DE4130653A1 - Bearbeitungsmaschine fuer zweiseitige bearbeitung von werkstuecken - Google Patents
Bearbeitungsmaschine fuer zweiseitige bearbeitung von werkstueckenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine
für zweiseitige Bearbeitung von Werkstücken gemäß Oberbe
griff des Anspruchs 1. Die Bearbeitungsmaschine soll in der
Lage sein, beide Seiten eines oder mehrerer Werkstücke
gleichzeitig zu schleifen und zu Polieren. Die Erfindung
betrifft ferner ein Verfahren zur Verwendung der Maschine
zum Schleifen und/oder Polieren beider Seiten mehrerer
Werkstücke zur gleichen Zeit.
Viele Materialien, wie Silizium, Metalle und Glas,
erfordern das Schleifen und Polieren mehrerer Oberflächen,
bevor das Material als Zwischen- oder Endprodukt verwendet
werden kann. Bekannte Schleif- und Poliermaschinen verwenden
häufig rotierende Scheiben, um gleichzeitig zwei Seiten
eines Werkstückes zu polieren. Da die Polierscheiben rotie
ren, ergeben sich auf dem Bearbeitungsbereich ungleichmäßige
Geschwindigkeitsprofile. Hierdurch kann eine ungleichmäßige
Werkstoffabnahme auf dem Werkstück verursacht werden, wo
durch bearbeitete Werkstücke entstehen, die hinsichtlich
Ebenheit und Oberflächenparallelität mangelhaft sind.
Die meisten Schleif- und Poliermaschinen, die
eingesetzt werden, um zwei Seiten eines Werkstückes gleich
zeitig zu bearbeiten, verwenden Schleifmittel, um das Polie
ren und Bearbeiten verschiedenartiger Werkstücke zu unter
stützen. Üblicherweise werden diese Schleifmittel auf die
Werkstücke aufgebracht über Leitungen in den Polierplatten.
Da die Polierplatten rotieren, sind komplizierte Drehverbin
dungen zwischen der stationären Schleifmittelquelle und den
rotierenden Scheiben erforderlich, damit die Polierschleif
mittel beiden Seiten des Werkstücks zugeführt werden können.
Diese Verbindungen neigen zum Ausfall, wodurch die Wirksam
keit der Poliermaschine beeinträchtigt wird.
Die Polier- und Bearbeitungsgeschwindigkeiten
neuerer bzw. modernerer Poliermaschinen können eingestellt
werden durch Einstellung der Umdrehungsgeschwindigkeit der
Polierplatten. Üblicherweise ergibt eine Erhöhung der Umdre
hungszahl der Polierplatte pro Minute eine proportionale
Erhöhung der Poliergeschwindigkeit oder Schleifgeschwindig
keit des Werktückes. Die Plattengeschwindigkeit ändert sich
jedoch in radialer Richtung des Werkstückes, da der äußere
Teil der Polierplatte mit einer höheren Geschwindigkeit
umläuft als der innere Teil der Polierplatte. Diese Un
gleichheit der Plattengeschwindigkeit kann bewirken, daß die
Polierplatte ein Werkstück ungleichmäßig poliert oder
schleift. Dieses Problem ergibt sich insbesondere aus der
Tatsache, daß die Polierplatte um eine feste Achse rotiert.
Gegenwärtige Verfahren zum Schleifen und Polieren
von Werkstücken erzeugen gewöhnlich ein zufriedenstellendes
Produkt mit einer zufriedenstellenden Produktionsgeschwin
digkeit. Die Verfahren unterliegen aber Problemen, die
direkt der Konstruktion der drehenden Polier- und Schleifma
schinen zugeordnet sind. Diese Probleme umfassen Schwierig
keiten bei der Zuführung von Polierschleifmitteln zu den
Werkstücken, Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung einer
konstanten Poliergeschwindigkeit über die Oberfläche eines
Werkstückes innerhalb einer Charge, und Schwierigkeiten
hinsichtlich der gleichzeitigen Bearbeitung beider Seiten
eines Werkstückes zur Erzielung einer gleichförmigen Ober
flächengüte.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Ma
schine zum Schleifen und Polieren zweier Seiten eines oder
mehrerer Werkstücke zur gleichen Zeit, wobei die Maschine
eine Basis, eine obere Polierplatte, eine untere Polierplat
te, eine Aufnahme zur Aufnahme eines oder mehrerer Werk
stücke, einen Motor, eine Spindel mit einer ersten Achse,
einen an einem festen Radius angebrachten Spindelnocken und
einen bis vier exzentrische Antriebsnocken aufweist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Maschine zum gleichzeitigen Bearbeiten zweier
Seiten eines oder mehrerer Werkstücke anzugeben, bei der die
auf eine Seite des Werkstückes aufgrund der Bearbeitung
ausgeübten Kräfte im wesentlichen die auf die zweite Seite
des Werkstückes ausgeübten Kräfte kompensieren.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung be
steht darin, eine Maschine zum gleichzeitigen Bearbeiten
zweier Seiten eines oder mehrerer Werkstücke anzugeben, bei
der die Bearbeitungsgeschwindigkeiten über die Gesamtseite
eines Werkstückes im wesentlichen gleich sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine Maschine zum gleichzeitigen Bearbeiten
zweier Seiten eines oder mehrerer Werkstücke anzugeben, bei
der flüssiges Polierschleifmittel der Oberseite und Unter
seite des Werkstückes zugeführt wird, indem eine einfache
Leitungsverbindung verwendet wird.
