JP4511316B2 - Work cradle and work flatness measuring apparatus equipped with the work cradle - Google Patents

Description

この発明は、例えばハードディスク装置用プラッタなどのドーナツ形ディスク基板の平坦度を検査する工程で使用されるワーク受け台ならびにこのワーク受け台を備えたワークの平坦度測定装置に関する。   The present invention relates to a work cradle used in a process of inspecting the flatness of a donut-shaped disk substrate such as a platter for a hard disk device, and a work flatness measuring apparatus including the work cradle.

ハードディスクなどの製造工程では、例えばＮｉ−Ｐアルミニウム磁気ディスクの基板であるワークの両面を研磨する工程がある。ところが、現在の技術では、ワークの両面を均一に高精度に研磨することにも限界があり、このため、僅かな膜厚差が発生し、これが原因でワークが反り変形を起こしやすい傾向にある。従って、前記研磨工程を経たワークに対して平坦度（反り量）の検査を実施し、一定の基準に納まるか否かを判別している。   In the manufacturing process of a hard disk or the like, for example, there is a process of polishing both surfaces of a workpiece that is a substrate of a Ni-P aluminum magnetic disk. However, with the current technology, there is a limit to polishing both surfaces of the workpiece uniformly and with high accuracy, which causes a slight difference in film thickness, which tends to cause warpage and deformation of the workpiece. . Therefore, the flatness (warping amount) is inspected for the workpiece that has undergone the polishing step, and it is determined whether or not it falls within a certain standard.

一般に、この種ワークの平坦度測定装置では、図１３〜図１５に示すようなワーク受け台１００を備えている。   In general, this kind of flatness measuring apparatus for workpieces includes a workpiece cradle 100 as shown in FIGS.

このワーク受け台１００は、ＳＵＳなどの金属製の偏平円柱形の受け台基体１０１の中央に平坦度測定時にドーナツ形ワーク（図１参照）Ｗの孔部Ｗａに嵌合される中央凸部１０２が一体形成されるとともに、表面にＣｒめっき層１０１ａが形成されており、前記受け台基体１０１における中央凸部１０２を取り囲む環状面１０３により、前記ワークＷの内周部を下方から水平に支持させ、レーザなどを使った周知の測定部によりワークＷの平坦度を計測している。   This work cradle 100 is a central convex part 102 fitted into a hole Wa of a donut-shaped work (see FIG. 1) W at the center of a flat cylindrical cradle base 101 made of metal such as SUS. Are formed integrally, and a Cr plating layer 101a is formed on the surface, and the inner peripheral portion of the workpiece W is horizontally supported from below by an annular surface 103 surrounding the central convex portion 102 of the cradle base 101. The flatness of the workpiece W is measured by a known measuring unit using a laser or the like.

なお、ドーナツ型ワークのチャッキング方法としては下記特許文献１、２に記載されるようなものがある。
特開平１０−２５１７４１号 実開平６−７６８５３号 In addition, there exists a thing as described in the following patent documents 1 and 2 as a chucking method of donut type | mold work.
JP 10-251741 A ACT 6-76853

しかしながら、従来のワーク受け台では、受け台基体１０１における中央凸部１０２を取り囲む環状面１０３全面がワークＷの内周部に面接触するワーク支持面となっているので、前記環状面１０３にそのまま付着する塵埃が少なくない。   However, in the conventional work cradle, the entire annular surface 103 surrounding the central convex portion 102 of the cradle base 101 is a work support surface that comes into surface contact with the inner peripheral portion of the work W. Not much dust adheres.

前記環状面１０３に塵埃が付着したまま、前記ワークＷを支持させると、ワークＷの自重により該ワークＷに微細な傷が形成されることがあり、また、塵埃がワークＷに転写して付着したままになるおそれがある。また、その時に帯電した塵埃によりアーク放電が起きて静電破壊（Electro Static Destruction；ESD ）などが発生することもある。   If the workpiece W is supported while dust is adhered to the annular surface 103, fine scratches may be formed on the workpiece W due to the weight of the workpiece W, and the dust is transferred and adhered to the workpiece W. May remain. In addition, arc discharge may occur due to the dust charged at that time, and electrostatic breakdown (ESD) may occur.

前記平坦度の測定検査は、ワークＷへの塵埃の付着を極力回避させるために、クリーンルームで行われるが、クリーンルームであっても、僅かの浮遊微粒子（パーティクル）が存在するので、これを十分考慮した対策を講じないと、前記問題の解決につながらない。   The flatness measurement inspection is performed in a clean room in order to avoid dust from adhering to the work W as much as possible. Even in a clean room, there are a few suspended particles (particles). If these measures are not taken, the above problem cannot be solved.

この発明の課題は、ワークに対する安定支持状態を損なうことなく、接触面積を小さくして、塵埃の付着やＥＳＤの発生を防止できるワークの受け台ならびにこのワーク受け台を備えたワークの平坦度測定装置を提供することにある。   An object of the present invention is to reduce a contact area without impairing a stable support state for a workpiece, and to prevent the adhesion of dust and the occurrence of ESD, and the flatness measurement of a workpiece equipped with the workpiece cradle. To provide an apparatus.

