JPH0425371A - 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 この発明は、例えば磁気ディスク用アルミニウム基板等
のワークに研磨加工を施す研磨装置に関する。

従来の技術 従来、例えば磁気ディスク用アルミニウム基板の研磨を
行う研磨装置として、第６図に示されるような装置（５
１）が用いられている。

同図の研磨装置（５１）は、回転駆動可能に保持されか
つ上面にドーナツ盤状の砥石（５２）が取着された下部
定盤（５３）と、該下部定盤（５３）の上方位置に該定
盤（５３）と対向同軸状に配置されると共に回転駆動及
び昇降作動可能に保持されかつ下面に同じくドーナツ盤
状の砥石（５４）が取着された上部定盤（５５）と、各
砥石（５２）（５４）間において砥石の軸芯位置に配置
された太陽歯車（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内歯歯車（５９）と、
該内歯歯車（５９）及び太陽歯車（５７）の両歯車に噛
合され下定盤（５３）の砥石（５２）上に載置された状
態で両歯車（５７）　　（５９）間に配置された外歯歯
車状のワークキャリアー（５６）とからなる。なお、こ
のワークキャリアー（５６）は、磁気ディスク用基板（
Ａ）の外周形状に沿う円形の保持孔（６０）を偏心状態
に有し、該保持孔（６０）内に磁気ディスク用基板（Ａ
）が配置された状態で該基板の上下両面がキャリア（５
６）の保持孔（６０）から外方に突出した状態となるよ
うにその板厚が基板（Ａ）よりも薄く形成されている。

そして、この研磨装置（５１）では、上部定盤（５５）
が上方待機位置に位置された状態で磁気ディスク用基板
（Ａ）がワークキャリアー（５６）の保持孔（６０）内
に配置され、上部定盤（５５）が下降作動されて磁気デ
ィスク用基板（Ａ）の両面が上下の砥石（５２）　　（
５４）で挾まれる。そして、加圧状態におい、て、太陽
歯車（５７）が回転されることによりワークキャリアー
（５６）が自転されながら太陽歯車（５７）の回りで公
転され、更に上下の定盤（５３）　　（５５）も回転さ
れて、磁気ディスク用基板（Ａ）の両面の研磨加工がな
される。研石後は、上部定盤（５５）が上昇され、キャ
リアー（５６）に保持されている基板（Ａ）が取り出さ
れ、また新たな基板がキャリアー（５Ｂ）に保持せしめ
られて研磨が再開される。

ところで、従来、上記装置を用いた磁気ディスク用Ｕ板
の研磨は、作業者が、ラックから基板（Ａ）を取り出し
てこれをワークキャリアー（５６）の各保持孔（６０）
に配置し、また、研磨完了後にキャリアー（５Ｇ）の基
板（Ａ）を取り出すという作業を繰り返しながら実施さ
れていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような人手による繰返し作業は、
作業者に大きな負担を与え、また、装置のワーク処理効
率の向上に限界を生じさせていた。

そのため、研磨加工工程の自動化を図り、基板（Ａ）を
研磨装置（５１）のキャリアー（５６）の保持孔（６０
）内に自動的にローデングし、上部定盤（５５）を下降
し、太陽歯車（５７）及び上下の定盤（５３）　　（５
５）を回転駆動し、駆動停止し、上部定盤（５５）を上
昇し、研磨済の基板を自動的にアンローデングする自動
化設備の開発が要請されている。

しかしながら、上記のような自動化設備の構想には、次
のような問題点がある。即ち、研磨装置（５１）への基
板（Ａ）のローディングの際に、基板（Ａ）が不本意に
キャリアー（５６）に乗り上げた状態に配置されてしま
うことが可能性としてあり、そのような配置状態になっ
た場合においても、そのまま引き続いて上部定盤（５５
）の下降、そして太陽歯車（５７）及び上下の定盤（５
３）　　（５５）の回転駆動へと装置（５１）が作動し
てしまう。

