JPH05208362A - ラップ盤用揺動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高精度を得ると共に、その作業効率も高め得る
ようにしたラッピングマシンを提供すること。 【構成】上定盤、ワーク、下定盤の三者を組み合わせ
て、上定盤の下面とワークの上面及びワークの下面と下
定盤の上面を、同時に摺り合わせるタイプのラッピング
マシンに関するものであり、上下の定盤には同速で逆方
向の回転を与え、ワークには８の字運動を与えると同時
に、上下定盤に対する自転と公転の運動も与えるように
構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラッピングマシンにお
いて、定盤とワークとを摺り合わせるためにそれらに相
対運動を生じさせる揺動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の両面ラップ盤は、ワークが定盤の
中心軸の周囲を自転しつゝ公転する機構を用いて定盤と
の相対運動を生じさせていた。しかしながら、この従来
方式のものは、ワークの中心部と周辺部とで定盤との摺
り合わせ条件が異なり、均等なラッピング効果が得られ
なかった。また、当出願人が先に出願したワークに８の
字運動と共に上下定盤に対する公転運動を与えるラッピ
ングマシンは、前記の従来方式の欠陥を改良したもの
で、高精度が得られるが、作業効率に関しては必ずしも
良いとはいえない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ラッ
ピングマシンにおいて、上記先願の技術における高精度
を維持しつゝ、且つその作業効率を高めることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の揺動装置は、上定盤、ワーク、下定盤の
三者を組み合わせて、上定盤の下面とワークの上面及び
ワークの下面と下定盤の上面を、同時に摺り合わせる機
構を有し、上定盤と下定盤とには同速で逆方向の回転を
与え、ワークには８の字運動を与えると同時に、上下定
盤に対する自転と公転の運動も与える手段を用いたもの
である。

【０００５】

【作用】高精度のラッピングを行わせるためには、定盤
とワークとを摺り合わせる両者間の相対運動が、あらゆ
る方向に変化しつゝ行われることゝ共に、ワーク上の各
部の摺り合わせ条件が均等になることが要求され、その
ためには、定盤自体の摩耗も均一であることが要求され
る。

【０００６】定盤の回転運動とワークの８の字運動とを
組み合わせると、両者間の摺り合わせ軌跡は変形された
８の字が時間的に連続してその位置を変えることにな
り、あらゆる方向に変化しつゝ摺り合わせが行われると
云う要求は充分満たされるが、定盤とワークとの相対速
度は定盤の回転中心からの距離に比例して大きくなるの
で、ワーク上で定盤の回転中心に近い部分と離れている
部分とで８の字の変形量が異なり、摺り合わせ条件に片
寄りが生ずる。

【０００７】本発明は、このような相対運動と共に、更
にワークに上下定盤に対する公転運動を加えて、一定の
方向を持つ８の字運動に対するワークの向きに変化を与
えることによって、ワーク上の定盤の回転中心に近い部
分と離れている部分との摺り合わせ条件の差も少なくな
るようにして高精度のラッピングを可能にしたものであ
る。

【０００８】しかし、この方式では、高精度は得られる
が、作業効率に関しては必ずしも良いとはいえないの
で、上記の上下定盤に対する８の字運動に公転運動を加
えた相対運動をワークに与える上に、更にワークの自転
運動を加えて、その作業効率も高めるようにしたもので
ある。

【０００９】なお、ワークに自転運動を与えるワークキ
ャリヤーにおいて、各ワークをそれぞれのワークキャリ
ヤーの回転中心を外れた偏心位置にセットすれば、上下
定盤の半径方向のワークの関係位置に更に変化がつけら
れるので、上下定盤上のワークの移動軌跡の不規則性を
増し、上下定盤の摩耗の均一化のために、より一層の効
果がある。

