JP2000288928A - Grinder control method and grinder - Google Patents

Grinder control method and grinder

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JP2000288928A
JP2000288928A JP9233199A JP9233199A JP2000288928A JP 2000288928 A JP2000288928 A JP 2000288928A JP 9233199 A JP9233199 A JP 9233199A JP 9233199 A JP9233199 A JP 9233199A JP 2000288928 A JP2000288928 A JP 2000288928A
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JP
Japan
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spindle
polishing
torque
control
main
Prior art date
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Application number
JP9233199A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Matsumoto
敬一 松本
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Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinder control method capable of accurately controlling the pressing force of a main spindle even within the range of a low pressing force, and also controlling the position and the speed of the main spindle accurately, and a grinder. SOLUTION: In a grinder provided with a man body, a main spindle A1 having a chuck A11 provided in its tip to hold a workpiece, a polishing table 31 placed oppositely to the main spindle to polish the workpierce, and a main spindle moving and pressuring means for moving and pressurizing the main spindle, with respect to the main body, in the axial direction of the main spindle by a servo motor 42 capable of controlling torque, during the movement of the main spindle toward the polishing table, the movement of the main spindle is carried out by speed control and position control before the position of the main spindle reaches a specified position near the polishing table, and by the toque control of the servo motor after the specified position, and during the movement of the main spindle away from the polishing table, the movement of the main spindle is carried out by the speed control and the position control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ等の
工作物に対して高精度または超高精度の平面研磨加工を
施すための研磨盤の主軸の加圧力を低加圧力の範囲でも
正確に制御可能であり、さらに主軸の位置、速度および
加速度の正確な制御が可能である研磨盤の制御方法およ
び研磨盤に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing machine for performing high-precision or ultra-high-precision planar polishing on a workpiece such as a semiconductor wafer. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polishing disk control method and a polishing disk which can be controlled and can accurately control the position, speed and acceleration of a spindle.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウェハ等の工作物に対して超高精
度の平面研磨加工を施すための研磨盤としては、特開平
9−277165号公報に記載されているような複数の
主軸を有する研磨盤が公知である。このような研磨盤
は、複数の主軸の下端に設けられたチャックに半導体ウ
ェハ等の工作物を保持し、複数の研磨テーブル間を移動
して研磨加工を行うものである。複数の主軸を支持する
回転コラムは、90度毎に割り出し回転および停止が可
能であり、主軸の位置を順次、研磨前仮置台、第1の研
磨テーブル、第2の研磨テーブル、研磨後仮置台の位置
に移動することができる。特開平9−277165号公
報では、2群に分けられた4個の主軸によって、工作物
の研磨加工が行われる。
2. Description of the Related Art As a polishing machine for performing ultra-high-precision planar polishing on a workpiece such as a semiconductor wafer, a polishing machine having a plurality of spindles as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-277165 is known. Boards are known. Such a polishing machine holds a workpiece such as a semiconductor wafer on a chuck provided at a lower end of a plurality of spindles, and performs polishing by moving between a plurality of polishing tables. The rotary column supporting a plurality of spindles can be indexed and rotated and stopped every 90 degrees, and the positions of the spindles are sequentially set in a pre-polishing temporary table, a first polishing table, a second polishing table, and a post-polishing temporary table. Can be moved to the position. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-277165, a workpiece is polished by four main spindles divided into two groups.

【0003】また、従来の研磨盤では、主軸の回転およ
び上下動、研磨テーブルの回転駆動は、図10に示すよ
うな駆動機構により行っていた。すなわち、研磨テーブ
ル31およびテーブル軸311はテーブル回転用モータ
312により回転駆動され、主軸A1は主軸回転用モー
タ41により回転駆動される。また、主軸A1は空圧シ
リンダ45により上下移動されるとともに、工作物の研
磨テーブル31への加圧力の制御も空圧シリンダ45に
より行われる。ここで、工作物は主軸A1下端にあるチ
ャックA11の下面に貼り付け等により保持されてい
る。
In a conventional polishing machine, the rotation and vertical movement of the spindle and the rotation of the polishing table are performed by a driving mechanism as shown in FIG. That is, the polishing table 31 and the table shaft 311 are driven to rotate by the table rotation motor 312, and the main shaft A1 is driven to rotate by the main shaft rotation motor 41. The spindle A1 is moved up and down by a pneumatic cylinder 45, and the pneumatic cylinder 45 controls the pressing force of the workpiece on the polishing table 31. Here, the workpiece is held on the lower surface of the chuck A11 at the lower end of the spindle A1 by bonding or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の研磨盤では、以
上のように空圧シリンダにより主軸が上下移動されると
ともに、工作物の研磨テーブルへの加圧力の制御も空圧
シリンダにより行われていた。半導体ウェハの加工精度
の高精度化が求められるのに伴い、研磨盤での加工にお
いても、工作物の研磨テーブルへの加圧力を小さな値に
正確に保つ制御が必要となっている。また、加圧力を時
間とともに段階的に増加あるいは減少させるステップ加
圧加工、加圧力を時間とともに連続的に増加あるいは減
少させる傾斜加圧加工での加圧力の精密な制御が必要と
なっている。
In the conventional polishing machine, the main shaft is moved up and down by the pneumatic cylinder as described above, and the control of the pressing force of the workpiece to the polishing table is also performed by the pneumatic cylinder. Was. As the processing accuracy of semiconductor wafers is required to be higher, it is necessary to control the pressure applied to the polishing table of the workpiece to a small value even in processing with a polishing machine. Further, it is necessary to precisely control the pressing force in the step pressing process in which the pressing force is gradually increased or decreased with time and in the inclined pressing process in which the pressing force is continuously increased or decreased with time.

【0005】空圧シリンダによる制御では、シリンダ摺
動面とシール部材との摩擦抵抗や往復移動時のヒステリ
シス特性のために、低加圧力での正確な制御は不可能も
しくはきわめて困難であり、ステップ加圧加工、傾斜加
圧加工での加圧力の精密な制御もきわめて困難であると
いう問題点があった。さらに、チャックを交換する際に
は、主軸の自重が変化するため空圧シリンダの空圧の設
定を変更する必要が生じ、作業が複雑となるという問題
点があった。
In the control using a pneumatic cylinder, accurate control at a low pressure is impossible or extremely difficult due to frictional resistance between the cylinder sliding surface and the seal member and hysteresis characteristics during reciprocation. There is a problem that it is extremely difficult to precisely control the pressing force in the pressure processing and the inclined pressure processing. Further, when the chuck is replaced, the self-weight of the spindle changes, so that it is necessary to change the setting of the pneumatic pressure of the pneumatic cylinder, which causes a problem that the operation becomes complicated.

【0006】また、研磨盤においては、工作物が研磨テ
ーブルに接触する際の主軸の下降位置、下降速度、工作
物を研磨テーブルから引き離す際の主軸の上昇速度、主
軸の早送り速度等の速度を所望値に制御したり、速度変
化時の加速度を所望値に制御する必要がある。このよう
な位置、速度、加速度の制御は、空圧シリンダでは正確
な制御が困難であるという問題点があった。
[0006] In the polishing machine, the speed such as the lowering position of the main shaft when the workpiece comes in contact with the polishing table, the lowering speed, the rising speed of the main shaft when separating the workpiece from the polishing table, the rapid feed speed of the main shaft, and the like. It is necessary to control to a desired value or to control the acceleration at the time of speed change to a desired value. Such control of the position, speed, and acceleration has a problem that it is difficult to perform accurate control with a pneumatic cylinder.

【0007】さらに、研磨盤においては、主軸下端のチ
ャックに未加工の工作物を保持する際あるいはチャック
から加工済みの工作物を剥離する際に、主軸を正確な下
降位置に移動させ位置決め停止を行う必要がある。空圧
シリンダでは正確な位置の制御が困難であるという問題
点があった。
Further, in the polishing machine, when holding an unprocessed workpiece on the chuck at the lower end of the main spindle or peeling the processed workpiece from the chuck, the main spindle is moved to an accurate lowering position to stop positioning. There is a need to do. There is a problem that it is difficult to control the position accurately with the pneumatic cylinder.

