JPS63187104A

JPS63187104A - 厚さ監視装置

Info

Publication number: JPS63187104A
Application number: JP62013913A
Authority: JP
Inventors: ダニエル・レナード・バーウィック; デニス・ハロルド・チェスナット; ティモシー・ウイリアム・ジョーンズ; ジョン・ペンバートン・ウィーバー
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1986-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1988-08-02
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPH0643888B2; DE3701775C2; DE3701775A1; US4777610A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈従来技術およびその問題点〉本発明はめっき層の厚さ測定の精密度正確度の向上に用
いうる測定および位置決め方式に関する。

従来も素子の金めつき層などのめっき層の厚さの測定に
Ｘ線厚さ監視装置が用いられている。米ＢＪ　’ｆｔ　
Ｗ　’５３．９８４．６７９Ｍ　（！Ｊ　ニア　リン（
Ｌｕｂｌ　Ｉｎ）氏）が一つのこの種の厚さ監視装置を
開示する。

この種のＸ線厚さ監視装置に一般に用いられる手法は小
径のＸ線ビームを測定さるべきめつき層に指向させる。

入射Ｘ線ビームは二次Ｘａ放出を刺激しこれが検知され
る。この二次Ｘ線放出すなわちＸ線蛍光の強さはめつき
層の厚さの関数として変化する。

この手法を用いて相隔たる端子の配列から成る移動する
端子ストリップのめっき層厚さ測定には二つの重要な問
題がある。その−は個々の端子があき空間で隔てられる
ことである。もちろん、このあき空間はめつき層に二次
Ｘ線特性を生じないので、測定期間中に検知される二次
Ｘ線のカウントは端子の幅と端子間あぎ空間の幅の比率
に影響される。

従来この問題は、隣合う端子間のあき空間の幅を周期的
に測定し、測定厚さを端子の幅と端子間隔の幅との記憶
された比率の関数として修正することによって対処して
いる。しかし、この比率は異なるダイで作られた端子間
では著しく変り、さらに単一のダイで異なる時に作られ
た端子間でも変ることが判った。また、この手法は、例
えば端子の抜落ちに起因する、測定デユーティサイクル
の間欠的変化を補償しえない。従って、端子の幅と隣合
う端子間の間隔との比率を時々測定するのでは充分満足
に補償しえない。

上述の形式の厚さ測定における、第二の重要な問題は端
子上のＸ線ビームの正しい位置決めである。最近の電気
端子のめつき作業では、金層などのめつき層が端子の必
要な部分にしか施されないことがしばしばである。それ
らのめつき層に対してＸ線厚さ測定装置が正しく焦点を
あわせ配置されないと、その厚さ測定が不正確となるこ
とはいうまでもない。所要測定箇所の位置は端子の搭載
されるキャリアストリップに対して精密に制御されない
ことが少なくないために、Ｘ線ビームをキャリアストリ
ップから所定の間隔に位置決めするだけでは、Ｒａの結
果を達成することができない。

く問題点を解決する為の手段および作用〉以下に記述す
る選好実施例は、自動的に　（１）厚さ測定を端子の幅
と隣合う端子間の間隔との間の測定された比率の関数と
して修正し　（２）Ｘ線ビームを端子に対して正しく位
置決めする改良されたＸ線厚さ監視装置を供する。もっ
とも、下に記述するシステムは、Ｘ線厚さ監視装置用に
限らず、素子の幅を確定できることが重要な他のシステ
ムにも応用できるものであることをここに明らかにして
おく。

この発明の第一の側面によれば、相隔たる素子の配列を
監視するシステムは、素子に隣接して配置されて選ばれ
た位置に素子のどれか一つが所在するとき第一の状態を
呈し、選ばれた位置に索ｆが全く所在しないとき第二の
状態を呈するセンサ信号を発生するセンサを包含する。

輸送軸線に沿ってセンサと素子との間で関係移動を生ず
る手段が設けられて上記のうち複数の素子が次々に選ば
れた位置を横切って移動し、また上記センサ信号に応じ
て素子の上記輸送軸線に平行な幅によって変る付加信号
を発生する手段が設けられる。

下記の選好実施例においてその付加信りは、測定期間中
センサ信号が第一の状態にある割合を表わすデユーティ
サイクル信号である。この実施例では相隔たる素子は端
子であってデユーティサイクル信号は端子上のめつき層
の厚さの測定（値）の修正もしくは補償に用いられる。

このようにして、めっき厚さは隣合う端子の間のあき空
間すなわち間隔の幅と無関係に測定することができる。

デユーティサイクル信号は作業を進行しながら測定され
るから、隣合う端子の間隔の幅の変化（例えばダイの摩
耗やダイの取替えによる）が厚さ測定の精度に悪影響を
及ぼすことはない。

この発明の第二の側面によれば、相隔たる素子の配列を
輸送軸線沿いに通過させる手段を包含する型のシステム
が、感知点における素子の測定幅を表わすセンサ信号を
発生するセンサ手段を具えている。また、センサ信号を
目標幅を表わす記憶された信号と比較しまたその比較に
応じて制御信号を発生する手段が設けられる。また、制
御信号に応じて感知点を素子沿いに移動させて測定幅を
目標幅に接近させ、これにより自動的に感知点を素子上
の第一の選択位置に保つ手段が設けられる。

下記選好実施例においては、ｘＩ！厚さ監視装置がセン
サと共に移動され監視装置のＸ線ビームはセンサから選
ばれた間隔に保たれる。この選択間隔は、センサを選択
位置に位置決めするフィードバック系がＸ線ビームを測
定さるべき端子部分上に自動的に正しく位置決めするよ
うに選定される。

この発明自体は他の目的および付随利点と共に以下添付
図面を参照して述べる詳細な説明から最もよく理解でき
るはずである。

〈実施例〉図面中、まず第１図および第２図はこの発明の選好実施
例の作動原則を説明するに用いられ、残る図およびフロ
ーチャートはこの実施例をさらに詳しく記述するに用い
られる。

第１図および第２図に図式的に示す通り、本発明の現在
選好される実施例は配列端子（１４）上のめっき層の厚
さを測定する装置に適用されている。

端子（１４）はそれぞれが一端でキャリアストリップ（
１２）に搭載されて端子ストリップ（１４）を形成する
。

各端子（１４）は肩（１６）を有しここでＸ軸方向に測
つた端子（１４）の幅が急激に変化している。加えて、
各端子（１４）は金などの材料をめっきされたクラウン
（２０）を画成している。個々の端子（１４）は介在す
るあき空間すなわち間隔（１８）によって離れている。

