FR2534053A1 - Prisme usine, procede pour sa fabrication, guide d'usinage et procede d'etalonnage de capteurs d'usinage - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PRISME USINE, UN PROCEDE POUR SA FABRICATION, UN GUIDE D'USINAGE ET UN PROCEDE D'ETALONNAGE DE CAPTEURS D'USINAGE. DES CAPTEURS D'USINAGE CONSTITUES PAR DES REGIONS CONDUCTRICES 11 ET UNE REGION DE BARRIERE 12 SONT FORMES SUR UNE SURFACE DE LA PIECE A USINER POUR DEFINIR UNE LIGNE D'INTERSECTION ENTRE DEUX PLANS. UNE CARACTERISTIQUE ELECTRIQUE DE CES CAPTEURS EST CONTROLEE PENDANT L'USINAGE POUR DETERMINER L'INSTANT OU CELUI-CI DOIT ETRE INTERROMPU. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA FABRICATION DE TETES MAGNETIQUES A PELLICULES MINCES.

Description

La présente invention concerne un prisme usiné, un procédé pour sa

fabrication, un guide d'usinage

et un procédé d'étalonnage de capteurs d'usinage.

Dans certaines opérations de fabrication, particulièrement la fabrication de têtes magnétiques à pellicule mince de mémoires à disques, positionnées sur un curseur à coussin d'air supoorté par un bras d'accès, il est souhaitable d'usiner une surface flottante jusqu'à ce qu'une ligne positionnée avec précision sur une autre surface coupant la surface flottante devienne la ligne d'intersection des deux surfaces Dans l'exemple d'une tête à pellicule mince, la tête est supportée sur une face d'extrémité du curseur qui est à peu près perpendiculaire à la surface flottante et la ligne est positionnée pour spécifier très exactement la hauteur de l'entrefer de la

tête, c'est-à-dire la dimension de l'entrefer perpendicu-

lairement à la surface du transducteur Bien entendu, la surface du transducteur est presque parallèle à la surface du support d'enregistrement pendant le fonctionnement de la mémoire à disque Une précision de la hauteur d'entrefer de moins d'une fraction d'une micron est souhaitable pour assurer des caractéristiques optimales électroniques et -magnétiques L'usinage de la surface flottante jusqu'à ce qu'elle coïncide avec la ligne voulue d'intersection établit alors automatiquement la hauteur d'entrefer avec la précision avec laquelle la ligne d'intersection a été établie. Le contrôle de cette dimension pendant la fabrication a toujours posé un problème difficile en raison des tolérances et des dimensions extrêmement réduites La simple utilisation du dessus du-prisme du curseur comme surface de référence pour contrôler la hauteur d'entrefer-s'est avérée satisfaisante pour la rectification de têtes à ferrite, comme le décrit le brevet des Etats- Unis d'Amérique na 3 982 318 Mais les tolérances et les dimensions sont beaucoup plus grandes

dans la technologie des têtes à ferrite.

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En ce qui concerne les têtes à pellicule mince, de récentes innovations permettant un contrôle précis de la hauteur d'entrefer impliquent l'utilisation de guides de rodage ou de capteurs d'usinage, comme cela est décrit par exemple IBM Technical Disclosure Bulletin (TDB), volume 23, N' 6, novembre 1980, page 2550 Ces guides ou ces capteurs sont des matières conductrices déposées sur la surface supportant la tête Deux types de capteurs sont généralement utilisés Dans des capteurs dits discrets, la continuité électrique est simplement interrompue à un certain point pendant l'usinage, ce qui donne une indication sur la progression de l'usinage à un seul instant seulement Des capteurs analogiques comportent une surface de matière résistante qui est lentement éliminée par l'usinage, ce qui donne lune indi-g

cation continue jusqu'à ce que la continuité soit inter-

rompue En ce qui concerne les capteurs discrets, plusieurs d'entre eux sont généralement utilisés à des hauteurs différentes La continuité de chacun d'entre eux est successivement interrompue par l'opération d'usinage, ce qui donne une série d'indications précises sur l'usinage

qu'il reste à effectuer pour atteindre la ligne de posi-

tion finale voulue Aux limites, ou à ''intérieur de

la plage de hauteur d'entrefer voulu, le circuit conduc-

teur d'au moins un capteur discret est ouvert, indiquant

que l'opération d'usinage doit être interrompue.

L}'uti lisation de ces capteurs d'usinage améliore considérablement la précision avec laquelle

l'arête doit être positionnée par rapport à l'appareil.

Mais lorsqu'il s'agit de têtes magnétiques à pellicule mince, il n'est pas possible de former des capteurs d'usinage courant dansla même opération qui définit la dimension de l'entrefer Il en est ainsi car l'entrefer est formé par le dépôt d'une couche isolante tandis que les capteurs d'usinage sont des surfaces conductrices et sont donc déposés dans des phases qui produisent les branches magnétiques de la tête Il est connu qu'il est difficile de déposer des couches successives de matière

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en utilisant des masques photo-optiques et que la formation d'une structure composite à pellicule mince ne peut pas être alignée avec une précision parfaite Autrement dit, les masques qui définissent chacune des parties des couches successives comme la branche inférieure, l'entrefer, et la branche supérieure ne peuvent être placés en alignement précis avec les surfaces créées par des phases précédentes

de masquage dans des opérations courantes de fabrication.

Par conséquent, la hauteur d'entrefer d'une tête courante à pellicule mince peut être contrôlée avec une précision supérieure à celle de l'alignement entre la configuration de la couche isolante de l'entrefer et la configuration conductrice des capteurs d'usinage L'expérience a montré qu'il résulte de cette inexactitude inhérente un pourcentage substantiel d'entrefers de tête dont les

hauteurs d'entrefers sortent des tolérances requises.

Ce qui est pire, est que même si la hauteur d'entrefer est définie à une phase intermédiaire dans le processus, il n'est pas facile de déterminer si la tête est bonne ou non avant que la fabrication ne soit terminée, entratnant un nombre relativement élevé de têtes rejetées et des

défectuosités conteuses dans des systèmes antérieurs.

Le problème des capteurs d'alignement d'usinage avec un dispositif formé de matière isolante comme l'entrefer d'une tête à pellicule mince existe aussi bien avec les capteurs discrets qu'avec les capteurs analogiques Dans une opération courante de fabrication, des capteurs analogiques sont utilisés pour indiquer la progression de l'usinage sur une pièce portant plusieurs têtes à pellicule mince L'opération d'usinage détermine les hauteurs d'entrefer simultanément pour toutes les têtes à pellicule mince Un capteur analogique est intercalé dans chaque paire de têtes Il est nécessaire que la position de chaque capteur analogique par rapport aux têtes voisines soit connue très exactement de manière que l'usinage puisse être interrompue quand les hauteurs d'entrefer d'un nombre aussi grand que possible de têtes se situe dans les tolérances voulues En raison de diverses inexactitudes du processus, il est possible que toutes

les hauteurs d'entrefer ne soient pas réduites simulta-

nément à une valeur dans la plage des tolérances Ce

processus est décrit dans la demande de brevet des Etats-

Unis d'Amérique N O 430 195. L'article de IBM TDB, volume 18, n'1, juin 1975, page 227 reconnaît la difficulté d'aligner les éléments de différentes couches déposées et conseille apparamment de déposer la couche de contrôle de rodage dans la même opération qui forme "l'alignement de la couche isolante formant l'entrefer ou la couverture de la couche d'entrefer" Mais la manière dont la couche isolante peut être positionnée dans la même opération que le dépôt

de la couche de contrôle de rodage n'est pas expliquée.

