DE19608562C2 - Drehantriebsvorrichtung mit axial beweglicher Aufnahme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehantriebsvorrichtung für eine Bearbeitungs- oder Prüfstation einer CD, die durch ein Fördermittel mit ihrem Mittenloch über einer Aufnahme der Drehantriebsvorrichtung positionierbar und durch die Drehantriebsvorrichtung um eine Achse senkrecht zu der flächigen Erstreckung drehbar ist, welche Aufnahme ein mit dem Mittenloch zusammenwirkendes hervorspringendes freies Ende zur Zentrierung der CD und einen flanschförmigen Absatz aufweist, auf dem die CD aufliegt, wobei lösbare Fixier- und/oder Spannmittel vorgesehen sind, um die CD drehfest mit der Aufnahme zu verbinden. Im folgenden soll unter Bearbeitung neben einer tatsächlichen Veränderung des Gegenstandes insbesondere die Prüfung, beispielsweise optische Prüfung, der Qualität der CD verstanden werden. Es ist im folgenden überwiegend von der Prüfung einer CD die Rede, ohne daß damit eine Beschränkung verbunden sein soll.

Derartige Bearbeitungsstationen sind Teilabschnitte einer Fertigungslinie, in denen CD's oder andere Gegenstände abschnittsweise hergestellt werden. Zwischen den einzelnen Stationen sind Fördermittel und Handhabungsmittel vorgesehen, um die CD von einer Aufnahme einer Station zu der Aufnahme der nächsten Station zu transportieren. Die Fördermittel können dabei als Vakuumgreifer ausgebildet sein oder beispielsweise gabel- oder ringförmige Auflager aufweisen, auf denen die CD lediglich mit dem Randbereich aufliegt. Die Auflager können auch mit einer konisch verlaufenden Innenwand versehen sein, so daß die CD nur mit der Kante aufliegt.

Der Gegenstand wird durch die Aufnahme aufgenommen und von dem Fördermittel gelöst, wobei die Aufnahmen für eine CD so ausgebildet sind, daß sie mit dem Mittenloch der CD zusammenwirken. Dazu weist die Aufnahme ein zapfenförmiges, im allgemeinen konisches freies Ende auf, an daß sich ein flanschförmiger, sich senkrecht zur Drehachse erstreckender Absatz anschließt. Das zapfenförmige Ende dient als Führungsmittel, wobei durch die Konizität das Aufsetzen und Zentrieren der CD erleichtert wird. Durch den Absatz wird die axiale Ausrichtung der CD in Bezug auf die Bearbeitungsstation definiert. Je nach Art der Bearbeitung, die in der jeweiligen Station vorgenommen wird, kann die Aufnahme drehbar oder feststehend ausgebildet sein. Insbesondere bei einer drehbaren Aufnahme sind lösbare Fixiermittel oder Spannmittel vorgesehen, um die CD drehfest und axial mit der Aufnahme zu verspannen.

Die Bearbeitungsstationen sind häufig so ausgebildet, daß die CD horizontal ausgerichtet auf die Aufnahme gelegt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Fördermittel die CD nur aufgrund des Eigengewichtes halten und transportieren können, so daß eventuelle Spannmittel hier nicht erforderlich sind. Die Aufnahme einer Station, in der die CD drehend bearbeitet wird, ist vertikal ausgerichtet und um eine vertikale Achse drehbar.

Bei der Prüfung einer CD werden im allgemeinen optische Meßverfahren eingesetzt, um die Unterseite und/oder die Oberseite zu prüfen. Hier ist es zum einen erforderlich, daß die CD zu den optischen Elementen eine exakte und reproduzierbare Lage auf der Aufnahme hat. Zum anderen ist es erforderlich, daß die CD wenigstens einmal um ihre Drehachse, die senkrecht zu ihrer flächigen Erstreckung verläuft, gedreht wird, um bei einer linienförmigen Abtastung die gesamte Oberfläche erfassen zu können.

An die Aufnahme einer Prüfstation werden daher hohe Anforderungen hinsichtlich der exakten drehbaren Lagerung gestellt. Insbesondere muß sichergestellt sein, daß der Drehantrieb ohne Schlupf erfolgt, um einwandfreie Messungen durchführen zu können. Aufgrund dieser hohen Anforderungen ist es bekannt, die drehbare Aufnahme axial festgelegt in der Bearbeitungsstation anzuordnen.

