JPH01281824A - 高硬度固体粒自動植付け方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は岩石等の掘削に使用するサーフェイスセットダ
イヤモンドドリルビットの製造方法およびその装置に係
り、特にその製造過程におけるカーボンモールドへの高
硬度固体粒としてのダイヤモンド粒の自動植付は方法お
よびその装置に関する。

〔従来の技術〕

ダイヤモンドドリルビットは地層をポーリングするため
に用いられる工具であり１回転駆動されて先端から水を
噴出しながら地層の中を掘進する。

一般に、ダイヤモンドドリルビットは切刃となるダイヤ
モンド粒のセットの様式によりサーフェイスセットダイ
ヤモンドドリルビットとインプレグネイテットダイヤモ
ンドドリルビットに大別され。

サーフェイスセットダイヤモンドドリルビットはビット
先端表面にダイヤモンド粒を露出させてセットしたもの
であり、インプレグネイテットダイヤモンドドリルビッ
トはビット先端部の表面および内部にダイヤモンド粒が
均一に分散されたビットである。

本発明の対象であるダイヤモンドドリルビットは、前者
のサーフェイスセットダイヤモンドドリルビット（以後
、単にサーフェイスセットピットという）であり、その
−例として、第８図にワイヤラインタイプのサーフェイ
スセットピットを示す。サーフェイスセットビットは鋼
製のシャンク１０１とその先端部に設けた円錐筒状のマ
トリックス部１０２とダイヤモンド３１０３からなりそ
のマトリックス部１０２の先端面１０２ａ、外周面１０
２ｂおよび内周面１０２ｃに粒の一部を露出して多数の
ダイヤモンド粒１０３が規則的に配列されている。

このサーフェイスセットピットに用いられるダイヤモン
ドの粒度は１／１０カラツトの大粒のものから１／６０
程度の小粒のものまであって、被剛体である岩石の硬さ
や成分によって適当な粒度のものが選ばれる。

サーフェイスセットピットを製造する過程には。

サーフェイスセットピットのマトリックス部の鋳型とな
るカーボンモールドにダイヤモンド粒を植付ける工程が
あり、第７図に、前記第８図に示したマトリックス部の
先端部１０２ａ用のカーボンモールド１０４と外周部１
０２ｂ用のカーボンモールド１０５を合わせてそれらの
断面図を示す。

先端部１０２ａ用カーボンモールド１０４上面の環状の
凹面の中に規則的に配列された窪み１０６に、また外周
面１０２ｂ用カーボンモールド１０５の円錐形の内面に
規則的に配列された窪み１０６にあらかじめ接着剤を塗
布しておき、それらの窪み１０６にダイヤモンドを植付
ける。なお、実際の植付は作業ではカーボンモールド１
０４，１０５は分離して取り扱う。

従来は、ダイヤモンド粒を１粒づつピンセットあるいは
バキュームペンシルで掴み、窪み１０６に手作業で植付
けていたが、特許８８４９５１号および特許１２５７２
５９号によるダイヤモンド粒の自動植付は方法とその装
置が開示されるに及んでこの種作業の自動化省略化が長
足に進歩し。

今日に至っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ちなみに、特許８８４９５１号には、半導体処理を施さ
れたダイヤモンド粒を高電圧にて荷電せしめて、異極相
引き合い同極相反発の原理を応用して、接着剤の塗布し
たカーボンモールドの所定の位置に植付ける方法および
装置が開示されているが、この荷電を利用した方法によ
れば前記第７図に示したカーボンモールド１０４のよう
な平らで単純な形状のものには効率良くダイヤモンド粒
を植付けることができるが、同図に示したカーボンモー
ルド１０５のように深さがありかつ段付の複雑な形状の
ものにはダイヤモンド粒を満足に植付けることができな
いという問題があった。

また、特許１２５７２５９号には、圧縮空気によりダイ
ヤモンド粒を浮上させて、接着剤を塗布したカーボンモ
ールドの所定の位置に達したダイヤモンド粒を接着剤で
捕捉して植付ける方法および装置が開示されているが、
この圧縮空気を利用した方法および装置によれば、植付
けられるダイヤモンド粒の大きさや形状によって装置の
運転条件をきめ細かく調整しなければならないという問
題があった。

