JPS6012189B2 - 水晶振動子などの加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はしンズ、水晶振動子などの加工装億に関するも
のである。

従来よりたとえばフラノ・コンペックス型水晶振動子は
、適当な加工法がないため大型の振動子の少数例を除い
て実用に供された例は皆無に近し、。

この型の水晶振動子の従釆の加工法の１つの研磨方法は
、球面の研磨皿に水晶片を指で押し当て、人手により球
面研磨加工をしている。しかし人手によるため能率が悪
く、コストアップの原因となり、指先で力を加えるため
均一な加工は難かしく、片肉研磨の心配があり、水晶ブ
ランク切断角度をくずすことになって、温度特性の劣下
をも招来する欠点がある。またレンズ用球面研磨機を用
いて水晶振動子を研磨する場合、水晶片を接着剤にて接
着するため接着層の厚みが一定になりにくく片寄った研
磨すなわち片肉研磨が行われやすく、また水晶片の厚み
チェックがしにくかった。

そこで本発明は、球面加工面を有する加工皿を揺動させ
ながら水晶振動子などを加工し、被加工材は片肉加工な
どが防止でき、正確な球面度を得ることができる加工装
置を提供するものである。また本発明は水晶振動子など
被加工材の加工時の圧電検出が可能であり、被加工材の
厚みの測定が容易である。さらに本発明は無人化を可能
とする研磨装置などの加工菱鷹を提供するものである。

そこで本発明の具体的構成について説明すると、第１図
において基板１には枠板２，３が所定間隔にて槌立して
おり、枠板２，３の上部には軸受４，５が固着し、軸受
４には腕軸６が遊嫁し、軸受５には腕軸７が挿着してい
る。

そして両腕軸６，７間には揺動体８が取付けられてある
が、腕軸６とはキー９にて固着し、腕軸７とは遊鼓して
いる。揺動体８の底板には、軸受亀０が貫通し、ナット
１１，１２にて固着されており、軸受ＩＱには軸１３が
軸受部１４，１５を介して回転自在に軸支されている。
軸１３の上端ネジ部には加工皿たとえば研磨加工の場合
はラップ皿１６が螺着しており、下端にはプーリー１７
がナット１８にて軸着されている。そしてラップ皿１６
には球面加工面１６ａが形成されており「 この球面は
腕藤６，７の鞄心Ａ−Ａ線とラップ皿１６を支持する軸
１３の中心線との交点を中心とし、この交点と球面加工
面１６ａとの距離Ｒを半径とした球面である。ラップ皿
１６の回転駆動手段は第２図示のように揺動体８に取付
けてあるモータ１９および減速機構２０の駆動軸に軸着
したプーリ２貫とプーリ１７との間にベルト２１ａを張
設した構造である。また揺動体８の揺動手段は、第１，
２図示のようにモータ２２、減速機２３によって定速回
転する回転板２４の外周辺に突出した軸２５にはリンク
２６の一端が連結され、このリンクの他端は、腕軸６に
ナット２７にて連結されたりンク２８の他端と、ピン２
９を介して連結している。つぎに被加工材をチャックす
るチャック手段およびこの手段の回転駆動手段について
説明する。第１図において、基板１には支持柱３０が横
設してあり、この支持柱上端にはアーム３１が藤３２に
回転自在に軸支されている。３０ａはアーム３１の回転
角を規制する段部である。

アーム３１の先端部には、軸受３３が上下方向に挿通さ
れ、ナット３４，３４によって絶縁プッシュ３５，３５
を介して固定されている。絶縁プッシュは圧電気検出を
しなし、場合は不要である。そして軸受３３内には回転
軸３６が回転自在に挿入され、軸受部３７およびダブル
ナット３８１こて所定位置に軸支されている。回転軸３
６の下端には回転軸３９上端が螺着し、回転軸３９下端
にはチャック手段４０が設けられてある。回転軸３６，
３９の中心線は、前述の軸１３の中心線と一致している
。軸受３３の内周面中央部には空隙部３３ａが設けられ
、この空隙部に蓮適する中空部３３ｂ，３１ａが軸受３
３およびアーム３１１こ穿設されている。空隙部３３ａ
は回転軸３６，３９の鼠心部を貫通した中空部３６ａ，
３９ａに運通している。回転軸３９下端に取付けてある
チャック手段４０の構造は第４，５図示のようである。
回転軸３９下方には中空部３９ａの吸込口３９ｂが開口
しており「その下方に軸４１が固着してあり、下端は半
球状部３９ｃとなっている。回転軸３９にはカバ一体４
２が上下動自在に若干の隙間を有して装着されている。
カバ一体４２は内隙４２ａを有しており、軸４１により
回転軸３９からの離脱を防止されるとともに、軸４１と
接しているときは第５図示のように吸込口３９ｂを閉塞
する。４３はチャック具であり、下面に被加工材４４を
鞍合する鉄合溝４３ａが形成してあり、鉄合溝４３ａか
らチャック具上面まで紬孔４３ｂ，４３ｂが貫通してい
る。