【0008】そこで、本発明は、研磨盤の主軸の加圧力
を低加圧力の範囲でも正確に制御可能であり、さらに主
軸の位置、速度および加速度の正確な制御が可能である
研磨盤の制御方法および研磨盤を提供することを目的と
する。
Accordingly, the present invention provides a control of a polishing machine capable of accurately controlling the pressing force of the main shaft of the polishing machine even in a low pressure range, and further capable of accurately controlling the position, speed and acceleration of the main shaft. It is an object to provide a method and a polishing machine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の研磨盤の制御方法は、本体と、先端部に工
作物を保持するチャックが設けられた主軸と、前記主軸
と対向し工作物の研磨を行う研磨テーブルと、トルク制
御可能なサーボモータにより前記本体に対して前記主軸
を前記主軸の軸線方向に移動および加圧する主軸移動加
圧手段とを備えた研磨盤の制御方法であって、前記主軸
の前記研磨テーブル方向への移動時には、前記主軸の位
置が前記研磨テーブルに近接する所定位置に達するまで
は速度制御および位置制御により、前記所定位置以降は
前記サーボモータのトルク制御により、前記主軸の移動
を行い、前記主軸の前記研磨テーブルから離反する方向
への移動時には、速度制御および位置制御により前記主
軸の移動を行うものである。ここで、研磨テーブルに近
接する所定位置とは、発明の実施の形態における研磨テ
ーブル位置での主軸の下降端位置に対応するものであ
る。
In order to achieve the above object, a method for controlling a polishing machine according to the present invention comprises a main body, a main spindle provided with a chuck for holding a workpiece at a tip end thereof, and a main body opposed to the main spindle. A polishing table comprising: a polishing table for polishing a workpiece; and a spindle moving / pressing means for moving and pressing the spindle in the axial direction of the spindle with respect to the main body by a servomotor capable of controlling torque. When the spindle moves in the direction of the polishing table, the speed control and the position control are performed until the position of the spindle reaches a predetermined position close to the polishing table. The main spindle is moved by control, and when the main spindle is moved in a direction away from the polishing table, the main spindle is moved by speed control and position control. It is. Here, the predetermined position close to the polishing table corresponds to the lower end position of the spindle at the polishing table position in the embodiment of the present invention.

【0010】また、上記の研磨盤の制御方法において、
前記主軸を含む主軸軸線方向への移動体の自重に釣り合
う前記サーボモータの駆動トルクから、前記移動体の自
重に対応する自重トルクを求め、前記自重トルクと加圧
力の設定値との関係から前記加圧力に相当する前記サー
ボモータの指令トルクを求め、前記サーボモータのトル
ク制御により前記加圧力の制御を行うことが好ましい。
[0010] In the above method of controlling a polishing machine,
From the drive torque of the servo motor, which is balanced with the weight of the moving body in the direction of the spindle axis including the main shaft, a self-weight torque corresponding to the self-weight of the moving body is obtained, and the relationship between the self-weight torque and a set value of the pressing force is used. It is preferable that a command torque of the servo motor corresponding to the pressing force is obtained, and the control of the pressing force is performed by controlling the torque of the servo motor.

【0011】また、上記の研磨盤の制御方法において、
前記研磨盤は前記主軸を複数有するものであり、複数の
前記主軸のそれぞれに対して独立に前記加圧力の制御が
可能であることが好ましい。
[0011] In the above-mentioned method for controlling a polishing machine,
It is preferable that the polishing machine has a plurality of the spindles, and it is preferable that the pressure can be controlled independently for each of the spindles.

【0012】また、本発明の研磨盤は、本体と、先端部
に工作物を保持するチャックが設けられた主軸と、前記
主軸と対向し工作物の研磨を行う研磨テーブルと、トル
ク制御可能なサーボモータにより前記本体に対して前記
主軸を前記主軸の軸線方向に移動および加圧する主軸移
動加圧手段と、前記主軸の前記研磨テーブル方向への移
動時には、前記主軸の位置が前記研磨テーブルに近接す
る所定位置に達するまでは速度制御および位置制御によ
り、前記所定位置以降は前記サーボモータのトルク制御
により、前記主軸の移動を行い、前記主軸の前記研磨テ
ーブルから離反する方向への移動時には、速度制御およ
び位置制御により前記主軸の移動を行う制御手段とを有
するものである。ここで、研磨テーブルに近接する所定
位置とは、発明の実施の形態における研磨テーブル位置
での主軸の下降端位置に対応するものである。
In addition, the polishing machine of the present invention has a main body, a main spindle provided with a chuck for holding a workpiece at a tip end, a polishing table opposed to the main spindle for polishing the workpiece, and a torque controllable. A spindle moving / pressurizing means for moving and pressing the spindle in the axial direction of the spindle with respect to the main body by a servomotor; and when the spindle is moved in the direction of the polishing table, the position of the spindle is close to the polishing table. The spindle is moved by speed control and position control until the predetermined position is reached, and by the torque control of the servomotor after the predetermined position, the speed is controlled when the spindle moves in a direction away from the polishing table. Control means for moving the spindle by control and position control. Here, the predetermined position close to the polishing table corresponds to the lower end position of the spindle at the polishing table position in the embodiment of the present invention.

【0013】また、上記の研磨盤において、前記主軸移
動加圧手段は、ボールねじを含むものであることが好ま
しい。
Further, in the above-mentioned polishing machine, it is preferable that the main spindle moving and pressing means includes a ball screw.

【0014】また、上記の研磨盤において、前記制御手
段は、前記主軸を含む主軸軸線方向への移動体の自重に
釣り合う前記サーボモータの駆動トルクから、前記移動
体の自重に対応する自重トルクを求め、前記自重トルク
と加圧力の設定値との関係から前記加圧力に相当する前
記サーボモータの指令トルクを求め、前記サーボモータ
のトルク制御により前記加圧力の制御を行うものである
ことが好ましい。
Further, in the above-mentioned polishing machine, the control means calculates a self-weight torque corresponding to the self-weight of the moving body from a driving torque of the servomotor which is balanced with the self-weight of the moving body in the main shaft axis direction including the main shaft. Preferably, a command torque of the servo motor corresponding to the pressing force is obtained from a relationship between the own weight torque and a set value of the pressing force, and the pressing force is controlled by torque control of the servo motor. .

【0015】また、上記の研磨盤において、前記主軸を
複数有し、前記制御手段は、複数の前記主軸のそれぞれ
に対して独立に前記加圧力の制御が可能なものであるこ
とが好ましい。
In the above-mentioned polishing machine, it is preferable that the polishing machine has a plurality of the spindles, and the control means is capable of controlling the pressure independently for each of the plurality of spindles.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図1は、本発明を適用する研磨盤
1の平面図である。また図2は、研磨盤1の主軸ヘッド
Aと研磨テーブル31の部分を示す部分正面図である。
研磨盤1は、具体的には半導体ウェハの加工面に、ケミ
カル・メカニカル・ポリッシング(以下、CMPとい
う)により超高精度の平面研磨加工を施すものである。
CMPは、工作物と化学反応を生じる酸またはアルカリ
等の加工液に研磨砥粒を混入したスラリーを供給しなが
ら、表面が不織布状のクロス定盤からなる研磨テーブル
により工作物の加工面を研磨するものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a polishing machine 1 to which the present invention is applied. FIG. 2 is a partial front view showing a part of the spindle head A of the polishing machine 1 and the polishing table 31.
The polishing machine 1 specifically performs ultra-high-precision planar polishing on a processed surface of a semiconductor wafer by chemical mechanical polishing (hereinafter, referred to as CMP).
In CMP, a processing surface of a workpiece is polished by a polishing table formed of a nonwoven cloth surface plate while supplying a slurry in which polishing abrasive grains are mixed in a processing liquid such as an acid or an alkali that causes a chemical reaction with the workpiece. Is what you do.

