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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines dünnen blattförmigen Werkstücks und einen Doppelend-Oberflächenschleifer, der verwendet wird, wenn ein dünnes blattförmiges Werkstück, wie zum Beispiel ein Siliziumwafer, geschliffen wird.
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Technischer Hintergrund
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Wenn beide Seitenoberflächen eines dünnen blattförmigen Werkstücks, wie zum Beispiel eines Siliziumwafers, mit einem Schleifräderpaar abgeschliffen werden, indem ein Doppelend-Oberflächenschleifer verwendet wird, wird ein In-Prozess-Kalibrierschleifen angewendet, in dem die Dicke des Werkstücks, das geschliffen wird, mit einem Messmittel gemessen wird, das ein Messkopfpaar aufweist, indem eine Steuerung derart durchgeführt wird, dass der gemessene Wert mit einem Schleifreferenzwert übereinstimmt, das Werkstück wird zu einer vorbestimmten genauen Größe geschliffen (Patentdokument 1).
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Beispielsweise zum Schleifen auf dieselbe Dicke wie die Dicke eines Masterwerkstücks, wird zuerst die Dicke des Masterwerkstücks mit einem Messmittel gemessen, wenn das Masterwerkstück abgeschliffen wird, und diese Dicke des Masterwerkstücks wird als ein Abschleifbezugswert unter der Abschleifumgebung angesehen und auf Null gesetzt. Wenn dann ein Werkstück tatsächlich abgeschliffen wird, wird die Dicke des Werkstücks während des Abschleifens mit demselben Messmittel gemessen, und als Folge auf ein Null-Signal, wenn der gemessene Wert den auf Null gesetzten Abschleifbezugswert erreicht, schaltet der Prozess zum Ausfeuern um und wird nach dem Ausfeuern über einen vorbestimmten Zeitraum fortgesetzt, wobei die Schleifräder zum Beenden des Schleifens zurückgezogen werden.
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Dokument aus dem Stand der Technik
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: Japanische veröffentlichte ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2003-71713
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung gelöste Aufgabe
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Durch Anwenden dieses In-Prozess-Kalibrierschleifens kann ein Werkstück in derselben Schleifumgebung wie derjenigen des Masterwerkstücks geschliffen werden, sodass das Werkstück mit derselben Dicke wie derjenigen des Masterwerkstücks fertig gestellt werden kann. Wenn sich jedoch die Schleifräder in ihrer Schnittschärfe voneinander unterscheiden, tritt eine große Differenz zwischen beiden Seitenoberflächen des Werkstücks beim Fertigstellungszustand auf, und eine vorbestimmte Schleifpräzision kann nicht über einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten werden.
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Insbesondere in einem Doppelend-Oberflächenschleifer, wenn ein Werkstück geschliffen wird, das durch statische Drücke eines Paars statischer Druckbeläge von beiden Seiten mit einem Schleifräderpaar abgeschliffen wird, wie in 14 gezeigt ist, wird das Werkstück durch Grobschleifen, Feinschleifen und Endschleifen auf eine vorbestimmte Schleifpräzision geschliffen. In diesem Fall ist es sehr wichtig, nachdem eine höhere Schleifgenauigkeit erforderlich wurde, dass das Paar Schleifräder während des Schleifens eines Werkstücks immer dieselbe Schnittschärfe aufweist.
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Wenn die einzelnen Schleifräder des Paars die gleiche Schnittschärfe aufweisen, sind die Werkstückschleifmengen durch die Schleifräder gleich, wie durch die durchgezogene Linie in 14 gezeigt ist. Es gibt jedoch eine individuelle Variation des Radverschleißvolumens zwischen den eigentlichen Schleifrädern, sodass, wegen des Unterschieds des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern, wenn die Schleifräder über einen langen Zeitraum verwendet werden, die Schleifräder in der Schnittschärfe stark voneinander abweichen.
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In Bezug auf ein Schleifrad, dessen Radverschleißvolumen groß ist, setzt sich ein Selbstschärfeffekt abrasiver Körner fort und eine hohe Schneidschärfe wird aufrechterhalten, so dass die Schleifmenge ansteigt, wie durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 14 gezeigt ist. Andererseits ist in Bezug auf ein Schleifrad, dessen Radverschleißvolumen klein ist, eine Schnittschärfe wegen des Zusammenklebens usw. zwischen abrasiven Körnern niedrig, sodass die Schleifmenge abnimmt, wie durch die abwechselnd lang und doppelt kurz gestrichelte Linie in 14 gezeigt ist. Obwohl die Werkstückfertigstellungsgröße dieselbe ist, unterscheiden sich als Folge die fertig gestellten Zustände der beiden Seitenoberflächen des Werkstücks wegen des Unterschieds der Schnittschärfe zwischen den Schleifrädern stark voneinander.
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Eine Oberfläche des Werkstückschliffs mit einem Schleifrad mit hoher Schnittschärfe wird eine raue Oberfläche und eine Oberfläche des Werkstückschliffs mit einem Schleifrad mit niedriger Schnittschärfe wird eine Spiegeloberfläche wie eine polierte Oberfläche, sodass sich die fertig gestellten Zustände der beiden Seitenoberflächen des Werkstückes stark voneinander unterscheiden. Wenn das Werkstück in diesem Grundzustand so beibehalten wird, wie es ist, kann das Werkstücks wegen des Unterschieds der Oberflächenfläche zwischen der rauen Oberflächenseite und der Spiegeloberflächenseite des Werkstücks verkrümmt werden, sodass die raue Oberflächenseite mit der größeren Oberflächenfläche die Außenseite wird und die Spiegeloberflächenseite mit der kleineren Oberflächenfläche die Innenseite wird.
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Es gibt beispielsweise Probleme, wenn ein Werkstück mit Schleifrädern geschliffen wird, die in ihrer Schnittschärfe voneinander abweichen, selbst wenn das Werkstück selbst eine vorbestimmte Fertigstellungsdicke aufweist, eine Spannung entsprechend dem Unterschied der Schleifmenge an die beiden Seitenoberflächen des Werkstücks angelegt wird und beiden Seitenoberflächen des Werkstücks gemäß dem Unterschied der Schleifmenge beschädigt werden, und wenn die Spannung und Beschädigung groß sind, weicht die Schleifpräzision von dem Referenzwert ab und wird das Werkstück fehlerhaft.
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Ferner wird ein Werkstück zwischen dem Paar statischer Druckbeläge normalerweise gleichmäßig durch Haltewasser, das von den Halteoberflächenseiten der statischen Druckbeläge zugeführt wird, horizontal gehalten, sodass eine ideale Schleifposition des Werkstücks die Mitte zwischen den statischen Druckbelägen ist, und diese Position wird wünschenswert als eine Schleifbezugsposition eingestellt, wenn geschliffen wird. Aktuelle Materialformen von Werkstücken, wie zum Beispiel Siliziumwafern, werden jedoch nicht immer perfekte Ebenen, wie eine Oberfläche mit einer gekrümmten Seitenoberfläche, und ihre Dicken sind nicht gleich, sodass eine Position eines Werkstücks, wenn die Schleifpräzision, wie zum Beispiel Flachheit usw. innerhalb von Referenzwerten ist, nicht die Mitte zwischen den statischen Druckbelägen ist, und dies kann die Schnittschärfe des linken und rechten Schleifrades beeinflussen.
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Obwohl die Schnittschärfen, die von dem Unterschied des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern abhängen, damit die Werkstückschleifpräzision stark beeinflussen, gibt es in Wirklichkeit einige weitere Faktoren, die den Verschleiß der Schleifräder bewirken, und es ist sehr schwierig, die Schleifbedingungen der Schleifräder so einzustellen, dass immer dieselben Schnittschärfen der Schleifräder mit diesen einigen weiteren Faktoren des Radverschleißes vorliegen. Daher entstehen wegen der Variation der Schnittscharfe, die durch den Unterschied des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern bewirkt wird, beim herkömmlichen Schleifen von Siliziumwafern usw. eine große Zahl von Ausfällen und führen als eine Folge zu einem Anstieg der Herstellungskosten und einer Verschlechterung der Produktivität.
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Angesichts dieses herkömmlichen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Schleifen eines dünnen blattförmigen Werkstücks und einen Doppelend-Oberflächenschleifer bereitzustellen, die einen Unterschied der Schnittschärfe wegen eines Unterschieds des Radverschleißvolumens zwischen Schleifrädern minimieren und eine vorbestimmte Schleifpräzision über einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Ein Verfahren zum Schleifen eines dünnen blattförmigen Werkstücks mit einem Paar Schleifräder gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, wenn beide Seitenoberflächen eines dünnen blattförmigen Werkstücks, das zwischen einem Paar statischer Druckbeläge gehalten wird, geschliffen werden: Messen von Positionen von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks, das geschliffen wird, und Bestimmen von Schneidschärfen der Schleifräder; und Korrigieren von Schleifbedingungen, die mit Veränderungen der Schneidschärfe verbunden sind, gemäß einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern, um die Differenz der Schneidschärfe zu eliminieren, wenn es eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern gibt.
