[發(fā)明專利]一種壓力控制裝置及壓力控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110719959.0
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113352236B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫莉莉;張文斌;徐品烈;趙祥;張彩山
• 申請（專利權(quán)）人: 北京半導(dǎo)體專用設(shè)備研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所）
• 主分類號: B24B51/00
• 分類號: B24B51/00;B24B49/16
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉鳳

1.一種壓力控制裝置，其特征在于，所述壓力控制裝置包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓力傳感器和控制器；

所述控制器將驅(qū)動(dòng)信號發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)基于所述驅(qū)動(dòng)信號為所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供在垂直方向上的驅(qū)動(dòng)力，使得所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在垂直方向上移動(dòng)；

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，將所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)在垂直方向上向待加工件施加壓力；

所述壓力傳感器測量向所述待加工件施加的實(shí)際壓力值，并將測量得到的實(shí)際壓力值發(fā)送到所述控制器；

所述控制器確定所述待加工件當(dāng)前所處的加工階段以及當(dāng)前所處的加工階段對應(yīng)的壓力給定值以及給定移動(dòng)位移；

所述控制器確定所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)位移，并基于所述移動(dòng)位移和所述實(shí)際壓力值控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作；

其中，所述控制器還用于：

控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)與給定移動(dòng)位移對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號控制所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)；

當(dāng)所述實(shí)際壓力值達(dá)到所述壓力給定值時(shí)，產(chǎn)生停止控制信號，將所述停止控制信號發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：伺服電機(jī)、絲杠和絲杠螺母；

所述伺服電機(jī)連接到所述絲杠，以基于所述驅(qū)動(dòng)信號為所述絲杠提供所述驅(qū)動(dòng)力；

所述絲杠螺母設(shè)置在所述絲杠上，所述絲杠螺母還連接到所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將所述伺服電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以帶動(dòng)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在垂直方向上移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力控制裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：滑塊和傳動(dòng)桿；

所述傳動(dòng)桿的一端連接到所述絲杠螺母，所述傳動(dòng)桿的另一端連接到所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑塊設(shè)置在所述傳動(dòng)桿的所述一端；

所述傳動(dòng)桿基于所述絲杠螺母傳遞的所述驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行移動(dòng)，以帶動(dòng)所述滑塊在垂直方向上移動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力控制裝置，其特征在于，所述伺服電機(jī)的編碼器測量所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)位移，并將測量得到的移動(dòng)位移發(fā)送到所述控制器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力控制裝置，其特征在于，所述壓力控制裝置還包括：第一限位傳感器、第二限位傳感器和限位遮光片；

所述第一限位傳感器設(shè)置在所述滑塊行程的上限位置，用于限制所述滑塊在所述驅(qū)動(dòng)力的作用下沿垂直方向移動(dòng)的位移上限；

所述第二限位傳感器設(shè)置在所述滑塊行程的下限位置，用于限制所述滑塊在所述驅(qū)動(dòng)力的作用下沿垂直方向移動(dòng)的位移下限；

所述限位遮光片設(shè)置在所述滑塊的外表面上，且面對所述第一限位傳感器和所述第二限位傳感器；

當(dāng)所述滑塊在所述驅(qū)動(dòng)力的作用下沿垂直方向移動(dòng)到所述位移上限時(shí)，所述第一限位傳感器將檢測到的第一位移信號發(fā)送到所述控制器，當(dāng)所述滑塊在所述驅(qū)動(dòng)力的作用下沿垂直方向移動(dòng)到所述位移下限時(shí)，所述第二限位傳感器將檢測到的第二位移信號發(fā)送到所述控制器，所述控制器響應(yīng)于所述第一位移信號或者所述第二位移信號控制所述伺服電機(jī)停止運(yùn)行。

6.一種壓力控制方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的壓力控制裝置，所述壓力控制方法包括：

確定針對所述待加工件的壓力給定值以及給定移動(dòng)位移；

基于壓力值與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)位移之間的對應(yīng)關(guān)系，確定與所述壓力給定值對應(yīng)的給定移動(dòng)位移，并基于所述給定移動(dòng)位移生成所述驅(qū)動(dòng)信號；

將所述驅(qū)動(dòng)信號發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供在垂直方向上的驅(qū)動(dòng)力；

確定所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)力的作用下的移動(dòng)位移；

從所述壓力傳感器獲取測量得到的所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)在垂直方向上向所述待加工件施加的實(shí)際壓力值；

基于所述移動(dòng)位移和所述實(shí)際壓力值控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作；

其中，所述移動(dòng)位移和所述實(shí)際壓力值控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的步驟包括：

當(dāng)所述實(shí)際壓力值達(dá)到所述壓力給定值時(shí)，產(chǎn)生停止控制信號；

將所述停止控制信號發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行。