JPH09174423A - ワークの表面加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピンの摩耗を減少させ、ランナーホイールの
正確な動きや、ワークの正確な加工を担保する装置を提
供する。 【解決手段】 フレーム２１、下部及び上部作動ホイー
ル、ランナーホイール、及び、内部及び外部リングを有
し、少なくとも該外側ピンリングは、該フレームに回転
可能に支持され、第２の駆動装置によって駆動される研
磨、磨き等のワークの表面加工を行なう装置において、
該ピンリングは外側環状軸受リングによって回転可能に
支持され、該軸受リングは複数の周方向に所定間隔を持
ったローラーを有し、フレームによって固定的に支持さ
れており、該ローラーは、固定軸の周囲で軸受リングに
回転可能に支持され、該ローラーの断面は円錐状であ
り、該ピンリングは周囲に延びている溝を有し且つ断面
は円錐状であり、該ローラーの周囲と協動するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワークの表面加工、
即ち研磨、磨き、ラップ（磨き）等の加工装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】研ぎだし、磨き、又は研磨の装置はよく
知られており、それは回転駆動される２つの作動ホイー
ルを有し、該ホイールは反対側に作動又は加工表面を有
し、且つその内の１つは適当な駆動装置によって回転駆
動される。作動ホイール間にはランナーホイールが設け
られ、それはそこに形成された開口部によりワークホル
ダーとなり、ワークを収納する。ランナーホイールは、
ピンリング又はホイールに係合するための歯を、作動ホ
イールの外側及び内側に有している。それによって、ピ
ンリングの１つが回転駆動された時、ランナーホイール
がピンリング間で移動及び回転できる。ワークは、２つ
の作動ホイールの回転が重なって生じるサイクロイドの
動きをする。そうして、平行な平面な表面の正確な加工
ができる。このため、例えば、この装置は半導体チップ
の製造用のウエハーの加工に使用できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ランナーホイールは、
その縦長さ以上のピンの一部にのみ係合する。それによ
って、ピンは限定されたエリアで応力を受ける。ランナ
ーホイールの歯とピンの間でスリップが起こると、この
応力は増加する。この現象は一定時間経過するとピンが
磨耗することとなる。磨耗が生じると、ランナーホイー
ルの正確な動きやワークの正確な加工に影響を与える。

【０００４】装置で同時に加工できるワークの数を増加
させるためには、通常作動ホイールの径を大きくする。
しかし、これはランナーホイールの移動についての問題
を起こす。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、駆動又は回転
する外側ピンリングが、ランナーホイールの移送に関し
て正確に支持された表面加工装置を提供する。

【０００６】本発明では、ピンリングが、ピンリングを
囲む環状軸受けリングによって回転可能に支持されてい
る。軸受けリングはフレームによって固定的に支持さ
れ、ピンリングは、複数の周囲状に間隔を持ったローラ
ーを介してベアリングリングによって支持されている。
そのローラーは断面が円錐状であり、その周囲はピンリ
ングの周囲に設けられている溝と係合している。

【０００７】ピンリングの位置を変えるため、ベアリン
グローラーが、適当な手段によって縦及び／又は横方向
に調整可能に構成されている。これに関して、ローラー
は偏心スリーブによって交互に収納されるピンによって
支持可能である。そのピンはスリーブ内で交換可能であ
り、スリーブは回転可能に支持されている。

【０００８】縦方向の調整のためにピンリングの支持具
を設けることも、その調整のためにリフト装置を設ける
ことも可能である。

【０００９】ピンの磨耗を減少させるため、ピンによっ
て回転可能に支持されるスリーブを設けることもでき
る。そのスリーブはランナーホイールの歯に係合する。
そのようなピンリングの設計によって、ランナーホイー
ルの歯とピンの間の摩擦係合が減少し、逆に歯はスリー
ブに係合する。スリーブが対応するピンに、長い距離で
係合するので、表面荷重、即ち磨耗が減少する。スリー
ブは簡単に交換できるため、スリーブの磨耗はあまり問
題ではない。通常の装置のピンの交換は時間のかかるこ
とである。

