專利名稱：拋光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光例如晶片之類工件的拋光設(shè)備。
背景技術(shù)：
在日本專利公報(bào)No.11-48126中披露一種傳統(tǒng)拋光設(shè)備。該拋光設(shè)備顯示在圖7中。在拋光設(shè)備10中，上拋光板12連同豎桿14a、連接部分14b、旋轉(zhuǎn)板15及連桿16等一起被設(shè)置在底座13上的氣缸單元14垂直地移動。連接部分包括一個(gè)適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)，例如萬向接頭，用于使上拋光板沿下拋光板18的上表面旋轉(zhuǎn)。鍵19與旋轉(zhuǎn)頭20的鍵槽接合。按照這樣的結(jié)構(gòu)，上拋光板12由帶有軸20a、齒輪及減速齒輪單元21的馬達(dá)22在一水平面中轉(zhuǎn)動。另一方面，下拋光板18由帶有中空軸18a、齒輪及減速齒輪單元21的馬達(dá)22所轉(zhuǎn)動。中心(太陽)齒輪23被帶有軸23a、齒輪及減速齒輪單元21的馬達(dá)22所轉(zhuǎn)動。內(nèi)齒輪24也由帶有軸24a、齒輪及減速齒輪單元21的馬達(dá)22所轉(zhuǎn)動。運(yùn)載器25與中心齒輪23及內(nèi)齒輪24接合，使運(yùn)載器能夠執(zhí)行太陽與行星系統(tǒng)運(yùn)動。工件26配置在各運(yùn)載器25的通孔中并且與運(yùn)載器25一起運(yùn)動。通過旋轉(zhuǎn)拋光板12和18，能夠拋光各工件26的上、下兩個(gè)表面。
在設(shè)備10中，在拋光工件時(shí)，上拋光板12被氣缸單元14所懸掛。施加在工件26上的上拋光板12的壓力由加壓流體的壓力所調(diào)節(jié)，而加壓流體施加于氣缸單元14下缸室中。通過調(diào)節(jié)壓力，從上拋光板12對于工件26的壓力可以調(diào)節(jié)到一定范圍，該范圍是從小于上拋光板12重量到等于上拋光板12重量。注意，通過對于氣缸單元14的上缸室供應(yīng)加壓流體可以對于工件26施加大于上拋光板12重量的壓力。
不過，傳統(tǒng)拋光設(shè)備10具有下列缺點(diǎn)。
首先，設(shè)置在氣缸單元14的豎桿14a上端的活塞在氣缸單元14的缸內(nèi)表面滑動。因此，在活塞密封件和氣缸內(nèi)表面之間產(chǎn)生摩擦，因此難以精確地控制上拋光板12的垂直運(yùn)動。特別是當(dāng)氣缸單元14從停止?fàn)顟B(tài)開動時(shí)，摩擦系數(shù)從高靜力摩擦系數(shù)改變到低動力摩擦系數(shù)，使其很容易發(fā)生敲擊。
驅(qū)動拋光板12及18的驅(qū)動力，中心齒輪23及內(nèi)齒輪24均由各種齒輪傳動，而鍵19接合在連接于上拋光板12的旋轉(zhuǎn)頭20的鍵槽中。因此，在各齒輪之間和鍵與鍵槽之間均可產(chǎn)生間隙，使其中很容易發(fā)生振動。如果工件26較薄，它們將被振動所損壞或者打碎。
發(fā)明概要本發(fā)明目的是解決傳統(tǒng)拋光設(shè)備的缺點(diǎn)。
本發(fā)明一個(gè)目的是提供一種拋光設(shè)備，它能夠線性地和精確地控制從上拋光板對于工件施加的壓力，并且能夠適當(dāng)?shù)貟伖獗⌒凸ぜ?br>
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明具有下列結(jié)構(gòu)。
就是，本發(fā)明拋光設(shè)備包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間的工件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第一彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第一彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第二彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第二彈性件連接所述內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第一封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第一彈性件和所述第二彈性件所包圍；和流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第一封閉空間，所述內(nèi)部件和所述外部件之一連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，另一個(gè)連接到所述上拋光板，并且所述上拋光板與所述內(nèi)部件及所述外部件通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第一封閉空間而在所述第一封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
