JPH0710494B2 - Wrapping device - Google Patents

Wrapping device

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JPH0710494B2
JPH0710494B2 JP16053188A JP16053188A JPH0710494B2 JP H0710494 B2 JPH0710494 B2 JP H0710494B2 JP 16053188 A JP16053188 A JP 16053188A JP 16053188 A JP16053188 A JP 16053188A JP H0710494 B2 JPH0710494 B2 JP H0710494B2
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plate
lap
lapping
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measurement
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明夫 小村
紳司 宮本
重喜 森川
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Hitachi Zosen Corp
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Hitachi Zosen Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ラッピング装置、さらに詳しくは、ラップ
定盤によりたとえばシリコンウェハなどを研磨するラッ
ピング装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lapping apparatus, and more particularly to a lapping apparatus for polishing, for example, a silicon wafer by a lapping plate.

従来の技術および発明の課題 ラップ定盤を用いたラッピングマシンにおいては、加工
精度を上げるために、ラップ定盤の平面精度を計測して
これを修正する必要がある。
2. Description of the Related Art In a lapping machine using a lapping plate, it is necessary to measure the plane accuracy of the lapping plate and correct it in order to improve the processing accuracy.

従来のラッピングマシンにおいては、ラップ定盤の平面
精度の測定は、複数のダイヤルゲージを直線状に配列し
た真直度測定バーを用いて行なっているが、ラップ定盤
の任意直線上の二次元情報しか得られず、高精度ラップ
に必要な三次元形状が不明である。しかも、この計測は
下部ラップ定盤のみの管理であり、両面ラッピングマシ
ンの場合の上部ラップ定盤の管理は半径方向のみであ
り、理想平面とはほど遠い平面形状になっている。
In the conventional lapping machine, the flatness of the lap platen is measured using a straightness measuring bar in which a plurality of dial gauges are linearly arranged. However, the three-dimensional shape required for high precision lapping is unknown. Moreover, this measurement is performed only for the lower lapping platen, and for the double-sided lapping machine, the upper lapping platen is managed only in the radial direction, which is a plane shape far from the ideal plane.

また、ラップ定盤の修正作業は、ラップ定盤の中央部が
高くなった中凸形または中央部が低くなった中凹形など
の形状によって、作業者の勘でドレッシングギヤとラッ
プ定盤の回転方向および回転速度を組合わせることによ
り行なっている。ラップ定盤はラップ加工熱や荷重によ
って熱変形や弾性変形をするため、加工中の摩耗も考慮
されて修正形状がノウハウ的に決められており、一般的
には、下部ラップ定盤が中凹形、上部ラップ定盤が中凸
形になっている。このため、修正作業は、かなりの時間
と経験を要し、熟練度の高い作業である。
In addition, the correction work of the lap surface plate can be done by the operator's intuition, depending on the shape such as the middle convex shape with the central part of the lap surface raised or the concave shape with the central part lowered. This is done by combining the rotation direction and rotation speed. Since the lap surface plate undergoes thermal deformation and elastic deformation due to lap processing heat and load, the corrected shape is determined know-how in consideration of wear during processing.Generally, the lower lap surface plate has a concave shape. Shape, the upper lap platen has a convex shape. Therefore, the correction work requires a considerable amount of time and experience and is a highly skilled work.

この発明の目的は、上記の問題を解決し、上下のラップ
定盤の平面精度の計測および修正が簡単かつ確実にで
き、よって精度の高い製品が得られるラッピング装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a lapping apparatus capable of easily and surely measuring and correcting the plane accuracy of the upper and lower lapping platens and thus obtaining a highly accurate product.

課題を解決するための手段 この発明によるラッピング装置は、 上向きに配置された下部ラップ定盤と、 下部ラップ定盤の上方に下向き対向状に配置された上部
ラップ定盤と、 下部ラップ定盤上面の平面精度を計測する下部計測位置
と上部ラップ定盤下面の平面精度を計測する上部計測位
置とに回動させられる反転可能な計測バーに取付けられ
た複数の距離センサーを有し、各計測位置において、距
離センサーからの出力信号と、距離センサーの位置関係
と、対応するラップ定盤の回転角度位置とを対応付けし
た処理を行なうことによりラップ定盤表面の平面精度を
計測する平面精度計測手段と、 下部ラップ定盤上面を修正する下部修正位置と上部ラッ
プ定盤下面を修正する上部修正位置とに回動させられる
反転可能な砥石支持部材に取付けられた修正砥石を有
し、各修正位置において、砥石が対応するラップ定盤の
表面に接触して回転し、ラップ定盤に対する砥石の位
置、砥石の接触圧力および回転速度の調整ができる修正
手段と、 各計測位置における平面精度計測手段の計測結果に基づ
いて対応する修正位置における修正手段を制御すること
により対応するラップ定盤の表面を修正する制御手段と
を備えているものである。
Means for Solving the Problems A lapping apparatus according to the present invention includes a lower lap surface plate arranged upward, an upper lap surface plate arranged in a downward facing manner above the lower lap surface plate, and an upper surface of the lower lap surface plate. Has a plurality of distance sensors attached to a reversible measuring bar that can be rotated to a lower measurement position that measures the plane accuracy of the upper lapping plate and an upper measurement position that measures the plane accuracy of the lower surface of the upper lapping plate. In, the plane accuracy measuring means for measuring the plane accuracy of the surface of the lap surface by performing a process in which the output signal from the distance sensor, the positional relationship of the distance sensor, and the rotation angle position of the corresponding lap surface are associated with each other. And a reversible whetstone support member that can be rotated to a lower correction position that corrects the upper surface of the lower lap surface plate and an upper correction position that corrects the lower surface of the upper lap surface plate A correction means having a correction grindstone that is rotated, and at each correction position, the grindstone contacts the surface of the corresponding lapping plate and rotates, and the position of the grindstone with respect to the lapping plate, the contact pressure of the grinding stone, and the rotation speed can be adjusted. And control means for correcting the surface of the corresponding lapping plate by controlling the correction means at the corresponding correction position based on the measurement result of the plane accuracy measuring means at each measurement position.

作用 下部ラップ定盤上面の平面精度を計測する下部計測位置
と上部ラップ定盤下面の平面精度を計測する上部計測位
置とに回動させられる反転可能な計測バーに取付けられ
た複数の距離センサーを有し、各計測位置において、距
離センサーからの出力信号と、距離センサーの位置関係
と、対応するラップ定盤の回転角度位置とを対応付けし
た処理を行なうことによりラップ定盤表面の平面精度を
計測する平面精度計測手段を備えているので、計測バー
を下部計測位置と上部計測位置に反転させて距離センサ
ーの向きを変えることにより、下部ラップ定盤はもちろ
ん、上部ラップ定盤であっても、その三次元形状を簡単
に精度良く計測することができる。
Action Multiple distance sensors attached to a reversible measuring bar that can be rotated between a lower measurement position that measures the plane accuracy of the upper surface of the lower lap surface and an upper measurement position that measures the surface accuracy of the lower surface of the upper lap surface plate. Having the output signal from the distance sensor, the positional relationship of the distance sensor, and the corresponding rotation angle position of the lap surface plate at each measurement position, the flatness of the surface of the lap surface plate can be determined by performing the processing. Since it has a plane accuracy measuring means to measure, by reversing the measurement bar to the lower measurement position and the upper measurement position and changing the direction of the distance sensor, it is possible to use the upper lap surface plate as well as the lower lap surface plate. , Its three-dimensional shape can be easily and accurately measured.

