TW201529224A - 硏磨裝置及硏磨方法 - Google Patents

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Hitoshi Morinaga
Hiroshi Asano
Shingo Otsuki
Kazusei Tamai
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Abstract

本發明的課題為提供一種可研磨具有種種形狀的被研磨加工物的研磨裝置及研磨方法。 研磨裝置具備：馬達移動機構(33)，使被研磨加工物(K)在研磨構件(10)徑向的外圍面的切線方向移動，並在與研磨構件(10)的轉軸正交的方向移動被研磨加工物(K)，及第2馬達(30)，旋轉被研磨加工物(K)。

Description

研磨裝置及研磨方法
本發明是關於研磨裝置及研磨方法。
專利文獻1及專利文獻2記載的研磨裝置是藉著旋轉被研磨加工物(研磨加工的對象物)而接觸於研磨構件，進行被研磨加工物外圍的研磨。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開平11-188590號公報
[專利文獻2]日本特開2001-205549號公報
但是，上述習知的研磨裝置是將旋轉的被研磨加工物的外圍與研磨構件接觸，被研磨加工物會被受限於如圓盤形或圓筒形等的外形為正圓形物，在研磨具有其他種種外形的被研磨加工物上困難。
並且，上述「正圓形狀」是指在平面上以從某一點的距離相等的點集合而成之曲線所描繪的形狀。又，上述「外形」是指在被研磨加工物中相對於所研磨的側面成正交的面之投影圖的形狀。
本發明是鑒於上述的實際情況所研創而成，其目的為提供一種可研磨具有種種外形的被研磨加工物的研磨裝置及研磨方法。
解決上述課題的研磨裝置為研磨被研磨加工物的裝置，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，及移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動。
又，用於解決上述課題的其他的研磨裝置是研磨被研磨加工物的裝置，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；第1移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；及第2移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向移動。
又，用於解決上述課題的其他的研磨裝置是研磨被研磨加工物的裝置，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，及旋轉機構，使 上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
又，用於解決上述課題的其他的研磨裝置是研磨被研磨加工物的裝置，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，及推壓機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
又，用於解決上述課題的其他的研磨裝置是研磨被研磨加工物的裝置，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；及旋轉機構，使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
又，用於解決上述課題的其他的研磨裝置是研磨被研磨加工物的裝置，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；及推壓機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
又，用於解決上述課題的其他的研磨裝置是研磨被研磨加工物的裝置，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；旋轉機構，使上述 被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉；及推壓機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
並且，上述研磨裝置以具備從下方旋轉研磨裝置的馬達，或具備以將研磨裝置載放於上面的狀態與研磨構件成一體旋轉的機床工作台為佳。
又，解決上述課題的研磨方法是以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，在進行上述被研磨加工物的研磨時，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動。
又，解決上述課題的其他的研磨方法是以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，在上述被研磨加工物的研磨時，進行：將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動，及將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向移動。
又，解決上述課題的其他的研磨方法是以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
又，解決上述課題的其他的研磨方法是以研磨構件研 磨被研磨加工物的方法，上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