本発明は、以下の手段を提供することにより前記課題を解決する。すなわち、
［１］平坦度測定時にドーナツ形ワークの孔部に扁平円柱形の受け台基体における中央凸部を嵌合し、該中央凸部を取り囲む環状面により前記ワークの内周部を下方から水平に支持するワーク受け台において、
前記受け台基体における環状面に先が尖った微小突部を全域に均等的に配して形成し、この微小突部の頂部で構成される面をワーク支持面として設定したことを特徴とするワーク受け台。 The present invention solves the above problems by providing the following means. That is,
[1] At the time of measuring the flatness, the central convex portion of the flat cylindrical cradle base is fitted into the hole portion of the donut-shaped workpiece, and the inner peripheral portion of the workpiece is horizontally arranged from below by the annular surface surrounding the central convex portion. In the supporting work cradle,
A minute protrusion having a sharp point is formed on the annular surface of the cradle base so as to be evenly distributed over the entire area, and a surface formed by the top of the minute protrusion is set as a work support surface. Work cradle.

［２］前記微小突部は、受け台基体に一体形成されている前項１に記載のワーク受け台。   [2] The work cradle according to item 1 above, wherein the minute protrusion is formed integrally with the cradle base.

［３］前記微小突部の頂部は、凸曲面で構成されている前項１または２に記載のワーク受け台。   [3] The workpiece cradle according to item 1 or 2, wherein the top of the minute protrusion is a convex curved surface.

［４］前記微小突部の頂部は、曲率半径が０．０１〜１ｍｍの範囲から選択して設定されている前項３に記載のワーク受け台。   [4] The workpiece cradle according to item 3 above, wherein the top of the minute protrusion is selected from a range of a radius of curvature of 0.01 to 1 mm.

［５］前記微小突部は、受け台基体の円周方向へ連続する環状の突条で構成されている前項１〜４のいずれかに記載のワーク受け台。   [5] The work cradle according to any one of [1] to [4], wherein the minute protrusion includes an annular ridge that is continuous in a circumferential direction of the cradle base.

［６］前記微小突部は、受け台基体の円周方向へ一定間隔で断続する円弧状の突条で構成されている前項１〜４のいずれかに記載のワーク受け台。   [6] The work cradle according to any one of [1] to [4], wherein the minute protrusion is configured by an arc-shaped ridge that is intermittently spaced in a circumferential direction of the cradle base.

［７］前記突条は、受け台基体の半径方向へ複数列に配設されている前項５または６に記載のワーク受け台。   [7] The work cradle according to item 5 or 6, wherein the protrusions are arranged in a plurality of rows in the radial direction of the cradle base.

［８］前記受け台基体の構成材は、硬質合成樹脂である前項１〜７のいずれかに記載のワーク受け台。   [8] The work cradle according to any one of items 1 to 7, wherein the constituent material of the cradle base is a hard synthetic resin.

［９］前記受け台基体の構成材は、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂である前項８に記載のワーク受け台。   [9] The work cradle according to item 8, wherein the constituent material of the cradle base is a polyether / ether / ketone resin.

［１０］平坦度測定時にドーナツ形ワークの孔部に偏平円柱形の受け台基体における中央凸部を嵌合し、該中央凸部を取り囲む環状面により前記ワークの内周部を下方から水平に支持するワーク受け台と、
前工程から送給されたワークを保持して前記受け台上に受け渡すワーク受け渡し手段と、
前記受け台にワークが載置された際に、ワークの平坦度を検出する平坦度検出手段と、
を備え、
前記受け台基体における環状面に先が尖った微小突部を全域に均等的に配して形成し、この微小突部の頂部で構成される面をワーク支持面として設定したことを特徴とするワークの平坦度測定装置。 [10] At the time of measuring the flatness, the central convex portion of the flat cylindrical cradle base is fitted into the hole of the donut-shaped workpiece, and the inner peripheral portion of the workpiece is horizontally arranged from below by the annular surface surrounding the central convex portion. Supporting workpiece cradle;
A workpiece delivery means for holding the workpiece fed from the previous process and delivering it to the cradle;
Flatness detecting means for detecting the flatness of the workpiece when the workpiece is placed on the cradle;
With
A minute protrusion having a sharp point is formed on the annular surface of the cradle base so as to be evenly distributed over the entire area, and a surface formed by the top of the minute protrusion is set as a work support surface. Workpiece flatness measuring device.

上記発明［１］によれば、受け台基体における環状面に形成した微小突部の頂部で構成される面をワーク支持面としたので、ワークに対する接触面積が著しく低減され、ワーク支持面に浮遊微粒子などの塵埃が付着する量は極めて少なくなる。このため、支持状態のワークに塵埃が転写・付着したり、塵埃でワークに傷が付くおそれを解消でき、さらに、前記微小突部によりワークと受け台基体との間に生起される帯電力が分散されるから、ＥＳＤの発生を抑制でき、これにより、ワークを傷めずに平坦度を適正に測定することができ、もって、ワークの収率を高めることができる。   According to the invention [1], since the surface constituted by the tops of the minute protrusions formed on the annular surface of the cradle base is used as the work support surface, the contact area with respect to the work is remarkably reduced and floats on the work support surface. The amount of dust such as fine particles attached becomes extremely small. For this reason, it is possible to eliminate the possibility that dust is transferred to and adhered to the supported workpiece, or the workpiece is damaged by the dust, and furthermore, the electric power generated between the workpiece and the cradle base is generated by the minute protrusion. Since it is dispersed, the occurrence of ESD can be suppressed, whereby the flatness can be properly measured without damaging the workpiece, and the yield of the workpiece can be increased.

上記発明［２］によれば、前記微小突部が受け台基体に一体形成するから、例えば切削加工などで該微小突部を容易に形成可能となる。   According to the invention [2], since the minute protrusion is integrally formed on the cradle base, the minute protrusion can be easily formed by, for example, cutting.

