JP2003285267A - ラップ液供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラップ液の供給量を安定化させるとともに、精
度よく混合されたラップ液を加工部へ常に供給できるラ
ップ液供給装置を提供する。 【解決手段】砥粒を含むラップ液を貯留するラップ液貯
留室１２と、ラップ液貯留室１２からラップ液を排出す
る排出口１３と、排出口１３を開閉する弁体１６と、排
出口１３から排出された所定量のラップ液を溜めるとと
もに、このラップ液をラップ盤の加工部に供給するため
供給通路３，１５と、圧縮エアーを供給通路へ間欠的に
供給し、供給通路に溜まったラップ液をラップ盤１の各
加工部に所望の供給タイミングで押し出す圧縮エアー供
給手段２１，２３，２４とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はラップ液をラップ盤
に供給するためのラップ液供給装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、セラミック板のようなワークに対
してラッピング加工を行う際、遊星歯車方式のラッピン
グ装置が一般に使用される。このラッピング装置は、複
数枚のワークを保持した遊星歯車形状のキャリアを上下
のラップ定盤の間に配置し、ラップ液をラップ定盤の間
に注入しながら、キャリアを自転または自転・公転させ
ることで、上下のラップ定盤とワークとの摺動によって
ワークの上下面を研磨するものである。

【０００３】ラップ液は研磨剤である砥粒を水などに混
合したものであり、このラップ液を図６または図７に示
される供給装置を用いてラッピング装置に分配してい
る。図６は４ウエイ方式のラッピング装置の例であり、
ラップ盤４０の上に支柱４１を介してリング状の樋４２
が固定され、この樋４２の中にラップ液が供給される。
樋４２の底面には複数の穴が設けられ、これら穴とラッ
プ盤４０の加工部との間が供給ホース４３で連結されて
いる。樋４２の中には、図示しない固定部に固定された
掻き取り板４４が挿入されている。ラップ盤４０と樋４
２は一体に回転し、掻き取り板４４によって樋４２に設
けられた穴からホース４３を介してラップ盤４０の複数
の加工部にラップ液が供給される。図７は２ウエイ方式
のラッピング装置の例であり、ラップ盤５０およびすり
鉢状の受皿部５１は回転しない。受皿部５１とラップ盤
５０の加工部とは複数の供給ホース５２で連結されてい
る。この場合には、受皿部５１にラップ液を供給する
と、各ホース５２を介してラップ盤５０の各加工部にラ
ップ液が分配される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような供給装置
の場合、重力によってラップ液をホース４３，５２を介
してラップ盤４０，５０の各加工部に供給している。し
かし、ラップ盤４０，５０は必要な箇所に必要な量のラ
ップ液を供給する必要があり、上記のような重力を利用
した供給方法では、供給量のばらつきが発生しやすい。
なぜなら、ラップ液には砥粒などの固形成分が含まれて
いるので、ホース４３，５２内を流れにくく、ホース内
で詰まりが発生しやすいからである。そのため、ラップ
液の供給量を安定して制御することが難しかった。ま
た、複数の加工部へラップ液を供給する場合、供給ホー
ス４３，５２が必然的に長くなり、１回の供給を止めた
後、次に供給を開始するまでの間、ラップ液がホース内
で滞留し、混合してある砥粒がホース内で沈降分離して
しまう。その結果、次に供給を開始したとき、初期から
精度よく混合されたラップ液を加工部へ供給できないと
いう問題が発生する。

【０００５】そこで、本発明の目的は、ラップ液の供給
量を安定化させるとともに、精度よく混合されたラップ
液を加工部へ常に供給できるラップ液供給装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、砥粒を含むラップ液を貯
留するラップ液貯留室と、上記ラップ液貯留室からラッ
プ液を排出する排出口と、上記排出口を開閉する開閉手
段と、上記排出口から排出された所定量のラップ液を溜
めるとともに、このラップ液をラップ盤の加工部に供給
するため供給通路と、圧縮エアーを上記供給通路へ間欠
的に供給し、供給通路に溜まったラップ液をラップ盤の
加工部に押し出す圧縮エアー供給手段と、を備えたこと
を特徴とするラップ液供給装置を提供する。

