation center O2 is located. Upper surface plate 2U, lower surface plate 2D,
The turntable 4 has a common center of rotation, but the shafts supporting them are independent of the drive means, and the rotation speed and direction are not necessarily the same.

【0037】対向配置されたこれらの上定盤2Uと下定
盤2Dとの間には、円盤状のキャリア1が位置し、該キ
ャリア1は下定盤2D上に自重で載せられている。キャ
リア1は外周に歯が形成された歯車からなり、図4に示
すように、ワークWKの外形に合わせたワーク支持穴1
hが形成されていて、このワーク支持穴1hにはワーク
WKが嵌合支持される。
A disc-shaped carrier 1 is located between the upper surface plate 2U and the lower surface plate 2D which are arranged opposite to each other, and the carrier 1 is mounted on the lower surface plate 2D by its own weight. The carrier 1 is composed of a gear having teeth formed on the outer periphery, and as shown in FIG.
The work WK is fitted and supported in the work support hole 1h.

【0038】前記したように、キャリア1の厚さは、ワ
ークWKの厚さよりも研磨代に余裕を加えた分だけ薄い
関係にあり、図5に示すように研磨時にはワークWKの
上面に上定盤2U,ワークWKの下面に下定盤2Dがそ
れぞれ接するようになる。特に、上定盤2Uは回転中心
O2に沿って下向きに適度な加工圧力で加圧されるよう
になっている。
As described above, the thickness of the carrier 1 is thinner than the thickness of the work WK by a margin plus a margin for polishing, and as shown in FIG. The lower surface plate 2D comes in contact with the lower surfaces of the plate 2U and the work WK. In particular, the upper surface plate 2U is pressed downward at an appropriate processing pressure along the rotation center O2.

【0039】また、上定盤2Uは、ワークWKやキャリ
ア1の交換に便利なように、下定盤2Dから離間動作が
可能な構成とされている。さらに、図3に示すように、
キャリア1の回転中心O1は回転中心OからΔ離れた
位置に維持されつつ回転中心O2のまわりを回転しか
つ、キャリア1自体も矢印の向きに回転されるようにな
っている。
The upper surface plate 2U is configured to be able to move away from the lower surface plate 2D so that the work WK and the carrier 1 can be easily exchanged. Further, as shown in FIG.
Rotation center O1 of the carrier 1 is adapted to rotate vital about a center of rotation O2 being maintained Δ away from the rotation center O 2, the carrier 1 itself is also rotated in the direction of the arrow.

【0040】このようなキャリア1の運動を行わせるた
めに、本例では、キャリア1の外周に形成した歯車のピ
ッチ円上の3点で噛み合うように3つの歯車G1、G
2、G3を設けた。これら3点を結ぶ三角形の頂点に相
当する位置にある歯車G3についても、ピッチ円上の3
点で噛み合う歯車G4,G5で支持されている。つま
り、キャリア1と歯車G4、G5の3つの歯車で支持さ
れる。
In order to carry out such a movement of the carrier 1, in this embodiment, three gears G1 and G3 are meshed at three points on a pitch circle of a gear formed on the outer periphery of the carrier 1.
2, G3 was provided. The gear G3 located at the position corresponding to the vertex of the triangle connecting these three points also
It is supported by gears G4, G5 meshing at points. That is, it is supported by the carrier 1 and the three gears G4 and G5.

【0041】これらの歯車のうち、歯車G1、G2、G
4、G5は回転台4に植設した軸に軸支されていて、こ
れらの歯車の少なくとも1つは、キャリア駆動手段によ
り駆動力を与えられて、キャリア1を矢印の向きに回転
駆動する。歯車G3はセンタレスであるので、ワークの
サイズや形状に応じて取替えられるキャリア1と共に、
簡単に交換できるようにし、支持軸を設ける必要がない
ので、その分、構成が簡単になっている。
Of these gears, gears G1, G2, G
4, G5 are supported by a shaft implanted on the turntable 4. At least one of these gears is driven by carrier driving means to drive the carrier 1 to rotate in the direction of the arrow. Since the gear G3 is centerless, together with the carrier 1 that is replaced according to the size and shape of the work,
Since it is easy to replace and there is no need to provide a support shaft, the configuration is correspondingly simplified.

【0042】このような構成により、キャリア1は回転
中心O2のまわりを、回転中心1を中心に自転しなが
ら公転し、ワークWKの上面、下面が定盤によりサイク
ロイド曲線で掃引されて同時に研磨され、平行、平坦面
に加工される。
[0042] With this configuration, around the carrier 1 is rotated around O2, revolve while rotating around the rotational center O 1, simultaneously polishing the upper surface of the workpiece WK, the lower surface is swept by the cycloid by platen And processed into parallel, flat surfaces.

【0043】次に、図6、図7により、平面研磨機全体
の構成例を説明する。これらの図で、図3で説明した部
材と共通のものについては、同じ符号を付してある。こ
の平面研磨機の主要部は、基台5上に組に立てられてい
る。基台5の上面の一部には、円形の嵌合穴6が形成さ
れている。一方、回転台4の底部に相当する部位には、
円柱状の軸部4aが形成されていて、この軸部4aが嵌
合穴6に回転可能に嵌合している。
Next, with reference to FIGS. 6 and 7, an example of the configuration of the entire surface polishing machine will be described. In these drawings, the same reference numerals are given to members common to the members described in FIG. The main part of this plane polishing machine is set up on a base 5 in a set. A circular fitting hole 6 is formed in a part of the upper surface of the base 5. On the other hand, at a portion corresponding to the bottom of the turntable 4,
A cylindrical shaft portion 4a is formed, and the shaft portion 4a is rotatably fitted in the fitting hole 6.

