JPH0729263B2 - ラップ盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水晶振動子の研磨加工等に使用されるラップ
盤に関する。

従来の技術と発明の課題 従来より用いられているこの種のラップ盤は、上盤、下
盤およびキャリアよりなり、上盤、下盤はともに円環板
状であって加工物を挟んで互いに反対方向に回転し、キ
ャリアは内部に孔、周囲に歯車を有する小円薄板よりな
り、孔に加工物を嵌合させて上盤、下盤間に載置され、
中心歯車、内歯歯車に噛合して、加工物とともに上盤、
下盤に沿って回転しつつ移動するものである。

この従来のラップ盤では、キャリアは全体が上盤、下盤
間を通るので全体が加工物より薄くなければならず、し
かも周囲の歯車部分から駆動力を受けるので、歪みを生
じやすい。このため、非常に薄い加工物の加工は困難で
あり、通常、加工物の厚さは40マイクロメートル程度、
キャリアの厚さ35マイクロメートル程度が限界である。
近年、水晶振動子の高周波数化が進み、より薄い水晶振
動子が求められるようになってきた。そこで、本発明
は、この要請に答えるため、より薄い加工物の研磨加工
の可能なラップ盤を得ることを目的とするのである。

従来のラップ盤では、加工物の取出し、取付けはすべ
て、手作業によっている。またキャリアの孔は極めて複
雑な軌跡を描くので加工物の取出し、取付け位置は不定
となり、ロボットを用いて自動化することも困難であ
る。そこで、本発明は、加工物の位置を一定に定めるこ
とができ、取出し、取付け作業の自動化に適したラップ
盤を得ることをも目的をするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、加工物を上下から挟み、互いに反対方向に回
転する上盤および下盤と、孔を有する薄板よりなり、前
記上盤と下盤の間に載置され、周端が前記上盤および下
盤に挟まれることなく外周に突出し、加工物を孔に嵌合
させて移動させることのできるキャリアと、厚い環状体
よりなり、前記上盤、下盤に挟まれることなく前記キャ
リアの周端部を保持し、キャリアを歪ませることなく回
転させ、かつ位置を移動させるホルダと、前記上盤に持
上げ力を加え、上盤が加工物に加える圧力を僅少とする
持上げ機構とを有し、この持上げ機構を作動させた後、
ホルダが移動して、キャリアの孔を露出させ、上盤を取
除くことなく加工物の取出しまたは取付けが可能となっ
たラップ盤である。

またホルダは、露出したキャリアの孔が一定位置に定め
ることのできるものとするとよい。

さらに、本発明は、このラップ盤に、加工終了後に持上
げ機構が作動した後、ホルダを移動させキャリアの孔を
露出させる取出し用移動機構並びにホルダを断続的に回
転させ露出した孔を順次交替させる取出し用回転機構
と、露出した孔から加工物を取出す吸着装置とを付加し
たものを含む。

作用 この構成のラップ盤では、キャリアは、周囲が厚く剛性
の大きなホルダで保持され、このホルダから駆動力を受
けるので、薄いものであっても歪みを生じにくくなり、
薄いキャリアを用いて薄い加工物の研磨加工をすること
ができる。

また、キャリア、ホルダは上盤、下盤の外方から回転、
移動をさせるものであるので、キャリアの孔を移動させ
て露出させることは容易にでき、しかも孔の移動軌跡を
単純なものとし、露出した孔の位置を一定に定めること
も容易であり、こうすることにより、ロボットを用いて
加工物の取出し取付け作業を自動化することが可能とな
る。

したがって上記のように持上げ機構、取出し用回転機
構、吸着装置を付加すると、加工物の取出し作業を自動
化することができる。なおこの持上げ機構は、加工物を
上盤、下盤間から抜出するのを容易化し、さらに取出し
作業が進み、少なくなった加工物に過大な圧力が加わる
のを防止する。

実施例 以下本発明を図示する実施例について具体的に説明す
る。

このラップ盤10において、11は上盤、12は下盤であり、
ともに円環板状であって、上盤11は下盤12上に加工物1
3,…を挟んで載せられ、共通の中心軸14の回りに互いに
反対方向に回転する。この回転をさせる機構は、図示を
省略しているが、従来のラップ盤に用いられているもの
がそのまま使用される。