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Es ist auch möglich, dass die Positionen von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks, das geschliffen wird, verglichen werden, und auf der Grundlage einer Differenz zwischen diesen eine Differenz des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern berechnet wird, und eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern auf der Grundlage der Differenz dieses Radverschleißvolumens bestimmt wird. Es ist auch möglich, dass Positionen von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks, wenn eine Schleifpräzision des Werkstücks innerhalb der Bezugspräzision liegt, beim Vorschleifen als Bezugswerte eingestellt werden, und durch Subtraktion zwischen den Bezugswerten und gemessenen Werten von beiden Seitenoberflächen des geschliffenen Werkstücks werden die Positionen von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks berechnet.
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Es ist auch möglich, dass eine relative Position des Werkstücks, das geschliffen wird, berechnet wird, diese relative Position wird mit einer Schleifbezugsposition verglichen, an der das Werkstück korrekt zwischen den statischen Druckteilen gehalten werden sollte, und auf der Grundlage einer Differenz hierzwischen wird eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern bestimmt. Es ist auch möglich, dass Strömungsvolumina von Schleifwasser, das zwischen die Schleifräder und das Werkstück zuzuführen ist, gemäß der Differenz der Schneidschärfe während des Schleifens des Werkstücks eingestellt werden. Es ist auch möglich, dass gemäß einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern, wenn ein Null-Signal, das eine vorbestimmte Größe des Werkstücks anzeigt, von einer Kalibrierausrüstung beim Schleifen des Werkstücks empfangen wird, die Zahl der Rotationen und/oder Schneidgeschwindigkeiten der Schleifräder nach dem Schleifen des Werkstücks eingestellt werden.
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Ein Doppelend-Oberflächenschleifer gemäß der vorliegenden Erfindung, der beide Seitenoberflächen eines dünnen blattförmigen Werkstücks, das zwischen einem Paar statischer Druckbeläge gehalten wird, mit einem Paar Schleifrädern schleift, umfasst: ein Paar Messköpfe, die Positionen von beiden Seitenoberflächen des geschliffenen Werkstücks messen; ein Schneidschärfenvergleichsmittel, das Positionen von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks, die durch Subtraktion zwischen Bezugswerten von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks und gemessenen Werten der Messköpfe berechnet werden, vergleicht, um eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern zu erhalten; und ein Schleifbedingungskorrekturmittel, das Schleifbedingungen korrigiert, die auf Schneidschärfen der Schleifräder gemäß einer Differenz der Schneidschärfe bezogen sind, um die Schleifräder mit derselben Schneidschärfe zu versehen, wenn es eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern gibt.
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EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Positionen beider Seitenoberflächen eines Werkstücks, das geschliffen wird, gemessen, und Schneidschärfen der Schleifräder werden bestimmt, und wenn es eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern gibt, werden Schleifbedingungen, die mit Veränderungen der Schneidschärfe verbunden sind, gemäß der Differenz der Schneidschärfe korrigiert, um die Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern zu eliminieren, sodass eine Differenz der Schneidschärfe zwischen einem Paar Schleifrädern, die beide Seitenoberflächen eines Werkstücks schleifen, minimiert werden kann, und eine vorbestimmte Schleifpräzision kann stabil über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden. Daher gibt es Vorteile, in denen die Werkstückschleifpräzision verbessert wird und die Effektivität des Werkstücks verbessert wird.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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1 ist eine Konfigurationsdraufsicht eines horizontalen Doppelend-Oberflächenschleifers, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Seitenansicht desselben.
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3 ist ein Blockdiagramm eines Steuerungssystems desselben.
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4 ist eine erklärende Ansicht eines Anzeigemittels desselben.
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5 ist eine erklärende Ansicht eines Positionsmessverfahrens desselben.
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6 ist eine Schnittdraufsicht einer Positionsmessaufspannvorrichtung usw. desselben.
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7 ist eine Seitenansicht der Positionsmessaufspannvorrichtung usw. desselben.
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8 ist eine erklärende Ansicht eines Positionsmessverfahrens desselben.
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9 ist ein Flussdiagramm eines Probeschleifens desselben.
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10 ist ein Flussdiagramm eines regulären Schleifens desselben.
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11 ist eine erklärende Ansicht einer Schnittschärfendifferenz desselben.
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12 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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13 ist eine erklärende Ansicht einer Schleifwasser-Strömungsvolumeneinstellung desselben.
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14 ist eine erklärende Ansicht eines Schleifmaßunterschieds, der durch einen Unterschied der Schnittschärfe zwischen Schleifrädern bewirkt wird.
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BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Hiernach werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben. 1 bis 11 illustrieren einen horizontal Doppelend-Oberflächenschleifer, der die vorliegende Erfindung anwendet. Dieser horizontale Doppelend-Oberflächenschleifer enthält, wie in 1 und 2 gezeigt ist, ein Paar linker und rechter statischer Druckbeläge 1 und 2, die auf der linken und rechten Seite angeordnet sind, sodass sie einander gegenüber liegen und ein dünnes blattförmiges Werkstück W halten, ein Paar linker und rechter Schleifräder 5 und 6, die um horizontale Achsen drehbar angeordnet sind, um Ausnehmungsabschnitten 3 und 4 der statischen Druckbeläge 1 und 2 zu entsprechen, und linke und rechte Seitenoberflächen des Werkstücks W schleifen, das durch die statischen Druckbeläge 1 und 2 gehalten wird, einen Träger (nicht gezeigt), der das Werkstück W, das durch die statischen Druckbeläge 1 und 2 gehalten wird, um die Mitte rotiert, und ein Paar linker und rechter Messköpfe 9 und 10, die auf der linken und rechten Seite des Werkstücks W so angeordnet sind, dass sie ausgenommenen Abschnitten 7 und 8 der statischen Druckbeläge 1 und 2 entsprechen.
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Die statischen Druckbeläge 1 und 2 sind in der Links Rechtsrichtung zwischen vorausgehenden Positionen, an denen die Beläge das Werkstück W halten, und zurückgezogenen Positionen, an denen die Teile von dem Werkstück W zurückgezogen sind, beweglich, und in der vorgeschobenen Position halten die statischen Druckbeläge das Werkstück W mit statischen Drücken über ein Haltefluid, wie zum Beispiel Haltewasser, das den Halteoberflächenseiten, die dem Werkstück W gegenüberliegen, zugeführt wird.
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Die Schleifräder 5 und 6 haben Becherformen usw. und sind an den Spitzen von Radwellen 13 und 14 vorgesehen, die drehbar durch Lagerboxen 11 und 12 gehalten werden, und werden angetrieben, um durch Schleifradantriebsmotoren 15 und 16 zu rotieren. Die Lagerboxen 11 und 12 sind in der Links-Rechtsrichtung über gleitende Führungsmechanismen (nicht gezeigt) beweglich gehalten und bewegen sich in der Links-Rechtsrichtung über Schnittachsen (nicht gezeigt) und die Gleitführungsmechanismen usw., indem Schnittachsenantriebsmotoren (nicht gezeigt) angetrieben werden, und bewegen die Schleifräder 5 und 6 in der Links-Rechtsrichtung zwischen den Schleif-Eintreib-Enden und den Schleif-Auszieh-Enden.
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Die Messköpfe 9 und 10 messen die Positionen beider Seitenoberflächen des Werkstücks W und werden schwingfähig durch ein Halteelement 17 auf der festen Seite über Schwenkabschnitte 9a und 10a fixiert, und geben elektrische Signale aus, die Winkelveränderungen um die Schwenkabschnitte 9a und 10a der Messköpfe 9 und 10 entsprechen, wenn Sensoren 9b und 10b, die an den Spitzen der Messköpfe vorgesehen sind, in Kontakt mit den Seitenoberflächen des Werkstücks W kommen. Die Messköpfe 9 und 10 können auch die Positionen der statischen Druckbeläge 1 und 2 über das Werkstück W in Kontakt mit den statischen Druckbelägen 1 und 2 messen.
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Die Messköpfe 9 und 10 bilden einen Teil einer Kalibrierausrüstung 18 zum In-Prozesskalibrierschleifen, und ihre Ausgangsendseiten sind mit einem Verstärker 19 verbunden. Die Kalibrierausrüstung 18 ist mit einer Schleifsteuerungsvorrichtung 20 verbunden. Die Kalibrierausrüstung 18 gibt ein Null-Signal aus, wenn eine Schleifpräzision des Werkstücks W während des Schleifens (zum Beispiel wenn die Dicke des Werkstücks W eine vorbestimmte Dicke erreicht) innerhalb der Bezugspräzision ist, und verschiebt den Prozess zum Ausfeuern oder einer anderen vorbestimmten Operation durch Steuerung eines Schleifbetriebssteuerungsmittels 21 der Schleifsteuerungsvorrichtung 20.