また、下部ラップ定盤上面を修正する下部修正位置と上
部ラップ定盤下面を修正する上部修正位置とに回動させ
られる反転可能な砥石支持部材に取付けられた修正砥石
を有し、各修正位置において、砥石が対応するラップ定
盤の表面に接触して回転し、ラップ定盤に対する砥石の
位置、砥石の接触圧力および回転速度の調整ができる修
正手段を備えているので、砥石支持部材を下部修正位置
と上部修正位置に反転させて砥石の向きを変えることに
より、下部ラップ定盤はもちろん、上部ラップ定盤であ
っても、その表面の任意の位置を任意の量だけ簡単に精
度良く修正することができる。
Further, there is a correction grindstone attached to a reversible grindstone support member that is rotated to a lower correction position for correcting the upper surface of the lower lap surface plate and an upper correction position for correcting the lower surface of the upper lap surface plate. In the above, since the grindstone rotates in contact with the surface of the corresponding lap surface plate, the position of the grindstone with respect to the lap surface plate, the contact pressure of the grindstone, and the correction means capable of adjusting the rotation speed are provided. By reversing the correction position and the upper correction position and changing the direction of the grindstone, not only the lower lap surface plate but also the upper lap surface plate can easily and accurately correct any position on the surface by any amount. can do.

さらに、各計測位置における平面精度計測手段の計測結
果に基づいて対応する修正位置における修正手段を制御
することにより対応するラップ定盤の表面を修正する制
御手段を備えているので、平面精度の計測結果に基づい
て、上下のラップ定盤を任意の形状に簡単に精度良く修
正することができる。
Further, since the control means for correcting the surface of the corresponding lapping plate is provided by controlling the correction means at the corresponding correction position based on the measurement result of the plane accuracy measurement means at each measurement position, the measurement of the plane accuracy is performed. Based on the result, it is possible to easily and accurately correct the upper and lower lap surface plates into an arbitrary shape.

実施例 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、両面ラッピングマシンの平面精度測定と修正
に関する部分の概略構成を示す。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a portion related to plane accuracy measurement and correction of a double-sided lapping machine.

ラッピング装置は、上下のラップ定盤(10)(11)、平
面精度計測装置(12)、修正装置(13)および制御装置
(14)を備えている。
The lapping device includes upper and lower lapping plates (10) (11), a plane accuracy measuring device (12), a correction device (13), and a control device (14).

下部ラップ定盤(下部定盤)(11)は、上向きに配置さ
れている。
The lower lap surface plate (lower surface plate) (11) is arranged facing upward.

上部ラップ定盤(上部定盤)(10)は、下部定盤(11)
の上方に下向き対向状に配置され、上下に移動して下部
定盤(11)との間隔が調整できるようになっている。
The upper lapping plate (upper plate) (10) is the lower lapping plate (11)
It is arranged above and above in a downward facing manner so that it can be moved up and down to adjust the distance to the lower surface plate (11).

制御装置(14)はたとえばパーソナルコンピュータより
なり、これにはグラフィックディスプレイ(15)などが
接続されている。
The control device (14) is, for example, a personal computer, to which a graphic display (15) or the like is connected.

平面精度計測装置(12)は、次のように構成されている
(第2図および第3図参照)。
The plane accuracy measuring device (12) is configured as follows (see FIGS. 2 and 3).

平面精度計測装置(12)は、1本の計測バー(16)を備
えている。計測バー(16)の両端部は支持ブロック(1
7)に支持されており、ブロック(17)は支持台(18)
に高さの調整ができるように取付けられている。支持台
(18)は、計測バー(16)が上下の定盤(10)(11)の
間に位置するように、下部定盤(11)の外側の装置上に
据付けられている。計測バー(16)には複数個(たとえ
ば10個程度)の距離センサー(19)が直線状に配列され
ている。また、計測バー(16)の両端寄りの部分には高
さ調整用光スイッチ(20)が設けられている。計測バー
(16)は、ブロック(17)に対して180度反転させるこ
とにより、距離センサー(19)が下部定盤(11)上面に
対向する下部計測位置と距離センサー(19)が上部定盤
(10)下面に対向する上部計測位置とに切換えられる。
そして、上部または下部計測位置において、それぞれ、
光スイッチ(20)を用いてブロック(17)の高さを調整
することにより、距離センサー(19)がすべて定盤(1
0)(11)の表面とほぼ平行な1つの平面内好ましくは
水平面内に位置するように計測バー(16)の高さが調整
される。
The plane accuracy measuring device (12) includes one measuring bar (16). Both ends of the measuring bar (16) are
It is supported by 7) and the block (17) is the support base (18).
It is mounted so that the height can be adjusted. The support base (18) is installed on a device outside the lower surface plate (11) so that the measurement bar (16) is located between the upper and lower surface plates (10) and (11). A plurality of (for example, about 10) distance sensors (19) are linearly arranged on the measurement bar (16). Further, an optical switch (20) for height adjustment is provided at a portion near both ends of the measurement bar (16). The measurement bar (16) is rotated 180 degrees with respect to the block (17), so that the distance sensor (19) faces the upper surface of the lower platen (11) and the lower measurement position and the distance sensor (19) are the upper platen. (10) Switch to the upper measurement position that faces the lower surface.
And at the upper or lower measurement position,
By adjusting the height of the block (17) using the optical switch (20), all the distance sensors (19) are on the surface plate (1
0) The height of the measuring bar (16) is adjusted so that it lies in one plane substantially parallel to the surface of (11), preferably in a horizontal plane.

上部定盤(10)の上面周縁部にマーカ(21)が取付けら
れ、装置の固定部分にはこのマーカ(21)を検出するこ
とにより上部定盤(10)の回転角度を求めるためのマー
カセンサー(22)が設けられている。同様に、下部定盤
(11)の下面周縁部にマーカ(23)が取付けられ、装置
の固定部分にはこのマーカ(23)を検出することにより
下部定盤(11)の回転角度を求めるためのマーカセンサ
ー(24)が設けられている。
A marker (21) is attached to the peripheral portion of the upper surface of the upper surface plate (10), and a marker sensor for determining the rotation angle of the upper surface plate (10) by detecting the marker (21) at the fixed part of the device. (22) is provided. Similarly, a marker (23) is attached to the lower surface peripheral portion of the lower surface plate (11), and the rotation angle of the lower surface plate (11) is obtained by detecting this marker (23) on the fixed part of the device. Marker sensor (24) is provided.

計測バー(16)の距離センサー(19)および高さ調整用
光スイッチ(20)ならびにマーカセンサー(22)(24)
は、制御装置(14)に接続されている。制御装置(14)
は、計測バー(16)の複数の距離センサー(19)の出力
と、これら各距離センサー(19)の位置関係と、定盤
(10)(11)の回転角度とを対応づけした処理を行なう
ことにより、定盤(10)(11)の平面精度を計測する。
Distance sensor (19) of measuring bar (16), optical switch for height adjustment (20) and marker sensor (22) (24)
Is connected to the control device (14). Control equipment (14)
Performs the processing in which the outputs of the plurality of distance sensors (19) of the measurement bar (16), the positional relationship between these distance sensors (19), and the rotation angles of the surface plates (10) (11) are associated with each other. By doing so, the plane accuracy of the surface plate (10) (11) is measured.

次に、第3図を参照して、上記の平面精度計測装置(1
2)による下部定盤(11)の平面精度計測の原理を説明
する。
Next, referring to FIG. 3, the above-mentioned plane accuracy measuring device (1
The principle of plane accuracy measurement of the lower surface plate (11) by 2) is explained.

