JP2020118503A - Linear gauge - Google Patents

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Abstract

To provide a linear gauge for moving a shaft up and down while being contactlessly supported and measuring the top face height of a measurement object, with which, while allowing air exhaust for an air bearing, the shaft is prevented from becoming unable to move vertically due to the grinding dust stuck to the side surface of the shaft.SOLUTION: Provided is a linear gauge 4 comprising: a shaft 40 provided with a probe 400 at the tip; a casing 41 having a support surface for enclosing and supporting the side surface of the shaft; an air ejection opening 42 disposed on the support surface, with air interposed between the side surface of the shaft and the support surface; an exhaust opening 43 disposed below the casing 41 and formed in a ring shape enclosing the side surface of the shaft, for guiding the air ejected from the air ejection opening 42 toward a measurement object along the side surface of the shaft and having it discharged; and means 44 for enclosing the exhaust opening 43 and forming a water screen on the side surface of the shaft. While allowing air exhaust from the exhaust opening 43, extraneous matter is prevented from sticking to the shaft 40 and the probe 400 by the water screen formed by the water screen forming means 44.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、被測定物の表面変位を測定するリニアゲージに関する。 The present invention relates to a linear gauge that measures surface displacement of an object to be measured.

チャックテーブルに保持された被加工物を研削水を供給しながら研削砥石で所定の厚みに研削する研削装置は、特許文献1に開示されているように、被加工物を保持するチャックテーブルの保持面の高さと、保持面が保持した被加工物の上面高さとを測定し、その高さ差を被加工物の厚みとして算出している。 As disclosed in Patent Document 1, a grinding apparatus for grinding a work piece held on a chuck table to a predetermined thickness with a grinding wheel while supplying grinding water is held by a chuck table holding a work piece. The height of the surface and the height of the upper surface of the workpiece held by the holding surface are measured, and the height difference is calculated as the thickness of the workpiece.

また、上記のような各面の高さ測定においてはリニアゲージを用い、先端に測定子を備えるシャフトを上下方向に直動させ、シャフトの高さ位置を検出器が検出することで高精度な高さ測定を可能にしている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in measuring the height of each surface as described above, a linear gauge is used, a shaft equipped with a probe at the tip is moved vertically in a straight line, and the height position of the shaft is detected by a detector to achieve high accuracy. Height measurement is possible (for example, refer to Patent Document 2).

特開2008−073785号公報JP, 2008-073785, A 特開2015−175758号公報JP, 2005-175758, A

上記のようなリニアゲージは、シャフトの上下動作に負荷が掛からないようにするべく、シャフトの側面に向かってエアを噴出させ非接触でシャフトを支持するエア軸受けを備えている。このエア軸受けに使用されたエアがシャフトの側面に沿って被加工物に向かって排気されることで、研削水を供給しつつ研削加工を実施することで研削加工室に発生する研削屑を含む研削噴霧がリニアゲージ内に進入することを防いでいる。 The linear gauge as described above is provided with an air bearing for ejecting air toward the side surface of the shaft and supporting the shaft in a non-contact manner so as not to apply a load to the vertical movement of the shaft. The air used for this air bearing is exhausted toward the workpiece along the side surface of the shaft, so that grinding dust is generated in the grinding chamber by performing grinding while supplying grinding water. Prevents the grinding spray from entering the linear gauge.

しかし、このエアの排気によりシャフトの周囲に渦流が発生し、研削噴霧が乾燥され、研削噴霧に含まれる研削屑がシャフトに固着し、シャフトが上下動できなくなるという問題がある。
よって、エア軸受けによってシャフトを非接触で支持しつつ上下方向に直動させて被測定物の上面高さを測定するリニアゲージにおいては、エア軸受けのエア排気を可能にするとともに、シャフトの側面に研削屑が固着してシャフトが上下動できなくなることがないようにするという課題がある。
However, there is a problem that a vortex is generated around the shaft due to the exhaust of the air, the grinding spray is dried, the grinding dust contained in the grinding spray is fixed to the shaft, and the shaft cannot move up and down.
Therefore, in a linear gauge that measures the height of the upper surface of the object to be measured by directly moving the shaft in the vertical direction while supporting the shaft in a non-contact manner with the air bearing, it is possible to exhaust the air from the air bearing and There is a problem of preventing the shaft from moving up and down due to the adhered grinding dust.

上記課題を解決するための本発明は、被測定物の表面変位を測定するリニアゲージであって、被測定物の表面に接触させる測定子を先端に備えたシャフトと、該シャフトの側面を囲繞して支持する支持面を有するケーシングと、該支持面に配設され該シャフトの側面と該支持面との間にエアを介在させるエア噴出口と、該ケーシングの下に配設され該シャフトの側面を囲繞するリング状に形成され該エア噴出口から噴出したエアを該シャフトの側面に沿って被測定物に向かって排気させる排気口と、該排気口を囲繞し該シャフトの側面に水膜を形成する水膜形成手段と、を備え、該排気口からエアの排気を可能にすると共に、該水膜形成手段により形成される水膜によって該シャフト及び該測定子に付着物が付着しないように保護するリニアゲージである。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a linear gauge for measuring the surface displacement of an object to be measured, the shaft having a tip with a probe contacting the surface of the object to be measured, and a side surface of the shaft. A casing having a supporting surface for supporting the same, an air ejection port arranged on the supporting surface for interposing air between the side surface of the shaft and the supporting surface, and a casing arranged under the casing for the shaft. An exhaust port formed in a ring shape surrounding the side surface for exhausting the air ejected from the air ejection port toward the object to be measured along the side surface of the shaft, and a water film surrounding the exhaust port on the side surface of the shaft. And a water film forming means for forming air to enable air to be exhausted from the exhaust port, and prevent a deposit from adhering to the shaft and the probe due to the water film formed by the water film forming means. It is a linear gauge that protects.

前記水膜形成手段は、前記排気口を囲繞する環状の水噴出口を備える水供給ノズルを備えていると好ましい。 It is preferable that the water film forming means includes a water supply nozzle including an annular water ejection port that surrounds the exhaust port.

前記水膜形成手段は、前記シャフトを囲繞する環状管と、該環状管の一方の位置から該環状管に水を供給する供給部と、該環状管の中心を基準として該一方の位置に対称的な他方の位置で被測定物に向かって水を噴出する水噴出口と、を備え、該供給部から該環状管に供給された水が該環状管を流れることで発生する該シャフトの軸心を軸とする周方向の力が該水噴出口で水が合流した際に残存することで、水が該シャフトの側面を覆い該被測定物に向かって流れ前記水膜を形成すると好ましい。 The water film forming means includes an annular pipe that surrounds the shaft, a supply unit that supplies water to the annular pipe from one position of the annular pipe, and a symmetry at the one position with respect to the center of the annular pipe. A water jet outlet for jetting water toward the object to be measured at the other opposite position, and the axis of the shaft generated when the water supplied from the supply unit to the annular pipe flows through the annular pipe. It is preferable that the force in the circumferential direction centering on the axis remains when water merges at the water ejection port, so that the water covers the side surface of the shaft and flows toward the object to be measured to form the water film.

