JPH04129666A - 遊星歯車式研磨装置による研磨制御方法 - 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 この発明は、例えば磁気ディスク用アルミニウム基板等
のワークの研磨加工に使用される遊星歯車式研磨装置の
ワークキャリヤーの自転数を制御する方法に関する。

従来の技術 例えば磁気ディスク用アルミニウム基板等の各種ワーク
の研磨加工を行う装置として、従来、第４図に示される
ような遊星歯車式の研磨装置（５１）が知られている（
特開昭６２−２５５０６３号公報参照）。

この研磨装置（５１）は、回転駆動可能な研磨用下定盤
（５３）と、該下定盤（５３）の上方位置に該定盤（５
３）と対向同軸状に配置された同じく回転駆動可能な研
磨用上定盤（５５）と、画定盤（５３）　　（５５）間
においてその軸芯位置に配置された同じ（回転駆動可能
な太陽歯車（５７）と、該太陽歯車（５７）の径方向外
方位置に同心状に配置されたこれも同じく回転駆動可能
な内歯歯車（５９）と、該内歯歯車（５９）及び前記太
陽歯車（５７）の両歯車に噛合された外歯歯車によるワ
ークキャリヤー（５６）とを具備している。そして、太
陽、内歯の両歯車（５７）　　（５９）の働きでキャリ
アー（５８）を自転、公転させると共に上下の定盤（５
３）　　（５５）を相反する方向に回転駆動することに
よりワーク（Ａ）の両面研磨を行うものとなされている
。

そして、上記研磨装置（５１）は更に、ワーク（Ａ）の
両面を同じ品質に研磨加工するため、ワークキャリヤー
（５６）の公転を見込んで、定盤（５３）　　（５５）
が上下で異なった所定の一定回転数で回転駆動されるよ
うになされている。

そして更に、ワークキャリヤー（５６）の自転数を制御
して研磨加工能率の向上を図るため、太陽歯車（５７）
の回転数が制御できるようになされていると共に、この
太陽歯車（５７）の回転数の制御によりキャリアー（５
６）の公転数か変化してワーク（Ａ）の上下で定盤（５
３）　　（５５）との摺擦速度に狂いを生じてしまうの
を防止するため、内歯歯車（５９）も、太陽歯車（５７
）の回転制御に伴い、キャリアー（５６）の公転速度に
変化を生じさせないような回転を行うよう制御されるも
のとなされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、ワークの両面を品質的に等価にすると共
に研磨加工能率を向上するために、上記のように、上下
の定盤（５３）　　（５５）の回転数を相互に異ならせ
た一定の回転数に固定し、ワークキャリヤー（５６）の
自転数制御において該キャリアー（５６）の公転速度に
変化を来さないように太陽歯車（５７）のみならず、内
歯歯車（５９）の回転制御をも行ったとしても、ワーク
（Ａ）に要求される品質が厳しいものになれば、品質面
で両面専任なものを得ることは実際上難しく、結局歩留
りの悪化を招いてしまう結果となる。実際に、第３図に
示されるような磁気ディスク用アルミニウム基板（Ａ）
のように、両面の研磨品質の等画性が非常に厳しく要求
されるようなものである場合には、かかる構成の研磨装
置（５１）では必ずしも対応十分とはいえない。

しかも、キャリアー（５６）の自転数を制御しつつもそ
の公転数を一定に保つようにするようにしているため、
上記のように内歯歯車（５９）と太陽歯車（５７）との
両方の回転数を制御しなければならず、ワークキャリア
＝（５６）の自転制御が複雑なものとなっている。

そこで、本発明者は、ワーク両面の等品質研磨を目的と
して、上下の定盤（５３）　　（５４）の回転数を任意
の回転数に個別に設定制御しうるような研磨装置に上記
装置（５１）を改良し、この研磨装置を用いて、試験用
に用意したワークに試し研磨加工を施して該試験ワーク
の両面の研磨品質をチエツクし、品質が異なったものと
なった場合には両面を同じ品質に研磨されるように定盤
（５３）　　（５４）の回転数を調整することによって
その適正な回転数を求め、その回転数にて定盤（５３）
　　（５４）を駆動しつつ本研磨用のワーク（Ａ）の研
磨を行う方法を考え出した。そして、その方法が、上記
の従来装置の欠点をなくして両面等品質研磨に現実的に
かなりの有効性を発揮しうるちのであることを確認した
。