このことは、例えば上記のように砥石（５２）（５４）
による研磨装置（５１）では、該砥石の破損を招く等の
不具合を招く原因となる。

従って、上記のようなワークの研磨加工の自動化におい
ては特に、不適正配置状態のままワークの研磨が開始さ
れるというような誤動作を起こすのを防止する機構を備
える必要がある。

この発明は、上記のような問題点を解決し、ワークがキ
ャリアーの保持孔内に適正に配置されていない場合には
、ワークの研磨のための作動を開始しない、誤作動防止
対策の施された研磨装置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、本発明者らは、ワークがキャリアー
に乗り上げた不適正な状態に配置された場合、上下の定
盤の相対接近作動後の両定盤間の間隔が適正配置状態に
おける場合よりも大となることに着目し、かかる両定盤
間の間隔を検知することで、上記目的を達成しうろこと
を見出だし、この発明を完成するに至った。

即ち、この発明は、ワーク保持孔を有し、太陽歯車と該
太陽歯車の同心外方部に配置された内歯歯車との間に噛
合状態に配置された外歯歯車によるワークキャリアーと
、 該ワークキャリアーを自転させながら太陽歯車の回りで
公転させるように前記太陽歯車及び／又は内歯歯車を回
転駆動する歯車駆動部と、相対的に接近離反作動可能に
対向配置され、接近作動により前記キャリアーの保持孔
内のワークを相互間に挾み込む砥石等による上下１対の
研磨用定盤とが備えられた研磨装置であって、相対接近
後の前記両定盤の間隔が所定の間隔よりも大であること
を検知する検知手段と、該検知手段からの信号に基づい
て前記歯車駆動部等のワーク研磨用の駆動部を、その作
動が開始されないように制御する駆動部制御手段と、が
設けられてなることを特徴とする研磨装置を要旨とする
。

作用 上記研磨装置では、ワークが、キャリアーの保持孔内に
適正状態に配置されずにキャリアーに乗り上げた状態に
配置されてしまったような場合、相対接近作動後の上下
の定盤間の間隔が、所定間隔、即ちワークの厚さに対応
する間隔よりも大となるので、それが検知手段で検知さ
れ、その検知信号に基づいて駆動部制御手段が歯車駆動
部等のワーク研磨用の駆動部を、その作動が開始されな
いように制御する。従って、ワークがキャリアーに不適
正な状態に配置されている場合には、ワークの研磨のた
めの作動が開始されない。

実施例 以下、この発明の研磨装置を磁気ディスク用アルミニウ
ム基板の研磨加工を行う装置に適用した実施例を、図面
に基づいて説明する。

第１図及び第２図に示される研磨袋ｆＲ（１）において
、（２）は下部定盤、（３）は上部定盤、（４）は太陽
歯車、（５）は内歯歯車、（６）はワークキャリアーで
ある。

下部定盤（２）は、その上部に所定厚さの環盤状の砥石
（８）が取着されたもので、回転駆動装置（１３）によ
り自軸回りで回転駆動されるものとなされている。なお
、該定盤（２）は、その砥石（９）の厚さが減少しても
該砥石（８）の上面を常時一定の高さに保持できるよう
に等の配慮から、図示しない昇降駆動装置により上下方
向にも移動されうるちのとなされている。

上部定盤（３）は、下部定盤（２）の上方位置に同軸状
に対向配置され、その下部に同じく環盤状の砥石（９）
が前記砥石（８）に対向するように取着されたものであ
る。そして、この上部定盤（３）は、これに連結された
昇降用シリンダー（１４）及び加圧シリンダー（１５）
の作動により、下部定盤（２）に対して接近、離反作動
され、かつ接近時にその下面が基板（Ａ）に押し付けら
れた状態にされるものとなされている。

即ち、上部定盤（３）の接近作動は、上部定盤（３）が
上方待機位置に位置している状態で、まず昇降シリンダ
ー（１４）の進出作動により下部定盤（２）に対し所定
の一定距離離間した定位置に接近配置され、そして、そ
の配置状態で加圧シリンダー（Ｉ５）の進出作動により
上部定盤（３）が更に下部定盤（２）側に接近されて基
板（Ａ）を両定盤（２）（３）で挾み該基板（Ａ）に押
し付は状態にされることにより行われる。また離反作動
は、この逆で、まず加圧シリンダー（１５）の作動で下
部定盤（２）に対して前記定位置まで離間され、そして
、昇降シリンダー（１４）の作動により前記上方待機位
置に復帰されることにより行われる。