上記発明［３］によれば、前記微小突部の頂部が凸曲面で構成されているので、ワークを傷めることがないようにしつつ、該ワークに対する接触面積を確実に小さくできる。   According to the invention [3], since the top of the minute protrusion is formed of a convex curved surface, the contact area with the workpiece can be reliably reduced while preventing the workpiece from being damaged.

上記発明［４］によれば、前記微小突部の頂部の曲率半径が０．０１〜１ｍｍの範囲から選択して設定されているので、微小突部の加工精度を維持しつつ、ワークに対する接触面積を小さくすることができる。   According to the invention [4], since the curvature radius of the top of the fine protrusion is selected and set from a range of 0.01 to 1 mm, contact with the workpiece while maintaining the machining accuracy of the fine protrusion. The area can be reduced.

上記発明［５］によれば、微小突部が円周方向へ連続する環状の突条で構成されているので、ワークに対して線接触状態で支持できるうえ、切削加工などにより前記突条を容易に形成できる利点がある。   According to the above invention [5], since the minute protrusion is constituted by the annular protrusion that is continuous in the circumferential direction, the protrusion can be supported in a line contact state with respect to the workpiece, and the protrusion can be formed by cutting or the like. There is an advantage that it can be formed easily.

上記発明［６］によれば、前記微小突部が円周方向へ一定間隔で断続する円弧状の突条で構成されているので、ワークに対する接触面積を一層小さくできる。   According to the invention [6], since the minute protrusions are constituted by arc-shaped protrusions that are intermittently spaced in the circumferential direction, the contact area with the workpiece can be further reduced.

上記発明［７］によれば、前記突条が受け台基体の半径方向へ複数列に配設されているので、ワークの支持状態が安定的になる。   According to the invention [7], since the protrusions are arranged in a plurality of rows in the radial direction of the cradle base, the support state of the workpiece becomes stable.

上記発明［８］によれば、前記受け台基体の構成材が硬質合成樹脂であるので、傷が付き難く、耐久性の向上が図れるうえ、比較的安価に提供可能となる。   According to the invention [8], since the constituent material of the cradle base is a hard synthetic resin, it is difficult to be scratched, the durability can be improved, and it can be provided at a relatively low cost.

上記発明［９］によれば、前記受け台基体の構成材がポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂であるので、耐疲労性および耐磨耗性が高められる。   According to the invention [9], since the constituent material of the cradle base is a polyether-ether-ketone resin, fatigue resistance and wear resistance are improved.

上記発明［１０］によれば、前記ワーク受け台を備えることにより、ワークに塵埃の付着などの問題を招くことなく、ワークの平坦度検査が適正に実行可能となる。   According to the invention [10], by providing the work cradle, the flatness inspection of the work can be properly executed without causing problems such as adhesion of dust to the work.

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、この発明のワーク受け台を備えた平坦度測定装置を示す外観斜視図である。なお、この平坦度測定装置の基本的構成やその動作は、周知のものと同等であるので、それらについては概略的に説明する。   FIG. 1 is an external perspective view showing a flatness measuring apparatus provided with a work cradle according to the present invention. Note that the basic configuration and operation of the flatness measuring apparatus are the same as those known in the art, and therefore will be schematically described.

また、被測定対象物である磁気ディスク基板のようなワークＷについて、ここでは、例えば厚みが０．８ｍｍ、直径が８４ｍｍ、孔部Ｗａの直径が２５ｍｍ程度の大きさのものを対象にしているが、これに限られるものではない。   In addition, the workpiece W such as a magnetic disk substrate, which is an object to be measured, here is, for example, one having a thickness of 0.8 mm, a diameter of 84 mm, and a diameter of the hole Wa of about 25 mm. However, it is not limited to this.

図１において、この平坦度測定装置は、概ね、装置本体部１と、ワーク支持部３と、ワーク受け渡し部４と、ワークＷの平坦度を検出する平坦度検出部５とを備えている。   In FIG. 1, the flatness measuring apparatus generally includes an apparatus main body 1, a work support 3, a work delivery unit 4, and a flatness detection unit 5 that detects the flatness of the work W.

前記装置本体部１は、下側基板１１上に複数の支柱１２・・・を介して支持された上側基板１３と、この上側基板１３上に固定された平面形状が長方形の台座１４とを備えており、この台座１４上の長手方向（Ｘ軸方向）の一端側に原点側基準台１５が配置され、この原点側基準台１５に対向して前記台座１４上の他端側に前進側基準台１６が配置されている。   The apparatus body 1 includes an upper substrate 13 supported on a lower substrate 11 via a plurality of support columns 12 and a pedestal 14 having a rectangular planar shape fixed on the upper substrate 13. An origin side reference base 15 is disposed on one end side in the longitudinal direction (X-axis direction) on the pedestal 14, and a forward reference is provided on the other end side of the pedestal 14 so as to face the origin side reference base 15. A table 16 is arranged.

前記台座１４の幅方向の両側方にそれぞれ位置して前記上側基板１３上には、長手方向へ沿って延びるガイドレール１７が固定されており、このガイドレール１７には、図示しない駆動装置で駆動されるスライダ１８が摺動可能に嵌合されている。   Guide rails 17 extending along the longitudinal direction are fixed on the upper substrate 13 and located on both sides of the pedestal 14 in the width direction. The guide rails 17 are driven by a driving device (not shown). The slider 18 is slidably fitted.

