JPH0894312A - 砥石の当たり出し位置検出装置と砥石の当たり出し位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】砥石の当たり出し位置をワークに傷を付けずに
行うことができ、その当たり出し位置の検出は瞬時に行
える砥石の当たり出し位置検出装置を提供すること。 【構成】ワークを加工するための砥石を有する加工手段
に設けられる砥石の当たり出し位置検出装置１であり、
ワークＷを保持する保持手段４と、ワークＷの高さ位置
を検出するワークの高さ位置検出手段６と、ワークＷの
高さ位置検出手段６で得られるワークの高さ位置から、
ワークＷと砥石の当たり出し位置を求める演算手段８
と、を備える砥石の当たり出し位置検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークを加工するため
の砥石と、その加工対象であるワークとの当たり出し位
置を検出するための砥石の当たり出し位置検出装置と砥
石の当たり出し位置検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば磁気ヘッドのチップを作るため
のブロックのようなワークをスライスして磁気ヘッドの
チップを作る場合には、スライサー用の砥石を用いる。
このスライサー用の砥石でワークをスライスする場合に
は、スライサー用の砥石とワークの接触点位置、すなわ
ち砥石の当たり出し位置の検出を行う必要がある。従来
の砥石の当たり出し位置の検出方法は、次の通りであ
る。実際に砥石をワークに接触させて、その時の砥石と
ワークとの接触音を作業者が聞いて砥石の当たり出し位
置の検出する。また、砥石の当たり出し位置の検出作業
を自動化した場合においても、同様に実際に砥石とワー
クを接触させて、接触音をＡＥ（アコースティック エ
ミッション）センサ等で検出して、砥石とワークの接触
点位置を検出するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の砥石
の当たり出し位置の検出方法では、加工しようとするワ
ークを交換して加工する度に、必ず砥石とワークを接触
させて砥石とワークの接触点位置を検出しているので、
砥石の当たり出し位置の検出作業において、ワークに傷
が付いてしまうという問題が生じていた。しかも、砥石
とワークの接触点位置を高精度で検出するためには、砥
石とワークが接触する付近から砥石を微動送りして砥石
をワークと接触させなければならず、砥石の送り出し位
置検出作業のタクトが長くなるという問題があった。

【０００４】本発明は上記課題を解消するためになされ
たものであり、砥石の当たり出し位置をワークに傷を付
けずに行うことができ、その当たり出し位置の検出が瞬
時に行える砥石の当たり出し位置検出装置と砥石の当た
り出し位置検出方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、第１の発明
にあっては、ワークを加工するための砥石を有する加工
手段に設けられる砥石の当たり出し位置検出装置であ
り、ワークを保持する保持手段と、前記ワークの高さ位
置を検出するワークの高さ位置検出手段と、前記ワーク
の高さ位置検出手段で得られる前記ワークの高さ位置か
ら、前記ワークと前記砥石の当たり出し位置を求める演
算手段と、を備える砥石の当たり出し位置検出装置によ
り、達成される。第１の発明では、好ましくは前記ワー
クの高さ位置検出手段は、前記ワークにフォーカスを合
わせるためのオートフォーカス付き顕微鏡と、前記オー
トフォーカス付き顕微鏡に設けられた測長手段と、を備
える。第１の発明では、好ましくは前記砥石は、ワーク
をスライスするためのスライサー用砥石である。上記目
的は、第２の発明にあっては、砥石と保持手段に保持さ
れた第１のワークの当たり出し位置を、前記砥石と前記
第１のワークの接触音で得て、その当たり出し位置の座
標を記憶するステップと、前記第１のワークの高さ位置
を検出して、前記第１のワークの高さ位置を記憶するス
テップと、前記第１のワークに代えて加工しようとする
第２のワークを前記保持手段に保持して、前記第２のワ
ークの高さ位置を検出して、前記第２のワークの高さ位
置を記憶するステップと、前記第１のワークの高さ位置
と前記第２のワークの高さ位置の差と、前記当たり出し
位置の座標と、から、前記第２のワークと前記砥石との
当たり出し位置を検出するステップと、を備える砥石の
当たり出し位置検出方法により達成される。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、第１の発明では、保持手段
によりワークを保持して、ワークの高さ位置検出手段に
より、ワークの高さ位置を検出する。ワークの高さ位置
検出手段で得られるワークの高さ位置から、演算手段は
ワークと砥石の当たり出し位置を求める。第１の発明で
は、好ましくはワークの高さ位置検出手段のオートフォ
ーカス付き顕微鏡により、ワークにフォーカスを合わせ
て、測長手段によりワークの高さを測定する。第２の発
明では、まず砥石と保持手段に保持された第１のワーク
の当たり出し位置を、砥石と第１のワークの接触音で得
る。そして当たり出し位置の座標を記憶する。次に、第
１のワークの高さ位置を検出して、第１のワークの高さ
位置を記憶する。加工しようとする第２のワークを、第
１のワークに代えて保持手段に保持する。第２のワーク
の高さ位置を検出して、第２のワークの高さ位置を記憶
する。そして、第１のワークの高さ位置と第２のワーク
の高さ位置の差を求めて、この高さ位置の差と、上述し
た当たり出し位置の座標とから、前記第２のワークと前
記砥石との当たり出し位置を検出する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。

