刷研磨裝置以及研磨方法
【專利摘要】本發(fā)明提供刷研磨裝置以及刷研磨方法，該刷研磨裝置具備刷單元，刷單元是在相對于被加工物面水平旋轉(zhuǎn)的類型的研磨刷中具備能夠自動(dòng)調(diào)整刷毛從研磨刷的底面的突出長度的機(jī)構(gòu)。刷單元具備：刷毛的末端在底面露出的研磨刷、使上述研磨刷相對于被加工面水平旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)、以及將該研磨刷的刷毛的末端從底面突出的長度自動(dòng)調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的長度的機(jī)構(gòu)。通過使刷毛朝向調(diào)整面即平面前進(jìn)并檢測刷毛抵接于調(diào)整面時(shí)的負(fù)荷的變化來調(diào)整突出長度。
【專利說明】
刷研磨裝置以及研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及具備相對于被加工物面水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刷的刷研磨裝置以及使用該刷研磨裝置的研磨方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]刷研磨裝置被廣泛應(yīng)用于調(diào)整表面粗糙度，去除表層的微裂紋和微小孔，去毛刺， 調(diào)整形狀，去除涂裝皮膜等皮膜等中。研磨刷有以旋轉(zhuǎn)軸為中心向外緣方向放射狀地配設(shè)刷毛的類型、和刷毛從固定于旋轉(zhuǎn)軸的末端的刷殼的底面向下方露出的類型。后者的類型的研磨刷通過刷毛的末端相對于被加工面水平旋轉(zhuǎn)來實(shí)施研磨，因此適合于平面部的研磨。
[0003]前述的“刷毛從刷殼的底面向下方露出”的類型的研磨刷，由于精加工程度因從底面的突出長度而異，因此在研磨多個(gè)工件的情況下，需要將突出長度修正為始終恒定。有關(guān)該類型的研磨刷，專利文獻(xiàn)1公開了能夠調(diào)整刷毛的突出長度的結(jié)構(gòu)的研磨刷。該研磨刷的構(gòu)造是如果刷毛摩耗，則作業(yè)者使固定有多個(gè)研磨工具的刷保持器活動(dòng)，由此修正刷毛的突出長度，其中，在該研磨工具捆束有多個(gè)刷毛，因此需要每隔規(guī)定時(shí)間停止刷研磨裝置的動(dòng)作。
[0004]專利文獻(xiàn)2公開了具備用于自動(dòng)修正刷毛的突出長度的機(jī)構(gòu)的刷研磨裝置。該刷研磨裝置具備用于判定刷的末端是否接觸的裝置。另外，固定有研磨工具的刷保持器與步進(jìn)馬達(dá)連結(jié)。突出長度的調(diào)整是使研磨刷移動(dòng)至上述測定裝置后，使刷保持器前進(jìn)。進(jìn)而， 如果刷毛的末端接觸，則使刷保持器后退。刷保持器的前進(jìn)和后退由步進(jìn)馬達(dá)實(shí)施，因此能夠根據(jù)脈沖數(shù)運(yùn)算前進(jìn)距離和后退距離。從而能夠根據(jù)這些距離之差調(diào)整突出長度。
[0005]專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)中，需要用于使研磨刷移動(dòng)至測定裝置附近的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(說明書中記載了“分別連結(jié)有伺服馬達(dá)的第一和第二工作臺(tái)”)，或工件的配置位置受限等，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，判斷刷的末端是否接觸要使刷毛與機(jī)械式開關(guān)接觸，因此在該開關(guān)會(huì)附著刷研磨時(shí)的切削粉、使用自由磨粒進(jìn)行研磨的情況下的磨粒等，故會(huì)引發(fā)測定裝置的故障。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)用新型登記第2516286號公報(bào) [〇〇〇7] 專利文獻(xiàn)2:日本特開平07-040225號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于，為了減少每個(gè)工件的精加工程度的誤差，提供具備能夠以簡便的結(jié)構(gòu)修正刷毛的突出長度的機(jī)構(gòu)的刷研磨裝置以及使用該研磨刷裝置的研磨方法。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面的刷研磨裝置是刷毛的末端與工件的被加工面接觸并旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行研磨的刷研磨裝置。上述刷研磨裝置具備刷單元、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、工件固定單元以及控制裝置。刷單元具備:刷毛的末端在底面露出的研磨刷、使研磨刷相對于被加工面水平旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)、以及將研磨刷的刷毛的末端從底面突出的長度自動(dòng)調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的長度的機(jī)構(gòu)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)使刷單元相對于被加工面在水平方向上相對移動(dòng)。工件固定單元固定工件?？刂蒲b置運(yùn)算研磨條件并將刷研磨裝置的動(dòng)作信號輸出給各單元。
[0010]而且，上述刷研磨裝置構(gòu)成為，使上述研磨刷的底面位于從刷毛能夠抵接的面即調(diào)整面分離預(yù)先設(shè)定的突出長度的位置即調(diào)整位置，使上述刷毛朝向上述調(diào)整面前進(jìn)，如果因刷毛的末端抵接于調(diào)整面而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化成為預(yù)先設(shè)定的值，則使刷毛的前進(jìn)停止，由此調(diào)整上述刷毛的突出長度。[〇〇11]而且，使用該研磨刷的刷研磨方法具備:安置工序、突出長度調(diào)整工序、刷位置設(shè)定工序以及研磨工序。安置工序中，將工件固定于工件固定單元。突出長度調(diào)整工序中，針對刷毛將上述研磨刷的刷毛的末端從底面突出的突出長度自動(dòng)調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的長度。刷位置設(shè)定工序中，以研磨刷的末端向被加工面方向被按壓預(yù)先設(shè)定的切入量的長度的方式使研磨刷在被加工面方向上前進(jìn)。研磨工序中，一邊以使研磨刷水平旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使研磨刷相對于被加工面相對水平移動(dòng)的方式移動(dòng)上述刷單元和上述工件固定單元中的至少任一個(gè)一邊進(jìn)行研磨。