【0017】研磨盤1の本体2の上面には3個の研磨テ
ーブル31,32,33が設けられている。また、本体
2の上面中央部には割り出しコラム4が、垂直軸線回り
に回転割り出し可能に設けられている。割り出しコラム
4の外周には90度毎に4面の垂直側面が形成されてお
り、それらの垂直側面にはそれぞれ主軸ヘッドA,B,
C,Dが設けられている。主軸ヘッドAには2つの主軸
A1,A2が主軸A1,A2の軸線方向に移動可能に設
けられており、他の主軸ヘッドB,C,Dにも、それぞ
れ2つずつ主軸B1,B2、主軸C1,C2、主軸D
1,D2が軸線方向に移動可能に設けられている。
On the upper surface of the main body 2 of the polishing machine 1, three polishing tables 31, 32, 33 are provided. An indexing column 4 is provided at the center of the upper surface of the main body 2 so as to be rotatable around a vertical axis. Four vertical side surfaces are formed on the outer periphery of the indexing column 4 every 90 degrees, and these vertical side surfaces are respectively provided with the spindle heads A, B,
C and D are provided. The main spindle head A is provided with two main spindles A1 and A2 so as to be movable in the axial direction of the main spindles A1 and A2. C1, C2, spindle D
1 and D2 are provided movably in the axial direction.

【0018】割り出しコラム4は垂直軸線回りに回転駆
動され、90度毎に位置決めして割り出すことができ
る。図1(a)では、主軸ヘッドDが供給排出テーブル
5上に位置し、主軸ヘッドAが研磨テーブル31上に位
置し、主軸ヘッドBが研磨テーブル32上に位置し、主
軸ヘッドCが研磨テーブル33上に位置している。
The indexing column 4 is driven to rotate about a vertical axis, and can be positioned and indexed every 90 degrees. In FIG. 1A, the spindle head D is located on the supply / discharge table 5, the spindle head A is located on the polishing table 31, the spindle head B is located on the polishing table 32, and the spindle head C is located on the polishing table. 33.

【0019】本体2の上面には、水平面上を移動可能に
供給排出テーブル5が設けられている。図1(b)に示
すように、供給排出テーブル5には、位置決め槽51,
52がそれぞれの主軸ヘッドの2つの主軸に対向可能な
位置に設けられている。また、供給排出テーブル5に
は、剥離槽53,54がそれぞれの主軸ヘッドの2つの
主軸に対向可能な位置に設けられている。
On the upper surface of the main body 2, a supply / discharge table 5 is provided so as to be movable on a horizontal plane. As shown in FIG. 1B, the supply / discharge table 5 includes a positioning tank 51,
Reference numeral 52 is provided at a position capable of opposing two spindles of each spindle head. Further, the supply / discharge table 5 is provided with peeling tanks 53 and 54 at positions capable of opposing two spindles of the respective spindle heads.

【0020】本体2上には供給基台6が突設されてお
り、その供給基台6上に供給ロボット65および供給カ
セット61,62が設けられている。未加工の工作物
は、供給カセット61,62から供給ロボット65によ
り取り出され、図1(a)の右方向に移動した位置決め
槽51,52上に載置されて位置決めされる。
A supply base 6 protrudes from the main body 2, and a supply robot 65 and supply cassettes 61 and 62 are provided on the supply base 6. The unprocessed workpiece is taken out of the supply cassettes 61 and 62 by the supply robot 65, and is placed and positioned on the positioning tanks 51 and 52 moved rightward in FIG. 1A.

【0021】工作物を載置した位置決め槽51,52は
供給排出テーブル5とともに図1(a)の左方向に移動
し、図1(a)に示すように主軸ヘッドDの真下の位置
に位置決めされる。その後、主軸D1,D2を下降さ
せ、主軸D1,D2の下端にあるチャックに工作物を貼
り付け等により保持する。工作物のチャックへの保持
は、水の表面張力を利用して貼り付けるもの、ワックス
により貼り付けるもの、真空吸着により保持するもの等
がある。図2に、主軸A1におけるチャックA11が示
されている。同様に、他の主軸の下端にもそれぞれチャ
ックが設けられている。
The positioning tanks 51 and 52 on which the workpieces are mounted move to the left in FIG. 1A together with the supply / discharge table 5, and are positioned just below the spindle head D as shown in FIG. Is done. Thereafter, the spindles D1 and D2 are lowered, and the workpiece is held on a chuck at the lower end of the spindles D1 and D2 by bonding or the like. The holding of the workpiece to the chuck includes, for example, one using water surface tension, one using wax, and one using vacuum suction. FIG. 2 shows the chuck A11 on the main shaft A1. Similarly, chucks are provided at the lower ends of the other spindles, respectively.

【0022】主軸ヘッドDの主軸D1,D2下端のチャ
ックに工作物を保持すると、割り出しコラム4が反時計
回りに90度回転駆動され、主軸ヘッドDは研磨テーブ
ル31の直上位置に割り出される。そして、スラリーを
供給しながら研磨テーブル31を回転駆動し、主軸D
1,D2を下降させてチャックに保持した工作物の研磨
加工を行う。このとき他の研磨テーブル32,33にお
いても、同時に主軸ヘッドA,Bでの研磨加工を行う。
When the workpiece is held on the chucks at the lower ends of the spindles D1 and D2 of the spindle head D, the indexing column 4 is rotated counterclockwise by 90 degrees, and the spindle head D is indexed to a position immediately above the polishing table 31. Then, while the slurry is being supplied, the polishing table 31 is driven to rotate, and the spindle D
1, D2 is lowered to polish the workpiece held by the chuck. At this time, in the other polishing tables 32 and 33, polishing is performed by the spindle heads A and B at the same time.

【0023】主軸ヘッドDの研磨テーブル31での加工
が終了すると、主軸D1,D2は上昇され、割り出しコ
ラム4が回転駆動されて、さらに90度回転した研磨テ
ーブル32の直上位置に割り出される。そして研磨テー
ブル32での研磨加工を行い、同様に90度割り出し回
転した後、研磨テーブル33での研磨加工を行う。この
ように順次、研磨テーブル31,32,33による研磨
加工を行うことにより、ボトルネックとなる研磨加工工
程を分散させ、高能率に研磨加工を行うことができる。
研磨テーブル31,32,33のそれぞれには、例え
ば、荒加工、中仕上加工、仕上加工のように、または、
荒加工、荒加工、仕上加工のように加工条件を割り当て
ておく。
When the machining of the spindle head D on the polishing table 31 is completed, the spindles D1 and D2 are raised, and the indexing column 4 is driven to rotate, and is indexed to a position immediately above the polishing table 32 which has been further rotated by 90 degrees. Then, the polishing process is performed on the polishing table 32, and the polishing process is performed on the polishing table 33 in the same manner after the index rotation by 90 degrees. By sequentially performing the polishing using the polishing tables 31, 32, and 33 in this manner, the polishing process serving as a bottleneck can be dispersed, and the polishing can be performed with high efficiency.
Each of the polishing tables 31, 32, and 33 has, for example, rough processing, medium finishing processing, finishing processing, or
Processing conditions such as roughing, roughing, and finishing are assigned.

【0024】研磨テーブル31,32,33による研磨
加工を終了すると、主軸ヘッドDは再び供給排出テーブ
ル5の位置に割り出される。供給排出テーブル5は、図
1(a)における右方向に移動され、剥離槽54,53
が主軸D1,D2の直下の位置に位置決めされる。そし
て主軸D1,D2が下降され、チャックに保持された加
工終了後の工作物は剥離槽54,53中で剥離される。
このとき位置決め槽51,52には、供給ロボット65
により未加工の工作物が載置される。次に、供給排出テ
ーブル5は図1(a)の左方向に移動され、主軸D1,
D2の下端のチャックに未加工の工作物が保持されると
ともに、加工終了後の工作物は剥離槽53,54から収
納カセット63,64に収納される。
When the polishing by the polishing tables 31, 32 and 33 is completed, the spindle head D is again indexed to the position of the supply / discharge table 5. The supply / discharge table 5 is moved rightward in FIG.
Are positioned immediately below the spindles D1 and D2. Then, the spindles D1 and D2 are lowered, and the workpiece held by the chuck and having been processed is peeled in the peeling tanks 54 and 53.
At this time, the supply robot 65 is provided in the positioning tanks 51 and 52.
An unprocessed workpiece is placed on the workpiece. Next, the supply / discharge table 5 is moved to the left in FIG.
The unprocessed workpiece is held by the chuck at the lower end of D2, and the workpiece after processing is stored in the storage cassettes 63 and 64 from the peeling tanks 53 and 54.

