JPH06126605A - Polishing device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a low-cost polishing device by which a work can be polished with good accuracy. CONSTITUTION:An XY stage 40 can be freely moved on the horizontal XY plane on a base pedestal 50. A lower flat plate 20 is fixed on the XY stage 40 by support pedestals 21, 22. An upper flat plate 10 is supported above the lower flat plat 20 by support shafts 11, 12. The lower ends of the support shafts 11, 12 are inserted in through holes formed on the lower flat plate 20. A polishing blade 61 is mounted on a motor 60 supported by a strut 51. When a piston 31 is driven up and down by a cylinder 30, a work W on the upper flat plate 10 is moved to reciprocate vertically. When the motor 60 is simultaneously rotated, a part for polishing of the work W is polished by the polishing surface 62. If the XY stage 40 is moved on the XY plane, a part to be polished can be, moved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は研磨加工装置、特に研磨
用の刃を回転させながら、切断面等を研磨するための研
磨加工装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus, and more particularly to a polishing apparatus for polishing a cut surface or the like while rotating a polishing blade.

【０００２】[0002]

【従来の技術】金属やプラスチックなどに対して切断加
工を行うと、一般に切断面には切断刃の痕跡が残るた
め、この切断面は極めて粗い状態となる。したがって、
通常は、この粗い切断面に対して研磨加工を施して仕上
げを行うことになる。このような研磨加工を行う従来装
置は、研磨対象となるワークを水平方向に動かすための
ＸＹステージと、ワークの上方において研磨用の刃を回
転させるためのモータと、このモータを上下（Ｚ方向）
に駆動するための上下駆動系と、を備えている。ＸＹス
テージによってワークを水平方向に動かすことにより、
研磨用の刃を研磨対象面に接触させる。同時に、上下駆
動系によりモータを上下に往復運動させ、研磨用の刃を
研磨対象面に接触させながら上下に動かし研磨を行う。2. Description of the Related Art When a cutting process is performed on metal, plastic or the like, traces of a cutting blade are generally left on the cut surface, so that the cut surface becomes extremely rough. Therefore,
Usually, this rough cut surface is subjected to polishing to finish. A conventional apparatus for performing such a polishing process includes an XY stage for moving a workpiece to be polished in a horizontal direction, a motor for rotating a polishing blade above the workpiece, and a motor for moving the motor up and down (Z direction). )
And a vertical drive system for driving to. By moving the workpiece horizontally by the XY stage,
A polishing blade is brought into contact with the surface to be polished. At the same time, the motor is reciprocated up and down by the up-and-down drive system, and the polishing blade is moved up and down while contacting the surface to be polished to perform polishing.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の研磨加工装置には、モータの上下駆動系の機構
が大掛かりになるため、コストが高くなるという問題が
あった。ある程度の研磨力を確保するためには、高出力
のモータにより研磨用の刃を回転させる必要があるが、
このような高出力のモータをワークの上方において上下
運動させる機構は、かなり堅牢なものにする必要があ
る。しかも、精密な研磨加工を行う場合には、上下運動
の精度を高める必要も生じるため、モータの上下駆動系
のコストは益々高くなる。However, the above-described conventional polishing apparatus has a problem in that the cost is high because the mechanism of the vertical drive system of the motor is large. In order to secure a certain level of polishing power, it is necessary to rotate the blade for polishing with a high-power motor,
The mechanism for vertically moving such a high-power motor above the work needs to be fairly robust. In addition, when performing precision polishing, it is necessary to increase the accuracy of vertical movement, so the cost of the vertical drive system of the motor becomes higher and higher.

【０００４】そこで本発明は、精度良い研磨加工を行う
ことのできる低コストの研磨加工装置を提供することを
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a low-cost polishing apparatus capable of performing accurate polishing processing.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1) 本願第１の発明は、研磨加工装置において、装置
全体を支持する底部台座と、この底部台座上の水平な二
次元平面上において自由に移動させることができるＸＹ
ステージと、このＸＹステージ上に水平に取り付けられ
た下部平板と、この下部平板の上方に設けられた上部平
板と、底部台座に対して上方へ伸びるように固定された
支柱と、上部平板の上方において支柱に取り付けられた
回転駆動体と、この回転駆動体の下方に取り付けられ回
転駆動体によって回転する研磨用刃と、を設け、上部平
板の下面から垂直下方へ伸びるように、または、下部平
板の上面から垂直上方へ伸びるように、支持軸を取り付
け、下部平板または上部平板に、支持軸に対して上下に
摺動自在となるような軸受けを設け、上部平板を下部平
板に対して上下に往復運動させるための上下運動機構を
設けたものである。(1) A first invention of the present application is, in a polishing apparatus, a bottom pedestal that supports the entire apparatus, and an XY that can be freely moved on a horizontal two-dimensional plane on the bottom pedestal.
A stage, a lower flat plate horizontally mounted on the XY stage, an upper flat plate provided above the lower flat plate, a column fixed to the bottom pedestal so as to extend upward, and an upper part of the upper flat plate. At the column, and a polishing blade mounted below the rotary driver and rotated by the rotary driver so as to extend vertically downward from the lower surface of the upper flat plate, or the lower flat plate. The support shaft is attached so as to extend vertically upward from the upper surface of the, and the lower flat plate or the upper flat plate is provided with a bearing that is slidable vertically with respect to the support shaft, and the upper flat plate is placed above and below the lower flat plate. A vertical movement mechanism for reciprocating movement is provided.