L'article IBM TDB, volume 23, N 02, juillet 1980, page 776, décrit un procédé d'étalonnage d'un guide

de rodage analogique ou d'un capteur d'usinage pour compen-

ser des variations de résistivité de masse et d'épaisseur de pellicule Ce procédé ne concerne pas la détermination de

la position du capteur analogique par rapport à une carac-

téristique d'une couche isolante.

L'invention est orientée principalement vers un nouvel ensemble ou une nouvelle phase, ou une combinaison

d'ensembles ou de phases qui seront décrits et/ou repré-

sentés sur les dessins annexés, mais selon un aspect parti-

culier auquel elle n'est pas limitée, l'invention concerne un procédé qui consiste essentiellement à déposer, avec un masque, un dispositif formé d'une matière isolante sur une première surface d'un prisme à usiner, à usiner une

première arête de la première surface à partir d'une posi-

tion initiale vers une ligne de détection, et à contrôler enfin la sortie d'un dispositif de contrôle de continuité

la ligne de détection se trouvant à un écartement prédé-

terminé du dispositif, la première arête étant parallèle à la ligne de détection et ledit dispositif-étant adjacent à une surface conductrice sur la première surface coupée par la ligne de détection, le procédé consistant également, pendant la phase de dépôt, à déposer une couche de la matière

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isolante sur la surface conductrice dans une région de barrière située le long de la ligne de détection et s'étendant à l'opposé de la position initiale de la

première arête, à déposer une couche de matière conduc-

trice dans les limites de la région de barrière sur la

matière isolante et s'étendant dans la région conduc-

trice, en contact électrique avec elle, seulement entre la ligne de détection et la position initiale de la première arête, et à fixer le dispositif de contrôle de continuité entre la couche conductrice entre la région de

barrière et la surface conductrice.

Le procédé peut consister, pendant la

phase de dépôt, à déposer une matière isolante en une confi-

guration en gradins, le long de segments de plusieurs lignes de détection, toutes espacées les unes des autres, et à

déposer plusieurs bandes conductrices connectées électrique-

ment à une première extrémité du dispositif de contrôle de continuité, se situant chacune sur un seul segment de

ligne de détection, en contact avec la région conductrice.

Selon un autre aspect non limitatif, l'in-

vention concerne un prisme à usiner, supportant, sur une surface conductrice s'étendant jusqu'à une première arête du prisme, un dispositif comprenant un bord formé dans une couche de matière isolante, ce bord se situant sur un segment d'une ligne caractéristique, un capteur d'usinage comprenant une région de barrière de la couche isolante, se situant le long d'un segment d'une ligne de détection et sur la surface conductrice et s'étendant à l'opposé de la première arête du prisme, la ligne de détection se trouvant

à une distance précise prédéterminée de la ligne caracté-

ristique et une couche conductrice sur la région de

barrière et en contact électrique avec la surface conduc-

trice, seulement entre la ligne de détection et la première arête.

Selon un autre aspect non-limitatif, l'in-

vention concerne un guide d'usinage situé sur une surface d'un prisme, un premier bord de la surface qui doit être usiné à partir de sa position initiale jusqu'à coïncider au

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moins à peu près avec un segment de ligne de détection, le guide comprenant une région conductrice inférieure sur la surface, se situant entre la position initiale du premier bord et s'étendant jusqu'au moins le segment de ligne de détection, une région de barrière isolante dont un bord coïncide exactement avec le segment de ligne de détection et se situant entièrement à l'extérieur de la région de la surface entre le segment de ligne de détection et la position initiale du premier bord et une couche de matière conductrice située entièrement sur la région de

barrière à l'extérieur de la région entre la position ini-

tiale du premier bord et le segment de ligne de détection, s'étendant à travers la ligne et en contact électrique

avec la région conductrice.

De préférence, la région de barrière se situe le long d'un bord en gradins comprenant au moins un premier et un second segments de lignes de détection, décalés l'un par rapport à l'autre et parallèles au premier

bord et dont les prolongements sont à une distance prédé-

terminée l'un de l'autre, la couche de matière conductrice comprenant une surface de connexion et plusieurs branches, chaque branche ayant une résistance appréciable suivant sa longueur et étant fixée à une première extrémité sur la surface de connexion, au moins l'une des branches s'étendant en travers de chaque segment de ligne de détection entre les points d'extrémité et en contact électrique avec la région conductrice entre chaque ligne de détection et le

premier bord.

Selon un autre aspect non limitatif, l'inven-

tion concerne un procédé d'étalonnage d'un capteur d'usi-

nage situé sur une surface dont une première arête doit être usinée à partir de sa position initiale jusqu'à une ligne de position finale idéale à une distance prédéterminée d'une ligne caractéristique, ledit capteur comprenant un capteur discret qui comporte une région conductrice inférieure sur la surface se situant entre la position initiale de la première arête et s'étendant jusqu'au moins la ligne de position finale idéale, une région de barrière isolante avec

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une limite de ligne de détection comprenant au moins un segment de ligne avec chacun un écartement connu avec précision de la ligne caractéristique et se situant entre la ligne de position finale idéale et la position intiale de la première arête, ladite région de barrière isolante s'étendant à l'opposé de la position initiale de la première arête, une couche contenant au moins un circuit conducteur situé entièrement sur la région de barrière à l'extérieur de la région entre la position initiale de la première arête et la limite de ligne de détection, chaque circuit conducteur s'étendant en travers -de l'un des segments de ligne en contact électrique avec la région conductrice et un dispositif de contrôle de continuité connecté entre l'extrémité de chaque circuit conducteur opposé à la limite de la ligne de détection et la région conductrice intérieure et donnant une indication d'interruption de continuité entre un circuit conducteur et la région conductrice inférieure,-et un capteur analogique comprenant une bande conductrice résistance située le long de la position initiale de la première arête et traversée par des prolongements de chacun des segments de la limite de ligne de détection croisée par les circuits conducteurs et la ligne de position finale idéale, et un-dispositif de mesure de résistance connecté électriquement à-la bande conductrice résistante pour fournir un signal

indiquant la résistance de la bande conductrice, le procédé-

consistant essentiellement à usiner la première arête de la surface vers la ligne caractéristique jusqu'à ce que le

dispositif de contrôle de continuité indique que la-

continuité entre un circuit conducteur et la région conduc-

trice est interrompue, puis sans autre usinage à analyser le signal provenant du dispositif de mesure de résistance pour déterminer la résistance-de la bande conductrice, et à calculer une constante de proportionalité inverse K à partir d'une équation de la forme h = K/R en substituant (i) la distance d'écartement connue du segment de ligne croisé par le circuit conducteur dont la continuité avec la région conductrice a été interrompue, à la distance h

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entre la ligne caractéristique et la première arête et (ii) la résistance indiquée par le dispositif de mesure de résistance à la résistance R de la bande conductrice, et en résolvant l'équation par rapport à K, à continuer l'usinage de la première arête vers la ligne de position finale idéale, tout en usinant, à analyser périodiquement le signal provenant du dispositif de mesure de résistance pour déterminer la résistance de la bande conductrice et à calculer à partir de la détermination la valeur h, et à interrompre l'usinage quand la valeur de h est réduite dansune plage prédéterminée de la distance entre la

position finale idéale et les lignes caractéristiques.

