JP2006516933A - 研磨装置 - Google Patents
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Abstract
Description
距離D=仮想基準面51と支持面35との間の測定した可変距離
距離C=スライド30の上面33と仮想基準面51との間の必要とされる一定距離
距離B=空気支持体31z方向の長さ
距離L=スライド30の上面33と空気支持体31との間の必要とされる可変距離
L=D+C−B
L=D+C−B
S=D+C−R
センサ53の信号に基づいて、制御手段50は、距離Sの実際の値を決定し、実際の値が必要な値に等しいかをチェックする。制御手段50が必要とされる値と実際の値との差を見出したとき、差がゼロとなるような信号をアクチュエータ32に伝送する。差がゼロである限り、スライド30の上面33は、真っ直ぐな表面に沿って移動する。上述したように、このような移動は、スライド30に支持したワークピース40の得られるジオメトリ精度に寄与する。
Claims (45)
- 研磨ツールの研磨面をドレッシングする方法において、
‐ 電極と前記研磨面との間に比較的僅かな間隙が存在するドレッシング領域を得るように、前記電極の少なくとも一部を、前記研磨面の少なくとも一部の近傍に位置決めし、
‐ 前記ドレッシング領域に電解液を供給し、
‐ 前記研磨面と前記電極との間に電解液を介して電流を発生し、
‐ 前記電極を前記ドレッシング領域に対して移動させる
ことよりなることを特徴とする研磨面ドレッシング方法。 - 前記電極を回転軸線の周りに回転させる請求項1記載の研磨面ドレッシング方法。
- 前記電極をうろつき運動させる請求項1または2記載の研磨面ドレッシング方法。
- 前記電極を軸線の周りにおける湾曲した往復運動と、これと同一の軸線の方向への直線的な往復運動との組み合わせにしたがって、前記電極を移動させる請求項3記載の研磨面ドレッシング方法。
- 前記電極の少なくとも一部を、ブラシによってこする請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記載の研磨面ドレッシング方法。
- ドレッシング処理を受ける部分とは異なる研磨面の一部をワークピースに接触させ、ワークピースが研磨処理を受けるように、研磨面およびワークピースを相対移動させる請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の研磨面ドレッシング方法。
- 請求項1乃至6のうちのいずれか一項に記載の方法を実施する研磨装置において、
‐ 少なくとも1個の研磨面を有する研磨ツールと、
‐ 研磨面の少なくとも一部の近傍に位置決めする少なくとも1個の電極であって、研磨面との間に比較的僅かな間隙が存在するドレッシング領域が得られるようにした該少なくとも1個の電極と、
‐ 前記ドレッシング領域に電解液を供給する電解液供給手段と、
‐ 前記研磨面と前記電極との間に前記電解液を介して電流を発生する発生器と
を具え、
前記電極を前記ドレッシング領域に対して移動可能にした
ことを特徴とする研磨装置。 - 前記電極を、平坦上面を有するディスク形状とした請求項7記載の研磨装置。
- 前記電極を回転軸線の周りに回転自在にした請求項7または8記載の研磨装置。
- 前記電極に、凹面状のドレッシング面を設けた請求項7記載の研磨装置。
- 前記電極を、うろつき運動ができる構成とした請求項10記載の研磨装置。
- 前記電極を、軸線の周りにおける湾曲した往復運動と、これと同じ軸線の方向に直線的な往復運動とを同時に行うことができるよう構成した請求項11記載の研磨装置。
- 前記電極の少なくとも一部をブラッシングするブラシ手段を設け、このブラシ手段を前記ドレッシング領域の外側に配置した請求項7乃至12のうちのいずれか一項に記載の研磨装置。
- 前記電極に孔を設け、この孔の少なくとも一部における一方の側面側がドレッシング領域となる構成とした請求項7乃至13のうちのいずれか一項に記載の研磨装置。
- 前記電極の孔を経て前記ドレッシング領域に電解液を供給するよう前記電解液供給手段を構成した請求項14記載の研磨装置。
- 研磨装置において、
‐ 少なくとも1個の研磨面を有する研磨ツールと、
‐ 前記研磨面の少なくとも一部の近傍に位置決めする少なくとも1個の電極であって、前記研磨面との間に比較的僅かな間隙が存在するドレッシング領域が得られるようにした該少なくとも1個の電極と、
‐ 前記ドレッシング領域に電解液を供給する電解液供給手段と、
‐ 前記研磨面と前記電極との間に前記電解液を介して電流を発生する発生器と
を具え、
前記電極に孔を設け、この孔の少なくとも一部における一方の側面側がドレッシング領域となる構成とした