【０００６】(2) 本願第２の発明は、上述の第１の発
明に係る研磨加工装置において、上部平板の下面に複数
の支持軸を取り付け、これらの支持軸に対する軸受けと
して、下部平板に軸受け用貫通孔を形成し、この貫通孔
と支持軸との間にベアリングを設けるようにし、しか
も、複数の支持軸のうちの一部についてはボールベアリ
ングを用い、残りの一部についてはローラーリニアベア
リングを用いるようにしたものである。(2) A second invention of the present application is the polishing apparatus according to the first invention, wherein a plurality of support shafts are attached to the lower surface of the upper flat plate, and the lower flat plate serves as a bearing for these support shafts. A through hole is formed and a bearing is provided between the through hole and the support shaft. In addition, a ball bearing is used for a part of the plurality of support shafts and a roller linear bearing for the remaining part. Is used.

【０００７】(3) 本願第３の発明は、上述の第１の発
明に係る研磨加工装置において、上部平板の下面に少な
くとも４本の支持軸を取り付け、これらの支持軸に対す
る軸受けとして、下部平板に軸受け用貫通孔を形成し、
この貫通孔と支持軸との間にベアリングを設けるように
し、しかも、４本の支持軸のうち対角位置にある２本の
支持軸についてのベアリングとしてボールベアリングを
用い、別な対角位置にある２本の支持軸についてのベア
リングとしてローラーリニアベアリングを用いるように
したものである。(3) A third invention of the present application is the polishing apparatus according to the above-mentioned first invention, wherein at least four support shafts are attached to the lower surface of the upper flat plate, and the lower flat plate is used as a bearing for these support shafts. Form a through hole for bearing on
A bearing is provided between the through hole and the support shaft, and a ball bearing is used as a bearing for the two support shafts at the diagonal positions of the four support shafts. A roller linear bearing is used as a bearing for a certain two support shafts.

【０００８】(4) 本願第４の発明は、上述の第１の発
明に係る研磨加工装置において、上下運動機構としてシ
リンダーを用い、シリンダーのピストンを最も伸ばした
最上点位置よりも低い第１の位置と、最も縮めた最下点
位置よりも高い第２の位置と、を設定し、第１の位置と
第２の位置との間でピストンを往復運動させることがで
きるようにリミッターを設けたものである。(4) A fourth invention of the present application is the polishing apparatus according to the above-mentioned first invention, wherein a cylinder is used as a vertical movement mechanism and the piston of the cylinder is lower than the most extended position of the highest point. The position and the second position higher than the most contracted lowest point position are set, and the limiter is provided so that the piston can reciprocate between the first position and the second position. It is a thing.

【０００９】[0009]

【作 用】従来の研磨加工装置では、研磨用の刃が取り
付けられたモータを上下に駆動させて研磨を行ってい
た。本発明の研磨加工装置の特徴は、研磨加工中には、
モータは上下に駆動させずにワークの方を上下に駆動さ
せる点にある。ワークは上部平板の上に固定されるが、
この上部平板は下部平板に対してシリンダー等により上
下に移動させられる。また、下部平板自体はＸＹステー
ジにより水平方向に移動させられる。一般に、モータに
比べてワークは軽量であり、しかも回転によって振動が
生じることもないため、モータを上下に駆動させるより
も、ワークを上下に駆動させる方が機構は簡単になる。
上部平板は下部平板に対して支持軸による支持を受け、
しかもこの支持軸を受けるための軸受けとしてベアリン
グが用いられるため、精度良い上下運動が可能になる。
特に、ボールベアリングとローラリニアベアリングとを
組み合わせて用いるようにすると、適度の自由度をもっ
た摺動運動が可能になり、スムーズでしかも高精度な上
下運動が実現できる。また、シリンダーによる上下駆動
を行う際に、ピストンを上下のエンドまでもってゆかず
に、途中にリミッタを設けて途中の領域において往復運
動させるようにすれば、ピストンが上下のエンドに到達
したときに生じる衝撃を避けることができる。[Operation] In a conventional polishing apparatus, a motor equipped with a polishing blade is driven up and down to perform polishing. The feature of the polishing apparatus of the present invention is that during polishing,
The motor is not driven vertically but the work is driven vertically. The work is fixed on the upper flat plate,
The upper flat plate is moved vertically with respect to the lower flat plate by a cylinder or the like. The lower flat plate itself is moved horizontally by the XY stage. Generally, a work is lighter than a motor, and vibration is not generated due to rotation. Therefore, the mechanism is simpler when the work is driven up and down rather than when the motor is driven up and down.
The upper flat plate receives support from the lower flat plate by the support shaft,
Moreover, since the bearing is used as a bearing for receiving the support shaft, the vertical movement can be performed with high accuracy.
In particular, if a ball bearing and a roller linear bearing are used in combination, a sliding movement with an appropriate degree of freedom becomes possible, and smooth and highly accurate vertical movement can be realized. Also, when performing vertical drive by the cylinder, if you do not move the piston to the upper and lower ends but provide a limiter in the middle to reciprocate in the middle area, when the piston reaches the upper and lower ends. The resulting shock can be avoided.

【００１０】[0010]