【０００７】まず開閉手段を開くと、ラップ液貯留室か
ら排出口を介して供給通路にラップ液が排出される。供
給通路に溜められるラップ液の量は、開閉手段の開き時
間によって決定される。所定量のラップ液が供給通路に
溜められた後、開閉手段を閉じる。次に、圧縮エアー供
給手段を作動させ、圧縮エアーを供給通路に供給する
と、圧縮エアーによって供給通路に溜まったラップ液は
ラップ盤の加工部へ押し出される。このとき、排出口は
開閉手段によって閉じられているので、圧縮エアーが排
出口からラップ液貯留室へ逆流することがない。このよ
うに本発明では、圧縮エアーによって供給通路内の所定
量のラップ液を強制的にラップ盤へ押し出すので、ラッ
プ液の供給量を安定化させることができるとともに、供
給通路を細くしても、ラップ液の流れを阻害することが
ない。供給通路を細くできることから、ラップ液がホー
ス内で滞留する時間を短縮でき、精度よく混合されたラ
ップ液を加工部へ常に供給できる。

【０００８】請求項２のように、圧縮エアー供給手段
は、圧縮エアーの供給位置と大気開放位置との２位置に
切り換え可能なバルブを備えているのがよい。圧縮エア
ー供給手段が大気開放を行わない場合には、供給通路に
常に所定の気圧が作用した状態となり、開閉手段が開い
た時にラップ液貯留室から供給通路へのラップ液の排出
を阻害する可能性があるからである。

【０００９】請求項３のように、圧縮エアー供給手段が
１回に供給する圧縮エアーの量は、供給通路に溜まった
ラップ液がすべてラップ盤の加工部に押し出される量と
するのがよい。すなわち、供給通路に溜まったラップ液
の全量が１回の供給の度にラップ盤の加工部へ押し出さ
れるので、供給通路が各供給毎にクリーニングされる。
したがって、砥粒が供給通路内で沈澱したり、目詰まり
を起こすことがない。

【００１０】請求項４のように、ラップ盤の複数の加工
部にラップ液を供給するため複数の供給通路が設けら
れ、排出口、開閉手段および圧縮エアー供給手段は各供
給通路に個別に設けられ、開閉手段および圧縮エアー供
給手段の作動タイミングは、各加工部への供給タイミン
グに合わせて個別に設定されているのがよい。ラップ盤
のラップ液の必要量は、各加工部の位置によって異な
る。そこで、各加工部毎に排出口、開閉手段、圧縮エア
ー供給手段および供給通路を設けることで、各加工部に
最適な量のラップ液を供給することができる。

【００１１】請求項５のように、ラップ液貯留室と送出
通路および帰還通路を介して接続されたラップ液タンク
と、送出通路を介してラップ液タンク内のラップ液をラ
ップ液貯留室へ送出する送出ポンプとが設けられ、ラッ
プ液貯留室とラップ液タンクとの間でラップ液が常時循
環されるとともに、送出ポンプによってラップ液貯留室
内のラップ液圧がほぼ一定に保持されるようにするのが
望ましい。送出ポンプによって攪拌されたラップ液がラ
ップ液貯留室とラップ液タンクとの間で常時循環される
ので、砥粒が途中で沈降したり、ラップ液の混合度が変
化することがない。そして、送出ポンプによってラップ
液貯留室内のラップ液圧がほぼ一定に保持されるため、
開閉手段の開閉時間によって供給通路へ排出されるラッ
プ液の量にバラツキが発生しない。そのため、予め設定
された量のラップ液を精度よく供給することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例の全体
システムを示す１は従来公知の２ウエイ型のラップ盤で
あり、上下の定盤の間に複数枚のワークを保持したキャ
リア、サンギヤ及びリングギヤ（いずれも図示せず）を
配置し、砥粒が混合されたラップ液を注入しつつ、駆動
用電動機でサンギヤ及びリングギヤを駆動してキャリア
を自転・公転させることにより、ワークの上下面を研磨
するものである。

【００１３】ラップ盤１の上面には、各加工部にラップ
液を供給するための複数の供給穴２が設けられ、各供給
穴２はラップ液供給装置１０と複数の供給ホース３を介
して接続されている。ラップ液供給装置１０は、図２，
図３に示すように、本体１１を備えており、本体１１の
内部には、砥粒を含むラップ液Ｒを貯留する１つのラッ
プ液貯留室１２と、ラップ液貯留室１２と排出口１３を
介して連通した複数（ここでは４個）の弁室１４と、各
弁室１４の下部に設けられた液溜まり部１５とが形成さ
れている。

【００１４】各弁室１４には、排出口１３を開閉する弁
体１６が水平方向に移動可能に配置され、この弁体１６
は本体１１の側部に固定された弁駆動装置１７のシャフ
ト１８によって前後方向に駆動される。上記弁体１６と
弁駆動装置１７とで開閉手段が構成される。この実施例
では、弁駆動装置１７としてエアーシリンダを用いた
が、液圧シリンダでもよく、さらにソレノイドなどを用
いてもよい。シャフト１８にはリターンスプリング１９
が介装され、弁体１６を常時閉じる方向に付勢してい
る。弁体１６の先端部には、排出口１３を確実に閉鎖で
きるようにゴムなどの弾性体１６ａが取り付けられてい
る。