De préférence, le capteur analogique comporte en outre un premier et un second circuits connecteurs -ayant un rapport connu x de longueurs effectives, au moins le second circuit ayant une résistance appréciable, et connectés chacun à une extrémité de la bande conductrice résistive, et un troisième circuit connecteur connecté à la jonction entre le second circuit connecteur et la

bande conductrice résistante, le bord de la bande conduc-

trice résistante opposé au premier bord étant espacé d'une distance Y ff de la ligne caractéristique et le dispositif de mesure de résistance comprenant une source de courant constant connectée pour faire passer un courant par le premier circuit connecteur, la bande conductrice résistante et le second circuit connecteur en série, un premier et un

second voltmètres mesurant des tensions V 1 et V 2 respec-

tivement entre la première et la troisième et la seconde

et la troisième extrémités des circuits connecteurs non-

connectés à la bande conductrice résistante, la limite de la ligne de détection du capteur discret comprenant au moins deux segments de lignes décalés l'un par rapport à l'autre, entre lesquels s'étend un circuit conducteur, le procédé consistant en outre à usiner le premier bord de la surface vers la ligne de position finale initiale jusqu'à ce que le dispositif de contrôle de continuité indique que la continuité entre au moins deux circuits conducteurs et la surface conductrice est interrompue, à enregistrer les

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tensions V 1 et V 2 à chaque instant o cesse la continuité d'un circuit conducteur, à introduire les valeurs connues

de la hauteur d'entrefer pour la distance entre les seg-

ments de ligne de détection de la région de barrière et la ligne caractéristique et les valeurs correspondantes pour V 1 et V 2 enregistrées quand la continuité des circuits

conducteurs associés avec la région conductrice a été inter-

rompue, dans l'équation de la hauteur d'entrefer = V 2 h 2/Q(V 1-x V 2)Yoff pour produire deux équations linéaires des deux inconnues h 2/Q et yoff, à résoudre simultanément les deux équations linéaires pour les valeurs de h 2/Q et off et à introduire ces valeurs dans l'équation spécifiant la hauteur d'entrefer, à poursuivre l'usinage du premier bord vers la ligne de position finale idéale et, pendant l'usinage à enregistrer périodiquement les tension V 1 et V 2 et à calculer l'équation pour la-hauteur d'entrefer en

utilisant les valeurs de V 1 et V 2 les plus récemment enre-

gistrées et les valeurs de h 2/Q et Yoff résultant de la résolution des deux équations linéaires, et à interrompre l'usinage quand la hauteur d'entrefer se situe dans une plage voulue Le premier et le second circuits conducteurs peuvent avoir des dimensions presque identiques, l'équation spécifiant la hauteur d'entrefer en fonction de V 11 V 2,

h 2/Q et Yoff étant: hauteur d'entrefer = (V 2 h 2/Q(V 1-V 2))-

Yoff' En variante, le capteur analogique peut en outre comporter un premier et un second circuits connecteurs ayant un rapport de longueur effective x connu, au moins le second circuit ayant une résistance appréciable, et connectés chacun à une extrémité de la bande conductrice résistante, et un troisième circuit connecteur connecté

à la jonction entre le second circuit connecteur et la.

bande conductrice résistante, le bord de la bande conduc-

trice résistante opposé au premier bord étant espacé d'une distance Yoff de la ligne caractéristique et le dispositif de mesure de résistance comportant une source de courant constant connectée pour faire passer un courant par le premier circuit connecteur, la bande conductrice résistante et le second circuit connecteur en série, un premier et un second voltmètres mesurant respectivement les tensions V 1 et V 2 entre la première et la troisième et la seconde extrémités des circuits connecteurs non-connectés à la bande conductrice résistante, la limite de ligne de détection du capteur discret comprenant au moins un segment de ligne que traverse un circuit conducteur, le procédé consistant en outre à usiner le premier bord de la surface vers la

ligne de position finale idéale jusqu'à ce que le disposi-

tif de contrôle de continuité indique que la continuité

entre au moins un circuit conducteur et la surface conduc-

trice est interrompu, à enregistrer les tensions V 1 et V 2 au moment o cesse la continuité d'un circuit conducteur, à introduire la valeur connue de la distance entre le segment de ligne de détection de région de barrière et la ligne caractéristique pour la hauteur d'entrefer, une approximation pour h 2/Q et les valeurs correspondantes de V 1

et V 2 enregistrées quand la continuité des circuits conduc-

teurs associés avec la région conductrice a été interrompue, dans l'équation de hauteur d'entrefer = V 2 h 2/Q(V 1-x V 2)-Yoff pour produire une équation linéaire de l'inconnue Y off, à résoudre l'équation linéaire pour la valeur de h 2/Q et

Yoff et à introduire cette valeur dans l'équation spéci-

fiant la hauteur d'entrefer, à poursuivre l'usinage du premier bord vers la ligne de position finale idéale et, pendant l'usinage, à enregistrer périodiquement les tensions V 1 et V 2 et à calculer l'équation pour la hauteur d'entrefer en utilisant les valeurs de V 1 et V 2 les plus récemment enregistrées et la valeur de Y off résultant de la résolution de l'équation linéaire, et à interrompre l'usinage quand la hauteur d'entrefer

se situe dans une plage voulue.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention seront mieux compris à la lecture de la descrip-

tion qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés selon lesquels: il La figure 1 est une vue en perspective d'un

prisme usiné selon l'invention, illustrant une phase inter-

médiaire du procédé, La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1,

La figure 3 est une coupe suivant la ligne -

3-3 de la figure 1, La figure 4 est une vue correspondant à celle dela figure 2 après une phase d'usinage, La figure 5 est une vue correspondant à celle de la figure 4 après une phase d'usinage, La figure 6 représente un capteur composite sur le prisme usiné de la figure 1, destiné à être utilisé avec le procédé selon l'inventiony La figure 7 a est une vue en perspective à grande échelle d'une résistance individuelle à pellicule mince de la figure 6, et

La figure 7 b est un schéma du capteur compo-

site de la figure 6.

Etant donné que l'invention a été développée

spécifiquement dans le but de contrôler la hauteur drentre-

fer d'une tête à pellicule mince, la description qui va

suivre est basée sur une application dans ce domaine Mais elle peut s'appliquer de façon indentique à d'autres cas lorsqu'il faut contrôler un usinage par rapport à une

caractéristique définie par une matière isolante déposée.

La figure 1 est une vue en perspective à très grande échelled'un bloc ou prisme 9 à usiner, en matière céramique, et constituant un curseur à coussin d'air de tête à pellicule mince tel qu'il se présente juste avant l'usinage final de la phase flottante Un tracé 15 représente la position initiale du bord d'une face d'extrémité 10, défini par l'intersection de la position initiale d'une surface flottante 26 (représentée sur le côté des figures 2 et 4) avec la face 10 La surface 26 doit être usinée jusqu'à ce que sa ligne d'intersection avec la pface d'extrémité 10 atteigne sa position idéale qui coïncide avec un plan de détection 13 défini par les deux lignes 13 a

et 13 b.