また、上記の上部定盤（３）は回転駆動装置（１６）に
より、下部定盤（４）と同様に自軸回りで回転駆動され
るものとなされている。

太陽歯車（４）は、上下両定盤（２）（３）間において
砥石（８）（９）の軸芯位置に配置されており、回転駆
動装置（１７）により自軸回りで回転駆動されるものと
なされている。この回転駆動装置（１７）には設定回転
回数に応じた回数だけ太陽歯車（４）を回転させること
ができる、例えばＡＣサーボモーター等が採用されてい
る。

また、内歯歯車（５）は、太陽歯車（４）の径方向外方
位置に、太陽歯車（４）との間に上下の砥石（８）（９
）が進出状態に配置されうるドーナツ状のスペースをお
いて太陽歯車（４）と同心状に固定状態で配置されてい
る。

更に、ワークキャリアー（６）は、薄板状外歯歯車によ
るもので、上記太陽歯車（４）と内歯歯車（５）との間
のドーナツ状のスペース内に１個ないし複数個配置され
、太陽、内歯の両歯車（４）（５）に噛合されている。

なお、ワークキャリアー（６）には、その中心位置から
偏心した位置に、磁気ディスク用基板（Ａ）の外周形状
に沿う円形の保持孔（１０）が１個ないし複数個設けら
れている。また、このワークキャリアー（６）の厚さは
、磁気ディスク用基板（Ａ）の厚さよりも薄く形成され
、前記保持孔（１０）内に磁気ディスク用基板（Ａ）を
配置した状態でその上下の面が保持孔（１０）の外方に
突出しうるちのとなされている。

ここに、上記太陽歯車（４）、内歯歯車（５）及びワー
クキャリアー（６）相互間の歯数比は１：３：１に設定
されている。これにより、太陽歯車（４）がその回転駆
動装置（１７）に対する制御により４の整数倍数回回転
されることで、キャリアー（６）の保持孔（ｌＯ）を回
転開始時の位置において停止させうるちのとなされてい
る。

なお、図示しないが、上記研磨装置（１）に隣接して、
ワークオートローデング装置とワークオートアンローデ
ィング装置が配置され、これらの装置が研磨装置（１）
に対する基板（Ａ）のローディング、アンローディング
をパターン化された動作によって行うものとなされてい
る。

そして、これらのローデング装置やアンローディング装
置、上部定盤（３）における昇降シリンダー（１４）　
、加圧シリンダー（１５）及び回転駆動装置（１Ｇ）　
、更には太陽歯車（４）や下部定盤（２）の回転駆動装
置（１３）　　（１７）等は、図示しないコントロール
ユニットに接続され、該ユニットからの指令信号によっ
て、ローディング装置による基板（Ａ）のローディング
、昇降シリンダー（１４）と加圧シリンダー（！５）と
による上部定盤（３）の下降作動、太陽歯車（４）及び
上下両定盤（２）（３）の回転駆動とその停止、昇降シ
リンダー（１４）と加圧シリンダー（１５）とによる上
部定盤（３）の上昇作動、アンローディング装置による
基板（Ａ）のアンローディングが順次自動的に繰り返さ
れて、基板（Ａ）の研磨が実施されていくものとなされ
ている。

そして、上記装置（１）に組み込まれる誤動作防止機構
を構成する検知手段として、例えば、常時は発光し、加
圧シリンダー（１５）のシリンダーロッドが所定の設定
進出位置、例えば上部定盤（３）が基板加工位置、ない
しはその上方側近傍位置までに進出した際に切り替わっ
てその発光を停止する発光部を備えた検知装置（２０）
が使用される。この検知装置（２０）による加圧シリン
ダー（１５）のロッドの進出位置の検知方式は、例えば
、該ロッドの進出距離を時間刻みに経時的に人力してそ
の距離が設定値に達した時点で発光を停止する方式など
が採用される。

