”与美国专利局的要求有关，并不意味着也不应被推断为要限制在此所公开的主题内容。
[0054]现在参照附图，特别是图1-4，其中示出了改进的研磨抛光机10。该研磨抛光机10通常包括基座12，头部14和控制板16。与已知的研磨抛光机不同，本发明的装置10的外壳18由铸造材料制成。本发明的材料是铸铝。已知的研磨抛光机由板材(金属板)或覆于支架上的塑料制品制成。照这样，已知的研磨抛光机会由于使用或类似的情况而受到振动、损坏。本发明的铸造体(头部14、基座12和控制板外壳20)甚至在猛烈的研磨条件下还能提供用于研磨抛光机1的牢固支撑结构。
[0055]基座12上安置有压盘22、压盘驱动器24以及液体供给和冲洗部件26。基座12还安置有收集碗状物或盆状物28，其中收集液体和在研磨/抛光过程中产生的碎片。
[0056]应理解，在操作过程中可能产生大量的碎片，并且因此碎片在碗状物28中的积聚会产生问题。在许多例子中，碎片变硬并且除去它们比较困难和耗时。在一些例子中发现，当允许碎片大量堆积和硬化时，几乎不可能去除掉。有时，需要很大的力量去除碎片，这会导致损坏这些已知的研磨抛光机的碗状物。
[0057]为了减轻这种情况，本发明的研磨抛光机10包括可移动的/可替换的/可任意使用的碗状衬垫(见图28)。当然，这样通过使用碗状衬垫30解决了难看或由于过度堆积实际上丧失功能的情况，碗状衬垫可被移除或替换以便于清洗，并且如果必要可以将该碗状衬垫丢弃，以便新的、功能性的碗状衬垫易于安装在研磨抛光机10上。本发明的碗状衬垫30优选由塑料材料和更优选的透明塑料材料形成，以便当需要时能看到碗状物。
[0058]液体供给和冲洗部件26包括安装在基座12上的软管/分配器组件32(见图1-4和25)。组件32用于分配或喷洒水到碗状物28中以提供水帮助保持碗状物28中的碎片的清除。在本发明的研磨抛光机10中，软管34是储存在基座12中的易弯曲的橡胶材料。软管34能被存储在一个系统(未示出)中，该系统允许软管34在使用时从基座12中伸出和缩回。软管34具有金属编织护套(未示出)以保护软管34并且允许任意操作和布置软管34。
[0059]防溅罩36与基座12成一体并且从基座12向上延伸围绕碗状物28。防溅罩36和防溅罩36上的基座12—体化呈D形(如37所示)，D形具有展开的角区域38，其限定手持(见图5)，使得操作者能接近被防溅罩36限定的区域内的碗状物28的内部区域。
[0060]压盘22是可移动的并安装在驱动盘40上，该驱动盘通过皮带42由压盘驱动马达43驱动，并形成压盘驱动器46的部分(见图9、18和21-23)，驱动盘40和压盘22设置成可顺时针或逆时针旋转，转速通常未从约10转/分到约500转/分。高扭矩马达43用于确保压盘22的转速和扭矩恒定而不论所施加的负荷。
[0061]驱动盘40包括其底部上的孔44，使得水能向上进入穿过驱动盘40到压盘22的下侦U。优选的压盘22在下侧具有向外向着水的鳍状物(fins)或轮辐(spokes)(未示出)。这样便于从下面冷却压盘22。实践证明当研磨特别猛烈时，压盘易于发热，这会对制备的样品产生不利影响。因此，压盘22的冷却有助于保持压盘22在最佳的操作温度。
[0062]头部14支撑和转动样品S。头部14通过可伸缩式支撑臂48安装在基座12上。头部14包括两个驱动系统50、52，其中，驱动系统50通过卡盘54用于转动样品支架84，高度驱动系统52用于上下移动头部以移动样品支架84和样品S接近和远离压盘22。移动、转动和高度分别由驱动系统50、52提供。
[0063]旋转驱动器50(见图14-17)设置成以顺时针或逆时针方向转动样品支架84。在本发明的研磨抛光机10中，驱动系统50是由马达53驱动的齿轮51驱动器，当然也可使用直接传动、皮带传动或类似的驱动器。应理解当样品支架84旋转驱动器50运转时头部14是静止的。驱动系统50包括罐状外壳57，罐状外壳57具有与马达齿轮51啮合的齿轮55以转动罐状外壳57。