【0025】以上、主軸ヘッドDについて説明したが、
他の主軸ヘッドA,B,Cについても同様である。1つ
の主軸ヘッドに対して加工済工作物の剥離、未加工工作
物の供給を行うと同時に、他の3つの主軸ヘッドに対し
て研磨加工を行うことができる。これにより、高能率で
研磨加工を行うことができる。
The spindle head D has been described above.
The same applies to the other spindle heads A, B, and C. At the same time as the peeling of the processed workpiece and the supply of the unprocessed workpiece to one spindle head, the polishing can be performed to the other three spindle heads. Thereby, polishing can be performed with high efficiency.

【0026】図3は、主軸および研磨テーブルの駆動機
構を示す機構図である。図3は、主軸A1と研磨テーブ
ル31について示しているが、他の主軸、研磨テーブル
も同様の駆動機構を有している。研磨テーブル31はテ
ーブル軸311をテーブル回転用モータ312によって
駆動することにより回転駆動され、主軸A1は主軸回転
用モータ41により回転駆動される。また、主軸A1は
主軸移動用モータ42により駆動されるボールねじのね
じ軸43およびボールナット44によって上下移動され
る。主軸移動用モータ42は駆動電流の制御により駆動
トルクを制御可能なサーボモータを使用する。
FIG. 3 is a mechanism diagram showing a drive mechanism for the main shaft and the polishing table. FIG. 3 shows the main shaft A1 and the polishing table 31, but the other main shafts and the polishing table also have the same drive mechanism. The polishing table 31 is driven to rotate by driving a table shaft 311 by a table rotation motor 312, and the main shaft A1 is driven to rotate by a main shaft rotation motor 41. The main shaft A1 is moved up and down by a ball screw screw shaft 43 and a ball nut 44 driven by a main shaft moving motor. As the spindle moving motor 42, a servomotor capable of controlling the driving torque by controlling the driving current is used.

【0027】主軸移動用モータ42のトルク制御を行う
ことにより、工作物の研磨テーブル31への加圧力の制
御が可能となる。主軸A1の上下方向の位置は、公知の
パルスジェネレータや位置検出器により検出される。こ
の上下方向位置の情報をフィードバックして主軸移動用
モータ42を駆動制御することにより、主軸A1の上下
方向の位置、速度、加速度を所望の値に制御することが
可能である。
By controlling the torque of the main shaft moving motor 42, it is possible to control the pressing force of the workpiece on the polishing table 31. The vertical position of the main shaft A1 is detected by a known pulse generator or position detector. By feeding back the information on the vertical position to drive and control the spindle moving motor 42, the vertical position, speed, and acceleration of the spindle A1 can be controlled to desired values.

【0028】図4は、研磨盤1の制御装置7の構成を示
すブロック図である。制御装置7には、種々のデータ処
理を行う情報処理手段としてのCPU71が設けられて
おり、CPU71にはバス72を介してROM73およ
びRAM74が主記憶装置として接続されている。CP
U71は、ROM73に記憶されているシステムプログ
ラムおよびデータと、RAM74に読み込まれ記憶され
ているプログラムおよびデータに従って動作する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control device 7 of the polishing machine 1. The control device 7 is provided with a CPU 71 as information processing means for performing various data processing, and a ROM 73 and a RAM 74 are connected to the CPU 71 via a bus 72 as main storage devices. CP
U71 operates according to the system programs and data stored in ROM 73 and the programs and data read and stored in RAM 74.

【0029】このようにRAM74に読み込まれるプロ
グラムとしては、基本プログラムであるOS(オペレー
ティング・システム)、供給制御プログラム741、加
工制御プログラム742、その他の制御プログラム等が
ある。供給制御プログラム741は、各主軸に対して加
工済み工作物の剥離と未加工工作物の供給を行うための
プログラムである。加工制御プログラム742は、研磨
加工の加工動作を制御するためのプログラムである。そ
の他の制御プログラムは、表示手段76に対して文字や
図形の表示を行う等の、制御装置7にかかわるその他全
ての制御処理を行うものである。
The programs read into the RAM 74 in this way include an OS (operating system) as a basic program, a supply control program 741, a machining control program 742, and other control programs. The supply control program 741 is a program for separating a processed workpiece and supplying an unprocessed workpiece to each spindle. The processing control program 742 is a program for controlling the processing operation of the polishing processing. The other control programs perform all other control processes related to the control device 7, such as displaying characters and graphics on the display unit 76.

【0030】またRAM74内には、レシピデータ74
3のための記憶領域、加圧パラメータ744のための記
憶領域、下降端位置データ745のための記憶領域が設
定されている。レシピデータ743は研磨加工の加工手
順を指定するためのデータである。荒加工、仕上加工等
の加工の種類毎にレシピデータが用意されている。加圧
パラメータ744には、各主軸A1,A2〜D1,D2
のそれぞれに対して所望の加圧力に制御するために必要
なデータが設定されている。下降端位置データ745
は、それぞれの主軸に対して、下降端位置、送り速度の
変更位置、送り速度、加速度等を設定するものである。
The RAM 74 stores recipe data 74
3, a storage area for the pressurization parameter 744, and a storage area for the descending end position data 745. The recipe data 743 is data for specifying a processing procedure of the polishing processing. Recipe data is prepared for each type of processing such as roughing and finishing. The pressurization parameters 744 include the respective spindles A1, A2 to D1, D2
The data necessary for controlling the pressure to a desired value is set for each of them. Descending end position data 745
Is for setting a descending end position, a feed speed change position, a feed speed, an acceleration, and the like for each spindle.

【0031】CPU71にはバス72を介して補助記憶
装置としての固定ディスク装置75が接続されている。
固定ディスク装置75にはCPU71によって実行され
るべき種々のプログラム等を記憶しておき、適宜、これ
らのプログラム等を固定ディスク装置75からRAM7
4に読み込むようになっている。
A fixed disk device 75 as an auxiliary storage device is connected to the CPU 71 via a bus 72.
Various programs and the like to be executed by the CPU 71 are stored in the fixed disk device 75, and these programs and the like are appropriately stored in the fixed disk device 75 by the RAM 7.
4.

【0032】また、CPU71にはバス72を介して入
出力機器が接続されている。入出力機器としては、文字
および図形を表示する表示手段76、作業者がデータを
入力するための入力手段77がインターフェース回路を
介してバス72に接続されている。表示手段76として
はCRT、EL表示パネルや液晶ディスプレイ等が使用
でき、入力手段77としてはキーボード、表示手段76
と一体に組み合わせたタッチパネル等が使用できる。
The CPU 71 is connected to input / output devices via a bus 72. As input / output devices, display means 76 for displaying characters and figures and input means 77 for an operator to input data are connected to the bus 72 via an interface circuit. As the display means 76, a CRT, an EL display panel, a liquid crystal display, or the like can be used.
A touch panel or the like integrated with the above can be used.

【0033】制御装置7には、供給制御部78および加
工制御部79が設けられている。供給制御部78は、供
給排出テーブル5や供給ロボット65を制御して工作物
の供給、工作物の剥離を行うためのものである。加工制
御部79は、割り出しコラム4、主軸ヘッドA〜D、研
磨テーブル31〜33、スラリーの供給等を制御して研
磨加工を行うためのものである。供給制御部78および
加工制御部79に対する制御信号は、それぞれ供給制御
プログラム741および加工制御プログラム742によ
り与えられる。
The control device 7 is provided with a supply control section 78 and a processing control section 79. The supply control unit 78 controls the supply / discharge table 5 and the supply robot 65 to supply a workpiece and peel the workpiece. The processing control unit 79 controls the indexing column 4, the spindle heads A to D, the polishing tables 31 to 33, the supply of the slurry, and the like to perform the polishing processing. Control signals to the supply control unit 78 and the processing control unit 79 are given by a supply control program 741 and a processing control program 742, respectively.

