JPH11114813A - 研磨システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの研磨精度を維持しつつ、ワークの確
実な搬入及び搬出が可能な研磨システム及びその制御方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 研磨装置１と搬入装置２と搬出装置３と
制御装置４とを備える。研磨装置１において、ｎ枚のキ
ャリア１４に穿設されたｍ数の保持孔１５に保持された
ワークＷを下定盤１０と上定盤１９とで両面研磨する。
制御装置４により、ワークＷが所望厚さになった時点で
キャリア１４の公転角度を求め、求めた公転角度にもっ
とも近い３６０゜／ｎの整数倍の公転角度迄、キャリア
１４を公転させて、研磨装置１を停止させる。そして、
停止時のキャリアの自転角度を求め、この自転角度だ
け、ローダ２３及びアンローダ３３の取付体２４，３４
を自転させて、ワークＷのキャリア１４からの搬出及び
搬入を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁気ディスク等
のワークの搬入，研磨，及び搬出を自動的に行う研磨シ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の研磨システムとしては例
えば図１０に示すような技術がある。図１０において、
符号１１０は未研磨のワークＷを搬入するための搬入部
であり、符号１２０は搬入されたワークＷを所望厚さま
で研磨するための研磨部であり、符号１３０は研磨部１
２０で研磨されたワークＷを搬出するための搬出部であ
る。

【０００３】搬入部１１０は、テーブル１１１上に配置
されたワークＷをローダ１１２に固設されたチャック１
１３で保持し、ローダ１１２をレール１４０に沿って移
動させた後、研磨部１２０のキャリア１２１の保持孔１
２１ａ内に搬入する部分である。研磨部１２０は、キャ
リア１２１に保持されたワークＷを下定盤１２２と上定
盤１２３とで挟み、サンギア１２４を駆動回転させると
共に、上及び下定盤１２２，１２３を互いに逆方向に回
転させることで、ワークＷの両面を研磨する部分であ
る。すなわち、サンギア１２４を駆動回転させること
で、キャリア１２１がサンギア１２４とインターナルギ
ア１２５との間のドーナッツ状の間隙を自転しながら公
転するので、キャリア１２１内のワークＷは、互いに逆
回転する下定盤１２２及び上定盤１２３によって効果的
に研磨される。そして、ワークＷが所望厚さまで、研磨
された時点で研磨作業を止める。搬出部１３０は、アン
ローダ１３１をレール１４０に沿って研磨部１２０側に
移動させ、アンローダ１３１に固設されたチャック１３
２で既研磨のワークＷをキャリア１２１の保持孔１２１
ａから取り出した後、ワークＷをテーブル１３３まで運
んで配置する部分である。

【０００４】ところで、搬入部１１０のローダ１１２に
より、未研磨のワークＷをキャリア１２１の保持孔１２
１ａ内に確実に搬入し、かつ、搬出部１３０のアンロー
ダ１３１により、既研磨のワークＷをキャリア１２１の
保持孔１２１ａ内から確実に搬出するには、研磨終了時
におけるキャリア１２１と保持孔１２１ａとの位置が研
磨開始時の位置に戻っていなければならない。図１１
は、キャリアと保持孔との位置を示す概略平面図であ
り、図１１の（ａ）は研磨開始時の位置を示し、図１１
の（ｂ）は研磨終了時の位置を示す。図１１の（ａ）に
示すように、３枚のキャリア１２１−１〜１２１−３の
中心と各保持孔１２１ａの中心とが１２０度間隔の３本
の直線ｍ上にある時に研磨を開始したとすると、研磨終
了時に、３つのキャリア１２１−１〜１２１−３の中心
が、図１１の（ｂ）の破線で示すように、各直線ｍから
ずれている場合や、実線で示すように、キャリア１２１
−１〜１２１−３の中心は各直線ｍに一致しているが、
保持孔１２１ａの中心が各直線ｍ上にない場合には、ロ
ーダ１１２及びアンローダ１３１に固設されたチャック
１１３，１３２によって、ワークＷを各キャリア１２１
の保持孔１２１ａに搬入及び搬出することができない。
したがって、研磨終了時においても、各キャリア１２１
の中心と保持孔１２１ａの中心が各直線ｍ上になければ
ならない。そこで、この研磨システムでは、サンギア１
２４とインターナルギア１２５とキャリア１２１との歯
数比を１：３：１に設定し、サンギア１２４が４の整数
倍の回数だけ回転すると、キャリア１２１が公転開始時
の位置に戻り、かつ各キャリア１２１の保持孔１２１ａ
も自転開始時の位置に戻るようにしている。すなわち、
図１１の（ａ）に示す状態から、サンギア１２４を４の
整数倍だけ回転すると、キャリア１２１−１〜１２１−
３の中心が３本の直線ｍのいずれかの直線ｍ上にあり、
しかも、各キャリア１２１の保持孔１２１ａの中心も直
線ｍの上にある状態（以下、「定位置状態」という）に
戻るように設計されており、これにより、ワークＷをロ
ーダ１１２又はアンローダ１３１によって、キャリア１
２１の保持孔１２１ａに確実に搬入又は搬出することが
できるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の研磨システムでは、次のような問題がある。例えば、
図１１の（ａ）に示す状態からワークＷの研磨を行い、
ワークＷが所望厚さまで研磨された時点で、研磨部１２
０の駆動を停止させた場合に、キャリア１２１と保持孔
１２１ａとが上記定位置状態にあることは、実際上ほと
んどあり得ない。このため、従来の研磨システムでは、
ワークＷが所望厚さまで研磨された時点から、サンギア
１２４を数回転させて、キャリア１２１と保持孔１２１
ａとを定位置状態にする必要がある。しかしながら、サ
ンギア１２４をたった１回転させただけでも、キャリア
１２１は相当数の自公転を繰り返すこととなり、その間
に、ワークＷが必要以上に研磨されてしまう。特に、キ
ャリア１２１や保持孔１２１ａが定位置状態から僅かに
ずれた時点で、ワークＷが所望の厚さになった場合に
は、キャリア１２１及び保持孔１２１ａを定位置状態に
するために、サンギア１２４を略４回転も回転させなけ
ればならず、その間のワークＷの目減りは著しく大きな
ものとなってしまう。このように、従来の研磨システム
では、ワークＷの確実な搬入及び搬出を行うためにワー
クＷの研磨精度を犠牲にしなければならない。特に、研
磨レートの高い研磨部１２０の場合には、この欠点が顕
著に現れることとなる。

【０００６】この発明は上述した課題を解決するために
なされたもので、ワークの研磨精度を維持しつつ、ワー
クの確実な搬入及び搬出が可能な研磨システム及びその
制御方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の第１の発明に係る研磨システムは、回転
可能な下定盤，この下定盤の中心部で回転可能なサンギ
ア，このサンギアの外側に同心状に配された回転可能な
インターナルギア，その中心周りに３６０゜／ｍの間隔
で穿設されたｍ数の保持孔を有し且つサンギアとインタ
ーナルギアとに噛合された状態でサンギアの中心周りに
３６０゜／ｎの間隔で配されたｎ数のキャリア，及び下
定盤と共にキャリアの保持孔内のワークを挟持した状態
で下定盤と逆方向に回転可能な上定盤を有してなる研磨
部と、研磨部側に移動可能なローダ，ｎ数のキャリアと
対応した配置状態でローダに設けられ且つ各々自転可能
なｎ数の取付体，ｍ数の保持孔と対応した配置状態で各
取付体に取り付けられたｍ数のチャック，及びローダに
設けられｎ数の取付体を一体に自転させることが可能な
回転機構を有し、未研磨のワークをチャックで保持して
研磨部のキャリアに穿設された保持孔に搬入する搬入部
と、研磨部側から移動可能なアンローダ，ｎ数のキャリ
アと対応した配置状態でアンローダに設けられ且つ各々
自転可能なｎ数の取付体，ｍ数の保持孔と対応した配置
状態で各取付体に取り付けられたｍ数のチャック，及び
アンローダに設けられｎ数の取付体を一体に自転させる
ことが可能な回転機構を有し、既研磨のワークをチャッ
クによりキャリアの保持孔から取り出して所定場所に搬
出する搬出部と、ワークが所望厚さになった時点でのキ
ャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の公
転角度までキャリアを公転させて研磨部を停止させると
共に、当該停止時におけるキャリアの自転角度を求め、
ローダ及びアンローダの各回転機構を制御して、この自
転角度だけ、ローダ及びアンローダの各取付体を自転さ
せる制御部とを具備する構成とした。かかる構成によ
り、研磨部において、サンギア及びインターナルギアの
少なくとも一方を回転させるとともに、上及び下定盤を
互いに逆回転させると、３６０゜／ｎ間隔で配されたｎ
数のキャリアが自公転し、各キャリアの中心周りに３６
０゜／ｍ間隔で穿設されたｍ数の保持孔に保持されたｎ
×ｍ数のワークの両面が同時に研磨される。そして、ワ
ークが所望厚さになると、制御部において、当該時点で
のキャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍
の公転角度までキャリアを公転させて停止させる制御が
行われる。しかる後、当該停止時におけるキャリアの時
点角度が求められ搬出部のアンローダに設けられたｎ数
の取付体がこの自転角度だけ自転される。これにより、
各取付体に取り付けられたｍ数のチャックの位置が既研
磨のワーク位置に一致され、ワークがチャックによって
保持孔から取り出されて、所定場所に搬出される。ま
た、搬入部のローダに設けられたｎ数の取付体もキャリ
アの自転角度だけ自転され、各取付体に取り付けられた
ｍ数のチャックの位置と各キャリアの保持孔とが一致さ
れ、チャックに保持された未研磨のワークが空の保持孔
に搬入される。