【0044】軸部4aの底面は、4つの回転輪7によ
り、回転可能に支持されている。軸部4aおよび嵌合穴
6の中心は回転中心O2と合致しており、回転台4は回
転中心O2を中心として回転可能である。図示の例では
回転輪7を4個設けているが、これは一例であり、回転
台4の重量に応じて適宜、適正な数の回転輪を設けるも
のとする。
The bottom surface of the shaft 4a is rotatably supported by four rotating wheels 7. The centers of the shaft portion 4a and the fitting hole 6 coincide with the rotation center O2, and the turntable 4 can rotate about the rotation center O2. Although four rotating wheels 7 are provided in the illustrated example, this is an example, and an appropriate number of rotating wheels are provided as appropriate according to the weight of the turntable 4.

【0045】軸部4aの外周面には歯が形成されてい
る。基台5上にはモータM1が固定されていて、このモ
ータM1の軸には歯が形成されたプーリP1が設けられ
ている。これら軸部4aとプーリP1とには、上記した
各歯に噛み合う歯が形成されたベルト8が掛けまわされ
ている。
Teeth are formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 4a. A motor M1 is fixed on the base 5, and a pulley P1 having teeth is provided on a shaft of the motor M1. A belt 8 having teeth meshing with the above-described teeth is wound around the shaft portion 4a and the pulley P1.

【0046】これらモータM1、ベルト8、軸部4a,
プーリP1等は回転台駆動手段の主要部材である。モー
タM1を駆動することにより、回転台4は回転中心O2
を中心として回転させられる。
The motor M1, the belt 8, the shaft 4a,
The pulley P1 and the like are main members of the turntable driving means. By driving the motor M1, the turntable 4 moves the rotation center O2.
Is rotated around.

【0047】回転台4の上部には軸9が、上下の2箇所
で軸受10、11により支持されて回転中心02を中心
に回転可能に設けられている。軸9の上端部には下定盤
2Dが、支持部材を介して固定されている。軸9上、軸
受10と軸受11との間の位置には、当該軸9と一体的
にプーリP2が設けられている。
On the upper part of the turntable 4, a shaft 9 is supported by bearings 10 and 11 at two upper and lower positions and is rotatable about a rotation center 02. A lower surface plate 2D is fixed to the upper end of the shaft 9 via a support member. A pulley P <b> 2 is provided integrally with the shaft 9 at a position between the bearing 10 and the bearing 11 on the shaft 9.

【0048】回転台4上にはモータM2が固定されてい
て、このモータM2の軸にはプーリP3が一体的に設け
られている。これらプーリP2とプーリP3とには、ベ
ルト12が掛けまわされている。これらモータM2、プ
ーリP2、P3等は下定盤駆動手段の主要部材である。
モータM2を駆動することにより、下定盤2Dは回転中
心O2を中心として回転させられる。
A motor M2 is fixed on the turntable 4, and a pulley P3 is integrally provided on a shaft of the motor M2. A belt 12 is wound around the pulleys P2 and P3. These motor M2, pulleys P2, P3, etc. are the main members of the lower platen driving means.
By driving the motor M2, the lower stool 2D is rotated about the rotation center O2.

【0049】回転台4上には、モータM3が固定されて
いて、このモータM3の軸にはプーリP4が一体的に設
けられている。回転台4上には、間隔をおいて2本の軸
13、14が軸支されている。軸13にはプーリP5
が、軸14にはプーリP6が、それぞれ固定されてい
る。プーリP4とプーリP5との間にはベルト15が掛
けまわされ、プーリ4とプーリP6との間にはベルト1
6がそれぞれ掛けまわされている。
A motor M3 is fixed on the turntable 4, and a pulley P4 is integrally provided on a shaft of the motor M3. On the turntable 4, two shafts 13, 14 are supported at intervals. The shaft 13 has a pulley P5
However, a pulley P6 is fixed to the shaft 14, respectively. A belt 15 is wound between the pulley P4 and the pulley P5, and a belt 1 is mounted between the pulley 4 and the pulley P6.
6 are wound around each.

【0050】軸13の上端部にはキャリア駆動用の歯車
G2が、軸14の上端部にはキャリア駆動用の歯車G1
が、それぞれ軸と一体的に設けられている。これら軸1
3、14と対向するようにして回転台4上には軸17、
18が植設されていて、これらの軸17の上端部には歯
車G5が、軸18の上端部には歯車G6がそれぞれ軸支
されている。
A carrier driving gear G2 is provided at the upper end of the shaft 13, and a carrier driving gear G1 is provided at the upper end of the shaft 14.
Are respectively provided integrally with the shaft. These axes 1
The shaft 17 is placed on the turntable 4 so as to face the shafts 3 and 14.
A gear G5 is supported at the upper end of the shaft 17 and a gear G6 is supported at the upper end of the shaft 18, respectively.

【0051】これらの歯車G1、G2、G4、G5の位
置は図3で説明した通りであり、これらの歯車を支持す
る軸は、これら各歯車の位置に合わせてあるものとす
る。モータM3、プーリP4、P5、P6、ベルト1
5、16等はキャリア1を駆動するキャリア駆動手段の
主要部材を構成する。
The positions of these gears G1, G2, G4, G5 are as described with reference to FIG. 3, and the shaft supporting these gears is assumed to correspond to the position of each of these gears. Motor M3, pulleys P4, P5, P6, belt 1
Reference numerals 5, 16 and the like constitute main members of carrier driving means for driving the carrier 1.

