DE19641534C2 - Grinding machine - Google Patents

Grinding machine

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung insbesondere scheibenförmiger Werkstücke, mit einer Zuführeinheit, einer drehbaren Scheibe mit mindestens vier Spannelementen, die achsensymmetrisch auf der Scheibe angeordnet sind und in denen die Werkstücke festlegbar sowie bearbeitbar sind, einer Bearbeitungsstationen, an der die Bearbeitung der Werkstücke erfolgt, und mit zwei Handhabungsvorrichtungen, mit denen die Werkstücke zwischen der Zuführeinheit und den Spannelementen beweglich sind, wobei eine Drehung der Scheibe die Spannelemente zwischen den Griffbereichen der Handhabungsvorrichtungen und der Bearbeitungsstationen bewegt.The invention relates to a device for Processing in particular disc-shaped Workpieces, with one feed unit, one rotatable disc with at least four Clamping elements that are axisymmetric on the Disc are arranged and in which the workpieces are definable and editable, one Processing stations at which the processing of the Workpieces are made, and with two Handling devices with which the workpieces between the feed unit and the clamping elements are movable, with a rotation of the disc Clamping elements between the grip areas of the Handling devices and the Machining stations moved.

Voll- oder teilautomatische Schleifmaschinen umfas­ sen eine Transportvorrichtung, mit der die Rohlinge einer oder mehreren Schleifstationen, an denen ihre Bearbeitung erfolgt, zugeführt und die bearbeiteten Werkstücke weiter transportiert werden. Von erheb­ licher Bedeutung sind Schleifautomaten insbesondere in der Halbleiterindustrie, wo sie zur Oberflächen­ bearbeitung scheibenförmiger Wafer dienen, die durch Trennschleifen oder Sägen von einem Halblei­ terkristall, beispielsweise einem Silizium- oder Germaniumeinkristall, abgeteilt werden und Aus­ gangsmaterial für die Chipproduktion sind. Auch ke­ ramische Werkstücke lassen sich auf vorteilhafte Weise mit Schleifautomaten bearbeiten.Fully or partially automatic grinding machines included sen a transport device with which the blanks one or more grinding stations at which their Processing is done, fed and the processed Workpieces are transported further. From elev Automatic grinding machines are of particular importance in the semiconductor industry, where they go to surfaces processing disk-shaped wafers that serve by cutting or sawing from a half lead ter crystal, for example a silicon or Germanium single crystal, can be divided and off are the basic material for chip production. Also ke  Ram workpieces can be advantageous Edit way with automatic grinder.

Im Stande der Technik gebräuchliche Automaten sind mit zwei Schleifstationen versehen, die in der Re­ gel mit unterschiedlicher Abtraggeschwindigkeit und Körnung der Schleifscheibe als Vor- und Fein­ schleifstation betrieben werden. Üblicherweise be­ stehen die Stationen aus einer rotierenden Schleif­ spindel mit darauf befestigter Schleifscheibe und sind gegenüber dem Werkstück verfahrbar, das in ei­ nem drehbaren Spannelement festgelegt ist. Vielfach finden Topfschleifscheiben mit ringförmiger Schleiffläche Verwendung, wobei eine Rotation des Spannelementes um eine von der Schleifspindel ab­ weichende Achse, die vorzugsweise nahe des Umfangs der Schleifscheibe liegt, die gleichmäßige Bearbei­ tung der gesamten Werkstückoberfläche sicherstellt.Automatic machines are common in the prior art provided with two grinding stations in the Re gel with different removal speeds and Grain of the grinding wheel as preliminary and fine grinding station operated. Usually be the stations are made of a rotating grinding wheel spindle with grinding wheel and are movable relative to the workpiece that is in egg nem rotatable clamping element is fixed. Often find cup grinding wheels with ring-shaped Grinding surface use, with a rotation of the Clamping element by one from the grinding spindle soft axis, preferably close to the circumference the grinding wheel lies, the even processing ensures the entire workpiece surface.