第3図は計測バー(16)をラッピングマシン上に据付け
て下部定盤(11)を回転させたときの40°ごとの回転位
置での計測ラインを示している。計測バー(16)には10
個程度の距離センサー(19)を取付けるが、同図には原
理上必要な6個の距離センサー(19)の位置j=、
、、、、を示している。また、下部定盤(1
1)の回転による計測バー(16)の位置をi=
……、で表わしている。
FIG. 3 shows the measurement line at each rotation position of 40 ° when the measurement bar (16) is installed on the lapping machine and the lower surface plate (11) is rotated. 10 on the measuring bar (16)
About 6 distance sensors (19) are attached, but in the figure, the positions of the 6 distance sensors (19) that are necessary in principle, j =,
,,,, are shown. Also, the lower surface plate (1
The position of the measuring bar (16) by the rotation of 1) is i = 1 , 2 ,
..., represented by 9 .

計測バー(16)の距離センサー(19)の出力di,jは、 di,j=ai・xj+bi+fi,j ………(1) と表わすことにする。ただし、iは,……、の下部
定盤(11)の回転位置、jは、……、のセンサー位
置である。また、a、bは下部定盤の回転に伴って移動
する面を計測バーで切断したときの、切断面上部直線の
パラメータ、fはその直線からのずれ量すなわち平面歪
の量である。
The output d i, j of the distance sensor (19) of the measuring bar (16) is expressed as d i, j = a i · x j + b i + f i, j (1). However, i is the rotational position of the lower surface plate (11) of 1 , ..., 9 and j is the sensor position of. Further, a and b are parameters of the straight line on the upper surface of the cut surface when the surface moving along with the rotation of the lower surface plate is cut by the measuring bar, and f is a deviation amount from the straight line, that is, a plane strain amount.

この平面精度計測装置(12)による計測方法の基本的な
考え方は、第3図における3点A、B、Cでの測定値を
基本に、これらの点が水平面内にあるものとして、点
A、B、C以外の測定値di,jからfi,jを求めることであ
る。以下、その具体的な手順を述べる。
The basic idea of the measuring method by this plane accuracy measuring device (12) is based on the measured values at three points A, B and C in FIG. 3, and assuming that these points are in the horizontal plane, the point A , B, and C , to obtain f i, j from measured values d i, j . The specific procedure will be described below.

まず、点A、B、Cを通る位置上のfi,jを求
める。
First, f i, j on positions 1 , 4 , and 7 passing points A, B, and C are obtained.

点Aの測定データはの、のとして与えられるの
で、式(1)から、 di,=a ・x +b +f ………(2) d =a ・x +b +f ………(3) となる。 のとのは同じ位置(点A)であるから、 f =f である。
The measurement data at point A is1of,FourGiven as
From the formula (1), di,= A 1 ・ X + B 1 + F 1 , ……… (2) d 4 ,= A Four ・ X + B Four + F 4 , ……… (3)1 NotoFourAre in the same position (point A), so f 4 ,= F 4 , Is.

なお、この位置を基準とするので、f =0として
もよい。一方、計測バー(16)の中心をx=0となるよ
うにすると、センサー(19)の位置の対称性から、x
=−x となる。
Since this position is used as a reference, f 4 ,= 0
Good. On the other hand, x = 0 at the center of the measuring bar (16)
Then, from the symmetry of the position of the sensor (19), x
= -X Becomes

点B、Cの位置についても同様であるので、 d =a ・x +b +f ………(4) d =a ・x +b +f ………(5) d =a ・x +b +f ………(6) d =a ・x +b +f ………(7) であり、 f =f =0 f =f =0 である。Since the same applies to the positions of the points B and C, d 7 ,= A 7 ・ X + B 7 + F 7 , ……… (4) d 1 ,= A 1 ・ X + B 1 + F 1 , ……… (5) d 4 ,= A Four ・ X + B Four + F 4 , ……… (6) d 7 ,= A 7 ・ X + B 7 + F 7 , ……… (7) and f 7 ,= F 1 ,= 0 f 4 ,= F 7 ,= 0.

式(2)、(5)から、 a =(d −d )/(2・x ) ………
(8) b =(d −d )/2 ………(9) 式(3)、(6)から、 a =(d −d )/(2・x ) ………
(10) b =(d −d )/2 ………(11) 式(4)、(7)から、 a =(d −d )/(2・x ) ………
(12) b =(d −d )/2 ………(13) したがって、上の平面歪fは、式(8)、(9)の値
を用いて、 f ,j=d ,j−a ・x−b ………(14) で得られる。
From equations (2) and (5), a 1 = (D 1 ,-D 1 ,) / (2x ) ………
(8) b 1 = (D 1 ,-D 1 ,) / 2 ……… (9) From equations (3) and (6), a Four = (D 4 ,-D 4 ,) / (2x ) ………
(10) b Four = (D 4 ,-D 4 ,) / 2 ……… (11) From equations (4) and (7), a 7 = (D 7 ,-D 7 ,) / (2x ) ………
(12) b 7 = (D 7 ,-D 7 ,) / 2 ……… (13) Therefore,1The plane strain f above is the value of the equations (8) and (9).
Using f 1 , j= D 1 , j-A 1 ・ Xj-B 1  … It can be obtained by (14).

同様に、上の平面歪fは式(10)、(11)から、
の平面歪fは式(12)、(13)から求められる。
Similarly, the plane strain f on 4 is obtained from the equations (10) and (11), and the plane strain f on 7 is obtained from the equations (12) and (13).

次に、以外の位置でのfi,jを求める。以外の位置でのa、bの値はとの
対応関係から求められる。
Next, f i, j at positions other than 1 , 4 , and 7 are obtained. 1, 4, 7 at a position other than the values of a, b are determined from the relationship between 1, 4, 7.

たとえば、第3図において、位置のa、bは次のよう
にして得られる。 のとの、およびのとのは同一点である
から、 f =f ………(15) f =f ………(16) ここでf およびf は、位置およびにお
いて前述のようにすでに得られている。
For example, in FIG. 3, a and b at position 2 are obtained as follows. Since 2 and 4 and 1 and 2 are the same point, f 2 , = f 4 , ... (15) f 2 , = f 1 , ... (16) where f 4 , And f 1 have already been obtained at positions 4 and 1 as described above.

したがって、 d =a ・x +b +f ………(17) d =a ・x +b +f ………(18) であるので、 a =[(d −d )−(f −f
)]/(x −x ) ………(19) b =d −f −a ・x ………(20) で求められる。したがって、上のfはすべて求められ
ることになる。
Therefore, d 2 ,= A Two ・ X + B Two + F 2 , ……… (17) d 2 ,= A Two ・ X + B Two + F 2 , ……… (18), so a Two = [(D 2 ,-D 2 ,)-(F 2 ,-F
2 ,)] / (X -X ) ………… (19) b Two = D 2 ,-F 2 ,-A Two ・ X  ……… (20). Therefore,TwoAll the above f are required
Will be.

他の位置に対しても、同様にしてf
を得ることができる。
For the other positions 3 , 5 , 6 , 8 , 8 and 9 , similarly, f
Can be obtained.

di,jは測定値であるが、上述の手順で処理する場合に
は、各位置iに関して平滑化した値を用いるのが望まし
い。
Although d i, j is a measured value, it is desirable to use a smoothed value for each position i when processing by the above procedure.

