本發(fā)明涉及一種使用電磁來固定工件以加工該工件的電磁卡盤以及配備有該電磁卡盤的多功能研磨機。

背景技術(shù)：

常規(guī)地，為了通過切削和研磨對工件進行加工，已經(jīng)提出下述技術(shù)：其中，根據(jù)工件的形狀和工件的待被加工的部分而利用電磁的吸引力(磁性吸引力)將工件固定在電磁卡盤的面板上，而不是采用通常所使用的借助于釘部等來緊固工件的機械卡盤(參見專利文獻1和專利文獻2)

[現(xiàn)有技術(shù)文件]

[專利文獻]

[專利文獻1]JP53(1978)-111584A

[專利文獻2]JP54(1979)-90674A

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[本發(fā)明要解決的問題]

然而，根據(jù)專利文獻1或?qū)＠墨I2中所公開的技術(shù)，工件的材料和其上固定有工件的電磁卡盤的面板的材料通常是金屬。因此，工件的下表面與面板的上表面之間的接觸表面的摩擦系數(shù)很可能變小。因此，在工件的研磨加工期間，如果將較大的力——該較大的力比固定工件的吸引力(磁性吸引力)大——施加在工件上，則工件在面板上的位置會偏離初始位置。在這種情況下，作為對策，可以增大使線圈勵磁的電流量或者可以增加線圈的匝數(shù)以提高(增大)對工件的吸引力，由此提高對工件的保持力。然而，如果增大使線 圈勵磁的電流量，則出現(xiàn)發(fā)熱量增大的問題。此外，如果增加線圈的匝數(shù)，則出現(xiàn)的另一個問題是電磁卡盤的物理框架必須形成為較大的尺寸。

考慮到以上常規(guī)問題和待被解決的問題而提出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種尺寸減小但在加工期間仍然能夠憑借足夠的保持力來充分固定工件的電磁卡盤以及配備有改進的電磁卡盤的多功能研磨機。

[解決問題的方法]

為了解決以上問題，根據(jù)本發(fā)明的電磁卡盤包括電磁卡盤主體和推壓構(gòu)件，其中，電磁卡盤主體設(shè)置有形成在面板的上表面上的多個磁極部以及形成在于面板的上表面上形成的相鄰磁極部之間的槽部，由此通過磁極部的磁性吸引力將工件吸引并固定在磁極部的上表面上，推壓構(gòu)件布置在槽部中，以使得當(dāng)工件固定至磁極部的上表面時推壓構(gòu)件以比由磁極部施加至工件的吸引力小的力沿與吸引方向相反的方向朝向工件的下表面推壓工件。

根據(jù)本發(fā)明的以上特征，推壓構(gòu)件設(shè)置在形成于面板的上表面上的槽部中以沿與吸引力的方向相反的方向朝向工件的下表面推壓工件。推壓構(gòu)件推壓工件的下表面的力小于由磁極部施加至工件的吸引力。因此，可應(yīng)用通過推壓構(gòu)件朝向工件的下表面的推壓操作而產(chǎn)生的摩擦力，從而保持通過由具有磁力的電磁卡盤將工件吸引在面板上而固定工件的力。因此，除了工件的下表面與電磁卡盤的面板之間的摩擦力之外，還增加了工件的下表面與推壓構(gòu)件之間的另一摩擦力，并且由此，即使使用較小尺寸的電磁卡盤，在加工期間工件仍可以適當(dāng)?shù)乇３衷诿姘迳稀?/p>

此外，為了解決以上問題，根據(jù)本發(fā)明的多功能研磨機設(shè)置有轉(zhuǎn)臺、多個頭架、多個保持裝置以及多個磨石，其中，轉(zhuǎn)臺可以繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，多個頭架具有各自的加工主軸，各自的加工主軸設(shè)置在以轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動軸線為中心的圓上并且能夠繞與轉(zhuǎn)動軸線平行的各自的主軸軸線旋轉(zhuǎn)，多個保持裝置設(shè)置在各自的加工主軸上并且能夠保持各自的工件，多個磨石設(shè)置成能夠相對于轉(zhuǎn)臺移動以用于當(dāng)通過由轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動運動使工件順序轉(zhuǎn)移而將每個工件定位在每個 對應(yīng)的研磨轉(zhuǎn)動位置處時研磨對應(yīng)的工件。多個保持裝置由各自的上述電磁卡盤形成。

如上所述，通過將電磁卡盤應(yīng)用于順序地執(zhí)行多個工件的研磨的多功能研磨機的保持裝置，在加工處理期間，工件可以進行穩(wěn)定地研磨而不會在面板上偏離初始位置。因此，可以提高工件的加工精度。

附圖說明

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式的多功能研磨機的整體結(jié)構(gòu)的輪廓圖；

圖2是設(shè)置在圖1中示出的多功能研磨機處的轉(zhuǎn)臺的平面圖；

圖3是沿著圖2中的箭頭E-E截取的轉(zhuǎn)臺的截面圖；

圖4是根據(jù)第一實施方式的電磁卡盤的立體圖；

圖5是圖4中示出的電磁卡盤的平面圖；

圖6是沿著圖5中的箭頭F-F截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件固定在電磁卡盤上的狀態(tài)；

圖7A是用于說明多功能研磨機的狀態(tài)的第一視圖；

圖7B是用于說明多功能研磨機的狀態(tài)的第二視圖；

圖7C是用于說明多功能研磨機的狀態(tài)的第三視圖；

圖7D是用于說明多功能研磨機的狀態(tài)的第四視圖；

圖7E是用于說明多功能研磨機的狀態(tài)的第五視圖；

圖7F是用于說明多功能研磨機的狀態(tài)的第六視圖；

圖7G是用于說明多功能研磨機的狀態(tài)的第七視圖；

圖8是沿著圖5中的箭頭F-F截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件未固定在電磁卡盤上的狀態(tài)；

圖9是根據(jù)第二實施方式的電磁卡盤的立體圖；

圖10是圖9的電磁卡盤的平面圖；

圖11是沿著圖10中的箭頭H-H截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件固定在電磁卡盤上的狀態(tài)；以及

圖12是沿著圖10中的箭頭H-H截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件未固定在電磁卡盤上的狀態(tài)。

具體實施方式

(1.第一實施方式)

(1-1.多功能研磨機的構(gòu)造)

將使用一個研磨機對第一實施方式進行說明，在第一實施方式中，與根據(jù)本發(fā)明的電磁卡盤相對應(yīng)的每個保持裝置61至64被應(yīng)用于多功能研磨機1，該多功能研磨機1在作為工件W的軸承的外圈Wa和內(nèi)圈Wb上執(zhí)行多個研磨操作。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖1中，在水平平面上相交的方向被限定為X-軸線方向和Y-軸線方向。與X-軸線方向和Y-軸線方向相交的方向被限定為Z-軸線方向。如圖1中示出的，多功能研磨機1包括床身2和轉(zhuǎn)臺5、柱3a、3b和3c以及轉(zhuǎn)動臂3d，該轉(zhuǎn)動臂3d通過設(shè)置在床身2上的驅(qū)動機構(gòu)(未示出)而繞與Z-軸線方向平行的Zd-軸線轉(zhuǎn)動。