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Die Schleifsteuerungsvorrichtung 20 enthält, wie in 3 gezeigt ist, zusätzlich zu einem herkömmlich bekannten Schleifbetriebssteuerungsmittel 21, das eine Reihe Schleifverfahren vom Einsetzen zum Herausnehmen eines Werkstücks W steuert, ein Positionsberechnungsmittel 22, das eine Position eines Werkstücks W in Echtzeit auf der Grundlage gemessener Werte M1 und M2 berechnet, die von den Messköpfen 9 und 10 zugeführt werden, ein Schleifbezugspositionseinstellmittel 23, das eine relative Position X des Werkstücks W bestimmt, wenn eine Schleifpräzision des Werkstücks W beim Vorschleifen, wie zum Beispiel Probeschleifen des Werkstücks W, als eine Schleifbezugsposition X0 innerhalb der Bezugspräzision ist, was ein Schleifziel des regulären Schleifens ist, und die Schleifbezugsposition X0 auf Null setzt (die Schleifbezugsposition X0 in einem Speichermittel speichert), ein Positionsvergleichsmittel 24, das einen Unterschied zwischen der relativen Position X des Werkstücks W, das durch das Positionsberechnungsmittel 22 in jedem regulären Schleifen des Werkstücks W berechnet wird, und der Schleifreferenzposition X0, die bereits durch das Vergleichen dieser gespeichert wurde, (Positionsabweichung zwischen den beiden) erhält, ein Auszieh-End-Korrekturmittel 25, das Schleif-Auszieh-Enden der Schleifräder 5 und 6 korrigiert, wenn die relative Position X des Werkstücks W und die Schleifbezugsposition X0 von einander gemäß dem Unterschied nachdem das Schleifen des Werkstücks W beendet ist, abweichen, sodass die Schleif-Eintreib-Enden der Schleifräder 5 und 6 während des nächsten Schleifens zueinander passen werden (die gemessenen Werte M1 und M2 von den Messköpfen 9 und 10, die gemessen werden, wenn die Schleifräder 5 und 6 zu den Schleif-Eintreib-Enden vorausgehen, zu Bezugswerten M1r und M2r von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W passen, wenn die Schleifbezugsposition X0 bestimmt ist), ein Schnittschärfen-Vergleichsmittel 26, das Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W durch Subtraktion zwischen den gemessenen Werten M1 und M2 beider Seitenoberflächen des Werkstücks W von den gemessenen Köpfen 9 und 10 und den Referenzwerte M1r und M2r von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W, wenn die Schleifreferenzposition X0 bestimmt ist, berechnet, und die Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen in Echtzeit vergleicht, um eine Differenz des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern 5 und 6 zu berechnen, und eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 auf der Grundlage der Differenz des Radverschleißvolumens erhält, ein Schleifbedingungskorrekturmittel 27, das Schleifbedingungen korrigiert, die sich auf Schneidschärfen der Schleifräder 5 und 6 beziehen, gemäß einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6, sodass die Schleifräder 5 und 6 im Hinblick auf die Schneidschärfe gleich werden, wenn die Schleifräder 5 und 6 voneinander in der Schneidschärfe abweichen, und ein Anzeigemittel 28, das eine Veränderung der relativen Position X des Werkstücks W in Bezug auf die Schleifbezugsposition X0, Positionen R1 und R2 usw. von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W anzeigt, und besteht aus einem Mikrocomputer usw. inklusive einem ROM, einem RAM und einem CPU usw.
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Durch Vergleichen der Positionen R1 und R2 beider Seitenoberflächen des Werkstücks W in Echtzeit kann eine Gesamtschleifmenge des Werkstücks W durch die Schleifräder 5 und 6 berechnet werden, so wie die Radverschleißvolumina der Schleifräder 5 und 6 auf der Grundlage der Differenz zwischen den Positionen R1 und R2 beider Seitenoberflächen.
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Das Anzeigemittel 28 enthält, wie in 4 gezeigt ist, einen Relativpositionsanzeigeabschnitt 29, der ein Balkendiagramm der relativen Position X des Werkstücks W zeigt, und Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31, die Balkendiagramme der Positionen R1 und R2 der linken und rechten beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W zeigen. Der Relativpositionsanzeigeabschnitt 29 weist eine horizontale lange Form auf, die in der Links-Rechtsrichtung lang ist, und dieser Relativpositionsanzeigeabschnitt 29 wird um eine auf Null gesetzte Schleifreferenzposition X0 graduiert, wie in der Links-Rechtsrichtung vorbestimmt ist, und eine Veränderung der Relativposition X des Werkstücks W in Bezug auf die Schleifreferenzposition X0 wird durch einen Anzeigeabschnitt 29a, wie zum Beispiel eine Anzeigenadel, angezeigt.
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Die Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 weisen vertikal lange Formen auf, die in der Auf-Abrichtung lang sind, und nebeneinander links und rechts entsprechend den linken und rechten beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W angeordnet sind. Die Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 sind graduiert, wie in der Auf-Ab-Richtung vorbestimmt ist, und Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W sind durch Anzeigeabschnitte 30a und 31a angezeigt, die sich von der Unterseite nach oben erstrecken (oder von der Oberseite nach unten). Die Richtungen des Relativpositionsanzeigeabschnitts 29 und der Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 sind beliebig und der Relativpositionsanzeigeabschnitt 29 und die Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 können die Relativposition X und die Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W numerisch anzeigen. Das Anzeigemittel 28 enthält eine Anzeige (nicht gezeigt), die jedes Informationsstück, das später als nötig beschrieben wird, anzeigt.
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Während des Schleifens eines Werkstücks W, wie zum Beispiel eines Siliziumwafers, mit einem Doppelend-Oberflächenschleifer verändern sich die Schneidschärfe der Schleifräder 5 und 6, die relative Position X des Werkstücks W und die Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W momentan, wegen des Entfernens von ein paar abrasiven Körnern wegen des Verschleißes der Schleifräder 5 und 6, eines geringen Unterschieds der Form des Werkstücks W, eines Einflusses unterschwelliger Veränderungen usw. von Wasserfilmen zwischen dem Werkstück W und dem Paar statischer Druckbeläge 1 und 2 und insbesondere eines Einflusses einer Variation des Radverschleißvolumens der Schleifräder 5 und 6.
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Durch Bereitstellen des Relativpositionsanzeigeabschnitts 29 und der Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 in dem Anzeigemittel 28 und das Anzeigen der Relativposition X des Werkstücks W durch den Relativpositionsanzeigeabschnitt 29 und das Anzeigen der Positionen R1 und R2 beider Seitenoberflächen des Werkstücks W auf den Werkstückpositionsanzeigeabschnitten 30 und 31, können die Veränderungen der Schneidschärfen der Schleifräder 5 und 6, die Relativposition des Werkstücks W und die Positionen R1 und R2 beider Seitenoberflächen des Werkstücks W visualisiert werden.
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Das Positionsberechnungsmittel 22 enthält einen Einklemmbestimmungsabschnitt 34, der bestimmt, ob ein Werkstück W zwischen den Schleifrädern 5 und 6 eingeklemmt ist, basierend auf Erhöhungen des Laststromes und Verringerungen der Anzahl von Umdrehungen der Schleifradantriebsmotoren 15 und 16 usw., und einen Positionsberechnungsabschnitt 35, der gemessene Werte M1 und M2 von den Messköpfen 9 und 10 misst, nachdem das Einklemmen des Werkstücks W bestätigt wird, und eine Relativposition X des Werkstücks W usw. zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 berechnet.
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Der Einklemmbestimmungsabschnitt 34 kann einen Zeitpunkt zum Überwachen der Position eines Werkstücks W auf Schleifbedingungen durch Verwenden der Tatsache, dass die Dicke T des Werkstücks W bekannt ist, korrekt einstellen und ein Einklemmen des Werkstücks W zwischen Schleifrädern 5 und 6 bestimmen, wenn der Zeitpunkt nach dem Beginn eines Schleifzyklus beginnt. Der Positionsberechnungsabschnitt 35 berechnet eine Absolutposition Xabs, die eine absolute Position des Werkstücks W in Bezug auf die Mittelposition zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 ist, eine Schleifbezugsposition X0, an der das Werkstück W korrekt zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 gehalten werden sollte, und eine Relativposition X des Werkstücks W, das zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 gehalten wird, wie auf der Grundlage von gemessenen Werten M1 und M2 von den Messköpfen 9 und 10 gemessen wird, und speichert diese.
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Das Schleifreferenzpositionseinstellmittel 23 enthält einen Nullstellabschnitt 36, der die Schleifbezugsposition X0 auf Null setzt, und einen Bezugspositionsbestimmungsabschnitt 37, der bestimmt, ob die Schleifbezugsposition X0 korrekt auf einem Absolutwert |Xabs| der Absolutposition Xabs basiert.
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Der Nullstellabschnitt 36 liest eine Relativposition X von dem Positionsberechnungsabschnitt 35 aus, der auf der Grundlage von gemessenen Werten M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 zu einem Zeitpunkt berechnet wird, zu dem eine Schleifgenauigkeit des Werkstücks W innerhalb der Bezugspräzision während eines Vorschleifens, beispielsweise Probeschleifens, liegt, zum Beispiel zu einem Zeitpunkt, an dem der Nullstellabschnitt eine Nullsignalausgabe von der Kalibrierausrüstung 18 erhält, und setzt diese Relativposition X als eine Schleifbezugsposition X0, die ein Schleifziel darstellt, auf Null. Daher stellt der Relativpositionsanzeigeabschnitt 29 die Schleifbezugsposition X0 auf Null und zeigt einen Wechsel der Relativposition X während des Schleifens des Werkstücks W in Bezug auf die Schleifbezugsposition X0 durch eine Position in der Links-Rechtsrichtung des Anzeigeabschnitts 29a an.