Mit dem Ziel eines zügigigen und effektiven Be­ triebsablaufes werden jeweils drei Spannelemente auf einer drehbaren Scheibe angeordnet, wobei sie bevorzugt Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks beschreiben, dessen Zentrum mit der Drehachse der Scheibe zusammenfällt. Durch Drehung der Scheibe, die auch als Tisch bezeichnet wird, lassen sich die Spannelemente zwischen Positionen, in denen sie die Werkstückaufnahme der Schleifstationen bilden, und einer freien Position bewegen. In der freien Posi­ tion nimmt eine Handhabungsvorrichtung, vorzugs­ weise ein Greifarm, bearbeitete Werkstücke von den Spannelementen ab und setzt Rohlinge auf sie auf. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Be- und Entstückung während der gleichzeitigen Be­ arbeitung zweier Werkstücke erfolgen kann, so daß ein rascher und effektiver Arbeitsablauf gewährlei­ stet ist. Die Handhabungsvorrichtung wirkt ihrer­ seits mit einer Zuführeinheit zusammen, welche den Nachschub von Rohlingen sowie den Abtransport der Werkstücke sicherstellt, beispielsweise einer Ab­ lage, Magazinen oder Vorratskassetten für Rohlinge und bearbeitete Werkstücke oder einem Transport­ band.With the aim of a quick and effective loading three clamping elements arranged on a rotatable disc, being prefers vertices of an equilateral triangle describe whose center with the axis of rotation of the Disc collapses. By rotating the disc, which is also referred to as a table, the Clamping elements between positions in which they are Form workpiece holder of the grinding stations, and move to a free position. In the free posi tion takes a handling device, preferred wise a gripper arm, machined workpieces from the Clamping elements and place blanks on them. The advantage of this arrangement is that the  Loading and dismounting during simultaneous loading working two workpieces can be done so that ensure a quick and effective workflow is steady. The handling device works on the one hand together with a feed unit, which the Replenishment of blanks and the removal of the Ensures workpieces, such as an Ab layer, magazines or storage cassettes for blanks and machined workpieces or transport tape.

Derartige Schleifautomaten liefern bei dem be­ schriebenen Arbeitsablauf in bezug auf Werkstück­ durchsatz und -qualität optimale Ergebnisse. Ihr Nachteil besteht jedoch darin, daß flexible Anpas­ sungen an wechselnde Fertigungsvorgänge nicht mög­ lich sind. Insbesondere ergibt sich bei der Produk­ tion von Wafern häufig die Notwendigkeit, neben le­ diglich einseitig geschliffenen Werkstücken auch solche herzustellen, die von zwei Seiten bearbeitet sind, etwa im Fall von durch Sägen erzeugten Rohlingen, die beidseitig Oberflächen hoher Rauhig­ keit aufweisen. Im Stande der Technik wird diese Anforderung durch die Verwendung zweier Schleifau­ tomaten realisiert, wobei eine Transporteinheit zur beidseitigen Bearbeitung vorgesehene Werkstücke nach Durchlaufen der ersten Maschine wendet und der zweiten Maschine zuführt. Einseitige Schleifvor­ gänge werden an beiden Automaten unabhängig vonein­ ander vorgenommen. Nachteilig ist in diesem Fall der hohe Investitionsaufwand zur Beschaffung zweier Schleifautomaten sowie der Platzbedarf. Such grinding machines deliver at the be written workflow related to workpiece throughput and quality optimal results. your The disadvantage, however, is that flexible adjustments solutions to changing production processes not possible are. In particular, the product tion of wafers often the need in addition to le workpieces ground on one side too to produce those that are processed from two sides are, for example in the case of saws Blanks, the surfaces of both surfaces are rough show speed. In the prior art, this is Requirement by using two Schleifau tomatoes realized, with a transport unit for Workpieces provided on both sides after passing through the first machine and the second machine. Unilateral grinding gears are independent on both machines other made. The disadvantage in this case the high investment required to procure two Automatic grinding machines and the space required.  

Andererseits sind aus der Druckschrift DE 27 24 704 A1 auch Vorrichtungen zur Bearbeitung, beispiels­ weise zum Schweißen von kleinen Werkstücken be­ kannt, bei denen zwei Handhabungsvorrichtungen je­ weils ein Werkstück in ein Aufnahmeelement einle­ gen, wovon mindestens vier achsensymmetrisch auf einer drehbaren Scheibe angeordnet sind. Diese Scheibe bewegt die Aufnahmeelemente schrittweise zu den Handhabungsvorrichtungen und dann weiter zu ei­ ner Bearbeitungsstation an der die beiden Plättchen miteinander verschweißt werden. Schließlich werden die bearbeiteten Werkstücke von einer Entnahmevor­ richtung aus dem Aufnahmeelement entnommen.On the other hand are from DE 27 24 704 A1 also devices for processing, for example for welding small workpieces knows in which two handling devices each because insert a workpiece into a receiving element gene, of which at least four are axisymmetric a rotatable disc are arranged. This Disc gradually moves the receiving elements the handling devices and then on to egg ner processing station at which the two platelets are welded together. Finally be the machined workpieces from a removal direction taken from the receiving element.