本発明に係る被測定物の表面変位を測定するリニアゲージは、被測定物の表面に接触させる測定子を先端に備えたシャフトと、シャフトの側面を囲繞して支持する支持面を有するケーシングと、支持面に配設されシャフトの側面と支持面との間にエアを介在させるエア噴出口と、ケーシングの下に配設されシャフトの側面を囲繞するリング状に形成されエア噴出口から噴出したエアをシャフトの側面に沿って被測定物に向かって排気させる排気口と、排気口を囲繞しシャフトの側面に水膜を形成する水膜形成手段と、を備えているため、排気口からエアの排気を可能にすると共に、水膜形成手段により形成される水膜によってシャフト及び測定子を研削屑等の付着物が付着しないように保護することが可能となる。さらに排気口から排気されたエアと水膜形成手段から供給された水とが、測定子が接触する被測定物の表面から研削屑を排除するので、被測定物の表面の変位の測定誤差の発生を防ぐことができる。 A linear gauge for measuring the surface displacement of an object to be measured according to the present invention includes a shaft having a probe at the tip for contacting the surface of the object to be measured, and a casing having a supporting surface surrounding and supporting a side surface of the shaft. , An air ejection port which is arranged on the support surface and has air interposed between the side surface of the shaft and the support surface, and a ring shape which is arranged below the casing and surrounds the side surface of the shaft and ejected from the air ejection port Since the exhaust port for exhausting air toward the object to be measured along the side surface of the shaft and the water film forming means surrounding the exhaust port to form a water film on the side surface of the shaft are provided, the air is exhausted from the exhaust port. It becomes possible to exhaust the water and the water film formed by the water film forming means can protect the shaft and the tracing stylus from the attachment of grinding dust and the like. Further, the air exhausted from the exhaust port and the water supplied from the water film forming means remove grinding debris from the surface of the measured object with which the contact point comes into contact, so that the measurement error of the displacement of the surface of the measured object is reduced. It can be prevented from occurring.

本発明に係るリニアゲージにおいて、水膜形成手段は、排気口を囲繞する環状の水噴出口を備える水供給ノズルを備えていることで、水膜の形成を容易に行うことが可能となる。 In the linear gauge according to the present invention, the water film forming means includes the water supply nozzle having the annular water jet port that surrounds the exhaust port, so that the water film can be easily formed.

本発明に係るリニアゲージにおいて、水膜形成手段は、シャフトを囲繞する環状管と、環状管の一方の位置から水を供給する供給部と、環状管の中心を基準として一方の位置に対称的な他方の位置で供給部の反対側に形成され被測定物に向かって水を噴出する水噴出口と、を備えることによって、供給部から環状管に供給された水が環状管を流れることで発生するシャフトの軸心を軸とする周方向の力が水噴出口で水が合流した際に残存することで、水がシャフトの側面を覆い被測定物に向かって流れて水膜を容易に形成することが可能となる。 In the linear gauge according to the present invention, the water film forming means includes an annular pipe that surrounds the shaft, a supply unit that supplies water from one position of the annular pipe, and a symmetrical position at one position with respect to the center of the annular pipe. By providing a water ejection port which is formed on the opposite side of the supply unit at the other position and ejects water toward the object to be measured, the water supplied from the supply unit to the annular pipe flows through the annular pipe. The generated circumferential force around the shaft axis remains when the water merges at the water outlet, allowing the water to cover the side surface of the shaft and flow toward the DUT, facilitating the water film. Can be formed.

リニアゲージの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a linear gauge. リニアゲージの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a linear gauge. 水膜形成手段の一例を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating an example of a water film forming means. 水膜形成手段の別例を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating another example of a water film forming means.

図1に示す本発明に係るリニアゲージ4は、例えば、半導体ウェーハ等の被加工物を研削する図示しない研削装置に配設されており、被測定物Wである半導体ウェーハ等の表面変位、即ち、研削加工が施されること等によって時間と共に変化する被測定物Wの表面Waの高さ位置を測定することができる。 The linear gauge 4 according to the present invention shown in FIG. 1 is disposed in, for example, a grinding device (not shown) for grinding a workpiece such as a semiconductor wafer, and the surface displacement of the semiconductor wafer or the like as the workpiece W, that is, It is possible to measure the height position of the surface Wa of the object to be measured W, which changes with time due to the grinding process or the like.

図1、2に示すリニアゲージ4は、例えば、被測定物Wの表面Waに接触させる測定子400を先端に備えた直動式のシャフト40と、シャフト40の側面40aを囲繞して支持する支持面41aを有するケーシング41と、支持面41aに配設されシャフト40の側面40aと支持面41aとの間にエアを介在させるエア噴出口42と、ケーシング41の下に配設されシャフト40の側面40aを囲繞するリング状に形成されエア噴出口42から噴出したエアをシャフト40の側面40aに沿って被測定物Wに向かって排気させる排気口43と、排気口43を囲繞しシャフト40の側面40aに水膜を形成する水膜形成手段44と、を備えている。 The linear gauge 4 shown in FIGS. 1 and 2 surrounds and supports, for example, a direct-acting type shaft 40 having a tip 400 of a tracing stylus 400 that contacts the surface Wa of the object to be measured W and a side surface 40a of the shaft 40. A casing 41 having a support surface 41a, an air ejection port 42 disposed on the support surface 41a for interposing air between a side surface 40a of the shaft 40 and the support surface 41a, and a shaft 40 disposed below the casing 41. An exhaust port 43, which is formed in a ring shape and surrounds the side surface 40a, exhausts the air ejected from the air ejection port 42 toward the object W along the side surface 40a of the shaft 40, and the exhaust port 43 of the shaft 40 surrounding the exhaust port 43. A water film forming means 44 for forming a water film on the side surface 40a.

シャフト40は、例えば、外形が円柱状に形成されており、その下端側に測定子400が取り外し可能に連結されている。本実施形態における測定子400は、その下端400cが、ダイヤモンド等からなり丸みを帯びた球面状に形成されている。 The shaft 40 has, for example, a cylindrical outer shape, and the tracing stylus 400 is detachably connected to the lower end side thereof. The lower end 400c of the tracing stylus 400 according to the present embodiment is formed of diamond or the like into a rounded spherical surface.