【０００８】また、請求項２の研磨システムによれば、
請求項１に記載の研磨システムにおいて、サンギア，イ
ンターナルギアの回転角度はＡ，Ｂであり、サンギア，
インターナルギア及びキャリアの歯数はＺs，Ｚin，及
びＺcであり、制御部は、二式、Ｒ＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚ
in）／２（Ｚs＋Ｚc）、ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚcに基
づき、ワークが所望厚さになった時点でのキャリアの公
転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の公転角度まで
上記キャリアを公転させた後停止させ、当該停止位置に
おけるキャリアの自転角度ｒを演算し、この演算したキ
ャリアの自転角度ｒだけ、ローダ及びアンローダの各取
付体を自転させるものである構成とした。かかる構成に
より、制御部において、ワークが所望厚さになると、キ
ャリアがこの時点での公転角度Ｒに最も近い３６０゜／
ｎの整数倍の角度まで公転されて停止される。そして、
この停止時のキャリアの自転角度ｒが後式に基づいて演
算され、ローダ及びアンロータの各取付体がこの自転角
度ｒだけ自転される。

【０００９】ところで、研磨部における研磨態様はイン
ターナルギアだけを停止させた状態でワークを研磨する
等、多種多様である。そこで、請求項３の発明に係る研
磨システムは、請求項２に記載の研磨システムにおい
て、研磨部は、インターナルギアを停止させた状態でサ
ンギアを回転させるものであり、制御部は、二式、Ｒ＝
Ａ・Ｚs／２（Ｚs＋Ｚc）、ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc
に基づき、上記ワークが所望厚さになった時点でのキャ
リアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の公転
角度まで上記キャリアを公転させた後停止させ、当該停
止位置におけるキャリアの自転角度ｒを演算し、この演
算したキャリアの自転角度ｒだけ、ローダ及びアンロー
ダの各取付体を自転させるものである構成とした。ま
た、請求項４の発明に係る研磨システムは、請求項２に
記載の研磨システムにおいて、研磨部は、サンギアを停
止させた状態でインターナルギアを回転させるものであ
り、制御部は、二式、Ｒ＝Ｂ・Ｚin／２（Ｚs＋Ｚc）、
ｒ＝Ｒ・Ｚs／Ｚcに基づいて、上記ワークが所望厚さに
なった時点でのキャリアの公転角度に最も近い３６０゜
／ｎの整数倍の公転角度まで上記キャリアを公転させた
後停止させ、当該停止位置におけるキャリアの自転角度
ｒを演算し、この演算したキャリアの自転角度ｒだけ、
ローダ及びアンローダの各取付体を自転させるものであ
る構成とした。また、請求項５の発明に係る研磨システ
ムは、請求項２に記載の研磨システムにおいて、研磨部
は、キャリアが定位置で自転するように、サンギア及び
インターナルギアを回転させるものであり、制御部は、
二式、０＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、
ｒ＝−Ａ・Ｚs／Ｚcに基づいて、定位置におけるキャリ
アの自転角度ｒを演算し、この演算したキャリアの自転
角度ｒだけ、ローダ及びアンローダの各取付体を自転さ
せるものである構成とした。また、請求項６の発明に係
る研磨システムは、請求項２に記載の研磨システムにお
いて、研磨部は、キャリアの公転方向がサンギアの回転
方向と同方向になるようにサンギア及びインターナルギ
アを回転させるものであり、制御部は、Ｒ＞０の条件下
で、二式に基づいて、ワークが所望厚さになった時点で
のキャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍
の公転角度までキャリアを公転させた後停止させ、当該
停止位置におけるキャリアの自転角度ｒを演算し、この
演算したキャリアの自転角度ｒだけ、ローダ及びアンロ
ーダの各取付体を自転させるものである構成とした。さ
らに、請求項７の発明に係る研磨システムは、請求項２
に記載の研磨システムにおいて、研磨部は、キャリアの
公転方向がサンギアの回転方向と逆方向になるようにサ
ンギア及びインターナルギアを回転させるものであり、
制御部は、Ｒ＜０の条件下で、上記二式に基づいて、ワ
ークが所望厚さになった時点でのキャリアの公転角度に
最も近い３６０゜／ｎの整数倍の公転角度までキャリア
を公転させた後停止させ、当該停止位置におけるキャリ
アの自転角度ｒを演算し、この演算したキャリアの自転
角度ｒだけ、ローダ及びアンローダの各取付体を自転さ
せるものである構成とした。

【００１０】また、搬出部及び搬入部の回転機構は、ｎ
数の取付体を一体に自転させることができれば良く、そ
の例として、請求項８の発明に係る研磨システムは、請
求項１ないし請求項７のいずれかに記載の研磨システム
において、ローダ及びアンローダの回転機構は、ギア機
構である構成とした。特に、請求項９の発明に係る研磨
システムは、請求項８に記載の研磨システムにおいて、
ギア機構は、ｎ数の取付体の各々に設けられた第１のギ
ア部と、これらの第１のギア部を一体に自転させるため
の第２のギア部と、この第２のギア部を回転させる駆動
部とを具備し、制御部は、駆動部を制御して、ｎ数の取
付体をキャリアの自転角度だけ自転させるものである構
成とし、請求項１０の発明に係る研磨システムは、請求
項９に記載の研磨システムにおいて、ｎ数の第１のギア
部の全てに、第２のギア部を噛合させた構成とし、請求
項１１の発明に係る研磨システムは、請求項９に記載の
研磨システムにおいて、ｎ数の第１のギア部と第２のギ
ア部の間に遊びギアを介設した構成とし、請求項１２の
発明に係る研磨システムは、請求項９に記載の研磨シス
テムにおいて、ｎ数の第１のギア部の各々と第２のギア
部とに無端チェーンを巻き付けた構成とした。また、請
求項１３の発明に係る研磨システムは、請求項１ないし
請求項９のいずれかに記載の研磨システムにおいて、ロ
ーダ及びアンローダの回転機構は、ベルト機構である構
成とし、特に、請求項１４の発明に係る研磨システム
は、請求項１３に記載の研磨システムにおいて、ベルト
機構は、ｎ数の取付体の回転軸の各々と駆動部の回転軸
とに無端ベルトを巻き付けたものであり、制御部は、駆
動部を制御して、ｎ数の取付体をキャリアの自転角度だ
け自転させるものである構成とした。

