JP5360726B2

JP5360726B2 - 板状部材研磨装置

Info

Publication number: JP5360726B2
Application number: JP2010264351A
Authority: JP
Inventors: 信和細貝; 典久落合
Original assignee: 株式会社サンシン
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: JP2012111023A

Description

本発明は、例えば、銅板、プリント基板、フィルター、ステンレス板等の板状部材の表面を研磨する際に用いられる板状部材研磨装置に関するものである。

従来、この種の板状部材研磨装置として、装置機体と、板状部材を保持可能な保持台と、板状部材の表面を研磨可能な研磨テープを一対のテープリール間に連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構と、テープリール間を移送する研磨テープを板状部材の表面に対向案内するテープ案内機構と、テープ案内機構により案内されている研磨テープを板状部材の表面に圧接するテープ圧接機構と、保持台を送り運動させる送り機構とを備えた構造のものが知られている。

特許第３９９７４８０号

しかしながらこれら従来構造の場合、上記テープ移送機構、テープ案内機構及びテープ圧接機構は平面研磨運動機構により一緒に平面研磨運動し、板状部材の送り運動との協動により板状部材を研磨する構造となっており、このため平面研磨運動の慣性モーメントが大きくなり、これにより平面研磨運動が不円滑となることがあり、板状部材の研磨精度や研磨作業性に影響を与えることがあるという不都合を有している。

本発明はこのような不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうち、請求項１記載の発明は、装置機体と、板状部材を保持可能な保持台と、該板状部材の表面を研磨可能な研磨テープを一対のテープリール間に連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構と、該テープリール間を移送する研磨テープを板状部材の表面に対向案内するテープ案内機構と、該テープ案内機構により案内されている研磨テープを板状部材の表面に圧接するテープ圧接機構と、該保持台を送り運動させる送り機構とを設けてなり、上記装置機体に固定機体を配設し、該固定機体に上記テープ移送機構、テープ案内機構及びテープ圧接機構を設け、上記保持台を上記研磨テープの移送方向と同方向及び研磨テープの移送方向と直交する直交方向にそれぞれ同時に往復移動させて円軌跡平面運動させる平面研磨運動機構を設け、上記平面研磨運動機構として、上記研磨テープの移送方向と同方向に往復移動自在な移送方向移動台と、該研磨テープの移送方向と直交する直交方向に往復移動自在な直交方向移動台と、該移送方向移動台及び該直交方向移動台をそれぞれ同時に往復移動させる偏心機構を設け、上記移送方向移動台及び上記直交方向移動台の各往復移動方向に対して反対方向に往復移動するカウンターウエイト部材をもつカウンターウエイト機構を配設し、上記カウンターウエイト機構は、上記移送方向移動台と反対方向に往復移動する移送方向補助台と、上記直交方向移動台と反対方向に往復移動する直交方向補助台と、該移送方向補助台及び該直交方向補助台をそれぞれ同時に往復移動させる補助偏心機構からなることを特徴とする板状部材研磨装置にある。