また、各位置iでのデータは同時入力が望ましいが、実
際はセンサーをスキャンすることになり、下部定盤(1
1)が回転するため、本来の位置とはずれた位置を測定
することになる。いま、直径1mのワークが10rpmで回転
していると、最外周の周側は約500mm/secとなる。した
がって、10msec以内に入力することができれば、最大の
測定位置ずれ量は5mmとなるので、実用上問題はないと
考えられる。
Also, it is desirable to input the data at each position i at the same time, but in reality, the sensor is scanned, and the lower surface plate (1
Since 1) rotates, it will measure the position deviating from the original position. Now, when a work with a diameter of 1 m is rotating at 10 rpm, the outermost circumference is about 500 mm / sec. Therefore, if it can be input within 10 msec, the maximum amount of measurement position deviation will be 5 mm, so it is considered that there is no practical problem.

上部定盤(10)の平面精度の計測も、計測バー(16)を
上部計測位置に切換えた状態で同様にして行なわれる。
The plane accuracy of the upper surface plate (10) is similarly measured with the measurement bar (16) switched to the upper measurement position.

修正装置(13)は、次のように構成されている(第4図
参照)。
The correction device (13) is configured as follows (see FIG. 4).

ベース(25)に対して昇降するコラム(26)の上端に昇
降台(27)が固定されている。昇降台(27)には旋回台
(28)が取付けられ、昇降台(27)に取付けられた旋回
用モータ(29)により垂直軸を中心に旋回させられる。
旋回台(28)の上部にアーム(30)の基端側の部分が水
平ピン(31)により上下回動自在に取付けられている。
アーム(30)の先端部に砥石支持部材(32)が取付けら
れている。この部材(32)の先端部には砥石駆動モータ
(33)が取付けられ、そのモータ軸(34)の先端部に球
面継手(35)およびばね(36)を介して修正砥石(37)
が取付けられている。旋回台(28)には2個のレバー
(38)(39)がアーム(30)のピン(31)と平行なピン
(40)(41)により回動自在に取付けられ、各レバー
(38)(39)にはそれぞれ圧力調整用モータ(42)(4
3)により昇降させられる圧力調整ねじ(44)(45)が
押当てられている。第1のレバー(38)のねじ(44)と
反対側の部分とアーム(30)のピン(31)より先端側の
部分との間に第1の引張ばね(46)が取付けられ、第2
のレバー(39)のねじ(46)と反対側の部分とアーム
(30)のピン(31)より基端側の部分との間に第2の引
張ばね(47)が取付けられている。
An elevating table (27) is fixed to the upper end of the column (26) that moves up and down with respect to the base (25). A swivel base (28) is attached to the lift base (27), and is swung about a vertical axis by a swiveling motor (29) mounted on the lift base (27).
A base end portion of the arm (30) is attached to the upper part of the swivel base (28) so as to be vertically rotatable by a horizontal pin (31).
A grindstone support member (32) is attached to the tip of the arm (30). A grindstone drive motor (33) is attached to the tip of this member (32), and a correction grindstone (37) is attached to the tip of the motor shaft (34) through a spherical joint (35) and a spring (36).
Is installed. Two levers (38) and (39) are rotatably attached to the swivel base (28) by pins (40) and (41) parallel to the pins (31) of the arm (30), and each lever (38). The pressure adjustment motors (42) (4
The pressure adjustment screws (44) (45) that can be raised and lowered by 3) are pressed. A first tension spring (46) is attached between a portion of the first lever (38) opposite to the screw (44) and a portion of the arm (30) closer to the tip end than the pin (31), and a second tension spring (46) is attached.
A second tension spring (47) is mounted between a portion of the lever (39) opposite to the screw (46) and a portion of the arm (30) closer to the base end than the pin (31).

砥石支持部材(32)をアーム(30)に対して180度反転
させることにより、砥石(37)は、下部定盤(11)の上
面に対向する下部修正位置と上部定盤(10)の下面に対
向する上部修正位置とに切換えられる。下部修正位置に
おいては、砥石(37)は第1のばね(46)の弾性力によ
り下部定盤(11)上面に押付けられ、球面継手(35)と
ばね(36)の働きによりこれに密着させられる。そし
て、駆動モータ(33)で砥石(37)を回転させることに
より下部定盤(11)の上面が研磨され、第1の圧力調整
用モータ(42)で第1の圧力調整ねじ(44)の位置を調
整することにより、砥石(37)の圧接力すなわち研磨量
が調整される。また、上部修正位置においては、砥石
(37)は第2のばね(47)の弾性力により上部定盤(1
0)の下面に押付けられ、同様にこれに密着させられ
る。そして、第2の圧力調整用モータ(43)で第2の圧
力調整用ねじ(45)の位置を調整することにより上部定
盤(10)に対する砥石(37)の圧接力すなわち研磨量が
調整される。なお、砥石(37)を反転させるときには、
これが上下の定盤(10)(11)と干渉しないように、上
部定盤(10)を上方に移動させ、かつ昇降台(27)およ
び旋回台(28)を上方に移動させる。
By reversing the grindstone support member (32) with respect to the arm (30) by 180 degrees, the grindstone (37) moves to the lower correction position facing the upper surface of the lower surface plate (11) and the lower surface of the upper surface plate (10). To the upper correction position opposite to. In the lower correction position, the grindstone (37) is pressed against the upper surface of the lower surface plate (11) by the elastic force of the first spring (46), and the spherical joint (35) and the spring (36) work to bring it into close contact. To be Then, the upper surface of the lower surface plate (11) is polished by rotating the grindstone (37) with the drive motor (33), and the first pressure adjusting screw (44) is rotated with the first pressure adjusting motor (42). By adjusting the position, the pressure contact force of the grindstone (37), that is, the polishing amount is adjusted. In the upper correction position, the grindstone (37) is moved by the elastic force of the second spring (47) into the upper surface plate (1).
It is pressed against the lower surface of (0) and is also closely attached to it. Then, by adjusting the position of the second pressure adjusting screw (45) by the second pressure adjusting motor (43), the pressure contact force of the grindstone (37) to the upper surface plate (10), that is, the polishing amount is adjusted. It In addition, when reversing the grindstone (37),
The upper surface plate (10) is moved upward, and the lifting table (27) and the swivel table (28) are moved upward so that this does not interfere with the upper and lower surface plates (10) (11).

モータ(29)(33)(42)(43)は、制御装置(14)に
接続されている。制御装置(14)は、旋回用モータ(2
9)を制御することにより、旋回台(28)およびアーム
(30)を旋回させて、定盤(10)(11)に対する砥石
(37)の半径方向の位置を変え、かつマーカセンサー
(22)(24)により検出される定盤(10)(11)の回転
角度とこの半径方向の位置とから定盤(10)(11)に対
する砥石(37)の位置を求める。また、駆動モータ(3
3)を制御することにより砥石(37)の回転速度すなわ
ち研磨量を調整し、圧力調整用モータ(42)(43)を制
御することにより砥石(37)の圧接力を調整する。
The motors (29) (33) (42) (43) are connected to the control device (14). The control device (14) has a turning motor (2
By controlling 9), the swivel base (28) and the arm (30) are swung to change the radial position of the grindstone (37) with respect to the surface plate (10) (11), and the marker sensor (22). The position of the grindstone (37) with respect to the surface plate (10) (11) is obtained from the rotation angle of the surface plate (10) (11) detected by the (24) and the position in the radial direction. In addition, the drive motor (3
3) is controlled to adjust the rotational speed of the grindstone (37), that is, the polishing amount, and the pressure adjusting motors (42) (43) are controlled to adjust the pressure contact force of the grindstone (37).

定盤(10)(11)の修正作業は、たとえば次のように行
なわれる。
The work of correcting the surface plates (10) (11) is performed as follows, for example.