Vor diesem Hintergrund hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, einen Schleifautomaten zu entwickeln, der bei optimaler Produktivität eine flexible Umrüstung auf unterschiedliche Arbeitsab­ läufe gestattet.Against this background, it is the invention tasked with a grinding machine too develop the one with optimal productivity flexible changeover to different work processes runs allowed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung mit einer zweiten Bearbeitungsstation versehen ist, die Bearbeitungsstationen Schleifstationen sind und jede Handhabungsvorrichtung in Drehrichtung der Scheibe jeweils einer anderen Schleifstation vorgeordnet ist.According to the invention, this object is achieved by that the device with a second Processing station is provided Processing stations are grinding stations and each handling device in the direction of rotation Disc of a different grinding station is upstream.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, den Schleifautomaten mit zwei Handhabungsvorrichtungen zu versehen. Sie sind in Drehrichtung der Scheibe jeweils einer unterschiedlichen Schleifstation vor­ geordnet. Auf diese Weise besteht vor Durchlaufen jeder Schleifstation die Möglichkeit einer Handha­ bung des Werkstücks. Um die Taktdauer der Maschine nicht zu verlängern und die Handhabung zu ermögli­ chen, während andere Werkstücke in den Schleifsta­ tionen bearbeitet werden, weist die Scheibe minde­ stens vier Spannelemente auf. Sie sind derart ange­ ordnet, daß sich zwei im Griffbereich jeweils einer Handhabungsvorrichtung befinden, während die beiden anderen an den Schleifstationen befindlich sind.The main idea of the invention is that Automatic grinding machines with two handling devices to provide. They are in the direction of rotation of the disc each before a different grinding station orderly. In this way, there is before going through  every grinding station has the option of a handle exercise of the workpiece. The cycle time of the machine not to extend and to allow handling chen while other workpieces in the grinding tions are processed, the disc has at least at least four clamping elements. You are so kind arranges that there are two each in the grip area Handling device located while the two others are located at the grinding stations.

Zu diesem Zweck ist eine rotationssymmetrische An­ ordnung der Spannelemente, d. h. an den Eckpunkten eines regelmäßigen n-Ecks, dessen Zentrum auf der Achse der Scheibe liegt, von Vorteil, wobei n die Zahl der Spannelemente ist. Bei vier Spannelementen erfolgt die Anordnung somit jeweils um Winkel von 90° gegeneinander versetzt. Zwischen den Ar­ beitstakten des Schleifautomaten wird die Scheibe jeweils um den Winkel 360°/n gedreht. Obwohl in der Mehrzahl der Fälle vier Spannelemente auf der Scheibe ausreichen, ist denkbar, eine größere An­ zahl vorzusehen, beispielsweise um zwischen dem Schleifvorgang und der Handhabung eine Reinigung zu ermöglichen. Bewegliche Blenden, welche die Schleifstationen während der Bearbeitung umschlie­ ßen, verhindern eine Verschmutzung der Handhabungs­ bereiche.For this purpose, a rotationally symmetrical type order of the clamping elements, d. H. at the corner points of a regular n-corner, the center of which is on the Axis of the disc is advantageous, where n is the Number of clamping elements is. With four clamping elements the arrangement is thus always at an angle of 90 ° offset from each other. Between the ar  The wheel is clocked by the grinding machine each rotated through the angle 360 ° / n. Although in the Most of the cases four clamping elements on the Sufficient disk is conceivable, a larger type number to be provided, for example, between the Grinding and handling a cleaning too enable. Movable screens, which the Enclose grinding stations during processing prevent contamination of the handling areas.

Aufgrund den zusätzlichen Handhabungsvorrichtung zwischen beiden Schleifstationen ermöglicht der er­ findungsgemäße Schleifautomat eine wesentlich fle­ xiblere Anpassung an unterschiedliche Arbeitsab­ läufe. Dabei erfolgt die Bearbeitung mit maximaler Geschwindigkeit, welche nahezu ausschließlich durch die Dauer der Schleifvorgänge vorgegeben ist, wäh­ rend die parallel ablaufende Handhabung keine zu­ sätzlichen Arbeitstakte erfordert.Due to the additional handling device it enables between the two grinding stations automatic grinding machine according to the invention More flexible adaptation to different work processes runs. The processing takes place with maximum Speed, which is almost exclusively due to the duration of the grinding operations is specified, wäh rend the parallel handling none additional work cycles required.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Werkstückaufnahme im Griffbereich einer oder beider Handhabungsvorrichtungen angeordnet. Sie dient beispielsweise als Zwischenablage oder zur Durchführung von Bearbeitungs- und Prüfvorgän­ gen.In an advantageous embodiment of the invention is a workpiece holder in the grip area of a or arranged both handling devices. For example, it serves as a clipboard or to carry out processing and testing processes gene.

Eine vorteilhafte Werkstückaufnahme umfaßt eine Wendevorrichtung, mit der die Werkstücke um eine - i. a. horizontale - Achse drehbar sind, die paral­ lel der Scheibenebene ausgerichtet ist. Somit läßt sich ein Werkstück beidseitig bearbeiten, indem es die Handhabungsvorrichtung nach Durchlaufen der er­ sten Schleifstation aus dem Spannelement entnimmt und in die Werkstückaufnahme einsetzt. Letztere führt einen Wendevorgang um 180° durch, bevor das Werkstück erneut auf das Spannelement aufgesetzt wird und die zweite Schleifstation durchläuft. Eine vorteilhafte Alternative besteht darin, eine Hand­ habungsvorrichtung einzusetzen, die ein Wenden des Werkstücks ermöglicht.An advantageous workpiece holder includes a Turning device with which the workpieces i. a. horizontal - axis are rotatable, the paral lel the disc plane is aligned. Thus leaves machining a workpiece on both sides by  the handling device after going through it most grinding station removed from the clamping element and inserted into the workpiece holder. Latter performs a 180 ° turn before the Workpiece placed again on the clamping element and passes through the second grinding station. A advantageous alternative is a hand insert device that a turning of the Workpiece.

