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JP3629751B2 - Automatic buffing machine - Google Patents
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JP3629751B2 - Automatic buffing machine - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
また、本発明は、検出対象体として、例えば、ビデオテープレコーダ等の磁気記録再生装置に搭載される回転型磁気ヘッド装置を構成する回転ドラムをバフが圧接することによって生じる圧接力を検出する力検出ユニットを備え、バフ研磨加工するのに好適な自動バフ研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バフ研磨装置は、概略、被研磨物を研磨するバフと、このバフが支持された支軸と、この支軸を回転駆動する駆動モータとを備えて構成されている。バフは、円板状に形成されており、中央部が支軸に支持されて固定されている。支軸は、先端部にバフを支持しており、基端部が駆動モータの回転軸に連結されている。駆動モータは、回転軸を回転駆動することによって、支軸を介してバフを回転させる。そして、バフ研磨装置は、バフの外周部に研磨材が塗布されて、被研磨物の被研磨部に回転されたバフの外周部を突き当てることによってバフ研磨加工を行う。
【０００３】
ところで、磁気記録再生装置に搭載される回転型磁気ヘッド装置を構成する回転ドラムは、バフ研磨装置によって磁気ヘッドが配設されるヘッド窓孔がバフ研磨加工されている。
【０００４】
ビデオテープレコーダ等の磁気記録再生装置は、磁気記録再生するために回転型磁気ヘッド装置が搭載されている。この回転型磁気ヘッド装置３は、図３０に示すように、磁気ヘッド３Ａと、この磁気ヘッド３Ａが設けられる回転ドラム３Ｂと、この回転ドラム３Ｂに重ね合わされる固定ドラム３Ｃと、これら回転ドラム３Ｂ及び固定ドラム３Ｃを支持する支軸３Ｄとから構成されている。
【０００５】
磁気ヘッド３Ａは、閉磁路を構成する一対の磁気コア半体が組み合わされて構成された図示しない磁気コアと、この磁気コアに凹設された図示しない巻き線ガイド溝に巻回された図示しないコイルとから構成されている。また、磁気コアには、微小間隙である図示しない磁気ギャップが形成されている。
【０００６】
回転ドラム３Ｂは、金属材料によって有底筒状に形成されており、底面部の中央部に図示しない軸穴が設けられている。回転ドラム３Ｂには、開口縁部の複数箇所に、外周部に開口された略矩形状のヘッド窓孔３Ｅがそれぞれ凹設されている。回転ドラム３Ｂには、ヘッド窓孔３Ｅ内に、磁気ヘッド３Ａの磁気ギャップが外周部から僅かに突出した状態で接合固定されている。
【０００７】
固定ドラム３Ｃは、有底筒状に形成されており、底面部の中央部に図示しない軸穴が設けられている。支軸３Ｄは、回転ドラム３Ｂ及び固定ドラム３Ｃとの各軸穴にそれぞれ挿通されている。支軸３Ｄは、一端部が固定ドラム３Ｃに支持されて、中途部に回転ドラム３Ｂを回転自在に支持している。
【０００８】
そして、回転型磁気ヘッド装置３は、磁気テープＴの情報信号を記録再生する際、回転ドラム３Ｂの外周部に沿って磁気テープＴが略螺旋状に巻き付けられ、この磁気テープＴに回転ドラム３Ｂの外周部から僅かに突出した磁気ヘッド３Ａの磁気ギャップが当接される。回転型磁気ヘッド装置３は、回転ドラム３Ｂを回転させることによって、磁気テープＴの信号記録領域に、この磁気テープＴ上を摺動する磁気ヘッド３Ａが情報信号の記録再生を行っている。
【０００９】
上述した回転型磁気ヘッド装置３は、磁気テープＴを記録再生する際、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの外周部側のエッジ部に磁気テープＴが当接するため、このエッジ部に曲面を形成する必要がある。したがって、回転ドラム３Ｂは、バフ研磨装置によって、ヘッド窓孔３Ｅの外周部側のエッジ部がバフ研磨加工されて曲面が形成されている。
【００１０】
この回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅは、図３１に示すように、フライス加工によって研削されて形成される。つぎに、回転ドラム３Ｂは、図３２に示すように、ヘッド窓孔３Ｅに回転させたバフを圧接させることによってバフ研磨加工が施されて、ヘッド窓孔３Ｅの周囲に滑らかな研磨部分３Ｆが形成されている。
【００１１】
回転ドラム３Ｂについて、ヘッド窓孔３Ｅの研磨部分３Ｆに要求される形状を図３３を参照して説明する。回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの研磨部分３Ｆは、上面３Ｇ側の開口端部に位置して形成される上端側曲面３Ｈと、磁気テープＴの走行方向に直交する方向に形成される側面側曲面３Ｉと、磁気テープＴの走行方向と平行な方向に形成される底面側曲面３Ｊと、側面側曲面３Ｉと底面側曲面３Ｊとが連続する位置に形成される下端側曲面３Ｋとを有している。そして、これら上端側曲面３Ｈ、側面側曲面３Ｉ、底面側曲面３Ｊ及び下端側曲面３Ｋとは、各曲面の曲率がそれぞれ管理される必要がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、回転ドラム３Ｂは、ヘッド窓孔３Ｅの各曲面が、バフ研磨装置を用いて複雑な３次元研磨を行うことによって形成されている。また、回転ドラム３Ｂには、径寸法やヘッド窓孔３Ｅの個数、位置及び幅寸法等の異なる多品種があるため、手作業でバフ研磨加工が行われている。
【００１３】
そして、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅは、手作業によってバフ研磨されているため、作業者の熟練を要する作業であった。また、この手作業は、バフ研磨する際、作業者に研磨材等が飛散するため、良好な作業環境を確保することが困難であった。したがって、バフ研磨装置は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの各曲面に、十分な加工精度を達成することが困難であった。
【００１４】
上述した問題点の対策として、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅのバフ研磨工程を自動化するために、バフと回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅとの間に作用する圧接力を測定するとともにバフと回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅとの間の相対的な位置を測定し、これら測定値に基づいてバフと回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅとの間の相対位置及び圧接力とをそれぞれ管理する方法が考慮される。
【００１５】
そして、圧接状態におけるバフと回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅとの間に作用する圧接力を測定するために、圧接力検出ユニットが採用されている。一般に、圧接力検出ユニットとしては、歪みゲージを備えるものが市販されており、広く用いられている。
【００１６】
ところで、歪ゲージ等を備える市販の圧接力検出ユニットは、回転ドラム３Ｂの中心方向と回転ドラム３Ｂの円周方向との２方向の圧接力を測定できる小型軽量で安価なものがない。また、市販の圧接力検出ユニットは、広いレンジで微弱な圧接力の検出が可能な高分解能でかつ高剛性のものがない。
【００１７】
さらに、この圧接力検出ユニットが備える歪みゲージは、弾性変形する構造体に貼り付ける際、貼り付け位置よって検出力の変化が大きい、剥がれ易い、破損し易い等の問題がある。したがって、圧接力検出ユニットが備える歪みゲージの貼り付け作業は、熟練を要するという問題点があった。
【００１８】
上述したように、圧接力検出ユニットとしては、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅのバフ研磨工程に必要とされる機能、性能を有するものが得られていない。したがって、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨する研磨工程は、未だ自動化が実現されていないという問題があった。
【００１９】
そこで、本発明は、検出対象体に負荷される直交する２方向の力の検出を可能とするとともに、全体の小型軽量化、組立容易化が図られた力検出ユニットを備えた自動バフ研磨装置を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、回転ドラムのヘッド窓孔に対してバフを所定の圧接力で圧接させることを可能として、高精度なバフ研磨加工の自動化を可能にする自動バフ研磨装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を達成するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る自動バフ研磨装置は、回転型磁気ヘッド装置を構成する回転ドラムの外周部に設けられ磁気ヘッドが配設されるヘッド窓孔を研磨するバフと、上記バフを回転駆動するバフ駆動手段とを有するバフ部と、上記回転ドラムを保持するチャッキング部材と、上記チャッキング部材に保持された回転ドラムのヘッド窓孔の位置を上記バフ部に臨む位置に回転移動するドラム移動手段とを有するチャッキング部と、上記チャッキング部に保持された回転ドラムに対して上記バフ部を接離動作させるバフ移動手段と、上記バフ部に対して上記回転ドラムを保持したチャッキング部を接離動作させるチャッキング移動手段と、上記バフと上記回転ドラムのヘッド窓孔との相対的な位置を検出する位置検出部と、環状の基台と、上記基台の中央部に配設されて検出対象体に負荷される力に応じて変位する中間基台と、上記基台の内周部と上記中間基台の外周部とに両端が一体に連結された弾性変位可能な線状の連結片部と、上記基台の内周部と上記中間基台の外周部との間に位置して間隙を構成する対向する一対の検出片を有する検出部と、上記検出部に配設されて検出部に生じる変位量を検出する第１の差動トランスとから構成されて上記回転ドラムのヘッド窓孔に対して圧接された上記バフの圧接力を検出する力検出ユニットと、上記位置検出部が検出する位置検出信号及び上記力検出ユニットが検出する圧接力検出信号に基づいて上記ドラム移動手段、上記バフ移動手段及び上記チャッキング移動手段をそれぞれ駆動して上記バフ及び上記回転ドラムのヘッド窓孔に対して位置制御及び圧接力制御を行う制御部とを備えることを特徴とする。
【００２２】
また、この自動バフ研磨装置は、上記力検出ユニットの中間基台に、環状の中間基台部と、上記中間基台部の中央部に配設されて検出対象体に負荷される力に応じて変位する支持台と、上記連結片部と直交する方向に設けられ上記中間基台部の内周部と上記支持台の外周部とに両端が一体に連結された弾性変位可能な線状の第２の連結片部と、上記中間基台部の内周部と上記支持台の外周部との間に位置して間隙を構成する対向する一対の第２の検出片を有するとともに上記検出部と直交して設けられた第２の検出部と、上記第２の検出部に配設されて上記第２の検出部に生じる変位量を検出する第２の差動トランスとを備え、上記第１の差動トランス及び上記第２の差動トランスが、直交する２方向の力をそれぞれ検出することを特徴とする。
【００２４】
【作用】
以上のように構成した本発明に係る自動バフ研磨装置の力検出ユニットは、中間基台が、検出対象体に負荷される力に応じて、連結片部が弾性変形することによって変位する。力検出ユニットは、中間基台が変位することに伴って、検出部が有する対向する一対の検出片がそれぞれ変位される。そして、この力検出ユニットは、検出部に配設された差動トランスが、一対の検出片がそれぞれ変位することによって間隙に生じる変位量を検出する。
【００２５】
また、自動バフ研磨装置の力検出ユニットは、支持台が、検出対象体に負荷される力に応じて、第２の連結片部が弾性変形することによって変位する。この力検出ユニットは、支持台が変位することに伴って、第２の検出部が有する対向する一対の第２の検出片がそれぞれ変位される。そして、この力検出ユニットは、第２の検出部に配設された第２の差動トランスが、一対の第２の検出片がそれぞれ変位することによって間隙に生じる変位量を検出する。したがって、力検出ユニットは、検出部及び第２の検出部に設けられた第２の差動トランスが、直交する２方向の圧接力をそれぞれ検出することができる。
【００２６】
また、本発明に係る自動バフ研磨装置は、制御部が、位置検出部が検出する位置検出信号及び圧接力検出部が検出する圧接力検出信号とに基づいて、ドラム移動手段、バフ移動手段及びチャッキング移動手段とを制御する。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例について、実施例自動バフ研磨装置１を図１乃至図２９を参照して説明する。この自動バフ研磨装置１は、検出対象体として回転型磁気ヘッド装置３を構成する回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３に、バフ２１を圧接させることによって生じた圧接力を検出する力検出ユニットを備える自動バフ研磨装置として適用された例である。
【００２８】
以下、
［１］ 回転型磁気ヘッド装置及び回転ドラムの構成
［２］ 装置全体の構成
［３］ バフ部の構成
［４］ バフ位置決め機構及びドラム搬送機構の構成
［５］ チャッキング部及びテーブル移動機構の構成
［６］ ドレッシング部の構成
［７］ 研磨材塗布部の構成
［８］ 圧接力センサ部の構成
［９］ 位置センサ部の構成
［１０］ 制御部の構成
の順序で説明する。
【００２９】
［１］ 回転型磁気ヘッド装置及び回転ドラムの構成
詳細な説明を省略するが、従来より回転型磁気ヘッド装置３は、図３０に示すように、磁気ヘッド３Ａと、この磁気ヘッド３Ａが設けられる回転ドラム３Ｂと、この回転ドラム３Ｂに重ね合わされる固定ドラム３Ｃと、これら回転ドラム３Ｂ及び固定ドラム３Ｃをそれぞれ支持する支軸３Ｄとから構成されている。
【００３０】
磁気ヘッド３Ａには、先端部に、微小間隙である図示しない磁気ギャップが形成されている。回転ドラム３Ｂは、金属材料によって有底筒状に形成されており、底面部の中央部に図示しない軸穴が設けられている。回転ドラム３Ｂには、開口縁部の複数箇所に、外周部に開口された略矩形状のヘッド窓孔３Ｅがそれぞれ凹設されている。そして、回転ドラム３Ｂには、ヘッド窓孔３Ｅ内に、磁気ヘッド３Ａの磁気ギャップが外周部から僅かに突出した状態で接合固定されている。固定ドラム３Ｃは、有底筒状に形成されており、底面部の中央部に図示しない軸穴が設けられている。支軸３Ｄは、回転ドラム３Ｂ及び固定ドラム３Ｃとの各軸穴にそれぞれ挿通されている。支軸３Ｄは、一端部が固定ドラム３Ｃに支持されて、中途部に回転ドラム３Ｂを回転自在に支持している。
【００３１】
また、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅには、図３２に示すように、周囲に研磨部分３Ｆが形成されている。ヘッド窓孔３Ｅの研磨部分３Ｆの形状は、図３３に示すように、上面３Ｇ側の開口端部に位置して形成される上端側曲面３Ｈと、磁気テープＴの走行方向に直交する方向に形成される側面側曲面３Ｉと、磁気テープＴの走行方向と平行な方向に形成される底面側曲面３Ｊと、側面側曲面３Ｉと底面側曲面３Ｊとが連続する位置に形成される下端側曲面３Ｋとを備えている。
【００３２】
上述した回転型磁気ヘッド装置３は、磁気テープＴの情報信号を記録再生する際、回転ドラム３Ｂの外周部に沿って磁気テープＴが螺旋状に巻き付けられ、この磁気テープＴに回転ドラム３Ｂの外周部から僅かに突出した磁気ヘッド３Ａの磁気ギャップが当接される。回転型磁気ヘッド装置３は、回転ドラム３Ｂを回転させることによって、磁気テープＴの信号記録領域に、この磁気テープＴ上を摺動する磁気ヘッド３Ａが情報信号の記録再生を行っている。
【００３３】
［２］ 装置全体の構成
実施例自動バフ研磨装置１は、図１に示すように、回転ドラム３Ｂを研磨するバフ２１を有するバフ部５と、回転ドラム３Ｂを保持するチャッキング部６と、チャッキング部６に対してバフ部５を移動動作させるバフ位置決め機構７と、バフ部５に対してチャッキング部６を移動動作させるテーブル移動機構８と、チャッキング部６に回転ドラム３Ｂを搬送するドラム搬送機構９とを備えている。
【００３４】
また、この自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂに対して圧接されたバフ２１の圧接力を検出する圧接力センサ部１５と、バフ２１と回転ドラム３Ｂとの相対的な位置を検出する位置センサ部１６と、摩耗したバフ２１を整形するドレッシング部１２と、バフ２１に研磨材を塗布する研磨材塗布部１４と、圧接力センサ部１５及び位置センサ部１６とが出力する各検出信号に基づいてバフ位置決め機構７及びテーブル移動機構８とをそれぞれ制御する制御部１８とを備えている。
【００３５】
なお、本発明に係る自動バフ研磨装置が備える力検出ユニットは、実施例自動バフ研磨装置１において圧接力センサ部１５として構成されている。
【００３６】
［３］ バフ部の構成
バフ部５は、図２に示すように、回転ドラム３Ｂを研磨するバフ２１と、このバフ２１を支持する回転軸２２と、バフ２１を回転駆動するバフ駆動用モータ２３と、このバフ駆動用モータ２３が取り付けられた取付け部材２４とから構成されている。
【００３７】
バフ２１は、フェルトを材料として円板状に形成されており、研磨材塗布部１４によって供給される研磨材が含浸されている。このバフ２１は、中央部がホルダ部材２６を介して回転軸２２に取り付けられている。回転軸２２は、先端部にバフ２１を支持しており、バフ駆動用モータ２３によって回転駆動される。
【００３８】
バフ駆動用モータ２３は、直流（ＤＣ）モータであり、取付け部材２４に支持されている。取付け部材２４は、バフ位置決め機構７を構成する後述する支軸３０に、一側面部が支持されている。また、支軸３０は、基端部がバフ位置決め機構７に回転自在に支持されている。すなわち、上述したバフ部５は、バフ位置決め機構７に、支軸３０を介して回転自在に支持されている。
【００３９】
以上のように構成されたバフ部５は、バフ駆動用モータ２３が回転駆動することによって、回転軸２２を介してバフ２１が回転駆動される。なお、上述したバフ駆動用モータ２３には、ＤＣモータが採用されているが、例えば、回転数１５００〜３０００ｒｐｍの範囲で回転駆動させて、摩耗によるバフ２１の径寸法の変化量に応じて回転数が変更可能であれば他のモータでも良い。
【００４０】
また、上述したバフ部５には、図１及び図２に示すように、取付け部材２４に、ヘッド窓孔検出用センサ２７が設けられている。このヘッド窓孔検出用センサ２７は、反射光型のフォトセンサであり、回転ドラム３Ｂに対して検出光を出射する発光部２７Ａと、発光部から出射された検出光の反射光を受光する受光部２７Ｂとから構成されている。
【００４１】
このヘッド窓孔検出用センサ２７は、チャッキング部６に保持されて回転駆動される回転ドラム３Ｂの外周部に対応する位置に配設されている。ヘッド窓孔検出用センサ２７は、回転ドラム３Ｂが回転駆動された状態で、回転ドラム３Ｂの外周部に検出光を照射することによって、ヘッド窓孔３Ｅの位置とヘッド窓孔３Ｅの幅寸法を検出する。
【００４２】
上述したヘッド窓孔検出用センサ２７について、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの位置及び幅寸法を検出する動作を図３を参照して説明する。まず、ヘッド窓孔検出用センサ２７は、発光部２７Ａが回転ドラム３Ｂの外周部に向けて検出光を出射する。
【００４３】
ヘッド窓孔検出用センサ２７は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅのない外周部に検出光が照射された際、回転ドラム３Ｂの外周部に検出光が反射され、反射された反射光を受光部２７Ｂが受光する。すなわち、ヘッド窓孔検出用センサ２７は、検出光が照射された回転ドラム３Ｂの検出領域にヘッド窓孔３Ｅが無いことを検出する。
【００４４】
また、ヘッド窓孔検出用センサ２７は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに検出光が照射された際、ヘッド窓孔３Ｅに検出光が反射されないため、反射光を受光部２７Ｂが受光しない。すなわち、ヘッド窓孔検出用センサ２７は、検出光が照射された回転ドラム３Ｂの検出領域にヘッド窓孔３Ｅが有ることを検出する。そして、ヘッド窓孔検出用センサ２７は、回転ドラム３Ｂが図３に示すＺ軸に対して回転されることによって、ヘッド窓孔３Ｅの位置とヘッド窓孔３Ｅの幅寸法とをそれぞれ検出する。
【００４５】
さらに、上述したバフ部５には、図１に示すように、集塵装置３１が隣接して設けられている。この集塵装置３１は、集塵パイプ３１Ａを備えており、この集塵パイプ３１Ａの一端部側の開口部が、バフ２１及びドレッシング部１２に臨む位置に配設されている。
【００４６】
この集塵装置３１は、回転ドラム３Ｂのバフ研磨やバフ２１のドレッシング加工を行う際に飛散する回転ドラム３Ｂ及びバフ２１の削りかすや研磨材を吸引する。また、この集塵装置３１は、ヘッド窓孔検出用センサ２７に削りかすや研磨材を付着させないように、削りかすや研磨材を十分に吸引する位置に、集塵パイプ３１Ａの開口部が配設されている。
【００４７】
［４］ バフ位置決め機構及びドラム搬送機構の構成
バフ位置決め機構７は、図１に示すように、概略、支持ベース２８と、この支持ベース２８にスライド移動自在に支持された支持部材２９と、基端部が支持部材２９に回転自在に支持されて先端部にバフ部５を支持する支軸３０とを備えて構成される。
【００４８】
支持ベース２８には、図示しないスライドガイド溝が設けられており、このスライドガイド溝に支持部材２９が図１中に示すＭ１方向にスライド移動自在に支持されている。支持部材２９は、図示しないスライド部材を介して、図１中に示すＭ２方向にスライド移動自在に支持されている。支軸３０は、支持部材２９の一側面部に基端部が支持されており、先端部にバフ部５を構成する取付け部材２４が支持されている。
【００４９】
以上のように構成されたバフ位置決め機構７は、Ｍ１方向及びＭ２方向に、支持ベース２８及び支持部材２９をそれぞれ移動動作させる。したがって、バフ位置決め機構７は、Ｍ１方向及びＭ２方向との任意の位置に、バフ部５を移動させる。また、バフ位置決め機構７は、支軸３０を回転させることによって、この支軸３０の先端部に支持されたバフ部５を回転移動させる。
【００５０】
また、バフ位置決め機構７には、バフ部５によってバフ研磨された回転ドラム３Ｂを仕上げ研磨する仕上げ研磨部１０が設けられている。この仕上げ研磨部１０は、図４に示すように、バフ位置決め機構７を構成する支持部材２９にスライド移動可能に支持された支持基体３２と、この支持基体３２に支持された支軸３３と、この支軸３３の先端部に支持されたホイール駆動用モータ３４と、このホイール駆動用モータ３４の回転軸に支持された研磨ホイール３６とから構成されている。
【００５１】
支持部材２９には、一側面部に互いに平行なガイド部２９Ａ、２９Ｂがそれぞれ設けられており、これらガイド部２９Ａ、２９Ｂに支持基体３２がスライド移動可能に支持されている。支持基体３２の一側面部には、ガイド部２９Ａ、２９Ｂと平行に支軸３３が支持されている。支軸３３は、基端部が支持基体３２に支持されており、先端部にホイール駆動用モータ３４を支持している。
【００５２】
ホイール駆動用モータ３４には、支軸３３と直交する方向に回転軸３４Ａを有しており、この回転軸３４Ａの先端部に研磨ホイール３６が支持されている。研磨ホイール３６は、例えば、フェルトを材料として円板状に形成されており、中央部がホイール駆動用モータ３４の回転軸３４Ａの先端部に支持されている。
【００５３】
以上のように構成された仕上げ研磨部１９は、バフ部５によって回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅがバフ研磨された後、研磨ホイール３６が回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅを仕上げ研磨する。したがって、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅは、研磨ホイール３６によって仕上げ研磨されることによって、研磨屑や研磨材の残り等が確実に除去される。