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る研磨加工装置
の正面図である。研磨加工の対象となるワークＷは、上
部平板１０の上に載置される。上部平板１０の下方に
は、下部平板２０が設けられており、両平板はいずれも
ほぼ水平位置を保っている。上部平板１０の下面には、
垂直下方に伸びるように４本の支持軸１１〜１４（図１
には、手前側の支持軸１１，１２のみが示されている）
が取り付けられており、これら支持軸１１〜１４の先端
は下部平板２０に設けられたそれぞれの貫通孔を経て下
部平板２０の下面側まで挿通している。これらの貫通孔
は、各支持軸１１〜１４を上下に摺動自在となるように
保持する軸受けとして機能する。したがって、上部平板
１０は、下部平板２０に対して常に平行な位置を保ちな
がら、上下に移動させることができる。下部平板２０の
下面中央には、空気圧によって動作するシリンダー３０
が取り付けられている。このシリンダー３０のピストン
３１は、下部平板２０の中央に設けられた貫通孔を挿通
しており、その先端部は接続部材３２を介して上部平板
１０の下面に接続している。シリンダー３０に送る空気
の圧力を制御することにより、ピストン３１の伸縮具合
を調節することができ、上部平板１０を下部平板２０に
対して上下に運動させることができる（この空気圧の制
御機構については、図示を省略している）。The present invention will be described below based on illustrated embodiments. FIG. 1 is a front view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. The work W to be polished is placed on the upper flat plate 10. A lower flat plate 20 is provided below the upper flat plate 10, and both flat plates are maintained in a substantially horizontal position. On the lower surface of the upper flat plate 10,
The four support shafts 11 to 14 (see FIG. 1) extend vertically downward.
Shows only the support shafts 11 and 12 on the front side.)
Are attached, and the tips of these support shafts 11 to 14 are inserted through the respective through holes provided in the lower flat plate 20 to the lower surface side of the lower flat plate 20. These through holes function as bearings that hold the respective support shafts 11 to 14 so as to be vertically slidable. Therefore, the upper flat plate 10 can be moved up and down while always maintaining a position parallel to the lower flat plate 20. At the center of the lower surface of the lower flat plate 20, a cylinder 30 operated by air pressure is provided.
Is attached. The piston 31 of the cylinder 30 is inserted through a through hole provided in the center of the lower flat plate 20, and its tip end is connected to the lower surface of the upper flat plate 10 via a connecting member 32. By controlling the pressure of the air sent to the cylinder 30, the expansion and contraction degree of the piston 31 can be adjusted, and the upper flat plate 10 can be moved up and down with respect to the lower flat plate 20. , Illustration is omitted).

【００１１】下部平板２０は、４本の支持台座２１〜２
４（図１には、手前側の支持台座２１，２２のみが示さ
れている）により、ＸＹステージ４０の上面に取り付け
られている。各支持台座２１〜２４は、いずれも中空の
円筒状をしており、それぞれ支持軸１１〜１４の先端部
分を内部に収容することができる。ＸＹステージ４０
は、底部台座５０の上に設けられているが、この底部台
座５０上の水平な二次元平面において自由に移動できる
ような構造となっている。すなわち、水平面をＸＹ平
面、垂直上方をＺ軸、と定義した三次元座標系を考える
と、ＸＹステージ４０は、ＸＹ平面に沿って底部台座５
０上を自由に移動することができる。このような機構
は、ＮＣフライス盤において一般的に用いられている機
構であり、ここでは詳しい説明は省略する。The lower flat plate 20 is composed of four support pedestals 21-2.
4 (only the front-side support pedestals 21 and 22 are shown in FIG. 1), which are attached to the upper surface of the XY stage 40. Each of the support pedestals 21 to 24 has a hollow cylindrical shape, and the tip portions of the support shafts 11 to 14 can be housed therein. XY stage 40
Is provided on the bottom pedestal 50, but is structured so as to be freely movable on a horizontal two-dimensional plane on the bottom pedestal 50. That is, considering a three-dimensional coordinate system in which the horizontal plane is defined as the XY plane and the vertically upward direction is defined as the Z axis, the XY stage 40 has the bottom pedestal 5 along the XY plane.
You can move freely on 0. Such a mechanism is a mechanism generally used in the NC milling machine, and a detailed description thereof will be omitted here.

【００１２】また、底部台座５０に対して上方へ伸びる
ように支柱５１が固定されており、更に、この支柱５１
の上部から腕状部材５２が伸び、その先端に位置調節機
構５３が取り付けられている。この位置調節機構５３に
は、摺動子５４を介してモータ６０が取り付けられてい
る。そして、モータ６０の回転軸には、研磨用刃６１が
取り付けられている。研磨用刃６１の一部分には、やす
り状の研磨面６２が形成されており、この研磨面６２に
よりワークを研磨することができる。摺動子５４は位置
調節機構５３に対して上下に摺動させることができ（た
とえば、ねじによる機構により）、研磨用刃６１の位置
を調節することができる。A support column 51 is fixed to the bottom pedestal 50 so as to extend upward.
The arm-shaped member 52 extends from the upper part of the, and the position adjusting mechanism 53 is attached to the tip thereof. A motor 60 is attached to the position adjusting mechanism 53 via a slider 54. A polishing blade 61 is attached to the rotary shaft of the motor 60. A file-like polishing surface 62 is formed on a part of the polishing blade 61, and a work can be polished by the polishing surface 62. The slider 54 can be slid up and down with respect to the position adjustment mechanism 53 (for example, by a screw mechanism), and the position of the polishing blade 61 can be adjusted.

【００１３】この実施例の装置では、ＸＹステージ４０
をＸＹ平面上で駆動するために、ＮＣフライス盤におい
て用いられている機構を採用しており、ＸＹステージ４
０のＸ方向の移動量およびＹ方向の移動量を、パーソナ
ルコンピュータによって制御できるようにしている。ま
た、このパーソナルコンピュータにより、シリンダー３
０へ空気を供給するポンプ（図示されていない）の動作
を制御しており、結局、上部平板１０のＺ軸方向の移動
量もこのパーソナルコンピュータによって制御できるよ
うにしている。以上のような構成により、上部平板１０
上に載置されたワークＷを、ＸＹＺのいずれの方向につ
いても自由に移動させることができる。すなわち、Ｘ方
向およびＹ方向の移動は、ＸＹステージ４０によるＸＹ
平面内の移動によって行われ、Ｚ方向の移動は上部平板
１０の上下方向の移動によって行われる。In the apparatus of this embodiment, the XY stage 40
In order to drive the XY stage on the XY plane, the mechanism used in the NC milling machine is adopted.
The amount of movement of 0 in the X direction and the amount of movement in the Y direction can be controlled by a personal computer. In addition, the cylinder 3
The operation of a pump (not shown) that supplies air to 0 is controlled, and eventually the amount of movement of the upper flat plate 10 in the Z-axis direction can also be controlled by this personal computer. With the above configuration, the upper flat plate 10
The work W placed on it can be freely moved in any of the XYZ directions. That is, the movement in the X and Y directions is performed by the XY stage 40.
Movement in the plane is performed, and movement in the Z direction is performed by movement of the upper flat plate 10 in the vertical direction.