そして、この発明は、かかる方法の開発を背景として、
ワークキャリヤーの自転数制御を簡素なものにすること
のできる遊星歯車式研磨装置のワークキャリヤーの自転
数制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的において、この発明は、内歯歯車を固定し、太
陽歯車を回転駆動制御することによりワークキャリヤー
の自転数を制御することを特徴とする遊星歯車式研磨装
置のワークキャリヤーの自転数制御方法を要旨とする。

作用 上記方法では、内歯歯車を固定し、太陽歯車を回転駆動
制御することによりワークキャリヤーの自転数を制御す
るものとなされていることにより、太陽歯車の回転数と
ワークキャリヤーの自転数とが単純に比例する関係とな
る。従って、ワークキャリヤーの自転数の制御は、太陽
歯車の回転数を、設定しようとするワークキャリヤーの
自転数に比例定数（１を含む）を乗じて得られる回転数
に制御するだけでよい。

実施例 以下に、この発明の詳細な説明する。

第１図に示される遊星歯車型研磨装置（１）において、
（３）（５）は上下の定盤、（７）は太陽歯車、（９）
は内歯歯車、（６）はワーク保持孔（６ａ）が設けられ
たワークキャリヤーである。

上下の定盤（３）（５）は、相互対抗面に研磨布（２）
（４）を有し、それぞれが個別の回転駆動モーター（１
１）　　（１２）によって回転駆動されるものとなされ
ている。このモーターとしては回転数制御が行えるよう
な、例えばＡＣサーボモーター等が使用される。

また、太陽歯車（７）も同様に回転数制御可能な駆動モ
ーター（１３）により回転駆動されるものとなされてい
る。

内歯歯車（９）は、この研磨装置（］）において固定状
態に設けられている。

そして、前記回転駆動モーター（１１）　　（１２）（
１３）は、制御装置（１４）に接続されている。

この制御装置（１４）には、上下の定盤（３）（５）の
回転数を設定する定盤回転数設定部（１５）　　（１Ｇ
）と、ワークキャリヤー（６）の自転数を設定する自転
数設定部（１７）とが設けられると共に、定盤回転数設
定部（１５）　　（１Ｇ）にて設定された回転数で定盤
（３）（５）を回転させるよう回転駆動モーター（１１
）　　（１２）を制御する定盤回転数制御部（１８）　
　（１９）が設けられている。

そして更に、この制御装置（１４）には、自転数設定部
（１７）にて設定された自転数でワークキャリヤー（６
）を自転させるようにモーター（１３）を制御する自転
数制御部（２０）が設けられている。この自転数制御部
（２０）は、入力された設定自転数を太陽歯車（７）の
回転数に変換する演算を行う演算部（２１）を有し、該
演算部（２１）からの信号で回転駆動モーター（１３）
の回転数が制御それるようになされている。

この演算部（２１）での演算は、内歯歯車（９）が固定
されていることにより、ワークキャリヤー（６）の自転
数が太陽歯車（７）の回転数と比例する関係にあるから
、入力された設定自転数に、比例定数を乗じて太陽歯車
（７）の回転数を演算する簡素な制御構成となされてい
る。

なお、太陽歯車（７）、ワークキャリヤー（６）、内歯
歯車（９）相互間の歯数比が、第１図及び第２図に示さ
れるように１：１：３の関係にあるような場合には、太
陽歯車（７）の１回の回転でワークキャリヤー（６）が
１回自転される関係となるから、その場合の比例定数は
１となる。従って、このような単純な関係にある場合に
は、わざわざ演算部（２１）を設ける必要もなく、省略
してよい。

次に、第３図に示される磁気ディスク用アルミニウム基
板の両面研磨加工法とあわせて本発明方法を説明する。

即ち、まず、いずれか一方の定盤の回転数（ここでは便
宜上上定盤（５）の回転数とする。

）と、ワークキャリヤー（６）の自転数の最適値を求め
る。

このため、試験研磨用の基板を用意し、上定盤（５）の
回転数及びワークキャリヤー（６）の自転数を種々設定
変更して該試験用基板に試験研磨加工を施す。

この場合のワークキャリヤー（６）の自転数の制御は、
所望の自転数を制御装置（１４）の設定部（１７）に対
して行えば、演算部（２１）にてその自転数に比例定数
が乗じられて太陽歯車（７）の回転数が求められ、その
求められた回転数で太陽歯車（７）が回転駆動されるこ
とにより行われることになる。従って、ワークキャリヤ
ー（６）の自転数の制御は、極めて簡素な構成にて達成
される。