轉(zhuǎn)臺5構(gòu)造成通過圖3中示出的驅(qū)動機構(gòu)51而繞與Z-軸線平行的C-軸線(轉(zhuǎn)動軸線)轉(zhuǎn)動。如圖1和圖2中示出的，轉(zhuǎn)臺5設(shè)置有四個保持裝置61至64(隨后將詳細說明的電磁卡盤)，所述四個保持裝置61至64在以C-軸線為中心的同一圓上以相等的角度間隔(90度間隔)彼此間隔開。保持裝置61至64中的每一者附接有頭架81至84。(然而應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖3中，僅代表性地示出了保持裝置61和對應(yīng)的頭架81)。保持裝置61至64構(gòu)造成相同的并且頭架81至84也構(gòu)造成相同的。根據(jù)本實施方式，頭架81設(shè)置有主軸本體811和加工主軸812。加工主軸812設(shè)置在主軸本體811上并從主軸本體811的上端延伸并且能夠通過容置在主軸本體811中但未在附圖中示出的驅(qū)動機構(gòu)而繞與C-軸線方向平行的G-軸線(主軸線)旋轉(zhuǎn)。保持裝置(在圖3中，為保持裝置61)固定在加工主軸812的上端上。

轉(zhuǎn)臺5——保持裝置61至64中的每一者設(shè)置在該轉(zhuǎn)臺5上——設(shè)置有與各自的保持裝置61至64對應(yīng)的通孔52。(在圖3中，僅圖示了與保持裝置61對應(yīng)的通孔52)。頭架81的主軸本體811固定至轉(zhuǎn)臺5的與通孔52的位置相對應(yīng)的下表面并且頭架81的加工主軸812插入到通孔52中。該通孔52與同每個保持裝置62至64相對應(yīng)的每個通孔52的結(jié)構(gòu)相同。每個保持裝置61至64憑借磁性力產(chǎn)生的吸引而將外圈Wa或內(nèi)圈Wb(工件W)保持在面板171的上表面上，由此使該外圈Wa或內(nèi)圈Wb(工件W)與加工主軸812一起繞G-軸線旋轉(zhuǎn)。

外圈Wa或內(nèi)圈Wb被移入定位在如圖2中觀察的左側(cè)處的保持裝置中(圖2中的狀態(tài)示出了保持裝置61，但該保持裝置61通過轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動操作而被另一個保持裝置接替，這種接替與以下操作是相同的)并且從定位在下側(cè)處的保持裝置中移出(圖2中的狀態(tài)示出了保持裝置64，但該保持裝置64通過轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)移，這種接替操作與以下操作是相同的)。外圈Wa或內(nèi)圈Wb的移入和移出操作(轉(zhuǎn)移)由機器人(未示出)執(zhí)行，該機器人構(gòu)造成在外圈Wa或內(nèi)圈Wb的中心軸線與保持裝置61的旋轉(zhuǎn)中心一致的狀態(tài)下執(zhí)行外圈Wa或內(nèi)圈Wb的轉(zhuǎn)移操作。應(yīng)當(dāng)注意的是，這種移入或移出(轉(zhuǎn)移)操作可以由工人或操作者執(zhí)行來代替由機器人操作。在這種情況下，可以通過使用固定裝置等來進行工件和保持裝置的定心。

轉(zhuǎn)臺5以預(yù)定角度沿如圖2中觀察的順時針方向轉(zhuǎn)動并且將外圈Wa或內(nèi)圈Wb移至它們的研磨位置。根據(jù)本實施方式，在定位于圖2中的左側(cè)處的保持裝置61處，當(dāng)被移入的工件W為外圈Wa時執(zhí)行外周部的研磨。另外，當(dāng)工件W為內(nèi)圈Wb時執(zhí)行內(nèi)周部的研磨。在定位于上側(cè)處的保持裝置62處，執(zhí)行外圈軌道槽表面的研磨，外圈軌道槽表面的研磨是對設(shè)置在外圈Wa的內(nèi)周表面處的軌道槽WaG的研磨。

另外，在定位于圖2中的右側(cè)處的保持裝置63處，執(zhí)行內(nèi)圈軌道槽表面的研磨，內(nèi)圈軌道槽表面的研磨是對設(shè)置在內(nèi)圈Wb的外周表面處的軌道槽WbG的研磨。在定位于圖2中的下側(cè)處的保持裝置64處，對外圈Wa的軌道槽WaG執(zhí)行外圈軌道槽表面的超精 研磨，或者對內(nèi)圈Wb的軌道槽WbG執(zhí)行內(nèi)圈軌道槽表面的超精研磨，并且將已被研磨過的工件移出。應(yīng)當(dāng)注意的是，在下文中關(guān)于圖2中的轉(zhuǎn)臺5的說明中，分別地，左側(cè)位置稱作周表面研磨位置Pp，上側(cè)位置稱作外圈研磨位置Po，右側(cè)位置稱作內(nèi)圈研磨位置Pi以及下側(cè)位置稱作超精研磨位置Pb。

每個柱3a、3b和3c構(gòu)造成能夠通過各自的驅(qū)動機構(gòu)(在圖1中僅示出用于驅(qū)動柱3a的驅(qū)動機構(gòu)3A)而沿與X-軸線方向平行的Xa-軸線方向、Xb-軸線方向和Xc-軸線方向進行往復(fù)運動(進退運動)。研磨頭4a、4b和4c分別設(shè)置在柱3a、3b和3c的側(cè)表面處并且能夠通過驅(qū)動機構(gòu)41a、41b和41c而沿與Z-軸線方向平行的Za-軸線方向、Zb-軸線方向和Zc-軸線方向在豎向上運動(進退運動)。旋轉(zhuǎn)式磨輪9a、9b和9c(對應(yīng)于磨石)設(shè)置在每個研磨頭4a、4b和4c處并且能夠通過驅(qū)動機構(gòu)91a、91b和91c而繞Za-軸線方向(磨石軸線)、Zb-軸線(磨石軸線)和Zc-軸線(磨石軸線)旋轉(zhuǎn)。磨輪9a、9b和9c分別保持在分別從驅(qū)動機構(gòu)91a、91b和91c向下延伸的保持軸92a、92b和92c的下端處。

柱3a、3b和3c以使磨輪9a、9b和9c可以分別相對于周表面研磨位置Pp、外圈研磨位置Po和內(nèi)圈研磨位置Pi前進或后退的方式設(shè)置在床身2上。例如，CBN(立方氮化硼)磨石被用于磨輪9a以執(zhí)行外圈Wa的外周表面研磨或內(nèi)圈Wb的內(nèi)周表面研磨。例如，氧化鋁磨石被用于磨輪9b和9c以執(zhí)行外圈Wa的外圈軌道槽表面研磨和內(nèi)圈Wb的內(nèi)圈軌道槽表面研磨。

轉(zhuǎn)動臂3d設(shè)置有單石型磨石9d，該單石型磨石9d能夠沿與Z-軸線方向平行的Ze-軸線方向向上移動并且能夠繞Ze-軸線方向(磨石軸線)旋轉(zhuǎn)。磨石9d保持在保持軸92d的下端部的周表面處以使磨石9d的研磨部面向與Ze-軸線垂直的方向，該保持軸92d從轉(zhuǎn)動臂3d的梢端沿向下方向延伸。CBN磨石被用于磨石9d以用于外圈Wa的外圈軌道槽表面的超精研磨，或者內(nèi)圈Wb的內(nèi)圈軌道槽表面的超精研磨。此處應(yīng)當(dāng)注意的是，單石型磨石9d可以代替旋轉(zhuǎn)式磨輪。