【００１４】続いて、この装置による研磨加工動作を説
明する。いま、図２に示すように、ワークＷとして、上
面に円形の切削加工が行われた金属製の箱を用い、この
円形の切削加工面を対象として研磨加工を行うものとす
る。作業者は、このワークＷを上部平板１０上に固定し
た後、研磨用刃６１の研磨面６２がワークＷの研磨対象
面の高さにくるように、位置調節機構５３を調節する。
図３は、適正な位置調節が行われた状態の位置関係を示
す断面図である。この状態で、モータ６０を駆動させ、
研磨用刃６１を回転させる。同時に、シリンダー３０に
よってピストン３１の上下往復運動を行わせ、上部平板
１０を上下（Ｚ方向）に往復運動させる。すると、ワー
クＷは上下に往復運動を繰り返し、研磨面６２と接触し
ている部分が研磨されることになる。このままでは、ワ
ークＷの同一箇所のみしか研磨されないので、所望の研
磨対象面に沿って研磨が行われるように、ＸＹステージ
４０をＸＹ平面上で順次移動させてゆく。図示する実施
例におけるワークＷに対しては、ＸＹステージ４０を円
弧（ワーク上面に形成された円形の切削加工面に対応）
に沿って動かすようにすればよい。こうすることによ
り、円形の切削加工面がすべて研磨される。Next, the polishing operation of this apparatus will be described. Now, as shown in FIG. 2, it is assumed that a metal box whose upper surface is circularly cut is used as the work W, and the circularly cut surface is subjected to polishing. After fixing the work W on the upper flat plate 10, the worker adjusts the position adjusting mechanism 53 so that the polishing surface 62 of the polishing blade 61 comes to the height of the surface to be polished of the work W.
FIG. 3 is a sectional view showing a positional relationship in a state where proper position adjustment is performed. In this state, drive the motor 60,
The polishing blade 61 is rotated. At the same time, the cylinder 30 causes the piston 31 to reciprocate up and down, and the upper flat plate 10 reciprocates up and down (Z direction). Then, the work W repeats reciprocating motions up and down, and the portion in contact with the polishing surface 62 is polished. As it is, only the same portion of the work W is polished, so that the XY stage 40 is sequentially moved on the XY plane so that polishing is performed along a desired surface to be polished. For the workpiece W in the illustrated embodiment, the XY stage 40 is an arc (corresponding to a circular cutting surface formed on the workpiece upper surface).
It should be moved along. By doing so, the entire circular cut surface is polished.

【００１５】この装置の大きな特徴は、このように、ワ
ークＷがＸＹ方向に移動するとともに、Ｚ方向にも移動
するような構成にした点にある。このため、研磨加工中
は、モータ６０を上下に移動させる必要がなくなり、モ
ータ６０の支柱５１への取り付け機構は非常に簡単なも
のになる。この実施例の装置では、研磨用刃６１の上下
位置を調節するために、位置調節機構５３および摺動子
５４を設けているが、これらの位置調節機構は必ずしも
必要なものではない。従来装置では、前述したように、
ワークＷをＸＹ方向にのみ移動し、モータ６０をＺ方向
に移動させていたため、モータ６０の上下方向への移動
機構が大掛かりなものとなり、特に、精度よくモータ６
０を上下移動させるために精密な駆動機構を必要として
いた。本発明の装置では、モータ６０を固定した状態で
研磨加工が可能であり、モータ６０の上下駆動機構は不
要になる。その結果、大幅なコストダウンを図ることが
できる。A major feature of this apparatus is that the work W is moved in the XY directions as well as in the Z direction. Therefore, it is not necessary to move the motor 60 up and down during the polishing process, and the attachment mechanism of the motor 60 to the support column 51 becomes very simple. In the apparatus of this embodiment, the position adjusting mechanism 53 and the slider 54 are provided to adjust the vertical position of the polishing blade 61, but these position adjusting mechanisms are not always necessary. In the conventional device, as described above,
Since the work W is moved only in the XY directions and the motor 60 is moved in the Z direction, the moving mechanism of the motor 60 in the vertical direction becomes large-scaled, and particularly, the motor 6 can be accurately moved.
A precise drive mechanism was required to move 0 up and down. In the apparatus of the present invention, the polishing process can be performed with the motor 60 fixed, and the vertical drive mechanism for the motor 60 becomes unnecessary. As a result, a significant cost reduction can be achieved.