まず、計測装置(12)の計測バー(16)を下部計測位置
に切換えるとともに、修正装置(13)の砥石(37)を下
部修正位置に切換え、下部定盤(11)を低速で回転させ
る。制御装置(14)は、前述のように計測装置(12)か
らの出力信号を処理することにより下部定盤(11)の平
面形状を求めながら、これに基づいて修正装置(13)を
制御することにより下部定盤(11)の修正を行なう。す
なわち、平面精度計測装置(12)により計測した平面形
状の誤差が管理値より大きければ、これをフィードバッ
クして修正装置(13)に修正指令を出し、定盤(11)の
高い部分を研磨して、これを理想的な面に近付ける。こ
のとき、下部定盤(11)の高い部分では砥石(37)の圧
接力を高く、下部定盤(11)の低い部分では砥石(37)
の圧接力を低くすることにより、下部定盤(11)を理想
的な面に修正する。このような修正作業は、砥石(37)
の回転数を変えることによってもよいし、これら両方を
併用してもよい。そして、計測装置(12)により計測さ
れる平面形状が理想的なものになるまで、上記の動作を
行なう。
First, the measuring bar (16) of the measuring device (12) is switched to the lower measuring position, the grindstone (37) of the correcting device (13) is switched to the lower correcting position, and the lower surface plate (11) is rotated at a low speed. The control device (14) controls the correction device (13) on the basis of the planar shape of the lower surface plate (11) obtained by processing the output signal from the measuring device (12) as described above. By doing so, the lower surface plate (11) is corrected. That is, if the error of the plane shape measured by the plane accuracy measuring device (12) is larger than the control value, this is fed back and a correction command is issued to the correction device (13) to polish the high part of the surface plate (11). And bring this closer to the ideal side. At this time, the pressure contact force of the grindstone (37) is high in the high part of the lower surface plate (11), and the grindstone (37) is in the low part of the lower surface plate (11).
The lower surface plate (11) is corrected to an ideal surface by lowering the pressure contact force of. Grinding stones (37)
The number of rotations may be changed, or both of them may be used in combination. Then, the above operation is performed until the planar shape measured by the measuring device (12) becomes ideal.

なお、上記の修正作業は、一旦計測装置(12)で平面形
状を計測した後、修正装置(13)だけを作動して行なっ
て、理想的な面が得られるまでこれを繰返すようにして
もよい。
It should be noted that the above correction work may be performed by once operating the correction device (13) after measuring the planar shape with the measurement device (12) and repeating this until an ideal surface is obtained. Good.

下部定盤(11)の修正が終了したならば、平面精度計測
装置(12)の計測バー(16)を上部計測位置に切換える
とともに、修正装置(13)の砥石(37)を上部修正位置
に切換え、同様に、上部定盤(10)の修正を行なう。
When the correction of the lower surface plate (11) is completed, the measuring bar (16) of the plane accuracy measuring device (12) is switched to the upper measuring position, and the grindstone (37) of the correcting device (13) is moved to the upper correcting position. Switch and similarly correct the upper surface plate (10).

第5図は、通常のラップ定盤を示す。FIG. 5 shows a conventional lapping plate.

同図において、ラップ定盤の表面(ラップ面)(50)
に、互いに直交する複数のみぞ(51)が形成され、ラッ
プ定盤は、みぞ(51)の底より裏面(52)側のベースプ
レート部(53)と、みぞ(51)により互いに分離させら
れた複数のラップセル部(54)とに分けられている。寸
法の1例を挙げれば、ラップ定盤の全体厚さHが45mm、
ラップセル部(54)の高さすなわちみぞ(51)の深さ
(みぞ深さ)dが15〜17mm、ラップセル部(54)の幅
(ラップセル部幅)Bが最大40mmである(第6図参
照)。
In the figure, the surface (lap surface) of the lapping plate (50)
A plurality of grooves (51) orthogonal to each other are formed on the base plate, and the lap platen is separated from the base plate portion (53) on the back surface (52) side of the bottom of the groove (51) by the groove (51). It is divided into a plurality of lap cell parts (54). To give an example of the dimensions, the overall thickness H of the lapping plate is 45 mm,
The height of the lap cell portion (54), that is, the depth (groove depth) d of the groove (51) is 15 to 17 mm, and the width (lap cell portion width) B of the lap cell portion (54) is 40 mm at the maximum (see FIG. 6). ).

このようなラップ定盤では、みぞ深さdとラップセル部
幅Bの比(d/B)が小さいため、第6図に示すように、
ラップ加工により発生する熱量qはラップ面(50)から
ベースプレート部(53)側へ直線的に流れ、ベースプレ
ート部(53)内の厚さ方向に大きな温度勾配が生じ、ラ
ップ定盤は、中央部がラップ面(50)側に突出する中凸
形の球面状に熱変形する。この熱変形の半径Rは、ラッ
プ定盤の周辺を自由状態と仮定すると、次の式(21)で
表わされる。
In such a lapping plate, since the ratio (d / B) of the groove depth d and the lapping cell width B is small, as shown in FIG.
The amount of heat q generated by lapping flows linearly from the lapping surface (50) to the base plate portion (53) side, and a large temperature gradient is generated in the thickness direction inside the base plate portion (53). Undergoes thermal deformation into a spherical shape with a convex shape protruding toward the lap surface (50). The radius R of this thermal deformation is expressed by the following equation (21), assuming that the periphery of the lapping platen is in a free state.

R=t/α・θ ………(21) なお、上式において、tはベースプレート部の厚さ(ベ
ースプレート部厚さ)、αはラップ定盤の線膨張係数、
θはベースプレート部(53)の表側と裏側の温度差を表
わす。
R = t / α · θ (21) In the above equation, t is the thickness of the base plate (base plate thickness), α is the linear expansion coefficient of the lapping plate,
θ represents a temperature difference between the front side and the back side of the base plate portion (53).

式(21)より明らかなように、tを一定として熱変形を
小さく(Rを大きく)するには、αおよびθを小さくす
る必要がある。
As is clear from the equation (21), it is necessary to reduce α and θ in order to keep t constant and reduce thermal deformation (R is large).

ところが、上記のラップ定盤の場合は、ベースプレート
部(53)の温度差θが大きいため、熱変形が大きい。こ
のため、現状では、始業時に、熱定常状態になるまで空
運転を行なっている。
However, in the case of the above-mentioned lapping plate, since the temperature difference θ of the base plate portion (53) is large, thermal deformation is large. Therefore, at present, at the beginning of work, idle operation is performed until a thermal steady state is reached.

このため、たとえば第7図に示すように、ラップセル部
に、ベースプレート部の厚さ方向の温度分布をほぼ均一
にするための手段が設けられているラップ定盤を使用す
るのが望ましい。
Therefore, for example, as shown in FIG. 7, it is desirable to use a lapping plate having means for making the temperature distribution in the thickness direction of the base plate portion substantially uniform in the lapping cell portion.

第7図において、ラップ定盤のみぞ深さdが従来のもの
に比べてたとえば3倍程度に深くなっている。
In FIG. 7, the groove depth d of the lapping plate is, for example, about 3 times as deep as that of the conventional one.