【００１０】本発明によると、スリーブをピン上で保持
できる部材を設けることも可能である。そのような部材
は、少なくとも一部はスリーブと重なる環状の放射状の
フランジによって構成することもできる。好ましくは、
フランジはプラスチックで構成する。

【００１１】摩擦の増大に繋がるスリーブとピンの間へ
のゴミの侵入の防止のため、スリーブはその上端部で閉
止しておくことが望ましい。更に、スリーブの下端部に
放射状の外側に広がって、ピンリングで支持されるフラ
ンジを設けてもよい。通常、ピンは遮断するようにリン
グ内に位置している。

【００１２】上記した通り、負荷掛けるか又は除去する
ため下部作動ホイール上のランナーホイールを交換する
限り、外側ピン列を下げるため、ピンリングはリフト装
置によって上下させることもできる。これは、ワークが
下部作動ホイールに着く傾向があり、そのため負荷を停
止するためリフト（持ち上げる）すると問題がある場合
に有効である。これは、液体又は流体が作動剤として使
用される場合には起こる。

【００１３】

【発明の実施の態様】以下図面に示す実施態様に基づい
て本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る研
磨装置１０であり、上部作動ホイール１２と下部作動ホ
イール１４を有している。上部作動ホイール１２は、上
部にフランジ１８を有する保持プレート１６にネジ止め
されている。そのフランジは、下部作動ホイール１４に
対して上部作動ホイール１２を持ち上げ、回転させるた
めの装置に接続するためのものである。下部作動ホイー
ル１４は、フレーム２１にネジ止めされている保持プレ
ート２０に連結されている。作動ホイール１２、１４は
適当な駆動手段（図示せず）によって、通常の方法で回
転駆動されている。

【００１４】図３において、ランナーホイール２２は作
動ホイール１２と１４の間に位置している。ランナーホ
イールは、環状ワーク２４、２６を収納するための環状
開口を有している。ランナーホイール２２は、その周囲
に歯２８を有している。環状軸受け３０は、プレート３
４によって支持部３２を介して支持されている。プレー
ト３４は、フレーム２１に設けられたリフト装置３６に
よって支持されている。図１には、第２のリフト装置３
６も示されている。このリフト装置は、両リフト装置３
６を繋ぐシャフト４０を持ったモーター３８によって駆
動されている。図４で分かるように、断面が円錐状の複
数のローラー４２が環状軸受け３０内で支持されてい
る。ローラー４２は、断面が円錐状のピンリング４６の
周囲の溝４４に係合し、リング４６には複数のピン４８
が設けられている。そのピン４８は、図３、図４に示す
対応するボア内に設けられており、固定具で固定されて
いる。ローラー４２は、ネジスリーブ５４内に自由端を
有しているベアリングピン５２上に位置しているローラ
ーベアリング５０によって支持されており、該スリーブ
５４は軸受リング５６によって回転可能に支持されてい
る。ピン５２が回転すると、ローラー４２が軸方向に移
動し、スリーブ５４が回転すると、それが偏心している
ためそれ自身放射方向に移動する。このようにして、ピ
ンリング４６の相対的な位置は軸受部材３０に対して変
化させることができる。

【００１５】合わせピン５８は、同心上に等しい間隔を
持ってピンリング４６に収容される。合わせピン５８
は、溝４４を横切って延びている。図２及び図５に示さ
れているように、ピニオン６０は、合わせピン５８に係
合している。ピニオン６０は、ユニバーサルジョイント
シャフト６２を介してギアモーター６４によって駆動さ
れる。それによって、ピン４８を有するピンリング４６
が回転する。ユニバーサルジョイントシャフト６２は、
入れ子式（テレスコピック）であり、この駆動連結はピ
ンリング４６のレベルと合わせることができる。上記し
た通り、このピンリング４６はリフト装置３６によって
上下できる。ピニオン６０は、ローラーベアリングによ
ってハウジング６８内で回転可能に支持されている。