本發(fā)明另一拋光設(shè)備包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間的工件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第一彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第一彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第二彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第二彈性件連接所內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第一封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第一彈性件和所述第二彈性件所包圍；流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第一封閉空間；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，連接所述內(nèi)部件和所述外部件之一；連接件，連接所述內(nèi)部件和所述外部件中另一個(gè)到所述上拋光板；和垂直驅(qū)動單元，設(shè)置在所述上拋光板上面，所述垂直驅(qū)動單元相對于所述下拋光板垂直地移動所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和所述上拋光板；和所述上拋光板通過所述垂直驅(qū)動單元向下移動以面對所述下拋光板，所述上拋光板與所述內(nèi)部件、所述外部件和所述連接件一起通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第一封閉空間而在所述第一封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
在拋光設(shè)備中，第一壓力可以大于第二壓力，并且第三壓力的范圍可以從小于上拋光板的重量到等于其重量的范圍。
在拋光設(shè)備中，第一壓力可以小于第二壓力，并且第三壓力的范圍可以從大于所述上拋光板重量的力到等于其重量的力。
在拋光設(shè)備中，轉(zhuǎn)動內(nèi)部件和外部件之一的力矩可以由第一彈性件和第二彈性件傳遞到其中另一個(gè)。
在另外一種情況，轉(zhuǎn)動內(nèi)部件和外部件之一的力矩可以由傳動銷傳遞到其中另一個(gè)。
還有，本發(fā)明的拋光設(shè)備可包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間工的件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第三彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第三彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第四彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第四彈性件連接所述內(nèi)部件的中部和所述外部件的中部，并且封閉其間的空隙；第五彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第五彈性件連接所述內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第二封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第三彈性件和所述第四彈性件所包圍；第三封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第四彈性件和所述第五彈性件所包圍；第一流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第二封閉空間；第二流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第三封閉空間，所述內(nèi)部件和所述外部件之一連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，另一個(gè)連接到所述上拋光板，以及所述上拋光板與所述內(nèi)部件、所述外部件及連接件一起通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中而在所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