【0052】不動部材としての基台5上には、支柱20
が直立しており、この支柱の上部には、揺動部材21が
軸22を支点として揺動可能に支持されている。支柱2
0には、これと一体的に取付台23が設けられている。
揺動部材21の一端側と取り付け台23との間には、エ
アシリンダ23の本体とこれに組み合わされたピストン
とがそれぞれ軸支されている。
On the base 5 as an immovable member, a support 20
A rocking member 21 is supported on an upper part of the support so as to be able to rock around a shaft 22. Prop 2
0 is provided with a mount 23 integrally therewith.
A main body of the air cylinder 23 and a piston combined with the air cylinder 23 are supported between one end of the swing member 21 and the mount 23.

【0053】エアシリンダ23の上記本体に対するエア
の供給制御により、ピストンを突出させたり、後退させ
たりすることができる。何れの動作もバルブの切り換え
により迅速に行うことができる。上記ピストンを突出さ
せるときのエアシリンダの状態をエアシリンダ・オン、
また、ピストンを後退させるときのエアシリンダの状態
をエアシンダ・オフと、それぞれ称するとすれば、エア
シリンダ・オンとエアシリンダ・オフとの切り換えによ
り、揺動部材は揺動させられ、かつ、揺動後の位置を維
持させることができる。エアシリンダ24は、揺動部材
21を揺動させる駆動源である。
By controlling the supply of air to the main body of the air cylinder 23, the piston can be protruded or retracted. Both operations can be performed quickly by switching the valve. The state of the air cylinder when the piston is projected is air cylinder on,
Further, if the state of the air cylinder when the piston is retracted is referred to as air cylinder off, the swing member is swung by switching between the air cylinder on and the air cylinder off, and the swing member is swung. The position after the movement can be maintained. The air cylinder 24 is a drive source for swinging the swing member 21.

【0054】軸22による支持部を間にして、該揺動部
材21の他端側には、軸端側にジョイント27を介して
上定盤2Uが設けられている軸25が軸支されている。
軸25の上端部にはプーリPが固定されている。
A shaft 25 having an upper surface plate 2U provided at the other end of the swinging member 21 via a joint 27 is supported at the other end of the swing member 21 with a support portion provided by the shaft 22 therebetween. I have.
The upper end of the shaft 25 is a pulley P 8 is fixed.

【0055】揺動部材21上には、モータM4が固定さ
れていて、このモータM4の軸にはプーリP7が一体的
に設けられている。プーリPとプーリP7との間には
ベルト26が掛けまわされている。モータM4を駆動す
ることにより、上定盤2Uは回転駆動させられる。モー
タM4、プーリP、P7は上定盤駆動手段の主要部を
構成する。
A motor M4 is fixed on the swinging member 21, and a pulley P7 is integrally provided on a shaft of the motor M4. A belt 26 is wrapped around between the pulleys P 8 and the pulley P7. By driving the motor M4, the upper surface plate 2U is driven to rotate. Motor M4, the pulleys P 8, P7 constitute a major portion of upper platen driving means.

【0056】エアシリンダ・オフからエアシリンダ・オ
ンにされると、揺動部材21が揺動させられて上定盤2
Uが下定盤2Dに近づくように変位する。上定盤2Uが
ワークWKの上面に接して研磨態位にあるとき、上定盤
2Uの回転中心、つまり、軸25の中心が回転中心O2
と合致するのが理想である。
When the air cylinder is turned off from the air cylinder off, the swinging member 21 is swung and the upper surface plate 2
U is displaced so as to approach the lower surface plate 2D. When the upper surface plate 2U is in the polishing state in contact with the upper surface of the work WK, the rotation center of the upper surface plate 2U, that is, the center of the shaft 25 is the rotation center O2.
Ideally,

【0057】しかし、揺動部材21が揺動する構成であ
るため、揺動の度合いにより厳密には軸25の中心は回
転軸O2に対して角度をもってしまう。そこで、軸25
と上定盤2Uとをジョイント27で連結している。ジョ
イント27は少なくとも上定盤2Uが研磨態位にあると
きに上定盤2Uの面に傾きの自由を与えつつ駆動力を伝
達し得る自在継手で構成されている。
However, since the swinging member 21 swings, the center of the shaft 25 is strictly at an angle to the rotation axis O2 depending on the swinging degree. Therefore, axis 25
And the upper surface plate 2U are connected by a joint 27. The joint 27 is a universal joint that can transmit a driving force while giving the surface of the upper surface plate 2U a freedom of inclination at least when the upper surface plate 2U is in the polishing state.

【0058】エアシリンダ・オンの状態のもとで、上定
盤2UがワークWK(或いはキャリア1)に加圧接触さ
せられており、このとき、軸25の中心線が回転中心O
2とが合致するように、揺動部材21に対する軸25の
配置および軸25上の上定盤2Uの位置を定めておけ
ば、研磨の過程で揺動部材の傾きが多少変化しても、上
定盤2Uには無理なく駆動力が伝達され、研磨を行うこ
とができる。エアシリンダ・オフの状態のもとでは、上
定盤2Uは図6に2点鎖線で示すように、下定盤2D、
キャリア1、ワークWK等から大きく離間して上方に位
置する。
With the air cylinder on, the upper surface plate 2U is brought into pressure contact with the work WK (or the carrier 1), and at this time, the center line of the shaft 25 is
If the arrangement of the shaft 25 with respect to the swing member 21 and the position of the upper stool 2U on the shaft 25 are determined so that 2 coincides, even if the inclination of the swing member slightly changes in the polishing process, The driving force is transmitted to the upper stool 2U without difficulty, and polishing can be performed. When the air cylinder is off, the upper surface plate 2U is moved downward as shown by a two-dot chain line in FIG.
The carrier 1, the work WK, and the like are largely separated and located above.