又，解決上述課題的其他的研磨方法是以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，進行將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動，及使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
又，解決上述課題的其他的研磨方法是以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，進行將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動，及將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
又，解決上述課題的其他的研磨方法是以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，進行將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉；及將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的 方向推壓。
又，上述研磨方法中，以將研磨構件從下方旋轉，或以將研磨構件載放於機床工作台上面的狀態使研磨構件與機床工作台一起成一體旋轉為佳。
又，上述裝置或上述方法中，研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，因此被研磨加工物的被研磨部的形狀，例如曲面或三角形等，即使是與平面狀不同的形狀仍可進行研磨。
在上述裝置或上述方法中，將被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動的場合，使被研磨加工物與研磨構件成直線狀相對移動。因此，可研磨具有直線狀的外形的被研磨加工物。
在上述裝置或上述方法中，將被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動，並使得被研磨加工物與研磨構件的至少一方朝著與研磨構件的轉軸正交的方向移動的場合，可以任意變化被研磨加工物與研磨構件的位置關係。因此，可一邊追隨種種被研磨加工物的外形形狀並使被研磨構件維持著與研磨加工物的接觸狀態。因此，可研磨具有種種外形的被研磨加工物。
在上述裝置或上述方法中，旋轉被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方的場合，可變更被研磨加工物之被研磨的面。因此，可適當研磨具有種種外形之被研磨加工物 的例如外圍整體或一部份。
在上述裝置或上述方法中，將被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與研磨構件的轉軸正交的方向推壓的場合，可促進被研磨加工物的研磨處理，並可促使被研磨加工物及研磨面之接觸狀態(即抵接)的均一化。
在上述裝置或上述方法中以從下方旋轉研磨構件，或將研磨構件載放於機床工作台的狀態使得研磨構件與同機床工作台一體旋轉的場合，可獲得振顫等較低的穩定研磨構件的旋轉，進行更為高精度的加工。
根據本發明，可研磨具有種種外形的被研磨加工物。
10‧‧‧研磨構件
10U‧‧‧(研磨構件的)上面
11‧‧‧研磨面
20‧‧‧機床工作台
21‧‧‧第1馬達
30‧‧‧第2馬達
31‧‧‧轉軸
32‧‧‧固定台
33‧‧‧馬達移動機構
40‧‧‧推壓機構
50‧‧‧移動機構
K‧‧‧被研磨加工物
KE‧‧‧(被研磨加工物的)端部
KU‧‧‧(被研磨加工物的)上面
KD‧‧‧(被研磨加工物的)下面
60‧‧‧擺動機構
70‧‧‧振動機構
80‧‧‧滾子
81‧‧‧轉軸
82‧‧‧致動器
第1圖表示一實施形態之研磨裝置的概略構成的上視圖。
第2圖表示同實施形態之研磨裝置的概略構成的側視圖。
第3圖表示同實施形態之變形例的研磨裝置的概略構成的上視圖。
第4圖是表示使用第3圖的變形例的研磨裝置所研磨之被研磨加工物的一例的上視圖。
第5圖為同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。
第6圖為同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。
第7圖為同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。
第8圖為同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。
第9圖為同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。
第10圖表示藉同實施形態之其他變形例的研磨裝置進行被研磨加工物的加工樣態的模式圖。
第11圖表示藉同實施形態之其他變形例的研磨裝置進行被研磨加工物的加工樣態的模式圖。
第12圖表示同實施形態之其他變形例的壓力賦予機構的概略構成的模式圖。
以下，針對本發明之研磨裝置及研磨方法及被研磨加工物具體化後的一實施形態，參閱第1圖及第2圖說明。
如第1圖表示，該研磨裝置具備圓盤狀的研磨構件10。使用該研磨構件10的徑向外圍面，進行被研磨加工物K之被研磨部的端部研磨。
被研磨加工物K的外形，即與同被研磨加工物K被研磨的側面正交的面的投影形狀(第1圖表示被研磨加工物K的形狀)是呈四角形。更詳細而言，四角形的角部並 非直角而是帶圓形的角。但是，其他的形狀，四角形的角部可形成為直角。
如第2圖表示，被研磨加工物K的端部KE的形狀(被研磨部的形狀)是預先加工成曲面形狀，加工成該曲面形狀的端部KE是以研磨構件10進行研磨。