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Der Bezugspositionsbestimmungsabschnitt 37 liest eine absolute Position Xabs zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 des Werkstücks W, wenn die Schleifbezugsposition X0, die durch den Positionsberechnungsabschnitt 35 berechnet wird, auf Null gesetzt wird, und bestimmt, ob der Absolutwert |Xabs| der absoluten Position Xabs kleiner als ein Schwellenwert ist, der gemäß einer Schleifpräzision im Voraus eingestellt wurde, und beispielsweise, wenn der Absolutwert |Xabs| kleiner als der Schwellenwert ist, zeigt der Bezugspositionsbestimmungsabschnitt an, dass die Position innerhalb eines Abschleifbezugspositionseinstellbereichs an dem Anzeigemittel 28 ist und vervollständigt das Auf-Null-Setzen der Abschleifbezugsposition X0, und auf der anderen Seite, wenn der Absolutwert |Xabs| höher als der Schwellenwert ist, zeigt der Bezugspositionsbestimmungsabschnitt korrekt an, dass die Position außerhalb des Abschleifbezugspositionseinstellbereichs an dem Anzeigemittel 28 ist, und drängt einen Benutzer dazu, die Präzision zu bestätigen und einzustellen.
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Wenn die Schleifpräzision des Werkstücks W innerhalb der Bezugspräzision ist, empfängt beispielsweise das Positionsvergleichsmittel 24 eine Nullsignalausgabe von der Kalibrierausrüstung 18 bei jedem regulären Schleifen, das Positionsvergleichsmittel 24 liest eine Relativposition X aus, die durch den Positionsberechnungsabschnitt 35 basierend auf gemessenen Werten M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 zu diesem Zeitpunkt berechnet wird, vergleicht diese relative Position X mit der Schleifbezugsposition X0 und bestimmt, ob die relative Position X eine Differenz (Positionsabweichung) von der Schleifbezugsposition X0 aufweist. Das Positionsvergleichsmittel 24 berechnet eine Abweichungsrichtung und ein Abweichungsmaß der Relativposition X des Werkstücks W in Bezug auf die Schleifbezugsposition X0.
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Das Auszieh-Enden-Berichtigungsmittel 25 berichtigt Schleif-Auszieh-Enden der Schneidachsen, das heißt Schleif-Auszieh-Enden der Schleifräder 5 und 6 gemäß einer Abweichrichtung und einem Abweichmaß einer Relativposition X des Werkstücks W, so dass Schleif-Eintreib-Enden der Schleifräder 5 und 6 mit Bezugswerten M1r und M2r von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W an der Schleifbezugsposition X0 während des nächsten Schleifens übereinstimmen, nach einem Ausfeuern, das über einen vorbestimmten Zeitraum ab dem Empfangen eines Null-Signals durchgeführt wird, wenn die Relativposition X des Werkstücks W von der Schleifbezugsposition X0 abweicht, als eine Folge einer Berechnung des Positionsvergleichmittels 24.
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Eine vorbestimmte Zeit ab dem Beginn bis zum Ende des Ausfeuerns wird in Übereinstimmung mit Schleifbedingungen bestimmt. Die Positionen (Bezugswerte M1r und M2r) von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W an der Schleifbezugsposition X0 bedeuten die Schleif-Eintreib-Enden der Schleifräder 5 und 6. Eine Korrektur der Schleif-Auszieh-Enden der Schnittachsen, das heißt die Schleif-Auszieh-Enden der Schleifräder 5 und 6, funktioniert als ein Teil der Schneidsch&rfensteuerung für die Schleifräder 5 und 6, sodass entweder eines des Paars von Schleifrädern 5 und 6 als ein Bezugspunkt eingestellt wird und das andere korrigiert wird oder beide Schleifräder in entgegen gesetzter Richtung korrigiert werden.
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Das Schneidschärfenvergleichsmittel 26 enthält einen Werkstückpositionsberechungsabschnitt 41, der Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W durch Subtraktion zwischen gemessenen Werten M1 und M2, die von den Messköpfen 9 und 10 zugeführt werden, und den Bezugswerten M1r und M2r von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W an der Schleifbezugsposition X0 berechnet, und einen Schnittschärfenbestimmungsabschnitt 42, der einen Unterschied der Schneidschärfe auf der Grundlage eines Unterschieds des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern 5 und 6 durch Berechnen des Unterschieds des Radverschleißvolumens durch Vergleichen der Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W und Berechnen einer Differenz zwischen diesen bestimmt. Der Schneidschärfenbestimmungsabschnitt 42 berechnet eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 und Korrekturrichtungen. Die Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W, die durch den Werkstückpositionsberechnungsabschnitt 41 berechnet wurden, werden als eine Veränderung der Anzeigeabschnitte 30a und 31a der Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 angezeigt.
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Das Schleifbedingungskorrekturmittel 27 enthält einen Gelegenheitskorrekturabschnitt 39, der bei Bedarf Schleifbedingungen in Echtzeit korrigiert, um eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 während des Schleifens zu eliminieren und einen Nachkorrekturabschnitt 40, der die Schleifbedingungen nachkorrigiert, um eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 in Vorbereitung des nächsten Schleifens, nachdem das Schleifen des vorliegenden Werkstücks W beendet wurde, zu eliminieren.
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Der Gelegenheitsberichtigungsabschnitt 39 wird dazu konfiguriert, Abschleifbedingungen zu steuern, die keinen Einfluss auf die Abschleifpräzision haben, zum Beispiel Strömungsvolumina von Schleifwasser (Schleiffluid), das zwischen den Schleifrädern 5 und 6 und den statischen Druckbelägen 1 und 2 von der Mittelseite der Schleifräder 5 und 6 zugeführt wird, um einen Unterschied der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 gemäß dem Unterschied der Schneidschärfe der Schleifräder 5 und 6, die in Echtzeit durch das Schneidschärfenvergleichsmittel 26 berechnet wurden, zu eliminieren.
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Der Nach-Korrekturabschnitt 60 steuert Bedingungen, um eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 zu eliminieren, zu dem Zeitpunkt des Empfangens eines Null-Signals gemäß dem Unterschied der Schneidschärfe zwischen den Schleifräder 5 und 6 nach dem Ausfeuern, das nach einer vorbestimmten Zeit ab dem Empfangen des Null-Signals, das in den Schleifbedingungen bestimmt ist, endet. In diesem Fall ist, während der Berichtung in Echtzeit durch den Gelegenheitsberichtigungsabschnitt 39 eine Steuerung usw. des Strömungsvolumens des Schleifwassers, das keinen Einfluss auf die Schleifpräzision hat, eine Korrektur der Schleifbedingungen durch den Nach-Korrekturabschnitt 40 eine Steuerung der Schleifbedingungen, die die Schleifpräzision beeinflussen, wenn sie während des Schleifens beispielsweise die Anzahl der Umdrehungen der Schleifräder 5 und 6 und/der die Schneidgeschwindigkeiten der Schleifräder 5 und 6 steuern. Eine Korrektur der Schleifbedingungen wird auf der Grundlage einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 und Korrekturrichtungen durchgeführt.
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Als nächstes werden eine Berechnung eines Abstandes D zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 und einer Erkennung der Position des Werkstücks W zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 mit Bezug auf 5(a) bis 5(c) beschrieben. Wie in 5(a) gezeigt ist, werden, um zu bestimmen, wo das Werkstück W in den Abstand D zwischen den linken und rechten statischen Druckbelägen 1 und 2 im Abstand D positioniert ist, die Positionen der statischen Druckbeläge 1 und 2 mit den Messköpfen 9 und 10 gemessen und die gemessenen Werte A1 und B2 werden im Voraus gespeichert.
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In diesem Fall können die Messköpfe 9 und 10 wegen der Strukturen der Messköpfe nicht unmittelbar die Positionen der statischen Druckbeläge 1 und 2 messen, sodass sie durch das folgende Verfahren gemessen werden. Wie beispielsweise in 5(a) gezeigt ist, wird ein Werkstück W mit einer bekannten Dicke T zwischen die statischen Druckbeläge 1 und 2 positioniert und gemessene Werte M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 werden abgelesen. Als nächstes werden, wie in 5(b) gezeigt ist, gemessene Werte A1 und A2 der Messköpfe 9 und 10, wenn das Werkstück W in Kontakt mit dem linken statischen Druckbelag 1 gebracht wird, abgelesen und ferner werden, wie in 5(c) gezeigt ist, gemessene Werte 31 und 32 der Messköpfe 9 und 10, wenn das Werkstück W in Kontakt mit dem rechten statischen Druckbelag 2 gebracht wird, abgelesen und gespeichert.
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Die Positionen des linken und rechten statischen Druckbelags 1 und 2 können berechnet werden, indem ein gemessener Wert eines des linken oder rechten Messkopfes 9 oder 10 ergriffen wird. Beispielsweise in einem Fall, wo ein gemessener Wert M2 des rechten Messkopfes 10 als ein Bezugswert eingestellt wird (hiernach wird der rechte als ein Bezugswert eingestellt), wenn ein gemessener Wert des Messkopfes 10, wenn das Werkstück W in Kontakt mit dem rechten statischen Druckbelag 2 gebracht wird, wie in 5(c) gezeigt ist, als B2 definiert wird und ein gemessener Wert des rechten Messkopfes 10, wenn das Werkstück W in Kontakt mit dem linken statischen Druckbelag 1 gebracht wird, wie in 5(b) gezeigt ist, als A2 definiert wird, ist die Dicke T des Werkstücks W bekannt, sodass die Position des linken statischen Druckbelags 1 gleich A2 – T ist, der Abstand D zwischen dem linken und rechten statischen Druckbelag 1 und 2 kann durch einen arithmetischen Ausdruck von D = B2 – (A2 – T) berechnet werden. Diese Messung wird durchgeführt, nachdem der Schleifer oder die statischen Druckbeläge 1 und 2 ersetzt werden, und muss nicht notwendigerweise für jedes normale Schleifen durchgeführt werden.