Eine Werkstückaufnahme mit Zentriereinrichtung ge­ stattet eine wesentliche Erhöhung der Fertigungs­ präzision. Das einer Zuführeinheit oder einem Span­ nelement entnommene Werkstück wird dabei von der Handhabungsvorrichtung auf die Zentriereinrichtung aufgesetzt, seine Position bestimmt und es in der vorgesehenen Ausrichtung erneut aufgenommen. Somit ist ein exaktes Ergreifen und Aufsetzen auf die Spannelemente möglich, indem die Zentriereinrich­ tung die Lage des Werkstücks korrigiert oder der Handhabungsvorrichtung entsprechende Daten über­ trägt.A workpiece holder with centering device allows a significant increase in manufacturing precision. That of a feed unit or a chip The workpiece removed is removed from the Handling device on the centering device put on, its position determined and it in the intended orientation resumed. Consequently is an exact gripping and putting on the Clamping elements possible by the centering device corrected the position of the workpiece or the Handling device corresponding data on wearing.

Schließlich ist eine Werkstückaufnahme mit einer Säuberungseinrichtung von Vorteil, welche die Vor­ reinigung der Rohlinge oder eine Werkstückreinigung zwischen einzelnen Arbeitsschritten vornimmt. So­ fern die Säuberung mit einem flüssigen Medium er­ folgt, umfaßt die Einrichtung vorzugsweise eine Trocknungseinheit. Grundsätzlich ist denkbar, sämt­ liche angesprochenen Ausgestaltungen von Werkstück­ aufnahmen sowohl im Griffbereich einer als auch beider Handhabungsvorrichtungen anzuordnen. Finally, a workpiece holder with a Cleaning facility beneficial which the pre cleaning of the blanks or a workpiece cleaning between individual work steps. Like this far from cleaning with a liquid medium follows, the device preferably comprises one Drying unit. Basically, it is conceivable Liche addressed designs of workpiece recordings both in the grip area and to arrange both handling devices.  

Vorzugsweise ist im Griffbereich beider Handha­ bungsvorrichtungen eine Zuführeinheit für Werk­ stücke vorhanden, beispielsweise eine oder mehrere Vorratskassetten oder Transportbänder. In diesem Fall bestehen die Voraussetzungen für eine Umrü­ stung des Schleifautomaten zwischen unterschiedli­ chen Bearbeitungsabläufen mit geringstem Aufwand: Einerseits ist die beidseitige Bearbeitung der Werkstücke möglich, indem ein von der ersten Hand­ habungsvorrichtung eingelegter Rohling in der er­ sten Schleifstation einseitig bearbeitet und nach­ folgend, gegebenenfalls in Zusammenarbeit mit einer Werkstückaufnahme, von der zweiten Handhabungsvor­ richtung gewendet wird. Nach Bearbeitung der ande­ ren Seite in der zweiten Schleifstation wird das Werkstück von der ersten Handhabungsvorrichtung wieder entnommen. Unterbleibt der Wendevorgang, so ist alternativ die zweistufige Bearbeitung einer Seite des Werkstücks möglich, wobei eine Schleif­ station als Vor- und die andere als Feinschleifein­ richtung dient. Um eine einseitige Werkstückbear­ beitung mit maximalem Durchsatz des Automaten zu erreichen, können die Werkstücke schließlich von beiden Handhabungsvorrichtungen zugeführt werden. Nach Durchlaufen lediglich einer Schleifstation werden sie von der jeweils anderen Handhabungsvor­ richtung auf der gegenüberliegenden Seite des Auto­ maten entnommen. Auf diese Weise ist die flexible Anpassung an unterschiedliche Produktionserforder­ nisse möglich.Preferably in the grip area of both handles exercise devices a feed unit for the factory pieces available, for example one or more Storage cassettes or conveyor belts. In this In this case, the prerequisites for conversion are met of the grinding machine between different machining processes with minimal effort: On the one hand, the two-sided processing of Workpieces possible by first hand device inserted blank in which he Most grinding station machined on one side and reworked following, possibly in cooperation with a Workpiece holder, from the second handling direction is turned. After editing the other on the other side in the second grinding station Workpiece from the first handling device removed again. If the turning process is omitted, see above is alternatively the two-stage processing of a Side of the workpiece possible, with a grinding station as preliminary and the other as fine grinding direction serves. To a one-sided workpiece processing with maximum throughput of the machine can finally reach the workpieces from can be fed to both handling devices. After passing through only one grinding station they are handled by the other direction on the opposite side of the car maten taken. This way, the flexible Adaptation to different production requirements nisse possible.