本発明の目的は、従来の装置がもつ上記の問題を解消し
、複雑な形状のカーボンモールドにも適用でき、かつ、
運転条件の調整が簡単なダイヤモンド粒自動植付は装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は高硬度固体粒を植付ける予定の窪みが所定の
順序で配列されカーボンモールドを所定位置に配置し、
高硬度固体粒を貯留容器に投入しで貯留し、該貯留容器
の中の高硬度固体粒に接しながら真空吸着装置に設けた
吸着口を移動させて１粒のダイヤモンド粒を取り出し、
前記カーボンモールドおよび前記真空吸着装置上の空間
を作動するロボットを作動させて、取り出した前記高硬
度固体粒を前記ロボットのロボットハンドに取り付けた
バキュームピットに吸着させて、鹸記ロボットに記憶さ
せた位置データに従って前記カーボンモールドの窪みま
で運んで植付ける高硬度固体粒自動植付は方法により解
決され、また、高硬度固体粒を植付ける予定の窪みが所
定の順序で配列されたカーボンモールドの配置装置と、
前記カーボンモールドに植付けるべき硬濃度固体粒を貯
留しその周囲の上下方向に溝穴を設けた貯留容器と、前
記溝穴に摺動自在に嵌合し内部に設けた空間に連通した
吸着口を外周面に設け前記空間を真空源に接続した真空
吸着装置としての回転円板と、該回転円板を回転円板用
回転角割出し機構を介して駆動する回転円板用駆動機構
と、前記カーボンモールドの配置位置および前記回転円
板上の空間を作動するロボットと、該ロボットのロボッ
トハンドにに取り付けられ前記回転円板の吸着口の高硬
度固体粒を吸着するバキュームピットと、回転円板また
はバキュームピットを真空吸引する真空源と、前記回転
円板用駆動機構、前記ロボットおよび前記真空源を制御
する第１．制御装置とがら構成された高硬度固体粒自動
植付は装置により解決される。

また、高硬度固体粒の植付は作業の自動化を図るには、
前記高硬度固体粒自動植付は装置において、ｌ′Ｉ「記
カーボンモールドの配置装置を、複数のカーボンモール
ドを上面に所定間隔に配置した主回転テーブルと、該主
回転テーブルを主回転テーブル用回転角割出し機構を介
して駆動する主駆動機構と、該主駆動装置ａを制御する
第２制御装置とから構成するのがよい。

さらに、高硬度固体粒の植付は作業の自動化を図るには
、前記高硬度固体粒自動植付は装置において、前記貯留
容器に高硬度固体粒を投入するために、前記複数のカー
ボンモールドのそれぞれに植え付ける高硬度固体粒を入
れたそれぞれの高硬度固体粒容器を所定間隔に設置した
従回転テーブルと、該従回転テーブルを従回転テーブル
用回転角割出し機構を介して駆動する従駆動機構と、前
記貯留容器に隣接して設置し該貯留容器上の高硬度固体
粒容器の可動底蓋を開閉する開閉装置と、前記従回転機
構および開閉装置を制御する第３制御装置を備えると好
都合である。

〔作用〕

上記の高硬度固体粒自動植付は装置によれば、準備作業
として、高硬度固体粒を植付ける予定の窪みに接着剤が
塗布されたカーボンモールドをカーボンモールド配置装
置の所定位置に置くと共に、カーボンモールドに植付け
るべき高硬度固体粒を貯留容器に投入する。

