JP4516811B2 - ディスク加工装置 - Google Patents

Description

この発明は、レンズ芯取機や記録媒体用ディスクの周縁加工装置その他の、比較的小型のディスク（円板状ワーク）を加工する装置に関し、特に加工前後のディスクの乾燥手段に特徴がある上記装置に関するものである。

レンズや記録媒体用ディスク等の円板状ワーク（ディスク）の加工装置は、先端のホルダでディスクを保持する回転スピンドルと工具とを備え、ワークを回転させながら加工を行うのが普通である。またワークが比較的小型で１個当りの加工時間が短いため、連続加工ができるように、加工ステージ（加工を行う場所）に隣接するワーク台と、このワーク台からディスクを加工ステージへロードアンロードするローダを備えている。

図４は、ワーク台及びローダを備えたディスク加工装置の一例を示す要部の斜視図で、図のディスク加工装置は、記録媒体用ディスクの内外周縁を研削加工する装置である。

図中、１はワーク台、２はその一つの辺の外側に配置された加工ステージ、２０はローダである。加工ステージ２は、先端にディスクホルダ８を備えた回転スピンドル５と、外周加工用砥石６と、内周加工用砥石７とを備えており、スピンドル５及び砥石６、７を回転させて、ホルダ８に保持されたワークの内外周を同時加工する。

ワーク台１は、その幅方向（Ｙ方向）両側がワークを収容するカセット２３の搭載領域となっており、中央に未加工ワークの芯出し台２１と加工済ワークの乾燥装置２２とが設けられている。

ローダ２０は、ワーク台１の反加工ステージ側上方でＹ方向に延びる門形のトラバースガイド１６と、このトラバースガイドと直交する方向（Ｘ方向）に延びるトラバース腕１７と、このトラバース腕に沿って走行する搬送ヘッド４とを備えている。搬送ヘッド４は、Ｙ方向サーボモータ１８及びＸ方向サーボモータ１９により、ワーク台１上及びワーク台1と加工ステージ２との間を移動する。

搬送ヘッド４は、加工ステージ２に向けて延びる２本のフィンガ３ａ、３ｂを備えており、各々のフィンガは、その先端にディスク９の第１の面（上面）を真空吸着する吸引パッド１５を備えている。フィンガの少なくとも一方（主フィンガ）３ａは、水平方向の軸回りに回動自在で、図に示す水平方向と９０度下向き方向とに向きを変えることができる。

カセット２３は、上部が開放され、内部に複数列のディスク受枠３２を備えており、加工前後のディスクは、その面を垂直方向にして面直角方向に一定間隔で並べた状態で各カセット２３内に収容されている。

カセット２３に収容された未加工ワークは、下向きとなって下方移動した主フィンガ３ａの吸引パッド１５で吸引された後、主フィンガ３ａを上昇させることにより、カセット２３から引き出される。

搬送ヘッド４は、主フィンガ３ａを水平方向にし、芯出し台２１でディスクの芯出しをした後、加工ステージ２に移動し、加工済ワークを補助フィンガ３ｂで吸着保持し、主フィンガ３ａの未加工ワークをディスクホルダ８へ供給する。補助フィンガ３ｂに吸着された加工済ワーク９は、乾燥装置２２へと搬送され、ディスクに付着している加工液（水）を蒸発・乾燥する。乾燥したディスクは、主フィンガ３ａに吸着され、主フィンガ３ａの下向き動作と下降動作により、元のカセット内に収容される。

上記動作を繰り返すことにより、ワーク台１上に搭載された複数のカセット２３内の未加工ワークを順次取出して、ディスクの連続加工を行う。
特開２００２‐２０８１３４号公報

上記のような従来のディスク加工装置では、加工済ワークに付着した加工液を除去するための乾燥装置２２を設ける必要があり、また加工済ワークをワーク台上に戻すときに、乾燥装置２２を経由する必要がある。そのため、装置コストが上昇し、搬送ヘッド４に乾燥装置２２へのディスクの搬送及び取り出しという動作が必要になり、制御が複雑になるという問題があった。また、従来の乾燥方法では、ディスクを静的に保持した状態で乾燥を行うので、乾燥に長い時間を必要とする問題があった。

この発明は、加工ステージでワークを短時間で乾燥することができる技術手段を提供することにより、装置構造と制御動作の単純化を図り、全体としての装置コストを低減することを課題としている。