Dies hat den Nachteil, daß das Fördermittel komplizierte Verschwenk- und Absenkbewegungen durchführen muß, um die CD zunächst über das freie Ende der Aufnahme zu positionieren und anschließend in Richtung auf den Absatz zu führen. Diese Absenkbewegungen sind insbesondere deshalb erforderlich, da ein einfaches Fallenlassen der CD auf den Absatz nicht ohne weiteres möglich ist. Insbesondere treten dann häufig Taumelbewegungen auf, die ein definiertes Einspannen und exaktes Positionieren unmöglich machen. Ferner besteht die Gefahr, daß das Mittenloch nicht über das konische freie Ende der Aufnahme gelangt und die CD vorbei fällt und somit eine Störung der Fertigungslinie verursachen könnte. Außerdem muß die CD wieder von der Aufnahme abgehoben werden, wodurch die Absenkbewegung des Fördermittels wiederum erforderlich ist. Das Ausführen der erforderlichen Verschwenkbewegung des Fördermittels, auf dem in der Regel mehrere CD's transportiert werden, ist aber aufgrund der relativ großen Masse nicht ohne weiteres, insbesondere aber nicht in kurzer Zeit durchzuführen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehantriebsvorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß die Bewegung des Förder- oder Handhabungsmittels wesentlich vereinfacht werden können. Insbesondere soll erreicht werden, daß das Fördermittel eine Bewegung lediglich in einer Ebene, beispielsweise in der Horizontalen, durchzuführen braucht.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Aufnahme auf einem axial hin- und herbewegbaren drehbaren Stempel angeordnet ist, um die CD von dem Fördermittel zu lösen und um das Bearbeiten und/oder Prüfen der Unter- und/oder Oberseite der CD in einer zumindest teilweise ausgefahrenen Position des Stempels zu ermöglichen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die CD von dem Fördermittel lediglich über der Aufnahme positioniert werden muß. Eine zusätzliche Hubbewegung des Fördermittel in Richtung auf die Aufnahme ist nicht mehr erforderlich.

Es ist aus der DE 31 32 919 A1 ein Stellantrieb für die Prüfung von Halbleiterscheiben bekannt, der neben einer Drehbewegung auch eine axiale Hubbewegung eines Aufnahmetellers erlaubt. Im einzelnen wird der wesentliche Hub zum Kontaktieren mit einem Sondennadelsystem durch einen Elektromagneten erzeugt. Der Elektromagnet erlaubt nur einen sehr geringen Hub und beträgt in dem Ausführungsbeispiel nur 0,4 mm. Dieser Hub ist zu klein, um eine CD von einem Fördermittel zu trennen.

Durch diese axiale und lineare Bewegung der Aufnahme in Richtung auf das Fördermittel wird auch der Ablauf der Fertigungslinie nicht behindert, da die CD's schrittweise transportiert und bearbeitet werden und das Fördermittel entsprechend schrittweise getaktet ist und im allgemeinen während der Bearbeitungszeit über der entsprechenden Station verharrt. Auch bei einer ringförmigen Ausgestaltung des Auflagers des Fördermittels, in die die Aufnahme dann hineinragen würde, wäre der Betriebsablauf nicht gestört. Grundsätzlich ist aber die Ausbildung des Fördermittel beliebig, sofern beispielsweise bei einer CD das Mittenloch zum Einführen des freien Endes der Aufnahme freiliegt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Stempel durch einen pneumatischen oder hydraulischen Hubkolbenantrieb hin- und herbewegbar ist. Dies hat den Vorteil, daß die in einer Fertigungslinie ohnehin vorhandenen Druckluft- und Druckmediumquellen verwendet werden können. Ferner besteht ein Vorteil darin, daß insbesondere bei einen pneumatischen Antrieb sich der Stempel schnell ansteuern läßt.

Weiterhin können Drosselmittel vorgesehen sein, um die Hubgeschwindigkeit des Stempels zumindest vor der Berührung der Aufnahme mit der CD zu verringern. Dies hat den Vorteil, daß der Bewegungsablauf des Stempels optimiert werden kann.