又、請求項２記載の発明は、上記偏心機構及び上記補助偏心機構は同一の往復動用モータにより駆動される構造となっていることを特徴とするものである。

本発明は上述の如く、請求項１記載の発明にあっては、上記装置機体に固定機体を配設し、固定機体に上記テープ移送機構、テープ案内機構及びテープ圧接機構を設け、上記保持台を上記研磨テープの移送方向と同方向及び研磨テープの移送方向と直交する直交方向にそれぞれ同時に往復移動させて円軌跡平面運動させる平面研磨運動機構を設けているから、板状部材は送り機構に送り運動すると共に上記板状部材は平面研磨運動機構により円軌跡平面運動して板状部材を研磨することができ、研磨テープの移送方向の移送による新たな研磨面の現顕出も相俟って、板状部材の表面粗さを向上することができると共に研磨作業性を向上することができ、上記平面研磨運動機構として、上記研磨テープの移送方向と同方向に往復移動自在な移送方向移動台と、研磨テープの移送方向と直交する直交方向に往復移動自在な直交方向移動台と、移送方向移動台及び直交方向移動台をそれぞれ同時に往復移動させる偏心機構を設けているから、移送方向移動台及び直交方向移動台を円滑に往復運動させることができると共に構造を簡素化することができ、上記移送方向移動台及び上記直交方向移動台の各往復移動方向に対して反対方向に往復移動するカウンターウエイト部材をもつカウンターウエイト機構を配設してなるから、移送方向移動台及び直交方向移動台の往復移動の反転時に発生する反力により生ずる移送方向移動台、直交方向移動台及び研磨テープの振動現象を反対方向に往復移動するカウンターウエイト部材により抑制することができ、それだけ、研磨テープによる板状部材の研磨性能を向上することができ、上記カウンターウエイト機構は、上記移送方向移動台と反対方向に往復移動する移送方向補助台と、上記直交方向移動台と反対方向に往復移動する直交方向補助台と、移送方向補助台及び直交方向補助台をそれぞれ同時に往復移動させる補助偏心機構からなるので、カウンターウエイト機構の構造を簡素化することができる。

又、請求項２記載の発明にあっては、上記偏心機構及び上記補助偏心機構は同一の往復動用モータにより駆動される構造となっているから、移送方向移動台、直交方向移動台、移送方向補助台及び直交方向補助台それぞれ同期をとって往復運動させることができると共に構造を簡素化することができる。

本発明の実施の形態例の全体正面図である。本発明の実施の形態例の部分拡大正面図である。本発明の実施の形態例の部分平面図である。本発明の実施の形態例の部分拡大平面図である。本発明の実施の形態例の拡大側面である。本発明の実施の形態例の研磨加工説明斜視図である。

図１乃至図６は本発明の実施の形態例であって、この場合、図１の如く、大別して、装置機体Ａ、板状部材Ｗを保持可能な保持台１、板状部材Ｗの表面を研磨可能な研磨テープＴを一対のテープリール２・２間に連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構Ｂ、テープリール２・２間を移送する研磨テープＴを板状部材Ｗの表面に対向案内するテープ案内機構Ｃ、テープ案内機構Ｃにより案内されている研磨テープＴを板状部材Ｗの表面に圧接するテープ圧接機構Ｄ、保持台１を送り運動Ｐさせる送り機構Ｅ、及び上記保持台１を上記研磨テープＴの移送方向Ｇと同方向Ｈ及び研磨テープＴの移送方向Ｇと直交する直交方向Ｋにそれぞれ同時に往復移動させて円軌跡平面運動Ｒさせる平面研磨運動機構Ｆを備えて構成されている。

この場合、保持台１には板状部材Ｗを固定保持可能な図示省略の吸着機構や掴持機構が設けられ、又、上記送り機構Ｅは、図１、図２の如く、上記装置機体Ａ上に送り台３を摺動部３ａにより往復移動自在に設け、送り台３を送り用モータ４ａ、ボールネジ４ｂ及びナット部４ｃからなるボールネジ機構４により構成されている。

５は固定機体であって、図１の如く、装置機体Ａに固定状態で立設され、固定機体５に上記テープ移送機構Ｂ、テープ案内機構Ｃ及びテープ圧接機構Ｄが配設され、この場合、テープ移送機構Ｂは、固定機体５に左右一対のリール軸５ａ・５ａを設け、リール軸５ａ・５ａにテープリール２・２を回転自在に取り付け、一方のテープリール２を解き用モータ２ａにより解き回転させると共に他方のテープリール２を巻取用モータ２ｂにより巻取回転させ、未使用の研磨テープＴを巻回した図中左側のテープリール２から図中右側の他方のテープリール２へと、左右一対のガイドロール５ｂ・５ｂを経て巻取移送する構造とされ、一対のテープリール２・２間に研磨テープＴを解き用モータ２ａ及び巻取用モータ２ｂの回転及び停止の制御により連続的又は間欠的に移送自在に掛架して構成している。