【００１６】上述したように、この装置の特徴は、ワー
クＷを上下方向にも移動させる点にあるが、精密な研磨
加工を行うためには、この上下方向の移動を精度良く行
う必要がある。そのため、この実施例の装置では、次の
ような機構により、上部平板１０が下部平板２０に対し
て、常に平行な位置を保ちながらスムーズに上下移動で
きるようにしている。図４は、下部平板２０の下面図で
ある。前述したように、この下部平板２０は４つの円筒
状の支持台座２１〜２４によってＸＹステージ４０上に
支持されており、この円筒状の支持台座２１〜２４と同
軸位置に形成された軸受け用の貫通孔を支持軸１１〜１
４が挿通する構造となっている。しかしながら、支持軸
１１〜１４を、単なる軸受け用の貫通孔によって摺動自
在に支持した場合、上部平板１０を下部平板２０に対し
て常に平行に上下移動させることは困難である。そこ
で、この実施例の装置では、各支持軸１１〜１４と各貫
通孔との間に、ベアリングを用いるようにしている。た
とえば、支持軸１１は、図５に縦断面を示すような軸受
け構造によって摺動自在に支持されている。この軸受け
構造は、ケージ１１ａ、ブッシュ１１ｂ、バネ１１ｃに
よって構成されている。ケージ１１ａおよびブッシュ１
１ｂは、いずれも支持軸１１に対して同軸円筒状の部材
である。ブッシュ１１ｂは、下部平板２０に設けられた
貫通孔内に固着されている。ケージ１１ａ（図５では、
ハッチングを省略している）は、複数のボール７０を所
定位置に収容する構造となっており、ボール７０の一部
はケージ１１ａの内側面から突出して支持軸１１の外周
面に接触し、反対側の一部はケージ１１ａの外側面から
突出してブッシュ１１ｂの内周面に接触した状態になっ
ている。したがって、ケージ１１ａは、ボール７０の転
がり運動により、ブッシュ１１ｂと支持軸１１との間
で、自由に上下に摺動することが可能であり、しかも、
バネ１１ｃによる支持を受けているため下方に落下する
こともない。図６は、図５の構造についての切断線Ａ−
Ａに沿った横断面図である。この図６により、この支持
軸１１についての軸受け構造が更に明瞭に示されてい
る。As described above, the feature of this apparatus is that the work W is also moved in the vertical direction. However, in order to perform precision polishing, it is necessary to move the work in the vertical direction with high precision. . Therefore, in the apparatus of this embodiment, the upper flat plate 10 can be smoothly moved up and down while maintaining a position parallel to the lower flat plate 20 by the following mechanism. FIG. 4 is a bottom view of the lower flat plate 20. As described above, the lower flat plate 20 is supported on the XY stage 40 by the four cylindrical support pedestals 21 to 24. The lower flat plate 20 is for bearings formed coaxially with the cylindrical support pedestals 21 to 24. Through shafts supporting shafts 11 to 1
It has a structure in which 4 is inserted. However, when the support shafts 11 to 14 are slidably supported by simply through holes for bearings, it is difficult to always move the upper flat plate 10 up and down in parallel with the lower flat plate 20. Therefore, in the device of this embodiment, bearings are used between the support shafts 11 to 14 and the through holes. For example, the support shaft 11 is slidably supported by a bearing structure whose vertical cross section is shown in FIG. This bearing structure includes a cage 11a, a bush 11b, and a spring 11c. Cage 11a and bush 1
1b is a member having a cylindrical shape coaxial with the support shaft 11. The bush 11b is fixed in a through hole provided in the lower flat plate 20. Cage 11a (in FIG. 5,
(Hatching is omitted) has a structure in which a plurality of balls 70 are accommodated at predetermined positions. A part of the balls 70 protrudes from the inner surface of the cage 11a and contacts the outer peripheral surface of the support shaft 11, A part of the side projects from the outer surface of the cage 11a and is in contact with the inner peripheral surface of the bush 11b. Therefore, the cage 11a can freely slide up and down between the bush 11b and the support shaft 11 by the rolling motion of the ball 70, and moreover,
Since it is supported by the spring 11c, it does not fall downward. FIG. 6 is a section line A- for the structure of FIG.
It is a cross-sectional view along A. The bearing structure for the support shaft 11 is more clearly shown in FIG.

【００１７】上述したボールベアリングを用いた軸受け
構造を、支持軸１１〜１４のすべてについて用いること
も可能であるが、この実施例の装置では、このボールベ
アリングを用いた軸受け構造とともに、ローラーリニア
ベアリングを用いた軸受け構造を併用している。たとえ
ば、支持軸１２についての軸受け構造では、図７に横断
面図を示すようなローラーリニアベアリングを用いてい
る。ブッシュ１２ｂはブッシュ１１ｂと全く同じ円筒状
の部材であるが、ケージ１２ａはケージ１１ａと若干異
なっている。すなわち、ケージ１１ａが複数のボール７
０を所定位置に収容する構造となっているのに対し、ケ
ージ１２ａは複数のたる型ローラー８０を所定位置に収
容する構造となっている。図６に示す横断面構造をもっ
たボールベアリングも、図７に示す横断面構造をもった
ローラーリニアベアリングも、その縦断面はいずれも図
５に示すようなものになる。しかしながら、図６に示す
ボールベアリングのボール７０が球状であるのに対し、
図７に示すローラーリニアベアリングのたる型ローラー
８０はたる型の円柱状である点で機能上の差が生じる。
すなわち、たる型ローラー８０はボール７０に比べ、転
がり自由度が制限されることになる。より具体的に言え
ば、図７に示すローラーリニアベアリングを軸受けとし
て用いた支持軸１２は、上下（Ｚ軸）方向に摺動する自
由度しかもたないが、図６に示すボールベアリングを軸
受けとして用いた支持軸１１は、上下（Ｚ軸）方向に摺
動するとともに、軸について回転する方向に摺動する自
由度をもつ。The bearing structure using the ball bearing described above can be used for all of the support shafts 11 to 14, but in the apparatus of this embodiment, the bearing structure using the ball bearing and the roller linear bearing are used. Bearing structure using is also used. For example, the bearing structure for the support shaft 12 uses a roller linear bearing as shown in the cross sectional view of FIG. The bush 12b is the same cylindrical member as the bush 11b, but the cage 12a is slightly different from the cage 11a. That is, the cage 11a has a plurality of balls 7.
The cage 12a has a structure for accommodating a plurality of barrel rollers 80 at a predetermined position, while the structure for accommodating 0 at a predetermined position. Both the ball bearing having the cross-sectional structure shown in FIG. 6 and the roller linear bearing having the cross-sectional structure shown in FIG. 7 have vertical cross sections as shown in FIG. However, while the ball 70 of the ball bearing shown in FIG. 6 is spherical,
The barrel type roller 80 of the roller linear bearing shown in FIG. 7 has a functional difference in that it is a barrel type columnar column.
That is, the barrel roller 80 is limited in rolling freedom as compared with the ball 70. More specifically, the support shaft 12 using the roller linear bearing shown in FIG. 7 as a bearing has only the freedom to slide in the vertical (Z-axis) direction, but the ball bearing shown in FIG. 6 as a bearing. The support shaft 11 used has a degree of freedom to slide in the vertical (Z-axis) direction and in the direction of rotation about the shaft.

