JPH1034529A - 自動定寸装置 - Google Patents
自動定寸装置Info
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- JPH1034529A JPH1034529A JP20639196A JP20639196A JPH1034529A JP H1034529 A JPH1034529 A JP H1034529A JP 20639196 A JP20639196 A JP 20639196A JP 20639196 A JP20639196 A JP 20639196A JP H1034529 A JPH1034529 A JP H1034529A
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
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- G—PHYSICS
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触状態で検出した定盤間の距離データの
中から、キャリア部分のデータを除外することにより、
ワークの性質に影響されることなく高精度なワーク厚さ
測定を行うことができる自動定寸装置を提供する。 【解決手段】 上定盤３の渦電流センサ５で下定盤２ま
での距離を検出し、そのアナログ電圧信号ＡをＡ／Ｄ変
換回路７０に出力して、所定サンプリング数のディジタ
ル電圧信号Ｐに変換する。この際、渦電流センサ５が間
隙Ｍに入ると、センサ６Ａが電圧信号ＳＡをＤ−ＦＦ７
１のクロック端子ＣＫに出力し、間隙Ｍから外れると、
センサ６Ｂが電圧信号ＳＢをリセット端子Ｒに出力する
ので、渦電流センサ５が間隙Ｍに位置するときにのみ、
Ｄ−ＦＦ７１が出力ＳＱをＡＮＤ回路７２に出力し、そ
の間だけ、ディジタル電圧信号Ｐが演算回路７３に入力
する。そして、ディジタル電圧信号Ｐのうち最大度数の
ディジタル電圧信号Ｐの電圧値からキャリア１００に保
持されたワークの厚さ値を演算する。
中から、キャリア部分のデータを除外することにより、
ワークの性質に影響されることなく高精度なワーク厚さ
測定を行うことができる自動定寸装置を提供する。 【解決手段】 上定盤３の渦電流センサ５で下定盤２ま
での距離を検出し、そのアナログ電圧信号ＡをＡ／Ｄ変
換回路７０に出力して、所定サンプリング数のディジタ
ル電圧信号Ｐに変換する。この際、渦電流センサ５が間
隙Ｍに入ると、センサ６Ａが電圧信号ＳＡをＤ−ＦＦ７
１のクロック端子ＣＫに出力し、間隙Ｍから外れると、
センサ６Ｂが電圧信号ＳＢをリセット端子Ｒに出力する
ので、渦電流センサ５が間隙Ｍに位置するときにのみ、
Ｄ−ＦＦ７１が出力ＳＱをＡＮＤ回路７２に出力し、そ
の間だけ、ディジタル電圧信号Ｐが演算回路７３に入力
する。そして、ディジタル電圧信号Ｐのうち最大度数の
ディジタル電圧信号Ｐの電圧値からキャリア１００に保
持されたワークの厚さ値を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上定盤と下定盤と
の距離の変位を検出することで研磨しているワークの厚
さを測定する自動定寸装置に関し、特に、ラッピング装
置に適用される自動定寸装置に関するものである。
の距離の変位を検出することで研磨しているワークの厚
さを測定する自動定寸装置に関し、特に、ラッピング装
置に適用される自動定寸装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラッピング装置は、アームに回転自在に
吊された上定盤と下定盤とで、キャリアに保持されたワ
ークを挟み、上定盤と下定盤とを逆方向に回転させるこ
とで、ワークを研磨する装置である。一般に、このよう
なラッピング装置では、自動定寸装置を用いて、ワーク
が一定の厚さに研磨されたか否かを自動的に測定する。
吊された上定盤と下定盤とで、キャリアに保持されたワ
ークを挟み、上定盤と下定盤とを逆方向に回転させるこ
とで、ワークを研磨する装置である。一般に、このよう
なラッピング装置では、自動定寸装置を用いて、ワーク
が一定の厚さに研磨されたか否かを自動的に測定する。
【０００３】従来、この種の自動定寸装置として、マグ
ネスケールを用いた装置がある。この自動定寸装置は、
マグネスケールのプローブを上向きにし、上定盤と連結
して一体回転するチップの下面にプローブの上端を接触
させた構成になっている。すなわち、上定盤がワークの
研磨量に応じて下降すると、チップも上定盤と共に下降
し、プローブをマグネスケールに押し込んでいく。そこ
で、マグネスケールがこのプローブの変位を検出し、そ
の変位量から、上定盤と下定盤との距離を測定して、ワ
ークの厚さを決定するようになっている。
ネスケールを用いた装置がある。この自動定寸装置は、
マグネスケールのプローブを上向きにし、上定盤と連結
して一体回転するチップの下面にプローブの上端を接触
させた構成になっている。すなわち、上定盤がワークの
研磨量に応じて下降すると、チップも上定盤と共に下降
し、プローブをマグネスケールに押し込んでいく。そこ
で、マグネスケールがこのプローブの変位を検出し、そ
の変位量から、上定盤と下定盤との距離を測定して、ワ
ークの厚さを決定するようになっている。
【０００４】また、他の自動定寸装置として、図８に示
すように、渦電流センサ１０２を用いた装置がある。こ
の自動定寸装置は、渦電流センサ１０２を上定盤３に取
り付け、渦電流センサ１０２から下定盤２に磁場を放射
することで、上定盤３と下定盤２との距離を検出し、そ
の検出値をアナログ電圧信号として順次出力する。そし
て、演算部１１０において、このアナログ電圧信号を所
定サンプル数のディジタル電圧信号に変換し、これら複
数のディジタル電圧信号のうち最大度数のディジタル電
圧信号の電圧値から上定盤３と下定盤２との距離を演算
して、ワークの厚さを決定する構成となっている。すな
わち、下定盤２だけでなく、キャリア１００や目切り２
０も渦電流センサ１０２の検知対象となるので、上定盤
３からこれらまでの距離を示すアナログ電圧信号が演算
部１１０でサンプリングされることとなる。このとき、
上定盤３の下面に最も近いものは、下定盤２に載置され
たキャリア１００の上面であり、次に複数のキャリア１
００の間隙から露出している下定盤２の上面であり、最
も遠いものは目切り２０である。したがって、キャリア
１００までの距離を示す電圧値が最も低く、下定盤２ま
での距離を示す電圧値はこれよりも高い。そして、目切
り２０までの距離を示す電圧値が最も高くなる。また、
渦電流センサ１０２による下定盤２上面の検知時間が最
も長いので、下定盤２までの距離を示すデジタル電圧信
号の発生回数（度数）が最も大きい。そして、キャリア
１００上面の検知時間は下定盤２の検知時間よりも短い
ことから、キャリア１００までの距離を示すディジタル
電圧信号の度数は、下定盤２の度数よりも小さい。目切
り２０の検知時間は最も短いので、その度数は最も小さ
くなる。この結果、図９に示すような度数分布が得られ
る。すなわち、低電圧側に、キャリア１００の度数曲線
Ｃを得、中電圧位置に下定盤２の度数曲線Ｕを得、Ｕよ
りも若干高電圧位置に、目切り２０の度数曲線Ｓを得
る。そこで、演算部１１０は、最も度数が大きな度数曲
線Ｕの電圧値を取り出し、この電圧値から逆算して求め
た数値を下定盤２と上定盤３との距離、即ちワーク厚さ
と決定する。
すように、渦電流センサ１０２を用いた装置がある。こ
の自動定寸装置は、渦電流センサ１０２を上定盤３に取
り付け、渦電流センサ１０２から下定盤２に磁場を放射
することで、上定盤３と下定盤２との距離を検出し、そ
の検出値をアナログ電圧信号として順次出力する。そし
て、演算部１１０において、このアナログ電圧信号を所
定サンプル数のディジタル電圧信号に変換し、これら複
数のディジタル電圧信号のうち最大度数のディジタル電
圧信号の電圧値から上定盤３と下定盤２との距離を演算
して、ワークの厚さを決定する構成となっている。すな
