DE3903607A1

DE3903607A1 - Vorrichtung zum reinigen, pruefen und einordnen von werkstuecken

Info

Publication number: DE3903607A1
Application number: DE3903607A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Michael; Andreas Petz
Original assignee: Leybold AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-08-09
Also published as: US4936329A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen, Prüfen und Einordnen von Werkstücken, vorzugsweise von kreisscheibenförmigen, flachen Substraten, wie beispiels weise Magnetspeicherplatten, mit mindestens einem Sub strathalter, vorzugsweise einem Haltedorn, für das zu behandelnde Substrat, mit Magazinen zur Aufnahme der behandelten und der unbehandelten Substrate und mit einer am Maschinengestell oder Maschinenunterteil gehaltenen Transportvorrichtung mit mehreren in verschiedenen Ebenen bewegbaren Hantierarmen mit Greifwerkzeugen, wobei die Stapelachsen der Magazine winklig zur Senkrechten und im Aktionsbereich der Hantierarme angeordnet sind.

Es ist bekannt, kreisscheibenförmige, aus einem Metall gefertigte Aufzeichnungsträger, beispielsweise Magnet plattenspeicher, auf einer Drehmaschine zu bearbeiten bzw. ihre Seitenflächen abzudrehen, um so ein Höchstmaß an Oberflächengüte und Formgenauigkeit zu erzielen. Man hat auch bereits hierfür geeignete Vorrichtungen vorgeschlagen (DE-Patentanmeldung P 38 37 688.1), die ein Abdrehen der Substrate und das automatische Einordnen in entsprechend ausgebildete Magazine ermöglichen, um so eine saubere, schnelle und präzise Fertigung zu ermöglichen.

Ein Nachteil der bekannten Fertigungsverfahren besteht nun darin, daß die abgedrehten und in Magazinen eingeordneten Substrate verschmutzt oder auch während ihres Transports durch Druckstellen oder Schrammen beschädigt sein können.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Reinigung und integrierte Oberflächeninspektion, ins besondere von Magnetspeicherplatten nach dem Prinzip "cassette to cassette" selbsttätig erfolgen zu lassen, und dieses bei größter Zuverlässigkeit und mit größter Schnel ligkeit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen motorisch angetriebenen, um seine Längsachse rotierenden ersten Haltedorn und einer in unmittelbarer Nachbarschaft des Haltedorns vorgesehenen Düse zum Aufbringen einer Reini gungsflüssigkeit auf das vom Haltedorn gehaltene Substrat und mit zwei weiteren, neben dem ersten Haltedorn angeord neten Haltedornen gelöst und mit je einer dem zweiten und dritten Haltedorn zugeordneten optischen Abtast- und Prüf einrichtung und einem ersten Hantierarm für den Transport des Substrats vom ersten Magazin zum ersten Haltedorn und einem zweiten Hantierarm für den Transport des Substrats vom ersten zum zweiten Haltedorn und einem dritten Han tierarm für den Transport des Substrats vom zweiten zum dritten Haltedorn und von diesem zu einem zweiten oder dritten Magazin.

Vorzugsweise sind der motorisch angetriebene erste Halte dorn und/oder die der Prüfeinrichtung zugeordneten Halte dorne als Spreizdorne oder Spreizfutter ausgebildet und greifen in eine zentrale Öffnung des Substrats ein, wobei sie nach dem Aufspreizen das Substrat auf dem jeweiligen Dorn unverschiebbar halten.

Zweckmäßigerweise ist der motorisch angetriebene erste Haltedorn von einer schalenförmigen Vertiefung, beispiels weise von einer etwa kreisringförmigen Rinne, umschlossen, die dem Auffangen der Reinigungs- oder Spülflüssigkeit dient.

Dabei sind dem ersten, motorisch angetriebenen Haltedorn Spritzdüsen zugeordnet, über die Wasch- oder Spülflüssig keit auf das vom Haltedorn getragene Substrat aufbringbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind auch am Greif werkzeug des auf dem Gelenklager angeordneten ersten Hantierarms eine oder mehrere Spritzdüsen befestigt, über die Wasch- oder Spülflüssigkeit auf das Substrat aufbring bar ist.