図1に示すように、鉛直方向(Z軸方向)に延在するシャフト40の上端側は、例えば、矩形平板状の固定板490の下面側に固定ナット491によって連結している。
リニアゲージ4は、固定板490とZ軸方向において対向して固定板490と平行な平板状の支持板480を有している。シャフト40は、図2に示すように、支持板480の円形穴480aを貫通しており、シャフト40の下端側及びシャフト40の下端側に連結された測定子400は、支持板480の下面から下方に突出している。
As shown in FIG. 1, the upper end side of the shaft 40 extending in the vertical direction (Z-axis direction) is connected to the lower surface side of a fixed plate 490 having a rectangular flat plate shape by a fixing nut 491, for example.
The linear gauge 4 has a flat plate-shaped support plate 480 that faces the fixed plate 490 in the Z-axis direction and is parallel to the fixed plate 490. As shown in FIG. 2, the shaft 40 penetrates the circular hole 480 a of the support plate 480, and the tracing stylus 400 connected to the lower end side of the shaft 40 and the lower end side of the shaft 40 is provided from the lower surface of the support plate 480. It projects downward.

リニアゲージ4は、例えば、ケーシング41が非接触で支持したシャフト40の軸方向(Z軸方向)を回転軸とする回転を規制する回転規制手段50を備えている。回転規制手段50は、1つのブロック形状の第1の磁石501と、第1の磁石501が有する磁界に反発する方向に磁界を方向付け第1の磁石501を挟んで均等な間隔で離間しシャフト40の軸方向と平行なZ軸方向に延在する少なくとも2本の第2の磁石502と、第1の磁石501に接続され第1の磁石501をZ軸方向に移動させるガイド棒503とにより構成されている。 The linear gauge 4 includes, for example, a rotation restricting unit 50 that restricts the rotation of the shaft 40 supported by the casing 41 in a non-contact manner around the axis (Z-axis direction) of the shaft. The rotation restricting means 50 directs a magnetic field in a direction that repels the magnetic field of the first magnet 501 and the first magnet 501 having a block shape, and the first magnet 501 is sandwiched between the first magnet 501 and the first magnet 501. By at least two second magnets 502 extending in the Z-axis direction parallel to the axial direction of 40, and a guide rod 503 that is connected to the first magnet 501 and moves the first magnet 501 in the Z-axis direction. It is configured.

ガイド棒503の上端側は、固定板490に接続されており、シャフト40の延在方向と平行に延在している。ガイド棒503の下端側には、第1の磁石501が固定されている。2つの第2の磁石502は、第1の磁石501を挟んでケーシング41の側面に固定されている。そして、第1の磁石501と第2の磁石502とが反発することにより、第2の磁石502とガイド棒503との水平方向の距離が一定に保たれ、ガイド棒503の向きが変わってしまうことがない。したがって、向きが不変なガイド棒503が固定板490を介してシャフト40に連結されているため、シャフト40が円柱状に形成されていても、回転規制手段50によってシャフト40の回転方向の動きを規制することができる。
なお、シャフト40の形状は、円柱状に限られず、回転しない形状、すなわち円柱でない形状によって構成してもよい。したがって、多角柱でもよいし、楕円柱でもよい。また、一面のみが平らな面に形成され、他の面が曲面に形成された柱状でもよい。これに対応し、ケーシング41の支持面41aも、シャフト40の形状に合わせて形成されていればよい。そして、この場合には、回転規制手段50をリニアゲージ4が備えない構成となっていてもよい。
The upper end side of the guide rod 503 is connected to the fixed plate 490 and extends parallel to the extending direction of the shaft 40. A first magnet 501 is fixed to the lower end side of the guide rod 503. The two second magnets 502 are fixed to the side surface of the casing 41 with the first magnet 501 interposed therebetween. Then, the first magnet 501 and the second magnet 502 repel each other, so that the horizontal distance between the second magnet 502 and the guide rod 503 is kept constant, and the direction of the guide rod 503 changes. Never. Therefore, since the guide rod 503 whose orientation is invariable is connected to the shaft 40 via the fixing plate 490, even if the shaft 40 is formed in a cylindrical shape, the rotation restricting means 50 prevents the shaft 40 from moving in the rotation direction. Can be regulated.
The shape of the shaft 40 is not limited to the cylindrical shape, and may be a non-rotating shape, that is, a non-cylindrical shape. Therefore, it may be a polygonal prism or an elliptic cylinder. Further, it may be a columnar shape in which only one surface is formed as a flat surface and the other surface is formed as a curved surface. Corresponding to this, the support surface 41a of the casing 41 may be formed to match the shape of the shaft 40. In this case, the rotation restricting means 50 may not be included in the linear gauge 4.

ケーシング41は、支持板480の上面に配設された例えば直方体状の枠体410を有しており、枠体410の内部にシャフト40を挿通させてシャフト40の側面40aを非接触で支持できる構成となっている。シャフト40は、本実施形態においては円柱形状に形成されており、これに対応して、枠体410には、シャフト40を収容するための横断面円形状の収容孔41dが形成されている。
枠体410は、シャフト40の側面40aから均等な隙間を設けて離間して側面40aを囲繞する支持面41aと、シャフト40の側面40aを囲繞しシャフト40の側面40aを支持するエアを隙間に対して支持面41aから噴出させる複数のエア噴出口42と、コンプレッサー等からなるエア供給源60に接続されたエア流入口410cと、エア流入口410cと各エア噴出口42とを連通させる流路410dとを備えている。
The casing 41 has, for example, a rectangular parallelepiped frame body 410 arranged on the upper surface of the support plate 480, and the shaft 40 can be inserted into the frame body 410 to support the side surface 40a of the shaft 40 in a non-contact manner. It is composed. The shaft 40 is formed in a columnar shape in the present embodiment, and correspondingly, the frame body 410 is formed with an accommodation hole 41 d having a circular cross section for accommodating the shaft 40.
The frame body 410 includes a support surface 41a that surrounds the side surface 40a and is spaced apart from the side surface 40a of the shaft 40 by an even gap, and an air that surrounds the side surface 40a of the shaft 40 and supports the side surface 40a of the shaft 40. On the other hand, a plurality of air ejection ports 42 ejected from the support surface 41a, an air inflow port 410c connected to an air supply source 60 such as a compressor, and a flow path communicating the air inflow port 410c with each air ejection port 42. And 410d.

エア流入口410cには、継手410eを介して金属配管又は可撓性を有する樹脂チューブ等のエア供給管600の一端が連通しており、エア供給管600の他端側にはエア供給源60が接続されている。 One end of an air supply pipe 600 such as a metal pipe or a flexible resin tube communicates with the air inlet 410c via a joint 410e, and the air supply source 60 is connected to the other end of the air supply pipe 600. Are connected.

このように構成されるケーシング41では、エア供給源60からエア供給管600に供給されたエアを、各エア噴出口42からシャフト40の側面40aに対して垂直な方向に噴出させることで、シャフト40を隙間を介在させエアで囲繞して非接触の状態で支持することができる。 In the casing 41 configured in this way, the air supplied from the air supply source 60 to the air supply pipe 600 is ejected from each air ejection port 42 in a direction perpendicular to the side surface 40a of the shaft 40, whereby the shaft 40 can be supported in a non-contact state by being surrounded by air with a gap.