還有，本發(fā)明的拋光設(shè)備包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間的工件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第三彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第三彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第四彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第四彈性件連接所述內(nèi)部件的中部和所述外部件的中部，并且封閉其間的空隙；第五彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第五彈性件連接所述內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第二封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第三彈性件和所述第四彈性件所包圍；第三封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第四彈性件和所述第五彈性件所包圍；第一流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第二封閉空間；第二流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第三封閉空間，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，連接所述內(nèi)部件和所述外部件之一；連接件，連接所述內(nèi)部件和外部件中另一個(gè)到所述上拋光板上；和垂直驅(qū)動單元，設(shè)置在所述上拋光板上面，所述垂直驅(qū)動單元相對于所述下拋光板垂直地移動所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和所述上拋光板；和所述上拋光板通過垂直驅(qū)動單元向下移動以面對所述下拋光板，所述上拋光板與所述內(nèi)部件、所述外部件及連接件一起通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中而在所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
在拋光設(shè)備中，在第二封閉空間中產(chǎn)生的第一壓力可以大于第二壓力，并且在第三封閉空間中產(chǎn)生的第一壓力可以小于第二壓力，從而第三壓力的范圍是從小于上拋光板重量的力到大于其重量的力。
在拋光設(shè)備中，產(chǎn)生在所述第二封閉空間中的第一壓力小于其中的第二壓力，和產(chǎn)生在所述第三封閉空間中的第一壓力大于其中的第二壓力，從而第三壓力的范圍是從大于所述上拋光板重量的力到小于其重量的力。
在拋光設(shè)備中，可以在內(nèi)部件和外部件之間設(shè)置能夠約束內(nèi)部件和外部件相對向下位移的接合部分。
在拋光設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元可以是直接驅(qū)動馬達(dá)。
通過采用本發(fā)明的拋光設(shè)備，從上拋光板施加在工件的壓力可以線性地和精確地控制，特別對薄型工件可以合適地拋光。
附圖簡要說明現(xiàn)在將通過例子并參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中
圖1為本發(fā)明拋光設(shè)備第一實(shí)施例的示意圖；圖2為驅(qū)動在圖1中顯示的下拋光板的驅(qū)動機(jī)構(gòu)解釋圖；圖3為夾持在圖1中顯示的上拋光板的夾持機(jī)構(gòu)解釋圖；圖4為顯示在第一封閉空間中流體壓力和上拋光板負(fù)載之間關(guān)系的曲線圖；圖5為第二實(shí)施例上拋光板的壓力機(jī)構(gòu)解釋圖；圖6為第三實(shí)施例上拋光板的壓力機(jī)構(gòu)解釋圖；和圖7為傳統(tǒng)拋光設(shè)備的示意圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明較佳實(shí)施例。
首先，將參考圖1-4解釋第一實(shí)施例。
圖1為拋光設(shè)備30的示意圖。圖2為驅(qū)動下拋光板32、中心齒輪34和內(nèi)齒輪36的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
首先，驅(qū)動下拋光板32的驅(qū)動機(jī)構(gòu)將參照圖2予以解釋。
下拋光板32安裝并固定在夾持器37上。夾持器37被一個(gè)已知的直接驅(qū)動馬達(dá)(DD馬達(dá))38所轉(zhuǎn)動，使下拋光板32能夠在一水平面中旋轉(zhuǎn)。DD馬達(dá)38直接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件而不用減速齒輪單元。DD馬達(dá)38具有圓環(huán)形狀或者中空結(jié)構(gòu)。DD馬達(dá)38設(shè)置在夾持臺40上，而夾持器37用螺栓(未示)固定在DD馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)環(huán)41上。
中心齒輪34固定在軸43上并由DD馬達(dá)42轉(zhuǎn)動，而馬達(dá)設(shè)置在夾持臺40的中部。軸43穿過DD馬達(dá)38的中空部分。由于DD馬達(dá)38和42同軸心地布置，拋光設(shè)備30可以做成很緊湊。內(nèi)齒輪36固定在由夾持臺40所旋轉(zhuǎn)地支承的旋轉(zhuǎn)環(huán)45的上端。旋轉(zhuǎn)環(huán)45由DD馬達(dá)46通過齒輪47及48所轉(zhuǎn)動，使內(nèi)齒輪36可以旋轉(zhuǎn)。