【００１１】上記課題を解決するために、請求項１５の
第２の発明に係る研磨システムの制御方法は、サンギア
及びインターナルギアの少なくとも一方を回転させて、
これらサンギアとインターナルギアとに噛合した状態で
サンギアの中心周りに３６０゜／ｎの間隔で配されたｎ
数のキャリアを自転させながら公転させ、各キャリアの
中心周りに３６０゜／ｍの間隔で穿設されたｍ数の保持
孔で保持されたワークの両面を互いに逆回転する上定盤
及び下定盤で研磨する研磨過程と、ワークが所望厚さに
なった時点でのキャリアの公転角度に最も近い３６０゜
／ｎの整数倍の公転角度までキャリアを公転させた後、
キャリアの自転及び公転動作を停止させるキャリア公転
角度調整過程と、上記停止時のキャリアの自転角度を求
めるキャリア自転角度決定過程と、ｎ数のキャリアと対
応した配置状態でアンローダに設けられ且つ各々自転可
能なｎ数の取付体であって、ｍ数の保持孔と対応した配
置状態で各取付体に取り付けられたｍ数のチャックを有
するｎ数の取付体を、キャリア自転角度決定過程で求め
たキャリアの自転角度だけ自転させることにより、チャ
ックの位置を既研磨のワークの位置にほぼ一致させ、こ
れらのチャックで既研磨のワークを保持して上記キャリ
アから搬出する搬出過程と、ｎ数のキャリアと対応した
配置状態でローダに設けられ且つ各々自転可能なｎ数の
取付体であって、ｍ数の保持孔と対応した配置状態で各
取付体に取り付けられたｍ数のチャックを有するｎ数の
取付体を、キャリア自転角度決定過程で求めたキャリア
の自転角度だけ自転させることにより、チャックの位置
をキャリアの保持孔の位置にほぼ一致させ、これらのチ
ャックで保持した未研磨のワークを保持孔に搬入する搬
入過程とを具備する構成とした。また、請求項１６の研
磨システムの制御方法は、請求項１５に記載の研磨シス
テムの制御方法において、キャリア公転調整過程とキャ
リア自転角度決定過程とは、サンギア，インターナルギ
アの回転角度をＡ，Ｂとし、サンギア，インターナルギ
ア及びキャリアの歯数をＺs，Ｚin，及びＺcとして、二
式、Ｒ＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、ｒ
＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚcから、停止位置におけるキャリ
アの公転角度Ｒと自転角度ｒとを演算するものである構
成とした。さらにその例として、請求項１７の研磨シス
テムの制御方法は、請求項１６に記載の研磨システムの
制御方法において、研磨過程は、インターナルギアを停
止させた状態でサンギアを回転させるものであり、キャ
リア公転調整過程とキャリア自転角度決定過程とは、二
式、Ｒ＝Ａ・Ｚs／２（Ｚs＋Ｚc）、ｒ＝（Ｒ−Ａ）・
Ｚs／Ｚcに基づいて、停止位置におけるキャリアの公転
角度Ｒと自転角度ｒとを演算するものである構成とし、
請求項１８の研磨システムの制御方法は、請求項１６に
記載の研磨システムの制御方法において、研磨過程は、
サンギアを停止させた状態で上記インターナルギアを回
転させるものであり、キャリア公転調整過程とキャリア
自転角度決定過程とは、二式、Ｒ＝Ｂ・Ｚin／２（Ｚs
＋Ｚc）、ｒ＝Ｒ・Ｚs／Ｚcに基づいて、停止位置にお
けるキャリアの公転角度Ｒと自転角度ｒとを演算するも
のである構成とし、請求項１９の研磨システムの制御方
法は、請求項１６に記載の研磨システムの制御方法にお
いて、研磨過程は、キャリアが定位置で自転するよう
に、サンギア及びインターナルギアを回転させるもので
あり、キャリア自転角度決定過程は、二式、０＝（Ａ・
Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、ｒ＝−Ａ・Ｚs／Ｚ
cに基づいて、定位置におけるキャリアの自転角度ｒを
演算するものである構成とし、請求項２０の研磨システ
ムの制御方法は、請求項１６に記載の研磨システムの制
御方法において、研磨過程は、キャリアの公転方向がサ
ンギアの回転方向と同方向になるようにサンギア及びイ
ンターナルギアを回転させるものであり、キャリア公転
調整過程とキャリア自転角度決定過程とは、Ｒ＞０の条
件下で、二式に基づいて、停止位置におけるキャリアの
公転角度Ｒと自転角度ｒとを演算するものである構成と
し、請求項２１の研磨システムの制御方法は、請求項１
６に記載の研磨システムの制御方法において、研磨過程
は、キャリアの公転方向がサンギアの回転方向と逆方向
になるようにサンギア及びインターナルギアを回転させ
るものであり、キャリア公転調整過程とキャリア自転角
度決定過程とは、Ｒ＜０の条件下で、二式に基づいて、
停止位置におけるキャリアの公転角度Ｒと自転角度ｒと
を演算するものである構成とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、第１の発明の一
実施形態に係る研磨システムを示す概略正面図である。
図１に示すように、この研磨システムは、研磨装置１
（研磨部）と搬入装置２（搬入部）と搬出装置３（搬出
部）と制御装置４（制御部）とを具備している。

【００１３】研磨装置１は、互いに逆回転する下定盤１
０及び上定盤１９によって、ワークＷの両面を研磨する
両面ラッピング装置である。図２は、この研磨装置１を
示す断面図である。研磨装置１の下定盤１０は回転軸１
１を中心に回転できるように支持されており、この下定
盤１０の中心部つまり回転軸１１の端部にサンギア１２
が固着されている。そして、これら下定盤１０及びサン
ギア１２と同心状に配されたインターナルギア１３が回
転自在に支持されている。これら下定盤１０，サンギア
１２，インターナルギア１３の下部にはギア１０ａ，１
１ａ，１３ａが設けられており、これらギア１０ａ，１
１ａ，１３ａに噛合した略示のギア機構１７を介してモ
ータ１８ａ，１８ｂ，１８ｃを駆動することで、サンギ
ア１２，下定盤１０，及びインターナルギア１３を独立
に回転させることができるようになっている。そして、
下定盤１０の上面には、ｎ（正整数）枚のキャリア１４
がサンギア１２とインターナルギア１３とに噛合された
状態で載置されている。図３は、ｎ枚のキャリア１４の
配置状態を示す概略平面図である。図３に示すように、
ｎ枚のキャリア１４はサンギア１２の中心周りに３６０
゜／ｎの間隔で配されており、それぞれのキャリア１４
には、ワークＷを収納するためのｍ（正整数）個の保持
孔１５がキャリア１４の中心周りに３６０゜／ｍ間隔で
穿設されている。一方、図２において、上定盤１９は、
下定盤１０の真上に吊り下げられており、下降して下定
盤１０と共にワークＷを挟持するようになっている。こ
れにより、上定盤１９と下定盤１０とを互いに逆回転さ
せると共に、サンギア１２及びインターナルギア１３の
少なくとも一方を駆動回転させることで、キャリア１４
がサンギア１２の周りを自公転し、キャリア１４の保持
孔１５に収納されたｍ×ｎ枚のワークＷが一度に研磨さ
れるようになっている。このような研磨装置１に、未研
磨のワークＷを搬入する装置が図１に示す搬入装置２で
ある。

【００１４】搬入装置２は、未研磨のワークＷが配置さ
れるテーブル２０と、レール２２に沿ってスライドし
て、テーブル２０上のワークＷを研磨装置１迄搬送する
ローダ２３とを有している。図４は、搬入装置２のテー
ブル２０とローダ２３とを示す断面図であり、図５はロ
ーダ２３の構造を示す概略図であり、図６はテーブル２
０の平面図である。図４に示すように、ローダ２３はテ
ーブル２０の真上位置でテーブル２０に対して昇降する
ようになっており、その下面部には、ｎ数の取付体２４
が配設されている。ｎ数の取付体２４は、図５に示すよ
うに、研磨装置１のキャリア１４の配置状態（図３参
照）と対応した配置状態で設けられており、各取付体２
４の軸２４ａは、図４に示すように、ローダ２３に固定
されたベアリング２４ｂによって軸支されている。ま
た、取付体２４の各下面には、ワークＷを保持するため
のｍ本のチャック２５が、キャリア１４の保持孔１５に
対応した配置状態（図３参照）で取り付けられている。
すなわち、ｎ数の取付体２４がローダ２３の中心周りに
３６０゜／ｎの間隔で配され、ｍ数のチャック２５が各
取付体２４の中心周りに３６０゜／ｍの間隔で取り付け
られている。このようなｎ数の取付体２４は、回転機構
によって一体に自転させることができるようになってい
る。具体的には、この回転機構はギア機構であり、図４
及び図５に示すように、各取付体２４の上部に固設され
た第１のギア部２４ｃと、ｎ数の取付体２４の中心に設
けられ且つすべてのギア部２４ｃと噛合する第２のギア
部２６とで構成され、ギア部２６に連結された回転軸２
７ａをモータ２７（駆動部）で回転させることで、ｎ数
の取付体２４が一体に自転する。また、モータ２７の回
転軸２７ａにはスプリング２８が巻き付けられ、スプリ
ング２８の一方端がモータ２７に固着されると共に他方
端が回転軸２７ａに固着されている。これにより、モー
タ２７で回転軸２７ａを回転させると、スプリング２８
が絞られ、モータ２７の駆動力を解くと、スプリング２
８の復旧力によって、回転軸２７ａが元の位置まで逆回
転されることとなる。つまり、モータ２７の駆動によっ
て所定角度迄自転させられた取付体２４が、モータ２７
の駆動力解放時のスプリング２８の復旧力によってリセ
ットされるようになっている。一方、テーブル２０は、
図６に示すように、ｎ数の受け皿２１をその上面に有し
ている。これらの受け皿２１は、取付体２４と対応して
配されており、図示しないロボットによって未研磨のｍ
数のワークＷが各受け皿２１上に載置されるようになっ
ている。ワークＷの各受け皿２１上への載置は、チャッ
ク２５の取付状態と対応するように行われ、これによ
り、真上のローダ２３を下降させると、各取付体２４の
チャック２５と受け皿２１のワークＷとが完全に一致す
るようになっている。したがって、ローダ２３を下降さ
せることで、テーブル２０上の全てのワークＷをチャッ
ク２５によって保持した後、このローダ２３を図１に示
すレール２２に沿って、研磨装置１迄搬送することがで
きる。そして、研磨装置１で研磨されたワークＷを搬出
する装置が搬出装置３である。