支持板480上には、シャフト40をZ軸方向に直動させる直動駆動手段20が配設されている。図1、2に示すように、直動駆動手段20は、例えば、ピストンシリンダであり、内部にピストン200を備え基端側(−Z方向側)に底のあるシリンダチューブ201と、シリンダチューブ201に挿入され下端がピストン200に取り付けられたピストンロッド202と、シリンダチューブ201の内部にエアを流入するためのエア流入口203a、203bとを少なくとも備えている。ピストンロッド202の上端側は、固定板490の下面に接触可能となっており、シリンダチューブ201の基端側は、支持板480の上面に固定されている。 On the support plate 480, the linear drive means 20 for linearly moving the shaft 40 in the Z-axis direction is arranged. As shown in FIGS. 1 and 2, the linear drive means 20 is, for example, a piston cylinder, has a piston 200 inside, and has a bottom on the base end side (−Z direction side) and a cylinder tube 201. And a lower end of the piston rod 202 attached to the piston 200, and air inlets 203a and 203b for injecting air into the cylinder tube 201. The upper end side of the piston rod 202 can contact the lower surface of the fixed plate 490, and the proximal end side of the cylinder tube 201 is fixed to the upper surface of the support plate 480.

エア流入口203a、203bには、それぞれエア流路204a、204bが連通しており、エア流路204a、204bは例えばソレノイドバルブ603を介して選択的にエア供給源60に接続されている。 Air flow paths 204a and 204b are connected to the air inlets 203a and 203b, respectively, and the air flow paths 204a and 204b are selectively connected to the air supply source 60 via a solenoid valve 603, for example.

直動駆動手段20によって被測定物Wの表面Waから離反する方向にシャフト40を上昇させるときは、ソレノイドバルブ603に通電がなされエア供給源60がエア流路204bに連通する状態になり、エア供給源60から供給されたエアがエア流入口203bに流入する。そして、シリンダチューブ201内に下方からエアを供給することにより、シリンダチューブ201の内部においてピストン200を上昇させる。そして、固定板490の下面にピストンロッド202を接触させてからさらにピストンロッド202を上昇させて固定板490を上昇させることにより、固定板490に連結されたシャフト40を上昇させる。 When the shaft 40 is lifted by the linear drive means 20 in the direction away from the surface Wa of the object to be measured W, the solenoid valve 603 is energized to bring the air supply source 60 into communication with the air flow path 204b. The air supplied from the supply source 60 flows into the air inlet 203b. Then, by supplying air into the cylinder tube 201 from below, the piston 200 is raised inside the cylinder tube 201. Then, the piston rod 202 is brought into contact with the lower surface of the fixed plate 490, and then the piston rod 202 is further raised to raise the fixed plate 490, thereby raising the shaft 40 connected to the fixed plate 490.

一方、直動駆動手段20によってシャフト40を被測定物Wの表面Waに接近させる方向に下降させるときは、ソレノイドバルブ603に通電がなされエア供給源60がエア流路204aに連通する状態になり、エア供給源60がエア流入口203aに所定のエアを流入しシリンダチューブ201内に上方からエアを供給し、また、エア流入口203bから所定のエアを流出させる。その結果、ピストンロッド202の上端が固定板490の下面に接触した状態で規制された速度でピストンロッド202が下降していくことで、シャフト40及びシャフト40に連結される固定板490の自重によってシャフト40が下降する速度が制限される。そして、測定子400の下端400cが被測定物Wの表面Waに接触するまでシャフト40を下降させる。 On the other hand, when the shaft 40 is lowered by the linear drive means 20 in the direction of approaching the surface Wa of the object to be measured W, the solenoid valve 603 is energized to bring the air supply source 60 into communication with the air flow path 204a. The air supply source 60 causes a predetermined air to flow into the air inlet 203a to supply the air into the cylinder tube 201 from above, and causes a predetermined air to flow out from the air inlet 203b. As a result, the piston rod 202 descends at a regulated speed while the upper end of the piston rod 202 is in contact with the lower surface of the fixed plate 490, so that the weight of the shaft 40 and the fixed plate 490 coupled to the shaft 40 is reduced. The speed at which the shaft 40 descends is limited. Then, the shaft 40 is lowered until the lower end 400c of the tracing stylus 400 contacts the surface Wa of the object W to be measured.

図1、2に示すように、固定板490の下面の一角には、高さ位置読み取り手段25が配設されている。高さ位置読み取り手段25は、固定板490の下面にその上端が固定されておりシャフト40の延在方向(Z軸方向)と平行に−Z方向に向かって延在するスケール250と、スケール250の目盛り250aを読み取る読み取り部251と、読み取り部251が固定される支持柱252とを備えている。支持柱252は、支持板480の側面に固定されており+Z方向に向かって延在している。読み取り部251は、支持柱252の側面に固定されているとともに、スケール250の側面にZ軸方向に等間隔に形成された目盛り250aに対面している。読み取り部251は、例えば、スケール250の目盛り250aの反射光を読み取る光学式のものであり、読み取ったスケール250の目盛り250aの値をシャフト40の測定子400の下端400cの高さ位置に変換して測定することで、被測定物Wの表面Waの高さ位置を読み取ることができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the height position reading means 25 is arranged at one corner of the lower surface of the fixed plate 490. The height position reading means 25 has its upper end fixed to the lower surface of the fixed plate 490, and the scale 250 extending in the −Z direction parallel to the extending direction (Z axis direction) of the shaft 40, and the scale 250. The reading unit 251 for reading the scale 250a and the supporting column 252 to which the reading unit 251 is fixed are provided. The support column 252 is fixed to the side surface of the support plate 480 and extends in the +Z direction. The reading unit 251 is fixed to the side surface of the support column 252, and faces the scale 250a formed on the side surface of the scale 250 at equal intervals in the Z-axis direction. The reading unit 251 is, for example, an optical type that reads the reflected light of the scale 250a of the scale 250, and converts the read value of the scale 250a of the scale 250 into the height position of the lower end 400c of the tracing stylus 400 of the shaft 40. The height position of the surface Wa of the object to be measured W can be read by performing the measurement.

図2、3に示すように、支持板480の下面には、例えば外形が略円柱状の水供給ノズル441が、その上部に形成されたネジ部441a等によって着脱可能に装着されている。水供給ノズル441の中央には厚み方向(Z軸方向)にシャフト40を貫通させるための横断面円形状の貫通孔441bが形成されており、該貫通孔441bの下端側が、ケーシング41の下に配設されシャフト40の側面40aを囲繞するリング状に形成されエア噴出口42から噴出したエアをシャフト40の側面40aに沿って被測定物Wに向かって排気させる排気口43となる。
貫通孔441bと支持板480の円形穴480aとケーシング41の円形状の収容孔41dとは中心が略合致しており、本実施形態においては例えばその直径が同径となっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a water supply nozzle 441 having, for example, a substantially cylindrical outer shape is detachably attached to the lower surface of the support plate 480 by a screw portion 441a formed on the upper portion thereof. A through hole 441b having a circular cross section for penetrating the shaft 40 in the thickness direction (Z-axis direction) is formed in the center of the water supply nozzle 441, and the lower end side of the through hole 441b is below the casing 41. The exhaust port 43 is formed in a ring shape and surrounds the side surface 40a of the shaft 40 to exhaust the air ejected from the air ejection port 42 toward the object to be measured W along the side surface 40a of the shaft 40.
The through hole 441b, the circular hole 480a of the support plate 480, and the circular accommodating hole 41d of the casing 41 have centers substantially aligned with each other, and in the present embodiment, for example, have the same diameter.