この場合、板状部材Ｗは３００ｍｍ×３００ｍｍの厚さ３ｍｍ程度の大きさであり、又、上記研磨テープＴは、幅３４５ｍｍ程度のものが用いられ、例えば、ポリエステルフィルム、メタル、クロス、発泡体フィルム、植毛布等の基材に酸化アルミニュウム、酸化クロム、シリコンカーバイド、ダイヤモンド等の所定粒度の固定砥粒をコーティング又は結合してなるものが用いられている。尚、このような基材に固定砥粒を固着した構造の研磨テープを用いて潤滑剤を用いない乾式研磨構造や基材に固定砥粒を固着した構造の研磨テープを用いて潤滑剤を供給しつつ研磨する湿式研磨構造、或いは、固定砥粒を固着していない織布、不織布、発泡体フィルム、植毛布を研磨テープとして用いて遊離砥粒を含む研磨剤を供給する湿式研磨構造を採用することがあり、よって、ここでいう研磨テープＴは、固定砥粒を固着した構造の研磨テープや固定砥粒を固着していない構造の研磨テープをも含むものである。

又、この場合、上記テープ案内機構Ｃは、図１の如く、固定機体５の中程部に左右一対の案内ロール５ｃ・５ｃを回転自在に設けてなり、テープ移送機構Ｂにより図中左側の一方のテープリール２から解かれて図中右側の他方のテープリール２へと移送される一対のテープリール２・２間の研磨テープＴを左右一対の案内ロール５ｃ・５ｃにより板状部材Ｗの表面に対向して移送方向Ｇの一方向に移送案内するように構成している。

この場合、テープ圧接機構Ｄは、図３、図４、図５、図６、図７の如く、固定機体５の下部中央部に取付板５ｄを突設し、取付板５ｄに圧接用シリンダ５ｅを縦設し、圧接用シリンダ５ｅのロッド５ｆにロール状の圧接部材５ｇを取付けて構成され、しかして、上記テープ案内機構Ｃにより案内されている研磨テープＴを板状部材Ｗの表面に圧接するように構成している。

又、この場合、上記平面研磨運動機構Ｆとして、図２、図３、図４の如く、上記送り機構Ｅの送り台３上に移送方向移動台６を摺動部６ａにより上記研磨テープＴの移送方向Ｇと同方向Ｈに往復移動自在に設け、この移送方向移動台６上に直交方向移動台７を摺動部７ａにより研磨テープＴの移送方向Ｇと直交する直交方向Ｋに往復移動自在に設け、移送方向移動台６及び直交方向移動台７をそれぞれ同時に往復移動させて円軌跡平面運動Ｒさせる偏心機構８を設けて構成され、この場合、偏心機構８として、上記送り台３に往復動用モータ８ａを設けると共に駆動軸８ｂを縦設し、ベルト８ｃにより駆動軸８ｂを回転し、駆動軸８ｂに駆動軸８ｂの回転軸線に対して偏心量Ｓ_１、この場合２．５ｍｍの偏心軸８ｄを取付け、偏心軸８ｄに連結リンク８ｅの一方端部を摺動孔８ｆにより枢着し、連結リンク８ｅの他方端部を直交方向移動台７に取付け、直交方向移動台７上に保持台１を取付け、往復動用モータ８ａにより偏心軸８ｄを偏心回転させることにより保持台１を上記研磨テープＴの移送方向Ｇと同方向Ｈ及び研磨テープＴの移送方向Ｇと直交する直交方向Ｋにそれぞれ同時に往復移動させて円軌跡平面運動Ｒさせるように構成している。