以下の記述において、符号りは端子ストリップ（１０）
のピッチ、符号Ｗは端子（１４）の長さ沿いの与えられ
た一点における幅、符号Ｃは端子（１４）の長さ沿いの
この所定点における間隔（１８）の幅を表わすものとす
る。第１図にこれら三符号が明示されている。

この現在選好実施例は通常のＸ線厚さ監視装置（３０）
を含み、この装置が平行Ｘ線ビーム（３６）を発生させ
ＸＳ＊蛍光を検知して常法によりクラウン（２０）のめ
つき層の厚さを測定する。

第１図に示すように、この実施例はデユーティサイクル
センサ（９０）と肩見出しセンサ（１２０）とを含む。

両センサ（９０）、　（１２０）とも第２図に示す原則
によって作動する。第２図では端子ストリップ（１０）
がエツジ方向に見られて個々の端子（１４）が断面を表
わしている。デユーティサイクルセンサ（９０）のラン
プ（９３）は光フアイバケーブル（９４）を介して光の
平行ビームを端子（１４）に指向させる。検知器（９６
）は端子ストリップ（１０）の反対側に配置されており
、光フアイバケーブル（９８）に入る光を検知する。端
子ストリップ（１０）は、端子（１４）が個々に両光フ
ッバーケーブル（９４）、　（９８）間を通るように配
置される。このようにして、検知器（９６）の出力信号
は、両光ファイバケーブル（９４）、　（９８）間に端
子（１４）の一つが介在するかどうかを任意の与えられ
た時間示す。キャリヤストリップ（１０）がＸ方向に移
動Ｊるに伴って、ランプ（９３）と光フアイバケーブル
（９４）とにより指向される光は交互に一端子（１４）
により検知器（９６）到達を阻止されたり、そのまま検
知器（９６）への到達を許容されたりする。

肩見出しセンサ（１２０）も同様に作動する。

肩見出しセンサ（１２０）　、デユーティサイクルセン
サ（９０）およびｘｉ厚さ監視装ｇｉ　（３０）はすべ
てＹキャリジ（４２）に搭載されている。Ｙキャリジ（
４２）はＹモータ（４６）によりＹ軸方向に可動である
。デユーティサイクルセンサ（９０）はＸ線厚さ監視装
置（３０）と整合していてデユーティサイクルセンサ（
９０）が測定する端子（１４）の同じ部分がＸ線ビーム
（３６）の下を通過しＸ線厚さ監視装置（３０）によっ
て測定される。デユーティサイクルセンサ（９０）は測
定期間中比率１４／Ｄの測定に用いられる。この比率は
、ここではデユーティサイクルとも称されるが、Ｘ線ビ
ーム（３６）がクラウン（２０）と整合する時間間隔を
表わす。

上に説明したように、間隔（１８）の一つがＸ線ビーム
（３６）と整合しているときはクラウン（２０）のめっ
き層の二次Ｘ線特性は射出されない。そのために、未修
正の厚さ測定値はめつき層の実際の厚さよりもデユーテ
ィサイクル−７０と等しい率で少ない。Ｘ線厚さ監視装
置（３０）によって測定される測定めっき厚さにデユー
ティサイクルＷ／Ｄの逆数を掛ければ、厚さ測定値が間
隔（１８）の幅と無関係となるように測定めっき厚さを
修正することができる。

肩見出しセンサ（１２０）は肩（１６）と整合している
。

肩見出しセンサ（１２０）で測ったデューテイサイクル
Ｗ／Ｄは肩見出しセンサ（１２０）のＹ軸線沿い位置の
強い関数である。キャリアストリップ（１２）から遠ざ
かるとデユーティサイクルＷ／ＤはＪＷ（１６）のとこ
ろで急激に増加する。下記の選好実施例は、肩見出しセ
ンサ（１２０）で得られるデユーティサイクル測定値を
所定の目標値と比較しまたＹモータ（４６）を制御して
測定デユーティサイクルを目標値に保つための手段を含
む。肩見出しセンサ（１２０）とＸＩＱビーム（３６）
との間に適当な一位がいったん選定されると、Ｘ線ビー
ム（３６）は肩見出しセンサ（１２０）を肩（１６）上
に正しく位置出しるすことによってクラウン（２０）上
に正しく位置出しすることができる。

Ｈ（１６）とクラウン（°２０）の間の偏位はもちろん
端子ストリップ（１０）の特有の設計によって変る。し
かし、端子ストリップ（１０）の任意の一般計について
はこの一位は製造時に精密に制御される。このために、
肩（１６）はＸ線ビーム（３６）を正しく位置出しする
ための優れた基準点となる。このようにして、下記の選
好実施例は自動的に厚さ測定値を隣合う端子の間隔（１
８）の変化に対して修正すると共にＸ線ビームを測定さ
るべきクラウン（２０）上に正しく位置出しするように
作動する。

次に、第３図〜第８図を参照して第１図および第２図の
選好実施例の機械的構成をさらに詳しく説明する。第３
図〜第６図に示すように、Ｘ線厚さ監視装置ａ　（３０
）は外ハウジング（３２）を含む。ハウジング（３２）
からＸ線ビームコリメータ（３４）が突出し、Ｘ線ビー
ム（３６）がコリメータ（３４）から放射すること第６
図に示す通りである。ハウジング（３２）には顕微＆１
（３８）が搭載されていてオペレータはＸ線ビーム（３
６）の位置を視覚的に決定することができる。適当なＸ
線厚さ監視装置が種々当業者に周知であり、厚さ監視装
＠（３０）の設計、構造および作動はこの発明の部分を
構成するものではない。