前記原点側基準台１５および前進側基準台１６は、後述する測定ヘッドがワークＷをＸ方向で所定範囲だけスキャンする際のスキャン開始および終了位置を決めるためのものである。   The origin-side reference table 15 and the forward-side reference table 16 are used to determine the scan start and end positions when the measurement head, which will be described later, scans the workpiece W by a predetermined range in the X direction.

前記ワーク支持部３は、前記原点側基準台１５と前進側基準台１６との間に位置して配置されており、ワークＷの内周部位を下方から水平に支持するワーク受け台２と、ワーク受け台２がねじ３１などにより固定されるディスクベース３２と、前記ワーク受け台２を同軸上で取り囲む位置で上下方向（Ｙ軸方向）で昇降可能に配設されて、搬入されたワークＷを該ワーク受け台２に載置するカップ部材３３と、このカップ部材３３の昇降駆動用シリンダ３４とを備えている。   The workpiece support 3 is disposed between the origin-side reference table 15 and the forward-side reference table 16, and the workpiece support 2 that horizontally supports the inner peripheral portion of the workpiece W from below, A disk base 32 to which the work cradle 2 is fixed by screws 31 and the like, and a work W that is carried in a position that surrounds the work cradle 2 on the same axis so as to be movable up and down (Y-axis direction). Are provided on the workpiece cradle 2, and a lifting / lowering drive cylinder 34 of the cup member 33 is provided.

前記ディスクベース３２は、前記台座１４側にねじ（図示せず）などにより、交換可能に取り付けられている。   The disk base 32 is attached to the base 14 side in a replaceable manner by screws (not shown) or the like.

前記カップ部材３３は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記台座１４を貫通して上下変移可能に配設された逆門形の連結部材３５を介して前記シリンダ３４のピストンロッド３４ａの先端に連結されており、前工程から搬入されたワークＷを図２（Ａ）に示すようにピストンロッド３４ａが伸長した上昇位置で受け取り、ピストンロッド３４ａが収縮する下降動作に伴って図２（Ｂ）に示すように、前記ワークＷを前記ワーク受け台２に受け渡すようになっている。なお、図２において、３６は、ワーク受け台２の上面に対向して配設されたイオナイザである。   As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the cup member 33 is connected to the piston of the cylinder 34 via a reverse gate-shaped connecting member 35 that is arranged to pass through the pedestal 14 so as to be movable up and down. As shown in FIG. 2 (A), the workpiece W, which is connected to the tip of the rod 34a, is received at the lifted position where the piston rod 34a is extended, and the piston rod 34a is contracted. As shown in FIG. 2 (B), the workpiece W is transferred to the workpiece cradle 2. In FIG. 2, reference numeral 36 denotes an ionizer disposed so as to face the upper surface of the work cradle 2.

前記ワーク受け渡し部４は、例えば前記装置本体１の長手方向他端側に配置されて反転ハンド機構４１と、反転ハンド機構４１の駆動部４２と、反転ハンド機構４１と駆動部４２との間に介在されて、該反転ハンド機構４１をＺ軸に沿った垂直面内で反転可能に連結する関節機構４３とを備えている。   The workpiece transfer unit 4 is disposed, for example, on the other end side in the longitudinal direction of the apparatus main body 1 and is disposed between the reversing hand mechanism 41, the driving unit 42 of the reversing hand mechanism 41, and the reversing hand mechanism 41 and the driving unit 42. There is provided a joint mechanism 43 that is interposed so as to connect the reversing hand mechanism 41 so as to be reversible within a vertical plane along the Z axis.

前記反転ハンド機構４１は、前記ワークＷを半径方向外方から挟着する左右一対のハンド部材４４，４４を有し、例えば所定姿勢で前工程からから供給されたワークＷを受け取り、反転姿勢で該ワークＷを前記カップ部材３３に受け渡すように構成されるとともに、反転姿勢で該ワークＷを前記カップ部材３３に受け渡す位置まで前進できるように構成されている。   The reversing hand mechanism 41 has a pair of left and right hand members 44, 44 for sandwiching the work W from the outside in the radial direction. For example, the reversing hand mechanism 41 receives the work W supplied from the previous process in a predetermined posture, and in a reversed posture. The workpiece W is configured to be transferred to the cup member 33 and is configured to be advanced to a position where the workpiece W is transferred to the cup member 33 in an inverted posture.

前記平坦度検出部５は、前記スライダ１８，１８上に跨設されて、図示しない駆動装置で駆動されて、ワークＷにレーザ光を照射するスキャン用測定ヘッド５１と、この測定ヘッド５１に装備された複数のセンサ５２と、カバー５３とを備えており、前記スライダ１８の移動に伴ってワークＷの表面全域がスキャンされる。例えばレーザ光の照射によるワークＷからの反射光と基準光とを干渉させ、干渉光の位相変化から前記ワークＷの平坦度を検出するようになっている。勿論、平坦度検出部５の構成は、渦電流を利用した方式など、任意のものを採用可能である。   The flatness detection unit 5 is provided across the sliders 18 and 18 and is driven by a driving device (not shown) to irradiate the workpiece W with laser light. The plurality of sensors 52 and the cover 53 are provided, and the entire surface of the workpiece W is scanned as the slider 18 moves. For example, reflected light from the workpiece W caused by laser light irradiation and reference light are caused to interfere with each other, and the flatness of the workpiece W is detected from the phase change of the interference light. Of course, the configuration of the flatness detection unit 5 can employ any configuration such as a method using eddy current.