図2、3に示す水膜形成手段44(以下、実施形態1の水膜形成手段44とする。)は、排気口43を囲繞する環状の水噴出口441cを備える上記水供給ノズル441を備えている。
例えば、水供給ノズル441の側面には水供給口441dが形成されており、該水供給口441dは、水供給ノズル441内部において水噴出口441cに連通している。水噴出口441cは、図2、3に示す例においては、水供給ノズル441の下端側に向けて縮径する筒状に形成されており水供給口441dから水噴出口441cに移動した水が水供給ノズル441の中央に向く流れとなりつつ下降するようになっているが、これに限定されるものではない。
The water film forming means 44 shown in FIGS. 2 and 3 (hereinafter, referred to as the water film forming means 44 of the first embodiment) includes the water supply nozzle 441 having an annular water ejection port 441c surrounding the exhaust port 43. ing.
For example, a water supply port 441d is formed on the side surface of the water supply nozzle 441, and the water supply port 441d communicates with the water ejection port 441c inside the water supply nozzle 441. In the example shown in FIGS. 2 and 3, the water jet port 441c is formed in a tubular shape whose diameter is reduced toward the lower end side of the water feed nozzle 441, and the water that has moved from the water feed port 441d to the water jet port 441c is The water supply nozzle 441 descends while flowing toward the center of the water supply nozzle 441, but is not limited to this.

水供給口441dには、水供給パイプ460が一端が接続されており、水供給パイプ460の他端側にはポンプ等から構成され水(例えば、純水)を供給可能な水供給源461が連通している。 One end of a water supply pipe 460 is connected to the water supply port 441d, and a water supply source 461 configured by a pump or the like and capable of supplying water (for example, pure water) is connected to the other end side of the water supply pipe 460. It is in communication.

以下に上記リニアゲージ4により被測定物Wの表面Waの変位を測定する場合の、リニアゲージ4の動作について、図2及び図3を用いて説明する。
図2、3において、被測定物Wは、図示しない研削装置のチャックテーブル10(図3には不図示)に吸引保持されており、研削水が供給されつつ回転する研削砥石によって薄化されている。即ち、被測定物Wは、チャックテーブル10の図示しない吸引源に連通しポーラス部材等からなる保持面10aに表面Waを上側に向けて吸引保持されており、チャックテーブル10の回転に伴ってZ軸方向の軸心周りに回転している。
The operation of the linear gauge 4 when the displacement of the surface Wa of the object W is measured by the linear gauge 4 will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.
2 and 3, the object to be measured W is suction-held on a chuck table 10 (not shown in FIG. 3) of a grinding device (not shown), and is thinned by a grinding wheel that rotates while being supplied with grinding water. There is. That is, the object to be measured W is suction-held on the holding surface 10a, which is in communication with a suction source (not shown) of the chuck table 10 and is made of a porous member or the like, with the front surface Wa facing upward. It is rotating around the axial center.

図2に示すように、リニアゲージ4は、支持台11上に取り付けられており、被測定物Wの上方に位置づけられている。被測定物Wの研削加工中においては、リニアゲージ4を用いて被測定物Wの表面Waの変位を測定して被測定物Wの厚みの変化を監視する。
直動駆動手段20が、シャフト40を被測定物Wに接近する−Z方向に下降させる。具体的には、図2に示すエア供給源60がエア流入口203aに所定量のエアを流入させてシリンダチューブ201内にエアを供給することにより、規制された速度でシリンダチューブ201の内部においてピストン200を下方向(−Z方向)に移動させる。これにより、固定板490及びシャフト40の自重による下降速度を制限しながら測定子400の下端400cが被測定物Wの表面Waに接触するまでシャフト40を下降させる。このように、直動駆動手段20が固定板490及びシャフト40の下降速度を制限することにより、測定子400の下端400cが被測定物Wに接触する時の衝撃を小さくすることができる。
As shown in FIG. 2, the linear gauge 4 is mounted on the support base 11 and is positioned above the object W to be measured. During the grinding of the object to be measured W, the displacement of the surface Wa of the object to be measured W is measured by using the linear gauge 4 to monitor the change in the thickness of the object to be measured W.
The linear drive means 20 lowers the shaft 40 in the −Z direction which approaches the object W to be measured. Specifically, the air supply source 60 shown in FIG. 2 causes a predetermined amount of air to flow into the air inlet 203a to supply the air into the cylinder tube 201, so that the inside of the cylinder tube 201 is controlled at a regulated speed. The piston 200 is moved downward (-Z direction). As a result, the shaft 40 is lowered until the lower end 400c of the tracing stylus 400 contacts the surface Wa of the object to be measured W while limiting the descending speed of the fixed plate 490 and the shaft 40 due to its own weight. In this way, since the linear motion drive means 20 limits the descending speed of the fixed plate 490 and the shaft 40, the impact when the lower end 400c of the tracing stylus 400 contacts the object W to be measured can be reduced.

この際、エア供給源60からエア流入口410cにエアを供給し、エア噴出口42からシャフト40の側面40aとケーシング41の支持面41aとの間にエアを噴出させ介在させることにより、ケーシング41でシャフト40の側面40aを非接触で支持しつつ、シャフト40をZ軸方向に垂直に下降させていくことができる。 At this time, the air is supplied from the air supply source 60 to the air inlet 410c, and the air is ejected from the air ejection port 42 between the side surface 40a of the shaft 40 and the support surface 41a of the casing 41 to interpose the casing 41. The shaft 40 can be vertically lowered in the Z-axis direction while supporting the side surface 40a of the shaft 40 in a non-contact manner.

シャフト40の下降により被測定物Wの表面Waに測定子400が接触したら、測定子400の下端400cが被測定物Wの表面Waに接触したときのスケール250の目盛り250aを読み取り部251が読み取る。
その後、エア供給源60からエア流入口203aに流入させるエアの供給量を調整し、シャフト40が被測定物Wの厚みの変化、換言すれば被測定物Wの表面Waの変位に応じて自由に軸方向に動くことができるものとし、読み取り部251が変化する目盛り250aを順次読み取っていくことで、リニアゲージ4によって被測定物Wの表面Waの変位を順次測定していくことができる。
When the tracing stylus 400 comes into contact with the surface Wa of the object to be measured W due to the lowering of the shaft 40, the reading unit 251 reads the scale 250a of the scale 250 when the lower end 400c of the tracing stylus 400 comes into contact with the surface Wa of the object to be measured W. ..
After that, the amount of air supplied from the air supply source 60 to the air inflow port 203a is adjusted, and the shaft 40 freely changes according to the change in the thickness of the measured object W, in other words, the displacement of the surface Wa of the measured object W. The linear gauge 4 can sequentially measure the displacement of the front surface Wa of the object to be measured W by sequentially reading the graduations 250a that the reading unit 251 changes.