Bevorzugt sind die Schleifstationen an einem Portal befestigt, welches die Scheibe übergreift. Auf diese Weise entsteht eine stabile, belastbare An­ ordnung, die sich auch unter hohen Kräften allen­ falls geringfügig deformiert, so daß eine hohe Prä­ zision der Fertigung erreichbar ist. Weiterhin sind Scheibe und Schleifstationen von beiden Seiten des Portals zugänglich, was eine vorteilhafte Anordnung der Handhabungsvorrichtungen gestattet.The grinding stations on a portal are preferred  attached, which engages over the disc. On this creates a stable, resilient approach order, even under high forces everyone if slightly deformed so that a high pre precision of production is achievable. Furthermore are Disc and grinding stations from both sides of the Portal accessible, which is an advantageous arrangement the handling devices allowed.

Als Schleifstationen haben sich insbesondere Schleifspindeln mit endseitiger Schleifscheibe, meist einer Topfschleifscheibe, bewährt, welche durch axialen Vorschub auf das im Spannelement be­ findliche Werkstück aufgesetzt wird. Vorzugsweise ist das Spannelement relativ zur Scheibe beweglich, etwa um eine Achse parallel der Spindelachse dreh­ bar, um die gleichmäßige Bearbeitung der Werkstückoberfläche sicherzustellen.As grinding stations in particular Grinding spindles with grinding wheel on the end, mostly a cup grinding wheel, proven, which by axial feed on the be in the clamping element sensitive workpiece is placed. Preferably the clamping element is movable relative to the disc, rotate about an axis parallel to the spindle axis bar to ensure even processing of the Ensure workpiece surface.

Soll die gesamte Bearbeitung an einer einzigen Schleifstation erfolgen, so ist in der Regel ein Kompromiß zwischen der Bearbeitungszeit, die sich mit zunehmender Korngröße der Schleifscheibe ver­ ringert, und der erreichbaren minimalen Oberflä­ chenrauhigkeit erforderlich. Eine vorteilhafte Al­ ternative sind Schleifstationen, die ohne Umrüstung Bearbeitungen mit unterschiedlicher Korngröße ge­ statten. Zu diesem Zweck ist beispielsweise eine in der Druckschrift DE 42 08 615 beschriebene Spindel mit zwei konzentrischen, axial gegeneinander beweg­ lichen Schleifscheiben unterschiedlicher Körnung geeignet. Mit ihr ist durch axiale Verschiebung der Scheiben sowohl eine grobe Vorbearbeitung bei hoher Abtraggeschwindigkeit als auch eine Feinbearbeitung möglich, welche eine sehr glatte Werkstückoberflä­ che erzeugt.Should the entire processing in one Grinding station take place, so is usually a Compromise between the processing time, the with increasing grain size of the grinding wheel wrestles, and the attainable minimal surface roughness required. An advantageous Al ternative are grinding stations without retrofitting Machining with different grain sizes equip. For this purpose, for example, an in the spindle described in DE 42 08 615 with two concentric, axially moving against each other different grinding wheels suitable. With it is by axial displacement Slices both rough pre-processing at high  Removal rate as well as fine machining possible, which has a very smooth workpiece surface che generated.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem ein Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert ist. Sie zeigt die Draufsicht auf die Werkstück-Transport­ vorrichtung eines erfindungsgemäßen Schleifautoma­ ten in prinzipienhafter Darstellung.Further details, features and advantages of the Er can be found in the following description exercise part in which an embodiment is explained in more detail with reference to a drawing. she shows the top view of the workpiece transport device of a grinding machine according to the invention principle representation.

Kernstück des Schleifautomaten ist eine Scheibe (1), welche um die Achse (2) drehbar ist und auf der vier, im Winkel von 90° zueinander angeordnete Spannelemente (3) angebracht sind, auf denen sich Werkstücke (4) festlegen lassen. Durch Drehungen der Scheibe (1) um Winkel von jeweils 90° sind die Spannelemente (3) zwischen den Positionen (5, 6), in welchen sie sich Be- und Entstücken lassen, und Schleifstationen (7) beweglich, beispielsweise luftgelagerten Spindeln, die an einem oberhalb der Scheibe (1) verlaufenden Portal (8) befestigt sind.The centerpiece of the automatic grinding machine is a disc ( 1 ) which can be rotated around the axis ( 2 ) and on which four clamping elements ( 3 ) are arranged, at an angle of 90 ° to each other, on which workpieces ( 4 ) can be fixed. By rotating the disc ( 1 ) through an angle of 90 ° in each case, the clamping elements ( 3 ) can be moved between the positions ( 5 , 6 ) in which they can be loaded and dismounted, and grinding stations ( 7 ), for example air-bearing spindles are attached to a portal ( 8 ) running above the pane ( 1 ).