ことを特徴とする研磨装置。 - 前記電極の孔を経て前記ドレッシング領域に電解液を供給するよう前記電解液供給手段を構成した請求項16記載の研磨装置。
- 前記電極を前記ドレッシング領域に対して移動自在にした請求項16または17記載の研磨装置。
- パターン配列した孔を設けた電極であって、電解プロセスによって研磨面をドレッシングするために、前記電極を研磨ツールの研磨面近傍に位置決めする場合、前記孔の少なくとも一部の一方の側が、前記電極と前記研磨面との間のドレッシング領域となる構成としたことを特徴とする電極。
- 1個の研磨ツールの少なくとも2個の研磨面を同時にドレッシングするドレッシング方法において、
‐ 電極の少なくとも一部を、各研磨面の少なくとも一部に整列させ、
‐ 前記電極と対応の研磨面との間に比較的僅かな間隙が存在するドレッシング領域を得るように、前記電極を、前記研磨面の近傍に位置決めし、
‐ 前記ドレッシング領域に電解液を供給し、
‐ 前記研磨面と前記電極との間に電解液を介して電流を発生させる
ことを特徴とする研磨面ドレッシング方法。 - 少なくとも1個の電極を、これに対応する前記ドレッシング領域に対して移動させる請求項20記載の研磨面ドレッシング方法。
- 前記電極を回転軸線の周りに回転させる請求項21記載の研磨面ドレッシング方法。
- 前記電極をうろつき運動させる請求項21記載の研磨面ドレッシング方法。
- 記電極を軸線の周りにおける湾曲した往復運動と、これと同一の軸線の方向への直線的な往復運動との組み合わせにしたがって、前記電極を移動させる請求項23記載の研磨面ドレッシング方法。
- 前記少なくとも1個の電極の少なくとも一部を、ブラシによってこする請求項20乃至24のうちのいずれか一項に記載の研磨面ドレッシング方法。
- ドレッシング処理を受ける部分とは異なる少なくとも1個の前記研磨面の一部をワークピースに接触させ、ワークピースが研磨処理を受けるように、前記研磨面および前記ワークピースを相対移動させる請求項20乃至25のうちのいずれか一項に記載の研磨面ドレッシング方法。
- 請求項20乃至26のうちいずれか一項に記載の方法を実施する研磨装置において、
‐ 少なくとも2個の研磨面を有する研磨ツールと、
‐ 前記各研磨面の少なくとも一部の近傍に、それぞれ位置決めする少なくとも2個の電極であって、対応の研磨面との間に比較的僅かな間隙が存在するドレッシング領域が得られるようにした該少なくとも2個の電極と、
‐ 前記ドレッシング領域に電解液を供給する電解液供給手段と、
‐ 前記研磨面と前記電極との間に前記電解液を介して電流を発生する発生器と
を具えたことを特徴とする研磨装置。 - 少なくとも1個の前記電極を、この電極に対応する前記ドレッシング領域に対して移動自在にした請求項27記載の研磨装置。
- 少なくとも1個の前記電極を、平坦ドレッシング面を有するディスク形状とした請求項27または28記載の研磨装置。
- 少なくとも1個の前記電極を回転軸線の周りに回転自在にした請求項28または29記載の研磨装置。
- 少なくとも1個の前記電極に、凹面状のドレッシング面を設けた請求項27または28記載の研磨装置。
- 前記電極を、うろつき運動ができる構成とした請求項31記載の研磨装置。
- 前記電極を、軸線の周りにおける湾曲した往復運動と、これと同じ軸線の方向に直線的な往復運動とを同時に行うことができるよう構成した請求項32記載の研磨装置。
- 少なくとも1個の前記電極の少なくとも一部をブラッシングするブラシ手段を設け、このブラシ手段を前記ドレッシング領域の外側に配置した請求項27乃至33のうちのいずれか一項に記載の研磨装置。
- ワークピースを支持および位置決めするようスライドであって、支持手段および調整自在の長さを有するアクチュエータを介して固定ベースの支持面上に支持した前記スライドのz位置を制御するz位置制御方法において、
a) 一方で前記支持面と平坦な仮想基準面との間の距離、および他方で前記支持面上における前記支持手段のx位置およびy位置の可能な組み合わせとの関係を決定するステップと、
b) 前記支持面上における前記支持手段の実際のx位置およびy位置を決定するステップと、
c) 前記支持面上における前記支持手段の実際のx位置およびy位置、およびステップa)で決定した関係に基づいて、前記支持面と前記仮想基準面との間の実際距離を見出すステップと、
d) 前記スライドと前記仮想基準面との間の既知の必要な距離、および前記ステップc)で見出した支持面と仮想基準面との間の実際距離に基づいて、アクチュエータの必要長さを見出すステップと