９はカウンターウエイト機構であって、図３、図４の如く、上記移送方向移動台６及び上記直交方向移動台７の各往復移動方向Ｈ・Ｋに対して反対方向Ｍ・Ｎに往復移動するカウンターウエイト部材１０を有してなり、この場合、図４の如く、上記移送方向移動台６に逃げ凹溝６ｂを形成し、上記送り台３上に上記摺動部１１ａにより移送方向補助台１１を移送方向移動台６と反対方向Ｍに往復移動自在に設け、移送方向補助台１１上に摺動部１２ｅにより直交方向補助台１２を上記直交方向移動台７と反対方向Ｎに往復移動自在に設け、移送方向補助台１１及び直交方向補助台１２をそれぞれ同時に往復移動させる補助偏心機構１３を設けて構成され、この場合、補助偏心機構１３として、上記送り台３に補助駆動軸１２ａを縦設し、上記ベルト８ｃを三角環状に配して補助駆動軸１２ａを上記往復動用モータ８ａにより回転し、補助駆動軸１２ａに補助駆動軸１２ａの回転軸線からの偏心量Ｓ_２、この場合、２５ｍｍを有するクランク板１２ｂを取付け、クランク板１２ｂの半径上の補助駆動軸１２ａの回転軸線より偏心量Ｓ_２の位置に枢着ピン１２ｃを立設し、枢着ピン１２ｃに連結リンク１２ｄの一方端部を枢着し、連結リンク１２ｄの他方端部を直交方向補助台１２に取付け、上記偏心機構８及び補助偏心機構１３の同一の往復動用モータ８ａによりクランク板１２ｂを回転させることにより上記カウンターウエイト部材１０を上記移送方向移動台６及び上記直交方向移動台７の各往復移動方向Ｈ・Ｋに対して反対方向Ｍ・Ｎに往復移動させるように構成している。

なお、図示を省略しているが、パソコンなどの制御回路を備えた上記制御手段が設けられており、この制御手段によりテープ移送機構Ｂ、テープ案内機構Ｃ、テープ圧接機構Ｄ、送り機構Ｅ、平面研磨運動機構Ｆ等の各駆動要素を制御するように構成している。

この実施の形態例は上記構成であるから、図１の如く、研磨すべき板状部材Ｗを保持台１に保持し、保持台１を送り機構Ｅにより送り運動Ｐさせると共にテープ移送機構Ｂにより研磨テープＴを一対のテープリール１・１間で一方向に連続的又は間欠的に移送し、このテープリール１・１間を移送する研磨テープＴはテープ案内機構Ｃにより板状部材Ｗの表面に対向案内され、このテープ案内機構Ｃにより案内されている研磨テープＴはテープ圧接機構Ｄにより板状部材Ｗの表面に圧接され、板状部材Ｗは研磨テープＴにより研磨されることになる。

この際、図１、図２、図３の如く、上記装置機体Ａに固定機体５を配設し、固定機体５に上記テープ移送機構Ｂ、テープ案内機構Ｃ及びテープ圧接機構Ｄを設け、上記保持台１を上記研磨テープＴの移送方向Ｇと同方向Ｈ及び研磨テープＴの移送方向Ｇと直交する直交方向Ｋにそれぞれ同時に往復移動させて円軌跡平面運動Ｒさせる平面研磨運動機構Ｆを設けているから、図６の如く、板状部材Ｗは送り機構Ｅに送り運動Ｐすると共に上記板状部材Ｗは平面研磨運動機構Ｆにより円軌跡平面運動Ｒして板状部材Ｗを研磨することができ、研磨テープＴの移送方向Ｇの移送による新たな研磨面の現顕出も相俟って、板状部材Ｗの表面粗さを向上することができると共に研磨作業性を向上することができる。

この場合、上記平面研磨運動機構Ｆとして、図２、図３の如く、上記研磨テープＴの移送方向Ｇと同方向Ｈに往復移動自在な移送方向移動台６と、研磨テープＴの移送方向Ｇと直交する直交方向Ｋに往復移動自在な直交方向移動台７と、移送方向移動台６及び直交方向移動台７をそれぞれ同時に往復移動させる偏心機構８を設けているから、移送方向移動台６及び直交方向移動台７を円滑に往復運動させることができると共に構造を簡素化することができる。

