CN102458763B

CN102458763B - 用于加工扁平工件的方法

Info

Publication number: CN102458763B
Application number: CN201080032050.8A
Authority: CN
Inventors: J·坎措; S·耶森; E·古尔格; I·格罗特科普
Original assignee: Peter Wolters GmbH
Current assignee: Peter Wolters GmbH
Priority date: 2009-06-06
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2030-05-18
Also published as: US20120164919A1; EP2440370B1; JP2012529374A; JP5571776B2; KR20120036874A; CN102458763A; DE102009024125A1; US8951096B2; SG176701A1; WO2010139397A1; EP2440370A1; DE102009024125B4

Abstract

本发明涉及一种在双面加工机中加工扁平工件的方法，所述双面加工机具有上部的和下部的工作盘，其中至少一个工作盘受驱动旋转，并且各工作盘分别具有一个环形的工作面，各工作面在它们之间限定同样是环形的工作间隙，至少一个支承件位于所述工作间隙中，所述支承件在工作间隙中引导至少一个工件，使得所述至少一个工件在工作面之间被双面加工。本发明设定，在工作间隙的至少两个沿径向间隔开的测量位置处测量工作盘之间的间距，由测得的间距确定工作盘之间的、在工作间隙的代表在工作间隙中被加工的至少一个工件的厚度的位置处的间距，特别是确定与测量位置也沿径向间隔开的位置处的间距，并由这样确定的间距求得在工件间隙中加工的至少一个工件的厚度。

Description

用于加工扁平工件的方法

技术领域

本发明涉及一种在双面加工机中加工扁平工件的方法，所述双面加工机具有上部的和下部的工作盘，其中至少一个工作盘受驱动旋转，并且各工作盘分别具有一个环形的工作面，各工作面在这两个工作面之间限定同样是环形的工作间隙，至少一个支承件位于所述工作间隙中，所述支承件在工作间隙中引导至少一个工件，使得所述至少一个工件在工作面之间被双面加工。利用这种双面加工机例如在两侧对半导体片(晶片)进行加工、例如打磨或抛光。这里具有决定性意义的是，精确地在希望的时刻在达到规定的材料厚度时终止材料去除过程。一方面应以尽可能小的厚度散布/偏差制造大件数的工件。另一方面，特别是在双面抛光时，所加工的工件的质量和工艺的经济性还敏感地与以下情况相关，即与容纳工件的支承件相比，所加工的工件具有多大的厚度。这里优选的是，当工件比支承件，例如转盘厚几个微米时，终止加工过程。以这种方式避免了对支承件的磨蚀和提前磨损。另一方面优选的是，工件尽可能精确地加工至与支承件厚度相同的厚度。这会导致实现在工件的表面上有利的厚度分布。最后希望的是，加工过程、例如抛光过程仍继续进行并向支承件的表面中进行略微的加工、例如抛光。以这种方式特别是在晶片的边缘区域实现了最佳的局部平面度。但对于后面两种处理方式不利的是，对支承件、例如转盘提高的磨损，因为支承件与工作面的工作覆层发生接触。在三个所述的处理方式之间，通常只存在5-10μm的工件厚度差。在这个背景下必须要求，精确地在正确的时刻终止对工件的加工，以便能够再现地制造具有希望的质量的工件。

背景技术

为了测量工件厚度，由现有技术已知多种解决方案。如US 4433510 A记载了利用涡电流传感器对工作盘相互间的间距的测量。为了避免由于工作盘的不平度或各工作盘不完全平行的定向造成的测量错误，这里间距测量只在确定的时刻进行，在所述时刻工作盘相互间处于相同的角度位置。由US 5 969 521 A已知一种装置，所述装置具有至少两个涡电流传感器，其中通过传感器相互之间的布置形式应确保，在其中一个传感器检测到转盘的存在时，另一个传感器恰好能够“自由观察”相对置的工作盘。US 7147 541 A记载了一种用于在双面加工时利用涡电流传感器对工件进行厚度测量的装置，所述涡电流传感器测量工作盘到转盘的表面的距离。工作覆层磨损这里用计算机进行补偿。此外由DE 10 2004 040 429 A1已知一种双面抛光机，所述双面抛光机在抛光间隙的至少两个沿径向间隔开的点处测量抛光盘的间距。基于这种测量，能够检测到工作间隙的不希望的变形并且必要时消除这种变形。由DE 10 2006 037 490 A1也已知一种用于影响工作间隙几何形状的装置，利用这种装置能够使至少一个工作盘凹入或凸起地变形。

