專(zhuān)利名稱(chēng)：筒狀砂輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及砂輪，特別是涉及用于磨削或研磨具有寬的被磨削面的物品的筒狀砂輪。
以往，使用對(duì)于磨削物品具有磨合性的環(huán)狀砂輪。如日本實(shí)用新型公告公報(bào)3803/1984中所述，它的構(gòu)造如下，具有一個(gè)適于配合固定在旋轉(zhuǎn)輥的面，在用金屬線增強(qiáng)的橡膠制支持體層上設(shè)置由多孔性彈性體層及橡膠片構(gòu)成的彈性體保護(hù)層，進(jìn)而在其上設(shè)置具有研磨表面的扁平的多個(gè)磨石片。
因此，在磨削或研磨(以下，以磨削為代表)具有曲率半徑的物品的表面時(shí)，可將磨削具沿著被磨削物品即被磨削物的表面不變化曲率地移動(dòng)，特別對(duì)于具有曲率半徑小的曲面的物品時(shí)可同樣磨削加工其面。
另外，作為用于磨削或調(diào)平印刷電路板及其相關(guān)的部件，以往是使用所謂的無(wú)縫帶(寬帶)或無(wú)紡布輥等。
可是，在如上述日本實(shí)用新型公告公報(bào)3803/1984所述的結(jié)構(gòu)中，為了高效地磨削更寬的被磨削面，只是將此環(huán)狀砂輪沿著旋轉(zhuǎn)軸方向延伸作成筒狀是不充分的，需要將筒狀的砂輪作成固定在旋轉(zhuǎn)輥上的結(jié)構(gòu)。另外，為了降低磨削寬的被磨削面時(shí)的磨削聲音，更圓滑地進(jìn)行磨削還需要進(jìn)一步采取一些措施。
另外，由于上述無(wú)縫皮帶在較短時(shí)間的使用中磨粒頂端被磨耗，因此磨削力降低的同時(shí)磨削加工面的磨削狀態(tài)發(fā)生變化，所以難以進(jìn)行均勻地磨削。另一方面，從其組織結(jié)構(gòu)看，無(wú)紡布輥可得到連續(xù)的加工面，但在磨削力上有問(wèn)題，對(duì)于需要更大的磨削力的作業(yè)上是不適合的。
具體的，在用無(wú)紡布輥進(jìn)行調(diào)平時(shí)，由于磨削力小，要想切削的更多的時(shí)候，一定要將磨削壓變大。為此，即使是微小的凹部也要滲入無(wú)紡布纖維，所以不能達(dá)到要求目的的最適宜的調(diào)平。
此外，用砂輪類(lèi)的剛體或接近它的材料作成的輥進(jìn)行調(diào)平時(shí)，產(chǎn)生所謂的顫動(dòng)擦痕，不能追隨印刷板的大曲伏。
本發(fā)明鑒于以上的問(wèn)題，其目的在于提供特別適于磨削或研磨聲音及振動(dòng)小可圓滑地磨削具有寬的被磨削面的物品，另外對(duì)于物品具有優(yōu)良的磨合性，進(jìn)而可兼作平板的調(diào)平輥的筒狀體砂輪。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明，其特征是在可旋轉(zhuǎn)的園筒部件的外周設(shè)置第1彈性體，通過(guò)支持體將第2彈性體設(shè)置在此第1彈性體的外周上，進(jìn)而在此第2彈性體的外周上設(shè)置多個(gè)磨石片，并將其作成與該園筒部件的旋轉(zhuǎn)軸方向有固定的角度。
另外，其特征是在第2彈性體上使用帶狀的彈性板，在此帶狀的彈性板上在與板寬度方向大致平行地預(yù)先設(shè)置多個(gè)磨石片，將此帶狀的彈性板螺旋狀地卷繞在支持體的外周上。
進(jìn)而，其特征是將各磨削邊和上述園筒部件的旋轉(zhuǎn)軸方向作成規(guī)定的角度，以使上述各磨石片的各個(gè)磨削邊沿著其全長(zhǎng)大致不同時(shí)地接觸被磨削物。
以下，邊參照?qǐng)D邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明的筒狀砂輪的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面橫斷面圖。
圖2是本實(shí)施例的筒狀砂輪的放大部分?jǐn)嗝鎴D。
圖3是模式地表示磨石片配置狀態(tài)圖。