例えば第二精工舎の販売するセイコーモデル５ＥＴ−１
５６などの厚さ監視装置はこの発明に用いるに適するこ
とがわかった。

第６図に示すように、この選好実施例はＹ軸ガイド（４
４）を支持するフレーム（４０）を含む。この実施例に
おいてＹ軸線はキャリアストリップ（１２）の縁（２２
）を横切る水平方向に向いている。Ｙキャリジ（４２）
はＹガイド（４４）に搭載されてＹ軸線沿いに並進すな
わち平行移動するように案内される。ステッパモータ（
４６）はフレーム（４０）に搭載されてＹキャリジ（４
２）をＹガイド（４４）内で移動させる。フレーム（４
０）は第５図に示すように側壁（５０）を含みこれがＹ
ガイド（４４）周りに立上っている６Ｙキヤリジ（４２
）には第６図に示すように一対の上フランジ（４８）が
取付けられて、Ｙキャリジ（４２）の摺動を妨げずに、
Ｙキャリジ（４２）と側壁（５０）の間の滑りシールと
なっている。フレーム（４０）に取付けられた一対のリ
ミットスイッチ（５２）はＹキャリジ（４２）の移動を
界隈する。枠材（５４）はＹキャリジ（４２）上のｘＩ
ｉ！厚さ監視装置（３０）の震動極減用である。ハウジ
ング（３２）やフレーム（４０）のＸ線ビームがアクセ
ス可能になるような部分が取外されると必ずＸ線ビーム
が消えるようにするインタロックスイッチ（複数）が用
いられている（図示せず）。

ガイドローラアセンブリ（６０）はフレーム（４０）に
搭載され、Ｘ線ビーム（３６）の下を移動する端子スト
リップ（１０）を案内する。このガイドローラアセンブ
リ（６０）は第５図、第５Ａ図および第６図によく示さ
れており、三つの平行軸（６４）を支持する水平向きの
支持棒（６２）を含む。軸（６４）は各々がニードル軸
受（７２）を介してそれぞれのローラ（１０）を支持し
ている。各軸（６４）にはローラ（１０）の軸（６４）
沿いの位置を規定するために二つの相隔たるカラー（６
６）が固定される。推力軸受＜ｍ数）　（６８）はロー
ラ（１０）とカラー（６６）の間の摩擦を極減する。両
外ローラ（７０）はアルミニウムなどの中実金属で形成
される。Ｘ線コリメータ（３４）と整合する中央ローラ
（７０）は沖央金属コア（７４）をスリーブ（７６）で
取巻いて形成される。スリーブ（７６）はなるべく低密
度の材料で形成してＸ線蛍光もしくはスキャツタリング
を極減するのがよい。この実施例のスリーブ（７６３に
一種のナイロン６．６「ザイデル（Ｚｙｔｅｌ）　Ｊ４
２などのプラスチックで形成される。各ローラ（７０）
はそれぞれフランジ（７８）と傾斜面（８０）を画成し
ている。傾斜面（８０）は端子ストリップ（１０）をフ
ランジ（７８）に確実に座着させ縁（２２）がフランジ
（１８）と確実に接触する。このようにして端子ストリ
ップ（１０）がＸ線コリメータ（３４）に対して確実に
且つ再現可能に位置決めされる。止ねじ（８２）はカラ
ー（６６）およびスリーブ（７６）を定位置に保持する
に用いられる。端子ストリップ（１０）は図示の実施構
成外の装置によってＸ方向に動かされるので、ローラ（
７０）はいずれもその軸（６４）上で回転自在である。

なお、移動するストリップの正確な位置出しのための基
準面の維持に傾斜ローラを用いることは、Ｘ線厚さ測定
システムの場合に限られたものではない。傾斜ローラは
、連続移動するストリップの縁の正確な位置出しの設定
が必要な、他の型のシステムにも適する。

第７図および第８図を参照して、デユーティサイクルセ
ンサ（９０）はフォーク（９２）を含む。フォーク（９
２）の−側にはランプ（９３）と光フアイバケーブル（
９４）が搭載され他側には検知器（９６）と光フアイバ
ケーブル（９８）が搭載されている。要すれば検知器（
９６）を恒温オーブン（１００）内に置いて温度変動に
よる検知器感度の変化を低減することができる。この実
施例においてランプ（９３）および光フアイバケーブル
（９４）は断面直径０．０２インチ（約０．５１５ＩＩ
１１）の感知ビームを生じ、光フアイバケーブル（９４
）、　（９８）の露出端間の間隔は約Ｚインチ（約６．
３５Ｇｍ）である。フォーク（９２）はマイク［］メー
タ（１０３）で手動的に制御されるＹ軸並進ステージ（
１０２）に搭載されている。ＹＩＮ並進ステージ（１０
２）はまたマイクロメータ（１０５）を介して手動制御
されるＺ＠並進ステージ（１０４）に取付けられている
。Ｚ軸並進ステージ（１０４Ｊは取付は板（１０６）、
　（１０８）を介してＹキャリジ（４２）に取付けられ
る。マイクロメータ（１０３Ｌ　（１０５）はフォーク
（９２）を正しく位置出しして端子ストリップ（１０）
が両光ファイバケーブル（９４）、　（９８）の露出端
間を通るようにすると共にデユーティサイクルセンサ（
９０）にＸ線ビーム（３６）下を通過するのと同じ接触
子部分（２０）を監視させるに使用される。いったん適
正に位置出しされたあとのデユーティサイクルセンサ（
９０）はそのままＹキｔｌリジ（４２）上にＸ線ビーム
（３６）と整合して固定されている。

肩見出しセンサ（１２０）は多くの点でデユーティサイ
クルセンサ（９０）と同様であって、上記のものとそれ
ぞれ同様なフォーク（１２２）　、ランプ（１２３）、
検知器（１２６）および光フアイバケーブル（１２４）
。

（１２８）　ヲ含ム。７ｔ−り（１２２）　ハＺ’Ｔ＊
並進ステージ（１３０）に搭載されており、このステー
ジに含まれる手動のマイクロメータ（１３２）を用いて
フォーク（１２２）を端子ストリップ（１０）上に心出
しすることができる。Ｚ軸並進ステージ（１３０）はま
たＹ軸並進ステージ（１３４）に搭載されている。Ｙ軸
並進ステージ（１３４）の位置はマイクロメータ（１３
Ｇ）で制御され、プーリ（１３８）がマイクロメータ（
１３６）の外端に取付けられている。Ｙ軸並進ステージ
（１３４）は取付板（１４０）を介して取付板（１０８
）に取付けられており、Ｙキャリジ（４２）上のデユー
ティサイクルセンサ（９０）およびＸ線厚さ監視装置（
３０）と共に動く。ステッパモータ（１４２）は取付板
（ｉｏｓ）に取付けられており駆動プーリ（１４４）を
回転させる。ギヤベルト（１４６）は駆動プーリ（１４
４）とプーリ（１３８）とを連結していてステッパモー
タ（１４２）の回転でマイクロメータ１３６）が回転す
る。