チャック具４３の上面中央には円錐穴４３ｃが形成され
ており、回転軸下端の半球状部３９ｃと間隙を有して接
合している。４５，４５はチャック具４３に楯設された
駆動ピンであり「軸４１と係合することによりチャック
具４３を回転軸３９とともに回転させるものである。

カバ一体４２と回転軸３９とは若干の隙間があるためチ
ャック具４３が多少懐いてもチャック具４３上面とカバ
一体４２の下面とは常に密接している。また被加工材４
４をチャック具４３に接着剤などにて接着せず、吸着し
ているので、水晶片などの圧電素子を研磨加工するとき
は圧電気の検出が容易である。第６〜８図示のようにチ
ャック具４３にストッパピン４３ｄを埋め込み、被加工
材４４に切欠辺４４ａを設けてストッパピン４３ｄと係
合させれば「チャック具４３と被加工材４４との回転は
防止され、空転しなくなるとともに圧電気検出の際は有
利となる。減圧通路を構成する中空部３貴ａ，３３ｂト
空隙部３３ａ、中空部３６ａ，３９ａは、第３図に示す
ようにアーム３亀の側方に突出したノズル４６に蓮通し
トこのノズルは減圧または真空ポンプ（図示せず）に連
結しているので、カバ一体４２の内隙４２ａは減圧され
、被加工材４４を装着した減圧状態においてはチャック
具４３は第４図の状態を維持する。つぎに被加工材４４
の球面加工面奪６ａに押圧する加圧手段について述べる
。

アーム３１の先端部には「係合突起４７が蝿着している
。そして枠板２，３の上端面に架設された蓋板４８の一
端には、Ｌ字状の係止板４９がナット５０‘こて突談さ
れている。係止板４９の係合溝４９ａには、係合突起４
７が孫合可能である。係合突起４７の小径部には、重綾
５１が接合している。つぎにチャック手段４０を回転す
る回転軸３６の回転駆動手段について説明する。

アーム３１の基端には取付板５２が突設してあり、取付
板５２の先端にはモーター５３が取付けてある。

そしてモータ５３の駆動軸５４に髄着しているプーリ５
５と、第３図示のようにアーム３首の側面により楯設さ
れた軸受５６，５７に軸支されたプーリ５８，５９およ
び回転軸３６上端に藤着しているプーリ６０１こは、ベ
ルト６１が巻回している。つぎに本発明の作用について
説明する。

第１図の状態により、アーム３１を軸３２を中心として
時計方向に揺動させ持ち止げる。

このときチャック手段亀０‘ま、第５図示のような状態
である。チャック具４３の下面に穿設された鉄合溝４３
ａに被加工材４４を鉄合させ、第４図示の状態に指で押
さえ、そこで減圧ポンプによりカバー体４２内の内隙４
２ａを減圧する。そのためチャック具４３に穿設された
、細孔４３ｂ，４３ｂによって被加工材４４は吸引「吸
着される。つぎにアーム３１を反時計方向に揺動し、被
加工材４４を球面加工面１６ａに接触させ、車鍵５１に
よりこの球面加工面に押圧する。被加工材４４を球面加
工面１６ａに押圧する力が係合突起４７が係合する係合
簿４９ａの方向のみに作用する。モータ１９９ ２２，
５３を駆動するとラップ血１６は回転するとともに揺動
を開始し、被加工材４４を保持したチャック手段４０も
回転する。このとき研磨剤などが球面加工面１６ａに供
給されている。そしてラップ皿１６の球面加工面１６ａ
の球面の中心は、揺動体８の揺動中心と一致しているた
めト被加工材４Ｍま片肉加工されるおそれはない。さら
にチャック具４３は、その円錐穴４３ａを回転軸３９の
下端の半球状部３９ｃが自由度をもって押圧していると
ともに回転軸３９とカバ一体４２とは若干の隙間がある
ので「 この回転藤３９とチャック具４３とが傾斜して
いる場合でも、被加工材４４さよ、その全周にて球面加
工面１６ａに均一に接触するため片肉加工されず、加工
が均一に行われる。

