JPH02172667A - 研磨方法及びその装置 - 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］ この発明は、ブラウン管用パネル等のワークを回転させ
、この回転動作中のワークの研磨対象面を研磨する方法
及びその装置に係り、特に、研磨対象面の長＠／短軸比
が大きくなったワークに対して有効な研磨方法及びその
装置に関する。

［従来の技術］ 従来における研磨装置としてブラウン管用パネル面を研
磨するものを例に挙げると、特公昭４０−２８７５３号
所載のものがある。これは、第１１図に示すように、回
転テーブル１１上にワークとしてのブラウン管用パネル
１２を位置決め載置する一方、上記回転テーブル１１の
回転軸に対して所定角度θだけ傾斜配置された中空駆動
軸１３の先端には研磨治具１４を取付け、中空駆動軸１
３を介してブラウン管用パネル１２面と研磨■具１４と
の間に研磨用スラリを供給し、研磨治具１４にてブラウ
ン管用パネル１２面を研磨するようにしたものである。

このようなタイプによれば、第１２図に示すように、上
記ブラウン管用パネル１２の回転中心０１と上記研磨治
具１４の支点位置ｏ２との間の偏心路ＩＩＩＩｌは一定
になっているため、上記研磨治具１４の支点位置０２が
ブラウン管用パネル１２の回転に対して相対的に円軌跡
を描きながら、研磨治具１４がブラウン管用パネル１２
面を全体的に研磨するのである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、最近のブラウン管用パネル１２を見ると、単
一曲率の球面形状から摺曲率を持った非球面形状のもの
へと移行しており、また、高精細テレビ用パネルでは長
軸／短軸比が大きくなってきている。

このようなタイプに対して、従来の研磨装置を用いよう
とすると、第１３図に示すように、上記ブラウン管用パ
ネル１２の回転中心０１と研磨治具１４の支点位置０２
との間の偏心距離ｌを一義的に設定しなければならない
が、その際、ブラウン管用パネル１２面金体を研磨でき
るように、上記ブラウン管用パネル１２の支点位置ｏ１
と隅部位置Ｃとの間の寸法を考慮して太き目に設定する
と共に、上記研磨治具１４の研磨径寸法に°を大きく設
定することが必要になってしまう。

この場合、上記研磨治具１４が大型化してしまうため、
摺曲率のブラウン管用パネル１２面白体に馴染み難くな
ってしまうばかりか、研磨動作過程において、研磨治具
１４がブラウン管用パネル１２端から大きく食出してし
まい、このブラウン管用パネル１２端から大きく食出し
た研磨治具１４がブラウン管用パネル１２端縁に乗上げ
る際に研磨治具１４が前記端縁に強く当接してしまうた
め、ブラウン管用パネル１２端縁が他の部分に比べて研
磨され過ぎるという問題を生ずる。

更に、研磨治具１４の食出し部は研磨に有効に使用され
ないので、食出し部が大きいことはそれだけ研磨効率を
低下させるばかりでなく、ブラウン管用パネル１２の均
一研磨をも阻害する欠点が生ずる。

この発明は、以上の観点に立ってなされたものであって
、小型の研磨治具を用いて、大型の研磨対象面や摺曲率
の研磨対象面を効率的且つ精度良く研磨することができ
る研磨方法及びその装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、この発明に係る研磨方法は、回転テーブル上
に位置決め載置された回転動作中のワークの研磨対象面
を研磨治具にて研磨するに際し、ワークの研磨対象面の
外周形状に略合致した相似形軌跡に沿って上記研磨治具
の支点位置を相対的に移動させるようにしたことを特徴
とするものである。

このような方法発明において、研磨治具の支点位置を相
対的に移動させるには、研磨治具の支点位置を移動させ
るようにしてもよいし、ワークの回転中心位置を移動さ
せるようにしてもよいし、両者を同時に移動させるよう
にしてもよく、夫々の場合の駆動系についても、上述し
た動作を行わせるものであれば適宜設計変更して差支え
ない。

また、この発明においては、上記ワークの研磨対象面の
外周形状に略合致した相似形軌跡に沿って上記研磨治具
の支点位置を相対的に移動させるものであるが、研磨治
具を更に小型化にするという観点からすれば、ワークの
研磨対蒙面の外周形状に略合致した相似形軌跡に沿って
上記研磨治具の支点位置を相対的に移動させ、前期研磨
対象面の外周寄りを集中的に研磨する第一研磨工程と、
上記研磨治具の支点位置を固定し、ワークの研磨対象面
の中心部寄りを集中的に研磨する第二ｒｌｌＩ磨工程と
を組合せるようにすることが好ましい。