研磨構件10的材質除研磨端部KE之外可任意使用最適當材質。例如，使用樹脂作為研磨構件10的材質的場合，可使用任意的合成樹脂。可舉其例如：熱固性樹脂(酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚醯亞胺等)，或熱塑性樹脂(聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺、聚碳酸酯等)。並且也可以是織物、不織布、不織布的樹脂加工品、合成皮革或該等的複合品，研磨構件10的研磨面的硬度是以肖氏A硬度5以上為佳。所謂肖氏A硬度5以上，即是將測量硬度的試樣具有研磨面的研磨構件10在濕度20~60%的乾燥狀態放置於室溫60分鐘以上之後，以JIS K6253為依據之橡膠硬度計(A型)所測量的研磨面的硬度為5以上。肖氏A硬度5以上時，可適當進行被研磨加工物K的表面加工，並可抑制研磨構件10的研磨面在短時間的研磨產生變形。
再者，研磨構件10的研磨面的肖氏A硬度是以40以上為佳，並以70~95更佳，尤其以70~85最佳。
又，作為研磨構件10的材質使用金屬的場合，其材質可使用鎂、鋁、鈦、鐵、鎳、鈷、銅、鋅、錳或者以該等為主成份的合金。
並且，作為研磨構件10的材質使用樹脂或金屬的場合，研磨構件10也可具有磨粒。使用的磨粒的種類尤其不加以限定，但可以使用氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈦、氧化錳、氧化鐵、氧化鉻等的金屬氧化物粒子或碳化矽等的碳化物、其他氮化物、硼化物、鑽石等。
又，作為研磨構件10的材質使用陶瓷的場合，材質除了陶瓷器或玻璃等之外，可使用矽、鋁、鋯、鈣、鋇等的氧化物、氮化物、硼化物、碳化物等或氧化鋁、氧化鋯、氧化矽、碳化矽、氮化矽、氮化硼等。
被研磨加工物K的材質也可使用任意的材質。例如，作為被研磨加工物K的材質使用樹脂的場合，可使用任意的合成樹脂。可舉其例如：熱固性樹脂(酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚醯亞胺等)，或熱塑性樹脂(聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺、聚碳酸酯等)。
又，作為被研磨加工物K的材質使用陶瓷的場合，除了陶瓷器、玻璃或精陶瓷之外，可使用矽、鋁、鋯、鈣、鋇等的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等。
另外，作為被研磨加工物K的材質使用金屬的場合，可使用鎂、鋁、鈦、鐵、鎳、鈷、銅、鋅、錳或者以該等為主成份的合金等。
又，針對被研磨加工物K的具體用途也可為任意。例如可以滾輪、軸、容器、框體(箱體、外殼等)、框(框架等)、滾珠、纜線、裝飾品等為其用途。
研磨構件10是可裝卸地固定在圓盤狀的機床工作台20的上面。在機床工作台20的中心部下面固定著第1馬達21的轉軸。旋轉驅動第1馬達21時，機床工作台20及研磨構件10一起旋轉。在研磨構件10及機床工作台20之下設置第1馬達21，將配置在機床工作台20上面的研磨構件10和同機床工作台20一起從下面旋轉，藉此獲得軸振顫等較低的穩定研磨構件10的旋轉，可進行更為高精度的加工。
在研磨構件10的徑向外圍面上，設置具有朝周圍方向延伸的溝槽狀之曲面形狀的研磨面11。該研磨面11的曲面是形成沿著被研磨加工物K之端部KE的形狀。亦即，研磨面11的曲率是與端部KE的曲率相同。
此外，在可適當維持研磨精度的範圍內盡可能地加大研磨構件10的直徑時，在研磨構件10的外圍面可同時研磨複數被研磨加工物K的端部KE，因此可提高生產性。並且，盡可能地加大研磨構件10的直徑時，即使研磨構件10的轉速相同，由於在外圍可獲得大的線速度，在研磨加工時即使研磨構件10的轉速比較低時仍可獲得充分的線速度。因此，例如可抑制後述之加工液的飛散等。
被研磨加工物K可裝卸地被保持在固定台32上。固定台32被固定在第2馬達30的轉軸31上。藉此第2馬達30的驅動，被研磨加工物K是以轉軸31為中心旋轉(先前第1圖表示的箭頭R方向或箭頭L方向)。並且，第2馬達30構成上述旋轉機構。
第2馬達30是安裝於馬達移動機構33。該馬達移動機構33具備使第2馬達30朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向往返移動的機構。再者，以下稱與研磨構件10的轉軸正交的方向為「箭頭X方向」(圖示於第2圖)。
又，馬達移動機構33也具備使第2馬達30朝著研磨構件10的徑向外圍面的切線方向往返移動的機構。再者，以下稱與研磨構件10的徑向外圍面的切線方向為「箭頭Y方向」(圖示於先前的第1圖)。
藉馬達移動機構33移動第2馬達30時，第2馬達30及轉軸31及固定台32及被研磨加工物K是成一體朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向或研磨構件10的徑向外圍面的切線方向移動。該馬達移動機構33是構成上述第1移動機構及上述第2移動機構。
另外，研磨裝置具備將被研磨加工物K朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向推壓的推壓機構40。該推壓機構40是對研磨構件10的研磨面11以壓力P推壓被研磨加工物K。藉如此推壓機構40進行壓力P的調整為可任意進行。例如，以負載感測器等測量被研磨加工物K之端部KE與研磨面11的接觸部的接觸壓。並且，調整上述壓力P以使其接觸壓成為一定之規定的值。又，也可對應接觸部的面積來調整壓力P(例如接觸部的面積寬的部位為高的壓力P，接觸部的面積窄的部位為低的壓力P等)。