Sur une face d'extrémité 10, sont placés plusieurs guides ou capteurs d'usinage 21 comprenant chacun une couche conductrice ou surface conductrice 11 coupé par la ligne 13 a ou le plan de détection 13, et ayant toute forme appropriée La figure 2 montre l'un des cap- teurs 21 en coupe avant l'usinage final Au-dessus de la couche conductrice 11 est déposée une couche isolante constituant une région de barrière 12, dont un bord se situe le long du plan de détection 13, s'étendant à partir de la position initiale de la ligne 15 jusqu'au bord de la face d'extrémité 10 et au-dessus de la région conductrice

11 Le plan de détection 13 doit être parallèle à la posi-

tion initiale de la ligne 15 sur le bord de la face d'ex-

trémité 10 Une phase d'usinage préliminaire peut être nécessaire pour configurer le prisme 9 de mankère que cette relation soit respectée Une autre couche conductrice dÉposée formant une région conductrice 14 est située entièrement dans la région de barrière 12 sur le côté de la ligne 13 a et s'étend en travers de la ligne 13 a, en contact avec la région conductrice 11 entre la ligne de détection 13 a et la position initiale du bord sur la ligne

Ainsi, la région conductrice 14 est complètement isolée-

de la région conductrice 11 de même qu'une région de couche 14 b, c'est-àdire la partie au-dessus de la ligne 13 a, et fait contact électrique avec la région conductrice 11 dans

la région 14 a au-dessous de la ligne 13 a.

A titre d'illustration, un schema simplifié d'une tête 20 à pellicule mince est représentée près

du capteur 2-1 et en coupe sur la figure 3 avant l'usinage.

Cette tête comporte un circuit magnétique avec des branches 17,18 (voir figures 3 et 5), un enroulement 19 et une première couche isolante 24 déposée, par exemple en oxyde d'aluminium intercalé entre la branche 17 et la branche 18 du circuit magnétique, formant ainsi un entrefer 25 Une seconde couche isolante 16 isole l'enroulement 19 et définit l'extrémité intérieure de l'entrefer 25 Cette extrémité intérieure de l'entrefer 25 se situe le long d'un segment d'une ligne caractéristique 27 représentée

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en bout par des points sur les figures 2 à 5 L'écartement entre la ligne 27 et la ligne 13 a est formé par la rêeme phase de dépôt et avec le même masque et il est donc connu avec une grande précision car il n'existe aucune erreur d'alignement de masque. Pour obtenir l'entrefer 25 avec la hauteur correcte, il est nécessaire d'usiner la surface 26 jusqu'à ce qu'elle coincide avec le plan de détection 13 sur la

face d'extrémité 10 dans des tolérances de 1,5 gym L'entre-

fer 25 est formée physiquement par une matière isolante non magnétique déposée et consiste essentiellement en cette matière Il faut noter qu'en créant le bord de la région de barrière 12 le long de la ligne 13 a qui définit-le point auquel l'usinage doit être interrompu, avec le

même masque et dans la même phase de dépôt définissant l'ex-

trémité intérieure de l'entrefer 25 le long de la ligne 27, la hauteur de l'entrefer est définie très exactement et avec beaucoup plus de précision que si la ligne 27 et la ligne 13 a étaient formées pendant des opérations séparées de dépôt ou avec des masques différents Il est également clair que le contrôle de la hauteur de l'entrefer n'est que l'une des nombreuses applications possibles pour lesquelles

cette procédure peut être appliquée.

L'usinage est conventionnel et peut être effectué par rodage ou autre opération de haute précision, mais doit être effectué par un outil qui ne produit pas de court-circuit entre les régions 11,14 Des dispositifs de contrôle de continuité 22 sont connectés à la région

conductrice 11 et à la région de couche 14 b par des connec-

teurs 23.

L'usinage use lentement la matière entre le plan de détection 13 et la position initiale du bord de la face d'extrémité 10, à-savoir la ligne 15 Quand la matière entre le plan de détection 13 et la ligne 15 a étécomplètement éliminée, le contact électrique entre les

régions conductrices 11, 14 a est interrompu et les dispo-

sitifs de contrôle de continuité 22 indiquent cette

condition La configuration finale du capteur 21 est repré-

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senitée sur la figure 5 L'opérateur contrôle les dispo-

sitifs 22 de contrôle de continuité et peut en recevoir

l'indication d'arrêter l'usinage En variante, le dispo-

sitif d'usinage peut être connecté aux dispositifs de contrôle de continuité 22 pour interrompre automatiquement

son fonctionnement quand la continuité est interrompue.

La raison pour laquelle la position initiale de la ligne 15 doit être à peu près parallèle au plan de détection 13 apparattra maintenant Quand le bord de la face d'extrémité 10 est usiné pour coïncider avec le plan de détection 13, et s'ils ne sont pas parallèles à ce moment, de la matière au-delà du plan de détection 13

est enlevée, de sorte qu'un angle du capteur 21 définis-

sant la fin de continuité et les capteurs 21 perdent leur cotinuité à des instants différents Ainsi, à un certain point de l'opération d'usinage, la ligne 15 doit être à peu près parallèle au plan de détection 13 La position du

bord de la face d'extrémité 10 à ce point peut être consi-

dérée comme sa position initiale L'usinage pour obtenir cette relation peut être considéré simplement comme une phase préliminaire L'effet de ce non-parallèlismr e peut être réduit en faisant la surface conductrice 14 plus

étroite et en plaçant les capteurs près l'un de l'autre.

Mais la probabilité qu'un défaut de contact électrique entre eux, détruisant totalement la continuité initiale est alors plus grande La largeur inhérente de la tête 20 limite

la proximité entre les capteurs 21.

Bien que les capteurs 21 et les opérations associées décrites ci-dessus donnent satisfaction pour certain 2 S conditions dans de petites séries de fabrication, les conditions commerciales pour des milliers de têtes 20

ont conduit à utiliser de préférence les capteurs 21.

Pour fabriquer ces têtes 20 à bon marché et avec un bon rendement, il est préférable d'en placer plusieurs sur une même barre et d'en usiner simultanément toutes les surfaces 26. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 430 195 pr 6 citée, décrit plus en détail l'utilisation préférée de l'invention En résumé, cette demande de brevet décrit un support de pièce à usiner capable de courber les barrettes sur lesquelles les têtes sont placées, afin de placer un plus grand nombre de hauteurs d'entrefer des têtes sur la barrette dans la plage des tolérances requises. Pour déterminer l'état en cours de hauteur d'entrefer de chaque tête, des mesures fréquentes de chacune des hauteurs

d'entrefer sont-effectuées pendant la phase finale d'usinage.

Des capteurs analogiques d'usinage étalonnés avec précision

sont situés près de chaque tête sur la barrette Si des indi-

cations provenant de ces 'capteurs révèlent de façon précoce dans l'opération finale d'usinage que certaines hauteurs d'entrefer sont à l'extérieur de la plage de tolérance quand l'usinage a placé toutes les autres dans les tolérances voulues, la barrette est courbée pour entraîner un usinage supplémentaire de la surface 26 de certaines têtes par

rapport à l'usinage des surfaces 26 des autres têtes.

En choisissant de façon appropriée l'amplitude et la position de cette courbure, un pourcentage beaucoup plus important de hauteurs, d'entrefer peut se situer dans la

plage des tolérances à la fin de l'usinage Mais bien en-

tendu, les capteurs qui fournissent ces informations doivent mesurer exactement la hauteur d'entrefer à des

intervalles fréquents Etant donné que ces capteurs analo-

giques comportent des éléments formés par des dépôts conducteurs, ils sont sujets aux mêmes erreurs d'alignement

que les capteurs discrets habituels.

