DE102008056276A1 - Verfahren zur Regelung des Arbeitsspalts einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine - Google Patents

Verfahren zur Regelung des Arbeitsspalts einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine Download PDF

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Ulrich Ising
Hans-Peter Boller
Eckhard Gurgel
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    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10Single-purpose machines or devices
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Arbeitsspalts einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine mit einem oberen und einem unteren Träger die eine obere und eine untere Trägerscheibe tragen, an denen wiederum eine obere und eine untere Arbeitsscheibe anliegen und befestigt sind, wobei die Arbeitsscheiben über mindestens eine mit mindestens einem der Träger verbundene Antriebswelle relativ zueinander drehend antreibbar sind und jeweils eine Arbeitsfläche besitzen, zwischen denen ein Arbeitsspalt gebildet ist, in dem flache Werkstücke bearbeitet werden, gekennzeichnet durch die Schritte bei aufeinander zugestellten Arbeitsscheiben wird mittels einer Verstelleinrichtung zumindest eine der Arbeitsscheiben verformt und so die Form des Arbeitsspalts verändert, während der Verformung der Arbeitsscheibe wird mehrfach der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Träger gemessen, aus dem Verlauf der aufgenommenen Messwerte wird ein Extremum der Messwerte ermittelt, bei dem die Arbeitsflächen eine größtmögliche Parallelität besitzen, und auf Grundlage des ermittelten Extremums wird der Arbeitsspalt durch eine Ansteuerung der Verstelleinrichtung auf eine gewünschte Form geregelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Arbeitsspalts einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine mit einem oberen und einem unteren Träger, die eine obere und eine untere Trägerscheibe tragen, an denen wiederum eine obere und eine untere Arbeitsscheibe anliegen und befestigt sind, wobei die Arbeitsscheiben über mindestens eine mit mindestens einem der Träger verbundene Antriebswelle relativ zueinander drehend antreibbar sind und jeweils eine Arbeitsfläche besitzen, zwischen denen ein Arbeitsspalt gebildet ist, in dem flache Werkstücke bearbeitet werden.
  • In derartigen Bearbeitungsmaschinen werden beispielsweise Halbleiterscheiben (Wafer) bearbeitet, zum Beispiel geschliffen, geläppt oder poliert. Für eine anschließende Weiterbearbeitung der Werkstücke ist die Oberflächengeometrie von entscheidender Bedeutung. So können beispielsweise durch optische Abbildeverfahren integrierte Schaltungen auf die Werkstücke aufgebracht werden. Unregelmäßigkeiten der Oberflächengeometrie verringern die Abbildungsschärfe. Meist ist daher eine möglichst gute Planparallelität der Werkstückoberflächen erwünscht.
  • Bei der Doppelseitenbearbeitung kommt es durch verschiedene Einflüsse, wie zum Beispiel Verschleiß der Werkzeuge (zum Beispiel der Arbeitsscheiben), Wärmeeintrag oder mechanische Einfederung zu Verformungen der Träger- und/oder Arbeitsscheiben und damit der Arbeitsflächen, die in Kontakt mit den zu bearbeitenden Werkstücken stehen. Es ist bekannt, durch ein zwischen der Trägerscheibe und der Arbeitsscheibe angeordnetes Labyrinth ein Kühlmittel zu zirkulieren, beispielsweise temperiertes Wasser. Auf diese Weise sollen unerwünschte Temperatureinflüsse auf die Geometrie des Arbeitsspalts vermieden werden. Allerdings ist auf diese Weise nicht immer eine ausreichende Kompensation von Temperatureinflüssen möglich. Außerdem werden Verformungen des Arbeitsspalts, wie oben erläutert, neben der Temperatur durch weitere Faktoren verursacht.