【００１５】搬出装置３も、搬入装置２と同構造であ
る。すなわち、図６に示すように、３６０゜／ｎ間隔で
配されたｎ数の受け皿３１を有したテーブル３０と、図
４及び図５に示すように、３６０゜／ｍ間隔のｍ数のチ
ャック３５が取付られたｎ数の取付体３４を３６０゜／
ｎ間隔で有するアンローダ３３とを具備している。ロー
ダ２３と同様に、アンローダ３３も回転機構を有し、軸
３４ａがベアリング３４ｂで軸支された各取付体３４の
第１のギア部３４ｃに、第２のギア部３６が噛合されて
いる。そして、ギア部３６に連結された回転軸３７ａを
モータ３７（駆動部）で回転させることで、ｎ数の取付
体３４を一体自転させることができ、モータ３７の駆動
力解放時にスプリング３８の復旧力によってリセットさ
れるようになっている。これにより、アンローダ３３
は、既研磨のワークＷを研磨装置１から全て取り出し
て、テーブル３０側にスライドし、テーブル３０の真上
位置でテーブル３０に向かって下降し、保持しているワ
ークＷを受け皿３１上に載置する。そして、受け皿３１
上に載置されたワークＷは、図示しないロボットによっ
て取り出され、カセット等に収納されるようになってい
る。

【００１６】以上のような研磨装置１の研磨動作と搬入
装置２のワークＷ搬入動作と搬出装置３の搬出動作と取
付体２４，３４の自転及びリセット動作とを制御する装
置が制御装置４である。図７は、制御装置４を示すブロ
ック図である。図７に示すように、制御装置４は設定部
４０と公転角度演算部４１と自転角度演算部４５とシス
テム制御部４６とを有する。

【００１７】設定部４０は、研磨装置１のサンギア１
２，インターナルギア１３，キャリア１４の歯数と、搬
入装置２（搬出装置３）のギア部２４ｃ（ギア部３４
ｃ），ギア部２６（ギア部３６）の歯数と、キャリア１
４の枚数と、各キャリア１４の保持孔１５の個数と、サ
ンギア１２及びインターナルギア１３の回転速度とを入
力する部分である。

【００１８】公転角度演算部４１は、研磨装置１で研磨
されているワークＷが所望厚さになった時点でのサンギ
ア１２とインターナルギア１３との回転角度に基づい
て、当該時点でのキャリア１４の公転角度を求める部分
である。具体的には、研磨装置１の上定盤１９に取り付
けられた渦センサ等の厚さ検知センサ４２からの電気信
号に基づいて、測定器４３がワークＷの厚さを演算し、
公転角度演算部４１が、この測定器４３から入力される
厚さ値を監視すると共に、サンギア１２の回転角度セン
サ４４ａとインターナルギア１３の回転角度センサ４４
ｂからの検出信号を監視する。そして、測定器４３から
の厚さ値が所望値になった時点でのサンギア１２の回転
角度Ａとインターナルギア１３の回転角度Ｂとから、下
記（１）式に基づいて、キャリア１４の公転角度Ｒを求
める。なお、Ｚs，Ｚin，Ｚｃは設定部４０で設定され
たサンギア１２，インターナルギア１３，キャリア１４
の歯数であり、Ａ及びＢはサンギア１２及びインターナ
ルギア１３の回転角度である。 Ｒ＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、・・・・（１） しかる後、公転角度演算部４１は、求めた公転角度Ｒに
最も近い３６０゜／ｎの整数倍の公転角度までキャリア
１４を公転させる回転角度Ａ，Ｂを示す補正信号Ｓ１を
システム制御部４６に出力する。すると、システム制御
部４６が補正信号Ｓ１が示す角度だけキャリア１４が公
転するように、モータ１８ａ，１８ｃを制御した後、モ
ータ１８ａ〜１８ｃを停止させるようになっている。す
なわち、例えば１０枚のキャリア１４が始動時から３６
３７２０゜だけ回転したときにワークＷが所望厚さにな
ったとすると、３６０゜／ｎ（＝３６０゜／１０＝３６
゜）の整数倍であって３６３７２０゜に最も近い角度は
３６３９６０゜であるので、公転角度演算部４１はキャ
リア１４が現在位置から２４゜だけ回転するようにモー
タ１８ａ，１８ｃを制御する。

【００１９】自転角度演算部４５は、上記制御によって
研磨装置１が停止した時点でのキャリア１４の自転角度
ｒを求め、所定のタイミングでローダ２３，アンローダ
３３の取付体２４，３４を自転させる部分である。具体
的には、研磨装置１停止時のキャリア１４の公転角度Ｒ
（３６０゜／ｎの整数倍）とサンギア１２の回転角度Ａ
とに基づき、下記（２）及び（３）式とを用いて、キャ
リア１４の自転角度ｒを求める。そして、この自転角度
ｒだけローダ２３，アンローダ３３の取付体２４，３４
を自転させるギア部２６，３６の回転角度Ｃを求め、こ
の回転角度Ｃだけギア部２６，３６を回転させる自転信
号Ｓ２をモータ２７，３７に出力する。なお、Ｚs′と
Ｚc′は設定部４０で設定されたギア部２６（３６）と
ギア部２４ｃ（３４ｃ）の歯数である。 ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc、 ・・・・（２） Ｃ＝ｒ・Ｚc′／Ｚs′ ・・・・（３）

【００２０】システム制御部４６は、研磨装置１の研磨
動作の駆動及び停止と搬入装置２の搬入動作と搬出装置
３の搬出動作とを制御する部分である。具体的には、図
１において、下定盤１０と上定盤１９とでワークＷを挟
持した状態で、モータ１８ａ〜１８ｃを駆動させ、下定
盤１０と上定盤１９とサンギア１２とインターナルギア
１３とを回転させる。そして、システム制御部４６は、
上述したように、公転角度演算部４１からの補正信号Ｓ
１を受けた時点で補正信号Ｓ１が示す角度だけキャリア
１４を公転させた後、停止するように、モータ１８ａ〜
１８ｃを制御すると共に、上定盤１９を上昇させる制御
を行う。しかる後、システム制御部４６は、搬出装置３
のアンローダ３３を研磨装置１の下定盤１０の真上まで
移動させ、アンローダ３３が下定盤１０の真上にくる迄
に又は真上にきた時点で、自転角度演算部４５に対して
上記自転信号Ｓ２の送信指令を行う。そして、システム
制御部４６は、アンローダ３３を下定盤１０に向かって
下降させた後、チャック３５で既研磨のワークＷを保持
したアンローダ３３を上昇させ、テーブル３０の真上ま
で移動させる制御を行う。さらに、システム制御部４６
は、アンローダ３３がテーブル３０の真上にくる迄に又
は真上にきた時点で、モータ３７への通電を断にする。
すなわち、モータ３７の駆動力を解放させる制御を行っ
た後、アンローダ３３をテーブル３０に向かって下降さ
せる制御を行う。そして、ワークＷをテーブル３０の受
け皿３１に載置したアンローダ３３をテーブル３０の真
上迄上昇させるようになっている。また、システム制御
部４６は、アンローダ３３に対する制御とほぼ並行し
て、搬入装置２のローダ２３の制御を行う。すなわち、
ローダ２３をテーブル２０に向けて下降させた後、未研
磨のワークＷを保持したローダ２３を上昇させ、研磨装
置１の下定盤１０の真上まで移動させる。そして、ロー
ダ２３が下定盤１０の真上にくる迄に又は真上にきた時
点で、自転角度演算部４５に対して自転信号Ｓ２の送信
指令を行う。そして、ローダ２３を下定盤１０に向かっ
て下降させた後、チャック２５からワークＷを解放した
ローダ２３を上昇させて、テーブル２０の真上迄移動さ
せる。システム制御部４６は、ローダ２３がテーブル２
０の真上にくる迄に又は真上にきた時点で、モータ２７
の駆動力を解放させる。

