KR20050104405A - 도체 위치 검사 장치 및 도체 위치 검사 방법 - Google Patents

도체 위치 검사 장치 및 도체 위치 검사 방법 Download PDF

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KR20050104405A
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미시오 하야시
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오에이치티 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 검사 대상이 도체인 경우에, 비접촉이면서 검사 대상이 어떤 위치에 있는지를 정밀도 좋게 검출할 수 있는 도체 위치 검사 장치를 제공하는 것이다. 교류 신호가 인가된 검사 대상 도전체(520)에 급전부(510)로부터 교류 검사 신호를 공급하고, 도전체(520) 근방에 거의 병행하여 2매의 센서판(570, 580)을 배치하고, 각각의 센서판으로부터의 검출 신호를 뺄셈기(550)로 감산하고, 나눗셈기(560)로 한 쪽 센서판으로부터의 검출치를 감산 결과로 나누어 한 쪽 센서판으로부터의 검출치를 정규화하고, 양 센서판으로부터의 상대적인 검출 신호치 비율을 검출하여 센서판과 도전체(520) 사이의 거리에 대응한 검출 결과를 X로 하여 얻는다.

Description

도체 위치 검사 장치 및 도체 위치 검사 방법{CONDUCTOR POSITION INSPECTING DEVICE AND CONDUCTOR POSITION INSPECTING METHOD}
본 발명은 교류 신호가 인가된 검사 대상 도체와의 거리를 검출 가능한 도체 위치 검사 장치 및 도체 위치 검사 방법에 관한 것이다.
최근 양산 제품의 제조 공정은 거의 자동 제어화되어 오고 있고, 제품의 위치 결정 제어 혹은 위치 결정 결과의 판정 제어가 제품의 제조 원가나 제품의 신뢰성에도 큰 영향을 주고 있다. 이는 각종 기기의 이동 부품의 위치 결정 제어에 대해서도 마찬가지다.
종래 위치 결정 제어 혹은 위치 결정 결과의 판정 제어의 일례로서, 위치 결정 부위의 근방에 대상 부품 등이 접촉된 것을 검지하는 센서를 구비하는 것이 가장 일반적이었다. 이러한 방법은 대상 부품의 강도가 충분히 센서의 접촉에 견딜 수 있는 강도를 갖고 있는 등 센서의 접촉이 문제가 없는 경우에 한정된다.
이로 인해, 검사 대상의 강도가 충분하지 않은 경우나, 센서의 접촉에 의해 제품의 신뢰성이 손상되는 것에서는 접촉 센서를 사용할 수 없다.
이러한 검사 대상에 대해서는 검사 대상에 비접촉으로 위치 검출을 행할 필요가 있다. 이로 인해, 예를 들어 검사 대상에 빛을 조사하고, 검사 대상으로부터 반사해 오는 빛을 검출하여 검사 대상의 위치 결정을 판정하고 있었다.
그러나, 광학적인 센서에서는 검사 대상까지 빛이 도달할 필요가 있었다. 이로 인해, 센서와 검사 대상 사이에 다른 부재 등이 있었던 경우에는 정확한 검출을 할 수 없었다.
또한, 이 점을 해결하기 위해 검사 대상에 자석을 설치하고, 이 자석으로부터의 자력선을 검출하여 위치 검출을 행하는 것도 있었다. 그러나, 이 방법에서는 아무리 해도 충분한 정밀도를 확보할 수 없었다.
게다가, 모든 경우라도 위치 검출을 할 수 있는 것은, 특정의 한정된 위치로의 도달을 검출할 수 있는 것이고, 검사 대상에 비접촉으로 소정의 범위 내의 어떤 위치에 위치하고 있는지는 검출할 수 없었다.
도1은 본 발명에 관한 제1 실시 형태예의 도체 위치 검사 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도2는 본 발명에 관한 제2 실시 형태예의 도체 위치 검사 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 본 발명에 관한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 실시예의 검출 결과예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 상술한 과제에 비추어 이루어진 것이고, 검사 대상이 도체인 경우에 비접촉이면서 검사 대상이 어떤 위치에 있는지를 정밀도 좋게 검출할 수 있는 도체 위치 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하는 하나의 수단으로서 예를 들어 이하의 구성을 구비한다.