設定値の入力は、例えば、キャリアー（６）の保持孔（
１０）内に基板（Ａ）を配置して上部定盤（３）を下降
させ基板（Ａ）を上下の定盤（２）（３）で挾んだ状態
の加圧シリンダー（１５）のロッドの位置と、キャリア
ー（６）の上面に基板（Ａ）を重ね合わせ状態に配置し
て上部定盤（３）を下降させ基板（Ａ）とキャリアー（
６）とを上下の定盤（２）（３）で挾んだ状態の加圧シ
リンダー（１５）のロッドの位置とをそれぞれ検出し、
それらの検出値の中間の値を人力することによって行わ
れる。この検知装置（２０）により、接近作動後の両定
盤（２）（３）の間隔が所定の間隔、即ちワーク厚さよ
りも大であるか否かを検知しうる。

また、駆動部制御手段としては、前記検知装置（２０）
の発光部からの光を受光する受光部を備えた制御装置（
２１）が使用される。この制御装置（２１）は、受光部
を除く本体部分が前記コントロールユニットに組み込ま
れ、受光部が受光している間は、次の動作、即ち太陽歯
車（４）及び上下の定盤（２）（３）の回転が開始され
ず、受光部が発光部からの光を受光しなくなった時点で
、太陽歯車（４）及び上下の定盤（２）（３）の各回転
駆動部（１３）　　（１０）　　（１７）に駆動信号が
送られる方式にされている。

次に、上記研磨装置（１）の作動を説明する。

検知装置（２０）における設定値を上記方法によって入
力した後、確認のため、キャリアー（６）の上面に基板
（Ａ）を重ね合わせ状態に配置して上部定盤（３）を下
降させ基板（Ａ）とキャリアー（６）とを上下の定盤（
２）（３）で挾んだ状態にする。その際、検知装置（２
０）の発光部が発光を継続すれば研磨加工を開始する。

また、発光部の発光が停止された場合には、誤設定とし
て設定のやり直しを行う。

この設定値入力及び確認の作業終了後、パターン化され
た動作を行う図示しないワークローデング装置が作動さ
れ、磁気ディスク用双板（Ａ）がキャリアー（６）のワ
ーク保持部（ｌＯ）に配置される。

基板配置完了後、第３図に示されるように上方待機位置
で待機されている上部定盤（３）が、昇降シリンダー（
１４）の進出作動により、第４図に示されるように下部
定盤（２）に対し所定の一定距離離間した定位置に接近
作動され、そして、第５図に示されるように加圧シリン
ダー（１５）の進出作動により、上部定盤（３）が更に
下部定盤（２）側に下降作動され、両定盤（２）（３）
の対向面がワーク（Ａ）を加圧状態に挾んだ状態にされ
る。

その際、キャリアー（６）の保持孔（１０）に基板（Ａ
）が適正状態に配置されていれば、検知装置（２０）の
発光部の発光が停止され、それに基づいて駆動部制御装
置（２１）が駆動信号を出力し、太陽歯車（４）及び上
下の定盤（２）（３）が回転駆動される。

そして、太陽歯車（４）は、予め入力されていた回数（
４の整数倍数回）回転作動された時点で上下の定盤（２
）（３）とともに停止される。その停止状態で、キャリ
アー（６）は太陽歯車（４）の回転開始時点における位
置に復帰した状態となり、かつワーク保持孔（１ｏ）の
周方向位置も最初の位置に復帰した状態となっている。

そして、上部定盤（３）が、シリンダー（１４）（１５
）の退入作動により上方待機位置に復帰され、キャリア
ー（６）の保持孔（１０）の基板（Ａ）が、パターン動
作を行う図示しないワークアンローデング装置によって
取り出される。