[0012]而且，突出長度調(diào)整工序具備:以研磨刷的底面位于調(diào)整位置的方式移動(dòng)研磨刷的工序、使刷毛朝向調(diào)整面前進(jìn)的工序、以及如果因刷毛與調(diào)整面接觸而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化成為預(yù)先設(shè)定的值則使刷毛的前進(jìn)停止的工序。
[0013]有關(guān)一個(gè)側(cè)面的刷研磨裝置以及刷研磨方法，由于刷單元構(gòu)成為自動(dòng)調(diào)整刷毛的突出長度的結(jié)構(gòu)，因此在研磨多個(gè)工件的情況下，能始終獲得相同的精加工程度。另外，調(diào)整突出長度的機(jī)構(gòu)使研磨刷的底面位于從調(diào)整面分離所希望的突出長度的位置，使刷毛前進(jìn)直至抵接于調(diào)整面。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以不使用像現(xiàn)有技術(shù)所示的機(jī)械式開關(guān)，因此在突出長調(diào)整工序中，不會(huì)出現(xiàn)在刷毛與調(diào)整面接觸時(shí)，刷研磨時(shí)的切削粉、使用自由磨粒進(jìn)行研磨的情況下的磨粒等附著于調(diào)整刷毛的突出長度的機(jī)構(gòu)而發(fā)生故障的情況。
[0014]另外，一個(gè)實(shí)施方式的研磨刷可以構(gòu)成為，還具備與刷單元鄰接的高度位置測定器，高度位置測定器對工件的與刷毛的末端對置的面即調(diào)整面的高度位置進(jìn)行檢測并將該高度位置輸出給控制裝置，控制裝置根據(jù)高度位置運(yùn)算調(diào)整位置。
[0015]而且，使用該研磨刷的刷研磨方法具備:安置工序、高度位置測定工序、突出長度調(diào)整工序、刷位置設(shè)定工序以及研磨工序。安置工序中，將工件固定于工件固定單元。高度位置測定工序中，由高度位置測定器測定調(diào)整面的高度位置。突出長度調(diào)整工序中，針對刷毛將研磨刷的刷毛的末端從底面突出的突出長度自動(dòng)調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的長度。刷位置設(shè)定工序中，基于高度位置的測定結(jié)果以使研磨刷的末端朝向調(diào)整面即被加工面方向被按壓預(yù)先設(shè)定的切入量的長度的方式使研磨刷前進(jìn)。研磨工序中，以使研磨刷水平旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使研磨刷相對于被加工面相對水平移動(dòng)的方式移動(dòng)刷單元和工件固定單元中的至少任一個(gè)。
[0016]而且，突出長度調(diào)整工序可以具備:將預(yù)先設(shè)定的突出長度和在測定高度位置的工序中測定出的調(diào)整面的高度位置分別輸入于控制裝置的工序、根據(jù)輸入到控制裝置的突出長度和高度位置運(yùn)算使研磨刷前進(jìn)后退的距離的工序、基于運(yùn)算的結(jié)果使研磨刷移動(dòng)的工序、使刷毛朝向上述調(diào)整面前進(jìn)的工序、以及如果因刷毛與調(diào)整面抵接而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化成為預(yù)先設(shè)定的值則使刷毛的前進(jìn)停止的工序。
[0017]—個(gè)實(shí)施方式的刷研磨裝置以及刷研磨方法構(gòu)成為由高度位置測定器測定被加工面的高度位置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在研磨多個(gè)工件的情況下各個(gè)工件的尺寸存在誤差，也能始終以相同的切入量進(jìn)行研磨。另外，將工件的與刷毛的末端對置的面設(shè)為調(diào)整面，由此能夠測定工件的高度位置并調(diào)整刷毛的突出長度。
[0018]另外，一個(gè)實(shí)施方式的刷研磨裝置的刷單元具備:研磨刷、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)。研磨刷包含:多個(gè)刷毛、供刷毛的基部固定的圓盤狀的保持盤、以及將保持盤能夠向底面方向移動(dòng)地收容的圓筒形狀的刷殼。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具備一端固定于刷殼的頂面中央的主軸、和使主軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)具備一端固定于保持盤的中央并能夠滑動(dòng)地插通于在主軸的圓形剖面中央貫通設(shè)置的貫通孔的副軸、和使副軸在長度方向上移動(dòng)的下降機(jī)構(gòu)。
[0019]而且，刷單元還可以構(gòu)成為由主軸的旋轉(zhuǎn)使研磨刷進(jìn)行以主軸為軸心的旋轉(zhuǎn)，并由副軸的移動(dòng)進(jìn)行刷毛的突出長度的調(diào)整。因?yàn)槟軌蛞韵嗤妮S心實(shí)施突出長度的調(diào)整和研磨刷的旋轉(zhuǎn)，因此，在研磨刷研磨時(shí)不會(huì)產(chǎn)生因偏心而引發(fā)的晃動(dòng)。由此能夠穩(wěn)定地研磨工件。
[0020]另外，一個(gè)實(shí)施方式的刷研磨裝置的下降機(jī)構(gòu)可以包含能夠?qū)λ⒚苿?dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩的變化進(jìn)行檢測的馬達(dá)、和能夠?qū)λ⒚苿?dòng)時(shí)加載于副軸的載荷的變化進(jìn)行檢測的傳感器中的任一個(gè)。無需復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，就能調(diào)整刷毛的突出長度。[0021 ]根據(jù)一個(gè)側(cè)面或者一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，能夠提供具備能自動(dòng)調(diào)整刷毛從研磨刷的底面突出的突出量的刷單元的刷研磨裝置。由此，能夠提供即使研磨多個(gè)工件也能減少其精加工程度的偏差的刷研磨方法。[〇〇22] 在日本于2014年8月5日提交申請的日本特愿2014-159187號在此通過參引方式總體并入本申請。
[0023]另外，從以下的詳細(xì)描述將更加全面地理解本發(fā)明。然而，詳細(xì)的描述和具體的實(shí)施例示出本發(fā)明的期望的實(shí)施方式并且僅出于說明的目的而記述?；谠撛敿?xì)的描述，各種變化和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。
[0024]
【申請人】無意于向公眾奉獻(xiàn)任何已述的實(shí)施方式，因此在所公開的變化和替代方案中，那些可能未在字面上落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的變化和替代方案在等同原則的意義上構(gòu)成發(fā)明的一部分。
