CN102554758A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种研磨装置，将研磨部件支撑为能够相对于被加工部件的加工面摇摆，在将上述研磨部件推压到上述被加工部件的状态下，使上述研磨部件向和上述被加工部件的加工面水平的方向相对运动，研磨上述被加工部件的加工面，该研磨装置具有：旋转传递部件，将来自旋转驱动源的转矩传递到上述研磨部件；以及旋转传递机构，具有层积橡胶部件，该层积橡胶部件以施加压力的方式夹在设置于上述旋转传递部件的第一安装部件与设置于上述研磨部件的第二安装部件之间，传递上述旋转传递部件的转矩，并且追随上述研磨部件的摇摆运动而变形。

Description

研磨装置

技术领域

本发明涉及一种研磨装置。

背景技术

图11及图12表示专利文献1所述的现有的研磨装置。如图11所示，该研磨装置130具有研磨部件支撑机构(以下称为RCC机构(远中心柔顺结构))134及转矩传递单元(旋转传递机构)136。

RCC机构134具有4个层积橡胶部件137。层积橡胶部件137的下端部隔90°的间隔固定到圆锥台138的圆周面上，圆锥台138形成在研磨板(研磨部件)140的表面。

如图12所示，该层积橡胶部件137、137……以一定的倾角朝上方配置，各自的上端部安装在支撑板143(旋转传递部件)上。这样一来，研磨板140借助层积橡胶部件137、137……连接到支撑板143。此时，4个层积橡胶部件137的延长线在研磨板140的中心轴线上的虚拟中心D点交叉，虚拟中心D位于研磨板140的研磨面的略靠下方。

层积橡胶部件137虽省略了图示，但通过多个金属板在层积橡胶部件137的轴方向上隔开微小间隔埋设到圆柱状形成的橡胶内而形成。并且如图12所示，在该圆柱状形成的层积橡胶部件137的两端部分别形成安装部137C、137D，安装部137C、137D固定到支撑板143、研磨板140上。

该层积橡胶部件137相对于垂直负荷的变形量非常小，当图12所示的推压力P作用于支撑板143时，推压力P通过4个层积橡胶部件137传递到研磨板140。并且，层积橡胶部件137相对于水平负荷的变形量大，研磨板140中产生摩擦反作用力F₁时，将研磨板140退避向上方，防止研磨板140的粘着。这样一来，防止玻璃板142中产生研磨不均，均匀地研磨玻璃板142。

如图11所示，转矩传递单元136具有矩形的筐体146，在形成筐体146的左右边，在中央形成安装部146A、146A。并且，在形成筐体146的上下边，在中央形成安装部146B、146B。在安装部146A上固定层积橡胶部件148、148的一端，层积橡胶部件148、148的另一端固定在U字块150的端部。此时，层积橡胶部件148、148配置在同轴上。并且，U字块150、150固定到研磨板140上。

安装部146B上固定有层积橡胶部件149、149的一端，层积橡胶部件149、149的另一端固定到U字块152的端部。此时，层积橡胶部件149、149配置在同轴上，U字块152的上表面152A固定到支撑板143。因此，例如当支撑板143公转时，支撑板143的旋转力经由U字块152、152传递到层积橡胶部件149、149。

此时，旋转力作用于层积橡胶部件149、149的轴线方向，因此传递到层积橡胶部件149、149的旋转力通过安装部146B、146B及筐体146传递到安装部146A、146A。传递到安装部146A、146A的旋转力作用于层积橡胶部件148、148的轴线方向，通过层积橡胶部件148、148及U字块150、150传递到研磨板140。这样一来，在旋转力作用于支撑板143的情况下，研磨板140也追随支撑板143并移动，阻止研磨板140的扭转运动。

专利文献1：日本特开平9-57615号公报

发明内容

在上述现有技术的使用了研磨部件的旋转传递机构具有2对层积橡胶部件148、148及149、149的单元的构成中，当研磨对称物(被加工部件)大型化时，只能对应研磨对象物的尺寸，使上述单元本身大型化。