【００５４】
詳細な説明を省略するが、ドラム搬送機構９は、図１に示すように、バフ研磨を施す回転ドラム３Ｂがそれぞれ載置されたパレット９Ａと、このパレット９Ａ上の回転ドラム３Ｂを保持する保持部材９Ｂと、この保持部材９Ｂを支持する支持アーム９Ｃと、この支持アーム９Ｃを揺動自在に支持する支持ベース９Ｄとから構成されている。
【００５５】
ドラム搬送機構９は、パレット９Ａに載置された回転ドラム３Ｂを保持部材９Ｂによって保持してチャッキング部６に搬送するとともに、チャッキング部６に保持された回転ドラム３Ｂを保持部材９Ｂによって保持してパレット９Ａに搬送する。また、ドラム搬送機構９には、保持部材９Ｂに、図示しないフォトセンサが設けられており、このフォトセンサによって回転ドラム３Ｂが保持されたかを検出する。
【００５６】
［５］ チャッキング部及びテーブル移動機構の構成
チャッキング部６は、図５及び図６に示すように、回転ドラム３Ｂを保持するチャッキング部材３８と、回転ドラム３Ｂを回転駆動するドラム駆動用モータ４０と、これらチャッキング部材３８及びドラム駆動用モータ４０が設けられたテーブル４３を移動するテーブル移動機構８とから構成されている。
【００５７】
チャッキング部材３８は、図５に示すように、円板状に形成されており、保持爪３８Ａを備えている。チャッキング部材３８には、図示しないエア供給装置の供給管が連結されており、エア供給管から供給されるエア圧によって保持爪３８Ａが開閉動作されて回転ドラム３Ｂの内周部を保持する。
【００５８】
また、チャッキング部材３８には、図示しないフォトセンサが設けられており、このフォトセンサによって回転ドラム３Ｂが保持されたかを検出する。そして、チャッキング部材３８は、基端部が圧接力センサ部１５に支持されている。
【００５９】
ドラム駆動用モータ４０は、圧接力センサ部１５に重ね合わされて配設されている。ドラム駆動用モータ４０は、圧接力制御に適するダイレクト駆動方式が採用されており、駆動精度の向上が図られている。また、ドラム駆動用モータ４０には、位置センサ部１６を構成する後述する第１のエンコーダ４１が接続されており、この第１のエンコーダ４１によって回転角度が計測される。
【００６０】
テーブル移動機構８は、チャッキング部６を支持するテーブル４３と、このテーブル４３を移動自在に支持するベースプレート４４と、このベースプレート４４上に配設されてテーブル４３を移動させるテーブル駆動用モータ４５と、このテーブル駆動用モータ４５に連結された駆動軸４６とから構成されている。
【００６１】
テーブル４３は、略矩形板状に形成されており、主面上の中央部にチャッキング部６が載置されている。このテーブル４３には、背面側のコーナ部に、略矩形ブロック状の第１のガイド部４３Ａ乃至第４のガイド部４３Ｄがそれぞれ設けられている。これら第１のガイド部４３Ａ乃至第４のガイド部４３Ｄには、ベースプレート４４に臨む側に、ガイド溝４３Ｅが互いに平行にそれぞれ凹設されている。
【００６２】
ベースプレート４４には、主面上に、互いに平行な第１のガイドレール４４Ａ及び第２のガイドレール４４Ｂがそれぞれ設けられている。これら第１のガイドレール４４Ａ及び第２のガイドレール４４Ｂには、テーブル４３に設けられれた第１のガイド部４３Ａ乃至第４のガイド部４３Ｄのガイド溝４３Ｅが載置されている。したがって、テーブル４３は、ベースプレート４４の第１のガイドレール４４Ａ及び第２のガイドレール４４Ｂに、第１のガイド部４３Ａ乃至第４のガイド部４３Ｄがスライド移動自在に支持されている。
【００６３】
テーブル駆動用モータ４５は、例えば、ＡＣサーボモータであり、ベースプレート４４の第１のガイドレール４４Ａ及び第２のガイドレール４４Ｂとの間に臨んで、ベースプレート４４上に配設されている。このテーブル駆動用モータ４５は、第１のガイドレール４４Ａ及び第２のガイドレール４４Ｂとに軸線が平行な回転軸４５Ａを有しており、この回転軸４５Ａの先端部に駆動軸４６の一端部が連結されている。
【００６４】
駆動軸４６は、テーブル駆動用モータ４５の回転軸４５Ａの先端部に、一端部が連結部材４６Ａを介して連結されており、ベースプレート４４上に立設された図示しない軸支持部材に他端部が支持されている。この駆動軸４６には、外周部にネジ部４６Ｂが設けられている。また、テーブル４３には、ベースプレート４４に臨む背面上の略中央部に、図示しないナットが配設されており、駆動軸４６のネジ部４６Ｂにナットがねじ込まれている。
【００６５】
また、テーブル駆動用モータ４５には、位置センサ部１６を構成する後述する第２のエンコーダ４７が接続されており、この第２のエンコーダ４７によって回転角度が計測される。なお、テーブル移動機構８は、リニアモータを備えるリニア機構によって駆動する構成としても良い。
【００６６】
以上のように構成されたチャッキング部６について、ドラム駆動用モータ４０が回転ドラム３Ｂを回転させる動作、及びテーブル移動機構８がテーブル４３を移動させる動作を説明する。まず、チャッキング部材３８に保持された回転ドラム３Ｂは、ドラム駆動用モータ４０が回転駆動することによって回転される。また、回転ドラム３Ｂは、ドラム駆動用モータ４０が正転方向及び逆転方向に回転駆動することによって、図５に示すＺ軸に対するＲ１方向及びＲ２方向に回転される。
【００６７】
つぎに、チャッキング部材３８が支持されたテーブル４３は、テーブル駆動用モータ４５の回転軸４５Ａが回転駆動することによって、連結部材４６Ａを介して駆動軸４６を回転駆動させる。駆動軸４６は、回転駆動されることによって、テーブル４３に設けられたナットを介して、ベースプレート４４の第１のガイドレール４４Ａ及び第２のガイドレール４４Ｂに沿ってテーブル４３をスライド移動させる。
【００６８】
また、テーブル４３は、テーブル駆動用モータ４５が正転方向或いは逆転方向に回転駆動することによって、第１のガイドレール４４Ａ及び第２のガイドレール４４Ｂに沿って図５に示すＦ１方向及びＦ２方向にスライド移動する。
【００６９】
［６］ ドレッシング部の構成
ドレッシング部１２は、バフ２１を研削して整形するヤスリ状のドレッサ１２Ａを有しており、テーブル移動機構８を構成するベースプレート４４上に配設されている。
【００７０】
上述したドレッシング部１２は、バフ位置決め機構７によってバフ部５を移動させて、ドレッサ１２Ａにバフ２１が圧接される。そして、ドレッシング部１２は、ドレッサ１２Ａに回転されたバフ２１の外周部を圧接させることによって、摩耗したバフ２１を研削して整形する。
【００７１】
［７］ 研磨材塗布部の構成
研磨材塗布部１４は、図７に示すように、テーブル４３上に設けられた支持基体４９と、この支持基体４９に揺動自在に支持された支持部材５０と、この支持部材５０に回動自在に支持された塗布ドラム５１とから構成されている。支持基体４９は、基端部がテーブル４３に固定されており、先端部に支持突部４９Ａ、４９Ｂがそれぞれ一体に突出して設けられている。
【００７２】
支持部材５０は、例えば、酸化クロムを材料として主面が略Ｈ字状に形成されている。この支持部材５０は、支持基体４９の支持突部４９Ａ、４９Ｂに、基端部が支軸５０Ａを介して揺動自在に支持されている。塗布用ドラム５１は、例えば、酸化クロムを材料として円筒状に形成されており、外周部に研磨材が塗布されている。この塗布用ドラム５１には、略中央部に軸穴が設けられており、支持部材５０の先端部に、軸穴に挿通された支軸５０Ｂを介して回動自在に支持されている。
【００７３】
以上のように構成された研磨材塗布部１４は、バフ位置決め機構７によってバフ部５を移動させて、塗布用ドラム５１にバフ２１の外周部が圧接される。そして、研磨材塗布部１４は、塗布用ドラム５１に回転されたバフ２１の外周部を圧接させることによって、バフ２１に研磨材が塗布される。また、研磨材塗布部１４は、支持部材５０が支持基体４９に揺動自在に支持されていることによって、バフ２１に対する研磨材の塗布量の均一化が図られている。
【００７４】
［８］ 圧接力センサ部の構成
圧接力センサ部１５は、図８乃至図１５に示すように、圧接力に応じて変位される圧接力センサ基板５３と、この圧接力センサ基板５３上に配設され圧接センサ基板５３に生じた機械的変位量に比例した電気信号を発生する第１のＬＶＤＴ（Ｌｉｎｅａｒ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ、いわゆる差動トランス）５４及び第２のＬＶＤＴ５５とから構成されている。
【００７５】
圧接力センサ基板５３は、図８に示すように、アルミ合金を材料として、例えば、ワイヤ放電加工等によって円板状に加工された一体構造である。圧接力センサ基板５３は、環状の基台部５３Ａと、この基台部５３Ａの内周側に位置する略矩形環状の中間基台部５３Ｂと、この中間基台部５３Ｂの内周側に位置する軸支持台部５３Ｃとから構成されている。
【００７６】
基台部５３Ａは、環状に形成されており、ドラム駆動用モータ４０の一端部に固定されている。中間基台部５３Ｂは、略矩形環状に形成されており、互いに平行な一対の第１の連結部５３Ｄ及び第２の連結部５３Ｅが形成されている。
【００７７】
中間基台部５３Ｂは、基台部５３Ａの内周部に、第１の連結部５３Ｄの外周部が互いに平行な略線状の第１の中間基台支持片５３Ｆ及び第２の中間基台支持片５３Ｇとによって支持されている。また、この中間基台部５３Ｂは、基台部５３Ａの内周部に、第２の連結部５３Ｅの外周部が互いに平行な略線状の第３の中間基台支持片５３Ｈ及び第４の中間基台支持片５３Ｉとによって支持されている。
【００７８】
これら第１の中間基台支持片５３Ｆ乃至第４の中間基台支持片５３Ｉは、図８に示すＸ軸方向と平行な方向に対して弾性変位可能な撓みやすい幅寸法に形成されており、また図８に示すＹ軸方向と平行な方向に対して剛性が大きくほとんど撓まない構造とされている。
【００７９】
軸支持台部５３Ｃは、略矩形状に形成されており、中央部にチャッキング部材３８の一端部が固定されている。この軸支持台部５３Ｃは、中間基台部５３Ｂの内周部に、各コーナ部が、第１の中間基台支持片５３Ｆ乃至第４の中間基台支持片５３Ｉと直交するとともに互いに平行な略線状の第１の軸支持台支持片５３Ｊ及び第２の軸支持台支持片５３Ｋと第３の軸支持台支持片５３Ｌ及び第４の軸支持台支持片５３Ｍとによって支持されている。
【００８０】
これら第１の軸支持台支持片５３Ｊ乃至第４の軸支持台支持片５３Ｍは、図８に示すＹ軸方向と平行な方向に対して弾性変位可能な撓みやすい幅寸法に形成されており、また図８に示すＸ軸方向と平行な方向に対して剛性が大きくほとんど撓まない構造とされている。
【００８１】
また、圧接力センサ基板５３には、基台部５３Ａの内周部と中間基台部５３Ｂの外周部との間に第１の検出部５３Ｐが形成されており、また中間基台部５３Ｂの内周部と軸支持台部５３Ｃの外周部との間に第２の検出部５３Ｑが形成されている。
【００８２】
第１の検出部５３Ｐは、第１の中間基台支持片５３Ｆ及び第２の中間基台支持片５３Ｇとの間に位置して、基台部５３Ａの内周部に一体に突出形成された略矩形状の第１の検出片５３Ｒと、中間基台部５３Ｂの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片５３Ｓとから構成されている。
【００８３】
そして、第１の検出部５３Ｐは、図８に示すように、第１の検出片５３Ｒと第２の検出片５３Ｓとの相対する間に微小間隙が形成されており、これら第１の検出片５３Ｒと第２の検出片５３Ｓとに跨って第１のＬＶＤＴ５４が配設されている。
【００８４】
第２の検出部５３Ｑは、第１の軸支持台支持片５３Ｊ及び第２の軸支持台支持片５３Ｋとの間に位置して、中間基台部５３Ｂの内周部に一体に突出形成された略矩形状の第１の検出片５３Ｔと、軸支持台部５３Ｃの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片５３Ｕとから構成されている。
【００８５】
そして、第２の検出部５３Ｑは、これら第１の検出片５３Ｔと第２の検出片５３Ｕとの相対する間に微小間隙が形成されており、これら第１の検出片５３Ｔと第２の検出片５３Ｕとに跨って第２のＬＶＤＴ５５が配設されている。
【００８６】
第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５は、図９及び図１０に示すように、コア５４Ａ、５５Ａと、コア５４Ａ、５５Ａを支持するコア支持部材５４Ｂ、５５Ｂと、このコア支持部材５４Ｂ、５５Ｂを支持する支持基体５４Ｃ、５５Ｃと、内周部にコア５４Ａ、５５Ａが挿通されたコイル５４Ｄ、５５Ｄと、コイル５４Ｄ、５５Ｄを支持するコイル保持部材５４Ｇ、５５Ｇとから構成されている。
【００８７】
コア５４Ａ、５５Ａは、磁性材料によって略円筒状に形成されており、コア支持部材５４Ｂ、５５Ｂに支持されている。コア支持部材５４Ｂ、５５Ｂは、非磁性材料によって棒状に形成されており、コア５４Ａ、５５Ａの内周部に貫通されて中央部にコア５４Ａ、５５Ａを支持している。このコア支持部材５４Ｂ、５５Ｂは、両端部が支持基体５４Ｃ、５５Ｃにそれぞれ支持されている。
【００８８】
支持基体５４Ｃ、５５Ｃは、主面部が略コ字状に形成されており、基端部が圧接力センサ基板５３にそれぞれネジ止め固定されている。また、支持基体５４Ｃ、５５Ｃは、両端部に、コア支持部材５４Ｂ、５５Ｂを支持している。
【００８９】
コイル５４Ｄ、５５Ｄは、図１０に示すように、コア支持部材５４Ｂ、５５Ｂの両端部に位置してそれぞれ巻回された１次側コイル５４Ｅ、５５Ｅと、コア５４Ａ、５５Ａに巻回された２次側コイル５４Ｆ、５５Ｆとから構成されている。
【００９０】
コイル保持部材５４Ｇ、５５Ｇは、略矩形ブロック状に形成されており、基端部が圧接力センサ基板５３にネジ止め固定されている。また、コイル保持部材５４Ｇ、５５Ｇには、断面略半円状のコイル保持溝５４Ｈ、５５Ｈが凹設されており、このコイル保持溝５４Ｈ、５５Ｈにコイル５４Ｄ、５５Ｄが保持されている。
【００９１】
そして、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５には、１次側コイル５４Ｅ、５５Ｅ及び２次側コイル５４Ｆ、５５Ｆと、コア支持部材５４Ｂ、５５Ｂに支持されたコア５４Ａ、５５Ａとからなる磁路が形成されている。第１のＬＶＤＴ５４は、圧接力センサ基板５３の第１の検出部５３Ｐの第１の検出片５３Ｒに、支持基体５４Ｃの基端部がネジ止め固定されており、第１の検出部５３Ｒの第２の検出片５３Ｓに、コイル保持部材５４Ｇの基端部がネジ止め固定されている。
【００９２】
第２のＬＶＤＴ５５は、圧接力センサ基板５３の第２の検出部５３Ｑの第１の検出片５３Ｔに、支持基体５５Ｃの基端部がネジ止め固定されており、第２の検出部５３Ｑの第２の検出片５３Ｕに、コイル保持部材５５Ｇの基端部がネジ止め固定されている。
【００９３】
以上のように構成された圧接力センサ部１５について、バフ部５のバフ２１を回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに圧接する際、圧接力を検出する検出原理を図１１乃至図１５を参照して説明する。なお、圧接センサ基板５３の軸支持台部５３Ｃは、チャッキング部６及び回転ドラム３Ｂと一体構造として見なし、圧接されたバフ２１によって回転ドラム３Ｂに加わえられる圧接力が軸支持台部５３Ｃの中心に作用するものとする。
【００９４】
まず、圧接力センサ基板５３は、図１１に示すように、軸支持台部５３Ｃの中心を中心点Ｏ２とし、この中心点Ｏ２にＸ軸方向と平行な方向の圧接力が加わると、軸支持台部５３ＣがＸ軸方向と平行な方向に移動される。圧接力センサ基板５３は、軸支持台部５３Ｃが移動されることに伴って、中間基台部５３ＢがＸ軸方向と平行な方向に移動される。
【００９５】
圧接力センサ基板５３は、中間基台部５３Ｂが移動されることによって、第１の中間基台支持片５３Ｆ乃至第４の中間基台支持片５３Ｉがそれぞれ撓むとともに、第１の検出部５３Ｐの第１の検出片５３Ｒと第２の検出片５３Ｓとに相対的な位置ズレが生じる。
【００９６】
すなわち、圧接力センサ基板５３は、軸支持台部５３Ｃの中心点Ｏ２にＸ軸方向と平行な方向に加えられる圧接力に比例して、第１の検出部５３Ｐの第１の検出片５３Ｒの点Ａと第２の検出片５３Ｓの点Ｂとに相対変位量Ｎが発生する。そして、第１の検出部５３Ｐに配設された第１のＬＶＤＴ５４は、第１の検出片５３Ｒと第２の検出片５３Ｓとに発生した相対変位量Ｎを検出する。
【００９７】
また、圧接力センサ基板５３は、図１２に示すように、軸支持台部５３Ｃの中心点Ｏ２にＹ軸方向と平行な方向の圧接力が加わると、軸支持台部５３ＣがＹ軸方向と平行な方向に移動される。圧接力センサ基板５３は、軸支持台部５３Ｃが移動されることに伴って、中間基台部５３ＢがＹ軸方向と平行な方向に移動される。
【００９８】
圧接力センサ基板５３は、中間基台部５３Ｂが移動されることによって、第１の軸支持台支持片５３Ｊ乃至第４の軸支持台支持片５３Ｍがそれぞれ撓むとともに、第２の検出部５３Ｑの第１の検出片５３Ｔと第２の検出片５３Ｕとに相対的な位置ズレが生じる。
【００９９】
すなわち、圧接力センサ基板５３は、軸支持台部５３Ｃの中心点Ｏ２にＹ軸方向と平行な方向に加えられる圧接力に比例して、第２の検出部５３Ｑの第１の検出片５３Ｔの点Ｃと第２の検出片５３Ｕの点Ｄとに相対変位量Ｎが発生する。そして、第２の検出部５３Ｑに配設された第２のＬＶＤＴ５５は、第１の検出片５３Ｔと第２の検出片５３Ｕとに発生した相対変位量Ｎを検出する。
【０１００】
つぎに、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５は、１次側コイル５４Ｅ、５５Ｅに交流電圧が印加されることによって、２次側コイル５４Ｆ、５５Ｆに電圧が誘起される。第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５は、コア５４Ａ、５５Ａが基準位置である中心点Ｏ１に位置する場合、出力電圧がゼロである。
【０１０１】
そして、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５は、コア５４Ａ、５５Ａが図１０に示す矢印（＋）方向に移動することによって、コア５４Ａ、５５Ａの移動量に比例して出力電圧が（＋）方向に増加し、またコア５４Ａ、５５Ａが図１０に示す矢印（−）方向に移動することによって、コア５４Ａ、５５Ａの移動量に比例して出力電圧が（−）方向に増加する。
【０１０２】
したがって、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５は、２次側コイル５４Ｆ、５５Ｆに誘起された出力電圧によって、図１０に示す矢印方向の相対変位を検出する。すなわち、圧接力センサ部１５は、圧接力センサ基板５３の第１の検出部５３Ｐの点Ａと点Ｂとに発生する相対変位量Ｎを第１のＬＶＤＴ５４が検出し、また圧接力センサ基板５３の第２の検出部５３Ｑの点Ｃと点Ｄとに発生する相対変位量Ｎを第２のＬＶＤＴ５５が検出する。
【０１０３】
以下、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５について、バフ２１によって回転ドラム３Ｂに加えられた圧接力を検出する原理を図１３乃至図１５を参照して説明する。実際に研磨加工を行う際、圧接力センサ基板５３には、軸支持台部５３Ｃの中心点Ｏ２に、上述したように単純なＸ軸方向に平行な方向の圧接力のみ、或いは単純なＹ軸方向に平行な方向の圧接力のみが加わるわけではない。
【０１０４】
回転ドラム３Ｂには、図１３に示すように、ヘッド窓孔３Ｅの底面側曲面３Ｊに働く回転ドラム３Ｂの中心方向の圧接力と、ヘッド窓孔３Ｅの側面側曲面３Ｉに働く回転ドラム３Ｂの円周方向の圧接力とである。
【０１０５】
また、回転ドラム３Ｂの外周部に凹設された所定数のヘッド窓孔３Ｅを全てバフ研磨加工するため、回転ドラム３Ｂの円周上の任意の点Ｐ（中心角度θ）における回転ドラム３Ｂの中心方向の圧接力と、回転ドラム３Ｂの円周方向の圧接力とをそれぞれ検出する必要がある。
【０１０６】
図１４に示すように、回転ドラム３Ｂの円周上の任意の点Ｐ（中心角度θ）に、回転ドラム３Ｂの中心方向の圧接力ＦＣ を加えることを、全ての中心角度θについて行うと、第１のＬＶＤＴ５４の出力電圧ＯＵＴ１Ｃと第２のＬＶＤＴ５５の出力電圧ＯＵＴ２Ｃは、ａ、ｂを係数として、
ＯＵＴ１Ｃ＝ａｃｏｓθＦＣ ・・・式１
ＯＵＴ２Ｃ＝ｂｓｉｎθＦＣ ・・・式２
で表される。
【０１０７】
また、図１５に示すように、回転ドラム３Ｂの円周上の任意の位置Ｐ（中心角度θ）に、回転ドラム３Ｂの円周方向の圧接力Ｆｔ を加えることを全ての角度θについて行うと、第１のＬＶＤＴ５４の出力電圧ＯＵＴ１ｔと第２のＬＶＤＴ５５の出力電圧ＯＵＴ２ｔは、ｃ、ｅを定数、ｄ、ｆを係数として、
ＯＵＴ１ｔ＝−（ｃ＋ｄｃｏｓθ）Ｆｔ ・・・式３
ＯＵＴ２ｔ＝−（ｅ＋ｆｃｏｓθ）Ｆｔ ・・・式４
で表される。
【０１０８】
したがって、図１４に示す回転ドラム３Ｂの中心方向の圧接力ＦＣと、図１５に示す回転ドラム３Ｂの円周方向の圧接力Ｆｔとを同時に加えた場合、第１のＬＶＤＴ５４の出力電圧ＯＵＴ１と第２のＬＶＤＴ５５の出力電圧ＯＵＴ２は、
ＯＵＴ１＝ＯＵＴ１Ｃ＋ＯＵＴ１ｔ＝ａｃｏｓθＦＣ−（ｃ＋ｄｓｉｎθ）Ｆｔ ・・・式５
ＯＵＴ２＝ＯＵＴ２Ｃ＋ＯＵＴ２ｔ＝−ｂｓｉｎθＦＣ−（ｅ＋ｆｃｏｓθ）Ｆｔ ・・・式６
となる。
【０１０９】
そして、式５及び式６から回転ドラム３Ｂの中心方向の圧接力ＦＣ、回転ドラム３Ｂの円周方向の圧接力Ｆｔは、
ＦＣ＝｛（ｅ＋ｆｃｏｓθ）ＯＵＴ１−（ｃ＋ｄｓｉｎθ）ＯＵＴ２｝／（ｂｃｓｉｎθ−ａｅｃｏｓθ＋ｂｄｓｉｎ２θ＋ａｆｃｏｓ２θ）・・・式７
ＦＣ＝（ｂｓｉｎθＯＵＴ１＋ａｃｏｓθＯＵＴ２）／（ｂｃｓｉｎθ＋ａｅｃｏｓθ＋ｂｄｓｉｎ２θ＋ａｆｃｏｓ２θ）・・・式８
となる。
【０１１０】
したがって、圧接力センサ部１５は、式７及び式８に示すように、第１のＬＶＤＴ５４の出力電圧ＯＵＴ１Ｃと第２のＬＶＤＴ５５の出力電圧ＯＵＴ２Ｃとから、回転ドラム３Ｂの円周上の任意の点Ｐ（中心角度θ）における回転ドラム３Ｂの中心方向の圧接力ＦＣと回転ドラム３Ｂの円周方向の圧接力Ｆｔとをそれぞれ検出することが可能とされる。
【０１１１】
なお、上述した圧接力センサ部１５は、圧接力センサ基板５３に設けられた第１の検出部５３Ｐ及び第２の検出部５３Ｑに、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５がそれぞれ配設される構成されたが、必要に応じて検出部及びこの検出部に配設されるＬＶＤＴの個数とを変更した構成にされた圧接力センサ基板７３、７４、７５、７６を図１６乃至図１９を参照してそれぞれ説明する。
【０１１２】
圧接力センサ基板７３は、図１６に示すように、環状の基台部７３Ａと、この基台部７３Ａの内周側に位置する略矩形状の軸支持台部７３Ｂとから構成されている。軸支持台部７３Ｂは、基台部７３Ａの内周部に、外周部が互いに平行な略線状の第１の軸支持台支持片７３Ｆ及び第２の軸支持台支持片７３Ｇと、第３の軸支持台支持片７３Ｈ及び第４の軸支持台支持片７３Ｉとによって支持されている。
【０１１３】
また、圧接力センサ基板７３には、基台部７３Ａの内周部と軸支持台部７３Ｂの外周部との間に検出部７３Ｐが形成されている。この検出部７３Ｐは、基体部７３Ａの内周部に一体に突出形成された第１の検出片７３Ｒと、軸支持台部７３Ｂの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片７３Ｓとから構成されている。そして、第１の検出部７３Ｐには、図示しない第１のＬＶＤＴが配設されている。
【０１１４】
この圧接力センサ基板７３によれば、１作用点に作用するＸ軸方向の圧接力及びＹ軸方向の圧接力と、任意の作用点に作用するＺ軸回りのモーメントとを検出できる。
【０１１５】
また、圧接力センサ基板７４は、図１７に示すように、環状の基台部７４Ａと、この基台部７４Ａの内周側に位置する略矩形状の軸支持台部７４Ｂとから構成されている。軸支持台部７４Ｂは、基台部７４Ａの内周部に、外周部が互いに平行な略線状の第１の軸支持台支持片７４Ｆ及び第２の軸支持台支持片７４Ｇと、第３の軸支持台支持片７４Ｈ及び第４の軸支持台支持片７４Ｉとによって支持されている。
【０１１６】