  • In DE 10 2006 037 490 A1 wird daher vorgeschlagen, bei einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine die obere Trägerscheibe an einem Tragring aufzuhängen, der drehfest mit einer oberen Antriebswelle verbunden ist. Zwischen dem Tragring und einem ringförmigen Abschnitt der Trägerscheibe auf der radial äußeren Seite des Tragrings wird ein steuerbares Mittel angeordnet, über das mittels eines Krafterzeugers eine radiale Kraft über den Umfang des Tragrings auf die Trägerscheibe aufgebracht werden kann. Es ist dann möglich, durch Aufbringen eines vorbestimmten Drucks eine zunächst ebene Arbeitsscheibe und damit Arbeitsfläche in eine leicht konkave oder konvexe Form zu verformen bzw. eine konvexe oder konkave Arbeitsscheibe in eine plane Form zu verformen. Zur Ermittlung der Geometrie des Arbeitsspalts werden geeignete Sensoren eingesetzt, die die aktuelle Verformung der Arbeitsscheiben ermitteln. Dies können zum Beispiel mindestens zwei Wirbelstromsensoren sein, die an radial beabstandeten Punkten in eine der Arbeitsscheiben integriert sind und an diesen Punkten den Abstand der Arbeitsscheiben, also die Breite des Arbeitsspalts messen. Auf Grundlage dieses Messergebnisses erfolgt eine Ansteuerung des Krafterzeugers durch eine Regeleinrichtung, um eine gewünschte Arbeitsspaltgeometrie einzustellen.
  • Das Vorsehen solcher Abstandssensoren in den Arbeitsscheiben zur Messung der Arbeitsspaltgeometrie ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und kostenintensiv. Insbesondere bei anderen Doppelseitenbearbeitungsmaschinen als Poliermaschinen, beispielsweise Läpp- oder Schleifmaschinen, sind solche Sensoren zudem häufig nicht vorgesehen. Eine Erfassung und Regelung der Arbeitsscheibenverformung bzw. der Arbeitsspaltgeometrie ist dann ohne aufwendige Maßnahmen nicht möglich.
  • Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem in einfacher Weise bei Doppelseitenbearbeitungsmaschinen jeglicher Art die Arbeitsspaltgeometrie geregelt werden kann.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren.
  • Für ein Verfahren der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe durch die Schritte:
    • – bei aufeinander zugestellten Arbeitsscheiben wird mittels einer Verstelleinrichtung zumindest eine der Arbeitsscheiben verformt und so die Form des Arbeitsspalts verändert,
    • – während der Verformung der Arbeitsscheibe wird mehrfach der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Träger gemessen,
    • – aus dem Verlauf der aufgenommenen Messwerte wird ein Extremum der Messwerte ermittelt, bei dem die Arbeitsflächen eine größtmögliche Parallelität besitzen,
    • – auf Grundlage des ermittelten Extremums wird der Arbeitsspalt durch eine Ansteuerung der Verstelleinrichtung auf eine gewünschte Form geregelt.
  • In der erfindungsgemäßen Doppelseitenbearbeitungsmaschine findet eine beidseitige Bearbeitung der Werkstücke statt. Die Arbeitsscheiben und die Trägerscheiben können ringförmig ausgebildet sein. In ihrer Betriebsstellung sind sie koaxial zueinander angeordnet. Die Veränderung der Form der Arbeitsscheibe kann erfindungsgemäß beispielsweise in der in DE 10 2006 037 490 A1 beschriebenen Weise erfolgen. Insbesondere kann also beispielsweise die obere Trägerscheibe an einem Tragring aufgehängt sein, der drehfest mit einer oberen Antriebswelle verbunden ist. Zwischen dem Tragring und einem ringförmigen Abschnitt der Trägerscheibe können radial außen vom Tragring steuerbare Mittel angeordnet sein, über die mit Hilfe eines Krafterzeugers eine radiale Kraft über den Umfang des Tragrings auf die Trägerscheibe aufgebracht werden kann. Darüber hinaus kann eine Regelvorrichtung vorgesehen sein, die den Arbeitsspalt durch eine Ansteuerung dieser Verstelleinrichtung, also insbesondere durch eine Einstellung der Kraft am Krafterzeuger, auf eine gewünschte Form regelt. Dabei erfolgt eine Verformung der jeweiligen Trägerscheibe und damit der an ihr befestigten Arbeitsscheibe mit ihrer Arbeitsfläche.