[0025]本說明書或權(quán)利要求中的名詞和相同的指示語的使用應(yīng)解釋為涵蓋單個(gè)和多個(gè)， 除非有特別的指示或者由上下文清楚地否定。本說明書中所提供的任何示例或者示例性語言(例如，“等”)的使用都僅旨在便于說明本發(fā)明而不形成對本發(fā)明范圍的限制，除非在申請范圍中另行記載?！靖綀D說明】
[0026]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刷研磨裝置的示意圖。
[0027]圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的刷驅(qū)動(dòng)單元的示意圖。
[0028]圖3是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的載置部件的示意圖。圖3(A)是示出載置部件的整體的示意圖，圖3(B)是示出載置了各種形態(tài)的工件的狀態(tài)的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0029]使用【附圖說明】本發(fā)明所涉及的刷研磨裝置的一個(gè)實(shí)施方式。本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施方式，只要不脫離發(fā)明的范圍就能進(jìn)行變更、修正和改進(jìn)。此外，以下的說明中的“上下左右方向”是指圖中的方向，除非另有說明。
[0030]圖1示出本實(shí)施方式的刷研磨裝置。本實(shí)施方式的刷研磨裝置01具備:具備多臺(tái)刷單元10的研磨單元20、夾持工件W的工件固定單元30、在由工件固定單元30夾持時(shí)載置工件 W的載置單元40、控制刷研磨裝置01的動(dòng)作的控制裝置50、對刷研磨裝置01的動(dòng)作進(jìn)行操作的操作部60以及殼體70。[〇〇31] 研磨單元20具備:移動(dòng)基座21、垂直固定于移動(dòng)基座21的固定板22、固定于移動(dòng)基座21的移動(dòng)機(jī)構(gòu)23、用于對工件W的與后述的研磨刷11的末端對置的面(在本實(shí)施方式中為上表面)的高度位置進(jìn)行測定的高度位置測定器24以及3臺(tái)固定于固定板22的刷單元10。移動(dòng)機(jī)構(gòu)23具備馬達(dá)23a和齒輪(未圖示)。具有能與前述齒輪嚙合的齒的細(xì)長軌道71朝向該圖左右方向被配置于殼體70。當(dāng)使馬達(dá)23a運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能夠使研磨單元20沿軌道71移動(dòng)。
[0032]刷單元10以相互平行的方式在固定板22連設(shè)有3臺(tái)。刷單元10的結(jié)構(gòu)詳情將在后面闡述，在下端部固定有刷毛的末端突出于底面的研磨刷11。3臺(tái)刷單元10的研磨刷11的研磨力各不相同，在圖1中配置為隨著趨向左側(cè)研磨力從大變小。
[0033]高度位置測定器24測定工件W的上表面(在本實(shí)施方式中以該面為調(diào)整面)的高度位置。測定方式能夠選擇接觸式和非接觸式中的任一種。在本實(shí)施方式中，選擇了接觸式的測定方式。[〇〇34] 工件固定單元30具備:具有夾持軸32A、32B的缸31A、31B、和分別固定于夾持軸 32A、32B的末端的夾持部33A、33B。使缸31A、31B運(yùn)轉(zhuǎn)來使夾持軸32A、32B伸縮從而使夾持部 33A、33B向載置于載置單元的工件前進(jìn)，由夾持部33A、33B夾持工件W的兩端，由此夾持工件 W。另外，工件固定單元30如果設(shè)定為連結(jié)未圖示的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，而以夾持軸32A、32B為軸心使工件W旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，則能夠自動(dòng)地研磨工件W的多個(gè)被加工面。[〇〇35]載置單元40具備載置部件41和用于使載置部件41升降的工件升降機(jī)構(gòu)42。載置部件41是在由工件固定單元30夾持工件W時(shí)載置工件W的部件，此時(shí)只要能以工件W不動(dòng)的方式載置即可，其形態(tài)并不特別限定。在本實(shí)施方式中設(shè)定為具有圖3所示的V字形狀的槽口 41a和矩形的槽口 41b的形狀。通過設(shè)定為這樣的形狀，如圖3(B)所示，在工件W為四棱柱形狀和圓柱形狀中任一種的情況下都能良好地載置。另外，在四棱柱形狀的情況下，不管是加工面(上表面)為平面的情況還是加工面為棱角面的情況都能良好地載置。[〇〇36]控制裝置50基于高度位置測定器24對工件W的高度位置的測定結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算，并基于其結(jié)果輸出控制研磨單元20的動(dòng)作的信號。另外，還基于預(yù)先輸入的研磨條件，將控制研磨單元20、工件固定單元30、載置單元40的動(dòng)作的信號向各單元輸出?？刂蒲b置50能夠使用個(gè)人運(yùn)算機(jī)等各種運(yùn)算裝置、可編程邏輯控制器(PLC)和數(shù)字信號處理器(DSP)等運(yùn)動(dòng)控制器以及高功能移動(dòng)終端和高功能移動(dòng)電話等。[〇〇37] 操作部60與控制裝置50連結(jié)，作業(yè)者能夠向控制裝置50輸入刷研磨裝置01的動(dòng)作。另外，還能夠配置LCD顯示器來確認(rèn)刷研磨裝置01的動(dòng)作狀況、研磨條件等。另外，也可以構(gòu)成為替代LCD顯示器而使用觸摸面板顯示器來向控制裝置50輸入研磨條件。
[0038]殼體70是在前表面具有開閉門(未圖示)，內(nèi)部空間形成實(shí)施刷研磨的加工室的箱形狀。收容有研磨單元20、工件固定單元30、載置單元40以及控制裝置50,表面配置有操作部60〇
[0039]接下來，進(jìn)一步使用圖2詳細(xì)說明刷單元10。刷單元10具備:研磨刷11，其刷毛的末端在底面(底板lie的下表面)突出；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12,其使研磨刷11相對于被加工面水平旋轉(zhuǎn)； 突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)13,其調(diào)整研磨刷11的刷毛的突出長度;升降機(jī)構(gòu)14,其使研磨刷11、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12以及突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)13升降；以及下降端調(diào)整機(jī)構(gòu)15,其調(diào)整研磨刷11下降時(shí)的下降端。
[0040]研磨刷11具備:多個(gè)(在本實(shí)施方式中為10個(gè))研磨工具11a，其捆束多個(gè)刷毛并在其基部安裝金屬制的刷保持器lib;圓盤形狀的保持盤11c，其供研磨工具11a拆裝自如地固定；以及刷殼lld，其上端面被封閉，在下端面固定有底板lie。在底板lie設(shè)置有研磨工具 11a能夠通過的多個(gè)孔。