Mit Vorteil sind die im Bereich des ersten Haltedorns und/oder am Greifwerkzeug vorgesehenen Spritzdüsen über Druckmittelleitungen an eine Pumpe zum Fördern der Reini gungs- oder Spülflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter zu den Spritzdüsen angeschlossen.

Erfindungsgemäß wirkt die auf dem Maschinengestell 11 ange ordnete Abtast- und Prüfeinrichtung, beispielsweise ein Laser-Scanner, mit einem elektrischen Schaltkreis zusam men, der die motorisch angetriebenen Hantierarme bzw. deren Greifwerkzeuge, in Abhängigkeit der von seinen Ab tastköpfen aufgenommenen Signale, ansteuert, wodurch die als fehlerhaft erkannten Substrate in das zweite Magazin und die als einwandfrei erkannten Substrate in das dritte Magazin eingeordnet werden.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglich keiten zu; eine davon ist in der anhängenden Zeichnung schematisch näher dargestellt.

Die in der Zeichnung stark vereinfacht dargestellte Vor richtung besteht im wesentlichen aus einem Maschinen gestell 2, auf dessen Oberseite 2′ drei Vertiefungen 3, 4, 5 vorgesehen sind, in die Magazine 6, 7, 8 eingesetzt sind, die Fächer enthalten oder mit Rippen oder Nuten versehen sind, zwischen die kreisscheibenförmige Substrate 9, 9′, 9′′ ... einschiebbar sind. Die einzelnen Vertiefun gen 3, 4, 5 sind so geformt, daß die quaderförmigen Maga zine 6, 7, 8 jeweils zu einem Winkel von beispielsweise 45° zur Lotrechten 1 gehalten sind. Zwischen den beiden Magazinen 6, 7, d. h. zwischen dem ersten und zweiten Magazin, ist eine optische Abtast- und Prüfeinrichtung 27, beispielsweise ein Laser-Scanner, angeordnet, der mit zwei Abtastköpfen 10, 11 ausgerüstet ist, die sich oberhalb von zwei auf der Oberseite 2′ des Maschinengestells 2 befe stigten Haltedornen 12, 13 befinden bzw. auf diese ausge richtet sind. Auf der vorderen Partie der Oberseite 2′ des Maschinengestells 2 sind insgesamt drei Hantierarme 14, 15, 16 auf den zugehörigen Gelenklagern 17, 18, 19 gela gert. Die Hantierarme 14, 15, 16 bilden zusammen mit den Gelenklagern 17, 18, 19 und den an den Hantierarmen ange brachten Greifwerkzeugen 20, 21, 22 die Transportvor richtung, mit der die im Magazin 6 befindlichen Substrate 9, 9′, ... der Reihe nach von diesem ersten Magazin 6 zu einem zwischen diesem und dem zweiten Gelenklager 18 angeordneten, motorisch antreibbaren Haltedorn 23 und von diesem dann zu den Haltedornen 12, 13 und schließlich zu den Magazinen 7, 8 transportiert werden. Um den motorisch angetriebenen Haltedorn 23 herum ist eine kreisringzylin derförmige Vertiefung 24 vorgesehen, die als Auffangschale für eine Reinigungsflüssigkeit dient, die aus in unmittel barer Nachbarschaft des Haltedorns 23 vorgesehenen Düsen 25, 26 unter hohem Druck austreten kann, wobei die Düsen 25, 26 so ausgerichtet sind, daß der austretende Flüssig kristall das auf dem Haltedorn 23 abgelegte Substrat 9, 9′, ... trifft, wobei die vom Substrat abtropfende Reini gungsflüssigkeit in der Vertiefung 24 gesammelt werden kann.