【0059】揺動部材21、エアシリンダ24、ジョイ
ント27等は、揺動手段を構成し、該揺動手段は、上定
盤2UがワークWKに加圧接触させられる研磨態位と、
上定盤2Uがワークやキャリア等の交換が可能な所要の
空間をおいて下定盤2Dから離間させられた交換態位と
をとり得るように上定盤2Uの位置および姿勢を切り換
える。
The oscillating member 21, the air cylinder 24, the joint 27, and the like constitute oscillating means. The oscillating means includes a polishing state in which the upper platen 2U is brought into pressure contact with the work WK,
The position and posture of the upper stool 2U are switched so that the upper stool 2U can take an exchange position separated from the lower stool 2D in a required space where a work, a carrier or the like can be exchanged.

【0060】ジョイント27の構成例を図8(a),
(b)により説明する。これらの図において、ジョイン
ト27は、軸25側については、軸端側に形成したスプ
ライン軸部27aと、軸端に形成した球面部27bとか
らなり、上定盤2U側については、該上定盤2Uに固定
された連結部材28とからなる。なお、球面部27bの
上部には段部27cが形成されている。
FIG. 8A shows an example of the structure of the joint 27.
This will be described with reference to FIG. In these figures, the joint 27 is composed of a spline shaft portion 27a formed on the shaft end side on the shaft 25 side and a spherical portion 27b formed on the shaft end side. And a connecting member 28 fixed to the board 2U. A step 27c is formed above the spherical portion 27b.

【0061】連結部材28は、スプライン軸部27aに
係合するスプライン穴部28aと、球面部27bに当接
し得る球面座28bと、段部27cと当接し得るストッ
パ部28cとからなる。球面座28cのセンタ部に形成
された凹部28dは、球面部27bと球面材28cとの
球面同士の接触を良好にするためのものである。
The connecting member 28 includes a spline hole 28a that engages with the spline shaft 27a, a spherical seat 28b that can abut the spherical portion 27b, and a stopper 28c that can abut the step 27c. The concave portion 28d formed in the center portion of the spherical seat 28c is for improving the contact between the spherical surfaces of the spherical portion 27b and the spherical member 28c.

【0062】エアシリンダ・オフでは、図8(b)に示
すようにストッパ部28cに段部27cが当接した状態
となり、上定盤2Uは軸25により吊りあげられたよう
な状態となる。
When the air cylinder is off, as shown in FIG. 8B, the step portion 27c is in contact with the stopper portion 28c, and the upper platen 2U is in a state of being lifted by the shaft 25.

【0063】エアシリンダ・オンでは、図8(a)に示
すようにエアシリンダ24の加圧力により、球面部27
bは球面座28bに加圧当接させられており、球面同士
の摺動により揺動の自由を有する。尤も、この状態で
は、スプライン軸27aとスプライン穴28aとの嵌合
部において揺動を自由を妨げられるが、嵌合の緩みの分
の揺動は可能である。この機械が対象としている研磨代
はわずかであり、上記嵌合の緩みの量で十分な揺動の量
を得ることができる。なお、図6において、符号Wは研
磨剤を受け集めると共に、飛散防止をするガード部材を
示す。
When the air cylinder is turned on, as shown in FIG.
b is pressed against the spherical seat 28b and has freedom of swing by sliding between the spherical surfaces. In this state, the swinging of the fitting portion between the spline shaft 27a and the spline hole 28a is hindered, but the swing of the loosened fitting is possible. The grinding allowance for this machine is small, and a sufficient amount of swing can be obtained with the amount of looseness of the fitting. In FIG. 6, a reference symbol W indicates a guard member that collects the abrasive and prevents scattering.

【0064】このような構成の研磨機において、上定盤
2Uおよび下定盤の直径を150cm、キャリア1の直
径を132cm、上定盤2Uの回転速度を10rpm、
下定盤2Dの回転速度を30rpm、キャリア1の回転
速度を3rpm、加工圧を5〜100g/cm2にする
ことができる。
In the polishing machine having such a configuration, the diameter of the upper platen 2U and the lower platen is 150 cm, the diameter of the carrier 1 is 132 cm, the rotation speed of the upper platen 2U is 10 rpm,
The rotation speed of the lower platen 2D can be 30 rpm, the rotation speed of the carrier 1 can be 3 rpm, and the processing pressure can be 5 to 100 g / cm 2 .

【0065】この場合、経験上、上定盤2Uと下定盤2
Dの各回転方向は互いに逆とし、上定盤2Uの回転速度
よりも下定盤2Dの回転速度を速くすることが、良好な
両面研磨を行う上で必要な条件となるので、この条件を
満たすように条件設定するのがよい。研磨剤の供給は公
知例に準じて行う。
In this case, based on experience, the upper surface plate 2U and the lower surface plate 2
The rotation directions of D are set to be opposite to each other, and it is necessary to increase the rotation speed of the lower surface plate 2D to be higher than the rotation speed of the upper surface plate 2U. It is better to set the conditions as follows. The supply of the abrasive is performed according to a known example.