如圖1中示出的，多功能研磨機1設(shè)置有控制裝置30?？刂蒲b置30執(zhí)行柱3a、3b和3c的轉(zhuǎn)移控制，研磨頭4a、4b和4c的豎向 運動控制，轉(zhuǎn)臺5的轉(zhuǎn)動控制，頭架81至84的旋轉(zhuǎn)控制，保持裝置61至64的磁性吸引力控制，磨輪9a、9b和9c的旋轉(zhuǎn)控制，轉(zhuǎn)動臂3d的轉(zhuǎn)動控制，磨石9d的旋轉(zhuǎn)和豎向運動控制以及數(shù)據(jù)和程序的記錄?？刂蒲b置30通過基于預(yù)定控制數(shù)據(jù)對裝置和部件進行控制來執(zhí)行多個研磨處理。此外，控制裝置30控制機器人(未示出)，該機器人將外圈Wa或內(nèi)圈Wb轉(zhuǎn)移至保持裝置61至64的面板171以及將外圈Wa或內(nèi)圈Wb從保持裝置61至64的面板171轉(zhuǎn)移出。

(1-2.電磁卡盤)

接下來，將在下文參照圖4至圖6對與本發(fā)明有關(guān)的保持裝置61至64(電磁卡盤)進行說明。如圖4至圖6中示出的，保持裝置61至64分別包括電磁卡盤主體170、八(8)個推壓構(gòu)件180。應(yīng)當(dāng)注意的是，保持裝置61至64中的每一者還包括用于產(chǎn)生磁力的電磁線圈，但是這種電磁線圈已經(jīng)為公眾所知，因此省略對電磁線圈的結(jié)構(gòu)和操作的詳細說明。

電磁卡盤主體170形成為具有底部的筒形形狀，該底部用作放置在上側(cè)處的面板171。電磁卡盤主體170由磁性材料——比如鐵系列——制成。如圖4至圖6中示出的，面板171的上表面設(shè)置有多個磁極部172和多個槽部173(參見圖5)。根據(jù)本實施方式，八個扇形區(qū)段磁極部172以下述方式布置：沿以面板171的G-軸線(主軸線)為中心的周向方向以相等的角度間隔彼此間隔開。八個磁極部172中的每個磁極部的上表面的高度設(shè)定為對于所有的上表面而言是相同的。此處應(yīng)當(dāng)注意的是，在下文中，將磁極部172的上表面稱為保持表面172a。當(dāng)八個磁極部被磁化時，沿周向方向依次形成有S極和N極(參見圖5)并且在于相鄰磁極部172之間凹入的凹入部中形成有槽部173。

如圖5中示出的，槽部173的寬度形成為從面板171的中心(G-軸線)朝向外周緣擴大。然而，本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu)，并且槽部173的寬度可以從面板171的中心(G-軸線)朝向外周緣是恒定的。再者，應(yīng)當(dāng)注意的是，槽部173的寬度可以從面板171的中心(G-軸線)朝向外周緣變窄。此外，磁極部172和槽部173的數(shù)量可以小于八(8)個或者可以超過八個。

如圖6中示出的，每個槽部173設(shè)置有兩個側(cè)表面173a和173a以及底部表面173b。如以上說明的，槽部173的寬度從面板171的中心沿著磁極部172的側(cè)表面(通常用作槽部173的側(cè)表面173a)擴大并且槽部173沿徑向形成(參見圖5)。槽部173的高度——該高度與從磁極部172的上表面(保持表面172a)至底部表面173b的距離對應(yīng)——在從面板171的中心沿徑向向外方向的整個長度上為恒定的。由槽部173封圍的部分是非磁性區(qū)域的空間。

磁極部172通過控制裝置30控制的、由纏繞在電磁卡盤主體170內(nèi)的磁極鋼材料上的線圈(未示出)的勵磁而被磁化。放置在磁極部172的保持表面172a(上表面)上且底部表面緊密接觸保持表面172a的工件W可以通過磁性吸引力固定至保持表面172a(參見圖6)。

推壓構(gòu)件180由非磁性材料形成并且布置在槽部173中。隨后將說明該細節(jié)，但是當(dāng)工件W通過磁力被吸引并固定至磁極部172的保持表面172a時，推壓構(gòu)件180以推力Fg1沿與吸引方向相反的方向推壓工件W，該推力Fg1比通過磁力而在工件W處產(chǎn)生的吸引力Fmag1(磁性吸引力)小(Fmag1>Fg1)。

推壓構(gòu)件180設(shè)置有最上表面構(gòu)件181、支承構(gòu)件182和Ns數(shù)量的彈簧183(第一彈性構(gòu)件)。最上表面構(gòu)件181由非磁性材料形成并且在其上表面處與工件W的下表面相接觸。最上表面構(gòu)件181例如以使得預(yù)定直徑的研磨顆粒混合到環(huán)氧樹脂中的方式形成。詳細地，最上表面構(gòu)件181由高摩擦材料形成，使得當(dāng)最上表面構(gòu)件181的上表面與工件W的下表面彼此相接觸時，最上表面構(gòu)件181的上表面與工件W的下表面之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)μ2大于磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩擦系數(shù)μ1(μ1<μ2)。

支承構(gòu)件182例如由非磁性材料——比如根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SUS(不銹鋼)304或SUS 316等——制成。支承構(gòu)件182布置在最上表面構(gòu)件181(高摩擦構(gòu)件)與彈簧183之間。支承構(gòu)件182由高硬度材料形成，該高硬度材料的硬度比最上表面構(gòu)件181(高摩擦構(gòu)件)的硬度高。通過用高硬度材料形成支承構(gòu)件182并且將支承構(gòu)件182布置在最上表面構(gòu)件181與彈簧183之間，可以避免 最上表面構(gòu)件181與彈簧183之間的直接接觸從而有效地防止最上表面構(gòu)件181由于與彈簧183的直接接觸而導(dǎo)致的摩擦磨損。

支承構(gòu)件182以下述方式嵌入槽部173中：使得由支承構(gòu)件182的側(cè)表面182a和182a與槽部173的側(cè)表面173a和173a形成的空間被大致消除(填充)。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，在這種情況下，如圖6中示出的，側(cè)表面182a與側(cè)表面173a之間的空間應(yīng)該至少具有可以允許支承構(gòu)件182的豎向運動的間隙。形成支承構(gòu)件182的材料并不限于SUS 304或SUS 316，而可以是具有比最上表面構(gòu)件181的硬度高的硬度的任何樹脂材料。

彈簧183由非磁性材料——比如SUS 304或SUS 316——制成。根據(jù)本實施方式，彈簧183由包括波形墊圈的多個(Ns)板簧形成。如以上說明的，彈簧183布置在支承構(gòu)件182與底部表面173b之間(對應(yīng)于最上表面構(gòu)件181與槽部173的底部表面173b之間的空間)并且在支承構(gòu)件182與底部表面173b之間布置必要數(shù)量(Ns)的彈簧183。因此，當(dāng)工件W通過磁性吸引力被吸引并固定至磁極部172的保持表面172a時，每個彈簧183通過最上表面構(gòu)件181和支承構(gòu)件182而被壓縮并且撓曲。伴隨著壓縮和撓曲，在彈簧183處產(chǎn)生反作用力，并且作為推力Fg1和推力Fg1的總的反作用力沿與工件W的吸引方向相反的方向通過支承構(gòu)件182和最上表面構(gòu)件181施加于工件W的下表面。

推力Fg1是由一個彈簧183的推力fg1乘以彈簧183的總數(shù)量(Ns)所表示的值(Fg1＝fg1×Ns)。在圖5中，作為示例，由虛線表示的五個彈簧183從面板171的中心沿徑向方向布置在八個(八條)槽部中的每個槽部173中。彈簧183的總數(shù)量(Ns)在本示例中是四十個(Ns＝8×5)。

(1-3.多功能研磨機的操作)

