JP2601668B2 - ディスク検査装置のディスクチャック機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ディスク検査装置のディスクチャック機
構に関し、詳しくは、記憶媒体の基板に使用されるガラ
スディスクの検査装置において、被検査のワークを位置
決めしてチャックし、これを回転させる駆動機構に関
し、詳細には各種のサイズのワークに対応でき、またワ
ークを自動、手動ともに確実に装着できるディスクチャ
ック機構に関するものである。

［従来の技術］ 情報関連機器に使用される磁気記憶媒体の基板とし
て、ガラスディスクが多用されており、多量のガラスデ
ィスクを迅速に検査するために検査装置が用いられてい
る。最近においては、記録密度の高度化によりディスク
面の平滑と無欠陥がさらに緊要とされ、検査の精度の向
上が必要とされている。検査装置は光学式によるものが
有利であり、光学検査は勿論、装置に対する被検査のワ
ークの搬送、着脱も当然自動化されている。以下図によ
り従来の搬送、着脱機構を説明する。

第４図（ａ）〜（ｄ）は、ガラスディスク検査装置に
使用されている従来の搬送機構の一部と光学検査部にお
けるチャック機構の構造を示すものである。収納ケース
より適当な手段により光学検査部（いずれも図示省略）
に搬送された被検査のガラスディスク１は、図（ａ）の
段階では外周チャック機構２の可動片21のローラー22に
より外周の４点でチャックされている。外周チャック機
構２は矢印Ａの方向に回転して、ガラスディスク１の中
心がチャック部３の中心軸に一致した位置で停止する
と、矢印Ｂの方向に移動してその中心孔1aがチャックヘ
ッド31を通り抜けてチャック胴32の段差321に嵌入す
る。さらに、チャックヘッド31に固定された中心軸４が
エアシリンダ８により矢印Ｃの方向に引かれて、チャッ
クヘッドの爪311が外方に開き、図（ｂ）に示すように
ガラスディスク１は段差321に圧接されて安定する。こ
の際、駆動モータ10によりベルト101を介してスピンド
ル６の軸61が回転し、連結機構５により回転がチャック
胴32に伝達されてガラスディスクが矢印Ｄの方向に回転
する。この場合、チャック胴32の段差321の位置を、光
学検査部に対するガラスディスク１の半径方向および中
心軸方向の位置に一致させてあるので、上記の圧接チャ
ックによりガラスディスクの位置決めがなされ、ここで
光学検査部による検査が行われる。

なお、爪311は、その根本が単にチャックヘッド31に
ピンにて回動可能に固定されているだけの単純なもので
あり、この種の構造は、公知のものであって、例えば、
本願出願前の本出願人による特開昭62−248159号，特開
昭63−160080号等に開示されている。

上記した従来の搬送・位置決めチャック機構によりほ
ぼ効率的な自動検査がなされてはいるが、しかし機構上
の細部については未だ不満な箇所が散見される。まず装
置のコンパクト化の点では、回転用の駆動モータ10が別
軸とされている点である。なんらかの方法により駆動モ
ータ10を中心軸４と同軸とすることができればコンパク
ト化に大いに役立つ。次に、異なるサイズのワークに対
してチャック部を取り替えができるように連結機構５が
設けられているが、このために中心軸４は図（ｃ）に示
すように連結機構５において切断されて一定の間隔が設
けられている。なお切断された両側の中心軸にはスプリ
ング９および33が嵌挿されてそれぞれを矢印Ｃの方向に
牽引している。ガラスディスクを装着するときは、エア
シリンダ８により中心軸４を反対方向に押圧すると両中
心軸が当接してしチャックヘッド31を左方に移動して爪
311が閉じられる。チャックのための矢印Ｃの方向の移
動はこれらのスプリングの復帰力によっている。このよ
うな動作のために２個のスプリングが使用されているが
この点を改善することが望ましい。さらに、この装置は
元来ワークの自動ハンドリングのためのものであるが、
テスト使用または稼働中に都合により、手動によりワー
クの着脱を行うことが必要となる。このような場合チャ
ック部の機構上、装着に不便、不都合が生ずる。図
（ｃ）の（イ），（ロ）はそれぞれチャック部３の軸方
向の外観および軸に直角の断面を示すもので、ガラスデ
ィスク１を手作業で挿入するとき、チャック胴の段差32
1の位置とガラスディスク１の中心孔1aの円周面とがな
かなか一致せず時間がかかるのである。この点も改善す
ることが望ましい。