わち、下定盤２だけでなく、キャリア１００や目切り２
０も渦電流センサ１０２の検知対象となるので、上定盤
３からこれらまでの距離を示すアナログ電圧信号が演算
部１１０でサンプリングされることとなる。このとき、
上定盤３の下面に最も近いものは、下定盤２に載置され
たキャリア１００の上面であり、次に複数のキャリア１
００の間隙から露出している下定盤２の上面であり、最
も遠いものは目切り２０である。したがって、キャリア
１００までの距離を示す電圧値が最も低く、下定盤２ま
での距離を示す電圧値はこれよりも高い。そして、目切
り２０までの距離を示す電圧値が最も高くなる。また、
渦電流センサ１０２による下定盤２上面の検知時間が最
も長いので、下定盤２までの距離を示すデジタル電圧信
号の発生回数（度数）が最も大きい。そして、キャリア
１００上面の検知時間は下定盤２の検知時間よりも短い
ことから、キャリア１００までの距離を示すディジタル
電圧信号の度数は、下定盤２の度数よりも小さい。目切
り２０の検知時間は最も短いので、その度数は最も小さ
くなる。この結果、図９に示すような度数分布が得られ
る。すなわち、低電圧側に、キャリア１００の度数曲線
Ｃを得、中電圧位置に下定盤２の度数曲線Ｕを得、Ｕよ
りも若干高電圧位置に、目切り２０の度数曲線Ｓを得
る。そこで、演算部１１０は、最も度数が大きな度数曲
線Ｕの電圧値を取り出し、この電圧値から逆算して求め
た数値を下定盤２と上定盤３との距離、即ちワーク厚さ
と決定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の自動定寸装置では、次のような問題がある。まず、マ
グネスケールを用いた自動定寸装置では、上定盤の下降
変位量をワークの研磨量として推定する構成であるの
で、下定盤が磨耗すると、測定値に誤差が生じる。すな
わち、下定盤が磨耗すると、上定盤の下降変位量は、ワ
ークの研磨量と下定盤の磨耗量との和となり、ワーク厚
さを正確に測定することができない。また、プローブを
上定盤と一体回転するチップに接触させた構成であるの
で、チップの回転でプローブの接触端が磨耗し、測定誤
差を発生するおそれがある。
の自動定寸装置では、次のような問題がある。まず、マ
グネスケールを用いた自動定寸装置では、上定盤の下降
変位量をワークの研磨量として推定する構成であるの
で、下定盤が磨耗すると、測定値に誤差が生じる。すな
わち、下定盤が磨耗すると、上定盤の下降変位量は、ワ
ークの研磨量と下定盤の磨耗量との和となり、ワーク厚
さを正確に測定することができない。また、プローブを
上定盤と一体回転するチップに接触させた構成であるの
で、チップの回転でプローブの接触端が磨耗し、測定誤
差を発生するおそれがある。
【０００６】これに対して、渦電流センサ１０２を用い
た自動定寸装置では、渦電流センサ１０２から下定盤２
に磁場を放射することで、下定盤２と上定盤３との距離
を検出する構成であるので、下定盤２やプローブの磨耗
による測定誤差は発生しない。しかしながら、演算部１
１０が、図９に示した度数分布に基づいて、最大度数の
電圧値を求め、これをワーク厚さの数値に変換する構成
であるので、ワークの性質によって、大きな測定誤差を
生じることがある。すなわち、ワークは、キャリア１０
０の孔内に嵌め込まれているので、渦電流センサ１０２
の下を通過するが、ワークが高抵抗の物質で形成されて
いる場合には、渦電流センサ１０２は、ワークを検知せ
ずにワークの下の下定盤２上面を検知する。図９の度数
曲線Ｕは、複数のキャリア１００の間に露出している下
定盤２上面の度数ａとワーク下の下定盤２上面の度数ｂ
との和となっており、その最大値ａ＋ｂは度数曲線Ｃの
最大値に比べて著しく大きい。したがって、度数曲線Ｃ
と度数曲線Ｕとの判別を誤ることはない。しかし、ワー
クが低抵抗の物質で形成されている場合には、渦電流セ
ンサ１０２がワークを検知し、抵抗値に対応したアナロ
グ電圧信号を出力する。このため、ワークの度数曲線が
度数曲線Ｃの近傍に現れると共に、度数曲線Ｕの最大度
数が「ａ」まで減少することとなり、度数曲線Ｕ，度数
曲線Ｃ，及びワークの度数曲線の最大度数がほぼ同じに
なる事態が発生する。このように、最大度数が複数の度
数曲線においてほぼ同一になると、本来、度数曲線Ｕの
最大度数に対応した電圧値を求めるべきところを、誤っ
て度数曲線Ｃの最大度数に対応した電圧値を求めてしま
い、ワーク厚さの測定を誤ることとなる。
た自動定寸装置では、渦電流センサ１０２から下定盤２
に磁場を放射することで、下定盤２と上定盤３との距離
を検出する構成であるので、下定盤２やプローブの磨耗
による測定誤差は発生しない。しかしながら、演算部１
１０が、図９に示した度数分布に基づいて、最大度数の
電圧値を求め、これをワーク厚さの数値に変換する構成
であるので、ワークの性質によって、大きな測定誤差を
生じることがある。すなわち、ワークは、キャリア１０
０の孔内に嵌め込まれているので、渦電流センサ１０２
の下を通過するが、ワークが高抵抗の物質で形成されて
いる場合には、渦電流センサ１０２は、ワークを検知せ
ずにワークの下の下定盤２上面を検知する。図９の度数
曲線Ｕは、複数のキャリア１００の間に露出している下
定盤２上面の度数ａとワーク下の下定盤２上面の度数ｂ
との和となっており、その最大値ａ＋ｂは度数曲線Ｃの
最大値に比べて著しく大きい。したがって、度数曲線Ｃ
と度数曲線Ｕとの判別を誤ることはない。しかし、ワー
クが低抵抗の物質で形成されている場合には、渦電流セ
ンサ１０２がワークを検知し、抵抗値に対応したアナロ
グ電圧信号を出力する。このため、ワークの度数曲線が
度数曲線Ｃの近傍に現れると共に、度数曲線Ｕの最大度
数が「ａ」まで減少することとなり、度数曲線Ｕ，度数
曲線Ｃ，及びワークの度数曲線の最大度数がほぼ同じに
なる事態が発生する。このように、最大度数が複数の度
数曲線においてほぼ同一になると、本来、度数曲線Ｕの
最大度数に対応した電圧値を求めるべきところを、誤っ
て度数曲線Ｃの最大度数に対応した電圧値を求めてしま
い、ワーク厚さの測定を誤ることとなる。
【０００７】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたもので、非接触状態で検出した定盤間の距離デー
タの中から、キャリア部分のデータを除外することによ
り、ワークの性質に影響されることなく高精度なワーク
厚さ測定を行うことができる自動定寸装置を提供するこ
とを目的としている。
されたもので、非接触状態で検出した定盤間の距離デー
タの中から、キャリア部分のデータを除外することによ
り、ワークの性質に影響されることなく高精度なワーク
厚さ測定を行うことができる自動定寸装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係る自動定寸装置は、ワークを保
持した複数のキャリアを挟んで回転する一対の定盤のい
ずれか一方の定盤に埋設され、他方の定盤に電磁波を放
射して他方の定盤迄の距離を検出し、その検出値を示す
アナログ電圧信号を出力する定盤距離センサ部と、上記
定盤距離センサ部からのアナログ電圧信号を所定のサン
プリング数でディジタル電圧信号に変換するアナログ／
ディジタル変換部と、上記定盤距離センサ部が上記複数
のキャリアの間隙に位置するときにのみ、上記アナログ
／ディジタル変換部からのディジタル電圧信号を通過さ
せるスイッチ部と、上記スイッチ部からのディジタル電
圧信号のうち最大度数のディジタル電圧信号の電圧値か
らワークの厚さ値を演算する演算部とを具備する構成と
した。
に、請求項１の発明に係る自動定寸装置は、ワークを保
持した複数のキャリアを挟んで回転する一対の定盤のい
ずれか一方の定盤に埋設され、他方の定盤に電磁波を放
射して他方の定盤迄の距離を検出し、その検出値を示す
アナログ電圧信号を出力する定盤距離センサ部と、上記
定盤距離センサ部からのアナログ電圧信号を所定のサン
プリング数でディジタル電圧信号に変換するアナログ／
ディジタル変換部と、上記定盤距離センサ部が上記複数