リニアゲージ4で被測定物Wの表面Waの変位を測定している最中において、エア噴出口42からシャフト40の側面40aとケーシング41の支持面41aとの間に供給されたエアは、シャフト40の側面40aに沿ってケーシング41の収容孔41d内を下降していき、さらに、支持板480の円形穴480aを通過して水供給ノズル441に至る。
該エアは、水供給ノズル441内においてもシャフト40の側面40aに沿って貫通孔441b内を下降していき、環状の排気口43から被測定物Wに向かって排気される。
While the displacement of the surface Wa of the measured object W is being measured by the linear gauge 4, the air supplied from the air ejection port 42 between the side surface 40a of the shaft 40 and the support surface 41a of the casing 41 is 40 descends in the accommodation hole 41d of the casing 41 along the side surface 40a of the casing 40, and further passes through the circular hole 480a of the support plate 480 to reach the water supply nozzle 441.
The air descends in the through hole 441b along the side surface 40a of the shaft 40 also in the water supply nozzle 441 and is exhausted from the annular exhaust port 43 toward the measured object W.

リニアゲージ4で被測定物Wの表面Waの変位を測定している最中において、水供給源461から水が供給され、水供給口441dから該水が水供給ノズル441内部に流入していく。そして、排気口43を囲繞する環状の水噴出口441cから該水がシャフト40の側面40aに向けて噴出し、シャフト40の側面40aを水膜として覆いつつ被測定物Wに向かう下方に流れていく。その結果、排気口43からエアの排気がなされると共に、水膜形成手段44により形成される水膜によってシャフト40及び測定子400に付着物が付着しないように保護がなされる。即ち、研削屑を含む研削噴霧が水供給ノズル441から下方に突き出たシャフト40及び測定子400の周囲に舞っていても、シャフト40の側面40aや測定子400に接触することが水膜によって防がれ、また、乾燥して固着することも防がれる。 While the displacement of the surface Wa of the object to be measured W is being measured by the linear gauge 4, water is supplied from the water supply source 461 and the water flows into the water supply nozzle 441 from the water supply port 441d. .. Then, the water is ejected from the annular water ejection port 441c surrounding the exhaust port 43 toward the side surface 40a of the shaft 40 and flows downward toward the object W to be measured while covering the side surface 40a of the shaft 40 as a water film. Go As a result, air is exhausted from the exhaust port 43, and the water film formed by the water film forming means 44 protects the shaft 40 and the tracing stylus 400 from deposits. That is, even if the grinding spray containing grinding dust is flying around the shaft 40 and the tracing stylus 400 protruding downward from the water supply nozzle 441, the water film prevents contact with the side surface 40a of the shaft 40 and the tracing stylus 400. It also prevents peeling and sticking due to drying.

本発明に係る被測定物Wの表面変位を測定するリニアゲージ4は、被測定物Wの表面Waに接触させる測定子400を先端に備えたシャフト40と、シャフト40の側面40aを囲繞して支持する支持面41aを有するケーシング41と、支持面41aに配設されシャフト40の側面40aと支持面41aとの間にエアを介在させるエア噴出口42と、ケーシング41の下に配設されシャフト40の側面40aを囲繞するリング状に形成されエア噴出口42から噴出したエアをシャフト40の側面40aに沿って被測定物Wに向かって排気させる排気口43と、排気口43を囲繞しシャフト40の側面40aに水膜を形成する水膜形成手段44と、を備えているため、排気口43からエアの排気を可能にすると共に、水膜形成手段44により形成される水膜によってシャフト40及び測定子400を研削屑等の付着物が付着しないように保護することが可能となる。さらに排気口43から排気されたエアと水膜形成手段44から供給された水とが、図3に示すように測定子400が接触する被測定物Wの表面Waから研削屑を排除するように被測定物Wの表面Wa上を流れていくので、リニアゲージ4による被測定物Wの表面Waの変位の測定誤差の発生を防ぐことができる。 The linear gauge 4 for measuring the surface displacement of the object to be measured W according to the present invention surrounds a shaft 40 having a tip 400 of a tracing stylus 400 that contacts the surface Wa of the object to be measured W and a side surface 40a of the shaft 40. A casing 41 having a supporting surface 41a for supporting, an air ejection port 42 arranged on the supporting surface 41a for interposing air between the side surface 40a of the shaft 40 and the supporting surface 41a, and a shaft arranged under the casing 41. An exhaust port 43 that is formed in a ring shape surrounding the side surface 40a of the exhaust port 40 and that exhausts air ejected from the air ejection port 42 toward the object W along the side surface 40a of the shaft 40 and a shaft that surrounds the exhaust port 43. Since the water film forming means 44 for forming a water film is provided on the side surface 40a of the shaft 40, air can be exhausted from the exhaust port 43, and the shaft 40 is formed by the water film formed by the water film forming means 44. Further, it is possible to protect the tracing stylus 400 from being attached with an adhering material such as grinding dust. Further, the air exhausted from the exhaust port 43 and the water supplied from the water film forming means 44 remove the grinding dust from the surface Wa of the measured object W with which the tracing stylus 400 comes into contact, as shown in FIG. Since it flows over the surface Wa of the object to be measured W, it is possible to prevent the measurement error of the displacement of the surface Wa of the object to be measured W by the linear gauge 4 from occurring.

本発明に係るリニアゲージ4において、水膜形成手段44は、排気口43を囲繞する環状の水噴出口441cを備える水供給ノズル441を備えていることで、水膜の形成を容易に行うことが可能となる。 In the linear gauge 4 according to the present invention, the water film forming means 44 is provided with the water supply nozzle 441 having the annular water ejection port 441c surrounding the exhaust port 43, so that the water film can be easily formed. Is possible.

本発明に係るリニアゲージ4は、図2、3に示す水膜形成手段44に代えて、図4に示す水膜形成手段45を備えてもよい。
水膜形成手段45は、シャフト40を囲繞する環状管450と、環状管450の一方の位置450a(図4においては+X方向側の位置)から水を供給する供給部451と、環状管450の中心を基準として一方の位置450aに対称的な他方の位置450b(図4においては−X方向側の位置)で供給部451の反対側に形成され被測定物Wに向かって水を噴出する水噴出口452と、を備える。本実施形態においては、水膜形成手段45の上記各構成要素は、例えば、支持板480の下面に取り付けられた略円柱状の柱体459内に配設されている。
The linear gauge 4 according to the present invention may include a water film forming means 45 shown in FIG. 4 instead of the water film forming means 44 shown in FIGS.
The water film forming means 45 includes an annular pipe 450 surrounding the shaft 40, a supply unit 451 for supplying water from one position 450a (a position on the +X direction side in FIG. 4) of the annular pipe 450, and an annular pipe 450. Water that is formed on the opposite side of the supply unit 451 at the other position 450b (position on the −X direction side in FIG. 4) symmetrical to the one position 450a with respect to the center and ejects water toward the measured object W. And a jet port 452. In the present embodiment, the above-mentioned respective constituent elements of the water film forming means 45 are arranged, for example, in a substantially columnar columnar body 459 attached to the lower surface of the support plate 480.