【００２１】次に、この実施形態の研磨システムが示す
動作について説明する。なお、この動作は、第２の発明
に係る研磨システムの制御方法を具体的に達成するもの
でもある。図８は研磨システムの順工程図であり、図９
はキャリア１４の公転及び自転状態と取付体２４（３
４）の自転状態を示す概略平面図である。図９の（ａ）
及び（ｂ）に示すように、キャリア１４の位置と取付体
２４の位置とが完全に一致した状態（以下、「初期状
態」という）から、図８の（ａ）に示すように、研磨装
置１による研磨過程が実行される。つまり、初期状態で
は、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ｎ数のキャ
リア１４の中心が、ローダ２３（アンローダ３３）の中
心線Ｍに一致した３６０゜／ｎ間隔のｎ本の公転中心線
Ｌ上にあり（以下、「定公転位置」という）、しかも、
各キャリア１４のｍ数の保持孔１５のうち最も外側に位
置する保持孔１５の中心が公転中心線Ｌ上にある。ま
た、搬入装置２（３）においても、各取付体２４（３
４）のｍ数のチャック２５（３５）のうち最も外側に位
置するチャック２５（３５）の中心が中心線Ｍ上にあ
る。このような初期状態から、図８の（ａ）に示すよう
に、研磨装置１の研磨動作が始動されると、自公転する
キャリア１４の保持孔１５に保持されたｎ×ｍ数のワー
クＷの両面が互いに逆回転する下定盤１０及び上定盤１
９によって研磨される。研磨中のワークＷの厚さ値は、
図７に示すように、厚さ検知センサ４２と測定器４３と
を介して制御装置４の公転角度演算部４１に監視され、
ワークＷが所望厚さまで研磨されると、回転角度センサ
４４ａ，４４ｂから得たサンギア１２の回転角度Ａとイ
ンターナルギア１３の回転角度Ｂとから、上記（１）式
が公転角度演算部４１において演算される。このとき、
図９の（ｃ）に示すように、キャリア１４の位置が上記
定公転位置からずれている場合には、上記（１）式の公
転角度Ｒは、３６０゜／ｎの整数倍にならない。したが
って、かかる場合には、公転角度調整過程が実行され
る。すなわち、求めた上記公転角度Ｒに最も近い３６０
゜／ｎの整数倍の角度が公転角度演算部４１で演算さ
れ、補正信号Ｓ１がシステム制御部４６に送られる。こ
れにより、システム制御部４６によって、研磨装置１の
モータ１８ａ，１８ｃが制御され、図９の（ｄ）に示す
ように、ｎ枚のキャリア１４が、３６０゜／ｎより小さ
い角度だけ公転されて、定公転位置に至ると、研磨装置
１の動作が停止される（研磨過程の終了）。このよう
に、この実施形態の研磨システムによれば、ワークＷの
厚さが所望値になった後、研磨装置１を停止させるまで
の間、キャリア１４は３６０゜／ｎよりも小さな角度し
か公転しないので、その間の自転角度も小さい。したが
って、所望厚さに至った後研磨されるワークＷの研磨量
も僅かであり、研磨精度が非常に高いものとなる。キャ
リア１４の枚数ｎが多いほど、この効果が顕著に現れ、
研磨レートの高い研磨装置１においても、十分な研磨精
度を確保することができる。

【００２２】ところで、公転角度調整過程は、ｎ枚のキ
ャリア１４を定公転位置に調整するだけであり、各キャ
リア１４のｍ数の保持孔１５の位置を図９の（ａ）に示
す初期状態に戻すものではない。したがって、この状態
では、図９の（ｂ）及び（ｄ）に示すように、取付体２
４（３４）のチャック２５（３５）の位置とキャリア１
４の保持孔１５の位置とが一致しないことが多い。そこ
で、キャリア１４を自転させずに、取付体２４（３４）
を自転させて、チャック２５（３５）の位置を保持孔１
５の位置に合わせるためのキャリア自転角度決定過程が
実行される。すなわち、公転角度調整過程が終了する
と、自転角度演算部４５において、キャリア１４停止時
の公転角度Ｒ（３６０゜／ｎの整数倍）を用いて、上記
（２）式からキャリア１４の自転角度ｒが演算され、こ
の自転角度ｒと同角度だけ搬入装置２及び搬出装置３の
取付体２４，３４を自転させるギア部２６，３６の回転
角度Ｃが上記（３）式から演算され、その自転信号Ｓ２
が決定される。

【００２３】しかる後、搬出過程が実行される。すなわ
ち、図８の（ｂ）に示すように、システム制御部４６の
制御によって、搬出装置３のアンローダ３３が研磨装置
１側に移動される。そして、アンローダ３３の移動中又
は研磨装置１の下定盤１０の真上にきた時点で、システ
ム制御部４６の指令により、自転信号Ｓ２が自転角度演
算部４５からアンローダ３３のモータ３７に送られ、ア
ンローダ３３のギア部３６が回転角度Ｃだけ回転され
る。この結果、取付体３４が一体に自転し、図９の
（ｅ）に示すように、チャック３５の位置が図９の
（ｄ）に示す保持孔１５の位置に一致することとなる。
この状態で、図８の（ｃ）に示すように、アンローダ３
３を研磨装置１の下定盤１０に向かって下降させると、
全てのチャック３５が１対１対応で全ての既研磨ワーク
Ｗに接触する。すると、各チャック３５が各ワークＷを
保持した状態で、アンローダ３３が上昇され、図８の
（ｄ）に示すようにテーブル３０側に移動させられる。
そして、アンローダ３３がテーブル３０の移動中又は真
上にきた時点で、システム制御部４６の制御によってモ
ータ３７の駆動力が解放され、スプリング３８の復旧力
によって、取付体３４の自転位置がリセットされた後、
図８の（ｅ）に示すように、アンローダ３３が下降さ
れ、既研磨のワークＷがテーブル３０上に載置されて、
搬出過程が終了する。

【００２４】上記搬出過程とほぼ並行して搬入過程が実
行される。すなわち、システム制御部４６の制御によっ
て、図８の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、搬入装置２
のローダ２３がテーブル２０に向かって下降され、テー
ブル２０上のワークＷがチャック２５で保持されると、
ローダ２３が上昇された後、図８の（ｄ）に示すよう
に、研磨装置１側に移動させられる。そして、ローダ２
３の移動中又は研磨装置１の下定盤１０の真上にきた時
点で、自転信号Ｓ２がローダ２３のモータ２７に送ら
れ、ローダ２３のギア部２６が回転角度Ｃだけ回転され
る。この結果、取付体２４が一体に自転し、図９の
（ｅ）に示すように、チャック２５の位置が保持孔１５
の位置に一致する。この状態で、図８の（ｅ）に示すよ
うに、ローダ２３を下定盤１０に向かって下降させる
と、チャック２５が空の保持孔１５に１対１で対応す
る。そして、未研磨の各ワークＷが各保持孔１５に収納
された後、ローダ２３が上昇されて、テーブル２０側に
移動させられる。そして、ローダ２３の移動中又はテー
ブル２０の真上にきた時点で、取付体２４の自転位置が
リセットされ、搬入過程が終了する。

【００２５】以後、同様に、研磨過程，公転角度調整過
程，キャリア自転角度決定過程，搬出過程，及び搬入過
程が繰り返され、その都度、ｎ×ｍ数のワークＷが高精
度で研磨されることとなる。

【００２６】

【実施例１】この実施例は上記実施形態を具体化したも
のであり、研磨装置１のキャリア１４の枚数ｎが「１
０」に、各キャリア１４の保持孔１５の個数ｍが「５」
に、サンギア１２とインターナルギア１３とキャリア１
４の歯数Ｚs，Ｚin，Ｚcが各々「３３０」，「５５
０」，「１１０」に搬入装置２（搬出装置３）のギア部
２４ｃ（３４ｃ）の歯数Ｚc′が「１１０」に、ギア部
２６（３６）の歯数Ｚs′が「３３０」に設定され、イ
ンターナルギア１３を固定して（Ｂ＝０）、サンギア１
２を駆動するようになっている。これらの値は制御装置
４の設定部４０で予め設定しておく。

【００２７】かかる構成により、インターナルギア１３
を固定した状態でモータ１８ａ，１８ｃを駆動させて、
研磨装置１を作動させると、１０×５＝５０枚のワーク
Ｗが同時に研磨される。そして、ワークＷが所望厚さ迄
研磨されると、制御装置４の公転角度演算部４１におい
て、その時点のキャリア１４の公転角度Ｒが演算され
る。すなわち、上記（１）式を具体化した下記（４）式
が演算される。 Ｒ＝Ａ・Ｚs／２（Ｚs＋Ｚc）、 ＝３Ａ／８ ・・・・（４） この公転角度Ｒに最も近い３６０゜／ｎ＝３６゜の整数
倍を３６゜・Ｐ（Ｐ＝整数）として表すと、上記（４）
式より、キャリア１４の公転角度が３６゜・Ｐとなるサ
ンギア１２の回転角度Ａは、Ａ＝９６゜・Ｐであり、こ
の回転角度Ａを示す補正信号Ｓ１がシステム制御部４６
に送られる。これにより、回転角度Ａが９６゜・Ｐにな
るまで、サンギア１２が回転された後、モータ１８ａ〜
１８ｃが停止される。この結果、ワークＷが所望厚さに
なった時点でのキャリア１４の公転角度をＲ１とする
と、キャリア１４は「３６゜・Ｐ−Ｒ１」だけ公転され
て、定公転位置に位置決めされることとなる。この公転
角度は、キャリア１４が３６０゜／１０＝３６゜間隔で
配されていることから、３６゜よりも小さい角度であ
り、この公転時に生じるワークＷの研磨量は僅かであ
る。