【0034】図5は、制御装置7の加工制御部79の詳
細を示すブロック図である。バス72からは、研磨テー
ブル31の回転速度を指定する指令データがインターフ
ェース回路を介して送出され、増幅器791に入力され
る。増幅器791は研磨テーブル31を回転駆動するた
めのテーブル回転用モータ312に駆動電力を供給す
る。テーブル回転用モータ312の回転速度は検出器3
13を介して増幅器791にフィードバックされてお
り、テーブル回転用モータ312の回転速度を指定の値
に維持するように制御されている。研磨テーブル32,
33についても同様の制御回路が設けられている。
FIG. 5 is a block diagram showing details of the machining control section 79 of the control device 7. Command data designating the rotation speed of the polishing table 31 is transmitted from the bus 72 via the interface circuit, and is input to the amplifier 791. The amplifier 791 supplies driving power to a table rotation motor 312 for driving the polishing table 31 to rotate. The rotation speed of the table rotation motor 312 is detected by the detector 3
The control signal is fed back to the amplifier 791 via the controller 13 and is controlled so as to maintain the rotation speed of the table rotation motor 312 at a specified value. Polishing table 32,
A similar control circuit is provided for 33 as well.

【0035】また、バス72からは、主軸A1の回転速
度を指定する指令データがインターフェース回路を介し
て送出され、増幅器792に入力される。増幅器792
は主軸A1を回転駆動するための主軸回転用モータ41
に駆動電力を供給する。主軸回転用モータ41の回転速
度は検出器411を介して増幅器792にフィードバッ
クされており、主軸回転用モータ41の回転速度を指定
の値に維持するように制御されている。主軸A1,A2
〜D1,D2のそれぞれについて同様の制御回路が設け
られている。
Command data designating the rotation speed of the spindle A1 is transmitted from the bus 72 via the interface circuit and input to the amplifier 792. Amplifier 792
Is a spindle rotating motor 41 for rotating the spindle A1.
To supply the driving power. The rotation speed of the spindle rotation motor 41 is fed back to the amplifier 792 via the detector 411, and is controlled so that the rotation speed of the spindle rotation motor 41 is maintained at a specified value. Spindles A1, A2
A similar control circuit is provided for each of .about.D1 and D2.

【0036】次に、主軸A1の上下移動の制御回路につ
いて説明する。主軸移動用モータ42は駆動電流により
駆動トルクを制御可能なサーボモータである。バス72
からインターフェース回路796を介して送出される制
御信号には、トルク制御を行うトルク指令データと位置
制御を行う位置指令データとがあり、トルク指令データ
は出力線Fに出力され、位置指令データは出力線Gに出
力される。また、出力線Eからの選択信号により、選択
回路795の出力を選択的に切り換えることができる。
Next, a control circuit for vertically moving the main shaft A1 will be described. The main shaft moving motor 42 is a servomotor whose drive torque can be controlled by a drive current. Bus 72
Control signals transmitted from the controller via the interface circuit 796 include torque command data for performing torque control and position command data for performing position control. The torque command data is output to an output line F, and the position command data is output. Output to line G. Further, the output of the selection circuit 795 can be selectively switched by a selection signal from the output line E.

【0037】主軸移動用モータ42の回転角度データは
検出器421により検出され、位置制御回路794に入
力されている。位置制御回路794は、検出器421か
らのデータにより主軸A1の現在位置を演算し、出力線
Gからの位置指令データと比較する。そして、位置指令
データと現在位置の差により主軸移動用モータ42への
トルク指令データを演算して出力線Hから出力する。
The rotation angle data of the spindle moving motor 42 is detected by the detector 421 and input to the position control circuit 794. The position control circuit 794 calculates the current position of the spindle A1 based on the data from the detector 421, and compares it with the position command data from the output line G. Then, torque command data to the spindle moving motor 42 is calculated based on the difference between the position command data and the current position, and output from the output line H.

【0038】選択回路795は、出力線Fからのトルク
指令データと、出力線Hからの位置指令データに基づく
トルク指令データとのいずれか一方を選択的に増幅器7
93に出力する。図5のように、選択回路795を出力
線Fの信号を出力するように設定すると、主軸移動用モ
ータ42はトルク指令データによって制御されるトルク
制御モードとなる。選択回路795を出力線Hの信号を
出力するように設定すると、主軸移動用モータ42は位
置指令データによって制御される位置制御モードとな
る。位置制御モードでは、主軸の位置の制御とともに速
度の制御、加速度の正確な制御が可能である。トルク制
御モードでは、工作物の研磨テーブルへの加圧力を正確
に制御することができる。
The selection circuit 795 selectively selects one of the torque command data from the output line F and the torque command data based on the position command data from the output line H.
93. As shown in FIG. 5, when the selection circuit 795 is set to output the signal of the output line F, the spindle moving motor 42 enters a torque control mode controlled by torque command data. When the selection circuit 795 is set to output the signal of the output line H, the spindle moving motor 42 enters the position control mode controlled by the position command data. In the position control mode, it is possible to control not only the position of the main shaft but also the speed and the accurate control of the acceleration. In the torque control mode, the pressure applied to the polishing table of the workpiece can be accurately controlled.

【0039】主軸移動用モータ42の駆動トルクは、増
幅器793から出力線Jによりインターフェース回路7
96に送出されている。CPU71はインターフェース
回路796を介して主軸移動用モータ42の駆動トルク
を読み取ることができる。以上のような主軸の上下移動
および加圧力の制御回路は、主軸A1,A2〜D1,D
2のそれぞれに対して設けられている。したがって、主
軸A1,A2〜D1,D2は、それぞれ独立に上下移動
および加圧力の制御が可能である。
The driving torque of the spindle moving motor 42 is determined by the output line J from the amplifier 793 and the interface circuit 7.
96. The CPU 71 can read the drive torque of the spindle moving motor 42 via the interface circuit 796. The control circuit for the vertical movement of the main shaft and the pressing force as described above includes the main shafts A1, A2 to D1, D
2 is provided for each. Therefore, the main shafts A1, A2 to D1, and D2 can independently control the vertical movement and the pressing force.

【0040】図6は、レシピデータ743と加圧パラメ
ータ744の内容を示す図である。図6(a)は、レシ
ピデータ743である。荒加工、仕上加工等の加工の種
類毎にレシピデータが用意されている。例えば、荒加工
は、図6(a)のように加工手順1から加工手順nによ
って加工条件が指定されている。すなわち、加工手順1
に指定された加圧力、主軸回転数、テーブル回転数(研
磨テーブルの回転数)での研磨加工を指定された時間継
続し、続いて、加工手順2に指定された加工条件の研磨
加工を指定された時間継続し、以下同様に、加工手順n
まで加工を繰り返すものである。
FIG. 6 is a diagram showing the contents of the recipe data 743 and the pressurization parameter 744. FIG. 6A shows the recipe data 743. Recipe data is prepared for each type of processing such as roughing and finishing. For example, for rough machining, machining conditions are designated by machining procedure 1 to machining procedure n as shown in FIG. That is, processing procedure 1
The polishing at the pressing force, the spindle rotation speed, and the table rotation speed (the number of rotations of the polishing table) specified in the above is continued for the specified time, and then the polishing under the processing conditions specified in the processing procedure 2 is specified. And the processing procedure n
The process is repeated until it.

【0041】ここで、加圧モードとはステップ加圧モー
ドか傾斜加圧モードかを指定するものである。ステップ
加圧モードでは、その加工手順内では加圧力は一定値に
保たれ、加圧力が階段状に変化する。傾斜加圧モードで
は、その加工手順内で加圧力を連続的に変化させる。例
えば、加圧力の開始値と終了値とを設定し、加工手順内
で加圧力を開始値から終了値まで直線的に変化させる。
なお、加圧力の開始値を前加工手順の加圧力終了値と
し、加圧力の終了値のみを設定するものであってもよ
い。すなわち、図6(a)の加工手順4は傾斜加圧モー
ドであり、加圧力を250gf/cm2から200gf/cm2に加
工時間30秒間で直線的に変化させる。
Here, the pressurizing mode designates a step pressurizing mode or a tilt pressurizing mode. In the step pressing mode, the pressing force is maintained at a constant value in the processing procedure, and the pressing force changes stepwise. In the inclined pressurizing mode, the pressing force is continuously changed within the processing procedure. For example, a start value and an end value of the pressing force are set, and the pressing force is linearly changed from the start value to the end value in the machining procedure.
The start value of the pressing force may be used as the end value of the pressing force in the pre-processing procedure, and only the end value of the pressing force may be set. That is, the processing procedure 4 in FIG. 6A is an inclined pressing mode, in which the pressing force is changed linearly from 250 gf / cm 2 to 200 gf / cm 2 in a processing time of 30 seconds.