この発明は、加工が終了したワーク９を回転スピンドル５の先端に保持したまま当該スピンドルを高速回転すると共に、ワークの反保持側の面に乾燥空気を斜めに噴射することにより、回転による遠心力と噴流による吹き飛ばし力との相乗作用により、ディスクに付着した加工液を除去して高速乾燥を実現したものである。噴射する空気として加熱空気を用いることにより、加工液を除去した後のディスク表面の乾燥を図ることができる。

ディスクのホルダ８で保持されている面の加工液は、付着量が少なく、またその大部分が遠心力で除去されるので、前記加熱空気で加工済ワークを暖めることにより、蒸散させることができる。

ディスクを搬送するローダのフィンガ３ａ、３ｂで把持される面と、回転スピンドルのホルダ８で把持される面とは、互いに反対側の面となるので、必要に応じて加工ステージ２からカセット２３への経路の途中に、回転スピンドルのホルダ８で把持される側の面に加熱空気を噴射する第２の空気ノズル２５を設けて、当該部分で搬送ヘッド４を停止ないし徐行させることにより、回転スピンドルのホルダ８で把持されていた面の加工液の蒸散をより確実に行うことができる。

この発明のディスク加工装置で行われるワークの乾燥方法は、回転スピンドル５とその先端に設けられたディスクホルダ８とを備えたディスク加工装置における円板状ワーク（ディスク）の乾燥方法であって、前記ホルダに保持されたワークの反保持面９ｔに向けて空気を噴射するノズル２４を設け、ワークを前記スピンドルで回転させながら前記ノズルから空気を噴射して加工済ワークに付着している加工液などの乾燥を行うというものである。

本願の請求項１の発明に係るディスク加工装置は、先端にホルダ８を備えた回転スピンドル５及び工具６、７を備えた加工ステージ２と、円板状ワーク（ディスク）の第１の面９ｔを保持して当該ワークを前記加工ステージに搬送するローダ２０とを備え、前記加工ステージ２で前記回転スピンドル５及び工具６、７を回転させて、前記ホルダ８に保持されたワークを加工するディスク加工装置において、前記加工ステージ２のホルダ８に保持されたワークの前記第１の面に向けて空気を噴射するノズル２４を備え、ワークを加工したあと前記工具が退避し、前記スピンドルを加工時より速い速度で回転させながら、前記ノズルから空気を噴射してワークを乾燥することを特徴とするディスク加工装置である。

本願の請求項２の発明は、上記手段を備えたディスク加工装置であって、前記ローダのディスク搬送路の途中に、ワークの第２の面９ｂに向けて空気を噴射する第２のノズル２５を備え、ワークの搬送途中で前記第２のノズルから空気を噴射して前記第２の面を乾燥することを特徴とするものである。

この発明のディスク加工装置によれば、加工ステージでワークの乾燥が行われるので、乾燥装置を別途設ける必要がなくなり、また乾燥が遠心力及び空気噴流による加工液の飛散作用と併用して行われるので、短時間での乾燥が可能になるという効果がある。

以下、図面を参照して、この発明のディスク加工装置の実施形態を説明する。図１は、この発明のディスク加工装置における乾燥方法を示す模式的な斜視図、図２は、図４で説明したディスクの周縁加工装置にこの発明を採用した実施形態の例を示す斜視図、図３は、その搬送ヘッドの拡大斜視図である。

図２、３に示した実施例装置と、図４に示した従来装置とが異なる点は、加工ステージ２が二組設けられていること、各加工ステージのディスクホルダ８で保持されたディスク９の上面に向けて斜めに乾燥空気を噴射する第１の空気ノズル２４が設けられていること、各加工ステージに近接して搬送ヘッド４で保持されたディスクの下面に乾燥空気を噴射する第２の空気ノズル２５が設けられていること、搬送ヘッド４の２本のフィンガ３ａ、３ｂが共に水平方向と９０度下向きの方向とに方向転換可能であること及び従来設けられていた乾燥装置が設けられていないことである。装置のその他の構造は、図４の従来構造と同じであるので、図面に同一の符号を付してその説明を省略する。