また、圧接力センサ基板７４には、基台部７４Ａの内周部と軸支持台部７４Ｂの外周部との間に、第１の検出部７４Ｐ及び第２の検出部７４Ｑが中心線を一致させてそれぞれ形成されている。第１の検出部７４Ｐは、基体部７４Ａの内周部に一体に突出形成された第１の検出片７４Ｒと、軸支持台部７４Ｂの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片７４Ｓとから構成されている。第２の検出部７４Ｑは、基体部７４Ａの内周部に一体に突出形成された第１の検出片７４Ｔと、軸支持台部７４Ｂの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片７４Ｕとから構成されている。そして、これら第１の検出部７４Ｐ及び第２の検出部７４Ｑには、図示しない第１のＬＶＤＴ及び第２のＬＶＤＴがそれぞれ配設されている。
【０１１７】
この圧接力センサ基板７４によれば、１作用点に作用するＸ軸方向の圧接力及びＹ軸方向の圧接力と、任意の作用点に作用するＺ軸回りのモーメントとを検出できる。この圧接力センサ基板７４は、第１のＬＶＤＴ及び第２のＬＶＤＴが出力電圧 ＯＵＴ１、ＯＵＴ２をそれぞれ出力するとすれば、Ｘ軸方向の圧接力が、
（ＯＵＴ１−ＯＵＴ２）／２
となる。また、Ｙ軸方向の圧接力は、
（ＯＵＴ１＋ＯＵＴ２）／２
となる。さらに、Ｚ軸回りのモーメントは、
（ＯＵＴ１＋ＯＵＴ２）／２
となる。このため、圧接力センサ基板７４は、圧接力センサ基板７３と比較して圧接力検出信号のノイズを低減させて、検出精度が向上される。
【０１１８】
さらに、圧接力センサ基板７５は、図１８に示すように、環状の基台部７５Ａと、この基台部７５Ａの内周側に位置する略矩形環状の中間基台部７５Ｂと、この中間基台部７５Ｂの内周側に位置する略矩形状の軸支持台部７５Ｃとから構成されている。中間基台部７５Ｂは、基台部７５Ａの内周部に、互いに平行な略線状の第１の中間基台支持片７５Ｆ及び第２の中間基台支持片７５Ｇと第３の中間基台支持片７５Ｈ及び第４の中間基台支持片７５Ｉとによって支持されている。軸支持台部７５Ｃは、中間基台部７５Ｂの内周部に、各コーナ部が、第１の中間基台部支持片７５Ｆ乃至第４の中間基台支持片７５Ｉと直交するとともに互いに平行な略線状の第１の軸支持台支持片７５Ｊ及び第２の軸支持台支持片７５Ｋと第３の軸支持台支持片７５Ｌ及び第４の軸支持台支持片７５Ｍとによって支持されている。
【０１１９】
また、圧接力センサ基板７５には、基台部７５Ａの内周部と中間基台部７５Ｂの外周部との間に第１の検出部７５Ｐ及び第２の検出部７５Ｑとがそれぞれ形成されており、また中間基台部７５Ｂの内周部と軸支持台部７５Ｃの外周部との間に第３の検出部７５Ｒが形成されている。第１の検出部７５Ｐ及び第２の検出部７５Ｑは、基端部７５Ａの内周部に一体に突出形成された略矩形状の第１の検出片７５Ｒ、７５Ｔと、中間基台部７５Ｂの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片７５Ｓ、７５Ｕとから構成されている。第３の検出部７５Ｎは、中間基台部７５Ｂの内周部に一体に突出形成された略矩形状の第１の検出片７５Ｖと、軸支持台部７５Ｃの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片７５Ｗとから構成されている。そして、これら第１の検出部７５Ｐ乃至第３の検出部７５Ｎには、図示しない第１のＬＶＤＴ乃至第３のＬＶＤＴがそれぞれ配設されている。
【０１２０】
この圧接力センサ基板７５によれば、任意の作用点に作用するＸ軸方向の圧接力とＹ軸方向の圧接力及びＺ軸回りのモーメントとを検出できる。この圧接力センサ基板７５は、Ｘ軸方向の圧接力とＹ軸方向の圧接力との検出方法が、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５とが互いに中心線が直交する位置に配設された圧接力センサ基板５３とほぼ同様であるが、互いに中心線が直交する位置に配設されたＬＶＤＴの組合わせが２通りある。また、Ｚ軸回りのモーメントは、第１のＬＶＤＴ乃至第３のＬＶＤＴが出力電圧 ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３をそれぞれ出力するとすれば、
（ＯＵＴ１＋ＯＵＴ２＋ＯＵＴ３）／３
となる。このため、圧接力センサ基板７５は、圧接力検出信号のノイズを低減させて、更に検出精度を向上することができる。
【０１２１】
さらにまた、圧接力センサ基板７６は、図１９に示すように、環状の基台部７６Ａと、この基台部７６Ａの内周側に位置する略矩形環状の中間基台部７６Ｂと、この中間基台部７６Ｂの内周側に位置する略矩形状の軸支持台部７６Ｃとから構成されている。中間基台部７６Ｂは、基台部７６Ａの内周部に、互いに平行な略線状の第１の中間基台支持片７６Ｄ及び第２の中間基台支持片７６Ｅと第３の中間基台支持片７６Ｆ及び第４の中間基台支持片７６Ｇとによって支持されている。軸支持台部７６Ｃは、中間基台部７６Ｂの内周部に、各コーナ部が、第１の中間基台部支持片７６Ｄ乃至第４の中間基台支持片７６Ｇと直交するとともに互いに平行な略線状の第１の軸支持台支持片７６Ｈ及び第２の軸支持台支持片７６Ｉと第３の軸支持台支持片７６Ｊ及び第４の軸支持台支持片７６Ｋとによって支持されている。
【０１２２】
また、圧接力センサ基板７６には、基台部７６Ａの内周部と中間基台部７６Ｂの外周部との間に第１の検出部７６Ｌ及び第２の検出部７６Ｍとがそれぞれ形成されており、また中間基台部７６Ｂの内周部と軸支持台部７６Ｃの外周部との間に第３の検出部７６Ｎ及び第４の検出部７６Ｏがそれぞれ形成されている。第１の検出部７６Ｌ及び第２の検出部７６Ｍは、基端部７６Ａの内周部に一体に突出形成された略矩形状の第１の検出片７６Ｐ、７６Ｒと、中間基台部７６Ｂの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片７６Ｑ、７６Ｓとから構成されている。第３の検出部７６Ｎ及び第４の検出部７６Ｏは、中間基台部７６Ｂの内周部に一体に突出形成された略矩形状の第１の検出片７６Ｔ、７６Ｖと、軸支持台部７６Ｃの外周部に一体に突出形成された略矩形状の第２の検出片７６Ｕ、７６Ｗとから構成されている。そして、これら第１の検出部７６Ｌ乃至第４の検出部７６Ｏには、図示しない第１のＬＶＤＴ乃至第４のＬＶＤＴがそれぞれ配設されている。
【０１２３】
この圧接力センサ基板７６によれば、任意の作用点に作用するＸ軸方向の圧接力とＹ軸方向の圧接力及びＺ軸回りのモーメントとを検出できる。この圧接力センサ基板７６は、Ｘ軸方向の圧接力とＹ軸方向の圧接力との検出方法が、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５とが互いに中心線が直交する位置に配設された圧接力センサ基板５３とほぼ同様であるが、互いに中心線が直交する位置に配設されたＬＶＤＴの組合わせが４通りある。また、Ｚ軸回りのモーメントは、第１のＬＶＤＴ乃至第４のＬＶＤＴが出力電圧 ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３、ＯＵＴ４をそれぞれ出力するとすれば、
（ＯＵＴ１＋ＯＵＴ２＋ＯＵＴ３＋ＯＵＴ４）／４
となる。このため、圧接力センサ基板７６は、圧接力検出信号のノイズを低減させて、更に検出精度を向上することができる。
【０１２４】
［９］ 位置センサ部
位置センサ部１６は、ドラム駆動用モータ４０に接続配線された第１のエンコーダ４１と、テーブル駆動用モータ４５に接続配線された第２のエンコーダ４７と、バフ駆動用モータ２３に接続配線された第３のエンコーダ４８とを備えて構成されている。
【０１２５】
そして、位置センサ部１６は、第１のエンコーダ４１及び第２のエンコーダ４７が、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５の回転角度をそれぞれ計測して、制御部１８に位置検出信号としてそれぞれ出力する。また、第３のエンコーダ４８は、バフ駆動用モータ２３の回転数（ｒｐｍ）を制御部１８に回転数検出信号として出力する。
【０１２６】
［１０］ 制御部の構成
制御部１８は、図２０に示すように、概略、制御装置５７と、ドラム駆動用モータ４０を駆動させるドラム駆動用モータドライバ５８と、テーブル駆動用モータ４５を駆動させるテーブル駆動用モータドライバ５９と、圧接力センサ部１５からの信号を増幅させる圧接力センサアンプ６０と、バフ位置決め機構７を制御するバフ位置決め機構コントローラ６１と、ドラム搬送機構９を制御するドラム搬送機構コントローラ６２とを備えて構成されている。
【０１２７】
制御装置５７は、例えば、パーソナルコンピュータ等の各種コンピュータであり、圧接力センサ部１５及び位置センサ部１６とそれぞれ接続配線されている。また、制御装置５７には、バフ研磨加工を施す複数種類の回転ドラム３Ｂの外形寸法データが予め記録されている。
【０１２８】
ドラム駆動用モータドライバ５８は、制御装置５７及びドラム駆動用モータ４０とそれぞれ接続配線されている。テーブル駆動用モータドライバ５９は、制御装置５７及びテーブル駆動用モータ４５とそれぞれ接続配線されている。そして、これらドラム駆動用モータドライバ５８及びテーブル駆動用モータドライバ５９は、制御装置５７から出力される指令電圧Ｖ１、Ｖ２がそれぞれ入力される。
【０１２９】
そして、これらドラム駆動用モータドライバ５８及びテーブル駆動用モータドライバ５９は、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５が指令電圧Ｖ１、Ｖ２に応じたトルクをそれぞれ発生するように、これらのモータ４５、４０に電力Ｅ１、Ｅ２をそれぞれ供給する。
【０１３０】
圧接力センサアンプ６０は、制御装置５７及び圧接力センサ部１５とそれぞれ接続配線されている。この圧接力センサアンプ６０は、圧接力センサ部１５から出力された圧接力検出信号Ｆを増幅させて、制御装置５７に圧接力情報信号Ｈ１として出力する。
【０１３１】
位置決め機構コントローラ６１は、制御装置５７及びバフ位置決め機構７とにそれぞれ接続配線されている。この位置決め機構コントローラ６１は、制御装置５７から入力された指令信号Ｈ２に基づいて、電力Ｅ３及び指令信号Ｈ４を出力してバフ位置決め機構７を動作させる。
【０１３２】
搬送機構コントローラ６２は、制御装置５７及びドラム搬送機構９とにそれぞれ接続配線されている。この搬送機構コントローラ６２は、制御装置５７から入力された指令信号Ｈ３に基づいて、電力Ｅ４及び指令信号Ｈ５を出力してドラム搬送機構９を動作させる。
【０１３３】
したがって、制御部１８は、制御装置５７がバフ位置決め機構７、テーブル移動機構８及びドラム搬送機構９とそれぞれ接続配線されており、これらバフ位置決め機構７、テーブル移動機構８及びドラム搬送機構９をそれぞれ制御する。
【０１３４】
以上のように構成された制御部１８について、チャッキング部６のドラム駆動用モータ４０及びテーブル移動機構８のテーブル駆動用モータ４５に対する具体的な制御方法を図２１乃至図２４を参照して説明する。
【０１３５】
この制御方法は、図２１に示すように、ドラム駆動用モータ４０とテーブル駆動用モータ４５に対する制御であり、これらドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５に対して目標圧接力を付与する圧接力制御と目標位置を位置決めする位置制御とを適宜切り替えて行われている。
【０１３６】
圧接力センサ部１５は、圧接力センサ基板５３の変位量に応じて、圧接力制御演算回路６４に圧接力検出信号Ｆを出力する。圧接力制御演算回路６４は、図２２に示すように、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに対して目標圧接力Ｆｃｍｄ を付与するために、圧接力センサ部１５から出力された圧接力検出信号Ｆをフィードバックして制御演算を行う。
【０１３７】
すなわち、圧接力制御演算回路６４は、圧接力センサ部１５から出力された圧接力検出信号Ｆと目標圧接力Ｆｃｍｄ との偏差に比例ゲインＫＦＰを積算した値と、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５に接続配線された第１及び第２のエンコーダ４１、４７のエンコーダ信号から得られる速度ｑ′に、ダンピング係数ＫＦｄを積算した値によって目標加速度ｑ″ｃｍｄを演算する。
【０１３８】
また、位置センサ部１６が備える第１及び第２のエンコーダ４１、４７は、回転ドラム３Ｂとバフ２１との相対位置を検出して、位置制御演算回路６５に位置検出信号ｑを出力する。位置制御演算回路６５は、図２３に示すように、回転ドラム３Ｂを目標位置ｑｃｍｄ に位置決めするために、第１及び第２のエンコーダ４１、４７からの位置検出信号ｑをフィードバックして制御演算を行う。
【０１３９】
すなわち、位置制御演算回路６５は、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５に接続配線された第１及び第２のエンコーダ４１、４７のエンコーダ信号から得られた位置検出信号ｑと目標位置ｑｃｍｄ との偏差に、比例ゲインＫＰｄと微分ゲインＫＰｐとを積算した値と目標値の加速度によって目標加速度ｑ″ｃｍｄを演算する。そして、圧接力制御演算回路６４及び位置制御演算回路６５は、制御モード切替え回路６６に演算した目標加速度ｑ″ｃｍｄをそれぞれ出力する。
【０１４０】
制御モード切替え回路６６は、動作目的に従って決定された制御方法に応じて、圧接力制御演算回路６４或いは位置制御演算回路６５により得られた目標加速度ｑ″ｃｍｄ のいずれか一方を選択する事によってドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５の目標加速度とする。
【０１４１】
トルク補償演算回路６７は、いわゆる外乱推定器であり、外乱の影響やモデル化誤差による影響を取り除いている。すなわち、トルク補償演算回路６７は、図２４に示すように、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５に接続配線された第１及び第２のエンコーダ４１、４７から出力されたエンコーダ信号から得られる加速度ｑ″と指令加速度ｑ″ｒｅｆ 、２次フィルタ７０を用いて外乱加速度ｑ″ｄｉｓを見積もり、目標加速度ｑ″ｃｍｄに付加し、モータ出力の飽和を防ぐためにリミッタ７１を通して指令加速度ｑ″ｒｅｆ を求める。なお、２次フィルタ７０が有する伝達関数は、減衰係数ζ、固有周波数ｇとすれば、
ｇ２／（Ｓ２＋２ζｇＳ＋ｇ２）
で表される。
【０１４２】
さらに、トルク補償演算回路６７は、トルク定数のノミナル値Ｋｔｎとドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５の負荷イナーシャのノミナル値Ｊｎとから、電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。
【０１４３】
また、上述したドラム駆動用モータドライバ５８及びテーブル駆動用モータドライバ５９は、トルク発生回路６８を備えている。このトルク発生回路６８は、トルク補償演算回路６７から出力された指令電圧Ｖ１、Ｖ２に基づいて、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５に電力Ｅ１、Ｅ２を供給する。
【０１４４】
したがって、チャッキング部６は、トルク発生回路６８より供給された電力Ｅ１によりドラム駆動用モータ４０が回転駆動することによって、回転ドラム３Ｂを回転させる。また、テーブル移動機構８は、トルク発生回路６８より供給された電力Ｅ２によりテーブル駆動用モータ４５が回転駆動することによってテーブル４３を移動させる。
【０１４５】
以上のように構成された自動バフ研磨装置１について、バフ２１が回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨加工する研磨手順、及び研磨動作を図２５乃至図２９を参照して説明する。
【０１４６】
まず、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ１に示すように、制御部１８の制御装置５７にバフ研磨加工を施す回転ドラム３Ｂの種類を指定することによって、ヘッド窓孔３Ｅのバフ研磨加工を施す回転ドラム３Ｂが選択決定される。すなわち、自動バフ研磨装置１は、制御装置５７に予め記録された回転ドラム３Ｂの形状データに基づいてバフ研磨加工を行うことが可能となる。
【０１４７】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２に示すように、バフ研磨加工が施される回転ドラム３Ｂが、ドラム搬送機構９によってパレット９Ａからチャッキング部６に搬送される。自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３に示すように、テーブル移動機構８によりチャッキング部６のテーブル４３を移動させることによって、回転ドラム３Ｂをヘッド窓孔検出用センサ２７に臨む位置に移動させる。
【０１４８】
また、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ４に示すように、制御装置５７に記録された回転ドラム３Ｂの形状データに基づいて、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅを検出する位置にヘッド窓孔検出用センサ２７を移動させる。したがって、ヘッド窓孔検出用センサ２７は、図３に示すように、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに臨む位置に移動される。
【０１４９】
そして、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ５に示すように、回転ドラム３Ｂを外周部に沿って１回転させることによって、回転ドラム３Ｂの回転位置に応じたヘッド窓孔検出用センサ２７の検出光の検出結果から、ヘッド窓孔３Ｅの個数、位置及び幅寸法を検出する。
【０１５０】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ６に示すように、バフ位置決め機構７を移動動作させることによって、バフ部５を研磨位置に向かって移動させる。したがって、バフ部５は、図２６に示すように、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに臨む位置に移動される。
【０１５１】
そして、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ７に示すように、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの位置を研磨する際、チャッキング部６のテーブル４３を移動させる。自動バフ研磨装置１は、テーブル４３を移動させることによって、回転ドラム３Ｂを図２６に示すＴ方向にスライド移動させてバフ部５のバフ２１に圧接させる。また、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３ＢをＴ方向に移動させた際、バフ部５にヘッド窓孔３Ｅが当接するように、回転ドラム３Ｂを回転移動させる。
【０１５２】
つぎに、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ８に示すように、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに圧接されたバフ２１によってバフ研磨加工を行う。また、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅのバフ研磨加工後、ステップＳＴ９に示すように、同一回転ドラム３Ｂの他のヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨するかを判断する。
【０１５３】
自動バフ研磨装置１は、他のヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨する場合、ステップＳＴ７に戻る。また、自動バフ研磨装置１は、他のヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨しない場合やバフ研磨加工を終了する場合、ステップＳＴ１０に移行する。自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ１０に示すように、ドラム搬送機構９によって、チャッキング部６からパレット９Ａに、バフ研磨加工された回転ドラム３Ｂを搬送する。
【０１５４】
自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅのバフ研磨加工に伴って、バフ２１の外周部が徐々に摩耗して形状が崩れる。このため、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ１１に示すように、例えば、回転ドラム３Ｂのバフ研磨１個につき１回というように、必要に応じてバフ２１の形状を整えるドレッシング加工を行う。
【０１５５】
すなわち、自動バフ研磨装置１は、バフ駆動用モータ２３によってバフ２１を回転させた状態で、ドレッシング部１２にバフ位置決め機構７がバフ部５を移動させる。そして、自動バフ研磨装置１は、バフ２１をドレッシング部１２のドレッサ１２Ａに圧接させることによって、バフ２１の外周部を研削して整形する。
【０１５６】
なお、自動バフ研磨装置１は、ドレッシング加工を施すためにバフ２１の半径寸法を検出する必要があるが、後述する回転ドラム３Ｂとバフ２１との当接位置から算出される。また、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ１１に示すように、研磨材塗布部１４が有する研磨材にバフ２１を押し付けることによって、バフ２１に研磨材を塗布する。
【０１５７】
そして、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ１２に示すように、次の回転ドラム３Ｂを続けてバフ研磨するかを判断する。自動バフ研磨装置１は、次の回転ドラム３Ｂを続けてバフ研磨する場合、ステップＳＴ２に戻る。また、自動バフ研磨装置１は、次の回転ドラム３Ｂを続けてバフ研磨しない場合、回転ドラム３Ｂのバフ研磨が終了される。
【０１５８】
ところで、自動バフ研磨装置１は、バフ研磨を行うに伴ってバフ２１が摩耗することによって、バフ２１の径寸法が次第に小さくなり、回転ドラム３Ｂとバフ２１との当接角度が変化してしまう。そして、バフ２１は、最終的に、径寸法が小さくなることによって、回転ドラム３Ｂに圧接されることなく通過してしまうという不都合がある。
【０１５９】
このため、自動バフ研磨装置１は、バフ研磨加工を施す回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの位置を検出した後、図２７乃至図２９に示すように、上述したステップＳＴ７以降で、例えば、１つの回転ドラム３Ｂに対してバフ研磨を行う前に１回というように必要に応じてバフ２１の位置の補正を行っている。
【０１６０】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２１に示すように、バフ２１の位置の補正を行うか判断をする。自動バフ研磨装置１は、バフ２１の位置を補正する必要がない場合、後述するステップＳＴ２７に移行してバフ研磨を行う。
【０１６１】
なお、自動バフ研磨装置１は、ドラム駆動用モータ４０によって回転方向を位置制御して回転ドラム３Ｂを研磨位置に固定させる。また、自動バフ研磨装置１は、テーブル駆動用モータ４５によってバフ２１に対して接離する方向（以下、並進方向と称する。）に圧接力制御して、例えば、１００ｇ程度の目標圧接力Ｆｃｍｄ を設定して回転ドラム３Ｂを圧接する。
【０１６２】
まず、回転ドラム３Ｂは、バフ２１と当接されておらず、ステップＳＴ２２に示すように、設定された目標圧接力Ｆｃｍｄ を得るために、バフ２１に向かって移動される。自動バフ研磨装置１は、バフ２１に回転ドラム３Ｂを圧接させる際、回転ドラム３Ｂの移動速度が速いことによって、回転ドラム３Ｂとバフ２１とが衝突することを防止するため、圧接力制御のダンピング係数ＫＦｄを適当な値に設定されている。
【０１６３】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２３に示すように、圧接力センサ部１５が検出する圧接力検出信号Ｆの変化量によって、回転ドラム３Ｂとバフ２１との圧接状態を判断する。
【０１６４】