よりなることを特徴とするz位置制御方法。 - ワークピースを支持および位置決めするようスライドであって、支持手段および調整自在の長さを有するアクチュエータを介して固定ベースの支持面上に支持した前記スライドのz位置を制御するz位置制御方法において、
a) 一方で前記支持面と平坦な仮想基準面との間の距離、および他方で前記支持面上における前記支持手段のx位置およびy位置の可能な組み合わせとの関係を決定するステップと、
b) 一方で、前記支持面と実際基準面との間の距離、および他方で、前記支持面上における前記支持手段のx位置およびy位置の可能な組み合わせとの関係を決定するステップと、
c) 前記支持面上における前記支持手段の実際のx位置およびy位置を決定するステップと、
d) 前記スライドと前記実際基準面との間の実際距離を決定するステップと、
e) 前記支持面上における前記支持手段の実際のx位置およびy位置、並びに前記ステップa)で決定した関係に基づいて、前記支持面と前記仮想基準面との間の実際距離を見出すステップと、
f) 前記支持面上における前記支持手段の実際のx位置およびy位置、並びに前記ステップb)で決定した関係に基づいて前記支持面と前記実際基準面との間の実際距離を見出すステップと、
g) 前記スライドと前記仮想基準面との間の既知の必要とされる距離、前記ステップe)で見出した前記支持面と前記仮想基準面との間の実際距離、および前記ステップf)で見出した前記支持面と前記実際基準面との間の実際距離に基づいて、前記スライドと前記実際基準面との間の必要な距離を決定するステップと、
h) 前記ステップg)で決定した前記スライドと前記実際基準面との間の必要な距離を、前記ステップf)で決定した前記支持面と前記実際基準面との間の実際距離に比較するステップと、
i) 前記ステップd)で決定した前記スライドと前記実際基準面との間の実際距離が、前記ステップg)で決定した前記スライドと前記実際基準面との間の必要な距離に等しくなるように前記スライドのz位置を調整するステップと
よりなることを特徴とするz位置制御方法。 - 請求項36記載の制御方法を実施する装置において、
‐ 切削ツールと、
‐ 前記切削ツールに対してワークピースを支持しかつ位置決めするスライドと、
‐ 少なくとも1個の不変鋼製の直線端縁と
‐ 前記スライドと前記不変鋼製の直線端縁との間の実際距離を決定する感知手段と、
‐ 前記切削ツールに対する前記ワークピースの位置を制御する制御手段と
を具え、
前記感知手段および前記制御手段を互いに動作するよう接続し、また前記感知手段によって決定した前記スライドと前記不変鋼製の直線端縁との間の実際距離に関する情報に基づいて前記制御手段が前記スライドの位置を制御することができるよう構成した
ことを特徴とする制御装置。 - 切削ツールで切削処理を受けるワークピースを支持しかつ位置決めするスライドのz位置を制御する制御方法において、
a) 切削の必要な深さに基づいて前記スライドの位置に関する位置セットポイントを決定するステップと、
b) 前記スライドに作用する切削力の値を決定するステップと、
c) 前記切削力の値を力の限界値と比較するステップと、
d) 前記切削力の値が前記力の限界値よりも大きい場合には、前記スライドの実際のz位置を、前記切削ツールから前記位置セットポイントよりも離れるように前記スライドのz位置を調整するステップと
よりなることを特徴とする制御方法。 - 前記スライドの実際のz位置が前記位置セットポイントから逸脱する限り、前記切削力を力の限界レベルに維持する請求項38記載の制御方法。
- 切削ツールによって切削処理を受けるワークピースを支持しかつ位置決めするスライドのz位置を制御する制御回路において、
‐ 所定位置セットポイントに基づいて前記スライドのz位置を制御する位置コントローラと、
‐ 切削力に関する情報に基づいて前記位置セットポイントのための補正値を決定するフォースコントローラと
を具えたことを特徴とする制御回路。 - 前記フォースコントローラは、前記補正値と前記切削力の値との関係を遠くするインタプリタを有するものとした請求項40記載の制御回路。
- 前記補正値と前記切削力の値との間の関係は、力の限界以下の切削力に対して補正値をゼロとするデッドバンドを有するものとした請求項し41記載の制御回路。
- 前記切削ツールに対してワークピースを支持しかつ位置決めするスライドを具え、支持手段および調整自在の長さを有するアクチュエータを介して、前記スライドを固定ベースの支持面上に支持したことを特徴とする装置。
- 前記支持手段を前記アクチュエータを介して前記支持面に固着し、前記スライドを前記支持手段に対して移動自在にした請求項43記載の装置。
- 前記スライドの底面を拡大した請求項44記載の装置。
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