JP2022545477A - 水平スライドテーブルの変位測定及び保護装置 - Google Patents
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Abstract
Description
は時刻tにおけるワークの円心O3から研磨ディスクの円心O1までの距離である。
スイングアーム11と伸縮アーム12が初期位置まで走行し、このとき、デカルト座標系内でのワークの円心O3の座標は(-l0,0)であり、極座標系内での座標は(r0,0)であり、
研磨ディスク角速度ω1およびワーク角速度ω3を設定し、
O3移動軌跡方程式f(x)=Asin(nx+φ)を制御ユニットに入力し、
O3走行速度s3を設定し、
制御ユニットは時刻tにおけるO3の直角座標(x(t),y(t))を算出し、
さらにr=r(θ)に従って時刻tにおけるO3の極座標(r(t),θ(t))、時刻tにおけるスイングアーム11の角速度ω2(t)および伸縮アーム12の速度v2(t)を算出し、
ガス静圧ターンテーブル32を始動し、
速度調整モータ22、加圧装置25および供給ユニット1を始動し、
供給ユニット1は上記のパラメータに従って移動すると同時に、ワークを入力された軌跡に沿って移動させ、それと同時に研磨ディスク32はワークを加工し始め、
制御ユニットはO3とO1の間の距離
研磨ディスク32上の任意点の線速度v1と角速度ω1の関係v1=ω1Rから、
O3での研磨ディスク線速度v3=ω1
を取得し、
Preston方程式γ=KPv3に従って、この式において、γは除去率であり、KはPreston係数であり、Pは負荷圧力であり、時刻tにおける負荷力
加圧装置25は以上の算出結果に基づいて、負荷力の大きさをリアルタイムで変更し、
位置センサ17と角度センサ16はそれぞれ水平格子15の値r’(t)と円形格子14の値θ’(t)をリアルタイムで読み取って、時刻tにおけるO3の実際位置(r’(t)、θ’(t))を取得し、
(r’(t)、θ’(t))と(r(t),θ(t))を比較し、誤差が許容値よりも大きい場合、制御ユニットはワーク走行軌跡の精度を確保するために補償を行う。
11 スイングアーム
12 伸縮アーム
13 支持ホルダ
14 円形格子
15 水平格子
16 角度センサ
17 位置センサ
2 挟持ユニット
21 シフトフォーク
22 速度調整モータ
23 主動輪
24 制限輪
25 加圧装置
3 研磨ユニット
31 ガス静圧ターンテーブル
32 研磨ディスク
4 防振台
Claims (10)
- 供給ユニット、挟持ユニット、研磨ユニット及び制御ユニットを含み、
前記供給ユニットはワークを設定移動軌跡に沿って前記研磨ユニット上で移動させ、その移動軌跡関連情報を前記制御ユニットにリアルタイムでフィードバックし、
前記挟持ユニットはワークを挟持してワークを移動過程において回転させると同時に、ワークに負荷力を与え、
前記研磨ユニットはワークを研磨し、
前記制御ユニットは前記供給ユニットの移動軌跡および前記挟持ユニットの負荷力を制御する、ことを特徴とする結晶材料の均一研磨装置。 - 前記供給ユニットと前記研磨ユニットは平行に配置され、前記挟持ユニットと前記供給ユニットは接続されている、ことを特徴とする請求項1に記載の結晶材料の均一研磨装置。
- 前記研磨ユニットは、ガス静圧ターンテーブルと研磨ディスクを含み、前記研磨ディスクは前記ガス静圧ターンテーブル上に取り付けられている、ことを特徴とする請求項2に記載の結晶材料の均一研磨装置。
- 前記供給ユニットは、スイングアーム、伸縮アームおよび支持ホルダを含み、前記支持ホルダは防振台上に固定され、前記スイングアームは前記支持ホルダ上に取り付けられて前記支持ホルダ上で回転し、前記伸縮アームは前記スイングアーム上に取り付けられて前記スイングアームに沿って前後に水平移動することができる、ことを特徴とする請求項2に記載の結晶材料の均一研磨装置。
- 前記スイングアームの前端の円弧端の下方に円形格子が固定され、前記伸縮アームの側壁に水平格子が固定され、前記支持ホルダ上に前記円形格子の回転角度を取得するための角度センサがさらに取り付けられ、前記伸縮アームの側壁に前記水平格子の変位量を取得するための位置センサがさらに取り付けられている、ことを特徴とする請求項4に記載の結晶材料の均一研磨装置。
- 前記挟持ユニットは、シフトフォーク、速度調整モータ、主動輪、制限輪および加圧装置を含み、前記加圧装置は前記シフトフォーク上に固定されて、前記シフトフォーク内にあるワークに負荷力を与え、複数の前記制限輪は間隔を空けて前記シフトフォークの円周面の下方に分布しており、前記制限輪と前記主動輪は協力してワークを挟持して前記シフトフォーク内に制限し、前記速度調整モータは前記主動輪を回転させ、前記主動輪はワークを回転させる、ことを特徴とする請求項2に記載の結晶材料の均一研磨装置。
- 請求項1に記載の結晶材料の均一研磨装置の使用方法であって、
前記供給ユニットがワークの円心O3を初期位置まで移動させるステップS1と、
前記研磨ユニットの研磨ディスクの角速度ω1、ワークの角速度ω3を設定し、ワーク移動軌跡方程式を前記制御ユニットに入力して、ワーク走行速度s3を設定し、前記制御ユニットによって前記供給ユニットの移動軌跡を算出するステップS2と、
前記研磨ユニット、前記供給ユニット及び前記挟持ユニットを始動し、前記供給ユニットがワークをステップS2で前記制御ユニットによって算出された移動軌跡に沿って前記研磨ディスク上で移動させると同時に、前記供給ユニットがその移動軌跡関連情報を前記制御ユニットにリアルタイムでフィードバックし、前記制御ユニットがワークの円心O3と前記研磨ディスクの円心O1の距離およびワークへの負荷力を算出するステップS3と、
前記挟持ユニット内の加圧装置はステップS3での前記制御ユニットの算出結果に基づいてワークへの負荷力の大きさをリアルタイムで変更するステップS4と、を含むことを特徴とする使用方法。 - 前記ワークが前記研磨ディスク上で移動する過程において、前記制御ユニットはワークの走行速度s3を一定に制御する、ことを特徴とする請求項7に記載の結晶材料の均一研磨装置の使用方法。
- ステップS3において、前記供給ユニットの移動軌跡関連情報には、伸縮アームの水平変位情報およびスイングアームの回転角度情報が含まれ、前記供給ユニット内の位置センサは前記伸縮アームに固定的に取り付けられた水平格子の値をリアルタイムで読み取って前記伸縮アームの水平変位情報を取得し、前記供給ユニット内の角度センサは前記スイングアーム上に固定された円形格子の値をリアルタイムで読み取って前記スイングアームの回転角度情報を取得する、ことを特徴とする請求項7に記載の結晶材料の均一研磨装置の使用方法。
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