JPH07112365A - 浮遊砥粒式研磨装置 - Google Patents

浮遊砥粒式研磨装置

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JPH07112365A
JPH07112365A JP26262493A JP26262493A JPH07112365A JP H07112365 A JPH07112365 A JP H07112365A JP 26262493 A JP26262493 A JP 26262493A JP 26262493 A JP26262493 A JP 26262493A JP H07112365 A JPH07112365 A JP H07112365A
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JP
Japan
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work
vibration
planetary gear
signal
surface plate
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Pending
Application number
JP26262493A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shimizu
洋 清水
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークが欠けたり割れたりした際に、異常の初
期に異常として検出することができる検出装置を備えた
浮遊砥粒式研磨装置を提供することにある。 【構成】上下定盤と、該上下定盤の間に配置され、ワー
クを保持する保持穴を備えた遊星ギヤと、該遊星ギヤと
噛み合う太陽ギヤ及びリングギヤとを備え、該太陽ギヤ
及びリングギヤの少なくとも一方を回転させることによ
り、前記遊星ギヤを自転、又は自転及び公転させ、スラ
リー状砥粒を介して、前記ワークと前記上下定盤とを摺
動させることにより、前記ワークを研磨する浮遊砥粒式
研磨装置において、前記定盤に該定盤の振動信号を検出
する振動検出手段を設け、該振動検出手段に前記振動信
号を増幅する増幅手段を接続するとともに、該増幅手段
に前記増幅された振動信号を基準信号と比較する比較手
段を接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、浮遊砥粒式研磨装置に
関し、特にワークの割れ又は欠けを検出するのに適した
浮遊砥粒式研磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、圧電セラミックス基板などの
ワークの上下面を研磨するため、ラッピング装置と呼ば
れる浮遊砥粒式研磨装置が用いられている。この研磨装
置は、上下定盤の間にキャリアと呼ばれる円盤状の遊星
ギヤを配置するとともに、ワークを遊星ギヤの保持穴に
貫通保持し、遊星ギヤに噛み合う太陽ギヤとリングギヤ
とを相互に回転させることにより、遊星ギヤを自転、又
は自転及び公転させ、上下定盤とワークとの摺動によっ
てワークの上下面を同時に研磨するものである。この場
合、上下定盤とワークとの間に、研磨材を水又はオイル
と混合して液化させたスラリー状砥粒を供給し、研磨剤
の持つ切刃でワークから必要量の取り代を取り除き、上
下定盤の持つ平面度をワークに転写している。
【0003】この研磨方法は、研削砥石,旋盤,フライ
ス盤等を用いた研磨方法と比較して、ワークと上下定盤
とが面接触するので、研削部に小さな加工圧しか加わら
ず、このために加工歪や加工熱による熱歪等の発生が少
ない。しかも、ワークをクランプする必要がないので、
圧電セラミックスのように脆い材質のワークも研削でき
るという特徴がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
浮遊砥粒式研磨装置において、脆性の薄板材料からな
る、例えば、セラミック製のワークを、遊星ギヤの保持
穴に挿入するに際して、ワークが保持穴に正しく挿入さ
れていない場合、あるいは、上下定盤並びに遊星ギヤに
ワークの破片が残っている場合に、研磨装置を運転する
と、ワークに割れ又は欠けが発生することがあり、最悪
の場合、遊星ギヤが破損したり、上下定盤に損傷が発生
することがあった。そこで、このような事故を防止する
ために、遊星ギヤにワークを挿入した後、熟練した作業
者が手動で研磨装置を回転させ、その回転抵抗力の大き
さから、ワークが保持穴に正しく挿入されているかどう