즉, 교류 신호가 인가된 검사 대상 도체와의 거리를 검출 가능한 도체 위치 검사 장치에 있어서, 상기 검사 대상 도체에 교류 검사 신호를 공급하는 공급 수단과, 상기 검사 대상 도체 근방에 거의 병행하여 설치된 적어도 2매의 센서판과, 상기 각각의 센서판으로부터의 상대적인 검출 신호치 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 예를 들어, 상기 센서판은 모두 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태에서 상기 검사 도체 한 쪽 면에 소정 거리 이격하여 평행하게 위치 결정되고, 상기 검출 수단은 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 차분과 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한 예를 들어, 상기 센서판은 상기 검사 대상 도체를 끼우고, 센서판 사이에 위치하는 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태가 되도록 위치 결정되고, 상기 검출 수단은 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 가산치와 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 교류 신호가 인가된 검사 대상 도체와의 거리를 검출 가능한 도체 위치 검사 장치에 있어서의 도체 위치 검사이며, 상기 검사 대상 도체 근방에 거의 병행하여 적어도 2매의 센서판을 설치하고, 상기 각각의 센서판으로부터의 상대적인 검출 신호치 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 도체 위치 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 예를 들어 상기 센서판은 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태에서 2매가 거의 평행하게 소정 거리 이격하여 위치 결정되고, 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 차분과 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체 위치 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한 예를 들어, 상기 센서판은 상기 검사 대상 도체를 끼워 센서판 사이에 위치하는 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태가 되도록 위치 결정되고, 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 가산치와 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 도체 위치 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 제1 실시 형태예를 상세하게 설명한다.
본 실시 형태예의 도체 위치 검사 장치는 검사 신호(예를 들어 교류 신호)가 공급된 검사 대상과 정전 결합시킬 수 있는 적어도 2매의 도전체로 형성한 센서판을 구비하고, 상기 센서판에서 검출하는 검사 대상으로부터의 검출 검사 신호의 비율을 구하고, 이렇게 구한 비율로부터 검사 대상의 위치를 판별하고 있다.
<제1 실시 형태예>
우선 도1을 참조하여 본 발명에 관한 제1 실시 형태예를 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명에 관한 제1 실시 형태예의 도체 위치 검사 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도1에 있어서, 부호 510은 검사 대상의 도전체에 공급하는 검사 신호를 공급하는 급전부이며, 예를 들어 1 ㎑ 이상으로 20 Vp-p의 교류 신호를 발신하여 도전체(520)에 공급한다. 또, 이하의 설명에서는 검사 신호로서 상기 사양의 교류 신호를 대상으로 하지만, 본 실시 형태예는 이상의 예로 한정되는 것은 아니며 임의의 신호를 이용할 수 있다.
부호 520은 검사 대상 중 적어도 일부는 도전 재료로 구성되어 있는 도전체 이며, 기판 상에 배치된 도전성 패턴 등 외, 선재 및 금속편 등 임의의 도체가 대상이 된다. 부호 530은 센서판a(570)로부터의 검출 신호 레벨을 측정하는 레벨 측정부A, 540은 센서판b(580)로부터의 검출 신호 레벨을 측정하는 레벨 측정부B이다.
레벨 측정부A(530), 레벨 측정부B(540)는, 예를 들어 일정 시간 내의 피크를 검출하여 측정 레벨로 해도 좋고, 동일 타이밍시 양 센서판a(570), 센서판b(580)의 검출 레벨을 측정 레벨로 해도 좋다.
부호 550은 레벨 측정부A(530)의 측정 레벨과 레벨 측정부B(540)의 측정 레벨과의 차분(감산 결과)을 구하는 뺄셈기, 560은 레벨 측정부B(540)로부터의 측정치를 뺄셈기(550)의 뺄셈 결과에서 나눗셈하는 나눗셈기이다.
또한, 부호 570은 도전 재료로 형성된 센서판a, 580은 도전 재료로 형성된 센서판b이다. 센서판a(570)와 센서판b(580)는 서로 거의 병행 상태로 위치 결정 유지되어 있다.
이상의 구성을 구비하는 본 실시 형태예의 검사 대상의 도전체 위치의 측정 방법을 설명한다.