のキャリアの間隙に位置するときにのみ、上記アナログ
／ディジタル変換部からのディジタル電圧信号を通過さ
せるスイッチ部と、上記スイッチ部からのディジタル電
圧信号のうち最大度数のディジタル電圧信号の電圧値か
らワークの厚さ値を演算する演算部とを具備する構成と
した。
【０００９】かかる構成によれば、一対の定盤がワーク
を保持した複数のキャリアを挟んで回転し、ワークを研
磨する。このとき、一方の定盤に埋設された定盤距離セ
ンサ部が他方の定盤に電磁波を放射して他方の定盤迄の
距離を検出し、その検出値を示すアナログ電圧信号を出
力する。すると、この定盤距離センサ部からのアナログ
電圧信号が、アナログ／ディジタル変換部において所定
のサンプリング数でディジタル電圧信号に変換される。
このディジタル電圧信号は、定盤距離センサ部が複数の
キャリアの間隙に位置するときにのみ、スイッチ部を通
過する。この結果、上記間隙までの距離を示すディジタ
ル電圧信号のみが演算部に入力され、演算部において、
最大度数のディジタル電圧信号の電圧値からワークの厚
さ値が演算される。
を保持した複数のキャリアを挟んで回転し、ワークを研
磨する。このとき、一方の定盤に埋設された定盤距離セ
ンサ部が他方の定盤に電磁波を放射して他方の定盤迄の
距離を検出し、その検出値を示すアナログ電圧信号を出
力する。すると、この定盤距離センサ部からのアナログ
電圧信号が、アナログ／ディジタル変換部において所定
のサンプリング数でディジタル電圧信号に変換される。
このディジタル電圧信号は、定盤距離センサ部が複数の
キャリアの間隙に位置するときにのみ、スイッチ部を通
過する。この結果、上記間隙までの距離を示すディジタ
ル電圧信号のみが演算部に入力され、演算部において、
最大度数のディジタル電圧信号の電圧値からワークの厚
さ値が演算される。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の自動
定寸装置において、上記スイッチ部は、上記定盤距離セ
ンサ部が埋設された定盤に取り付けられ、定盤距離セン
サ部が上記間隙に位置したときに、当該間隙両側に位置
する二のキャリアの一方を検知して、ハイレベルの第１
の電圧信号を出力する第１のキャリア検知センサと、上
記定盤距離センサ部が埋設された定盤に取り付けられ、
定盤距離センサ部が上記間隙から外れたときに、上記二
のキャリアの他方のキャリアを検知して、ハイレベルの
第２の電圧信号を出力する第２のキャリア検知センサ
と、上記アナログ／ディジタル変換部の出力端に接続さ
れ、上記第１の電圧信号の立ち上がり時に開き且つ上記
第２の電圧信号の立ち上がり時に閉じるゲート回路とを
具備する構成とした。
定寸装置において、上記スイッチ部は、上記定盤距離セ
ンサ部が埋設された定盤に取り付けられ、定盤距離セン
サ部が上記間隙に位置したときに、当該間隙両側に位置
する二のキャリアの一方を検知して、ハイレベルの第１
の電圧信号を出力する第１のキャリア検知センサと、上
記定盤距離センサ部が埋設された定盤に取り付けられ、
定盤距離センサ部が上記間隙から外れたときに、上記二
のキャリアの他方のキャリアを検知して、ハイレベルの
第２の電圧信号を出力する第２のキャリア検知センサ
と、上記アナログ／ディジタル変換部の出力端に接続さ
れ、上記第１の電圧信号の立ち上がり時に開き且つ上記
第２の電圧信号の立ち上がり時に閉じるゲート回路とを
具備する構成とした。
【００１１】かかる構成によれば、定盤距離センサ部が
間隙に位置すると、スイッチ部の第１のキャリア検知セ
ンサが、間隙両側に位置する二のキャリアの一方を検知
して、ハイレベルの第１の電圧信号をゲート回路に出力
する。すると、ゲート回路がこの第１の電圧信号の立ち
上がり時に開き、アナログ／ディジタル変換部からのデ
ィジタル電圧信号が演算部に送られる。そして、定盤距
離センサ部が間隙から外れると、第２のキャリア検知セ
ンサが二のキャリアの他方のキャリアを検知して、ハイ
レベルの第２の電圧信号をゲート回路に出力する。する
と、ゲート回路がこの第２の電圧信号の立ち上がり時に
閉じ、演算部へのディジタル電圧信号の送出が遮断され
る。
間隙に位置すると、スイッチ部の第１のキャリア検知セ
ンサが、間隙両側に位置する二のキャリアの一方を検知
して、ハイレベルの第１の電圧信号をゲート回路に出力
する。すると、ゲート回路がこの第１の電圧信号の立ち
上がり時に開き、アナログ／ディジタル変換部からのデ
ィジタル電圧信号が演算部に送られる。そして、定盤距
離センサ部が間隙から外れると、第２のキャリア検知セ
ンサが二のキャリアの他方のキャリアを検知して、ハイ
レベルの第２の電圧信号をゲート回路に出力する。する
と、ゲート回路がこの第２の電圧信号の立ち上がり時に
閉じ、演算部へのディジタル電圧信号の送出が遮断され
る。
【００１２】請求項３の発明は、請求項２に記載の自動
定寸装置において、上記ゲート回路は、データ端子でハ
イレベルの一定電圧を入力し、クロック端子で上記第１
の電圧信号を入力し、リセット端子で上記第２の電圧信
号を入力するＤ−フリップフロップと、一方入力端が上
記Ｄ−フリップフロップの出力端子に接続され、他方入
力端が上記アナログ／ディジタル変換部の出力端に接続
されたＡＮＤ回路とを具備する構成とした。
定寸装置において、上記ゲート回路は、データ端子でハ
イレベルの一定電圧を入力し、クロック端子で上記第１
の電圧信号を入力し、リセット端子で上記第２の電圧信
号を入力するＤ−フリップフロップと、一方入力端が上
記Ｄ−フリップフロップの出力端子に接続され、他方入
力端が上記アナログ／ディジタル変換部の出力端に接続
されたＡＮＤ回路とを具備する構成とした。
【００１３】かかる構成によれば、第１の電圧信号がゲ
ート回路のＤ−フリップフロップのクロック端子に入力
すると、データ端子から入力されたハイレベルの一定電
圧がＤ−フリップフロップのを出力端子からＡＮＤ回路
の一方入力端に入力される。これにより、アナログ／デ
ィジタル変換部からのディジタル電圧信号が演算部に出
力される。そして、第２の電圧信号がＤ−フリップフロ
ップのリセット端子に入力すると、データ端子からアン
ド回路への一定電圧の出力が停止される。これにより、
ディジタル電圧信号が演算部に出力されなくなる。
ート回路のＤ−フリップフロップのクロック端子に入力
すると、データ端子から入力されたハイレベルの一定電
圧がＤ−フリップフロップのを出力端子からＡＮＤ回路
の一方入力端に入力される。これにより、アナログ／デ
ィジタル変換部からのディジタル電圧信号が演算部に出
力される。そして、第２の電圧信号がＤ−フリップフロ
ップのリセット端子に入力すると、データ端子からアン
ド回路への一定電圧の出力が停止される。これにより、
ディジタル電圧信号が演算部に出力されなくなる。
【００１４】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３のいずれかに記載の自動定寸装置において、上記定盤
距離センサ部は、渦電流センサである構成とした。
３のいずれかに記載の自動定寸装置において、上記定盤
距離センサ部は、渦電流センサである構成とした。
【００１５】かかる構成によれば、渦電流センサから他
方の定盤に放射された磁場によって、他方の定盤迄の距
離が検出され、その検出値を示すアナログ電圧信号が渦
電流センサから出力される。
方の定盤に放射された磁場によって、他方の定盤迄の距
離が検出され、その検出値を示すアナログ電圧信号が渦
電流センサから出力される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係る自動定寸装置を装備したラッピング装置を一部
破断して示す正面図である。なお、図７及び図８に示し
た部材と同一部材については同一符号を付して説明す
る。図１において、符号１がラッピング装置であり、符
号４が自動定寸装置である。
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係る自動定寸装置を装備したラッピング装置を一部