又，角部等與平面部比較上述接觸壓容易變高。因此，如角部等接觸壓變高的被研磨加工物K的部份的研磨 時間縮短，而如平面部等接觸壓變高的被研磨加工物K的部份的研磨時間則增長等，也可對應被研磨加工物K的形狀等進行適當的研磨控制，與如上述壓力P的調整一併調整加工時間進行一定的研磨。
作為馬達移動機構33或推壓機構40的動力源，可使用電力、油壓、空壓、氣壓等適當的動力源。又，馬達移動機構33或推壓機構40的驅動是藉具備CPU、RAM及ROM等的控制裝置進行的自動驅動或操作研磨裝置之操作員的開關操作等進行。
藉著如上述馬達移動機構33進行之第2馬達30的移動與藉推壓機構40進行之被研磨加工物K的推壓，將被研磨加工物K的端部KE推壓於研磨面11。並且，對端部KE與研磨面11的接觸部以適當的樣態供應加工液等。以上的加工液的供應可從外部直接供應到端部KE與研磨面11的接觸部。或者在研磨構件10(更詳細為固定著研磨構件10的機床工作台20)與第1馬達21的接觸部隔設聯軸等的加工液供應機構。並可從該加工液供應機構朝研磨構件10的內部供應加工液，將供應研磨構件10內部的加工液，透過形成在研磨構件10內部的供應道供應至上述接觸部。如上述從研磨構件10的內部朝著接觸部供應加工液，可進一步有效供應加工液。又，為了有效使用加工液，以在研磨構件10的周圍設置外罩具備提升加工液的回收效率的回收裝置更佳。
上述加工液的種類可因應被研磨加工物K或研磨構件 10的材質適當地使用。具體是可使用切削用、磨削用加工液或研磨材、拋光劑、化學機械研磨用研磨液等。加工液也可含有磨粒。使用的磨粒的種類尤其不加以限定，但可以使用氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈦、氧化錳、氧化鐵、氧化鉻等的金屬氧化物粒子或碳化矽等的碳化物、其他氮化物、硼化物、鑽石等。
例如，加工液中的磨粒的含量以1質量%以上為佳，並以2質量%以上更佳。又，加工液中的磨粒的含量以50質量%以下為佳，並以40質量%以下更佳。
加工液中的磨粒的平均次級粒徑是以0.1μm以上為佳，並以0.3μm以上更佳。隨著加工液中的磨粒之平均次級粒徑的變大，可提高加工液的加工速度。
另一方面，加工液中的磨粒的平均次級粒徑是以20μm以下為佳，並以5μm以下更佳。隨著加工液中的磨粒之平均次級粒徑的變小，可更為均勻研磨被研磨加工物K的表面。附帶地，磨粒的平均次級粒徑是例如使用堀場製作所公司製的“LA-950”等的雷射衍射/散射式粒徑分佈測量裝置來測量的體積平均粒徑等。
在上述加工液，可根據需要進一步包含pH調整劑、蝕刻劑、氧化劑、水溶性聚合體、共聚合體或其鹽、衍生物、防鏽劑、螯合劑、分散助劑、防腐蝕劑、防黴劑的其他成份。
作為上述pH調整劑的例，可使用習知的酸、鹼、或 該等的鹽。作為pH調整劑可使用的酸的例，可舉例如鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸及磷酸等的無機酸，或甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、n-己烷、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、n-庚酸、2-甲基己酸、n-辛烷酸、2-乙基己酸、苯酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、苯二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氫呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧苯基乙酸及苯氧基乙酸等的有機酸。
作為pH調整劑使用的鹼的例，可舉例有脂肪族胺、芳香族的胺等的胺、氫氧化第四銨等的有機鹼性、氫氧化鉀等的鹼金屬的氫氧化物、鹼土類金屬的氫氧化物及銨等。
又，在上述酸的取代，或與上述酸的組合，也可使用上述酸的銨鹽或鹼金屬鹽等的鹽作為pH調整劑。並且，以上的pH調整劑是使用在將加工液的pH值調整至根據被研磨加工物K之不同種類的最適當值。
作為上述蝕刻劑的例，可舉例如硝酸、硫酸、磷酸等的無機酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸或甲磺酸等的有機酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉等的無機鹼、氨、胺、第四級銨氫氧化物等的有機鹼等。
作為上述氧化劑的例，可舉例如過氧化氫、過乙酸、滲碳酸鹽、過氧化脲、過氯酸鹽、過氯酸鹽等的其他、硫 酸、硝酸、磷酸及其鹽等的羧酸或其鹽等。
上述水溶性聚合體、共聚合體或其鹽、衍生物的例，可舉例如氧化烯系聚合體、非離子型界面活性劑、陰離子型界面活性劑等，具有丙烯酸鹽等的聚羧酸、聚碸酸、磺化聚苯乙烯等的聚碸酸、黃原膠、褐藻酸鈉等的多醣類、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等的纖維素衍生物、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨醇單硬脂酸酯、單一種或複數種的氧化烯單位。作為非離子型界面活性劑的例，可舉例如氧乙烯系聚合體等，具有聚氧化亞乙基烷基醚、聚氧化亞乙基烷基苯基醚、山梨醇單硬脂酸酯、單一種或複數種的氧化烯單位。作為陰離子型界面活性劑等，可舉例有烷基磺酸系化合物、烷基苯磺酸系化合物、烷基萘磺酸系化合物、甲基氨基乙磺酸系化合物、烷基二苯醚二磺酸系化合物、α-烯磺酸系化合物、萘磺酸縮合物、磺基琥珀酸酯系化合物等。
作為上述防腐蝕劑，可舉例如胺類、吡啶類、四苯基鏻根鹽、苯并***類、***類、四唑類、苯酸等、單環化合物、具有稠環的多環化合物、雜環化合物等。