Die zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene erfin
dungsgemäße Maschine zum gleichzeitigen Bearbeiten zweier
Seiten eines oder mehrerer Werkstücke umfaßt eine Basis,
eine obere Polierplatte, eine untere Polierplatte, eine
Aufnahme zur Aufnahme eines oder mehrerer Werkstücke, einen
Motor, eine Spindel mit einer ersten Achse, eine eine zweite
Achse aufweisende Spindel, die an der Spindel an einem
festen Radius angebracht ist und einen bis vier exzentrische
Nocken. Die Aufnahme der Maschine ist an der Basis ange
bracht und befindet sich zwischen der oberen und unteren
Polierplatte. Der Motor ist an der Basis angebracht und
dreht die Spindel um die erste Achse. Die Spindel ist mit
dem Spindelnocken an einer zweiten Achse befestigt. Die
erste Achse und die zweite Achse sind zur Bildung eines
kritischen Radius versetzt zueinander angeordnet. Jeder
exzentrische Nocken ist an der Basis befestigt und umfaßt
ein unteres Antriebsrad und ein oberes Antriebsrad. Jedes
untere Antriebsrad ist drehbar verbunden mit einem unteren
Polierplattengelenkgetriebe. Das untere Polierplattenge
lenkgetriebe verbindet die untere Polierplatte mit einem
unteren Antriebsrad. Das obere Antriebsrad jedes exzentri
schen Nockens ist drehbar verbunden mit einem oberen Polier
plattengelenkgetriebe. Das obere Polierplattengelenkgetriebe
verbindet die obere Polierplatte mit einem oberen Antriebs
rad. Jeder exzentrische Nocken rotiert um eine dritte Achse.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung
ist eine Maschine zum gleichzeitigen Bearbeiten zweier
Seiten eines oder mehrerer Werkstücke vorgesehen mit einer
Basis, mit einer eine obere Polierplatte aufweisenden Lei
tung, einer die untere Polierplatte aufweisenden Leitung,
wobei im Boden der unteren Polierplatte eine kreisförmige
Vertiefung vorgesehen ist, eine Aufnahme zur Aufnahme eines
oder mehrerer Werkstücke, einem Motor, einer Spindel mit
einer ersten Achse, einem kreisförmigen Spindelnocken mit
einer zweiten Achse, wobei der kreisförmige Spindelnocken
fest an der Spindel angebracht ist, zwei exzentrischen
Nocken und einem Abwärtsdrucksystem. Die Aufnahme ist fest
an der Basis an einer Stelle zwischen der oberen und unteren
Polierplatte angebracht. Der Motor ist an der Basis ange
bracht und dreht die Spindel um die erste Achse. Die Spindel
ist fest dem kreisförmigen Spindelnocken zugeordnet, der die
kreisförmige Vertiefung im Boden der unteren Polierplatte
besetzt. Der Boden der unteren Polierplatte besteht aus
einem Material, das in der Lage ist, wie eine Lagerfläche zu
wirken. Die Spindel ist dem Spindelnocken so zugeordnet, daß
die erste Achse und die zweite Achse versetzt zueinander
angeordnet sind zur Bildung eines kritischen Radius. Die
zweite Achse des Spindelnockens beschreibt einen Kreis mit
einem Radius, der den kritischen Radius bildet. Jeder der
zwei exzentrischen Nocken umfaßt ein unteres Nockenlager und
ein oberes Nockenlager, die relativ zueinander in etwa
180°-Positionen angeordnet sind. Das obere und untere
Nockenlager sind an einem oberen Antriebsrad und einem
unteren Antriebsrad angebracht. Das obere und untere An
triebsrad sind durch eine exzentrische Nockenwelle verbun
den, die senkrecht zum oberen und unteren Antriebsrad orien
tiert ist. Jedes Nockenlager ist drehbar mit einem unteren
Polierplattengelenkgetriebe verbunden. Ein unteres Polier
plattengelenkgetriebe verbindet die untere Polierplatte mit
einer unteren Nocke. Jedes obere Nockenlager ist drehbar
verbunden mit einem oberen Polierplattengelenkgetriebe. Das
obere Polierplattengelenkgetriebe verbindet die obere Po
lierplatte mit einem oberen Nockenlager. Die zwei oberen
Polierplattengelenkgetriebe sind senkrecht zueinander ange
ordnet, und die unteren Polierplattengelenkgetriebe sind
ebenfalls senkrecht zueinander angeordnet. Jedes obere und
untere Nockenlager rotiert um eine vierte Achse. Die exzen
trische Nockenwelle jedes exzentrischen Nockens dreht um
eine dritte Achse. Die dritte Achse ist von der vierten
Achse um den kritischen Radius getrennt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch,
ein Verfahren zum gleichzeitigen Bearbeiten zweier Seiten
eines oder mehrerer Werkstücke anzugeben, das eine Maschine
verwendet, die eine Basis, eine obere Polierplatte, eine
untere Polierplatte mit einer unterseitigen kreisförmigen
Vertiefung, eine Aufnahme zum Aufnehmen eines oder mehrerer
Werkstücke, einen Motor, eine Spindel mit einer ersten
Achse, einen eine zweite Achse aufweisenden kreisförmigen
Spindelnocken, der in einem festen Radius mit der Spindel
verbunden ist, und zwei senkrecht orientierte exzentrische
Nocken aufweist. Die Aufnahme ist an der Basis angebracht
zwischen der oberen und unteren Polierplatte. Der Motor ist
an der Basis angebracht und dreht die Spindel um die erste
Achse. Die erste Achse und die zweite Achse sind versetzt
zueinander angeordnet und bilden einen kritischen Radius.
Der kreisförmige Spindelnocken besetzt die kreisförmige
Vertiefung in der Unterseite der unteren Polierplatte. Jeder
der zwei exzentrischen Nocken umfaßt ein unteres Antriebsrad
mit einem unteren Nockenlager und ein oberes Antriebsrad mit
einem oberen Nockenlager, wobei das obere und untere Nocken
lager einander gegenüber einstellbar angeordnet sind. Das
untere Antriebsrad und das obere Antriebsrad sind verbunden
über eine exzentrische Nockenwelle, die senkrecht zum oberen
und unteren Antriebsrad ausgerichtet ist. Jedes untere
Nockenlager ist drehbar mit einem unteren Polierplattenge
lenkgetriebe verbunden. Ein unteres Polierplattengelenkge
triebe verbindet die untere Polierplatte mit einem unteren
Nockenlager. Jedes obere Nockenlager ist drehbar mit einem
oberen Polierplattenelenkgetriebe verbunden. Ein oberes
Polierplattengelenkgetriebe verbindet die obere Polierplatte
mit einem oberen Nockenlager. Die exzentrische Nockenwelle
rotiert um eine dritte Achse. Das obere und untere Nocken
lager weisen jeweils eine vierte Achse auf, um die das obere
und untere Polierplattengelenkgetriebe rotiert. Die dritte
Achse ist getrennt von jeder vierten Achse durch den kriti
schen Radius. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Anord
nung eines oder mehrerer Werkstücke, die jeweils obere und
untere Abmessungen aufweisen, in der Aufnahme derart, daß
die Bodenabmessung jedes Werkstückes die untere Polierplatte
berührt. Die obere Polierplatte wird bis zum Kontakt mit der
Oberseite des Werkstückes oder der Werkstücke abgesenkt. Das
Werkstück oder die Werkstücke werden durch Betätigung des
Motors bearbeitet, der bewirkt, daß die Spindel um die erste
Achse rotiert. Die Rotation der Spindel um die erste Achse
bewirkt, daß der kreisförmige Spindelnocken einen Kreis
beschreibt, derart, daß die zweite Achse einen Kreis be
schreibt, der einen Radius aufweist, der gleich dem kriti
schen Radius ist. Die Rotation des kreisförmigen Spindel
nockens um die zweite Achse bewirkt, daß die untere Polier
platte bzw. Bodenpolierplatte sich kreisförmig, aber nicht
drehend bewegt. Die Bewegung der unteren bzw. Bodenpolier
platte wird übertragen auf jeden exzentrischen Nocken durch
jedes untere Polierplattengelenkgetriebe, das bewirkt, daß
die exzentrische Nockenwelle jedes exzentrischen Nockens um
die dritte Achse rotiert. Die Drehung der exzentrischen
Nockenwelle jedes exzentrischen Nockens um die dritte Achse
bewirkt, daß das obere Antriebsrad rotiert. Die Rotation des
oberen Antriebsrades erlaubt dem oberen Polierplattengelenk
getriebe um die vierte Achse des Nockenlagers zu verschwen
ken. Die Bewegung jedes oberen Polierplattengelenkgetriebes
wird übertragen auf die obere Polierplatte, wodurch bewirkt
wird, daß die obere Polierplatte kreisförmig, aber nicht
drehend bewegt wird. Die kreisförmige, nicht drehende Bewe
gung der oberen und unteren Polierplatte erfolgt in ein
stellbarer Weise gegenläufig. Wenn der Bearbeitungsschritt
beendet ist, wird der Motor angehalten und wird die obere
Polierplatte angehoben, so daß sie außer Kontakt mit der
Oberseite des Werkstückes oder der Werkstücke gerät. An
schließend werden die bearbeiteten Werkstücke von der Auf
nahme entfernt.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in
der Zeichnung dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Oberansicht der verschiedenen
Elemente der Bearbeitungsmaschine
gemäß vorliegender Erfindung und
Fig. 2 eine Seitenansicht der verschiede
nen Elemente der Bearbeitungsmaschine
nach Fig. 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbei
tungsmaschine zum gleichzeitigen Bearbeiten zweier Seiten
eines oder mehrerer Werkstücke sowie ein Verfahren zur
Vewendung der Bearbeitungsmaschine zur gleichzeitigen Bear
beitung zweier Seiten eines oder mehrerer Werkstücke.