下に詳しく説明するが、ステッパモータ（１４２）は肩
見出しセンサ（１２０）とＸ線ビーム（３６）とのＹ方
向の間隔を調節するように制御される。取付板（１０８
）にはリミットスイッチ（複数）　（１４８）が取付け
られ、また調節できる止めねじ（１５０）が取付けられ
ていてＹ軸並進ステージ（１３４）と共に動く。

リミットスイッチ（１４Ｂ）は止めねじ（１５０）と協
動してＹ軸並進ステージ（１３４）の移動限界を規定し
且つＹ軸並進ステージ（１３４）のゼロ位置すなわち基
準位置を規定する。

次に第５図および第６図を参照して、本実施例はＸ軸ガ
イド（１６２）を介してフレーム（４０）に取付けられ
る標準キャリジ（１６０）を含む。Ｘ軸ガイド（１６２
）はＸ軸ねすなわら端子ストリップ（１０）の移動する
輸送軸線に平行に向けられている。Ｘ線ガイド（１６２
）上の標準キャリジ（１６０）の位置はステッパモータ
（１６４）によって制限それる。リミットスイッチ（複
数）　（１６８）は標準キャリジ（１６０）の移動限界
を規定し且つ同キャリジ（１６０）のゼロすなわち基準
位置を規定する。標準キャリジ（１６０）はｘ１１監視
装置（３０）の較正に用いられるいくつかの標準器を支
持する。

第９Ａ図〜第９Ｃ図から成る第９図は、選好実施例の機
械素子を示すブロック図である。第９図に示すようにこ
の実施例はコンピュータ（２００）例えばヒユーレット
・パラカードｌｌ８８５型コンピュータを含む。このコ
ンピュータ（２００）は在来のＲ３２３２型インタフエ
ース（２０２）を介してＸ線厚さ監視装置（３０）と連
結されており厚さ監視装置（３０）から厚さ測定値を受
取ることができる。加えて、コンピュータ（２００）は
例えばヒユーレット・パラカードＨＢ　８９４０のＩ１
０インタフェースユニット（２０４）に信号を送信し、
受信する。このインタフェースユニット（２０４）は二
つの８ビット入カポ−＋ト（４００）、　（４０１）と
二つの８ビツト出力ポート（４０４）、　（４０５）と
を含む。入力ボート（４００）は下に）ホベるカウンタ
（２２２）、　（２２４）からカウント情報を受けるに
用いられる。入カポ−１−（４０１）は厚さ監視装ｆｆ
ｉ　（３０）および上記の種々のリミットスイッチの状
態を特徴づける状態信号を受けるに用いられる。出力ボ
ート（４０４）は二つの出力マルチプレクサ（２１６）
の制御に用いられる。これらのマルチプレクサ（２１６
）はボート（４０４）における８並列出力ビットを３１
本の二進出力ラインに複合して挿入する。これらの二進
出力ラインのうちのいくつかはキーボードインタフェー
スユニット（２１７）を介してＸ線厚さ監視装置を制御
するに用いられる。最後に出力ボート（４０５）はＹモ
ータ（４６）、ステッパモータ（１４２）およびＸモー
タ（１６４）にモータ位置命令を与えるに用いられる。

デユーティサイクルセンサ（９０）および肩見出しセン
サ（１２０）の発生するセンサ信号は並列にスイッチ（
２１８）に導かれるが、このスイッチはコンピュータ（
２００）に制御されて両センサ信号のうちの一つを暗時
間カウンタ（２２４）制御用に選択する。暗時間カウン
タ（２２４）および全時間カウンタ（２２２）は双方と
もオシレータ（２２０）からクロックパルスを受ける。

全時間カウンタはコンピュータ（２００）によって決め
られた測定期間中このクロックパルスを数え、暗時間カ
ウンタ（２２４）はけンサ信号のうちの選ばれた一つが
、測定周期中の端子の存在を示すときだけこのクロック
パルスを数える。従って、暗時間カウンタ（２２４）に
貯えられたカウントの全時間カウンタ（２２２）に貯え
られたカウントに対する比率は上述のデユーティサイク
ル−１０の尺度になる。これらのカウントはコンピュー
タ制御下に入力ボート（４００）を介してコンピュータ
（２００）に読取られる。ストローブフラッシャ（２２
６）はデユーティサイクルセンサ（９０）の発生したセ
ンサ信号に応答してストローブを、移動する端子と同期
させる。

ボート（４０５）からのモータ位置命令はＸモータカー
ド（２３０）とＹモータカード（２３２）に入力として
加えられる。Ｘモータカードは位置命令をＸモータ（１
６４）用にフォーマット化しそれらの命令をアダプタ（
２３８）を介してモータ駆動７−　（２３６）に伝達し
てこれにＸモータ（１６４）の作動を直接に制御させる
。同じように、Ｙモータカード（２３２）はボート（４
０５）からの位置命令をフォーマット化しスイッチ（２
３４）を介して二つのアダプタ（２３８）のうちの一つ
に加える。両アダプタ（２３８）はそれぞれステッパモ
ータ（１４２）およびＹモータ（４６）に結合されたそ
れぞれのモータ駆動子（２３６）を制御する。

スイッチ（２３４）はスイッチ（２１８）と同じもので
あって必要とされるハードウェアを減じている。

実際上Ｙモータ（４６）とステッパモータ（１４２）と
は決して同時に作動されることがなく、スイッチ（２３
４）は一つのＹモータカード（２３２）による両モータ
（１４２）、　（４６）の制御を可能にする。

第１０Ａ図および第１０８図から成る第１０図は暗時間
カウンタ（２２４）の詳細回路図である。第１０図に示
すように、センサ（９０）、　（１２０）のうちの選ば
れた一つの、検知器からのセンサ信号は、増幅器（２４
０）に入力として加えられる。増幅器（２４０）は可変
抵抗器（２４１）に接続され、この抵抗器は増幅器（２
４０）に可変の利得を供する。選ばれた検知器の増加照
射は増幅器（２４０）の出力信号を一段と負に駆動する
。この出力信号はアナログスイッチ（２４２）を介して
第二の増幅器（２４４）の非反転入力に印加される。コ
ンデンサ（２４６）はこの増幅器（２４４）の非反転入
力とアースとの間に接続され、抵抗器（２４８）はコン
デンサ（２４６）にアースへのリーク路を供する。