上拋光板50由夾持機(jī)構(gòu)51所夾持并且容許旋轉(zhuǎn)和垂直地移動。運(yùn)載器25(見圖7)設(shè)置在下拋光板32和上拋光板50之間并且與中心齒輪34及內(nèi)齒輪36接合。工件26(見圖7)各自設(shè)置在運(yùn)載器的通孔(未示)中。
其次，夾持機(jī)構(gòu)51將參照圖1及3予以解釋。
在圖1中，活動板52具有圓柱形引導(dǎo)部分57。引導(dǎo)部分57被垂直地設(shè)置在框架54上的引導(dǎo)柱56所引導(dǎo)，使活動板52可以上下移動。
垂直驅(qū)動單元(例如氣缸單元)58定位在上拋光板50上面并且固定在框架54的上部。垂直驅(qū)動單元58的豎桿59通過聯(lián)接器60連接在活動板52上，使垂直驅(qū)動單元能夠垂直地移動活動板52。
當(dāng)活動板52被氣缸單元58向下移動時(shí)，阻擋件55使活動板42停止在預(yù)定位置上。
DD馬達(dá)62固定在活動板52的底面上。如圖3所示，DD馬達(dá)62在一水平面中旋轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)板63、內(nèi)部件64、第一彈性件70、第二彈性件72、外部件65及連接件66等在一起的上拋光板50。
旋轉(zhuǎn)板64通過螺栓(未示)固定在DD馬達(dá)62的旋轉(zhuǎn)環(huán)67上。
內(nèi)部件63用螺栓(未示)固定在旋轉(zhuǎn)板63的底面上并且連同旋轉(zhuǎn)板63一起圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)部件64形成倒置的杯形，并且其下端開放。在內(nèi)部件64的外部圓周面上按順序形成小直徑件64a，中直徑件64b和大直徑件64c。在小直徑件64a和中直徑件64b之間形成階梯面64d；在中直徑件64b和大直徑件64c之間形成另一階梯面64e。
外部件65形成中空形狀并且具有上開口端和下開口端。內(nèi)部件64容納在中空的外部件65中。
上凸緣65a從外部件65的上開口端內(nèi)邊向內(nèi)部件64的中直徑件64b延伸；下凸緣65b從外部件65下開口端的外邊向外延伸。
第一彈性件70由例如橡膠的彈性材料成，并且形成預(yù)定寬度的環(huán)形。第一彈性件70連接內(nèi)部件64的上部(階梯面64d)到外部件65的上部(上凸緣65a的上面)，并且封閉外部件65的上開口端。第一彈性件70通過例如粘合劑和螺栓固定在上部分上。在中直徑件64b外圓周面和上凸緣65a的內(nèi)圓周面之間形成環(huán)形空間。
第二彈性件72由例如橡膠的彈性材料成，并且形成預(yù)定寬度的環(huán)形。第二彈性件72連接內(nèi)部件64的下部到外部件65的下部，并且封閉外部件65的下開口端。第二彈性件72通過例如粘合劑和螺栓固定在下部分上。在大直徑件64c外圓周面和外部件65的內(nèi)圓周面之間形成環(huán)形空間。
注意，在本實(shí)施例中，第二彈性件72的直徑大于第一彈性件70的直徑。
按照這樣的結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部件64的外圓周面和外部件65的內(nèi)圓周面之間形成第一封閉空間73，并且田第一及第二彈性件70及72所封閉。
通過形成第一封閉空間73，外部件65能夠?qū)τ趦?nèi)部件64垂直地移動而不必與其接觸。
加壓流體，例如壓縮空氣，能夠通過內(nèi)部件64的流體通路78從第一封閉空間73進(jìn)入接頭79和軟管80(見圖3)和從其中排出。軟管80連接到設(shè)置在聯(lián)接器60上的旋轉(zhuǎn)接頭(未示)，而聯(lián)接器60通過管子(未示)設(shè)置在DD馬達(dá)62的中空部分。旋轉(zhuǎn)接頭連接在外部壓力源上，例如為壓縮機(jī)。流體供應(yīng)部分81由流體管路78、接頭79、軟管80、旋轉(zhuǎn)接頭等構(gòu)成。
當(dāng)凸緣65a下面接觸階梯面64e時(shí)，外部件65的向下運(yùn)動被約束。就是說，凸緣65a下面和階梯面64e構(gòu)成接合部分。
當(dāng)作為垂直驅(qū)動單元的氣缸單元58向上移動連同內(nèi)部件64、外部件65及的活動板52時(shí)，由于接合部分而使上拋光板50向上移動。注意，接合部分不限于凸緣65a的下面和階梯面64e，其它可以互相接合的零件也可以用來作為接合部分。
連接件66為立桿，用來連接凸緣65b和上拋光板50的上表面。按照這樣的結(jié)構(gòu)，上拋光板50可以垂直地與外部件65一起垂直地運(yùn)動。其次，將解釋拋光工件26的方法。
工件26各自設(shè)置在運(yùn)載器25的通孔內(nèi)。
然后加壓流體從流體供應(yīng)部分81供應(yīng)到第一封閉空間73內(nèi)。垂直驅(qū)動單元58如此驅(qū)動，使其向下移動上拋光板50一直到面向下拋光板32或者到達(dá)停止位置，在該處活動板52被阻擋件55所停止。