圖4是模式地表示將本實(shí)施例的筒狀砂輪固定在磨削裝置的狀態(tài)的正面縱斷面圖。
圖5(a)～圖5(c)是模式地表示在基板上貼銅箔，開(kāi)通孔的工序的斷面圖。
圖6(a)、圖6(b)是模式地表示除去在基板上的凹凸及毛刺的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的斷面圖。
圖7(a)～圖7(d)是模式地表示電鍍具有通孔的敷銅基板，進(jìn)而磨削的工序的斷面圖。
圖8(a)～圖8(e)是模式地表示在具有通孔的敷銅基板上進(jìn)行添加電鍍的工序的斷面圖。
圖9(a)～圖9(c)是模式地表示進(jìn)行電鍍后的基板的調(diào)平處理工序的斷面圖。
圖1是本發(fā)明的筒狀砂輪的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面橫斷面圖。在該圖中，1是支持整個(gè)筒狀砂輪G的略園筒狀的園筒部件。作為此材質(zhì)，例如使用在紙管上含浸酚醛樹(shù)脂固化的、所謂酚醛管等的、輕且剛性優(yōu)良的。另外，在園筒部件1的外周上設(shè)置至少一層彈性體2。作為此材質(zhì)，具有彈性的多孔質(zhì)合成樹(shù)脂最適宜。具體地，可使用海綿狀的醋酸乙烯酯等的、隨時(shí)間變化的適應(yīng)性強(qiáng)且未除去內(nèi)部氣體的輕材質(zhì)。
在彈性體2的外周上設(shè)置保護(hù)彈性體2的支持體3。它是例如在結(jié)實(shí)的軟質(zhì)橡膠板的外側(cè)卷繞上施以鍍黃銅的單線或由鋼琴捻線構(gòu)成的金屬線4，進(jìn)而從外側(cè)夾上相同材質(zhì)的板進(jìn)行結(jié)合的結(jié)構(gòu)。此金屬線4向著筒狀砂輪G的旋轉(zhuǎn)軸方向(在該圖中是垂直方向)螺旋狀地卷上，作成至少可耐由于筒狀砂輪G的高速旋轉(zhuǎn)的離心力破壞的卷數(shù)。
在支持體3的更外周，粘附橡膠板5。具體地，在帶狀的橡膠板5的表面粘附磨石片6，其面作為外側(cè)將此橡膠板5向著筒狀砂輪G的旋轉(zhuǎn)軸方向螺旋狀地卷繞在支持體3的外周、連接而構(gòu)成的。磨石片6，如圖2用放大筒狀砂輪G的一部分的斷面表示的，配置在橡膠板5上時(shí)最好是有若干間隙(例如1～1.8mm)。
另外，磨石片6的高度優(yōu)選的是8～12mm左右、寬及深度是10～16mm左右。此時(shí)，最好寬度(后述的磨削邊側(cè)的長(zhǎng)度)比深度長(zhǎng)若干。因此，可作成防止從連接磨石片6的園筒面的上浮，且可降低磨削聲音。
可是，也可考慮在卷繞上述的金屬線4上，直接卷繞粘附磨石片6的橡膠板5粘結(jié)的方法?？墒?，若是這樣，從螺旋狀地卷繞的橡膠板5之間的縫隙可顯露金屬線4，由于這部分的覆蓋不充分，金屬線容易損傷、破裂。因此，如上所述另外需要罩住金屬線4的板。
作為磨石片6，使用例如在楊氏模量低的PVA(聚乙烯醇)樹(shù)脂中混練SiC磨粒，加工成磁磚狀的。也可使用將由這樣的材質(zhì)構(gòu)成的板狀的磨石與橡膠板5粘附后切斷，形成磨石片6的方法。在以上的筒狀砂輪G的構(gòu)成中，由于主要由橡膠構(gòu)成的支持體3及橡膠板5將彈性體2的彈力直接傳給磨石片6，磨石片6可以分別獨(dú)立地沿著被磨削物的曲面動(dòng)作，所以可進(jìn)行磨合性優(yōu)良的磨削。
另外，磨石的楊氏模量，作為調(diào)平用最適宜值，按蠕變?cè)囼?yàn)的楊氏模量(蠕變楊氏模量)是100～300kg/mm2。若其是500kg/mm2以上，會(huì)在基板上壓上條痕，在實(shí)用上是不可能的。本實(shí)施例所用的磨石的蠕變楊氏模量是85～350kg/mm2，大致滿足要求的條件。順便提一下，作為一般使用的磨削磨石的、所謂樹(shù)脂結(jié)合劑磨石及陶瓷性磨石的楊氏模量分別是1040～1200kg/mm2、3000～3500kg/mm2，但是它們不適于調(diào)平用。