前記ワーク受け台２は、例えば合成樹脂からなる偏平円柱形の受け台基体２１の上面にワークＷの孔部Ｗａに嵌合する円形の中央凸部２２を一体形成したものであり、このワーク受け台基体２１の中央には、厚み方向（上下方向）に貫通して前記取り付け用のねじ３１が貫通するねじ挿通孔２３が形成されている。   The work cradle 2 is formed by integrally forming a circular central convex portion 22 that fits into a hole Wa of the work W on the upper surface of a flat cylindrical base 21 made of synthetic resin, for example. A screw insertion hole 23 is formed in the center of the base body 21 so as to penetrate the mounting screw 31 through the thickness direction (vertical direction).

なお、前記受け台基体２１の大きさは、直径が３０ｍｍ、高さが７．５ｍｍ、中央凸部の直径が２４ｍｍ、中央凸部２２の高さが１ｍｍ程度であるが、これらのサイズは、前記ワークＷの大きさに対応して変更可能である。   The size of the cradle base 21 is 30 mm in diameter, 7.5 mm in height, 24 mm in the diameter of the central protrusion, and about 1 mm in the height of the central protrusion 22. It can be changed according to the size of the workpiece W.

前記受け台基体２１を構成する合成樹脂は、例えばアクリル樹脂などが含まれるが、この例では、硬度に優れた硬質合成樹脂、例えばフェニケトンとフェニルエーテルとの組み合わせ構造からなる結晶性高分子を使用してあり、これは、アクリル樹脂などを使用したものよりも、高い硬度を得ることが可能である。   The synthetic resin constituting the cradle base 21 includes, for example, an acrylic resin. In this example, a hard synthetic resin having excellent hardness, for example, a crystalline polymer having a combined structure of pheniketone and phenyl ether is used. Thus, it is possible to obtain a higher hardness than that using an acrylic resin or the like.

結晶性高分子のうち、最も耐疲労性および耐環境性に優れたＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン）樹脂を使用するのが好ましい。これは、特殊プラスチックの一種である、いわゆるエンジニアンリング・プラスチックと称されるものに相当している。   Of the crystalline polymers, it is preferable to use a PEEK (polyether ether ketone) resin having the most excellent fatigue resistance and environmental resistance. This corresponds to what is called engineering plastic, which is a kind of special plastic.

この受け台基体２１における円形凸部２２を取り囲む環状面２１ａの全域には、ワークＷとの接触面を可及的小さくさせるために、図５に示すように、高さが０．５ｍｍ程度の先が尖った微小突部２４が形成されている。   In order to make the contact surface with the workpiece W as small as possible in the entire area of the annular surface 21a surrounding the circular convex portion 22 in the cradle base 21, as shown in FIG. 5, the height is about 0.5 mm. A fine protrusion 24 having a sharp point is formed.

この微小突部２４は、例えば受け台基体２１の円周方向で連続し、かつ半径方向で２列の断面３角形の微小な突条２４Ａ，２４Ａから構成されており、これら突条２４Ａ，２４Ａの各頂部２４ａが前記ワークＷの内周部下面を下方から支持するワーク支持面として構成されている。なお、この突条２４Ａ，２４Ａは、受け台基体２１に別体に形成することも可能であるが、この例では、受け台基体２１を切削加工することにより一体形成してあり、高精度に加工できる。勿論、突条２４Ａ，２４Ａの形成は、切削加工法にこだわらない。   The minute protrusions 24 are composed of, for example, minute protrusions 24A and 24A that are continuous in the circumferential direction of the cradle base 21 and have two rows of triangles in the radial direction, and these protrusions 24A and 24A. Each top part 24a is configured as a work support surface that supports the lower surface of the inner peripheral part of the work W from below. The ridges 24A and 24A can be formed separately from the cradle base 21, but in this example, the cradle base 21 is integrally formed by cutting, so that it has high accuracy. Can be processed. Of course, the formation of the protrusions 24A and 24A is not limited to the cutting method.

つぎに、前記ワークＷの平坦度を測定する手順を簡単に説明する。   Next, a procedure for measuring the flatness of the workpiece W will be briefly described.

平坦検査待機状態では、図２（Ａ）に示すように、前記シリンダ３４のピストンロッド３４ａが伸長し、前記カップ部材３３がワーク受け台２よりも高い上昇位置に設定されている。   In the flat inspection standby state, as shown in FIG. 2A, the piston rod 34 a of the cylinder 34 is extended, and the cup member 33 is set at a raised position higher than the workpiece cradle 2.

前工程から送給されたワークＷが前記ハンド部材４４，４４により外周側から抱き持ち状に保持されると、このハンド部材４４，４４が反転動作し、これにより、ワークＷがカップ部材３３に受け渡される。カップ部材３３がワークＷを受け取ると、前記シリンダ３４のピストンロッド３４ａが収縮するので、カップ部材３３が下降変移し、これに伴ってカップ部材３３のワークＷが前記ワーク受け台２上に載置される。   When the workpiece W fed from the previous process is held by the hand members 44 and 44 from the outer periphery side, the hand members 44 and 44 are reversed to move the workpiece W to the cup member 33. Delivered. When the cup member 33 receives the workpiece W, the piston rod 34a of the cylinder 34 contracts, so that the cup member 33 moves downward, and accordingly, the workpiece W of the cup member 33 is placed on the workpiece cradle 2. Is done.

この後、ヘッド駆動装置により駆動されたスライダ１８を介して前記測定ヘッド５１が所定位置まで移動して前記ワーク受け台２上に載置されたワークＷをスキャンし、センサ５２によりワークＷの平坦度が周知の動作に従って測定される。   Thereafter, the measuring head 51 moves to a predetermined position via the slider 18 driven by the head driving device, scans the workpiece W placed on the workpiece cradle 2, and the sensor 52 flattens the workpiece W. The degree is measured according to a known operation.