如以上描述，第一彈性件70的直徑小于第二彈性件72的直徑。如圖3所清晰地顯示，在封閉空間73中，接受流體壓力以便移動外部件65向上(第一壓力)的壓力接受區(qū)域?qū)捰诮邮芰黧w壓力以便移動外部件65向下(第二壓力)的另一壓力接受區(qū)域。因此，外部件65被由第一壓力和第二壓力之間差別產(chǎn)生的第三壓力偏壓向上。壓在工件26上的第三壓力小于上拋光板50的重量(正確地，上拋光板50、連接件66和外部件等重量之和)。
由于內(nèi)部件64固定在旋轉(zhuǎn)板63上，即使第二壓力作用在封閉空間73中內(nèi)部件64也不移動。在封閉空間73中，流體壓力均勻地作用在各個(gè)方向。不過，內(nèi)部件64是固定的而外部件65是活動的，而產(chǎn)生第一和第二壓力的壓力接受區(qū)域是不同的，因此第三壓力可以施加在活動的外部件65上。
在工件26拋光的早期階段中，在表面上存在細(xì)微的突起和凹入。較佳地，工件26用比較小的壓力拋光。因此，在早期，高壓流體供應(yīng)進(jìn)入第一封閉空間73以便增加第一壓力并且減少施加在工件26上的第三壓力。然后，DD馬達(dá)62被驅(qū)動轉(zhuǎn)動上拋光板50。此外，從研磨漿供應(yīng)部分(未示)供應(yīng)研磨漿以便用研磨漿拋光工件26。
DD馬達(dá)62的力矩通過旋轉(zhuǎn)板63傳遞到上拋光板50、第一和第二彈性件70及72、外部件65和連接件66。
通過在拋光的早期供應(yīng)加壓流體進(jìn)入第一封閉空間73，第一和第二彈性件70及72向外膨脹并且變得剛硬。從靜止?fàn)顟B(tài)旋轉(zhuǎn)上拋光板50需要相對較大的驅(qū)動力，因此適合使用第一和第二彈性件70及72。
隨著拋光的進(jìn)行，供應(yīng)進(jìn)入第一封閉空間73的流體壓力減少而施加在工件26上的第三壓力增加以便提高拋光速率。施加在工件26上的最大第三壓力等于上拋光板50的重量。
在本實(shí)施例中，外部件65不需要接觸內(nèi)部件就可移動，因此由于使用傳統(tǒng)氣缸單元造成的敲擊可以避免。因此，從上拋光板50施加在工件26上的第三壓力可以線性地和精確地控制。特別是，薄型工件可以適當(dāng)?shù)貟伖?。圖4為顯示第一封閉空間73中流體壓力和上拋光板50的負(fù)載之間關(guān)系的曲線圖。按照圖4，上拋光板50的負(fù)載線性地變化。在圖4中，“氣壓(千帕)”為封閉空間73中氣壓；“減壓”為上拋光板50的實(shí)際負(fù)載，它是當(dāng)封閉空間73中減少時(shí)測量；而“增壓”為上拋光板50實(shí)際負(fù)載，它是當(dāng)氣力在封閉空間73增加時(shí)測量。
當(dāng)?shù)谝环忾]空間73中第三流體壓力減少以便提高拋光速率時(shí)，第一和第二彈性件70及72的膨脹被松開并相對地軟化。但是軟化的第一和第二彈性件70及72并不嚴(yán)重影響上拋光板50的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，而它們適當(dāng)?shù)匚赵诟咚傧滦D(zhuǎn)上拋光板50的振動。
如以上所描述，采用DD馬達(dá)旋轉(zhuǎn)上拋光板50等可以使齒輪和鍵間隙減少。通過約束零件的振動，薄型工件可以不受損壞地拋光。
在第一實(shí)施例中，產(chǎn)生在第一封閉空間73中并且偏壓外部件65向上的第一壓力大于產(chǎn)生在第一封閉空間73中并偏壓外部件65向下的第二壓力。因此，推壓工件26的第三壓力范圍是從小于上拋光板50重量的力到等于其重量的力。
第二實(shí)施例，將參照圖5予以解釋。注意，在第一實(shí)施例中使用的結(jié)構(gòu)元件將用同樣的符號指示并且省略其解釋。
在第二實(shí)施例中，偏壓外部件65向上的第一壓力小于偏壓外部件65向下的第二壓力。因此，推壓工件26的第三壓力范圍是從大于上拋光板50重量的力到等于其重量的力。
內(nèi)部件64中部是大直徑部分64f，而下部為中直徑部分64g。下凸緣65c從外部件65的下部向內(nèi)延伸。下凸緣65c的底面和中直徑部分64g底面由第二彈性件72連接。第一封閉空間73形成在大直徑部分64f及中直徑部分64g的外圓周面和外部件65的內(nèi)圓周面之間。在大直徑部分64f和中直徑部分64g之間形成階梯面64h。
DD馬達(dá)62的力矩通過彈性件70及72傳遞到上拋光板50。通過采用彈性件70及72，上拋光板50能夠跟隨下拋光板32的上表面，使其可以省略在傳統(tǒng)拋光設(shè)備中用于沿下拋光板32上表面旋轉(zhuǎn)上拋光板50的適當(dāng)機(jī)構(gòu)，例如萬向聯(lián)軸節(jié)。顯然，拋光設(shè)備可簡化。
DD馬達(dá)62的力矩不但可以用彈性件70及72傳遞到上拋光板50，也可以用其它適當(dāng)?shù)拇胧?。例如，可以在旋轉(zhuǎn)板63上設(shè)置接合在外部件65上的傳動銷，以便傳遞DD馬達(dá)62的力矩到上拋光板50上。在這一情況，外部件65能夠垂直地移動。注意，不需要考慮彈性件70及72的剛性。
以下將參照圖6解釋第三實(shí)施例。注意，在前面實(shí)施例中使用的結(jié)構(gòu)元件將用同樣的符號指示并且省略其解釋。