Un capteur composite d'usinage qui comporte un capteur analogique 28 fournissant continuellement un

signal qui spécifie la position de la ligne 15 est repré-

senté sur la figure 6 Une hauteur nulle d'entrefer ou de la ligne caractéristique 58 définit essentiellement la position de l'entrefer par rapport à laquelle la ligne 15 doit être positionnée par l'usinage Le capteur composite est monté sur la face d'extrémité 10 du prisme 9 et comporte un élément de détection analogique 31 constitué par une bande conductrice résistante et trois capteurs discrets 29 formés par des circuits conducteurs 46 à 48 une région de barrière isolante 33 entre eux et une région conductrice 49 au-dessous de la région de barrière 33 en contact électrique avec les extrémités 50 à 52 des circuits conducteurs 46 à 48 Des segments de ligne de détection 38 à 40 forment une configuration en gradins le long du bord inférieur de la région de barrière 33 et sont décalés les uns par rapport aux autres, en étant à peu près parallèles à la ligne 15, dans sa position initiale, et comportent des prolongements qui sont à une distance prédéterminée les uns des autres Chacun des segments de ligne de détection 38 à 40 est situé à une distance connue avec précision de la ligne de hauteur nulle d'entrefer 58, grâce à leur formation par la même phase de traitement et avec le même masque que celui qui a produit l'extrémité

intérieure de l'entrefer 25 de la tête correspondante.

Les circuits conducteurs 46 à 48 ont une résistance élec-

trique appréciable et sont connectés en commun à une surface de connexions ou borne 43 Les circuits conducteurs 46 4 48 croisent les segments de ligne de détection 40 à 38 respectivement et sont en contact électrique avec la surface conductrice 49 A son tour, la borne 43 est connectée à

la borne supérieure pouvant être sélectionnée d'un commu-

tateur 52 à un circuit deux positions et à une borne de

chacun des voltmètres 55,57.

L'élément de détection 31 est solidaire dela surface conductrice 49 qui fait partie des capteurs discrets 29 Les extrémités de l'élément de détection 31

sont connectés par des pontes 35,36 respectivement aux cir-

cuits conducteurs résistants 34, 32 L'élément de détection 31 a une résistance appréciable, initialement R 1 entre les pontes 35,36 La hauteur nominale h 1 et la longueur L 1

déterminent en grande partie sa résistance pendant l'usinage.

Quand la ligne 15 de la face d'extrémité 10 est lentement usinée, la hauteur h 1 de l'élément de détection diminue et

naturellement, sa résistance augmente.

Les circuits conducteurs 34, 32 connectent les pontes 35,36 respectivement aux surfaces de connexion ou bornes 41,42 Dans un mode préféré de réalisation, les circuit

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conducteurs 34,32 ont une résistance appréciable, dépendant également de leur longueur L 4 et L 2 et de leur hauteur h 4 et h 2 La résistance des circuits conducteurs 34, 32 est inévitable car ils font trop partie de l'élément de détection 31 qui doit avoir une certaine résistance pour remplir correctement sa fonction de détection La borne 41 est connectée à la borne du voltmètre 55 non connectée à la borne 43 de sorte que le voltmètre 55 mesure la tension entre les bornes 41 et 43 Les voltmètres 55, 57, le commutateur 52 et la source de courant constant 53 sont situés à distance

de la face d'extrémité 10 La borne 41 est également connec-

tée à la borne inférieure du commutateur 52 Ce dernier est connecté à une borne de la source de courant constant 53 et aux bornes du voltmètre 55 et du voltmètre 57 qui ne sont pas connectées à-la borne 43 La borne de la source de courant constant 53 n'est pas connectée à la borne 42 est reliée à

la borne centrale ou commune du commutateur 52.

Une équation de la forme h = K/R peut être développée pour exprimer la valeur de la hauteur h =H de l'élément de détection 31 en fonction des dimensions des circuits conducteurs 34 et 32, qui sont incorporés dans la constante K, et des tensions V 11 V 2 mesurées par les voltm tres 55,57 qui donnent une indication permanente de la résistance P de l'élément de détection 31 Comme cela

apparaîtra à la fin de la présente description, la hauteur

h 1 est égale V 2 h 2/Q(V 1-x V 2)> les tensions Vl, V 2 étant mesurées avec le commutateur 52 dans la position "basse" représentée Il est ainsi évident que la hauteur d'entrefer

est V 2 h 2/Q(V -XV 2)-Yof = h 1-Yoff, o Yoff est l'écarte-

ment entre le haut de l'élément de détection 31 et la ligne 58 de hauteur d'entrefer nul définissant un bord de l'entrefer par rapport auquel le capteur discret 29 est

déposé Dans ces équations, Q=L 2/L 1 et x=L 4/L 2 Il est rela-

tivement facile et préférable de contrôler le dépôt de manière que les circuits conducteurs 34,32 soient de dimensions pratiquement identiques, de sortie que L 4 =L 2 et x= 1 à 2 % Même de plus grandes erreurs ( 14 %) n'affectent

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les mesures de hauteur d'entrefer que de 0,03 Nm.

Il est également possible de déposer le circuit conducteur 34 avec une longueur effective L 4 très petite (L 4 < < L 2) en formant le circuit conducteur 34 avec une hauteur et une épaisseur nettement supérieures

à celles du circuit conducteur 32 En spécifiant correc-

tement les dimensions du circuit conducteur 34 formées par l'opération de dépôt, x peut être établi pour se situer dans la plage de 0,01 à 0,1 Bien que la précision avec laquelle x est connu dans ce cas puisse ne pas être meilleure que 10 % ou même 20 %, étant donné que la valeur de x est très petite, l'impact global sur la

précision de la mesure de la hauteur d'entrefer est simi-

laire à celle du cas o x =-1 et est connu à 2 % Une fois que l'opération de dépôt est stabilisée, une valeur moyenne de x peut être déterminée par calcul ou par mesure directe de la résistance du circuit conducteur 34,32 sur la face d'extrémité représentative 10, ce qui permet ensuite

de traiter x comme une constante.

Il y a donc dans un mode de réalisation comme dans l'autre, deux inconnues dans l'équation de la hauteur d'entrefer, h 2/Q et Y O ff Avec V 1, V 2 et x connus, il est

possible de déterminer les valeurs de h 2/Q et Yof' en mesu-

rant les valeurs de V 1 et V 2 à des hauteurs d'entrefer connues Cela se fait en se référant aux capteurs discrets 29 Quand l'usinage du prisme 9 commence, la ligne 15 se déplace

lentement vers le segment de ligne 38, augmentant la résis-

tance et la tension aux bornes de l'élément de détection 31.

A un certain point, la ligne 15 coïncide avec le segment de

ligne 3 ?, ouvrant le circuit conducteur 48 Si le commuta-

teur 42 se trouve dans sa position haute à peu près à ce moment, la tension V 1 mesurée par le voltmètre 55 subit une augmentation brusque quand la continuité cesse, car la résistance entre la région conductrice 49 et la borne 43 augmente tandis que le courant Ic provenant de la source de courant constant 53 reste inchangé Etant donné qu'il est supposé que le voltmètre 55 a une très grande résistance comparativement à celle du circuit conducteur 34 et de