破断して示す正面図である。なお、図７及び図８に示し
た部材と同一部材については同一符号を付して説明す
る。図１において、符号１がラッピング装置であり、符
号４が自動定寸装置である。
【００１７】ラッピング装置１は、下側の筐体１０内の
上部に配置された下定盤２と、アーム１１に吊り下げら
れた上定盤３とを有している。下定盤２は、ワーク１０
１を保持したキャリア１００を搭載して回転する円盤状
体であり、その上面には、研磨剤であるスラリを掃く目
切り２０が削設されている。この下定盤２は、上部にサ
ンギア１２を有した駆動軸１２ａの外側に、ベアリング
１３を介して回転自在に取り付けられている。そして、
下定盤２の外側には、インターナルギア１４が、ベアリ
ング１５を介して回転自在に取り付けられている。上定
盤３は、ワーク１０１を押圧しながら回転する円盤体で
あり、パウダリング１６によって支持されている。具体
的には、上定盤３を支持したパウダリング１６の上面
に、ベアリング１７が固着され、このベアリング１７
に、シリンダ１８のロッド１８ａが挿入されている。そ
して、シリンダ１８が、筐体１０に立てられたポール１
９のアーム１１によって支持されている。
上部に配置された下定盤２と、アーム１１に吊り下げら
れた上定盤３とを有している。下定盤２は、ワーク１０
１を保持したキャリア１００を搭載して回転する円盤状
体であり、その上面には、研磨剤であるスラリを掃く目
切り２０が削設されている。この下定盤２は、上部にサ
ンギア１２を有した駆動軸１２ａの外側に、ベアリング
１３を介して回転自在に取り付けられている。そして、
下定盤２の外側には、インターナルギア１４が、ベアリ
ング１５を介して回転自在に取り付けられている。上定
盤３は、ワーク１０１を押圧しながら回転する円盤体で
あり、パウダリング１６によって支持されている。具体
的には、上定盤３を支持したパウダリング１６の上面
に、ベアリング１７が固着され、このベアリング１７
に、シリンダ１８のロッド１８ａが挿入されている。そ
して、シリンダ１８が、筐体１０に立てられたポール１
９のアーム１１によって支持されている。
【００１８】これにより、図３に示すように、ワーク１
０１を保持したキャリア１００を、サンギア１２とイン
ターナルギア１４とに噛み合わせて、下定盤２上に載置
し、シリンダ１８で上定盤３を下降させると、駆動軸１
２ａの上端のドライバ１２ｂが上定盤３の中心孔３ａを
貫通する。この結果、縦溝１２ｃ（図１参照）をドライ
バフック１６ａに係合させることができる。ドライバフ
ック１６ａを縦溝１２ｃに係合させた状態で、図示しな
いモータにより、駆動軸１２ａを回転させると、サンギ
ア１２と上定盤３とが同方向に回転する。これと同時
に、モータにより、下定盤２とインターナルギア１４と
をサンギア１２と逆方向に回転させることで、キャリア
１００が自転しながらサンギア１２の周りを公転し、キ
ャリア１００に保持されたワーク１０１が、互いに逆方
向に回転する下定盤２と上定盤３とによって研磨される
こととなる。
０１を保持したキャリア１００を、サンギア１２とイン
ターナルギア１４とに噛み合わせて、下定盤２上に載置
し、シリンダ１８で上定盤３を下降させると、駆動軸１
２ａの上端のドライバ１２ｂが上定盤３の中心孔３ａを
貫通する。この結果、縦溝１２ｃ（図１参照）をドライ
バフック１６ａに係合させることができる。ドライバフ
ック１６ａを縦溝１２ｃに係合させた状態で、図示しな
いモータにより、駆動軸１２ａを回転させると、サンギ
ア１２と上定盤３とが同方向に回転する。これと同時
に、モータにより、下定盤２とインターナルギア１４と
をサンギア１２と逆方向に回転させることで、キャリア
１００が自転しながらサンギア１２の周りを公転し、キ
ャリア１００に保持されたワーク１０１が、互いに逆方
向に回転する下定盤２と上定盤３とによって研磨される
こととなる。
【００１９】一方、自動定寸装置４は、図１に示すよう
に、上定盤３に埋設された定盤距離センサ部としての渦
電流センサ５と、第１のキャリア検知センサとしてのセ
ンサ６Ａと、第２のキャリア検知センサとしてのセンサ
６Ｂと、装置本体７とを具備している。
に、上定盤３に埋設された定盤距離センサ部としての渦
電流センサ５と、第１のキャリア検知センサとしてのセ
ンサ６Ａと、第２のキャリア検知センサとしてのセンサ
６Ｂと、装置本体７とを具備している。
【００２０】渦電流センサ５は、図２にも示すように、
上定盤３の周縁近傍に埋設されている。具体的には、図
４に示すように、上定盤３の周縁部に、段差状の孔３０
が穿設され、先端をこの孔３０の段差部に当接した状態
で、渦電流センサ５が孔３０に嵌め込まれている。した
がって、渦電流センサ５の先端は、上定盤３の下面３ｂ
よりも距離ｄだけ上方に位置している。これは、上定盤
３の下面３ｂが磨耗して、渦電流センサ５の先端が損傷
することを防止するためである。この渦電流センサ５
は、周知の渦電流センサであり、下定盤２までの距離Ｌ
に対応したアナログ電圧信号Ａを出力する。すなわち、
渦電流センサ５は下定盤２に向けた磁場を形成して、下
定盤２に渦電流を発生させる。発生する渦電流は、渦電
流センサ５が下定盤２に近づくほど大きくなり、これに
応じて渦電流センサ５のコイルのインダクタンスも大き
くなる。したがって、渦電流センサ５と下定盤２との距
離Ｌが小さいほど、大きなアナログ電圧信号Ａが出力さ
れ、距離Ｌが大きくなると、出力されるアナログ電圧信
号Ａも小さくなる。本実施形態では、距離Ｌが「０」の
ときに「−５Ｖ」のアナログ電圧信号Ａを出力し、最大
で「＋５Ｖ」のアナログ電圧信号Ａを出力させることが
可能な渦電流センサ５を採用している。
上定盤３の周縁近傍に埋設されている。具体的には、図
４に示すように、上定盤３の周縁部に、段差状の孔３０
が穿設され、先端をこの孔３０の段差部に当接した状態
で、渦電流センサ５が孔３０に嵌め込まれている。した
がって、渦電流センサ５の先端は、上定盤３の下面３ｂ
よりも距離ｄだけ上方に位置している。これは、上定盤
３の下面３ｂが磨耗して、渦電流センサ５の先端が損傷
することを防止するためである。この渦電流センサ５
は、周知の渦電流センサであり、下定盤２までの距離Ｌ
に対応したアナログ電圧信号Ａを出力する。すなわち、
渦電流センサ５は下定盤２に向けた磁場を形成して、下
定盤２に渦電流を発生させる。発生する渦電流は、渦電
流センサ５が下定盤２に近づくほど大きくなり、これに
応じて渦電流センサ５のコイルのインダクタンスも大き
くなる。したがって、渦電流センサ５と下定盤２との距
離Ｌが小さいほど、大きなアナログ電圧信号Ａが出力さ
れ、距離Ｌが大きくなると、出力されるアナログ電圧信
号Ａも小さくなる。本実施形態では、距離Ｌが「０」の
ときに「−５Ｖ」のアナログ電圧信号Ａを出力し、最大
で「＋５Ｖ」のアナログ電圧信号Ａを出力させることが
可能な渦電流センサ５を採用している。
【００２１】図２に示すように、センサ６Ａ，６Ｂは、
キャリア１００を検知してハイレベルの第１，第２の電
圧信号ＳＡ，ＳＢを出力するもので、渦電流センサ５を
挟むようにして、上定盤３の外周面に取り付けられてい
る。具体的には、図５の（ａ）に示すように、渦電流セ
ンサ５が二のキャリア１００（１００−１，１００−
２）の間隙Ｍの右端に位置したときに、センサ６Ａが右
側のキャリア１００−１の右縁上に位置し、図５の
（ｂ）に示すように、渦電流センサ５が間隙Ｍの左端に
位置したときに、センサ６Ｂが左側のキャリア１００−
２の右縁上に位置するように、センサ６Ａ，６Ｂが上定
盤３の外周面に取り付けられている。図２に示すよう
に、このようなセンサ６Ａ，６Ｂの出力線６０Ａ，６０
Ｂと、渦電流センサ５の出力線５０とは、アンプ８とロ
ータリコネクタ９とを介して装置本体７に接続されてい
る。
キャリア１００を検知してハイレベルの第１，第２の電
圧信号ＳＡ，ＳＢを出力するもので、渦電流センサ５を
挟むようにして、上定盤３の外周面に取り付けられてい
る。具体的には、図５の（ａ）に示すように、渦電流セ
ンサ５が二のキャリア１００（１００−１，１００−
２）の間隙Ｍの右端に位置したときに、センサ６Ａが右