【0066】このような構成の研磨機では、キャリアが
1つであるので、一回に研磨できるワークの個数は1つ
であるが、定盤の回転中心のまわりをキャリアが自転し
つつ公転する構成であるので、キャリアの移動領域同士
の単純比較でもわかるように、研磨機の大きさは従来の
ホップマン方式の研磨機に比べて飛躍的に小型にするこ
とができる。
In the polishing machine having such a configuration, the number of works that can be polished at one time is one because the number of the carriers is one. However, the carrier revolves around the center of rotation of the platen while rotating. With this configuration, the size of the polishing machine can be significantly reduced as compared with a conventional Hopman-type polishing machine, as can be seen from a simple comparison between the moving regions of the carriers.

【0067】以上に説明した例では、キャリアが1つで
あり、このキャリアは常に定盤に対して一定方向に自転
しつつ公転する構成であり、このため、図16で説明し
たように、当初は平坦に形成されている定盤の表面が、
経時的に凹面或いは凸面に逆研磨させられたりしてしま
う傾向がある。
In the example described above, there is one carrier, and this carrier is configured to always revolve while rotating in a fixed direction with respect to the surface plate. Therefore, as described with reference to FIG. Is a flat surface of the surface plate,
There is a tendency for the concave or convex surface to be reverse polished over time.

【0068】このように逆研磨させられた定盤を自動修
正する手段として、図9に示すように、キャリア31、
32を互いに逆向きに回転するように2つの回転体で構
成した。符号30は定盤を示し、これらキャリア31,
32を間にして上下から挾むように上定盤、下定盤を設
ける構成としてもよいし、上定盤、下定盤の何れか一方
だけを設ける構成としてもよい。
As means for automatically correcting the surface plate that has been back-polished in this way, as shown in FIG.
32 was composed of two rotating bodies so as to rotate in opposite directions. Reference numeral 30 denotes a surface plate, and these carriers 31,
An upper platen and a lower platen may be provided so as to sandwich the platen 32 from above and below, or only one of the upper platen and the lower platen may be provided.

【0069】キャリア31、32は外周に歯を有する一
種の歯車で構成されていて、定盤30の回転中心O2の
位置で互いに噛み合わされている。さらに、キャリア3
1は歯車G10、G11とも噛み合うことにより3点で
の噛み合い支持とし、かつ、中心に軸を設けなくても回
転可能なセンタレス支持としている。キャリア32につ
いても同様に、歯車G12,G13、キャリア31によ
り3点でセンタセス支持とされている。
The carriers 31 and 32 are composed of a kind of gear having teeth on the outer periphery, and are engaged with each other at the position of the rotation center O2 of the surface plate 30. In addition, carrier 3
Reference numeral 1 denotes a meshless support at three points by meshing with the gears G10 and G11, and a centerless support that can rotate without providing a shaft at the center. Similarly, the carrier 32 is supported at three points by the gears G12 and G13 and the carrier 31.

【0070】キャリア31、歯車G10、G11およ
び、キャリア32、歯車G12、G13等は回転中心O
2を中心に回転する回転台に支持されており、回転中心
O2と各キャリア31、32の回転中心O1との距離は
Δに設定されている。これらのキャリア31,32及び
定盤30、回転台等の駆動の方式は前記した例に準ず
る。
The carrier 31, the gears G10 and G11, and the carrier 32, the gears G12 and G13
2, the distance between the rotation center O2 and the rotation centers O1 of the carriers 31 and 32 is set to Δ. The method of driving the carriers 31, 32, the surface plate 30, the turntable, and the like conforms to the above-described example.

【0071】図9に示した例では、キャリア31、32
が歯車で構成されていて、互いに逆向きに回転する構成
としているので、定盤30の面がキャリア31およびワ
ークにより凹面或いは凸面となるなど、ある傾向にキャ
リアやワークによって逆研磨されても、一方のキャリ
ア、例えばキャリア31と逆向きに回転する他方のキャ
リア、例えばキャリア32により自動修正される。従っ
て、従来のように、逆研磨された定盤を平面研磨機から
取り外して、専用の軸に取り付け、修正を行う等の煩雑
な作業を要しない点で有利である。
In the example shown in FIG. 9, the carriers 31, 32
Is composed of gears, and is configured to rotate in the opposite direction to each other, so that the surface of the surface plate 30 becomes concave or convex due to the carrier 31 and the work, and even if the surface is reversely polished by the carrier or the work, It is automatically corrected by one carrier, for example, the carrier 31 rotating in the opposite direction to the carrier 31, for example, the carrier 32. Therefore, it is advantageous in that a complicated work such as removing the back-polished surface plate from the plane polishing machine, attaching it to a dedicated shaft, and performing correction as in the related art is not required.

【0072】この例の場合には、定盤31上に2つのキ
ャリア31、32が位置する関係で、キャリアが1つで
構成される前記した例の場合よりもワークの大きさは小
さくなり、従って、同じ大きさのワークなら、研磨機の
大きさは大きくなるが、その度合いはわずかであり、従
来のホップマン方式による4キャリア遊星歯車式の研磨
機よりも小型にできる点で変わりない。なお、キャリア
31、32を上記例のように歯車で構成することなく、
回転台上に軸支して駆動手段により互いに逆回転させる
ように構成することも可能である。
In the case of this example, the size of the work is smaller than in the case of the above-described example in which one carrier is provided because the two carriers 31 and 32 are located on the surface plate 31. Therefore, if the workpieces have the same size, the size of the grinder is large, but the degree is small, and the size of the grinder is still smaller than that of the conventional 4-carrier planetary gear type grinder by the Hopman system. It should be noted that the carriers 31 and 32 are not formed by gears as in the above example,
It is also possible to adopt a configuration in which the motor is supported on a turntable and rotated in opposite directions by a driving means.