増幅器（２４４）の非反転入力に印加される信号は比較
！　（２５０）の非反転入力にも印加される。この比較
器（２５０）の反転入力は増幅器（２４０）の発生づる
出力信号に接続される。比較器（２５０）の出力はアナ
ログスイッチ（２４２）の制御に用いられ、スイッチ（
２４２）は増幅器（２４０）の発生信号が増幅器（２４
４）の非反転端子に入力として印加される信号よりも負
のとき閉じられる。

実際にはこのことは増幅器（２４０）の発生するピーク
負値をコンデンサ（２４６）に貯えさせることになる。

抵抗器（２４８）がアースへのリーク路となって、コン
デンサ（２４６）の電圧は最近に増幅器（２４０）の発
生したピーク負値を示すこと確実である。増幅器（２４
４）の出力は電位差計（２５２）に印加されるが、電位
差計（２５２）は比較器（２５４）の非反転入力に印加
される信号がコンデンサ（２４６）に貯えられたピーク
負値の約５０パーセントとなるように設定するのがよい
。比較器（２５４）の非反転入力に印加される信号は比
較器（２５４）の閾値を設定する。比較器（２５４）の
反転入力は増幅器（２４０）の発生する信号を受取るよ
うに接続されている。

素子（２４０）〜（２５２）は協働してピーク検知回路
を構成して増幅器（２４０）の発生するピーク負値の半
分のところに比較器（２５４）の閾値を設定し、これに
よって、センサ信号の瞬間卓越ピーク振幅とは無関係に
、選ばれたセンサ（単数）　（９０）、（１２０）の発
生する波形上の同じ点で比較器（２５４）が切替わるこ
とになる。このようにして、暗時間カウンタ（２２４）
の作動はセンサ信号のピーク振幅の変化に対する感度が
著しく小さくなる。

比較器（２５４）の発生する出力信号はゲート（２５６
）に印加され、ゲート（２５６）の出力は第一の４ビツ
トカウンタ（２５８）に接続される。ゲート（２５６）
は第二の入力としてオシレータ（２２０）からのクロッ
ク信号を受け、関連検知器が一端子の彰内にあることを
選ばれたセンサ信号が表わしている時間中にオシレータ
（２２０）からのクロックパルスが到着するときだけカ
ウンタ（２５８）がりＬ１ツクされることになる。カウ
ンタ（２５８）はカウンタ（２６０）、　（２６２）、
　（２６４）に接続され協働して１６ビツトカウンタを
構成する。カウンタ（２５８）、　（２６０）の出力は
第一の８ビツトラツチ（２６６）に入力として印加され
、カウンタ（２６２）、　（２６４）の出力は第二の８
ピツトラツチ（２６８）の入力として印加される。ラッ
チ（２６６）、　（２６８）は出力マルチプレクサ（２
１６）からのそれぞれのラインにより制御されてコンピ
ュータ（２００）がラッチ（２６６）もしくは（２６８
）の内容を入力ボート（４００）に置くことができる。

加うるに、このコンピユー°夕はゲート（２６９）に印
加される信号を介してカウンタ（２５８）〜（２６４）
をリセットする。

第１１Ａ図および第１１８図から成る第１１図は全時間
カウンタ（２２２）とオシレータ（２２０）の詳細線図
である。第１１図に示すように、この実施例にお番ノる
オシレータ（２２０）は６キロサイクルのクロック信号
を発生する。このクロック信号はパルス整形回路（２７
０）に入力として印加されて一連の幅約１０マイクロ秒
のパルスを生ずる。これらの整形されたパルスは暗時間
カウンタ（２２４）とカウンタ（２７２）のクロック入
力とに対する入力として印加されるクロック信号を作る
。カウンタ（２７２）はカウンタ（２７４）、　（２７
６）、　（２７８）と結合されて１６ビツトカウンタを
作る。カウンタ（２７２）、　（２７４）の発生する出
力信号は第一のラッチ（２８０）に入力として印加され
、カウンタ（２７６）、　（２７８）の発生出力信号は
第二ラッチ（２８２）に入力として印加される。ラッチ
（２８０）、　（２８２）はコンピュータ（２００）に
よって暗時間カウンタ（２２４）に関連して上述したの
と同様に制御されてそれぞれのラッチ信号をコンピュー
タ制御下に入力ボート（４００）に送る。

コンピュータ（２００）はまた、出力マルチプレクサ（
２１６）の出力（６）にリセット信号を生じ、このリセ
ット信号はパルス整形回路（２８４）に印加される。整
形されたリセットパルスは各カウンタ（２７２）〜（２
７８）のリセット入力に印加され暗時間カウンタ（２２
４）に伝えられてカウンタ（２５８）〜（２６４）をリ
セットする。

デユーティサイクルの測定をするには、コンピュータが
まず全時間カウンタ（２２２）および暗時間カウンタ（
２２４）の双方においてカウンタ（複数）をリセットさ
せる。センサ信号のうちの適当な一方がスイッチ（２１
８）を介して選択され次いでりＯツク（２２０）が測定
期間だけエネイブルされる。測定期間中、全時間カウン
タ（２２２）はクロックパルスの一つ一つをカウントし
暗時間カウンタ（２２４）は関係センサの検知器が端子
の一つの影になっている時間中に起るクロックパルス一
つ一つをカウントする。

第１２Ａ図〜第１２Ｅ図はコンピュータ（２００）の遂
行するプログラムのフローチャートである。プログラム
は厚さ監視装置（３０）を初期設定したのち区分（３０
０）に入り、区分（３００）は厚さ監視装置（３０）を
標準化する。第１２Ａ図に示すように、プログラムはま
ずＸおよびＹモータ（１６４）、　（４６）を制御して
標準キャリジ（１６０）に搭載された純銀標準器上にコ
リメータ（３４）を位置決めする。これは×およびＹモ
ータをそれぞれのリミットスイッチによって規定された
それぞれのゼロ位置に駆動することによって達成される
。次いで厚さ監視装置がＤ−コレクト（ｃｏｒｒｅｃｔ
）モードに起動され、ＤＣＯＲＲ信号がＲ３２３２イン
ターフエースを介して厚さ監視装置から読出される。こ
こで修正率Ｘが次式によって計算される。