Grundsätzlich ist hier zu bemerken, daß für einen Bearbeitungsschritt oder eine Prüfung lediglich ein geringer Zeitraum zur Verfügung steht. Aufgrund dieser Tatsache müssen die Transportbewegungen der CD, bei welchen keine Bearbeitung erfolgt, möglichst schnell ausgeführt werden, damit in der Taktperiode ausreichend Zeit für die eigentliche Bearbeitung vorhanden ist. Es ist daher zweckmäßig, den Stempel möglichst schnell an die CD zu bringen. Dies kann aber dazu führen, daß bei nicht exakter Position des Mittenlochs die CD aufgrund der ruckartigen Bewegung unkontrolliert vom Fördermittel abgenommen wird, so daß die CD eventuell nicht richtig durch das Spannmittel erfaßt werden kann. Durch das Drosselmittel wird die Hubgeschwindigkeit des Stempels herabgesetzt, so daß die CD sicher erfaßt werden kann.

Falls jedoch ausreichend Zeit besteht, kann natürlich die Hubbewegung in Richtung auf die CD vollständig mit einer angemessenen Geschwindigkeit erfolgen. Ohnehin kann es zweckmäßig sein, den Hubkolbenantrieb mit einem doppeltwirkenden Zylinder auszubilden. Dies hat den Vorteil, daß durch entsprechende Steuermittel zum Beispiel der Hub in Richtung auf die CD, also das Ausfahren des Stempels, mit einer anderen Geschwindigkeit als das Einfahren des Stempels, also der Hub in entgegengesetzter Richtung, erfolgen kann.

Gemäß einer weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung ist der Stempel in einer drehbar gelagerten Hülse verdrehsicher, also drehfest, durch eine Linearführung axial verschiebbar geführt. Die Hülse kann dabei von einem Antriebsmotor antreibbar sein. Dies hat den Vorteil, daß ein schlupffreier Drehantrieb der Aufnahme trotz des axial verschiebbaren Stempels möglich ist. Hier sind Drehbewegung einerseits und Hubbewegung andererseits vollkommen voneinander getrennt, so daß jede Bewegung hinsichtlich der Exaktheit optimiert werden kann.

Hierbei kann es zweckmäßig sein, wenn die drehfeste Linearführung Kugeln aufweist, die in axialen Nuten der Hülse und des Stempels geführt sind. Dies hat den Vorteil, daß zum einen eine exakte axiale Führung ohne Kippbewegungen des Stempels realisiert werden kann. Zum anderen besteht ein Vorteil darin, daß der Stempel leichtgängig gelagert ist. Dadurch ist der erforderliche Kraftaufwand gering und der Hubkolbenantrieb kann entsprechend klein dimensioniert sein.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Hülse über einen Riemen mit einem Antriebsmotor verbunden. Dies hat den Vorteil, daß die Drehantriebsvorrichtung und der Antriebsmotor bezüglich der durch die CD gebildeten Ebene auf einer Seite derselben angeordnet sein kann. Dadurch wird ein kompakter Aufbau bewirkt, und der der Drehantriebsvorrichtung abgewandte Bereich, die Oberseite, der Bearbeitungsstation kann vollkommen frei sein.

Außerdem kann es zweckmäßig sein, wenn der Hubkolbenantrieb parallel neben der Hülse angeordnet ist und über eine Querstrebe mit dem Stempel verbunden ist. Dadurch kann ein kompakter Aufbau erzielt werden, der bei bestimmten Bearbeitungsstationen vorteilhaft ist, nämlich wenn in der axialen Verlängerung der Hubbewegung des Stempels kein Raum vorhanden ist.