但是，直接使上述单元大型化时，难以使圆筒状的层积橡胶部件的端面不磨损、或层积橡胶部件不绕其中心轴旋转地组装制作，研磨部件的旋转传递机构的耐久性有问题，存在难以大型化的问题。

本发明鉴于这一情况而出现，其目的在于提供一种在由层积橡胶部件构成的传递转矩的研磨部件的旋转传递机构中，减少层积橡胶破损的问题，并可对应装置大型化的层积橡胶部件的安装构造的研磨装置。

为实现上述目的，本发明提供一种研磨装置，将研磨部件支撑为能够相对于被加工部件的加工面摇摆，在将上述研磨部件推压到上述被加工部件的状态下，使上述研磨部件向和上述被加工部件的加工面水平的方向相对运动，研磨上述被加工部件的加工面，该研磨装置具有：旋转传递部件，将来自旋转驱动源的转矩传递到上述研磨部件；以及旋转传递机构，具有层积橡胶部件，该层积橡胶部件以施加压力的方式夹在设置于上述旋转传递部件的第一安装部件与设置于上述研磨部件的第二安装部件之间，传递上述旋转传递部件的转矩，并且追随上述研磨部件的摇摆运动而变形。

因此，在组装层积橡胶时，通过施加压力，组装到旋转传递机构的层积橡胶中不会产生拉伸力，可防止层积橡胶破裂，提高使用了层积橡胶的旋转传递机构的耐久性。

并且，在本发明的研磨装置中优选，上述旋转传递机构的上述层积橡胶部件的安装到上述第一安装部件与第二安装部件之间前的自然长度大于上述第一安装部件与第二安装部件之间的长度。

这样一来，可容易地向组装后的层积橡胶施加压力，可提高旋转传递机构的耐久性。

并且，在本发明的研磨装置中优选，在上述旋转传递机构的上述层积橡胶部件和上述第一安装部件之间及上述层积橡胶部件和上述第二安装部件之间的至少任意一方中，设有防止上述层积橡胶部件绕其中心轴旋转的旋转防止单元。

这样一来，可防止层积橡胶的端面因摩擦而损耗，提高旋转传递机构的耐久性。

并且，在本发明的研磨装置中优选，上述旋转传递机构的上述旋转防止单元是与上述层积橡胶部件的端面和上述第一安装部件之间及上述层积橡胶部件和第二安装部件之间的至少任意一方卡合的两根销。

这样一来，可容易地防止层积橡胶的旋转，减少磨损造成的问题的发生。

并且，同样为实现上述目的，本发明提供一种研磨装置，在和被加工部件的任意大小对应的上述研磨部件与上述旋转传递部件之间，对应上述研磨部件的大小配置预定的多个上述旋转传递机构。

这样一来，对于伴随着被加工部件的大型化的研磨部件的大型化，配置多个使用了小型的层积橡胶部件的旋转传递机构，可自由设置任意大小的研磨装置，研磨装置易于大型化。

并且，在本发明的研磨装置中优选，具有将上述旋转传递部件的转矩传递到上述研磨部件的上述层积橡胶部件，并且具有多个流体弹簧，该流体弹簧用于在研磨时，将推压上述被加工部件的推压力从上述旋转传递部件施加到上述研磨部件，该多个流体弹簧在上述旋转传递部件和上述研磨部件之间被配置在使对于上述被加工部件的推压力变得均匀的位置上。

这样一来，研磨部件不会浮起或振动，可以适当的推压力进行研磨。

如上所述，根据本发明，在组装层积橡胶时，通过施加压力，组装到旋转传递机构的层积橡胶不产生拉伸力，可防止层积橡胶断裂，提高使用了层积橡胶的旋转传递机构的耐久性。并且，在设置了防止上述层积橡胶部件绕其中心轴旋转的旋转防止单元时，可防止层积橡胶的端面因摩擦而损耗，降低层积橡胶破损的问题。进一步，如配置多个使用了小型层积橡胶部件的旋转传递机构，则可对应被加工部件的大型化，使研磨装置容易地大型化。