第三實(shí)施例的拋光設(shè)備具有第一和第二實(shí)施例的特征。
就是說，由彈性材料制成并形成具有預(yù)定寬度的環(huán)形的第三彈性件82連接內(nèi)部件64的上部和外部件65的上部，并且封閉外部件65的上開口端；由彈性材料制成并形成具有預(yù)定寬度的環(huán)形的第四彈性件83連接內(nèi)部件64的中部和外部件65的中部，并且封閉其中間的空隙；由彈性材料制成并形成具有預(yù)定寬度的環(huán)形的第三彈性件84連接內(nèi)部件64的下部和外部件65的下部，并且封閉外部件65的下開口端。第二封閉空間85形成在內(nèi)部件64的外圓周面和外部件65的內(nèi)圓周面之間，并由第四和第五彈性件所封閉。第一流體供應(yīng)部分87供應(yīng)加壓流體進(jìn)入第二封閉空間85；第二流體供應(yīng)部分88供應(yīng)加壓流體進(jìn)入第三封閉空間86。流體供應(yīng)部分87及88可以連接到旋轉(zhuǎn)接頭，如同第一實(shí)施例。流體供應(yīng)部分87及88能夠獨(dú)立地供應(yīng)和排出加壓流體。
為拋光工件26，首先垂直驅(qū)動單元58向下移動上拋光板50一直到面向下拋光板32。DD馬達(dá)62連同內(nèi)部件64、彈性件82、83及84、外部件65和連接件66一起在一水平面中旋轉(zhuǎn)上拋光板50。研磨漿從研磨漿供應(yīng)部分(未示)供應(yīng)到上拋光板50上。通過從第二封閉空間85和/或第三封閉空間86由流體供應(yīng)部分87及88供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出，壓迫工件26的第三壓力可以同時(shí)調(diào)節(jié)并且拋光工件26。注意，如以上所述，對于上拋光板50(正確地說，上拋光板50、連接件66和外部件65)的第三壓力等于偏壓外部件65向上的第一壓力和偏壓外部件向下的第二壓力之差，這些力產(chǎn)生在第二封閉空間85和/或第三封閉空間86之中。
在本實(shí)施例中，在封閉空間85及86中壓力接受區(qū)域按照使第二封閉空間85中的第一壓力大于其中的第二壓力而決定，并且使第三空間86中第一壓力小于其中的第二壓力。因此，當(dāng)拋光工件26時(shí)第三壓力可以在小于上拋光板50重量的力和大于其重量的力之間調(diào)節(jié)。
在另一情況中，在封閉空間85及86中壓力接受區(qū)域按照使第二封閉空間85中的第一壓力小于其中的第二壓力而決定，并且使第三空間86中第一壓力大于其中的第二壓力。因此，當(dāng)拋光工件26時(shí)對于上拋光板50的第三壓力可以在大于上拋光板50重量的力和小于其重量的力之間調(diào)節(jié)。
在兩種情況，施加在工件26上的第三壓力可以通過調(diào)節(jié)供應(yīng)進(jìn)入第二和第三空間85及86的流體壓力而精確地控制。
在以上描述的實(shí)施例中，內(nèi)部件64固定在DD馬達(dá)62上并且通過旋轉(zhuǎn)而傳遞力矩到外部件65上。在另一情況，外部件65可以固定在DD馬達(dá)62上，內(nèi)部件64可以通過適當(dāng)?shù)难b置(未示)連接到上拋光板50上，外部件65的力矩可以通過彈性件或傳動銷傳遞到內(nèi)部件64，而力矩還可以通過適當(dāng)?shù)倪B接件傳遞到上拋光板50上。
在以上描述的實(shí)施例中，垂直驅(qū)動單元58為氣缸單元。垂直驅(qū)動單元不限于氣缸單元。例如，由馬達(dá)、滾珠螺桿等構(gòu)成的機(jī)構(gòu)也可以使用。
在有些情況中，下拋光板32可以垂直地移動而不是上拋光板50垂直地移動。
還有，拋光設(shè)備可以拋光各工件26的一面。在另一情況，拋光設(shè)備可以拋光各工件26的兩面。拋光設(shè)備包括其中具有上、下拋光板而在其拋光表面上帶有拋光布。
本發(fā)明可以在其它特定形式中實(shí)施而不致偏離其基本特性的精神。本實(shí)施例因此認(rèn)為在各方面是說明性而非限制性，發(fā)明的范圍應(yīng)該由所附權(quán)利要求而不是以上說明所限定，并且所有在權(quán)利要求意義和范圍內(nèi)的變化均應(yīng)該包含在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種拋光設(shè)備，包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間的工件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第一彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第一彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第二彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第二彈性件連接所述內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第一封