【0073】本発明にかかる研磨機が小型化できること
をイメージ的に理解するために、ワークWKの大きさが
等しい場合における、各種研磨機の主要部材の大きさを
以下に比較する。図13は従来のホップマン方式による
4キャリア遊星歯車式の研磨機(以下、単に従来機と称
する。)の主要部の構成を示し、図10は本発明にかか
る1キャリア方式の研磨機の主要部の構成(図1に示し
た構成に準拠)を示し、図11は本発明にかかる2キャ
リア方式の研磨機の主要部の構成(図9に示した構成に
準拠)を示している。
In order to visually understand that the polishing machine according to the present invention can be miniaturized, the sizes of main members of various polishing machines when the size of the work WK is equal will be compared below. FIG. 13 shows a configuration of a main part of a conventional four-carrier planetary gear type polishing machine (hereinafter simply referred to as a conventional machine) by the Hopman system, and FIG. 10 shows a main part of a one-carrier type polishing machine according to the present invention. 11 (based on the configuration shown in FIG. 1), and FIG. 11 shows the configuration of the main part of the two-carrier type polishing machine according to the present invention (based on the configuration shown in FIG. 9).

【0074】これら図10、図11、図13において、
各ワークWKの大きさは同じであり、同じ大きさのワー
クを研磨するならば、図13に示す構成に比べて、図1
0、図11に示す本発明の構成の研磨機の方が小型化で
きることがこれらの図の比較からわかる。
In FIG. 10, FIG. 11, and FIG.
The size of each work WK is the same, and if a work of the same size is polished, the size of the work WK is smaller than that of the configuration shown in FIG.
It can be seen from a comparison between these figures that the polishing machine having the configuration of the present invention shown in FIGS.

【0075】さらに、図12は本発明にかかる1キャリ
ア方式の研磨機(図1に示した構成に準拠)において、
図13に示す従来機における定盤110Uと同じ大きさ
の定盤2Dを使用するときに装着できる最も大きなワー
クWKを示したものである。図13と図12との比較か
ら、同じ機械の大きさ(床面積)の研磨機なら、従来機
に比べて、本発明にかかる研磨機の方がおよそ4倍の大
きさのワークを研磨することができることが推定され
る。
FIG. 12 shows a single-carrier type polishing machine (according to the configuration shown in FIG. 1) according to the present invention.
FIG. 14 shows the largest work WK that can be mounted when using a surface plate 2D having the same size as the surface plate 110U in the conventional machine shown in FIG. From comparison between FIG. 13 and FIG. 12, if the polishing machine has the same machine size (floor area), the polishing machine according to the present invention grinds a work approximately four times as large as the conventional machine. It is presumed that it can be done.

【0076】概算で比較すると、縦720cm×横12
0cm×厚さ数mmの大きさのワークを研磨する研磨機
の床面積と総重量は、従来機で縦3m×横2.6m×高
さ4.6mで30トンであるのに対し、図6、図7に例
示したような本発明にかかる研磨機では、縦1.8m×
横1.6m×高さ2mで3トンとなし得るという試算が
あり、本発明の研磨機がいかに小型化、小重量化が顕著
であるかがわかる。
A rough comparison shows that the height is 720 cm × width 12
The floor area and total weight of a grinding machine for grinding a work of 0 cm × thickness of several mm are 30 tons in a conventional machine of 3 m in length × 2.6 m in width × 4.6 m in height. 6, the polishing machine according to the present invention as illustrated in FIG.
There is a trial calculation that it can be 3 tons with 1.6 m width x 2 m height, and it can be seen how the polishing machine of the present invention is remarkably reduced in size and weight.

【0077】なお、従来機では、4つのワークを同時加
工するので効率的ではあるが、何らかのトラブルにより
1つのワークについてダメージを受けると、互いに連携
している他の3つのワークについても同じようにダメー
ジを受け、4つのワークが連鎖的に不良になるのに対
し、本発明にかかる研磨機では1つで済む利点がある。
Although the conventional machine is efficient because four workpieces are simultaneously machined, if one workpiece is damaged due to some trouble, the other three workpieces cooperating with each other are similarly processed. There is an advantage that the polishing machine according to the present invention requires only one workpiece, while the four workpieces are damaged in succession due to damage.

【0078】以上説明した本発明にかかる平面研磨機の
加工対象としては、冒頭で述べた各種大型の基板材料の
ほか、石、セラミックス、硝材、金属、その他の材料を
広く包含する。
The objects to be processed by the above-described plane polishing machine according to the present invention widely include stones, ceramics, glass materials, metals, and other materials in addition to the various large-sized substrate materials described at the beginning.

【0079】[0079]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、研磨機を
従来機に比べて小型化でき、同じ規模の機械ならば、大
きなワークを研磨することができ、大幅な設備投資を行
うことなく、時代の要請である各種マスク材、ハードデ
ィスク材料、その他の研磨を行うことができるととも
に、上下2つの定盤により、平行平坦面を得ることがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, the size of the polishing machine can be reduced as compared with the conventional machine, and if the machine is of the same scale, a large work can be polished and a large capital investment can be made. In addition, various mask materials, hard disk materials, and other materials required by the times can be polished, and a parallel flat surface can be obtained using the upper and lower platens.