柱体459の上面にはネジ部459aが形成されており、柱体459は支持板480の下面にネジ部459aによって着脱可能に装着されている。柱体459の中央には厚み方向(Z軸方向)にシャフト40を貫通させるための横断面円形状の貫通孔459bが形成されており、該貫通孔459bは例えば支持板480の円形穴480aと略同径の直径を備えており、円形穴480aと中心が合致した状態になっている。 A threaded portion 459a is formed on the upper surface of the pillar 459, and the pillar 459 is detachably attached to the lower surface of the support plate 480 by the threaded portion 459a. A through hole 459b having a circular cross section for penetrating the shaft 40 in the thickness direction (Z-axis direction) is formed in the center of the columnar body 459. The through hole 459b is, for example, a circular hole 480a of the support plate 480. The diameters are substantially the same, and the center of the circular hole 480a is aligned with the center of the circular hole 480a.

貫通孔459bの下端側が、ケーシング41の下に配設されシャフト40の側面40aを囲繞するリング状に形成されエア噴出口42から噴出したエアをシャフト40の側面40aに沿って被測定物Wに向かって排気させる排気口43となる。排気口43は、図4に示す例においては、貫通孔459bよりも拡径されているがこれに限定されるものではない。 The lower end side of the through hole 459b is formed under the casing 41 and is formed in a ring shape surrounding the side surface 40a of the shaft 40, and the air ejected from the air ejection port 42 is directed to the measured object W along the side surface 40a of the shaft 40. It becomes the exhaust port 43 for exhausting toward. In the example shown in FIG. 4, the exhaust port 43 has a diameter larger than that of the through hole 459b, but is not limited to this.

供給部451は、例えば、柱体459の側面から柱体459の内部に水平に延びてからさらに下方に延びるように形成されており、柱体459の内部において環状管450の一方の位置450aに連通している。供給部451には、水供給パイプ460が一端が接続されており、水供給パイプ460の他端側にはポンプ等から構成され水(例えば、純水)を供給可能な水供給源461が連通している。
水噴出口452は、環状管450の他方の位置450bから柱体459の中心側に例えば直線状に延びており、排気口43に連通している。
The supply part 451 is formed, for example, so as to extend horizontally from the side surface of the columnar body 459 to the inside of the columnar body 459 and then further downward, and at one position 450a of the annular pipe 450 inside the columnar body 459. It is in communication. One end of the water supply pipe 460 is connected to the supply unit 451, and the other end side of the water supply pipe 460 is connected to a water supply source 461 that is configured by a pump or the like and can supply water (for example, pure water). doing.
The water ejection port 452 extends, for example, in a straight line from the other position 450b of the annular pipe 450 toward the center of the columnar body 459, and communicates with the exhaust port 43.

上記水膜形成手段45を備えるリニアゲージ4で被測定物Wの表面Waの変位を測定している最中において、図2に示すエア噴出口42からシャフト40の側面40aとケーシング41の支持面41aとの間に供給されたエアは、シャフト40の側面40aに沿ってケーシング41の収容孔41d内を下降していき、さらに、支持板480の円形穴480aを通過して図4に示す柱体459に至る。
該エアは、柱体459内においてもシャフト40の側面40aに沿って貫通孔459b内を下降していき、排気口43から被測定物Wに向かって排気される。
While the displacement of the surface Wa of the object to be measured W is being measured by the linear gauge 4 including the water film forming means 45, the side surface 40a of the shaft 40 and the supporting surface of the casing 41 from the air ejection port 42 shown in FIG. The air supplied between the column 41a and the side 41a descends in the accommodation hole 41d of the casing 41 along the side surface 40a of the shaft 40, further passes through the circular hole 480a of the support plate 480, and the column shown in FIG. Reach body 459.
The air descends in the through hole 459b along the side surface 40a of the shaft 40 in the column body 459, and is exhausted from the exhaust port 43 toward the measured object W.

図4に示す水膜形成手段45を備えるリニアゲージ4で被測定物Wの表面Waの変位を測定している最中において、水供給源461から水が供給され、供給部451から該水が柱体459内部に流入していく。供給部451から環状管450の一方の位置450aに供給された水は、二手に分かれて環状管450内を+Z方向から見てそれぞれ時計回り方向、反時計回り方向に流れていき、その結果、シャフト40のZ軸方向の軸心を軸とする周方向の力が二手に分かれた水にそれぞれ発生する。 During measurement of the displacement of the surface Wa of the object W by the linear gauge 4 including the water film forming means 45 shown in FIG. 4, water is supplied from the water supply source 461 and the water is supplied from the supply unit 451. It flows into the columnar body 459. The water supplied from the supply part 451 to one position 450a of the annular pipe 450 is divided into two and flows in the annular pipe 450 in the clockwise direction and the counterclockwise direction as viewed from the +Z direction, respectively, and as a result, A circumferential force about the axis of the shaft 40 in the Z-axis direction is generated in each of the two divided waters.

そして、該二手に分かれて環状管450内を流れていく水が、それぞれ水噴出口452に到達し合流した際に該周方向の力が残存することで、排気口43を通過しシャフト40の側面40aに移動した水が例えば螺旋状の流れを備える水膜となって側面40aを覆いまとわりつくようにして被測定物Wに向かって下降していく。その結果、環状の排気口43からエアの排気がなされると共に、水膜形成手段45により形成される水膜によってシャフト40及び測定子400は付着物が付着しないように保護される。即ち、研削屑を含む研削噴霧が柱体459から下方に突き出たシャフト40及び測定子400の周囲に舞っていても、シャフト40の側面40aや測定子400に接触することが水膜によって防がれ、また、乾燥して固着することも防がれる。 Then, when the water flowing in the annular pipe 450 divided into the two hands reaches the water jet ports 452 and merges with each other, the circumferential force remains so that the water passes through the exhaust port 43 and passes through the shaft 40. The water that has moved to the side surface 40a becomes a water film having, for example, a spiral flow, covers the side surface 40a, and descends toward the object W to be measured. As a result, air is exhausted from the annular exhaust port 43, and the shaft 40 and the tracing stylus 400 are protected by the water film formed by the water film forming means 45 so that adhered substances do not adhere. That is, even if the grinding spray containing grinding dust is flying around the shaft 40 and the tracing stylus 400 protruding downward from the columnar body 459, the water film prevents contact with the side surface 40a of the shaft 40 and the tracing stylus 400. In addition, it is also possible to prevent the film from sticking due to drying.