接下來，將參照圖2和圖7A至圖7G對執(zhí)行作為工件W的多種類型的研磨的下述操作的多功能研磨機1的操作進行說明：軸承的外圈Wa的外周表面研磨、外圈軌道槽表面研磨和外圈軌道槽表面超精研磨，以及軸承的內(nèi)圈Wb的內(nèi)周表面研磨、內(nèi)圈軌道槽表面研磨和內(nèi)圈軌道槽表面超精研磨。此處應(yīng)當(dāng)注意到的是，該初始 狀態(tài)限定為多功能研磨機1中的保持裝置61被定位至周表面研磨位置Pp(在圖2和圖7A中表示的狀態(tài))的位置，并且在該狀態(tài)下的轉(zhuǎn)臺5的轉(zhuǎn)動位置被限定為形成零角度的參考位置。將在假定第一外圈Waa已經(jīng)通過機器人移入并且定位在保持裝置61的面板171上的情況下進行說明。

首先，控制裝置30通過使位于保持裝置61的電磁卡盤主體170中的線圈(未示出)勵磁而使保持裝置61的磁極部172磁化。通過磁極部172的這種磁化，移入并定位在保持裝置61的面板171上的第一外圈Waa通過吸引力(磁性吸引力)而被吸引并固定至保持裝置61的磁極部172的保持表面172a(參見圖6)。隨后，控制裝置30基于外周表面研磨程序控制外圈Waa的外周表面的研磨(參見圖7A)。

控制裝置30控制使用于研磨外圈Waa(外圈Wa)的外周表面的磨輪9a移動并且控制將磨輪9a推動至外圈Waa的外周表面。外圈Waa接收在與磨輪9a的接觸點處的沿法線方向和切線方向的較大的研磨阻力。保持裝置61必須將外圈Waa牢固地緊固并固定在面板171(保持表面172a)上并將外圈Waa固定成即使當(dāng)外圈Waa接收來自磨輪9a的這種較大的研磨阻力時也不移動。

類似地，在對外圈Wa的內(nèi)周表面和每個軌道槽表面進行研磨或?qū)?nèi)圈Wb的外周表面、內(nèi)周表面和每個軌道槽表面進行研磨的情況中，外圈Wa或內(nèi)圈Wb必須牢固地緊固并固定在保持裝置61至64的每個面板171上，即使當(dāng)外圈Wa或內(nèi)圈Wb接收來自磨輪9b、9c和9d的這種較大的研磨阻力時亦牢固地緊固并固定在保持裝置61至64的每個面板171上。本發(fā)明的目的是在保持裝置61至64處產(chǎn)生足夠的固定力(磁性吸引力)以使得外圈Wa或內(nèi)圈Wb不會在面板171上移動，即使當(dāng)外圈Wa或內(nèi)圈Wb接收較大的研磨阻力時亦不會在面板171上移動。隨后將對通過與本發(fā)明有關(guān)的磁力的吸引力而將外圈Wa或內(nèi)圈Wb固定至保持裝置61至64的細節(jié)進行說明。

在完成第一外圈Waa的外周表面的研磨后，控制裝置30使轉(zhuǎn)臺5轉(zhuǎn)動90度(參見圖7B)。因此，保持裝置61定位至外圈研磨位置Po并且保持裝置64定位至周表面研磨位置Pp。隨后，控制裝 置30控制機器人將第一內(nèi)圈Wba移到保持裝置64的面板171上(參見圖7C)。在這種情況下，已經(jīng)移入的內(nèi)圈Wba通過控制裝置30的控制、由于磁力的吸引力(磁性吸引力)而被固定至保持裝置64的磁極部172的保持表面172a，這與保持裝置61的第一外圈Waa的情況是相同的。

隨后，控制裝置30基于內(nèi)周表面研磨程序進行控制以使磨輪9a移動并且將磨輪9a推動至內(nèi)圈Wba的內(nèi)周表面以用于為內(nèi)圈Wba的內(nèi)周表面研磨做準(zhǔn)備。此外，控制裝置30基于外圈軌道槽表面研磨程序進行控制以使磨輪9b移動并且將磨輪9b推動至外圈Waa的外圈軌道槽表面以用于為外圈Waa的外圈軌道槽表面研磨做準(zhǔn)備(參見圖7C)。這些控制同時執(zhí)行。

接下來，在完成了在周表面研磨位置Pp處對內(nèi)圈Wba的內(nèi)周表面的研磨以及在外圈研磨位置Po處對外圈Waa的外圈軌道槽表面的研磨之后，控制裝置30使轉(zhuǎn)臺5轉(zhuǎn)動180度(參見圖7D)。因此，保持裝置61定位至超精研磨位置Pb且保持裝置64定位至內(nèi)圈研磨位置Pi并且保持裝置62定位在周表面研磨位置Pp處。保持裝置63在外圈Wa和內(nèi)圈Wb未被吸引的未填裝工件的狀態(tài)下定位在外圈研磨位置Po處。

隨后，控制裝置30控制機器人(未示出)將下一個外圈Wab移至定位在周表面研磨位置Pp處的保持裝置62的面板171上。隨后，外圈Wab通過控制裝置30的控制、由于磁力的吸引力(磁性吸引力)而被吸引并且固定至保持裝置62的磁極部172的保持表面172a(參見圖7E)。此后，控制裝置30基于周表面研磨程序進行控制以使磨輪9a移動并且將磨輪推動至外圈Wab的外周表面以用于研磨周表面。

隨后，控制裝置30基于內(nèi)圈軌道槽表面研磨程序進行控制以使磨輪9c移動并且將磨輪9c推動至設(shè)置在內(nèi)圈Wba的外周部處的內(nèi)圈軌道槽表面以用于為內(nèi)圈Wba的內(nèi)圈軌道槽表面研磨做準(zhǔn)備。此外，控制裝置30基于外圈軌道槽表面超精研磨程序進行控制以使磨輪9d移動并且將磨輪9d推動至外圈Waa的外圈軌道槽表面以用于為外圈Waa的外圈軌道槽表面超精研磨做準(zhǔn)備(參見圖7E)。這些控制同時執(zhí)行。

應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)執(zhí)行外圈軌道槽表面超精研磨時，控制裝置30進行控制以使轉(zhuǎn)動臂3d轉(zhuǎn)動并且同時使磨石9d旋轉(zhuǎn)且使磨石9d向下移動，由此磨石9d與位于保持裝置61上的外圈Waa的軌道槽表面相接觸從而執(zhí)行外圈軌道槽表面超精研磨。在執(zhí)行外圈軌道槽表面超精研磨之后，控制裝置30控制磨石9d退至等待位置。在執(zhí)行外圈Waa的外圈軌道槽表面超精研磨之后，控制裝置30解除保持裝置61的磁性吸引力并且通過控制機器人(未示出)而將外圈Waa從保持裝置61移出(參見圖7E)。

此外，在已經(jīng)完成外圈Wab的外周表面研磨和內(nèi)圈Wba的內(nèi)圈軌道槽表面研磨之后，控制裝置30使轉(zhuǎn)臺5轉(zhuǎn)動90度(參見圖7F)。因此，保持裝置61定位至周表面研磨位置Pp并且保持裝置62定位至外圈研磨位置Po。此外，保持裝置64定位至超精研磨位置Pb。保持裝置63在外圈Wa和內(nèi)圈Wb未被吸引的未填裝工件的狀態(tài)下定位在內(nèi)圈研磨位置Pi處。

接下來，控制裝置30控制機器人(未示出)將下一個內(nèi)圈Wbb移至保持裝置61的面板171，并且隨后，已移至面板171的內(nèi)圈Wbb被吸引并且固定至保持裝置的通過控制裝置30的控制而被磁化的磁極部172的保持表面172a(參見圖7G)。此后，控制裝置30基于內(nèi)周表面研磨程序進行控制以使磨輪9a移動并且將磨輪9a推動至內(nèi)圈Wbb的內(nèi)表面以用于為內(nèi)圈Wbb的內(nèi)周表面研磨做準(zhǔn)備。

