JPS614662A - 平面研摩装置の被加工物保持機構 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、平面研摩装置の被加工物保持機構、特に薄板
の表面を研摩するだめの平面研摩装置の被加工物保持機
構に関する・ 〔従来技術とその問題点〕 一般に、平面研摩装置の被加工物保持機構は、平面研摩
装置の研摩面上の被加工物を保持する保持部を含んで構
成され、研摩面上において被加工物を摺動させて、被加
工物の表面を研摩している。

第８図に従来の平面研摩装置の被加工物保持機構を示す
。第８図において、平面研摩装置の円盤ｌは軸２を中心
として回転させられる。一方、平面研摩装置のフレーム
３にはスリーブ４が回転自在に取り付けられ、このスリ
ーブ４の中心孔にスプライン軸５が軸方向に移動自在に
、かつ軸回りにスリーブ４と一体となって回転するよう
に取り付ケられている。フレーム３のエアシリンダ６に
取シ付けられたレバー７はスプライン軸５に回転自在に
係合している。また、フレーム３に設けたモータ８に取
り付けた歯車９はスリーブ４に設けた歯車１０と噛み合
っている。

スプライン軸５の先端に設けた球面状の凹部５ａに半球
体１１が摺動自在に係合している。半球体１１に抑圧板
１２が固着され、押圧板１２には枠１３が設けられてい
る。枠１３に設けられたビン１４は、スプライン軸５の
先端部に設けた溝１５に係合している。

スプライン軸５と枠１３との間に設けられた圧縮ばね１
６は半球体１１をスプライン軸５に押し付けるように作
用し、スリーブ軸５が上昇したときに半球体１１が落下
するのを防止している。

抑圧板１２に設けられだ導通孔１７及び半球体１１と抑
圧板１２の間に設けられた導通孔１８は、管１９を介し
て真空ポンプ（図示省略）に連通され、被加工物である
磁気デスクの素材２０を押圧板１２に真空吸着するだめ
のものである。また、素材２０の位置を決めるために押
圧板１２にリング２１が固設されている。

この平面研摩装置で素材２０の表面を研摩するには、エ
アシリンダ６を作動させて押圧板１２を上昇させ、素材
２０を押圧板１２の下面のりング２１の内側に真空吸着
させる。次に、モータ８により回転させながら押圧板１
２をエア７リンダ６により下降させ、素材２０を円盤ｌ
の研摩面２２に押し付ける。また、図には示していない
が、研摩面２２には研摩液が散布されている。従って素
材２０の下面は、自からの回転及び円盤ｌの回転による
摺動で研摩される。

円盤ｌの研摩面２２は、平面になるように加工されてい
るが、実際には僅かであるがうねりが残されている場合
が多い。従って素材２０を研摩面２２に常に密着させて
滑らかに研摩するには、素材２０及び押圧板１２を研摩
面２２のうねり５に従って多少傾くことができるように
する必要がある。この傾きは半球体１１とスプライン軸
５の球状の凹部５ａとの摺動で得られ、しかも半球体１
１の球面の中心Ｃが素材２０の下面に位置するように設
定されているので、素材２０は中心Ｃを中心として傾き
、傾いても素材２０の下面の位置は変化せずに研摩する
ことができる。

なお、管１９は弾性を有し半球体１１の多少の傾きは吸
収できる。また半球体１１がスプライン軸５に対し摺動
するため、ピン１４と溝１５の係合により押圧板１２及
び素材２０マでモータ８による回転が伝わるようにして
いる。

しかし、エアシリンダ６により素材２０を研摩面２２に
押し付ける力によりスプライン軸５と半球体１１との摺
動には大きな摩擦力が働くこと、及び半球体１１、抑圧
板１２の傾き運動をする部分の重量、すなわち慣性が大
きくなるため、抑圧板１２が研摩面２２のうねりに追従
して傾むくことができず、円滑に研摩することができな
い場合があるという欠点があった。また、スプライン軸
５及び半球体１１の球面を高精度に滑めらかに加工する
のが困難であるという欠点もあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記欠点を除去し、被加工物の傾きの研
摩面のうねりに対する追従性がよく、円滑に被加工物を
研摩することが可能な平面研摩装置の被加工物保持機構
を提供することにある。

本発明の他の目的は、球面の加工を必要とせず、容易に
製作することができる平面研摩装置の被加工物保持機構
を提供することにある・ 〔発明の構成〕 本発明は平面研摩装置の研摩面上の被加工物を保持する
保持部と、姿勢を一定に保って設けられた支持部と、一
端が前記支持部に傾動可能に連結され他端が前記保持部
に傾動可能に連結され軸心延長部が前記被加工物の被加
工面上の一点を通り、かつ一平面上に位置しないように
設けられた３本のリンクと、前記保持部と前記支持部と
の間を軸方向並びに軸と直交する方向の相対変位を許容
して回転方向に両者を一体に結合する継手とを有するこ
とを特徴とする平面研摩装置の被加工物保持機構である
。