[0041]刷毛采用使基體即聚酯樹脂、尼龍樹脂等合成樹脂含有規(guī)定量的磨粒的單絲。特別是如果將聚酯樹脂作為基體，則能夠得到彈性強(qiáng)且研磨力高的刷毛，因此能夠優(yōu)選用于硅塊、陶瓷、水晶等硬脆材料的研磨。聚酯樹脂能夠選擇聚萘二甲酸乙二醇酯 (polyethylenenaphthalate)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、聚對苯二甲酸亞甲基酯(polymethyleneterephthalate)、聚對苯二甲酸四亞甲基酯 (polytetramethyleneterephthalate)、聚對苯二甲酉愛亞丙基酉旨 (polypropyl ene terephthalate)、聚萘二甲酸亞甲基酯(polymethyl ene naphthalate)、聚萘二甲酸四亞甲基酯(polytetramethylenenaphthalate)、聚萘二甲酸亞丙基酯 (polypropylene naphthalate)以及以這些為主要成分的共聚聚酯等。
[0042]磨粒能夠根據(jù)作為工件W的性狀和目的的加工程度來選擇材質(zhì)、粒度。例如，在研磨前述硬脆材料的情況下，如果使用金剛石顆粒，能夠適當(dāng)?shù)匮心?。金剛石顆粒用以鎳或鎳為主要成分的合金進(jìn)行涂覆。通過涂覆，與上述合成樹脂的結(jié)合力增強(qiáng)，研磨過程中，金剛石顆粒不易從刷毛脫落。金剛石顆粒的大小如果過小，則得不到足夠的研磨力，如果過大則刷毛的強(qiáng)度降低而容易折斷。對于金剛石的顆粒直徑，優(yōu)選平均顆粒直徑為5wii?150m。另夕卜，磨粒的含量，也同理優(yōu)選相對于100重量份的刷毛設(shè)為10重量份?40重量份。
[0043]刷毛的剖面形狀并不特別限定，可以是圓形、橢圓形、三角形、矩形以及其他異型等形狀。在本實(shí)施方式中，將剖面形狀設(shè)定為圓形。刷毛的粗細(xì)如果過細(xì)則會(huì)出現(xiàn)彈性過小而得不到足夠的研磨力或者容易折斷的問題。如果過粗，則研磨力變得過強(qiáng)而難以調(diào)整被加工面的表面粗糙度。在剖面形狀為圓形的情況下，優(yōu)選從〇.4_?1.0mm中選擇直徑。
[0044]在保持盤11c的下表面以圓形中心點(diǎn)為中心放射狀地等間隔地設(shè)置有能夠固定研磨工具11a的凹部。將刷保持器lib嵌合于凹部，以螺栓(未圖示)從保持盤11c的側(cè)表面將研磨工具11a固定于保持盤11c 〇
[0045]保持盤11 c在刷殼1 Id內(nèi)能夠在上下方向上移動(dòng)地被收容。在底板1 le設(shè)置有研磨工具11a能夠通過的孔，因此通過使保持盤11c在上下方向上移動(dòng)，能夠調(diào)整刷毛從底面(底板11 e的下表面)的突出長度。
[0046]使研磨刷11水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12具備:下端面被固定于研磨刷11的頂面中央的主軸12a、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)12b以及將旋轉(zhuǎn)馬達(dá)12b的旋轉(zhuǎn)力傳遞到主軸12a的旋轉(zhuǎn)力傳遞機(jī)構(gòu)12 c。 旋轉(zhuǎn)力傳遞機(jī)構(gòu)12c例如具備分別在主軸12a的上端及旋轉(zhuǎn)馬達(dá)12b的旋轉(zhuǎn)軸固定的帶輪、 和架設(shè)于帶輪彼此的帶。如果使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)12b運(yùn)轉(zhuǎn)，則經(jīng)由旋轉(zhuǎn)力傳遞機(jī)構(gòu)12c，旋轉(zhuǎn)馬達(dá) 12b的旋轉(zhuǎn)被傳遞給主軸12a，因此研磨刷11以主軸12a為軸心旋轉(zhuǎn)。
[0047]對刷毛從研磨刷11底面的突出長度進(jìn)行調(diào)整的突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)13具備:下端面被固定于保持盤11c的上表面中央的副軸13a、產(chǎn)生使副軸13a下降的力的下降機(jī)構(gòu)13b以及連結(jié)副軸13a和下降機(jī)構(gòu)13b的連結(jié)部件13c。副軸13a以能夠在上下方向上滑動(dòng)且從動(dòng)于主軸12a的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的方式插通于在主軸12a的圓形剖面中央貫通設(shè)置的貫通孔。
[0048]下降機(jī)構(gòu)13b使副軸13a即研磨工具11a下降而調(diào)整刷毛的突出長度。刷毛的突出長度的調(diào)整，可以以使刷毛朝向調(diào)整面下降下去并對因刷毛與調(diào)整面接觸而產(chǎn)生的負(fù)荷進(jìn)行檢測的方式實(shí)施。另外，作為其他方式，還可以以即使刷毛與調(diào)整面接觸也會(huì)下降至達(dá)到預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷但在達(dá)到了所設(shè)定的負(fù)荷以后便不再下降的方式實(shí)施。在本實(shí)施方式中， 對使用前者的方式的情況進(jìn)行說明。該情況下，下降機(jī)構(gòu)13b只要能使刷毛下降并且檢測該負(fù)荷即可。例如，可以構(gòu)成為，使用連結(jié)了能夠檢測轉(zhuǎn)矩的變化的馬達(dá)(伺服馬達(dá)等)的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)對刷毛與調(diào)整面接觸時(shí)的轉(zhuǎn)矩的變化進(jìn)行檢測。另外，作為其他結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成為，使用將能夠檢測載荷的變化的傳感器(測力負(fù)載傳感器)和電動(dòng)缸相組合了的機(jī)構(gòu)對刷毛與調(diào)整面接觸時(shí)的載荷的變化進(jìn)行檢測。在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為使用連結(jié)了伺服馬達(dá) 13d的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)13e對刷毛與調(diào)整面接觸時(shí)的轉(zhuǎn)矩的變化進(jìn)行檢測。[0〇49]連結(jié)部件13c的一端側(cè)被固定于下降機(jī)構(gòu)13b，另一端側(cè)以能夠在上下方向上移動(dòng)但不從動(dòng)于副軸13a的旋轉(zhuǎn)的方式固定于副軸13a。
[0050]使研磨刷11升降的升降機(jī)構(gòu)14包含具有升降軸14b的缸14a、和固定有升降軸14b 的末端的基座14c。在基座14c固定有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)12b，另外，主軸12a可旋轉(zhuǎn)地固定于基座14c〇 缸14a被固定于研磨單元20的固定板22,因此使缸14a運(yùn)轉(zhuǎn)來使升降軸14b伸縮，從而主軸 12a和副軸13a從動(dòng)于升降軸14b而升降。即，使缸14a運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠使研磨刷11相對于固定板22升降。