圖3是模式地表示磨石片6的配置狀態(tài)圖。在本實(shí)施形態(tài)的筒狀砂輪G中，如該圖所示，在螺旋狀地卷繞在上述支持體3的帶狀的橡膠板5上配置多個(gè)作成略長(zhǎng)方形狀的磨石片6。實(shí)際上在整個(gè)橡膠板5上配置著磨石片6，但在該圖中省略了其他的。在此，可認(rèn)為筒狀砂輪G圍繞旋轉(zhuǎn)軸X旋轉(zhuǎn)，在與旋轉(zhuǎn)軸X成直角的箭頭A表示的磨削方向通過(guò)磨石片6磨削被磨削物(未圖示出)的場(chǎng)合。
此時(shí)，在各磨石片6中，若最初到達(dá)被磨削物的磨削邊6a的方向?qū)τ谟眉^B表示的旋轉(zhuǎn)軸X的軸方向例如近于平行時(shí)，則磨削邊6a的全長(zhǎng)會(huì)大致同時(shí)接觸被磨削物，磨削聲音進(jìn)而由于振動(dòng)變大，不能進(jìn)行圓滑地進(jìn)行磨削。因此，如該圖所示，通過(guò)適宜設(shè)定用箭頭B表示的旋轉(zhuǎn)軸X的軸方向和磨削邊6a構(gòu)成的角度，可防止磨削聲音進(jìn)行圓滑地進(jìn)行磨削。
在本實(shí)施例中，通過(guò)將θ設(shè)定成7°～12°左右，可得到良好的研磨效果。另外，橡膠板5向支持體3卷繞的角α作成7°～16°左右。支持體3的外徑是130mm左右、全長(zhǎng)(即筒狀砂輪G的全長(zhǎng))作成300～800mm左右。
圖4是模式地表示將本實(shí)施形態(tài)的筒狀砂輪固定在磨削裝置的狀態(tài)的正面縱斷面圖。如該圖所示，對(duì)于筒狀砂輪G，在園狀部件1的內(nèi)部通入軸7。通過(guò)軸7貫通的2個(gè)法蘭8將園筒部件1從兩端夾住，將筒狀砂輪G固定在軸7上。進(jìn)而，在園筒部件1內(nèi)部中央附近嵌合貫通軸7的環(huán)9，由此可防止由于筒狀砂輪G在磨削時(shí)受力引起的彎曲。
軸7的兩端附近通過(guò)從基臺(tái)11延伸的軸承10旋轉(zhuǎn)自如地被支承著。在此狀態(tài)下，與電動(dòng)機(jī)(圖中未示)的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)，軸7圍繞旋轉(zhuǎn)軸X旋轉(zhuǎn)，筒狀砂輪G也旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行被磨削物的研磨。在本實(shí)施例中，特別如該圖所示，在高速旋轉(zhuǎn)的筒狀砂輪G和基臺(tái)11之間，加入施以配線用的鍍銅的印刷基板12進(jìn)行研磨，另外，在除去印刷基板12上開(kāi)孔周邊的毛刺的同時(shí)，作為調(diào)平輥也起到了校正繞曲的功能。
以下，舉出印刷基板的研磨及調(diào)平的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖5(a)～圖5(c)是表示在基板上貼銅箔，開(kāi)孔的工序的斷面圖。在該圖中，21例如是由玻璃環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成的基板、22是貼在基板21表面上的銅箔、23是在銅箔22上產(chǎn)生的凹凸、24是通孔。圖5(a)只是表示基板21的狀態(tài)、圖5(b)是表示在基板21的上通過(guò)壓貼等貼上銅箔22的狀態(tài)(以下，稱(chēng)敷銅基板)、圖5(c)進(jìn)而是表示在基板21上開(kāi)通孔24的狀態(tài)。在通孔24周邊由于開(kāi)孔產(chǎn)生所謂的毛刺27。
在此，用以往的無(wú)紡布輥及本發(fā)明的筒狀砂輪(在以下的說(shuō)明中都未圖示出)進(jìn)行將該圖5(c)表示的基板的上述凹凸23及毛刺27除去的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到如下的結(jié)果。
1、使用以往的無(wú)紡布輥時(shí)(1)無(wú)紡布中的纖維質(zhì)材料殘留在通孔內(nèi)，基板成為次品。
(2)通孔的端部成為塌邊(產(chǎn)生孔塌邊)，貼在通孔周?chē)你~箔變薄，產(chǎn)生在此部分的圖形配線斷線的可能性。