〔実施例の説明〕 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す縦断面図である
。円盤１、軸２、フレーム３、スリーブ４、エアシリン
ダ６、レバー７、モータ８、歯車９．１０は、第８図に
示すものと同じである。スプライン軸３１は、軸方向に
摺動自在に、かつ軸回わりに一体となって回転するよう
にスリーブ４に取り付けられている。保持部としての押
圧板３４はリンク３３によってスプライン軸３１の下端
に設けられたフランジ３２、すなわち支持部に連結して
いる。

抑圧板３４に設けた導通孔３５は、管１９を介して真空
ポンプ（図示省略）に連通され、素材２０を押圧板３４
に吸着するためのも゛のである。まだ、素材２０の位置
を決めるため押圧板３４にリング２１が固設されている
。第２図はこの実施例のフランジ３２から上の部分を取
り除いた状態の平面図である。

リンク３３は３本からなり、それぞれのリンク３３は球
面からなる一端３６でフランジ３２に取付けられ、フラ
ンジ３２に対しどんな方向にも傾くことができる。丑た
そノｔぞれリンク３３は、同様に球面からなる他端３７
で押圧板３４に取り付けられ、抑圧板３４に対しどんな
方向にも傾くことができる。３本のリンク３３の軸心ａ
は素材２０の被加工面上の点である中心Ｃを通り、しか
も３本のリンク３３の軸心ａが一平面上にないように配
設されている。従って、リンク３３によってリモート　
センター　コンプライアンス（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｃｅｎｔ
ｅｒ　Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）の機構が構成されフラン
ジ３２を固定すれば、押圧板３４及び素材２０は微小な
範囲丙で中心Ｃを中心として傾く。

すなわち微小範囲てはリンク３３が一端３６を中心とし
て傾くため、他端３７は軸心ａと直角な平面上で変位す
る。他端３７が軸心ａと直角な平面上で微小変位するこ
とから、他端３７と係合する押圧板３４の回転運動の中
心は、軸心ａ上あるはずということになる。この条件を
３本のリンク３３について生じることから、軸心ａの交
点である中心Ｃを中心として抑圧板３４は傾くこととな
る。

なお、フランジ３２、リンク３３、押圧板３４からなる
機構は、フランジ３２を固定しても抑圧板３４は任意の
位置に傾き得て位置も不定となるが、エアシリンダ６に
よって素材２０が研摩面に押し付けられ素材２０及び押
圧板３４の傾きが定まれば、押圧板３４の位置も定まる
。ただし上記の機構のみでは、抑圧板３４の研摩面と直
角な方向を軸とする回転を許すこととなる。

そこて、本発明は保持部と支持部との間に上下刃向並び
に平面方向に対しての変位を許容するとともに、回転方
向に対して一体的に結合する継手４１を介装することに
より素材２０の表面形状に追従し、しかもとの押圧板３
４の回転を防止するものである。実施例ではこの継手４
１にオルダム継手を用イーｃ−１．／−１ル。すなわち
、継手４１はフランジ３２ト一体に設けた上部材４２と
、該上部材４２の下面に設けた溝４３内に摺動自在に係
合する凸条部４４を有する中間部材４５と、この中間部
材４５に設けられ素材２ｏの被加工面とほぼ平行て凸条
部４４と直角な溝４６に摺動自在に係合する凸条部４７
を有し、抑圧板３４と一体である下部材４８とからなる
。このオルダム継手４１の軸方向に若干の隙間４９を設
けておけば、抑圧板３４はフランジ３２に対し上下方向
への変位も許容さｆ、微小な傾きが可能となシ、しかも
研摩面と直角な方向を軸とする回転は防止される。

素材２ｏを研摩面２２に押し付けて研摩するときに、研
摩面２２のうねりに従って押圧板３４及び素材２ｏは、
中心Ｃを中心として傾き、傾きによる素材２ｏの被加工
面の位置ずれが生じず、清めらかに研摩することができ
る。

また、第８図に示す従来の平面研摩装置の被加工物保持
機構では、エアシリンダ６による素材２゜を研摩面２２
に押し付けるための力を伝達するために半球体１１とス
プライン軸５との間に発生する摩擦力により半球体１１
、押圧板１２及び素材２０を傾けるのに要するトルクが
非常に大きくなるのに対し、第１図に示す平面研摩装置
の被加工物保持機構では、リンク３３の一端３６及び他
端３７の球面に摩擦力が作用するか、この一端３６及び
他端３７の球面の半径を小さくてきるため、押圧板３４
及び素材２０を傾けるのに要するトルクを小さくするこ
とができる。