15はキャリアであり、円環状の薄板よりなり、その周端
は上盤11、下盤12より外方へ大きく突出している。この
キャリア15には、円弧16に沿って、加工物13,…を嵌合
させる多数の孔17,…が等間隔に設けられている。この
キャリア15は、加工物13,…より薄いものであって、加
工物13,…を孔17,…に嵌合させ、下盤12上に載せられ
る。なお、加工物13,…およびキャリア15の厚さは、図
中には作図上の都合から厚く示されているが、現実には
ともに数十乃至数百マイクロメートル程度である。

18はホルダであり、ともに厚い円環状の上ホルダ18aと
下ホルダ18bよりなり、これらの間に、キャリア15の周
端を挟み保持する。なおこのホルダ18は、キャリア15を
分離して厚さや孔17,…の形状、数の異なるものに交換
し得るようになっていても、あるいはキャリア15と一体
となり分離不能になったものであってもよい。

19は回転機構であり、主として、ホルダベース20に設け
られたホルダ受け21およびモーター22よりなる。ホルダ
ベース20は、円環板の両端に突出部23、24を設けた形状
である。ホルダ受け21は、略円環状であって、周囲に歯
車25を有し、ホルダ18を載せ、ボールベアリング26を介
してホルダベース20に対し回転可能に載せられている。
モーター22は、ホルダベースの突出部23に取付けられ、
その軸に取付けられた歯車27を歯車25に噛合させ、ホル
ダ受け21、ホルダ18、キャリア15を回転させる。なおこ
のモーター22は、キャリアの孔17,…の位置を定め、そ
の１間隔分だけ回転させる作動が可能となり、この作動
を選ぶことにより、この回転機構19は、後述の取出し用
回転機構としても機能する。

28は移動機構であり、主として、レール29,29、モータ
ー30およびリンク31よりなる。レール29,29は、機台32
に固定され、ホルダベース20下面に設けられた脚部33,
…を載せ、ホルダベース20を直線状に移動可能に支え
る。モーター30は、モーターベース34に取付けられ、そ
の軸には偏心ピン35が設けられている。リンク31は、一
端がホルダベースの突出部24とピン36により結合され、
他端が偏心ピン35と結合されている。このため、モータ
ー30の回転により、ホルダベース20、ホルダ18、キャリ
ア15はレール29,29に沿って往復移動する。なお、モー
ター30は、一定位置に停止して、ホルダベース20の停止
位置を定めることができる。

37は取出し用移動機構であり、主として、レール38,38
およびエアシリンダ39よりなる。レール38,38は、レー
ル29,29と同方向に伸びて、機台32に固定され、モータ
ーベース34下面に設けられた脚部40,40を載せ、モータ
ーベース34を直線状に移動可能に支える。エアシリンダ
39は、機台32に固定され、その作動軸先端はモーターベ
ース34と結合されている。このため、エアシリンダ39
は、移動機構28作動時にモーターベース34を不動に支え
るとともに、移動機構28停止時に作動して、モータベー
ス34、リンク31を介して、ホルダベース20、ホルダ18、
キャリア15を移動させ、孔17,…を上盤11、下盤12の外
方に露出させることができる。

41は補助台であり、下盤12の側方に隣接して同じ高さと
なるよう設けられ、キャリアの孔17,…が露出させられ
たとき、この孔17,…に嵌合した加工物を載せて支え
る。

42は吸着装置であり、補助台41上方に設けられ、キャリ
アの孔17,…から加工物を真空吸着により取出すことが
できる。

43は持上げ機構であり、エアシリンダにより作動し、上
盤11の吊り枠44を引掛け、上盤11に持上げ力を加えるこ
とができる。なお、この機構は、従来のラップ盤に設け
られているものと同一である。

さらに、後述の作動を実現するため、各部を制御する制
御装置が設けられている。

このラップ盤10は、以上の構成であり、次のように作動
する。

研磨作業時には、第２図に示すように、下盤12上にキャ
リア15を載せ、キャリアの孔17,…に加工物13…を嵌合
させ、この上に上盤11を重ねて、上盤11、下盤12を反対
方向に回転させ、同時にモーター22、30を回転させる。
こうすると、キャリア15は回転しつつ往復移動し、孔1
7,…の中心は、第３図に示すように、円弧16aと16bとの
間の領域内を動き、加工物13,…は研磨加工される。な
おこのとき、上盤11、下盤12間には研磨材を注入し、ま
た作業開始時には持上げ機構43を作動させて上盤11の加
圧力を小さくしておくことは、従来のラップ盤の運転と
同様である。