센서판과 도전체 사이가 정전 결합된 상태이면, 센서판에서의 검출 신호는 센서판으로부터의 거리에 반비례하는 신호가 검출된다. 그러나, 실제의 장치에 응용하고자 해도 노이즈의 영향 등을 무시할 수 없고, 또한 도전체에 공급되는 신호의 강도를 정확하게 파악하는 것은 매우 곤란하고, 검출 상태에 따라서도 측정 결과가 큰 영향을 받는다. 이 결과, 지금까지는 이 정전 용량을 이용한 거리 측정은 거의 행해지고 있지 않았다.
본원 발명자는, 이상의 점에 비추어 도전체로의 급전 조건의 영향을 경감시키는 동시에, 센서판에 있어서의 검출 상태의 영향도 더불어 경감시키고, 검사 조건에 상관없이 안정된 위치 검출이 가능한 도전체 위치의 측정 장치를 제공하기 위해, 도1에 도시한 구성을 발명한 것이다.
즉, 레벨 측정부A(530)의 측정 결과를 Va, 레벨 측정부B(540)의 측정 결과를 Vb라 하면, (1/Va)은 센서판a(570)와 도전체(520)와의 거리에 비례하는 양이 되고, (1/Vb)는 센서판b(580)와 도전체(520)와의 거리에 비례한 양이 된다.
즉, 도전체에 먼 쪽의 센서판b(580)로부터 도전체(520)까지의 거리로부터 가까운 쪽의 센서판a(570)로부터 도전체(520) 사이에서의 거리를 감소하면, 센서판a(570)와 센서판b(580) 사이에서의 거리(d)가 되므로, 이 센서판 사이의 거리(d)는 (1/Vb) - (1/Va)에 비례한 것으로 된다고 생각할 수 있고, (1/Vb) - (1/Va)∝d가 성립된다.
이 (1/Vb) - (1/Va)의 역수 1/{(1/Vb) - (1/Va)}는 d에 상당하는 측정 시점에서의 측정 전압 레벨로 생각할 수 있고, Va/[1/{(1/Vb) - (1/Va)}]를 구하는 것은 Va가 d를 바탕으로 정규화하는 것에 상당하고, 이 역수는 도전체(520)까지의 거리에 비례한 값으로 할 수 있다.
즉, 1/〈Va/[1/{(1/Vb) - (1/Va)}]〉은 도전체(520)까지의 거리에 비례한 값이 되고, 식을 정리하면,
1/〈Va/[1/{(1/Vb) - (1/Va)}]〉
= [1/{(1/Vb) - (1/Va)}]/Va
= {(Va × Vb)/(Va - Vb)}/Va
= Vb/(Va - Vb)
가 된다. 도1의 뺄셈기(550)와 나눗셈기(560)로 이 식을 실현하고 있고, 나눗셈기(560)의 출력(X)은 센서판a(570)로부터 도전체(520)까지의 거리에 비례한 값이 된다.
게다가 이 X의 값은 센서판a(570)와 센서판b(580)의 각각의 검출 신호 레벨의 상대적인 값을 기준으로 하고 있기 때문에, 예를 들어 도전체(52)에 유도되는 검사 신호치의 변동 등이 있어도 그 영향을 상쇄할 수 있다.
또한, 센서측의 각 회로 사이의 구동 조건 등으로 변동이 있어도, 역시 그 영향을 상쇄할 수 있어 신뢰성이 높고, 센서판과 도전체(520) 사이의 거리에 대응한 측정 결과를 얻을 수 있다.
따라서, 미리 도전체와 센서판 사이의 거리에 대응한 기준이 되는 측정 결과를 얻게 되면, 측정시 검출한 X치와 기준이 되는 측정 결과를 비교해 가면, 정밀도가 높은 검출 결과가 얻어진다.
또, 이상의 설명에 있어서, 센서판b(580)와 도전체(520) 사이에는 센서판a(570)가 위치하고 있지만, 레벨 측정부A(530)에 접속되어 있는 센서판a(570)는 고 임피던스 상태이며, 센서판b(580)에서의 검출 신호 레벨이 센서판a(570)의 영향으로 감소하는 경우는 있어도 그 비율에 변화는 없고, 도1의 구성으로 하면 그 영향을 상쇄할 수 있어 측정 결과에 오차가 생기는 경우도 없다.