Die Erfindung soll zunächst unter Bezug auf die
Figuren erläutert werden, in denen gleiche Elemente die
gleiche Bezugszahl aufweisen. Die Fig. 1 zeigt eine Oberan
sicht verschiedener Elemente der Bearbeitungsmaschine dieser
Erfindung. Die Bearbeitungsmaschine weist eine obere Polier
platte 12 und eine untere Polierplatte 14 auf. Die obere
Polierplatte 12 ist parallel zur unteren Polierplatte 14
angeordnet. Eine Aufnahme 20 zur Aufnahme eines oder mehre
rer Werktücke 22 befindet sich zwischen der oberen Polier
platte 12 und der unteren Polierplatte 14. Die Aufnahme 20
weist eine oder mehrere Zellen auf, die ein Werkstück 22
aufnehmen können. Jedes Werkstück 22 befindet sich in Kon
takt mit der oberen Polierplatte 12 und der unteren Polier
platte 14 während der Bearbeitungsschritte. Die Bearbei
tungsmaschine umfaßt ferner eine Spindel 28. Ein Motor dreht
die Spindel 28 um eine erste Achse 29. Ein kreisförmiger
Spindelnocken 30 ist an der Spindel 28 befestigt. Die Spin
del 28 und der kreisförmige Spindelnocken 30 sind fest
miteinander verbunden. Eine zweite Achse 31 ist am Zentrum
des kreisförmigen Spindelnockens 30 angeordnet. Vorzugsweise
ist keine Relativbewegung zwischen der Spindel 28 und dem
kreisförmigen Spindelnocken 30 vorgesehen. Sie sind übli
cherweise miteinander verbolzt. Dadurch bewirkt die Rotation
der Spindel 28 um die erste Achse 29, daß die zweite Achse
31 des kreisförmigen Spindelnockens 30 einen Kreis be
schreibt, der einen Radius aufweist, der den kritischen
Radius bildet. Die obere Polierplatte 12 und die untere
Polierplatte 14 sind durch obere Polierplattengelenkgetriebe
34 und untere Polierplattengelenkgetriebe 36 an zwei exzen
trischen Nocken 40 befestigt, die bezüglich der ersten Achse
29 senkrecht zueinander angeordnet sind. Jedes obere Polier
plattengelenkgetriebe ist mit einem oberen Antriebsrad 42
jedes exzentrischen Nockens 40 an einem oberen Nockenlager
46 verbunden. Jedes untere Polierplattengelenkgetriebe 36
ist mit einem unteren Antriebsrad 44 jedes exzentrischen
Nockens 40 an einem unteren Nockenlager 47 verbunden. Das
obere Antriebsrad 42 und das untere Antriebsrad 44 sind an
einer exzentrischen Nockenwelle 48 angebracht. Die exzentri
sche Nockenelle 48 rotiert um eine dritte Achse 50. Das
obere Nockenlager 46 und das untere Nockenlager 47 rotieren
jeweils um eine vierte Achse 54. Die dritte Achse 50 und die
vierte Achse 54 sind durch den kritischen Radius 33 vonein
ander getrennt.
Die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Maschine
der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 2 zeigt eine Spindel
28, die auf einer Basis 10 montiert ist. Die Spindel rotiert
um eine erste Achse 29 und ist an einem kreisförmigen Spin
delnocken 30 vermittels Befestigungsmittel 32 befestigt. Der
kreisförmige Spindelnocken befindet sich innerhalb einer
kreisförmigen Vertiefung 16 im Boden der unteren Polierplat
te 14. Die untere Polierplatte 14 und die obere Polierplatte
12 umfassen jeweils Leitungen 13, um Kühlmittel und/oder
Schleifmittel dem Werkstück 22 zuzuführen. Das Werkstück 22
wird in der Aufnahme 20 zwischen der oberen Polierplatte 12
und der unteren Polierplatte 14 gehalten. Die Aufnahme 20
kann fest, starr oder bewegbar zwischen der oberen Polier
platte 12 und der unteren Polierplatte 14 angeordnet sein.
Das Werkstück 22 weist eine obere Abmessung 23 auf, die in
Berührung mit der oberen Polierplatte 12 steht und eine
untere Abmessung 24, die in Berührung steht mit der unteren
Polierplatte 14.
Die untere Polierplatte 14 vollführt eine kreis
förmige Bewegung, rotiert jedoch nicht um eine Achse, son
dern beschreibt einen Kreis. Die kreisförmige Bewegung der
unteren Polierplatte 14 wird übertragen durch das Polier
plattengelenkgetriebe 36 auf das Bodennockenlager 47, das
mit der Unterseite des unteren Antriebsrades 44 des exzen
trischen Nockens 40 verbunden ist. Das untere Nockenlager 47
ist drehbar mit dem unteren Polierplattengelenkgetriebe 36
verbunden. Die kreisförmige, nicht drehende Bewegung der
unteren Polierplatte 14 wird auf das untere Nockenlager 47
durch das untere Polierplattengelenkgetriebe 36 übertragen,
wodurch bewirkt wird, daß sich das untere Antriebsrad 44
zusammen mit der exzentrischen Nockenwelle 43 um die dritte
Achse 50 dreht. Zur gleichen Zeit dreht der exzentrische
Nocken 40 um die dritte Achse 50 und das untere Nockenlager
47 um die vierte Achse 54.
Der gesamte exzentrische Nocken 40 dreht um die
dritte Achse. Daher dreht auch das obere Antriebsrad 42 um
die dritte Achse. Das obere Antriebsrad 42 weist ein oberes
Nockenlager 46 auf, das sich auf der Oberseite des oberen
Antriebsrades 42 befindet. Das obere Nockenlager 46 ist dem
oberen Polierplattengelenkgetriebe 34 drehbar zugeordnet,
das wiederum mit der oberen Polierplatte 12 verbunden ist.