[0051]缸14a只要能使研磨刷11升降即可，能夠使用油壓、氣壓和電動(dòng)中的任一個(gè)。另外， 在使用像伺服缸那樣能夠控制升降軸14b的伸縮距離的機(jī)構(gòu)的情況下，能夠兼作后述的下降端調(diào)整機(jī)構(gòu)15。[〇〇52]下降端調(diào)整機(jī)構(gòu)15具備:在外周面形成有螺紋齒的螺紋部件15a、能夠螺嵌于螺紋部件15a的調(diào)整部件15b、產(chǎn)生使調(diào)整部件15b旋轉(zhuǎn)而使其在上下方向上移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)力的下降端調(diào)整馬達(dá)15c、將下降端調(diào)整馬達(dá)15c的旋轉(zhuǎn)力傳遞給調(diào)整部件15b的調(diào)整力傳遞機(jī)構(gòu) 15d、設(shè)定由升降機(jī)構(gòu)14使基座14c下降的下降端的抵接部件15e、以及在基座14c下降時(shí)與抵接部件15e抵接的抵接板15f。[0〇53]螺紋部件15a是圓筒形狀，被固定于研磨單元20的固定板22。在圓形剖面的中央設(shè)置有貫通孔，主軸12a可旋轉(zhuǎn)地插通于貫通孔。[〇〇54]調(diào)整部件15b是圓筒形狀，內(nèi)側(cè)設(shè)置有與螺紋部件15a的螺紋齒對應(yīng)的螺紋齒。在外周面設(shè)置有與后述的調(diào)整力傳遞機(jī)構(gòu)15d對應(yīng)的齒輪。另外，在上端固定有環(huán)狀的抵接板 15f〇
[0055]下降端調(diào)整馬達(dá)15c被固定于螺紋部件15a即研磨單元20的固定板22。由于利用下降端調(diào)整馬達(dá)15c的動(dòng)作來對調(diào)整部件15b的位置進(jìn)行調(diào)整，因此優(yōu)選下降端調(diào)整馬達(dá)15c 為能夠控制旋轉(zhuǎn)角度的機(jī)構(gòu)。例如，能夠使用伺服馬達(dá)或步進(jìn)馬達(dá)。
[0056]調(diào)整力傳遞機(jī)構(gòu)15d具備固定于下降端調(diào)整馬達(dá)15c的旋轉(zhuǎn)軸的齒輪、和設(shè)置于調(diào)整部件15b的外周的齒輪。該2個(gè)齒輪的齒能夠相互嚙合。當(dāng)使下降端調(diào)整馬達(dá)15c運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)整部件15b經(jīng)由調(diào)整力傳遞機(jī)構(gòu)15d旋轉(zhuǎn)，因此能夠使調(diào)整部件15b在上下方向上移動(dòng)。在將調(diào)整部件15b安置于規(guī)定的位置后，當(dāng)使升降機(jī)構(gòu)14運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，基座14c下降。抵接部件15e (在本實(shí)施方式中為螺栓)以位于抵接部件15f的上方的方式被固定于基座14c。如果基座 14c下降下去，則抵接部件15e與抵接板15f?抵接，而停止下降。即，由下降端調(diào)整馬達(dá)15c的動(dòng)作對抵接板15f?的位置進(jìn)行調(diào)整，由此能夠?qū)ρ心ニ?1的下降端進(jìn)行調(diào)整。通過下降端的調(diào)整，能夠調(diào)整刷毛對被加工面的按壓量(切入量)，或研磨不同大小的工件。
[0057]接下來，對使用本實(shí)施方式的刷研磨裝置01的刷研磨方法進(jìn)行說明。在以下說明中，將對研磨四棱柱狀的多晶硅塊的長邊側(cè)的全部面(由4個(gè)平面部和鄰接的平面部所構(gòu)成的4個(gè)棱角部)來去除存在于表層的微裂紋和調(diào)整表面的表面粗糙度的方法進(jìn)行說明。其中，棱角部被加工成微小的斜面(C面)。
[0058] (1)初始設(shè)定[〇〇59]將成為加工目標(biāo)尺寸的工件(樣件M)以其一個(gè)平面部水平向上的方式載置于載置部件41。繼而，使缸31A運(yùn)轉(zhuǎn)，在使夾持部件33A前進(jìn)至基準(zhǔn)位置R后，使缸31B運(yùn)轉(zhuǎn)來使夾持部件33B前進(jìn)，從而夾持樣件M。
[0060]接下來，使研磨單元20的移動(dòng)機(jī)構(gòu)23運(yùn)轉(zhuǎn)，以高度位置測定器24位于樣件M的正上面的方式，使研磨單元20從原位置(圖1的位置)向左方移動(dòng)。之后，使高度位置測定器24運(yùn)轉(zhuǎn)，使高度位置測定器24的觸頭與樣件M的上表面(基準(zhǔn)面)接觸，來測定該高度位置。測定出的結(jié)果被輸出給控制裝置50并存儲(chǔ)。在測定高度位置后，研磨單元20返回原位置。[〇〇611之后，由缸31A、31B的動(dòng)作，使夾持部33A、33B分別后退，解除對樣件M的夾持。然后，從載置部件41取下樣件M。[〇〇62]對操作部60進(jìn)行操作，將研磨條件輸入控制裝置50。研磨條件有研磨刷11的轉(zhuǎn)速和切入量、研磨單元20的移動(dòng)速度、刷毛的突出長度以及工件的形狀(棱角部的形狀)等。 [〇〇63] (2)安置工序[〇〇64]以工件W的一個(gè)平面部水平向上的方式將工件W載置于載置部件41。繼而，使缸31A 運(yùn)轉(zhuǎn)，使夾持部件33A前進(jìn)到基準(zhǔn)位置R后，使缸31B運(yùn)轉(zhuǎn)，來使夾持部件33B前進(jìn)，夾持工件W 并固定于工件固定單元30。[〇〇65] (3)高度位置測定工序[〇〇66]由移動(dòng)機(jī)構(gòu)23的動(dòng)作使研磨單元20向左方移動(dòng)，使高度位置測定器24和研磨刷11 位于工件W的上表面(調(diào)整面)的正上方。之后，使高度位置測定器24運(yùn)轉(zhuǎn)，使高度位置測定器24的觸頭與工件W的上表面接觸，來測定該高度位置。測定出的結(jié)果被輸出給控制裝置50 并存儲(chǔ)。[〇〇67] (4)突出長度調(diào)整工序
[0068]基于“工件W的調(diào)整面的高度位置”和預(yù)先輸入的“刷毛的突出長度”，實(shí)施對研磨刷11的底面(底板lie的下表面)的位置和抵接板15f?的位置等進(jìn)行計(jì)算的運(yùn)算。生成并輸出以下降端即抵接部件15e與抵接板15f抵接而研磨刷11的下降停止時(shí)的研磨刷11的底面(底板lie的底面)的位置位于比調(diào)整面高突出長度的量的位置(調(diào)整位置)的方式使下降端調(diào)整機(jī)構(gòu)15運(yùn)轉(zhuǎn)的信號?；谠撔盘?，由下降端調(diào)整馬達(dá)15c的動(dòng)作調(diào)整了調(diào)整部件15b的位置后，缸14a運(yùn)轉(zhuǎn)，研磨刷11下降至規(guī)定的位置。