Ｘ−（ＤＣＯＲＲ−１）　ｘ　　１０厚さ監視装置は、二次Ｘ線検知器の発生する電圧パルス
を評価しまた信＠　ＤＣＯＲＦＩを測定されたパルス電
圧の関数として発生するための通常の手段を含んでいる
。修正率Ｘは、一義的には温度の変動によって起る、検
知器感度の変化を補償するに用いられる。

ここで厚さ監視装置（３０）はＸ線ビームの強さのチェ
ックに用いられるＸ−コレクトモードに入る。

プログラムはＸモータ（１６４）をυＪＩＩＩシて標準
キャリジを移動し既知厚さの金めつきを有する標準器を
位置決めしてＸ線コリメータ（３４）と整合させる。

ここで厚さ監視装置（３０）が起動され、同装置（３０
）によって得られる厚さ測定値が既知の標準値と比較さ
れる。測定値が標準値の６パーセント内になければ標準
化測定が繰返される。測定された厚さが再度既知の厚さ
に６パーセント内で対応し得なければ、エラー状態が表
示されて監視が中止される。

金標準器の測定厚さが既知厚さの６パーセント内にある
ものとすると、プログラムは次いで、コンピュータ（２
００）に含まれるリアルタイムクロックをリセットして
プログラムの区分（３１０）に入り、肩見出しセンサ（
１２０）が端子（１４）の肩（１６）上に正確に位置決
めされることになる。区分（３１０）の第一ステップは
端子ストリップ（１０）を特徴づけるに必要な諸パラメ
ータがすでに与えられていることを確かめるにある。こ
の実施例においてこれらのパラメータには、キャリヤス
トリップ（１２）の縁（２２）と肩（１６）との間の公
称距離、肩（１６）とクラウン（２０）との間の距離、
肩（１６）を特徴づける比率Ｗ／Ｄの目標値下、クラウ
ン（２０）におけるデユーティサイクルの理論値、およ
び厚さ監視装置（３０）に用いらるべき較正曲線が含ま
れる。目標値Ｔは、肩の幅広部分のデユーティサイクル
に率０．９０３を乗じたものと等しく設定することが好
ましい。

これらのパラメータがいったん与えられると、プログラ
ムはＸ、Ｙおよびステッパモータをゼロに動かし、次い
でＹモータを所定のステップ数動かしてデユーティサイ
クルセンサ（９０）をほぼクラウン（２０）上に置く。

この所定ステップ数は前に受けた縁（２２）とクラウン
（２０）の距離と貯えられたゼロ修正との和に等しい。

次いで肩見出しセンサ（１２０）が肩（１６）とクラウ
ン（２０）との間に等しい距離移動されて大約肩（１６
）上に置かれる。これらの移動が完了したあとは、Ｘ線
ビーム（３６）およびデユーティサイクルセンサ（９０
）は双方ともクラウン（２０）を走査するように位置決
めされ、肩見出しセンサ（１２０）は肩（１６）を走査
するように位置決めされている。

次いで、スイッチ（２１８）が暗時間カウンタ（２２４
）を肩見出しセンサ（１２０）に応答させるように１１
制御され、全時間および暗時間の両カウンタがリセット
される。ここでオシレータ（２２０）が起動され１．５
秒期間作動してから停止される。全時間カウンタ（２２
２）に貯えられた全時間カウントＣＴと暗時間カウンタ
（２２４）に貯えられた暗時間カウントＣＤとがここで
読出されて肩見出し比ＣＤ／Ｃ丁が計算される。この比
ＣＤ／ＣＴが０．１より小さいか０．９７５より大ぎい
場合は、プログラムはメツセージ「ライン停止」を表示
して比ＣＤ／ＣＴの測定に戻る。そうでない場合は測定
された比ＣＤ／ＣＴが表示され、ＣＤ／ＣＴと目標値Ｔ
との間の百分率エラーＥが次式によって計算される。

Ｅ−（Ｔ−ＣＤ／ＣＴ）　　ｘ　　１００　　ｘ　　１
／Ｔこの百分率エラーＥがプラスマイナス５の範囲内に
あれば、肩見出しセンサ（１２０）は肩（１６）に正し
く焦点を合わせられているものとみなされる。比Ｅがこ
の範囲の外にあれば、プログラムはＹキャリジ（４２）
を動かして測定比ＣＤ／ＣＴを目標値Ｔに等しくするた
めに要するステップ数を計算する。この実施例において
は、Ｙモータ（４６）の１ステツプはＹキｔｊＪジ（４
２）を０．００１インチ（０，０２５４ｒａｍ　）移動
させ、Ｘモータ（１６４）の１ステツプは標準キ１ｙ　
ＩＪジ（１６０）を０．００１−１’　ンチ（０，０２
５４ｍ）移動させ、ステッパモータ（１４２）は８ステ
ツプで肩見出しセン”ｆ＜１２０）　’４ｉ：　０．０
０１インチ（０，０２５４ｍ）移動させる。Ｙモータ（
４６）を０．２Ｘ　Ｅに等しいステップ数動かすと肩（
１６）における測定比ＣＤ／ＣＴを目標値Ｔに近づかせ
ることになることが解った。

いったん肩見出しセンサ（１２０）がＪＦｉ（１６）上
に正しく位置決めされるとそこでプログラムは区分（３
２０）に入り、クラウン（２ｏ）のデユーティサイクル
が測られて厚さ監視装置（３ｏ）で得られた厚さ測定値
の修正に用いられる。区分（３２０）においては測定イ
ンジケータが照明される。暗時間および全時間カウンタ
（２２２）、　（２２４）はリセットされ、厚さ監視装
置（３０）は厚さ測定に初期設定されオシレータ（２２
０）が起動される。１５秒期間（厚さ監視装置が厚さ測
定を完了するに要する時間よりも短いのが一般）ののち
オシレータ（２２０）は停止される。