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Wenn das Werkstück W eingeführt oder ausgeführt wird, wenn die statischen Druckbeläge 1 und 2 das Werkstück W durch ein Vakuummittel ansaugen und das Werkstück ausliefern, wird das Werkstück W durch die statischen Druckbeläge 1 und 2 durch Verwendung der Vakuummittel angesaugt. Beispielsweise in einem Fall, wo der rechte Druckbelag 2 des Paars statischer Druckbeläge 1 und 2 ein Vakuummittel aufweist und der linke statische Druckbelag 1 ein Vakuummittel nicht aufweist, wird eine Platte 44 mit einer bekannten Dicke T an dem linken statischen Druckbelag 1 durch Verwendung einer Aufspannvorrichtung 43, die wie in 6 und 7 gezeigt konfiguriert ist, befestigt, und Sonden 9b und 10b der Messköpfe 9 und 10 werden in Kontakt mit der Platte 4 gebracht, um die Messung durchzuführen.
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Diese Aufspannvorrichtung 43 enthält einen plattenförmigen Hauptkörperabschnitt 45, der abnehmbar an dem Ausnehmungsabschnitt 7 des statischen Druckbelags 1 von der radial äußeren Seite aus angebracht ist, einen stehenden Abschnitt 46, der von der Innenendseite des Hauptkörperabschnitts 45 zu der rückseitigen Oberflächenseite des linken statischen Druckbelags 1 steht, und einen Halteabschnitt 47, der zu beiden Seiten des Ausnehmungsabschnitts 7 von der äußeren Endseite des Hauptkörperabschnitts 45 vorsteht.
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Die Platte 44, die in Kontakt mit der Halteoberfläche 1a des linken statischen Druckbelags 1 kommt, ist an dem Hauptkörperabschnitt 45 über Befestigungselemente 48, wie zum Beispiel ein Paar Anbringungsschrauben, abnehmbar befestigt. Der stehende Abschnitt 46 ist mit einem Kontaktabschnitt 49 versehen und der Kontaktabschnitt 49 wird durch eine Feder usw. vorgespannt und in einem elastischen Kontakt mit der rückseitigen Oberflächenseite des linken statischen Druckteils 1 sein. Der Halteabschnitt 47 wird abnehmbar an dem Hauptkörperabschnitt 45 über Befestigungselemente 50, wie beispielsweise Anbringungsschrauben, befestigt. An den Enden des Halteabschnitts 47 sind Kontaktabschnitte 51, die durch Federn usw. vorgespannt werden, um in elastischen Kontakt mit dem rechten statischen Druckbelag 2 zu gelangen, vorgesehen. Der Hauptkörperabschnitt 45 ist mit einer Öffnung 52 versehen, die es den Sonden 9b und 10b ermöglicht, in Kontakt mit der Platte 44 zu kommen.
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Um die Platte 44 an dem linken statischen Druckbelag 1 über diese Aufspannvorrichtung 43 zu befestigen, wird der Hauptkörperabschnitt 45 derart in den Ausnehmungsabschnitt 7 des linken statischen Druckbelags 1 eingesetzt, dass die äußere Umfangskante der Platte 44 in Kontakt mit der Halteoberfläche 1A des linken statischen Druckbelags 1 gebracht oder nahe herangebracht wird. Dann wird der Kontaktabschnitt 49 des stehenden Abschnitts 46 in Kontakt mit der rückseitigen Oberfläche des statischen Druckbelags 1 gebracht, und durch diese Druckkraft werden die Aufspannvorrichtung 43 und die Platte 44 an dem linken statischen Druckteil 1 angebracht. Wenn die statischen Druckbeläge 1 und 2 danach näher aneinander gebracht werden, wird der Kontaktabschnitt 51 des Halteabschnitts 47 gegen den rechten statischen Druckteil 2 gedrückt und die statischen Druckbeläge 1 und 2 klemmen die Platte 44 so ein, dass die äußere Umfangskante der Platte 44 entlang der Halteoberfläche 1a des linken statischen Druckteils 1 befestigt werden kann, wie in 5 und 7 gezeigt ist.
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Nachdem die Platte 44 damit an dem linken statischen Druckbelag 1 angebracht ist, wie durch die abwechselnd lang und zwei kurz gestrichelten Linien in 6 gezeigt ist, werden die Sonden 9b und 10b in Kontakt mit beiden Seiten der Platte 44 gebracht, und gemessene Werte M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 werden ausgelesen und dementsprechend kann die Position des linken statischen Druckbelags 1, der kein Vakuummittel aufweist, auch leicht gemessen werden.
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Die Position des Werkstücks W zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 wird wie folgt erkannt. Wenn ein Werkstück W, das noch nicht geschliffen wurde, zwischen die statischen Druckbeläge 1 und 2 eingesetzt wird, wird dieses Werkstück W zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2, wie beispielsweise in 8(a) gezeigt ist, gehalten. Der rechtsseitige Abstand D2 zwischen dem Werkstück W und dem rechten statischen Druckbelag 2 in diesem Fall kann durch einen arithmetischen Ausdruck von D2 = B2 – M2 aus einem gemessenen Wert M2 der rechtsseitigen Oberfläche des Werkstücks W im Fall von 8(a) und einem gemessenen Wert B2 des Messkopfes 10, wenn das Werkstück W in Kontakt mit dem rechten statischen Druckbelag 2 kommt, wie in 8(b) gezeigt ist, berechnet werden.
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Auf dieselbe Weise kann auch der linksseitige Abstand D1 zwischen dem Werkstück W und dem linken statischen Druckbelag 1 durch einen arithmetischen Ausdruck von D1 = A1 – M1 aus einem gemessenen Wert M1 der linksseitigen Oberfläche des Werkstücks W in einem Fall von 8(a) und einem gemessenen Wert A1 des Messkopfes 9, wenn das Werkstück W in Kontakt mit dem linken statischen Druckbelag 1 kommt, wie in 8(c) gezeigt ist, berechnet werden.
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Daher können die Abstände D1 und D2 von dem Werkstück W zu den statischen Druckbelägen 1 und 2 bekannt sein, sodass die Position des Werkstücks W zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2, beispielsweise eine absolute Position Xabs und eine relative Position X überwacht werden können, und wenn D1 = D2 ist, ist das Werkstück in der Mitte zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 positioniert.
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Als nächstes wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Schleifbezugsposition X0 als ein Schleifziel und zum Null-Setzen der Schleifbezugsposition X0 mit Bezug auf das Flussdiagramm der 9 beschrieben. Zuerst wird beim Probeschleifen ein Werkstück W eingesetzt (Schritt S1), und der Schleifzyklus wird begonnnen (Schritt S2). Gemäß dem Start des Schleifzyklus bewegen sich die statischen Druckbeläge 1 und 2 zu vorbestimmten Positionen vor und halten das Werkstück W durch statische Drücke, und danach bewegen sich die Schleifräder 5 und 6 vor und schleifen beide Seitenoberflächen des Werkstücks W. Die Position des Werkstücks W ist jedoch instabil, bevor die Schleifräder 5 und 6 das Werkstück W einklemmen, so dass, nachdem der Einklemmbestimmungsabschnitt 34 des Positionsberechnungsmittels 22 ein Einklemmen des Werkstücks W zwischen den Schleifrädern 5 und 6 bestätigt (Schritt 53), der Positionsberechnungsabschnitt 35 gemessene Werte M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 lädt und ein Überwachen der Position des Werkstücks W beginnt (Schritt S4).
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Nachdem das Überwachen der Position des Werkstücks W begonnen wurde, berechnet zuerst der Positionsberechnungsabschnitt 35 eine absolute Position Xabs des Werkstücks W in Bezug auf die Mittelposition zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 (Schritt 55) und zeigt die absolute Position Xabs auf dem Anzeigemittel 28 an (Schritt S6). Die absolute Position Xabs des Werkstücks W kann durch (D2 – D1)/2 berechnet werden. Ferner berechnet der Positionsberechnungsabschnitt 35 eine relative Position X des Werkstücks W (Schritt S7) und wenn es zuvor auf Null gesetzte Bezugswerte M1r und M2r gibt (Schritt 58), berechnet der Positionsberechnungsabschnitt eine relative Position X in Bezug auf die Referenzwerte M1r und M2r und zeigt sie an (Schritt S9). Diese relative Position X wird durch einen arithmetischen Ausdruck von {(M1 – M1r) – (M2 – M2r)}/2 berechnet. Wenn es keine auf Null gesetzten Positionen gibt, werden gemessene Werte M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 so angezeigt, wie sie sind (Schritte S8 und S10).
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Wenn das Werkstück W beim Probeschleifen eine vorbestimmte Dicke erreicht, wird ein Null-Signal von der Kalibrierausrüstung 18 ausgegeben (Schritt S11), sodass als Antwort auf dieses Null-Signal ein Ausfeuern begonnen wird (Schritt S12). Dann, wenn das Ausfeuern begonnen wird, stoppen Schneidachsen und die Messköpfe 9 und 10 ziehen sich von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W zurück. Auf der anderen Seite wird gleichzeitig mit dem Beginn des Ausfeuerns eine Relativposition X des Werkstücks W zum Zeitpunkt des Empfangens des Null-Signals, das durch den Positionsberechnungsabschnitt 35 empfangen wird, gelesen (Schritt S13) und der Nullsetzabschnitt 36 setzt diese relative Position X als eine Schleifbezugsposition X0, die ein Schleifziel ist (Schritt S14), auf Null und zeigt die Schleifbezugsposition X0 auf dem Anzeigemittel 28 als Null an.