Grundsätzlich muß ein Spannmittel vorhanden sein, um die CD drehfest mit der Aufnahme zu verbinden. Es kann dabei vorgesehen werden, daß das Spannmittel als Gegenhalter ausgebildet wird, der auf der der Aufnahme gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, um die CD zwischen der Aufnahme und dem Gegenhalter festzuklemmen. Dieser Aufbau ist in der Regel kostengünstig herzustellen, weist aber den Nachteil auf, daß er auf der Seite der Bearbeitungsstation angeordnet sein muß, auf welcher sich auch das Fördermittel bewegt. Behinderungen können daher nicht ausgeschlossen werden. Dies kann dann nachteilhaft sein, wenn die Bearbeitungsstation als separates Teil nachgerüstet wird, so daß ein nachträgliches Anbringen eines Gegenhalters nicht immer möglich ist.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die Spannmittel an der Aufnahme angeordnet sind. Hierbei kann vorgesehen werden, daß die Aufnahme mit dem freien Ende durch die Bohrung der CD hindurchragt, und daß in dem die CD überragenden Bereich des Endes radial und axial ausfahrbare mechanische Spannmittel, beispielsweise ausfahrbare Kugeln, vorgesehen sind, die die CD auf den Absatz festspannen. Es ist dann zweckmäßig, wenn die Kugeln durch ein mit Überdruck betätigbares Stellmittel ausfahrbar sind. Diese Spannkugeln sind allgemein bekannt und bedürfen an dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Absatz der Aufnahme flanschförmig ausgebildet ist und auf seiner der CD zugekehrten Oberfläche mit wenigstens einer Bohrung versehen ist, die mit Unterdruck beaufschlagbar ist, um die CD festzusaugen. Dies hat den Vorteil, daß die CD im Gegensatz zu mechanischen Spannmitteln nicht verspannt und verformt wird. Ferner kann auf mechanisch bewegbare Teile verzichtet werden. Diese Vakuumgreifer sind allgemein bekannt und bedürfen an dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung.

Im einzelnen kann dabei die Anordnung so getroffen sein, daß der Stempel wenigstens einen Kanal aufweist, der auf der einen Seite mit den Bohrungen des Absatzes der Aufnahme in Verbindung steht und auf seiner anderen Seite mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist. Als Unterdruckqelle sind hier Vorrichtungen zu verstehen, die einen Unterdruck erzeugen können. Auf der der Aufnahme abgewandten Seite ist als Verbindungselement ein drehbarer Pneumatikanschluß der allgemein bekannten Art vorgesehen, der ein freie Drehung des Stempels auch bei angelegtem Unterdruck ermöglicht.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn Schaltmittel oder Ventile vorhanden sind, die die Unterdruckquelle während der Hubbewegung des Stempels bereits vor der Berührung des Absatzes der Aufnahme mit der CD einschalten oder die Verbindung zu der Unterdruckquelle herstellen. Dies hat den Vorteil, daß zum einen der Unterdruck bereits aufgebaut ist, wenn die Aufnahme bzw. der Absatz mit der CD in Berührung kommt. Zum anderen können eventuelle Taumelbewegungen der CD durch die bereits vorher erzeugte Sogwirkung gedämpft werden. Eine schnelle und sichere Fixierung der CD auf der Aufnahme kann somit bewirkt werden.

Das Vorsehen einer Bearbeitungsstation mit einer Drehantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß eine Anpassung des Fördermittels an die Aufnahme der Bearbeitungsstation sehr viel einfacher erfolgen kann. Es ist nämlich lediglich erforderlich, daß die horizontale Lage der CD an die Lage der Aufnahme angepaßt wird. Das axiale Einführen der Aufnahme und das Trennen des Gegenstandes von dem Fördermittel wird durch den Hub des Stempels bewirkt. Eine solche Station kann daher ohne weiteres nachgerüstet oder mit anderen Stationen kombiniert werden.

Der Antriebsmotor und die Drehantriebsvorrichtung können bezüglich einer Ebene senkrecht zur Drehachse auf derselben Seite angeordnet sein. Dies ist beispielsweise bei der Verwendung einer angetriebenen drehbaren Hülse, in der der Stempel durch eine drehfeste Linearführung gelagert ist, ohne weiteres und mit hoher Genauigkeit der reproduzierbaren Drehbewegung einerseits und der reproduzierbaren axialen Bewegung andererseits möglich. Hier besteht der besondere Vorteil darin, daß die Oberfläche der CD, die nicht auf der Aufnahme aufliegt, vollkommen frei zugänglich ist, so daß keine Behinderung des Fördermittels zu erwarten ist. Dieser Vorteil wird ferner dadurch erreicht, wenn die Spannmittel zur Fixierung der CD unmittelbar an der Aufnahme angeordnet sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt eine Drehantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 den Schnitt gemäß Fig. 1, jedoch bei eingefahrenem Stempel,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2 und

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B in Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Drehantriebsvorrichtung 10 dient zum drehbaren Halten einer CD 11 in einer nicht näher dargestellten Bearbeitungsstation. Diese Bearbeitungsstation kann beispielsweise als Kontrollstation ausgebildet sein, in welcher die Unterseite der CD mit optischen Verfahren abgetastet und auf eventuelle Fehler geprüft wird. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß die CD 11 auf einem nicht gezeigten Fördermittel in einer horizontalen Lage zu der Bearbeitungsstation gefördert wird.

