JP2628416B2 - Mirror finishing device for work outer peripheral surface - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェハ等の硬
脆材の外周部に鏡面仕上げを施す装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for mirror-finishing the outer periphery of a brittle material such as a silicon wafer.

【０００２】[0002]

【従来の技術】超ＬＳＩの製造に用いられるシリコンウ
ェハおよび石英フォトマスクの外周面は、ダイアモンド
砥石により研削され、また外周縁部も研削されて面取が
施される。その後、シリコンウェハの外周面は化学処理
により、また石英フォトマスクの外周面は必要に応じて
手作業により、滑らかな面に仕上げられる。このような
研削および仕上げ工程においてシリコンウェハおよび石
英フォトマスクの表面上に粉塵が残留したままとなる
と、集積回路をショートさせる原因となるために、その
後にシリコンウェハ等の外周面を洗浄して粉塵を除去す
る必要がある。この洗浄工程における粉塵除去が完全に
なされるように、仕上げ工程においてシリコンウェハ等
の硬脆材の外周面を鏡面仕上げするために、特開平３−
２６４５９号公報に示される鏡面仕上げ装置が従来使用
されている。2. Description of the Related Art The outer peripheral surfaces of a silicon wafer and a quartz photomask used in the manufacture of an VLSI are ground with a diamond grindstone, and the outer peripheral edges are also ground and chamfered. Thereafter, the outer peripheral surface of the silicon wafer is finished to a smooth surface by a chemical treatment, and the outer peripheral surface of the quartz photomask is manually finished as necessary. If dust remains on the surfaces of the silicon wafer and the quartz photomask in such grinding and finishing processes, it may cause an integrated circuit to be short-circuited. Need to be removed. In order to completely remove dust in the cleaning step, a mirror-finished outer peripheral surface of a hard brittle material such as a silicon wafer is used in the finishing step.
A mirror finishing device disclosed in Japanese Patent No. 26449 is conventionally used.

【０００３】従来の鏡面仕上げ装置は、硬脆材製のワー
クとこのワークの外周面に対応した形状のカム面が形成
されたカムとを低速で回転させる回転主軸と、この回転
主軸に平行な回転中心を有するバフ部材が設けられると
共にカムに接触する倣いローラが設けられたバフ機台と
を有している。そして、このバフ機台は回転主軸に向け
て接近および離間移動可能となっている。このような従
来の鏡面仕上げ装置においては、カムとこれに接触する
倣いローラつまりスタイラスを有する倣い機構によっ
て、高速回転するバフ部材の成形溝をワークの外周に一
定の圧力を加えて押圧するようにしている。[0003] A conventional mirror finishing device comprises a rotating spindle for rotating a workpiece made of hard and brittle material and a cam having a cam surface having a shape corresponding to the outer peripheral surface of the workpiece at a low speed, and a rotating spindle parallel to the rotating spindle. A buffing machine provided with a buff member having a rotation center and a copying roller in contact with the cam. The buffing machine can move toward and away from the rotating spindle. In such a conventional mirror finishing device, a cam and a copying roller or a copying mechanism having a stylus in contact with the cam are used to apply a constant pressure to the forming groove of the buff member rotating at a high speed to press the outer periphery of the work. ing.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ンウェハ等の硬脆材の外周面には、一部に直線状の平坦
面が形成されていることがあり、ワークの外周面が円形
となっているとは限らないので、ワークの回転に伴なっ
て、バフ部材がワークの円周面を仕上げ加工している状
態から平坦面を加工する状態に変化する場合、あるいは
平坦面を加工している状態から円周面を加工する状態に
変化する場合、ワークとバフ部材との接触位置が変化す
ることになると共に、ワークの外周面に対するバフ部材
の押圧力が変動することになる。このように、接触位置
が変化すると共に押圧力が変化すると、バフ部材の寿命
を縮めたり、極端な場合にはバフの破損やワークのず
れ、そして、ワークの折損を発生させることがある。However, a linear flat surface may be partially formed on the outer peripheral surface of a hard and brittle material such as a silicon wafer, and the outer peripheral surface of the work becomes circular. The buff member changes from finishing the circumferential surface of the work to processing a flat surface, or processing a flat surface as the work rotates. When changing from the state to the state in which the circumferential surface is machined, the contact position between the work and the buff member changes, and the pressing force of the buff member against the outer peripheral surface of the work fluctuates. As described above, when the contact position changes and the pressing force changes, the life of the buff member may be shortened, and in extreme cases, the buff may be damaged, the work may be displaced, and the work may be broken.