【００１５】液溜まり部１５の下端部には出口穴２０が
設けられ、この出口穴２０に上記供給ホース３が接続さ
れている。液溜まり部１５と供給ホース３とによって、
排出口１３から排出された所定量のラップ液Ｒを溜める
供給通路を構成している。供給ホース３は、ラップ液の
表面張力のため自重によって流出しない程度の細いホー
スが使用される。

【００１６】弁室１４の上部には、圧縮エアーが供給さ
れるエアー穴２１が設けられ、このエアー穴２１はエア
ーホース２２を介して圧縮エアー源２３（図１参照）と
接続されている。図１では１本のエアーホース２２のみ
が記載されているが、実際には各弁室１４に対応した数
のエアーホース２２が接続されている。各エアーホース
２２の途中には、圧縮エアーの供給位置と大気開放位置
との２位置に切り換え可能な切換バルブ２４が設けられ
ている。切換バルブ２４を圧縮エアーの供給位置に切り
換えると、圧縮エアーが弁室１４を介して液溜まり部１
５へ作用し、供給通路に溜まったラップ液をラップ盤１
の供給穴２に押し出すことができる。

【００１７】ラップ液貯留室１２の両端部には、図３に
示すようにラップ液Ｒの流入口１２ａと流出口１２ｂと
が設けられており、流入口１２ａは送出用ホース２５を
介して送出ポンプ２６と接続され、流出口１２ｂは帰還
用ホース２７を介してラップ液タンク２８と接続されて
いる。その結果、ラップ液貯留室１２とラップ液タンク
２８との間でラップ液Ｒが常時循環され、ラップ液貯留
室１２内でラップ液Ｒの砥粒が沈降分離しない。また、
送出ポンプ２６は定量ポンプであり、このポンプによっ
てラップ液貯留室１２内のラップ液圧がほぼ一定に保持
されるので、排出口１３が開かれた時、単位時間当たり
のラップ液Ｒの排出量を一定にできる。なお、ラップ液
タンク２８内に、ラップ液Ｒを攪拌して砥粒が沈降分離
するのを防止する攪拌装置を設けてもよい。上記弁駆動
装置１７および切換バルブ２４は、所定のプログラムが
格納された制御装置３０によって制御される。

【００１８】ここで、上記ラップ液供給装置１０の動作
を、図４，図５を参照しながら以下に説明する。初期状
態（ａ）においては、弁体１６は前進位置にあり、弁体
１６は排出口１３を閉じている。また、切換バルブ２４
は大気開放位置にある。そのため、供給ホース３および
液溜まり部１４にはラップ液Ｒは溜まっていない。次
に、（ｂ）のように弁体１６を後退させると、排出口１
３が開かれ、ラップ液貯留室１２内のラップ液Ｒは弁室
１４を通って液溜まり部１５へと流れ込み、供給ホース
３を満たす。所定時間だけ弁体１６が開いた後、（ｃ）
のように弁体１６を前進させ、再び排出口１３を閉じ
る。この状態で、ラップ液Ｒは液溜まり部１５と供給ホ
ース３とに所定量だけ溜められる。次に、切換バルブ２
４を圧縮エアー供給位置へ切り換えると、（ｄ）のよう
にエアー穴２１から弁室１４に圧縮エアーが供給され、
圧縮エアーは液溜まり部１５に溜まったラップ液Ｒに作
用し、ラップ液Ｒをラップ盤１の方向に押し出す。圧縮
エアーの供給時間（吐出時間）は、液溜まり部１５およ
び供給ホース３に溜まったラップ液Ｒの全量がラップ盤
１の加工部へ押し出される時間以上とする。つまり、供
給ホース３が空になるまで圧縮エアーを供給する。この
ように供給通路３，１５に溜まったラップ液Ｒの全量が
１回の供給の度にラップ盤１の加工部へ押し出されるの
で、供給ホース３が各供給毎にクリーニングされる。そ
のため、１回の供給を止めた後、次に供給を開始するま
での間にラップ液Ｒがホース３内で滞留し、混合してあ
る砥粒がホース３内で沈降分離してしまうという不具合
を解消できる。そして、次に供給を開始したとき、初期
から精度よく混合されたラップ液Ｒをラップ盤１へ供給
できる。