作為上述螯合劑，可舉例有葡萄糖酸等的羧酸系螯合劑、乙二胺、二亞乙基三胺、三乙烯四胺等的胺系螯合劑、乙二胺四乙酸、次氨基三乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、三亞乙基四胺六乙酸、二亞乙基三胺五乙酸等的多氨基多羧酸系螯合劑、2-氨基乙基磷酸、1-羥亞乙基-1,1-二磷酸鹽、氨基三(亞甲基磷酸)、乙二胺四(亞甲基磷 酸)、二乙三胺五(亞甲基磷酸)、乙烷-1,1-二磷酸鹽、乙烷-1,1,2-三磷酸鹽、甲烷羥磺酸、1-磷丁烷-2,3,4-三元羧酸等的有機磷酸系螯合劑、苯酚衍生物、1,3-二酮等。
作為上述分散助劑的例，可舉例如焦磷酸鹽或六偏磷酸鹽等的縮合磷酸鹽等。
作為上述防腐蝕劑的例，可舉例如次氯酸鈉等。
作為上述防黴劑的例，可舉例如噁唑烷-2,5-二酮等的噁唑啉等。
並且，和上述的加工液等的供應一起，進行第1馬達21的轉速調整，藉此研磨曲面形狀的端部KE。端部KE的研磨，例如可以下述的步驟順序進行。
步驟1：藉馬達移動機構33，將被研磨加工物K在箭頭X方向朝著研磨構件10的旋轉中心移動，藉以使端部KE與研磨面11接觸。
步驟2：接著，在端部KE與研磨面11接觸的狀態下一邊驅動推壓機構40，並藉馬達移動機構33使得被研磨加工物K朝箭頭Y方向移動，藉此改變端部KE與研磨面11的接觸部位。藉此持續進行被研磨加工物K的一個邊的研磨。
步驟3：在被研磨加工物K的一個邊的研磨結束時，使推壓機構40從端部KE分離。並且，藉馬達移動機構33使被研磨加工物K朝箭頭X方向一邊移動，並藉著第2馬達30旋轉被研磨加工物K。如此一來，一邊維持著被研磨加工物K與研磨面11接觸的狀態並使得被研磨加工 物K旋轉，藉以使研磨結束的邊之相鄰的邊朝向研磨面11側，可切換研磨的邊。
並且，重複進行步驟2及步驟3，藉此研磨被研磨加工物K的四個所有的邊。再者，上述的研磨步驟為其中一例，馬達移動機構33或推壓機構40的驅動樣態可考慮加工時間等適當加以變更。
根據以上說明的實施形態，可獲得以下的作用效果。
(1)藉馬達移動機構33，使被研磨加工物K在研磨構件10的徑向外圍面的切線方向(箭頭Y方向)移動。為此，可以使被研磨加工物K與研磨構件10成直線狀相對移動。因此，可研磨具有線狀的邊的四角形之被研磨加工物K的端部KE。
(2)藉第2馬達30使被研磨加工物K旋轉，可變更被研磨加工物K被研磨的面(邊)。因此，可研磨具有四角形外形的被研磨加工物K的外圍整體。
(3)進行被研磨加工物K的研磨時，將被研磨加工物K推壓於研磨構件10。因此，可促進被研磨加工物K的研磨處理。並可促使被研磨加工物K及研磨面11的接觸狀態，即抵接的均一化。
(4)研磨裝置具備有沿著被研磨加工物K的端部KE形狀之形狀的研磨面11的研磨構件10。因此，被研磨加工物K的端部KE即使是與平面狀不同的曲面形狀，仍可研磨其端部KE。
(5)上述的研磨方法是使用研磨裝置進行被研磨加 工物K的研磨。因此，被研磨部的形狀(端部KE的形狀)成為與平面狀不同的曲面形狀，且即使是四角形的被研磨加工物K，仍可進行其外圍的研磨。
並且，上述實施形態也可如以下變更來實施。
‧雖旋轉被研磨加工物K，藉此研磨被研磨加工物K的外圍整體，但也可取代以進行被研磨加工物K外圍的一部份，例如僅被研磨加工物K的一個邊，或僅兩個邊，或僅三個邊的研磨。
‧上述步驟3中，雖是朝箭頭X方向將被研磨加工物K從研磨構件10的旋轉中心朝著離開的方向一邊移動並旋轉，但也可取代以研磨結束的端部KE使被研磨加工物K朝著箭頭Y方向移動至離開研磨面11為止之後，旋轉同一被研磨加工物K。並且，也可以將被研磨加工物K的下一個要研磨的邊接近研磨面11地使被研磨加工物K朝箭頭Y方向移動。如此一來即使更換研磨的邊，仍可分別研磨被研磨加工物K的各邊。再者，此變形例的場合，可省略使被研磨加工物K朝箭頭X方向移動之馬達移動機構33的功能。
‧在上述被研磨加工物K的四個邊之中，如僅研磨一個邊，則馬達移動機構33只需具備使被研磨加工物K朝箭頭Y方向移動的功能，也可省略旋轉機構(第2馬達30等)。即便如此，由於可藉著馬達移動機構33，使被研磨加工物K與研磨構件10成直線狀相對移動，因此可研磨具有直線狀的邊之四角形被研磨加工物K的端部KE 的一個邊。
‧上述實施形態中，被研磨加工物K雖可朝箭頭X方向及箭頭Y方向移動，但是也可外加設置使研磨構件10的旋轉中心移動的機構。並且，也可以和被研磨加工物K朝箭頭X方向的移動一起，使研磨構件10朝著箭頭Y方向移動。或是使被研磨加工物K朝著箭頭Y方向移動，並使得研磨構件10朝著箭頭X方向移動。
或者，也可以使被研磨加工物K及研磨構件10一起朝箭頭X方向移動，或使得被研磨加工物K及研磨構件10一起朝著箭頭Y方向移動。
‧上述實施形態中，被研磨加工物K雖可移動，但也可取代以可移動研磨構件10的構成。第3圖表示其變形例的概略圖。
如第3圖表示，將四角形的被研磨加工物K以適當的樣態夾緊於研磨裝置。並在所旋轉驅動之研磨構件10的旋轉中心，設置移動同一研磨構件的移動機構50。該移動機構50一併具有：使研磨構件10朝著研磨構件10之徑向外圍面的切線方向(第3圖表示的箭頭Y方向)移動的作為第1移動機構的功能，及使得研磨構件10朝著與研磨構件10的轉軸成正交的方向(第3圖表示的箭頭X方向)移動的作為第2移動機構的功能。以上的移動機構50可採用適當的機構。例如可採用連桿機構或與上述馬達移動機構33類似的機構等。