附图说明

图1是表示本发明涉及的研磨装置的研磨线的概要的透视图。

图2是研磨单元的平面图。

图3是沿着图2中的3A-3A线的研磨单元的截面图。

图4(A)及图4(B)是层积橡胶单元的放大平面图。

图5是表示层积橡胶部件的透视图。

图6(A)～6(C)是表示在矩形的研磨板上配置了空气弹簧及层积橡胶单元的例子的平面图。

图7是表示本发明涉及的研磨装置的研磨线的其他例子的概要透视图。

图8是表示设置在研磨单元的支撑板和研磨板之间的空气弹簧和层积橡胶单元的排列的一例的平面图。

图9是表示在较大型化的研磨板上配置了空气弹簧和层积橡胶单元的例子的平面图。

图10是表示大型化的研磨板上设置的层积橡胶单元的一例的平面图。

图11是表示现有的研磨装置的概要的透视图。

图12是表示现有的研磨装置中使用了层积橡胶的研磨压力施加单元的截面图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明涉及的研磨装置。

图1是表示本发明涉及的研磨装置的研磨线的概要的透视图。该研磨线形成排列多个具有矩形的研磨板的研磨单元的连续研磨装置。

如图1所示，该连续研磨装置的研磨线1由以下构成：研磨盘2，搭载有作为被加工部件的玻璃板3，向箭头A所示的移送方向移动；研磨单元4、4……，在研磨盘2上移送的玻璃板3上，沿着移动方向A配置多个。

稍后详述，各研磨单元4具有作为上下定盘的支撑板(旋转传递部件)和研磨板(研磨部件)，在支撑板和研磨板之间配置有旋转传递机构和空气弹簧，该旋转传递机构相对于被加工部件的加工面能够摇摆地支撑研磨部件，将转矩从支撑板传递到研磨板，该空气弹簧将研磨压力施加到研磨板，控制研磨压力。其中，旋转传递机构使用层积橡胶部件(层积橡胶单元)，因层积橡胶部件变形，研磨部件摇摆。并且，层积橡胶部件追随研磨部件的摇摆运动并变形。

并且，在研磨单元4的上部配置有旋转驱动轴5，用于将来自省略了图示的驱动源的旋转驱动力传递到研磨单元4。旋转驱动轴5经由设置在研磨单元4内的偏心旋转机构，使支撑板偏心旋转(其中，偏心旋转是指，支撑板保持一定姿态的状态下，绕偏离支撑板的质量中心的某一点旋转(所谓公转))。

当支撑板偏心旋转时，通过使用了层积橡胶部件的旋转传递机构(层积橡胶单元)，研磨板也和支撑板同样地偏心旋转。这样一来，通过相对于玻璃板3能够摇摆地被支撑并偏心旋转的研磨板，玻璃板3的表面(加工面)被研磨。

图2表示研磨单元4的平面图。但在图2中，省略了作为上定盘的支撑板，表示在研磨板7上配置了空气弹簧10及构成旋转传递机构的层积橡胶单元12的形态。

如图2所示，在矩形的研磨板7上，沿其长边方向，空气弹簧10和层积橡胶单元12配置成一列。并且，研磨板7在保持该姿态(其方向在图中横向长地配置)的状态下，绕研磨板7的质量中心以外的点旋转(公转)，但为了将该转矩传递到研磨板7，层积橡胶单元12朝向纵向和横向二个方向配置。

图3表示沿着图2中的3A-3A线的研磨单元4的截面图。但在图3中，也显示了在图2中省略了的支撑板6。

如图3所示，研磨单元4在支撑板6和研磨板7之间配置空气弹簧10和层积橡胶单元12，研磨玻璃板3时的推压力(研磨压力)P1、P2通过空气弹簧10施加到研磨板7，并且来自支撑板6的旋转驱动转矩通过层积橡胶单元12传递到研磨板7。空气弹簧是利用了空气的弹性的流体弹簧，具有吸收振动的作用。此外，也可使用利用了空气以外的气体的流体弹簧。