【０００５】本発明は、硬脆材製のワークの外周全体を
最適な条件で鏡面仕上げし得るようにして高い歩留りで
ワークの仕上げを行ない得ると共に、バフ部材の寿命を
伸ばすことができる鏡面仕上げ装置を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a mirror finish capable of finishing a work with a high yield by making it possible to finish the entire periphery of a work made of hard and brittle material under optimum conditions and to extend the life of a buff member. It is intended to provide a device.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るワーク外周
面の鏡面仕上げ装置は、ワークを軸心回りに回転させる
ワーク回転軸と、このワーク回転軸の回転中心軸に対し
て直角の方向に往復動自在に設けられたバフ機台と、こ
のバフ機台を駆動する往復動手段と、ワークの軸心に平
行な揺動軸を中心に揺動自在にバフ機台に取付けられた
揺動アームと、この揺動アームに回転自在に装着されワ
ークの外周面に摺接して鏡面仕上げを施すバフ部材と、
バフ部材をワークに向けて押圧する押圧手段と、揺動ア
ームの揺動変位量を検出する変位量検出手段とを有し、
往復動手段は、揺動変位量に基づいて、揺動アームがワ
ークの回転中心とバフ部材の回転中心とを結ぶ直線に直
角になるようにバフ機台を駆動することを特徴としてい
る。According to the present invention, there is provided an apparatus for mirror-finishing the outer peripheral surface of a work, comprising: a work rotation shaft for rotating the work around an axis; and a direction perpendicular to the rotation center axis of the work rotation shaft. A buffing machine provided reciprocally, a reciprocating means for driving the buffing machine, and a swing attached to the buffing machine so as to swing about a swing axis parallel to the axis of the workpiece. An arm and a buff member which is rotatably mounted on the swing arm and slidably contacts the outer peripheral surface of the workpiece to perform mirror finishing;
Pressing means for pressing the buff member toward the workpiece, and displacement amount detecting means for detecting the amount of swing displacement of the swing arm,
The reciprocating means drives the buff machine base based on the amount of swing displacement such that the swing arm is perpendicular to a straight line connecting the rotation center of the workpiece and the rotation center of the buff member.

【０００７】[0007]

【作用】ワークの外周面はバフ部材によって、ワークの
回転中心とバフ部材の回転中心とを結ぶ基準線上の位置
において鏡面仕上げ加工される。バフ部材とワークの外
周面との摺接位置が基準線の位置からずれると、バフ部
材を保持する揺動アームが揺動し、この揺動よる変位量
が変位量検出手段により検出される。この検出結果に基
づいて、バフ機台がワークに対して接近または離反する
方向に補正移動し、これによりバフ部材はワークに対し
て所定の摺接位置となり、鏡面仕上げ加工が行われる。The outer peripheral surface of the work is mirror-finished by the buff member at a position on a reference line connecting the rotation center of the work and the rotation center of the buff member. When the sliding contact position between the buff member and the outer peripheral surface of the work deviates from the position of the reference line, the swing arm holding the buff member swings, and the displacement due to the swing is detected by the displacement detecting means. Based on the detection result, the buffing machine moves in a direction in which the buffing machine approaches or separates from the work, whereby the buff member is brought into a predetermined sliding contact position with respect to the work, and mirror finishing is performed.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、図示実施例により本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例の側面図であり、図２は図１の
平面図である。これらの図において、支持台１０には、
シリコンウェハ等の硬脆材製のワークＷをその軸心周り
に回転させるワーク回転軸１１が設けられており、ワー
クＷはこの回転軸１１の先端に備えられたワークテーブ
ル１２に対して着脱自在となっている。ワーク回転軸１
１は、支持台１０内に設けられたワーク軸モータ１３に
よって例えば、１分間に２回転程度の回転速度で駆動さ
れる。ワークＷは、円弧部Ｐと直線状の平坦部Ｓとから
なり、すなわち一部に平坦部を有する円形を有する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
FIG. 1 is a side view of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. In these figures, the support base 10 includes:
A work rotation shaft 11 for rotating a work W made of a hard and brittle material such as a silicon wafer around its axis is provided, and the work W is detachable from a work table 12 provided at the tip of the rotation shaft 11. It has become. Work rotation axis 1
1 is driven at a rotational speed of, for example, about two rotations per minute by a work shaft motor 13 provided in the support base 10. The work W includes an arc portion P and a straight flat portion S, that is, has a circular shape having a flat portion in part.