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l'élément de détection 31, V 1/Ic indique très précisément la résistance entre la région conductrice 49 et la borne 43 A ce moment, la hauteur d'entrefer est connue avec une grande précision à l'écartement exact prédéterminé entre le segment de ligne 38 et la ligne 58 de hauteur d'entrefer nulle. Dès que l'augmentation de la tension V est détectée, le commutateur 52 doit être placé dans sa position basse, permettant de lire la valeur de la tension V 1 pour l'utiliser dans l'équation exprimant la hauteur d'entrefer La tension V 2 est également lue à ce moment pour l'utiliser dans l'équation Bien que les dimensions des résistances déposées ne puissent être établies avec précision par l'opération de dépôt, les longueurs L 1, L 2 ainsi que la hauteur h 2 et l'écartement Yoff sont connus avec une précision initiale raisonnable, étant été formés par le même masque A moment o la ligne 15 coincide avec le segment de ligne 36, la hauteur d'entrefer est connue avec une grande précision La substitution des approximations de Q(=L 2/L 1) et

h 2, des valeurs mesurées des tensions V 1, V 2 et de la hau-

teur d'entrefer exacte dans l'équation de hauteur d'entrefer ci-dessus donnent une meilleure approximation pour Yoff' en augmentant ainsi substantiellement la précision de sa valeur. Avec le commutateur 52 de nouveau en position haute, l'usinage continue jusqu'à ce que la ligne 15 coincide avec le segment de ligne 39, entraînant l'ouverture du circuit conducteur 47 et un autre saut de la valeur de la tension V 1 Une seconde valeur précise de hauteur d'entrefer est à nouveau disponible A ce moment, avec deux valeurs de hauteur d'entrefer connues avec une grande précision et avec deux valeurs pour chacune des tensions V 1 et V 2 correspondantes à ces hauteurs d'entrefer également connues avec précision, il est po-sible de résoudre simultanément les deux équations de hauteurs d'entrefer pour les valeurs de h 2/Q et Yoff Ensuite, la hauteur d'entrefer est connue avec une grande précision en mesurant simplement les valeurs des tensions V 1, V 2 et en les calculant en utilisant les

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valeurs juste déterminées pour h 2/Q et Yoff' Ainsi, les voltmètres 55, 57 fonctionnent en mesure de résistance,

conjcintement avec l'équation ci-dessus de hauteur d'entre-

fer pour déterminer la résistance R 1 après l'étalonnage.

Dans le cas de l'application particulière pour laquelle ce procédé a été développé, il est nécessaire que chaque capteur composite soit particulièrement effectif pour indiquer quand les hauteurs d'entrefer se situent entre 0,5 et 2,0 gm Avec cette bande de tolérances, il s'est avéré co mmide de placer le segment de ligne 38 à 5,1 Nm de la ligne 58 de hauteur d'entrefer nulle, le segment de ligne 39 à 2,0 gm de la ligne de hauteur d'entrefer nulle 58 et le segment de ligne 40 à 0,5 gm de la ligne de hauteur d'entrefer nulle 58 Il faut rappeler que les segments de ligne peuvent être placés à des distances connues avec précision de la ligne 58 de hauteur d'entrefer nulle Ainsi, pendant l'usinage, quand le capteur discret formé par le segment de ligne 39 et le circuit conducteur 47 est coupé, il est connu que la limite supérieure de hauteur d'entrefer a été atteinte par les têtes voisines Quand le capteur discret constitue par le segment de ligne 40 du circuit conducteur 46 s'ouvre, il est connu que la tête voisine est sortie de tolérance et doit être éliminée La ligne de position finale idéale à laquelle la ligne 15 est usinée, se situe quelque part dans la plage de hauteur d'entrefer

de 0,5 à 2,0 rm.

* Grâce à la précision relativement bonne avec laquelle les longueurs Ll, L 2 et la hauteur h 2 sont initialement connues, étant toutes définies par le même masque, contrairement à la Précision initiale moindre avec laquelle Yoff est connu, la grande précision avec laquelle la hauteur d'entrefer est connue lorsque le capteur discret comprenant-le circuit conducteur 48 et le segment de ligne 38 s'ouvre, il est possible de déterminer Yoff avec une précision nettement accrue Yoff est initialement connu

a 1,27 gm tandis que la valeur de h 2/Q présente une im-

précision inhérente d'environ 0,25 nm seulement Quand l'usinage a progressé de manière que la ligne 15 coïncide avec le segment de ligne 39 et que le capteur discret comprenant le circuit conducteur 47 s'ouvre, une meilleure valeur pour h 2/Q et Yoff peut être calculée en résolvant h 2/Q et yoff simultanément en utilisant les deux valeurs de hauteurs d'entrefer précédemment mesurées Cela donne une précision nettement supérieure d'environ 0,13 Nm pour le calcul final de hauteur d'entrefer par l'équation ci-dessus quand l'usinage du prisme 9 le long de la ligne 15

est produit.

Par conséquent, si un grand nombre de ces éléments composites sont utilisés simultanément pendant l'usinage sur le prisme 9 portant de nombreuses têtes à pellicule mince, il est possible d'interrompre l'usinage à un instant qui permet que le nombre maximale de têtes voisines des capteurs discrets soit à la hauteur d'entrefer correcte En variante, le prisme 9 peut aussi être courbé pendant l'usinage, étant donné qu'il est possible de détecter le sens de courbure nécessaire pour obtenir le

meilleur rendement possible des têtes.

Sur la figure 7 a, le circuit conducteur 32 est représenté avec une longueur, une hauteur et une épaisseur de respectivement L 2, h 2, et t 2, le courant circulant

parallèlement à la longueur -

Le schéma de la figure 7 représente le circuit électrique du capteur composite de la figure 6 sur une face d'extrémité 10, et son analyse mathématique peut être faite en utilisant les symboles suivants R = résistance P = résistivité de la pellicule t = épaisseur de la pellicule h = hauteur de la résistance L = longueur de la résistance

A = section transversale de la résistance.

Les circuits conducteurs-de la figure 6 seront appelés ci-après des résistances au cours de l'analyse, mais en utilisant des références numériques cohérentes entre

la figure 6 et les figures 7 a et 7 b.

Les équations suivantes qui déterminent la valeur de chaque résistance peuvent être écrites: R 4 = PL 4/th 4 = CL 4/h 2 R 2 = PL 2/th 2 = CL 2/h 2 R= R 1 = PL 1/th 1 = CL 1/h 1 (en supposant que P et t sont uniformes sur toute la surface du prisme 9 et que h 2 = h 4, ce qui permet de substituer C

à P/t Ce sont des suppositions raisonnables).

La résolution de h en fonction de la résistance et des dimensions de la résistance donne 1 +R 4 = C((L 4/h 2)+(L 1/h 1)) La substitution de la valeur de C = R 2 h 2/L 2 dans cette équation donne: R 1 +R 4 + (R 2 h 2/L 2)(L 4/h 2)+(R 2 h 2/L 2) (L 1/h 1) qui peut s'écrire sous la forme: h L 2 (R +R 4) h L 4 R 2 = R 2 h 2 L

12 14 142 221

Doc h 1 R 2 h 2 Ll/(L 2 (R 1 +R 4) L 4 R 2) Etant donné que par définition Ic est constant, +R 4 I/ c et R 2 = V 2/Ic, o V 1 est la chute de tension aux bornes des résistances 31 et 34, mesurée par le voltmètre 55 et V 2 est la tension aux bornes de la résistance 32 mesurée par le voltmètre 57 Ces deux mesures sont faites avec le commutateur 52 dans la position basse Les voltmètres et 57 ont des résistances internes très grandes par

rapport à celles du circuit en série de la surface conduc-

trice 49, des circuits conducteurs 46 à 48 et de la borne 43 de la figure 6 Ainsi, la tension aux bornes de ce circuit en série est négligeable en mesurant les tensions entre la borne 43 et les bornes 41 et 42 Les circuits conducteurs 46 ç 48 ont une double fonction dans ce sens

qu'ils fonctionnent comme des éléments des capteurs dis-

crets 29 et également comme des circuits connecteurs entre les voltmètres 55, 57 et la jonction entre les résistances 31,32 Quand l'usinage atteint le segment de ligne 40, les tensions V 1, V 2 ne peuvent plus être mesurées car la tension près du ponte 36 n'est pas disponible Il faut noter que le capteur composite n'a une largeur que de quelques centième E

de millimètres.