【0080】[0080]

【0081】請求項2記載の発明によれば、互いに逆回
転する2つのキャリアにより、定盤面の経時的な凹面或
いは凸面への傾向を自動修正することができる。請求項
3記載の発明によれば、キャリアの逆回転を簡単な構成
で得ることができる。請求項4記載の発明によれば、簡
単な構成でキャリアを回転可能に安定して支持すること
ができる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to automatically correct the tendency of the surface of the surface plate to a concave surface or a convex surface over time by using two carriers that rotate in opposite directions. According to the third aspect of the invention, reverse rotation of the carrier can be obtained with a simple configuration. According to the fourth aspect of the present invention, the carrier can be rotatably and stably supported with a simple configuration.

【0082】請求項5記載の発明によれば、揺動手段に
より、上定盤を変位させることにより、上定盤をワーク
の交換可能な交換態位と研磨に適する研磨態位とに簡単
に切り換えることができる。請求項6記載の発明によれ
ば、駆動源としてエアシリンダを用いることで、交換態
位と研磨態位に経時的に保持することが可能であり、切
り換えも迅速に行うことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the upper platen is displaced by the swinging means, so that the upper platen can be easily changed to an exchangeable position for exchanging a work and a polishing position suitable for polishing. Can be switched. According to the sixth aspect of the invention, by using the air cylinder as the driving source, it is possible to maintain the exchange state and the polishing state with time, and the switching can be quickly performed.

【0083】請求項7記載の発明によれば、上定盤を安
定して加圧することができ、上定盤の研磨態位における
位置精度にある程度の許容量をもたせることができる。
請求項8記載の発明によれば、経験的に良好な研磨を実
現できる。請求項9記載の発明によれば、研磨機を具体
的に構築することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the upper platen can be stably pressurized, and a certain tolerance can be given to the positional accuracy of the upper platen in the polishing position.
According to the invention described in claim 8, good polishing can be realized empirically. According to the ninth aspect, a polishing machine can be specifically constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる平面研磨機の主要部の構成を模
視的に説明した平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically illustrating a configuration of a main part of a plane polishing machine according to the present invention.

【図2】本発明にかかる平面研磨機によりワークが描く
サイクロイド曲線を例示した図である。
FIG. 2 is a diagram exemplifying a cycloid curve drawn by a work by the plane polishing machine according to the present invention.

【図3】本発明にかかる平面研磨機の主要部の構成を説
明した斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of the plane polishing machine according to the present invention.

【図4】キャリアに対するワークの装着態様を説明した
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a manner in which a work is mounted on a carrier.

【図5】研磨時におけるキャリアおよびワークの状態を
説明した部分正面図である。
FIG. 5 is a partial front view illustrating a state of a carrier and a workpiece during polishing.

【図6】本発明にかかる平面研磨機の一例を説明した全
体正面図である。
FIG. 6 is an overall front view for explaining an example of a plane polishing machine according to the present invention.

【図7】図6における主要部材の位置関係を説明した部
分平面図である。
FIG. 7 is a partial plan view illustrating a positional relationship of main members in FIG.

【図8】図8(a)研磨態位におけるジョイントの部分
断面図、図8(b)は交換態位におけるジョイントの部
分断面図である。
8 (a) is a partial sectional view of the joint in a polishing position, and FIG. 8 (b) is a partial sectional view of the joint in an exchange position.

【図9】本発明にかかる平面研磨機であって、2つのキ
ャリアを用いた場合の構成例を説明した図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a configuration in a case where two carriers are used in the plane polishing machine according to the present invention.

【図10】一定の大きさのワークを用いたときの1キャ
リアの本発明にかかる研磨機の主要構成の大きさを従来
機との比較のため示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing, for comparison with a conventional machine, the size of a main configuration of a polishing machine according to the present invention of one carrier when a work of a fixed size is used.

【図11】一定の大きさのワークを用いたときの2キャ
リアの本発明にかかる研磨機の主要構成の大きさを従来
機との比較のため示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing the size of a main configuration of a two-carrier polishing machine according to the present invention when a work of a certain size is used, for comparison with a conventional machine.

【図12】一定の大きさの定盤を用いたときワークの大
きさを従来機との比較のため示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing the size of a work when a surface plate having a fixed size is used, for comparison with a conventional machine.

【図13】一定の大きさのワークを用いたときの従来機
にかかる研磨機の主要構成の大きさを本発明にかかる機
械との比較のため示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing, for comparison with the machine according to the present invention, the size of a main configuration of a polishing machine according to a conventional machine when a work of a certain size is used.

【図14】従来の研磨機の主要部の構成を説明した分解
斜視図である。
FIG. 14 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a main part of a conventional polishing machine.

【図15】従来の平面研磨機によりワークが描くサイク
ロイド曲線を例示した図である。
FIG. 15 is a diagram exemplifying a cycloid curve drawn by a work by a conventional plane polishing machine.

【図16】図16(a)は定盤修正用の回転部材を矢視
の向きに回転させる方式を説明した図、図16(b)は
定盤の面が凹面になっているときの断面図、図16
(c)は定盤修正用の回転部材を矢視の向きに回転させ
る方式を説明した図、図16(d)は定盤の面が凸面に
なっているときの断面図である。
16 (a) is a view for explaining a method of rotating a rotating member for correcting the surface plate in the direction of an arrow, and FIG. 16 (b) is a cross section when the surface of the surface plate is concave. FIG. 16
FIG. 16C is a diagram illustrating a method of rotating a rotating member for correcting the surface plate in the direction of an arrow, and FIG. 16D is a cross-sectional view when the surface of the surface plate is convex.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キャリア 2D 下定盤 2U 上定盤 4 回転台 1 Carrier 2D Lower surface plate 2U Upper surface plate 4 Turntable