控制裝置30基于外圈軌道槽表面研磨程序進行控制以使磨輪9b移動并且將磨輪9b推動至外圈Wab的內(nèi)周表面的軌道槽表面以用于為外圈Wab的內(nèi)周表面處的外圈軌道槽表面研磨做準(zhǔn)備。此外，控制裝置30基于內(nèi)圈軌道槽表面超精研磨程序進行控制以使磨石9d移動并且將魔石9d推動至內(nèi)圈Wba的軌道槽表面以用于為內(nèi)圈Wba的外周表面處的內(nèi)圈軌道槽表面超精研磨做準(zhǔn)備(參見圖7G)。這些控制同時執(zhí)行。

在執(zhí)行內(nèi)圈軌道槽表面超精研磨之后，控制裝置30控制磨石9d退至等待位置并且解除保持裝置64對于內(nèi)圈Wba的磁性吸引力，并且通過控制機器人(未示出)將內(nèi)圈Wba從保持裝置64移出(參見圖7G)。

(1-4.電磁卡盤的操作)

接下來，將在下文對保持裝置61至64(電磁卡盤)的操作進行詳細說明。將通過下述情況進行代表性說明：其中，外圈Waa通過由磁力產(chǎn)生的吸引力(磁性吸引力)被吸引并固定至保持裝置61(電磁卡盤)的磁極部172的保持表面172a。

首先，將對外圈Waa未定位在磁極部172的保持表面172a上的情況進行說明。當(dāng)外圈Waa未定位在磁極部172的保持表面172a上時，在圖8中示出了形成位于槽部173中的推壓構(gòu)件180的最上表面構(gòu)件181、支承構(gòu)件182和彈簧183的每種狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本實施方式，布置在每個槽部173中的彈簧183的數(shù)量設(shè)定為五(5)個(參見圖5)。

如圖8中示出的，最上表面構(gòu)件181從槽部173的開口略微(圖8中的長度“L”)向上延伸。這意味著彈簧183沒有被壓縮并且呈自由高度(自由長度)。從槽部173的開口延伸的長度“L”呈幾十μm的數(shù)量級。

接下來，控制裝置30使位于電磁卡盤主體170中的線圈(未示出)勵磁并且使磁極部172磁化。因此，外圈Waa的底部表面通過磁性吸引力被吸引至磁極部172的保持表面172a，并且外圈Waa被固定至每個保持表面172a并且與每個保持表面172a緊密接觸(參見圖6)。

當(dāng)外圈Waa被固定至每個保持表面172a并且與每個保持表面172a緊密接觸時，外圈Waa的下表面與保持表面172a相接觸從而限制外圈Waa的向下運動。隨后，其上定位有外圈Waa的最上表面構(gòu)件181的上表面與保持表面172a變?yōu)橥幌嗟鹊谋砻娓叨取?/p>

當(dāng)外圈Waa通過磁性吸引力的吸引力而朝向保持表面172a運動時，支承構(gòu)件182和其上定位有外圈Waa的最上表面構(gòu)件181被推壓并且與外圈Waa一起向下移動。隨后，支承最上表面構(gòu)件181和支承構(gòu)件182的彈簧183沿壓縮方向撓曲預(yù)定的撓曲量δ(＝L)。當(dāng)假定一個彈簧183的彈簧常數(shù)為“k”時，每一個彈簧183的推力“fg1”可以表示為fg1＝kδ。

因此，總數(shù)量為Ns(根據(jù)本實施方式，Ns＝40)的多個彈簧 183以推力Fg1(＝fg1×Ns)沿與由磁性吸引力產(chǎn)生的吸引力的方向相反的方向推壓外圈Waa，該推力Fg1作為通過最上表面構(gòu)件181和支承構(gòu)件182而產(chǎn)生的撓曲的反作用力。因此，可以在最上表面構(gòu)件181的上表面與外圈Waa的下表面之間獲得期望的摩擦力。此處應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本實施方式，在最上表面構(gòu)件181的上表面與外圈Waa(工件W)的下表面之間產(chǎn)生的可以提高推力Fg1的摩擦力的量級為下述量級：其中，在對固定于保持表面172a上的外圈Waa(工件W)進行各種研磨加工處理期間，該量級可以使外圈Waa(工件W)保持在保持表面172a上而不會移動。

此外，推力Fg1被設(shè)定為比通過磁極部172的磁化而對外圈Waa(工件W)施加的吸引力Fmag1小(Fmag1>Fg1)。因此，通過將外圈Waa固定至保持表面172a，推壓構(gòu)件180(由最上表面構(gòu)件181、支承構(gòu)件182和彈簧183形成)可以被可靠地推入并容置在槽部173的內(nèi)側(cè)中，從而保持最上表面構(gòu)件181與外圈Waa的下表面之間的接觸狀態(tài)。

在彈簧183的壓縮方向上的預(yù)定撓曲量δ——即，最上表面構(gòu)件181從槽部173的開口延伸的長度“L”——可以被設(shè)定為任何期望的值。換句話說，長度“L”可以設(shè)定為任何值，只要推壓構(gòu)件180被完全容置在槽部173中即可，并且在外圈Waa通過磁性吸引力被吸引并固定至磁極部172的保持表面172a的狀態(tài)下，撓曲的彈簧183的負載可以被設(shè)定為推力Fg1。

外圈Waa(工件W)與保持裝置61之間的摩擦力F1可以通過以下數(shù)學(xué)公式(M1)獲得：

(M1)F1＝μ1×(Fmag1–Ns×fg1)+μ2×Ns×fg1

其中，

F1：外圈Waa(工件W)與保持裝置61之間的摩擦力。

μ1：每個磁極部172的八個保持表面172a(上表面)與外圈Waa的下表面之間的摩擦系數(shù)。

Fmag1：通過磁極部172的磁化產(chǎn)生的對外圈Waa的吸引力。

μ2：八個最上表面構(gòu)件181與外圈Waa的下表面之間的摩擦系數(shù)。

Ns：彈簧183的總數(shù)量。

fg1：每一個彈簧183的推力(彈簧負載)(fg1＝kδ)

如從以上數(shù)學(xué)公式(M1)中理解的，當(dāng)吸引力Fmag1改變時，可以改變彈簧183的總數(shù)量Ns，或者可以改變彈簧常數(shù)k和形成推力fg1(彈簧負載)的撓曲量δ中的任一者，以作為對這種變化的對策。隨后，可以改變每個值以使得摩擦力F1變成等于或大于預(yù)定值。摩擦力F1的預(yù)定值可以通過實驗等預(yù)先設(shè)定。

與保持裝置61類似，根據(jù)具有與保持裝置61的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)的保持裝置62至64，作為工件W的外圈Wa(外圈Waa、外圈Wab)或內(nèi)圈Wb(內(nèi)圈Wba、內(nèi)圈Wbb)通過磁性吸引力被吸引并且以足夠的摩擦力F1被固定至保持裝置62至64的各自的磁極部172的各自的保持表面172a。因此，工件W被固定至保持裝置61至64的上表面并且不會從初始位置移動。因此，可以精確地執(zhí)行各種研磨處理。

(2.第二實施方式)