球面加工面１６ａの中心付近は周速が低く、加工が遅い
ので揺動体８の揺動運動は中心部を除いた方が加工時間
は短縮できる。加工が終了したのち、まずモータ１９，
２２，５３の作動を停止することにより、ラップ血１６
の回転、揺動運動とチャック手段４０の回転運動を停止
し、そしてアーム３１を持ち上げ、減圧ポンプを停止す
る。

そのためチャック手段４０に減圧が作用しないので、チ
ャック臭４３は取り外ずし可能となり、チャック具４３
を取り外ずすとカバ一体４２は第５図示のように自重に
より下方に移動し、吸込口３９ｂを閉塞する。そしてチ
ャック具４３より被加工材４４を容易に取外すのである
。本実施例ではプラノコンベツクス型水晶振動子の加工
について述べたが、本発明の加工装置はバィコンベツク
ス型およびべべリング型水晶振動子の研磨加工も可能で
ある。

バィコンベツクス型水晶振動子を研磨加工するときは被
加工材の鉄合溝の面を球面に形成したチャック具を用意
し、片面の球面研磨加工の終了した被加工材を上下反対
にこのチャック具に接合し、他面の研磨加工を行えばよ
い。なおラップ血１６とチャック手段４０とは、そのい
ずれか一方を回転させれば十分である。

以上のとおり本発明によれば、加工皿加工時に揺動させ
たので被加工材を正確な球面度で加工でき、片肉加工も
完全に防止できるものであり、温度特性がよく、品質の
安定した水晶振動子を量産するこてが可能である。さら
に加工皿はその全加工面を均一に用いて加工するので、
片減りがなく、長寿命化が達成できる。チャック手段の
中央部を押圧すれば被加工材は球面加工面に全周にて均
一に接合するので片肉加工はより完全に防止できる。

一如工時に加工皿とチャック手段との両方を回転すれば
、加工時間は大幅に短縮できる。

加圧手段の押圧力を重錘の重力によれば、バネ等による
場合に比して重錘の押圧力は静的で安定している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は断面図「
第２図は左側面図、第３図は平面図、第４図は被研磨材
を装着した状態のチャック手段の断面図、第５図は加工
作動時外の同上断面図、第６図はチャック具の底面図、
第７図は第６図皿一肌線断面図、第８図は被加工材の拡
大正面図である。 ２，３…・・・枠体、８…・・・揺動体、竃６・・・・
・・加工皿、１６ａ・・・…球面加工面、１７…・・・
プーリ、量９……モータ、２１……プーリ「２２……モ
ータ、２４…・・・回転板〜 ２６，２８・・・・・・
リンク、３８・・・・・・アーム、３６，３９……回転
軸、３９ｃ・・・・・・半球状部「 ４８……チャック
手段、４３…・・・チャック具、４３ｃ……円錐穴、４
７・・・・・・係合突起、亀９・・・…係止板、４９ａ
・…・・係合溝、５１・・・・・・車錘、５３……モー
タ、６５，６０……プーリ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第？図 第溝図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持体と、この支持体に揺動自在に支持され加工時
   に揺動する揺動体と、上記揺動体に配設した加工皿と、
   この加工皿に形成した球面加工面と、被加工材のチヤツ
   ク手段と、上記チヤツク手段の中央部を加圧し上記球面
   加工面に上記被加工材を均一に押圧する加圧手段と、上
   記加工皿と上記チヤツク手段との少なくとも一方を加工
   時に回転する回転駆動手段と、上記揺動体の揺動手段と
   を設け、 上記球面加工面は上記揺動体の揺動中心と上
   記チヤツク手段および上記加工皿の中心線との交点を中
   心とし、この交点と上記球面加工面との距離を半径とし
   た球面である水晶振動子などの加工装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、加工皿とチヤツク
   手段との両方に回転駆動手段を設けてあることを特徴と
   する水晶振動子などの加工装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、加圧手段は重錘の
   重力によることを特徴とする水晶振動子などの加工装置
   。