Die Rotation des oberen Antriebsrades 42 wird über das obere
Polierplattengelenkgetriebe 34 auf die obere Polierplatte 12
übertragen, wodurch bewirkt wird, daß die obere Polierplatte
12 im wesentlichen die gleiche kreisförmige, nicht drehende
Bewegung durchführt wie die untere Polierplatte 14. Das
obere Nockenlager 46 und das untere Nockenlager 47 sind in
180°-Gegenstellung relativ zueinander angeordnet. Wenn
beispielsweise die obere Polierplatte durch das obere
Nockenlager 46 in minimale Entfernung zum exzentrischen
Nocken 40 bewegt worden ist, befindet sich die untere Po
lierplatte, die am unteren Nockenlager 47 des exzentrischen
Nockens 40 angebracht ist, in ihrer größten Entfernung zum
exzentrischen Nocken 40. Die Bewegung der oberen Polierplat
te 12 und der unteren Polierplatte 14 braucht nicht in 180°-
Gegenstellung zu erfolgen. Die Orientierung des oberen Nocken
lagers 46 und des unteren Nockenlagers 47 relativ zueinander
kann eingestellt werden, so daß die Relativbewegung der
oberen Polierplatte 12 und der unteren Polierplatte 14 in
0° bis etwa 180°-Gegenstellung zueinander erfolgen kann.
Die obere Polierplatte 12 umfaßt eine oberes Po
lierplattengelenkgetriebe 34, das verbunden ist mit dem
oberen Nockenlager 46 eines oberen Antriebsrades 42 jedes
exzentrischen Nockens 40. Ein einzelnes oberes Polierplat
tengelenkgetriebe 34 verbindet ein einzelnes oberes An
triebsrad 42 mit der oberen Polierplatte 12. Auf die gleiche
Weise ist die untere Polierplatte 14 durch separate untere
Polierplattengelenkgetriebe 36 mit jedem unteren Antriebsrad
44 jedes exzentrischen Nockens 40 verbunden. Das obere
Polierplattengelenkgetriebe 34 ist drehbar verbunden mit dem
oberen Antriebsrad 42 am oberen Nockenlager 46. Das untere
Polierplattengelenkgetriebe ist drehbar verbunden mit dem
unteren Antriebsrad 44 am unteren Nockenlager 47. Das obere
Antriebsrad 42 und das untere Antriebsrad 44 sind parallel
zueinander angeordnet und über die exzentrische Nockenwelle
48 verbunden.
Die exzentrische Nockenwelle 48 dreht um eine
dritte Achse 50. Das obere Nockenlager 46 und das untere
Nockenlager 47 befinden sich an Punkten auf dem oberen
Antriebsrad 42 und unterem Antriebsrad 44, derart, daß die
Entfernung von der dritten Achse 50 zu den Zentren des
oberen Nockenlagers 46 und unteren Nockenlagers 47, zu der
vierten Achse 54 gleich ist dem kritischen Radius 33. Das
obere Nockenlager 46 und das untere Nockenlager 47 können um
ihre Zentren, die vierte Achse 54, rotieren oder sie können
fixiert sein, derart, daß der Kreisumfang, der die Lage
definiert, in der das obere oder untere Nockenlager 46 und
47 drehbar verbunden sind mit dem oberen oder unteren
Polierplattengelenkgetriebe 34 und 36, als eine Lagerfläche
wirkt, die dem oberen und unteren Nockenlager 46 und 47
ermöglicht, um die vierte Achse 54 zu verschwenken. Die
Erfindung benutzt vorzugsweise zwei exzentrische Antriebs
nocken, um gleichzeitig beide Seiten eines oder mehrerer
Werkstücke, beispielsweise Silizium, Metall, Glas oder
andere Materialien, die sich innerhalb der Aufnahme befin
den, zu polieren oder zu schleifen, d. h. zu bearbeiten.
Eine Poliermittelaufschlämmung oder ein Schleifkühlmittel
kann in den Arbeitsbereich sowohl von der oberen als auch
unteren Polierplatte zugeführt werden, um den Bearbeitungs-
Prozeß zu verbessern, oder es kann Kühlmittel durch Leitun
gen in den Polierplatten zirkulieren. Die obere und untere
Polier- oder Schleifplatte sind mit der exzentrischen Ein
richtung über einstellbare Gelenkgetriebe verbunden, wodurch
die Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung der
unteren Polierplatte über den exzentrischen Nocken auf jeden
Punkt der oberen Polierplatte übertragen wird. Die Verwen
dung wenigstens zweier zusammenwirkender Nocken, um eine
Polierplatte anzutreiben, ermöglicht der oberen und unteren
Polierplatte, einen kreisförmigen Weg zu beschreiben, wäh
renddessen eine konstante geometrische Orientierung auf
rechterhalten wird, anstatt einfach um eine feste Achse zu
rotieren, wie dies bei herkömmlichen Poliervorrichtungen
üblich ist.
Der Hauptvorteil dieser kreisförmigen Bewegungs
art ohne Plattenrotation zum Polieren besteht darin, daß
alle Punkte auf der Polierplatte die gleiche identische
Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung aufweisen
wie der Verbindungspunkt auf dem Exzenter zu jedem gegebenen
Zeitpunkt. Dadurch weist ein in der Aufnahme zwischen der
oberen und unteren Polierplatte angeordnetes Werkstück ein
gleichförmiges relatives Geschwindigkeits- und Beschleuni
gungsprofil über die Gesamtfläche des Werkstückes auf,
wodurch an allen Punkten des Werkstückes ein gleichmäßiger
Materialabtrag erhalten wird. Außerdem sind die obere und
untere Platte drehbar mit exzentrischen Nocken an Punkten
verbunden, die im Abstand von 0 bis 180° einstellbar sind.
Wenn jedoch das obere und untere Nockenlager jedes exzentri
schen Nockens im Abstand von 180° angeordnet sind, ist ihre
Bewegung relativ zueinander um 180° außer Phase, oder mit
anderen Worten bewegen sie sich relativ zueinander in entge
gengesetzte Richtungen. Auf diese Weise wird das Werkstück
von entgegengesetzten Richtungen aus bearbeitet, wodurch die
resultierenden, auf das Werkstück einwirkenden Gesamtkräfte
beträchtlich reduziert oder sogar kompensiert werden. Ein
Phasenwinkel von 180° minimiert die Werkstückdrehung inner
halb der Aufnahme (für rund ausgebildete Werkstücke) und
reduziert ferner die vom Werkstück auf die Aufnahme ausgeüb
ten Kräfte. Es soll darauf hingewiesen werden, daß bei einer
Bearbeitungsmaschine, die mehr als einen exzentrischen
Nocken aufweist, der Phasenwinkel, der däs obere und untere
Nockenlager trennt, für jeden exzentrischen Nocken gleich
sein muß.