[0064]高度驱动器52(见图12-13和15)是精确驱动器以相对于压盘22精确地定位样品支架84和样品S。高度驱动器52固定安装在头部14内。本发明的研磨抛光机10使用伺服电机54，该伺服电机通过正时皮带56(timing belt)可操作地连接到皮带轮58(由皮带56驱动)上。导螺杆60安装在皮带轮58上以用于与皮带轮58—起旋转。导螺杆60被安装至固定的(相对于基座12和支撑臂48)带螺纹的接收元件62，使得导螺杆60的转动上下移动头部14以移动支架84接近和远离压盘22
[0065]高度驱动系统或组件52包括轨道64和滚筒/轴承66以提供基础的支撑结构并且当头部上下移动时(通过导螺杆60的动作)便于头部14的平滑和导向移动。
[0066]为了精确地定位头部14相对于压盘22(和基座12)的高度，高度驱动器52包括丝杆交换齿轮68和计数器70，以计算导螺杆60的相对转动(见图13和15)。丝杆交换齿轮68位于滑轮58之下并与皮带轮58和导螺杆60固定安装。计数器70被与丝杆交换齿轮68啮合的小齿轮72驱动。在这种方式中，丝杆交换齿轮的转数(该转数等于导螺杆60的转数)通过小齿轮的转动来计算该转数与导螺杆60的高度行程是有关联的。因此，从基线位置，头部14的高度(和从压盘22到样品S的距离或高度)能够容易确定。应理解从图中可以看出丝杆交换齿轮68相对于小齿轮72(和计数器70)大很多，并且因此能够以很高的精度来监测和控制导螺杆60的转动。这样就提供了精确控制头部14相对于压盘22的移动的能力。
[0067]尽管显示了导螺杆60和计数器70装置，本领域的技术人员将认识到也有其他的能确定和控制样品S相对于压盘22的高度的方式。
[0068]头部14还包括测压元件74(见图14-15B)。当样品S和支架安装在驱动器50(在卡盘80上)上时，测压元件74设置用于检测通过样品S和支架84施加在旋转驱动马达53和驱动组件50上的载重。测压元件74还设置成确定样品支架84(从马达53上“悬挂”)何时与压盘22产生接触(通过检测在测压元件74上的向上的力或负荷差异)。测压元件74设置在主驱动轴76的上方。
[0069]与已知的研磨抛光机不同，本发明的研磨抛光机头部14包括一体的照明设备78(见图6)。在本发明的研磨抛光机10中，发光二极管(LEDs)79安装在头部14上以照亮支架84和样品S以及压盘22(通常为工作区域)，包括碗状物28。紧凑的、嵌入式照明提供了对研磨或抛光过程的更好的观察和从而更好的控制。本发明的研磨抛光机10包括九个间隔环绕在头部14的外围的发光二极管以用于工作区域/样品S的照明。应理解发光二极管79不与卡盘80—起转动，而是固定设置在头部14内。
[0070]卡盘80可操作地安装在主驱动轴76上(见图15C、16_17)。卡盘80设置用于固定样品支架84。卡盘80适于接纳安装在样品支架84上的驱动接合器82。一种优选的接合器82是一种逐渐变细的接合器(见图8和17)，该接合器允许控制样品支架84底部的受力以降低重心。它还允许通过对夹圈86的单拉(single pu11)容易地改变样品支架84。
[0071]对于单一的操作模式，研磨抛光机10包括气动的指状物88，该指状物从头部14中伸出或缩回以接触样品S。在这种操作模式中，样品S“漂浮”在样品支架84内(样品S不固定在支架84内)，并且气动指状物88向下固定(hold down)样品S在抵靠在压盘22的支架84的范围内。
[0072]指状物88通过在外壳14内的气动系统(未示出)致动。当然，指状物88能与卡盘80和样品支架84—起转动以在操作中将力施加到样品S上。指状物88由金属芯(例如铝)形成，并且能被陶瓷覆盖(例如，在陶瓷上烘烤)以减少在头部14上的套管90内的摩擦(见图15B)。指状物88的芯或基材被选择以使指状物88具有增强的硬度和稳定性。
[0073]在中心的操作模式中，样品S固定在支架84中并且支架84固定在卡盘80内。因为样品S固定在支架84中，指状物88(用于向下固定样品S)不是用于操作所必须的。
[0074]参照图1和图19-20，控制板16设置在外壳20上(见图1和16)。在本发明的研磨抛光机中，基于控制系统92的微处理器控制机器10的运转。控制板16为触摸屏94或覆盖有塑料或聚酯薄膜的接触式板96。这种装置能阻止水或其他液体或污染物进入控制系统16的电力或电子区域。触摸屏型板16的另外一个优点在于能使用符号(见图24中