즉, 도1의 측정 장치에 따르면, 센서판과 도전체(520) 사이에 도전 재료나 유전 재료, 절연재 등의 여러 가지의 것이 개재되어 있었다고 해도, 이러한 것이 접지에 대해 저 임피던스의 실드 상태에 없는 한, 센서판과 도전체(520) 사이의 거리에 대응한 측정 결과(X)를 얻을 수 있어 다른 쪽면의 기기에 적용할 수 있다.
또한, 도전체에 급전되는 검사 신호 레벨이 변동되어도, 검출 결과의 비율비에 변화가 없기 때문에, 급전 방법에 제약이 없다. 급전 방법 중에서는, 예를 들어 도전체(520)에 직접 급전부를 접속하여 검사 신호를 급전하는 것이 가장 변동 없이 안정된 검사 신호가 된다.
그 외에, 비접촉으로, 예를 들어 전자 유도에 의해 검사 신호를 급전해도 좋다. 전자 유도로 검사 신호를 급전한 경우에는 급전 결과가 일정하지 않고, 도전체에 급전되는 검사 신호량은 크게 변동하는 경우도 있다. 그러나, 이러한 경우라도 검사 결과에 큰 변동은 없다.
마찬가지로, 도전체와 접속된 다른 쪽 단부와 급전부를 정전 결합 상태로서 급전할 수도 있다. 예를 들어 도전체가 기판 상에 배치된 도전 패턴인 경우에는 다른 쪽 단부와 정전 결합으로 검사 신호를 급전하거나 혹은 단부를 유도자 구성으로서 전자 유도에 의해 검사 신호를 급전해도 좋다.
이상의 구성에 의한 위치 검출 방법에 따르면, 어떠한 급전 방법이라도, 또한 예를 들어 급전 효율에 변동이 있어도 혹은 잡음 성분이 겹쳐져 있어도, 이러한 영향을 받지 않는 측정 결과가 얻어진다.
<제2 실시 형태예>
이상의 설명은, 검사 대상인 도전체(520)의 한 쪽 면 근방에 2매의 센서판을 거의 병행 상태로 위치 결정하여 배치하고, 센서판과 도전체(520)와의 거리를 측정하는 예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이상의 예로 한정되는 것은 아니며, 도전체(520)를 끼워 도전체의 양측면에 센서판을 배치해도, 제1 실시 형태예와 같이 도전체의 위치를 측정하는 것이 가능하다.
도전체(520)를 끼워 도전체의 양측면에 센서판을 배치한 본 발명에 관한 제2 실시 형태예를 도2를 참조하여 이하에 설명한다. 도1은 본 발명에 관한 제2 실시 형태예의 도체 위치 검사 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도2에 있어서, 상술한 도1에 도시한 구성과 마찬가지 구성에는 동일 번호를 부여하여 상세 설명을 생략한다.
도2에 있어서, 부호 510은 급전부이며, 예를 들어 1 ㎑ 이상으로 20 VP-P의 교류 신호를 발신하여 도전체(520)에 공급한다. 부호 520은 검사 대상의 도전체, 530은 센서판a(570)로부터의 검출 신호 레벨을 측정하는 레벨 측정부A, 540은 센서판b(580)로부터의 검출 신호 레벨을 측정하는 레벨 측정부B이다.
부호 560은 레벨 측정부B(540)로부터의 측정치를 뺄셈기(590)의 가산 결과로 나눗셈하는 나눗셈기, 570은 도전 재료로 형성된 센서판a, 580은 도전 재료로 형성된 센서판b이다.
제2 실시 형태예에서는, 검사 대상의 도전체(520)는 서로 대향하여 배치되어 있는 2매의 센서판a(570)와 센서판b(580) 사이에 끼워진 상태에서 위치 결정된다. 즉, 센서판a(570)와 센서판b(580) 사이에 도전체(520)가 들어 왔을 때에 그 들어 온 위치를 검출하는 것이 가능하게 구성되어 있다.
부호 590은 레벨 측정부A(530)의 측정 레벨과 레벨 측정부B(540)의 측정 레벨을 가산하는 덧셈기이다.
이상의 구성을 구비하는 제2 실시 형태예의 검사 대상의 도전체 위치의 측정 방법을 설명한다. 제2 실시 형태예에 있어서도, 센서판과 도전체 사이가 정전 결합된 상태이면, 센서판에서의 검출 신호는 센서판으로부터의 거리에 반비례하는 신호가 검출된다.