平坦度検査が終了すれば、前記カップ部材３３が上昇し、これ伴って前記ワーク受け台２上のワークＷがカップ部材３３に支持される。ついで、前記ハンド部材４４，４４により前記カップ部材３３に保持されているワークＷが把持されてから次工程への送給が行われる。   When the flatness inspection is completed, the cup member 33 is raised, and the work W on the work cradle 2 is supported by the cup member 33 accordingly. Then, the workpiece W held by the cup member 33 is gripped by the hand members 44 and 44 before feeding to the next process.

ところで、前記カップ部材３３によりワークＷがワーク受け台２に受け渡された際、そのワークＷは、図６に示すように、ワーク受け台２における２列の突条２４Ａ，２４Ａの各頂部２４ａにより、ワーク受け台２に線接触状態で支持される。突条２４Ａ，２４Ａは、２列にこだわらないが、２列であると、ワークＷの支持状態が安定する。   By the way, when the workpiece W is transferred to the workpiece cradle 2 by the cup member 33, the workpiece W is, as shown in FIG. 6, the top portions 24 a of the two rows of protrusions 24 </ b> A and 24 </ b> A in the workpiece cradle 2. Thus, the workpiece support 2 is supported in a line contact state. The protrusions 24A and 24A are not particular about two rows, but the support state of the workpiece W is stabilized when there are two rows.

前記平坦度測定を行うクリーンルーム内には、僅かの浮遊微粒子が存在するが、ワーク支持面が突条２４Ａ，２４Ａの各頂部２４ａで構成されているので、浮遊微粒子のほとんどは頂部２４ａに留まらない。このため、ワークＷを支持した状態で浮遊微粒子などでワークＷに傷が付くおそれがなくなる。   In the clean room for measuring the flatness, there are a few suspended fine particles. However, since the work supporting surface is constituted by the top portions 24a of the ridges 24A and 24A, most of the suspended fine particles do not remain at the top portion 24a. . For this reason, there is no possibility that the work W is damaged by suspended fine particles or the like while the work W is supported.

また、前記突条２４Ａ，２４Ａの各頂部２４ａによりワークＷとの接触面が全域で分散されることによって、両者２４Ａ，Ｗ間に生起する帯電力が分散される。従って、ＥＳＤの発生などが抑止され、これにより、ワークＷに欠陥が発生するおそれもなく適正に平坦度を測定することができ、もって、収率を高めることができる。   Further, the contact surface with the workpiece W is dispersed over the entire area by the top portions 24a of the ridges 24A and 24A, so that the electric power generated between the two ridges 24A and W is dispersed. Therefore, the occurrence of ESD and the like is suppressed, and accordingly, the flatness can be properly measured without the possibility of a defect occurring in the workpiece W, thereby increasing the yield.

前記突条２４Ａは、先が尖っていれば、断面３角形に限らないが、３角形であれば、切削加工する際に、不用意に折損させたりすることも少なくなる。   The protrusion 24A is not limited to a triangular cross section as long as the tip is sharp, but if it is a triangular shape, it is less likely to be inadvertently broken during cutting.

ところで、前記突条２４Ａ，２４Ａは、先が尖っていればいる程、ワークＷとの接触面を小さくできるが、過度に尖っていると、切削加工法などで突条２４Ａ，２４Ａを高精度に形成しにくくなるばかりでなく、ワークＷとの繰り返し接触による摩耗や座屈変形が生じ安くなるため好適でない。この点を考慮して、この例では、突条２４Ａの頂部２４ａを図５および図６に明瞭に示すように凸曲面で構成してある。   By the way, as the protrusions 24A and 24A are sharper, the contact surface with the workpiece W can be made smaller. However, if the protrusions 24A and 24A are excessively sharp, the protrusions 24A and 24A are highly accurate by a cutting method or the like. In addition to being difficult to form, wear and buckling deformation due to repeated contact with the workpiece W occur and become cheap, which is not preferable. In consideration of this point, in this example, the top 24a of the protrusion 24A is formed by a convex curved surface as clearly shown in FIGS.

ワークＷに対する接触面積の低減化と加工精度との両立を図るうえから、前記頂部２４ａの曲率半径Ｒは、０．０１〜１ｍｍの範囲から選択設定するのがよく、好ましくは０．０２〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．１５ｍｍである。   In order to achieve both reduction in the contact area with respect to the workpiece W and processing accuracy, the radius of curvature R of the top 24a is preferably selected from a range of 0.01 to 1 mm, and preferably 0.02 to 0. 0.5 mm, more preferably 0.05 to 0.15 mm.

この平坦度検査でワークＷに塵埃が付着するのが抑制される結果、検査後に塵埃除去のためにワークＷを再度洗浄する工程を省くことも可能となる。   As a result of suppressing the adhesion of dust to the workpiece W in this flatness inspection, it is possible to omit the step of cleaning the workpiece W again for dust removal after the inspection.

図７〜図９は、それぞれワーク受け台２の変形例を示し、図３〜図６と同一もしくは相当部所には同一符号を付してその説明を省略する。   FIGS. 7 to 9 show modifications of the work cradle 2, respectively, and the same or corresponding parts as those in FIGS.