みぞ深さdとラップセル部幅Bの比(d/B)が大きいた
め、第8図に示すように、熱量qは主にラップセル部
(54)の側面(55)の方向に流れる。したがって、ベー
スプレート部(53)への熱の流入が防がれ、ベースプレ
ート部(53)では厚さ方向の温度分布がほぼ均一にな
り、ベースプレート部(53)では熱変形は発生しない。
また、ラップセル部(54)では軸対称型の温度分布とな
り、温度差が生じるが、ラップセル部(54)がみぞ(5
1)により分離されており、しかもラップセル部幅Bが
ラップ定盤の直径に比べて小さいため、ラップセル部
(54)の変形は無視することができる。このため、ラッ
プ面(50)の熱変形は、非常に小さい。
Since the ratio (d / B) of the groove depth d and the width B of the lap cell portion is large, the heat quantity q mainly flows toward the side surface (55) of the lap cell portion (54) as shown in FIG. Therefore, heat is prevented from flowing into the base plate portion (53), the temperature distribution in the thickness direction of the base plate portion (53) becomes substantially uniform, and thermal deformation does not occur in the base plate portion (53).
Further, the lap cell part (54) has an axially symmetric temperature distribution, which causes a temperature difference, but the lap cell part (54) has a groove (5
Since they are separated by 1) and the width B of the lap cell portion is smaller than the diameter of the lap platen, the deformation of the lap cell portion (54) can be ignored. Therefore, the thermal deformation of the lap surface (50) is very small.

ラッピングマシンにおいては、通常、上部ラップ定盤
は、定盤取付プレートの下面にボルトにより固定されて
いる。
In the lapping machine, the upper lap surface plate is usually fixed to the lower surface of the surface plate attachment plate by bolts.

一般に、ラッピングマシンにおいては、前述のように、
加工熱の発生によってラップ定盤の温度が上昇し、熱膨
張が生じる。ところが、ラップ定盤はボルトにより定盤
取付プレートに固定されているため、この熱膨張を吸収
することができず、ラップ定盤は中央側が突出す中凸形
に熱変形する。
Generally, in a wrapping machine, as described above,
Due to the generation of processing heat, the temperature of the lapping plate rises and thermal expansion occurs. However, since the lap surface plate is fixed to the surface plate attachment plate by bolts, this thermal expansion cannot be absorbed, and the lap surface plate is thermally deformed into a convex shape with the central side protruding.

このため、第9図に示すような上部定盤の取付け方法を
採用するのが望ましい。
For this reason, it is desirable to adopt the upper surface plate mounting method as shown in FIG.

第9図は、ラッピングマシンの定盤取付プレート(60)
とこれに取付けられた上部ラップ定盤(10)の部分を示
す。
Fig. 9 shows the surface plate mounting plate (60) for the lapping machine.
And the part of the upper lap surface plate (10) attached to this.

ラップ定盤(10)の上面には、その中心を中心とする円
周を等分する複数箇所に、ねじ穴(62)が形成され、こ
れに第1のねじ(63)がねじ込まれている。このねじ
(63)の上端には、穴付ブラケット(63a)が一体に形
成されている。また、ラップ定盤(10)の上面の内径側
の部分には、その中心を中心とする円周を等分する複数
箇所に、トルクピン穴(64)が形成されている。
On the upper surface of the lap surface plate (10), screw holes (62) are formed at a plurality of points equally dividing the circumference around the center, and the first screws (63) are screwed into the screw holes (62). . A bracket with a hole (63a) is integrally formed on the upper end of the screw (63). In addition, torque pin holes (64) are formed at a plurality of positions on the inner diameter side of the upper surface of the lap surface plate (10) that equally divides the circumference around the center thereof.

取付プレート(60)には、ラップ定盤(10)のねじ穴
(62)に対応する複数の貫通穴(65)が形成されてい
る。貫通穴(65)の上部に、第2のねじ(66)の下部が
挿入されている。第2のねじ(66)の下端には、穴付ブ
ラケット(66a)が一体に形成されている。第2のねじ
(66)には調整用ナット(67)とロックナット(68)が
はめられており、調整用ナット(67)の下面が貫通穴
(65)の周縁部上面に接している。貫通穴(65)には引
張コイルばね(69)が挿入され、その下端が第1のねじ
(63)のブラケット(63a)の穴に、上端が第2のねじ
(66)のブラケット(66a)の穴にそれぞれ固定されて
いる。そして、このばね(69)により、ラップ定盤(1
0)が上に引張られて、取付プレート(60)の下面に圧
接させられている。第2のねじ(66)の上部にはスパナ
掛け部(66b)が形成されており、ロックナット(68)
を緩めて第2のねじ(66)を回転させることにより、ば
ね(69)によるラップ定盤(11)の圧接力が調整できる
ようになっている。
A plurality of through holes (65) corresponding to the screw holes (62) of the lapping plate (10) are formed in the mounting plate (60). The lower part of the second screw (66) is inserted into the upper part of the through hole (65). A bracket with a hole (66a) is integrally formed at the lower end of the second screw (66). An adjusting nut (67) and a lock nut (68) are fitted on the second screw (66), and the lower surface of the adjusting nut (67) is in contact with the upper surface of the peripheral portion of the through hole (65). A tension coil spring (69) is inserted into the through hole (65), the lower end of which is in the hole of the bracket (63a) of the first screw (63) and the upper end of which is the bracket (66a) of the second screw (66). It is fixed in each hole. Then, this spring (69) causes the lapping plate (1
0) is pulled upward and pressed against the lower surface of the mounting plate (60). A wrench hook (66b) is formed on the upper part of the second screw (66), and the lock nut (68)
By loosening and rotating the second screw (66), the pressure contact force of the lap surface plate (11) by the spring (69) can be adjusted.

取付プレート(60)には、ラップ定盤(11)のピン穴
(64)にはまる複数のトルクピン(70)が固定されてい
る。トルクピン(70)とピン穴(64)の間には若干のが
たがあり、ラップ定盤(11)が取付プレート(60)に対
して半径方向に移動しうるようになっている。
A plurality of torque pins (70) fitted in the pin holes (64) of the lapping plate (11) are fixed to the mounting plate (60). There is some play between the torque pin (70) and the pin hole (64) so that the lapping plate (11) can move in the radial direction with respect to the mounting plate (60).

この場合、取付プレート(60)の回転は、トルクピン
(70)を介してラップ定盤に伝えられ、ラップ定盤(1
0)が回転する。
In this case, the rotation of the mounting plate (60) is transmitted to the lapping plate (1) via the torque pin (70), and the lapping plate (1)
0) rotates.

加工熱によりラップ定盤(10)の温度が上昇すると、ラ
ップ定盤(10)に熱膨張が生じる。ところが、ラップ定
盤(10)は、ばね(69)による連結部分およびトルクピ
ン(70)の部分のいずれにおいても取付プレート(60)
に対して半径方向に移動しうるので、この部分で熱膨張
が吸収され、中凸形の熱変形は非常に小さくなる。
When the temperature of the lapping platen (10) rises due to the processing heat, thermal expansion occurs in the lapping platen (10). However, the lap surface plate (10) has the mounting plate (60) at both the connecting portion by the spring (69) and the torque pin (70).
Since it can move in a radial direction, the thermal expansion is absorbed in this portion, and the thermal deformation of the convex shape is very small.

第10図は、上記の両面ラッピングマシンの加工に関する
部分の概略構成を示す。
FIG. 10 shows a schematic configuration of a portion related to processing of the above-mentioned double-sided lapping machine.

両面ラッピングマシンは、上下の定盤(10)(11)の他
に、太陽歯車(72)、内歯歯車(73)および遊星歯車
(74)を備えている。
The double-sided lapping machine includes a sun gear (72), an internal gear (73) and a planetary gear (74) in addition to the upper and lower surface plates (10, 11).