第１の空気ノズル２４は、図１に示すように、回転スピンドルのホルダ８で下面を吸着保持されたディスク９の上面（第１の面）９ｔに向けて斜めに設けられており、ディスク上面に衝突した空気流がディスクの内径側から外径側に向けて流れるようにノズル口の位置と方向とが設定されている。第２のノズル２５は、各加工ステージ２に隣接して搬送ヘッド４で搬送されるディスクの下面に斜めに空気を噴射するように設けられている。空気ノズル２４及び２５には、空気の噴射タイミングを制御する開閉弁とヒータとを介して加圧空気源に連結されている。

この発明のディスク加工装置においては、加工された後のワーク９は、回転スピンドル５の加工時より速い速度での回転と、第１のノズル２４からの空気噴射とによって乾燥される。ディスク９の上面９ｔと下面９ｂのホルダ８より外周側に付着した加工液は、スピンドル５の回転に伴う遠心力で飛散させられ、更に上面９ｔは第１のノズル２４からの空気噴流によって飛散させられると共に、加熱空気噴流によるディスク９の加温により蒸散する。

次に図２、３を参照して、図示実施例装置の動作について説明する。カセット２３に収容された未加工ワークは、図４の従来装置と同様な動作により、２つの加工ステージ２ａ、２ｂのディスクホルダに交互に供給される。すなわち、加工ステージ２ａと２ｂとは、加工サイクルに時間ずれがあり、一方の加工ステージで加工を行っているときに、他方の加工ステージのワークの乾燥及び装脱が行われる。各加工ステージに供給されたワークは、従来装置と同様にスピンドル５の回転と内周側及び外周側砥石６、７の回転とにより、内外周を加工される。このとき加工部に加工液（水）が供給される。

加工が終了すると砥石６、７が退避し、回転スピンドル５が高速回転に切換えられて、第１のノズル２４から乾燥空気が噴射され、上述したこの発明の方法で加工済ワーク９の乾燥が行われる。所定の乾燥時間が経過したら、回転スピンドル５を停止し、加工済ワークを補助フィンガ３ｂの吸着パッドで吸着保持し、主フィンガ３ａに吸着した未加工ワークをディスクホルダ８に供給する。そして、搬送ヘッド４は、第２のノズル２５上に加工済ワークを位置させるように移動し、第２のノズル２５から乾燥空気を加工済ワークの下面に向けて噴射する。所定時間乾燥空気を噴射したら、搬送ヘッド４は、加工済ワークを収容するカセットの上方へと移動し、補助フィンガ３ｂを下方に向けたあと下動して、加工済ワークをカセット内に収容する。

次いで補助フィンガ３ｂが上動して水平姿勢に戻り、主フィンガ３ａが下向きになって下動して、未加工カセットを吸着保持し、上動した後、水平姿勢になって未加工ワークを芯出し台２１へと搬送し、更に加工ステージ２へと移動して、加工済ワークと未加工ワークの交換を行う。

上記動作を２個の加工ステージ２ａ、２ｂに対して交互に行うことにより、ワーク台１に搭載された多数のカセット２３に収容されているワークの加工を連続的に行う。

この発明のディスク加工装置におけるワークの乾燥方法を模式的に示す斜視図 この発明のディスク加工装置の一例を示す要部の斜視図 図２の装置における搬送ヘッドの拡大斜視図 従来装置を示す図２と同様な図

符号の説明

５ スピンドル
６ 砥石
７ 砥石
８ ディスクホルダ
9b ディスク下面
9t ディスク上面
20 ローダ
24 第１空気ノズル

Claims (2)

1. 先端にホルダ(8)を備えた回転スピンドル(5)及び工具(6,7)を備えた加工ステージ(2)と、円板状ワークの第１の面(9t)を保持して当該ワークを前記加工ステージに搬送するローダ(20)とを備え、前記加工ステージで前記回転スピンドル及び工具を回転させて、前記ホルダに保持されたワークを加工するディスク加工装置において、前記加工ステージのホルダに保持されたワークの前記第１の面に向けて空気を噴射するノズル(24)を備え、ワークを加工したあと前記工具が退避し、前記スピンドルを加工時より速い速度で回転させながら、前記ノズルから空気を噴射してワークを乾燥することを特徴とする、ディスク加工装置。
2. 前記ローダのディスク搬送路の途中に、ワークの第２の面(9b)に向けて空気を噴射する第２のノズル(25)を備え、ワークの搬送途中で前記第２のノズルから空気を噴射して前記第２の面を乾燥する、請求項１記載のディスク加工装置。

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