第１制御装置のスタートボタンを押して高硬度固体粒自
動植付は装置をスタートさせると、真空源が回転円板の
内部の空間を介して吸着口に導通し１回転円板駆動機構
は回転円板回転角割出し装置を介して回転円板を駆動す
る０回転円板の吸着口は貯留容器の中の高硬度固体粒に
接しながら移動する間に１粒の高硬度固体粒を吸着して
そ九を保持して回転円板の頂点にきて停止する。この停
止は回転円板用回転角割出し機構から円板用駆動機構へ
の信号による。それからロボットが作動して、ロボット
ハンドに取り付けたバキュームピットが回転円板の頂点
に保持された高硬度固体粒に接し、この時真空源は第１
制御装置により回転円板からバキュームピットに切り替
えられ、バキュームピットは高硬度固体粒を吸着して、
ロボットに記憶させた位置データに従ってカーボンモー
ルドの窪みまで運んで、真空源をバキュームピットから
回転円板側に切り替えて、その窪みに高硬度固体粒を植
付け、それからロボットは原点に復帰する。

そして高硬度固体粒自動植付は装置は、回転円板の駆動
からバキュームピットによる高硬度固体粒の植付けまで
の一連の作業をカーボンモールドの窪みの数の回数繰り
返して行う。

また、カーボンモールドを複数装置いた主回転テーブル
等で構成したカーボンモールドの配置装置によれば、カ
ーボンモールド１個分の植付は作業が終わった時に、第
２制御装置によりスタートさせると、主駆動機構が主回
転テーブル用回転角割出し機構を介して主回転テーブル
を駆動して主回転テーブル上のカーボンモールドの１つ
を規定位置にセットする。なお前記セット時の主回転テ
ーブルの送りは主回転テーブル用回転角割出し機構によ
り前記カーボンモールドの個数分の１回転に設定されて
いる。

さらに、上記の従回転テーブル等からなり高硬度固体粒
を前記貯留容器に投入する装置によれば。

１個のカーボンモールドへの植付は作業が終わった時に
、第３制御装置によりスタートさせると。

従駆動機構が従回転テーブル用回転角割出し機構を介し
て従回転テーブルを駆動して従回転テーブルに設置され
た高硬度固体粒容器の１個を貯留容器上にセットし、開
閉装置が作動して高硬度固体粒容器の底蓋を開けて中の
高硬度固体粒を貯留容器に落とし込んだ後にその底蓋を
閉じる。なお前記高硬度固体粒容器のセット時の従回転
テーブルの送りは従回転テーブル用回転角割出容器上に
より前記高硬度固体粒容器の個数分の１回転に設定され
ている。

（実施例〕 以下第１図〜第７図に基づいて、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示すダイヤモンド粒自動植え
付は装置の全体構成を示す図である。このダイヤモンド
粒自動植え付は装置は、主要な構成要素として、高硬度
固体粒としてのダイヤモンド粒１を植え付けるカーボン
モールド２を配置した主回転テーブル３と、主回転テー
ブル３と同期して回転しその主回転テーブル３に隣接し
て設置されカーボンモールド２に植え付けるべきダイヤ
モンド粒１を入れる高硬度固体粒容器としてのホッパー
４を配置した従回動テーブル５．略主回転テーブル３と
従回転テーブル５の間に設置されホッパー４からのダイ
ヤモンド粒を貯留する貯留容ＩＩ６と、その貯留容器６
からダイヤモンドｍｌを１粒づつ真空吸着してるり出す
真空吸着装置としての回転円板７と１回転円板７により
取り出したダイヤモンド粒１を１粒づつ取り上げて主回
転テーブル３上のカーボンモールド２に植え付けるロボ
ット８と、前記各装置とロボットを制御する制御装置等
から構成されている。

本実施例によれば、１０ット１６個の、例えば第７図に
示すようなカーボンモールドを主回転テーブル３に配置
して、それらカーボンモールド２のそれぞれに植え付け
るべきダイヤモンド粒の定数斌を従回転テーブル５に設
けた１６個のホッパー４に入れた後、それらカーボモー
ルド２に対して１Ｍ次ダイヤモンド粒植え付は作業を行
う。そしてホッパー４の１個には同じ粒度のダイヤモン
ド粒が入っておりそれらダイヤモンド粒は１個のカーボ
ンモールド２に植え付けられる。