【００２８】しかる後、自転角度演算部４５において、
キャリア１４の自転角度ｒが上記（２）式を具体化した
下記（５）式から求められる。なお、負符号はサンギア
１２の回転方向を逆方向に回転させることを意味してい
る。 ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc、 ＝３（Ｒ−Ａ） ＝３（３６゜・Ｐ−９６゜・Ｐ） ＝−１８０゜・Ｐ ・・・・（５） 上記（５）式から明らかなように、整数Ｐが奇数の場合
には、キャリア１４が初期状態から１８０゜だけ自転
し、整数Ｐが偶数の場合には、自転していないものとし
て考えることができる。このため、自転角度演算部４５
は、整数Ｐが奇数の場合にはｒ＝１８０゜とし、偶数の
場合にはｒ＝０゜として、上記（３）式を具体化した下
記（６）式を演算し、ギア部２６（３６）の回転角度Ｃ
を示す自転信号Ｓ２をローダ２３（アンローダ３３）の
モータ２７（３７）に出力するようになっている。 Ｃ＝ｒ／３ ・・・・（６）

【００２９】このように、この実施例によれば、ワーク
Ｗが所望厚さになった後の公転角度が３６゜より小さい
ので、その間に生じる無駄な研磨量が少なくて済み、こ
の結果、高精度の研磨を達成することができる。その他
の構成，作用効果は上記実施形態と同様であるのでその
記載は省略する。

【００３０】

【実施例２】この実施例は、サンギア１２を固定してイ
ンターナルギア１３を駆動するようにした点が上記実施
例１と異なる。これにより、ワークＷが所望厚さ迄研磨
されると、上記（１）式を具体化した下記（７）式が公
転角度演算部４１において演算される。 Ｒ＝Ｂ・Ｚin／２（Ｚs＋Ｚc）、 ＝５Ｂ／８ ・・・・（７） この公転角度Ｒに最も近い公転角度３６゜・Ｐまでキャ
リア１４を公転させるインターナルギア１３の回転角度
Ｂは、「５７.６゜・Ｐ」であるので、この回転角度Ｂ
を示す補正信号Ｓ１がシステム制御部４６に送られ、モ
ータ１８ａ〜１８ｃが停止されて、キャリア１４が定公
転位置に位置決めされる。このときも、キャリア１４の
公転角度は３６゜よりも小さい。

【００３１】しかる後、自転角度演算部４５において、
キャリア１４の自転角度ｒが上記（２）式を具体化した
下記（８）式から求められる。 ｒ＝Ｒ・Ｚs／Ｚc、 ＝３Ｒ ＝１０８゜・Ｐ ・・・・（８） この（８）式はさらに下記（９）式のように変形するこ
とができる。ただし、Ｑは整数（≧０）であり、ｒ′は
剰余である（０≦ｒ′＜３６０゜）。 ｒ＝３６０゜・Ｑ＋ｒ′ ・・・・（９） このため、自転角度演算部４５は、上記（８）式で求め
た「１０８゜・Ｐ」を３６０゜で除算して、その剰余
ｒ′を求め、このｒ′をキャリア１４の自転角度ｒと見
なして、上記（６）式の演算を行い、その回転角度Ｃを
示す自転信号Ｓ２をローダ２３（アンローダ３３）のモ
ータ２７（３７）に出力するようになっている。その他
の構成，作用効果は上記実施例１と同様であるのでその
記載は省略する。

【００３２】

【実施例３】この実施例は、キャリア１４が公転せず定
位置で自転し続けるように、サンギア１２，インターナ
ルギア１３の回転速度を制御するようにした点が上記実
施例１及び実施例２と異なる。すなわち、制御装置４の
設定部４０において、Ｒ＝０と設定することで、公転角
度演算部４１において、上記（１）式を具体化した、下
記（１０）式が演算される。 ０＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、 ＝（３Ａ＋５Ｂ）／８ ・・・・（１０） システム制御部４６は、公転角度演算部４１の上記演算
結果に基づいて、サンギア１２とインターナルギア１３
とを逆方向に、しかも下記（１１）式に示す回転比で回
転させるように、モータ１８ａとモータ１８ｃとを制御
する。Ａ／Ｂ＝−５／３ ・・・・（１１）そ
して、ワークＷが所望厚さ迄研磨されると、その時点の
サンギア１２とインターナルギア１３との回転数Ａ，Ｂ
から上記（１０）式に基づいてキャリア１４の公転角度
Ｒを求める。このとき、公転角度Ｒは常に「０」であ
り、３６゜・Ｐに常に一致するので、この時点でのサン
ギア１２とインターナルギア１３との回転数Ａ，Ｂを示
す補正信号Ｓ１がシステム制御部４６に送られ、モータ
１８ａ〜１８ｃがその時点で停止される。

【００３３】しかる後、自転角度演算部４５において、
上記時点でのサンギア１２，インターナルギア１３の回
転数Ａ，Ｂに基づいて、キャリア１４の自転角度ｒが上
記（２）式を具体化した、下記（１２）式から求められ
る。 ｒ＝−Ａ・Ｚs／Ｚc、 ＝−３Ａ ・・・・（１２） この（１２）式もまた、上記（９）式のように変形する
ことができるので、自転角度演算部４５は、上記（１
２）式で求めた「−３Ａ」を３６０゜で除算して、その
剰余ｒ′を求め、このｒ′をｒとみなして上記（６）式
の演算を行い、その回転角度Ｃを示す自転信号Ｓ２をロ
ーダ２３（アンローダ３３）のモータ２７（３７）に出
力するようになっている。

【００３４】このように、この実施例によれば、ワーク
Ｗが所望厚さ迄研磨した時点で直ちに研磨装置１を停止
させる構成であるので、以後の無駄な研磨が全く行われ
ず、さらに高精度な研磨が可能となる。その他の構成，
作用効果は、上記実施例１及び実施例２と同様であるの
で、その記載は省略する。

【００３５】

【実施例４】この実施例は、キャリア１４がサンギア１
２と同方向に公転するように、サンギア１２とインター
ナルギア１３の回転速度を制御する点が上記実施例１〜
実施例３と異なる。すなわち、制御装置４の公転角度演
算部４１において、Ｒ＞０の条件下で上記（１）式を具
体化した下記（１３）式が演算され、上記（１４）式が
導出される。 Ｒ＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、 ＝（３Ａ＋５Ｂ）／８ ・・・・（１３） Ａ／Ｂ＞−５／３ ・・・・（１４） これにより、システム制御部４６は、公転角度演算部４
１の演算結果に基づいて、サンギア１２とインターナル
ギア１３とを逆方向にしかも５／３よりも大きな回転比
で回転させるように、モータ１８ａ，１８ｃを制御す
る。そして、ワークＷが所望厚さ迄研磨されると、上記
（１３）式が演算されて、その時点のキャリア１４の公
転角度Ｒが求められ、この公転角度Ｒに最も近い３６゜
・Ｐ迄キャリア１４を公転させるサンギア１２とインタ
ーナルギア１３との回転数Ａ，Ｂを示す補正信号Ｓ１が
システム制御部４６に送られて、キャリア１４が定公転
位置に位置決めされる。

【００３６】しかる後、自転角度演算部４５において、
キャリア１４の自転角度ｒが上記（２）式を具体化した
下記（１５）式から求められる。ただし、「Ａ」はキャ
リア１４を３６゜・Ｐ迄公転させたときのサンギア１２
の公転角度である。 ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc、 ＝３（Ｒ−Ａ） ＝３（３６゜・Ｐ−Ａ） ・・・・（１５） この（１５）式もまた、上記（９）式のように変形する
ことができるので、（１５）式の右辺の回転角度を３６
０゜で除算して得た剰余ｒ′をｒとみなして上記（６）
式の演算を行い、その回転角度Ｃを示す自転信号Ｓ２を
ローダ２３（アンローダ３３）のモータ２７（３７）に
出力するようになっている。その他の構成，作用効果は
上記実施例１〜実施例３と同様であるので、その記載は
省略する。