そして、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂとバフ２１とが当接した際、制御部１８の制御装置５７に、回転ドラム３Ｂとバフ２１との当接位置を記録する。自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂとバフ２１との当接位置を記録した後、圧接力を逆方向に付与させることによって、ダンピング係数ＫＦｄを小さくする。したがって、自動バフ研磨装置１は、圧接力を逆方向に設定することによって、ステップＳＴ２４に示すように、回転ドラム３Ｂをバフ２１に対して離れる方向に後退移動させて、回転ドラム３Ｂをバフ２１からすばやく引き離す。
【０１６５】
また、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２４において、図２８に示すように、回転ドラム３Ｂをバフ２１から引き離し動作させている。まず、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２４Ａに示すように、回転ドラム３Ｂをバフ２１から引き離し動作させる指令があるかを判断する。
【０１６６】
自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂをバフ２１から引き離し動作させる指令がある場合、ステップＳＴ２４Ｂに示すように、ダンピング係数ＫＦｄを、
ＫＦｄ＝０
とする。そして、自動バフ研磨装置１は、圧接力制御のための目標圧接力Ｆｃｍｄ の値を逆方向に再設定する。すなわち、目標圧接力Ｆｃｍｄ は、
Ｆｃｍｄ ＜０
とされる。
【０１６７】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２４Ｃに示すように、回転ドラム３Ｂが所定の位置に移動されたかを判断する。自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂが所定の位置に移動された場合、ステップＳＴ２４Ｄに示すように、ダンピング係数ＫＦｄを大きくする。そして、自動バフ研磨装置１は、圧接力制御のための目標圧接力Ｆｃｍｄ の値を再度逆方向に設定する。すなわち、目標圧接力Ｆｃｍｄ は、
Ｆｃｍｄ ≧０
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２４Ｅに示すように、回転ドラム３Ｂの移動速度が所定値にされたかを判断する。そして、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂが所定の移動速度となった場合、ステップＳＴ２４Ｆに示すように、位置制御によって回転ドラム３Ｂが停止されたことを確認する。
【０１６８】
すなわち、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂをバフ２１から比較的速い速度で後退移動させて、回転ドラム３Ｂがバフ２１から所定距離だけ離れた後、バフ２１に対して回転ドラム３Ｂを圧接させる方向に圧接力を付与させてダンピング係数ＫＦｄを大きくする。そして、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂの移動速度が十分に小さくなった時点で、圧接力制御から位置制御に切り替えて回転ドラム３Ｂの位置を固定する。
【０１６９】
一方、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２５に示すように、制御部１８の制御装置５７に記録された回転ドラム３Ｂとバフ２１との当接位置に基づいて、バフ２１の径寸法を算出する。
【０１７０】
さらに、自動バフ研磨装置１は、バフ２１の径寸法の変化量に応じて、バフ駆動用モータ２３の回転数を制御することによって、バフ２１の径寸法の変化に伴って変化するバフ２１の外周部の周速度を一定に保つことが可能とされている。
【０１７１】
そして、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂとバフ２１とが制御装置５７に予め記録された当接角度で当接させるために、ステップＳＴ２５で求めたバフ２１の径寸法に基づいて、バフ位置決め機構７を移動動作させる。すなわち、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２６に示すように、バフ位置決め機構７を移動させることによってバフ部５が移動されて、バフ２１の位置の補正を行う。
【０１７２】
つぎに、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅのバフ研磨加工を行う。なお、自動バフ研磨装置１は、バフ２１の位置を補正しない場合、ステップＳＴ７において回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの位置決めが終了した後、ヘッド窓孔３Ｅのバフ研磨を行う。
【０１７３】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ２７及びステップＳＴ２８に示すように、上述したステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３と同様に回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅとバフ２１とを当接させる。
【０１７４】
制御部１８の制御装置５７は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅにバフ２１が当接した位置Ｐ１を記録する。自動バフ研磨装置１は、ヘッド窓孔３Ｅにバフ２１が当接した後、ステップＳＴ２９に示すように、位置制御によって角度に対する位置が固定された回転方向に対して、例えば、３０〜５０ｇｆ程度の所定の圧接力を付与する圧接力制御を行う。
【０１７５】
このため、回転ドラム３Ｂは、ヘッド窓孔３Ｅの底面部にバフ２１が圧接された状態で回転される。自動バフ研磨装置１は、ダンピング係数ＫＦｄを所定の値に設定することによって、回転ドラム３Ｂの回転速度を調整する。さらに、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂの外周部に作用する円周方向の圧接力検出信号Ｆを検出して、この圧接力検出信号Ｆの変化量によって、ステップＳＴ３０に示すように、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの側面とバフ２１との当接状態を判断する。
【０１７６】
自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの側面にバフ２１が当接した後、ステップＳＴ３１に示すように、回転方向の圧接力を逆方向に設定して回転ドラム３Ｂを逆方向に回転させる。そして、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３２に示すように、上述したステップＳＴ２８と同様に回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの側面とバフ２１との当接状態を判断する。
【０１７７】
さらに、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３３に示すように、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの底面部をバフ研磨加工し続ける場合、回転ドラム３Ｂとヘッド窓孔３Ｅの側面に当接した後に、ステップＳＴ３１に戻る。また、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの底面部に対するバフ研磨加工を終了する場合、ステップＳＴ３４に移行する。すなわち、回転ドラム３Ｂは、上述したステップＳＴ２９乃至ステップＳＴ３３によって、図３３に示す回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの底面側曲面３Ｊが形成される。
【０１７８】
そして、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３４に示すように、位置Ｐ１に対して並進方向に僅かに０．５ｍｍ程度後退移動した位置を位置Ｐ２として、並進方向、回転方向ともに位置制御を行って、回転ドラム３Ｂを位置Ｐ２に移動させる。
【０１７９】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３５に示すように、上述したステップＳＴ２９と同様に、回転ドラム３Ｂの並進方向を位置制御によって固定した状態で、回転方向のみ圧接力制御によって回転ドラム３Ｂを回転させる。すなわち、回転ドラム３Ｂは、圧接力制御によって回転される際、並進方向の制御が位置制御のままであり、バフ２１とヘッド窓孔３Ｅの底面側曲面３Ｊとがほとんど当接しないため、ステップＳＴ３５以降でヘッド窓孔３Ｅの底面側曲面３Ｊを研磨することがない。
【０１８０】
そして、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３６に示すように、バフ２１と回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの側面との当接状態を圧接力検出信号Ｆから判断する。自動バフ研磨装置１は、バフ２１と回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの側面とが当接した後、ステップＳＴ３７に示すように、数秒間、バフ２１をヘッド窓孔３Ｅの側面に当接した状態を保つ。このため、回転ドラム３Ｂには、図３３に示すように、ヘッド窓孔３Ｅの上端側曲面３Ｈ、下端側曲面３Ｋ及び側面側曲面３Ｉがそれぞれ形成される。
【０１８１】
つぎに、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３８に示すように、上述したステップＳＴ３１と同様に、回転方向の圧接力を逆方向に設定して回転ドラム３Ｂを逆方向に回転させる。このため、回転ドラム３Ｂは、逆方向に回転されて、バフ２１がヘッド窓孔３Ｅの側面に当接する。
【０１８２】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ３９に示すように、バフ２１と回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの側面との当接状態を圧接力検出信号Ｆから判断する。自動バフ研磨装置１は、バフ２１と回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの側面とが当接した後、ステップＳＴ４０に示すように、数秒間、バフ２１をヘッド窓孔３Ｅの側面に当接した状態を保つ。このため、回転ドラム３Ｂには、上述したステップＳＴ３７でバフ研磨した側面と相対する側面がバフ研磨される。
【０１８３】
自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ４０でバフ研磨を一旦終了して、ステップＳＴ４１に示すように、回転方向の位置を固定してステップＳＴ２４と同様に回転ドラム３Ｂを後退させる。そして、自動バフ研磨装置１は、ステップＳＴ９に移行する。すなわち、自動バフ研磨装置１は、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５に対して、圧接力制御と位置制御とを適宜切り替えながら制御する。
【０１８４】
上述したように、実施例自動バフ研磨装置１は、圧接力センサ基板５３と第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５とから構成される圧接力センサ部１５を備えることによって、バフ２１が圧接された回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに負荷される微弱な圧接力を広いレンジで検出することができるとともに、第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５が直交する２方向の圧接力をそれぞれ検出することが可能とされる。
【０１８５】
したがって、この自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨する際、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに対してバフ２１を所定の圧接力で圧接させることができるため、加工品質の安定化が図られるとともに高精度なバフ研磨の自動化が可能とされる。また、自動バフ研磨装置１は、圧接力センサ基板５３と第１のＬＶＤＴ５４及び第２のＬＶＤＴ５５とが、チャッキング部６のチャッキング部材３８とドラム駆動用モータ４０との間に挟み込んで配設されるため、装置全体の薄型軽量化が図られている。
【０１８６】
また、実施例自動バフ研磨装置１は、制御部１８が、圧接力センサ部１５が検出する圧接力検出信号Ｆの変化量に基づいて、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅとバフ２１とが当接した位置からバフ２１の径寸法を算出する。そして、自動バフ研磨装置１は、バフ位置決め機構７がバフ２１を移動させることによって、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅとバフ２１とが予め設定された角度で当接するようにバフ位置の補正を行う。
【０１８７】
したがって、この自動バフ研磨装置１は、バフ研磨に伴ってバフ２１が摩耗して径寸法が小さくなっても、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに対してバフ２１を一定の角度で圧接させることができる。すなわち、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに対してバフ２１が一定の角度で圧接されることによって、加工品質の安定化が図られるとともに高精度なバフ研磨の自動化が可能とされる。
【０１８８】
また、実施例自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨する際、研磨材塗布部１４がバフ２１に研磨材を自動供給することが可能とされる。したがって、自動バフ研磨装置１は、バフ２１に塗布された研磨材の量を自動的に管理することによって、加工品質の安定化が図られるとともに高精度なバフ研磨の自動化が可能とされる。
【０１８９】
また、実施例自動バフ研磨装置１は、制御部１８が、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５に対して、圧接力制御及び位置制御とを適宜切り替えて制御する。このため、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅをバフ研磨する際、ヘッド窓孔３Ｅとバフ２１との相対的な位置及び圧接力とを常に一定に保つことができる。
【０１９０】
また、自動バフ研磨装置１は、制御部１８の制御モード切替え回路６６が、ドラム駆動用モータ４０及びテーブル駆動用モータ４５とに対して、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの上端側曲面３Ｈ、側面側曲面３Ｉ、底面側曲面３Ｊ及び下端側曲面３Ｋに応じて位置制御と圧接力制御とを適宜切替えて制御する。したがって、自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅに対して、高精度なバフ研磨が可能とされ、加工品質の安定化が図られる。
【０１９１】
また、自動バフ研磨装置１は、ヘッド窓孔検出用センサ２７を備えることによって、回転ドラム３Ｂの径寸法や高さ寸法等の形状データのみを必要とし、制御装置１８にヘッド窓孔３Ｅの個数、位置及び幅寸法等の窓孔データを予め記録することが不要となる。さらに、自動バフ研磨装置１は、ヘッド窓孔検出用センサ２７が、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅの位置を検出するため、回転ドラム３Ｂを高精度に位置決めすることが不要となり容易に位置決めすることができる。
【０１９２】
なお、本実施例に係る自動バフ研磨装置１は、バフ２１の径寸法を算出するために、バフ駆動用モータ２３の回転数を計測する第３のエンコーダ４８を備える構成とされたが、例えば、バフ２１に臨む位置に変位サンサを配設することによって、バフ２１の径寸法を直接に求める構成としても良い。この変位センサには、例えば、レーザ光や超音波等による非接触型の変位センサを採用して好適である。
【０１９３】
また、実施例自動バフ研磨装置１は、回転ドラム３Ｂのヘッド窓孔３Ｅが、楕円状等の他の窓孔形状に形成されても、バフ２１の形状及び動作プログラム等の条件を変更することによって、容易に対応することができる。
【０１９４】
さらに、実施例自動バフ研磨装置１は、被研磨物として回転ドラムが用いられたが、回転ドラムに限定されるものでなく、例えば、円筒状の金型等のバフ研磨に用いて好適である。
【０１９５】
【発明の効果】
上述したように本発明に係る自動バフ研磨装置によれば、環状の基台と、この基台の中央部に配設されて検出対象体に負荷される力に応じて変位する中間基台と、基台の内周部と中間基台の外周部とに両端が一体に連結された弾性変位可能な線状の連結片部と、基台の内周部と中間基台の外周部との間に位置して間隙を構成する対向する一対の検出片を有する検出部と、この検出部に配設されて検出部に生じる変位量を検出する差動トランスとから構成されて回転ドラムのヘッド窓孔に対して圧接されたバフの圧接力を検出する力検出ユニットを備えることによって、バフが圧接された回転ドラムのヘッド窓孔に作用する微弱な圧接力を広いレンジで検出することができる。
【０１９６】
また、自動バフ研磨装置によれば、力検出ユニットの中間基台に、環状の中間基台部と、この中間基台部の中央部に配設されて検出対象体に負荷される力に応じて変位する支持台と、連結片部と直交する方向に設けられ中間基台部の内周部と支持台の外周部とに両端が一体に連結された弾性変位可能な線状の第２の連結片部と、中間基台部の内周部と支持台の外周部との間に位置して間隙を構成する対向する一対の第２の検出片を有するとともに検出部と直交して設けられた第２の検出部と、この第２の検出部に配設されて第２の検出部に生じる変位量を検出する第２の差動トランスとを備えることによって、バフが圧接された回転ドラムのヘッド窓孔に負荷される微弱な圧接力を広いレンジで検出することができるとともに、直交する２方向の圧接力をそれぞれ検出することが可能とされる。
【０１９７】
したがって、自動バフ研磨装置は、回転ドラムのヘッド窓孔をバフ研磨する際、回転ドラムのヘッド窓孔に対してバフを所定の圧接力で圧接させることができるため、加工品質の安定化が図られるとともに高精度なバフ研磨の自動化が可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例自動バフ研磨装置を示す平面模式図である。
【図２】同自動バフ研磨装置が備えるバフ部を示す斜視図である。
【図３】同自動バフ研磨装置が備えるヘッド窓孔検出用センサを説明するために示す斜視図である。
【図４】同自動バフ研磨装置が備える仕上げ研磨部を示す斜視図である。
【図５】同自動バフ研磨装置が備えるチャッキング部を示す斜視図である。
【図６】同自動バフ研磨装置が備えるチャッキング部を示す側面図である。
【図７】同自動バフ研磨装置が備える研磨材塗布部を示す斜視図である。
【図８】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成する圧接力センサ基板を示す平面図である。
【図９】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成するＬＶＤＴを示す要部斜視図である。
【図１０】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成するＬＶＤＴを示す要部模式図である。
【図１１】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成する圧接力センサ基板を示す平面図である。
【図１２】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成する圧接力センサ基板を示す平面図である。
【図１３】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部が圧接力を検出する原理を説明するために示す斜視図である。
【図１４】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部が圧接力を検出する原理を説明するために示す斜視図である。
【図１５】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部が圧接力を検出する原理を説明するために示す斜視図である。
【図１６】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成する圧接力センサ基板の一例を示す平面図である。
【図１７】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成する圧接力センサ基板の一例を示す平面図である。
【図１８】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成する圧接力センサ基板の一例を示す平面図である。
【図１９】同自動バフ研磨装置が備える圧接力センサ部を構成する圧接力センサ基板の一例を示す平面図である。
【図２０】同自動バフ研磨装置が備える制御部の信号処理を説明するために示すブロック線図である。
【図２１】同自動バフ研磨装置が備える制御部の信号処理を説明するために示すブロック線図である。
【図２２】同自動バフ研磨装置が備える制御部の信号処理を説明するために示すブロック線図である。
【図２３】同自動バフ研磨装置が備える制御部の信号処理を説明するために示すブロック線図である。
【図２４】同自動バフ研磨装置が備える制御部の信号処理を説明するために示すブロック線図である。
【図２５】同自動バフ研磨装置が回転ドラムを研磨する動作を説明するために示すフローチャート図である。
【図２６】同自動バフ研磨装置が回転ドラムを研磨する動作を説明するために示す斜視図である。
【図２７】同自動バフ研磨装置が回転ドラムを研磨する動作を説明するために示すフローチャート図である。
【図２８】同自動バフ研磨装置が回転ドラムを研磨する動作を説明するために示すフローチャート図である。
【図２９】同自動バフ研磨装置が回転ドラムを研磨する動作を説明するために示すフローチャート図である。
【図３０】従来の回転型磁気ヘッド装置を示す正面模式図である。
【図３１】従来の回転型磁気ヘッド装置を構成する回転ドラムのヘッド窓孔を示す要部斜視図である。
【図３２】従来の回転型磁気ヘッド装置を構成する回転ドラムのヘッド窓孔を示す要部斜視図である。
【図３３】従来の回転型磁気ヘッド装置を構成する回転ドラムのヘッド窓孔を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１ 自動バフ研磨装置
３Ｂ 回転ドラム
３Ｅ ヘッド窓孔（検出対象物）
１５ 圧接力センサ部（力検出ユニット）
５３ 圧接力センサ基板
５３Ａ 基台部（基台）
５３Ｂ 中間基台部（中間基台）
５３Ｃ 軸支持台部（支持台）
５３Ｆ乃至５３Ｉ 中間基台支持片（連結片部）
５３Ｊ乃至５３Ｍ 軸支持台支持片（第２の連結片部）
５３Ｐ 第１の検出部（検出部）
５３Ｒ、５３Ｓ 検出片
５３Ｑ 第２の検出部
５３Ｔ、５３Ｕ 検出片
５４ 第１のＬＶＤＴ（差動トランス）
５５ 第２のＬＶＤＴ（差動トランス）[0001]
[Industrial application fields]
Further, the present invention provides a force for detecting a pressure contact force generated when a buff presses a rotating drum constituting a rotary magnetic head device mounted on a magnetic recording / reproducing apparatus such as a video tape recorder as a detection object. The present invention relates to an automatic buffing apparatus that includes a detection unit and is suitable for buffing.