已知的用于确定工件间隙的方法通常不能提供需要的精度。特别是由于间隙几何形状的相对于平面平行度的在运行中不可避免的或有目的地引起的偏差会导致测量错误，并由此不能精确地确定厚度。

发明内容

由上述现有技术出发，本发明的目的是，提供一种开头所述类型的方法，利用所述方法能够较为精确地将工件加工至预先规定的厚度。

本发明通过权利要求1的主题来实现所述目的。有利的实施形式在从属权利要求、说明书和附图中给出。

对于所述类型的方法，本发明这样来实现所述目的，即，在工作间隙的至少两个沿径向间隔开的测量位置处测量工作盘之间的间距，由所测得的间距确定在工作间隙的代表在工作间隙中被加工的至少一个工件的厚度的位置处的、工作盘的间距，例如在工作间隙的一个与测量位置沿径向间隔开的位置处的间距，并由这样确定的间距推算出在工件间隙中加工的至少一个工件的厚度。工作盘的工作面通过工作盘朝向工作间隙的表面构成。因此，工作盘之间的间距特别是指工作面之间的间距。根据本发明的双面加工例如可以是打磨、磨光、珩磨或抛光。工件例如可以是半导体盘(晶片)。特别是可以在工作间隙中同时加工多个的工件。根据本发明得出的工件厚度是加工中的瞬时工件厚度。特别是由所测得的各间距确定的工作盘的间距可以具体地确定、特别是计算出工件厚度。这样所确定的间距例如可以直接看作是工件厚度、必要时减去工作覆层的厚度。但也可以只是确定加工的停止时刻，而此时不必具体地确定工件厚度。就是说，只有在根据本发明由所测得的各间距确定了间距时才得出这样的结论，即现在存在希望的工件厚度，并终止加工。就是说，根据按本发明对工件厚度的结论，确定加工的停止时刻，从而使工件在加工之后精确地具有预先规定的厚度。

根据本发明首先将至少两个间距传感器的测量信号相结合，以便确定在工作间距的确定的、特别是另外的位置处的间距，并由此确定工件厚度或加工的停止时刻。特别是可以由两个沿径向间隔开设置的测量传感器的测量信号计算出工作盘之间在任意径向位置处的间距并将其用于确定加工的停止时刻或用于计算实际的工件厚度。这在下面详细说明，其中在下面使用以下定义：

R_i：内部的工作盘边缘或工作面边缘的半径

R_a：外部的工作盘边缘或工作面边缘的半径

R_m：R_i和R_a的平均值(工作盘的平均半径)

R₁：第一(内部)传感器的径向位置

R₂：第二(外部)传感器的径向位置

R_s：间隙几何形状的改变没有造成间距改变处的半径

D_i：R_i处在工作盘的工作面之间的间距

D_a：R_a处在工作盘的工作面之间的间距

D_m：R_m处在工作盘的工作面之间的间距

D₁：在第一间距传感器的位置处在工作盘的工作面之间的间距

D₂：在第二间距传感器的位置处在工作盘的工作面之间的间距

ΔD₁：在第一传感器的位置处在工作盘的工作面之间的间距的改变

ΔD₂：在第二传感器的位置处在工作盘的工作面之间的间距的改变

D(R)：在任意径向位置R处的盘间距

半径(Halbmesser)分别基于环形的工作间隙的中心，所述中心通常位于至少一个受驱动旋转的工作盘的旋转轴线上。各半径作为矢量分别给出一个径向的位置。间距测量以及由此还有工作盘的工作面之间的间距这里(间接地)要考虑可能设置的工作覆层，因为所述工作覆层会影响工作盘的工作面之间的所测量的间距。假设工作盘表面沿径向方向对应于一直线，则可以利用以下等式由两个沿径向间隔开的间距传感器的测量信号计算出两个工作盘在任意的径向位置处的间距：