【００１６】図４に示されている通り、スリーブ７０は
ピンリング４６のそれぞれのピン４８上に位置してい
る。該スリーブ７０の上端は閉止されており、下端部は
ポリアミドのワッシャー７２を介してピンリング４６に
よって支持されている。ランナーホイール２２の歯２８
は、スリーブ７０の外側周囲と係合する。プラスチック
材料のリング７４はピンリング４６の上部にネジ止めさ
れており、上部の内部に延びているフランジ部７６を有
している。そのフランジ部７６によって、スリーブ７０
の上方に部分的に延びており、スリーブ７０が持ち上が
ったり動くことを防止する。ピンの内側の１列は、下部
プレート２０に固定的に取り付けられているリング７８
に収容されており、プラスチック製のリング７８は内部
ピンの上方に延びている。

【００１７】環状に延びたチャンネル８０は、プレート
３４上に位置している。そのチャンネルは、入れ子式
（テレスコピック）のコンジット８２を介してゲート８
４の上部と繋がっている。ゲート８４は、平面図である
図２に示されている。それは、破線で示す通り、シリン
ダー８８によって規定される量が移動される。ゲート８
４の出口８６は、所望のドレーンと選択的に並べてもよ
い。図２で分かるように、適当なリフト装置によって上
下動される環状に延びているチャンネル９０は入れ子式
チューブ９２を介してゲート８４と並べてもよい。ワイ
パーブレード９４はアーム９６を介してピンリング４６
の内側に取り付けられている。ピンリング４６の回転に
よって、ブレード９４はチャンネル８０内で移動し、入
れ子式チューブ８２、そしてゲート８４に向かって液を
移送する。更に、ブレード９８は、環状チャンネル９０
内に位置し、回転駆動される。それによって、液をチュ
ーブ９２に、そしてゲート８４に移送する。

【００１８】特に、ワーク２４の研磨操作においては、
相対的に多量の研磨剤が必要である。液は、作動ホイー
ル１２、１４間の外側か、又は作動ホイール間の空隙１
００の内側に出る（図１）。空隙１００から、液は固定
チューブを通って内側チァンネル９０に流れる。外側に
出た液は、リング７４によって、より外側に流れること
を防止される。そして、ピンリングと下部作動ホイール
間の通路又はチァンネル１０４を通って、チァンネル８
０に下方に流れる。トータルの作動液はチャンネル８０
とチャンネル９０に集められ、それぞれ、ゲート８４の
位置に対応して、リサイクルタンク（図示せず）又はド
レーンシステムに導かれる。図示された配置では、チャ
ンネル８０とチャンネル９０によって集められない液を
集めるためのタンク１０６によって囲まれている。薄い
ジャケット１３０、１３１は、それぞれ、作動ホイール
の周囲に位置している。それらのジャケットは錆に強い
材質でできており、作動液によって侵されない。ジャケ
ット１３１は、ホイール１４を越えて下方に延びてお
り、チャンネル８０に液が向かうことを助ける。

【００１９】リップシール１０８は、環状軸受部材３０
又は軸受リング５６とピンリング４６との間に位置し、
汚染物質の侵入や液の排出を防止する。更に別のリップ
シールは、ピンリング４６の下部とリング１１０の間に
位置している。シールは１１２で示す。リング１１０
は、ダボ１１４を介して支持部材３２に連結され、ベア
リングリング５６を保持する。

【００２０】

【発明の効果】作動液は集められ、処理し再使用でき
る。リフト装置３６によって、ピンリング４６とピンは
できるだけ低くすることができる。ランナーホイール２
２は、下部作動ホイール上で簡単に交換でき、また下部
作動ホイールの上部表面からそれをスライドすることに
よって簡単に負荷を外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の１例を示す断面図である。