Zum Zuführen und Abnehmen der Werkstücke (4) dient eine Handhabungsvorrichtung (9), welche aus einem Greifer (10) besteht, der an einem mehrteiligen, um die Drehachse (11) verschwenkbaren Gelenkarm (12) befestigt ist. Mit dem Greifer (10) lassen sich Rohlinge für die Werkstücke (4) aus Kassetten (13) entnehmen und bearbeitete Werkstücke (4) aus den auf der Position (5) befindlichen Spannelementen (3) in die gleiche oder eine andere Kassette (13) zurücklegen. Die Zahl der Kassetten (13) kann vari­ ieren, wobei im allgemeinen zumindest eine für Rohlinge und eine andere für bearbeitete Werkstücke (4) zweckmäßig ist. Mittels einer Zentriereinrich­ tung (14), auf der die Werkstücke (4) abgelegt und nach Bestimmung ihrer Lage erneut vom Greifer (10) erfaßt werden, ist die Handhabung mit hoher Präzi­ sion möglich. Eine Säuberungseinrichtung (15), in der die Werkstücke (4) gewaschen und nachfolgend getrocknet werden, gestattet ihre Reinigung von nach Abschluß des Schleifprozesses verbliebenen Verschmutzungen. Als zweckmäßig erweist es sich, Handhabungsvorrichtung (9), Kassetten (13), Zen­ triereinrichtung (14) und Säuberungseinrichtung (15) zu einer Baugruppe (16) zusammenzufassen, wel­ che vom Schleifautomaten lösbar ist.A handling device ( 9 ), which consists of a gripper ( 10 ), is attached to a multi-part articulated arm ( 12 ) which can be pivoted about the axis of rotation ( 11 ) for feeding and removing the workpieces ( 4 ). With the gripper ( 10 ), blanks for the workpieces ( 4 ) can be removed from cassettes ( 13 ) and machined workpieces ( 4 ) from the clamping elements ( 3 ) located in position ( 5 ) into the same or a different cassette ( 13 ). return. The number of cassettes ( 13 ) can vary, in general at least one for blanks and another for machined workpieces ( 4 ) is appropriate. By means of a centering device ( 14 ) on which the workpieces ( 4 ) are placed and after determining their position again by the gripper ( 10 ), handling with high precision is possible. A cleaning device ( 15 ), in which the workpieces ( 4 ) are washed and subsequently dried, allows them to be cleaned of any dirt remaining after the grinding process has been completed. It proves to be useful to combine handling device ( 9 ), cassettes ( 13 ), Zen trier device ( 14 ) and cleaning device ( 15 ) to form an assembly ( 16 ) which can be detached from the grinding machine.

Auf der der ersten Handhabungsvorrichtung (9) ge­ genüberliegenden Seite der Scheibe (1) ist eine zweite Handhabungsvorrichtung (17) mit gleichem Aufbau angeordnet, in deren Griffbereich sich eine Werkstückaufnahme (18) sowie gegebenenfalls eine weitere Säuberungseinrichtung (19) befindet. Die Werkstückaufnahme (18), welche eine Zentrierein­ richtung umfassen kann, dient als Zwischenablage der Werkstücke (4) und ermöglicht ihre Drehung eine um eine horizontale Achse, so daß auch ihre Rück­ seite in den Schleifstationen (7) bearbeitbar ist. Optional ist auch im Griffbereich der zweiten Hand­ habungsvorrichtung (17) eine Zuführeinheit (21) für die Werkstücke (4) angeordnet, welche mehrere Kas­ setten (13) umfaßt. Die aus Zuführeinheit (21) und Handhabungsvorrichtung (17) gebildete Baugruppe (20) ist vorzugsweise gleichfalls vom Schleifauto­ maten lösbar.On the first handling device ( 9 ) opposite side of the disc ( 1 ), a second handling device ( 17 ) is arranged with the same structure, in the handle area is a workpiece holder ( 18 ) and optionally a further cleaning device ( 19 ). The workpiece holder ( 18 ), which may include a centering device, serves as a clipboard for the workpieces ( 4 ) and enables their rotation around a horizontal axis, so that their rear side in the grinding stations ( 7 ) can be machined. Optionally, a feed unit ( 21 ) for the workpieces ( 4 ) is also arranged in the handle area of the second hand handling device ( 17 ), said feed unit comprising a plurality of cassettes ( 13 ). The assembly ( 20 ) formed from the feed unit ( 21 ) and the handling device ( 17 ) is preferably also detachable from the grinding machine.

