JPH04111770A - 両面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク用アルミ基板などの被加工物の
両面を同時に研磨（研削を含む）する両面研磨装置に関
するものである。

〔従来技術〕

従来、磁気ディスク用アルミ基板などの被加工物の両面
研磨はＩ！Ｉ−３および図−４のようにして行われてい
る。図において１１は太陽歯車、１２は内歯車、１３は
その両者と噛み合う遊星歯車、１４は遊星歯車１３に形
成された穴、１５はその穴１４に装填された被加工物、
１６は上定盤、１７は下定盤である。

遊星歯車１３は被加工物１５より厚さが薄く形成されて
おり、被加工物１５は上下定盤１６．１７に取り付けら
れた研磨布１８．１９に挟まれた状態となる。

この状態で、研磨布１８．１９に研磨剤を供給しながら
上下定盤１６．１７を回転させ、かつ太陽歯車１１およ
び内歯車１２を回転させると、遊星歯車１３が自転しな
がら公転するため、そこに装填されている被加工物１５
の両面が万遍なく研磨されるものである。

図示の例では遊星歯車１３が２個であるが、これは周方
向に等間隔で３個以上設けられることが多い。また一つ
の遊星歯車１３に装填される被加工物１５の数も３枚以
上になることが多い。

ところで最近この種の装置においては、研磨した後の被
加工物の取出しと、次に研磨する被加工物の装填は、省
力化のためロボットにより行われるようになって来てい
る。被加工物の取出し、装填をロボットにより行う場合
には、研磨終了後、ある遊星歯車を定位置（ロボットの
作業位置）に停止させることが必要である。また定位置
に停止した遊星歯車について被加工物の取出し、装填を
行った後は、他の遊星歯車についても順次定位置に送っ
て同じ操作を行う必要がある。このときの遊星歯車の送
りをインデックス送りといい、例えば遊星歯車が５個あ
る場合は７２度ずつ４回のインデックス送りが行われる
。

従来の両面研磨装置は、太陽歯車と内歯車が一つのモー
ターで駆動されており、両者の角速度比が歯車の噛み合
いにより一定に保たれている　（実公昭６３−９４０７
号公報）。このためインデックス送りの時も遊星歯車は
研磨時と同様に自転、公転し、一方、下定盤は停止した
ままとなる。その結果、研磨上がりの被加工物と下定盤
とのこすれ合いが起こり、研磨上がりの被加工物に傷を
つけるおそれがあった。

また従来の両面研磨装置は、研磨終了後、ある遊星歯車
を定位置に停止させる手段として、太陽歯車の回転数を
検出するロータリーエンコーダーのパルス数と、太陽歯
車と内歯車の歯数および回転数比により定まる太陽歯車
１回転当たりの遊星歯車の公転数とから遊星歯車の停止
位置を定める数値制御装置を用いているが、１回の研磨
に要する太陽歯車の回転数は多大であり、ロータリーエ
ンコーダーの検出誤差など、わずかでも制御系に誤差が
入ると、それが蓄積されて、遂には停止位置が定位置か
ら外れる場合が出てくるという問題があった。

〔課題の解決手段とその作用〕

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決した両面
研磨装置を提供するものである。

本発明では、上定盤および下定盤を駆動するモーター以
外に、太陽歯車を駆動するモーターと、内歯車を駆動す
るモーターとを別に設ける。

そして太陽歯車の回転数を検出するロータリーエンコー
ダーと、内歯車の回転数を検出するロータリーエンコー
ダーと、この両ロータリーエンコーダーの出力から遊星
歯車の公転数を演算し、それによって太陽歯車駆動モー
ターおよび内歯車駆動モーターを制御して遊星歯車を定
位置に停止させる定位置停止制御手段とを設ける。これ
により研磨終了時の遊星歯車の定位置停止制御を行う。