主回転テーブル３は、その中心を本実施例の装置全体を
据え付けた基盤上に固定された鉛直固定軸９にベアリン
グ１０．１０を介して回転自在に取り付けられており、
その主回転テーブル３の上面には同軸的円周上に１６個
のカーボンモールド２が等間隔に配置されており、その
主回転テーブル３の下部には同軸的に第１平歯車１１が
固定して取り付けられている。その第１平歯車１１は、
主回転テーブル３を１／１６回転づつ回転させるために
設けた主回転テーブル用回転角割出し機構としての第１
インデクサ−３８を介し、第１ギアードモータ３９によ
り駆動される主駆動機構としての第１減速機１２の第１
出力軸１３に取り付けられた第１ピニオン１４とかみ合
って作動する。

第２図は第１減速機１２の一部分（■−■矢視）を示す
が、第１減速機１２は第１出力軸１３の他に第２出力軸
１５を有し、第２出力軸１５に固定して取り付けられた
第２ピニオン１６は第２出力軸１５と平行に設けられた
第２固定軸１７に回転自在に設けられた第２平歯車１８
とかみ合い、第２平歯車１８には同軸的に固定して取り
付けられた第１プーリ１９とその第１プーリ１９に架設
され次に説明する従回転テーブルに駆動力を伝達するタ
イミングベルト２０が設けられている。なお。

ダイヤモンド粒植付は作業のために、主回転テーブル３
を回転して１つのカーボンモールド２をカーボンモール
ド基準点にセットするが、そのカーボンモールド基準点
はカーボンモールド２の中心が隣接する従回転テーブル
５の中心に最も近くになる点としている。

第３図は、概して従回転テーブル５と貯留容器６との位
置関係を示す側面図、第４図は、概して回転円板７と貯
留容器６との位置関係を示す平面図である。従回転テー
ブル５は、上部テーブル２１と下部テーブル２２の２つ
のテーブルを有し。

これらのテーブルの中心は下方に設置された第２減速機
２３から立ち上がる鉛直回転軸２４に固定して取り付け
られている。

上部テーブル２１には同軸的円周上に等間隔に１６個の
ホッパー４が設けられ、上部テーブル２１の下面に突き
出したホッパー４の底部開口はそれぞれ底蓋２５で蓋さ
れ、それぞれの可動底蓋としての底蓋２５は上部テーブ
ル２１下面に沿って設置され常に底蓋２５を閉方向に押
圧するばね２６ａをもったスライド装置２６の先端に取
り付けられている。これらのホッパー４にはカーボンモ
ールド２に植え付けるべきダイヤモンド粒１を所定数倉
入れる。下部テーブル２２の直上には、第１図に示すよ
うに、その下部テーブル２２を覆うようにして架台２８
の上板２９を設け、その架台２８は第２減速機２３のケ
ースに固定されている。

その上板２９上には、第３図に示すように、スライド装
置２６の下部に設けた突起２６ｂを、先端に設けた係合
片３０に引っ掛けて底蓋２５を開く第１エアーシリンダ
３１が設置されている。なお前記スライド装置２６と第
１エアーシリンダ３１がホッパー４の底′Ｍ２５の開閉
装置となっている。

また、第１図に示すように、第２減速機２３の入力軸３
２に取り付けられた第２プーリ３３には。

前記タイミングベルト１７が架設されており前記第１減
速機１２の第２出力軸１５からの駆動力が伝達され、主
回転テーブル３と従回転テーブル５は同一回転速度で同
期して回転する。

下部テーブル２２には前記ホッパー４のそれぞれに対応
して下方に位置する残留ダイヤモンド用容器３４が設け
られている。なお、ダイヤモンド粒の植え付は作業する
ために従回転テーブル５を主回転テーブル３に同期して
回転させて１個のホッパー４をホッパー基準点にセット
するが、そのホッパー基準点は、ホッパー４が隣接する
主回転テーブル３の中心に最も近くになる点としている
。

前記架台２８の上板２９の上には、ホッパー４からダイ
ヤモンド粒１を受けて貯留する貯留容器６と、貯留容器
６からダイヤモンド粒１を１粒づつ吸着して取り出す回
転円板７と、その回転円板７を駆動する第２ギアードモ
ータ４７等から設置されている。貯留容器６は前記ホッ
パー基準点にセットされたホッパー４の真下に定置され
、第３図に示すように倒立した円錐形穴３６と主回転テ
ーブル３側の側壁に上下に互って円錐形穴３６に達する
溝穴３７を有している。