また、上記方法発明を実現する一つの装置発明は、研磨
対象となるワークが位置決め載置されると共に一定の回
転軸を中心に回転する回転テーブルと、ワークの研磨対
象面を研磨する研磨治具と、この研磨治具を研磨対象面
に沿って揺動自在に支承する治具支持手段と、ワークの
研磨対象面の外周形状に略合致した相似形軌跡に沿って
上記研磨治具の支点位置を移動させるべく、上記研磨治
具を揺動させる治具駆動系とを備えたものである。

このような装置発明において、治見駆動系としては、ワ
ークの研磨対象面の外周形状に略合致した相似形軌跡に
沿って上記研磨治具の支点位置を移動させるものであれ
ば、例えば、予め定められた駆動制御信号に基づいて油
圧サーボ機構等を制御することにより治具支持手段を適
宜揺動させるようにしてもよいし、予め定められたカム
軌跡に沿って駆動伝達部材を強制的に移動させ、治具支
持手段を適宜揺動させるようにづる等、適宜設計変更し
て差支えない。

また、このような装置ｄ発明においては、上記研磨治具
の支点位置を固定することにより従来の研磨方法を用い
た研磨工程をも実現することが可能である。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、研磨治具の支点位
置はワークの研磨対象面の外周形状に略合致した相似形
軌跡に沿って相対移動するようになっているため、上記
相似形軌跡とワークの外周端縁との間の距離を略一定に
することができる。

このため、上記相似形軌跡を所望のものに設定しておけ
ば、相似形軌跡とワークの外周端縁との間の距離に略対
応した半径寸法の研磨治具で、研磨対象面全域を確実に
研磨することができる。

［実施例コ 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。

衷ＪＬｆ汁ユ 第１図はブラウン管用パネル面の研磨装置にこの発明を
適用した一実施例の概略図である。

この実施例において、研磨装置の基本的構成は、ブラウ
ン管用パネル２１（この実施例では長軸／短軸比が大き
いものを対象とする）が位置決め載置される回転テーブ
ル２０と、このブラウン管用パネル２１面を研磨する研
磨治具４ｏと、この研磨治具４０をブラウン管用パネル
２１面に沿って揺動自在に支承する治具支持手段５ｏと
、所定の駆動制御信号に基づいて上記研磨治具４ｏを揺
動させる治具駆動系７０とを備えている。

より具体的に説明すると、上記回転テーブル２０は、特
に第２図、第３図及び第５図に示１ように、設置台２２
上にガイドレール２３を敷設すると共に、このガイドレ
ール２３上に沿って摺動するガイドローラ２５を介して
可動台２４を配設し、更に、この可動台２４に進退用の
駆動エアシリンダ２６を付設すると共に、研磨動作が行
われるセット位置と非セッ１へ位置との間で可動台２４
を走行させてワークの取出しを容易にする一方、上記可
動台２４には減速ギアユニット２７を介して回転シャフ
ト２８を立設すると共に、上記回転シャフト２８の先端
には支持台２９を取付け、駆動用のＡＣサーボモータ３
０で上記回転シャフト２８を所定速度で回転させるよう
にしたちのである。尚、符号３１は回転テーブル２０を
サポートするものであり、３２は可動台２４のセット位
置でのストッパである。

また、研磨治具４０は、特に第２図及び第５図に示すよ
うに、上記回転テーブル２０の回転軸ｏ１に対して所定
角度θだけ回転軸０２が傾斜配置される中空状のスピン
ドル４１を有し、このスピンドル４１によって回転する
ラップホルダ４２にラップ部材４３を固着したものであ
り、上記スピンドル４１の中空部を利用してラップ部材
４３に研磨剤としてのスラリを供給するようにしたもの
である。そして、上記研磨治具４ｏのスピンドル４１の
駆動系は、駆動用のインダクションモータ４４と、この
駆動用のインダクションモータ４４からの駆動力をスピ
ンドル４１へ伝達するプーリ、ベルトからなる駆動力伝
達機構４５とで構成されている。