Zum Halten der CD 11 weist die Drehantriebsvorrichtung 10 eine Aufnahme 12 auf, die an ihrem der CD 11 zugewandten freien Ende mit einem sich konisch in Richtung auf das freie Ende hin verjüngendem Führungszapfen 13 versehen ist. Dieser Zapfen 13 ist entsprechend dem Mittenloch 14 der CD bemessen und dient zur Zentrierung der CD 11 auf der Aufnahme 12. Die Aufnahme 12 weist ferner einen flanschförmigen Absatz 15 auf, der sich an den Führungszapfen 13 anschließt. Dieser Absatz 15 dient als Auflager für die CD 11.

Grundsätzlich ist die Beschaffenheit der Oberfläche 28 des Absatzes beliebig und kann für eine bessere Haftung mit einer gummiartigen Schicht versehen sein. Um jedoch ein exaktes Ausrichten der CD in vertikaler Richtung, also senkrecht zur Drehachse 29, zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, die Oberfläche aus einem unelastischen Material, insbesondere aus Metall, zu fertigen. Hierdurch wird, beispielsweise für eine optische Prüfung der CD, eine exakte axiale Lage der CD zu den erforderlichen optischen Elementen definiert, um eine einwandfreie Erfassung der Oberfläche zu ermöglichen.

Die Aufnahme 12 ist auf einem axial hin- und herbewegbaren Stempel 16 angeordnet. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß der Stempel 16 zwischen einer eingefahrenen Position gemäß Fig. 2 und einer ausgefahrenen Position gemäß Fig. 1 hubartig verschiebbar ist, in der die CD 11 von der Aufnahme 12 erfaßt und vom Fördermittel getrennt wird. Der Stempel 16 ist dazu in einer drehbaren Hülse 17 in einer drehfesten Linearführung 35 gelagert. Die drehfeste Linearführung weist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform Kugeln 18 auf, die in axial verlaufenden Nuten 19, 20 in der Innenwandung 21 der Hülse 17 bzw. der Außenwandung 22 des Stempels 16 geführt sind. Durch diese Lagerung 35 ist der Stempel 16 über eine Rollenlagerung sowohl spielfrei, d. h. ohne Kippbewegungen des Stempels, als auch reibungsarm in der Hülse 17 gelagert.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stempel 16 im Querschnitt kreisrund ausgebildet, während die Hülse 17 eine entsprechende kreisrunde Bohrung aufweist. Es können auch andere Querschnittsformen vorgesehen werden, wobei jedoch kreisrunde Querschnitte einfach und mit hoher Genauigkeit herstellbar sind.

Die Hubbewegung des Stempels 16 wird durch einen nicht näher dargestellten pneumatischen Kolben-Zylinderantrieb 23 bewirkt. Der Hub des Kolbens und somit des Stempels kann durch nicht dargestellte Anschläge sowohl in Ausfahrrichtung als auch in Einfahrrichtung eingestellt und begrenzt werden.

Grundsätzlich kann dieser Kolben-Zylinderantrieb 23 in der axialen Verlängerung des Stempels, also unterhalb des Stempels 16 angeordnet sein. Häufig ist dort aber kein Raum für einen derartigen Antrieb vorhanden. Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform ist daher der Kolben- Zylinderantrieb neben der Hülse angeordnet. Die Kolbenstange 24 des Kolben-Zylinderantriebes ist über eine Querstrebe 25 mit dem Stempel 16 auf dessen der Aufnahme abgekehrten Bereich 26 verbunden. Die Querstrebe 25 ist drehbar, z. B. über ein Kugellager 27, mit dem Stempel verbunden, das sich über einen Absatz 44 des Stempels 16 abstützt und somit axial festgelegt ist.