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ワークを保持して回転中心O1を中心に回
転させられるキャリアと、前記キャリアに対向配置され
ていて前記ワークの面に接しつつ回転中心O2を中心と
して回転させられる定盤とを用い、前記キャリアおよび
前記定盤がそれぞれ回転中に、前記回転中心O1が前記
回転中心O2を中心として半径Δの円運動を行なうよう
にし、前記ワークの面が前記定盤によってサイクロイド
曲線で掃引されて平面研磨が行なわれる平面研磨機にお
いて、 前記回転中心O2を中心に回転する回転台を設け、この
回転台上に前記キャリアを、前記回転中心O1が前記回
転中心O2から前記半径Δと等しい距離をおくように
置し、前記定盤は前記キャリアを上下方向から挾むよう
にして対向配置されている上定盤、下定盤の上下2つの
定盤により構成したことを特徴とする平面研磨機。
1. A carrier that holds a work and is rotated about a rotation center O1 and a surface plate that is disposed to face the carrier and is rotated about the rotation center O2 while being in contact with the surface of the work. During the rotation of the carrier and the surface plate, the center of rotation O1 makes a circular motion with a radius Δ about the center of rotation O2, and the surface of the work is swept by a cycloid curve by the surface plate. In a flat-surface polishing machine for performing flat polishing, a rotating table that rotates about the rotation center O2 is provided, and the carrier is placed on the rotating table, and the rotation center O1 is rotated by the rotation center O1.
The upper surface plate and the lower surface plate are disposed so as to be separated from the center of rotation O2 by a distance equal to the radius [Delta ]. Surface grinding machine, characterized in that more configuration panel.
【請求項2】請求項1記載の平面研磨機において、前記
キャリアは互いに逆向きに回転させられる2つの回転体
からなることを特徴とする平面研磨機。
2. A plane polishing machine according to claim 1, wherein said carrier comprises two rotating bodies which are rotated in opposite directions.
【請求項3】請求項2記載の平面研磨機において、前記
2つの回転体は互いに噛み合う2つの歯車からなること
を特徴とする平面研磨機。
3. The plane polishing machine according to claim 2, wherein said two rotating bodies comprise two gears meshing with each other.
【請求項4】請求項1、2又は3記載の平面研磨機にお
いて、前記キャリアは歯車からなり、前記回転台に支持
されて該歯車のピッチ円上の少なくとも3点で噛み合う
歯車により支持されつつ回転可能であることを特徴とす
る平面研磨機。
4. A flat grinding machine according to claim 1, wherein said carrier comprises a gear, and is supported by said gear supported by said rotary table and meshed at at least three points on a pitch circle of said gear. A plane polishing machine characterized by being rotatable.
【請求項5】請求項1、2、3又は4記載の平面研磨機
において、前記下定盤は回転台に軸支されており、前記
上定盤は揺動手段により変位させられて、前記ワークに
加圧される研磨態位と、ワークの交換が可能な空間をお
いて前記下定盤から離間する交換態位と、をとり得るよ
うに切り換え可能であることを特徴とする平面研磨機。
5. The flat polishing machine according to claim 1, wherein said lower platen is pivotally supported by a turntable, and said upper platen is displaced by a rocking means, and said work piece is moved. A flat polishing machine characterized in that it can be switched so as to be able to take between a polishing state in which pressure is applied to the substrate and an exchange position in which the work table can be exchanged and separated from the lower platen in a space where the work can be exchanged.
【請求項6】請求項5記載の平面研磨機において、前記
揺動手段は不動部材に軸支された揺動部材と、この揺動
部材の駆動源と、前記上定盤を回転可能に支持するジョ
イントからなることを特徴とする平面研磨機。
6. A flat polishing machine according to claim 5, wherein said oscillating means rotatably supports an oscillating member pivotally supported by an immovable member, a driving source for said oscillating member, and said upper platen. A flat grinding machine characterized by comprising a joint that performs the following.
【請求項7】請求項6記載の平面研磨機において、前記
ジョイントは少なくとも前記上定盤が前記研磨態位にあ
るときに前記上定盤の面に傾きの自由を与える自在継手
であることを特徴とする平面研磨機。
7. A flat polishing machine according to claim 6, wherein said joint is a universal joint which gives a free inclination to a surface of said upper surface plate when said upper surface plate is in said polishing position. Characteristic flat grinding machine.
【請求項8】請求項1、2、3、4、5、6又は7記載
の平面研磨機において、前記上定盤と前記下定盤の回転
方向は互いに逆とし、前記上定盤の回転速度よりも前記
下定盤の回転速度を速くしたことを特徴とする平面研磨
機。
8. The flat polishing machine according to claim 1, wherein the upper platen and the lower platen are rotated in opposite directions, and the upper platen is rotated at a rotational speed. A rotating speed of the lower platen is higher than that of the lower polishing plate.
【請求項9】請求項5、6、7又は8記載の平面研磨機
において、前記回転台は基台に回転可能に嵌合されたう
えで底部を回転輪で支持されていて該回転台を駆動する
回転台駆動手段を付帯し、 前記回転台は前記下定盤を駆動する下定盤駆動手段及び
前記キャリアを駆動するキャリア駆動手段を搭載し、 前記揺動手段は前記上定盤を駆動する上定盤駆動手段を
搭載していることを特徴とする平面研磨機。
9. The flat-surface polishing machine according to claim 5, wherein the turntable is rotatably fitted to a base and supported at the bottom by a rotary wheel. A rotating table driving means for driving; the rotating table is equipped with a lower platen driving means for driving the lower platen and a carrier driving means for driving the carrier; and the swinging means is for driving the upper platen. A plane polishing machine characterized by mounting a platen driving means.
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