La substitution de ces valeurs de R 1 et de

R 2 dans l'équation ( 1) donne: -

h 1 =(V 2/Ic)(h 2 L 1)/(Vl/IC)L 2 (V 2/I c)L 4) ou h 1 = V 2 h 2 L 1/(V 1 L 2-V 2 L 4) ( 2) Si l'on pose x = L 4/L 2 et Q = L 2/L 1 de sorte L 4 =x L 2 et L 2 =QL 1, il vient L 4 =x QL 1 La substitution de ces valeurs de L 2 et L 4 dans l'équation ( 2) ci-dessus donne: h 1 = V 2 h 2/Q(Vl-x V 2) ( 3) selon la figure 6, par définition, h 1 =Yoff + hauteur d'entrefer, o h est la hauteur actuelle de l'élément de détection 31 La substitution de la valeur de h 1 provenant de l'équation ( 3) dans l'équation ci- dessus donne:

hauteur d'entrefer = (V 2 h 2 +Q(V 1-x V 2))-Yoff.

ô

Claims (8)

PEVENDICATIONS

1 Procédé d'usinage, consistant à former par dépôt avec un masque une caractéristique de matière isolante sur une première surface d'un prisme à usiner ( 9), à usiner un premier bord ( 10) de la première surface à partir d'une position initiale ( 15) vers une ligne de

détection ( 13) et à contrôler enfin la sortie d'un dispo-

sitif de contrôle de continuité ( 22), ladite ligne de détec-

tion étant à une distance prédéterminée de ladite caractéris-

tique, ledit premier bord ( 10) étant parallèle à la ligne de détection ( 13) et ladite caractéristique étant voisine d'une région conductrice ( 11) sur la première surface, coupée par la ligne de détection, procédé caractérisé en ce qu'il consiste en outre, pendant la phase de dépôt, à déposer une couche de la matière isolante sur la région conductrice ( 11) dans une région de barrière ( 12) se situant le long de la ligne de détection ( 13) et s'écartant de la position initiale ( 15) du premier bord ( 10), à déposer une couche ( 14) de matière conductrice dans les limites de la région de barrière ( 12) sur la matière isolante et s'étendant dans la région conductrice, et en contact électrique avec elle seulement entre la ligne de détection et la position initiale du premier bord ( 10), et à connecter le dispositif de contrô 16 ie de continuité ( 22) entre la couche conductrice ( 14) dans la région de barrière et la région conductrice

( 11).

2 Procédé selon la revendication 1, carac-

-térisé en ce qu'il consiste en outre, pendant la phase de

dépôt, à déposer une matière isolante ( 33) dans une dis-

position en gradins le long de segments de plusieurs lignes de détection ( 38-40) toutes espacées les unes des autres

et à déposer plusieurs bandes conductrices ( 46,48) connec-

tées électriquement par une première extrémité au-dispo-

sitif de contrôle de continuité, et se situant chacune en travers d'un même segment de ligne de détection, et

faisant contact avec la région conductrice.

3 Prisme à usiner ( 9) caractérisé en ce qu'il comporte, sur une surface conductrice s'étendant

jusqu'à une première arête < 10) du prisme, une carac-

téristique ( 20) consistant en un bord formé dans une couche ( 24) de matière isolante, ladite arête se situant le long d'un segment d'une ligne caractéristique ( 27), un capteur d'usinage ( 21) consistant en une région de barrière ( 12) de la couche isolante se situant le long d'un segment d'une ligne de détection ( 13) et sur la surface conductrice, et s'étendant à l'opposé de la première arête ( 10) du prisme, ladite ligne de détection ( 13) se trouvant à un écartement précis prédéterminé de la ligne caractéristique ( 27) et une couche conductrice ( 14) sur la région de barrière ( 12) et

en contact électrique avec la surface conductrice, seule-

ment entre la ligne de détection ( 13) et la première arête

( 10).

4 guide d'usinage se situant sur une surface d'un prisme ( 9) dont une première arête ( 10) de

la surface doit être usinée à partir de sa position ini-

tiale jusqu'à coïncider à peu près avec un-segment de ligne de détection ( 38-40), guide caractérisé en ce qu'il comporte une région conductrice inférieure ( 49) sur la surface située entre la position initiale ( 15) de la première arête ( 10) et s'étendant jusqu'à au moins le segment de ligne de détection < 38), une région de barrière isolante ( 33) ayant un bord qui coïncide avec précision avec

le segment de ligne de précision ( 38), se trouvant entiè-

rement à l'extérieur de la région sur la surface entre le segment de ligne de détection et la position initiale ( 15) de la première arête ( 10) et une couche ( 46-43) de matière conductrice se situant entièrement sur la région de barrière ( 33) à l'extérieur de la région-entre la position initiale ( 15) de la première arête( 10) et le segment de ligne de détection ( 38) et s'étendant sur la ligne et en contact

électrique avec la région conductrice ( 49).

Guide d'usinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la région de barrière ( 33) se situe le long d'un bord en gradins comprenant au moins un premier

26 2534053

et un second segments de ligne de détection ( 38-40) décalés l'un par rapport à l'autre et parallèles à une première arête ( 10) et dont les prolongements sont à une distance

prédéterminée l'un de l'autre, la couche de matière con-

ductrice comprenant une surface de connexion et plusieurs

branches ( 46-48), chaque branche ayant une résistance appré-

ciable suivant sa longueur et étant reliée à une première extrémité avec une surface de connexions, l'une au moins des branches s'étendant en travers de chaque segment de ligne de détection entre ses points d'extrémité et faisant contact électrique avec la région conductrice entre chaque

ligne de détection et la première arête ( 10).

6 Procédé d'étalonnage d'un capteur d'usi-

nage situé sur une surface, dont une première arête ( 10) doit être usinée à partir de sa position initiale ( 15) jusqu'à une logne de position finale idéale à une distance prédéterminée d'une ligne caractéristique ( 58), ledit capteur comportant un capteur discret( 29) comprenant une surface conductrice inférieure ( 49) sur la surface située entre la position initiale ( 15) de la première arête ( 10) et s'étendant jusqu'à au moins la ligne de position finale idéale, une région de barrière isolante ( 33) ayant une limite de lignes de détection comprenant au moins un segment de ligne ( 38-40) chacun à un écartement connu avec précision de la ligne caractéristique ( 58) et se situant entre la ligne de position finale idéale et la position initiale de la première arête, ladite région de barrière isolante ( 33) s'étendant à l'opposé de la position initiale de la première arête ( 10), une couche ( 46-48) contenant au moins un circuit conducteur, située entièrement sur la région de barrière ( 33) à l'extérieur de la région entre la position initiale de la première arête et la limite de la ligne de détection, chaque circuit conducteur ( 46-48) s'étendant en travers de l'un des segments de ligne ( 38-40) et en contact électrique avec la région conductrice ( 49) et un dispositif de contrôle de continuité ( 22) connecté entre l'extrémité de chaque circuit conducteur opposé à la limite de la ligne de détection et la région conductrice inférieure ( 49) et fournissant une indication quand la continuité est interrompue entre un circuit conducteur et

la région conductrice inférieure, et un capteur analo-

gique ( 31) consistant en une bande conductrice résistante située le long de la position initiale de la première arêtre ( 10) et coupée par des prolongements de chacun des segments

de ligne ( 38-40) de la limite de ligne de détection croisée.