Der pneumatische Kolben-Zylinderantrieb kann als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, daß auch die Abwärtsbewegung des Stempels 16 mit Druck erfolgen kann. Ferner kann ein nicht dargestelltes Drosselelement vorgesehen sein, um die Hubgeschwindigkeit des Kolbens zumindest kurz vor Erreichen der ausgefahrenen Position, d. h., wenn die CD von der Aufnahme berührt wird, zu verringern und um eine stoßartige Berührung zu vermeiden.

Zum drehfesten Fixieren der CD 11 auf der Aufnahme 12 ist diese als Vakuumaufnahme ausgebildet. Dazu sind auf der Oberfläche 28 des flanschförmigen Absatzes 15 Durchbrechungen 30 vorgesehen, die mit Unterdruck beaufschlagbar sind. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß die Durchbrechungen 30 über radial verlaufende Kanäle 31 oder einen Zwischenraum mit einem axialen Kanal 32 in dem Stempel 16 verbunden sind. Dieser Kanal 32 verläuft vorzugsweise zentrisch innerhalb des Stempels 16, um Unwuchten zu vermeiden. An seinem der Aufnahme 12 abgekehrten Ende ist der Stempel 16 mit einer drehbaren Anschlußkupplung 33 versehen, der mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist.

Durch diese Anordnung wird die CD 11 durch Unterdruck auf der Aufnahme 12 gehalten. Es ist auch möglich, Spannkugeln, die radial aus dem konischen Zapfen 13 ausfahrbar sind, vorzusehen. Hier kann ein Hubkolben innerhalb des Stempels 16 vorgesehen sein, der über die Anschlußkupplung 33 mit Überdruck beaufschlagt werden kann. Ferner ist es möglich, einen Gegenhalter vorzusehen, der auf der der Aufnahme gegenüberliegenden Seite 34 angeordnet ist.

Die Hülse 17 ist über Kugellager 36 drehbar in dem nicht näher gezeigten Rahmen 37 der Drehantriebsvorrichtung 10 gelagert. Diese Hülse 17 dient gleichzeitig dazu, den Stempel 16 und somit die Aufnahme 12 mit der CD 11 für die Bearbeitung in eine Drehbewegung um die im Ausführungsbeispiel vertikale Drehachse 29 zu versetzen. Dazu ist eine Zahnriemenscheibe 38 versehen, die drehfest mit der Hülse 17 verbunden ist. Die Zahnriemenscheibe kann beispielsweise über einen Zahnriemen 39 mit dem Antriebsmotor 40 verbunden sein. Da der Stempel drehfest in der Hülse 17 geführt ist und die CD durch den Unterdruck auf der Aufnahme 12 drehfest fixiert ist, kann hierdurch ein schlupffreier Drehantrieb der CD 11 bewirkt werden, der für eine einwandfreie Bearbeitung, insbesondere für eine einwandfreie Prüfung der CD, erforderlich ist.

Es ist offensichtlich, daß es mit einer derartigen Drehantriebsvorrichtung 10 möglich ist, in einer Fertigungslinie zumindest für diese Station ein Fördermittel einzusetzen, daß die CD lediglich in einer Ebene, im Ausführungsbeispiel die Horizontale, bewegt und mit dem Mittenloch 14 über den Zapfen 13 der Aufnahme 12 positioniert. Der weitere Vorteil ist insbesondere aus der Fig. 4 ersichtlich. Durch die drehfeste Linearführung 35 des Stempels 16 in der drehbaren, axial festgelegten Hülse 17 kann dieser exakt und ohne Schlupf durch einen entsprechenden Antrieb angetrieben werden. Dies hat den Vorteil, daß sowohl der Antriebsmotor 40 als auch die Drehantriebsvorrichtung mit der Aufnahme in dem Gehäuse 41 der Bearbeitungsstation eingebaut werden können. Es kann sogar vorgesehen werden, daß die Aufnahme 12 soweit einziehbar ist, daß sie vollständig eben mit der Deckplatte 42 abschließt.