  • Erfindungsgemäß ist eine konvexe oder konkave Verformung der Arbeitsscheibe oder eine Planeinstellung der Arbeitsscheibenform möglich. Die Verformung erfolgt bei für die Bearbeitung aufeinander zugestellten Arbeitsscheiben, wobei ein Druck der Arbeitsscheiben gegeneinander eingestellt werden kann. Die Verformung kann bei in die Maschine eingelegten Werkstücken erfolgen. In diesem Fall stehen die Arbeitsscheiben also in Kontakt mit den Werkstücken, beziehungsweise gegebenenfalls mit den diese in an sich bekannter Weise aufnehmenden Läuferscheiben. Es ist jedoch auch möglich, das Verfahren bei nicht eingelegten Werkstücken und aufeinander zugestellten Arbeitsscheiben durchzuführen. In diesem Fall stehen die gegenüberliegenden Arbeitsscheiben also direkt miteinander in Kontakt. Eine konkave oder konvexe Verformung einer der Arbeitsscheiben führt zu einer Kraft auf den jeweiligen Träger. Dadurch kommt es zu einer Bewegung bzw. gegebenenfalls Verformung des Trägers und damit einer Änderung des Abstands der Träger zueinander. Dieser Abstand zwischen den Trägern wird während der Verformung gemessen.
  • Es kann eine Messkurve mit den aufgenommenen Abstandswerten aufgenommen werden. Auf ihr kann beispielsweise der gemessene Abstand über einer eine Verstellgröße der Arbeitsscheiben anzeigenden Größe der Verstelleinrichtung aufgetragen sein. Dabei kann es sich beispielsweise um die von der Verstelleinrichtung auf die Arbeitsscheibe bzw. die Trägerscheibe ausgeübte Kraft handeln. Die Messkurve besitzt ein Extremum, insbesondere ein Minimum. Als Extremum kann also insbesondere das Minimum der Messkurve ermittelt werden. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass dieses Extremum gerade bei einer Parallelstellung der Arbeitsscheiben bzw. ihrer Arbeitsflächen und damit einer maximalen Planparallelität des Arbeitsspalts auftritt.
  • Aus der aufgenommenen Messkurve kann dann beispielsweise ein erforderlicher Abstand der Träger ermittelt werden, um den Arbeitsspalt möglichst planparallel einzustellen. Es kann also die Parallelstellung der Arbeitsscheiben ermittelt werden. Auf diesen Sollabstandswert als Regelgröße kann dann durch eine messtechnische Überwachung des Abstands der Träger geregelt werden, indem die Verstelleinrichtung in geeigneter Weise angesteuert wird. Auf diese Weise wird auch der Arbeitsspalt in seiner Form entsprechend geregelt.
  • Dabei kann erfindungsgemäß mittels einer Verstelleinrichtung die Form sowohl der oberen als auch der unteren Arbeitsscheibe eingestellt und der Arbeitsspalt auf diese Weise geregelt werden. Es ist aber auch möglich, nur die Form einer der Arbeitsscheiben zu regeln.
  • Es ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht erforderlich ist, in aufwendiger Weise den Abstand im Arbeitsspalt selbst zu messen. Vielmehr kann aus einer Messung des Abstands der Träger auf die Arbeitsspaltgeometrie rückgeschlossen werden. Separate, an radial beabstandeten Punkten in den Arbeitsscheiben angeordnete Sensoren, zum Beispiel Wirbelstromsensoren, müssen erfindungsgemäß nicht vorgesehen sein. Auf diese Weise wird eine Kostenersparnis erreicht. Dabei kann in einfacher Weise eine Regelung auf Grundlage eines bei Doppelseitenbearbeitungsmaschinen üblicherweise vorgesehenen Wegmessers zwischen den Trägern erfolgen.