又、この場合、図２、図４、図５の如く、上記移送方向移動台６及び上記直交方向移動台７の各往復移動方向Ｈ・Ｋに対して反対方向Ｍ・Ｎに往復移動するカウンターウエイト部材１０をもつカウンターウエイト機構９を配設してなるから、移送方向移動台６及び直交方向移動台７の往復移動の反転時に発生する反力により生ずる移送方向移動台６、直交方向移動台及び研磨テープＴの振動現象を反対方向Ｍ・Ｎに往復移動するカウンターウエイト部材１０により抑制することができ、それだけ、研磨テープＴによる板状部材Ｗの研磨性能を向上することができ、又、この場合、上記カウンターウエイト機構９は、上記移送方向移動台６と反対方向Ｍに往復移動する移送方向補助台１１と、上記直交方向移動台７と反対方向Ｎに往復移動する直交方向補助台１２と、移送方向補助台１１及び直交方向補助台１２をそれぞれ同時に往復移動させる補助偏心機構１３からなるので、カウンターウエイト機構９の構造を簡素化することができ、又、この場合、上記偏心機構８及び上記補助偏心機構１３は同一の往復動用モータ８ａにより駆動される構造となっているから、移送方向移動台６、直交方向移動台７、移送方向補助台１１及び直交方向補助台１２それぞれ同期をとって往復運動させることができると共に構造を簡素化することができる。

尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、上記テープ移送機構Ｂ、テープ案内機構Ｃ、テープ圧接機構Ｄ、偏心機構８、補助偏心機構１３等の構造は適宜変更して設計される。

又、例えば、上記実施の形態例においては、乾式研磨構造となっているが、板状部材Ｗと研磨テープＴとの間に各種材質の遊離砥粒や化学剤を含む加工液体や潤滑剤を供給する所謂湿式研磨構造とすることもあり、板状部材Ｗの種類や研磨条件により選択して設計される。

以上、所期の目的を充分達成することができる。

Ａ装置機体
Ｗ板状部材
Ｔ研磨テープ
Ｂテープ移送機構
Ｃテープ案内機構
Ｄテープ圧接機構
Ｅ送り機構
Ｇ移送機構
Ｈ同方向
Ｋ直交方向
Ｒ円軌跡平面運動
Ｆ平面研磨運動機構
Ｍ反対方向
Ｎ反対方向
１保持台
２テープリール
５固定機体
６移送方向移動台
７直交方向移動台
８偏心機構
８ａ往復動用モータ
９カウンターウエイト機構
１０カウンターウエイト部材
１１移送方向補助台
１２直交方向補助台
１３補助偏心機構

Claims

装置機体と、板状部材を保持可能な保持台と、該板状部材の表面を研磨可能な研磨テープを一対のテープリール間に連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構と、該テープリール間を移送する研磨テープを板状部材の表面に対向案内するテープ案内機構と、該テープ案内機構により案内されている研磨テープを板状部材の表面に圧接するテープ圧接機構と、該保持台を送り運動させる送り機構とを設けてなり、上記装置機体に固定機体を配設し、該固定機体に上記テープ移送機構、テープ案内機構及びテープ圧接機構を設け、上記保持台を上記研磨テープの移送方向と同方向及び研磨テープの移送方向と直交する直交方向にそれぞれ同時に往復移動させて円軌跡平面運動させる平面研磨運動機構を設け、上記平面研磨運動機構として、上記研磨テープの移送方向と同方向に往復移動自在な移送方向移動台と、該研磨テープの移送方向と直交する直交方向に往復移動自在な直交方向移動台と、該移送方向移動台及び該直交方向移動台をそれぞれ同時に往復移動させる偏心機構を設け、上記移送方向移動台及び上記直交方向移動台の各往復移動方向に対して反対方向に往復移動するカウンターウエイト部材をもつカウンターウエイト機構を配設し、上記カウンターウエイト機構は、上記移送方向移動台と反対方向に往復移動する移送方向補助台と、上記直交方向移動台と反対方向に往復移動する直交方向補助台と、該移送方向補助台及び該直交方向補助台をそれぞれ同時に往復移動させる補助偏心機構からなることを特徴とする板状部材研磨装置。
上記偏心機構及び上記補助偏心機構は同一の往復動用モータにより駆動される構造となっていることを特徴とする請求項１記載の板状部材研磨装置。