【０００９】支持台１０に取付けられた固定台１４に
は、図２に示されるように、水平方向にガイドレール１
５が敷設されており、このガイドレール１５に対して摺
動自在に係合するＹ軸ガイド１６が摺動台１７に取付け
られている。このこの摺動台１７を図２において符号Ｙ
で示す方向に駆動するために、固定台１４に取付けられ
たＹ軸モータ１８によりカップリング１９を介して回転
するＹ軸ボールねじ２０には、摺動台１７に固着された
雌ねじ部２１が螺合している。したがって、Ｙ軸モータ
１８の駆動により摺動台１７は、矢印Ｙで示す方向、つ
まりワーク回転軸１１の回転中心軸に対して直角の方向
に往復動する。As shown in FIG. 2, the guide rail 1 is mounted on a fixed base 14 attached to the support base 10 in a horizontal direction.
5 is laid, and a Y-axis guide 16 slidably engaged with the guide rail 15 is attached to a slide base 17. This sliding table 17 is designated by a reference character Y in FIG.
In order to drive in the direction shown by the arrow, a female screw part 21 fixed to the slide table 17 is screwed on a Y-axis ball screw 20 rotated via a coupling 19 by a Y-axis motor 18 mounted on the fixed table 14. I agree. Therefore, the slide base 17 reciprocates in the direction indicated by the arrow Y, that is, in the direction perpendicular to the rotation center axis of the work rotation shaft 11 by driving the Y-axis motor 18.

【００１０】この摺動台１７には、上下方向に延びるガ
イドレール２２が敷設されており、このガイドレール２
２に対して摺動自在に係合するＺ軸ガイド２３がバフ機
台２４に取付けられている。このバフ機台２４を図１に
おいて符号Ｚで示す方向に駆動するために、摺動台１７
に取付けられたＺ軸モータ２５により回転するＺ軸ボー
ルねじ２６が、バフ機台２４に固着された図示しない雌
ねじ部に螺合している。したがって、Ｚ軸モータ２５に
よりバフ機台２４は、矢印Ｚで示す方向、つまりワーク
Ｗの回転中心軸に平行な方向に摺動する。さらにこのバ
フ機台２４は、Ｙ軸モータ１８の駆動により、摺動台１
７を介してワーク回転軸１１の回転中心に対して直角の
方向、つまりＹ軸方向にも往復移動する。A guide rail 22 extending in the vertical direction is laid on the slide table 17.
A Z-axis guide 23 slidably engaged with 2 is attached to the buffing machine base 24. In order to drive the buffing machine base 24 in the direction indicated by the symbol Z in FIG.
A Z-axis ball screw 26 rotated by a Z-axis motor 25 mounted on the buffing machine 24 is screwed into a female screw portion (not shown) fixed to the buffing machine base 24. Accordingly, the buffing machine base 24 is slid by the Z-axis motor 25 in the direction indicated by the arrow Z, that is, in the direction parallel to the rotation center axis of the work W. Further, the buffing machine base 24 is driven by the Y-axis motor 18 to drive the sliding base 1.
7 also reciprocates in a direction perpendicular to the rotation center of the work rotating shaft 11, that is, in the Y-axis direction.

【００１１】ワーク回転軸１１の中心部には、負圧導入
通路（図示省略）が形成され、この負圧導入通路はワー
クテーブル１２に形成された開口部に連通する。またワ
ーク回転軸１１に設けられた負圧バルブ２７に負圧源２
８からの負圧がホース２９を介して供給される。これに
より、ワークテーブル１２に載置されたワークＷは、開
口部から導入される負圧により、このワークテーブル１
２の上に着脱自在に固定される。A negative pressure introducing passage (not shown) is formed at the center of the work rotating shaft 11, and this negative pressure introducing passage communicates with an opening formed in the work table 12. Further, a negative pressure source 2 is connected to a negative pressure valve 27 provided on the work rotating shaft 11.
Negative pressure from 8 is supplied via hose 29. Thus, the work W placed on the work table 12 is moved by the negative pressure introduced from the opening into the work table 1.
It is detachably fixed on 2.