【００１８】このように自由度の異なる２種類のベアリ
ングを混在させることにより、正確でスムーズな動作が
可能になる。本願発明者が行った実験の結果では、４本
の支持軸１１〜１４のすべてについて、ボールベアリン
グを軸受けとして用いた場合は、自由度が大きすぎるた
め、スムーズな動作は可能であるが、上部平板１０を下
部平板２０に対して常に平行に動かすという精度の面で
は問題が生じる傾向がある。逆に、４本の支持軸１１〜
１４のすべてについて、ローラーリニアベアリングを軸
受けとして用いた場合は、自由度が小さくなりすぎるた
め、精度の面では問題はないが、スムーズな動作が困難
になる傾向がある。そこで、これら２種類のベアリング
を混在させて用いるのが好ましい。特に、４本の支持軸
を用いる場合には、対角位置にある２本の支持軸につい
てのベアリングとしてボールベアリングを用い、別な対
角位置にある２本の支持軸についてのベアリングとして
ローラーリニアベアリングを用いるのが好ましい。この
実施例の装置では、図４に示す４本の支持軸１１〜１４
のうち、支持軸１１および１４についてはボールベアリ
ングを軸受けとして用いており、支持軸１２および１３
についてはローラーリニアベアリングを用いている。こ
のような構成により、上部平板１０を正確にスムーズに
上下運動させることが可能になる。By mixing two types of bearings having different degrees of freedom in this way, accurate and smooth operation becomes possible. According to the result of the experiment conducted by the inventor of the present application, when the ball bearings are used as bearings for all of the four support shafts 11 to 14, the degree of freedom is too large, and thus smooth operation is possible. A problem tends to occur in terms of accuracy of always moving the flat plate 10 in parallel with the lower flat plate 20. Conversely, the four support shafts 11 to 11
When roller linear bearings are used as bearings for all 14 types, the degree of freedom becomes too small, so there is no problem in terms of accuracy, but smooth operation tends to be difficult. Therefore, it is preferable to use a mixture of these two types of bearings. In particular, when four support shafts are used, ball bearings are used as bearings for two support shafts in diagonal positions, and a roller linear is used as a bearing for two support shafts in different diagonal positions. It is preferable to use bearings. In the apparatus of this embodiment, the four support shafts 11 to 14 shown in FIG.
Of these, the support shafts 11 and 14 use ball bearings as bearings, and the support shafts 12 and 13
For, we use roller linear bearings. With such a configuration, the upper flat plate 10 can be accurately and smoothly moved up and down.

【００１９】この実施例の装置では、上部平板１０を正
確に上下運動させるためにもうひとつの工夫がなされて
いる。上述したように、上部平板１０は、シリンダー３
０によって駆動される。図８に示すように、シリンダー
３０はピストン３１を伸縮運動させる機能を有するが、
いま、ピストン３１を最も伸ばした最上点を点Ａ、最も
縮めた最下点を点Ｄ、と呼ぶことにする。ここで、点Ａ
よりもやや低い位置に点Ｂを、点Ｄよりもやや高い位置
に点Ｃを、それぞれ予め設定しておき、ピストン３１が
伸びる運動をしているときに、点Ｂに到達したらそこで
縮む運動に反転させ、ピストン３１が縮む運動をしてい
るときに、点Ｃに到達したらそこで伸びる運動に反転さ
せるようにする。別言すれば、ピストン３１は、点Ｂ〜
点Ｃ間を往復駆動領域として往復運動することになる。
このような動作は、点Ｂおよび点Ｃの位置においてリミ
ッタを作動させ、運動方向を反転させる信号を発生させ
ればよい。このように、シリンダー３０を中間位置にお
いて往復運動させることは、精度良い往復運動を行う上
で極めて効果的である。一般に、点Ａ，点Ｄといったピ
ストン往復運動の端点では、好ましくない衝撃や振動が
発生する可能性が高い。リミッタを設け、このような衝
撃や振動の発生する領域での往復運動を避けることによ
り、より精度の高い往復運動が実現できる。なお、この
ように、ボールベアリングとローラーリニアベアリング
を併用させた構造は、一方の部材を他方の部材に対して
平行状態のまま往復移動させる必要がある機構に対して
広く利用しうるものであり、本実施例のような研磨加工
装置のみの利用に限定されるものではない。In the apparatus of this embodiment, another device is made in order to accurately move the upper flat plate 10 up and down. As described above, the upper flat plate 10 includes the cylinder 3
Driven by 0. As shown in FIG. 8, the cylinder 30 has a function of expanding and contracting the piston 31,
Now, the uppermost point where the piston 31 is extended most is referred to as a point A, and the lowest point where the piston 31 is contracted most is referred to as a point D. Where point A
The point B is set to a position slightly lower than the point C, and the point C is set to a position slightly higher than the point D in advance, and when the piston 31 extends, when the point B is reached, the point B contracts there. When the piston 31 is in the contracting motion, when it reaches the point C, it is reversed so that it extends. In other words, the piston 31 has the point B to
The point C is reciprocating as a reciprocating drive region.
Such operation may be performed by activating the limiter at the positions of the points B and C and generating a signal for reversing the movement direction. In this way, reciprocating the cylinder 30 at the intermediate position is extremely effective in performing accurate reciprocating motion. Generally, at the end points of the piston reciprocating motion such as points A and D, there is a high possibility that undesired shock or vibration will occur. By providing a limiter and avoiding the reciprocating motion in the region where such shock or vibration occurs, more accurate reciprocating motion can be realized. In addition, the structure in which the ball bearing and the roller linear bearing are used together as described above can be widely used for a mechanism in which one member needs to reciprocate while being parallel to the other member. However, the present invention is not limited to the use of only the polishing apparatus as in this embodiment.