太陽歯車(72)は、上下の定盤(10)(11)の間の中心
に同心状に配置されている。
The sun gear (72) is concentrically arranged in the center between the upper and lower surface plates (10, 11).

内歯歯車(73)は、上下の定盤(10)(11)の間の周囲
に同心状に配置されている。
The internal gear (73) is arranged concentrically around the upper and lower platens (10, 11).

遊星歯車(74)は、上下の定盤(10)(11)の間で太陽
歯車(72)と内歯歯車(73)の間に配置されて、これら
とかみ合っている。遊星歯車(74)には、ワーク収容ポ
ケット(穴)(75)が形成され、このポケット(75)に
ワーク(76)が入れられて、その上下両面が遊星歯車
(74)から上下に出ている。
The planetary gear (74) is arranged between the sun gear (72) and the internal gear (73) between the upper and lower surface plates (10) (11) and meshes with them. A work storage pocket (hole) (75) is formed in the planetary gear (74), and a work (76) is put in this pocket (75), and both upper and lower sides of the workout pocket come out from the planetary gear (74). There is.

定盤(10)(11)、太陽歯車(72)および内歯歯車(7
3)は、適宜な駆動手段により、互いに独立して、また
は相互に関連して回転させられる。
Surface plate (10) (11), sun gear (72) and internal gear (7
3) are rotated independently of one another or in relation to one another by suitable drive means.

通常のラッピングマシンでは、上下の定盤(10)(11)
の回転方向が常に逆方向になっており、たとえ下部定盤
(11)側で理想的な相対回転条件が成立していても、上
部定盤(10)側では遊星歯車(74)の自転回転速度の分
だけ加工相対速度が異なり、理想条件と離れた加工状態
となる。したがって、上下両面の理想的な平面加工は不
可能である。
In a normal lapping machine, upper and lower surface plates (10) (11)
The rotation direction of the planetary gears is always the opposite direction, and even if the ideal relative rotation condition is satisfied on the lower platen (11) side, the planetary gear (74) rotates on the upper platen (10) side. The relative machining speed differs by the speed, and the machining state deviates from the ideal condition. Therefore, it is impossible to perform ideal flat surface processing on both upper and lower surfaces.

このため、ラッピング初期の荒加工(重荷重)時には上
記のような方法でもよいが、中・仕上加工(軽荷重)時
には次のような加工方法を採用するのが望ましい。
Therefore, the above method may be used during roughing (heavy load) in the initial stage of lapping, but it is desirable to employ the following processing method during medium / finishing (light load).

すなわち、まず、上下の定盤(10)(11)を同じ方向に
等しい速度で回転させる。また、遊星歯車(74)の公転
に対する定盤(10)(11)の相対回転の方向(以下単に
相対回転方向という)および速度(以下単に相対回転速
度という)を遊星歯車(74)の自転の方向および速度と
等しくする。
That is, first, the upper and lower surface plates (10, 11) are rotated in the same direction at the same speed. In addition, the direction (hereinafter simply referred to as relative rotation direction) and speed (hereinafter simply referred to as relative rotation speed) of the relative rotation of the surface plate (10) (11) with respect to the revolution of the planetary gear (74) are determined by the rotation of the planetary gear (74). Equal to direction and speed.

このようにすると、上下の定盤(10)(11)が同じ方向
に同じ速度で回転するので、ワーク(76)の上下両面の
加工状態が同じになる。また、定盤(10)(11)の相対
回転方向および相対回転速度が遊星歯車(74)の自転方
向および自転速度と等しいので、次に説明するように、
遊星歯車(74)と一体に回転するワーク(76)の各部分
において定盤(10)(11)との相対速度の平均値がほぼ
等しくなり、理想的な平面加工が行われる。
By doing so, the upper and lower surface plates (10, 11) rotate in the same direction and at the same speed, so that the upper and lower surfaces of the workpiece (76) are processed in the same state. Moreover, since the relative rotation direction and the relative rotation speed of the surface plate (10) (11) are equal to the rotation direction and the rotation speed of the planetary gear (74), as described below,
In each part of the work (76) that rotates integrally with the planetary gear (74), the average values of the relative speeds with the surface plates (10) and (11) become substantially equal, and ideal flat surface machining is performed.

第11図において、定盤(10)(11)の相対回転方向を反
時計方向、相対回転速度をN(rpm)とし、遊星歯車(7
4)の自転方向を反時計方向、自転速度をn(rpm)とす
る。また、太陽歯車(72)の中心OSと遊星歯車(74)の
中心OCを通る直線上にあってOCから外側にrだけ離れた
ワーク(76)上の点をA、OCから内側にrだけ離れたワ
ーク(76)上の点をBとし、OSからOCまでの距離をrC
OSからAまでの距離をrA、OSからBまでの距離をrBとす
る。
In FIG. 11, the relative rotation direction of the surface plates (10) and (11) is counterclockwise, and the relative rotation speed is N (rpm).
The rotation direction in 4) is counterclockwise and the rotation speed is n (rpm). In addition, the points on the work (76) that are on the straight line passing through the center O S of the sun gear (72) and the center O C of the planetary gear (74) and are separated by r from O C to the outside are from A and O C. r apart points on the workpiece (76) and B inwardly, the distance from O S to O C r C,
The distance from O S to A r A, the distance from O S to B and r B.

ラップ加工量Wは、次の式(22)で表わされる。The lapping amount W is expressed by the following equation (22).

W∝p・v/t ………(22) ここで、p(kgf/cm2)はラップ圧力、v(cm/min)は
ラップ速度(ワーク(76)と定盤(10)(11)の相対速
度)、t(min)はラップ時間である。
W∝p ・ v / t ……… (22) where p (kgf / cm 2 ) is the lapping pressure, and v (cm / min) is the lapping speed (workpiece (76) and surface plate (10) (11)). Relative speed), t (min) is a lap time.

式(22)より、ワークを理想平面に加工するには、加工
平面内でpとvの積を一定にすればよく、理想平面ラッ
プ定盤ではpは一定であるから、vは平均値(平均ラッ
プ速度)vMを一定にすればよい。
From the formula (22), in order to machine the work into an ideal plane, the product of p and v should be constant in the machining plane, and in the ideal plane lapping plate, p is constant, so v is an average value ( The average lap speed) v M should be kept constant.

遊星歯車(74)が自転していないと仮定した場合のOC
AおよびBにおけるラップ速度(仮のラップ速度)をそ
れぞれvCR、vARおよびvBRとすると、これらは次の式(2
3)〜(25)で表わされる。
O C assuming that the planetary gear (74) is not rotating,
Assuming that the lap speeds in A and B (temporary lap speeds) are v CR , v AR and v BR , respectively, these are given by the following equation (2
It is represented by 3) to (25).

vCR=2πrC・N ………(23) vAR=2πrA・N ………(24) vBR=2πrB・N ………(25) また、遊星歯車(74)が速度nで自転している場合の
OC、AおよびBにおけるラップ速度(真のラップ速度)
をそれぞれvC、vAおよびvBとすると、これらは次の式
(26)〜(28)で表わされる。
v CR = 2πr C · N (23) v AR = 2πr A · N (24) v BR = 2πr B · N (25) Also, the planet gear (74) is at speed n. If you are spinning
Lap speed at O C , A and B (true lap speed)
Are respectively v C , v A and v B , these are expressed by the following equations (26) to (28).

oCにおいては、自転による速度は0であるから、 vC=VCR =2πrC・N ………(26) Aにおいては、自転による速度の減少分が2πr・nで
あるから、 vA=vAR−2πr・n =2πrA・N−2πr・n ………(27) Bにおいては、自転による速度の増加分が2πr・nで
あるから、 vB=vBR+2πr・n =2πrB・N+2πr・n ………(28) 式(27)および(28)より、vA=vBとなるときのnとN
の関係を求めれば、次の式(29)のようになる。
At o C , the speed due to rotation is 0, so v C = V CR = 2πr C · N (26) At A, the decrease in speed due to rotation is 2πr · n, so v A = V AR −2πr · n = 2πr A · N−2πr · n (27) At B, since the increase in speed due to rotation is 2πr · n, v B = v BR + 2πr · n = 2πr B · N + 2πr · n (28) From equations (27) and (28), n and N when v A = v B.
If the relationship of is obtained, the following equation (29) is obtained.

n=(rA−rB)N/2r ………(29) ここで、rA−rB=2rであるから、 n=N ………(30) となる。 n = (r A -r B) N / 2r ......... (29) where, since a r A -r B = 2r, becomes n = N ......... (30).