更に、上記治具支持手段５０は、特に第２図ないし第４
図に示すように、上記設置台２２上に第一支柱５１を枢
軸５２を介して揺動自在に支承し、この第一支柱５１の
揺動位置を規制すべく、第一支柱５１の一端側に位置調
整機構５３を取付けると共に上記第一支柱５１の他端側
には緩衝用ダンパ５４を取付ける一方、上記第一支柱５
１には第二支柱５５を昇降自在に取付けると共に、この
第二支柱５５の上端には枢軸５６を治具支持台５７を取
付け、上記第二支柱５５と治具支持台５７との間に傾動
用の油圧シリンダ５８を介装して上記治具支持台５７の
姿勢を適宜変化させるようにし、更に、上記治具支持台
５７には略水平面方向において揺動する揺動アーム５９
を軸着し、この１工動アーム５９の先端に軸受ホルダ６
０を取付け、この軸受ホルダ６０で上記研磨治具４０の
スピンドル４１を回転可能に支承するようにしたもので
ある。尚、符号６１は上記揺動アーム５９を案内支持す
るアームガイドレールである。

更にまた、上記治具駆動系７０は、特に第２図ないし第
４図に示すように、上記治具支持台５７の一部に支持ブ
ラケット７１を取付け、この支持ブラケット７１にガイ
ドレール７２を敷設覆ると共に、このガイドレール７２
に沿〕て摺動する摺動台７３を取付け、この摺動台７３
には駆動用の油圧シリンダ７４のシリンダ本体７４ａを
固定すると共に、そのピストンロンドア４ｂの一端を支
持ブラケット７１の一部に固定する一方、上記摺動台７
３と上記揺動アーム５９の中間部との問を連結ロッド７
５で連結し、上記油圧シリンダ７４の駆動に応じて上記
連結ロッド７５を矢印方向に進退させ、上記揺動アーム
５９を矢印方向に適宜揺動させるようにしたものである
。

そして、この実施例において、上記油圧シリンダ７４の
駆動系としては、特に第３図及び第６図に示すように、
駆動制御信号が与えられるＡＣサーボモータ７６を支持
ブラケット７１上に配設する一方、上記摺動台７３上に
はサーボ弁７７を配設すると共に、サーボ弁７７のスプ
ール７７ａの一端にはボールナツト７９を介してボール
ねじ７８を連結し、上記ＡＣサーボモータ７６のシャフ
トとボールねじ７８との間にプーリ８０ａを介して伝達
ベルト８０ｂを掛渡し、上記サーボ弁７７のスリーブ７
７ｂには弁室８１に連通ずる例えば四つのボートａ（具
体的にはａｌないしａ４）を開設し、そのうちの二つａ
ｌ　、ａ３にはタンク８２へ通じる排出管及びポンプ８
３の吐出ボートに通じるオイル供給管を接続すると共に
、他の二つａ２　、ａ４と油圧シリンダ７４のシリンダ
本体７４ａの両端側に位置する圧力ボートｂｌ、ｂ２と
を連通接続し、上記ＡＣサーボモータ７６の回転に伴っ
て上記スプール７７ａを適宜進退させ、上記ボートａ２
．ａ４のオリフィスを適宜：Ｒ整し、圧力ボートｂｌ、
Ｅ）２へのＲｍを制御するようになっている。尚、第３
図中、符号８４．８５はポールナツト７９の移動に追従
してオンオフし、上記スプール７７ａの！ｊｅｆｆｉを
規制するりミツトスインチである。

そして更に、この実施例に係る研磨装置の研磨動作に伴
う基本υｆｉｌｌ系は第７図に示すように構成されてい
る。

同図において、符号９０はメインコントローラ、９１は
上記回転テーブル２０を駆動するＡＣサーボモータ３０
に対するＮＣ装置、９２はＡＣサーボモータ７６に対す
るＮＣ装置、９３は上記ＡＣサーボモータ３０に付設さ
れて上記ＮＣ装置９２にフィードバック信号を送出する
エンコーダ、９４は上記スピンドル４１駆動用のインダ
クションモータ４４を駆動するためのインバータである
。