【００１０】また、実際には上下の定盤を完全に平行し
て回転させることは機構上不可能であり、微小ではある
が両回転面の軸が「く」の字状をなすことが避けられな
い。そしてこの「く」の字の方向が定盤と共に回転する
場合には、強くラップされる部分も弱くラップされる部
分も８の字に対して相対的に回転移動するからある程度
平均化されるが、「く」の字の方向が装置に対して固定
している場合には、「く」の字を含む垂直面上のワーク
周辺部の対称的な位置で圧接力に差が生じて、８の字の
軌跡の周辺部の一定の場所のみのラッピングが強調さ
れ、その対称側の場所でのラッピングが不充分となるか
ら、８の字の軌跡の一部のみを用いているような結果と
なり、８の字の軌跡を画かせることによる高精度のラッ
プ効果が減ずる。しかし、この現象に対しても、ワーク
に公転運動が加わっているから、ワーク上の８の字の軌
跡の方向が変り、この定盤間の傾斜による悪影響も少な
くなし得たものである。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図１は本発明の実施例を示す揺動装置の平面図で
ある。

【００１２】ワーク１はワークキャリヤー２の繰り抜か
れた空所部分に僅かな間隙を置いて保持され、砥粒の含
まれた研磨液を介して上下の定盤（図示省略）に指定の
圧力で挾持される。そしてワークキャリヤー２はファイ
バー入りガラス等の剛性体の薄い板で構成されていて、
その周辺の遊星ギヤー３内に固定される。

【００１３】遊星ギヤー３はリングギヤー４のインター
ナルギヤー５と噛み合うと共に中心に位置する太陽ギヤ
ー６と噛み合う。太陽ギヤーは無軸であって、下定盤の
中心部によって支えられ、上定盤の中心軸の下端部に設
けられた押さえ機構によって軽く押さえられる。

【００１４】リングギヤー４はインターナルギヤー５と
エキスターナルギヤー７を備えていて、エキスターナル
ギヤー７は、外枠８の内側の３ヵ所に設けられたピニオ
ンギヤー９と噛み合い、前記外枠８上に設置されている
駆動装置１０によってピニオンギヤー９の１つを回転さ
せることにより、リングギヤー４に回転が伝達される。
また、前記外枠８の内周に多数のカムフォロアー１１を
固定して、それらによってリングギヤー４の上下方向の
位置を定め且つその煽り変動を抑制する。

【００１５】斯くして、ワーク１は上記の遊星歯車機構
によって自転運動と公転運動とが同時に与えられる。

【００１６】更に、油圧制御により設定した角度範囲内
を正逆に反転を繰り返す一対のトルクアクチュエーター
が２個所の基台１２上に固定されていて、それらの旋回
軸１３にそれぞれ揺動リンク１４の基端が固定され、こ
れらの揺動リンク１４の先端部は前記外枠８上の２個所
にそれぞれが枢着される。

【００１７】この外枠８は、図示しないが、その外周近
くの３個所の下面に固定されているローラーボールによ
って固定ベース上を水平方向に移動できるように構成さ
れる。

【００１８】図２は８の字の軌跡を画かせる機構の解説
図であるが、同図に示すように、２個所の定位置に基端
を置く一対の揺動リンクの各揺動先端部に中間リンクの
両端をそれぞれ枢着して連結した場合に、揺動リンクを
揺動させると中間リンク上の各点は８の字形の軌跡を画
き、中間リンクの中心点は最も巾の広い８の字形の軌跡
を画くことになる。

【００１９】揺動リンクを揺動させた場合の運動状態を
図２に基づいて順を追って説明するが、一対の揺動リン
クをＡ，Ｂとし、中間リンクをＣとし、そのＣの中心点
をＰとすれば、揺動リンクの揺動と前記Ｐとの位置関係
は下記のようになる。