par les circuits conducteurs et la ligne de position finale idéale, ainsi qu'un dispositif de mesure de résistance (figure 7 b) connecté électriquement aux bornes de la

bande conductrice résistante pour produire un signal indi-

quant la résistance de la bande conductrice, procédé caractérisé en ce qu'il consiste en outre à usiner la

première arête ( 10) de la surface vers la ligne caractéris-

tique < 58) jusqu'à ce que le dispositif de contrôle de continuité ( 22) indique que la continuité est interrompue entre un circuit conducteur ( 46-48) et la région conductrice ( 49), puis, sans autre usinage, à analyser le signal provenant du dispositif de mesure de résistance (figure 7 b) pour déterminer la résistance de la bande conductrice et à calculer une constante de proportionnalité inverse

(K) à partir d'une équation de la forme h=K/R en substi-

tuant i) la distance d'écartement connue du segment-de ligne ( 38-40) croisé par le circuit conducteur dont la continuité avec la région conductrice a été interrompue, à la distance h entre la ligne caractéristique et la première arête et ii) la résistance indiquée par le dispositif de

mesure de résistance à la résistance R-de la bande conduc-

trice et en résolvant l'équation par rapport à K, à pour-

suivre l'usinage de la première arête ( 10) vers la ligne de positon idéale ( 58), puis, tout en continuant l'usinage, à analyser périodiquement le signal provenant du dispositif de mesure de résistance pour déterminer la résistance de

la bande conductrice et à calculer à partir de cette résis-

' tance la valeur h et à interrompre l'usinage quand la valeur de h est réduite dans une plage prédéterminée d'écartement entre la position finale idéale et la ligne caractéristique. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le capteur analogique ( 31) comporte en outre un premier et un second circuits connecteurs ( 32,34) ayant un rapport de longueur effective x connu, au moins le second circuit ayant une résistance appré- ciable et connectés chacun à une extrémité de la bande conductrice résistive, et un troisième circuit connecteur connecté au point de jonction entrele second circuit connecteur et la bande conductrice résistante, le bord de la bande conductrice résistante opposé à la première arête ( 10) étant espacé d'une distance Y O f de la ligne caractéristique ( 58) et le dispositif de mesure de résistance comprenant une source de courant constant ( 53) connecté pour faire passer un courant par le premier circuit connecteur, la bande conductrice résistante et le second circuit connecteur en série, un premier et un second voltmètres ( 55,57) mesurant respectivement les tensions (V 1 et V 2) entre la première et la troisième et la seconde et la troisième extrémités des circuits

connecteurs non-connectés à la bande conductrice résis-

tante, la limite de ligne de détection du capteur discret ( 29) comprenant au moins deux segments de ligne ( 38-40) décalés l'un par rapport à l'autre, en travers de chacun

-desquels s'étend un circuit conducteur, le procédé consis-

tant en outre à usiner le premier bord de la surface vers la ligne de position finale idéale jusqu'à ce que le dispositif de contrôle de continuité ( 22) indique que la continuité est interrompue à au moins deux circuits conducteurs ( 46,48) et la région conductrice, à enregistrer les tensions (V 1 et V 2) à chaque instant o la continuité du circuit est interrompue, à introduire les valeurs connues de hauteur d'entrefer pour l'écartement entre les segments de ligne de détection de région de barrière ( 38-40) et la ligne caractéristique et les valeurs correspondantes de (V 1 et V 2) enregistrées quand la continuité des circuits conducteurs associés avec la région conductrice est interrompue, dans l'équation de hauteur d'entrefer: V 2 h 2/Q (V 1 w V 2)-Y ff pour produire deux équations linéaires avec les deux inconnues h?/Q et Yoúf, à résoudre simultanément les deux équations linéaires pour les valeurs de h 2/Q et Yoff et à introduire

ces valeurs dans l'équation spécifiant la hauteur d'entre-

fer, à poursuivre l'usinage de la première arête ( 10) vers la ligne de position finale idéale ( 58) et, pendant l'usinage, à enregistrer périodiquement les tensions V 1 et V 2 et à calculer l'équation de hauteur d'entrefer en

utilisant les valeurs de V 1 et V 2 les plus récemment enre-

gistrées et les valeurs de h 2/Q et Yo-f résultant de la résolution des deux équations linéaires, et à interrompre l'usinage quand la hauteur d'entrefer se situe dans une

plage voulue.

8 Procédé selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que le premier et le second circuits conduc-

teurs ont des dimensions presque identiques, l'équation spécifiant la hauteur d'entrefer en fonction de V 1, V 2, h 2/Q et Yoff étant: hauteur d'entrefer: V 2 h 2/Q(V 1-V 2 Yoff

9 Procédé selon la revendication 6, carac-

térisé en ce que le capteur analogique ( 31) comportre en outre un premier et un second circuits connecteurs ( 32,34) ayant un rapport de longueur effective x connu, au moins le second circuit ayant une résistance appréciable, et connectés chacun à une extrémité de la bande conductrice résistante, et un troisième circuit connecteur connecté au point de jonction entre le second circuit connecteur et la bande conductrice résistante, le bord de la bande conductrice résistante opposé à la première arête ( 10) étant espacé d'une distance Y Off de la ligne caractéristique ( 58) et le dispositif de mesure de résistance comprenant une source de courant constant ( 58) connectée pour faire passer un courant par le premier circuit connecteur, la bande conductrice résistante et le second circuit connecteur en série, un premier et un second voltmètres ( 55,57) mesurant respectivement les tensions V 1 et V 2 entre la première et la troisième et la seconde et la troisième extrémités des circuits connecteurs connectés à la bande conductrice résistante, la limite de ligne de détection du capteur discret ( 29) comprenant au moins un segment de ligne ( 38-4 à) que traverse un circuit conducteur, le procédé consistant en outre à usiner la première arête ( 10) de la surface vers la ligne de position finale idéale ( 58) jusqu'à ce que le dispositif de contrôle de continuité ( 22) indique que la continuité est interrompue entre au moins un circuit conducteur et une région conductrice, à enregistrer les tensions V 1 et V 2 au moment o la continuité d'un circuit conducteur est interrompue, à introduire la valeur connue de la distance entre le segment de ligne de détection de région de barrière et la ligne

caractéristique pour la hauteur d'entrefer, une appro-

ximation de h 2/Q et les valeurs correspondantes de V 1 et V 2 enregistrées quand la continuité du circuit conducteur associé avec la région conductrice a été interrompue, dans l'équation de hauteur d'entrefer = V 2 h 2/Q(V 1-x V 2)-Y off pour produire une équation linéaire de l'inconnue Y off, à résoudre l'équation linéaire pour la valeur h 2/Q et Yoff et à introduire cette valeur dans l'équation spécifiant la hauteur d'entrefer, à poursuivre l'usinage de la première arête ( 10) vers la ligne de position finale idéale et, pendant l'usinage, à enregistrer périodiquement les tensions V 1 et V et à calculer l'équation de hauteur d'entrefer 1 2. en utilisant les valeurs de V 1 et V 2 les plus récemment enregistrées et la valeur de Y off résultant de la résolution de l'équation linéaire, et interrompre l'usinage quand la

hauteur d'entrefer se situe dans une plage moulue.