D (R) = D_{1} + (R - R_{1}) * \frac{D_{2} - D_{1}}{R_{2} - R_{1}}

式1

通过根据本发明的两个径向分布的传感器信号的组合，可以在求得工件厚度时识别到误差并补偿误差，所述误差由于不平行的工作间隙导致。本发明基于这样的认知，利用单个间距传感器不能可靠地确定工件厚度，因为不管希望与否，工作间隙在运行中实际上总是偏离于平行位置。就是说，在径向方向上总是得到不同的间距测量值。与此不同，根据本发明通过将由沿径向相互间隔开的间距传感器测量的值相互结合，即使在工作间隙不平行时也能够以精确的方式求得实际的工件厚度。特别是也可以由测得的间距值求得即使在间隙几何形状改变时对于工件厚度也是特征性的工作盘间距或特征性的间距尺寸，并由此求得实际的工件厚度。由此根据本发明能够提高工件加工的质量。

根据一个实施形式，由所测得的间距可以确定在工作间隙的内边缘或外边缘上的一个位置处工作盘之间的间距，并由这样确定的间距值求得在工作间隙中加工的所述至少一个工件的厚度。这个实施形式基于这样的假设，即，最小的间隙尺寸在工作盘的内边缘或者在工作盘的外边缘上出现，并且该最小的间隙尺寸代表实际的瞬时工件厚度，因为在其加工期间工件必须规律地通过工作间隙的所述最窄的区域，并以此不可能更厚。这里也可以既确定工作盘内边缘处的间距，也确定工作盘外边缘处的间距，并设定这样确定的值中较小的值为代表工件厚度的间距值。工作盘在工作间隙内边缘或外边缘上的间距根据以下等式计算：

D_{i} = D (R_{i}) = D_{1} + (R_{i} - R_{1}) * \frac{D_{2} - D_{1}}{R_{2} - R_{1}}

式2

D_{a} = D (R_{a}) = D_{1} + (R_{a} - R_{1}) * \frac{D_{2} - D_{1}}{R_{2} - R_{1}}

式3

根据另一个实施形式，由所测得的间距确定在这样一个位置处工作盘之间的间距，所述位置的半径对应于由工作间隙的内边缘的半径和工作间隙的外边缘的半径得到的平均值，并由这样确定的间距求得在工作间隙中加工的所述至少一个工件的厚度。在该实施形式中，代表工件厚度的间距值例如通过以下等式计算：

D_{m} = D (R_{m}) = D_{1} + (\frac{R_{i} + R_{a}}{2} - R_{1}) * \frac{D_{2} - D_{1}}{R_{2} - R_{1}}

式4

该实施形式基于这样的认知，即，工件厚度既不对应于工作间隙的内边缘上的间隙尺寸，也不对应于工件间隙外边缘上的间隙尺寸，而是由于工作覆层、例如抛光布的一定的柔性以及由此还由于通过工件对工作覆层的压缩以及工件在整个工作盘的宽度上的运动而恰好对应于在平均的/中间的工作盘半径的位置处的盘间距。