［発明の目的］ この発明は以上に述べた事情に鑑みてなされたもの
で、ガラスディスクの回転用の駆動モータをガラスディ
スクの回転軸に直結して装置をコンパクト化し、また従
来の連結機構を改善してスプリングを１個とし、さらに
手動によるワークの着脱の容易なチャック部としたガラ
スディスク等の検査に適する、ディスク検査装置のディ
スクチャック機構を提供することを目的とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するための、この発明のディス
ク検査装置のディスクチャック機構の特徴は、中心部に
円形の開口を有するディスクの開口に挿通される円筒状
のチャックヘッドとこのチャックヘッドの中心部に一端
が結合された作動軸とこの作動軸を進退可能に中心部に
おいて貫通させて開口の周辺部が当接される円筒状のチ
ャック胴とチャックヘッドに設けられチャックヘッドが
作動軸によりチャック胴側に後退させられたときにチャ
ックヘッドの筒の側面から外側に開いて開口の周辺部に
接触してチャック胴に開口の周辺部を圧接してチャック
胴との間で開口の周辺部を狭持し、チャックヘッドをチ
ャック胴に対して前進させて離間させてることで開く前
の状態に戻る圧接部材とを有するチャック部と、回転軸
に貫通孔を有する駆動モータと、この駆動モータとチャ
ック胴とを直接あるいは間接的に固定する支持板と、貫
通孔に貫通してスライド可能に挿着された中心軸と、こ
の中心軸に装着されこの中心軸を支持板による固定位置
を基準として前進または後退させる方向に付勢するスプ
リングと、中心軸の一端にその駆動軸が結合され、スプ
リングの付勢方向とは逆方向に支持板による固定位置を
基準として前進駆動または後退駆動するエアシリンダ
と、中心軸の他端と作動軸の他端とを分離可能に結合す
る連結機構とを備えていて、スプリングあるいはエアシ
リンダによる中心軸の後退によりチャックヘッドを後退
させてディスクをチャック部においてチャックし、スプ
リングあるいはエアシリンダによる中心軸の前進により
チャックヘッドを前進させてチャックしたディスクを解
放するものである。

［作用］ この発明によるディスク検査装置のディスクチャック
機構においては、駆動モータの回転軸の中心にチャック
機能のための中心軸を貫通させることにより、チャック
部、駆動モータ、これらを連結する連結機構ならびにエ
アシリンダがすべて駆動モータを貫通する中心軸の１軸
上に配設されるので、その占有外径範囲がチャックする
ディスクの外径よりも小さい範囲で済む。その結果、従
来の駆動モータを別軸とする場合に比較して装置のコン
パクト化が図られている。また、分離可能の結合におり
中心軸はチャックヘッドの動作時に１体として移動する
もので、中心軸に付勢するスプリングによるエアシリン
ダの動作不良時にスプリングの付勢力がチャックヘッド
まで伝達されるので、これによりチャック部の状態がチ
ャック状態か、チャックしない状態かの一方に固定さ
れ、その動作についてバックアップがなされている。さ
らに、チャックヘッドはディスクの中心孔と同一直径の
円筒（シリンダ）にすれば、手作業によるワークの着脱
時に中心孔の円周がシリンダ側面により位置決めされ、
チャック胴の段差から離心する恐れがなく、容易に着脱
ができる作用がある。

［実施例］ 第１図はこの発明によるディスク検査装置のディスク
チャック機構の実施例における、駆動モータ、連結機
構、中心軸を押圧するエアシリンダおよび中心軸に付勢
するスプリングの構造を示す軸断面図である。

まず、駆動モータ10を垂直の支持板７に固定する。駆
動モータの回転軸102にはその中心に貫通孔を有するも
のを使用し、これに中心軸４を貫通させる。この中心軸
４の一端にはエアシリンダ８を取り付け、エアシリンダ
８の駆動モータ10の間に中心軸４をエアシリンダ側に付
勢するスプリング９を設ける。次に、駆動モータの回転
軸102の先端に図示の連結機構５の外側部51,52を取り付
けて互いにボルトにより結合する。外側部52は相手方の
チャック部のチャック胴32の一端に結合される。また、
中心軸４を連結機構５の内部で分割し、駆動モータ側の
先端にＵ形結合子42を取り付ける。その反対側の先端を
釘頭状に太く加工した雄形結合子としこれをＵ形結合子
に挿入し、これらの遊間にボール43を介在させる。な
お、Ｕ形結合子の内側の表面にはボールが嵌入できる半
球形の溝を設ける。中心軸の移動によりＵ形結合子が図
示左方に移動すると、Ｕ形結合子の先端が、相手方の中
心軸に設けられたストッパに当接して中心軸を左方に押
圧して移動させる。このようなボール結合により、両側
の中心軸に僅かな軸ズレがあっても吸収されて動作が円
滑となる。連結機構５を分離する場合は、ボルト締めを
解いてやや強く引けば雄結合子を抜き出すことができる
ものである。