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第一彈性件和所述第二彈性件所包圍；和流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第一封閉空間，所述內(nèi)部件和所述外部件之一連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，另一個(gè)連接到所述上拋光板，并且所述上拋光板與所述內(nèi)部件及所述外部件通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第一封閉空間而在所述第一封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
2.一種拋光設(shè)備，包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間的工件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第一彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第一彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第二彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第二彈性件連接所內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第一封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第一彈性件和所述第二彈性件所包圍；流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第一封閉空間；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，連接所述內(nèi)部件和所述外部件之一；連接件，連接所述內(nèi)部件和所述外部件中另一個(gè)到所述上拋光板；和垂直驅(qū)動單元，設(shè)置在所述上拋光板上面，所述垂直驅(qū)動單元相對于所述下拋光板垂直地移動所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和所述上拋光板；和所述上拋光板通過所述垂直驅(qū)動單元向下移動以面對所述下拋光板，所述上拋光板與所述內(nèi)部件、所述外部件和所述連接件一起通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第一封閉空間而在所述第一封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
3.按照權(quán)利要求2所述的拋光設(shè)備，其特征在于，第一壓力大于第二壓力，和第三壓力的范圍是從小于所述上拋光板重量的力到等于其重量的力。
4.按照權(quán)利要求2所述的拋光設(shè)備，其特征在于，第一壓力小于第二壓力，和第三壓力的范圍是從大于所述上拋光板重量的力到等于其重量的力。
5.按照權(quán)利要求2所述的拋光設(shè)備，其特征在于，旋轉(zhuǎn)所述內(nèi)部件和所述外部件之一的力矩通過所述第一彈性件和所述第二彈性件傳遞到另一個(gè)。
6.按照權(quán)利要求2所述的拋光設(shè)備，其特征在于，旋轉(zhuǎn)所述內(nèi)部件和所述外部件之一的力矩通過傳動銷傳遞到另一個(gè)。
7.一種拋光設(shè)備，包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間工的件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第三彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第三彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第四彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第四彈性件連接所述內(nèi)部件的中部和所述外部件的中部，并且封閉其間的空隙；第五彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第五彈性件連接所述內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第二封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第三彈性件和所述第四彈性件所包圍；第三封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第四彈性件和所述第五彈性件所包圍；第一流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第二封閉空間；第二流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第三封閉空間，所述內(nèi)部件和所述外部件之一連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，另一個(gè)連接到所述上拋光板，以及所述上拋光板與所述內(nèi)部件、所述外部件及連接件一起通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中而在所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