図７〜図９において、微小突起部２４は、受け台基体２１の半径方向で複数列に配設され、かつ円周方向へ一定間隔で断続する複数の円弧状の突条６４Ａ・・・からなり、突条６４Ａの頂部６４ａがワーク支持面として構成されている。   7-9, the microprotrusions 24 are arranged in a plurality of rows in the radial direction of the cradle base 21, and from a plurality of arc-shaped ridges 64A... Intermittently spaced in the circumferential direction. Therefore, the top 64a of the protrusion 64A is configured as a work support surface.

このようなワーク受け台２を使用すると、前記と同様の効果が発揮されるうえ、突条６４Ａの切削加工性は別として、ワークＷに対する接触面積が小さくなり、塵埃の付着が一層低減される。   When such a workpiece cradle 2 is used, the same effect as described above is exhibited, and apart from the cutting workability of the protrusion 64A, the contact area with the workpiece W is reduced, and the adhesion of dust is further reduced. .

図１０〜図１２は、それぞれワーク受け台２の別の変形例を示し、図３〜図６と同一もしくは相当部所には同一符号を付してその説明を省略する。   10 to 12 show other modified examples of the work cradle 2, and the same or corresponding parts as those in FIGS. 3 to 6 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図１０〜図１２において、微小突部２４は、受け台基体２１の円周方向へ等配されて放射状に延びる複数の突条７４Ａからなり、突条７４Ａの頂部７４ａがワーク支持面として構成されている。   10 to 12, the minute protrusion 24 includes a plurality of protrusions 74 </ b> A that are equally distributed in the circumferential direction of the cradle base 21 and extend radially, and the top 74 a of the protrusion 74 </ b> A is configured as a work support surface. ing.

この場合も、切削加工法で突条７４Ａの高さを高精度にしにくい面があるものの、ワークＷに対する接触面を小さくできる。   In this case as well, although there is a surface that makes it difficult to make the height of the protrusion 74A highly accurate by the cutting method, the contact surface with the workpiece W can be reduced.

なお、微小突部２４としては、上記のような突条２４Ａ（６４Ａ）（７４Ａ）に限らず、ワークＷに対して点接触するような多数の尖ったピン状の微小突起であってもよいが、例えば切削加工などにより受け台基体２１ａに一体形成しやすい点からすれば、前記突条２４Ａ（６４Ａ）（７４Ａ）、とりわけ突条２４Ａが推奨される。   The minute protrusions 24 are not limited to the protrusions 24A (64A) (74A) as described above, but may be a number of pin-shaped minute protrusions that make point contact with the workpiece W. However, from the viewpoint of being easily formed integrally with the cradle base 21a by, for example, cutting or the like, the ridges 24A (64A) and (74A), in particular, the ridges 24A are recommended.

つぎに、実施例について説明する。   Next, examples will be described.

直径３０ｍｍ、高さ７．５ｍｍのＰＥＥＫ樹脂製の受け台基体の環状面に、円周方向で連続する２列の突条を切削加工で形成した。突条の高さは、０．５ｍｍ（±０．０１ｍｍ）で、頂部の曲率半径を０．１ｍｍとした。このワーク受け台を使用し、前記平坦度検査を実施した。この場合、ワークを５０００００枚検査するまで、ワークに傷が付くなどの不具合が発生しないことが確認された。   Two rows of protrusions continuous in the circumferential direction were formed by cutting on an annular surface of a pedestal base made of PEEK resin having a diameter of 30 mm and a height of 7.5 mm. The height of the ridge was 0.5 mm (± 0.01 mm), and the radius of curvature at the top was 0.1 mm. Using the workpiece cradle, the flatness inspection was performed. In this case, it was confirmed that defects such as scratches on the workpiece did not occur until 500,000 workpieces were inspected.

比較例Comparative example

直径３０ｍｍ、高さ７．５ｍｍのＳＵＳ製の受け台基体の表面にハードＣｒめっき層を形成したワーク受け台を使用し、前記平坦度検査を実施した。この場合、ワークを５０００枚検査すると、ワーク受け台に付着した浮遊微粒子によりワークに傷が発生し、ワーク受け台を交換しなければならなかった。   The flatness inspection was performed using a work cradle having a hard Cr plating layer formed on the surface of a SUS cradle base having a diameter of 30 mm and a height of 7.5 mm. In this case, when 5000 workpieces were inspected, the work was damaged by the suspended fine particles adhering to the workpiece cradle, and the workpiece cradle had to be replaced.

この発明の実施形態にかかるワーク受け台を備えた平坦度測定装置を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the flatness measuring apparatus provided with the workpiece cradle concerning embodiment of this invention. （Ａ）平坦度測定装置におけるカップ部材によりワークをワーク受け台に載置する待機状態の説明図である。(A) It is explanatory drawing of the standby state which mounts a workpiece | work on a workpiece cradle with the cup member in a flatness measuring device.