尚、符号３０ａ、７６ａはサーボモータ３０．７６の回
転位置情報をＮＣ装置９１．９２に送出するためのエン
コーダである。

このようなａｉｌｌｆｌｌ系において、上記メインコン
トローラ９０から上記ＮＣ装置９２に送出される駆動制
御信号は、研磨治具４０の支点位置が上記ブラウン管用
パネル２１の外周形状に略合致した相似形軌跡ｍ（第９
図参照）に沿って移動するように、上記エンコーダ９３
からのフィードバック信号に同期して上記研磨治具４０
を適宜揺動させるためのものである。また、相似形軌跡
ｍの設定データについては、外部コンピュータ９５で任
意に作成したものを通信回線を利用してＮＣ装置９２へ
転送することで、容易に任意の軌跡を得ることができる
。

次に、この実施例に係る研磨装置の作動について説明す
る。

今、研磨装置を作動させる前には、上記第一支柱５１の
姿勢、第二支柱５５の昇降位置を研磨対象となるブラウ
ン管用パネル２１に対応させて予め調整しておく。

この状態において、メインコントローラ９０は、図示外
のロボットによって上記回転テーブル２０上にブラウン
管用パネル２１を位置決め載置した後、上記回転テーブ
ル２０をセット位置に設定し、この後、上記スピンドル
４１を回転駆動すると共に、上記傾動用の油圧シリンダ
５８のピストンロンドを突出作動させ、上記治具支持台
５７の姿勢を変化させて上記研磨治具４０を上記ブラウ
ン管用パネル２１面の初期位置に接触させる。

すると、上記メインコントローラ９０は、ＮＣ装置９１
．９２に駆動制御信号を送出し、ＮＣ装置９１．９２は
この駆動制御信号を受け、ＡＣサーボモータ３０．７６
を制御する。

このとき、第８図（ａ）に示す初期位置に配置されてい
た研磨治具４０は、ブラウン管用パネル２１の回転に伴
って先ず矢印六方向へ揺動していき、第８図（ｂ）の位
置に達し、次に矢印Ｂの方向へ揺動していき、第８図（
Ｃ）の位置に達し、再び矢印六方向へ揺動していき、ブ
ラークン管用パネル２１が一回転する間に初期位置に復
帰する。このような研磨動作を所定時間繰返すことによ
り、一つの研磨動作サイクルが終了する。

このような研磨動作サイクルにおいては、上記研磨治具
４０の支点位置０２は、第８図及び第９図に示すように
、ブラウン管用パネル２１の外周形状に略合致した相似
形軌跡ｍに沿って移動する。

このとき、上記相似形軌跡ｍとしては、ブラウン管用パ
ネル２１の外周端縁との距離Ｓが略一定になるように設
定されており、この距離Ｓは通常ブラウン管用パネル２
１の回転中心０１と相似形軌跡ｍとの間の距離！よりも
僅かに大きく設定されている。そして、上記研磨治具４
０の径寸法にとして、上記距＃ｌＳより僅かに大きいも
のを選択するようにすれば、上記研磨治具４０はブラウ
ン管用パネル２１面全域を効率良く研磨し、しかも、第
１３図の従来タイプに比べて、ブラウン管用パネル２１
の外周端縁からの研磨治具４０の食出し間も充分小さく
抑えられ、その分、ブラウン管用パネル２１の研磨不良
や研磨過多という事態は有効に回避される。

実施例２ この実施例に係る研磨装置の基本的構成は実施例１と略
同様であるが、研磨治具４０による研磨動作サイクルが
実施例１と異なっている。

すなわち、この実施例における研磨動作サイクルは、第
７０図に示すように、ブラウン管用パネル２１面の外周
形状に略合致した相似形軌跡ｍ１に沿って上記研磨治具
４０の支点位置０２を移動させ、ブラウン管用パネル２
１の外周寄りを集中的に研磨する第一研磨工程と、上記
研磨治具４０の支点位＠０２をブラウン管用パネル２１
面の中心部寄りで固定し、ブラウン管用パネル２１面に
対して上記支点位置０２で円形軌跡ｍ２を描きなからブ
ラ・シン管用パネル２１面の中心部寄りを集中的に研磨
する第二研磨工程とからなるものである。