2、使用本發(fā)明的筒狀砂輪時(shí)(1)不產(chǎn)生通孔堵塞現(xiàn)象。
(2)通孔的端部不塌邊，可進(jìn)行均勻的調(diào)平。
圖6(a)、圖6(b)是模式地表示除去上述凹凸及毛刺的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的斷面圖。圖6(a)是表示使用以往的無(wú)紡布輥時(shí)的圖、圖6(b)是表示使用本發(fā)明的筒狀砂輪時(shí)的圖。如圖6(a)所示，在使用以往的無(wú)紡布輥時(shí)，無(wú)紡布中的纖維質(zhì)材料28殘留在通孔24內(nèi)，基板21成為次品。
另外，通孔24的端部24a成為塌邊(可切削掉)結(jié)果，貼在通孔24周?chē)你~箔22變薄，產(chǎn)生在此部分的圖形配線斷線的可能性。另一方面，在使用本發(fā)明的筒狀砂輪時(shí)，如圖6(b)所示，不產(chǎn)生通孔24的堵孔現(xiàn)象。另外，通孔24的端部24a不塌邊，可進(jìn)行均勻的調(diào)平。
另外，一般在印刷基板上，除了上述的通孔之外，為了決定位置還開(kāi)著傳感器孔。若這樣的傳感器孔的端部塌邊，產(chǎn)生堵孔，將影響生產(chǎn)線上決定印刷基板位置的精度。在此意義上，不產(chǎn)生孔塌邊或堵孔等地進(jìn)行印刷基板的研磨及調(diào)平是很重要的。
圖7(a)～圖7(d)是模式地表示電鍍具有通孔的敷銅板，進(jìn)而磨削的工序的斷面圖。首先，圖7(a)是表示在基板21表面上貼銅箔22，開(kāi)了通孔24的板上，施以鍍銅的狀態(tài)。此時(shí)，在鍍銅層25表面及通孔24周邊具有電鍍時(shí)產(chǎn)生的微小凸部(粗糙)26。另外，上述的通孔24周邊的毛刺27在電鍍前預(yù)先除去。接著，圖7(b)表示在通孔24中埋入樹(shù)脂30的狀態(tài)。這是為了在通孔24的側(cè)壁24b的鍍銅層25在磨削工序時(shí)不被磨削，根據(jù)需要而進(jìn)行的保護(hù)。
進(jìn)而，圖7(c)是表示使用以往的無(wú)紡布輥磨削的狀態(tài)、圖7(d)是表示使用本發(fā)明的筒狀砂輪磨削的狀態(tài)。如圖7(c)所示，在使用無(wú)紡布輥磨削時(shí)，以用箭頭C表示的磨削方向通過(guò)此無(wú)紡布輥磨削通孔24的周邊，在此產(chǎn)生凹部31。此結(jié)果，通孔24周邊的鍍銅層25變薄，產(chǎn)生在此部分的圖形配線斷線的可能性。
另外，用此無(wú)紡布輥削去鍍銅層25表面的上述微小凸部26，留下凹部26a。其結(jié)果，產(chǎn)生在此部分的圖形布線斷線的可能性。另一方面，如圖7(d)所示，用本發(fā)明的筒狀砂輪磨削時(shí)，通孔24的周邊不產(chǎn)生凹部，另外也不挖去微小凸部26，所以可進(jìn)行平坦的磨削。另外，埋入通孔24的樹(shù)脂30，可在磨削工序后用藥品等溶解除去?；蚶缫灿兄苯勇袢雽?dǎo)電性的樹(shù)脂的場(chǎng)合。
圖8(a)～圖8(e)是模式地表示在具有通孔的敷銅基板上進(jìn)行所謂的添加電鍍工序的斷面圖。首先圖8(a)是表示在基板21的表面上通過(guò)壓敷等方法貼上銅箔22的狀態(tài)、圖8(b)是表示在此基板21上開(kāi)通孔24的狀態(tài)。在通孔24周邊由于開(kāi)孔產(chǎn)生所謂的毛刺27。
接著，圖8(c)是表示施以標(biāo)記29的狀態(tài)，這是在基板21上不希望鍍銅的地方施以標(biāo)記29，只是在基板21上需要的地方電鍍銅。另外，上述的通孔24周邊的毛刺27可在標(biāo)記前預(yù)先除去。施以銅箔22的標(biāo)記29的部分，可在鍍銅后的工序除去標(biāo)記29后通過(guò)浸蝕除去。
進(jìn)而，圖8(d)是表示標(biāo)記后施以鍍銅的狀態(tài)。如該圖所示，除了施以基板21上的標(biāo)記29部分以外，形成鍍銅層25。另外，圖8(e)是在圖8(d)中用虛線圍住的D部分的放大圖，表示鍍銅層25的詳細(xì)圖。如在此表示的，在標(biāo)記29間形成的鍍銅層25上由于電鍍時(shí)的表面張力的影響產(chǎn)生凹部25a。此外，也產(chǎn)生上述涂層類(lèi)的凹凸部。為了將其平坦化，必須進(jìn)行調(diào)平處理。