【００２０】以上、本発明を図示する一実施例に基づい
て説明したが、本発明はこの実施例のみに限定されるも
のではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。
たとえば、上述の実施例では、上部平板１０の下面から
垂直下方に伸びるように４本の支持軸１１〜１４を取り
付け、下部平板２０側にこの支持軸１１〜１４を受ける
ための軸受けを設けているが、逆に、下部平板２０の上
面から垂直上方に伸びるように４本の支持軸１１〜１４
を取り付け、上部平板１０側にこの支持軸１１〜１４を
受けるための軸受けを設けることもできる。ただし、軸
受けとしてベアリングを用いる場合には、上述の実施例
のように、下部平板２０側に軸受けを設けた方が好まし
い。上部平板１０側にベアリングを設けた場合、ベアリ
ングに塵埃が蓄積されやすくなるためである。上述の実
施例のように、下部平板２０側にベアリングを設けてお
けば、上部平板１０がいわばカバーの役目を果たすた
め、ベアリングに塵埃が蓄積されにくくなる。The present invention has been described above based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment, and can be implemented in various modes other than this.
For example, in the above-described embodiment, the four support shafts 11 to 14 are attached so as to extend vertically downward from the lower surface of the upper flat plate 10, and the bearing for receiving the support shafts 11 to 14 is provided on the lower flat plate 20 side. However, conversely, the four support shafts 11 to 14 extend vertically upward from the upper surface of the lower flat plate 20.
It is also possible to attach a bearing for receiving the support shafts 11 to 14 on the upper flat plate 10 side. However, when a bearing is used as the bearing, it is preferable to provide the bearing on the lower flat plate 20 side as in the above embodiment. This is because when the bearing is provided on the upper flat plate 10 side, dust is likely to be accumulated in the bearing. If the bearing is provided on the lower flat plate 20 side as in the above-described embodiment, the upper flat plate 10 functions as a cover, so to speak, so that dust is less likely to be accumulated in the bearing.

【００２１】また、支持軸は４本に限定されるものでは
なく、２本、３本、あるいは５本以上設けてもかまわな
い。ただ、上部平板１０を精度良く上下移動させるため
には、少なくとも４本の支持軸を設けるのが好ましい。
更に、上部平板１０を上下移動させるための運動機構と
して、上述の実施例では空気により動作するシリンダー
３０を用いているが、油圧式のシリンダーを用いてもよ
いし、その他、モータを使った運動機構などを用いても
かまわない。The number of support shafts is not limited to four, and two, three, or more than five support shafts may be provided. However, in order to move the upper flat plate 10 vertically with high accuracy, it is preferable to provide at least four support shafts.
Further, as the movement mechanism for moving the upper flat plate 10 up and down, the cylinder 30 operated by air is used in the above-mentioned embodiment, but a hydraulic cylinder may be used, or other movements using a motor. A mechanism or the like may be used.

【００２２】また、上述の実施例では、底部台座５０か
ら伸びた支柱５１にモータ６０を固定しているが、設置
場所に応じては、モータ６０を壁面や天井に固定するこ
とも可能である。この場合は、設置場所の床面や壁面が
底部台座や支柱として機能することになる。Further, in the above-mentioned embodiment, the motor 60 is fixed to the support column 51 extending from the bottom pedestal 50. However, the motor 60 can be fixed to the wall surface or the ceiling depending on the installation place. . In this case, the floor surface or wall surface of the installation location functions as a bottom pedestal or a pillar.

【００２３】[0023]

【発明の効果】以上のとおり本発明に係る研磨加工装置
によれば、ワークを水平方向に移動させるとともに垂直
方向にも移動させるようにしたため、研磨用刃を垂直方
向に駆動する必要がなくなり、精度良い研磨加工を低コ
ストの研磨加工装置で実現できるようになる。As described above, according to the polishing apparatus of the present invention, since the work is moved in the horizontal direction and in the vertical direction, it is not necessary to drive the polishing blade in the vertical direction. Accurate polishing can be realized with a low-cost polishing apparatus.

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

【図１】本発明の一実施例に係る研磨加工装置の正面図
である。FIG. 1 is a front view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１に示す研磨加工装置の研磨用刃６１と研磨
対象となるワークＷとの位置関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a polishing blade 61 of the polishing apparatus shown in FIG. 1 and a work W to be polished.

【図３】図１に示す研磨加工装置による研磨加工の原理
を示す縦断面図である。3 is a longitudinal sectional view showing the principle of polishing by the polishing apparatus shown in FIG.

【図４】図１に示す研磨加工装置の下部平板２０の下面
図である。FIG. 4 is a bottom view of a lower flat plate 20 of the polishing apparatus shown in FIG.

【図５】図１に示す研磨加工装置の支持軸１１について
の軸受け構造の詳細を示す縦断面図である。5 is a vertical cross-sectional view showing details of a bearing structure for a support shaft 11 of the polishing apparatus shown in FIG.

【図６】図５に示すボールベアリング軸受けを切断線Ａ
−Ａに沿って切った横断面図である。6 is a cutting line A of the ball bearing bearing shown in FIG.
It is the cross-sectional view cut along -A.