側のキャリア１００−１の右縁上に位置し、図５の
（ｂ）に示すように、渦電流センサ５が間隙Ｍの左端に
位置したときに、センサ６Ｂが左側のキャリア１００−
２の右縁上に位置するように、センサ６Ａ，６Ｂが上定
盤３の外周面に取り付けられている。図２に示すよう
に、このようなセンサ６Ａ，６Ｂの出力線６０Ａ，６０
Ｂと、渦電流センサ５の出力線５０とは、アンプ８とロ
ータリコネクタ９とを介して装置本体７に接続されてい
る。
【００２２】装置本体７は、渦電流センサ５からのアナ
ログ電圧信号Ａに基づいて下定盤２と上定盤３との距離
Ｌ´（図４参照）を演算する部分であり、アナログ／デ
ィジタル変換部としてのＡ／Ｄ変換回路７０と、ゲート
回路を構成するＤ−ＦＦ（Ｄ−フリップフロップ）７１
及びｎ個のＡＮＤ回路７２と、演算部としての演算回路
７３と、モニタ７６とを具備している。
ログ電圧信号Ａに基づいて下定盤２と上定盤３との距離
Ｌ´（図４参照）を演算する部分であり、アナログ／デ
ィジタル変換部としてのＡ／Ｄ変換回路７０と、ゲート
回路を構成するＤ−ＦＦ（Ｄ−フリップフロップ）７１
及びｎ個のＡＮＤ回路７２と、演算部としての演算回路
７３と、モニタ７６とを具備している。
【００２３】Ａ／Ｄ変換回路７０は、渦電流センサ５か
らのアナログ電圧信号Ａを３〜５ＫＨｚの範囲にあるサ
ンプリング周波数でサンプリングして、ｎビットのディ
ジタル電圧信号Ｐに変換する回路である。このＡ／Ｄ変
換回路７０は、変換した各ディジタル電圧信号Ｐをｎビ
ットパラレルで出力し、以後の処理の高速化を図ってい
る。
らのアナログ電圧信号Ａを３〜５ＫＨｚの範囲にあるサ
ンプリング周波数でサンプリングして、ｎビットのディ
ジタル電圧信号Ｐに変換する回路である。このＡ／Ｄ変
換回路７０は、変換した各ディジタル電圧信号Ｐをｎビ
ットパラレルで出力し、以後の処理の高速化を図ってい
る。
【００２４】Ｄ−ＦＦ７１とＡＮＤ回路７２とで構成さ
れるゲート回路は、上記Ａ／Ｄ変換回路７０の出力段に
設けられており、電圧信号ＳＡの立ち上がり時にＡ／Ｄ
変換回路７０の出力段を開き、電圧信号ＳＢの立ち上が
り時にＡ／Ｄ変換回路７０の出力段を閉じるようになっ
ている。具体的には、Ｄ−ＦＦ７１のデータ端子Ｄにハ
イレベルの一定電圧源が接続され、クロック端子ＣＫ及
びリセット端子Ｒに出力線６０Ａ，６０Ｂがそれぞれ接
続されている。そして、Ｄ−ＦＦ７１の出力端子Ｑがｎ
個のＡＮＤ回路７２の一方入力端に接続されている。こ
のｎ個のＡＮＤ回路７２の他方入力端は、Ａ／Ｄ変換回
路７０のｎビットパラレル出力端にそれぞれ接続されて
おり、各ＡＮＤ回路７２の出力端は演算回路７３に接続
されている。これにより、Ａ／Ｄ変換回路７０から出力
された各ディジタル電圧信号Ｐの各ビットが各ＡＮＤ回
路７２に入力され、Ｄ−ＦＦ７１からの出力ＳＱとの論
理積がとられる。したがって、出力ＳＱがハイレベルの
ときに、Ａ／Ｄ変換回路７０のディジタル電圧信号Ｐは
ｎ個のＡＮＤ回路７２を介して演算回路７３に出力さ
れ、出力ＳＱがローレベルのときは、ｎ個のＡＮＤ回路
７２で遮断されることとなる。このような出力ＳＱはク
ロック端子ＣＫ，リセット端子Ｒに入力される電圧信号
ＳＡ，ＳＢによって制御される。すなわち、図６の
（ａ）に示すように、電圧信号ＳＡの立ち上がり（矢印
部分）によってデータ端子Ｄから入力されたハイレベル
の電圧が出力ＳＱとして出力される。そして、図６の
（ｂ）に示すように、電圧信号ＳＢが立ち上がると、リ
セットされ、出力ＳＱのレベルがローレベルとなる。こ
の結果、図６の（ｃ）に示すように、出力ＳＱは、電圧
信号ＳＡの立ち上がり時から電圧信号ＳＢの立ち上がり
時までの間だけハイレベル状態になり、その間、Ａ／Ｄ
変換回路７０からのディジタル電圧信号Ｐが演算回路７
３に入力されることとなる。
れるゲート回路は、上記Ａ／Ｄ変換回路７０の出力段に
設けられており、電圧信号ＳＡの立ち上がり時にＡ／Ｄ
変換回路７０の出力段を開き、電圧信号ＳＢの立ち上が
り時にＡ／Ｄ変換回路７０の出力段を閉じるようになっ
ている。具体的には、Ｄ−ＦＦ７１のデータ端子Ｄにハ
イレベルの一定電圧源が接続され、クロック端子ＣＫ及
びリセット端子Ｒに出力線６０Ａ，６０Ｂがそれぞれ接
続されている。そして、Ｄ−ＦＦ７１の出力端子Ｑがｎ
個のＡＮＤ回路７２の一方入力端に接続されている。こ
のｎ個のＡＮＤ回路７２の他方入力端は、Ａ／Ｄ変換回
路７０のｎビットパラレル出力端にそれぞれ接続されて
おり、各ＡＮＤ回路７２の出力端は演算回路７３に接続
されている。これにより、Ａ／Ｄ変換回路７０から出力
された各ディジタル電圧信号Ｐの各ビットが各ＡＮＤ回
路７２に入力され、Ｄ−ＦＦ７１からの出力ＳＱとの論
理積がとられる。したがって、出力ＳＱがハイレベルの
ときに、Ａ／Ｄ変換回路７０のディジタル電圧信号Ｐは
ｎ個のＡＮＤ回路７２を介して演算回路７３に出力さ
れ、出力ＳＱがローレベルのときは、ｎ個のＡＮＤ回路
７２で遮断されることとなる。このような出力ＳＱはク
ロック端子ＣＫ，リセット端子Ｒに入力される電圧信号
ＳＡ，ＳＢによって制御される。すなわち、図６の
（ａ）に示すように、電圧信号ＳＡの立ち上がり（矢印
部分）によってデータ端子Ｄから入力されたハイレベル
の電圧が出力ＳＱとして出力される。そして、図６の
（ｂ）に示すように、電圧信号ＳＢが立ち上がると、リ
セットされ、出力ＳＱのレベルがローレベルとなる。こ
の結果、図６の（ｃ）に示すように、出力ＳＱは、電圧
信号ＳＡの立ち上がり時から電圧信号ＳＢの立ち上がり
時までの間だけハイレベル状態になり、その間、Ａ／Ｄ
変換回路７０からのディジタル電圧信号Ｐが演算回路７
３に入力されることとなる。
【００２５】図２に示す演算回路７３は、Ａ／Ｄ変換回
路７０から上記ゲート回路を介して入力された各ディジ
タル電圧信号Ｐのうち、最大度数のディジタル電圧信号
Ｐを求め、このディジタル電圧信号Ｐの電圧値から下定
盤２，３間の距離Ｌ´を演算する回路である。具体的に
は、演算回路７３は、各ディジタル電圧信号Ｐがパラレ
ルに入力される度数演算部７４と、厚さ変換部７５とを
有している。度数演算部７４は、入力されたディジタル
電圧信号Ｐの電圧値に対する度数分布を求め、最も度数
が大きなディジタル電圧信号Ｐの電圧値Ｖを厚さ変換部
７５に出力する部分である。厚さ変換部７５は、度数演
算部７４からの電圧値Ｖに基づいて、渦電流センサ５と
下定盤２の距離Ｌ（図４参照）を求め、この距離Ｌから
距離ｄを除算して、下定盤２と上定盤３との距離Ｌ´を
求め、この距離Ｌ´を示す信号をモニタ７６に出力する
部分である。モニタ７６は、厚さ変換部７５からの信号
に基づいて距離Ｌ´を数値表示する。
路７０から上記ゲート回路を介して入力された各ディジ
タル電圧信号Ｐのうち、最大度数のディジタル電圧信号
Ｐを求め、このディジタル電圧信号Ｐの電圧値から下定
盤２，３間の距離Ｌ´を演算する回路である。具体的に
は、演算回路７３は、各ディジタル電圧信号Ｐがパラレ
ルに入力される度数演算部７４と、厚さ変換部７５とを
有している。度数演算部７４は、入力されたディジタル
電圧信号Ｐの電圧値に対する度数分布を求め、最も度数
が大きなディジタル電圧信号Ｐの電圧値Ｖを厚さ変換部
７５に出力する部分である。厚さ変換部７５は、度数演
算部７４からの電圧値Ｖに基づいて、渦電流センサ５と
下定盤２の距離Ｌ（図４参照）を求め、この距離Ｌから
距離ｄを除算して、下定盤２と上定盤３との距離Ｌ´を
求め、この距離Ｌ´を示す信号をモニタ７６に出力する
部分である。モニタ７６は、厚さ変換部７５からの信号
に基づいて距離Ｌ´を数値表示する。
【００２６】次に、本実施形態の自動定寸装置が示す動
作について説明する。まず、図３に示すように、上定盤
３を下降させ、上定盤３の中心孔３ａを貫通したドライ
バ１２ｂの縦溝１２ｃ（図１参照）にドライバフック１
６ａを係合させた状態で、サンギア１２と上定盤３とを
同方向に回転させると共に、下定盤２とインターナルギ
ア１４とをサンギア１２と逆方向に回転させる。する
と、キャリア１００が自転しながらサンギア１２の周囲