【０００８】図１は、本発明の砥石の当たり出し位置検
出装置を示し、特に砥石とワークとの接触点位置を概略
的に示す図である。図２は、本発明の砥石の当たり出し
位置検出装置をワークのスライサーに取り付けた状態を
示す斜視図である。図３は、図２のスライサーに取り付
けられている砥石の当たり出し位置検出装置と砥石を有
する加工手段を拡大して示す斜視図である。

【０００９】図１において、砥石の当たり出し位置検出
装置１は、次のような構成となっている。砥石の当たり
出し位置検出装置１は、加工手段２に対して設定される
ものである。砥石の当たり出し位置検出装置１は、ワー
クＷを保持する保持手段４と、ワークＷの高さ位置を検
出するワークの高さ位置検出手段６と、このワークの高
さ位置検出手段６で得られるワークＷの高さ位置から、
ワークＷと砥石１０の当たり出し位置を求める演算手段
８等を有している。

【００１０】図１の加工手段２は、ワークＷをスライス
するための砥石１０を有している。この砥石１０は、た
とえばダイヤモンドホイールであり、スピンドル１２に
対して着脱可能に保持されている。このスピンドル１２
は砥石駆動部１４を駆動することにより、回転できるよ
うになっている。加工手段２は、Ｚ軸駆動部１６を作動
することにより、矢印Ｚ方向（図１においては上下方
向）に移動して位置決め可能である。加工手段２には、
その他たとえば研削水と空気をワークに対して供給して
ワークを洗浄する洗浄手段などが設けられている。

【００１１】ワークの保持手段４は、図１と図３に示す
ように、たとえばＸ方向とＹ方向に移動可能なＸＹテー
ブルである。このワークの保持手段４の上には、ワーク
Ｗが着脱可能に設定できるようになっている。ワークＷ
としては、たとえば磁気ヘッドのチップを作るためのブ
ロックおよび基板である。このワークの保持手段４は、
図２に示すスライサー２０に対して設定されている。

【００１２】図１のワークの高さ位置検出手段６は、オ
ートフォーカス付き顕微鏡３０、測長ユニット３２、お
よびＺ軸カウンター３４を有している。Ｚ軸カウンター
３４は、図１のＺ軸駆動部１６を駆動した際に、加工手
段２が矢印Ｚ軸方向に移動した時のＺ軸位置座標を、演
算手段であるコンピュータ８に対して送ることができる
ようになっている。

【００１３】オートフォーカス付き顕微鏡３０と測長ユ
ニット３２は、図３に示すようにほぼ一体化されたユニ
ットである。オートフォーカス付き顕微鏡３０は、図３
に示すように、ワークＷの上面ＷＦに対してフォーカス
を合せて、そのフォーカスを合せた状態で測長ユニット
３２により、ワークＷの上面ＷＦの高さを自動測定する
ことができるようになっている。その測定されたワーク
Ｗの高さＢは、図１に示す演算手段であるコンピュータ
８に対して与えることができるようになっている。この
ワークの高さ位置検出手段６は、好ましくは上述したよ
うに非接触式の測長手段である測長ユニット３２を用い
ている。