Die Bearbeitungsmaschine erfordert einen einzigen
Motor und eine einzige Spindel, die unterhalb des Bearbei
tungsbereichs angeordnet ist, um sowohl die untere als auch
obere Polierplatte anzutreiben. Die Hauptantriebsspindel ist
vertikal senkrecht zum Maschinenrahmen oder zur Basis ange
ordnet. Ein exakt runder Spindelnocken ist am oberen Teil
der Antriebsspindel angeordnet, wobei sich das Zentrum oder
die zweite Achse des Spindelnockens in einer oder mehreren
möglichen einstellbaren Entfernungen von der ersten Achse
des Spindelnockens befindet. Der Abstand zwischen dem Spin
delnockenzentrum, der zweiten Achse und dem Spindelrotati
onszentrum der ersten Achse bildet den kritischen Radius für
die exzentrische Bewegung und muß für alle eingebauten
exzentrischen Vorrichtungen gleich sein. Zusätzlich kann der
kritische Radius eingestellt werden, um höhere oder niedri
gere Winkelgeschwindigkeiten zu erreichen, wobei sämtliche
Exzenter entsprechend eingestellt werden müssen.
Die untere und obere Polierplatte ist vorzugswei
se an einem kunststoffähnlichen Block befestigt, der als
Lagerfläche wirkt. Dieser Block weist eine kreisförmige
eingearbeitete Vertiefung auf, in die der kreisförmige
Spindelnocken eng hineinpaßt. Dieser Lagerblock befindet
sich in Sandwich-Anordnung zwischen der unteren Polierplatte
und einer zusätzlichen Metallplatte und umfaßt die untere
Polierplattenanordnung. Die zusätzliche Metallplatte auf der
Unterseite des Plastikblockes ist zum Anbringen der notwen
digen Antriebsverbindungen vorgesehen. Die obere Polierplat
te ist auf ähnliche Weise konstruiert, sie weist jedoch
keine Vertiefung auf.
Ein unteres Polierplattengelenkgetriebe verbindet
jeden exzentrischen Nocken mit der unteren Polierplatte.
Vorzugsweise sind zwei untere Polierplattengelenkgetriebe,
die jeweils mit einem separaten exzentrischen Nocken verbun
den sind, mit der unteren Polierplattenanordnung verbunden.
Die zwei unteren Polierplattengelenkgetriebe übertragen
seitlich die exzentrische Bewegung der unteren Polierplatte
auf jede unabhängige exzentrische Nockenvorrichtung. Vor
zugsweise sind die unteren Polierplattengelenkgetriebe
bezüglich der ersten Achse senkrecht zueinander angeordnet,
um eine gleichmäßige Bewegungsübertragung auf die exzentri
schen Nocken und von den exzentrischen Nocken zu erleich
tern. Die Befestigungspunkte auf den zwei exzentrischen
Nockenvorrichtungen müssen angepaßt werden auf den gleichen
kritischen Radius vom Rotationszentrum des exzentrischen
Nockens, wie dies eingestellt wurde für den Hauptspindel
nocken. Wenn ein gedachter Pfeil gezeichnet würde vom Zen
trum jedes exzentrischen Nockens, von der dritten Achse, zum
Zentrum des Befestigungspunktes des Gelenkgetriebes zum
Zentrum des unteren oder oberen Nockenlagers, zur vierten
Achse, würde der Pfeil für jeden Exzenter zu jedem gegebenen
Zeitpunkt in die gleiche Richtung zeigen. Der Abstand zwi
schen der dritten und vierten Achse ist gleich dem kriti
schen Radius. Wenn die untere Polierplattenanordnung durch
den Spindelnocken angetrieben wird, rotieren daher die zwei
außenseitigen exzentrischen Nocken im Gleichklang und bewir
ken diese Nocken, daß die obere und untere Polierplatte
einen kreisförmigen Weg ohne Rotation um irgendeine feste
Achse beschreiben.
Die Bewegung wird auf die obere Polierplattenan
ordnung über die gleichen beiden bevorzugten exzentrischen
Nocken übertragen. Dies wird erreicht, indem eine gemeinsame
exzentrische Nockenwelle verwendet wird, die ein unteres
Antriebsrad und ein oberes Antriebsrad senkrecht miteinander
verbindet. Wenn die untere Polierplatte in Verbindung mit
dem unteren Polierplattengelenkgetriebe bewirkt, daß das
untere Antriebsrad eines exzentrischen Nockens rotiert,
überträgt die exzentrische Nockenwelle die Rotation auf das
obere Antriebsrad, das wiederum mit der oberen Polierplat
tenanordnung verbunden ist über ein oberes Polierplattenge
lenkgetriebe, das mit dem oberen Antriebsrad an einem oberen
Nockenlager verbunden ist. Die rotierenden Nockenlager des
oberen und unteren Antriebsrades der exzentrischen Nocken
sind wiederum von der dritten Achse um den kritischen Radius
entfernt angeordnet, wobei der kritische Radius für alle
Elemente der Bearbeitungsmaschine einstellbar ist.
Das obere und untere Nockenlager befinden sich
vorzugsweise im gegenseitigen Abstand von 180°, damit die
obere und untere Polierplatte konstant um 180° außer Phase
gehalten werden können. Der Phasenwinkel kann eingestellt
werden, falls gewünscht, beispielsweise, wenn eine gewisse
Werkstückrotation gewünscht wird, indem einfach beide oberen
Exzenter im Uhrzeigersinn oder im entgegengesetzten Uhrzei
gersinn um ihre Welle aus einer Nominalposition heraus
rotiert werden, indem Verriegelungssschlitze oder andere
Mittel verwendet werden. Der Phasenwinkel kann von 0° bis
180° eingestellt werden.
Das obere Polierplattengelenkgetriebe, das das
Antriebsrad eines exzentrischen Nockens mit der oberen
Polierplatte verbindet, ist vorzugsweise identisch zum
unteren Polierplattengelenkgetriebe ausgebildet, das mit der
unteren Polierplatte verbunden ist. Das obere und untere
Nockenlager eines exzentrischen Nockens besteht vorzugsweise
aus einem Lager, das in einem runden Metallgehäuse einge
schlossen ist, dessen vierte Achse in einem Abstand angeord
net ist, der dem kritischen Radius von der dritten Achse
entspricht, die die exzentrische Nockenwellenachse dar
stellt. Das gesamte Nockenlagergehäuse kann bewegt werden,
wenn eine Änderung des kritischen Radius gewünscht ist.
Jedes obere und untere Polierplattengelenkgetriebe weist
eine Öffnung auf, die groß genug ist, um über das Lagerge
häuse auf dem Exzenter mit minimalem Spielraum übergeschoben
zu werden. Wenn eine Bewegung zwischen den unteren und
oberen Polierplattengelenkgetrieben über den exzentrischen
Nocken übertragen wird, verbleibt das Nockenlagergehäuse in
stationärem Kontakt mit dem Gelenkgetriebe, während die
innere Laufbahn des Nockenlagers mit dem Exzenter rotiert.