を公転し、キャリア１００に保持されたワーク１０１
が、互いに逆方向に回転する下定盤２と上定盤３とによ
って研磨される。
作について説明する。まず、図３に示すように、上定盤
３を下降させ、上定盤３の中心孔３ａを貫通したドライ
バ１２ｂの縦溝１２ｃ（図１参照）にドライバフック１
６ａを係合させた状態で、サンギア１２と上定盤３とを
同方向に回転させると共に、下定盤２とインターナルギ
ア１４とをサンギア１２と逆方向に回転させる。する
と、キャリア１００が自転しながらサンギア１２の周囲
を公転し、キャリア１００に保持されたワーク１０１
が、互いに逆方向に回転する下定盤２と上定盤３とによ
って研磨される。
【００２７】そして、下定盤２，目切り２０，キャリア
１００，低摩擦抵抗のワーク１０１が渦電流センサ５の
下側を通ると、これらが渦電流センサ５によって検知さ
れ、これらの物体までの距離を示すアナログ電圧信号Ａ
が、図２に示すように、渦電流センサ５から出力され
る。このアナログ電圧信号Ａは、アンプ８で増幅された
後、ロータリコネクタ９を介してＡ／Ｄ変換回路７０に
入力される。これにより、アナログ電圧信号Ａは、３〜
５ＫＨｚの範囲にあるサンプリング周波数でサンプリン
グされ、ｎビットのディジタル電圧信号ＰとしてＡ／Ｄ
変換回路７０から出力される。すなわち、図２及び図４
から判るように、下定盤２までの距離，目切り２０まで
の距離，キャリア１００までの距離，及びワーク１０１
までの距離に対応した大きさのアナログ電圧信号ＡがＡ
／Ｄ変換回路７０に連続的に入力され、上記周波数でサ
ンプリングされた後、各サンプルがｎビットのディジタ
ル電圧信号Ｐとして出力される。
１００，低摩擦抵抗のワーク１０１が渦電流センサ５の
下側を通ると、これらが渦電流センサ５によって検知さ
れ、これらの物体までの距離を示すアナログ電圧信号Ａ
が、図２に示すように、渦電流センサ５から出力され
る。このアナログ電圧信号Ａは、アンプ８で増幅された
後、ロータリコネクタ９を介してＡ／Ｄ変換回路７０に
入力される。これにより、アナログ電圧信号Ａは、３〜
５ＫＨｚの範囲にあるサンプリング周波数でサンプリン
グされ、ｎビットのディジタル電圧信号ＰとしてＡ／Ｄ
変換回路７０から出力される。すなわち、図２及び図４
から判るように、下定盤２までの距離，目切り２０まで
の距離，キャリア１００までの距離，及びワーク１０１
までの距離に対応した大きさのアナログ電圧信号ＡがＡ
／Ｄ変換回路７０に連続的に入力され、上記周波数でサ
ンプリングされた後、各サンプルがｎビットのディジタ
ル電圧信号Ｐとして出力される。
【００２８】この動作と並行して、センサ６Ａ，６Ｂに
よるキャリア１００の検知動作が行われる。図５は、セ
ンサ６Ａ，６Ｂの動作を示す概略平面図であり、上定盤
３に取り付けられた渦電流センサ５，センサ６Ａ及びセ
ンサ６Ｂが、キャリア１００に対して相対的に矢印方向
（時計回り方向）に回転している場合を示している。渦
電流センサ５は、キャリア１００の有無に拘わらず動作
して、アナログ電圧信号Ａを出力するが、この渦電流セ
ンサ５が、図５の（ａ）に示すように、間隙Ｍの右端に
至ると、センサ６Ａが、キャリア１００−１の右縁上に
位置し、キャリア１００−１を検知してハイレベルの電
圧信号ＳＡを出力する。そして、回転が進み、図５の
（ｂ）に示すように、渦電流センサ５が間隙Ｍの左端に
至ると、センサ６Ｂが、キャリア１００−２の右縁に位
置し、キャリア１００−２を検知してハイレベルの電圧
信号ＳＢを出力する。これにより、図６の（ａ）に示す
ように、キャリア１００−１の検知時に立ち上がった電
圧信号ＳＡが図２に示すＤ−ＦＦ７１のクロック端子Ｃ
Ｋにまず入力され、その後、図６の（ｂ）に示すよう
に、キャリア１００−２の検知時に立ち上がった電圧信
号ＳＢがＤ−ＦＦ７１のリセット端子Ｒに入力されて、
図６の（ｃ）に示すように、電圧信号ＳＡの立ち上がり
時から電圧信号ＳＢの立ち上がり時までハイレベルを維
持する出力ＳＱがＤ−ＦＦ７１からＡＮＤ回路７２に出
力される。すなわち、図２に示すＡＮＤ回路７２に入力
される出力ＳＱは、渦電流センサ５が間隙Ｍ上に位置す
るときにのみ、ハイレベル状態になり、渦電流センサ５
がキャリア１００やワーク１０１の上に位置していると
きにはローレベル状態になるので、Ａ／Ｄ変換回路７０
からＡＮＤ回路７２に入力されるディジタル電圧信号Ｐ
のうち、間隙Ｍ内の下定盤２までの距離Ｌや目切り２０
までの距離を示すサンプリングディジタル電圧信号Ｐの
みがＡＮＤ回路７２から出力される。
よるキャリア１００の検知動作が行われる。図５は、セ
ンサ６Ａ，６Ｂの動作を示す概略平面図であり、上定盤
３に取り付けられた渦電流センサ５，センサ６Ａ及びセ
ンサ６Ｂが、キャリア１００に対して相対的に矢印方向
（時計回り方向）に回転している場合を示している。渦
電流センサ５は、キャリア１００の有無に拘わらず動作
して、アナログ電圧信号Ａを出力するが、この渦電流セ
ンサ５が、図５の（ａ）に示すように、間隙Ｍの右端に
至ると、センサ６Ａが、キャリア１００−１の右縁上に
位置し、キャリア１００−１を検知してハイレベルの電
圧信号ＳＡを出力する。そして、回転が進み、図５の
（ｂ）に示すように、渦電流センサ５が間隙Ｍの左端に
至ると、センサ６Ｂが、キャリア１００−２の右縁に位
置し、キャリア１００−２を検知してハイレベルの電圧
信号ＳＢを出力する。これにより、図６の（ａ）に示す
ように、キャリア１００−１の検知時に立ち上がった電
圧信号ＳＡが図２に示すＤ−ＦＦ７１のクロック端子Ｃ
Ｋにまず入力され、その後、図６の（ｂ）に示すよう
に、キャリア１００−２の検知時に立ち上がった電圧信
号ＳＢがＤ−ＦＦ７１のリセット端子Ｒに入力されて、
図６の（ｃ）に示すように、電圧信号ＳＡの立ち上がり
時から電圧信号ＳＢの立ち上がり時までハイレベルを維
持する出力ＳＱがＤ−ＦＦ７１からＡＮＤ回路７２に出
力される。すなわち、図２に示すＡＮＤ回路７２に入力
される出力ＳＱは、渦電流センサ５が間隙Ｍ上に位置す
るときにのみ、ハイレベル状態になり、渦電流センサ５
がキャリア１００やワーク１０１の上に位置していると
きにはローレベル状態になるので、Ａ／Ｄ変換回路７０
からＡＮＤ回路７２に入力されるディジタル電圧信号Ｐ
のうち、間隙Ｍ内の下定盤２までの距離Ｌや目切り２０
までの距離を示すサンプリングディジタル電圧信号Ｐの
みがＡＮＤ回路７２から出力される。
【００２９】このように、ＡＮＤ回路７２を通過したデ
ィジタル電圧信号Ｐは度数演算部７４に入力され、その
電圧値と度数とが対応付けられる。このとき、度数演算
部７４に入力されるディジタル電圧信号Ｐは下定盤２と
目切り２０とに関する距離データのみであるので、図７
に示すように、下定盤２の上面までの距離を示すディジ
タル電圧信号Ｐの度数曲線Ｕ´と目切り２０までの距離
を示すディジタル電圧信号Ｐの度数曲線Ｓ´とのみを含
む度数分布が得られる。この度数分布から、度数曲線Ｕ
´の最大度数と度数曲線Ｓ´の最大度数との差は明らか
である。したがって、度数演算部７４において、度数曲
線Ｕ´の最大度数に対応した電圧値Ｖを取り出せば、そ
の電圧値Ｖが、渦電流センサ５から下定盤２までの距離
Ｌを示す電圧値となる。この電圧値Ｖは、図２に示すよ
うに、度数演算部７４から厚さ変換部７５に出力され、
厚さ変換部７５において、距離Ｌに変換された後、この
距離Ｌから距離ｄが除算されて、下定盤２と上定盤３と
の距離Ｌ´が求められる。そして、距離Ｌ´を示す信号
が厚さ変換部７５からモニタ７６に出力され、その数値
がワーク１０１の厚さとして表示される。このように表
示された数値は、ワーク１０１の研磨が進むに従って減
少するので、所望の数値に至ったときに、ラッピング装
置１を停止させれば、所望厚さのワーク１０１を得るこ
とができる。
ィジタル電圧信号Ｐは度数演算部７４に入力され、その
電圧値と度数とが対応付けられる。このとき、度数演算
部７４に入力されるディジタル電圧信号Ｐは下定盤２と
目切り２０とに関する距離データのみであるので、図７
に示すように、下定盤２の上面までの距離を示すディジ