【００１４】次に、上述した砥石の当たり出し位置検出
装置１による砥石の当たり出し位置検出方法について説
明する。砥石の当たり出し位置検出方法は、好ましくは
キャリブレーション作業と、自動簡易当たり出し位置検
出作業を含んでいる。まずキャリブレーション作業につ
いて説明する。このキャリブレーション作業は、図１の
砥石１０が新しい砥石１０に交換された場合あるいは、
砥石１０のドレッシング作業が行われた場合のみ行われ
る作業である。砥石１０の交換あるいは砥石１０のドレ
ッシングが行われた場合には、最初に１回、以下に示す
手順でキャリブレーション作業を行う必要がある。

【００１５】まず、図１に示すように、ワークＷを保持
手段４に取り付けて保持する。このワークＷは、キャリ
ブレーション作業に用いるための第１のワークである。
この第１のワークＷと砥石１０の当たり出し位置を作業
者が見つけるために、砥石１０と第１のワークＷの接触
音を作業者が聞いて、砥石と第１のワークＷの接触点位
置を見つける。図１は、この接触点位置ＣＰを示してい
る。このように、作業者が砥石と第１のワークＷの接触
音を聞く場合には、ワークの保持手段４は、第１の位置
Ｐ１に位置決めしている。

【００１６】上述のようにして、作業者が砥石と第１の
ワークＷの接触音を聞いた接触点位置ＣＰでのスライサ
ー２のＺ軸位置座標Ａを、Ｚ軸カウンター３４のカウン
ター値としてパーソナルコンピュータのようなコンピュ
ータ８に対して入力する。これにより、Ｚ軸位置座標Ａ
がコンピュータ８に記憶される。

【００１７】次に、第１のワークＷを載せた保持手段４
を、図２に示すように矢印Ｘ方向に移動して第２の位置
Ｐ２に位置決めする。そしてオートフォーカス付き顕微
鏡３０を用いて、第１のワークＷの上面ＷＦに対して自
動的にフォーカスを合せる。そのフォーカスが合った位
置において、オートフォーカス付き顕微鏡３０のＺ軸に
付けた測長ユニット３２により、第１のワークＷの上面
ＷＦの高さを自動測定する。

【００１８】第１のワークＷの上面ＷＦの高さＢが測長
ユニット３２からコンピュータ８に対して入力されて、
これによりコンピュータ８はこの第１のワークＷの実際
のワーク高さＢを記憶する。以上のようにして、Ｚ軸位
置座標Ａと、第１のワークＷの上面ＷＦの高さＢの値を
求めて、キャリブレーション作業は終了する。

【００１９】次に、自動簡易当たり出し検出作業に移
る。既に用いた第１のワークＷを図１の保持手段４から
外して、第１のワークＷに代えて加工しようとする別の
第２のワークＷを保持手段４に設定して保持する。第２
のワークＷを保持した保持手段４を、図２と図３に示す
第２の位置Ｐ２に位置決めする。そしてオートフォーカ
ス付き顕微鏡３０により、第２のワークＷの上面ＷＦに
対して自動でフォーカスを合せる。このフォーカスが合
った時点で、オートフォーカス付き顕微鏡３０のＺ軸に
付けた測長ユニット３２を用いて、第２のワークＷの高
さを自動測定する。

【００２０】この第２のワークＷの上面ＷＦの高さを自
動測定して得られる高さＣは、測長ユニット３２からコ
ンピュータ８に対して入力される。コンピュータ８は、
キャリブレーション作業で得られた第１のワークＷの高
さ位置Ｂと、第２のワークＷの高さ位置Ｃの相対差（Ｃ
−Ｂ）と、キャリブレーション作業で得られた当たり出
し位置の座標であるＺ軸位置座標Ａと、から、第２のワ
ークＷと砥石１０との当たり出し位置Ｄを自動的にかつ
簡易的に求めることができる。すなわち、この第２のワ
ークＷと砥石１０の当たり出し位置Ｄは、砥石の位置座
標であり、スライサーのＺ軸座標における砥石の当たり
出し位置を示している。この砥石の当たり出し位置Ｄ
は、Ｄ＝Ａ＋（Ｃ−Ｂ）で表すことができる。

