JPS63295165A - 加工圧制御機構付き平面研磨装置 - 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］ 本発明は、加圧ヘッドに作用する加工圧を制御すること
のできる加工圧制御機構付き平面研磨装置に関するもの
である。

［従来の技術］ ｌ１Ｓ３図に示すように、シリンダｌにより昇降自在の
複数の加圧へラド２を備え、これらの加圧ヘッド２によ
りワーク保持ブロック３に保持させたワーク４を定盤５
に押し付けて研磨するようにした平面研磨装置は公知で
ある。

かかる平面研磨装置においては、ワーク４の加工時に、
シリンダｌに供給されるエア等の流体圧力によってワー
ク４を定盤５に押し付けている。

即ち、シリンダ１のロッド室１ａに流体圧力を供給する
ことにより、加圧ヘッド２の総合重量（加圧ヘッド２の
重量にピストン６、ピストンロッド７、保持ブロック３
の重量を加算したもの）より僅かに大きい作用力を常時
上向きに作用させておき、その状態でヘッド室ｌｂ側の
圧力流体を給排することにより、非加工時に加圧ヘッド
２を昇降させると共に、加工時に該加圧ヘッド２でワー
ク４に対して加工圧を作用させるようにしている。

而して、上記従来の研磨装置においては、シリンダｌに
より加圧ヘッド２に加えられる加工圧を２各シリンダｌ
毎に取り付けられた簡単なレギュレータ８で流体圧力を
一定に保つことにより所定の値に保持させるようにして
いたが、各レギュレータ８の応答圧力にはばらつきがあ
り、しかも、各シリンダ１におけるピストン６の摺動抵
抗にもばらつきがあるため、単に流体圧力を一定に保つ
だけでは複数の加圧へラド２に同じ加工圧を作用させる
ことは極めて困難であり、各加圧ヘッド２の間で研磨精
度にばらつきが生じ易いという欠点があった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明の課題は、複数の加圧ヘッドを有する平面研磨装
置において、各加圧ヘッドに同じ加工圧を作用させるこ
とができるようにし、それによって、各加圧ヘッドにお
ける研磨精度を均一化することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明は、シリンダにより昇
降自在の複数の加圧ヘッドを備え、これらの加圧ヘッド
によりワークを定盤に押し付けて研磨するようにした平
面研磨装置において、上記各加圧ヘッドの取付軸に加工
圧を測定するためのセンサを取付けると共に、各シリン
ダに接続された圧力流体の流路にその流体圧力を制御す
る圧力制御弁をそれぞれ取付け、これらのセンサ及び圧
力制御弁を、センサからの測定値を予め入力された設定
値と比較して、それらの偏差に応じた制御信号を圧力制
御弁に出力する制御回路に接続したことを特徴とするも
のである。

〔作　用］ 加工時に、加圧ヘッドに加えられた加工圧がセンサによ
り測定され、その測定値が制御回路に入力されると、こ
こで、この測定値と予め入力されている設定値とが比較
され、それらの偏差に応じた制２ｍ信号が圧力制御弁に
出力されてシリンダへ供給される流体圧力が制御され、
上記偏差が零になるように加工圧が制御される。

これによって、加圧ヘッドにおける加工圧は常に設定値
に保持され、複数の加圧ヘッド間でばらつきを生じるこ
とがなく、各加圧ヘッドにおける研磨精度は均一化され
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳述する。

第１図に示す平面研磨装置は、基本的には第３図に示す
公知のものと同様の構成を有している。

即ち１機体ｌＯに取り付けられたシリンダ１１により昇
降自在の複数の加圧ヘッド１２を備え、これらの加圧へ
ラド１２によりワーク保持ブロック１３に保持されたワ
ーク１４を定盤１５に押し付けて研磨するように構成さ
れている。

上記各加圧へラド１２の取付軸を構成するピストンロッ
ド１６には、シリンダ１１により該加圧ヘッド１２に加
えられる加工圧を測定するためのストレンゲージからな
るセンサ１７が取付けられており、このセンサ１７は、
円筒形などのブロック状をなすボディの内部に測定素子
を内蔵してなるもので、その上下面にピストンロッド１
６のシリンダ１１側の部分と加圧ヘッド１２側の部分と
がそれぞれ接続され、該ピストンロッド１６を介してセ
ンサ１７の軸線方向に作用する圧縮力から加圧ヘッド１
２の加工圧を測定するものである。

上記各シリンダ１１におけるヘッド室１１ａ側の流路゛
には、制御回路１９からの制御信号に応じて流体圧力を
制御する圧力制御弁１８が設けられ、該圧力制御弁１８
と上記センサエフとの間に上記制御回路工９が接続され
ている。