【0042】図6(b)は、加圧パラメータ744の内
容を示すものである。工作物に所望の加圧力を設定する
には、次のような計算を行う。加圧力を主軸移動用モー
タの駆動トルクに換算して要求トルクTとし、また、主
軸およびチャック等の自重に相当する駆動トルクを自重
トルクWとする。所望の加圧力に制御するには、主軸移
動用モータをトルク制御モードとし、主軸移動用モータ
に指令トルクtの制御信号を送る。指令トルクtは、t
=k(T−W)により計算される。ただし、kは補正係
数である。
FIG. 6B shows the contents of the pressurization parameter 744. In order to set a desired pressure on the workpiece, the following calculation is performed. The pressing force is converted into a driving torque of the main shaft moving motor to obtain a required torque T, and a driving torque corresponding to the own weight of the main shaft, the chuck and the like is set to the own weight torque W. In order to control to a desired pressure, the spindle moving motor is set to the torque control mode, and a control signal of the command torque t is sent to the spindle moving motor. The command torque t is t
= K (T−W). Here, k is a correction coefficient.

【0043】加圧パラメータ744は、主軸A1,A2
〜D1,D2のそれぞれに対して、補正係数kと自重ト
ルクW等を設定記憶しておくものである。補正係数k
は、機械系の摩擦抵抗等による加圧力の誤差を補正する
ためのものである。補正係数が「1」であれば補正無し
である。自重トルクは、各主軸A1,A2〜D1,D2
毎に、加工開始時に自動的に測定され、自動的に加圧パ
ラメータに設定される。自重トルクの測定については後
述する。加圧力を主軸の自重によるものよりも小さな値
に設定するには、前述の式から指令トルクtを負(主軸
の上昇方向のトルク)にすればよく、低加圧力も正確に
設定制御することができる。
The pressurizing parameter 744 includes the main shafts A1, A2
The correction coefficient k, the own weight torque W, and the like are set and stored for each of .about.D1 and D2. Correction coefficient k
Is for correcting an error in the pressing force due to frictional resistance of a mechanical system or the like. If the correction coefficient is “1”, there is no correction. The own weight torque is calculated for each spindle A1, A2 to D1, D2.
Each time, it is automatically measured at the start of processing and is automatically set as a pressurization parameter. The measurement of the own weight torque will be described later. In order to set the pressing force to a value smaller than that due to the own weight of the main shaft, the command torque t may be set to a negative value (torque in the rising direction of the main shaft) from the above equation, and the low pressing force may be accurately set and controlled. Can be.

【0044】図7は、下降端位置データ745の内容を
示す図である。下降端位置データ745には、主軸A
1,A2〜D1,D2のそれぞれに対して、上下移動の
下降端位置、送り速度、送り速度の変更位置等が設定記
憶されている。テーブル1下降端位置は、研磨テーブル
31の位置での主軸の下降端位置である。テーブル2下
降端位置、テーブル3下降端位置、位置決め槽下降端位
置、剥離槽下降端位置は、それぞれ研磨テーブル32、
研磨テーブル33、位置決め槽51,52、剥離槽5
3,54に対応する下降端位置である。下降/上昇早送
り速度は、主軸下降時、主軸上昇時の早送り速度であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the contents of the falling edge position data 745. The descending end position data 745 includes the spindle A
The lower end position of the vertical movement, the feed speed, the changed position of the feed speed, and the like are set and stored for each of 1, A2 to D1, and D2. The table 1 lower end position is the lower end position of the spindle at the position of the polishing table 31. The table 2 lower end position, the table 3 lower end position, the positioning tank lower end position, and the peeling tank lower end position correspond to the polishing table 32,
Polishing table 33, positioning tanks 51 and 52, peeling tank 5
This is the lower end position corresponding to 3, 54. The descent / elevation rapid traverse speed is a rapid traverse speed when the spindle is lowered and when the spindle is raised.

【0045】下降中間位置は、主軸下降時に早送り速度
から低速送り速度に切り換える位置である。下降低速送
り速度は、主軸下降時の低速送り速度である。下降減速
時加速度は、主軸下降時に早送り速度から低速送り速度
に切り換える際の加速度である。下降端トルクは、主軸
が下降端位置に達してから、さらに工作物が研磨テーブ
ルに接触するまでトルク制御によって下降させる際に指
定するトルクである。上昇中間位置は、主軸上昇時に低
速送り速度から早送り速度に切り換える位置である。上
昇低速送り速度は、主軸上昇時の低速送り速度である。
上昇低速送り開始加速度は、加工終了後に主軸を低速送
り速度で上昇開始する際の加速度である。以上のような
下降端位置データ745に従って、主軸の移動および位
置決め制御が行われる。
The descending intermediate position is a position where the fast-forward speed is switched to the low-speed feed speed when the spindle is lowered. The descending low-speed feed speed is a low-speed feed speed when the main shaft is lowered. The acceleration at the time of descent deceleration is the acceleration at the time of switching from the fast feed speed to the low feed speed when the spindle is lowered. The descending end torque is a torque designated when the spindle is lowered by the torque control after the spindle reaches the descending end position until the workpiece comes into contact with the polishing table. The ascending intermediate position is a position at which the speed is switched from the low-speed feed speed to the fast-feed speed when the spindle is raised. The ascending low-speed feed speed is a low-speed feed speed when the spindle is raised.
The ascending low-speed feed start acceleration is the acceleration at which the spindle starts to ascend at a low feed speed after machining is completed. In accordance with the descending end position data 745 as described above, the movement and positioning of the spindle are controlled.

【0046】図8は、研磨盤1の研磨加工の加圧動作の
手順を示すフローチャートである。研磨テーブル上に割
り出された主軸に対しては、加工制御プログラム742
によりこの加圧動作が実行されて、研磨加工が行われ
る。最初に手順101において主軸移動用モータの制御
回路を位置制御モードとする。次に手順102で、主軸
を下降中間位置まで早送り速度で下降させる。手順10
3では、下降中間位置から低速送り速度に減速してさら
に下降端位置まで主軸を下降させる。早送り速度から低
速送り速度への減速は、下降端位置データ745中の下
降減速時加速度のデータに従って行われる。
FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the pressing operation of the polishing process of the polishing table 1. For the spindles indexed on the polishing table, the machining control program 742
This pressurizing operation is performed, and polishing is performed. First, in step 101, the control circuit of the spindle moving motor is set to the position control mode. Next, in step 102, the spindle is lowered at the rapid traverse speed to the lowering intermediate position. Step 10
In 3, the spindle is decelerated from the lower intermediate position to the low-speed feed speed, and further lowered to the lower end position. Deceleration from the fast-forward speed to the low-speed feed speed is performed in accordance with the descent-deceleration acceleration data in the descent-end position data 745.

【0047】主軸が下降端位置に達すると、手順104
で主軸移動用モータの制御回路をトルク制御モードとす
る。そして手順105で、主軸移動用モータに下降端ト
ルクを指定する制御指令を制御回路に与える。主軸は下
降端トルクを指令された主軸移動用モータによりさらに
下降する。手順106は、工作物が研磨テーブルに接触
したことを検出確認するものである。接触の検出は、下
降端トルクによる主軸の下降速度を監視しておき、工作
物と研磨テーブルが接触して下降速度が低下するのを検
知する等により行う。接触確認は、このような検出を行
わずに、単に下降端トルクによる下降を開始してから所
定時間の経過により接触したこととしてもよい。
When the spindle reaches the lower end position, step 104
Then, the control circuit of the spindle moving motor is set to the torque control mode. Then, in step 105, a control command for designating the descending end torque to the spindle moving motor is given to the control circuit. The main shaft is further lowered by the main shaft moving motor to which the lower end torque is commanded. Step 106 is to detect and confirm that the workpiece comes into contact with the polishing table. The contact is detected by monitoring the descending speed of the main shaft due to the descending end torque and detecting a decrease in the descending speed due to the contact between the workpiece and the polishing table. The contact confirmation may be made such that the contact is made after a predetermined time has elapsed since the descent by the descent end torque is started without performing such detection.