  • Darüber hinaus kann die Abschaltgenauigkeit der Maschine erhöht werden, also der Zeitpunkt, zu dem eine materialabtragende Bearbeitung beendet werden muss, genauer bestimmt werden. Eine bei größeren Stillstandszeiten der Maschine auftretende Temperaturdrift und damit Verformung der Arbeitsscheiben kann ebenfalls kompensiert werden. Es werden eine präzisere Einhaltung der vorgegebenen optimalen Werkzeuggeometrie und damit eine verbesserte Prozessleistung erreicht. Ferner kann das aktuelle Werkstückprofil als zusätzliche Prozessinformation gewonnen werden durch einen Vergleich zwischen dem Trägerabstand für eine maximale Parallelität des Arbeitsspalts und der entsprechenden Stellgröße der Verstelleinrichtung, also beispielsweise der ausgeübten Kraft. Verändern sich diese Werte zueinander, kann auf eine entsprechende Veränderung der Werkstückgeometrie geschlossen werden.
  • Das Verfahren kann während der Bearbeitung von Werkstücken und gegebenenfalls mehrfach durchgeführt werden. Bei den Werkstücken kann es sich beispielsweise um Halbleiterscheiben (Wafer), zum Beispiel Silizium-Wafer, handeln. Die Maschine kann zum Polieren der Werkstücke dienen. Sie kann erfindungsgemäß aber beispielsweise auch zum Schleifen oder Läppen der Werkstücke vorgesehen sein. Gerade solche Maschinen weisen üblicherweise keine Sensorik in den Arbeitsscheiben zur Spaltgeometrieerfassung auf. Die Antriebswelle kann in an sich bekannter Weise von einem Antriebsmotor angetrieben sein. Dabei ist es möglich, nur eine oder auch beide Trägerscheiben und damit Arbeitsscheiben drehend anzutreiben.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die mindestens eine Arbeitsscheibe von einer konvexen Form zu einer konkaven Form verformt werden. Es kann insbesondere eine kontinuierliche Verformung stattfinden. Dabei kann der gesamte Verstellweg der Verstelleinrichtung durchfahren werden. Es stehen dann besonders viele Messpunkte zur Verfügung und die aufgenommene Messkurve ist besonders aussagekräftig.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Extremum mittels eines numerischen Verfahrens zur Extremwertfindung berechnet werden. Bei Einsatz solcher an sich bekannten numerischen Methoden zur Extremwertbestimmung muss nicht der gesamte Verstellweg der Verstelleinrichtung von konkav zu konvex durchfahren werden. Vielmehr kann bereits auf Grundlage einer geringeren Anzahl von Messwerten das Extremum und damit der Trägerabstand für Parallelität des Arbeitsspalts errechnet werden. Es ist dann eine schnellere Bestimmung der für die Regelung erforderlichen Größen möglich.
  • Der Abstand zwischen den Trägern kann parallel zur Rotationsachse der Arbeitsscheiben gemessen werden, um Verfälschungen auf das Messergebnis zu minimieren. Um eine symmetrische Messung zu erreichen, kann der Abstand zwischen den Trägern auch entlang der Rotationsachse der Arbeitsscheiben gemessen werden. Es ist somit eine zentrale Messung in Richtung der Rotationsachse der Träger- bzw. Arbeitsscheiben möglich. Gerade bei Schleif- oder Läppmaschinen sind zentral angeordnete Abstandsmesseinrichtungen (sogenannte Wegmesser) häufig bereits vorhanden. Diese Messeinrichtungen können erfindungsgemäß dann in kostengünstiger Weise eingesetzt werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Arbeits- und Trägerscheiben ringförmig ausgebildet sein und der Abstand kann zwischen den Trägem im Bereich einer zentralen Ausnehmung der Arbeits- und Trägerscheiben gemessen werden. Eine solche ringförmige Ausbildung der Arbeits- und Trägerscheiben ist üblich. Der obere und untere Träger der Maschine können sich dann im Bereich der zentralen Ausnehmung der Arbeits- und Trägerscheiben direkt gegenüberliegen. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Abstandsmessung möglich.