Der Reinigungs-, Prüf- und Sortiervorgang läuft wie folgt ab:

Der im Gelenklager 17 gehaltene Hantierarm 14 bewegt das an ihm befestigte Greifwerkzeug 20 bis an das oberste der im Magazin 6 gelagerten Substrate 9, 9′, ..., greift die ses Substrat, zieht es aus dem Magazin 6 heraus und trans portiert es über eine Schwenkbewegung des Hantierarms 14 in Pfeilrichtung A zum Haltedorn 23, der als Spreizdorn ausgebildet ist und das Substrat 9 dann über eine im Substrat eingearbeitete zentrale Öffnung aufnimmt und festhält. Die Düsen 25, 26 spritzen nun die Waschflüssig keit unter Druck auf das Substrat 9, das anschließend vom Haltedorn 23 in rasche Drehung um die Rotationsachse r versetzt wird, so daß die das Substrat noch benetzende Flüssigkeit nach außen zu abgeschleudert wird. Da das Greifwerkzeug 20 über das Teleskopteil 14′ des Hantierarms 14 drehbar ist, kann das Substrat 9 nach dem Spülen seiner ersten Seitenfläche gewendet werden, so daß anschließend die zweite Seitenfläche des Substrats 9 einem Spülvorgang ausgesetzt werden kann. In einer zweiten Phase der Bear beitung des Substrats 9 wird dieses von dem zweiten Hantierarm 15, 15′ bzw. vom zugehörigen Greifwerkzeug 21 vom Haltedorn 23 in einer Schwenkbewegung zum Haltedorn 12 transportiert und auf diesem abgesetzt. Über den optischen Abtastkopf 10 wird nun die erste Seitenfläche des Sub strats 9 auf Unebenheiten bzw. auf Verunreinigungen hin abgelesen und anschließend auch die zweite Seitenfläche des Substrats 9 über den optischen Abtastkopf 11, nachdem der Hantierarm 16, 16′ mit seinem Greifwerkzeug 22 das Substrat vom Haltedorn 12 auf den Haltedorn 13 transpor tiert und dabei gewendet hat. In einer dritten Phase wird nun das Substrat 9 vom Hantierarm 16, 16′ entweder zum Magazin 7 oder zum Magazin 8 transportiert und dort abge legt, und zwar in Abhängigkeit von der Oberflächenbeschaf fenheit bzw. Sauberkeit der Seitenflächen des Substrats. Im Maschinengestell 2 befindet sich zu diesem Zweck ein elektrischer Schaltkreis (nicht näher dargestellt), der mit dem Laser-Scanner 27 zusammenwirkt und die elektri schen Motore zur Bewegung der Hantierarme 14, 14′, 15, 15′, 16, 16′ bzw. ihrer Greifwerkzeuge 20, 21, 22 ansteu ert. Der Schaltkreis kann dabei so programmiert sein, daß die nicht einwandfreien Substrate 9, 9′, ... im zweiten Magazin 7 und die fehlerfreien Substrate im dritten Maga zin 8 eingeordnet werden.
Auflistung der Einzelteile

2 Maschinengestell
3 Vertiefung
4 Vertiefung
5 Vertiefung
6 (erstes) Magazin
7 (zweites) Magazin
8 (drittes) Magazin
9 Substrat
10 Abtastkopf
11 Abtastkopf
12 (zweiter) Haltedorn
13 (dritter) Haltedorn
14, 14′ Hantierarm
15, 15′ Hantierarm
16, 16′ Hantierarm
17 Gelenklager
18 Gelenklager
19 Gelenklager
20 Greifwerkzeug
21 Greifwerkzeug
22 Greifwerkzeug
23 motorisch angetriebener Haltedorn
24 kreiszylinderförmige Vertiefung
25 Düse für Reinigungsflüssigkeit, Spritzdüse 26 Düse für Reinigungsflüssigkeit, Spritzdüse
27 Abtast- und Prüfeinrichtung