（Ｂ）平坦度測定装置におけるカップ部材によりワークをワーク受け台に載置する状態の説明図である。
ワーク受け台を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図４のＶの部分の拡大断面図である。 ワーク受け台における突条の頂部形状の説明図である。 ワーク受け台の変形例を示す平面図である。 図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図８のＩＸの部分の拡大断面図である。 ワーク受け台の別の変形例を示す平面図である。 図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図１１のＸＩＩの部分の拡大断面図である。 従来のワーク受け台を示す平面図である。 図１３のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 図１４のＸＶの部分の拡大断面図である。 (B) It is explanatory drawing of the state which mounts a workpiece | work on a workpiece cradle with the cup member in a flatness measuring device.
It is a top view which shows a workpiece cradle. It is sectional drawing along the AA line of FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion V in FIG. 4. It is explanatory drawing of the top part shape of the protrusion in a workpiece | work cradle. It is a top view which shows the modification of a workpiece cradle. It is sectional drawing along the BB line of FIG. It is an expanded sectional view of the part of IX of FIG. It is a top view which shows another modification of a workpiece | work cradle. It is sectional drawing along CC line of FIG. It is an expanded sectional view of the XII part of FIG. It is a top view which shows the conventional workpiece cradle. It is sectional drawing along the DD line of FIG. It is an expanded sectional view of the XV part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２・・・・・・・・・・・・・・ワーク受け台
４・・・・・・・・・・・・・・ワーク受け渡し部
５・・・・・・・・・・・・・・平坦度検出部
２１・・・・・・・・・・・・・受け台基体
２１ａ・・・・・・・・・・・・環状面
２２・・・・・・・・・・・・・中央凸部
２４・・・・・・・・・・・・・微小突部
２４Ａ（６４Ａ）（７４Ａ）・・・突条
２４ａ（６４ａ）（７４ａ）・・・突条の頂部（ワーク支持面）
Ｗ・・・・・・・・・・・・・・ワーク
Ｗａ・・・・・・・・・・・・・ワークの孔部

2 ································································································ 5・ Flatness detector 21 ..... Base body 21a ..... Annular surface 22 ...・ Center convex part 24 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Micro projection 24A (64A) (74A) ・ ・ ・ Projection 24a (64a) (74a) ・ ・ ・ Top of the projection (work support) surface)
W ... Work Wa ... Work hole

Claims (9)

平坦度測定時にドーナツ形ワークの孔部に扁平円柱形の受け台基体における中央凸部を嵌合し、該中央凸部を取り囲む環状面により前記ワークの内周部を下方から水平に支持するワーク受け台において、
前記受け台基体における環状面に先が尖った微小突部を全域に均等的に配して形成し、この微小突部の頂部で構成される凸曲面をワーク支持面として設定したことを特徴とするワーク受け台。 A workpiece in which a central convex portion of a flat cylindrical cradle base is fitted into a hole portion of a donut-shaped workpiece during flatness measurement, and an inner peripheral portion of the workpiece is horizontally supported from below by an annular surface surrounding the central convex portion. In the cradle,
It is characterized in that minute projections having sharp points are arranged uniformly over the entire area of the annular surface of the cradle base, and a convex curved surface constituted by the tops of the minute projections is set as a work support surface. Work cradle to do. 前記微小突部は、受け台基体に一体形成されている請求項１に記載のワーク受け台。   The work cradle according to claim 1, wherein the minute protrusion is formed integrally with the cradle base. 前記微小突部の頂部は、曲率半径が０．０１〜１ｍｍの範囲から選択して設定されている請求項１または２に記載のワーク受け台。   The workpiece cradle according to claim 1 or 2, wherein the top of the minute protrusion is selected and set from a range of a curvature radius of 0.01 to 1 mm. 前記微小突部は、受け台基体の円周方向へ連続する環状の突条で構成されている請求項１〜３のいずれかに記載のワーク受け台。   The work cradle according to any one of claims 1 to 3, wherein the minute protrusion is configured by an annular ridge that continues in a circumferential direction of the cradle base. 前記微小突部は、受け台基体の円周方向へ一定間隔で断続する円弧状の突条で構成されている請求項１〜３のいずれかに記載のワーク受け台。   The workpiece cradle according to any one of claims 1 to 3, wherein the minute projection is configured by an arc-shaped ridge that is intermittently spaced in a circumferential direction of the cradle base. 前記突条は、受け台基体の半径方向へ複数列に配設されている請求項４または５に記載のワーク受け台。   The work cradle according to claim 4 or 5, wherein the protrusions are arranged in a plurality of rows in a radial direction of the cradle base. 前記受け台基体の構成材は、硬質合成樹脂である請求項１〜６のいずれかに記載のワーク受け台。   The work cradle according to claim 1, wherein a constituent material of the cradle base is a hard synthetic resin. 前記受け台基体の構成材は、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂である請求項７に記載のワーク受け台。   The work cradle according to claim 7, wherein the constituent material of the cradle base is a polyether / ether / ketone resin. 平坦度測定時にドーナツ形ワークの孔部に偏平円柱形の受け台基体における中央凸部を嵌合し、該中央凸部を取り囲む環状面により前記ワークの内周部を下方から水平に支持するワーク受け台と、
前工程から送給されたワークを保持して前記受け台上に受け渡すワーク受け渡し手段と、
前記受け台にワークが載置された際に、ワークの平坦度を検出する平坦度検出手段と、を備え、
前記受け台基体における環状面に先が尖った微小突部を全域に均等的に配して形成し、この微小突部の頂部で構成される凸曲面をワーク支持面として設定したことを特徴とするワークの平坦度測定装置。 A workpiece in which a central convex portion of a flat cylindrical cradle base is fitted into a hole portion of a donut-shaped workpiece during flatness measurement, and an inner peripheral portion of the workpiece is horizontally supported from below by an annular surface surrounding the central convex portion. A cradle,
A workpiece delivery means for holding the workpiece fed from the previous process and delivering it to the cradle;
A flatness detecting means for detecting the flatness of the workpiece when the workpiece is placed on the cradle, and
Characterized in that formed by disposing uniformly manner, setting the convex curved surface formed at the top of the minute projection as the workpiece support surface micro projections previously pointed to the annular surface in the cradle base the whole area Workpiece flatness measuring device.

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