該變形例的研磨機構中，由於可藉著移動機構50， 任意變化相對於被研磨加工物K之研磨構件10的位置，因此可一邊追隨著被研磨加工物K的外形形狀，並維持著被研磨加工物K與研磨構件10的接觸狀態。亦即，如第3圖以兩點虛線表示，可沿著被研磨加工物K的外圍(端部KE)移動研磨構件10。因此，即使是以上的變形例，仍可研磨具有四角形的外形的被研磨加工物K的外圍整體。並在如以上變形例的場合，與上述實施形態比較，研磨構件10的大小即使較小仍可研磨被研磨加工物K的外圍整體。附帶地，也可分別設置使研磨構件10朝第3圖表示的箭頭Y方向移動的移動機構，及使研磨構件10朝第3圖表示的箭頭X方向移動的移動機構來取代第3圖的變形例的移動機構50。並在第3圖的變形例中，也可進行被研磨加工物K外圍的一部份，例如僅被研磨加工物K的一個邊，或僅兩個邊，或僅三個邊的研磨。
‧雖是在機床工作台20的上面設置研磨構件10，但也可省略機床工作台20，將第1馬達21的轉軸直接固定在研磨構件10的中心。
‧雖是藉推壓機構40的驅動將端部KE推壓至研磨面11，但也可藉著馬達移動機構33使第2馬達30朝著箭頭X方向移動，只要可藉此將端部KE朝著研磨面11推壓，也可省略推壓機構40。
‧雖是以馬達移動機構33，使第2馬達30在相對於研磨構件10的轉軸正交的方向(第2圖表示的箭頭X方向)及研磨構件10的徑向外圍面的切線方向(先前第1 圖表示的箭頭Y方向)往返移動，但也可取代以分別設置朝相對於第2馬達30的研磨構件10的轉軸正交的方向(第2圖表示的箭頭X方向)移動的機構，及使第2馬達30朝著研磨構件10的徑向外圍面的切線方向(先前第1圖表示的箭頭Y方向)移動的機構。
‧雖然為使得被研磨加工物K移動而移動第2馬達30，但也可以其他樣態移動被研磨加工物K。
‧雖是進行被研磨加工物K的端部KE的研磨，但被研磨部不限於如此的端部，也可以是其他的部位。
‧被研磨加工物K的端部KE的形狀，也可以是曲面以外的非平面狀，例如第5圖表示的三角形或第6圖所示為大致三角形且頂部為帶圓形的形狀。又，被研磨加工物K的端部KE的形狀，也可以是第7圖表示的階梯形狀，或如第8圖所示大致階梯形狀角部為帶圓形的形狀。或如第9圖表示，端部KE也可以是朝著被研磨加工物K的內側凹陷的曲面形狀。並且也可以複數的曲率所構成的曲面，或一部份具備直線部的曲面。該等的變形例中，同樣可以研磨構件10的研磨面11沿著被研磨加工物K的端部KE的形狀(被研磨部的形狀)，進行端部KE的研磨。
‧被研磨加工物K的外形也可以是四角形以外的任意種種的形狀。例如由複數平面或曲面所成的形狀，也可以是三角形或橢圓形。附帶地，上述實施形態及其變形例中，可研磨具有種種外形的被研磨加工物K，例如也可研磨外形為圓形的圓筒形的被研磨加工物K的周圍面。
並且，先前第3圖表示的變形例中，由於可任意改變研磨構件10相對於被研磨加工物K的位置，因此如第4圖表示，即使是以複數的曲率製成被研磨加工物K的外形的形狀，仍可進行其外圍的研磨。
又，上述實施形態中，由於被研磨加工物K的端部KE與研磨面11的接觸，或使研磨結束後的端部KE從研磨面11分離，可進行被研磨加工物K朝箭頭X方向的移動。在此，根據上述馬達移動機構33，由於可使被研磨加工物K朝著箭頭X方向及箭頭Y方向移動，所以可任意改變被研磨加工物K相對於研磨構件10的位置。因此，可一邊追隨被研磨加工物K的外形形狀並維持著被研磨加工物K與研磨構件10的接觸狀態。並且，上述實施形態的研磨裝置具備使被研磨加工物K旋轉的旋轉機構。因此，上述實施形態中，也可藉被研磨加工物K朝著箭頭X方向及箭頭Y方向的移動與被研磨加工物K旋轉的組合，如先前第4圖表示的形狀的被研磨加工物K，即被研磨加工物K的外形即使是由複數的曲率製成被研磨加工物K的外形的形狀，仍可進行其外圍的研磨。
‧作為特徵(A)，採用將被研磨加工物K或研磨構件10的至少一方朝著研磨構件10的徑向外圍面的切線方向(箭頭Y方向)移動時，可進行被研磨加工物K一個邊的研磨。又，作為特徵(B)，採用將被研磨加工物K或研磨構件10的至少一方朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向(箭頭X方向)移動，及使被研磨加工物K或研 磨構件10的至少一方朝著研磨構件10的徑向外圍面的切線方向(箭頭Y方向)移動時，可任意變更被研磨加工物K與研磨構件10的位置關係。又，作為特徵(C)，採用使得被研磨加工物K或研磨構件10的至少一方旋轉時，可變更被研磨加工物K所被研磨的面。又，作為特徵(D)，採用將被研磨加工物K或研磨構件10的至少一方朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向推壓時，可促進被研磨加工物的研磨處理，並可促使被研磨加工物及研磨面的接觸狀態(即抵接)的均一化。因此，該等的特徵(A)~(D)可因應被研磨加工物K的形狀與加工目的，加以適當組合採用，或單獨採用，此時，可獲得對應所採用之特徵(A)~(D)的效果。
‧藉被研磨加工物K或研磨構件10的旋轉研磨同一被研磨加工物K的場合，被研磨加工物K的研磨後的面在旋轉方向上會有殘留研磨痕跡之虞。因此，為抑制如上述的研磨痕跡，除上述的各種機構之外，也可進一步具備使研磨構件10及被研磨加工物K的至少一方朝著與旋轉方向交叉的方向往返移動的往返移動機構。將如此的往返移動機構設置在第2圖等表示的上述實施形態的研磨裝置時的兩個例表示於第10圖及第11圖。
第10圖表示變形例的研磨裝置具備擺動機構60，使被研磨加工物K朝著與研磨構件10的旋轉方向正交的方向擺動。該擺動機構60是例如連桿機構等，可採用適當的機構。
該變形例中，在旋轉研磨構件10進行被研磨加工物K的端部KE的研磨時，使擺動機構60動作。藉此擺動機構60的動作，使被研磨加工物K朝著與研磨構件10的旋轉方向正交的方向(第10圖表示的箭頭RO方向)擺動。並藉此被研磨加工物K的擺動運動，使旋轉研磨中的被研磨加工物K的端部KE沿著研磨面11的曲面擺動。藉著如上述之端部KE的擺動，使端部KE的研磨痕跡成為交叉狀，與只有旋轉的研磨比較研磨痕跡變小。因此，可抑制因旋轉研磨產生的研磨痕跡。