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Gleichzeitig mit dem Beginn des Ausfeuerns liest der Bezugspositionsbestimmungsabschnitt 37 einen Absolutwert |Xabs| einer absoluten Position Xabs des Werkstücks W zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 zum Zeitpunkt des Empfangens des Null-Signals (wenn die Schleifbezugsposition X0 auf Null gesetzt wird), das durch den Positionsberechnungsabschnitt 35 berechnet wurde, vergleicht diesen Absolutwert Xabs mit einem Schwellenwert im Voraus auf der Grundlage von benötigter Schleifpräzision, und bestimmt, ob die Schleifbezugsposition X0 als eine auf Null gesetzte Position korrekt ist (Schritt S15). Wenn die absolute Position Xabs des Werkstücks W kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt der Bezugspositionsbestimmungsabschnitt, dass die absolute Position innerhalb eines Schleifbezugspositionseinstellbereichs liegt und zeigt dies auf dem Anzeigemittel 28 an und vollendet das Auf-Null-Setzen (Schritt S16). Wenn der Absolutwert |Xabs| größer als der Schwellenwert ist, bestimmt der Bezugspositionsbestimmungsabschnitt, dass der Absolutwert außerhalb des Schleifbezugspositionseinstellbereichs ist und zeigt dies auf dem Anzeigemittel 28 an (Schritt S17) und drängt einen Benutzer dazu, die Präzision zu bestätigen und einzustellen.
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Dieses Auf-Null-Stellen der Schleifbezugsposition X0 wird gleichzeitig mit dem Beginn des Ausfeuerns durchgeführt. Der Zeitpunkt des Ausfeuerns wird zuvor auf der Grundlage von Schleifbedingungen auf einen vorbestimmten Zeitpunkt eingestellt, und wenn der vorbestimmte Zeitraum ausläuft und das Ausfeuern abgeschlossen ist (Schritte S18 und S19), bewegen sich die Schneidachsen zu den Schleif-Auszieh-Enden (Schritt S20) und der Schleifzyklus endet (Schritt S21), sodass das Werkstück W, das auf Probe geschliffen wurde, herausgenommen wird (Schritt S22) und das geschliffene Werkstück W künstlich vermessen wird (Schritt S23) und die Schleifpräzision bestimmt wird (Schritt S24).
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Als eine Folge der Bestimmung der Schleifpräzision, wenn die vorbestimmte Schleifpräzision nicht erhalten wird, das heißt die auf Null gesetzte Schleifbezugsposition X0 ist außerhalb des Schleifbezugspositionseinstellbereichs, wird eine Präzisionseinstellung so ausgeführt, dass die vorbestimmte Schleifpräzision erhalten wird, und danach wird ein Schleifen ab dem Einsetzen des Werkstücks W wieder versucht und eine korrekte Schleifbezugsposition X0 wird bestimmt und auf Null gesetzt.
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Als nächstes werden mit Bezug auf das Flussdiagramm der 10 ein Überwachen der Position des Werkstücks W und eine Schneidschärfensteuerung der Schleifräder 5 und 6 beim regulären Schleifen beschrieben. Als erstes wird ein Werkstück W eingesetzt (Schritt S30) und der Schleifzyklus wird begonnen (Schritt S31). Dann, wenn der Schleifzyklus gestartet wird, nachdem der Einklemmbestimmungsabschnitt 34 ein Einklemmen des Werkstücks W zwischen Schleifrädern 5 und 6 bestätigt (Schritt S32), überwacht der Positionsberechnungsabschnitt 35 die Position des Werkstücks W, während gemessene Werte M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 in Echtzeit geladen werden (Schritt S33).
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Nach dem Laden der gemessenen Werte M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 berechnet der Positionsberechnungsabschnitt 35 eine gegenwärtige Relativposition X des Werkstücks W auf der Grundlage der gemessenen Werte M1 und M2 (Schritt S34) und zeigt die gegenwärtige Position in Bezug auf die auf Null gesetzte Schleifbezugsposition X0 durch den Anzeigeabschnitt 29a, wie zum Beispiel eine Anzeigenadel in Echtzeit an (Schritt S35).
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Zum gleichen Zeitpunkt bestimmt das Schneidschärfenvergleichsmittel 26 einen Unterschied der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6. Besonders liest das Schneidschärfenvergleichsmittel Bezugswerte M1r und M2r von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W aus, wenn die Schleifbezugsposition X0 aus gespeicherten Daten bestimmt wird (Schritt S36), und der Werkstückpositionsberechnungsabschnitt 41 berechnet Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W in Bezug auf die Bezugswerte M1r und M2r durch Subtraktion zwischen den Bezugswerte M1r und M2r und den gemessenen Werten M1 und M2, die zu diesem Zeitpunkt gemessenen werden (Schritt S37), und dann berechnet der Schnittschärfenbestimmungsabschnitt 42 einen Unterschied des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern 5 und 6 durch Vergleichen der Positionen R1 und R2 beider Seitenoberflächen und bestimmt, ob die Schleifräder 5 und 6 in ihrer Schneidschärfe voneinander abweichen, basierend auf dem Unterschied des Radverschleißvolumens (Schritt S38).
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Wenn beispielsweise das Radverschleißvolumen des linken Schleifrades 5 kleiner als das des rechten Schleifrades 6 ist und die Schneidschärfe des linken Schleifrades 5 niedriger als diejenige des rechten Schleifrades 6 ist, ist das Werkstück W2, das geschliffen wird, in einem Zustand, in dem es durch das Schleifrad 5 mit der niedrigeren Schneidschärfe nach rechts gedrückt und zu der Seite des Schleifrades 6 bewegt wird, das eine höherer Schneidschärfe aufweist, wie in 11 gezeigt ist.
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Deshalb können jeweils die Position R1 der linken Seitenoberfläche des Werkstücks W2, wenn das Werkstück W2, das geschliffen wird, in Bezug auf das Werkstück W1 die Positionsbeziehung aus 11 aufweist, wenn die Schleifbezugsposition X0 auf der Grundlage der Bezugswerte M1r und M2r des Werkstücks W1 und der gemessenen Werte M1 und M2 des Werkstücks W2 zum derzeitigen Zeitpunkt bestimmt wird, durch einen arithmetischen Ausdruck von R1 = M1 – M1r berechnet werden und die Position R2 der rechten Oberfläche durch einen arithmetischen Ausdruck von R2 = M2 – M2r berechnet werden.
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Dann kann durch Berechnen einer Differenz ΔR (= R1 – R2) zwischen den Positionen R1 und R2 der linken und rechten beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 bekannt sein, und zum gleichen Zeitpunkt kann bekannt sein, welches von den Schleifrädern 5 und 6 eine niedrigere Schneidschärfe aufweist. Im Fall von 11, ΔR < 0, und dies zeigt, dass das linke Schleifrad 5 in seiner Schneidschärfe gering ist. ΔR = 0 zeigt, dass die Schleifräder 5 und 6 einander in der Schneidschärfe gleichen. ΔR > 0 ist das Gegenteil von 11 und zeigt, dass das rechte Schleifrad 6 in der Schneidschärfe gering ist.
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Wenn das Ergebnis der Bestimmung der Schneidschärfe ΔR < 0 oder ΔR > 0 ist (Schritt S38), korrigiert der Gelegenheitsberichtigungsabschnitt 39 die Strömungsvolumina von Schleifwasser, die keinen Einfluss auf die Schleifpräzision haben, in Echtzeit, wenn es angemessen ist, um die Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 während des Schleifens zu eliminieren (Schritt S39). In diesem Fall wird eine Steuerungskarte, in der die Strömungsvolumina von Schleifwasser gemäß dem Unterschied ΔR zwischen der linken und rechten Korrekturrichtung (±) veränderlich sind, im Voraus präpariert und auf der Grundlage dieser Steuerungskarte werden die Strömungsvolumina von Schleifwasser bevorzugt gemäß dem Grad des Unterschieds ΔR zwischen links und rechts und positiv/negativ der Differenz verändert. Diese Einstellung der Strömungsvolumina von Schleifwasser kann fortgesetzt werden, bis die Schleifräder 5 und 6 einander in der Schneidschärfe gleichen, oder die Strömungsvolumina können auf der Grundlage der Steuerungskarte einfach gesteuert werden.
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Auf der Grundlage beider Seitenoberflächen des Werkstücks W an der Schleifbezugsposition X0 zeigen die Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 des Anzeigemittels 28 die vorliegenden Positionen R1 und R2 beider Seitenoberflächen während des Schleifens des Werkstücks W. Wenn das linke und rechte Schleifrad 5 und 6 im Wesentlichen eine gleiche Schneidschärfe aufweisen, zeigen die Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 des Anzeigemittels 28 im Wesentlichen denselben Level, und wenn die Schleifräder 5 und 6 in der Schneidschärfe voneinander abweichen, zeigen die Werkstückpositionsanzeigeabschnitte Levels, die dem Schneidschärfenunterschied entsprechen, wie in 4 gezeigt ist.