제2 실시 형태예에서는, 센서판 사이의 거리(d)는 센서판a(570)와 도전체(520)까지의 거리와 센서판b(580)와 도전체(520)까지의 거리를 합한(더한) 거리라고 생각하는 것이 타당하며, 이 센서판 사이의 거리(d)는 (1/Va) + (1/Vb)에 비례한 것이 된다고 생각되고, (1/Va) + (1/Vb)∝d가 성립된다.
이 (1/Va) + (1/Vb)의 역수 1/{(1/Va) + (1/Vb)}는 d에 상당하는 측정 시점에서의 측정 전압 레벨이라 생각할 수 있고, Va/[1/{(1/Va) + (1/Vb)}]를 구하는 것은 Va가 d를 바탕으로 정규화하는 것에 상당하고, 이 역수는 센서판a(570)와 도전체(520)까지의 거리에 비례한 값으로 할 수 있다.
즉,
1/〈Va/[1/{(1/Va) + (1/Vb)}]〉
= [1/{(1/Va) + (1/Vb)}]/Va
= {(Va × Vb)/(Va + Vb)}/Va
= Vb/(Va + Vb)
가 된다. 도2의 덧셈기(590)와 나눗셈기(560)로 이 식을 실현하고 있고, 나눗셈기(560)의 출력(X)은 센서판a(570)로부터 도전체(520)까지의 거리에 비례한 값이 된다.
게다가 이 X의 값은, 센서판a(570)와 센서판b(580)의 각각의 검출 신호 레벨의 상대적인 값을 기준으로 하고 있기 때문에, 예를 들어 도전체(52)에 유도되는 검사 신호치의 변동 등이 있어도, 그 영향을 상쇄하는 것이 가능하다.
또한, 센서측의 각 회로 사이의 구동 조건 등으로 변동이 있어도, 역시 그 영향을 상쇄할 수 있어 신뢰성이 높고, 센서판과 도전체(520) 사이의 거리에 대응한 측정 결과를 얻을 수 있다.
따라서, 제1 실시 형태예와 같이, 미리 도전체와 센서판 사이의 거리에 대응한 기준이 되는 측정 결과를 얻게 되면, 측정시의 검출한 X치와 기준이 되는 측정 결과를 비교해 가면, 정밀도가 높은 검출 결과가 얻어진다.
[실시예]
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관한 실시예를 설명한다. 이상의 제1 실시 형태예 및 제2 실시 형태예에서 설명한 바와 같이, 도전체에 비접촉으로, 게다가 도전체로의 급전 레벨의 변동에 영향을 받는 일 없이, 센서판과 도전체(520)까지의 거리를 높은 신뢰성을 갖고 측정할 수 있다.
도전체의 한 쪽에만 센서판을 배치할 수 없는 경우라도 상술한 제1 실시 형태예에 따르면, 확실한 위치 검출을 할 수 있다. 또한, 도전체의 양측에 센서판을 배치할 수 있는 경우라면 제2 실시 형태예에 따르면 고정밀도로의 위치 검출이 가능해진다. 도전체의 서로 직교하는 양측면에 각각 도2에 도시한 센서판을 위치 결정하여 센서판으로부터의 거리를 측정함으로써, 도전체에 2차원에서의 위치 측정이 가능해진다. 또한 이 센서판의 구성 외에 도전체의 세로 방향 단부에 도1에 도시한 센서판을 배치함으로써 3차원에서의 위치 측정도 가능해진다.
3차원 위치 측정을 실현한 본 발명에 관한 일실시예를 도3을 참조하여 이하에 설명한다. 도3은 본 발명에 관한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도3에 있어서, 부호 20a, 20b는 Y 방향 위치를 검출하기 위한 Y축 센서판, 30a, 30b는 X 방향 위치를 검출하기 위한 X축 센서판, 40a, 40b는 Z 방향 위치를 검출하기 위한 Z축 센서판이다.
이러한 센서판으로 둘러싸인 속에 검사 신호가 공급된 도전체가 위치 결정되어 오면, 도전체의 3차원 위치를 측정하게 된다.
부호 111 내지 116은 센서판(20a, 20b, 30a, 30b, 40a, 40b)으로부터의 검출 신호를 증폭하는 증폭기(A 내지 F), 121 내지 126은 센서판(20a, 20b, 30a, 30b, 40a, 40b)으로부터의 검출 신호의 피크치를 검출하기 위한 피크 검출 회로(A 내지 F)이다.