Oberhalb der Scheibe (1) sind zweckmäßig zwei auf die Positionen (5, 6) ausgerichtete Düsen (22) an­ geordnet, welche zur Säuberung der Spannelemente (3) sowie der Vorreinigung und Trocknung bearbeite­ ter Werkstücke (4) durch Luftstrom dienen. Um eine übermäßige Verschmutzung der Handhabungsvorrichtun­ gen (9, 17) zu vermeiden, werden die Schleifstatio­ nen (7) während der Bearbeitung von einer senkrecht der Zeichenebene beweglichen Blende (23) gegenüber den übrigen Funktionselementen des Schleifautomaten abgeteilt.Above the disc ( 1 ) two on the positions ( 5 , 6 ) aligned nozzles ( 22 ) are appropriately arranged, which serve to clean the clamping elements ( 3 ) and the pre-cleaning and drying machined workpieces ( 4 ) by air flow. In order to avoid excessive contamination of the handling devices ( 9 , 17 ), the grinding stations ( 7 ) are separated from the other functional elements of the grinding machine during processing by a diaphragm ( 23 ) movable perpendicular to the drawing plane.

Der dargestellte Schleifautomat ermöglicht unter­ schiedliche Arbeitsabläufe, so daß er sich mit mi­ nimalem Aufwand auf verschiedene Produktionsanfor­ derungen umstellen läßt:The shown grinding machine enables under different workflows, so that he deals with mi minimal effort on different production requirements changes:

Zunächst gestattet er ein zweistufiges, einseitiges Schleifen der Werkstücke (4), die zu diesem Zweck mit der Handhabungsvorrichtung (9) auf ein an Posi­ tion (5) befindliches Spannelement (3) aufgesetzt und nachfolgend an beiden Schleifstationen (7) be­ arbeitet werden. Dabei dient eine Schleifstation (7) zum Vor- und die andere zum Endschleifen. Ab­ schließend werden die Werkstücke mit der gleichen Handhabungsvorrichtung (9) entnommen. Die zweite Handhabungsvorrichtung (17) ist in diesem Fall im allgemeinen ohne Funktion, ermöglicht jedoch ein vorübergehendes Abnehmen der Werkstücke (4) von den Spannelementen (3), beispielsweise zum Zweck einer Zwischensäuberung, einer erneuten Zentrierung oder einer Kontrolle der Bearbeitungsqualität.First, it allows a two-stage, one-sided grinding of the workpieces ( 4 ), which are placed for this purpose with the handling device ( 9 ) on a position ( 5 ) located clamping element ( 3 ) and then be worked on both grinding stations ( 7 ). One grinding station ( 7 ) is used for pre-grinding and the other for final grinding. From then on, the workpieces are removed using the same handling device ( 9 ). In this case, the second handling device ( 17 ) is generally without function, but allows the workpieces ( 4 ) to be temporarily removed from the clamping elements ( 3 ), for example for the purpose of intermediate cleaning, re-centering or checking the machining quality.

Weiterhin erlaubt der Schleifautomat ein beidseiti­ ges Schleifen der Werkstücke (4), welche zu diesem Zweck von der Handhabungsvorrichtung (17) im Zusam­ menwirken mit der Werkstückaufnahme (18) um 180° um eine horizontale Achse gedreht werden. Ansonsten durchlaufen die Werkstücke (4) den Automaten in der vorhergehend beschriebenen Weise. Da in diesem Fall die Bearbeitung einer Seite des Werkstücks (4) in einzelnen Schleifstation (7) erfolgt, ist es zweck­ mäßig, wenn letztere Bearbeitungen unterschiedli­ cher Feinheit gestatten, so daß unter Verwendung von Schleifscheiben verschiedener Körnung eine hohe Oberflächenqualität bei kurzer Bearbeitungszeit er­ reichbar ist.Furthermore, the grinding machine allows a bilateral grinding of the workpieces ( 4 ), which for this purpose are manipulated by the handling device ( 17 ) in cooperation with the workpiece holder ( 18 ) by 180 ° about a horizontal axis. Otherwise, the workpieces ( 4 ) pass through the machine in the manner described above. Since in this case the processing of one side of the workpiece ( 4 ) takes place in individual grinding station ( 7 ), it is expedient if the latter allow different fineness processing, so that a high surface quality with a short machining time can be achieved using grinding wheels of different grain sizes is.

Schließlich ist eine einseitige Bearbeitung der Werkstücke (4) mit verdoppeltem Materialdurchsatz möglich, wenn im Griffbereich beider Handhabungs­ vorrichtungen (9, 17) Kassetten (13) zur Bereit­ stellung von Rohlingen und Werkstückaufnahme vor­ handen sind. Dabei werden die Werkstücke (4) von beiden Handhabungsvorrichtungen (9, 17) auf Spann­ elemente (3) in den Positionen (5, 6) aufgesetzt und nach einer Vierteldrehung der Scheibe (1) in einer Schleifstation (7) bearbeitet. Nach einer weiteren Vierteldrehung der Scheibe (1) entnimmt die jeweils andere Handhabungsvorrichtung (9, 17) das bearbeitete Werkstück (4), legt es in einer Kassette (13) ab und setzt einen neuen Rohling auf das freigewordene Spannelement (3) auf.Finally, one-sided machining of the workpieces ( 4 ) with doubled material throughput is possible if in the handle area of both handling devices ( 9 , 17 ) cassettes ( 13 ) for the provision of blanks and workpiece holder are available. The workpieces ( 4 ) are placed by both handling devices ( 9 , 17 ) on clamping elements ( 3 ) in the positions ( 5 , 6 ) and processed after a quarter turn of the disc ( 1 ) in a grinding station ( 7 ). After a further quarter turn of the disc ( 1 ), the other handling device ( 9 , 17 ) removes the machined workpiece ( 4 ), places it in a cassette ( 13 ) and places a new blank on the released clamping element ( 3 ).