回転円板７は、第３図、第４図に示すように。

この回転円板７の周縁部の一部が前記溝穴３７に沿って
はまり込んでおり、また、この回転円板７は内部に比較
的大きな空間４２を設けており、この空間４２から回転
円板７の外周面４３に細孔４４で導通してその細孔４４
の開口部をダイヤモンド粒の一部がはまり込む程度に面
取りした吸着口４５ケ軸対称の２ケ所に設けている。

回転円板７は、その中心に設けた回転軸４０が回転円板
７の回転角を割り出す回転円板用回転角割出し機構とし
ての第２インデクサ４６に取り付けられ、第２インデク
サを介して回転円板用駆動機構としての第２ギアードモ
ータ４７によって駆動され、第２インデクサ４６は回転
円板７が半回転して吸着口４５が上下の位置で停止する
ように割り出し設定されている。

また回転円板７の端面には内部の空間４２に導通する管
継ぎ手が設けられており、パイプで真空源としてのコン
プレッサ（図示せず）に接続されている。このコンプレ
ッサは回転円板７用の真空源であり、かつ、第１エアー
シリンダ３１用の圧縮空気の供給源でもあり、空気流路
切替え装置（図示せず）により空気流路は適宜切り替え
られる。なお、回転円板７のほぼ頂点に回転円板７を挟
むようにフォトセンサ５１が設けられており回転円板７
がダイヤモンド粒１を取り出したか否かをチエツクする
。

貯留容器６の下部は横方向にスライドする下蓋６ａとな
っており、下蓋６ａは第２エアーシリンダ４９のピスト
ンロッド４９の先端の固定片４９ｂに取り付けられてい
る。この第２エアーシリンダ４９は、前記コンプレッサ
に空気流路切り替え弁を介して接続されており、カーボ
ンモールド２の１個分のダイヤモンド粒１の植え付は作
業が終了した後に作動して下蓋を引き開けて、貯留容器
６に残ったダイヤモンド粒１を下蓋６ａの直下に架台の
上板２９の上に固定されたガイド筒５０を通して残留ダ
イヤモンド用容器３４に落とし込む。

ロボット８は、第１図に示すように前記主回転テーブル
３の上面に突出した固定軸９の上端面に胴体部５４が塔
載されており、その胴体部５４の上部には固定軸９と同
軸に設けられた第３ギアードモータ５５の回転軸に一端
を固定された第１水平アーム５６．第１水平アーム５６
の他端に設けられ第４ギアードモータ５７の回転軸に一
端を固定された第２水平アーム５８．第２水平アーム５
８の他端に設けられ第５ギアートモ−タロ２により上下
方向に可動するＺ軸ユニット（図示せず）と、そのＺ軸
ユニットから垂下しＺ軸ユニットに塔載された第６ギア
ードモータ（図示せず）により駆動される旋回軸６３と
、その旋回軸６３の先端に設けた水平軸６４に回動自在
に取り付けられ保持するバキュームピット６５を鉛直あ
るいは一定の角度に設定する第３エアーシリンダ（図示
せず）を有するロボットハンド６６とから構成されてい
る。バキュームピット６５および第３エアーシリンダは
前記空気流路切替え弁を介して前記コンプレッサに接続
されている。なお、ロボットの原点はロボットハンドに
取り付けられたバキュームピット６５が鉛直の状態で回
転円板７の頂点上方の位置に停止する点としている。

上記のように、第１水平アーム５６が主回転テーブル３
の軸中心に旋回し、第２水平アーム５８が第１水平アー
ム５６の先端を中心に旋回し、第１水平アーム５６の先
端の２軸ユニツトが上下運動することにより、バキュー
ムピット６５は、主回転テーブル３および回転円板７上
のどの位置にも移動することができ、したがって、上記
のようなロボットの構成により、バキュームピット６５
は回転円板７により取り出されたダイヤモンド粒１を吸
着してカーボンモールド２の所定の植付は位置にまで運
ぶことができる。