タル電圧信号Ｐの度数曲線Ｕ´と目切り２０までの距離
を示すディジタル電圧信号Ｐの度数曲線Ｓ´とのみを含
む度数分布が得られる。この度数分布から、度数曲線Ｕ
´の最大度数と度数曲線Ｓ´の最大度数との差は明らか
である。したがって、度数演算部７４において、度数曲
線Ｕ´の最大度数に対応した電圧値Ｖを取り出せば、そ
の電圧値Ｖが、渦電流センサ５から下定盤２までの距離
Ｌを示す電圧値となる。この電圧値Ｖは、図２に示すよ
うに、度数演算部７４から厚さ変換部７５に出力され、
厚さ変換部７５において、距離Ｌに変換された後、この
距離Ｌから距離ｄが除算されて、下定盤２と上定盤３と
の距離Ｌ´が求められる。そして、距離Ｌ´を示す信号
が厚さ変換部７５からモニタ７６に出力され、その数値
がワーク１０１の厚さとして表示される。このように表
示された数値は、ワーク１０１の研磨が進むに従って減
少するので、所望の数値に至ったときに、ラッピング装
置１を停止させれば、所望厚さのワーク１０１を得るこ
とができる。
【００３０】このように、本実施形態の自動定寸装置に
よれば、渦電流センサ５を上定盤３に埋設して、回転す
る下定盤２などに接触させることなく、下定盤２等まで
の距離を検出することができるので、渦電流センサ５の
磨耗による測定誤差が発生するという事態は生じない。
また、上定盤３の下降変位量でなく、ワーク１０１を挟
んだ下定盤２までの距離を直接検出する構成であるの
で、下定盤２が磨耗してもワーク１０１の厚さ測定に誤
差は生じない。なお、ラッピング装置１において、上定
盤３が１回の研磨工程で例えば１μｍ程度磨耗するよう
な場合、即ち、Ｎ回の工程の繰返により、下面３ｂと渦
電流センサ５先端との距離ｄが「Ｎ×１μｍ」だけ浅く
なるような場合には、厚さ変換部７５において、定数
「ｄ」から「Ｎ×１μｍ」を差し引いた値を距離Ｌから
除算して、距離Ｌ´を求めるようにすることもできる。
さらに、キャリア１００やワーク１０１の距離を示すデ
ィジタル電圧信号Ｐを全て除去し、間隙Ｍのみのディジ
タル電圧信号Ｐを測定する構成であるので、キャリア１
００に保持されたワーク１０１の性質に影響されること
なく、高精度の測定を行うことができる。したがって、
低抵抗のワーク１０１についても高精度の厚さ測定が可
能である。
よれば、渦電流センサ５を上定盤３に埋設して、回転す
る下定盤２などに接触させることなく、下定盤２等まで
の距離を検出することができるので、渦電流センサ５の
磨耗による測定誤差が発生するという事態は生じない。
また、上定盤３の下降変位量でなく、ワーク１０１を挟
んだ下定盤２までの距離を直接検出する構成であるの
で、下定盤２が磨耗してもワーク１０１の厚さ測定に誤
差は生じない。なお、ラッピング装置１において、上定
盤３が１回の研磨工程で例えば１μｍ程度磨耗するよう
な場合、即ち、Ｎ回の工程の繰返により、下面３ｂと渦
電流センサ５先端との距離ｄが「Ｎ×１μｍ」だけ浅く
なるような場合には、厚さ変換部７５において、定数
「ｄ」から「Ｎ×１μｍ」を差し引いた値を距離Ｌから
除算して、距離Ｌ´を求めるようにすることもできる。
さらに、キャリア１００やワーク１０１の距離を示すデ
ィジタル電圧信号Ｐを全て除去し、間隙Ｍのみのディジ
タル電圧信号Ｐを測定する構成であるので、キャリア１
００に保持されたワーク１０１の性質に影響されること
なく、高精度の測定を行うことができる。したがって、
低抵抗のワーク１０１についても高精度の厚さ測定が可
能である。
【００３１】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変
形や変更が可能である。上記実施形態では、定盤距離セ
ンサ部として渦電流センサ５を適用したが、これに限ら
ず、下定盤２までの距離を下定盤２などと非接触状態で
検出することができる各種のセンサを適用することがで
きる。また、Ａ／Ｄ変換回路７０のサンプリング周波数
として、３〜５ＫＨｚの範囲にある周波数を用いたが、
サンプリング周波数は測定精度との関係で任意に設定す
ることができる。さらに、スイッチ部のゲート回路とし
て、Ｄ−ＦＦ７１とＡＮＤ回路７２を適用したが、第１
のキャリア検知センサからの第１の電圧信号の立ち上が
り時に開き且つ第２のキャリア検知センサからの第２の
電圧信号の立ち上がり時に閉じるゲート回路であるなら
ば良く、Ｄ−ＦＦ７１とＡＮＤ回路７２とで構成される
ゲート回路に限定するものではない。
るものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変
形や変更が可能である。上記実施形態では、定盤距離セ
ンサ部として渦電流センサ５を適用したが、これに限ら
ず、下定盤２までの距離を下定盤２などと非接触状態で
検出することができる各種のセンサを適用することがで
きる。また、Ａ／Ｄ変換回路７０のサンプリング周波数
として、３〜５ＫＨｚの範囲にある周波数を用いたが、
サンプリング周波数は測定精度との関係で任意に設定す
ることができる。さらに、スイッチ部のゲート回路とし
て、Ｄ−ＦＦ７１とＡＮＤ回路７２を適用したが、第１
のキャリア検知センサからの第１の電圧信号の立ち上が
り時に開き且つ第２のキャリア検知センサからの第２の
電圧信号の立ち上がり時に閉じるゲート回路であるなら
ば良く、Ｄ−ＦＦ７１とＡＮＤ回路７２とで構成される
ゲート回路に限定するものではない。
【００３２】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の自
動定寸装置によれば、定盤距離センサ部を一方の定盤に
埋設し、他方の定盤に電磁波を放射することで、定盤距
離センサ部を他方の定盤に接触させることなく、他方の
定盤までの距離を検出することができるので、定盤距離
センサ部の磨耗による測定誤差の発生を防止することが
できるという効果がある。また、一方の定盤の下降変位
量でなく、ワークを挟んだ他方の定盤までの距離を直接
検出する構成であるので、他方の定盤が磨耗してもワー
クの厚さを正確に測定することができる。さらに、キャ
リア部分のディジタル電圧信号を除外し、キャリアの間
隙のディジタル電圧信号のみを演算部に入力して、ワー
ク厚さ値を求める構成であるので、キャリアに保持され
たワークの性質に影響されることなく、高精度の測定を
行うことができる。したがって、低抵抗のワークについ
ても高精度の厚さ測定を行うことができる。
動定寸装置によれば、定盤距離センサ部を一方の定盤に
埋設し、他方の定盤に電磁波を放射することで、定盤距
離センサ部を他方の定盤に接触させることなく、他方の
定盤までの距離を検出することができるので、定盤距離
センサ部の磨耗による測定誤差の発生を防止することが
できるという効果がある。また、一方の定盤の下降変位
量でなく、ワークを挟んだ他方の定盤までの距離を直接
検出する構成であるので、他方の定盤が磨耗してもワー
クの厚さを正確に測定することができる。さらに、キャ
リア部分のディジタル電圧信号を除外し、キャリアの間
隙のディジタル電圧信号のみを演算部に入力して、ワー
ク厚さ値を求める構成であるので、キャリアに保持され
たワークの性質に影響されることなく、高精度の測定を
行うことができる。したがって、低抵抗のワークについ
ても高精度の厚さ測定を行うことができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る自動定寸装置を装備
したラッピング装置を一部破断して示す正面図である。
したラッピング装置を一部破断して示す正面図である。
【図２】図１の自動定寸装置を示すブロック図である。
【図３】図１のラッピング装置の研磨作業状態を一部破
断して示す正面図である。
断して示す正面図である。
【図４】下定盤と上定盤と渦電流センサとの間の距離を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】図２のセンサ６Ａとセンサ６Ｂの動作を概略的
に示す平面図であり、図５の（ａ）はセンサ６Ａの動作
位置を示し、図５の（ｂ）はセンサ６Ｂの動作位置を示
す。