Diese Anordnung kann beispielsweise für eine optische Prüfung vorgesehen werden, bei der die Unterseite 43 der CD 11 durch einen Lichtstrahl beleuchtet wird. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Oberfläche während der Rotation der CD 11 durch einen linienförmigen, im allgemeinen radial verlaufenden Lichtstrahl beleuchtbar ist. Die dazu erforderlichen optischen Elemente, wie Lichtquelle, Kamera und Lichtleitelemente, befinden sich unterhalb des Deckels 42 in dem Gehäuse der Bearbeitungsstation. Für die Lichtstrahlen können dann entsprechende Öffnungen und Schlitze in dem Deckel vorgesehen werden, um die gewünschte Beleuchtung der CD zu erhalten.

Das optische Abtasten kann hier ohne weiteres in der ausgefahrenen Position erfolgen, die der Prüfposition einer axial feststehenden Aufnahme entspricht. Der Axialantrieb des Stempels und die Hülse erfordern nur wenig Bauraum, der auch in dem beengten Gehäuse einer Bearbeitungsstation vorhanden sein dürfte.

Im folgenden wird der Arbeitsablauf der Drehantriebsvorrichtung schematisch dargestellt. Der Stempel 16 der Drehantriebsvorrichtung befindet sich in der in Fig. 2 gezeigten eingezogenen Position. Das Fördermittel positioniert die CD 11 über die Aufnahme 12, so daß der Zapfen 13 und das Mittenloch 14 der CD 11 in einer Flucht liegen. Der Kolben-Zylinderantrieb 23 wird mit dem Druckmedium beaufschlagt, so daß der Kolben 24 eingezogen wird und der Stempel 16 ausfährt (Fig. 1). Während dieser Hubbewegung werden rechtzeitig vor dem Aufnehmen der CD 11 die Durchgangsbohrungen 30 des Absatzes 15 mit Unterdruck über die Kanäle 31, 32 und die Kupplung 33 beaufschlagt. Die CD 11 wird durch die Aufnahme 12 gehalten und auf dieser durch den Unterdruck drehfest und axial fixiert.

Bei einem Fördermittel, das ein Auflager aufweist, auf dem die CD nur aufgrund ihres Eigengewichtes aufliegt, wird der Stempel 16 noch weiter ausgefahren, um die CD von dem Fördermittel zu trennen und eine freie Drehung der CD ermöglichen. Die Anschläge zur Begrenzung des Hubes müssen lediglich entsprechend eingestellt werden. Zur Bearbeitung, beispielsweise Prüfung, der CD 11 dreht der Motor 40 die Hülse 17 und somit über die drehfeste Linearführung 35 den Stempel 16 mit der Aufnahme 12 die CD 11. Nach Beendigung der Bearbeitung wird der Stempel 16 durch Ausfahren des Kolben 24 wieder eingefahren, wobei rechtzeitig der Unterdruck abgeschaltet wird, so daß die CD 11 wieder auf dem Fördermittel aufliegen kann.

Sofern das Fördermittel Klemmelemente oder Saugmittel aufweist, um die CD 11 zu halten, muß das Lösen der CD von diesen Elementen mit der Hubbewegung der Drehantriebsvorrichtung synchronisiert werden. Hier kann vorgesehen werden, daß die CD durch die Aufnahme aufgenommen und auf dieser fixiert wird und anschließend der Stempel ein Stück eingezogen wird, um in die Meß- oder Bearbeitungsposition zu gelangen. Auch kann vorgesehen werden, daß das Fördermittel die CD fallen läßt und anschließend die CD durch den Stempel nach Beendigung des Arbeitsschrittes wieder zu dem Fördermittel transportiert wird. Die Verwendung von einfachen Auflagern erscheint jedoch als äußerst zweckmäßig, da hier eine derartig exakte Synchronisation nicht zwingend erforderlich ist.

Mit der Drehantriebsvorrichtung der oben beschriebenen Art kann daher eine Bearbeitungsstation derart ausgebildet sein, daß die Seite 34 oberhalb des Gehäusedeckels 42 vollkommen frei ist. Dadurch ist eine flexible Anpassung der Bearbeitungsstation an vorhandene Fertigungslinien mit vorgegebenen Förder- oder Handhabungsmitteln ohne weiteres möglich. Ferner ist es möglich, die CD oder den Gegenstand durch den axialen Hub des Stempels in eine oder mehrere beliebige Positionen zu bringen, die für den jeweiligen Arbeitsschritt optimal sind. Grundsätzlich ist es möglich, daß die CD von dem Fördermittel abgenommen und durch axiale Verschiebung in die Bearbeitungs- oder Meßposition gebracht wird.