[0069]繼而，伺服馬達(dá)13d運(yùn)轉(zhuǎn)，研磨工具11a下降。此時(shí)，對加載于伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測，輸入控制裝置50。當(dāng)刷毛與調(diào)整面抵接時(shí)，加載于伺服馬達(dá)13d的轉(zhuǎn)矩增大。當(dāng)加載于伺服馬達(dá)13d的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，從控制裝置50輸出使伺服馬達(dá)13d的動(dòng)作停止的信號，伺服馬達(dá)13d的動(dòng)作停止。(例如，如果相對于以不與調(diào)整面抵接的狀態(tài)使研磨工具 11a下降時(shí)的轉(zhuǎn)矩變?yōu)?25%以上，則使伺服馬達(dá)13d的動(dòng)作停止。)這樣，設(shè)定刷毛從研磨刷 11的底面的突出長度。
[0070]在被加工物W的長度足夠長的情況下，以使全部研磨刷位于工件W的正上方的方式移動(dòng)研磨單元20,從而能夠一次性調(diào)整突出長度。在被加工物W的長度短的情況，在測定了工件W的高度位置后，使研磨單元20移動(dòng)，針對每一個(gè)研磨刷依次調(diào)整刷毛的突出長度。另夕卜，在全部研磨刷的刷研磨中的刷毛的摩耗量都相同的情況下，在對一個(gè)研磨單元20調(diào)整刷毛的突出長度時(shí)，與該刷單元10的伺服馬達(dá)13d的動(dòng)作連動(dòng)來使其他刷單元10的伺服馬達(dá)13d運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠調(diào)整全部刷單元10的刷毛的突出長度。[〇〇71]調(diào)整完刷毛的突出長度后，研磨單元20移動(dòng)到左端(加工開始位置)。[〇〇72]此時(shí)，工件升降機(jī)構(gòu)42運(yùn)轉(zhuǎn)，使載置部件41下降，使工件W和載置部件41背離。然后，與工件固定單元30連結(jié)的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，在以被加工面即C面(棱角部)成為上表面的方式使工件選擇45度后，工件升降機(jī)構(gòu)42運(yùn)轉(zhuǎn)，載置部件41上升，載置部件41和工件W抵接，工件W被再次載置于載置部件41。[〇〇73](5)刷位置設(shè)定工序[〇〇74]控制裝置50根據(jù)使用樣件M測定的“基準(zhǔn)面的高度位置”和“工件的形狀”運(yùn)算成為棱角部的加工尺寸目標(biāo)的高度位置。繼而，基于被預(yù)先輸入的“刷毛的突出長度”，對位于比高度位置高刷毛的突出長度量的位置的研磨刷11的底面的位置(棱角部研磨的刷原點(diǎn))進(jìn)行運(yùn)算。進(jìn)而，向各個(gè)下降端調(diào)整馬達(dá)15c輸出以研磨刷11的底面位于比棱角部研磨的刷原點(diǎn)低預(yù)先輸入的“切入量”大小的位置的方式設(shè)定下降端的信號。基于該信號，在由各個(gè)下降端調(diào)整馬達(dá)15c的動(dòng)作調(diào)整抵接板15f?的位置后，缸14a運(yùn)轉(zhuǎn)，研磨刷11下降并被定位。 [〇〇75](6)研磨工序[〇〇76]基于預(yù)先輸入的“研磨刷的轉(zhuǎn)速”，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)12b運(yùn)轉(zhuǎn)，使研磨刷11以主軸12a為軸心水平旋轉(zhuǎn)，并從未圖示的噴嘴向工件W噴射研磨液。繼而，基于預(yù)先輸入的“研磨單元的移動(dòng)速度”，刷單元20向右端(原位置)前進(jìn)。研磨刷11被配置為從右側(cè)起研磨力依次變小。即， 研磨刷11以從右側(cè)起依次為“去除存在于被加工面的表層的微裂紋的粗研磨用”、“去除由粗研磨用刷產(chǎn)生的凹凸的中研磨用”、“調(diào)整得使被加工面的表面粗糙度變小的精研磨用” 的方式排列。因研磨單元20的移動(dòng)而水平旋轉(zhuǎn)的研磨刷11，按照“粗研磨用研磨刷”、“中研磨用研磨刷”、“精研磨用的研磨刷”的順序與工件接觸的同時(shí)通過，因此能夠由該移動(dòng)去除存在于工件W的表層的微裂紋和調(diào)整表面的表面粗糙度。
[0077]如果研磨單元20移動(dòng)至原位置，則在旋轉(zhuǎn)馬達(dá)12b的動(dòng)作停止且研磨刷11的旋轉(zhuǎn)停止后，缸14a運(yùn)轉(zhuǎn)，研磨刷11上升。然后，在由工件升降機(jī)構(gòu)42的動(dòng)作解除了工件W的載置后，與工件固定單元30連結(jié)的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，在以使新的被加工面即C面成為上表面的方式使工件旋轉(zhuǎn)90度后，使工件升降機(jī)構(gòu)42運(yùn)轉(zhuǎn)，將工件W再次載置于載置部件41。之后，與上述相同地，研磨新的被加工面。反復(fù)該動(dòng)作，由此能夠研磨全部4個(gè)棱角部。
[0078]在研磨了4個(gè)棱角部后，在由工件升降機(jī)構(gòu)42的動(dòng)作解除了工件W的載置后，與工件固定單元30連結(jié)的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，在以被加工面即平面部的一個(gè)面成為上表面的方式使工件旋轉(zhuǎn)45度后，使工件升降機(jī)構(gòu)42運(yùn)轉(zhuǎn)，將工件W再次載置于載置部件41。之后，測定被加工面的高度位置，設(shè)定研磨刷11的位置。具體而言，基于“基準(zhǔn)面的高度位置”和“刷毛的突出長度”，對位于比高度位置高刷毛的突出長度的量的位置的研磨刷11的底面的位置 (平面部研磨的刷原點(diǎn))進(jìn)行運(yùn)算。然后，向各個(gè)下降端調(diào)整馬達(dá)15c輸出以研磨刷11的底面位于比平面部研磨的刷原點(diǎn)低預(yù)先輸入的“切入量”大小的位置的方式來設(shè)定下降端的信號?；谠撔盘枺筛鱾€(gè)下降端調(diào)整馬達(dá)15c的動(dòng)作調(diào)整了抵接板15f?的位置后，缸14a運(yùn)轉(zhuǎn)， 研磨刷11下降。在設(shè)定了刷位置后，與前述研磨棱角部的情況相同，反復(fù)實(shí)施以新的被加工面即平面部成為上表面的方式由工件升降機(jī)構(gòu)42和工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作而將工件W載置于載置部件41、測定新的被加工面的高度位置、調(diào)整研磨刷11的位置、研磨新的被加工面的工序，由此能夠研磨4個(gè)平面部。這里，以使研磨刷11水平旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使研磨刷11相對于被加工面相對水平移動(dòng)的方式，使刷單元10和工件固定單元30中的至少任一個(gè)移動(dòng)的同時(shí)實(shí)施研磨。
[0079](7)結(jié)束工序