接下來，將參照圖9至圖12對第二實施方式進行說明。根據(jù)第二實施方式的多功能研磨機101(參見圖1)與根據(jù)第一實施方式的多功能研磨機1的區(qū)別主要在于電磁卡盤(每個保持裝置161至164)的結(jié)構(gòu)。更詳細地，電磁卡盤(每個保持裝置161至164)的推壓構(gòu)件280與根據(jù)第一實施方式的電磁卡盤(每個保持裝置61至64)的推壓構(gòu)件180在結(jié)構(gòu)方面是不同的。其他部分則是相同的。因此，在第二實施方式的說明中，將主要對推壓構(gòu)件280進行詳細說明并且將省略與第一實施方式相同的其他部分的說明。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以使用與第一實施方式中相同的附圖標(biāo)記來說明相同結(jié)構(gòu)的部分。

(2-1.電磁卡盤)

將參照圖9至圖12對作為根據(jù)第二實施方式的電磁卡盤的保持裝置161至164進行說明。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖9至圖11對應(yīng)于第一實施方式的圖4至圖6。圖12對應(yīng)于第一實施方式的圖8。如圖9和圖10中示出的，保持裝置161至164分別包括電磁卡盤主體170和推壓構(gòu)件280。電磁卡盤主體170的結(jié)構(gòu)與第一實施方式的電磁 卡盤主體170的結(jié)構(gòu)是相同的并且將省略其說明。

推壓構(gòu)件280由非磁性材料形成并且如圖9至圖11中示出的，推壓構(gòu)件280布置在槽部173中。與第一實施方式相同，當(dāng)工件W通過磁力被吸引并固定至磁極部172的保持表面172a時，推壓構(gòu)件280以推力Fg2沿與吸引方向相反的方向推壓工件W，該推力Fg2比通過磁力在工件W處產(chǎn)生的吸引力Fmag2(磁性吸引力)小(Fmag2>Fg2)。推壓構(gòu)件280包括最上表面構(gòu)件281和支承構(gòu)件282。

最上表面構(gòu)件281由非磁性構(gòu)件(第二彈性構(gòu)件)形成并且設(shè)置有接觸表面281a，該接觸表面281a與工件W的下表面相接觸。最上表面構(gòu)件281由高摩擦材料形成，使得最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a與工件W的下表面之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)μ4大于磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩擦系數(shù)μ3(μ3<μ4)。最上表面構(gòu)件281(第二彈性構(gòu)件)例如由彈性件形成，更詳細地，由比如聚氨酯橡膠、硅橡膠或天然橡膠形成。

支承構(gòu)件282例如由非磁性材料——比如SUS(不銹鋼)304或SUS 316等——制成。支承構(gòu)件282布置在由高摩擦材料制成的最上表面構(gòu)件281與槽部173的底部表面173b之間。支承構(gòu)件282由高彈性材料形成，該高彈性材料的彈性、特別是縱向彈性(楊氏模量)比最上表面構(gòu)件281的彈性大。通過形成并且布置支承構(gòu)件282，最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a與工件W的下表面相接觸，即使當(dāng)最上表面構(gòu)件281彈性地變形時，支承構(gòu)件282也可以可靠地支承最上表面構(gòu)件281的下表面。因此，最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a將預(yù)定推力Fg2施加至工件W，該預(yù)定推力Fg2與通過最上表面構(gòu)件281的壓縮彈性變形產(chǎn)生的反作用力相對應(yīng)。

應(yīng)當(dāng)注意的是，由布置在槽部173中的最上表面構(gòu)件281產(chǎn)生的每個推力(反作用力)是推力fg2，并且推力Fg2是通過每個推力fg2乘以最上表面構(gòu)件281的總數(shù)量(Nr：在本實施方式中為八(8)個)而表示的值(Fg2＝fg2×Nr)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件W被固定至磁極部172的保持表面172a時，通過被工件W的下表面推入槽部173中而彈性變形的最上表面構(gòu)件281朝向工件W的下側(cè)偏壓工件W。

當(dāng)支承構(gòu)件282嵌入槽部173中時，由支承構(gòu)件282的側(cè)表面282a和282a與槽部173的側(cè)表面173a和173a形成的空間基本上被填充成在其中不具有間隙。形成支承構(gòu)件282的材料不限于金屬材料——比如SUS 304或SUS 316，而可以是具有比最上表面構(gòu)件281的縱向彈性(楊氏模量)高的縱向彈性的任何樹脂材料。

(2-2.電磁卡盤的操作)

接下來，在下文中將主要參照圖12對保持裝置161至164(電磁卡盤)的操作進行說明。將通過下述情況進行代表性說明：其中，外圈Waa通過由磁力產(chǎn)生的吸引力(磁性吸引力)被吸引并固定至保持裝置161(電磁卡盤)的磁極部172的保持表面172a。

首先，將對外圈Waa未定位在磁極部172的保持表面172a上的情況進行說明。當(dāng)外圈Waa未定位在磁極部172的保持表面172a上時，形成推壓構(gòu)件280的最上表面構(gòu)件281和支承構(gòu)件282布置在槽部173中，如圖12中示出的。在這種狀態(tài)下，八個最上表面構(gòu)件281從槽部173的開口略微(圖8中的“L”)向上延伸。這意味著最上表面構(gòu)件281沒有通過壓縮而變形并且呈自由高度(自由長度)狀態(tài)。從槽部173的開口延伸的尺寸“L”呈幾十μm的數(shù)量級，但是這個尺寸可以自由地設(shè)定并且將在下文對設(shè)定的細節(jié)進行說明。

在最上表面構(gòu)件281的側(cè)表面281b和281b與槽部173的側(cè)表面173a和173a之間設(shè)置有預(yù)定間隙(間隔)。該預(yù)定間隙用于適應(yīng)當(dāng)外圈Waa定位在磁極部172的保持表面172a上時最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a被外圈Waa的底部表面推壓并且通過壓縮而變形時的變形。

接下來，通過控制裝置30的控制，外圈Waa通過機器人(未示出)被布置在保持表面172a和最上表面構(gòu)件281上。隨后，控制裝置30使位于電磁卡盤主體170中的線圈(未示出)勵磁并且使磁極部172磁化。隨后，外圈Waa的底部表面通過磁性吸引力被吸引至磁極部172的保持表面172a并且外圈Waa固定在保持表面172a上并與保持表面172a緊密接觸(參見圖11)。

在外圈Waa通過磁力被吸引并固定至磁極部172的保持表面 172a的狀態(tài)下，外圈Waa的下表面推壓從槽部173的開口向上延伸的最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a以通過壓縮使最上表面構(gòu)件281變形。因此，被推壓的最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a容置在槽部173中。應(yīng)當(dāng)注意的是，最上表面構(gòu)件281的與外圈Waa相接觸的接觸表面281a的高度和保持表面172a的高度變成相同的平面高度。如上所述，通過一個最上表面構(gòu)件281的壓縮變形而產(chǎn)生的反作用力被限定為推力fg2。因此，數(shù)量總共為Nr(根據(jù)本實施方式為八(8)個)的最上表面構(gòu)件281以推力Fg2(＝fg2×Nr)沿與吸引方向相反的方向推壓外圈Waa的下表面，該推力Fg2為通過壓縮變形所產(chǎn)生的反作用力。因此，在最上表面構(gòu)件281的上表面與外圈Waa(工件W)的下表面之間可以獲得期望的摩擦力。

如上所述，推力Fg2設(shè)定為比通過磁極部172的磁化而施加至外圈Waa(工件W)的吸引力Fmag2小(Fmag2>Fg2)。因此，通過將外圈Waa固定至保持表面172a，最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a與外圈Waa的下表面相接觸并且推壓構(gòu)件280的最上表面構(gòu)件281可以被可靠地推入并容置在槽部173的內(nèi)側(cè)中。