根据另一个实施形式可以设定，至少其中一个工作盘的工作面能够调整为凹入或凸出的形状，并且由所测得的间距能够确定工作盘之间在这样一个位置处的间距，在将所述至少一个工作盘调整为凹入或凸出的形状时，在该位置处，工作盘的间距不变，由这样确定的间距求得在工作间隙中加工的所述至少一个工件的厚度。就是说，在该实施形式中其中至少一个工作盘可以这样调整，使得其工作面具有略微凹入或凸出的形状，并且间隙几何形状相应地偏离于平面平行。为此可以设有适当的调节装置，如例如由DE 10 2006 037 490 A1已知的调节装置。该实施形式基于这样的认知，即在每次加工中由于输入的过程热工作盘会出现一定程度的变形并由此出现间隙几何形状的改变。由此在加工过程中还会出现所测得的间距值的改变，这种改变不仅仅是由于通过磨蚀的加工过程而降低工件厚度造成的。因此在该实施形式中，恰好确定这样一个径向位置的间距，在该位置处，间隙几何形状的这种改变不会导致间距变化。就是说所述位置是工作面希望或不希望的变形的旋转中心或摆动中心。这种设计使得可以实现更为精确地确定工件厚度，其中存在所确定的间距值的半径取决于加工机器个体以及取决于相应的加工参数。在间隙几何形状改变时，间距变化为零处的半径这里不是一定位于环形工作间隙的中心。所述半径可以实现在利用用于加工间隙的相应的调节装置对加工机进行校正时确定。这样可以看到，间隙几何形状的改变导致两个沿径向间隔开的间距传感器的测量值的特征性改变。相应地根据另一个实施形式可以设定，确定在将所述至少一个工作盘调整成凸出或凹入的形状时确定工作盘之间的间距不发生变化的位置，其方式是，所述至少一个工作盘调整到凹入和/或凸出的形状，此时，在测量位置处测量工作盘间距的改变，并由此确定这样一个位置的半径，在该位置处工作盘之间的间距在调整所述至少一个工作盘时不发生变化。如果在确定地调整工作间隙时通过测量确定了在两个沿径向间隔开的测量位置处出现的间距改变，则在间隙几何形状改变时间距改变恰好为零的半径用以下等式计算：

R_{s} = \frac{Δ D_{2} * R_{1} + Δ D_{1} * R_{2}}{Δ D_{2} + Δ D_{1}}

式5

代表工件厚度的间距值此时可以由半径R_s处的工作盘间距计算出来：

D_{s} = D (R_{s}) = D_{1} + (D_{2} - D_{1}) * \frac{Δ D_{1}}{Δ D_{1} + Δ D_{2}}

式6

根据一个实施形式，可以由测得的间距确定在多个与测量位置沿径向间隔开的位置处工作盘之间的间距，这样确定的间距用代表工件在其加工过程中在工作间隙中在与所确定的间距相对应的位置处的径向停留概率/出现概率(Aufenthaltswahrscheinlichkeit)进行加权，并由加权的间距的平均值求得工件厚度。所确定的间距位置可以沿径向方向均匀地在工作间隙上分布。就是说，在该实施形式中，由所测得的间距值首先对于多个半径计算出相应地得到的工作盘间距。然后考虑工件在工作间隙中的平均径向停留概率。工件在其加工过程中运动通过工作间隙。根据机器的具体设计和几何形状，例如工件尺寸、工作间隙尺寸等，以及根据加工参数，例如工作盘和支承件的旋转速度，工件在工作间隙的不同位置处以不同的频率停留。

对径向停留概率及其计算的详细描述可见T.Ardelt的“Einflussder Relativbewegung auf den Prozess und das Arbeitsergebnis beimPlanschleifen mit Planetenkinetik”，ISBN 3-8167-5609-3(T.Ardelt)。就是说，在该实施形式中，在不同的半径上确定的间距值用在相应的半径处或根据T.Ardelt文件得到的平均径向停留概率连同这里确定的相关轨道长度分布相加权。此时可以作为所有经加权的径向盘间距的算术平均值确定实际的工件厚度。本发明的这个实施形式基于这样的假设，工件厚度更多地对应于这样的位置处的工作盘间距，在所述位置处，工件在其加工期间停留/出现的频率最高。