【００３７】

【実施例５】この実施例は、キャリア１４がサンギア１
２と逆方向に公転するように、サンギア１２とインター
ナルギア１３の回転速度を制御する点が上記実施例４と
異なる。すなわち、制御装置４の公転角度演算部４１に
おいて、Ｒ＜０の条件下で上記（１３）式の演算が行わ
れ、下記（１６）式が導出される。 Ａ／Ｂ＜−５／３ ・・・・（１６） これにより、システム制御部４６は、サンギア１２とイ
ンターナルギア１３とを逆方向にしかも５／３よりも小
さな回転比で回転させるように、モータ１８ａ，１８ｃ
を制御する。その他の構成，作用効果は上記実施例４と
同様であるので、その記載は省略する。

【００３８】なお、この発明は、上記実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の
変形や変更が可能である。例えば、上記実施形態では搬
入装置２及び搬出装置３の回転機構を構成するギア部２
４ｃ（３４ｃ）とギア部２６（３６）とを直結した構造
としたが、ギア部２４ｃ（３４ｃ）とギア部２６（３
６）との間に一以上の遊びギアを設けて、ギア部２６
（３６）の回転をギア部２４ｃ（３４ｃ）に伝達するよ
うにしても良い。また、ギア部２４ｃ（３４ｃ）とギア
部２６（３６）とに、無端チェーンを巻き付けた構造と
しても良い。また、上記実施形態では、回転機構とし
て、ギア機構を適用したが、ベルト機構とし、ギア部２
４ｃ（３４ｃ）及びギア部２６（３６）をプリーとし
て、これらに滑りが殆ど無い無端ベルトを巻き付けた機
構としても良い。さらに、上記実施形態では、公転角度
演算部４１において、ワークＷが所望厚さになった時点
でのキャリア１４の公転角度Ｒを上記（１）式により演
算し、この公転角度Ｒに最も近い３６０゜／ｎの整数倍
の公転角度までキャリア１４を公転させる補正信号Ｓ１
をシステム制御部４６に出力して、モータ１８ａ，１８
ｃをシステム制御部４６で制御するようにしたが、これ
に限るものではなく、次のような制御構造にすることも
できる。すなわち、測定器４３からの信号が示すワーク
Ｗの厚さ値が所望厚さ値になった時点で、その信号を公
転角度演算部４１からシステム制御部４６に出力し、こ
の信号を受けたシステム制御部４６がサンギア１２，イ
ンターナルギア１３の回転速度をスローダウンさせるよ
うに、モータ１８ａ，１８ｃを制御する。しかる後、公
転角度演算部４１が回転角度センサ４４ａ，４４ｂから
の回転角度Ａ，Ｂを上記（１）式の右辺に当てはめ、左
辺が３６０゜／ｎの整数倍の角度になった時点で、停止
信号を公転角度演算部４１からシステム制御部４６に送
る。そして、システム制御部４６がこの停止信号を受け
ると、モータ１８ａ〜１８ｃを停止させる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明に
よれば、ワークが所望厚さになった後研磨動作を停止さ
せるまでに、キャリアを公転させる角度が３６０゜／ｎ
よりも小さいので、その間の無駄な研磨が非常に少なく
て済み、この結果、ワークの高精度な研磨が可能にな
る。特に、キャリア枚数が多いほど、この効果が顕著に
現れ、研磨レートの高い研磨部についても十分な研磨性
尾を確保することができる。また、ワークが所望厚さに
なった後の無駄な研磨作業時間を低減させることができ
るので、システムの稼働率を向上させることができ、こ
の結果、高精度のワークを迅速に量産することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る研磨システムを示
す概略正面図である。

【図２】研磨装置を示す断面図である。

【図３】ｎ枚のキャリアの配置状態を示す概略平面図で
ある。

【図４】搬入装置及び搬出装置のテーブルとローダ及び
アンローダとを示す断面図である。

【図５】ローダ及びアンローダの構造を示す概略図であ
る。

【図６】テーブルの平面図である。

【図７】制御装置を示すブロック図である。

【図８】研磨システムの順工程図である。

【図９】キャリアの自公転状態と取付体の自転状態を示
す概略平面図である。

【図１０】従来の研磨システムを示す概略斜視図であ
る。

【図１１】図１０の研磨システムにおけるキャリアと保
持孔の位置を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１・・・研磨装置、 ２…搬入装置、 ３…搬出装置、
４…制御装置、１０…下定盤、 １２…サンギア、
１３…インターナルギア、 １４…キャリア、 ２３…
ローダ、 ２４，３４…取付体、 ２５，３５…チャッ
ク、 ３３…アンローダ、 ４１…公転角度演算部、
４５…自転角度演算部、 Ｗ…ワーク。