【図７】図１に示す研磨加工装置に用いられているロー
ラーリニアベアリング軸受けの横断面図である。7 is a transverse sectional view of a roller linear bearing bearing used in the polishing apparatus shown in FIG.

【図８】図１に示す研磨加工装置におけるシリンダー３
０の動作説明図である。8 is a cylinder 3 in the polishing apparatus shown in FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram of operations of 0.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…上部平板 １１〜１４…支持軸 １１ａ，１２ａ…ケージ １１ｂ，１２ｂ…ブッシュ １１ｃ…バネ ２０…下部平板 ２１〜２４…支持台座 ３０…シリンダー ３１…ピストン ３２…接続部材 ４０…ＸＹステージ ５０…底部台座 ５１…支柱 ５２…腕状部材 ５３…位置調節機構 ５４…摺動子 ６０…モータ ６１…研磨用刃 ６２…研磨面 ７０…ボール ８０…たる型ローラー Ｗ…ワーク 10 ... Upper flat plate 11-14 ... Support shaft 11a, 12a ... Cage 11b, 12b ... Bushing 11c ... Spring 20 ... Lower flat plate 21-24 ... Support pedestal 30 ... Cylinder 31 ... Piston 32 ... Connecting member 40 ... XY stage 50 ... Bottom part Pedestal 51 ... Strut 52 ... Arm member 53 ... Position adjustment mechanism 54 ... Slider 60 ... Motor 61 ... Polishing blade 62 ... Polishing surface 70 ... Ball 80 ... Barrel roller W ... Work

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 装置全体を支持する底部台座と、この底
部台座上の水平な二次元平面上において自由に移動させ
ることができるＸＹステージと、このＸＹステージ上に
水平に取り付けられた下部平板と、この下部平板の上方
に設けられた上部平板と、前記底部台座に対して上方へ
伸びるように固定された支柱と、前記上部平板の上方に
おいて前記支柱に取り付けられた回転駆動体と、この回
転駆動体の下方に取り付けられ前記回転駆動体によって
回転する研磨用刃と、を備え、 前記上部平板の下面から垂直下方へ伸びるように、また
は、前記下部平板の上面から垂直上方へ伸びるように、
支持軸を取り付け、 前記下部平板または前記上部平板に、前記支持軸に対し
て上下に摺動自在となるような軸受けを設け、 前記上部平板を前記下部平板に対して上下に往復運動さ
せるための上下運動機構を設けたことを特徴とする研磨
加工装置。1. A bottom pedestal for supporting the entire apparatus, an XY stage that can be freely moved on a horizontal two-dimensional plane on the bottom pedestal, and a lower flat plate horizontally mounted on the XY stage. An upper flat plate provided above the lower flat plate, a pillar fixed so as to extend upward with respect to the bottom pedestal, a rotation driving body attached to the pillar above the upper flat plate, A polishing blade mounted below the drive body and rotated by the rotary drive body, and extending vertically downward from the lower surface of the upper flat plate, or extending vertically upward from the upper surface of the lower flat plate,
A support shaft is attached, a bearing is provided on the lower flat plate or the upper flat plate so as to be vertically slidable with respect to the support shaft, and the upper flat plate is vertically reciprocated with respect to the lower flat plate. A polishing apparatus having a vertical movement mechanism. 【請求項２】 請求項１に記載の研磨加工装置におい
て、 上部平板の下面に複数の支持軸を取り付け、これらの支
持軸に対する軸受けとして、下部平板に軸受け用貫通孔
を形成し、この貫通孔と前記支持軸との間にベアリング
を設けるようにし、しかも、複数の支持軸のうちの一部
についてはボールベアリングを用い、残りの一部につい
てはローラーリニアベアリングを用いるようにしたこと
を特徴とする研磨加工装置。2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of support shafts are attached to the lower surface of the upper flat plate, and a bearing through hole is formed in the lower flat plate as a bearing for these support shafts. A bearing is provided between the support shaft and the support shaft, and a ball bearing is used for a part of the plurality of support shafts and a roller linear bearing is used for the remaining part. Polishing processing equipment. 【請求項３】 請求項１に記載の研磨加工装置におい
て、 上部平板の下面に少なくとも４本の支持軸を取り付け、
これらの支持軸に対する軸受けとして、下部平板に軸受
け用貫通孔を形成し、この貫通孔と前記支持軸との間に
ベアリングを設けるようにし、しかも、４本の支持軸の
うち対角位置にある２本の支持軸についてのベアリング
としてボールベアリングを用い、別な対角位置にある２
本の支持軸についてのベアリングとしてローラーリニア
ベアリングを用いるようにしたことを特徴とする研磨加
工装置。3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein at least four support shafts are attached to the lower surface of the upper flat plate,
As a bearing for these support shafts, a through hole for bearing is formed in the lower flat plate, and a bearing is provided between the through hole and the support shaft, and moreover, it is in a diagonal position among the four support shafts. Ball bearings are used as bearings for the two support shafts, and they are at different diagonal positions.
A polishing machine characterized in that a roller linear bearing is used as a bearing for the supporting shaft of the book. 【請求項４】 請求項１に記載の研磨加工装置におい
て、 上下運動機構としてシリンダーを用い、シリンダーのピ
ストンを最も伸ばした最上点位置よりも低い第１の位置
と、最も縮めた最下点位置よりも高い第２の位置と、を
設定し、前記第１の位置と前記第２の位置との間でピス
トンを往復運動させることができるようにリミッターを
設けたことを特徴とする研磨加工装置。4. The polishing apparatus according to claim 1, wherein a cylinder is used as the vertical movement mechanism, and the first position is lower than the uppermost point position where the piston of the cylinder is extended most and the lowest point position is contracted most. And a second position higher than the second position, and a limiter is provided so that the piston can reciprocate between the first position and the second position. .