8.一種拋光設(shè)備，包括下拋光板；上拋光板，對于所述下拋光板相對地移動，以便拋光夾持在所述下拋光板和上拋光板之間的工件；和夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持所述上拋光板，其中所述夾持機(jī)構(gòu)包括內(nèi)部件；外部件，具有上開口端和下開口端，所述外部件容納所述內(nèi)部件；第三彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第三彈性件連接所述內(nèi)部件的上部和所述外部件的上部，并且封閉所述外部件的上開口端；第四彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第四彈性件連接所述內(nèi)部件的中部和所述外部件的中部，并且封閉其間的空隙；第五彈性件，由彈性材料制成并且制成具有預(yù)定寬度的環(huán)形，所述第五彈性件連接所述內(nèi)部件的下部和所述外部件的下部，并且封閉所述外部件的下開口端；第二封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第三彈性件和所述第四彈性件所包圍；第三封閉空間，由所述內(nèi)部件的外表面、所述外部件的內(nèi)表面、所述第四彈性件和所述第五彈性件所包圍；第一流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第二封閉空間；第二流體供應(yīng)部分，供應(yīng)加壓流體進(jìn)入所述第三封閉空間，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，連接所述內(nèi)部件和所述外部件之一；連接件，連接所述內(nèi)部件和外部件中另一個(gè)到所述上拋光板上；和垂直驅(qū)動單元，設(shè)置在所述上拋光板上面，所述垂直驅(qū)動單元相對于所述下拋光板垂直地移動所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和所述上拋光板；和所述上拋光板通過垂直驅(qū)動單元向下移動以面對所述下拋光板，所述上拋光板與所述內(nèi)部件、所述外部件及連接件一起通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元在一水平面中旋轉(zhuǎn)，并且推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓所述外部件或所述內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中而在所述第二封閉空間和/或所述第三封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
9.按照權(quán)利要求8所述的拋光設(shè)備，其特征在于，產(chǎn)生在所述第二封閉空間中的第一壓力大于其中的第二壓力，和產(chǎn)生在所述第三封閉空間中的第一壓力小于其中的第二壓力，從而第三壓力的范圍是從小于所述上拋光板重量的力到大于其重量的力。
10.按照權(quán)利要求8所述的拋光設(shè)備，其特征在于，產(chǎn)生在所述第二封閉空間中的第一壓力小于其中的第二壓力，和產(chǎn)生在所述第三封閉空間中的第一壓力大于其中的第二壓力，從而第三壓力的范圍是從大于所述上拋光板重量的力到小于其重量的力。
11.按照權(quán)利要求2所述的拋光設(shè)備，其特征在于，在所述內(nèi)部件和所述外部件之間設(shè)置接合部分，該接合部分能夠約束所述內(nèi)部件和所述外部件的相對向下位移。
12.按照權(quán)利要求2所述的拋光設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元為直接驅(qū)動馬達(dá)。
全文摘要
上拋光板向下移動一直到面向下拋光板為止以便拋光工件。上拋光板連同第一彈性件、第二彈性件、外部件和連接件一起在一水平面中旋轉(zhuǎn)。推壓外部件或內(nèi)部件向上的第一壓力和推壓外部件或內(nèi)部件向下的第二壓力之間的、通過供應(yīng)加壓流體進(jìn)入和排出第一封閉空間中而在第一封閉空間中產(chǎn)生的壓力差被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)所述上拋光板的第三壓力，該第三壓力作用在工件上并同時(shí)拋光工件。
文檔編號B24B37/30GK1739916SQ20051009242
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者中島誠, 中村由夫, 宮下忠一 申請人:不二越機(jī)械工業(yè)株式會社