この１５秒期間中暗時間カウンタ（２２４）はデユーテ
ィサイクルセンサ（９０）に応動する。測定厚さがここ
で厚さ監視装置（３０）から読取られ、全時間カウント
ＣＴおよび暗時間カウントＣＤがそれぞれのカウンタ（
２２２）、　（２２４）から読取られる。次いでデユー
ティサイクルが計算された比ＣＤ／ＣＴに等しく設定さ
れ、このデユーティサイクルがクラウン（２０）を特徴
づける理論値と比較される。測定デユーティサイクルが
理論値の５パーセント内にない場合は、デユーティサイ
クルは理論値に等しく設定されエラーメツセージが表示
される。

ここでプログラムの区分（３１０）が遂行されて再び肩
位置をチェックし、次いで、デユーティサイクルと前に
決定された修正率Ｘを用いて測定厚さ値が修正される。

この実施例では、修正厚さは測定厚さをデユーティサイ
クルで割ったものと修正率Ｘとの和に等しく設定される
。上述のように、クラウン（２０）間の間隔（１８）は
厚さ監視装置（３０）の測定したＸ線強さを小ざくする
から、測定厚さはクラウン（２０）上のめつぎ層の実際
の厚さよりもデユーティサイクルに比例する率で少なく
計測される。測定厚さをデユーティサイ、タルで割れば
修正厚さは間隔（１８）の大きさと無関係になる。次い
で経過時間がチェックされ、これが３０分よりも長けれ
ば標準化ルティーン（３００）が再び遂行される。

さもなければ、プログラムは上述のようにクラウン（２
０）上の肩位置、デユーティサイクルおよび厚さを監視
し続ける。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかなように、ここには測定端子の形
状変化に対して厚さ測定を補償しまたＸ線ビームを自動
的且つ確実にクラウン上に正しく位置決めする改良され
た厚さ監視装置が記載されている。また、このシステム
はオペレータの介入無しで周期的な厚さ監視の標準化を
自動的に遂行する。これはすべてがめつき厚さの迅速正
確な監視を行うリアルタイム監視装置で行われて公差外
のめっき層は速やかに見分けられムダと遅れが極減され
る。

さきの詳細な説明は選好実施例を機能的詳細について完
全に記述している。一部の素子は商業的に入手しつる標
準品である。例えばこの実施例のモータおよびモータ駆
動子はコネチカット州クリスタルのスーペリア・エレク
トリック社の製作に係るＳＬＯ／ＳＹＮ　トランスレー
タモジュール型式５ＴＨ１０１である。並進ステージは
適当なものがデーダル（Ｄａｅｄａ　Ｉ　）から得るこ
とかでき、デユーティサイクルセンサおよび肩見出しセ
ンサに使われるランプおよび検知器アセンブリはスキャ
ノマテイク（５ｃａｎ−０−Ｈａｔｉｃ）、から部品番
号Ｓ　５８１０１およびＰ　５６００１として得られる
。

上述の選好実施例には広範な変更改変を加えることがで
きることもちろんである。例えば、端子ストリップ感知
用の手段の精細設計は広く変えることができる。上述の
光学的センサのほかに、容量性、磁気性および誘導性の
センサもそれぞれの用途に充分に適する。光学的センサ
を用いるときは、感知ビームの波長を当該用途向きに選
択して紫外、赤外および可視などの感知ビームが使える
。

さらに、端子ストリップが光源と検知器の間を通過する
ことはＪべての実施例で必要とは限らず、用途によって
はランプからの感知ビームを端子ストリップから検知器
に反射させる方が好ましい。。

もちろん、レンズ系やレーザビームを上述の光フアイバ
装置に変えることもできる。用途によっては、端子間隔
の幅測定のためにＸ線センサを代用してＸ線ビーム（３
６）を感知させる方が好ましいこともある。さらに、デ
ユーティサイクル測定に用いる特定の比は用途の交替で
変更できよう。上述の比−／Ｄに代えて、比Ｗ／ＧやＤ
／Ｗまたは他の関係比率も成る種の用途には一層適当で
あろう。

この発明はＸ線厚さ測定システム用に限られず他の型の
測定および制御システムにも適する。例えば、めっき作
業において、クラウンの幅Ｗと隣合うクラウン同土間の
距！！ｔＤとの比はめつきさるべき金属面積を、従って
まためっきプロセスの種々のパラメータを左右する。上
述のデユーティサイクルセンサはめつき作業の自動制御
に容易に適合させることができる。

本発明を厚さ測定システムと関連して用いるとぎは、予
設定測定時間で得られる測定厚さにデユーティサイクル
修正率を乗じるよりは測定時間を延長することによって
厚さ測定値を補償することが可能である。この代替手法
を用いる場合は、デユーティサイクルセンサを使用して
測定時間を各クラウンの前縁またはその近くでスタート
するようにゲート操作する方が好ましいことがある。