【００１２】バフ機台２４の前面に固着された支持ブラ
ケット３０には、ワーク回転軸１１の回転中心軸に平行
となった揺動軸３１を中心に矢印Ｒで示す方向に揺動自
在に揺動アーム３２が取付けられている。この揺動アー
ム３２の先端部にはバフ主軸３３が回転自在に装着され
ており、このバフ主軸３３には図示するようにバフ部材
３４が取付けられている。このバフ部材３４には、図１
に示すように、ワークＷの外周部の仕上げ形状に対応し
た４つの仕上溝Ｇが形成されている。Ｙ軸モータ２５を
駆動してバフ機台２４のＺ軸方向の位置を変化させるこ
とにより、４つの仕上溝Ｇのうち、いずれかがワークＷ
の位置に位置決めされる。このバフ部材３４を回転する
ために、揺動アーム３２に取付けられたバフ駆動モータ
３５の主軸に取付けられたプーリー３６と、バフ主軸３
３に取付けられたプーリー３７とにはベルト３８が掛け
渡されている。したがって、バフ部材３４はこのバフ駆
動モータ３５により、例えば、800 〜1500rpm 程度の速
度で回転する。A support bracket 30 fixed to the front surface of the buffing machine base 24 swings in a direction indicated by an arrow R around a swing shaft 31 parallel to the rotation center axis of the work rotating shaft 11. A moving arm 32 is mounted. A buff spindle 33 is rotatably attached to the tip of the swing arm 32, and a buff member 34 is attached to the buff spindle 33 as shown. As shown in FIG.
As shown in FIG. 5, four finishing grooves G corresponding to the finished shape of the outer peripheral portion of the work W are formed. By driving the Y-axis motor 25 to change the position of the buffing machine base 24 in the Z-axis direction, one of the four finishing grooves G
Is positioned. To rotate the buff member 34, a pulley 36 attached to a main shaft of a buff drive motor 35 attached to the swing arm 32, and a buff main shaft 3
A belt 38 is stretched over the pulley 37 attached to the belt 3. Therefore, the buff member 34 is rotated by the buff drive motor 35 at a speed of, for example, about 800 to 1500 rpm.

【００１３】バフ機台２４と揺動アーム３２との間に
は、エアーシリンダ４０が設けられており、このエアー
シリンダ４０によりバフ部材３４には、ワークＷに向か
う押圧力が付勢されている。押圧手段としてのエアーシ
リンダ４０に代えて、コイルばね等のばね部材を用いる
ようにしても良い。An air cylinder 40 is provided between the buffing machine base 24 and the swing arm 32. The air cylinder 40 urges the buff member 34 with a pressing force toward the work W. . Instead of the air cylinder 40 as the pressing means, a spring member such as a coil spring may be used.

【００１４】バフ機台２４には、Ｙ軸方向に摺動自在に
検出ロッド４１が装着されており、この検出ロッド４１
の先端に設けられたジョイント部４２が揺動アーム３２
の先端に固着された連結部４３にピン結合されている。
この検出ロッド４１の後端に設けられたストッパー部４
４には、ブラケット４５によりバフ機台２４に取付けら
れた変位量検出センサ４６の接触子４７が当接してい
る。この変位検出センサ４６は、本実施例では作動トラ
ンスにより構成されており、内部には接触子４７をスト
ッパー部４４に向けて付勢するばね部材が組み込まれて
いる。A detection rod 41 is mounted on the buffing machine 24 so as to be slidable in the Y-axis direction.
Of the swing arm 32
Is pin-coupled to a connecting portion 43 fixed to the tip of the connector.
A stopper 4 provided at the rear end of the detection rod 41
4 is in contact with a contact 47 of a displacement amount detection sensor 46 attached to the buffing machine base 24 by a bracket 45. In this embodiment, the displacement detection sensor 46 is constituted by an operation transformer, and a spring member for urging the contact 47 toward the stopper portion 44 is incorporated therein.

【００１５】この変位検出センサ４６の検出信号は、装
置内に組込まれた制御部４８に送られ、この制御部４８
からはＹ軸モータ１８に駆動信号がフィードバックされ
るようになっている。The detection signal of the displacement detection sensor 46 is sent to a control unit 48 incorporated in the device.
The drive signal is fed back to the Y-axis motor 18 from.