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な下定盤，この下定盤の中心部
   で回転可能なサンギア，このサンギアの外側に同心状に
   配された回転可能なインターナルギア，その中心周りに
   ３６０゜／ｍの間隔で穿設されたｍ数の保持孔を有し且
   つ上記サンギアとインターナルギアとに噛合された状態
   でサンギアの中心周りに３６０゜／ｎの間隔で配された
   ｎ数のキャリア，及び上記下定盤と共にキャリアの保持
   孔内のワークを挟持した状態で下定盤と逆方向に回転可
   能な上定盤を有してなる研磨部と、 上記研磨部側に移動可能なローダ，上記ｎ数のキャリア
   と対応した配置状態で上記ローダに設けられ且つ各々自
   転可能なｎ数の取付体，上記ｍ数の保持孔と対応した配
   置状態で上記各取付体に取り付けられたｍ数のチャッ
   ク，及び上記ローダに設けられ上記ｎ数の取付体を一体
   に自転させることが可能な回転機構を有し、未研磨のワ
   ークを上記チャックで保持して上記研磨部のキャリアに
   穿設された保持孔に搬入する搬入部と、 上記研磨部側から移動可能なアンローダ，上記ｎ数のキ
   ャリアと対応した配置状態で上記アンローダに設けられ
   且つ各々自転可能なｎ数の取付体，上記ｍ数の保持孔と
   対応した配置状態で上記各取付体に取り付けられたｍ数
   のチャック，及び上記アンローダに設けられ上記ｎ数の
   取付体を一体に自転させることが可能な回転機構を有
   し、既研磨のワークを上記チャックにより上記キャリア
   の保持孔から取り出して所定場所に搬出する搬出部と、 上記ワークが所望厚さになった時点でのキャリアの公転
   角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の公転角度までキ
   ャリアを公転させて研磨部を停止させると共に、当該停
   止時におけるキャリアの自転角度を求め、上記ローダ及
   びアンローダの各回転機構を制御して、この自転角度だ
   け、上記ローダ及びアンローダの各取付体を自転させる
   制御部とを具備することを特徴とする研磨システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の研磨システムにおい
   て、 上記サンギア，インターナルギアの回転角度はＡ，Ｂで
   あり、上記サンギア，インターナルギア及びキャリアの
   歯数はＺs，Ｚin，及びＺcであり、 上記制御部は、 二式、 Ｒ＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc に基づき、上記ワークが所望厚さになった時点での上記
   キャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の
   公転角度まで上記キャリアを公転させた後停止させ、当
   該停止位置における上記キャリアの自転角度ｒを演算し
   て、この演算したキャリアの自転角度ｒだけ、上記ロー
   ダ及びアンローダの各取付体を自転させるものである、 ことを特徴とする研磨システム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の研磨システムにおい
   て、 上記研磨部は、上記インターナルギアを停止させた状態
   で上記サンギアを回転させるものであり、 上記制御部は、 二式、 Ｒ＝Ａ・Ｚs／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc に基づき、上記ワークが所望厚さになった時点での上記
   キャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の
   公転角度まで上記キャリアを公転させた後停止させ、当
   該停止位置における上記キャリアの自転角度ｒを演算し
   て、この演算したキャリアの自転角度ｒだけ、上記ロー
   ダ及びアンローダの各取付体を自転させるものである、
   ことを特徴とする研磨システム。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の研磨システムにおい
   て、 上記研磨部は、上記サンギアを停止させた状態で上記イ
   ンターナルギアを回転させるものであり、 上記制御部は、 二式、 Ｒ＝Ｂ・Ｚin／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝Ｒ・Ｚs／Ｚc に基づき、上記ワークが所望厚さになった時点での上記
   キャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の
   公転角度まで上記キャリアを公転させた後停止させ、当
   該停止位置における上記キャリアの自転角度ｒを演算し
   て、この演算したキャリアの自転角度ｒだけ、上記ロー
   ダ及びアンローダの各取付体を自転させるものである、 ことを特徴とする研磨システム。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の研磨システムにおい
   て、 上記研磨部は、上記キャリアが定位置で自転するよう
   に、上記サンギア及びインターナルギアを回転させるも
   のであり、 上記制御部は、 二式、 ０＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝−Ａ・Ｚs／Ｚc に基づいて、上記定位置における上記キャリアの自転角
   度ｒを演算し、この演算したキャリアの自転角度ｒだ
   け、上記ローダ及びアンローダの各取付体を自転させる
   ものである、 ことを特徴とする研磨システム。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の研磨システムにおい
   て、 上記研磨部は、上記キャリアの公転方向が上記サンギア
   の回転方向と同方向になるように上記サンギア及びイン
   ターナルギアを回転させるものであり、 上記制御部は、Ｒ＞０の条件下で、 上記二式に基づき、上記ワークが所望厚さになった時点
   での上記キャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの
   整数倍の公転角度まで上記キャリアを公転させた後停止
   させ、当該停止位置における上記キャリアの自転角度ｒ
   を演算して、この演算したキャリアの自転角度ｒだけ、
   上記ローダ及びアンローダの各取付体を自転させるもの
   である、 ことを特徴とする研磨システム。
7. 【請求項７】 請求項２に記載の研磨システムにおい
   て、 上記研磨部は、上記キャリアの公転方向が上記サンギア
   の回転方向と逆方向になるように上記サンギア及びイン
   ターナルギアを回転させるものであり、 上記制御部は、Ｒ＜０の条件下で、 上記二式に基づき、上記ワークが所望厚さになった時点
   での上記キャリアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの
   整数倍の公転角度まで上記キャリアを公転させた後停止
   させ、当該停止位置における上記キャリアの自転角度ｒ
   を演算して、この演算したキャリアの自転角度ｒだけ、
   上記ローダ及びアンローダの各取付体を自転させるもの
   である、 ことを特徴とする研磨システム。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
   載の研磨システムにおいて、 上記ローダ及びアンローダの回転機構は、ギア機構であ
   る、 ことを特徴とする研磨システム。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の研磨システムにおい
   て、 上記ギア機構は、上記ｎ数の取付体の各々に設けられた
   第１のギア部と、これらの第１のギア部を一体に自転さ
   せるための第２のギア部と、この第２のギア部を回転さ
   せる駆動部とを具備し、 上記制御部は、上記駆動部を制御して、上記ｎ数の取付
   体を上記キャリアの自転角度だけ自転させるものであ
   る、 ことを特徴とする研磨システム。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の研磨システムにおい
    て、 上記ｎ数の第１のギア部の全てに、上記第２のギア部を
    噛合させた、 ことを特徴とする研磨システム。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の研磨システムにおい
    て、 上記ｎ数の第１のギア部と上記第２のギア部の間に遊び
    ギアを介設した、 ことを特徴とする研磨システム。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載の研磨システムにおい
    て、 上記ｎ数の第１のギア部の各々と上記第２のギア部とに
    無端チェーンを巻き付けた、 ことを特徴とする研磨システム。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし請求項７のいずれかに
    記載の研磨システムにおいて、 上記ローダ及びアンローダの回転機構は、ベルト機構で
    ある、 ことを特徴とする研磨システム。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の研磨システムにお
    いて、 上記ベルト機構は、上記ｎ数の取付体の回転軸の各々と
    駆動部の回転軸とに無端ベルトを巻き付けたものであ
    り、 上記制御部は、上記駆動部を制御して、上記ｎ数の取付
    体を上記キャリアの自転角度だけ自転させるものであ
    る、 ことを特徴とする研磨システム。
15. 【請求項１５】 サンギア及びインターナルギアの少な
    くとも一方を回転させて、これらサンギアとインターナ
    ルギアとに噛合した状態でサンギアの中心周りに３６０
    ゜／ｎの間隔で配されたｎ数のキャリアを自転させなが
    ら公転させ、各キャリアの中心周りに３６０゜／ｍの間
    隔で穿設されたｍ数の保持孔で保持されたワークの両面
    を互いに逆回転する上定盤及び下定盤で研磨する研磨過
    程と、上記ワークが所望厚さになった時点での上記キャ
    リアの公転角度に最も近い３６０゜／ｎの整数倍の公転
    角度までキャリアを公転させた後、上記キャリアの自転
    及び公転動作を停止させるキャリア公転角度調整過程
    と、 上記停止時のキャリアの自転角度を求めるキャリア自転
    角度決定過程と、 上記ｎ数のキャリアと対応した配置状態で上記アンロー
    ダに設けられ且つ各々自転可能なｎ数の取付体であっ
    て、上記ｍ数の保持孔と対応した配置状態で上記各取付
    体に取り付けられたｍ数のチャックを有するｎ数の取付
    体を、上記キャリア自転角度決定過程で求めたキャリア
    の自転角度だけ自転させることにより、上記チャックの
    位置を上記既研磨のワークの位置にほぼ一致させ、これ
    らのチャックで既研磨のワークを保持して上記キャリア
    から搬出する搬出過程と、 上記ｎ数のキャリアと対応した配置状態で上記ローダに
    設けられ且つ各々自転可能なｎ数の取付体であって、上
    記ｍ数の保持孔と対応した配置状態で上記各取付体に取
    り付けられたｍ数のチャックを有するｎ数の取付体を、
    上記キャリア自転角度決定過程で求めたキャリアの自転
    角度だけ自転させることにより、上記チャックの位置を
    上記キャリアの保持孔の位置にほぼ一致させ、これらの
    チャックで保持した未研磨のワークを上記保持孔に搬入
    する搬入過程とを具備することを特徴とする研磨システ
    ムの制御方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の研磨システムの制
    御方法において、 上記キャリア公転調整過程とキャリア自転角度決定過程
    とは、上記サンギア，インターナルギアの回転角度を
    Ａ，Ｂとし、上記サンギア，インターナルギア及びキャ
    リアの歯数をＺs，Ｚin，及びＺcとして、 二式、 Ｒ＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc から、上記停止位置における上記キャリアの公転角度Ｒ
    と自転角度ｒとを演算するものである、 ことを特徴とする研磨システムの制御方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の研磨システムの制
    御方法において、 上記研磨過程は、上記インターナルギアを停止させた状
    態で上記サンギアを回転させるものであり、 上記キャリア公転調整過程とキャリア自転角度決定過程
    とは、 二式、 Ｒ＝Ａ・Ｚs／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝（Ｒ−Ａ）・Ｚs／Ｚc に基づいて、上記停止位置における上記キャリアの公転
    角度Ｒと自転角度ｒとを演算するものである、 ことを特徴とする研磨システムの制御方法。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載の研磨システムの制
    御方法において、 上記研磨過程は、上記サンギアを停止させた状態で上記
    インターナルギアを回転させるものであり、 上記キャリア公転調整過程とキャリア自転角度決定過程
    とは、 二式、 Ｒ＝Ｂ・Ｚin／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝Ｒ・Ｚs／Ｚc に基づいて、上記停止位置における上記キャリアの公転
    角度Ｒと自転角度ｒとを演算するものである、 ことを特徴とする研磨システムの制御方法。
19. 【請求項１９】 請求項１６に記載の研磨システムの制
    御方法において、 上記研磨過程は、上記キャリアが定位置で自転するよう
    に、上記サンギア及びインターナルギアを回転させるも
    のであり、 上記キャリア自転角度決定過程は、 二式、 ０＝（Ａ・Ｚs＋Ｂ・Ｚin）／２（Ｚs＋Ｚc）、 ｒ＝−Ａ・Ｚs／Ｚc に基づいて、上記定位置における上記キャリアの自転角
    度ｒを演算し、この演算するものである、 ことを特徴とする研磨システムの制御方法。
20. 【請求項２０】 請求項１６に記載の研磨システムの制
    御方法において、 上記研磨過程は、上記キャリアの公転方向が上記サンギ
    アの回転方向と同方向になるように上記サンギア及びイ
    ンターナルギアを回転させるものであり、 上記キャリア公転調整過程とキャリア自転角度決定過程
    とは、Ｒ＞０の条件下で、 上記二式に基づいて、上記停止位置における上記キャリ
    アの公転角度Ｒと自転角度ｒとを演算するものである、 ことを特徴とする研磨システムの制御方法。
21. 【請求項２１】 請求項１６に記載の研磨システムの制
    御方法において、 上記研磨過程は、上記キャリアの公転方向が上記サンギ
    アの回転方向と逆方向になるように上記サンギア及びイ
    ンターナルギアを回転させるものであり、 上記キャリア公転調整過程とキャリア自転角度決定過程
    とは、Ｒ＜０の条件下で、 上記二式に基づいて、上記停止位置における上記キャリ
    アの公転角度Ｒと自転角度ｒとを演算するものである、 ことを特徴とする研磨システムの制御方法。