【００２１】このように、本発明の砥石の当たり出し位
置検出装置と砥石の当たり出し位置検出方法によると、
スライサー砥石の当たり出し位置の簡易自動検出が可能
である。砥石の当たり出し位置の検出を、加工しようと
するワークに対して砥石を当てないでできるために、当
たり出し検出作業でワークに傷を付けない。加工対象で
あるワークに対して、オートフォーカス付き顕微鏡で自
動フォーカスした後に、オートフォーカス付き顕微鏡を
Ｚ軸に付けた測長ユニットでワークの高さを測定するだ
けで、砥石の当たり出し位置を簡易的に求めることがで
きるために、砥石の当たり出し位置の検出作業が瞬時に
行える。

【００２２】このように、本発明の実施例では、投入ワ
ークの高さ寸法をスライサーに取り付けたオートフォー
カス付き顕微鏡でワークにフォーカスを合せた後に、こ
のオートフォーカス付き顕微鏡をＺ軸ステージに取り付
けた測長ユニットで測定して、その測定データにより、
砥石と加工しようとするワークとの接触点位置（当たり
出し位置）を簡易的に自動的に検出することが可能であ
る。スライサーに取り付けたオートフォーカス付き顕微
鏡およびこのオートフォーカス付き顕微鏡をＺ軸ステー
ジに取り付けた測長ユニットにより、ワーク（加工物）
の高さの管理を行い、砥石とワークとの接触点位置（当
たり出し位置）を簡易的に検出することが可能である。

【００２３】ところで本発明は上記実施例に限定されな
い。上述した実施例では、ワークＷをスライスするため
の砥石を有する加工手段に対して、本発明の砥石の当た
り出し位置検出装置を取り付けているが、これに限らな
い。たとえば、ワークをスライスする加工手段に限ら
ず、ワークの表面を研削するようなシステムにおいて
も、本発明は適用することができる。また、上述した実
施例では、ワークの高さ位置検出手段６は、非接触方式
の測長ユニット３２や接触式の測長ユニットを用いるこ
とが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、砥
石の当たり出し位置をワークに傷を付けずに行うことが
でき、その当たり出し位置の検出が瞬時に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の砥石の当たり出し位置検出装置を示す
図。

【図２】本発明の砥石の当たり出し位置検出装置を、ス
ライサーに対して設定した例を示す斜視図。

【図３】図１の加工手段と図２のワークの保持手段およ
びワークの高さ位置検出手段を拡大して示す斜視図。

【符号の説明】

１ 砥石の当たり出し位置検出装置 ２ 加工手段 ４ ワークの保持手段 ６ ワークの高さ位置検出手段 ８ コンピュータ（演算手段） １０ 砥石 ３０ オートフォーカス付き顕微鏡 ３２ 測長ユニット ３４ Ｚ軸カウンター Ｗ ワーク（第１のワークと第２のワーク） ＣＰ 砥石の当たり出し位置 Ｐ１ 第１の位置 Ｐ２ 第２の位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを加工するための砥石を有する加
   工手段に設けられる砥石の当たり出し位置検出装置であ
   り、 ワークを保持する保持手段と、 前記ワークの高さ位置を検出するワークの高さ位置検出
   手段と、 前記ワークの高さ位置検出手段で得られる前記ワークの
   高さ位置から、前記ワークと前記砥石の当たり出し位置
   を求める演算手段と、を備えることを特徴とする砥石の
   当たり出し位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記ワークの高さ位置検出手段は、 前記ワークにフォーカスを合わせるためのオートフォー
   カス付き顕微鏡と、 前記オートフォーカス付き顕微鏡に設けられた測長手段
   と、を備える請求項１に記載の砥石の当たり出し位置検
   出装置。
3. 【請求項３】 前記砥石は、ワークをスライスするため
   のスライサー用砥石である請求項１に記載の砥石の当た
   り出し位置検出装置。
4. 【請求項４】 砥石と保持手段に保持された第１のワー
   クの当たり出し位置を、前記砥石と前記第１のワークの
   接触音で得て、その当たり出し位置の座標を記憶するス
   テップと、 前記第１のワークの高さ位置を検出して、前記第１のワ
   ークの高さ位置を記憶するステップと、 前記第１のワークに代えて加工しようとする第２のワー
   クを前記保持手段に保持して、前記第２のワークの高さ
   位置を検出して、前記第２のワークの高さ位置を記憶す
   るステップと、 前記第１のワークの高さ位置と前記第２のワークの高さ
   位置の差と、前記当たり出し位置の座標と、から、前記
   第２のワークと前記砥石との当たり出し位置を検出する
   ステップと、を備える砥石の当たり出し位置検出方法。