并且，在研磨板7的下表面(玻璃板3一侧)例如安装泡沫聚氨酯制的研磨垫，通过该研磨垫8研磨玻璃板3(在此省略图示)的表面(加工面)。

使这样构成的研磨单元4、4……分别偏心旋转(公转)，在其下在研磨盘2上移送玻璃板3，从而使玻璃板3被各研磨单元4、4……连续研磨。

并且，层积橡胶单元12的构成是，U字块13(第二安装部件)固定在研磨板7上，固定到支撑板6的安装部14(第一安装部件)位于U字块13的开口部的中央，与安装部14的两侧的U字块13之间配置有层积橡胶部件15、15。

图4放大表示该层积橡胶单元12。

如图4所示，层积橡胶单元12的构成是，配置U字块13，并在U字块13的开口部的大致中央部配置突起状的安装部14，在安装部14和U字块13之间的二个间隙中，分别配置层积橡胶部件15、15。

安装层积橡胶部件15、15时，以不产生拉伸力的方式，相反地使层积橡胶部件15、15产生压力。为此，例如可压缩和各间隙相比轴方向的自然长度大的层积橡胶部件15、15使其收缩，嵌入到上述间隙。

例如如图4(A)所示，设U字块13的开口部的宽为L1、安装部14的突起部的宽为L2、安装部14和U字块13之间的间隙分别为L3、L4。此时，根据U字块13的开口部的宽L1及安装部14的突起部的宽L2，可使间隙L3、L4作为L1-L2＝L3+L4导出。接着准备自然长度超过L3、L4的宽的长度的层积橡胶部件15。并且如图4(B)所示，在研磨时，L3、L4的宽度总是变化。

因此，层积橡胶部件15的优选自然长度(最短缩短长度)可如下求出。

例如，图4(B)表示L3中设置的层积橡胶部件15最为缩短时(最短缩短长度时)，进行选择，使L4中设置的层积橡胶部件15的自然长度L0大于L4，即满足L4＜L0。

这样一来，研磨时即使安装部14左右大幅运动，层积橡胶部件15也不会变形为超过自然长度的长度，可防止层积橡胶部件15的破损。

满足了该条件，将层积橡胶部件15、15收缩并嵌入到上述U字块13的开口部和安装部14之间的间隙，从而使压力施加到层积橡胶部件15、15。这样一来，层积橡胶部件15、15中不会产生拉伸力，可提高层积橡胶部件15、15的耐久性。

图5表示层积橡胶部件15的透视图。

现有的层积橡胶部件存在因绕中心轴旋转(在圆周方向上略偏离)而使层积橡胶部件的端面磨损并退化的危险，为防止这一点，在本实施方式中，如图5所示，除了中心轴16以外，设置另一个销17(旋转防止单元)。通过使该销17与U字块13或安装部14中的至少一个卡合，从而可防止层积橡胶部件15绕中心轴16转动。即优选：在层积橡胶单元12的层积橡胶部件15和安装部14之间、以及层积橡胶部件15和U字块13之间、中的至少任意一个之间，设置有防止层积橡胶部件15绕其中心轴旋转的销17。

此外，除了设置中心轴16和另一个销17的方式以外，也可除了中心轴16以外设置两根销。这样一来，层积橡胶部件不旋转，可防止端面的磨损。

以上说明的图2所示的研磨单元4的例子中，具有两个空气弹簧10和三个层积橡胶单元12，图6表示更大的研磨单元4的例子。

图6所示的例子均在研磨单元4的矩形的研磨板7上配置空气弹簧10及层积橡胶单元12。均在图中以圆形表示空气弹簧10，以矩形表示层积橡胶单元12。

图6(A)所示的例子具有三个空气弹簧10和四个层积橡胶单元12。在图6(B)所示的例子中，研磨板7更大，具有七个空气弹簧10和四个层积橡胶单元12。并且，在图6(C)所示的例子中，研磨板7进一步变大，具有十个空气弹簧10和八个层积橡胶单元。

因此，在本实施方式中，通过使用多个层积橡胶单元，可对应各种较大的研磨装置(研磨单元)。并且，在各层积橡胶单元中12中，向小型层积橡胶加压，并防止其绕中心轴的旋转，因此可提高研磨单元的耐久性。