再者，相對於研磨構件10的旋轉方向之被研磨加工物K的擺動方向並不僅限於正交方向，只要朝著與研磨構件10的旋轉方向至少成交叉的方向擺動，使研磨痕跡成為交叉狀，即可抑制旋轉研磨產生的研磨痕跡。此外，也可擺動研磨構件10而非擺動被研磨加工物K。並且，也可以使被研磨加工物K及研磨構件10一起擺動。
第11圖表示變形例的研磨裝置具備振動機構70，使被研磨加工物K在與研磨構件10的旋轉方向正交的方向產生小的振動。該振動機構70是例如利用超音波振動的機構等，可採用適當的機構。
該變形例中，在旋轉研磨構件10進行被研磨加工物K的端部KE的研磨時，使振動機構70動作。藉此振動機構70的動作，使被研磨加工物K在相對於研磨構件10的旋轉方向成正交的方向(第11圖表示的箭頭UD方向)產生小的振動。並且，藉此被研磨加工物K的振動，旋轉 研磨中的被研磨加工物K的端部KE在與研磨面11的曲面接觸的狀態朝著箭頭UD方向產生小的往返運動。藉此端部KE的往返運動，使端部KE的研磨痕跡成為交叉狀，和僅旋轉的研磨比較研磨痕跡變小。因此，該變形例也可抑制因旋轉研磨產生的研磨痕跡。
再者，相對於研磨構件10的旋轉方向之被研磨加工物K的振動方向並不僅限於正交方向，只要是朝著相對於研磨構件10的旋轉方向之至少交叉方向振動，由於研磨痕跡是成交叉狀，因此可抑制因旋轉研磨產生的研磨痕跡。又，可使研磨構件10而非被研磨加工物K振動。並可以使被研磨加工物K及研磨構件10一起振動。
附帶地，上述的往返移動機構也可同樣運用於上述實施形態之變形例的研磨裝置(例如先前第3圖等表示的研磨裝置等)，此時，同樣可抑制因旋轉研磨產生的研磨痕跡。
‧如先前的第2圖等表示，上述實施形態中，將被研磨加工物K相對於研磨面11朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向(第2圖等表示的箭頭X方向)推壓，藉此進行被研磨加工物K之端部KE的研磨。此時，對於如此所推壓的端部KE進行研磨之被研磨加工物K的上面及下面，即相對於和研磨構件10的轉軸正交的平面成平行的被研磨加工物K的兩面，在研磨時未施加多的壓力而有未能充分進行研磨加工之虞。為此，除上述各種機構之外，也可進一步具備壓力賦予機構，可賦予上述被研磨加工物K兩 面垂直的壓力。
第12圖表示針對上述壓力賦予機構之一例的概略構成。如該第12圖表示，壓力賦予機構是由滾子80和致動器82等所構成。滾子80為圓盤狀以轉軸81為中心旋轉。並且，滾子80的外圍面位於研磨構件10的上面10U抵接於其外圍附近，使滾子80也隨著上面10U的旋轉而旋轉。再者，滾子80與上面10U至少在被研磨加工物K的研磨中抵接即可。因此，滾子80與上面10U可經常地抵接，或只在被研磨加工物K的研磨中抵接。
致動器82是將滾子80推壓於上面10U的機構，可以電動式或油壓式等適當的機構所構成。在被研磨加工物K的研磨中，藉致動器82的動作，將滾子80推壓至上面10U(第12圖表示箭頭VT方向)。
如上述滾子80一但被推壓至上面10U時，對被研磨加工物K的上面KU，賦予推壓研磨構件10之研磨面11的推壓力F。又，如上述賦予上面KU推壓力F時，被研磨加工物K的下面KD被推壓於同下面KD接觸的研磨構件10的研磨面11，因此其結果，對於被研磨加工物K的下面KD，也賦予和被研磨加工物K之上面KU相同的推壓力F。藉著對於如上述被研磨加工物K的上面KU及下面KD之推壓力F的賦予，在被研磨加工物K的研磨時，不僅是端部KE，也可同時研磨上面KU及下面KD。附帶地，第12圖表示的變形例中，以壓力賦予機構推壓研磨構件10的單面(上面U)，藉此對被研磨加工物K的上 面KU及下面KD賦予推壓力F。因此，與在研磨構件10的兩面設置壓力賦予機構的場合比較，可減少該壓力賦予機構的設置數量。
又，第12圖表示的變形例雖是以致動器82推壓滾子80，但只要滾子80有足夠的質量，僅以滾子80的本身重量即可賦予足夠的推壓力F時，則可省略致動器82。又，同變形例中，雖是推壓研磨構件10的單面，但例如也可以夾入研磨構件10的兩面等，以推壓其兩面。如上述進行推壓兩面時，與推壓單面的場合比較，例如可抑制研磨構件10的撓曲等。並在進行研磨時，固定研磨構件10使被研磨加工物K旋轉的場合，由於滾子80沒有構成為可旋轉的必要，此時，例如也可以僅單純變更滾子80的重量等。
10‧‧‧研磨構件
11‧‧‧研磨面
20‧‧‧機床工作台
21‧‧‧第1馬達
30‧‧‧第2馬達
31‧‧‧轉軸
32‧‧‧固定台
33‧‧‧馬達移動機構
40‧‧‧推壓構件
K‧‧‧被研磨加工物
KE‧‧‧被研磨加工物的端部
P‧‧‧壓力

Claims (18)

  1. 一種研磨裝置，係研磨被研磨加工物的裝置，其特徵為，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，及移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動。
  2. 一種研磨裝置，係研磨被研磨加工物的裝置，其特徵為，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；第1移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；及第2移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向移動。
  3. 一種研磨裝置，係研磨被研磨加工物的裝置，其特徵為，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，及旋轉機構，使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