【００２０】（１）中央部の中立状態 Ａは時計方向に回転し、Ｂは反時計方向に回転する。Ｐ
は原点に位置する。 （２）ＡとＣとが紙面上方で一直線をなす状態 Ａは時計方向に回転し、Ｂは反時計方向から時計方向に
方向を変える。Ｐは原点の右上方部に位置する。 （３）紙面上方部の中立状態 ＡＢ共に時計方向に回転する。Ｐは原点の直上最高部に
位置する。 （４）ＢとＣとが紙面上方で一直線をなす状態 Ａは時計方向から反時計方向に方向を変え、Ｂは時計方
向に回転する。Ｐは原点の左上方部に位置する。 （５）中央部の中立状態 Ａは反時計方向に回転し、Ｂは時計方向に回転する。Ｐ
は原点に位置する。 （６）ＡとＣとが紙面下方で一直線をなす状態 Ａは反時計方向に回転し、Ｂは時計方向から反時計方向
に方向を変える。Ｐは原点の右下方部に位置する。 （７）紙面下方部の中立状態 ＡＢ共に反時計方向に回転する。Ｐは原点の直下最低部
に位置する。 （８）ＢとＣとが一直線をなす状態 Ａは時計方向から反時計方向に方向を変え、Ｂは時計方
向に回転する。Ｐは原点の左下方部に位置する。 （９）中央部の中立状態（初期状態に戻る） 以上の経過を単位サイクルとして、Ｐ点は８の字を画
き、この運動が繰り返される。

【００２１】そしてこの図２から理解されるように、
２，４，６及び８の状態では一方の揺動リンクと中間リ
ンクとが一直線をなすデッドポイントがあるのでそれを
避けるために、両揺動リンクは何れか一方を主動として
他方を従動させる構成とし、揺動リンクの位置を検出し
て、上記の２と４との間及び６と８との間で主動側をＡ
からＢへ切替え、逆に、４と６との間及び８と次サイク
ルの２との間で主動側をＢからＡへ切替える。

【００２２】すなわち、このような駆動機構を用いて、
一対の揺動リンクの揺動によって前記外枠８に８の字運
動を与えると共に、その外枠８に取付けられている駆動
装置１０によってピニオンギヤー９の１つを回転させて
リングギヤー４に回転を伝達して遊星歯車機構を駆動す
ることによって、遊星ギヤー３内のワークキャリヤー２
にセットされるワーク１には上下定盤に対して８の字運
動と同時に、自転および公転運動が与えられる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、同速で逆方向に回転する上下
定盤の間で、ワークに８の字運動と共に上下定盤に対す
る自転および公転運動を与えるようにしたものであり、
定盤の回転運動とワークの８の字運動とが組み合わされ
て両者間の摺り合わせ軌跡は変形された８の字が時間的
に連続してその位置を変えることになり、あらゆる方向
に変化しつゝ摺り合わせが行われ、しかもワークに上下
定盤に対する公転運動を与えて、８の字運動に対するワ
ークの向きに変化をあたえてワーク上の定盤の回転中心
に近い部分と離れている部分との摺り合わせ条件の差を
少なくしたものであり、更にこれにワークの自転運動を
加えて上下定盤上のワークの移動軌跡の不規則性を増す
ようにして定盤の部分的な摩耗を防いで高精度を得ると
共に、その作業効率も高め得るという優れた効果を生じ
させたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すもので、ワークに８の字
運動と共に、自転と公転の運動も与える揺動装置の平面
図である。

【図２】８の字運動の動作説明図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ ワークキャリヤー ３ 遊星ギヤー ４ リングギヤー ６ 太陽ギヤー ８ 外枠 ９ ピニオンギヤー １４ 揺動リンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上定盤、ワーク、下定盤の三者を組み合わ
   せて、上定盤の下面とワークの上面及びワークの下面と
   下定盤の上面を、同時に摺り合わせる機構を有し、上定
   盤と下定盤とには同速で逆方向の回転を与え、ワークに
   は８の字運動を与えると同時に、上下定盤に対する自転
   と公転の運動も与えることを特徴とするラッピングマシ
   ン。