以上说明的研磨装置的例子使用了矩形的研磨板，以下说明使用了圆形的研磨板的例子。

图7表示具有研磨单元的研磨线的概要构成，上述研磨单元具有圆形的研磨板。

如图7所示，该研磨线100和图1所示的研磨线1同样地，由以下构成：研磨盘2，搭载有玻璃板3，向箭头A方向所示的移送方向移送；研磨单元104(图7中仅显示一个)……，在研磨盘2上移送的玻璃板3上方，沿移送方向A配置多个。

其中，研磨单元104在其中具有支撑板和研磨板(省略图示)，在其上部配置有偏心旋转机构106。偏心旋转机构106通过研磨单元104内的支撑板使研磨板绕其中心轴如箭头B所示地旋转(自转)，并且使研磨板自转的同时绕偏离研磨板的中心轴的点如虚线及箭头C所示地旋转(偏心旋转，所谓公转)。并且，虽省略了图示，但在研磨板的下表面设置研磨垫。

并且，虽省略了图示，但和图3所示相同，在该研磨单元104内的支撑板和研磨板之间，也设置多个从支撑板向研磨板提供研磨压力的空气弹簧、以及用于将旋转驱动转矩传递到研磨板的层积橡胶单元。并且，该多个空气弹簧在支撑板和研磨板之间，配置在对玻璃板的推压力变得均等的位置上。

将这样构成的研磨单元104沿着研磨线100配置多个，使各研磨单元104的研磨板分别自转及公转，在其下方在研磨台2上移送玻璃板3，从而连续研磨玻璃板3。

图8表示配置在研磨单元104的支撑板和研磨板之间的空气弹簧和层积橡胶单元的排列的一例。

如图8所示，在研磨板107上，八个空气弹簧110和四个层积橡胶单元120在圆形的研磨板107上分别配置在均匀的位置上。

并且，图9表示在使研磨单元104更大型化时的研磨板107上配置空气弹簧110和层积橡胶单元120的例子。

在图9所示的例子中，十六个空气弹簧110和四个层积橡胶单元120在研磨板107上排列在均匀的位置上。

并且，在这样使研磨单元104大型化时，从支撑板向研磨板传递旋转驱动转矩的层积橡胶单元120也必须传递大的转矩，因此增加层积橡胶的个数进行对应。

图10表示此时的层积橡胶单元120的一例。

层积橡胶单元120由以下构成：与研磨板107结合的四角形的筐体122；与支撑板(省略图示)结合的安装部124以及层积橡胶部件126。

安装部124配置在四角形的筐体122的中央开口内，在安装部124和筐体122之间，左右分别配置各两个层积橡胶部件126。

这样一来，来自由偏心旋转机构106驱动的支撑板的转矩，从安装部124经由层积橡胶部件126及筐体122传递到研磨板107(在此省略图示)，研磨板107自转及偏心旋转(公转)。

并且，在该层积橡胶单元120中，和上述例子一样，在将层积橡胶部件126组装到层积橡胶单元120时，为使层积橡胶部件126中不产生拉伸力，施加压力地安装。例如，准备和安装部124与筐体122之间的间隙相比轴方向的自然长度较长的层积橡胶，在将其收缩的状态下嵌入到安装部124和筐体122之间的间隙即可。

进一步，为使层积橡胶部件126不绕中心轴旋转，例如在层积橡胶部件126的端面和筐体122之间设置止转部件。作为止转部件，例如将两根销楔入层积橡胶部件126的端面和筐体122之间即可。具体而言，除了中心轴外再设置一根销即可。

如上所述，在被加工部件(研磨对象物)较大、与之对应而使研磨板大型化的情况下，不对应大型化的研磨板使层积橡胶单元自身增大，而准备多个小型的层积橡胶单元及空气弹簧并配置在支撑板和研磨板之间，从而使研磨单元易于大型化。因此，为研磨大型玻璃板而使研磨单元大型化时，优选使用多个利用了小型层积橡胶的单元。