  4. 一種研磨裝置，係研磨被研磨加工物的裝置，其特徵為，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，及推壓機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
  5. 一種研磨裝置，係研磨被研磨加工物的裝置，其特徵為，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；及旋轉機構，使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
  6. 一種研磨裝置，係研磨被研磨加工物的裝置，其特徵為，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；及推壓機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
  7. 一種研磨裝置，係研磨被研磨加工物的裝置，其特徵為，具備：研磨構件，具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面；移動機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；旋轉機構，使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉；及推壓機構，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的研磨裝置，其中，具備從下方旋轉上述研磨構件的馬達。
  9. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的研磨裝置，其中，具備以將上述研磨構件載放於上面的狀態與上述研磨構件成一體旋轉的機床工作台。
  10. 一種研磨方法，係以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，其特徵為：上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，在進行上述被研磨加工物的研磨時，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方，朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動。
  11. 一種研磨方法，係以研磨構件研磨被研磨加工物 的方法，其特徵為：上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，在上述被研磨加工物的研磨時，進行：將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動，及將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向移動。
  12. 一種研磨方法，係以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，其特徵為：上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
  13. 一種研磨方法，係以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，其特徵為：上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
  14. 一種研磨方法，係以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，其特徵為：上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面， 進行：將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動，及使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉。
  15. 一種研磨方法，係以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，其特徵為：上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，進行：將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動，及將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
  16. 一種研磨方法，係以研磨構件研磨被研磨加工物的方法，其特徵為：上述研磨構件具有沿著上述被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面，進行：將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著上述研磨構件的徑向外圍面的切線方向移動；使上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方旋轉；及將上述被研磨加工物或上述研磨構件的至少一方朝著與上述研磨構件的轉軸正交的方向推壓。
  17. 如申請專利範圍第10項至第16項中任一項記載的研磨方法，其中，將上述研磨構件從下方旋轉。
  18. 如申請專利範圍第10項至第16項中任一項記載的研磨方法，其中，以將上述研磨構件載放於機床工作台上面的狀態使上述研磨構件與上述機床工作台一起成一體旋轉。
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