さらに、ある遊星歯車を定位置に停止させた後、他の遊
星歯車を順次定位置に送る際に、太陽歯車、内歯車およ
び下定盤の回転角速度がそろうように太陽歯車駆動用モ
ーター、内歯車駆動用モーターおよび定盤駆動用モータ
ーを制御するインデックス送り制御手段を設ける。この
制御は太陽歯車と内歯車が別なモーターで駆動されるよ
うになっているため可能となるもので、これによりイン
デックス送り時に被加工物と下定盤とのこすれ合いがな
くなる。

また本発明では、研磨終了時に遊星歯車が定位置に停止
したか否かを検出する検出器と、遊星歯車が定位置に停
止していないときに遊星歯車を定位置まで送る補正送り
制御手段を設ける。これは制御系の誤差の蓄積などによ
り発生する停止位置のズレを補正するためのものである
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

図−１は本発明に係る両面研磨装置の一実施例を示す。

図において、１１は太陽歯車、１２は内歯車、１３は被
加工物（図示せず）を保持する遊星歯車、１６は上定盤
、１７は下定盤である。

太陽歯車１１は中毒軸２１、歯車２２、減速機２３等を
介してサーボモーター２４により回転駆動される。

内歯車１２は中空軸２５、歯車２６、減速機２７等を介
してサーボモーター２８により回転駆動される。下定盤
１７は中空軸２９、歯車３０．３１、減速機３２等を介
してインバーターモーター３３により回転駆動される。

上定盤１６は図示しない機構により上下動するようにな
っており、下降位置にあるときはスプライン３４と嵌合
し、中心軸３５、歯車３６．３７．３８．３１、減速機
３２等を介してインバーターモーター３３により回転駆
動される。

太陽歯車駆動系の歯車２２には、太陽歯車１１の回転数
を検出するロータリーエンコーダー４１が取り付けられ
、内歯車駆動系の歯車２６には、内歯車１２の回転数を
検出するロータリーエンコーダー４２が取り付けられて
いる。この両ロータリーエンコーダー４１．４２の出力
は制御装置４３の定位置停止制御ユニット４４と、イン
デックス送り制御ユニット４５と、補正送り制御ユニッ
ト４６に入力される。

また遊星歯車１３の公転経路には、遊星歯車１３の停止
時に遊星歯車１３が定位置に停止したか否かを検出する
検出器４７が設置され、その検出器４７の出力定位置停
止制御ユニット４４と、補正送り制御ユニット４６に入
力される。検出器４７としては光電スイッチや近接スイ
ッチなどを用いることができる。

定位置停止制御ユニット４４は、ロータリーエンコーダ
ー４１．４２から太陽歯車１１および内歯車１２の回転
数を入力し、次式により回転開始時からの遊星歯車１３
の公転数を算出し、それによって停止時に所定の遊星歯
車１３が定位置に停止するようにサーボモーター２４．
２８を制御する。

ただし、Ｎ：太陽歯車１１の回転数 Ｍ：内歯車１２の回転数 Ａ：太陽歯車１１の歯数 Ｂ：内歯車１２の歯数 Ｃ：遊星歯車１３の歯数 この定位置停止制御は、各歯車、定盤の減速制御に合わ
せてノンストップで行うこともできるが、停止指令によ
り一旦各歯車、定盤を停止させ、その位置での遊星歯車
１３の公転数と定位置までの遊星歯車１３の公転数との
差を求め、その差だけさらにインデックス送りをかける
という方法で行うこともできる。

次にインデックス送り制御ユニット４５は、ある遊星歯
車１３が定位置に停止した後、被加工物の取出し、装填
のために、他の遊星歯車を順次定位置に送るインデック
ス送りを行うものであるが、このとき特に太陽歯車ＬＬ
内歯車１２および下定盤１７０回転角速度がそろうよう
に、モーター２４．２８．３３を制御するものである。

これにより遊星歯車１３は下定盤１７と同じ角速度で送
られ、被加工物と下定盤１７との相対的なズレがほとん
ど発生しなくなるため、インデックス送り時に被加工物
に傷がつくおそれがなくなる。