在外圈Waa未定位在磁極部172的保持表面172a上的狀態(tài)下，最上表面構(gòu)件181的從槽部173的開口延伸的延伸部的長度“L”可以設(shè)定為任何期望的值。換句話說，長度“L”可以設(shè)定為任何值，只要推壓構(gòu)件280的最上表面構(gòu)件281完全容置在槽部173中即可，并且在外圈Waa通過磁性吸引力被吸引并固定至磁極部172的保持表面172a的狀態(tài)下，被壓縮且變形的最上表面構(gòu)件281的反作用力為推力Fg2。

外圈Waa(工件W)與保持裝置161之間的摩擦力F2可以通過以下數(shù)學(xué)公式(M2)獲得：

(M2)F2＝μ3×(Fmag2–Nr×fg2)+μ4×Nr×fg2

其中，

F2：外圈Waa(工件W)與保持裝置161之間的摩擦力。

μ3：每個磁極部172的八個保持表面172a(上表面)與外圈Waa的下表面之間的摩擦系數(shù)。

Fmag2：通過磁極部172的磁化產(chǎn)生的對外圈Waa的吸引力。

μ4：最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a與外圈Waa的下表面之間的摩擦系數(shù)。

Nr：最上表面構(gòu)件281的總數(shù)量。

fg2：通過彈性變形產(chǎn)生的每一個最上表面構(gòu)件281的推力(反作用力)。

如從以上數(shù)學(xué)公式(M2)中理解的，當(dāng)吸引力Fmag2改變時，可以改變最上表面構(gòu)件281的從槽部173的開口向上的突出量、最上表面構(gòu)件281的材料或最上表面構(gòu)件281的厚度，以作為對吸引力Fmag2的這種變化的對策?？梢愿淖兠總€值以使得摩擦力F2變得等于或大于預(yù)定值。摩擦力F2的預(yù)定值可以通過實驗等預(yù)先設(shè)定。

與保持裝置161類似，根據(jù)具有與保持裝置161相同的結(jié)構(gòu)的保持裝置162至164，作為工件W的外圈Wa(外圈Waa、外圈Wab)或內(nèi)圈Wb(內(nèi)圈Wba、內(nèi)圈Wbb)通過磁性吸引力被吸引并且以足夠的摩擦力F2固定至保持裝置162至164的各自的磁極部172的各自的保持表面172a。因此，工件W被固定至保持裝置161至164的上表面并且不會從初始位置移動。因此，可以精確地執(zhí)行各種研磨處理。

(3.實施方式的效果)

從以上說明中清楚的是，根據(jù)第一實施方式和第二實施方式，保持裝置61至64、161至164(電磁卡盤)在面板171上設(shè)置有磁極部172以及在相鄰磁極部172之間形成的槽部173。此外，保持裝置(電磁卡盤)包括電磁卡盤主體170和推壓構(gòu)件180、280，電磁卡盤主體170通過磁性吸引力將工件W吸引并固定至磁極部172的保持表面172a，推壓構(gòu)件180、280布置在槽部173中從而以推力Fg1(＝fg1×Ns)或Fg2(＝fg2×Nr)沿與吸引方向相反的方向推壓工件W的下表面，推力Fg1(＝fg1×Ns)或Fg2(＝fg2×Nr)比當(dāng)工件W固定至磁極部172的上表面時通過磁極部172施加至工件W的吸引力Fmag1或Fmag2(磁性吸引力)小。

如所說明的，推壓構(gòu)件180、280設(shè)置在形成于面板171的上表面上的槽部173中，并且推壓構(gòu)件180、280沿與吸引方向相反的方向朝向工件W的下表面推壓工件W。推壓構(gòu)件180、280推壓工件W的下表面的力(推力)是比通過磁極部172施加至工件W的吸引力Fmag1、Fmag2小的推力Fg1、Fg2。因此，可以通過推壓構(gòu)件180、280推壓工件W的下表面而在工件W的下表面與保持裝置61至64或161至164(電磁卡盤)的面板171之間產(chǎn)生摩擦力F1、F2，同時，保持裝置61至64或161至164(電磁卡盤)通過磁性吸引力將工件W吸引在面板171上，從而保持用于固定工件W的固定力。因此，除了工件W的下表面與保持裝置61至64或161至164(電磁卡盤)的面板171之間的摩擦力之外，還增加了工件W的下表面與推壓構(gòu)件180、280之間的另一摩擦力，因此即使使用較小尺寸的電磁卡盤，工件W也可以適當(dāng)?shù)乇３衷诿姘?71上。

根據(jù)第一實施方式，推壓構(gòu)件180在工件W未定位在磁極部172的上表面上的狀態(tài)下從槽部173的開口向上延伸，并且推壓構(gòu)件180在工件W被固定在磁極部172的上表面(保持表面172a)上的狀態(tài)下容置在槽部173內(nèi)。

因此，在工件W未定位在磁極部172的上表面上的狀態(tài)下，推壓構(gòu)件180從槽部173的開口向上延伸，這可以在工件W的下表面與推壓構(gòu)件180之間可靠地產(chǎn)生摩擦力。因此，在工件W被固定在磁極部172的上表面上的狀態(tài)下，可以在工件W的下表面與磁極部172的上表面之間以及在工件W的下表面與推壓構(gòu)件180之間產(chǎn)生足夠大的摩擦力F1。

根據(jù)第一實施方式，推壓構(gòu)件180由最上表面構(gòu)件181和彈簧183(第一彈性構(gòu)件)形成，最上表面構(gòu)件181由非磁性材料制成并且與工件W的下表面相接觸，彈簧183由非磁性材料制成并布置在最上表面構(gòu)件181與槽部173的底部表面173b之間以朝向工件W的下表面偏壓最上表面構(gòu)件181。由此，可以通過改變彈簧183的數(shù)量或規(guī)格來容易地調(diào)節(jié)推壓構(gòu)件180的推力。

根據(jù)第一實施方式，最上表面構(gòu)件181由高摩擦材料形成，使得最上表面構(gòu)件181的上表面與工件W的下表面之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)μ2大于磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩 擦系數(shù)μ1。因此，可以通過最上表面構(gòu)件181與工件W的下表面之間產(chǎn)生的摩擦力以及磁極部172的上表面與工件W的下表面之間產(chǎn)生的摩擦力的總和而容易地在工件W與面板171之間獲得較大的摩擦力F1。

此外，根據(jù)第一實施方式，第一彈性構(gòu)件(彈性構(gòu)件)是彈簧183并且推壓構(gòu)件180包括支承構(gòu)件182，支承構(gòu)件182由非磁性材料形成并且布置在高摩擦構(gòu)件(最上表面構(gòu)件181)與彈簧183之間。支承構(gòu)件182由高硬度材料(比如SUS 304)形成，該高硬度材料的硬度比高摩擦構(gòu)件(最上表面構(gòu)件181)的硬度高。因此，可以防止由彈簧183引起的高摩擦構(gòu)件(最上表面構(gòu)件181)的磨損。

此外，根據(jù)第二實施方式，推壓構(gòu)件280包括最上表面構(gòu)件281，該最上表面構(gòu)件281由非磁性的第二彈性構(gòu)件形成并且具有與工件W的下表面相接觸的接觸表面281a，由此，接觸表面281a以由于最上表面構(gòu)件281的壓縮變形而產(chǎn)生的反作用力來推壓工件W。

因此，具有與工件W的下表面相接觸的接觸表面281a的最上表面構(gòu)件281由非磁性的第二彈性構(gòu)件形成。因此，當(dāng)工件W被固定在磁極部172的上表面上時，最上表面構(gòu)件281壓縮并且變形以與工件W的下表面相接觸，從而推壓工件W。因此，接觸表面281a吸收工件W的下表面的表面不均勻度(表面粗糙度)并且與工件W的下表面緊密接觸。因此，可以確保等于或者大于期望的量的接觸面積。因此，可以提高接觸表面281a與工件W的下表面之間的摩擦力并且在研磨加工操作期間可以將工件W很好地保持在面板171上。

