CN117798815B - 分度台转动控制方法、系统及减薄机 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了分度台转动控制方法、系统及减薄机，其中分度台转动控制方法包括如下步骤：S1,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；S2,自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；S3,根据确定的计时时长确定所述驱动电机空转的角度；S4,在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后，使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。本发明的方法能够有效地确定分度盘开始转动与驱动电机启动时间之间的时间差，从而确定出驱动电机的空转角度，进而在控制分度盘转动时进行补偿，能够改善分度盘的到位精度。

Description

分度台转动控制方法、系统及减薄机

技术领域

本发明涉及半导体器件加工领域，尤其是分度台转动控制方法、系统及减薄机。

背景技术

如申请公布号为CN115338717A的发明专利申请所示，分度台是双轴减薄机中的重要结构。

授权公告号为CN207326337U的专利揭示了一种分度台，其是通过同步带机构来将电机的扭矩传递到与精密分度盘连接的轴上，从而实现精密分度盘的转动。

在实际使用过程中，由于同步带机构张紧力不是稳定的，会造成精密分度盘的转动角度出现偏差。而在晶圆加工时，对于精密分度盘的旋转角度有很高的要求，要求角度的到位精度需要在0.1度，这样才能满足实际加工要求。

现有技术中虽然可以通过皮带调节块来调节皮带的松紧度，但是角度偏差的情况仍无法避免，且现有技术无法实时确定分度盘每次转动的偏差情况，无法在线进行调整。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种分度台转动控制方法、系统及减薄机。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

分度台转动控制方法，所述分度台的分度盘由同步带驱动机构驱动自转，所述方法包括如下步骤：

S1,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

S2,自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；

S3,根据确定的计时时长确定所述驱动电机空转的角度；

S4,在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后，使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。

优选的，确定所述驱动电机空转的角度是否超过第一阈值；若是，则停机，发出警报；若否，则执行所述S4。

优选的，确定所述驱动电机空转的角度是否超过第二阈值，若是，则执行S4，若否，则控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后停止，所述第二阈值小于所述第一阈值。

优选的，在所述驱动电机停止后，根据所述旋转编码器的转动数据确定所述分度盘是否存在反向转动；在确定所述分度盘存在反向转动时，确定所述分度盘反向转动的角度是否超过第三阈值，若是，则所述驱动电机再次启动进行角度补偿；若否，则确定所述分度盘转动到位。

优选的，所述同步带驱动机构包括大带轮、小带轮及套装在它们上的同步带，所述大带轮同心连接所述输出轴，所述同步带连接张紧调节机构，所述张紧调节机构包括一个贴设在同步带外侧面的调节张紧轮，所述调节张紧轮在一弹性件的作用下自动调节位置的设置在支架上以使所述同步带保持张紧。

优选的，所述调节张紧轮可自转地设置在一移动螺杆上，所述移动螺杆穿设在所述支架上的条形孔中且其上端连接螺母，所述支架上设置有固定块，所述固定块与所述移动螺杆之间设置所述弹性件。

优选的，所述移动螺杆上螺接有位于所述支架下方的环形压力传感器，所述弹性件连接在所述环形压力传感器处。

分度台转动控制方法，所述分度台的分度盘由同步带驱动机构驱动自转，所述方法包括如下步骤：

S10,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

S20,自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；

S30,确定计时时长；

S40,在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的时间后，使所述驱动电机继续转动所述计时时长后停止。

分度台转动控制方法，所述分度台的分度盘由同步带驱动机构驱动自转，所述方法包括如下步骤：

S100,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动；

S200，在根据所述驱动电机的编码器确定所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后停止所述驱动电机，获取所述分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据；

S300,根据所述旋转编码器的转动数据及所述驱动电机的编码器的转动数据确定所述驱动电机空转的角度；

S400,使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。

减薄机，包括处理器和存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序，所述程序被执行时实现如上任一所述的分度台转动控制方法。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本发明的方法通过在分度盘连接的输出轴的下端设置旋转编码器，能够有效地确定分度盘什么时候开始转动，并能够根据对应的时间与驱动电机的启动时间确定出它们的时间差，从而确定出驱动电机的空转角度，进而在控制分度盘转动时进行补偿，能够改善分度盘的到位精度，并且由于可以近早的获取到空转角度，因此，可以避免驱动电机停机后再确定分度盘的角度偏差然后再进行补偿，有利于提高补偿效率，且减少驱动电机的启停次数。