式(27)に式(30)を代入すると、 vA=2π(rA−r)・N ………(31) となり、rA−r=rCであるから、 vA=2πrC・N =vC ………(32) となる。Substituting equation (30) into equation (27) yields v A = 2π (r A −r) · N (31), and r A −r = r C , so v A = 2πr C · N = v C (32)

また、式(28)に式(30)を代入すると、 vB=2π(rB+r)・N ………(33) ここで、rB+r=rCであるから、 vB=2πrC・N =vC ………(34) したがって、n=Nとすると、 vA=vB=vCとなり、ワーク(76)上の全ての点につい
て、平均ラップ速度vMがほぼ一定になる。
Further, by substituting equation (30) into equation (28), v B = 2π (r B + r) · N ......... (33) where, since a r B + r = r C, v B = 2πr C・ N = v C ………… (34) Therefore, if n = N, v A = v B = v C , and the average lap speed v M is almost constant at all points on the work (76). .

上記の実施例に用いられている平面精度計測装置(12)
は、本発明者らが先に提案した特願昭62-36371号のもの
と同様のものであるが、平面精度計測装置(12)の構成
はこれに限定されない。
Planar accuracy measuring device (12) used in the above embodiments
Is similar to that of Japanese Patent Application No. 62-36371 previously proposed by the present inventors, but the configuration of the plane accuracy measuring device (12) is not limited to this.

また、この発明は、片面ラッピング装置にも適用でき
る。
The present invention can also be applied to a single-sided lapping device.

発明の効果 この発明のラッピング装置によれば、上述のように、上
下のラップ定盤の平面精度の計測および修正を簡単かつ
確実に行なうことができ、精度の高い製品が得られる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the lapping apparatus of the present invention, as described above, it is possible to easily and surely measure and correct the plane accuracy of the upper and lower lapping plates, and obtain a highly accurate product.

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

第1図はこの発明の1実施例を示す両面ラッピングマシ
ンの平面精度測定と修正に関する部分の概略斜視図、第
2図は第1図の平面精度計測装置の部分を示す一部切欠
き側面図、第3図は平面精度計測の原理を説明するため
の図面、第4図は第1図の修正装置の部分を示す一部切
欠き側面図、第5図は通常のラップ定盤の要部を示す一
部切欠き斜視図、第6図は第5図のラップ定盤の熱の移
動および温度分布を示す説明図、第7図は熱変形の小さ
いラップ定盤の要部を示す一部切欠き斜視図、第8図は
第7図のラップ定盤の熱の移動および温度分布を示す説
明図、第9図は熱変形の小さい上部ラップ定盤の取付け
構造を示す垂直断面図、第10図は両面ラッピングマシン
の加工に関する部分の概略斜視図、第11図は加工の原理
を説明する説明図である。 (10)……上部ラップ定盤、(11)……下部ラップ定
盤、(12)……平面精度計測装置、(13)……修正装
置、(14)……制御装置、(16)……計測バー、(19)
……距離センサー、(32)……砥石支持部材、(37)…
…修正砥石。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a portion relating to plane accuracy measurement and correction of a double-sided lapping machine showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway side view showing a portion of the plane accuracy measuring apparatus of FIG. , FIG. 3 is a drawing for explaining the principle of plane accuracy measurement, FIG. 4 is a partially cutaway side view showing a portion of the correction device of FIG. 1, and FIG. 5 is a main part of a normal lapping platen. FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing the heat transfer and temperature distribution of the lap platen of FIG. 5, and FIG. 7 is a part of the main part of the lap platen with small thermal deformation. FIG. 8 is a cutaway perspective view, FIG. 8 is an explanatory view showing heat transfer and temperature distribution of the lap surface plate of FIG. 7, and FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing a mounting structure of an upper lap surface plate with small thermal deformation. Fig. 10 is a schematic perspective view of the part related to the processing of the double-sided lapping machine, and Fig. 11 is an explanatory view explaining the principle of the processing. is there. (10) …… Upper lapping plate, (11) …… Lower lapping plate, (12) …… Plane accuracy measuring device, (13) …… Correction device, (14) …… Control device, (16)… … Measuring bar, (19)
…… Distance sensor, (32) …… Grinding stone support member, (37)…
… A modified whetstone.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上向きに配置された下部ラップ定盤と、 下部ラップ定盤の上方に下向き対向状に配置された上部
ラップ定盤と、 下部ラップ定盤上面の平面精度を計測する下部計測位置
と上部ラップ定盤下面の平面精度を計測する上部計測位
置とに回動させられる反転可能な計測バーに取付けられ
た複数の距離センサーを有し、各計測位置において、距
離センサーからの出力信号と、距離センサーの位置関係
と、対応するラップ定盤の回転角度位置とを対応付けし
た処理を行なうことによりラップ定盤表面の平面精度を
計測する平面精度計測手段と、 下部ラップ定盤上面を修正する下部修正位置と上部ラッ
プ定盤下面を修正する上部修正位置とに回動させられる
反転可能な砥石支持部材に取付けられた修正砥石を有
し、各修正位置において、砥石が対応するラップ定盤の
表面に接触して回転し、ラップ定盤に対する砥石の位
置、砥石の接触圧力および回転速度の調整ができる修正
手段と、 各計測位置における平面精度計測手段の計測結果に基づ
いて対応する修正位置における修正手段を制御すること
により対応するラップ定盤の表面を修正する制御手段と
を備えているラッピング装置。
1. A lower lap surface plate which is arranged upward, an upper lap surface plate which is arranged above the lower lap surface plate so as to face downward, and a lower measurement position for measuring the plane accuracy of the upper surface of the lower lap surface plate. And a plurality of distance sensors attached to a reversible measurement bar that can be rotated to an upper measurement position that measures the plane accuracy of the lower surface of the upper lap surface plate, and an output signal from the distance sensor at each measurement position. , The plane accuracy measuring means for measuring the plane accuracy of the surface of the lap surface plate by performing the processing in which the positional relationship of the distance sensor and the rotation angle position of the corresponding lap surface plate are associated, and the upper surface of the lower lap surface plate is corrected. A reversible grindstone supporting member that is rotated between a lower retouching position for rotating and an upper retouching position for revising the lower surface of the upper lapping plate. Is rotated by contacting the surface of the corresponding lapping plate and adjusting the position of the grinding stone with respect to the lapping plate, the contact pressure of the grinding stone and the rotation speed, and the measurement results of the plane accuracy measuring means at each measuring position. And a control means for correcting the surface of the corresponding lapping plate by controlling the correction means at the corresponding correction position based on the lapping apparatus.
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