第２図（ａ），（ｂ）は、この発明によるガラスディ
スクの位置決めチャック・駆動機構の実施例におけるチ
ャック部の構造を示すもので、図（ａ）においてチャッ
クヘッド31′はガラスディスク１の中心孔を通り抜けら
れるほぼ同一の直径を有するシリンダとし、一端面を円
錐形に削り内部に複数個（図では４個）の爪311を取り
付ける。爪311は図（ｂ）に示すようにスプリング312に
より中心方向に引っ張られて外面は側面313と同一面で
あるが、ガラスディスク１のチャック時には、中心軸が
右方に移動すると、チャックヘッド31′がチャック胴32
に接触してその移動が阻止されることで中心軸４の右の
移動に応じて爪311が外方に開いて、第２図（ａ）に示
すように、側面より飛び出しガラスディスク１の表面に
接してかつ圧接作用をなす。爪311の開閉は、いわゆる
一般の傘と同様な構造である。次にチャック胴32は、ガ
ラスディスク１の中心孔よりやや大きい直径の胴部と
し、チャックヘッド側に中心孔が嵌入できる同一直径の
段差321を設ける。段差321の位置は光学検査装置（図示
省略）に対するガラスディスクの半径方向および軸方向
の位置を正確に位置付けるように設定される。

以上のようなチャックヘッドとチャック胴とにより、
ガラスディスクの着脱は自動作業はもちろん問題はな
く、手作業時においても段差と中心円の離心が避けられ
て円滑なチャックがなされるものである。

第３図はこの発明による、ガラスディスクの位置決め
チャック・駆動機構を光学検査部に対応して配置した構
成図で、ベース盤11に固定された光学検査部12に対し
て、チャック胴32の段差321が所定の位置に保持される
ように、駆動モータ10を垂直な支持板７により固定す
る。ガラスディスク１の装着においては、エアシリンダ
８に押圧された中心軸によりチャックヘッド31′が左に
移動して爪が閉じており、第４図（ａ）の外周チャック
機構により搬送されたワークは、チャックヘッドを通り
抜ける。ついでスプリング９の力によりチャックヘッド
がチャック胴32に接近し爪が開いてワークを段差に圧接
する。この状態で駆動モータ10によりワークが回転して
検査がなされる。ここで、ガラスディスクの圧接力はあ
えてエアシリンダ８によらず、スプリング９の力によっ
ているので、回転中にエアシリンダに異常が発生した場
合でもそれと無関係にガラスディスクはチャックされて
おり、安全に対するバックアップとなるものである。検
査が終了すると反対の動作によりワークの脱去が行われ
る。また手作業の場合においても、同様なエアシリンダ
とスプリングによるチャックヘッドの動作でワークの着
脱を行う。なお、異なるサイズのガラスディスクに対し
ては、連結機構５を分離して必要なチャック部３に取り
替えるものである。