[0002]
[Prior art]
In general, a buffing apparatus generally includes a buff that polishes an object to be polished, a support shaft that supports the buff, and a drive motor that rotationally drives the support shaft. The buff is formed in a disk shape, and the center part is supported and fixed to the support shaft. The support shaft supports a buff at the distal end portion, and the base end portion is coupled to the rotation shaft of the drive motor. The drive motor rotates the baffle through the support shaft by rotating the rotation shaft. The buffing apparatus performs buffing by applying an abrasive to the outer peripheral part of the buff and abutting the outer peripheral part of the buff rotated against the part to be polished of the object to be polished.
[0003]
By the way, in the rotary drum constituting the rotary magnetic head device mounted on the magnetic recording / reproducing apparatus, the head window hole in which the magnetic head is disposed is buffed by a buffing device.
[0004]
A magnetic recording / reproducing apparatus such as a video tape recorder is equipped with a rotary magnetic head device for magnetic recording / reproducing. As shown in FIG. 30, the rotary magnetic head device 3 includes a magnetic head 3A, a rotary drum 3B provided with the magnetic head 3A, a fixed drum 3C superimposed on the rotary drum 3B, and the rotary drum 3B. And a support shaft 3D that supports the fixed drum 3C.
[0005]
The magnetic head 3A is a magnetic core (not shown) configured by combining a pair of magnetic core halves constituting a closed magnetic path, and a winding guide groove (not shown) recessed in the magnetic core. It consists of a coil. Further, a magnetic gap (not shown) that is a minute gap is formed in the magnetic core.
[0006]
The rotating drum 3B is formed in a cylindrical shape with a bottom using a metal material, and a shaft hole (not shown) is provided at the center of the bottom surface. In the rotating drum 3B, a substantially rectangular head window hole 3E opened in the outer peripheral portion is formed in a plurality of locations on the opening edge portion. The rotating drum 3B is bonded and fixed in the head window hole 3E with the magnetic gap of the magnetic head 3A slightly protruding from the outer peripheral portion.
[0007]
The fixed drum 3C is formed in a bottomed cylindrical shape, and a shaft hole (not shown) is provided at the center of the bottom surface. The support shaft 3D is inserted through shaft holes of the rotating drum 3B and the fixed drum 3C. One end of the support shaft 3D is supported by the fixed drum 3C, and the rotary drum 3B is rotatably supported in the middle.
[0008]
When the rotary magnetic head device 3 records and reproduces information signals on the magnetic tape T, the magnetic tape T is wound in a substantially spiral shape along the outer peripheral portion of the rotary drum 3B, and the rotary drum 3B is wound around the magnetic tape T. The magnetic gap of the magnetic head 3A slightly protruding from the outer peripheral portion of the magnetic head 3A contacts. In the rotary magnetic head device 3, the magnetic head 3A sliding on the magnetic tape T records and reproduces information signals in the signal recording area of the magnetic tape T by rotating the rotary drum 3B.
[0009]
In the rotary magnetic head device 3 described above, when the magnetic tape T is recorded and reproduced, the magnetic tape T abuts on the edge portion on the outer peripheral side of the head window hole 3E of the rotary drum 3B, so that a curved surface is formed on this edge portion. There is a need to. Therefore, the rotating drum 3B has a curved surface formed by buffing the edge portion on the outer peripheral side of the head window hole 3E by the buffing device.
[0010]
The head window hole 3E of the rotating drum 3B is formed by grinding by milling as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 32, the rotating drum 3B is subjected to a buffing process by pressing a buff rotated to the head window hole 3E so that a smooth polishing portion 3F is formed around the head window hole 3E. Is formed.
[0011]
The shape required for the polishing portion 3F of the head window hole 3E for the rotating drum 3B will be described with reference to FIG. The polishing portion 3F of the head window hole 3E of the rotary drum 3B has an upper end curved surface 3H formed at the opening end on the upper surface 3G side, and a side surface formed in a direction orthogonal to the running direction of the magnetic tape T. A curved surface 3I, a bottom-side curved surface 3J formed in a direction parallel to the running direction of the magnetic tape T, and a bottom-side curved surface 3K formed at a position where the side-side curved surface 3I and the bottom-side curved surface 3J are continuous. ing. The upper surface curved surface 3H, the side surface curved surface 3I, the bottom surface curved surface 3J, and the lower surface curved surface 3K need to have their curvatures managed respectively.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the rotating drum 3B, each curved surface of the head window hole 3E is formed by performing complicated three-dimensional polishing using a buffing device. Further, since there are various types of rotating drums 3B having different diameters, the number of head window holes 3E, positions, widths, and the like, buffing is manually performed.
[0013]
Since the head window hole 3E of the rotating drum 3B is buffed manually, it is an operation that requires the skill of the operator. Further, in this manual work, when buffing, abrasives and the like are scattered to the operator, and it is difficult to ensure a good working environment. Therefore, it has been difficult for the buffing apparatus to achieve sufficient processing accuracy for each curved surface of the head window hole 3E of the rotary drum 3B.
[0014]
As a countermeasure against the above-described problems, in order to automate the buffing process of the head window hole 3E of the rotary drum 3B, the pressure contact force acting between the buff and the head window hole 3E of the rotary drum 3B is measured and the buff The relative position between the head window hole 3E of the rotating drum 3B is measured, and the relative position and the pressure contact force between the buff and the head window hole 3E of the rotating drum 3B are managed based on these measured values. The method is considered.
[0015]
In order to measure the pressure contact force acting between the buff in the pressure contact state and the head window hole 3E of the rotary drum 3B, a pressure contact detection unit is employed. In general, as a pressure contact force detection unit, a unit having a strain gauge is commercially available and widely used.
[0016]
By the way, there is no commercially available pressure contact force detection unit equipped with a strain gauge or the like that can measure the pressure contact force in the two directions of the center direction of the rotating drum 3B and the circumferential direction of the rotating drum 3B. Further, commercially available pressure contact force detection units do not have high resolution and high rigidity capable of detecting weak pressure contact force over a wide range.
[0017]
Furthermore, when the strain gauge included in the pressure contact force detection unit is attached to a structure that is elastically deformed, there are problems such as a large change in detection force depending on the attachment position, easy peeling, and damage. Therefore, there is a problem that the work for attaching the strain gauge included in the pressure contact detection unit requires skill.
[0018]
As described above, a unit having a function and performance required for the buffing process of the head window hole 3E of the rotating drum 3B is not obtained as the pressure contact force detection unit. Therefore, there has been a problem that the polishing process for buffing the head window hole 3E of the rotary drum 3B has not yet been automated.
[0019]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an automatic buffing apparatus provided with a force detection unit that enables detection of forces in two orthogonal directions loaded on a detection object, and that is reduced in size and weight and facilitates assembly. The purpose is to provide.
[0020]
In addition, the present invention provides an automatic buffing apparatus that enables the buffing to be brought into contact with the head window hole of the rotating drum with a predetermined pressing force, and enables highly accurate buffing processing to be automated. Objective.
[0021]
[Means for achieving the object]
In order to achieve the above-described object, an automatic buffing device according to the present invention comprises a buff for polishing a head window hole provided on an outer peripheral portion of a rotary drum constituting a rotary magnetic head device and provided with a magnetic head, A buff portion having a buff drive means for rotating the buff, a chucking member for holding the rotary drum, and a position of the head window hole of the rotary drum held by the chucking member facing the buff portion A chucking portion having a drum moving means that rotates and moves, a buff moving means for moving the buff portion toward and away from the rotating drum held by the chucking portion, and the rotating drum with respect to the buff portion A chucking moving means for moving the chucking part holding the door apart, a position detecting part for detecting a relative position between the buff and the head window hole of the rotary drum, -Shaped base, an intermediate base disposed at the center of the base and displaced according to the force applied to the detection object, an inner periphery of the base and an outer periphery of the intermediate base A pair of elastically displaceable linear connecting pieces whose ends are integrally connected to each other, and a pair of opposing members that are located between the inner peripheral portion of the base and the outer peripheral portion of the intermediate base to form a gap A detection unit having a detection piece and a displacement amount provided in the detection unit and detected in the detection unit First differential transformer A force detection unit configured to detect the pressure contact force of the buff pressed against the head window hole of the rotating drum, a position detection signal detected by the position detection unit, and a pressure contact detected by the force detection unit. A controller for controlling the position and pressure of the buff and the head window hole of the rotating drum by driving the drum moving means, the buff moving means and the chucking moving means, respectively, based on a force detection signal; It is characterized by providing.
[0022]
In addition, the automatic buffing device is arranged on the intermediate base of the force detection unit, on the annular intermediate base part, and on the center part of the intermediate base part, according to the force applied to the detection object. And an elastically displaceable linear support that is provided in a direction orthogonal to the connecting piece portion and is integrally connected at both ends to the inner peripheral portion of the intermediate base portion and the outer peripheral portion of the support stand. The detection unit includes a pair of second detection pieces facing each other and forming a gap between the second connection piece, the inner periphery of the intermediate base and the outer periphery of the support. A second detection unit provided orthogonal to the second detection unit, and a second differential transformer disposed in the second detection unit and detecting a displacement amount generated in the second detection unit. One differential transformer and the second differential transformer detect forces in two orthogonal directions, respectively. .
[0024]
[Action]
In the force detection unit of the automatic buffing device according to the present invention configured as described above, the intermediate base is displaced by the elastic deformation of the connecting piece portion according to the force applied to the detection target body. In the force detection unit, as the intermediate base is displaced, a pair of opposing detection pieces of the detection unit are respectively displaced. In this force detection unit, the differential transformer disposed in the detection unit detects the amount of displacement generated in the gap as the pair of detection pieces are displaced.
[0025]
Further, in the force detection unit of the automatic buffing apparatus, the support base is displaced by elastic deformation of the second connecting piece portion according to the force applied to the detection target body. In this force detection unit, as the support base is displaced, the pair of opposing second detection pieces of the second detection unit are respectively displaced. In this force detection unit, the second differential transformer disposed in the second detection unit detects the amount of displacement generated in the gap when the pair of second detection pieces are displaced. Therefore, in the force detection unit, the second differential transformer provided in the detection unit and the second detection unit can respectively detect the pressure contact force in two orthogonal directions.
[0026]
Further, in the automatic buffing apparatus according to the present invention, the control unit has a drum moving unit, a buff moving unit, and a buff moving unit based on the position detection signal detected by the position detection unit and the pressure contact detection signal detected by the pressure contact detection unit. Control the chucking movement means.
[0027]
【Example】
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 29. The automatic buffing device 1 includes a force detection unit that detects a pressure contact force generated by bringing a buff 21 into pressure contact with a head window hole 3 of a rotary drum 3B constituting a rotary magnetic head device 3 as a detection target. It is an example applied as an automatic buffing apparatus.
[0028]
Less than,
[1] Configuration of rotary magnetic head device and rotary drum
[2] Overall configuration of the device
[3] Buff part configuration
[4] Configuration of buff positioning mechanism and drum transport mechanism
[5] Configuration of chucking unit and table moving mechanism
[6] Composition of dressing part
[7] Configuration of abrasive coating part
[8] Configuration of pressure contact sensor
[9] Configuration of position sensor
[10] Configuration of control unit
This will be described in the order.
[0029]
[1] Configuration of rotary magnetic head device and rotary drum
Although a detailed description is omitted, as shown in FIG. 30, the rotary magnetic head device 3 conventionally has a magnetic head 3A, a rotary drum 3B provided with the magnetic head 3A, and the rotary drum 3B. The fixed drum 3C includes a rotating drum 3B and a support shaft 3D that supports the fixed drum 3C.
[0030]
In the magnetic head 3A, a magnetic gap (not shown) that is a minute gap is formed at the tip. The rotating drum 3B is formed in a cylindrical shape with a bottom using a metal material, and a shaft hole (not shown) is provided at the center of the bottom surface. In the rotating drum 3B, a substantially rectangular head window hole 3E opened in the outer peripheral portion is formed in a plurality of locations on the opening edge portion. The rotating drum 3B is bonded and fixed in the head window hole 3E with the magnetic gap of the magnetic head 3A slightly protruding from the outer peripheral portion. The fixed drum 3C is formed in a bottomed cylindrical shape, and a shaft hole (not shown) is provided at the center of the bottom surface. The support shaft 3D is inserted through shaft holes of the rotating drum 3B and the fixed drum 3C. One end of the support shaft 3D is supported by the fixed drum 3C, and the rotary drum 3B is rotatably supported in the middle.
[0031]
Further, as shown in FIG. 32, a polishing portion 3F is formed around the head window hole 3E of the rotary drum 3B. As shown in FIG. 33, the shape of the polishing portion 3F of the head window hole 3E is such that the upper end side curved surface 3H formed at the opening end on the upper surface 3G side and the direction perpendicular to the running direction of the magnetic tape T The side-side curved surface 3I formed, the bottom-side curved surface 3J formed in a direction parallel to the running direction of the magnetic tape T, and the bottom-side curved surface formed at a position where the side-side curved surface 3I and the bottom-side curved surface 3J are continuous. 3K.
[0032]
In the rotary magnetic head device 3 described above, when the information signal of the magnetic tape T is recorded and reproduced, the magnetic tape T is spirally wound around the outer periphery of the rotary drum 3B, and the magnetic tape T is wound around the magnetic tape T. The magnetic gap of the magnetic head 3A slightly protruding from the outer peripheral portion is brought into contact. In the rotary magnetic head device 3, the magnetic head 3A sliding on the magnetic tape T records and reproduces information signals in the signal recording area of the magnetic tape T by rotating the rotary drum 3B.
[0033]
[2] Overall configuration of the device
As shown in FIG. 1, the automatic buffing apparatus 1 according to the embodiment has a buff portion 5 having a buff 21 for polishing the rotating drum 3B, a chucking portion 6 for holding the rotating drum 3B, and a chucking portion 6. A buff positioning mechanism 7 that moves the buff unit 5, a table moving mechanism 8 that moves the chucking unit 6 relative to the buff unit 5, and a drum transport mechanism 9 that transports the rotating drum 3 </ b> B to the chucking unit 6. I have.
[0034]
Further, the automatic buffing apparatus 1 has a pressing force sensor unit 15 that detects the pressing force of the buff 21 that is pressed against the rotating drum 3B, and a position that detects a relative position between the buff 21 and the rotating drum 3B. Each detection signal output by the sensor unit 16, the dressing unit 12 for shaping the worn buff 21, the abrasive application unit 14 for applying the abrasive to the buff 21, the pressure contact force sensor unit 15 and the position sensor unit 16 is output. A control unit 18 for controlling the buff positioning mechanism 7 and the table moving mechanism 8 is provided.
[0035]
In addition, the force detection unit with which the automatic buffing apparatus according to the present invention is provided is configured as a pressure contact force sensor unit 15 in the automatic buffing apparatus 1 of the embodiment.
[0036]
[3] Buff part configuration
As shown in FIG. 2, the buff unit 5 includes a buff 21 for polishing the rotary drum 3 </ b> B, a rotating shaft 22 that supports the buff 21, a buff drive motor 23 that rotationally drives the buff 21, and the buff drive It is comprised from the attachment member 24 to which the motor 23 was attached.
[0037]
The buff 21 is formed in a disc shape using felt as a material, and is impregnated with an abrasive supplied by the abrasive application unit 14. The central portion of the buff 21 is attached to the rotary shaft 22 via the holder member 26. The rotating shaft 22 supports the buff 21 at the tip, and is rotated by a buff driving motor 23.
[0038]
The buff drive motor 23 is a direct current (DC) motor and is supported by the mounting member 24. The attachment member 24 is supported at one side surface by a later-described support shaft 30 constituting the buff positioning mechanism 7. Further, the support shaft 30 is rotatably supported at the base end portion by the buff positioning mechanism 7. That is, the buff part 5 described above is rotatably supported by the buff positioning mechanism 7 via the support shaft 30.
[0039]
In the buff unit 5 configured as described above, the buff 21 is rotationally driven via the rotation shaft 22 when the buff driving motor 23 is rotationally driven. In addition, although the DC motor is employ | adopted as the buff drive motor 23 mentioned above, it rotates according to the variation | change_quantity of the diameter size of the buff 21 by rotating in the range of the rotation speed 1500-3000rpm, for example. Other motors may be used as long as the number can be changed.
[0040]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the buff part 5 described above is provided with a head window hole detection sensor 27 on the mounting member 24. The head window hole detection sensor 27 is a reflected light type photosensor, and receives a light emitting portion 27A that emits detection light to the rotating drum 3B and a reflected light of the detection light emitted from the light emitting portion. Part 27B.
[0041]
The head window hole detection sensor 27 is disposed at a position corresponding to the outer peripheral portion of the rotating drum 3B held by the chucking portion 6 and driven to rotate. The head window hole detection sensor 27 irradiates the outer periphery of the rotary drum 3B with detection light in a state where the rotary drum 3B is rotationally driven, thereby adjusting the position of the head window hole 3E and the width dimension of the head window hole 3E. To detect.
[0042]
The operation for detecting the position and width dimension of the head window hole 3E of the rotary drum 3B of the above-described head window hole detection sensor 27 will be described with reference to FIG. First, in the head window hole detection sensor 27, the light emitting portion 27A emits detection light toward the outer peripheral portion of the rotary drum 3B.
[0043]
When the detection light is irradiated to the outer peripheral portion of the rotating drum 3B that does not have the head window hole 3E, the detection light is reflected on the outer peripheral portion of the rotating drum 3B, and the reflected reflected light is received. The unit 27B receives light. That is, the head window hole detection sensor 27 detects that the head window hole 3E is not present in the detection region of the rotating drum 3B irradiated with the detection light.
[0044]
In the head window hole detection sensor 27, when the detection light is irradiated to the head window hole 3E of the rotating drum 3B, the detection light is not reflected on the head window hole 3E, and thus the light receiving unit 27B does not receive the reflected light. That is, the head window hole detection sensor 27 detects that the head window hole 3E is present in the detection area of the rotating drum 3B irradiated with the detection light. The head window hole detecting sensor 27 detects the position of the head window hole 3E and the width dimension of the head window hole 3E by rotating the rotary drum 3B with respect to the Z axis shown in FIG.
[0045]
Furthermore, as shown in FIG. 1, a dust collector 31 is provided adjacent to the buff unit 5 described above. The dust collecting device 31 includes a dust collecting pipe 31 </ b> A, and an opening on one end side of the dust collecting pipe 31 </ b> A is disposed at a position facing the buff 21 and the dressing unit 12.
[0046]
The dust collecting device 31 sucks the scraps and abrasives of the rotating drum 3B and the buff 21 which are scattered when the buffing of the rotating drum 3B and the dressing of the buff 21 are performed. In addition, the dust collecting device 31 has an opening of the dust collecting pipe 31A arranged at a position where the shavings and the abrasive are sufficiently sucked so that the shavings and the abrasive do not adhere to the head window hole detection sensor 27. It is installed.
[0047]
[4] Configuration of buff positioning mechanism and drum transport mechanism
As shown in FIG. 1, the buff positioning mechanism 7 is roughly supported by a support base 28, a support member 29 that is slidably supported by the support base 28, and a base end portion that is rotatably supported by the support member 29. And a support shaft 30 that supports the buff portion 5 at the tip.
[0048]
The support base 28 is provided with a slide guide groove (not shown), and a support member 29 is supported in the slide guide groove so as to be slidable in the direction M1 shown in FIG. The support member 29 is slidably supported in the direction M2 shown in FIG. 1 via a slide member (not shown). The support shaft 29 has a base end portion supported on one side surface portion of the support member 29, and a mounting member 24 constituting the buff portion 5 supported on the tip end portion.
[0049]
The buff positioning mechanism 7 configured as described above moves the support base 28 and the support member 29 in the M1 direction and the M2 direction, respectively. Therefore, the buff positioning mechanism 7 moves the buff unit 5 to an arbitrary position in the M1 direction and the M2 direction. Further, the buff positioning mechanism 7 rotates and moves the buff portion 5 supported by the tip end portion of the support shaft 30 by rotating the support shaft 30.
[0050]
Further, the buff positioning mechanism 7 is provided with a finish polishing unit 10 for finishing polishing the rotary drum 3B buffed by the buff unit 5. As shown in FIG. 4, the finish polishing unit 10 includes a support base 32 that is slidably supported by a support member 29 that constitutes the buff positioning mechanism 7, a support shaft 33 that is supported by the support base 32, and The wheel drive motor 34 is supported at the tip of the support shaft 33, and the grinding wheel 36 is supported by the rotation shaft of the wheel drive motor 34.
[0051]
The support member 29 is provided with guide portions 29A and 29B parallel to each other on one side surface portion, and a support base 32 is slidably supported by these guide portions 29A and 29B. A support shaft 33 is supported on one side surface of the support base 32 in parallel with the guide portions 29A and 29B. The base end portion of the support shaft 33 is supported by the support base 32, and the wheel drive motor 34 is supported at the distal end portion.
[0052]
The wheel drive motor 34 has a rotation shaft 34A in a direction orthogonal to the support shaft 33, and a polishing wheel 36 is supported at the tip of the rotation shaft 34A. For example, the grinding wheel 36 is formed in a disc shape using felt as a material, and the center portion is supported by the tip of the rotating shaft 34 </ b> A of the wheel driving motor 34.
[0053]
In the finish polishing unit 19 configured as described above, after the head window hole 3E of the rotating drum 3B is buffed by the buff unit 5, the polishing wheel 36 finish-polishes the head window hole 3E of the rotating drum 3B. Accordingly, the head window hole 3E of the rotary drum 3B is finish-polished by the polishing wheel 36, so that the polishing dust, the remainder of the abrasive, and the like are reliably removed.
[0054]
Although detailed description is omitted, as shown in FIG. 1, the drum transport mechanism 9 holds a pallet 9 </ b> A on which the rotating drum 3 </ b> B to be buffed is placed and holds the rotating drum 3 </ b> B on the pallet 9 </ b> A. It comprises a member 9B, a support arm 9C that supports the holding member 9B, and a support base 9D that supports the support arm 9C in a swingable manner.
[0055]
The drum transport mechanism 9 holds the rotary drum 3B placed on the pallet 9A by the holding member 9B and transports it to the chucking unit 6, and holds the rotary drum 3B held by the chucking unit 6 by the holding member 9B. Then, it is conveyed to the pallet 9A. The drum transport mechanism 9 is provided with a photosensor (not shown) on the holding member 9B, and detects whether the rotating drum 3B is held by the photosensor.
[0056]
[5] Configuration of chucking unit and table moving mechanism
As shown in FIGS. 5 and 6, the chucking unit 6 includes a chucking member 38 that holds the rotating drum 3B, a drum driving motor 40 that rotates the rotating drum 3B, and the chucking member 38 and the drum driving unit. And a table moving mechanism 8 that moves a table 43 provided with a motor 40.