【００１６】図３（Ａ）は、バフ部材３４がワークＷの
円弧部Ｐに摺接している状態を示す図であり、Ｙ軸モー
タ１８によってバフ機台２４は、ワークＷの回転中心と
バフ部材３４の回転中心とを結ぶ基準線Ｔ上に、ワーク
Ｗとバフ部材３４の摺接部が位置するように、Ｙ軸方向
の位置が設定されている。バフ部材３４はエアーシリン
ダ４０による押圧力によりワークＷの外周部に押圧され
ており、ワークＷの回転に伴って、ワークＷの平坦部Ｓ
にバフ部材３４が接触すると、図３（Ｂ）に示すよう
に、揺動アーム３２が揺動することになる。この揺動変
位量は変位検出センサ４６により検出され、この検出結
果に基づいてＹ軸モータ１８が駆動されることにより、
揺動アーム３２が基準線Ｔに対して直角となるように、
バフ機台２４がＹ軸方向に駆動される。したがって、図
３（Ｃ）に示されるように、変位検出センサ４６の接触
子４７は元の位置に戻り、揺動アーム３２は基準線Ｔに
対して直角方向に戻ると共に、基準線Ｔ上の位置でワー
クＷとバフ部材３４とが摺動接触する。FIG. 3A is a view showing a state in which the buff member 34 is in sliding contact with the arc portion P of the work W. The position in the Y-axis direction is set such that the sliding contact portion between the workpiece W and the buff member 34 is located on a reference line T connecting the rotation center of the member 34. The buff member 34 is pressed against the outer peripheral portion of the work W by the pressing force of the air cylinder 40, and the flat portion S of the work W
3B, the swing arm 32 swings as shown in FIG. 3B. This swing displacement amount is detected by the displacement detection sensor 46, and the Y-axis motor 18 is driven based on the detection result,
So that the swing arm 32 is perpendicular to the reference line T,
The buffing machine 24 is driven in the Y-axis direction. Accordingly, as shown in FIG. 3C, the contact 47 of the displacement detection sensor 46 returns to the original position, the swing arm 32 returns in a direction perpendicular to the reference line T, and At this position, the workpiece W and the buff member 34 make sliding contact.

【００１７】図１および図２に示されるように、ワーク
回転軸１１の外周側に設けられた固定筒５５には、環状
部材５１が回転自在に嵌合されており、この環状部材５
１にはバフ部材３４に形成された４つの仕上げ溝Ｇを修
正するための修正バイト５２が突設されている。さら
に、この環状部材５１には、修正バイト５２を所定の位
置まで回転させると共に、修正バイト５２を所定の回転
位置で締結するためのハンドル５３が設けられている。
したがって、所定量以上バフ部材３４の仕上げ溝Ｇが摩
耗した時、この修正バイト５２を用いて仕上げ溝Ｇを修
正することができる。その時には、所定の仕上げ溝Ｇが
修正バイト５２の位置となるように、Ｙ軸モータ１８と
Ｚ軸モータ２５とを駆動させる。As shown in FIGS. 1 and 2, an annular member 51 is rotatably fitted to a fixed cylinder 55 provided on the outer peripheral side of the work rotating shaft 11.
A correction tool 52 for correcting the four finishing grooves G formed on the buff member 34 is provided on 1. Further, the annular member 51 is provided with a handle 53 for rotating the correction tool 52 to a predetermined position and fastening the correction tool 52 at a predetermined rotation position.
Therefore, when the finish groove G of the buff member 34 is worn by a predetermined amount or more, the finish groove G can be corrected by using the correction tool 52. At that time, the Y-axis motor 18 and the Z-axis motor 25 are driven such that the predetermined finishing groove G is located at the position of the correction tool 52.