根据另一个实施形式，根据本发明的方法重复地执行，并记录工件厚度的时间曲线，由所述时间曲线确定工件加工的终止时刻。此时例如可以由时间曲线精确地确定所述加工停止时刻的、确定为工件厚度的间距值。由于根据本发明提高的精度和较小的易发生误差性，可以由工件厚度的时间上的变化曲线得出关于在加工期间在工作间隙中发生的过程的结论。这里主要可以观察到两种运行状态。第一种运行状态的特征在于工件基本上均匀的材料去除和相应恒定的厚度降低。这个运行状态表现出在变化曲线中的具有通过去除(速)率确定的(负)斜率的直线。当基本上不再发生工件的进一步材料去除时，达到第二运行状态，因为工件例如达到了容纳工件的支承件或转盘的厚度。这个区域在时间曲线上相应地显示为斜率为零的直线。特别令人感兴趣的是这两个运行状态之间的过渡。根据所选择的加工策略，在所述过渡区域中加工终止。按另一个实施形式可以相应地设定，确定所述终止时刻作为这样的时刻，在该时刻，所记录的时间曲线的一次数学导数的改变大于规定的极值。所述曲线的数学导数特别是在两个所述的运行状态之间的过渡处改变。这里预先规定的极值当然也可以是零。但所述极值多数情况下具有不等于零的值。因此数学导数在两个运行状态的过渡之前的就已经在正常的测量和/或加工波动的范围内发生微小的改变。为了不必考虑这种微小的变化，规定了极限值。通过适当地选择极限值，例如已经可以将去除率开始明显降低的时刻用作加工终止的基准点。但也可以设想，加工在越过基准点之后仍持续一定时间，以便形成具有较小的厚度的工件。以这种方式优化了工件表面的平面度。相应地将这样的时刻确定为终止时刻，在该时刻所记录的时间曲线的一次导数发生大于预先规定的极值的改变以后一确定的时间段。在一次导数明显改变之后处理继续进行的时间段决定了在加工后工件的厚度。

工作盘的工作面通常具有工作覆层，例如抛光覆层(抛光布或片)或类似物。工作覆层的厚度在确定工件厚度时需要相应地考虑，例如通过将所述工件覆层的厚度从由测得的间距值计算出的间距值中减去。当然工作覆层的厚度由于磨损会持续改变。在所述的实施形式中，加工的终止时刻的确定通过容纳工件的支承件、例如转盘的厚度进行，这种形式的过程控制与工作盘上的所使用的工作覆层的厚度无关并且因此对于工作覆层厚度由于磨损的降低是不敏感的。如现有技术中设定的、用于考虑这种磨损的复杂的校正方法因此是不必要的。由间距测量系统的一系列单个测量值可以通过数值方法确定相应的终止点。

根据另一个实施形式可以设定，间距测量在多个测量位置上进行，其方式是，在所述至少一个受驱动旋转的工作盘旋转一周或多周期间在相应的测量位置多次测量间距，并由测量曲线确定特征参数，将所述特征参数与基准参数进行比较。这里间距的测量当然也可以连续地进行。所述特征值例如可以是所测量的间距值的曲线的平均值。在现有技术中基于以下事实，在工作盘旋转期间由于盘机械上的不精确性会导致集成在工作盘中的间距传感器、例如涡电流传感器的测量信号的波动。基于这个原因，现有技术建议，只在工作盘的确定的位置处短时间地且周期性地测量间距。但本申请人的研究出人意料地发现，传感器信号中的波动不能仅用机械上的不精确性来解释。信号波动更多地取决于利用另外的测量方法能够通过工作间隙的机械变化解释的因素。所述解释更多地在于，涡电流传感器始终检测其所测量的材料的电磁特性。就是说，这种传感器的传感器信号一方面受到工作盘的间距的影响，另一方面受到工作盘的电磁特性的影响，所述电磁特性例如由于制造公差而略微波动。如果在这种涡电流传感器下面的工作盘相应地旋转，则传感器在此时检测的圆形轨道上测得信号曲线，所述信号曲线对于每个盘都是特征性的并可以被称为“磁指纹”。所述磁指纹与测量信号叠加。这个问题在现有技术中没有得到解决。特别是由于磁指纹导致的波动是高频的，使得所述波动会在几个毫米的范围内导致测量信号的明显幅值变化。在工作盘的确定的角度位置进行测量，如在现有技术中建议的那样，不能提供这种精度。因此，根据这个实施形式，本发明建议，例如在校正双面加工机期间对于工作盘一周或多周的旋转记录所述磁指纹并由此计算出特征参数，例如平均值作为基准特征参数。在接下来的加工过程中，同样对于分别对盘一周或多周的旋转记录间距测量信号并又由此计算出特征参数，例如平均值。此时由实际的特征参数和基准特征参数的差可以确定所要求得的间距值。因为测量由此是在一定时间段(一周或多周的盘旋转)上而不是在一定的地点(盘相互间的位置)上确定的，可以通过在这种机器中已经存在的转速传感器与时间测量相结合控制所述测量。不需要附加的角度传感器。当然这种实施形式的各优点原则上也能够只在工作间隙的一个径向位置处进行的间距测量中实现。但在根据本发明采用两个沿径向间隔开的测量位置时，实现了测量精度的改善。