か、および、遊星ギヤにワークの破片が残っていないか
どうかを判断しなければならないという問題点を有して
いた。
【0005】また、反り又は歪があるワークを遊星ギヤ
の保持穴に挿入して研磨装置を運転すると、遊星ギヤの
回転途中にワークが遊星ギヤの保持穴から外れることが
あった。この場合も、ワークに割れ又は欠けが発生する
ことがあり、最悪の場合、ワークの割れ又は欠けに止ま
らず、遊星ギヤが破損したり、上下定盤に損傷が発生す
ることがあった。この不具合は研磨中に発生するため、
早期に検出、防止する方法が見出だせなく、大きな異
常、すなわち、遊星ギヤの破損等が発生するまで又は研
磨終了する一定時間後まで異常が発生していることが判
断できないという問題点を有していた。
【0006】本発明の目的は、上記問題点を解消すべく
なされたもので、ワークが割れたり欠けたりした際に、
初期に異常として検出することができる検出装置を備え
た浮遊砥粒式研磨装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、上下定盤と、該上下定盤の間に配置され、ワーク
を保持する保持穴を備えた遊星ギヤと、該遊星ギヤと噛
み合う太陽ギヤ及びリングギヤとを備え、該太陽ギヤ及
びリングギヤの少なくとも一方を回転させることによ
り、前記遊星ギヤを自転、又は自転及び公転させ、スラ
リー状砥粒を介して、前記ワークと前記上下定盤とを摺
動させることにより、前記ワークを研磨する浮遊砥粒式
研磨装置において、前記定盤に該定盤の振動信号を検出
する振動検出手段を設け、該振動検出手段に前記振動信
号を増幅する増幅手段を接続するとともに、該増幅手段
に前記増幅された振動信号を基準信号と比較する比較手
段を接続したことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明では、例えば、研磨装置を運転中、ワー
クに割れ又は欠けが発生して、その破片が遊星ギヤの保
持穴から脱落すると、ワークや遊星ギヤに重なったり、
重なりから外れたりして、上下定盤の隙間が変化する。
この隙間の変化に伴って大きくなる上下定盤の振動を、
振動検出手段を介して振動信号として検出し、その振動
信号と正常時の基準信号とを比較することにより、上下
定盤の振動信号を異常と判断して、ワークの割れ又は欠
けを検出することができるものである。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例である浮遊砥粒式研磨装置
を図1および図2に基づいて説明する。
【0010】図において、浮遊砥粒式研磨装置は、研磨
装置本体Aと制御装置Bとから構成される。このうち、
研磨装置本体Aは、モータ1,駆動軸2,上定盤3,遊
星ギヤ4,下定盤5,中間ギヤ6および7,環体8で構
成される。
【0011】研磨装置本体Aの一部をなすモータ1の回
転軸1aには駆動軸2が固定されており、この駆動軸2
の上部には太陽ギヤ2aが一体に形成され、この太陽ギ
ヤ2aは遊星ギヤ4と噛み合っている。遊星ギヤ4は薄
肉金属板よりなる円盤状ギヤであり、この実施例では上
下定盤3,5の間に合計4個配置されている。遊星ギヤ
4には複数の保持穴4aが形成されており、これら保持
穴4aには遊星ギヤ4より厚みの大きな例えば直方体の
セラミックよりなるワークWが貫通保持されている。
【0012】駆動軸2の下部円筒面は下定盤5の中央穴
に回転自在に嵌合しており、駆動軸2の最下端部には中
間ギヤ6と噛み合う駆動ギヤ2bが一体に形成されてい
る。中間ギヤ6は別の中間ギヤ7を介して環体8の下部
ギヤ8aと噛み合っており、これら中間ギヤ6,7は固
定部6a,7aに回転自在に支持されている。したがっ
て、環体8は駆動軸2と同一方向に回転する。なお、下
定盤5と環体8は図示しない支持手段によって回転自在
に支持される。
【0013】環体8の下部内面には下定盤5の外周面が
摺動自在に嵌合しており、環体8と下定盤5は相対回転
自在である。環体8の上部内面には遊星ギヤ4と噛み合
うリングギヤ8bが形成されており、その上部内面には
上定盤3の外周面が摺動自在に嵌合している。これによ
り、上下定盤3,5と駆動軸2と環体8とで遊星ギヤ4
の周囲がほぼ密閉され、研磨装置本体Aが形成される。
【0014】次に、本発明における制御装置Bについて
説明する。制御装置Bは、振動検出手段9,増幅手段1
1,比較手段12から構成されるものである。振動検出
手段9は、例えば、振動センサーからなるもので、上定
盤3の上面に、振動を機械的な振動信号として検出する
ために設置されている。また、振動検出手段9には、振
動検出手段9で検出された振動信号を増幅する、例え