【0048】工作物と研磨テーブルの接触が確認される
と、続いて手順107によりレシピデータ743の加工
手順1の加工を実行する。そして手順108で、加工手
順1の設定時間が経過するまで、加工手順1を続行す
る。次に手順109により加工手順2の加工を実行す
る。そして手順110で、加工手順2の設定時間が経過
するまで、加工手順2を続行する。このように順次、加
工手順3,4,…をレシピデータ743に従って実行し
ていく。そして手順111により最後の加工手順nの加
工を実行する。次に手順112で、加工手順nの設定時
間が経過するまで、加工手順nを続行する。
When the contact between the workpiece and the polishing table is confirmed, the processing of the processing procedure 1 of the recipe data 743 is subsequently executed in step 107. Then, in step 108, the processing procedure 1 is continued until the set time of the processing procedure 1 has elapsed. Next, the processing of the processing procedure 2 is executed in step 109. Then, in step 110, the machining procedure 2 is continued until the set time of the machining procedure 2 elapses. In this way, the processing procedures 3, 4,... Are sequentially executed according to the recipe data 743. Then, the processing of the last processing procedure n is executed in step 111. Next, in step 112, the processing procedure n is continued until the set time of the processing procedure n has elapsed.

【0049】加工が終了すると、手順113で主軸移動
用モータの制御回路を位置制御モードとする。次に手順
114で、主軸を上昇中間位置まで低速送り速度で上昇
させる。工作物を研磨テーブルから引き離す際の、上昇
開始から低速送り速度への加速度は、下降端位置データ
745中の上昇低速送り開始加速度のデータに従って制
御される。手順115では、上昇中間位置から早送り速
度に加速してさらに上昇端位置まで主軸を上昇させる。
そして加圧動作を終了する。
When the machining is completed, in step 113, the control circuit of the spindle moving motor is set to the position control mode. Next, in step 114, the main shaft is raised at a low feed speed to the raising intermediate position. When the workpiece is separated from the polishing table, the acceleration from the start of the ascent to the low-speed feed speed is controlled according to the data of the ascending low-speed feed start acceleration in the descent end position data 745. In step 115, the spindle is accelerated from the rising intermediate position to the rapid traverse speed and further raised to the rising end position.
Then, the pressurizing operation ends.

【0050】図9は、研磨盤1の自重測定の手順を示す
フローチャートである。これは、いずれか1つの主軸に
対して行う自重トルクの測定手順を示している。自重測
定を開始すると、手順201で主軸移動用モータの制御
回路を位置制御モードとする。次に、手順202で主軸
を任意の指定位置(現在位置でもよい)に停止させてお
き、手順203で主軸移動用モータの駆動トルクを測定
する。主軸を停止させた状態での、主軸移動用モータの
駆動トルクが自重トルクとなる。主軸移動用モータの駆
動トルクは、図5の出力線Jによりモニタされており、
インターフェース回路796を介して読み取ることがで
きる。手順203が完了すれば自重測定を終了する。
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for measuring the own weight of the polishing machine 1. This shows a procedure for measuring the own weight torque performed on any one of the spindles. When the self-weight measurement is started, in step 201, the control circuit of the spindle moving motor is set to the position control mode. Next, in step 202, the spindle is stopped at an arbitrary designated position (which may be the current position), and in step 203, the driving torque of the spindle moving motor is measured. The drive torque of the spindle moving motor in a state where the spindle is stopped is the own weight torque. The drive torque of the spindle moving motor is monitored by the output line J in FIG.
The data can be read through the interface circuit 796. When the procedure 203 is completed, the self-weight measurement ends.

【0051】加工開始時に主軸A1,A2〜D1,D2
のそれぞれに対して、このような自重測定を自動的に行
い、測定した自重トルクを加圧パラメータ744のため
の記憶領域に自動的に設定する。このため、主軸のチャ
ックを交換しても、交換したチャックと主軸の合計の自
重が自動的に測定され、加圧パラメータ744のための
記憶領域に設定される。したがって、チャック交換に付
随して作業者が自重パラメータの設定を変更する必要が
なくなり、チャック交換に伴う加工ミス等も生じない。
At the start of machining, the spindles A1, A2 to D1, D2
, The self-weight measurement is automatically performed, and the measured self-weight torque is automatically set in the storage area for the pressurization parameter 744. Therefore, even when the spindle of the spindle is replaced, the total weight of the replaced chuck and the spindle is automatically measured and set in the storage area for the pressurization parameter 744. Therefore, there is no need for the operator to change the setting of the own weight parameter accompanying the chuck replacement, and there is no processing error or the like accompanying the chuck replacement.

【0052】なお、以上の実施の形態においては、研磨
盤はCMP研磨盤としたが、CMP研磨盤以外にも、ラ
ップ盤、ポリッシング装置、砥石からなる研磨テーブル
を使用した平面研磨盤等であってもよい。また、4個の
研磨ヘッドと3個の研磨テーブルを有する研磨盤につい
て説明を行ったが、研磨ヘッドと研磨テーブルの数は任
意の個数でよく1つでもよい。主軸の数も任意の個数で
よく1つでもよい。
In the above embodiment, the polishing board is a CMP polishing board. However, other than the CMP polishing board, a lapping machine, a polishing apparatus, a plane polishing machine using a polishing table made of a grindstone, or the like may be used. You may. In addition, although the description has been given of the polishing machine having four polishing heads and three polishing tables, the number of polishing heads and polishing tables may be any number and may be one. The number of spindles may be any number and may be one.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下のような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0054】空圧シリンダによらずサーボモータによっ
て位置制御とトルク制御を行うようにしたので、低圧の
加圧力でも正確な制御が可能となる。また、ステップ加
圧、傾斜加圧等の加圧力の精密な制御も可能となる。さ
らに、主軸の位置、速度、加速度を正確に制御すること
ができ、研磨盤としての性能が向上する。
Since position control and torque control are performed by a servomotor without using a pneumatic cylinder, accurate control is possible even with a low pressure. In addition, precise control of the pressing force such as step pressing and tilt pressing can be performed. Further, the position, speed, and acceleration of the spindle can be accurately controlled, and the performance as a polishing machine is improved.

【0055】移動体の自重に対応する自重トルクを自動
的に求め、その自重トルクを考慮して加圧力を求めるよ
うにしたので、チャックを交換する際にも作業者が主軸
の自重による設定変更を行う必要がなく、作業が簡単に
なるとともに加工ミスもなくなる。
The self-weight torque corresponding to the self-weight of the moving body is automatically obtained, and the pressing force is obtained in consideration of the self-weight torque. Therefore, even when the chuck is replaced, the operator can change the setting by the self-weight of the spindle. It is not necessary to carry out the work, and the operation is simplified, and the processing error is eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明を適用する研磨盤の平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view of a polishing machine to which the present invention is applied.

【図2】図2は、研磨盤の部分正面図である。FIG. 2 is a partial front view of the polishing machine.

【図3】図3は、主軸および研磨テーブルの駆動機構を
示す機構図である。
FIG. 3 is a mechanism diagram showing a drive mechanism of a spindle and a polishing table.

【図4】図4は、研磨盤の制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control device of the polishing machine.

【図5】図5は、制御装置の加工制御部の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a processing control unit of the control device.

【図6】図6は、レシピデータと加圧パラメータを示す
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating recipe data and pressurization parameters;

【図7】図7は、下降端位置データを示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating descending end position data;

【図8】図8は、研磨盤の加圧動作の手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of a pressing operation of the polishing machine.