[0080]當(dāng)4個(gè)平面部和4個(gè)棱角部的研磨結(jié)束時(shí)，研磨單元20的動(dòng)作停止。另外，研磨液的噴射也停止。之后，由缸31A、31B的動(dòng)作使夾持部33A、33B分別后退，解除工件W的夾持。然后從載置部件41取下工件W。
[0081]這樣，一系列的研磨結(jié)束。在研磨多個(gè)工件W的情況下，只要反復(fù)實(shí)施上述的(2)? (7)的工序即可。
[0082](變更例)
[0083]例如，在從圓柱形狀的單晶的硅錠切出成四棱柱狀的硅塊般的工件W的棱角部的形狀為曲面的情況下，作為研磨條件即工件的形狀，進(jìn)一步輸入畫數(shù)(該情況下為4)和曲面的曲率(即硅錠的直徑)。而且，在上述的(4)的工序結(jié)束后，基于預(yù)先輸入的“曲面的曲率” 和“刷毛的突出長度”運(yùn)算棱角部研磨的刷原點(diǎn)。然后，以研磨刷11的底面位于比角部的研磨的刷原點(diǎn)低預(yù)先輸入的“切入量”大小的位置的方式設(shè)定下降端，使研磨刷11下降。研磨棱角部時(shí)，在使工件升降機(jī)構(gòu)42運(yùn)轉(zhuǎn)并使載置部件41背離工件W的狀態(tài)下，使與工件固定單元30連結(jié)的工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)而使工件W連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在使工件W連續(xù)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，如上述的(6)的工序所示，使刷單元10和研磨單元20運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)研磨4個(gè)棱角部。
[0084]在本實(shí)施方式中，將工件W的上表面作為調(diào)整面調(diào)整了刷毛的突出長度，但也可以另外設(shè)置作為調(diào)整面的部件。該部件只要刷毛抵接的面為平面即可。無需像以往技術(shù)那樣在調(diào)整面設(shè)置對刷毛與調(diào)整面是否接觸進(jìn)行檢測的機(jī)構(gòu)，因此突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)13不會(huì)因刷毛的接觸而出現(xiàn)故障。[〇〇85] 研磨刷11還可以構(gòu)成為刷毛的一端直接固定于保持盤11c。該情況下，如果刷毛摩耗，則連同保持盤11c 一起進(jìn)行更換。[〇〇86](其他實(shí)施方式)
[0087]在本實(shí)施方式中調(diào)整刷毛的突出長度是通過對因刷毛與調(diào)整面接觸而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化進(jìn)行檢測來輸出使刷毛的前進(jìn)停止的信號而實(shí)施的。但是，如果本發(fā)明的“如果因刷毛的末端與調(diào)整面抵接而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化成為預(yù)先設(shè)定的值，則使刷毛的前進(jìn)停止” 并不局限于該方式。下面將說明其他方式的示例。此外，以下說明中將重點(diǎn)說明與前述實(shí)施方式的不同點(diǎn)。
[0088]在其他實(shí)施方式中，作為使副軸13a下降的下降機(jī)構(gòu)13b，使用了具備鎖功能的缸。 例如在氣缸的情況下，通過對被導(dǎo)入缸的氣壓進(jìn)行預(yù)先調(diào)整來設(shè)定缸的推力。該推力被設(shè)定為研磨工具與調(diào)整面接觸時(shí)的負(fù)荷不會(huì)變?yōu)橐?guī)定以上(例如，刷毛不會(huì)超過必要程度地?fù)锨⒉怀^刷毛的屈服點(diǎn)等)。即，通過設(shè)定該推力來預(yù)先設(shè)定刷毛所承受的負(fù)荷。之后， 在前述的“突出長度調(diào)整工序”中使該缸運(yùn)轉(zhuǎn)，使研磨工具11a下降。研磨工具11a的末端到達(dá)調(diào)整面，但缸不會(huì)超過預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷地前進(jìn)。之后，鎖功能運(yùn)轉(zhuǎn)，缸被固定。鎖功能的動(dòng)作可以設(shè)定為，預(yù)先推測研磨工具11a的末端達(dá)到調(diào)整面的時(shí)間，如果在缸的動(dòng)作后經(jīng)過了充分超過該時(shí)間的時(shí)間，則鎖功能運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0089]綜上所述，本發(fā)明的“如果因刷毛的末端與調(diào)整面抵接而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的值則使刷毛的前進(jìn)停止”包含:
[0090](1)實(shí)時(shí)檢測負(fù)荷的變化使刷毛的前進(jìn)停止的情況；
[0091](2)預(yù)先設(shè)定負(fù)荷的上限值，即使“將研磨刷的刷毛的末端從底面突出的長度自動(dòng)調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的長度的機(jī)構(gòu)”的動(dòng)作繼續(xù)實(shí)施，毛刷也不會(huì)超過該負(fù)荷地前進(jìn)的情況這兩者。[〇〇92]附圖文字說明
[0093]01…刷研磨裝置；10…刷單兀；11…研磨刷；1 la…研磨工具；1 lb…刷保持器；11c…保持盤；lid…刷殼；lie…底板；12…旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；12a…主軸；12b…旋轉(zhuǎn)馬達(dá)；12c…旋轉(zhuǎn)力傳遞機(jī)構(gòu)；13…突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)；13a…副軸；13b…下降機(jī)構(gòu)；13c…連結(jié)部件；13小" 伺服馬達(dá)；13e…滾珠絲杜；14…升降機(jī)構(gòu)；14a…缸；14b…升降軸；14c…基座；15…下降端調(diào)整機(jī)構(gòu)；15a…螺紋部件；15b…調(diào)整部件；15c…下降端調(diào)整馬達(dá)；15d…調(diào)整力傳遞機(jī)構(gòu)； 15e?