Da es nunmehr möglich ist, eine Bearbeitungsstation zu schaffen, bei der die CD oder der Gegenstand von oben vollkommen frei liegt, können auch gleichzeitig andere Bearbeitungen und Prüfungsschritte von oben durchgeführt werden. Es ist so beispielsweise eine Prüfung im Durchlichtverfahren ohne weiteres möglich, bei dem eine Kamera oder eine Lichtquelle oberhalb des Gegenstandes angeordnet ist. Es kann aber auch die Prüfung der Oberseite der CD oder des Gegenstandes durchgeführt werden.

Bezugszeichenliste

10

Drehantriebsvorrichtung

11

CD

12

Aufnahme

13

Zapfen

14

Mittenloch

15

Absatz

16

Stempel

17

Hülse

18

Kugel

19

Innenwandung

20

Axialnut

21

Axialnut

22

Axialnut

23

Kolben-Zylindereinheit

24

Kolbenstange

25

Querstrebe

26

unterer Abschnitt

27

Kugellager

28

Oberfläche

29

Drehachse

30

Durchbrechung

31

Kanal

32

Kanal

33

Anschlußkupplung

34

Freiraum

35

drehfeste Linearführung

36

Kugellager

37

Rahmen

38

Zahnriemenscheibe

39

Zahnriemen

40

Antriebsmotor

41

Gehäuse

42

Gehäusedeckel

43

Unterseite

44

Absatz

Claims (10)

1. Drehantriebsvorrichtung (10) für eine Bearbeitungs- oder Prüfstation einer CD (11), die durch ein Fördermittel mit ihrem Mittenloch (14) über einer Aufnahme der Drehantriebsvorrichtung positionierbar und durch die Drehantriebsvorrichtung um eine Achse (29) senkrecht zu der flächigen Erstreckung drehbar ist, welche Aufnahme ein mit dem Mittenloch (14) zusammenwirkendes hervorspringendes freies Ende zur Zentrierung der CD und einen flanschförmigen Absatz aufweist, auf dem die CD aufliegt, wobei lösbare Fixier- und/oder Spannmittel (30) vorgesehen sind, um die CD drehfest mit der Aufnahme zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme auf einem axial hin- und herbewegbaren drehbaren Stempel (16) angeordnet ist, um die CD von dem Fördermittel zu lösen und um das Bearbeiten und/oder Prüfen der Unter- und/oder Oberseite der CD in einer zumindest teilweise ausgefahrenen Position des Stempels zu ermöglichen.

2. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (16) durch einen pneumatischen oder hydraulischen Hubkolbenantrieb (23) hin- und herbewegbar ist.

3. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Drosselmittel vorgesehen sind, um die Hubgeschwindigkeit des Stempels zumindest vor der Berührung der Aufnahme mit der CD zu verringern.

4. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubkolbenantrieb einen doppeltwirkenden Zylinder aufweist und daß Steuermittel vorgesehen sind, um die Ausfahrgeschwindigkeit und die Einfahrgeschwindigkeit des Stempels unabhängig voneinander einzustellen.

5. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel in einer drehbar gelagerten Hülse (17) über eine drehfeste Linearführung (35) axial verschiebbar geführt ist und die Hülse (17) antreibbar ist.

6. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- oder Fixiermittel auf der Aufnahme angeordnet sind.

7. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme mit dem freien Ende durch das Mittenloch der CD hindurchragt, und daß in dem die CD überragenden Bereich des freien Endes radial ausfahrbare Kugeln vorgesehen sind, die die CD auf den Absatz festspannen.

8. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln durch ein mit Überdruck betätigbares Stellmittel ausfahrbar sind.

9. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz der Aufnahme auf seiner der CD zugekehrten Oberfläche (28) mit wenigstens einer Bohrung (30) versehen ist, die mit Unterdruck einer Unterdruckquelle beaufschlagbar ist, um die CD festzusaugen.

10. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel und/oder Ventile vorhanden sind, die die Unterdruckquelle während der Hubbewegung des Stempels bereits vor der Berührung des Absatzes der Aufnahme mit der CD einschalten bzw. die Verbindung mit der Unterdruckquelle herstellen.