第１〜第３制御装置を１体とする制御装置（図示しない
）はダイヤモンド粒の大きさ、カーボンモールドの種類
等のデータを入力したり各装置の動作を指示するパーソ
ナルコンピュータ、カーボンモールドのダイヤモンド粒
を植え付ける窪みの位置データをストアするＮＧ本体、
パーソナルコンピュータからの指示やＮＧ本体の位置デ
ータを基に各制御装置とロボットを位置制御およびプロ
グラム制御するプログラム制御装置等から構成されてい
る。

次に、本実施例の動作について説明する。まず、準備作
業として手作業でカーボンモールド２を主回転テーブル
３の所定の位置に１６個配置すると共にカーボンモール
ドに植え付けるべきダイヤモンド粒の定数量をそれぞれ
１６個のホッパー４に投入する。準備作業終了後パーソ
ナルコンピュータ上のスタートキーを押してダイヤモン
ド粒自動植え付は装置をスタートさせる。

コンプレッサが作動すると同時に、以下に説明する第１
段階の作業が開始される。第１ギアードモータ３９が作
動して、第１インデクサ−３８、第１減速機１２、第１
ピニオン１４．第１平歯車１１を介して主回転テーブル
３が回転して最初のカーボンモールド２がカーボンモー
ルド基準点にセットされる。主回転テーブル３と連動し
て、第１減速機１２の第２ビニオン１６、第２平歯車１
８、第１プーリ１９．タイミングベルト２０、第２プー
リ３３、第２減速機２３および回転軸２４を介して、従
回転テーブル５が回転して、最初のホッパー４がホッパ
ー基準点にセットされる。

それから第１シリンダ３１がその先端の係合片３０にス
ライド２６の突起２６ｂを引っ掛けてホッパー４の底蓋
２５を引き開ける。かくしてホッパー４の中のダイヤモ
ンド粒１が貯留容器６の中に落とし込まれる。第１エア
ーシリンダ３１が復帰し底蓋２５はスライド装置２６の
はね２６により押圧されてホッパー４の底蓋２５を閉じ
る。

第５図はカーボンモールド１個分にたいするダイヤモン
ド粒の抽出から植え付けまでを、ダイヤモンド粒の動き
を中心にまとめた作業のフローを示す図である。以下、
第５図をも参照しながら、関連する装置の動作を説明す
る。

コンプレッサーが回転円板７に真空導通して負圧を与え
た後に、第２ギアードモータ４７が作動して第２インデ
クサ−４６を介して回転円板７を回転させ、回転円板７
の外周面４３に設けた吸着口４５の１つが貯留台１１６
の中のダイヤモンド粒１に接しながら移動してその間に
ダイヤモンド粒の１粒を吸着しそれを保持して回転円板
７の頂点にきた時に停止する。

そこでフォトセンサー５１が吸着口４５にダイヤモンド
粒が吸着されているか否かを確認する。

もしダイヤモンド粒が吸着されていない場合には、再び
回転円板７が半回転してもう１つの吸着口４５が吸着作
業を行う。

ダイヤモンドの確認粒がされた時、ロボット８が作動を
開始する。ロボット８の第１水平アーム５Ｇ、第２水平
アーム５８、軸および旋回軸６３を介してロボットハン
ド６６に取り付けられたバキュームピット６５は、鉛直
の状態で、回転円板７に吸着されたダイヤモンド粒１の
真上から降下する。バキュームピット６５がダイヤモン
ド粒に接した時に真空導通が回転円板７からバキューム
ピット６５に切り替わって、ダイヤモンド粒はバキュー
ムピット６５に吸着される。なお、バキュームピット６
５の先端部には、ばねが組み込まれており、このばねが
ダイヤモンド粒に対するショックアブソーバとして働く
。