Hierdurch wird erreicht, daß nur eine minimale Relativbewe
gung zwischen den Metallflächen auftritt.
Die Fähigkeit der Maschine, Werkstücke zu bear
beiten, kann verbessert werden durch Ausübung von Druck auf
die Werkstücke über eine oder beide Polierplatten. Vorzugs
weise wird ein nach unten gerichteter Druck auf die obere
Polierplatte ausgeübt. Nach unten gerichteter Druck auf die
obere Polierplatte kann erzeugt werden durch einen Luftzy
linder. Die Druckvorrichtung verwendet eine weitere Exzen
tervorrichtung, um eine nach unten gerichtete Kraft zu
erzeugen, die vorzugsweise zu allen Zeitpunkten über der
Bearbeitungsfläche zentriert ist. Der Bearbeitungsbereich
wird als Bereich innerhalb der Werkstückaufnahme definiert,
der zu allen Zeiten in Kontakt steht mit der oberen und
unteren Polierplattenanordnung. Dies ist der Bereich, in dem
ein oder mehrere Werkstücke angeordnet werden können, ohne
daß sie Plattenstößen ausgesetzt sind. Der Bearbeitungsbe
reich steht in direkter Beziehung zum kritischen Radius der
Vorrichtung. Je kleiner der kritische Radius ist, desto
größer ist der verfügbare Bearbeitungsbereich. Der gleiche
Druckzylinder kann auch dazu verwendet werden, die obere
Plattenanordnung zur unteren Platte hin und von der oberen
Platte wegzubewegen zum Beladen mit einem Werkstück und zum
Entladen eines Werkstückes.
Änderungen der Werkstückgröße können berücksich
tigt werden durch entsprechende Änderung der Aufnahme. Das
Material der Aufnahme muß steif, aber zugleich flexibel sein
und weist gewöhnlich eine Stärke auf, die wenigstens zwei
Drittel der Stärke des Werkstückes entspricht. Der kritische
Radius kann ebenfalls geändert werden, um verschiedene
Winkelgeschwindigkeiten einzustellen zur Anpassung an Ände
rungen des Werkstückmaterials und der Werkstückgröße.
Schließlich können Polierkissen, Polieraufschlämmungen,
Schleifmedien und Kühlmittel bei dem Bearbeitungsverfahren
eingesetzt werden, um die verschiedenen Schleif- und Bearbei
tungsvorgänge zu verbessern.
Neben dem Vorteil, daß ein gleichförmiges Ge
schwindigkeitsprofil an allen Punkten des Werkstückes er
reicht wird, weist die Erfindung einige andere bedeutende
Vorteile auf. Ein Vorteil besteht darin, daß die Platten
nicht rotieren, wodurch Polieraufschlämmungen oder Schleif
kühlmittel zugeführt werden können, indem flexible Leitungen
in den Arbeitsbereich geführt werden sowohl von der oberen
als auch unteren Platte, ohne daß komplexe Drehkupplungen
benötigt werden. Das gleiche gilt für Plattenkühl- oder
-plattenheizwasser oder sogar für elektrische Sensoren, wie
Thermoelemente oder Dickenmeßeinrichtung, wodurch eine
gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbesserte
Prozeßsteuerung und -überwachung möglich ist.
Claims (17)
1. Bearbeitungsmaschine zur gleichzeitigen Bearbeitung
zweier Seiten eines oder mehrerer Werkstücke, gekennzeich
net durch eine Basis, eine obere Polierplatte, eine untere
Polierplatte, eine Aufnahme zur Aufnahme eines oder mehrerer
Werkstücke, einen Motor, eine Spindel mit einer ersten
Achse, einen Spindelnocken mit einer zweiten Achse und mit
einem bis vier exzentrischen Nocken, wobei die Aufnahme
zwischen der oberen und unteren Polierplatte angeordnet ist,
der Motor die Spindel um die erste Achse dreht, die Spindel
fest mit dem Spindelnocken verbunden ist, der Abstand zwi
schen der ersten Achse und der zweiten Achse einen kriti
schen Radius definiert, jeder exzentrische Nocken ein unte
res Antriebsrad und ein oberes Antriebsrad aufweist, das
untere Antriebsrad drehbar mit einem unteren Polierplatten
gelenkgetriebe verbunden ist, ein unteres Polierplattenge
lenkgetriebe die untere Polierplatte mit einem unteren
Antriebsrad verbindet, jedes obere Antriebsrad drehbar mit
einem oberen Polierplattengelenkgetriebe verbunden ist, ein
oberes Polierplattengelenkgetriebe die obere Polierplatte
mit einem oberen Antriebsrad verbindet und jeder exzentri
sche Nocken um eine dritte Achse rotiert.
2. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bearbeitungsmaschine zwei exzentrische
Nocken aufweist.
3. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zwei exzentrischen Nocken jeweils dreh
bar verbunden sind mit einem oberen Gelenkgetriebe und einem
unteren Gelenkgetriebe, wobei die beiden oberen Gelenkge
triebe und die zwei unteren Gelenkgetriebe jeweils recht
winklig zueinander angeordnet sind.
4. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die untere Polierplatte einen Boden mit
einer kreisförmigen Vertiefung für einen runden Spindel
nocken aufweist.
5. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Boden der unteren Polierplatte aus einem
Material besteht, das geeignet ist, als Lagerfläche zu
wirken.
6. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das obere Antriebsrad und das untere An
triebsrad jedes exzentrischen Nockens obere und untere
Nockenlager aufweisen, die um eine vierte Achse rotieren,
wobei das obere und untere Nockenlager das obere Polierplat
tengelenkgetriebe und das untere Polierplattengelenkgetriebe
drehbar mit dem oberen Antriebsrad und unteren Antriebsrad
verbinden.
7. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein nach unten gerichteter Druck auf die
Werkstücke ausgeübt wird durch ein Drucksystem, das kontinu
ierlich das Zentrum der oberen Polierplatte beaufschlagt.
8. Bearbeitungsmaschine zum gleichzeitigen Bearbeiten zweier
Seiten eines oder mehrerer Werkstücke, gekennzeichnet
durch eine Basis, eine obere Polierplatte, eine untere
Polierplatte, die einen Boden mit einer kreisförmigen Ver
tiefung aufweist, eine Aufnahme zur Aufnahme eines oder
mehrerer Werkstücke, einen Motor, eine Spindel mit einer
ersten Achse, einen kreisförmigen Spindelnocken mit einer
zweiten Achse und zwei exzentrische Nocken, wobei die Auf
nahme fest zwischen der oberen und unteren Polierplatte
angeordnet ist, der Motor die Spindel um die erste Achse
dreht, die Spindel am kreisförmigen Spindelnocken so befe
stigt ist, daß der Abstand zwischen der ersten Achse und der
zweiten Achse einen kritischen Radius definiert, der kreis
förmige Spindelnocken der kreisförmigen Vertiefung des
Bodens der unteren Polierplatte zugeordnet ist, jeder exzen
trische Nocken ein unteres Antriebsrad umfaßt, das in 0° bis
180°-Gegenstellung bzw. Gegenphase zu einem oberen Antriebs
rad angeordnet ist, das untere und obere Antriebsrad durch
eine rechtwinklig zum oberen und unteren Antriebsrad ange
ordnete exzentrische Nockenwelle verbunden sind, jedes
untere Antriebsrad drehbar mit einem unteren Polierplatten
gelenkgetriebe verbunden ist, ein unteres Polierplattenge
lenkgetriebe die untere Polierplatte mit einem unteren
Antriebsrad verbindet, jedes obere Antriebsrad mit einem
oberen Polierplattengelenkgetriebe verbunden ist, ein oberes
Polierplattengelenkgetriebe die obere Polierplatte mit einem
oberen Antriebsrad verbindet, die exzentrische Nockenwelle
jedes exzentrischen Nockens um eine dritte Achse rotiert.
9. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die oberen Polierplattengelenkgetriebe und
unteren Polierplattengelenkgetriebe jeder der zwei exzentri
schen Nocken rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
10. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Polierplatte, die untere Polier
platte oder sowohl die obere als auch die untere Polierplat
te mit Leitungen zum Kühlen der Polierplatten und/oder zum
Zuführen von Medien zu den Werkstücken versehen sind.
11. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß Druck auf die Werkstücke ausgeübt wird durch
ein Drucksystem, das in Kontakt steht mit der oberen Polier
platte und das zentriert über der Aufnahme angeordnet
bleibt.
12. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß jeder exzentrische Nocken ein oberes An
triebsrad mit einem oberen Nockenlager und ein unteres
Antriebsrad mit einem unteren Nockenlager aufweist, wobei
das obere und untere Nockenlager jeweils, um eine vierte
Achse rotieren und das obere Polierplattengelenkgetriebe und
das untere Polierplattengelenkgetriebe mit dem oberen An
triebsrad und dem unteren Antriebrad drehbar verbinden.
13. Bearbeitungsmaschine zum gleichzeitigen Bearbeiten
zweier Seiten eines oder mehrerer Werkstücke, gekennzeich
net durch eine Basis, eine eine obere Polierplatte umfas
sende Leitung, eine eine untere Polierplatte aufweisende
Leitung, wobei die Polierplatte einen Boden mit einer kreis
förmigen Vertiefung aufweist, eine Aufnahme zur Aufnahme
eines oder mehrerer Werkstücke, einen Motor, eine Spindel
mit einer ersten Achse, einen kreisförmigen Spindelnocken
mit einer zweiten Achse, zwei senkrecht angeordnete exzen
trische Nocken und ein Drucksystem für nach unten gerichte
ten Druck, wobei die Aufnahme fest mit der Basis verbunden
ist und zwischen der oberen und unteren Polierplatte ange
ordnet ist, der Motor die Spindel um die erste Achse dreht,
die Spindel fest mit dem kreisförmigen Spindelnocken verbun
den ist, derart, daß die erste Achse und die zweite Achse
zur Bildung eines kritischen Radius versetzt zueinander
angeordnet sind, der Spindelnocken, der in der kreisförmigen
Vertiefung des Bodens der unteren Polierplatte angeordnet
ist, aus einem Material besteht, das geeignet ist, als eine
Lagerfläche zu wirken, jeder der zwei exzentrischen Nocken
ein unteres Antriebsrad mit einem unteren Nockenlager und
einem parallelen oberen Antriebsrad mit einem oberen Nocken
lager aufweist, das obere und untere Antriebsrad durch eine
exzentrische Nockenwelle verbunden sind, die um eine dritte
Achse rotiert und rechtwinklig zum oberen und unteren An
triebsrad angeordnet ist, das obere und untere Nockenlager
jedes exzentrischen Nockens in 180°-Gegenstellung zueinander
angeordnet sind, jedes untere Antriebsrad mit einem unteren
Polierplattengelenkgetriebe durch das untere Nockenlager
drehbar verbunden ist, ein unteres Polierplattengelenkge
triebe die untere Polierplatte mit einem unteren Antriebsrad
verbindet, jedes obere Antriebsrad drehbar mit einem oberen
Polierplattengelenkgetriebe durch das obere Nockenlager
verbunden ist, ein oberes Polierplattengelenkgetriebe die
obere Polierplatte mit einem oberen Antriebsrad verbindet,
die zwei oberen Gelenkgetriebe rechtwinklig zueinander
angeordnet sind, die beiden unteren Gelenkgetriebe senkrecht
zueinander angeordnet sind, das obere Nockenlager und das
untere Nockenlager jeweils um eine vierte Achse rotieren,
die dritte Achse von der vierten Achse sowohl des oberen
Nockenlagers als auch des unteren Nockenlagers einen Abstand
aufweist, der gleich ist dem kritischen Radius, das Druck
system mit der oberen Polierplatte durch eine exzentrische
Vorrichtung verbunden ist, die ermöglicht, daß das Druck
system stets über der Aufnahme zentriert ist.