に示す平面図であり、図５の（ａ）はセンサ６Ａの動作
位置を示し、図５の（ｂ）はセンサ６Ｂの動作位置を示
す。
【図６】図２のセンサ６Ａ，６ＢとＤ−ＦＦ７１の出力
信号を示すタイムチャート図であり、図６の（ａ）はセ
ンサ６Ａから出力される電圧信号ＳＡの波形を示し、図
６の（ｂ）はセンサ６Ｂから出力される電圧信号ＳＢの
波形を示し、図６の（ｃ）はＤ−ＦＦ７１からの出力Ｓ
Ｑの波形を示す。
信号を示すタイムチャート図であり、図６の（ａ）はセ
ンサ６Ａから出力される電圧信号ＳＡの波形を示し、図
６の（ｂ）はセンサ６Ｂから出力される電圧信号ＳＢの
波形を示し、図６の（ｃ）はＤ−ＦＦ７１からの出力Ｓ
Ｑの波形を示す。
【図７】ディジタル電圧信号の度数分布図である。
【図８】従来例に係る自動定寸装置を示す概略図であ
る。
る。
【図９】図８の自動定寸装置によるディジタル電圧信号
の度数分布図である。
の度数分布図である。
１・・・ラッピング装置、 ２・・・下定盤、 ３・・
・上定盤、 ４・・・自動定寸装置、 ５・・・渦電流
センサ、 ６Ａ，６Ｂ・・・センサ、 ７０・・・Ａ／
Ｄ変換回路、 ７１・・・Ｄ−ＦＦ、 ７２・・・ＡＮ
Ｄ回路、 ７３・・・演算回路、 １００・・・キャリ
ア、 １０１・・・ワーク、 Ａ・・・アナログ電圧信
号、 Ｍ・・・間隙、 Ｐ・・・ディジタル電圧信号。
・上定盤、 ４・・・自動定寸装置、 ５・・・渦電流
センサ、 ６Ａ，６Ｂ・・・センサ、 ７０・・・Ａ／
Ｄ変換回路、 ７１・・・Ｄ−ＦＦ、 ７２・・・ＡＮ
Ｄ回路、 ７３・・・演算回路、 １００・・・キャリ
ア、 １０１・・・ワーク、 Ａ・・・アナログ電圧信
号、 Ｍ・・・間隙、 Ｐ・・・ディジタル電圧信号。
Claims (4)
- 【請求項１】 ワークを保持した複数のキャリアを挟ん
で回転する一対の定盤のいずれか一方の定盤に埋設さ
れ、他方の定盤に電磁波を放射して他方の定盤迄の距離
を検出し、その検出値を示すアナログ電圧信号を出力す
る定盤距離センサ部と、 上記定盤距離センサ部からのアナログ電圧信号を所定の
サンプリング数でディジタル電圧信号に変換するアナロ
グ／ディジタル変換部と、 上記定盤距離センサ部が上記複数のキャリアの間隙に位
置するときにのみ、上記アナログ／ディジタル変換部か
らのディジタル電圧信号を通過させるスイッチ部と、 上記スイッチ部からのディジタル電圧信号のうち最大度
数のディジタル電圧信号の電圧値からワークの厚さ値を
演算する演算部と、 を具備することを特徴とする自動定寸装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の自動定寸装置におい
て、 上記スイッチ部は、 上記定盤距離センサ部が埋設された定盤に取り付けら
れ、定盤距離センサ部が上記間隙に位置したときに、当
該間隙両側に位置する二のキャリアの一方を検知して、
ハイレベルの第１の電圧信号を出力する第１のキャリア
検知センサと、 上記定盤距離センサ部が埋設された定盤に取り付けら
れ、定盤距離センサ部が上記間隙から外れたときに、上
記二のキャリアの他方のキャリアを検知して、ハイレベ
ルの第２の電圧信号を出力する第２のキャリア検知セン
サと、 上記アナログ／ディジタル変換部の出力端に接続され、
上記第１の電圧信号の立ち上がり時に開き且つ上記第２
の電圧信号の立ち上がり時に閉じるゲート回路と、 を具備することを特徴とする自動定寸装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の自動定寸装置におい
て、 上記ゲート回路は、 データ端子でハイレベルの一定電圧を入力し、クロック
端子で上記第１の電圧信号を入力し、リセット端子で上
記第２の電圧信号を入力するＤ−フリップフロップと、 一方入力端が上記Ｄ−フリップフロップの出力端子に接
続され、他方入力端が上記アナログ／ディジタル変換部
の出力端に接続されたＡＮＤ回路と、 を具備することを特徴とする自動定寸装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の自動定寸装置において、 上記定盤距離センサ部は、渦電流センサである、 ことを特徴とする自動定寸装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20639196A JPH1034529A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 自動定寸装置 |
| US08/891,720 US5969521A (en) | 1996-07-18 | 1997-07-11 | Automatic measuring apparatus having a switching means to generate an output signal only when a sensor is positioned at a predetermined space |
| KR1019970034038A KR100263786B1 (ko) | 1996-07-18 | 1997-07-15 | 자동 계량 장치 |
| EP97112153A EP0819500B1 (en) | 1996-07-18 | 1997-07-16 | Automatic measuring apparatus |
| DE69708773T DE69708773T2 (de) | 1996-07-18 | 1997-07-16 | Automatisches Messgerät |
| TW086110209A TW404874B (en) | 1996-07-18 | 1997-07-18 | Automatic measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20639196A JPH1034529A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 自動定寸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034529A true JPH1034529A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16522579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20639196A Withdrawn JPH1034529A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 自動定寸装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5969521A (ja) |
| EP (1) | EP0819500B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1034529A (ja) |
| KR (1) | KR100263786B1 (ja) |
| DE (1) | DE69708773T2 (ja) |
| TW (1) | TW404874B (ja) |
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| US7147541B2 (en) | 2005-02-25 | 2006-12-12 | Speedfam Co., Ltd. | Thickness control method and double side polisher |
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| WO2012090366A1 (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 株式会社Sumco | ワークの研磨方法及び研磨装置 |
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