现有技术中，使用与伴随研磨装置的大型化而产生的转矩对应的大型的层积橡胶单元时，研磨装置自身变大，并且构造变得复杂，设备设计变得困难。

但在本实施方式中，不增大层积橡胶单元自身，而使用多个利用了小型层积橡胶的单元，因此可不改变研磨单元的高度方向的大小，而增大研磨单元的面积。因此，可使研磨单元的虚拟中心不远离被研磨材料地大型化，从而可降低对于被加工部件的研磨压力的偏差，可进行均匀的研磨。

并且，在现有的层积橡胶的组装构造中，组装部存在可产生摩擦/磨损的间隙的情况下使用时，拉伸力施加到层积橡胶，可能断裂。但在本实施方式中，在将层积橡胶安装到层积橡胶单元时，向层积橡胶加压的同时，设置防止层积橡胶绕中心轴旋转的部件，从而可防止层积橡胶安装部的滑动面的磨损，提高研磨单元的耐久性。

此外，作为防止层积橡胶绕中心轴旋转的部件，如上所述，可在层积橡胶的端面和筐体等固定部件之间加入两根销防止转动，但不限于此，例如也可以粘合剂固定，防止旋转。

此外，在以上说明的例子中，作为向研磨板施加研磨压力、并且控制研磨压力的单元，使用了空气弹簧，但研磨压力的施加与控制单元不限于空气弹簧。例如也可使用图11及图12中说明的、将多个层积橡胶部件137倾斜配置的装置，或流体汽缸、其他单元。

并且，本实施方式中说明的、向层积橡胶施加压力、或安装防止层积橡胶绕中心轴旋转的部件，也可适用于在图11中说明的现有的研磨装置的层积橡胶部件148、149。这样一来，可提高现有的研磨装置的层积橡胶部件的耐久性。

以上详细说明了本发明涉及的研磨装置，但本发明不限于以上例子，在不脱离本发明主旨的范围内，当然可进行各种改良、变形。

对本发明详细地、并参照特定的实施方式进行了说明，但对本领域技术人员而言，可不脱离本发明范围和精神地进行各种修正、变更是不言而喻的。

Claims (6)

1.一种研磨装置，将研磨部件支撑为能够相对于被加工部件的加工面摇摆，在将上述研磨部件推压到上述被加工部件的状态下，使上述研磨部件向和上述被加工部件的加工面水平的方向相对运动，研磨上述被加工部件的加工面，该研磨装置具有：

旋转传递部件，将来自旋转驱动源的转矩传递到上述研磨部件；以及

旋转传递机构，具有层积橡胶部件，该层积橡胶部件以施加压力的方式夹在设置于上述旋转传递部件的第一安装部件与设置于上述研磨部件的第二安装部件之间，传递上述旋转传递部件的转矩，并且追随上述研磨部件的摇摆运动而变形。

2.根据权利要求1所述的研磨装置，其中，

上述旋转传递机构的上述层积橡胶部件的安装到上述第一安装部件与第二安装部件之间前的自然长度大于上述第一安装部件与第二安装部件之间的长度。

3.根据权利要求1或2所述的研磨装置，其中，

在上述旋转传递机构的上述层积橡胶部件和上述第一安装部件之间及上述层积橡胶部件和上述第二安装部件之间的至少任意一方中，设有防止上述层积橡胶部件绕其中心轴旋转的旋转防止单元。

4.根据权利要求3所述的研磨装置，其中，

上述旋转传递机构的上述旋转防止单元是与上述层积橡胶部件的端面和上述第一安装部件之间及上述层积橡胶部件和第二安装部件之间的至少任意一方卡合的两根销。

5.根据权利要求1～4的任意一项所述的研磨装置，其中，

在和被加工部件的任意大小对应的上述研磨部件与上述旋转传递部件之间，对应上述研磨部件的大小配置预定的多个上述旋转传递机构。

6.根据权利要求1～5的任意一项所述的研磨装置，其中，

所述研磨装置具有将上述旋转传递部件的转矩传递到上述研磨部件的上述层积橡胶部件，并且具有多个流体弹簧，该流体弹簧用于在研磨时，将推压上述被加工部件的推压力从上述旋转传递部件施加到上述研磨部件，该多个流体弹簧在上述旋转传递部件和上述研磨部件之间被配置在使对于上述被加工部件的推压力变得均匀的位置上。

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