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Beispielsweise in dem in 11 gezeigten Fall ist gemäß einem Unterschied der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6, wie in 4 gezeigt ist, der Level des Anzeigeabschnitts 30a des Werkstückpositionsanzeigeabschnitts 30 niedrig und der Level des Anzeigeabschnitts 31a des Werkstückpositionsanzeigeabschnitts 31 ist hoch. Durch Bezugnahme auf die Anzeigen der Werkstückpositionsanzeigeabschnitte 30 und 31 kann deshalb ein Unterschied der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 leicht als Änderung der Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W, das geschliffen wird, erfasst werden.
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Wenn das linke Schleifrad 5 eine geringe Schneidschärfe aufweist, wie in 11 gezeigt ist, wird gemäß dem Grad der Schneidschärfe das Strömungsvolumen des Schneidwassers, das zwischen dem linken Schleifrad 5 und dem Werkstück W zugeführt wird, reduziert. Folglich wird eine Abgabe von abrasiven Körnern, die aus dem Schleifrad 5 herauskommen, langsamer und eine Zeit, während der die abrasiven Körner zwischen dem Schleifrad 5 und dem Werkstück W bleiben, wird länger, sodass die abrasiven Körner als ein Schärfstein dienen und einen Abrieb des Schleifrades vorantreiben, sodass die Schneidschärfe verbessert wird. Folglich kann der Unterschied der Schneidschärfe zwischen dem linken und rechten Schleifrad minimiert werden.
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Es ist auch möglich, dass das Strömungsvolumen des Schleifwassers an der Seite des Schleifrades 5 oder 6 mit hoher Schneidschärfe fixiert wird und das Strömungsvolumen des Schleifwassers auf der Seite des Schleifrades 5 oder 6 mit niedriger Schneidschärfe wird reduziert und im Gegensatz dazu ist es auch möglich, dass das Strömungsvolumen des Schleifwasser an der Seite des Schleifrades 5 oder 6 mit geringer Schneidschärfe fixiert wird und das Strömungsvolumen des Schleifwassers an der Seite des Schleifrades 5 oder 6 mit hoher Schneidschärfe erhöht wird. Alternativ können die Strömungsvolumina vom Schleifwasser auf beiden Schleifrädern 5 und 6 erhöht/reduziert werden, derart, dass, während das Strömungsvolumen des Schleifwassers auf der Seite des Schleifrades 5 oder 6 mit hoher Schneidschärfe erhöht wird, das Strömungsvolumen des Schleifwassers auf der Seite des Schleifrades 5 oder 6 mit niedriger Schneidschärfe reduziert wird.
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Wenn das Werkstück W eine Zieldicke erreicht, wird ein Null-Signal von der Kalibrierausrüstung 18 empfangen (Schritt S40), die Schneidachsen stoppen und die Messköpfe 9 und 10 ziehen sich zurück und ein Ausfeuern wird begonnen (Schritt 841). Zum selben Zeitpunkt berechnet das Positionsvergleichsmittel 24 eine relative Position X des Werkstücks W zum Zeitpunkt des Empfangens des Null-Signals, das durch das Positionsberechnungsmittel 22 berechnet wurde (Schritt S42), und vergleicht diese relative Position X mit der Schleifbezugsposition X0 als einem Schleifziel, um ein Abweichungsmaß und eine Abweichungsrichtung des Werkstücks W in Bezug auf die Schleifbezugsposition X0 zu erhalten (Schritt S43). Zur selben Zeit wird aus den gemessenen Werten M1 und M2 zur Zeit des Empfangens des Null-Signals eine Differenz ΔR zwischen den Positionen R1 und R2 der linken und rechten beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W zu diesem Zeitpunkt berechnet (Schritt S44), um eine Korrektur der Schleif-Auszieh-Enden der Schnittachsen vorzubereiten, nachdem das Schleifen des Werkstücks W beendet wurde.
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Der Zeitpunkt des Ausfeuerns wird vor einem vorbestimmten Zeitpunkt auf der Grundlage von Schleifbedingungen eingestellt und, nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen und das Ausfeuern vervollständigt ist (Schritt S45, S46) und der Schleifzyklus endet und das Schleifen des Werkstücks W beendet wird (Schritt S47), bewegen sich die Schneidachsen zu den Schleif-Auszieh-Enden (Schritt S48).
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Zum Zeitpunkt des Empfangens des Null-Signals, wenn eine Positionsabweichung der relativen Position X des Werkstücks W in Bezug auf die Schleifbezugsposition X0 detektiert wird, korrigiert als Teil der Schneidschärfensteuerung der Schleifräder 5 und 6 das Auszieh-End-Korrekturmittel 25 die Positionen der Schleif-Auszieh-Enden der Schleifräder 5 und 6, das heißt die Positionen der Schleif-Auszieh-Enden der Schnittachsen, sodass die Schleif-Eintreib-Enden während des nächsten Schleifens mit der Schleifbezugsposition X0 zusammenpassen werden. Während des nächsten Schleifens des Werkstücks W schneiden deshalb die Schleifräder 5 und 6 das Werkstück W in einem Zustand, in dem sie eine Positionsabweichung der relativen Position X des Werkstücks W absorbieren, sodass die Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W zu der Schieifbezugsposition X0 zurückgeführt werden können.
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Zur selben Zeit, wenn es eine Differenz ΔR zwischen den linken und rechten beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W gibt, korrigiert und aktualisiert der Nachkorrekturabschnitt 40 Schleifbedingungen, die die Schneidschärfen der Schleifräder 5 und 6 beeinflussen, in Vorbereitung des nächsten Schleifens (Schritt S49). Hier können Schleifbedingungen, die während des Schleifens nicht verändert werden konnten, beispielsweise die Anzahl an Umdrehungen der Schleifräder 5 und 6 und/oder die Schneidgeschwindigkeiten der Schleifräder 5 und 6 verändert werden. Die Korrektur wird auf der Grundlage des Grades der linken und rechten Differenz ΔR und der Korrekturrichtungen durchgeführt.
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Durch Korrigieren der Zahl von Umdrehungen der Schleifräder 5 und 6 und/oder der Schneidgeschwindigkeiten der Schleifräder 5 und 6 können die Schneidschärfen der Schleifräder 5 und 6 eingestellt werden. Beispielsweise durch Verlangsamen der Anzahl von Rotationen oder Erhöhen der Schneidgeschwindigkeit des Schleidrades 5, 6 steigt eine Schleiflast, wenn das Schleifrad 5, 6 das Werkstück W schleift, und ein Herauskommen von abrasiven Körnern wird verbessert und neue abrasive Körner kommen nacheinander heraus, sodass, selbst wenn das Schleifrad 5, 6 in seiner Schneidschärfe schlecht ausgebildet ist, seine Schneidschärfe durch eine Verbesserung von Abnutzung des Schleifrades verbessert werden kann.
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Durch Korrigieren der Schleif-Auszieh-Enden der Schleifräder 5 und 6 auf der Grundlage einer Positionsabweichung der relativen Position X des Werkstücks W und Korrigieren von Schleifbedingungen der Schleifräder 5 und 6 auf der Grundlage einer Positionsdifferenz ΔR zwischen beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W, wird die Beschädigung und das Verkrümmen usw. des geschliffenen Werkstücks W kleiner als in dem Fall, wo Schleifbedingungen von nur einem der Schleifräder 5 und 6 korrigiert werden, sodass die Schleifpräzision des Werkstücks W weiter verbessert werden kann.
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Danach wird das Werkstück W herausgenommen und der Prozess wird beendet (Schritt S50) Folglich kann die Unausgeglichenheit der Schneidschärfe, die durch Variation des Radabnutzungsvolumens der Schleifräder 5 und 6 erzeugt wird, quantifiziert werden, und auf dieser Grundlage kann eine automatische Steuerung so durchgeführt werden, dass die Schneidschärfe der Schleifräder 5 und 6 gleich wird. Um nacheinander eine große Anzahl von Werkstücken W zu schleifen, werden die Operationen und Steuerungen usw. auf dieselbe Weise wiederholt.
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12 illustriert eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser zweiten Ausführungsform wird ein Schneidschärfenvergleichsmittel 26 vorgesehen, das eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 in Echtzeit auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer relativen Position X des Werkstücks W, das geschliffen wird, und einer Schleifreferenzposition X0, an der das Werkstück W korrekt durch die statischen Druckbeläge 1 und 2 gehalten werden soll, durch Vergleichen dieser berechnet, ein Schleifbedingungskorrekturmittel 27 ist vorgesehen, das eine Korrektur von Schleifbedingungen in den Schleifrädern 5 und 6 durchführt, wie zum Beispiel ein Steuern von Strömungsvolumina von Schleifwasser, das zwischen den Schleifrädern 5 und 6 und dem Werkstück W zugeführt wird, sodass die Schleifräder 5 und 6 im Hinblick auf die Schneidschärfe auf der Grundlage einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 im Wesentlichen zueinander passen.
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Wenn Radverschleißvolumina der Schleifräder 5 und 6 sich wegen langer Benutzungszeiträume usw. voneinander unterscheiden, unterscheiden sich die Schleif-Eintreib-Enden der Schleifräder 5 und 6 voneinander, selbst wenn die Schneidmengen der Schleifräder 5 und 6 gleich sind. Auf der anderen Seite wird das Schleifrad 5 oder 6 mit dem größeren Radverschleißvolumen in der Schneidschärfe durch seinen Selbstschärfeffekt verbessert und erhöht die Schleifmenge, sodass das Werkstück durch das Schleifrad 5 oder 6 mit dem kleineren Radverschleißvolumen zu dem Schleifrad 5 oder 6 mit dem größeren Radverschleißvolumen gedrückt wird, und die relative Position des Werkstücks W weicht zu der Seite des Schleifrades 5 oder 6 mit dem größeren Radverschleißvolumen und der höheren Schneidschärfe ab.