圖9(a)～圖9(c)是模式地表示進(jìn)行電鍍后的基板調(diào)平處理的工序的斷面圖。在該圖中，在基板21的圖中的下面施以的標(biāo)記省略了圖示。在此，圖9(a)是表示應(yīng)該調(diào)平的目標(biāo)，作為一個(gè)例子，若對(duì)應(yīng)于上述凹部25a的底部的、到用虛線表示的面b進(jìn)行調(diào)平，可平坦地作成鍍銅層25。用a表示此時(shí)的鍍銅層25的厚度。
另外，圖9(b)是表示使用以往的無(wú)紡布輥調(diào)平的狀態(tài)、圖9(c)是表示使用本發(fā)明的筒狀砂輪調(diào)平的狀態(tài)。如圖9(b)是所示，在使用無(wú)紡布輥調(diào)平時(shí)，用此無(wú)紡布輥磨削通孔24的周邊，產(chǎn)生塌邊32。此結(jié)果，在通孔24周邊施以的鍍銅層25變薄，產(chǎn)生在此部分(角c)的圖形配線斷線的可能性。
另外，用此無(wú)紡布輥磨削標(biāo)記29間的鍍銅層25表面，產(chǎn)生凹部33。這樣，對(duì)于用無(wú)紡布輥的調(diào)平，不能平坦地作成鍍銅層25。另一方面，如圖9(c)所示，用本發(fā)明的筒狀砂輪調(diào)平時(shí)，在通孔24的周邊不產(chǎn)生塌邊，另外由于不削去標(biāo)記29間的鍍銅層25表面，所以可進(jìn)行平坦的調(diào)平，將鍍層作成均勻厚度。
如以上說(shuō)明，按照本發(fā)明，磨削或研磨具有寬的被磨削面的物品的是適宜的，另外提供對(duì)于物品的磨合性優(yōu)良，進(jìn)而作為平板的調(diào)平輥可兼用的筒狀砂輪。
另外，本發(fā)明的筒狀砂輪作為布線用的鍍銅的印刷基板上的凹凸的除去及調(diào)平用也是適宜的。
權(quán)利要求
1．筒狀砂輪，其特征是在可旋轉(zhuǎn)的園筒部件的外周設(shè)置第1彈性體，通過(guò)支持體將第2彈性體設(shè)置在此第1彈性體的外周上，在此第2彈性體的外周上設(shè)置多個(gè)磨石片，并且作成與該園筒部件的旋轉(zhuǎn)軸方向成為規(guī)定的角度。
2．如權(quán)利要求1所述的筒狀砂輪，其特征是在第2彈性體上使用帶狀的彈性板，在此帶狀的彈性板上按照該板寬度方向大致平行地預(yù)先設(shè)置多個(gè)磨石片，將此帶狀的彈性板螺旋狀地卷繞在支持體的外周上。
3．如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的筒狀砂輪，其特征是將該各磨削邊和上述園筒部件的旋轉(zhuǎn)軸方向作成規(guī)定的角度，以使上述各磨石片的磨削邊的全長(zhǎng)大致分別不同時(shí)接觸被磨削物。
4．如權(quán)利要求3所述的筒狀砂輪，其特征是上述所規(guī)定的角度在7°～12°度的范圍。
5．如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的筒狀砂輪，其特征是上述的磨石片的高度在8～12mm的范圍，寬度及深度分別為10～16mm的范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種筒狀砂輪。筒狀砂輪是在可旋轉(zhuǎn)的圓筒部件1的外周設(shè)置彈性體2,在其彈性體2的外周設(shè)置用金屬線4增強(qiáng)了的板狀的支持體3,進(jìn)而將在表面設(shè)置多個(gè)磨石片6的橡膠板5卷繞在支持體3的外周上。
文檔編號(hào)B24D5/00GK1311081SQ01109098
公開(kāi)日2001年9月5日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月3日
發(fā)明者川崎勝弘, 順崎充計(jì) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Tkx