此外，根據(jù)第二實施方式，當(dāng)工件W未定位在磁極部172的上表面上時，推壓構(gòu)件280從槽部173的開口略微向上延伸，并且當(dāng)工件W固定在磁極部172的上表面上時，推壓構(gòu)件280通過最上表面構(gòu)件281的壓縮變形而容置在槽部173內(nèi)。因此，最上表面構(gòu)件281的被壓縮的接觸表面281a的反作用力推壓工件W的下表面從而在工件W的下表面與推壓構(gòu)件280之間產(chǎn)生足夠大的摩擦力。由于推壓構(gòu)件280在工件W未定位在磁極部172的上表面上時從槽部173的開口向上突出或延伸，因此可以在工件W的下表面與推壓構(gòu) 件280之間可靠地產(chǎn)生摩擦力。

根據(jù)第二實施方式，最上表面構(gòu)件281由高摩擦材料形成，使得最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a與工件W的下表面之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)μ4大于磁極部172的上表面與工件W的下表面之間的摩擦系數(shù)μ3。因此，在工件W被固定在磁極部172的上表面上的狀態(tài)下，可以在工件W的下表面與面板171的上表面之間以及在工件W的下表面與推壓構(gòu)件280之間產(chǎn)生足夠大的摩擦力F2。

根據(jù)第二實施方式，推壓構(gòu)件280包括支承構(gòu)件282，該支承構(gòu)件282由非磁性材料形成并且布置在最上表面構(gòu)件281與槽部173的底部表面173a之間。支承構(gòu)件282由高彈性材料形成，該高彈性材料的彈性比最上表面構(gòu)件281的彈性高。通過這樣構(gòu)造和布置支承構(gòu)件282，支承構(gòu)件282可靠地支承最上表面構(gòu)件281的下表面而不會變形，即使在最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a由于與工件W的下表面相接觸而彈性地變形的情況下亦是如此。因此，可以將預(yù)定的推力Fg2——該預(yù)定的推力Fg2是通過最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a的彈性變形而產(chǎn)生的反作用力——有效地施加至工件W。

根據(jù)第二實施方式，最上表面構(gòu)件281由彈性件形成。由此，當(dāng)最上表面構(gòu)件281的接觸表面281a通過與工件W的下表面相接觸而彈性地變形時，接觸表面281a可以產(chǎn)生較大的反作用力從而在工件W的下表面上有效地施加摩擦力。

根據(jù)第一實施方式和第二實施方式，多功能研磨機1包括轉(zhuǎn)臺5、多個頭架81至84、多個保持裝置61至64或161至164以及多個磨石(磨輪9a至9c以及磨石9d)，其中，轉(zhuǎn)臺5可以繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，多個頭架81至84具有各自的加工主軸812、822、832和842(在附圖中未示出加工主軸822、832和842)，加工主軸812、822、832和842設(shè)置在以轉(zhuǎn)臺5的轉(zhuǎn)動軸線為中心的圓上并且能夠繞設(shè)置成與轉(zhuǎn)動軸線平行的各自的主軸軸線旋轉(zhuǎn)，多個保持裝置61至64或161至164設(shè)置在各自的加工主軸812、822、832和842上并且能夠保持各自的工件W，多個磨石(磨輪9a至9c以及磨石9d)設(shè)置成能夠相對于轉(zhuǎn)臺5移動，以用于當(dāng)通過由轉(zhuǎn)臺5的轉(zhuǎn)動運動使工件W順序轉(zhuǎn)移而將工件W定位在每個對應(yīng)的研磨轉(zhuǎn)動位 置處時對每個對應(yīng)的工件W進行研磨，其中，以上描述的多個電磁卡盤被用作多個保持裝置61至64或161至164。

通過將根據(jù)本發(fā)明的電磁卡盤用作多功能研磨機1——該多功能研磨機1順序地執(zhí)行對作為工件W的多個軸承的外圈Wa和內(nèi)圈Wb的多個研磨——的保持裝置61至64或161至164，在加工操作期間，接收X-Y軸線平面處的研磨阻力的工件W能夠在不在面板171上偏移的情況下以穩(wěn)定的狀態(tài)進行研磨。因此，可以提高內(nèi)圈Wb和外圈Wa的加工精度。此外，當(dāng)需要較高加工精度的多個部件(所述多個部件被組裝成產(chǎn)品)作為工件W同時進行加工時，提高了加工效率(在工件W是諸如滾珠軸承和平面軸承之類的軸承以及彼此組裝的零部件等的情況下)。

(4.其他)

根據(jù)第一實施方式和第二實施方式，保持裝置61至64和161至164(電磁卡盤)被應(yīng)用于多功能研磨機1，但并不限于此種應(yīng)用，并且保持裝置61至64或161至164可以應(yīng)用于任何加工裝置的保持裝置。這不限于加工裝置，本發(fā)明的保持裝置可以作為用于固定部件的固定裝置應(yīng)用于任何裝置，并且在這種應(yīng)用中可以預(yù)期與本發(fā)明相同的效果。

根據(jù)第一實施方式，最上表面構(gòu)件181由環(huán)氧樹脂形成，該環(huán)氧樹脂中混合有具有預(yù)定直徑的研磨顆粒。然而，用于最上表面構(gòu)件181的材料并不限于此而是可以使用任何材料，只要最上表面構(gòu)件181由非磁性材料形成并且其所用的材料是如下的高摩擦材料即可：該高摩擦材料的摩擦系數(shù)為使得最上表面構(gòu)件181與工件W的下表面之間的摩擦系數(shù)μ2大于磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩擦系數(shù)μ1。例如，可以使用用于汽車變速器的離合器板的材料。另外，可以使用金屬板，通過在該金屬板的表面上提供不均勻度而使其摩擦系數(shù)較大。

另外，根據(jù)第一實施方式和第二實施方式，已經(jīng)通過使纏繞在用于磁極的鋼上的線圈(未示出)勵磁實現(xiàn)了電磁卡盤的磁極部172的磁化。然而，并不限于這種磁化，也可以使電磁卡盤主體170中的永磁體(未示出)移動以對電磁卡盤的磁極部172進行勵磁。根 據(jù)這種改型，可以預(yù)期與本發(fā)明相同的效果。

附圖標(biāo)記和符號

1：多功能研磨機，2：床身，4a、4b和4c：研磨頭，5：轉(zhuǎn)臺，9a、9b和9c：磨石(磨輪)，9d：磨石，61至64和161至164：保持裝置(電磁卡盤)，170：電磁卡盤主體，171：面板，172：磁極部，172a：上表面(保持表面)，173：槽部，173a：側(cè)表面，173b：底部表面，81至84：頭架，180、280：推壓構(gòu)件，181：最上表面構(gòu)件，182、282：支承構(gòu)件，182a、282a：側(cè)表面，183：第一彈性構(gòu)件(彈簧)，281：第二彈性構(gòu)件(最上表面構(gòu)件)，281a：接觸表面，F(xiàn)1、F2：摩擦力，F(xiàn)g1、Fg2、fg1、fg2：推力(力)，F(xiàn)mag1、Fmag2：吸引力(磁性吸引力)，k：彈簧常數(shù)，Ns、Nr：部件的數(shù)量，W：工件，δ：撓曲量，μ1、μ2、μ3和μ4：摩擦系數(shù)。