Claims

1. Vorrichtung zum Reinigen, Prüfen und Einordnen von Werkstücken, vorzugsweise von kreisscheibenförmigen, flachen Substraten (9, 9′, ...), wie beispielsweise Magnetspeicherplatten, mit mindestens einem Substrat halter, vorzugsweise einem Haltedorn (12, 13, 23) für das zu behandelnde Substrat (9, 9′, ...), mit Magazi nen (6, 7, 8) zur Aufnahme der behandelten und der unbehandelten Substrate (9, 9′, ...) und mit einer am Maschinengestell (2) oder Maschinenunterteil gehalte nen Transportvorrichtung mit mehreren in verschiede nen Ebenen bewegbaren Hantierarmen (14, 15, 16) mit Greifwerkzeugen (20, 21, 22), wobei die Stapelachsen der Magazine (6, 7, 8) winklig zur Lotrechten (1) und im Aktionsbereich der Hantierarme (14, 15, 16) ange ordnet sind, gekennzeichnet durch einen motorisch angetriebenen, um seine Längsachse (r) rotierenden ersten Haltedorn (23) und einer in unmittelbarer Nachbarschaft dieses Haltedorns vorgesehenen Düse (25, 26) zum Aufbringen einer Reinigungsflüssigkeit auf das vom Haltedorn (23) gehaltenen Substrat (9, 9′, ...) und mit zwei weiteren, neben dem ersten Haltedorn (23) angeordneten Haltedornen (12, 13) und mit je einer dem zweiten und dritten Haltedorn (12 bzw. 13) zugeordneten optischen Abtast- und Prüfein richtung (27) und einem ersten Hantierarm (14, 14′) für den Transport des Substrats (9, 9′, ...) vom ersten Magazin (6) zum ersten Haltedorn (23) und einem zweiten Hantierarm (15, 15′) für den Transport des Substrats (9) vom ersten zum zweiten Haltedorn (12) und einem dritten Hantierarm (16, 16′) für den Transport des Substrats (9 9′, ...) vom zweiten zum dritten Haltedorn (23) und von diesem zu einem zwei ten oder dritten Magazin (7 bzw. 8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der motorisch angetriebene erste Haltedorn (23) und/oder die der Prüfeinrichtung (27) zugeordneten Haltedorne (12, 13) als Spreizdorne oder Spreizfutter ausgebildet sind und in eine zentrale Öffnung des Substrats (9, 9′, ...) eingreifen und nach dem Auf spreizen das Substrat (9, 9′, ...) auf dem jeweiligen Dorn (23 bzw. 12 bzw. 13) unverschiebbar halten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der motorisch angetriebene erste Haltedorn (23) von einer schalenförmigen Vertiefung (24), beispiels weise von einer etwa kreisringförmigen Rinne, um schlossen ist, die dem Auffangen der Reinigungs- oder Spülflüssigkeit dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten, motorisch angetriebenen Haltedorn (23) Spritzdüsen (25, 26) zugeordnet sind, über die Wasch- oder Spülflüssigkeit auf das vom Haltedorn (23) getragene Substrat (9, 9′, ...) aufbringbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Greifwerkzeug (20) des ersten, auf dem Gelenk lager (17) angeordneten ersten Hantierarms (14, 14′) eine oder mehrere Spritzdüsen befestigt sind, über die Wasch- oder Spülflüssigkeit auf das Substrat (9, 9′, ...) aufbringbar ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich des ersten Haltedorns (23) und/oder am Greif werkzeug (20) vorgesehenen Spritzdüsen (25, 26) über Druckmittelleitungen an eine Pumpe zum Fördern der Reinigungs- oder Spülflüssigkeit aus einem Vorrats behälter zu den Spritzdüsen (25, 26) angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Maschinengestell (2) angeordnete Abtast- und Prüfeinrichtung (27), beispielsweise ein Laser- Scanner, mit einem elektrischen Schaltkreis zusammen wirkt, der die motorisch angetriebenen Hantierarme (14, 14′, bzw. 15, 15′ bzw. 16, 16′) bzw. deren Greifwerkzeuge (20, 21, 22) in Abhängigkeit der von den Abtastköpfen (10, 11) aufgenommenen Signalen ansteuert, wodurch die als fehlerhaft erkannten Sub strate (9, 9′, ...) in das zweite Magazin (7) und die als einwandfrei erkannten Substrate (9, 9′, ...) in das dritte Magazin (8) eingeordnet werden.