本发明的方法能够通过设置第一阈值和第二阈值从而确定是否进行角度补偿，能够减少调整次数及发现异常情况，有利于提高加工效率和保证设备的稳定使用。

本发明的方法可以在驱动电机停止后，通过与分度盘连接的旋转编码器来确定是否存在由于同步带的反弹造成分度盘反转的情况，并根据分度盘的实际反转情况进行补偿，能够进一步改善控制精度。

本发明的张紧调节机构使调节张紧轮连接弹性件，弹性件能够使调节张紧轮相对支架滑动，当同步带变松时，使调节张紧轮自动向同步带方向移动使同步带保持张紧以实现可靠的传动，这样有利于降低同步带松紧度变化造成的误差，从而保证分度台的转动精度。

本发明的调节张紧轮所在的移动螺杆上设置有环形压力传感器，能够准确地确定同步带的张紧力状态，便于组装调试，同时能够有效地根据张紧力的大小确定同步带的使用情况，为同步带地及时调整和更换提供了数据支持，有利于保证加工的质量。

附图说明

图1是本发明的分度台的立体图；

图2是本发明的分度台的仰视图；

图3是本发明的分度台转动控制方法的第一实施例的过程示意图；

图4是本发明的分度台转动控制方法的第二实施例的过程示意图；

图5是本发明的分度台转动控制方法的第三实施例的过程示意图；

图6是本发明的张紧调节机构的立体图；

图7是本发明的张紧调节机构的剖视图；

图8是本发明的分度台转动控制方法的第四实施例的过程示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

下面结合附图对本发明揭示的分度台转动控制方法进行阐述，如附图1所示，所述分度台包括分度盘100，所述分度盘100的底部同心连接有输出轴200，所述输出轴200可以通过轴承等可自转地连接在支座（图中未示出）上，所述输出轴200的下端连接驱动其自转的同步带驱动机构300。

所述同步带驱动机构300包括大带轮310、小带轮320及套装在它们上的同步带330，所述大带轮310同心连接在所述输出轴200上，这样能够更稳定地驱动所述输出轴200转动，所述小带轮320同心连接在一驱动轴340上，所述驱动轴340与所述输出轴200平行，且其同样可以通过轴承等可自转地设置在固定座（图中未示出）上，所述驱动轴340连接驱动其自转的驱动电机350。所述驱动电机350可以是已知的减速电机。更优的，所述驱动轴340通过谐波减速机360连接所述驱动电机350，且所述驱动电机350为带编码器的电机。

在实际使用时，由于所述同步带松紧度的变化，所述驱动电机350启动后，所述输出轴200很可能不是同步跟随驱动电机转动的，这就造成了分度盘100的转动角度会小于期望的预定角度。为了能够有效地确定所述分度盘的转动角度是否符合要求，如附图2所示，所述输出轴200的下端连接旋转编码器400。

对应的，如附图3所示，所述分度台转动控制方法包括如下步骤：

S1,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

S2,自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时，在计时时长内驱动电机并未带动所述分度盘转动，可以认为处于空转状态。

S3,根据确定的计时时长确定所述驱动电机空转的角度；具体的，可以根据计时时长和驱动电机的转速来确定所述驱动电机空转的角度。

S4,在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后，使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。所述分度盘所需转动的预定角度对应的驱动电机转动的角度是已事先确定且存储在系统中的，在不进行补偿时，所述驱动电机转动对应的角度后即停止，此时，分度盘的转动角度是存在偏差的，所以在确定所述驱动电机空转的角度后，需要对所述驱动电机空转的角度进行补偿，这样可以使分度盘的转动角度更精准。

实施例2

若所述计时时间过长时，则很有可能是同步带的张紧度已无法满足使用要求，此时，需要更换或人工调整同步带，因此，本实施例中，如附图4所示，在所述S3中，在确定所述驱动电机空转的角度后，确定所述驱动电机空转的角度是否超过第一阈值；若是，则停机，发出警报；若否，则执行所述S4。所述第一阈值可以根据需要设置，此处不作限定。

另外，在实际工作中，虽然驱动电机存在空转，但是分度盘的转动角度的偏差仍是满足加工需要的，此时，可以不用进行分度盘的转动角度补偿，因此，在所述S3中，进一步确定所述驱动电机空转的角度是否超过第二阈值，若是，则执行S4，若否，则控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后停止，即不进行补偿。所述第二阈值小于所述第一阈值，所述第二阈值同样可以根据实际需要设置，此处不作限定。

进一步，可以先将S3中确定的所述驱动电机空转的角度与第二阈值进行比较，在确定所述驱动电机空转的角度超过第二阈值时，进一步确定所述驱动电机空转的角度是否超过第一阈值，这样能够有利于改善调节精度。