上記のように、本発明に係るリニアゲージ4において、水膜形成手段45は、シャフト40を囲繞する環状管450と、環状管450の一方の位置450aから水を供給する供給部451と、環状管450の中心を基準として一方の位置450aに対称的な他方の位置450bで供給部451の反対側に形成され被測定物Wに向かって水を噴出する水噴出口452と、を備えることによって、供給部451から環状管450に供給された水が環状管450を流れることで発生するシャフト40の軸心を軸とする周方向の力が水噴出口452で水が合流した際に残存することで、水がシャフト40の側面40aを覆い被測定物Wに向かって流れて水膜を容易に形成することが可能となる。 As described above, in the linear gauge 4 according to the present invention, the water film forming means 45 includes the annular pipe 450 surrounding the shaft 40, the supply portion 451 that supplies water from one position 450a of the annular pipe 450, and the annular pipe 450. By providing a water jet port 452 which is formed on the opposite side of the supply unit 451 at the other position 450b symmetrical to the one position 450a with respect to the center of the pipe 450 and which jets water toward the DUT W. A circumferential force around the shaft center of the shaft 40, which is generated when the water supplied from the supply unit 451 to the annular pipe 450 flows through the annular pipe 450, remains when the water merges at the water ejection port 452. This allows water to cover the side surface 40a of the shaft 40 and flow toward the object W to be measured to easily form a water film.

本発明に係るリニアゲージ4は上述の水膜形成手段44又は水膜形成手段45を備える例に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されているリニアゲージ4の各構成要素の外形等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。 It is needless to say that the linear gauge 4 according to the present invention is not limited to the example including the water film forming means 44 or the water film forming means 45 described above, and may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea thereof. .. Further, the outer shape and the like of each component of the linear gauge 4 shown in the accompanying drawings is not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effects of the present invention can be exhibited.

W:被測定物 Wa:被測定物の表面
4:リニアゲージ
40:シャフト 40a:シャフトの側面 400:測定子 400c:測定子の下端
41:ケーシング 410:枠体 41d:収容孔 41a:支持面 410c:エア流入口 410d:流路
42:エア噴出口
43:排気口
44:水膜形成手段
441:水供給ノズル 441a:ネジ部 441b:貫通孔 441c:水噴出口 441d:水供給口
46:水供給源 460:水供給パイプ
490:固定板 491:固定ナット
480:支持板 480a:円形穴
50:回転規制手段 501:第1の磁石 502:第2の磁石 503:ガイド棒
60:エア供給源 600:エア供給管 603:ソレノイドバルブ
20:直動駆動手段 200:ピストン 201:シリンダチューブ 202:ピストンロッド 203a、203b:エア流入口 204a、204b:エア流路
25:高さ位置読み取り手段 250:スケール 250a:目盛り 251:読み取り部 252:支持柱
11:支持台 10:チャックテーブル 10a:保持面
45:水膜形成手段 450:環状管 451:供給部 452:水噴出口 459:柱体
W: Object to be measured Wa: Surface of object to be measured 4: Linear gauge 40: Shaft 40a: Side surface of shaft 400: Measuring element 400c: Lower end 41 of measuring element 41: Casing 410: Frame 41d: Housing hole 41a: Support surface 410c : Air inlet 410d: Flow path 42: Air jet 43: Exhaust 44: Water film forming means
441: Water supply nozzle 441a: Screw part 441b: Through hole 441c: Water jet port 441d: Water supply port 46: Water supply source 460: Water supply pipe 490: Fixed plate 491: Fixed nut 480: Support plate 480a: Circular hole 50 : Rotation regulating means 501: First magnet 502: Second magnet 503: Guide rod 60: Air supply source 600: Air supply pipe 603: Solenoid valve
20: Linear drive means 200: Piston 201: Cylinder tube 202: Piston rod 203a, 203b: Air inlets 204a, 204b: Air flow path 25: Height position reading means 250: Scale 250a: Scale 251: Reading section 252: Support column 11: Support stand 10: Chuck table 10a: Holding surface 45: Water film forming means 450: Annular tube 451: Supply part 452: Water jet port 459: Column body

Claims (3)

被測定物の表面変位を測定するリニアゲージであって、
被測定物の表面に接触させる測定子を先端に備えたシャフトと、
該シャフトの側面を囲繞して支持する支持面を有するケーシングと、
該支持面に配設され該シャフトの側面と該支持面との間にエアを介在させるエア噴出口と、
該ケーシングの下に配設され該シャフトの側面を囲繞するリング状に形成され該エア噴出口から噴出したエアを該シャフトの側面に沿って被測定物に向かって排気させる排気口と、
該排気口を囲繞し該シャフトの側面に水膜を形成する水膜形成手段と、を備え、
該排気口からエアの排気を可能にすると共に、該水膜形成手段により形成される水膜によって該シャフト及び該測定子に付着物が付着しないように保護するリニアゲージ。
A linear gauge for measuring the surface displacement of an object to be measured,
A shaft equipped with a probe that contacts the surface of the object to be measured,
A casing having a support surface surrounding and supporting the side surface of the shaft;
An air ejection port which is disposed on the support surface and has air interposed between the side surface of the shaft and the support surface;
An exhaust port which is formed under the casing and is formed in a ring shape surrounding the side surface of the shaft to exhaust the air ejected from the air ejection port toward the object to be measured along the side surface of the shaft;
A water film forming means surrounding the exhaust port and forming a water film on the side surface of the shaft,
A linear gauge that allows air to be exhausted from the exhaust port and protects the shaft and the probe from deposits by a water film formed by the water film forming means.
前記水膜形成手段は、前記排気口を囲繞する環状の水噴出口を備える水供給ノズルを備えた請求項1記載のリニアゲージ。 The linear gauge according to claim 1, wherein the water film forming means includes a water supply nozzle including an annular water jet outlet that surrounds the exhaust port. 前記水膜形成手段は、
前記シャフトを囲繞する環状管と、
該環状管の一方の位置から該環状管に水を供給する供給部と、
該環状管の中心を基準として該一方の位置に対称的な他方の位置で被測定物に向かって水を噴出する水噴出口と、を備え、
該供給部から該環状管に供給された水が該環状管を流れることで発生する該シャフトの軸心を軸とする周方向の力が該水噴出口で水が合流した際に残存することで、水が該シャフトの側面を覆い該被測定物に向かって流れ前記水膜を形成する請求項1記載のリニアゲージ。
The water film forming means,
An annular tube surrounding the shaft,
A supply unit for supplying water from one position of the annular pipe to the annular pipe,
A water jet outlet for jetting water toward the object to be measured at the other position symmetrical to the one position with respect to the center of the annular pipe,
A circumferential force around the shaft center of the shaft generated by the water supplied from the supply unit to the annular pipe flowing through the annular pipe remains when the water merges at the water ejection port. 2. The linear gauge according to claim 1, wherein water flows over the side surface of the shaft toward the object to be measured to form the water film.
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