【００１８】本実施例装置は、次のように作動してワー
クＷの外周部に鏡面仕上げを施す。ワークＷの外周面
は、この鏡面仕上げ工程の前に研削されて所定の形状に
成形され、また外周縁部は面取りされている。またワー
クＷは、ワークテーブル１２の上に載置され、負圧源２
８から供給される負圧によりワークテーブル１２の所定
の位置に固定される。バフ部材３４の４つの仕上げ溝の
いずれかがワークＷの位置となるように、Ｚ軸モータ２
５によりバフ部材３４のＺ軸方向の位置が設定される。
この状態で、Ｙ軸モータ１８の駆動によりバフ部材３４
がワークＷに接近し、バフ部材３４のいずれかの仕上げ
溝ＧがワークＷの外周面に係合して鏡面仕上げが開始さ
れる。バフ部材３４をワークＷに接近させるときには、
バフ機台２４を早送りする。この仕上げ工程の間、ワー
クＷとバフ部材３４の間には、ポリッシング剤が供給さ
れ、またワークＷはワーク軸モータ１３により回転され
る。The apparatus of this embodiment operates as follows to perform mirror finishing on the outer peripheral portion of the work W. The outer peripheral surface of the work W is ground and formed into a predetermined shape before this mirror finishing step, and the outer peripheral edge is chamfered. The work W is placed on the work table 12 and the negative pressure source 2
The work table 12 is fixed at a predetermined position by a negative pressure supplied from the work table 8. The Z-axis motor 2 is moved so that one of the four finishing grooves of the buff member 34 is located at the position of the work W.
5, the position of the buff member 34 in the Z-axis direction is set.
In this state, the buff member 34 is driven by the driving of the Y-axis motor 18.
Approaches the work W, one of the finishing grooves G of the buff member 34 engages with the outer peripheral surface of the work W, and the mirror finish is started. When bringing the buff member 34 close to the workpiece W,
The buffing machine 24 is fast-forwarded. During this finishing step, a polishing agent is supplied between the work W and the buff member 34, and the work W is rotated by the work shaft motor 13.

【００１９】鏡面仕上げがなされているときには、揺動
アーム３２には押圧手段としてのエアーシリンダ４０に
よって常時、図３において反時計方向の旋回力を受けて
いるので、ワークＷの円弧面Ｐの鏡面仕上げの際にワー
クＷの回転中心とワーク回転軸１１の回転中心との間に
芯ずれ、つまり位置決めエラーがあっても、バフ部材３
４の外周の振れを揺動アーム３２が吸収し、ワークＷに
は無理が負荷が加わらない。またこの振れに対して揺動
アーム３２の姿勢を変位検出センサ４６が検出し、揺動
アーム３２が揺動した場合には、これを修正するように
Ｙ軸モータ１８によりバフ機台２４がＹ軸方向に移動す
るので、バフ部材３４はワークＷと基準線Ｔ上で接触す
ることになり、常に最適な条件で鏡面仕上げが行なわれ
る。When the mirror finish is performed, the swing arm 32 is constantly receiving a counterclockwise turning force in FIG. 3 by the air cylinder 40 as a pressing means. When finishing, even if there is a misalignment between the rotation center of the work W and the rotation center of the work rotation shaft 11, that is, there is a positioning error, the buff member 3
The swinging arm 32 absorbs the runout of the outer periphery of the work 4 and the work W is not overloaded. The displacement detection sensor 46 detects the posture of the swing arm 32 in response to the shake, and when the swing arm 32 swings, the buffing machine base 24 is moved by the Y-axis motor 18 to correct the swing. Since the buff member 34 moves in the axial direction, the buff member 34 comes into contact with the workpiece W on the reference line T, and the mirror finish is always performed under optimal conditions.

【００２０】ワークＷの回転に伴って、バフ部材３４が
ワークＷの直線部Ｓに摺接するようになると、エアーシ
リンダ４０の押圧力により図３（Ｂ）に示されるよう
に、揺動アーム３２は反時計方向に揺動することにな
り、変位検出センサ４６の接触子４７が前進する。この
前進移動量は変位検出センサ４６により検出され、この
移動量を補正するために、制御部４８からはＹ軸モータ
１８にフィードバック信号が送られて、このモータ１８
の駆動によりバフ機台２４が前進移動する。これによ
り、図３（Ｃ）に示されるように、揺動アーム３２は基
準線Ｔに対して直角となり、基準線Ｔ上でバフ部材３４
とワークＷとが摺接する。When the buff member 34 comes into sliding contact with the linear portion S of the work W with the rotation of the work W, as shown in FIG. Swings counterclockwise, and the contact 47 of the displacement detection sensor 46 moves forward. The amount of forward movement is detected by the displacement detection sensor 46, and a feedback signal is sent from the control unit 48 to the Y-axis motor 18 in order to correct the amount of movement.
Drives the buffing machine 24 to move forward. As a result, as shown in FIG. 3C, the swing arm 32 is perpendicular to the reference line T, and the buff member 34 on the reference line T.
And the workpiece W are in sliding contact with each other.