【図２】図１の装置の一部破断した平面図である。

【図３】図１の装置の左側の拡大部分断面図である。

【図４】図３の部分拡大断面図である。

【図５】図１の右側部の拡大図断面図である。

【図６】図２の部分拡大断面図である。

【参照番号】

１０ 研磨装置 １２ 上部作
動ホイール １４ 下部作動ホイール １６ 保持プ
レート １８ フランジ ２０ 下部プ
レート ２１ フレーム ２２ ランナ
ーホイール ２４、２６ 環状ワークピース ２８ 歯 ３０ 環状軸受け ３２ 支持部 ３４ プレート ３６ リフト
装置 ３８ モーター ４０ シャフ
ト ４２ ローラー ４４ 溝 ４６ ピンリング ４８ ピン ５０ ローラーベアリング ５２ ピン ５４ スリーブ ５６ 軸受リ
ング ５８ ダボ ６０ ピニオ
ン ６２ ユニバーサルジョイント ６４ ギアモ
ーター ６８ ハウジング ７０ スリー
ブ ７２ ワッシャー ７４ リング ７６ フランジ部 ７８ リング
（内側） ８０ チャンネル ８２ コンジ
ット（導管） ８４ ゲート ８６ 出口 ８８ シリンダー ９０ チァン
ネル ９２ 入れ子式チューブ ９４ ワイパ
ーブレード ９６ アーム ９８ ブレー
ド １００ 空隙 １０４ チャ
ンネル １０６ タンク

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム２１、 該フレームに支持され、少なくとも１つは駆動装置によ
   って回転駆動される下部及び上部作動ホイール１２、１
   ４、 ワークを収容するための開口部、及び周囲部に歯を有
   し、該作動ホイール間に位置する少なくとも１つのラン
   ナーホイール、及び、 環状に配置された１列のピンを収容するためのもので、
   それぞれ作動ホイールの半径方向に外側及び内側に延び
   ている内部及び外部リングを有し、少なくとも該外側ピ
   ンリングは、該フレームに回転可能に支持され、第２の
   駆動装置によって駆動される研磨、磨き等のワークの表
   面加工を行なう装置において、 該ピンリング４６は外側環状軸受リング５６によって回
   転可能に支持され、該軸受リング５６は複数の周方向に
   所定間隔を持ったローラーを有し、フレームによって固
   定的に支持されており、 該ローラーは、固定軸の周囲で軸受リングに回転可能に
   支持され、 該ローラーの断面は円錐状であり、該ピンリングは周囲
   に延びている溝を有し且つ断面は円錐状であり、該ロー
   ラーの周囲と協動することを特徴とするワークの表面加
   工装置。
2. 【請求項２】 該ローラーは、該ベアリングリングによ
   って縦型及び／又は放射状に調整可能に、支持されてい
   るものである請求項１記載のワークの表面加工装置。
3. 【請求項３】 該ローラーは、縦方向の調整のため、回
   転可能に支持される偏心スリーブに収容されているピン
   によって支持されているものである請求項２記載のワー
   クの表面加工装置。
4. 【請求項４】 リップシーリングは、該ベアリングリン
   グと該ピンリングの間に位置しているものである請求項
   ２又は３記載のワークの表面加工装置。
5. 【請求項５】 該ピンリングは、縦方向に及び取替え可
   能に支持され、且つリフト装置によって上下動可能であ
   る請求項１記載のワークの表面加工装置。
6. 【請求項６】 スリーブは、該ピンによって回転可能に
   支持され、リングが該ピンリングに取り外し可能に取り
   付けられ、該ピンはピンの環状の１列を囲んでおり、該
   リングは、該スリーブが該ピンから外れることを防止す
   るよう少なくとも該ピンの上方に延びているフランジを
   有しているものである請求項１記載のワークの表面加工
   装置。
7. 【請求項７】 該スリーブは上部で閉止されているもの
   である請求項６記載のワークの表面加工装置。
8. 【請求項８】 該ピンは該ピンリングのボア内に収容さ
   れており、該スリーブはプラスチックのワッシャーを介
   して該ピンリング上で支持されているものである請求項
   ６又は７記載のワークの表面加工装置。
9. 【請求項９】 該リングはプラスチック製である請求項
   ６記載のワークの表面加工装置。