よって、前述の詳細な説明は限定というよりは例示とみ
なさるべきであり、本発明の範囲を規定するものはさき
の特許請求の範囲各項およびその等動物−切と理解さる
べきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の現在における選好実施例の諸部分の
図式線図である。第２図は第１図の実施例のデユーティサイクルセンサの
図式線図である。第３図は第１図の選好実施例を具体化するＸ線厚さ監視
装置の正立面図である。第４図は第３図の線４−４から見た倒立面図である。第５図は第４図の線５−５による断面図、第５＾図は第
５図の＠　５Ａ−５Ａによる断面図である。第６図は第５図の線６−６による断面図である。第７図は第５図の線７−７による平面図である。第８図は第７図の線８−８による立面図である。第９図（第９Ａ図〜第９Ｃ図から成る）は第１図〜第８
図の実施例のブロック図である。第１０図（第１０Ａ図および第１０Ｂ図から成る）は第
１図〜第９図の実施例に含まれる暗時間カウンタの電気
回路図である。第１１図（第１１八図および第１１８図から成る）は第
１図〜第９図の実施例に含まれる全時間カウンタの電気
回路図である。第１２Ａ図〜第１２Ｅ図は第１図〜第９図の実施例の遂
行するプログラムのフローチャートを構成する。１０・・・・・・・・・・・・端子ストリップ１４・・
・・・・・・・・・・素子（端子）１６・・・・・・・
・・・・・端子の肩（第一選択位置）１８・・・・・・
・・・・・・索子間隔２０・・・・・・・・・・・・端
子のクラウン〈第二選択位置）３０・・・・・・・・・
・・・素子監視手段（Ｘ線厚さ監視装置）３６・・・・
・・・・・・・・放射ビーム（Ｘ線ビーム）４２・・・
・・・・・・・・・Ｙキ１７リジ４６・・・・・・・・
・・・・ステッパモータ６０・・・・・・・・・・・・
端子ストリップ案内用ガイドローラアセンブリ７０．７８．８０・・・ガイドローラとそのフランジお
よび傾斜面９０・・・・・・・・・・・・デユーティサイクルセン
サ９３・・・・・・・・・・・・光源（ランプ）９６・
・・・・・・・・・・・光検知器１２０・・・・・・・
・・・・・肩見出しセンサ１３０・・・・・・・・・・
・・Ｚ軸並進ステージ１３４・・・・・・・・・・・・
Ｙ軸並進ステージ１６０・・・・・・・・・・・・標準
キャリジ１６４・・・・・・・・・・・・ステッパモー
タ２００・・・・・・・・・・・・コンピュータ２２０
・・・・・・・・・・・・オシレータ２２２・・・・・
・・・・・・・全時間カウンタ２２４・・・・・・・・
・・・・暗時間カウンタ＝＝乙？ノ＝２＝乙７３ミ旨 ≦＝乙−７，９１” χ４乙７７′＃０ ≦＝乙ｅ；７．　ｊ−’１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）間隔で離れた一連の相隔たる素子を輸送軸線に沿
って通過させる手段と、輸送軸線沿いに移動する前記素
子に当たるような向きに放射ビームを発生する手段と、
放射ビームに応じて前記素子の射出する二次放射を検知
し放射ビームに応じて検知信号を発生する手段とを包含
する型の厚さ監視装置において、輸送軸線に隣接して配置されて輸送軸線沿いの選ばれた
位置に前記素子のどれか一つが所在するとき第一の状態
を呈し前記選ばれた位置に前記素子が一つも所在しない
とき第二の状態を呈するセンサ信号を発生するセンサ手
段と、センサ信号に応動して修正検知信号を発生し相隣
る前記素子相互間の間隔を検知信号に補償して修正検知
信号を輸送軸線沿いの間隔の幅（Ｃ）と実質的に無関係
にする手段とを包含する厚さ監視装置。
（２）放射ビームがＸ線ビームを包含する、特許請求の
範囲第１項の厚さ監視装置。
（３）修正検知信号を発生する前記手段が、測定時間中
センサ信号が第一の状態を呈している時間の割合を示す
デューティサイクル率を測定する手段と、検知信号をデューティサイクル率で修正する手段とを包含する、特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の厚さ監視装置。
（４）デューティサイクル率を測定する前記手段が一連
のクロックパルスを発生するオシレータと、測定期間中クロックパルスを数えて第一のカウントを決
定する手段と、測定期間中センサ信号が第一の状態にあるときにクロッ
クパルスを数えて第二のカウントを決定する手段と、デューティサイクル率を第二カウントの第一カウントに
対する比率の関数として設定する手段とを包含する、特許請求の範囲第３項に記載の厚さ監視装
置。
（５）センサ手段が前記選ばれた位置における素子に光ビームを指向する光
源手段と、素子によって変調された光ビームを感知する光検知手段
とを包含する、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項ま
たは第４項に記載の厚さ監視装置。
（６）一連の相隔たる素子を輸送軸線沿いに通過させる
手段と、輸送軸線沿いに移動する素子を監視点において
監視する手段とを包含する型の厚さ監視装置において、感知点における素子の選ばれた方向の測定幅（Ｗ）を表
すセンサ信号を発生するセンサ手段と、目標幅を示す貯
蔵信号とセンサ信号を比較し比較値に応じた制御信号を
発生する手段と、制御信号に応じて素子沿いに感知点を
移動して測定幅を目標幅に近づかせ、これにより感知点
を自動的に素子上の第一の選択位置に保つ第一手段と、監視点を移動させて監視点と感知点との間に選ばれた間
隔を保ち、これにより監視点を自動的に素子上の第二の
選択位置に保つ第二手段とを包含する厚さ監視装置。
（７）監視手段が、Ｘ線ビームを監視点に指向させて相
隔たる素子の厚さパラメータを測定する手段と、Ｘ線ビ
ームに応じて素子の射出する二次Ｘ線を検知する手段と
を包含し、前記ビームは素子の輸送軸線沿いの移動に伴
い次々の素子に長さ元沿いの第二の選択位置で当たるよ
うに向けられる、特許請求の範囲第６項に記載の厚さ監
視装置。
（８）前記センサ手段および前記監視手段が長さ元に平
行に動くように案内され輸送軸線近くに位置する、キャ
リジに搭載され、前記監視手段は前記キャリジに搭載されて第一および第
二両選択点間に選ばれた長さ元方向間隔を保ち、前記キャリジは制御信号に応じて移動して測定幅を目標
幅に接近させ、これにより自動的に第一、第二両選択点
を素子上のそれぞれの所定位置に保つ、特許請求の範囲第６項または第７項に記載の厚さ監視装
置。
（９）前記監視手段が、標準化動作において前記Ｘ線ビ
ームを周期的自動的にＸ線標準に整合させて測定厚さ値
を得る手段と、標準値を貯える手段と、標準化動作中測
定厚さ値を自動的に標準値と比較してその比較値を表わ
す比較信号を発生する手段と、比較信号が測定厚さ値と
標準値との過大な喰違いを示す場合にエラー状態を表示
する手段とをさらに含む、特許請求の範囲第７項または
第８項に記載の厚さ監視装置。
（１０）連続ストリップ部材を輸送軸線沿いに通過させ
る手段および輸送軸線沿いに移動するストリップ部材を
監視点で監視する手段を包含する型の厚さ監視装置にお
いて、輸送軸線沿いに設置されてストリップ部材の一縁を監視
手段に関して精確な位置に位置出しするローラ手段を包
含し、前記ローラ手段が傾斜面と該傾斜面の最上縁におけるフ
ランジとを持つ少なくも一つのローラを含み、これによ
りストリップ部材の前記一縁をフランジに確実に座着さ
せて監視手段用に信頼しうる再生可能な基準面を設定す
ることを包含する厚さ監視装置。