【００２１】ワークＷの直線部Ｓにバフ部材３４が摺接
していた状態から、ワークＷの円弧部Ｐに摺接する状態
に変化したときには、上述した方向とは逆の方向にまず
揺動アーム３２が揺動することになるが、Ｙ軸モータ１
８の駆動により図３（Ｃ）に示されるように、バフ部材
３４は直ちに適正な仕上げ位置に設定される。図示実施
例の場合には、Ｙ軸モータ１８によりバフ機台２４は
０．０１mm単位で前進後退移動し、常に揺動アーム３２
が基準線Ｔに対して直角となるように維持されている。
これにより、バフ部材３２のワーク外周面に対する接触
位置が一定となり、さらにワークＷとバフ部材３２の接
触する面積が一定に近くなり、バフ部材３２を痛めるこ
となく、均一な鏡面仕上げが、ワークＷの外周全体にわ
たり達成される。When the state in which the buff member 34 is in sliding contact with the linear portion S of the work W is changed to a state in which the buff member 34 is in sliding contact with the circular arc portion P of the work W, the swing arm 32 first moves in a direction opposite to the above-described direction. Swings, but the Y-axis motor 1
As shown in FIG. 3 (C), the buff member 34 is immediately set to an appropriate finishing position by the drive of No. 8. In the case of the illustrated embodiment, the buffing machine 24 is moved forward and backward by the Y-axis motor 18 in units of 0.01 mm.
Is maintained at a right angle to the reference line T.
As a result, the contact position of the buff member 32 with respect to the outer peripheral surface of the work becomes constant, and the area of contact between the work W and the buff member 32 becomes nearly constant, so that a uniform mirror finish can be achieved without damaging the buff member 32. Is achieved over the entire circumference.

【００２２】バフ部材３４を用いたワークの鏡面仕上げ
が引き続いてなされ、バフ部材３４の４つの仕上げ溝Ｇ
の１つが所定値以上の摩耗量となった場合には、Ｚ軸モ
ータ２５を起動させて、別の溝をワークＷの位置に位置
決め移動させる。このようにして、４つの溝Ｇの全てが
所定値以上摩耗したならば、修正バイト５２を用いてそ
れぞれの溝を修正する。The mirror finishing of the workpiece using the buff member 34 is subsequently performed, and the four finishing grooves G of the buff member 34 are formed.
In the case where one of the wear amounts becomes equal to or more than the predetermined value, the Z-axis motor 25 is started, and another groove is positioned and moved to the position of the work W. In this way, when all of the four grooves G are worn by a predetermined value or more, each of the grooves is corrected using the correction tool 52.

【００２３】図４（Ａ）は溝Ｇが摩耗しておらず、適正
な溝形状のバフ部材３４の一部を示す図であり、図４
（Ｂ）は摩耗が進行した状態を示す。図４（Ｂ）に示さ
れる程度まで摩耗が進行したならば、修正バイト５２に
より、図中符号ａで示す寸法だけバフ部材３４の外周部
を切除して、図４（Ｂ）に破線で示すような形状に溝Ｇ
を修正加工する。このように溝Ｇの修正を行なうと、バ
フ部材３４の外形は小さくなるが、従来のように、倣い
ローラを使用していないので、バフ部材３４の外形がか
なり小径となるまで、そのバフ部材３４を使用すること
が可能となる。したがって、同一のバフ部材３４を長期
間にわたり使用することができ、バフ部材の寿命が延び
る。FIG. 4A is a view showing a part of the buff member 34 having an appropriate groove shape without the groove G being worn.
(B) shows a state in which wear has progressed. When the wear has progressed to the extent shown in FIG. 4B, the outer periphery of the buff member 34 is cut off by the correction bite 52 by the dimension indicated by the symbol a in the figure, and is shown by a broken line in FIG. Groove G in shape like
To correct. When the groove G is corrected in this manner, the outer shape of the buff member 34 is reduced, but since the copying roller is not used as in the related art, the buff member 34 is kept until the outer shape of the buff member 34 becomes considerably small. 34 can be used. Therefore, the same buff member 34 can be used for a long time, and the life of the buff member is extended.