この実施例によれば、第一研磨工程において上記ブラウ
ン管用パネル２１面の中心部よりを精度良く研磨する必
要がなくなるので、上記研磨治具４０の径寸法ｋを実施
例１のものより更に小さくすることが可能になり、研磨
治具４０の小型化を図ることができるほか、複面率のブ
ラウン管用パネル２１面に対しても研磨治具４０の研磨
面をより馴染み易いものにすることができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明に係る研磨方法及び
その装置によれば、ワークの研磨対染面全域を研磨する
上で、研磨治具の研磨軌跡を工夫することにより、研磨
治具の小型化及び研磨対象面からの研磨治具の食出し吊
を少なく抑えるようにしたので、研磨対象面が複面率の
ものであっても研磨治具を馴染み易くづることできるほ
か、研磨治具の極端な食出しに伴う研磨不良や研磨過多
を有効に回避でき、その分、研磨治具の研磨精度を向上
させることができる。

更に、請求項２記載の（ｄ磨方法によれば、ワークの研
磨対象面全域を研磨するに際し、研磨対象面の外周寄り
を中心とした工程と、研磨対象面の中央寄りを中心とし
た工程とに分けるようにしたので、研磨治具をより小型
化することができる。

また、請求項３記載の研磨装置によれば、単に、研磨治
具側を揺動させることにより、ワークの研磨最適軌跡を
得ることができるので、ワークの最適研磨軌跡を得る上
で回転テーブル側に複雑なカム機構等を組込む必要がな
く、装置の簡略化を図りながら研磨精度の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る研磨装置の一実施例を示す概略
斜視図、第２図は実施例に係る研磨装置の正面図、第３
図ないし第５図は第２図中Ｉ［１，ＩＶ及びＶ方向から
見た矢視図、第６図は実施例で用いられる治具駆動系の
詳細を示す説明図、第７図は実施例で用いられる研磨装
置の全体制御系を示すブロック図、第８図（ａ）ないし
くｄ）は実施例に係る研磨装置の研磨動作工程を示す説
明図、第９図は実施例に係る研磨装置を用いた研磨範囲
を模式的に示す説明図、第７０図はこの発明に係る研磨
装置の他の実施例を用いた研磨範囲を模式的に示す説明
図、第１１図は従来の研磨装置の一例を示す説明図、第
１２図は従来の研磨装置の研磨動作を模式的に示す説明
図、第１３図は長軸／短軸比の大きなブラウン管用パネ
ル面を研磨する際の研磨装置の研磨動作を模式的に示す
説明図である。 ［符号の説明］ ｍ、ｍ？・・・相似形軌跡 ２０・・・回転テーブル ２１・・・ブラウン管用パネル（ワーク）４０・・・研
磨治具 ５０・・・治具支持手段 ７０・・・治具駆動系 第４図 特許出願人　　旭　硝　子　株式会社 代　理　人　　弁理士　　小泉　雅裕 （外３名） ｚ 第 図 第 図 第 図 （ａ） （Ｃ） 第３ （ｂ） （ｄ） 第 図 第７０図 第１１ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転テーブル（２０）上に位置決め載置された回転
   動作中のワーク（２１）の研磨対象面を研磨治具（４０
   ）にて研磨するに際し、 ワーク（２１）の研磨対象面の外周形状に略合致した相
   似形軌跡（ｍ）に沿つて上記研磨治具（４０）の支点位
   置を相対的に移動させるようにしたことを特徴とする研
   磨方法。 ２）回転テーブル（２０）上に位置決め載置された回転
   動作中のワーク（２１）の研磨対象面を研磨治具（４０
   ）にて研磨するに際し、 ワーク（２１）の研磨対象面の外周形状に略合致した相
   似形軌跡（ｍ１）に沿つて上記研磨治具（４０）の支点
   位置を相対的に移動させ、前記研磨対象面の外周寄りを
   集中的に研磨する第一研磨工程と、上記研磨治具（４０
   ）の支点位置を固定し、ワーク（２１）の研磨対象面の
   中心部寄りを集中的に研磨する第二研磨工程とを備えた
   ことを特徴とする研磨方法。 ３）研磨対象となるワーク（２１）が位置決め載置され
   ると共に一定の回転軸を中心に回転する回転テーブル（
   ２０）と、 ワーク（２１）の研磨対象面を研磨する研磨治具（４０
   ）と、 この研磨治具（４０）を研磨対象面に沿って揺動自在に
   支承する治具支持手段（５０）と、 ワーク（２１）の研磨対象面の外周形状に略合致した相
   似形軌跡（ｍ、ｍ１）に沿って上記研磨治具（４０）の
   支点位置を移動させるべく、上記研磨治具（４０）を揺
   動させる治具駆動系（７０）とを備えたことを特徴とす
   る研磨装置。