[0057]
As shown in FIG. 5, the chucking member 38 is formed in a disc shape and includes a holding claw 38A. A supply pipe of an air supply device (not shown) is connected to the chucking member 38, and the holding claw 38A is opened and closed by the air pressure supplied from the air supply pipe to hold the inner peripheral portion of the rotating drum 3B.
[0058]
The chucking member 38 is provided with a photo sensor (not shown), and detects whether the rotating drum 3B is held by the photo sensor. The chucking member 38 is supported at the proximal end portion by the pressure contact force sensor portion 15.
[0059]
The drum driving motor 40 is disposed so as to overlap the pressure contact force sensor unit 15. The drum drive motor 40 employs a direct drive system suitable for pressure contact force control, and the drive accuracy is improved. The drum driving motor 40 is connected to a first encoder 41 (to be described later) constituting the position sensor unit 16, and the rotation angle is measured by the first encoder 41.
[0060]
The table moving mechanism 8 includes a table 43 that supports the chucking unit 6, a base plate 44 that supports the table 43 movably, and a table driving motor 45 that is disposed on the base plate 44 and moves the table 43. The drive shaft 46 is connected to the table drive motor 45.
[0061]
The table 43 is formed in a substantially rectangular plate shape, and the chucking portion 6 is placed at the center on the main surface. The table 43 is provided with first rectangular guide portions 43A to 43D in a substantially rectangular block shape at the corners on the back side. In the first guide portion 43A to the fourth guide portion 43D, guide grooves 43E are recessed in parallel to each other on the side facing the base plate 44.
[0062]
The base plate 44 is provided with a first guide rail 44A and a second guide rail 44B which are parallel to each other on the main surface. On the first guide rail 44A and the second guide rail 44B, the guide grooves 43E of the first guide portion 43A to the fourth guide portion 43D provided on the table 43 are placed. Accordingly, in the table 43, the first guide portion 43A to the fourth guide portion 43D are slidably supported by the first guide rail 44A and the second guide rail 44B of the base plate 44.
[0063]
The table driving motor 45 is, for example, an AC servo motor, and is disposed on the base plate 44 so as to face the first guide rail 44A and the second guide rail 44B of the base plate 44. The table driving motor 45 has a rotating shaft 45A whose axis is parallel to the first guide rail 44A and the second guide rail 44B, and one end portion of the driving shaft 46 at the tip of the rotating shaft 45A. Are connected.
[0064]
One end of the drive shaft 46 is connected to the tip of the rotary shaft 45A of the table drive motor 45 via a connecting member 46A, and the other end of the drive shaft 46 is connected to a shaft support member (not shown) standing on the base plate 44. Is supported. The drive shaft 46 is provided with a screw portion 46B on the outer peripheral portion. The table 43 is provided with a nut (not shown) at a substantially central portion on the back surface facing the base plate 44, and the nut is screwed into the screw portion 46 </ b> B of the drive shaft 46.
[0065]
The table driving motor 45 is connected to a second encoder 47 (described later) constituting the position sensor unit 16, and the rotation angle is measured by the second encoder 47. The table moving mechanism 8 may be driven by a linear mechanism that includes a linear motor.
[0066]
With respect to the chucking unit 6 configured as described above, an operation in which the drum driving motor 40 rotates the rotating drum 3B and an operation in which the table moving mechanism 8 moves the table 43 will be described. First, the rotating drum 3B held by the chucking member 38 is rotated by the drum driving motor 40 being driven to rotate. Further, the rotating drum 3B is rotated in the R1 direction and the R2 direction with respect to the Z axis shown in FIG. 5 by the drum driving motor 40 being driven to rotate in the forward direction and the reverse direction.
[0067]
Next, the table 43 on which the chucking member 38 is supported rotates the drive shaft 46 via the connecting member 46 </ b> A when the rotation shaft 45 </ b> A of the table drive motor 45 rotates. The drive shaft 46 is rotationally driven to slide the table 43 along the first guide rail 44 </ b> A and the second guide rail 44 </ b> B of the base plate 44 through nuts provided on the table 43.
[0068]
Further, the table 43 is driven by the table driving motor 45 in the normal rotation direction or the reverse rotation direction, so that the F1 direction and the F2 direction shown in FIG. 5 along the first guide rail 44A and the second guide rail 44B. Move to slide.
[0069]
[6] Composition of dressing part
The dressing unit 12 includes a file-shaped dresser 12 </ b> A for grinding and shaping the buff 21, and is disposed on a base plate 44 constituting the table moving mechanism 8.
[0070]
The dressing part 12 mentioned above moves the buff part 5 by the buff positioning mechanism 7, and the buff 21 is press-contacted to the dresser 12A. And the dressing part 12 grinds and shapes the worn buff 21 by pressing the outer peripheral part of the buff 21 rotated by the dresser 12A.
[0071]
[7] Configuration of abrasive coating part
As shown in FIG. 7, the abrasive material application unit 14 includes a support base 49 provided on the table 43, a support member 50 supported by the support base 49 so as to be swingable, and the support member 50 being rotated. The coating drum 51 is freely supported. The support base 49 is fixed to the table 43 at the base end, and support protrusions 49A and 49B are provided to protrude integrally at the tip.
[0072]
For example, the main surface of the support member 50 is formed in a substantially H shape using chromium oxide as a material. The support member 50 is supported by the support protrusions 49A and 49B of the support base 49 so that the base end portion is swingable via a support shaft 50A. For example, the application drum 51 is formed in a cylindrical shape using chromium oxide as a material, and an abrasive is applied to the outer peripheral portion. The coating drum 51 is provided with a shaft hole at a substantially central portion, and is rotatably supported at the tip end portion of the support member 50 via a support shaft 50B inserted through the shaft hole.
[0073]
The abrasive material application part 14 configured as described above moves the buff part 5 by the buff positioning mechanism 7 so that the outer peripheral part of the buff 21 is pressed against the application drum 51. Then, the abrasive material application unit 14 applies the abrasive material to the buff 21 by bringing the outer peripheral portion of the buff 21 rotated by the application drum 51 into pressure contact. Further, in the abrasive material application portion 14, the support member 50 is swingably supported by the support base 49, so that the amount of abrasive material applied to the buff 21 is made uniform.
[0074]
[8] Configuration of pressure contact sensor
As shown in FIGS. 8 to 15, the pressure contact force sensor unit 15 is generated on the pressure contact sensor substrate 53 disposed on the pressure contact force sensor substrate 53 and the pressure contact force sensor substrate 53 that is displaced according to the pressure contact force. It comprises a first LVDT (Linear Variable Differential Transformer, so-called differential transformer) 54 and a second LVDT 55 that generate an electrical signal proportional to the amount of mechanical displacement.
[0075]
As shown in FIG. 8, the pressure contact sensor substrate 53 has an integrated structure that is processed into a disk shape by using, for example, wire electric discharge machining or the like, using an aluminum alloy as a material. The pressure contact sensor substrate 53 is positioned on the annular base 53A, the substantially rectangular annular intermediate base 53B located on the inner peripheral side of the base 53A, and on the inner peripheral side of the intermediate base 53B. And a shaft support base 53C.
[0076]
The base portion 53 </ b> A is formed in an annular shape, and is fixed to one end portion of the drum driving motor 40. The intermediate base portion 53B is formed in a substantially rectangular ring shape, and a pair of first connecting portion 53D and second connecting portion 53E that are parallel to each other are formed.
[0077]
The intermediate base portion 53B includes a first intermediate base support piece 53F and a second intermediate base that are substantially linear and the outer peripheral portions of the first connecting portion 53D are parallel to each other on the inner peripheral portion of the base portion 53A. It is supported by the support piece 53G. In addition, the intermediate base portion 53B is arranged on the inner peripheral portion of the base portion 53A, on the third intermediate base support piece 53H and the fourth linear base portion 53H, the outer peripheral portions of the second connecting portion 53E being parallel to each other. It is supported by the intermediate base support piece 53I.
[0078]
The first intermediate base support piece 53F to the fourth intermediate base support piece 53I are formed to have flexible width dimensions that can be elastically displaced in a direction parallel to the X-axis direction shown in FIG. Further, the structure has a large rigidity with respect to a direction parallel to the Y-axis direction shown in FIG.
[0079]
The shaft support base 53C is formed in a substantially rectangular shape, and one end of the chucking member 38 is fixed to the center. The shaft support base 53C is formed on the inner periphery of the intermediate base 53B, and each corner is orthogonal to and parallel to the first intermediate base support piece 53F to the fourth intermediate base support piece 53I. The first shaft support base support piece 53J, the second shaft support base support piece 53K, the third shaft support base support piece 53L, and the fourth shaft support base support piece 53M, which are substantially linear, are supported.
[0080]
The first shaft support base support piece 53J to the fourth shaft support base support piece 53M are formed to have flexible width dimensions that can be elastically displaced in a direction parallel to the Y-axis direction shown in FIG. Further, the structure has a large rigidity and hardly bends in a direction parallel to the X-axis direction shown in FIG.
[0081]
In addition, a first detection portion 53P is formed on the pressure contact force sensor substrate 53 between the inner peripheral portion of the base portion 53A and the outer peripheral portion of the intermediate base portion 53B. A second detector 53Q is formed between the inner periphery and the outer periphery of the shaft support base 53C.
[0082]
The first detection portion 53P is located between the first intermediate base support piece 53F and the second intermediate base support piece 53G, and is integrally formed to protrude from the inner peripheral portion of the base portion 53A. The first detection piece 53 </ b> R having a substantially rectangular shape and the second detection piece 53 </ b> S having a substantially rectangular shape integrally formed on the outer peripheral portion of the intermediate base portion 53 </ b> B are configured.
[0083]
As shown in FIG. 8, the first detection unit 53P has a minute gap formed between the first detection piece 53R and the second detection piece 53S, and these first detection pieces. The first LVDT 54 is disposed across the 53R and the second detection piece 53S.
[0084]
The second detection portion 53Q is located between the first shaft support base support piece 53J and the second shaft support base support piece 53K, and is integrally formed to project from the inner peripheral portion of the intermediate base portion 53B. The first detection piece 53T having a substantially rectangular shape and the second detection piece 53U having a substantially rectangular shape integrally formed on the outer peripheral portion of the shaft support base portion 53C.
[0085]
In the second detection unit 53Q, a minute gap is formed between the first detection piece 53T and the second detection piece 53U, and the first detection piece 53T and the second detection piece 53U. A second LVDT 55 is disposed across the piece 53U.
[0086]
As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the first LVDT 54 and the second LVDT 55 include cores 54A and 55A, core support members 54B and 55B that support the cores 54A and 55A, and core support members 54B and 55B. It comprises support bases 54C and 55C to be supported, coils 54D and 55D with cores 54A and 55A inserted through the inner periphery, and coil holding members 54G and 55G that support the coils 54D and 55D.
[0087]
The cores 54A and 55A are formed in a substantially cylindrical shape by a magnetic material and are supported by the core support members 54B and 55B. The core support members 54B and 55B are formed in a rod shape from a nonmagnetic material, penetrate the inner peripheral portions of the cores 54A and 55A, and support the cores 54A and 55A at the center. Both ends of the core support members 54B and 55B are supported by the support bases 54C and 55C, respectively.
[0088]
The support bases 54 </ b> C and 55 </ b> C have a substantially U-shaped main surface portion, and base ends thereof are fixed to the pressure contact force sensor substrate 53 with screws. The support bases 54C and 55C support the core support members 54B and 55B at both ends.
[0089]
As shown in FIG. 10, the coils 54D and 55D are positioned on both ends of the core support members 54B and 55B, respectively, and are wound around the primary coils 54E and 55E and the cores 54A and 55A. It comprises secondary coils 54F and 55F.
[0090]
The coil holding members 54 </ b> G and 55 </ b> G are formed in a substantially rectangular block shape, and a base end portion is fixed to the pressure contact force sensor substrate 53 with screws. The coil holding members 54G and 55G have coil holding grooves 54H and 55H having a substantially semicircular cross section, and the coils 54D and 55D are held in the coil holding grooves 54H and 55H.
[0091]
The first LVDT 54 and the second LVDT 55 have a magnetic path including primary coils 54E and 55E and secondary coils 54F and 55F and cores 54A and 55A supported by core support members 54B and 55B. Is formed. In the first LVDT 54, the base end portion of the support base 54C is screwed and fixed to the first detection piece 53R of the first detection portion 53P of the pressure contact force sensor substrate 53, and the first detection portion 53R has a first end. The base end portion of the coil holding member 54G is fixed to the second detection piece 53S with screws.
[0092]
In the second LVDT 55, the base end portion of the support base 55C is screwed and fixed to the first detection piece 53T of the second detection portion 53Q of the pressure contact force sensor substrate 53, and the second detection portion 53Q has a second end. The base end portion of the coil holding member 55G is fixed to the second detection piece 53U with screws.
[0093]
With respect to the pressure contact force sensor portion 15 configured as described above, the detection principle for detecting the pressure contact force when the buff 21 of the buff portion 5 is pressed against the head window hole 3E of the rotary drum 3B will be described with reference to FIGS. I will explain. The shaft support base 53C of the press contact sensor substrate 53 is regarded as an integral structure with the chucking portion 6 and the rotary drum 3B, and the press contact force applied to the rotary drum 3B by the press-contacted buff 21 is applied to the shaft support base 53C. It acts on the center.
[0094]
First, as shown in FIG. 11, when the pressure contact force in the direction parallel to the X-axis direction is applied to the center point O2, the pressure contact force sensor substrate 53 has a center point O2 at the center of the shaft support base 53C. The base 53C is moved in a direction parallel to the X-axis direction. In the pressing force sensor substrate 53, the intermediate base portion 53B is moved in a direction parallel to the X-axis direction as the shaft support base portion 53C is moved.
[0095]
When the intermediate base portion 53B is moved, the first and second intermediate base support pieces 53F to 53I bend, and the pressure contact force sensor substrate 53 of the first detection portion 53P is moved. A relative positional shift occurs between the first detection piece 53R and the second detection piece 53S.
[0096]
That is, the press contact force sensor substrate 53 is in proportion to the press contact force applied to the center point O2 of the shaft support base portion 53C in a direction parallel to the X axis direction, and the first detection piece 53R of the first detection portion 53P. A relative displacement amount N is generated between the point A and the point B of the second detection piece 53S. Then, the first LVDT 54 disposed in the first detection unit 53P detects the relative displacement amount N generated in the first detection piece 53R and the second detection piece 53S.
[0097]
Further, as shown in FIG. 12, when the pressure contact force in the direction parallel to the Y-axis direction is applied to the center point O2 of the shaft support base 53C, the pressure support base 53C is placed in the Y-axis direction. Moved in parallel direction. As the shaft support base 53C is moved, the intermediate base 53B is moved in a direction parallel to the Y-axis direction.
[0098]
When the intermediate base portion 53B is moved, the pressure contact force sensor substrate 53 bends the first shaft support base support piece 53J to the fourth shaft support base support piece 53M, and the second detection portion 53Q. A relative positional deviation occurs between the first detection piece 53T and the second detection piece 53U.
[0099]
That is, the press contact force sensor substrate 53 is proportional to the press contact force applied to the center point O2 of the shaft support base portion 53C in the direction parallel to the Y axis direction, and the first detection piece 53T of the second detection portion 53Q. A relative displacement amount N is generated between the point C and the point D of the second detection piece 53U. Then, the second LVDT 55 disposed in the second detection unit 53Q detects the relative displacement amount N generated in the first detection piece 53T and the second detection piece 53U.
[0100]
Next, the first LVDT 54 and the second LVDT 55 are induced in the secondary coils 54F and 55F by applying an AC voltage to the primary coils 54E and 55E. The first LVDT 54 and the second LVDT 55 have an output voltage of zero when the cores 54A and 55A are located at the center point O1, which is the reference position.
[0101]
The first LVDT 54 and the second LVDT 55 have an output voltage (+) in proportion to the amount of movement of the cores 54A, 55A as the cores 54A, 55A move in the direction of the arrow (+) shown in FIG. When the cores 54A and 55A move in the direction of the arrow (-) shown in FIG. 10, the output voltage increases in the (-) direction in proportion to the amount of movement of the cores 54A and 55A.
[0102]
Therefore, the first LVDT 54 and the second LVDT 55 detect the relative displacement in the arrow direction shown in FIG. 10 by the output voltage induced in the secondary coils 54F and 55F. That is, in the pressure contact force sensor unit 15, the first LVDT 54 detects the relative displacement amount N generated between the point A and the point B of the first detection unit 53 </ b> P of the pressure contact force sensor substrate 53, and the pressure contact force sensor substrate 53. The second LVDT 55 detects the relative displacement amount N generated between the point C and the point D of the second detection unit 53Q.
[0103]
Hereinafter, the principle of detecting the pressing force applied to the rotating drum 3B by the buff 21 for the first LVDT 54 and the second LVDT 55 will be described with reference to FIGS. When the polishing process is actually performed, the pressing force sensor substrate 53 has only the pressing force in the direction parallel to the simple X-axis direction or the simple Y-axis at the center point O2 of the shaft support base 53C. Not only the pressing force in the direction parallel to the direction is applied.
[0104]
As shown in FIG. 13, the rotating drum 3B has a pressing force in the center direction of the rotating drum 3B acting on the bottom surface curved surface 3J of the head window hole 3E and a rotating drum 3B acting on the side surface curved surface 3I of the head window hole 3E. It is the pressure in the circumferential direction.
[0105]
Further, in order to buff all the predetermined number of head window holes 3E recessed in the outer peripheral portion of the rotating drum 3B, the rotating drum 3B has an arbitrary point P (center angle θ) on the circumference of the rotating drum 3B. It is necessary to detect the pressing force in the center direction and the pressing force in the circumferential direction of the rotating drum 3B.
[0106]
As shown in FIG. 14, a pressing force F in the center direction of the rotating drum 3B is applied to an arbitrary point P (center angle θ) on the circumference of the rotating drum 3B. C Is applied to all the central angles θ, the output voltage OUT of the first LVDT 54 1C And the output voltage OUT of the second LVDT 55 2C Where a and b are coefficients.
OUT 1C = AcosθF C ... Formula 1
OUT 2C = BsinθF C ... Formula 2
It is represented by
[0107]
Further, as shown in FIG. 15, the pressure F in the circumferential direction of the rotating drum 3 </ b> B at an arbitrary position P (center angle θ) on the circumference of the rotating drum 3 </ b> B. t Is applied for all angles θ, the output voltage OUT of the first LVDT 54 1t And the output voltage OUT of the second LVDT 55 2t Where c and e are constants and d and f are coefficients,
OUT 1t = − (C + d cos θ) F t ... Formula 3
OUT 2t = − (E + f cos θ) F t ... Formula 4
It is represented by
[0108]
Therefore, the pressing force F in the center direction of the rotating drum 3B shown in FIG. C And the pressing force F in the circumferential direction of the rotating drum 3B shown in FIG. t Are simultaneously added, the output voltage OUT of the first LVDT 54 1 And the output voltage OUT of the second LVDT 55 2 Is
OUT 1 = OUT 1C + OUT 1t = AcosθF C − (C + dsinθ) F t ... Formula 5
OUT 2 = OUT 2C + OUT 2t = -BsinθF C − (E + f cos θ) F t ... Formula 6
It becomes.
[0109]
Then, the pressure contact force F in the center direction of the rotating drum 3B is obtained from the equations 5 and 6. C , The pressure F in the circumferential direction of the rotating drum 3B t Is
F C = {(E + f cos θ) OUT 1 -(C + dsinθ) OUT 2 } / (Bcsin θ−aecos θ + bdsin 2 θ + afcos 2 θ) Equation 7
F C = (BsinθOUT 1 + AcosθOUT 2 ) / (Bcsinθ + aecosθ + bdsin) 2 θ + afcos 2 θ) Equation 8
It becomes.
[0110]
Therefore, the pressure contact force sensor unit 15 outputs the output voltage OUT of the first LVDT 54 as shown in Expression 7 and Expression 8. 1C And the output voltage OUT of the second LVDT 55 2C From the above, the pressing force F in the center direction of the rotating drum 3B at an arbitrary point P (center angle θ) on the circumference of the rotating drum 3B C Pressure force F in the circumferential direction of the rotating drum 3B t Can be detected respectively.
[0111]
In the pressure contact force sensor unit 15 described above, the first detection unit 53P and the second detection unit 53Q provided on the pressure contact force sensor board 53 are provided with the first LVDT 54 and the second LVDT 55, respectively. The pressure contact force sensor boards 73, 74, 75, and 76 that have been configured but have a configuration in which the detection unit and the number of LVDTs arranged in the detection unit are changed as necessary are shown in FIGS. Each will be explained.
[0112]
As shown in FIG. 16, the pressure contact sensor substrate 73 includes an annular base portion 73A and a substantially rectangular shaft support base portion 73B located on the inner peripheral side of the base portion 73A. The shaft support base 73B includes a first shaft support base support piece 73F and a second shaft support base support piece 73G that are substantially linear and whose outer peripheral parts are parallel to each other on the inner peripheral part of the base part 73A. The shaft support base support piece 73H and the fourth shaft support base support piece 73I.
[0113]
Further, on the pressure contact force sensor substrate 73, a detection unit 73P is formed between the inner peripheral part of the base part 73A and the outer peripheral part of the shaft support base part 73B. The detection portion 73P includes a first detection piece 73R that is integrally formed to protrude from the inner peripheral portion of the base portion 73A, and a substantially rectangular second portion that is integrally protruded to the outer peripheral portion of the shaft support base portion 73B. It is comprised from the detection piece 73S. The first detection unit 73P is provided with a first LVDT (not shown).
[0114]
According to this pressure contact force sensor substrate 73, it is possible to detect a pressure contact force in the X-axis direction and a pressure contact force in the Y-axis direction acting on one action point, and a moment about the Z-axis acting on an arbitrary action point.
[0115]
As shown in FIG. 17, the pressure contact force sensor substrate 74 is composed of an annular base portion 74A and a substantially rectangular shaft support base portion 74B located on the inner peripheral side of the base portion 74A. Yes. The shaft support base 74B has a substantially linear first shaft support base support piece 74F and a second shaft support base support piece 74G that are parallel to each other on the inner periphery of the base part 74A, and a third shaft support base 74G. The shaft support base support piece 74H and the fourth shaft support base support piece 74I.