【００２４】従来の倣いローラと共に、これが接触する
カムも本実施例装置においては使用していない。したが
って、同一の装置により相互に外周形状やサイズ等が相
違したワークが仕上げ加工される際には、カムの交換作
業が不要となり、また単一形状のワークをＮＣによって
２軸同時制御する必要がない。またワークＷは一部に直
線部Ｓを有しているが、その外周面形状は図示されるタ
イプに限定されることなく、完全な円形でも、複数の直
線部を有する種々の外周形状となった非円形のワークで
も、どのようなタイプのワークをも鏡面仕上げ加工する
ことができる。完全な円形のワークを使用した場合で
も、ワークの中心がワーク用回転軸に対してずれた場合
には、ずれを調整しながら仕上げ加工することができる
という利点を有するが、特に非円形のワークを仕上げ加
工する際に図示する装置は有用となる。さらに使用する
バフ部材３４に設けられる仕上げ溝Ｇの数は図示実施例
のように４つに限定されることなく、任意の数に設定す
ることが可能である。In addition to the conventional copying roller, the cam which comes into contact therewith is not used in the apparatus of this embodiment. Therefore, when workpieces having different outer peripheral shapes and sizes are finished by the same apparatus, there is no need to replace a cam, and it is necessary to simultaneously control two axes of a single-shaped workpiece by NC. Absent. Further, the work W has a straight portion S in part, but the outer peripheral surface shape is not limited to the type shown in the drawing, and may have various outer shapes having a plurality of straight portions even in a perfect circle. Even non-circular workpieces can be mirror-finished on any type of workpiece. Even when a perfectly circular work is used, if the center of the work is displaced from the work rotation axis, there is an advantage that the finish processing can be performed while adjusting the deviation. The apparatus shown in FIG. Further, the number of finishing grooves G provided on the buff member 34 to be used is not limited to four as in the illustrated embodiment, but can be set to an arbitrary number.

【００２５】[0025]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来のよ
うにワークの外周形状に対応したカムやこれに接触する
倣いローラを使用することなく、ワークの外周面を最適
な仕上げ条件で加工することができ、鏡面仕上げ加工の
歩留りが向上すると共に、バフ部材の寿命が大幅に延び
るという効果が得られる。As described above, according to the present invention, the outer peripheral surface of the work can be optimally finished without using a cam corresponding to the outer peripheral shape of the work or a copying roller that comes into contact with the cam. Processing can be performed, and the effect of improving the yield of mirror finish processing can be obtained, and the life of the buff member can be greatly extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図２】図１の実施例装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the embodiment device of FIG. 1;

【図３】図１の実施例装置の要部の作動状態を示す平面
図である。FIG. 3 is a plan view showing an operation state of a main part of the embodiment apparatus of FIG. 1;

【図４】バフ部材の摩耗状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a worn state of a buff member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ ワーク回転軸 １８ Ｙ軸モータ ２４ バフ機台 ３１ 揺動軸 ３２ 揺動アーム ３４ バフ部材 ４０ エアーシリンダ ４６ 変位検出センサ 11 Work Rotation Axis 18 Y Axis Motor 24 Buffing Machine Base 31 Swing Axis 32 Swing Arm 34 Buff Member 40 Air Cylinder 46 Displacement Detection Sensor

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ワークを軸心回りに回転させるワーク回転
軸と、このワーク回転軸の回転中心軸に対して直角の方
向に往復動自在に設けられたバフ機台と、このバフ機台
を駆動する往復動手段と、上記ワークの軸心に平行な揺
動軸を中心に揺動自在に上記バフ機台に取付けられた揺
動アームと、この揺動アームに回転自在に装着され上記
ワークの外周面に摺接して鏡面仕上げを施すバフ部材
と、上記バフ部材を上記ワークに向けて押圧する押圧手
段と、上記揺動アームの揺動変位量を検出する変位量検
出手段とを有し、上記往復動手段は、上記揺動変位量に
基づいて、上記揺動アームが上記ワークの回転中心と上
記バフ部材の回転中心とを結ぶ直線に直角になるように
上記バフ機台を駆動することを特徴とするワーク外周面
の鏡面仕上げ装置。1. A work rotating shaft for rotating a work around an axis, a buffing machine provided reciprocally in a direction perpendicular to a rotation center axis of the work rotating shaft, and a buffing machine. A reciprocating means for driving; a swing arm mounted on the buffing machine so as to be swingable about a swing axis parallel to the axis of the work; and the work mounted rotatably on the swing arm. Yes and buffing member applying mirror finish sliding contact with the outer peripheral surface, a pressing means that push down the said buff member towards said workpiece, and a displacement amount detecting means for detecting the swing displacement of the swing arm And the reciprocating means adjusts the swing displacement amount.
Based on the above, the swinging arm is
Be perpendicular to the straight line connecting the center of rotation of the buff member
A mirror finishing device for an outer peripheral surface of a work, wherein the buffing machine is driven .