研磨が終ると、上盤11、下盤12、モーター22、30の回転
を止め、次の取出し作業に移る。このとき、モーター2
2、30は一定位置で停止し、キャリアの孔17,…の位置は
一定に定まっている。

取出し作業は、制御装置により、第４図に示すように行
われる。すなわち初めに持上げ機構43を作動させ、上盤
11が加工物17,…に加える圧力を僅少にする。このとき
の圧力は、小さい程よいが、上盤11を持上げると、加工
物が研磨材で付着し、キャリアの孔17,…から抜出され
ることがあるので、作動誤差によって上盤を持上げるこ
とのない程度に設定しておく。次に、取出し用移動機構
37のエアシリンダ39を作動させ、キャリア15を移動させ
て、第３図に示すように、孔17,…を円弧16c上に位置す
るようにし、上盤11の外方に露出させる。このとき孔1
7,…の位置は一定に定まっている。次に、吸着装置42を
作動させて、一の孔17から加工物13を取出し、次いで回
転機構19を取出し用回転機構として作動させ、次の孔17
を吸着機構42の位置に移す。これを繰返し、すべての加
工物13,…を取出し、作業を終わる。

取付け作業については、上盤11を持上げた後、上記取出
し作業と同様に吸着装置42を用いて新たな加工物を孔に
嵌合させたり、あるいは取出し用移動機構37を作動させ
てキャリア15を元の位置に戻し、この状態で別途設けた
適宜構成の取付け装置を孔17上に伸ばして取付けるもの
等、各種の方法、構成を用いることができる。

発明の効果 本発明のラップ盤は、上述のように、キャリアの周端が
厚く剛性の大きいホルダで保持され、しかもこのホルダ
を駆動し、キャリア全体に分散して駆動力が加えられる
よになっているので、キャリアを薄くしても歪みを生じ
にくい。このため、従来より薄いキャリアを用いて、よ
り薄い加工物の研磨が可能となり、キャリアの厚さを25
マイクロメートル以下、加工物の厚さを30マイクロメー
トル以下とすることができる。

また、キャリア、ホルダは上盤、下盤の外方から回転、
移動をさせるものであるので、従来のキャリアのように
中心歯車、内歯歯車の作動により駆動されるものと異な
り、キャリアの孔を移動させて露出させることは容易に
でき、しかも孔の移動軌跡を単純なものとし、露出した
孔の位置を一定に定めることも容易である。なおこのと
き、持上げ機構により、加工物に加わる圧力を僅少とし
ているので、この移動は支障なく実現される。このた
め、ロボットを用いて加工物の取出し取付け作業を自動
化することも容易に実現しうる。特にキャリア、ホルダ
が線状に移動するようにすると、この孔の露出位置を定
めることは極めて容易となる。

さらに持上げ機構、取出し用回転機構、吸着装置を付加
したラップ盤では、加工物の取出し作業を自動化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示し、第１図は分解斜視図、
第２図は正断面図、第３図はキャリアの孔の位置を示す
説明平面図、第４図は取出し作業を示す流れ図である。 10……ラップ盤、11……上盤、12……下盤、13,……加
工物、15……キャリア、17,……孔、18……ホルダ、19
……回転機構、28……移動機構、37……取出し用移動機
構、42……吸着装置、43……持上げ機構。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工物を上下から挟み、互いに反対方向に
   回転する上盤および下盤と、孔を有する薄板よりなり、
   前記上盤と下盤の間に載置され、周端が前記上盤および
   下盤に挟まれることなく外周に突出し、加工物を孔に嵌
   合させて移動させることのできるキャリアと、厚い環状
   体よりなり、前記上盤、下盤に挟まれることなく前記キ
   ャリアの周端部を保持し、キャリアを歪ませることなく
   回転させ、かつ位置を移動させるホルダと、前記上盤に
   持上げ力を加え、上盤が加工物に加える圧力を僅少とす
   る持上げ機構とを有し、この持上げ機構を作動させた
   後、ホルダが移動して、キャリアの孔を露出させ、上盤
   を取除くことなく加工物の取出しまたは取付けが可能と
   なったラップ盤。
2. 【請求項２】請求項１において、 露出したキャリアの孔が一定位置に定めることのできる
   ラップ盤。
3. 【請求項３】請求項２において、 加工終了後に持上げ機構が作動した後、ホルダを移動さ
   せキャリアの孔を露出させる取出し用移動機構並びにホ
   ルダを断続的に回転させ露出した孔を順次交替させる取
   出し用回転機構と、露出した孔から加工物を取出す吸着
   装置とを有するラップ盤。