14. Verfahren zum gleichzeitigen Bearbeiten zweier Seiten
eines oder mehrerer Werkstücke mit einer Bearbeitungsmaschi
ne, die eine Basis umfaßt, sowie eine obere Polierplatte,
eine untere Polierplatte mit einem Boden, in dem eine kreis
förmige Vertiefung ausgebildet ist, eine Aufnahme zur Auf
nahme eines oder mehrerer Werkstücke, einen Motor, eine
Spindel mit einer ersten Achse, einen kreisförmigen Spindel
nocken mit einer zweiten Achse und zwei senkrechte exzentri
sche Nocken, wobei die Aufnahme fest zwischen der oberen und
unteren Polierplatte angeordnet ist, der Motor die Spindel
um die erste Achse dreht, die Spindel fest mit dem kreisför
migen Spindelnocken verbunden ist, die erste Achse und die
zweite Achse einen Abstand voneinander aufweisen, der einen
kritischen Radius definiert, der kreisförmige Spindelnocken
in der kreisförmigen Vertiefung des Bodens der unteren
Polierplatte angeordnet ist, jeder exzentrische Nocken ein
unteres Antriebsrad und ein oberes Antriebsrad aufweist, die
durch eine exzentrische Nockenwelle verbunden sind, die
rechtwinklig zum oberen und unteren Antriebsrad angeordnet
ist, jedes untere Antriebsrad drehbar mit einem unteren
Polierplattengelenkgetriebe verbunden ist, ein unteres
Polierplattengelenkgetriebe die untere Polierplatte mit
einem unteren Antriebsrad verbindet, das obere Antriebsrad
drehbar mit einem oberen Polierplattengelenkgetriebe verbun
den ist, ein oberes Polierplattengelenkgetriebe die obere
Polierplatte mit einem oberen Antriebsrad verbindet, die
exzentrische Nockenwelle jedes exzentrischen Nockens, um eine
dritte Achse rotiert, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
- a) Einbringen eines oder mehrerer Werkstücke, die jeweils obere und untere Abmessungen aufweisen, in die Aufnah me, derart, daß der Boden jedes Werkstückes die untere Polierplatte berührt,
- b) Absenken der oberen Polierplatte bis zur Berührung der Oberseite des Werkstückes,
- c) Bearbeitung des Werkstückes durch Betätigung des Mo tors, der die Spindel um die erste Achse dreht, die wiederum bewirkt, daß die zweite Achse des kreisförmi gen Spindelnockens eine kreisförmige, nicht drehende Bewegung vollführt, derart, daß der kreisförmige Spin delnocken einen Kreis beschreibt mit einem Radius, der gleich ist dem kritischen Radius, wodurch wiederum bewirkt wird, daß die untere Polierplatte eine kreis förmige, nicht drehende Bewegung vollführt, die auf das untere Antriebsrad jedes der zwei exzentrischen Nocken übertragen wird durch die unteren Polierplattengelenk getriebe, die bewirken, daß die exzentrische Nockenwel le des exzentrischen Nockens um die dritte Ache ro tiert, wobei die Rotation der exzentrischen Nockenwelle um die dritte Achse wiederum bewirkt, daß das obere Antriebsrad, das drehbar mit dem oberen Polierplatten gelenkgetriebe verbunden ist, die obere Polierplatte kreisförmig, aber nicht drehend bewegt,
- d) Stoppen des Motors und dadurch Stoppen der Bewegung der oberen und unteren Polierplatte gemäß Schritt c),
- e) Anheben der oberen Polierplatte außer Kontakt mit den Werkstücken und
- f) Entfernen des bearbeiteten Werkstückes aus der Aufnah me.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck auf das Werkstück beim Bearbeitungsvorgang c)
durch das Drucksystem ausgeübt wird, das kontinuierlich das
Zentrum der oberen Polierplatte bei diesem Bearbeitungs
schritt beaufschlagt.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die obere und untere Polierplatte während des Bearbei
tungsschrittes c) gekühlt werden, indem Kühlmedium durch
Leitungen in der oberen und unteren Polierplatte geführt
wird.
17. Verfahren zum gleichzeitigen Bearbeiten beider Seiten
eines oder mehrerer Werkstücke mit einer Bearbeitungsmaschi
ne, die eine Basis aufweist, sowie eine Leitung mit einer
oberen Polierplatte, eine Leitung mit einer unteren Polier
platte, die einen Boden mit einer kreisförmigen Vertiefung
aufweist, eine Aufnahme zur Aufnahme eines oder mehrerer
Werkstücke, einen Motor, eine Spindel mit einer ersten
Achse, einen kreisförmigen Spindelnocken mit einer zweiten
Achse, zwei senkrecht angeordnete exzentrische Nocken und
ein Drucksystem für den nach unten wirkenden Druck, wobei
die Aufnahme fest mit der Basis verbunden ist und zwischen
der oberen und unteren Polierplatte angeordnet ist, der
Motor die Spindel um die erste Achse dreht, die Spindel fest
mit dem kreisförmigen Spindelnocken verbunden ist, derart,
daß die erste Achse und die zweite Achse einen Abstand
zueinander aufweisen, der einen kritischen Radius definiert,
der Spindelnocken in der kreisförmigen Vertiefung des Bogens
der unteren Polierplatte angeordnet ist, der Boden der
unteren Polierplatte aus einem Material besteht, das in der
Lage ist, als Lagerfläche zu wirken, jeder der zwei exzen
trischen Nocken ein unteres Antriebsrad mit einem unteren
Nockenlager und ein paralleles oberes Antriebsrad mit einem
oberen Nockenlager aufweist, das obere und untere Antriebs
rad durch eine exzentrische Nockenwelle miteinander verbun
den sind, die um eine dritte Achse rotiert und senkrecht zum
oberen und unteren Antriebsrad angeordnet ist, das obere und
untere Nockenlager jedes exzentrischen Nockens in 180°-Ge
genstellung zueinander angeordnet sind, jedes untere An
triebsrad drehbar mit einem unteren Polierplattengelenkge
triebe verbunden ist durch das untere Nockenlager, ein
unteres Polierplattengelenkgetriebe die untere Polierplatte
mit einem unteren Antriebsrad verbindet, jedes obere An
triebsrad drehbar mit einem oberen Polierplattengelenkge
triebe durch das obere Nockenlager verbunden ist, ein oberes
Polierplattengelenkgetriebe die obere Polierplatte mit einem
oberen Antriebsrad verbindet, die zwei oberen Gelenkgetriebe
rechtwinklig zueinander angeordnet sind, die zwei unteren
Gelenkgetriebe senkrecht zueinander angeordnet sind, das
obere Nockenlager und das untere Nockenlager jeweils um eine
vierte Achse rotieren, die dritte Achse in einem Abstand zur
vierten Achse sowohl des oberen Nockenlagers als auch des
unteren Nockenlagers angeordnet ist, der gleich ist dem
kritischen Radius, das Drucksystem einer exzentrischen
Vorrichtung zugeordnet ist, derart, daß das Drucksystem
stets über der Aufnahme zentriert ist, wenn das nach unten
gerichtete Drucksystem die obere Polierplatte berührt,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- a) Einbringen eines oder mehrerer Werkstücke mit oberen und unteren Abmessungen in die Aufnahme derart, daß der Boden jedes Werkstückes die untere Polierplatte be rührt,
- b) Absenken der oberen Polierplatte bis in Anlage an die Oberseite des Werkstückes vermittels des Drucksystems,
- c) Bearbeitung des Werkstückes durch Betätigung des Mo tors, der die Spindel um die erste Achse rotiert, welche wiederum den kreisförmigen Spindelnocken kreis förmig, aber nicht rotierend bewegt, derart, daß die zweite Achse des kreisförmigen Spindelnockens einen Kreis beschreibt mit einem Radius, der gleich ist dem kritischen Radius, wobei der kreisförmige Spindelnocken wiederum die untere Polierplatte kreisförmig, aber nicht rotierend bewegt, die Bewegung der unteren Po lierplatte durch die unteren Polierplattengelenkgetrie be, die drehbar mit den unteren Nockenlagern der unte ren Antriebsräder verbunden sind, auf die exzentrischen Nocken überträgt, wodurch die exzentrische Nockenwelle des exzentrischen Nockens um die dritte Achse rotiert, die Drehung der exzentrischen Nockenwelle um die dritte Achse wiederum bewirkt, daß das obere Antriebsrad, das drehbar mit dem oberen Polierplattengelenkgetriebe über die oberen Nockenlager verbunden ist, die obere Polier platte kreisförmig, nicht drehend bewegt,
- d) Stoppen des Motors und dadurch Stoppen der Bewegung der oberen und unteren Polierplatte gemäß Schritt c),
- e) Anheben der oberen Polierplatte vermittels des Druck systems außer Kontakt mit den Werkstücken und
- f) Entfernen des beärbeiteten Werkstückes aus der Aufnah me.
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