[0116]
In addition, the first detection unit 74P and the second detection unit 74Q coincide with the center line between the inner peripheral portion of the base portion 74A and the outer peripheral portion of the shaft support base portion 74B. Each is formed. The first detection portion 74P includes a first detection piece 74R that is integrally formed on the inner peripheral portion of the base portion 74A, and a substantially rectangular first protrusion that is integrally formed on the outer peripheral portion of the shaft support base 74B. 2 detection pieces 74S. The second detection unit 74Q includes a first detection piece 74T that is integrally formed on the inner peripheral part of the base part 74A, and a substantially rectangular first part that is integrally formed on the outer peripheral part of the shaft support base part 74B. 2 detection pieces 74U. The first detector 74P and the second detector 74Q are provided with a first LVDT and a second LVDT (not shown), respectively.
[0117]
According to this pressure contact force sensor substrate 74, it is possible to detect the pressure contact force in the X-axis direction and the pressure contact force in the Y-axis direction acting on one action point, and the moment about the Z-axis acting on any action point. The pressure contact force sensor board 74 is configured such that the first LVDT and the second LVDT are output voltages OUT 1 , OUT 2 , The pressure contact force in the X-axis direction is
(OUT 1 -OUT 2 ) / 2
It becomes. The pressure contact force in the Y-axis direction is
(OUT 1 + OUT 2 ) / 2
It becomes. Furthermore, the moment around the Z axis is
(OUT 1 + OUT 2 ) / 2
It becomes. For this reason, the pressure contact force sensor board 74 reduces the noise of the pressure contact force detection signal as compared with the pressure contact force sensor board 73, and the detection accuracy is improved.
[0118]
Further, as shown in FIG. 18, the pressure contact force sensor substrate 75 includes an annular base portion 75A, a substantially rectangular annular intermediate base portion 75B positioned on the inner peripheral side of the base portion 75A, and the intermediate base portion. It is comprised from the substantially rectangular shaft support stand part 75C located in the inner peripheral side of the base part 75B. The intermediate base portion 75B is provided on the inner peripheral portion of the base portion 75A with a substantially linear first intermediate base support piece 75F, a second intermediate base support piece 75G, and a third intermediate base that are parallel to each other. It is supported by the support piece 75H and the fourth intermediate base support piece 75I. The shaft support base 75C has an inner peripheral part of the intermediate base part 75B, and each corner part is orthogonal to and parallel to the first intermediate base part support piece 75F to the fourth intermediate base support part 75I. The first shaft support base support piece 75J, the second shaft support base support piece 75K, the third shaft support base support piece 75L, and the fourth shaft support base support piece 75M, which are substantially linear, are supported.
[0119]
In addition, a first detection unit 75P and a second detection unit 75Q are formed on the pressure contact force sensor substrate 75 between the inner peripheral part of the base part 75A and the outer peripheral part of the intermediate base part 75B, respectively. In addition, a third detection portion 75R is formed between the inner peripheral portion of the intermediate base portion 75B and the outer peripheral portion of the shaft support base portion 75C. The first detection unit 75P and the second detection unit 75Q are substantially rectangular first detection pieces 75R and 75T integrally formed on the inner peripheral portion of the base end portion 75A, and an intermediate base portion 75B. It consists of substantially rectangular second detection pieces 75S and 75U that are integrally projected on the outer periphery. The third detection unit 75N is formed to project integrally from the substantially rectangular first detection piece 75V formed integrally with the inner peripheral part of the intermediate base part 75B and the outer peripheral part of the shaft support base part 75C. And a substantially rectangular second detection piece 75W. The first detection unit 75P to the third detection unit 75N are respectively provided with a first LVDT to a third LVDT (not shown).
[0120]
According to the pressure-contact force sensor substrate 75, it is possible to detect a pressure-contact force in the X-axis direction, a pressure-contact force in the Y-axis direction, and a moment about the Z-axis acting on an arbitrary action point. This pressure contact sensor substrate 75 is arranged in such a manner that the first LVDT 54 and the second LVDT 55 are perpendicular to each other in the center line by detecting the pressure contact force in the X-axis direction and the pressure contact force in the Y-axis direction. Although it is almost the same as the pressure contact force sensor substrate 53, there are two combinations of LVDTs arranged at positions where the center lines are orthogonal to each other. Further, the moment around the Z axis is determined by the first LVDT to the third LVDT as the output voltage OUT. 1 , OUT 2 , OUT 3 Are output individually,
(OUT 1 + OUT 2 + OUT 3 ) / 3
It becomes. For this reason, the pressure contact sensor substrate 75 can further reduce the detection accuracy by reducing the noise of the pressure contact detection signal.
[0121]
Furthermore, as shown in FIG. 19, the press contact force sensor substrate 76 includes an annular base portion 76A, a substantially rectangular annular intermediate base portion 76B positioned on the inner peripheral side of the base portion 76A, and an intermediate portion It is comprised from the substantially rectangular shaft support stand part 76C located in the inner peripheral side of the base part 76B. The intermediate base portion 76B is provided on the inner peripheral portion of the base portion 76A. The first intermediate base support piece 76D, the second intermediate base support piece 76E, and the third intermediate base are substantially parallel to each other. It is supported by the support piece 76F and the fourth intermediate base support piece 76G. The shaft support base portion 76C is formed on the inner peripheral portion of the intermediate base portion 76B. Each corner portion is orthogonal to and parallel to the first intermediate base portion support piece 76D to the fourth intermediate base support piece 76G. The first shaft support base support piece 76H, the second shaft support base support piece 76I, the third shaft support base support piece 76J, and the fourth shaft support base support piece 76K, which are substantially linear, are supported.
[0122]
In addition, a first detection unit 76L and a second detection unit 76M are formed on the pressure contact force sensor substrate 76 between the inner peripheral portion of the base portion 76A and the outer peripheral portion of the intermediate base portion 76B. In addition, a third detection unit 76N and a fourth detection unit 76O are formed between the inner peripheral portion of the intermediate base portion 76B and the outer peripheral portion of the shaft support base portion 76C, respectively. The first detection unit 76L and the second detection unit 76M are substantially rectangular first detection pieces 76P and 76R integrally formed on the inner peripheral portion of the base end portion 76A, and an intermediate base portion 76B. It consists of substantially rectangular second detection pieces 76Q and 76S that are integrally projected on the outer periphery. The third detection unit 76N and the fourth detection unit 76O are substantially rectangular first detection pieces 76T and 76V integrally formed on the inner peripheral portion of the intermediate base portion 76B, and a shaft support base portion 76C. The second detection pieces 76U and 76W are formed in a substantially rectangular shape so as to protrude integrally with the outer periphery of the first detection piece 76U. The first detection unit 76L to the fourth detection unit 76O are provided with a first LVDT to a fourth LVDT (not shown), respectively.
[0123]
According to this pressure contact force sensor substrate 76, it is possible to detect the pressure contact force in the X-axis direction, the pressure contact force in the Y-axis direction, and the moment about the Z-axis acting on an arbitrary action point. The pressure-contact force sensor substrate 76 is arranged at a position where the center lines of the first LVDT 54 and the second LVDT 55 are orthogonal to each other in the detection method of the pressure-contact force in the X-axis direction and the pressure-contact force in the Y-axis direction. Although it is almost the same as the pressure contact force sensor substrate 53, there are four combinations of LVDTs arranged at positions where the center lines are orthogonal to each other. The moment about the Z axis is determined by the first LVDT to the fourth LVDT as the output voltage OUT. 1 , OUT 2 , OUT 3 , OUT 4 Are output individually,
(OUT 1 + OUT 2 + OUT 3 + OUT 4 ) / 4
It becomes. For this reason, the press contact force sensor board 76 can reduce noise of the press contact force detection signal, and can further improve the detection accuracy.
[0124]
[9] Position sensor
The position sensor unit 16 is connected to the first encoder 41 connected to the drum driving motor 40, the second encoder 47 connected to the table driving motor 45, and the buff driving motor 23. The third encoder 48 is provided.
[0125]
In the position sensor unit 16, the first encoder 41 and the second encoder 47 measure the rotation angles of the drum driving motor 40 and the table driving motor 45, respectively, and send them to the control unit 18 as position detection signals. Output. The third encoder 48 outputs the rotation speed (rpm) of the buff drive motor 23 to the control unit 18 as a rotation speed detection signal.
[0126]
[10] Configuration of control unit
As shown in FIG. 20, the control unit 18 roughly includes a control device 57, a drum driving motor driver 58 that drives the drum driving motor 40, and a table driving motor driver 59 that drives the table driving motor 45. A pressure contact force sensor amplifier 60 that amplifies a signal from the pressure contact force sensor unit 15, a buff positioning mechanism controller 61 that controls the buff positioning mechanism 7, and a drum transport mechanism controller 62 that controls the drum transport mechanism 9. Has been.
[0127]
The control device 57 is, for example, various computers such as a personal computer, and is connected to the press contact force sensor unit 15 and the position sensor unit 16. Further, the controller 57 records in advance the dimension data of a plurality of types of rotating drums 3B to be buffed.
[0128]
The drum drive motor driver 58 is connected to the control device 57 and the drum drive motor 40. The table driving motor driver 59 is connected to the control device 57 and the table driving motor 45, respectively. The drum driving motor driver 58 and the table driving motor driver 59 are supplied with command voltages V1 and V2 output from the control device 57, respectively.
[0129]
The drum driving motor driver 58 and the table driving motor driver 59 are arranged so that the drum driving motor 40 and the table driving motor 45 generate torques corresponding to the command voltages V1 and V2, respectively. , 40 are supplied with electric power E1, E2.
[0130]
The pressure contact force sensor amplifier 60 is connected to the control device 57 and the pressure contact force sensor unit 15. The pressure contact force sensor amplifier 60 amplifies the pressure contact force detection signal F output from the pressure contact force sensor unit 15 and outputs the amplified pressure contact force detection signal F to the control device 57 as a pressure contact force information signal H1.
[0131]
The positioning mechanism controller 61 is connected and wired to the control device 57 and the buff positioning mechanism 7 respectively. The positioning mechanism controller 61 operates the buff positioning mechanism 7 by outputting electric power E3 and a command signal H4 based on the command signal H2 input from the control device 57.
[0132]
The transport mechanism controller 62 is connected and connected to the control device 57 and the drum transport mechanism 9. The transport mechanism controller 62 outputs the electric power E4 and the command signal H5 based on the command signal H3 input from the control device 57, and operates the drum transport mechanism 9.
[0133]
Therefore, the control unit 57 is connected to the buff positioning mechanism 7, the table moving mechanism 8, and the drum transport mechanism 9 in the control unit 57, and the buff positioning mechanism 7, the table moving mechanism 8, and the drum transport mechanism 9 are respectively connected. Control.
[0134]
With respect to the control unit 18 configured as described above, a specific control method for the drum driving motor 40 of the chucking unit 6 and the table driving motor 45 of the table moving mechanism 8 will be described with reference to FIGS. To do.
[0135]
As shown in FIG. 21, this control method is a control for the drum driving motor 40 and the table driving motor 45, and a pressure contact that applies a target pressure contact force to the drum driving motor 40 and the table driving motor 45. Force control and position control for positioning the target position are appropriately switched.
[0136]
The pressing force sensor unit 15 outputs a pressing force detection signal F to the pressing force control calculation circuit 64 in accordance with the displacement amount of the pressing force sensor substrate 53. As shown in FIG. 22, the pressure contact force control calculation circuit 64 has a target pressure contact force F against the head window hole 3E of the rotary drum 3B. cmd Therefore, the control calculation is performed by feeding back the pressing force detection signal F output from the pressing force sensor unit 15.
[0137]
That is, the pressure contact force control calculation circuit 64 outputs the pressure contact force detection signal F output from the pressure contact force sensor unit 15 and the target pressure contact force F. cmd Proportional gain K to the deviation from FP And a speed q ′ obtained from the encoder signals of the first and second encoders 41 and 47 connected and connected to the drum driving motor 40 and the table driving motor 45, the damping coefficient K Fd The target acceleration q ″ by the integrated value cmd Is calculated.
[0138]
The first and second encoders 41 and 47 included in the position sensor unit 16 detect the relative position between the rotary drum 3 </ b> B and the buff 21, and output a position detection signal q to the position control calculation circuit 65. As shown in FIG. 23, the position control calculation circuit 65 moves the rotary drum 3B to the target position q. cmd In order to perform positioning, the position detection signal q from the first and second encoders 41 and 47 is fed back to perform control calculation.
[0139]
That is, the position control calculation circuit 65 is configured to detect the position detection signal q and the target position q obtained from the encoder signals of the first and second encoders 41 and 47 connected and wired to the drum driving motor 40 and the table driving motor 45. cmd And the proportional gain K Pd And differential gain K Pp And the target acceleration q ″ by the acceleration of the target value cmd Is calculated. Then, the pressure contact force control calculation circuit 64 and the position control calculation circuit 65 set the target acceleration q ″ calculated by the control mode switching circuit 66. cmd Are output respectively.
[0140]
The control mode switching circuit 66 has the target acceleration q ″ obtained by the pressure contact force control calculation circuit 64 or the position control calculation circuit 65 according to the control method determined according to the operation purpose. cmd By selecting one of these, the target acceleration of the drum driving motor 40 and the table driving motor 45 is set.
[0141]
The torque compensation calculation circuit 67 is a so-called disturbance estimator, and removes the influence of disturbance and the influence of modeling errors. That is, the torque compensation calculation circuit 67 is obtained from the encoder signals output from the first and second encoders 41 and 47 connected to the drum driving motor 40 and the table driving motor 45 as shown in FIG. Acceleration q ″ and commanded acceleration q ″ ref Disturbance acceleration q ″ using the secondary filter 70 dis Estimate the target acceleration q ″ cmd Command acceleration q ″ through the limiter 71 to prevent saturation of the motor output. ref Ask for. If the transfer function of the secondary filter 70 is an attenuation coefficient ζ and a natural frequency g,
g 2 / (S 2 + 2ζgS + g 2 )
It is represented by
[0142]
Further, the torque compensation calculation circuit 67 is configured to output a torque constant nominal value K tn And the nominal value J of the load inertia of the drum driving motor 40 and the table driving motor 45 n Current command value I ref Is calculated.
[0143]
The drum driving motor driver 58 and the table driving motor driver 59 described above include a torque generation circuit 68. The torque generation circuit 68 supplies electric power E1 and E2 to the drum driving motor 40 and the table driving motor 45 based on the command voltages V1 and V2 output from the torque compensation calculation circuit 67.
[0144]
Therefore, the chucking unit 6 rotates the rotating drum 3 </ b> B when the drum driving motor 40 is rotationally driven by the electric power E <b> 1 supplied from the torque generation circuit 68. Further, the table moving mechanism 8 moves the table 43 when the table driving motor 45 is rotationally driven by the electric power E <b> 2 supplied from the torque generation circuit 68.
[0145]
With respect to the automatic buffing apparatus 1 configured as described above, a polishing procedure and a polishing operation in which the buff 21 buffs the head window hole 3E of the rotating drum 3B will be described with reference to FIGS.
[0146]
First, as shown in step ST1, the automatic buffing device 1 performs buffing of the head window hole 3E by designating the type of the rotating drum 3B to be buffed to the control device 57 of the control unit 18. The rotary drum 3B is selected and determined. That is, the automatic buffing apparatus 1 can perform the buffing process based on the shape data of the rotating drum 3B recorded in advance in the control unit 57.
[0147]
In the automatic buffing apparatus 1, as shown in step ST <b> 2, the rotating drum 3 </ b> B to be buffed is conveyed from the pallet 9 </ b> A to the chucking unit 6 by the drum conveying mechanism 9. As shown in step ST3, the automatic buffing apparatus 1 moves the rotary drum 3B to a position facing the head window hole detection sensor 27 by moving the table 43 of the chucking unit 6 by the table moving mechanism 8.
[0148]
Further, as shown in step ST4, the automatic buffing device 1 detects the head window hole at a position where the head window hole 3E of the rotating drum 3B is detected based on the shape data of the rotating drum 3B recorded in the control device 57. The sensor 27 is moved. Therefore, as shown in FIG. 3, the head window hole detection sensor 27 is moved to a position facing the head window hole 3E of the rotary drum 3B.
[0149]
Then, as shown in step ST5, the automatic buffing apparatus 1 rotates the rotating drum 3B once along the outer peripheral portion, thereby detecting light from the head window hole detecting sensor 27 corresponding to the rotational position of the rotating drum 3B. From the detection result, the number, position, and width of the head window hole 3E are detected.
[0150]
As shown in step ST6, the automatic buff polishing apparatus 1 moves the buff unit 5 toward the polishing position by moving the buff positioning mechanism 7. Therefore, the buff portion 5 is moved to a position facing the head window hole 3E of the rotary drum 3B as shown in FIG.
[0151]
Then, as shown in step ST7, the automatic buffing device 1 moves the table 43 of the chucking unit 6 when polishing the position of the head window hole 3E of the rotating drum 3B. The automatic buffing apparatus 1 moves the table 43 to slide the rotating drum 3B in the T direction shown in FIG. Further, the automatic buffing device 1 rotates and rotates the rotary drum 3B so that the head window hole 3E contacts the buff portion 5 when the rotary drum 3B is moved in the T direction.
[0152]
Next, as shown in step ST8, the automatic buffing apparatus 1 performs buffing using the buff 21 that is in pressure contact with the head window hole 3E of the rotary drum 3B. Further, after buffing the head window hole 3E of the rotating drum 3B, the automatic buffing apparatus 1 determines whether to buff the other head window hole 3E of the same rotating drum 3B as shown in step ST9.
[0153]
The automatic buffing device 1 returns to step ST7 when buffing the other head window hole 3E. Further, the automatic buffing apparatus 1 proceeds to step ST10 when the other head window hole 3E is not buffed or when the buffing process is finished. As shown in step ST10, the automatic buffing apparatus 1 uses the drum transport mechanism 9 to transport the buffed rotating drum 3B from the chucking unit 6 to the pallet 9A.
[0154]
In the automatic buffing device 1, the outer peripheral portion of the buff 21 gradually wears and loses its shape as the head window hole 3 </ b> E of the rotary drum 3 </ b> B is buffed. For this reason, as shown in step ST11, the automatic buffing apparatus 1 performs dressing processing for adjusting the shape of the buff 21 as necessary, for example, once per buffing of the rotating drum 3B.
[0155]
That is, in the automatic buffing apparatus 1, the buff positioning mechanism 7 moves the buff unit 5 to the dressing unit 12 while the buff 21 is rotated by the buff drive motor 23. Then, the automatic buffing apparatus 1 grinds and shapes the outer peripheral portion of the buff 21 by bringing the buff 21 into pressure contact with the dresser 12A of the dressing portion 12.
[0156]
The automatic buffing apparatus 1 needs to detect the radial dimension of the buff 21 in order to perform dressing processing, but is calculated from a contact position between a rotating drum 3B and a buff 21 described later. Further, as shown in step ST <b> 11, the automatic buff polishing apparatus 1 applies the abrasive to the buff 21 by pressing the buff 21 against the abrasive included in the abrasive application unit 14.
[0157]
Then, as shown in step ST12, the automatic buffing apparatus 1 determines whether to continue buffing the next rotating drum 3B. The automatic buffing device 1 returns to step ST2 when continuously buffing the next rotating drum 3B. When the automatic buffing device 1 does not buff the next rotating drum 3B continuously, the buffing of the rotating drum 3B is terminated.
[0158]
By the way, in the automatic buffing apparatus 1, as the buff 21 is worn as the buffing is performed, the diameter of the buff 21 is gradually reduced, and the contact angle between the rotating drum 3B and the buff 21 is changed. . Then, the buff 21 has a disadvantage that it finally passes through without being brought into pressure contact with the rotating drum 3B due to a decrease in diameter.
[0159]
For this reason, after detecting the position of the head window hole 3E of the rotating drum 3B to which the buffing processing is performed, the automatic buffing apparatus 1 performs, for example, 1 after step ST7 described above as shown in FIGS. The position of the buff 21 is corrected as necessary, such as once before buffing the two rotating drums 3B.
[0160]
As shown in step ST21, the automatic buffing apparatus 1 determines whether to correct the position of the buff 21. When it is not necessary to correct the position of the buff 21, the automatic buff polishing apparatus 1 proceeds to step ST27 described later and performs buff polishing.
[0161]
The automatic buffing apparatus 1 controls the position of the rotation direction by the drum driving motor 40 to fix the rotating drum 3B at the polishing position. Further, the automatic buffing apparatus 1 controls the pressing force in a direction in which the table driving motor 45 contacts and separates from the buff 21 (hereinafter referred to as a translational direction), for example, a target pressing force F of about 100 g. cmd And press the rotary drum 3B.
[0162]
First, the rotating drum 3B is not in contact with the buff 21, and as shown in step ST22, the set target pressure contact force F cmd To move toward the buff 21. When the rotary drum 3B is pressed against the buff 21, the automatic buff polishing apparatus 1 is configured to perform pressure contact force damping to prevent the rotary drum 3B and the buff 21 from colliding with each other due to the high moving speed of the rotary drum 3B. Coefficient K Fd Is set to an appropriate value.
[0163]
As shown in step ST23, the automatic buffing apparatus 1 determines the pressure contact state between the rotating drum 3B and the buff 21 based on the amount of change in the pressure contact detection signal F detected by the pressure contact force sensor unit 15.
[0164]
Then, the automatic buffing device 1 records the contact position between the rotary drum 3B and the buff 21 in the control device 57 of the control unit 18 when the rotary drum 3B and the buff 21 contact each other. The automatic buffing apparatus 1 records the contact position between the rotating drum 3B and the buff 21, and then applies a pressing force in the reverse direction to thereby obtain a damping coefficient K. Fd Make it smaller. Therefore, the automatic buffing device 1 sets the pressure contact force in the reverse direction to move the rotating drum 3B backward in the direction away from the buff 21, as shown in step ST24, and to move the rotating drum 3B to the buff 21. Pull away quickly.
[0165]
Further, in step ST24, the automatic buff polishing apparatus 1 operates the rotary drum 3B to be separated from the buff 21, as shown in FIG. First, as shown in step ST24A, the automatic buffing device 1 determines whether there is a command to move the rotating drum 3B away from the buff 21.
[0166]
When there is a command to move the rotating drum 3B away from the buff 21, the automatic buffing apparatus 1 has a damping coefficient K as shown in step ST24B. Fd The
K Fd = 0
And Then, the automatic buffing device 1 has a target pressure contact force F for controlling the pressure contact force. cmd Reset the value of in the opposite direction. That is, the target pressure contact force F cmd Is
F cmd <0
It is said.