  • Der Abstand zwischen den Trägern kann mittels einer im Bereich der Befestigung eines Trägers an der Antriebswelle zentral befestigten Messeinrichtung und einer gegenüberliegenden Gegenfläche des anderen Trägers gemessen werden. Ist die Messeinrichtung beispielsweise an dem oberen Träger befestigt, kann sie im Bereich der zentralen Aufhängung des Trägers an der oberen Antriebswelle vorgesehen sein.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Abstand zwischen den Trägern mittels eines optischen Messverfahrens gemessen werden. So ist beispielsweise eine optische Wegmessung mittels eines Lasers oder ähnlicher Vorrichtungen denkbar. Auf diese Weise wird in einfacher Weise eine besonders genaue Messung erreicht.
  • Die Versteileinrichtung kann erfindungsgemäß derart angesteuert werden, dass die Arbeitsflächen eine größtmögliche Parallelität annehmen. Für die Weiterbearbeitung der Werkstücke, beispielsweise für das Aufbringen von integrierten Schaltungen, ist eine maximale Planparallelität der Werkstückoberflächen erwünscht. Dazu wird der Arbeitsspalt ebenfalls möglichst planparallel eingestellt, also die Arbeitsflächen der Arbeitsscheiben möglichst parallel zueinander ausgerichtet. Es ist aber selbstverständlich auch denkbar, auf einen anderen Sollabstandswert der Träger als den der größtmöglichen Parallelität zu regeln, sofern beispielsweise eine bestimmte Konkavität oder Konvexität einer oder beider Arbeitsscheiben für die Bearbeitung gewünscht ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
  • 1 eine Doppelseitenbearbeitungsmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Betriebsstellung,
  • 2 die in 1 dargestellte Doppelseitenbearbeitungsmaschine in einer zweiten Betriebsstellung, und
  • 3 eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgenommene Messkurve.
  • Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. In den 1 und 2 ist eine Doppelseitenbearbeitungsmaschine 10 gezeigt. Die Maschine 10 kann beispielsweise zum Polieren, Schleifen oder Läppen von dünnen Werkstücken, insbesondere Halbleiterscheiben (Wafer) dienen. Die Doppelseitenbearbeitungsmaschine 10 weist einen oberen Träger 12 und einen unteren Träger 14 auf. Die oberen und unteren Träger 12, 14 besitzen sternförmige Arme 16, 18. Mit diesen Armen 16, 18 tragen die oberen und unteren Träger 12, 14 eine obere Trägerscheibe 20 und eine untere Trägerscheibe 22. Die oberen und unteren Trägerscheiben 20, 22 sind in dem dargestellten Beispiel ringförmig ausgebildet. An der oberen Trägerscheibe 20 liegt eine ebenfalls ringförmig ausgebildete obere Arbeitsscheibe 24 an und ist an der Trägerscheibe 20 befestigt. An der unteren Trägerscheibe 22 liegt entsprechend eine untere Arbeitsscheibe 26 an und ist an der unteren Trägerscheibe 22 befestigt. In der in 1 dargestellten Betriebsstellung sind die obere Arbeitsscheibe 24 und untere Arbeitsscheibe 26 koaxial zueinander angeordnet. Die obere Arbeitsscheibe 24 besitzt eine erste Arbeitsfläche 28 und die untere Arbeitsscheibe 26 besitzt eine zweite, der ersten Arbeitsfläche 28 zugewandte Arbeitsfläche 30. Die Arbeitsflächen 28, 30 begrenzen zwischen sich einen Arbeitsspalt 32. In dem Arbeitsspalt 32 sind flache Werkstücke 34 angeordnet, die von den Arbeitsscheiben 24, 26 beidseitig bearbeitet werden. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich bei den Werkstücken 34 um Wafer. Es versteht sich, dass die Dicke der Werkstücke 34 im Vergleich zu ihren übrigen Abmaßen in den Figuren äußerst übertrieben dargestellt ist. In der Tat liegt die Dicke der Werkstücke im Bereich weniger Millimeter, insbesondere in einem Bereich von weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm.
  • Über eine in den Figuren nicht dargestellte, mit dem oberen Träger 12 verbundene obere Antriebswelle kann zumindest der obere Träger 12 und mit ihm die obere Trägerscheibe 20 und die obere Arbeitsscheibe 24 drehend angetrieben werden. Auf diese Weise können die oberen und unteren Arbeitsscheiben 24, 26 relativ zueinander rotiert werden. Die Drehachse des Trägers 12 und damit der Trägerscheibe 20 und der Arbeitsscheibe 24 ist bei dem Bezugszeichen 36 dargestellt.