【００１９】上記説明では、単一の弁体１６と単一の切
換バルブ２４の作動について説明したが、複数の供給穴
２に対応して設けられた個々の弁体１６および切換バル
ブ２４を制御装置３０によって、それぞれの供給穴２に
適した供給タイミングで駆動することができる。例え
ば、ラップ盤１の内径側の供給穴２には、外径側の供給
穴２に比べて供給間隔を短くする（ラップ液の供給量を
多くする）など、任意の制御を実施することができる。
また、一般にラップ初期には多量のラップ液を必要とす
るが、ラップ終期にはそれほど多量のラップ液は必要で
はない。そこで、ラップ液の供給間隔をラップ初期は短
めにし、ラップ終期は長めとするなどの制御も可能であ
る。また、排出口１３の穴径を、供給場所（供給穴２）
毎に変えてもよい。つまり、単位時間当たりのラップ液
の排出量を供給場所毎に変えてもよい。上記実施例で
は、ラップ液貯留室１２とラップ液タンク２８との間で
ラップ液を循環させるようにしたが、ラップ液タンク２
８を省略し、ラップ液貯留室１２のみで構成してもよ
い。この場合には、ラップ液の砥粒が沈澱するのを防止
するため、ラップ液貯留室１２内に攪拌手段を設けるの
が望ましい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるラ
ップ液供給装置によれば、開閉手段を開いてラップ液貯
留室から排出口を介して供給通路にラップ液を排出さ
せ、所定量のラップ液が供給通路に溜められた後、開閉
手段を閉じ、圧縮エアーを供給通路に供給することによ
って、圧縮エアーによって供給通路に溜まったラップ液
を強制的にラップ盤へ押し出すようにしたので、ラップ
液の供給量を安定化させることができるとともに、供給
通路を細くしても、ラップ液の流れを阻害することがな
い。また、ラップ液がホース内で滞留する時間を短縮で
き、精度よく混合されたラップ液を加工部へ常に供給で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるラップ液供給装置を用いたシス
テムの一例の全体図である。

【図２】ラップ液供給装置の縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】ラップ液供給装置の動作説明図である。

【図５】ラップ液供給装置の弁体および切換バルブの動
作を示すタイムチャート図である。

【図６】従来のラップ液供給装置の一例の斜視図であ
る。

【図７】従来のラップ液供給装置の他の例の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ラップ盤 ３ 供給ホース １０ ラップ液供給装置 １２ ラップ液貯留室 １３ 排出口 １５ 液溜まり部 １６ 弁体 １７ 弁駆動装置 ２１ エアー穴 ２３ 圧縮エアー源 ２４ 切換バルブ ２６ 送出ポンプ ２８ ラップ液タンク ３０ 制御装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砥粒を含むラップ液を貯留するラップ液貯
   留室と、 上記ラップ液貯留室からラップ液を排出する排出口と、 上記排出口を開閉する開閉手段と、 上記排出口から排出された所定量のラップ液を溜めると
   ともに、このラップ液をラップ盤の加工部に供給するた
   め供給通路と、 圧縮エアーを上記供給通路へ間欠的に供給し、供給通路
   に溜まったラップ液をラップ盤の加工部に押し出す圧縮
   エアー供給手段と、を備えたことを特徴とするラップ液
   供給装置。
2. 【請求項２】上記圧縮エアー供給手段は、圧縮エアーの
   供給位置と大気開放位置との２位置に切り換え可能なバ
   ルブを備えていることを特徴とする請求項１に記載のラ
   ップ液供給装置。
3. 【請求項３】上記圧縮エアー供給手段が１回に供給する
   圧縮エアーの量は、上記供給通路に溜まったラップ液が
   すべてラップ盤の加工部に押し出される量であることを
   特徴とする請求項１または２に記載のラップ液供給装
   置。
4. 【請求項４】上記ラップ盤の複数の加工部にラップ液を
   供給するため複数の供給通路が設けられ、 上記排出口、開閉手段および圧縮エアー供給手段は各供
   給通路に個別に設けられ、 上記開閉手段および圧縮エアー供給手段の作動タイミン
   グは、各加工部への供給タイミングに合わせて個別に設
   定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載のラップ液供給装置。
5. 【請求項５】上記ラップ液貯留室と送出通路および帰還
   通路を介して接続されたラップ液タンクと、上記送出通
   路を介してラップ液タンク内のラップ液をラップ液貯留
   室へ送出する送出ポンプとが設けられ、上記ラップ液貯
   留室とラップ液タンクとの間でラップ液が常時循環され
   るとともに、送出ポンプによってラップ液貯留室内のラ
   ップ液圧がほぼ一定に保持されることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれかに記載のラップ液供給装置。