上記制御回路１９は、センサ１７により測定された加工
圧の測定値を予め入力されている設定値と比較し、それ
らの偏差が零になるように上記圧力制御弁１８により流
体圧力を制御するもので、例えば第２図に示すように構
成することができる。即ち、この制御回路１９は、セン
サ１７からの測定信号を一定時間保持するサンプルホー
ルド回路と、ホールドされたアナログ信号をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、変換された信号を予め
入力されている設定値と比較演算し、それらの偏差を求
める演算回路と、演算回路からの偏差に応じた制御信号
をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器とで構
成されており、この制御回路１９から出力される上記偏
差に応じた制御信号が上記圧力制御弁１８に入力され、
この圧力制御弁１日にょうて、上記偏差が零になるよう
にシリンダ１１のヘッド室ｆｌａに供給される流体圧力
が制御されるようになっている。また、上記演算回路に
は、ブラウン管やネオン管、あるいはＬＥＤなどによる
圧力表示パネル２０が接続され、加工圧の測定値と設定
値とが表示されるようになっている。

上記構成を有する平面研磨装置において、ワーク保持ブ
ロック１３に保持されたワーク１４は、シリンダ１１に
より加圧ヘッド１２を介して定ｉ１５に押し付けられ、
公知の平面研磨装置と同様にして研磨加工される。この
とき、シリンダ１１のヘッド室１１ａ及びロッド室１１
ｂには、それぞれＰｌ及びＰ２なる大きさの流体圧力が
供給されており、これにより加圧へラド１２に加えられ
る加工圧Ｆは、Ｆ　＝　５ＩＰ１＋　Ｗ　−５２Ｐ２　
　　　　　　　＊・・（１）Ｓｌ：ピストン２１のヘッ
ド室側受圧面積Ｓ２：ピストン２１のロッド室側受圧面
積Ｗ：加圧ヘッドの総合重量 となる。

このとき、上記各加圧ヘッド１２に加えられる加工圧は
センサ１７によりそれぞれ測定され、その測定信号が制
御回路１９に入力され、所定の信号処理が施されたあと
予め入力されている設定値と比較されることによってそ
れらの偏差が求められる。

そして、上記制御回路１９からは、その偏差に応じた制
２ａ信号が圧力制御弁１８に出力され、その偏差が雰に
なるように各シリンダ１１のヘッド室１１ａに供給され
る流体圧力が制御される。従って、各加圧へラド１２に
加えられる加工圧は常に設定値に保持され、加圧ヘッド
１２によるばらつきが生じない。

一方、測定された加工圧はその設定値と共に圧力表示パ
ネル２０に表示され、加工中の圧力や設定値との偏差等
を一目で知ることができる。

加工が経了すると、シリンダ１１のヘッド室１１ａ内の
圧力流体が排出され、加圧へラド１２はピストン２１に
作用するＳ、Ｐ２なる作用力で上昇する。この作用力５
２ｐ２は、加圧ヘッド１２の総合重量Ｗより僅かに大き
くなるように設定されており、従って該加圧へラド１２
は緩速で上昇することになる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、複数の加圧ベッド毎に実際
に加えられている加工圧をセンサにより測定し、各シリ
ンダへ供給される流体圧力を制御することによって上記
加工圧を設定値に保持させるようにしたので、各加圧ヘ
ッドに常に同じ加工圧を作用させることができ、これに
よって、複数の加工ヘッドに加工圧のばらつきが生じる
のを防止し、それらによる研磨精度を均一化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図は
制御回路の一例を示すブロック構成図、第３図は従来例
の要部断面図である。 １１−Φシリンダ、　　　１２・φ加圧ヘッド。 １４１１・ワーク、　　　　１５・・定盤、１６・・ピ
ストンロッド、 １７・・センサ、　　　　１８・φ圧力制御弁、！９・
・制御回路。 特許出願人　　スピードファム株式会社第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シリンダにより昇降自在の複数の加圧ヘッドを備え
   、これらの加圧ヘッドによりワークを定盤に押し付けて
   研磨するようにした平面研磨装置において、上記各加圧
   ヘッドの取付軸に加工圧を測定するためのセンサを取付
   けると共に、各シリンダに接続された圧力流体の流路に
   その流体圧力を制御する圧力制御弁をそれぞれ取付け、
   これらのセンサ及び圧力制御弁を、センサからの測定値
   を予め入力された設定値と比較して、それらの偏差に応
   じた制御信号を圧力制御弁に出力する制御回路に接続し
   たことを特徴とする加工圧制御機構付き平面研磨装置。