【図9】図9は、研磨盤の自重測定の手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of measuring the own weight of the polishing machine.

【図10】図10は、従来の主軸および研磨テーブルの
駆動機構を示す機構図である。
FIG. 10 is a mechanism diagram showing a conventional spindle and polishing table drive mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…研磨盤 2…本体 4…割り出しコラム 5…供給排出テーブル 6…供給基台 7…制御装置 A,B,D,C…主軸ヘッド 31,32,33…研磨テーブル 41…主軸回転用モータ 42…主軸移動用モータ 43…ねじ軸 44…ボールナット 45…空圧シリンダ 51…位置決め槽 53,54…剥離槽 61…供給カセット 63…収納カセット 65…供給ロボット 71…CPU 72…バス 73…ROM 74…RAM 75…固定ディスク装置 76…表示手段 77…入力手段 78…供給制御部 79…加工制御部 A1,A2〜D1,D2…主軸 311…テーブル軸 312…テーブル回転用モータ A11…チャック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polishing machine 2 ... Main body 4 ... Indexing column 5 ... Supply / discharge table 6 ... Supply base 7 ... Control device A, B, D, C ... Spindle head 31, 32, 33 ... Polishing table 41 ... Spindle rotation motor 42 ... Spindle motor 43 ... Screw shaft 44 ... Ball nut 45 ... Pneumatic cylinder 51 ... Positioning tank 53,54 ... Separation tank 61 ... Supply cassette 63 ... Storage cassette 65 ... Supply robot 71 ... CPU 72 ... Bus 73 ... ROM 74 ... RAM 75 ... Fixed disk device 76 ... Display means 77 ... Input means 78 ... Supply control unit 79 ... Processing control unit A1, A2 to D1, D2 ... Main shaft 311 ... Table shaft 312 ... Table rotation motor A11 ... Chuck

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】本体(2)と、先端部に工作物を保持する
チャックが設けられた主軸と、前記主軸と対向し工作物
の研磨を行う研磨テーブル(31〜33)と、トルク制
御可能なサーボモータ(42)により前記本体(2)に
対して前記主軸を前記主軸の軸線方向に移動および加圧
する主軸移動加圧手段(42〜44)とを備えた研磨盤
(1)の制御方法であって、 前記主軸の前記研磨テーブル(31〜33)方向への移
動時には、前記主軸の位置が前記研磨テーブル(31〜
33)に近接する所定位置に達するまでは速度制御およ
び位置制御により、前記所定位置以降は前記サーボモー
タ(42)のトルク制御により、前記主軸の移動を行
い、 前記主軸の前記研磨テーブルから離反する方向への移動
時には、速度制御および位置制御により前記主軸の移動
を行う研磨盤の制御方法。
1. A main body (2), a main spindle provided with a chuck for holding a workpiece at a tip end, a polishing table (31-33) opposed to said main spindle for polishing a workpiece, and a torque controllable. A method for controlling a polishing machine (1) including a spindle moving / pressing means (42 to 44) for moving and pressing the spindle in the axial direction of the spindle with respect to the main body (2) by a simple servomotor (42). When the spindle is moved in the direction of the polishing table (31 to 33), the position of the spindle is changed to the position of the polishing table (31 to 31).
33) The main spindle is moved by speed control and position control until reaching a predetermined position close to 33) and by the torque control of the servomotor (42) after the predetermined position, and moves away from the polishing table of the main shaft. A method for controlling a polishing machine that moves the spindle by speed control and position control when moving in a direction.
【請求項2】請求項1に記載した研磨盤の制御方法であ
って、 前記主軸を含む主軸軸線方向への移動体の自重に釣り合
う前記サーボモータ(42)の駆動トルクから、前記移
動体の自重に対応する自重トルクを求め、 前記自重トルクと加圧力の設定値との関係から前記加圧
力に相当する前記サーボモータ(42)の指令トルクを
求め、 前記サーボモータ(42)のトルク制御により前記加圧
力の制御を行う研磨盤の制御方法。
2. The method for controlling a polishing machine according to claim 1, wherein the driving torque of the servo motor is adjusted based on the driving torque of the servo motor in the direction of the axis of the spindle including the spindle. A self-weight torque corresponding to the self-weight is obtained, and a command torque of the servomotor (42) corresponding to the pressing force is obtained from a relationship between the self-weight torque and a set value of the pressing force, and a torque control of the servomotor (42) is performed. A method of controlling a polishing machine for controlling the pressing force.
【請求項3】請求項1,2のいずれか1項に記載した研
磨盤の制御方法であって、 前記研磨盤は前記主軸を複数有するものであり、 複数の前記主軸のそれぞれに対して独立に前記加圧力の
制御が可能である研磨盤の制御方法。
3. The method for controlling a polishing machine according to claim 1, wherein said polishing machine has a plurality of said spindles, and said polishing machine is independent of each of said plurality of spindles. A method for controlling a polishing machine, wherein the pressure can be controlled.
【請求項4】本体(2)と、 先端部に工作物を保持するチャックが設けられた主軸
と、 前記主軸と対向し工作物の研磨を行う研磨テーブル(3
1〜33)と、 トルク制御可能なサーボモータ(42)により前記本体
(2)に対して前記主軸を前記主軸の軸線方向に移動お
よび加圧する主軸移動加圧手段(42〜44)と、 前記主軸の前記研磨テーブル(31〜33)方向への移
動時には、前記主軸の位置が前記研磨テーブル(31〜
33)に近接する所定位置に達するまでは速度制御およ
び位置制御により、前記所定位置以降は前記サーボモー
タ(42)のトルク制御により、前記主軸の移動を行
い、前記主軸の前記研磨テーブルから離反する方向への
移動時には、速度制御および位置制御により前記主軸の
移動を行う制御手段(7)とを有する研磨盤。
4. A main body (2), a main spindle provided with a chuck for holding a workpiece at a tip end thereof, and a polishing table (3) opposed to the main spindle for polishing the workpiece.
1 to 33), main shaft moving / pressing means (42 to 44) for moving and pressing the main shaft in the axial direction of the main shaft with respect to the main body (2) by a servomotor (42) capable of controlling torque; When the main spindle moves in the direction of the polishing table (31-33), the position of the main spindle is changed to the position of the polishing table (31-31).
33) The main shaft is moved by speed control and position control until reaching a predetermined position close to 33) and by the torque control of the servomotor (42) after the predetermined position, and moves away from the polishing table of the main shaft. A polishing means having control means (7) for moving the spindle by speed control and position control when moving in the direction.
【請求項5】請求項4に記載した研磨盤であって、 前記主軸移動加圧手段は、ボールねじを含むものである
研磨盤。
5. The polishing machine according to claim 4, wherein said main shaft moving and pressing means includes a ball screw.
【請求項6】請求項4,5のいずれか1項に記載した研
磨盤であって、 前記制御手段(7)は、前記主軸を含む主軸軸線方向へ
の移動体の自重に釣り合う前記サーボモータ(42)の
駆動トルクから、前記移動体の自重に対応する自重トル
クを求め、前記自重トルクと加圧力の設定値との関係か
ら前記加圧力に相当する前記サーボモータ(42)の指
令トルクを求め、前記サーボモータ(42)のトルク制
御により前記加圧力の制御を行うものである研磨盤。
6. A polishing machine according to claim 4, wherein said control means (7) balances the weight of a moving body in a direction of a spindle axis including said spindle. A self-weight torque corresponding to the self-weight of the moving body is obtained from the drive torque of (42), and a command torque of the servo motor (42) corresponding to the pressurizing force is obtained from a relationship between the self-weight torque and a set value of the pressurizing force. A polishing machine for controlling the pressing force by torque control of the servo motor (42).
【請求項7】請求項4〜6のいずれか1項に記載した研
磨盤であって、 前記主軸を複数有し、 前記制御手段(7)は、複数の前記主軸のそれぞれに対
して独立に前記加圧力の制御が可能なものである研磨
盤。
7. The polishing machine according to claim 4, wherein said polishing machine has a plurality of said main shafts, and said control means (7) is independently provided for each of said plurality of main shafts. A polishing machine capable of controlling the pressing force.
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