なお、実施例はガラスディスクを示したが、この発明
はこれに限定されない。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、この発明によるデ
ィスク検査装置のディスクチャック機構においては、チ
ャック部、駆動モータおよびエアシリンダなど必要な構
成部を１軸上に配設して装置のコンパクト化がなされ、
中心軸の付勢のためのスプリングを１個のみに減らして
構造の簡易化が行われている。また回転中のガラスディ
スクに対するチャック機能の安全対策がなされるととも
に、異なるサイズのワークに対応してチャック部を容易
に取り替えられるよう連結機構に分離可能な結合手段が
取り入れられている。さらにチャック部は手作業による
ワークの着脱を容易とする構造として円筒（シリンダ）
のチャックヘッドの外径をディスク中心部の開口径に一
致するように対応させることもできる。このように、従
来の機構の欠点が改善されているもので、ガラスディス
クのワークに限らず、他の同様なワークの位置決めチャ
ックと回転駆動に対しても適用できる効果には大きいも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるディスク検査装置のディスク
チャック機構の実施例における構造の一部の軸断面図、
第２図（ａ）および（ｂ）はこの発明によるガラスディ
スクの位置決めチャック・駆動機構の実施例におけるチ
ャック部の構造図、第３図はこの発明によるガラスディ
スクの位置決めチャック・駆動機構をガラスディスクに
対する光学検査装置に適用した全体構成の斜視外観図、
第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、ガラス
ディスク検査装置に使用されている従来の位置決めチャ
ック・駆動機構の動作と欠点を説明する構造図である。 １……ガラスディスク、1a……中心孔、 ２……外周チャック機構、21……可動片、 22……ローラー、３……チャック部、 31,31′……チャックヘッド、311……爪、 312……スプリング、313……ヘッドの側面、 32……チャック胴、321……段差、 33……スプリング、４……中心軸、 41……雄形結合子、42……Ｕ形結合子、 43……ボール、44……ストッパ、 ５……連結機構、51,52……外側部、 ６……スピンドル、61……スピンドル軸、 ７……支持板、８……エアシリンダ、 ９……スプリング、10……駆動モータ、 101……ベルト、102……モータの回転軸、 11……ベース盤、12……光学検査部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心部に円形の開口を有するディスクの前
   記開口に挿通される円筒状のチャックヘッドとこのチャ
   ックヘッドの中心部に一端が結合された作動軸とこの作
   動軸を進退可能に中心部において貫通させ前記開口の周
   辺部が当接される円筒状のチャック胴と前記チャックヘ
   ッドに設けられ前記チャックヘッドが前記作動軸により
   前記チャック胴側に後退させられたときに前記チャック
   ヘッドの筒の側面から外側に開いて前記開口の周辺部に
   接触して前記チャック胴に前記開口の周辺部を圧接して
   前記チャック胴との間で前記開口の周辺部を狭持し、前
   記チャックヘッドを前記チャック胴に対して前進させて
   離間させてることで前記開く前の状態に戻る圧接部材と
   を有するチャック部と、 回転軸に貫通孔を有する駆動モータと、 この駆動モータと前記チャック胴とを直接あるいは間接
   的に固定する支持板と、 前記貫通孔に貫通してスライド可能に挿着された中心軸
   と、 この中心軸に装着されこの中心軸を前記支持板による固
   定位置を基準として前進または後退させる方向に付勢す
   るスプリングと、 前記中心軸の一端にその駆動軸が結合され、前記スプリ
   ングの付勢方向とは逆方向に前記支持板による固定位置
   を基準として前進駆動または後退駆動するエアシリンダ
   と、 前記中心軸の他端と前記作動軸の他端とを分離可能に結
   合する連結機構とを備え、 前記スプリングあるいは前記エアシリンダによる前記中
   心軸の後退により前記チャックヘッドを後退させて前記
   ディスクを前記チャック部においてチャックし、前記ス
   プリングあるいは前記エアシリンダによる前記中心軸の
   前進により前記チャックヘッドを前進させて前記チャッ
   クした前記ディスクを解放するディスク検査装置のディ
   スクチャック機構。
2. 【請求項２】前記ディスクはガラスディスクであり、前
   記チャックヘッドは、伸長スプリングにより前記チャッ
   クヘッドの中心方向に付勢され、前記チャックヘッドの
   後退により前記チャックヘッドが前記チャック胴に当接
   することによりその移動が阻止されることで前記伸長ス
   プリングの付勢に抗して前記チャックヘッドの外側に突
   出して前記開口の周辺部に係合する複数の爪を有し、 前記チャック胴は、前記チャックヘッド側が前記開口に
   挿通されるほぼ前記開口に対応する第１の外径部とこの
   第１の外径部より少し大きな第２の外径部とからなる前
   記開口の周辺部に当接される段差部を有する特許請求の
   範囲第１項記載のディスク検査装置のディスクチャック
   機構。
3. 【請求項３】前記エアシリンダは、前記駆動モータを挟
   んで前記チャック部とは反対側に配置されて前記エアシ
   リンダの軸と中心軸とが一体的に結合され、前記駆動モ
   ータと前記エアシリンダとの間に前記中心軸を付勢する
   前記スプリングが配置されている特許請求の範囲第１項
   記載のディスク検査装置のディスクチャック機構。