−また、従来の平面研摩装置の被加工物保持機構の半球
体１１及びスプライン軸５の球面の加工が困難であるの
に対し、第１図に示す平面研摩装置の被加工物保持機構
におけるリンク３３の一端３６及び他端３７は球面を有
する構造であるか、市販の球面継手又は自動調心の玉軸
受等を利用して容易に得ることができる。

第３図、第４図は本発明の第２の実施例を示すものであ
る。スプライン軸３１より上部は第２図と同じであり、
この図では省略しである。この実施例ではオルダム継手
５１は環状に構成し、３本のすンク３３の外周に設けて
あり、フランジ３２と一体に設けた上部材５２と、中間
部材５５と、押圧板３４と一体に設けた下部材５８とか
らなる。上部材５２に素材２０の被加工面とほぼ平行な
溝５３に中間部材５５に設けた凸条部５４が摺動自在に
係合し、中間部材５５に素材２０の被加工面とほぼ平行
で凸条部５４と直角に設けた溝５６に下部材５８の凸条
部５７が摺動自在に係合している。まだ、フランジ３２
に対し押圧板３４が微小に傾き得るようにオルダム継手
５１の軸方向には若干の隙間５９を設けである。この実
施例では、オルダム継手５１の直径を大きくできるため
、フランジ３２に対する押圧板３４の回転の遊びをより
小さくすることができる・ 第５図、第６図は本発明の第３の実施例を示すものであ
る。図において、円盤１、軸２、フレーム３、スリーブ
４、エアシリンダ６、レバー７、モータ８、歯車９，１
０は、第８図に示すものと同じである。スプライン軸３
１は、軸方向に摺動自在に、かつ軸回わ９に一体となっ
て回転するようにスリーブ４に取り付けられている。抑
圧板３４はリンク３３によってスプライン軸３１の下端
に設けられたフランジ３２、すなわち支持部に連結して
いる。

抑圧板３４に設けた導通孔３５は、管１９を介して真空
ポンプ（図示省略）に連通され、素材２０を押圧板３４
に吸着するだめのものである。また、素材２０の位置を
決めるため押圧板３４にリング２１が固設されている。

第６図はこの実施例のフランジ３２がら上の部分を取り
除いた状態の平面図である。

リンク３３は３本からなシ、それぞれのリンク３３が球
面からなる一端３６でフランジ３２に取り付けられ、フ
ランジ３２に対しどんな方向にも傾くことができる。ま
たそれぞれリンク３３は同様に球面からなる他端３７で
押圧板３４に取り付けられ、抑圧板３４に対しどんな方
向にも傾くことができる。３本のリンク３３の軸心ａは
素材２０の被加工面上の点である中心Ｃを通るように、
しかも３本のリンク３３の軸心ａが一平面上にないよう
に配設されている。

従って、リンク３３によってリモート　センターコンプ
ライア７　ス（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｃｏｍｐ
ｌｉａｎｃｅ）の機構が構成され、フランジ３２を固定
すれば、押圧板３４及び素材２０は、微小な範囲内では
中心Ｃを中心として傾く。すなわち、微小範囲ではリン
ク３３が一端３６を中心として傾くため、他端３７は軸
心ａと直角な平面上で変位する。他端３７が軸心ａと直
角な平面上で微小変位゛することから、他端３７と係合
する抑圧板３４の回転運動の中心は、軸心ａ上あるはず
ということになる。この条件を３本のリンク３３につい
て生じることから軸心ａの交点である中心Ｃを中心とし
て抑圧板３４は傾くこととなる。

なお、フランジ３２、リンク３３、押圧板３４からなる
機構はフランジ３２を固定しても抑圧板３４は任意の位
置に傾き得て位置も不定となるが、エアシリンダ６によ
って素材２０が研摩面に押し付けられ、素材２０及び押
圧板３４の傾きが定まれば押圧板３４の位置も定まる。

ただし上記機構のみでは、抑圧板３４の研摩面と直角な
方向を軸とする回転を許すこととなる。そこで抑圧板３
４の回転を防止する必要がある。

前実施例では前記保持部と支持部との間を軸方向並びに
平面方向の相対変位を許容し、かつ回転方向に両者を一
体に結合する継手としてオル身ム継手を用いたが、本実
施例は前記継手としてベローズを用いたものである。す
なわち、ベローズ６゜の一端をフランジ３２に他端を押
圧板３４に取付け、該ベローズ６０により押圧板３４の
回転を防止している。ベローズ６０は軸回わ９のねじ９
に対しては剛性が大きいのに対し、軸方向の伸縮及び曲
げに対しては十分な柔軟性があるため、抑圧板３４の傾
きに対して障害となることはない。