抵接部件；15f…抵接板;20…研磨單元;21…移動(dòng)基座;22…固定板;23…移動(dòng)機(jī)構(gòu)； 23a…馬達(dá)；24…高度位置測定器；30…工件固定單元；31A、31B…缸；32A、32B…夾持軸； 33A、33B…夾持部;40…載置單兀;41…載置部件;41a…槽□ (V字)；41b…槽口(矩形)；42… 工件升降機(jī)構(gòu)；50…控制裝置;60…操作部；70…殼體;71…軌道;M…樣件;R…基準(zhǔn)位置； W…工件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種刷研磨裝置，其刷毛的末端與工件的被加工面接觸并旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行研磨，上述刷研磨裝置的特征在于，具備:刷單元，其具備:上述刷毛的末端在底面露出的研磨刷、使上述研磨刷相對于被加工面 水平旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)、以及將上述研磨刷的上述刷毛的末端從上述研磨刷的底面突出的突出長 度自動(dòng)調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的長度的機(jī)構(gòu)；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使上述刷單元相對于被加工面在水平方向上相對移動(dòng)；工件固定單元，其固定上述工件；以及控制裝置，其運(yùn)算研磨條件并將上述刷研磨裝置的動(dòng)作信號輸出給各單元；上述刷研磨裝置構(gòu)成為:使上述研磨刷的底面位于從上述刷毛能夠抵接的面即調(diào)整面 分離預(yù)先設(shè)定的上述突出長度的位置即調(diào)整位置，使上述刷毛朝向上述調(diào)整面前進(jìn)，如果 因上述刷毛的末端抵接于上述調(diào)整面而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化成為預(yù)先設(shè)定的值，則使上述刷 毛的前進(jìn)停止，由此調(diào)整上述刷毛的突出長度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刷研磨裝置，其特征在于，還具備與上述刷單元鄰接的高度位置測定器，上述高度位置測定器對工件的與上述刷毛的末端對置的面即上述調(diào)整面的高度位置 進(jìn)行檢測，并將該高度位置輸出給上述控制裝置，上述控制裝置根據(jù)上述高度位置運(yùn)算上述調(diào)整位置。3.權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的刷研磨裝置，其特征在于，上述刷單元具備:研磨刷，其包含多個(gè)上述刷毛、供上述刷毛的基部固定的圓盤狀的保持盤、以及將上述 保持盤能夠向上述底面方向移動(dòng)地收容的圓筒形狀的刷殼；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其具備一端固定于上述刷殼的頂面中央的主軸、和使上述主軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)； 以及突出長度調(diào)整機(jī)構(gòu)，其具備一端固定于上述保持盤的中央并能夠滑動(dòng)地插通于貫通孔 的副軸、和使上述副軸在長度方向上移動(dòng)的下降機(jī)構(gòu)，上述貫通孔以貫通的方式設(shè)置在上 述主軸的圓形剖面中央，上述刷單元構(gòu)成為:由上述主軸的旋轉(zhuǎn)使上述研磨刷進(jìn)行以上述主軸為軸心的旋轉(zhuǎn)， 并且由上述副軸的移動(dòng)進(jìn)行上述刷毛的突出長度的調(diào)整。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刷研磨裝置，其特殊在于，上述下降機(jī)構(gòu)包含能夠?qū)ι鲜鏊⒚苿?dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩的變化進(jìn)行檢測的馬達(dá)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刷研磨裝置，其特征在于，上述下降機(jī)構(gòu)包含能夠?qū)ι鲜鏊⒚苿?dòng)時(shí)加載于上述副軸的載荷的變化進(jìn)行檢測的 傳感器。6.—種研磨方法，其是使用權(quán)利要求1所述的刷研磨裝置的研磨方法，上述研磨方法的特征在于，具備:將上述工件固定于上述工件固定單元的工序、針對上述刷毛，將上述研磨刷的上述刷毛的末端從上述研磨刷的底面突出的突出長度 自動(dòng)調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的長度的工序、以使上述研磨刷的末端朝向被加工面方向被按壓預(yù)先設(shè)定的切入量的長度的方式使 上述研磨刷朝向被加工面方向前進(jìn)而設(shè)定上述研磨刷的位置的工序、以及一邊以使上述研磨刷水平旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使上述研磨刷相對于上述被加工面相對地水平 移動(dòng)的方式移動(dòng)上述刷單元和上述工件固定單元中的至少任一個(gè)一邊進(jìn)行研磨的工序，調(diào)整上述突出長度的工序具備:以上述研磨刷的底面位于上述調(diào)整位置的方式移動(dòng)上 述研磨刷的工序、使上述刷毛朝向上述調(diào)整面前進(jìn)的工序、以及如果因上述刷毛與上述調(diào) 整面接觸而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化成為預(yù)先設(shè)定的值則使上述刷毛的前進(jìn)停止的工序。7.—種研磨方法，其是使用權(quán)利要求2所述的刷研磨裝置的研磨方法，上述研磨方法的特征在于，具備:將上述工件固定于上述工件固定單元的工序、由上述高度位置測定器測定上述調(diào)整面的高度位置的工序、針對上述刷毛，將上述研磨刷的上述刷毛的末端從上述底面突出的突出長度自動(dòng)調(diào)整 為預(yù)先設(shè)定的長度的工序、基于上述高度位置的測定結(jié)果以使上述研磨刷的末端朝向調(diào)整面即被加工面方向按 壓預(yù)先設(shè)定的切入量的長度的方式使上述研磨刷前進(jìn)而設(shè)定上述研磨刷的位置的工序、以 及一邊以使上述研磨刷水平旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使上述研磨刷相對于上述被加工面相對水平移 動(dòng)的方式移動(dòng)上述刷單元和上述工件固定單元中的至少任一個(gè)一邊實(shí)施研磨的工序，調(diào)整上述突出長度的工序具備:將預(yù)先設(shè)定的突出長度和在測定上述高度位置的工序 中測定出的上述調(diào)整面的高度位置分別輸入于上述控制裝置的工序、根據(jù)輸入到上述控制 裝置的上述突出長度和上述高度位置運(yùn)算使上述研磨刷前進(jìn)或后退的距離的工序、基于上 述運(yùn)算的結(jié)果使上述研磨刷移動(dòng)的工序、使上述刷毛朝向上述調(diào)整面前進(jìn)的工序、以及如 果因上述刷毛與上述調(diào)整面抵接而產(chǎn)生的負(fù)荷的變化成為預(yù)先設(shè)定的值則使上述刷毛的 前進(jìn)停止的工序。
【文檔編號】B24B29/00GK105980104SQ201580006322
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年7月29日
【發(fā)明人】西島仁, 棚橋茂
【申請人】新東工業(yè)株式會(huì)社