Im Ergebnis entsteht auf diese Weise ein Schleifau­ tomat, der sich flexibel für unterschiedliche Pro­ duktionsanforderungen umrüsten läßt und auf vor­ teilhafte Weise insbesondere die zweiseitige Bear­ beitung von Werkstücken sowie eine einseitige Bear­ beitung mit verdoppeltem Materialdurchsatz gestat­ tet.The result is a Schleifau tomat, which is flexible for different pro Production requirements can be converted and on partial way in particular the two-sided bear processing of workpieces and a one-sided bear processing with double material throughput permitted tet.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Bearbeitung insbesondere schei­ benförmiger Werkstücke, mit einer Zuführeinheit, einer drehbaren Scheibe mit mindestens vier Spann­ elementen, die achsensymmetrisch auf der Scheibe angeordnet sind und in denen die Werkstücke fest­ legbar sowie bearbeitbar sind, einer Bearbeitungs­ station, an der die Bearbeitung der Werkstücke er­ folgt, und mit zwei Handhabungsvorrichtungen, mit denen die Werkstücke zwischen der Zuführeinheit und den Spannelementen beweglich sind, wobei eine Dre­ hung der Scheibe die Spannelemente zwischen den Griffbereichen der Handhabungsvorrichtungen und der Bearbeitungsstation bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. - die Vorrichtung mit einer zweiten Bearbeitungs­ station versehen ist,
  • 2. - die Bearbeitungsstationen Schleifstationen (7) sind und
  • 3. - jede Handhabungsvorrichtung (9, 17) in Drehrichtung der Scheibe (1) jeweils einer anderen Schleifstation (7) vorgeordnet ist.
1.Device for processing, in particular, disk-shaped workpieces, with a feed unit, a rotatable disc with at least four clamping elements which are arranged axially symmetrically on the disc and in which the workpieces can be fixed and machined, a machining station on which the machining of Workpieces he follows, and with two handling devices with which the workpieces are movable between the feed unit and the clamping elements, wherein a rotation of the disc moves the clamping elements between the grip areas of the handling devices and the processing station, characterized in that
  • 1. - the device is provided with a second processing station,
  • 2. - the processing stations are grinding stations ( 7 ) and
  • 3. - Each handling device ( 9 , 17 ) in the direction of rotation of the disc ( 1 ) is arranged upstream of a different grinding station ( 7 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Griffbereich einer Handhabungsvor­ richtung (9, 17) eine Werkstückaufnahme (18) ange­ ordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a workpiece holder ( 18 ) is arranged in the handle area of a Griffungsvor direction ( 9 , 17 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Handhabungsvorrichtung (9, 17) oder Werkstückaufnahme (18) eine Wendevorrich­ tung umfaßt, mit der die Werkstücke (4) um eine Achse drehbar sind, die parallel der Ebene der Scheibe (1) verläuft.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a handling device ( 9 , 17 ) or workpiece holder ( 18 ) comprises a Wendevorrich device with which the workpieces ( 4 ) are rotatable about an axis which is parallel to the plane of the disc ( 1 ) runs. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Griffbe­ reich einer Handhabungsvorrichtung (9, 17) eine Zentriereinrichtung (14) für die Werkstücke (4) an­ geordnet ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the Griffbe rich a handling device ( 9 , 17 ) a centering device ( 14 ) for the workpieces ( 4 ) is arranged. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Griffbe­ reich einer Handhabungsvorrichtung (9, 17) eine Säuberungseinrichtung (15, 19) für die Werkstücke (4) angeordnet ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the Griffbe rich a handling device ( 9 , 17 ) a cleaning device ( 15 , 19 ) for the workpieces ( 4 ) is arranged. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Griffbe­ reich der zweiten Handhabungsvorrichtung (17) eine Zuführeinheit (21) angeordnet ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a feed unit ( 21 ) is arranged in the region of the second handling device ( 17 ). 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleif­ stationen (7) an einem Portal (8) befestigt sind, das die Scheibe (1) übergreift. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding stations ( 7 ) are attached to a portal ( 8 ) which engages over the disc ( 1 ). 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleif­ stationen (7) Schleifspindeln mit einer endseitig befestigten Schleifscheibe sind.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding stations ( 7 ) are grinding spindles with an end-mounted grinding wheel. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine Schleifstation (7), die Bearbeitungen unterschiedlicher Feinheit ermöglicht.9. Device according to one of the preceding claims, characterized by a grinding station ( 7 ) which enables processing of different fineness.
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