根据另一个特别符合实际的实施形式，所述至少一个支承件可以是至少一个转盘，所述转盘具有至少一个凹口，至少一个待加工的工件容纳在所述凹口中，并且所述凹口通过滚动装置、例如齿圈结构置于旋转，由此所述至少一个容纳在转盘中的工件沿摆线轨道在工作间隙中运动。利用这种本身已知的转盘可以实现特别精确的工件加工。

在另一个特别符合实际的实施形式中，工作盘之间的间距可以利用至少两个工作间隙的在沿径向间隔开的测量位置处设置在工作盘之一中的涡电流传感器测量。这种传感器提供可靠的间距测量并已很常见地设置在双面加工机中，以用于其它目的，特别是用于调整实现平面平行的间隙。

附图说明

下面参考附图来详细说明本发明的实施例。其中示意性地示出：

图1用竖直的剖视图示出用于执行本发明的方法的双面加工机的局部，

图2示出图1的双面加工机的放大的局部，

图3用另一个视图示出图2的局部，

图4示出带有代表工件在工作间隙中的径向停留可能性的参数的图线，以及

图5示出带有在加工期间代表工具厚度的工作盘间距的时间曲线的图线。

具体实施方式

如果没有另外说明，在图中相同的附图标记表示相同的对象。在图1中示出双面加工机、在该实施例中是双面抛光机的一部分。该双面加工机具有环形的上部支承盘12以及与上部支承盘12相对置设置的、同样是环形的下部支承盘14。在上部和下部支承盘12、14保持一个环形的上部工作盘16和一个环形的下部工作盘18。工作盘16、18分别具有一个环形的工作面20、22，这两个工作面在它们之间限定一个同样是环形的工作间隙24。其中至少一个支承盘12、14这里以没有详细示出的方式与驱动装置相连，利用所述驱动装置能够驱动支承盘12、14以及与其相对应的工作盘16、18绕在图1中25处示出的旋转轴旋转。支承盘以及由此还有工作盘特别是可以相反地旋转。在工作间隙24中在该实施例中设置多个未示出的、但本身已知的转盘，所述转盘通过一个齿圈装置在工作盘旋转时同样被置于旋转。所述工作盘分别具有多个用于在工作间隙24中加工的工件、例如晶片的凹口。通过转盘的旋转，容纳在转盘中的晶片沿摆线轨道在工作间隙24中运动。为了进行加工，将相对于彼此旋转的工作盘16、18以压紧力相互压紧并且在工作盘16、18之间双面地加工、例如抛光浮动地保持在转盘中的工件。工作盘16、18的工作面20、22为此可以设有合适的工作覆层、例如抛光覆层。