实施例3

研发人员发现：即使在S4中经过补偿后，仍会存在分度盘转动角度不能到位的情况。研发人员经过深入地研究后发现：在所述驱动电机停止后，所述同步带会出现回弹情况，同步带的回弹会造成所述输出轴反向转动，进而造成分度盘反向转动出现误差。因此，本实施例中，如附图5所示，在所述S4中驱动电机停止后，可以继续采集所述旋转编码器的转动数据，并根据所述旋转编码器的转动数据确定所述分度盘是否存在反向转动；在确定所述分度盘存在反向转动时，确定所述分度盘反向转动的角度是否超过第三阈值，若是，则所述驱动电机再次启动进行角度补偿；若否，则确定所述分度盘转动到位，可以进行减薄加工。所述第三阈值同样可以根据实际需要设置，此处不作限定。此处角度补偿可以参照实施例1的方式来执行，此处不作赘述。

实施例4

本发明背景技术记载的现有专利中，同步带的调节通常是由人工操作来实现，无法实现同步带的自动张紧。因此，本发明进一步进行改进以使同步带能够自动张紧。

如附图1、附图2、附图6所示，所述同步带330连接张紧调节机构500，所述张紧调节机构500包括贴设在同步带330外侧面的调节张紧轮510和固定张紧轮520，它们分布在所述同步带330相对的两侧，所述调节张紧轮510可在一弹性件560的作用下自动调节位置地设置在支架530上以使所述同步带330保持张紧状态。

如附图2所示，所述固定张紧轮520和调节张紧轮510之间的间距不大于所述小带轮320的外经，较优的，所述固定张紧轮520和调节张紧轮510使位于固定张紧轮520和小带轮320之间的同步带330与位于调节张紧轮510和小带轮320之间的同步带330平行或大致平行，同时，所述张紧调节机构500更靠近所述大带轮310。

如附图6、附图7所示，所述支架530包括底板531，所述底板531上设置与其平行的连接板532，所述连接板532上设置有用于连接外部的连接孔，且所述连接孔位于所述底板531的外侧。所述底板531上设置有其沿底板的长度方向延伸的条形孔533以及一与所述条形孔533正对的穿孔，所述条形孔533的长度方向平行于连接且垂直于所述固定张紧轮520和调节张紧轮510的轴线的直线。

如附图7所示，所述调节张紧轮510位于所述底板531的下方且可自转地设置在一移动螺杆540上，所述移动螺杆540穿设在所述支架530上的条形孔533中且其上端连接螺母570，所述支架530上设置有固定块550，所述固定块550上设置有与所述移动螺杆540连接的弹性件560，所述弹性件560连接在所述移动螺杆540背向所述固定张紧轮的一侧。

如附图7所示，所述移动螺杆540上螺接有位于所述支架530下方的环形压力传感器580，所述环形压力传感器与所述弹性件560连接。当然，所述环形压力传感器也可以是固定在所述移动螺杆上且朝向所述弹性件的其他压力传感器，所述环形压力传感器580和所述螺母570可以配合使所述移动螺杆540保持与底板531垂直或大体垂直的状态。在所述分度台转动时，控制装置实时获取所述环形压力传感器的信号，并确定所述环形压力传感器的测得的压力是否低于设定压力值，若是，则停机，发出报警，由人工进行同步带的调整。

并且，由于移动螺杆540要频繁的移动，为了更好的保护器件及延长使用寿命，在所述移动螺杆540上还套装有位于所述环形压力传感器580和支架530之间设置有垫板590，同时，使所述移动螺杆540、螺母570及垫板590为特氟龙材质，这样能够充分利用材料的自润滑特性使移动螺杆540的移动更顺畅，同时，延长零件的使用寿命。

如附图7所示，所述固定张紧轮520同样可自转地设置在一固定螺杆501上，所述固定螺杆501穿设在所述穿孔中，且所述固定螺杆501上螺纹连接有两个锁紧螺母502，一个锁紧螺母502位于所述底板531上方，另一锁紧螺母502位于底板531下方，两个锁紧螺母502与所述底板531配合将所述固定螺杆501固定位置。

实施例5

本实施例揭示了另一种分度台转动控制方法，所述分度台的分度盘由同步带驱动机构驱动自转，如附图8所示，所述方法包括如下步骤：

S10,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

S20,自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；

S30,确定计时时长；

S40,在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的时间后，使所述驱动电机继续转动所述计时时长后停止。

相对于实施例1，本实施例可以直接根据计时时长进行补偿，可以减少计算。同时，所述分度盘所需转动的预定角度对应的时间可以事先确定并存储在系统中，在驱动所述分度盘转动时，直接读取即可。