  • Die Träger 12, 14 sind in dem Bereich der zentralen Ausnehmung der ringförmigen Träger- und Arbeitsscheiben 20, 22, 24, 26 direkt gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere besitzen der obere und untere Träger 12, 14 jeweils im zentralen Bereich der ringförmigen Ausnehmung gegenüberliegende Vorsprünge 38, 40. In dem oberen Vorsprung 38 ist im Bereich der Rotationsachse 36 eine Messeinrichtung 42 angeordnet. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um eine optische Messeinrichtung 42. Mit ihr kann mittels einer Laufzeitmessung eines von der Messeinrichtung 42 entlang der Rotationsachse 36 auf die der Messeinrichtung 42 gegenüberliegende Gegenfläche 44 des unteren Vorsprungs 40 gerichteten Laserstrahls der Abstand D zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Vorsprünge 38, 40, und damit zwischen den Trägern 12, 14 bestimmt werden.
  • Die Doppelseitenbearbeitungsmaschine weist weiterhin eine nicht näher dargestellte Verstelleinrichtung auf. Diese kann beispielsweise in der in DE 10 2006 037 490 A1 beschriebenen Weise ausgestaltet sein. Die Verstelleinrichtung ist an sich bekannt und wird an dieser Stelle nicht näher erläutert. Mit ihr ist es möglich, in dem dargestellten Beispiel die obere Trägerscheibe 20 und damit die obere Arbeitsscheibe 24 zu verformen. Insbesondere kann auf diese Weise eine konvexe oder konkave Verformung der oberen Trägerscheibe 20 und der oberen Arbeitsscheibe 24 erfolgen, wie dies in 1 schematisch durch den Pfeil 46 veranschaulicht ist. Durch die Träger 12, 14 wird eine Kraft auf die jeweils zugeordneten Träger- und Arbeitsscheiben so ausgeübt, dass die Arbeitsscheiben 24, 26 von beiden Seiten gegen die Werkstücke 34 gedrückt werden. Die Arbeitsscheiben 24, 26 sind aufeinander zugestellt.
  • In 2 ist eine konvexe Verformung der oberen Trägerscheibe 20 und damit der oberen Arbeitsscheibe 24 dargestellt. Es versteht sich, dass der Grad der Verformung zur Veranschaulichung äußerst übertrieben dargestellt ist. Werden die obere Arbeitsscheibe 20 und die obere Trägerscheibe 24 im auf die untere Arbeitsscheibe 26 zugestellten Zustand in der in 2 gezeigten Weise verformt, kommt es insbesondere zu einer vertikal nach oben gerichteten Krafteinwirkung auf den oberen Träger 12. Dies wiederum führt zu einer Vergrößerung des Abstands D zwischen den Trägem 12, 14. Zu einer entsprechenden Vergrößerung des Abstandes D kommt es in analoger Weise bei einer konkaven Verformung der oberen Trägerscheibe 20 und der oberen Arbeitsscheibe 24.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Form der oberen Trägerscheibe 20 und damit der oberen Arbeitsscheibe 24 von der in 2 dargestellten konvexen Form kontinuierlich in eine konkave Form verändert, indem durch die Verstelleinrichtung eine entsprechende Kraft auf die Trägerscheibe 20 und damit die Arbeitsscheibe 24 ausgeübt wird. Während dieser Verformung wird mittels der Messeinrichtung 42 in kurzen zeitlichen Abständen entlang der Rotationsachse 36 in der von den ringförmigen Arbeitsscheiben 24, 26 gebildeten zentralen Ausnehmung der Abstand D zwischen dem oberen und dem unteren Träger 12, 14 gemessen. Eine entsprechend ermittelte Messkurve ist in 3 gezeigt. In dem Diagramm in 3 ist der Abstand D über einer die Verformung der oberen Trägerscheibe 20 und oberen Arbeitsscheibe 24 charakterisierenden Größe V aufgetragen. Bei dieser Größe kann es sich beispielsweise um die von der Verstelleinrichtung auf die obere Trägerscheibe 20 ausgeübte Kraft handeln. Es ist zu erkennen, dass die Messkurve ein Minimum aufweist, das bei dem Bezugszeichen 48 gezeigt ist. Bei diesem Minimum 48 sind die oberen und unteren Arbeitsscheiben 24, 26 