もちろん太陽歯車（７）の回転数とワークキャリヤー（
６）の自転数とが単純な比で表せるような関係にある場
合、例えば１：１の関係にあるような場合には、入力し
たワークキャリア＝（６）の自転数がそのまま太陽歯車
（７）の回転数ということになるから、ワークキャリヤ
ー（６）の自転数制御が更に一層簡素なものとなる。

上記の作業により上定盤（５）とワークキャリヤー（６
）の作動条件が定まると、次に、その作動条件のもとて
他方の定盤、即ち下定盤（３）の回転数の最適値を求め
る。

このため、同じく試験研磨用の磁気ディスク用基板を用
い、下定盤（３）の回転数を種々変更して該試験用基板
に試験研磨加工を施す。

なお、この場合の下定盤（３）の最適回転数は、適当な
回転数、例えば上定盤（５）の回転数と同じ回転数で下
定盤（３）を逆方向に回転駆動して研磨加工された磁気
ディスク用基板の上下の各研磨厚さを測定し、それを次
の第（１）式に代入して下定盤（３）の回転数を算出す
れば可及的速やかに最適回転数を求めることかできて便
利である。また、最初に下足！　（３）とワークキャリ
ヤー（６）との関係で両者の作動条件を求め、これに基
づいて上定盤（５）の最適回転数を求める場合には、第
（２）式を用いるとよい。

下定盤の回転数 ×（下定盤回転数−キャリア公転数） ＋キャリア公転数　・・・（１） 上定盤の回転数 ×（上定盤回転数＋キャリア公転数） −キャリア公転数　・・・（２） 二の作業により下定盤（３）の最適回転数か求まると、
研磨装置（１）の最適作動条件が決まる。

しかるのち、このようにして求められた最適作動条件の
もとて本研磨用の磁気ディスク用基板（Ａ）の研磨加工
を開始する。

なお、この種の遊星歯車式の研磨装置におけるこれまで
通常とされてきたワークキャリヤーの自転数、即ち２　
ｒｐｍで磁気ディスク用アルミニウム基盤（Ａ）の加工
を行った場合と比較して、上記研磨装置（１）を用いそ
れよりも高い自転数、即ち５ｒｐａ＋以上、好ましくは
１０ｒｐａ＋以上で研磨加工を行うと、供給された研磨
液の分散作用等による同一バッチ品の研磨状態の均質化
が図れることはもとより、第１表に示されるように、研
磨レイトが増加されることや、研磨粗さが研磨筋の交叉
等を伴って減少されていくことが確認された。

Ｃ以下余白］ 第１表 （注）粗さ、研磨レイトは自転数が２　ｒｐｍである場
合を１とした相対値にて評価したものである。

なお、本発明方法は、研磨布（２）（４）によらず、砥
石を用いた研磨加工に適用し得るものであることはいう
までもない。

発明の効果 上述の次第で、この発明のワークキャリヤーの自転数制
御方法は、内歯歯車を固定し、太陽歯車を回転駆動制御
することによりワークキャリヤーの自転数を制御するも
のであるから、太陽歯車の回転数とワークキャリヤーの
自転数とが単純に比例する関係となり、従って、ワーク
キャリヤーの自転数の制御は、太陽歯車の回転数を、設
定しようとする自転数に比例定数（１を含む）をかけた
回転数に制御しさえすればよく、ワークキャリヤーの自
転数制御を従来では考えられなかった容易なものにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の遊星歯車式研磨装置の部分断面側面
図、第２図は第１図の■−■線矢視図、第３図は磁気デ
ィスク用アルミニウム基板の斜視図である。第４図は従
来の遊星歯車式研磨装置の概略斜視図である。 （６）・・・ワークキャリヤー　（７）・・・太陽歯車
、（９）・・・内歯歯車。 −■ 第３図 第１ 図 第２ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内歯歯車を固定し、太陽歯車を回転駆動制御することに
   よりワークキャリヤーの自転数を制御することを特徴と
   する遊星歯車式研磨装置のワークキャリヤーの自転数制
   御方法。