부호 131은 X축 센서판(30a, 30b)으로부터의 검출 피크 신호를 입력하고, 그 검출치를 (Vx1 + Vx2)하여 가산하는 X축 가산 회로, 132는 Y축 센서판(20a, 20b)으로부터의 검출 피크 신호를 입력하고 그 검출치를 (Vy1 + Vy2)하여 가산하는 Y축 가산 회로, 133은 Z축 센서판(40a, 40b)으로부터의 검출 피크 신호를 입력하고 그 차분(Vz1 - Vz2)을 출력하는 Z축 감산 회로이다.
부호 141은 X축 가산 회로(131)의 출력과, 한 쪽의 X축 센서판(예를 들어 30b)으로부터의 검출 피크 신호치를 입력하고, X축 가산 회로(131)로부터의 X축 가산 신호(Vx1 + Vx2)를 분모로 하고, 한 쪽의 X축 센서판(예를 들어 30b)으로부터의 피크 검출 신호(Vx2)를 분자로 하는 {Vx2/(Vx1 + Vx2)}를 구하는 X축 나눗셈 회로이다.
X축 나눗셈 회로(141)의 출력은 X축 센서판(30a, 30b)의 검출 신호의 상대 변화를 나타내고 있고, 급전부로부터 도전체에 인가되는(급전되는) 교류 신호의 강도 변화의 영향을 상쇄할 수 있다. 이 결과, X축 나눗셈 회로(141)의 출력은 센서판으로 둘러싸인 위치 검출 영역 중의 X축 방향의 위치에 직접 대응한 신호 레벨이 되기 때문에, X축 나눗셈 회로(141)의 출력으로부터 각 센서판으로 둘러싸인 속으로 반송되어 오는 도전체의 X축 방향 위치를 비접촉으로 검지할 수 있다.
부호 142는 Y축 가산 회로(132)로부터의 출력과, 한 쪽의 Y축 센서판(예를 들어 20b)으로부터의 검출 피크 신호치를 입력하고, Y축 가산 회로(132)로부터의 Y축 가산 신호(Vy1 + Vy2)를 분모로 하고, 한 쪽의 Y축 센서판(예를 들어 20b)으로부터의 피크 검출 신호(Vy2)를 분자로 하는 {Vy2/(Vy1 + Vy2)}를 구하는 Y축 나눗셈 회로이다.
Y축 나눗셈 회로(142)의 출력은 Y축 센서판(20a, 20b)의 검출 신호의 상대 변화를 나타내고 있고, 급전부로부터 도전체에 인가되는(급전되는) 교류 신호의 강도 변화의 영향을 상쇄할 수 있다. 이 결과, Y축 나눗셈 회로(142)의 출력은 위치 검출 영역 내의 Y축 방향의 위치에 직접 대응한 신호 레벨이 되기 때문에, Y축 나눗셈 회로(142)의 출력으로부터 위치 검출 영역 내에 장착되는 도전체의 Y축 방향 위치를 비접촉으로 검지할 수 있다.
X축 나눗셈 회로(141)의 출력과 Y축 나눗셈 회로(142)의 출력으로부터 위치 검출 영역 내로의 도전체의 X-Y 방향의 장착 위치(이차원 위치)를 비접촉으로 검지할 수 있다.
또한, 부호 143은 Z축 감산 회로(133)로부터의 Z축 차분 신호(Vz1 - Vz2)를 분모로 하고, Z축 센서판(40b)으로부터의 검출 신호(Vz2)를 분자로 하는 {Vz2/(Vz1 - Vz2)}를 구하는 Z축 나눗셈 회로이다.
Z축 나눗셈 회로(143)의 출력은 Z축 센서판(40a, 40b)의 검출 신호의 상대 변화를 나타내고 있고, 급전부로부터 도전체에 인가되는(급전되는) 신호의 강도 변화의 영향을 상쇄할 수 있다. 이 결과, Z축 나눗셈 회로(143)의 출력은 도전체 각각의 Z축 센서판(40a, 40b)으로부터의 거리에 비례한 신호 레벨이 되기 때문에, Z축 나눗셈 회로(143)의 출력으로부터 도전체가 위치 검출 영역 내에 얼마만큼 들어갔는지를 비접촉으로 검지할 수 있다.