[0167]
As shown in step ST24C, the automatic buffing apparatus 1 determines whether the rotating drum 3B has been moved to a predetermined position. When the rotating drum 3B is moved to a predetermined position, the automatic buffing device 1 has a damping coefficient K as shown in step ST24D. Fd Increase Then, the automatic buffing device 1 has a target pressure contact force F for controlling the pressure contact force. cmd Set the value of again in the opposite direction. That is, the target pressure contact force F cmd Is
F cmd ≧ 0
As shown in step ST24E, the automatic buffing device 1 determines whether the moving speed of the rotating drum 3B has been set to a predetermined value. Then, when the rotating drum 3B reaches a predetermined moving speed, the automatic buffing device 1 confirms that the rotating drum 3B has been stopped by position control, as shown in step ST24F.
[0168]
That is, the automatic buffing apparatus 1 moves the rotary drum 3B backward from the buff 21 at a relatively high speed, and after the rotary drum 3B is separated from the buff 21 by a predetermined distance, the rotary drum 3B is pressed against the buff 21. Damping coefficient K by applying pressure contact force in the direction Fd Increase Then, when the moving speed of the rotating drum 3B becomes sufficiently small, the automatic buffing device 1 switches from the pressure contact force control to the position control and fixes the position of the rotating drum 3B.
[0169]
On the other hand, as shown in step ST25, the automatic buffing apparatus 1 calculates the diameter of the buff 21 based on the contact position between the rotary drum 3B and the buff 21 recorded in the control device 57 of the control unit 18. .
[0170]
Further, the automatic buff polishing apparatus 1 controls the rotation speed of the buff driving motor 23 according to the amount of change in the diameter of the buff 21, thereby changing the buff 21 that changes with the change in the diameter of the buff 21. The peripheral speed of the outer peripheral portion can be kept constant.
[0171]
Then, the automatic buffing apparatus 1 uses the buff 21 on the basis of the diameter of the buff 21 obtained in step ST25 so that the rotary drum 3B and the buff 21 are brought into contact with the control device 57 at a pre-recorded contact angle. The positioning mechanism 7 is moved. That is, the automatic buffing apparatus 1 corrects the position of the buff 21 by moving the buff positioning mechanism 7 to move the buff unit 5 as shown in step ST26.
[0172]
Next, the automatic buffing device 1 performs buffing of the head window hole 3E of the rotating drum 3B. When the position of the buff 21 is not corrected, the automatic buffing apparatus 1 performs buffing of the head window hole 3E after the positioning of the head window hole 3E of the rotating drum 3B is completed in step ST7.
[0173]
As shown in steps ST27 and ST28, the automatic buffing apparatus 1 brings the head window hole 3E of the rotating drum 3B and the buff 21 into contact with each other as in the above-described steps ST22 and ST23.
[0174]
The control device 57 of the control unit 18 records the position P1 where the buff 21 is in contact with the head window hole 3E of the rotary drum 3B. After the buff 21 comes into contact with the head window hole 3E, the automatic buffing apparatus 1 has, for example, about 30 to 50 gf with respect to the rotation direction in which the position with respect to the angle is fixed by position control as shown in step ST29. Pressing force control for applying a predetermined pressing force is performed.
[0175]
For this reason, the rotating drum 3B is rotated in a state where the buff 21 is pressed against the bottom surface of the head window hole 3E. The automatic buffing machine 1 has a damping coefficient K Fd Is set to a predetermined value to adjust the rotational speed of the rotating drum 3B. Further, the automatic buffing device 1 detects a circumferential pressure contact force detection signal F acting on the outer peripheral portion of the rotary drum 3B, and, as shown in step ST30, based on the amount of change in the pressure contact force detection signal F, as shown in step ST30. A contact state between the side surface of the head window hole 3E of the rotating drum 3B and the buff 21 is determined.
[0176]
After the buff 21 comes into contact with the side surface of the head window hole 3E of the rotating drum 3B, the automatic buffing device 1 reverses the rotating drum 3B by setting the pressing force in the rotating direction to the reverse direction as shown in step ST31. Rotate in the direction. Then, as shown in step ST32, the automatic buffing apparatus 1 determines the contact state between the side surface of the head window hole 3E of the rotating drum 3B and the buff 21, as in step ST28 described above.
[0177]
Furthermore, as shown in step ST33, the automatic buffing device 1 is configured to buff the bottom surface of the head window hole 3E of the rotating drum 3B, after contacting the side surface of the rotating drum 3B and the head window hole 3E. Return to step ST31. Moreover, the automatic buffing apparatus 1 proceeds to step ST34 when the buffing process for the bottom surface portion of the head window hole 3E of the rotating drum 3B is finished. That is, in the rotating drum 3B, the bottom surface side curved surface 3J of the head window hole 3E of the rotating drum 3B shown in FIG. 33 is formed by the above-described steps ST29 to ST33.
[0178]
Then, as shown in step ST34, the automatic buffing apparatus 1 performs position control in both the translation direction and the rotation direction, with the position moved backward by about 0.5 mm in the translation direction from the position P1 as the position P2. Then, the rotating drum 3B is moved to the position P2.
[0179]
As shown in step ST35, the automatic buffing device 1 rotates the rotating drum 3B by pressure control only in the rotational direction in a state where the translation direction of the rotating drum 3B is fixed by position control, as in step ST29 described above. . That is, when the rotary drum 3B is rotated by the pressure-contact force control, the control in the translation direction remains the position control, and the buff 21 and the bottom surface side curved surface 3J of the head window hole 3E hardly contact each other. Thereafter, the bottom curved surface 3J of the head window hole 3E is not polished.
[0180]
Then, as shown in step ST36, the automatic buffing device 1 determines the contact state between the buff 21 and the side surface of the head window hole 3E of the rotary drum 3B from the pressure contact force detection signal F. In the automatic buffing apparatus 1, after the buff 21 and the side surface of the head window hole 3E of the rotating drum 3B abut, as shown in step ST37, the buff 21 abuts on the side surface of the head window hole 3E for several seconds. Keep state. Therefore, as shown in FIG. 33, the upper end side curved surface 3H, the lower end side curved surface 3K, and the side surface curved surface 3I of the head window hole 3E are formed on the rotating drum 3B.
[0181]
Next, as shown in step ST38, the automatic buffing apparatus 1 sets the pressing force in the rotation direction in the reverse direction and rotates the rotary drum 3B in the reverse direction, as in step ST31 described above. For this reason, the rotating drum 3B is rotated in the reverse direction, and the buff 21 contacts the side surface of the head window hole 3E.
[0182]
The automatic buffing apparatus 1 determines the contact state between the buff 21 and the side surface of the head window hole 3E of the rotary drum 3B from the pressure contact detection signal F as shown in step ST39. In the automatic buffing device 1, after the buff 21 and the side surface of the head window hole 3E of the rotating drum 3B abut, as shown in step ST40, the buff 21 abuts on the side surface of the head window hole 3E for several seconds. Keep state. For this reason, the side surface opposite to the side surface buffed in step ST37 described above is buffed on the rotating drum 3B.
[0183]
The automatic buffing apparatus 1 once ends buffing in step ST40, and fixes the position in the rotational direction, as shown in step ST41, and retracts the rotating drum 3B as in step ST24. Then, the automatic buffing device 1 proceeds to step ST9. That is, the automatic buffing apparatus 1 controls the drum driving motor 40 and the table driving motor 45 while appropriately switching between the pressure contact force control and the position control.
[0184]
As described above, the automatic buffing apparatus 1 according to the embodiment includes the pressing force sensor unit 15 including the pressing force sensor substrate 53, the first LVDT 54, and the second LVDT 55, so that the buff 21 is pressed. The weak pressure contact force applied to the head window hole 3E of the rotating drum 3B can be detected in a wide range, and the first LVDT 54 and the second LVDT 55 can detect pressure forces in two directions orthogonal to each other. It is possible.
[0185]
Therefore, since the automatic buffing device 1 can buff the head window hole 3E of the rotating drum 3B, the buff 21 can be brought into pressure contact with the head window hole 3E of the rotating drum 3B with a predetermined pressure contact force. It is possible to stabilize the processing quality and to automate highly accurate buffing. In the automatic buffing apparatus 1, the pressing force sensor substrate 53, the first LVDT 54 and the second LVDT 55 are sandwiched between the chucking member 38 of the chucking section 6 and the drum driving motor 40. Therefore, the entire device is reduced in thickness and weight.
[0186]
Further, in the automatic buffing apparatus 1 of the embodiment, the control unit 18 makes the contact with the head window hole 3E of the rotating drum 3B and the buff 21 based on the change amount of the pressure contact detection signal F detected by the pressure contact force sensor 15. The diameter of the buff 21 is calculated from the contact position. Then, the automatic buffing device 1 corrects the buff position so that the buff positioning mechanism 7 moves the buff 21 so that the head window hole 3E of the rotating drum 3B and the buff 21 come into contact with each other at a preset angle. Do.
[0187]
Therefore, this automatic buffing device 1 makes the buff 21 press-contact at a certain angle with respect to the head window hole 3E of the rotating drum 3B even if the buff 21 is worn due to buffing and the diameter is reduced. Can do. In other words, the automatic buffing apparatus 1 can stabilize the processing quality and automate the high-precision buffing by pressing the buff 21 against the head window hole 3E of the rotating drum 3B at a constant angle. It is possible.
[0188]
Further, in the automatic buffing apparatus 1 according to the embodiment, the abrasive application unit 14 can automatically supply the abrasive to the buff 21 when the head window hole 3E of the rotary drum 3B is buffed. Therefore, the automatic buffing device 1 automatically manages the amount of the abrasive applied to the buff 21, thereby stabilizing the processing quality and enabling high-precision buffing to be automated.
[0189]
In the automatic buffing apparatus 1 according to the embodiment, the control unit 18 controls the drum driving motor 40 and the table driving motor 45 by appropriately switching between the pressure contact force control and the position control. For this reason, the automatic buffing device 1 can always keep the relative position and pressure contact force between the head window hole 3E and the buff 21 constant when buffing the head window hole 3E of the rotary drum 3B.
[0190]
Further, in the automatic buffing apparatus 1, the control mode switching circuit 66 of the control unit 18 has a curved surface 3H on the upper end side of the head window hole 3E of the rotary drum 3B with respect to the motor 40 for driving the drum and the motor 45 for driving the table. According to the side surface curved surface 3I, the bottom surface curved surface 3J, and the lower end curved surface 3K, position control and pressure contact force control are appropriately switched and controlled. Therefore, the automatic buffing device 1 can perform high-precision buffing with respect to the head window hole 3E of the rotating drum 3B, and can stabilize the processing quality.
[0191]
Further, since the automatic buffing device 1 includes the head window hole detection sensor 27, only the shape data such as the diameter and height of the rotary drum 3B is required, and the number of the head window holes 3E in the control device 18 is required. It becomes unnecessary to previously record window hole data such as position and width dimension. Further, in the automatic buffing apparatus 1, since the head window hole detecting sensor 27 detects the position of the head window hole 3E of the rotating drum 3B, it is not necessary to position the rotating drum 3B with high accuracy, and positioning is easy. be able to.
[0192]
The automatic buffing apparatus 1 according to the present embodiment is configured to include the third encoder 48 that measures the rotation speed of the buff driving motor 23 in order to calculate the diameter size of the buff 21. A configuration may be adopted in which the diameter dimension of the buff 21 is directly obtained by disposing a displacement sensor in a position facing the buff 21. As this displacement sensor, for example, a non-contact displacement sensor using laser light, ultrasonic waves, or the like is preferably used.
[0193]
In addition, the embodiment automatic buffing apparatus 1 can change the shape of the buff 21 and the conditions such as the operation program even if the head window hole 3E of the rotary drum 3B is formed in another window hole shape such as an ellipse. Can easily cope with this.
[0194]
Further, in the automatic buffing apparatus 1 of the embodiment, the rotating drum is used as the object to be polished, but the rotating drum is not limited to the rotating drum, and is suitable for, for example, buffing a cylindrical mold or the like. .
[0195]
【The invention's effect】
As described above, according to the automatic buffing apparatus according to the present invention, the annular base and the intermediate base disposed at the center of the base and displaced according to the force applied to the detection target body, An elastically displaceable linear connecting piece part integrally connected to the inner peripheral part of the base and the outer peripheral part of the intermediate base, and the inner peripheral part of the base and the outer peripheral part of the intermediate base A rotary drum head comprising a detection unit having a pair of opposed detection pieces that are positioned between each other and forming a gap, and a differential transformer that is disposed in the detection unit and detects the amount of displacement generated in the detection unit By providing a force detection unit for detecting the pressure contact force of the buff pressed against the window hole, the weak pressure force acting on the head window hole of the rotating drum pressed against the buff can be detected in a wide range. .
[0196]
Further, according to the automatic buffing device, the intermediate base portion of the force detection unit is provided with an annular intermediate base portion and the force applied to the detection target body disposed at the center portion of the intermediate base portion. And a support base that is displaced in the direction perpendicular to the connecting piece, and an elastically displaceable linear second member whose ends are integrally connected to the inner periphery of the intermediate base and the outer periphery of the support. It has a pair of second detection pieces that are located between the connecting piece part, the inner peripheral part of the intermediate base part, and the outer peripheral part of the support base to form a gap, and is provided orthogonal to the detection part. And a second differential transformer disposed in the second detector and detecting the amount of displacement generated in the second detector, so that the buff is pressed against the rotating drum. The weak pressure contact force applied to the head window hole can be detected in a wide range, and the two orthogonal directions It is possible to detect the contact pressure of each.
[0197]
Therefore, when buffing the head window hole of the rotating drum, the automatic buffing device can press the buff against the head window hole of the rotating drum with a predetermined pressing force, thereby stabilizing the processing quality. And high-precision buffing can be automated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an automatic buffing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a buff portion provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 3 is a perspective view for explaining a head window hole detection sensor provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 4 is a perspective view showing a finish polishing section provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 5 is a perspective view showing a chucking portion provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 6 is a side view showing a chucking portion provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 7 is a perspective view showing an abrasive coating unit provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 8 is a plan view showing a pressure contact force sensor substrate constituting a pressure contact force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 9 is a perspective view of a principal part showing an LVDT that constitutes a pressure contact force sensor part included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 10 is a schematic diagram of a main part showing an LVDT constituting a pressure contact force sensor part provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 11 is a plan view showing a pressure contact force sensor substrate constituting a pressure contact force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 12 is a plan view showing a pressure contact force sensor substrate constituting a pressure contact force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 13 is a perspective view for explaining the principle by which the pressure contact force sensor unit included in the automatic buffing device detects the pressure contact force.
FIG. 14 is a perspective view for explaining the principle of detecting the pressing force by the pressing force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 15 is a perspective view for explaining the principle of detecting the pressing force by the pressing force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 16 is a plan view showing an example of a pressing force sensor substrate constituting a pressing force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 17 is a plan view showing an example of a pressing force sensor substrate constituting a pressing force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 18 is a plan view showing an example of a pressure contact force sensor substrate constituting a pressure contact force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 19 is a plan view showing an example of a pressing force sensor substrate constituting a pressing force sensor unit included in the automatic buffing apparatus.
FIG. 20 is a block diagram for explaining signal processing of a control unit provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 21 is a block diagram illustrating signal processing of a control unit provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 22 is a block diagram for explaining signal processing of a control unit provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 23 is a block diagram illustrating signal processing of a control unit provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 24 is a block diagram for explaining signal processing of a control unit provided in the automatic buffing apparatus.
FIG. 25 is a flowchart for explaining the operation of the automatic buffing device for polishing the rotating drum;
FIG. 26 is a perspective view illustrating the operation in which the automatic buffing apparatus polishes the rotating drum.
FIG. 27 is a flowchart for explaining the operation of the automatic buffing device for polishing the rotating drum;
FIG. 28 is a flowchart showing the operation of the automatic buffing device for polishing the rotating drum.
FIG. 29 is a flowchart for explaining the operation of the automatic buffing device for polishing the rotating drum;
FIG. 30 is a schematic front view showing a conventional rotary magnetic head device.
FIG. 31 is a perspective view of a main part showing a head window hole of a rotary drum constituting a conventional rotary magnetic head device.
FIG. 32 is a perspective view of a main part showing a head window hole of a rotary drum constituting a conventional rotary magnetic head device.
FIG. 33 is a perspective view of a main part showing a head window hole of a rotary drum constituting a conventional rotary magnetic head device.
[Explanation of symbols]
1 Automatic buffing machine
3B Rotating drum
3E Head window hole (detection target)
15 Pressure contact force sensor (force detection unit)
53 Pressure contact sensor board
53A base (base)
53B Intermediate base (intermediate base)
53C Shaft support base (support base)
53F to 53I Intermediate base support piece (connecting piece)
53J thru | or 53M shaft support stand support piece (2nd connection piece part)
53P 1st detection part (detection part)
53R, 53S detection piece
53Q second detection unit
53T, 53U detection piece
54 First LVDT (differential transformer)
55 Second LVDT (differential transformer)

Claims (5)

回転型磁気ヘッド装置を構成する回転ドラムの外周部に設けられ磁気ヘッドが配設されるヘッド窓孔を研磨するバフと、上記バフを回転駆動するバフ駆動手段とを有するバフ部と、
上記回転ドラムを保持するチャッキング部材と、上記チャッキング部材に保持された回転ドラムのヘッド窓孔の位置を上記バフ部に臨む位置に回転移動するドラム移動手段とを有するチャッキング部と、
上記チャッキング部に保持された回転ドラムに対して上記バフ部を接離動作させるバフ移動手段と、
上記バフ部に対して上記回転ドラムを保持したチャッキング部を接離動作させるチャッキング移動手段と、
上記バフと上記回転ドラムのヘッド窓孔との相対的な位置を検出する位置検出部と、
環状の基台と、上記基台の中央部に配設されて検出対象体に負荷される力に応じて変位する中間基台と、上記基台の内周部と上記中間基台の外周部とに両端が一体に連結された弾性変位可能な線状の連結片部と、上記基台の内周部と上記中間基台の外周部との間に位置して間隙を構成する対向する一対の検出片を有する検出部と、上記検出部に配設されて検出部に生じる変位量を検出する第１の差動トランスとから構成されて上記回転ドラムのヘッド窓孔に対して圧接された上記バフの圧接力を検出する力検出ユニットと、
上記位置検出部が検出する位置検出信号及び上記力検出ユニットが検出する圧接力検出信号に基づいて上記ドラム移動手段、上記バフ移動手段及び上記チャッキング移動手段をそれぞれ駆動して上記バフ及び上記回転ドラムのヘッド窓孔に対して位置制御及び圧接力制御を行う制御部とを備えることを特徴とする自動バフ研磨装置。A buff portion having a buff provided on an outer peripheral portion of a rotary drum constituting the rotary magnetic head device and polishing a head window hole in which the magnetic head is disposed, and a buff drive means for rotating the buff;
A chucking portion having a chucking member for holding the rotating drum, and a drum moving means for rotating the position of the head window hole of the rotating drum held by the chucking member to a position facing the buff portion;
Buff moving means for moving the buff part toward and away from the rotating drum held by the chucking part;
Chucking moving means for moving the chucking portion holding the rotating drum to and away from the buff portion; and
A position detection unit for detecting a relative position between the buff and the head window hole of the rotary drum;
An annular base, an intermediate base disposed at the center of the base and displaced in accordance with a force applied to the detection target, an inner periphery of the base, and an outer periphery of the intermediate base A pair of elastically displaceable linear connecting pieces whose ends are integrally connected to each other, and a pair of opposing members that are located between the inner peripheral portion of the base and the outer peripheral portion of the intermediate base to form a gap And a first differential transformer that is disposed in the detection unit and detects the amount of displacement generated in the detection unit, and is in pressure contact with the head window hole of the rotating drum. A force detection unit for detecting the pressure contact force of the buff;
The drum moving means, the buff moving means, and the chucking moving means are driven to drive the buff and the rotation based on the position detection signal detected by the position detector and the pressure contact detection signal detected by the force detection unit, respectively. An automatic buffing apparatus comprising: a control unit that performs position control and pressure contact force control with respect to a head window hole of the drum. 上記検出部は、上記中間基台の中心線上に位置して対称に設けられた一組の検出部から構成されることを特徴とする請求項１記載の自動バフ研磨装置。 2. The automatic buffing apparatus according to claim 1, wherein the detection unit is composed of a pair of detection units provided symmetrically on the center line of the intermediate base . 上記力検出ユニットの中間基台には、環状の中間基台部と、The intermediate base of the force detection unit includes an annular intermediate base,
上記中間基台部の中央部に配設されて検出対象体に負荷される力に応じて変位する支持台と、A support base disposed at the center of the intermediate base part and displaced in accordance with a force applied to the detection object;
上記連結片部と直交する方向に設けられ上記中間基台部の内周部と上記支持台の外周部とに両端が一体に連結された弾性変位可能な線状の第２の連結片部と、An elastically displaceable linear second connecting piece portion provided in a direction orthogonal to the connecting piece portion and integrally connected at both ends to the inner peripheral portion of the intermediate base portion and the outer peripheral portion of the support base; ,
上記中間基台部の内周部と上記支持台の外周部との間に位置して間隙を構成する対向する一対の第２の検出片を有するとともに上記検出部と直交して設けられた第２の検出部と、A first pair of second detection pieces that are located between the inner peripheral portion of the intermediate base portion and the outer peripheral portion of the support base and that constitute a gap and that are provided orthogonal to the detection portion. Two detectors;
上記第２の検出部に配設されて上記第２の検出部に生じる変位量を検出する第２の差動トランスとを備え、A second differential transformer that is disposed in the second detection unit and detects a displacement amount generated in the second detection unit;
上記第１の差動トランス及び上記第２の差動トランスは、直交する２方向の力をそれぞれ検出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動バフ研磨装置。3. The automatic buffing apparatus according to claim 1, wherein the first differential transformer and the second differential transformer detect forces in two orthogonal directions, respectively. 上記第２の検出部は、上記支持台の中心線上に位置して対称に設けられた一組の検出部から構成されることを特徴とする請求項３記載の自動バフ研磨装置。4. The automatic buffing apparatus according to claim 3, wherein the second detection unit is composed of a pair of detection units that are symmetrically provided on the center line of the support base. 上記回転ドラムは、複数個のヘッド窓孔を有し、
上記ドラム移動手段は、上記複数個のヘッド窓孔を順次上記バフ部に臨ませるように上記回転ドラムを保持したチャッキング部材を回転駆動することを特徴とする請求項１乃至請求項４の内いずれか１に記載の自動バフ研磨装置。 The rotating drum has a plurality of head window holes,
Said drum moving means of the claims 1 to 4, characterized in that for rotating the chucking member holding the rotating drum so as to sequentially face the above buff portion of the plurality of head window hole The automatic buffing device according to any one of the above.
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