その後、前記ワークローデング装置が再び作動され、上
記同様の動作が繰り返される。

そして、上記動作の繰返しの間に、磁気ディスク用基板
（Ａ）が、第３図に示されるように、誤ってキャリアー
（６）の上面に乗り上げた不適正な配置状態にローディ
ングされた場合には、上部定盤（３）は、昇降シリンダ
ー（１４）の進出作動により第４図に示されるように所
定の接近位置に下降されたのち、第５図に示されるよう
に加圧シリンダー（１５）の作動でキャリアー（６）と
基板（Ａ）とを重ね合わせた状態でこれらを加圧状態に
挾むことになる。その状態では、加圧シリンダー（１５
）のロッドの進出距離が予定の進出距離よりもキャリア
ー（６）の厚さ分だけ不足しており、検知装置（２０）
の発光部は発光を継続した状態にある。従って、制御装
置（２１）の受光部も受光を継続し、制御装置（２１）
からは太陽歯車（４）及び上下の定盤（２）（３）の各
回転駆動部への駆動信号が出力されず、そのため、次の
動作、即ち基板（Ａ）の研磨動作に移れず、装置（１）
の作動が停止される。この結果、そのまま研磨動作に移
ってしまう場合に起こりうる砥石（８）（９）の破損等
が防止される。なお、その際には、作業者に装置のその
ような状態を知らせるため、同時に警報が発せられるよ
うにするのが好ましい。

その後は、作業者が前記の基板（Ａ）を取り除いたのち
、再始動され基板の研磨が再開される。

なお、上記実施例では、研磨装置（１）をワークオート
ローディング装置、ワークオートアンローディング装置
と組み合わせて、コントロールユニットによる自動制御
によって基板（への研磨を連続的に行う自動化設備を説
明したが、本発明の研磨装置は、ワークのローディング
、アンローディングを作業者が行う形式で使用されるも
のとなされていてもよい。

発明の効果 上述の次第で、この発明の研磨装置は、相対接近後の上
下の定盤間の間隔が所定の間隔よりも大であることを検
知する検知手段と、該検知手段からの信号に基づいて歯
車駆動部等のワーク研磨用の駆動部を、その作動が開始
されないように制御する駆動部制御手段とが設けられて
なるものであるから、ワークが、キャリアーに乗り上げ
た不適正な状態に配置されたような場合には、歯車駆動
部等のワーク研磨用の駆動部の作動が開始されず、その
ため、不適正配置状態のままワークの研磨が開始される
というような誤動作を起こすのを防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の研磨装置の一実施例を
示すもので、第１図は装置の垂直断面図、第２図は第１
図の■−■線矢視図、第３図は基板が研磨装置に不適正
な配置状態に配置された状態を示す垂直断面図、第４図
は上部定盤が昇降シリンダー装置の作動により下降され
た状態を示す垂直断面図、第５図は加圧シリンターの作
動により上部定盤の下面が基板に加圧状態に接触された
状態を示す垂直断面図である。 第６図は従来の研磨装置を示す斜視図である。 （１）・・・研磨装置、（２）・・・下部定盤、（３）
・・・上部定盤、（４）・・・太陽歯車、（５）・・・
内歯歯車、（６）・・・ワークキャリアー　（１０）・
・・ワーク保持孔、（１３）　　（１Ｂ）・・・回転駆
動装置（ワーク研磨用駆動部）、（１７）・・・回転駆
動装置（歯車駆動部、ワーク研磨用駆動部）、（２０）
・・・検知装置（検知手段）、（２１）・・・駆動部制
御装置（駆動部制御手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ワーク保持孔を有し、太陽歯車と該太陽歯車の同心外方
   部に配置された内歯歯車との間に噛合状態に配置された
   外歯歯車によるワークキャリアーと、 該ワークキャリアーを自転させながら太陽歯車の回りで
   公転させるように前記太陽歯車及び／又は内歯歯車を回
   転駆動する歯車駆動部と、相対的に接近離反作動可能に
   対向配置され、接近作動により前記キャリアーの保持孔
   内のワークを相互間に挾み込む砥石等による上下１対の
   研磨用定盤とが備えられた研磨装置であって、相対接近
   後の前記両定盤の間隔が所定の間隔よりも大であること
   を検知する検知手段と、該検知手段からの信号に基づい
   て前記歯車駆動部等のワーク研磨用の駆動部を、その作
   動が開始されないように制御する駆動部制御手段と、が
   設けられてなることを特徴とする研磨装置。