이상의 회로 구성으로 한 것은, X축 센서판 및 Y축 센서판에서는 X 또는 Y를 n으로 하면
[1/{(1/Vn2) + (1/Vnl)}]/Vn1
= {(Vn1 × Vn2)/(Vn1 + Vn2)}/Vn1
= (Vn2)/(Vn1 + Vn2)
가 성립되고, Z축 센서판에서는
[1/{(1/Vz2) - (1/Vz1)}]/Vz1
={(Vz1 × Vz2)/(Vz1 - Vz2)}/Vz1
= (Vz2)/(Vz1 - Vz2)
가 성립되기 때문이다.
본 실시예에 있어서는, Z축 센서(40b)는 도전체로부터 보아 Z축 센서(40a)의 이면측에 위치하지만, Z축 센서판(40a, 40b)은 모두 고 임피던스 상태로 유지되어 있기 때문에, Z축 센서(40b)에 있어서의 도전체로부터의 교류 신호의 검출치는 다소 Z축 센서(40a)의 영향을 받아도, 도전체로부터의 교류 신호의 영향이 Z축 센서판(40a)에서 차단되는 일은 없고, 확실하게 일정 레벨의 값이 검출 가능하다. 이 결과, Z축 센서(40a)와 Z축 센서(40b)의 검출치의 상대적인 관계는 도전체의 위치 검출 영역 내의 위치만으로 정해진다.
이상의 구성에 있어서의 X, Y, Z의 검사 결과의 예를 도4에 도시한다. 도4는 본 실시예의 검출 결과예를 설명하기 위한 도면이다.
도4에 도시한 측정예는, X-Y 센서판을 도3에 도시한 바와 같이 상자형으로 위치 결정 배치하고, Z축 센서를 바닥면으로 배치한 경우의 측정 결과이다. 도4에 도시한 바와 같이, 센서판으로 둘러싸인 속에 도체가 들어간 경우에 그 위치에 고유의 검출 결과가 얻어진다.
이로 인해, 예를 들어 도체가 센서판으로 둘러싸인 속의 어떤 위치에 있는 가를 도체에 비접촉으로 판정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 검사 대상이 도체인 경우에 비접촉이면서 검사 대상이 어떤 위치에 있는지를 정밀도 좋게 검출할 수 있는 도체 위치 검사 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 교류 신호가 인가된 검사 대상 도체와의 거리를 검출 가능한 도체 위치 검사 장치에 있어서,
    상기 검사 대상 도체에 교류 검사 신호를 공급하는 공급 수단과,
    상기 검사 대상 도체 근방에 거의 병행하여 설치된 적어도 2매의 센서판과,
    상기 각각의 센서판으로부터의 상대적인 검출 신호치 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 도체 위치 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서판은 모두 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태에서 상기 검사 도체 한 쪽 면에 소정 거리 이격하여 평행하게 위치 결정되고,
    상기 검출 수단은 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 차분과 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 도체 위치 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서판은 상기 검사 대상 도체를 끼우고, 센서판 사이에 위치하는 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태가 되도록 위치 결정되고,
    상기 검출 수단은 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 가산치와 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 도체 위치 검사 장치.
  4. 교류 신호가 인가된 검사 대상 도체와의 거리를 검출 가능한 도체 위치 검사 장치에 있어서의 도체 위치 검사이며,
    상기 센서판을 모두 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태에서 상기 검사 도체 한 쪽 면에 소정 거리 이격하여 평행하게 위치 결정하고, 상기 각각의 센서판으로부터의 상대적인 검출 신호치 비율을 검출하여 상기 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 도체 위치 검사 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센서판은 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태에서 2매가 거의 평행하게 소정 거리 이격하여 위치 결정되고, 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 차분과 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 도체 위치 검사 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 센서판은 상기 검사 대상 도체를 끼워 센서판 사이에 위치하는 상기 검사 대상 도체와 정전 결합 상태가 되도록 위치 결정되고, 상기 센서판으로부터의 검출 신호치의 가산치와 어느 하나의 센서판으로부터의 검출 신호치와의 비율을 검출하여 센서판에 대한 상기 검사 대상 도체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 도체 위치 검사 방법.
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