なお上定盤１６はインデックス送り時には上昇位置（図
の位置）に引き上げられ、スプライン３４から外れてい
るため、インデックス送りには関与しない。

次に補正送り制御ユニット４６は、定位置停止制御が終
了した後、検出器４７から遊星歯車１３が定位置に停止
したか否かの儒号を入力し、遊星歯車１３が定位置に停
止していないときは遊星歯車１３を定位置まで送るよう
にモーター２４．２８を制御するものである。

なお制御装置４３は以上のような制御のほか、各歯車、
定盤の速度制御なども行う。制御装置４３による制御の
フローを図−２に示す。１０１〜１１１は制御の各ステ
ップである。回転開始１０３、回転停止１０４０間で各
歯車、定盤の速度制御が行われる。

遊星歯車の数が例えば５個の場合、１回のインデックス
送り角は７２°となり、インデックス送り１０４を４回
繰り返し、５回目の被加工物取出し指令１０８が出た後
、終了１１１となる。また位置ズレ検出１０７は点線の
ように１回のインデックス送り１０９毎に行ってもよい
。

上記実施例では遊星歯車を所定停止位置に停止させるた
め太陽歯車および内歯車の駆動にサーボモーターを用い
たが、インダクションモーターを用いてベクトル制御を
行っても所定停止位置に停止させることは可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、太陽歯車と内歯車
を別系統で駆動する両面研磨装置において遊星歯車の定
位置停止が行えると共に、定位置で被加工物の取出し、
装填を行うためのインデックス送り時に、太陽歯車、内
歯車および下定盤の回転角速度をそろえるようにしたの
で、下定盤と被加工物とのこすれ合いがなくなり、研磨
上がりの被加工物に傷がつくことがなくなる。

また定位置停止制御のズレを検出して補正する手段を設
けることにより、ロボットによる被加工物の取出し、装
填をより確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明に係る両面研磨装置の一実施例を示す全
体構成図、図−２は同装置の制御手順を示すフローチャ
ート、図−３は両面研磨装置の要部を示す断面図、図−
４は図−３における上定盤を省略した状態の平面図であ
る。 １に太陽歯車、１２：内歯車、１３：遊星歯車１５：被
加工物　１６：上定盤　１７：下定盤２４：太陽歯車駆
動用サーボモータ ２８゛内歯車駆動用サーボモーター ３３：上下定盤駆動用インバーターモーター４１：太陽
歯車用ロータリーエンコーダー４２：内歯車用ロータリ
ーエンコーダー４３：制御装置　４４：定位置停止制御
ユニット４５：インデックス送り制御ユニット ４６：補正送り制御ユニット４７：検出器図− −６５： 図−３ 図−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加工物を保持する複数の遊星歯車と、各遊星歯車
   に噛み合う太陽歯車および内歯車と、遊星歯車の上面側
   および下面側に配置された上定盤および下定盤と、太陽
   歯車を駆動するモーターと、内歯車を駆動するモーター
   と、上定盤および下定盤を駆動するモーターとを備えた
   両面研磨装置において、太陽歯車の回転数を検出するロ
   ータリーエンコーダーと、内歯車の回転数を検出するロ
   ータリーエンコーダーと、この両ロータリーエンコーダ
   ーの出力から遊星歯車の公転数を演算し、それによって
   太陽歯車駆動モーターおよび内歯車駆動モーターを制御
   してある遊星歯車を定位置に停止させる定位置停止制御
   手段と、ある遊星歯車を定位置に停止させた後、他の遊
   星歯車を順次定位置に送る際に、太陽歯車、内歯車およ
   び下定盤の回転角速度がそろうように太陽歯車駆動用モ
   ーター、内歯車駆動用モーターおよび定盤駆動用モータ
   ーを制御するインデックス送り制御手段とを設けたこと
   を特徴とする両面研磨装置。 ２、請求項１記載の両面研磨装置であって、遊星歯車が
   定位置に停止したか否かを検出する検出器と、遊星歯車
   が定位置に停止していないときに遊星歯車を定位置まで
   送る補正送り制御手段とを設けたことを特徴とするもの
   。