parallel ausgerichtet, das heißt der Arbeitsspalt 32 besitzt eine größtmögliche Planparallelität. Soll nun beispielsweise der Arbeitsspalt möglichst planparallel gehalten werden, kann mittels einer in den Figuren nicht näher dargestellten Regeleinrichtung die Verstelleinrichtung so angesteuert werden, dass der Abstand D auf den in 3 zu erkennenden Minimalwert geregelt wird. Auf diese Weise wiederum kann der Arbeitsspalt 32 möglichst planparallel geregelt werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, sofern gewünscht, eine andere Arbeitsspaltgeometrie zu wählen, beispielsweise eine geringfügige Konkavität oder Konvexität. Ein entsprechender Abstandswert D, auf den dann zu regeln ist, kann aus der in 3 gezeigten Messkurve abgelesen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006037490 A1 [0004, 0009, 0031]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Regelung des Arbeitsspalts einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine mit einem oberen und einem unteren Träger (12, 14), die eine obere und eine untere Trägerscheibe (20, 22) tragen, an denen wiederum eine obere und eine untere Arbeitsscheibe (24, 26) anliegen und befestigt sind, wobei die Arbeitsscheiben (24, 26) über mindestens eine mit mindestens einem der Träger (12, 14) verbundene Antriebswelle relativ zueinander drehend antreibbar sind und jeweils eine Arbeitsfläche (28, 30) besitzen, zwischen denen ein Arbeitsspalt (32) gebildet ist, in dem flache Werkstücke (34) bearbeitet werden, gekennzeichnet durch die Schritte: – bei aufeinander zugestellten Arbeitsscheiben (24, 26) wird mittels einer Verstelleinrichtung zumindest eine der Arbeitsscheiben (24, 26) verformt und so die Form des Arbeitsspalts (32) verändert, – während der Verformung der Arbeitsscheibe (24, 26) wird mehrfach der Abstand (D) zwischen dem oberen und dem unteren Träger (12, 14) gemessen, – aus dem Verlauf der aufgenommenen Messwerte wird ein Extremum (48) der Messwerte ermittelt, bei dem die Arbeitsflächen (24, 26) eine größtmögliche Parallelität besitzen, – auf Grundlage des ermittelten Extremums (48) wird der Arbeitsspalt (32) durch eine Ansteuerung der Verstelleinrichtung auf eine gewünschte Form geregelt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsscheibe (24, 26) von einer konvexen Form zu einer konkaven Form verformt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Extremum (48) mittels eines numerischen Verfahrens zur Extremwertfindung berechnet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (D) zwischen den Trägern (12, 14) parallel zur Rotationsachse (36) der Arbeitsscheiben (24, 26) gemessen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (D) zwischen den Trägern (12, 14) entlang der Rotationsachse (36) der Arbeitsscheiben (24, 26) gemessen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeits- und Trägerscheiben (20, 22, 24, 26) ringförmig ausgebildet sind und der Abstand (D) zwischen den Trägern (12, 14) im Bereich einer zentralen Ausnehmung der Arbeits- und Trägerscheiben (20, 22, 24, 26) gemessen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (D) zwischen den Trägern (12, 14) mittels einer im Bereich der Befestigung eines Trägers (12, 14) an der Antriebswelle zentral befestigten Messeinrichtung (42) und einer gegenüberliegenden Gegenfläche (44) des anderen Trägers (12, 14) gemessen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (D) zwischen den Trägern (12, 14) mittels eines optischen Messverfahrens gemessen wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung derart angesteuert wird, dass die Arbeitsflächen (28, 30) eine größtmögliche Parallelität annehmen.
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