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Während des Schleifens des Werkstücks W wird daher die relative Position X des Werkstücks W in Echtzeit erhalten und durch das Schneidschärfvergleichsmittel 26 werden die relative Position X und die Schleifbezugsposition X0 miteinander verglichen, und auf der Grundlage einer Differenz zwischen diesen wird eine Positionsabweichung des Werkstücks W wegen einer Schneidschärfendifferenz zwischen den Schleifrädern 5 und 6 und dem Grad der Positionsabweichung und Abweichungsrichtung berechnet.
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Dann, wenn die relative Position X des Werkstücks W von der Schleifbezugsposition X0 abweicht, werden durch das Schleifbedingungskorrekturmittel 27 gemäß einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6, das heißt gemäß einem Maß der Positionsabweichung und der Abweichungsrichtung, die Strömungsvolumina von Schleifwasser, das den Schleifrädern 5 und 6 und dem Werkstück W zuzuführen ist, kontrolliert. Folglich kann die Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 eliminiert werden.
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Darüber hinaus wird, wenn die Strömungsvolumina des Schleifwassers für die Schleifräder 5 und 6 gemäß dem Maß der Positionsabweichung der relativen Position X und der Abweichungsrichtung gesteuert werden, beispielsweise diese Steuerung gemäß der Beziehung durchgeführt, wie sie in 13 gezeigt ist, unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren, wie zum Beispiel Schleifbedingungen.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben im Detail beschrieben, die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein und kann verschiedentlich innerhalb des Schutzbereiches modifiziert werden, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise illustrieren die Ausführungsformen einen horizontalen Doppelend-Oberflächenschleifer, die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf einen vertikalen Doppelend-Oberflächenschleifer anwendbar.
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Es gibt ein Verfahren zum Bestimmen einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 auf der Grundlage einer Differenz des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern 5 und 6 durch Berechnen von Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen eines Werkstücks W, das geschliffen wird, und Berechnen der Differenz des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern 5 und 6 durch Vergleichen der Positionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen, und ein Verfahren zum Bestimmen einer Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 auf der Grundlage einer Differenz durch Berechnen einer relativen Position X des Werkstücks W, das geschliffen wird, Vergleichen der relativen Position X mit einer Schleifbezugsposition X0, an der das Werkstück W korrekt zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2 gehalten werden sollte, durch Vergleichen dieser. Es kann jedoch auch ein weiteres Verfahren angewendet werden, solange die Schneidschärfen der Schleifräder 5 und 6 auf der Grundlage von Messpositionen R1 und R2 von beiden Seitenoberflächen eines Werkstücks W, das durch das Verfahren geschliffen wird, bestimmt werden.
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Selbst wenn ein Differenz ΔR zwischen den Positionen R1 und R2 der linken und rechten beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W berechnet wird und die Schleifbedingungen gesteuert werden, ist es auch möglich, dass eine Differenz der Schneidschärfe zwischen den Schleifrädern 5 und 6 auf der Grundlage der Differenz ΔR zwischen der linken und rechten bestimmt wird und eine Steuerung durchgeführt wird, um die Schneidschärfen im Wesentlichen gleich zu machen, oder es ist auch möglich, dass eine Differenz des Radverschleißvolumens zwischen den Schleifrädern 5 und 6 auf der Grundlage der Differenz ΔR zwischen der linken und rechten bestimmt wird und eine Steuerung durch geführt wird, um die Radverschleißvolumina im Wesentlichen gleich zu machen.
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Bei der Messung der Distanz D zwischen den statischen Druckbelägen 1 und 2, beispielsweise wenn das Vakuummittel nur für den rechten statischen Druckbelag 2 bereitgestellt wird und die Aufspannvorrichtung 43 nicht bereitgestellt wird, kann die Distanz D direkt mit einer kommerziell erhältlichen Schieblehre gemessen werden. Die linke Position D1 des Werkstücks W kann auch durch den folgenden arithmetischen Ausdruck berechnet werden: D1 = D – D2 – T, unter Verwendung einer Belagposition D2 des rechten statischen Druckbelags 2, Belagdistanz D, die mit der Schieblehre aufgenommen wird, und einer bekannten Dicke T des Werkstücks W. Dann, wenn die linke Position D1 des Werkstücks W bekannt ist, wird auf der Grundlage dieses Wertes die linke Belagposition A1 berechnet, und von dieser linken Belagposition A1 und dem gemessenen Wert M1 oder M2 des linken Messkopfes 9 kann auch die linke Belagposition A1 durch den folgenden arithmetischen Ausdruck berechnet werden: A1 = D1 + M1.
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Es ist am besten, das Null-Setzen auf der Grundlage der Schleifbezugsposition X0 durchzuführen, wenn das Werkstück W die fertig gestellte Größe erreicht. Um jedoch Risse auf dem Werkstück W zu vermeiden, selbst nachdem ein Null-Signal von der Kalibrierausrüstung 18 erhalten wird und sich die Messköpfe 9 und 10 von dem Werkstück W zurückziehen, ist das Werkstück W für nur eine Ausfeuerungszeit geschliffen, die in den Schleifbedingungen eingestellt wird, sodass das Auf-Null-Setzen mit der fertig gestellten Größe schwierig ist. Daher wird das Auf-Null-Setzen bevorzugt zu dem Zeitpunkt des Empfangens des Null-Signals von der Kalibrierausrüstung 18 durchgeführt.
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Während des Schleifens, wobei das Werkstück W, das in einem Zustand rotiert, in dem es durch die statischen Druckbeläge 1 und 2 von beiden Seiten gehalten wird, durch die rotierenden Schleifräder 5 und 6 geschliffen wird, werden beide Seitenoberflächen des Werkstücks W mit den Messköpfen 9 und 10 in Echtzeit gemessen, sodass es immer eine leichte Variation der gemessenen Werte M1 und M2 beider Seitenoberflächen gibt. Daher wird die relative Position X des Werkstücks W bevorzugt durch Anwenden einer Bewegungsdurchschnittsverarbeitung auf die gemessenen Werte M1 und M2 der Messköpfe 9 und 10 berechnet.
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In den Ausführungsformen werden die Messköpfe 9 und 10 der Kalibrierausrüstung 18 verwendet und ein Null-Signal von der Kalibrierausrüstung 18 wird verwendet, es ist jedoch auch möglich, dass beide Seitenoberflächen eines Werkstücks W mit einem ausschließlichen Messmittel gemessen werden, das die Messköpfe 9 und 10 enthält, und ein Auf-Null-Setzen usw. wird als Folge auf eine Signalausgabe durchgeführt anstelle des Null-Signals von der Kalibrierausrüstung 18, wenn das Werkstück W eine vorbestimmte Schleifpräzision erreicht.
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Als die Messköpfe 9 und 10 können ein Kontakttyp, der in Kontakt mit beiden Seitenoberflächen eines Werkstücks W gelangt, ein Nicht-Kontakt-Typ, wie zum Beispiel ein Laserverschiebe-Typ oder ein kapazitiver Typ ebenfalls verwendet werden, und das Messverfahren ist kein Problem, solange Positionen von beiden Seitenoberflächen des Werkstücks W gemessen werden können.
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Der Schleifpositionsausrichtungsbetrieb nach dem Rückplatzieren der Schleifräder 5 und 6 kann durch Verwenden der Positionsüberwachung des Werkstücks W durch die Messköpfe 9 und 10 und das Positionsberechnungsmittel 22 automatisiert werden. Folglich kann die Zeit für die anfängliche Einrichtung usw. reduziert werden und eine Schleifpositionsfehlausrichtung kann nicht durch menschliche Faktoren bewirkt werden. Insbesondere wenn keine Ausrichtungseinstellung auf das Paar statischer Druckbeläge 1 und 2 angewendet wird, verändern sich die Schleifpositionen der Schleifräder 5 und 6 nicht sehr gegenüber denjenigen vor der Rückplatzierung, sodass die Positionen der statischen Druckbeläge 1 und 2 mit der Position des Werkstücks W innerhalb des Referenzwertes mit vorbestimmter Präzision vor der Rückplatzierung der Schleifräder 5 und 6 ausgerichtet werden, und diese Position wurde in der Ausrüstung gespeichert, sodass die Positionsausrichtung leicht automatisiert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- W
- Werkstück
- M1,
- M2 gemessener Wert
- X
- relative Position
- X0
- Schleifbezugsposition
- M1r, M2r
- Bezugswert
- R1, R2
- Position einer Seitenoberflächen
- Xabs
- absolute Position
- 1, 2
- statischer Druckbelag
- 5, 6
- Schleifrad
- 9, 10
- Messkopf
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- Schleifsteuerungsvorrichtung
- 22
- Positionsberechnungsmittel
- 23
- Schleifreferenzpositionseinstellmittel
- 24
- Positionsvergleichsmittel
- 25
- Auszieh-End-Korrekturmittel
- 26
- Schneidschärfenvergleichsmittel
- 27
- Schleifbedingungskorrekturmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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