在上部工作盘16中在两个沿径向相互间隔开的位置处设置两个间距传感器26、28，在当前情况下是涡电流传感器26、28，所述间距传感器测量上部工作盘16和下部工作盘18之间的间距，特别是工作面20、22之间的间距。在图1中还可以看到不同的半径，例如工作间隙24的内边缘的半径R_i、工作间隙24的外边缘的半径R_a以及指示涡电流传感器26、28的径向位置的半径R₁和R₂。根据本发明例如可以由用涡电流传感器26、28测量的工作盘16、18之间的间距计算出在工作间隙24的任意一个其他的径向位置处的间距，例如在工作间隙的半径R_i的内边缘上或在工作间隙的半径为R_a的外边缘上的间距。但也可以例如在这样一个径向位置处确定工作盘16、18彼此间的间距，该位置的半径是半径R_a和R_i的平均值。就是说，该位置沿径向方向在半径R_a和R_i之间。由这样计算出的间距此时可以例如得出工件厚度。特别是可以将相应确定的间距直接看作是工件厚度，必要时减去工作覆层厚度。

在图中示出的双面加工机设有调节装置(未示出)，利用所述调节装置能够将上部支承盘并利用上部支承盘将上部工作盘16调整为凹入或凸出的。在图2和3中用放大的局部示出上部支承盘和工作盘12、16的凸出的设置。这里可以看到，工作盘16、18之间在内部的工作间隙边缘处的间距D_i以及在外部工作间隙边缘处的间距D_a以及由此还有由涡电流传感器26、28测量的间距D₁和D₂相应地改变。在图3中用虚线示出两个工作盘16、18相互之间略微凹入的位置。可以看到，两个涡电流传感器26、28测量在虚线示出的凹入位置处和在图2和3中凸出的设置之间不同的间距变化ΔD₁和ΔD₂。此外可以看到，在调整工作间隙时在径向位置R_s处不会出现间距变化。就是说，在间距几何形状改变时，在上部工作盘16的摆动中心或旋转中心处不会出现工作间距尺寸的变化。可以这样来利用这一点，即由涡电流传感器26、28的测量信号恰好计算出工作盘16、18之间的在(例如实现在校正时确定的)径向位置R_s处的间距，并将该间距视为在工作间隙24中加工的工件的厚度。

在图4中示出在工件的加工期间代表工件在工作间隙24中的径向停留概率的参数s’，在当前情况下该参数是相关的轨道长度分布。参数s’在半径R上示出。限定工作间隙24的内半径R_i和外半径R_a用虚线示出。可以看到，工件更多地停留在内部半径的区域内。该认知可以用来在多个例如均匀分布的径向位置处由涡电流传感器26、28的测量信号计算出工作盘之间的间距，各间距用在图4中标出的、给出径向停留概率的参数s’加权，由经加权的各间距构成作为实际的工件厚度的算数平均值。

图5示出根据本发明确定的、在工作间隙的在加工期间代表工件厚度的径向位置处的工作盘间距的时间曲线。特别是在时间t上标出在一个合适的径向位置处确定的工作盘间距D_w，并且在不同的时刻记录的测量点连接成在图5中示出的曲线。可以看到，主要存在两个稳定的运行状态。在时刻T_E之前发生基本上恒定的材料去除。得到一个具有恒定的负斜率的直线。在时刻T_E周围，在工作间隙24中加工的工件到达了浮动地容纳工件的转盘的厚度。相应地材料去除基本上结束，并且工作盘间距以及工件厚度在时刻T_E之后基本上保持在一个恒定的值，即表现为斜率为零的直线。因此可以将时刻T_E选择为加工的终止时刻。可以以简单的方式确定该时刻，其方式是，计算在图5中示出的曲线的一次数学导数。一旦所述导数发生明显变化，必要时超出覆盖/遮掩测量波动的极值，则达到了时刻T_E并且可以终止加工。为了优化工件并且特别是其表面的平面度，加工过程也可以有目的地超过时刻T_E持续确定的时间段。这当然会导致转盘的磨损升高。