实施例6

本实施例揭示了另一种分度台转动控制方法，所述分度台的分度盘由同步带驱动机构驱动自转，所述方法包括如下步骤：

S100,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动。

S200，在根据所述驱动电机的编码器确定所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后停止所述驱动电机，获取所述分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据以及所述驱动电机的编码器此时的转动数据。

S300,根据所述旋转编码器的转动数据及所述驱动电机的编码器的转动数据确定所述驱动电机空转的角度；具体的，可以根据驱动电机的转动角度与旋转编码器的转动角度的比例关系来确定所述驱动电机空转的角度，相应的计算方法为已知技术，此处不作赘述。

S400,使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。

相对于上述实施例，本发明不在进行计时，而是直接根据驱动电机的编码器和旋转编码器的转动数据来确定驱动电机空转的角度，这样可以省去计时的流程。

实施例7

本实施例揭示了一种分度台转动控制系统，包括：

计时开始单元,用于在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

计时停止单元,用于自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；

空转角度确定单元,用于根据确定的计时时长确定所述驱动电机空转的角度；

补偿单元,用于在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后，使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。

或者，所述分度台转动控制系统包括：

计时开始单元,用于在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

计时停止单元,用于自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；

计时时长确定单元,用于确定计时时长；

补偿单元,用于在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的时间后，使所述驱动电机继续转动所述计时时长后停止。

或者，所述分度台转动控制系统包括：

启动单元,用于在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动。

数据获取单元，用于在根据所述驱动电机的编码器确定所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后停止所述驱动电机，获取所述分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据以及所述驱动电机的编码器此时的转动数据。

空转角度确定单元,用于根据所述旋转编码器的转动数据及所述驱动电机的编码器的转动数据确定所述驱动电机空转的角度。

补偿单元,用于使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。

实施例8

本实施例揭示了一种减薄机，包括处理器和存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序，所述程序被执行时实现如上所述的分度台转动控制方法。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.分度台转动控制方法，所述分度台的分度盘由同步带驱动机构驱动自转，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

S2,自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；

S3,根据确定的计时时长确定所述驱动电机空转的角度；

S4,在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后，使所述驱动电机继续转动所述驱动电机空转的角度后停止。

2.根据权利要求1所述的分度台转动控制方法，其特征在于：确定所述驱动电机空转的角度是否超过第一阈值；若是，则停机，发出警报；若否，则执行所述S4。

3.根据权利要求2所述的分度台转动控制方法，其特征在于：确定所述驱动电机空转的角度是否超过第二阈值，若是，则执行S4，若否，则控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的角度后停止，所述第二阈值小于所述第一阈值。

4.根据权利要求1所述的分度台转动控制方法，其特征在于：在所述驱动电机停止后，根据所述旋转编码器的转动数据确定所述分度盘是否存在反向转动；在确定所述分度盘存在反向转动时，确定所述分度盘反向转动的角度是否超过第三阈值，若是，则所述驱动电机再次启动进行角度补偿；若否，则确定所述分度盘转动到位。

5.根据权利要求1-4任一所述的分度台转动控制方法，其特征在于：所述同步带驱动机构包括大带轮、小带轮及套装在它们上的同步带，所述大带轮同心连接所述输出轴，所述同步带连接张紧调节机构，所述张紧调节机构包括一个贴设在同步带外侧面的调节张紧轮，所述调节张紧轮在一弹性件的作用下自动调节位置的设置在支架上以使所述同步带保持张紧。

6.根据权利要求5所述的分度台转动控制方法，其特征在于：所述调节张紧轮可自转地设置在一移动螺杆上，所述移动螺杆穿设在所述支架上的条形孔中且其上端连接螺母，所述支架上设置有固定块，所述固定块与所述移动螺杆之间设置所述弹性件。

7.根据权利要求6所述的分度台转动控制方法，其特征在于：所述移动螺杆上螺接有位于所述支架下方的环形压力传感器，所述弹性件连接在所述环形压力传感器处。

8.分度台转动控制方法，所述分度台的分度盘由同步带驱动机构驱动自转，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S10,在需要使分度盘转动预定角度时，控制同步带驱动机构的驱动电机启动并开始计时；

S20,自驱动电机启动开始，持续确定是否获取到分度盘底部的输出轴下端连接的旋转编码器的转动数据，若是，则停止计时；

S30,确定计时时长；

S40,在控制所述驱动电机转动所述分度盘所需转动的预定角度对应的时间后，使所述驱动电机继续转动所述计时时长后停止。

9.减薄机，包括处理器和存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序，其特征在于：所述程序被执行时实现如权利要求1-8任一所述的分度台转动控制方法。