ば、アンプからなる増幅手段11が接続され、増幅手段
11には、振動信号を基準信号と比較する、例えば、コ
ンパレータからなる比較手段12が接続されているもの
である。
【0015】かかる構成の研磨装置の動作を説明する。
下定盤5上に遊星ギヤ4を載置し、遊星ギヤ4の保持穴
4aにワークWを貫通挿入し、その上に上定盤3を載置
し、一定圧で加圧する。そして、図示しないスラリー状
砥粒を上定盤3の供給孔3aに供給する。ここで、モー
タ1を起動すると、太陽ギヤ2aが図2の左回り方向に
回転し、リングギヤ8bは太陽ギヤ2aと同一方向に低
速で回転するため、遊星ギヤ4が自転及び公転する遊星
運動を起こし、遊星ギヤ4に保持されたワークWの上下
面は、上下定盤3,5と摺動してスラリー状砥粒によっ
て研磨される。
【0016】次に、研磨装置本体Aの正常な研磨作業に
おける上定盤3の振動を、振動検出手段9を介して得た
基準信号として、比較手段12に予め記録しておく。そ
して、通常の研磨作業における、上定盤3の振動を振動
検出手段9により振動信号として検出する。検出された
振動信号は必要に応じて信号増幅手段11を介して適宜
増幅され、比較手段12に送られる。比較手段12では
予め記録されている基準信号と送られてきた振動信号を
比較して、振動信号のレベルが基準信号のレベルをやや
越えた場合、例えば、比較手段12に含まれるモータ1
の制御部を介して研磨装置本体Aの運転を停止するもの
である。
【0017】尚、振動検出手段9として機械的振動を検
出する振動センサーを例にして説明したが、振動センサ
ーに代って音響的音圧を検出するAE(ACOUSTI
CEMISSION)センサーを用いて、音圧による異
常を検出してもよいものである。また、振動センサーと
AEセンサーを併用してもよいものである。そして、振
動検出手段9の設置位置は上定盤3に限定されるもので
なく下定盤5に設置してもよい。
【0018】また、本発明の研磨装置は、上下定盤が静
止し、太陽ギヤとリングギヤとが回転する2ウエイ型、
および上下定盤も回転する4ウエイ型にも適用すること
ができる。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による浮遊砥
粒式研磨装置では、研磨中にワークに割れ又は欠けが生
じると、上下定盤に設置した振動検出手段を介して得た
振動信号が正常時より大きなレベルになる。この振動信
号と基準信号とを比較手段によって比較することで、異
常な振動として判断し、研磨装置を自動的に停止するこ
とができるものである。この結果、研磨装置を運転中
に、自動的にワークの割れ又は欠けを検出することがで
き、遊星ギヤの保持穴へのワーク挿入の確認を熟練作業
者が手動でする必要がなくなった。また、従来できなか
った運転中のワークの割れ又は欠けの確認もできるよう
になった。更に、ワークの割れ又は欠けの初期に異常を
検出して自動的に運転を停止するため、遊星ギヤが破損
したり、上下定盤に損傷が発生しなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る浮遊砥粒式研磨装置である研磨装
置本体および制御装置の一部断面正面図である。
【図2】上定盤を取り外した状態の研磨装置本体の平面
図である。
【符号の説明】
W ワーク 2a 太陽ギヤ 3 上定盤 4 遊星ギヤ 4a 保持穴 5 下定盤 8b リングギヤ 9 振動検出手段 11 増幅手段 12 比較手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上下定盤と、該上下定盤の間に配置され、
    ワークを保持する保持穴を備えた遊星ギヤと、該遊星ギ
    ヤと噛み合う太陽ギヤ及びリングギヤとを備え、該太陽
    ギヤ及びリングギヤの少なくとも一方を回転させること
    により、前記遊星ギヤを自転、又は自転及び公転させ、
    スラリー状砥粒を介して、前記ワークと前記上下定盤と
    を摺動させることにより、前記ワークを研磨する浮遊砥
    粒式研磨装置において、 前記定盤に該定盤の振動信号を検出する振動検出手段を
    設け、該振動検出手段に前記振動信号を増幅する増幅手
    段を接続するとともに、該増幅手段に前記増幅された振
    動信号を基準信号と比較する比較手段を接続したことを
    特徴とする浮遊砥粒式研磨装置。
JP26262493A 1993-10-20 1993-10-20 浮遊砥粒式研磨装置 Pending JPH07112365A (ja)

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