素材２０を研摩面２２に押し付けて研摩するときに、研
摩面２２のうねりに従って押圧板３４及び素材２ｏは、
中心Ｃを中心として傾き、傾きによる素材２ｏの被加工
面の位置ずれが生じず、清めらかに研摩することができ
る。

また、第８図に示す従来の平面研摩装置の被加工物保持
機構では、エアシリンダ６による素材２゜を研摩面２２
に押し付けるだめの刀を伝達するために、半球体１１と
スプライン軸５との間に発生する摩擦力によ）半球体１
１、押圧板１２及び素材２ｏを傾けるのに要するトルク
が非常に大きくなるのに対し、第５図に示す平面研摩装
置の被加工物保持機構では、リンク３３の一端３６及び
他端３７の球面に摩擦力が作用するが、この一端３６及
び他端３７の球面の半径を小さくできるため、押圧板３
４及び素材２゜を傾けるのに要するトルクを小さくする
ことができる。

また、従来の平面研摩装置の被加工物保持機構の半球体
１１及びスプライン軸５の球面の加工が困難であるのに
対し、第５図に示す平面研摩装置の被加工物保持機構に
おけるリンク３３の一端３６及び他端３７は球面を有す
る構造であるが、市販の球面継手又は自動調心の玉軸受
等を利用して容易に得ることができる。

第７図は本発明の第４の実施例を示す縦断面図である。

ベローズ６１は、一端をフランジ３２に他端を押圧板３
４に固着されている。第５図に示すベローズ６０は３本
のリンク３３の外周に設けられているのに対し、本実施
例でのベローズ６１は３本のリンク３３に囲まれた内側
に設けられ形状を小さくすることができる・ なお、本発明は第５図における円盤１が固定してあって
、フレーム３とともに抑圧板３４等が軸２を中心として
旋回するような平面研摩装置にも適用できる。

また、支持部と保持部との間に設ける継手は、必ずしも
ベローズの形状をしている必要がない。

例えば、ベローズを周囲方向に分割したもの、言い換え
れば、中間を湾曲させた複数の板ばねをリンクの周囲に
並べたものであってもよい。

〔発明の効果〕

本発明の平面研摩装置の被加工物保持機構は、以上説明
したように、保持部と支持部の間に半球体を設ける代わ
りに、この保持部及び支持部に傾き自在に連結し軸心の
延長部が被加工物の被加工面上の一点を通るリンクを設
けることにより、支持部と半球体との間の摩擦をなくし
、また半球体による大きな慣性をなくすことができ、し
かも、保持部と支持部とをオルダム継手やベローズのよ
うな軸方向及び軸と直交する方向の変位を許容して回転
方向に直結する継手を介装したので、リンクの変位にし
たがって自由な方向に追従しつつ回転力を伝達できる。

したがって、本発明によるときには研摩面のうねりに対
する被加工物の追従性がよく円滑に被加工物を研摩でき
、また支持部及び半球体の球面の加工を必要とせず、容
易に製作できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す縦断面図、第２図
は第１図に示す実施例のフランジよシ上の部分を取除い
た状態を示す平面図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す縦断面図、第４図は第３図の平面図、第５図は本発
明の第３の実施例を示す縦断面図、第６図は第５図に示
す実施例のフランジより上の部分を取除いた状態を示す
平面図、第７図は本発明の第４の実施例を示す縦断面図
、第８図は従来装置を示す縦断面図である。 １　円盤、３１　　スプライン軸、３４・・・抑圧板（
保持部）、２０・・・素材、３２　　フランジ（支持部
）、３３・リンク、４１，５１・・・オルダム継手、６
０　、６１　　ベローズ（継手） 第２図 第３図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平面研摩装置の研摩面上の被加工物を保持する保
   持部と、姿勢を一定に保つて設けられた支持部と、一端
   が前記支持部に傾動可能に連結され他端が前記保持部に
   傾動可能に連結され軸心延長部が前記被加工物の被加工
   面上の一点を通り、かつ一平面上に位置しないように設
   けられた３本のリンクと、前記保持部との間を軸方向並
   びに軸と直交する方向の相対変位を許容して前記支持部
   と回転方向に両者を一体に結合する継手とを有すること
   を特徴とする平面研摩装置の被加工物保持機構。