利用根据本发明的方法能够以简单的方式实现将工件精确地加工到预先确定的厚度。

Claims

1.一种在双面加工机中加工扁平工件的方法，所述双面加工机具有上部的和下部的工作盘(16、18)，其中至少一个工作盘(16、18)受驱动旋转，并且各工作盘(16、18)分别具有一个环形的工作面(20、22)，各工作面(20、22)在这两个工作面之间限定同样是环形的工作间隙(24)，至少一个支承件位于所述工作间隙中，所述支承件在工作间隙(24)中引导至少一个工件，使得所述至少一个工件在工作面(20、22)之间被双面加工，其特征在于，在工作间隙(24)的至少两个沿径向间隔开的测量位置处测量各工作盘(16、18)之间的间距，由所测得的间距确定工作盘(16、18)之间的、在工作间隙(24)的代表在工作间隙(24)中被加工的至少一个工件的厚度的位置处的间距，并由这样确定的间距求得在工件间隙(24)中加工的所述至少一个工件的厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所测得的间距确定在工作间隙(24)的内边缘和/或外边缘上的位置处的工作盘(16、18)之间的间距，并由这样确定的间距值求得在工件间隙(24)中加工的所述至少一个工件的厚度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所测得的间距确定工作盘(16、18)之间在这样一个位置处的间距，该位置的半径等于工作间隙(24)的内边缘的半径和工作间隙(24)的外边缘的半径的平均值，并由这样确定的间距求得在工件间隙(24)中加工的所述至少一个工件的厚度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中至少一个工作盘(16、18)的工作面(20、22)能够调整成凸出或凹入的形状，由所测得的间距确定各工作盘(16、18)之间在这样一个位置处的间距，在该位置处工作盘(16、18)之间的间距在将所述至少一个工作盘(16、18)调整成凸出或凹入的形状时不发生改变，并由所确定的间距求得在工件间隙(24)中加工的所述至少一个工件的厚度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定在将所述至少一个工作盘(16、18)调整成凸出或凹入的形状时各工作盘(16、18)之间的间距不发生改变的位置，其中，将所述至少一个工作盘(16、18)调整为凹入和/或凸出的形状，此时测量工作盘(16、18)在测量位置的间距的改变，并由所述间距的改变确定在调整所述至少一个工作盘(16、18)时各工作盘(16、18)的间距不发生改变的位置的半径。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所测得的间距确定在多个与测量位置沿径向间隔开的位置处工作盘(16、18)之间的间距，这样确定的间距用这样参数进行加权，所述参数代表在工件在工作间隙(24)中的加工过程中工件在与所确定的间距相对应的位置处的径向停留概率，并由经加权的间距的平均值求得工件厚度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，重复执行所述方法，记录工件厚度的时间曲线，并由工件厚度的时间曲线确定工件加工的终止时刻。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述终止时刻确定为这样的时刻，在该时刻所记录的时间曲线的一次数学导数改变大于预先规定的极值。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述终止时刻确定为这样的时刻，该时刻在所记录的时间曲线的第一导数改变大于预先规定的极值的时刻之后一确定的时间段。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在测量位置进行间距测量，其中在所述至少一个受驱动旋转的工作盘(16、18)旋转一周或多周期间多次测量在各测量位置处的间距，由测量曲线确定一特征参数，将所确定的特征参数与基准特征参数相比较。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述特征参数是所测得的间距值的曲线的平均值。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个支承件是至少一个转盘，所述转盘具有至少一个凹口，所述至少一个要加工的工件容纳在所述凹口中，所述转盘通过一个滚动装置置于旋转，由此容纳在转盘中的所述至少一个工件沿摆线的轨道在工作间隙中运动。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工作盘(16、18)之间的间距利用在工作间隙(24)的沿径向间隔开的测量位置处设置在各工作盘(16、18)之一中的至少两个涡电流传感器(26、28)测量。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所测得的间距确定工作盘(16、18)之间的、在一个也与测量位置沿径向间隔开的位置处的间距。