それからロボット８はダイヤモンド粒をカーボンモール
ド２の植え付は箇所の窪みまで運び、植え付ける。この
時、真空導通がバキュームピット６５から回転円板７に
再び切り替わり、かくしてダイヤモンド粒は接着剤の塗
布された窪みに植え付けられる。そしてロボット８は原
点（バキュームピット６５が回転円板７の上方に位置す
る点）に復帰する。なおダイヤモンド粒１を植え付ける
窪みがカーボンモールド２の水平面にある場合は。

バキュームピット６５は鉛直の状態で植え付けを行い、
窪みがカーボンモールド２の傾斜面にある場合は、バキ
ュームピット６５は第３エアーシリンダによりある角度
例えば３０度傾斜させて植え付けを行う。

以上のようにして、１粒のダイヤモンド粒１をカーボン
モールド２の窪み１つに植え付けるが。

このように回転円板７によるダイヤモンド粒の吸着から
ロボット８による植え付けまでの一連の動作を繰り返し
てカーボンモールド２の多数の窪みにダイヤモンド粒１
を全部植え付けるまで作業が続けられる。

カーボンモールド１個に対するダイヤモンド粒の植え付
は作業が終了すると、架台の上板２９上に設置された第
２エアーシリンダ４９が作動して貯留容器６の下蓋６ａ
を引き開けて残ったダイヤモンド粒を従回転テーブル５
の下部テーブル２２に設けた残留ダイヤモンド粒用容器
３４の中に落とし込み、これで第１次段階の作業が終了
する。

次に自動的に第２次段階の作業に入るが、第２次段階の
作業では、主回転テーブル３が１／１６回転して２番目
のカーボンモールド２がカーボンモールド基準点にセッ
トされ、それと同期して従回転テーブル５が回転して２
番目のホッパー４がホッパー基準点にセットされる。続
いて前述の第１次段階と同様の作業が繰り返される。さ
らに、第３次段階・・・・・・第１６次段階の作業が実
行されて。

本実施例のダイヤモンド粒自動植え付は装置による作業
が完了する。

以上説明したように１本実施例は、特に貯留したダイヤ
モンド粒から１粒を真空吸着して取り出すことができる
回転円板を設けたことと、取り出したダイヤモンド粒を
カーボンモールドの指定した位置に植え付けるロボット
を採用したことにより、第８ｗｉに示すようなワイヤラ
インタイプのサーフェイスセットピットに用いる複雑な
形状のカーボンモールドへのダイヤモンド粒の植付けも
可能とし、またロボットにより、ストアされた多点の位
置データを基にバキュームピットを動かしてダイヤモン
ド粒の植え付けを行うので、装置の運転条件の調整を必
要としない操作性の極めて良好なダイヤモンド粒自動植
え付は装置となる。

さらに、本実施例によれば、最多１６個のカーボンモー
ルドに連続して自動的にダイヤモンド粒を植え付けるこ
とができるので作業の省力化ひいては無人化を図ること
ができる。また、−度に準備するカーボンモールドの種
類は１種類に限らず、例えば第６図に示すように大きさ
、形状の異る２種類２Ａ、２Ｂを１組として８組を配置
しダイヤモンド粒自動植え付は作業を行うこともでき、
さらに１つの種類、のカーボンモールドにある粒度のダ
イヤモンド粒の他の種類のカーボンモールドに他の粒度
のダイヤモンド粒を植付けることもできる。また、さら
に数個のカーボンモールドを主回転テーブルに連続的に
配置して１つのホッパーのダイヤモンド粒を用いて植付
は作業を行うこともできる。

なお、高硬度固体粒としてはダイヤモンド粒の他にボロ
ン炭化物、セラミック等も考えられている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、貯留容器に貯留した高硬度固体粒から
１粒を真空吸着装置により取り出して、取り出した高硬
度固体粒をカーボンモールドの植付は予定の窪みにロボ
ットにより植付ける高硬度固体粒自動植付は方法および
その装置を採用したことにより、ワイヤラインタイプの
サーフェイスセットピット用のカーボンモールドのよう
に、傾斜面が階段状になった逆円錐形の深い穴を持ち各
段に多数の窪みを設けた複雑な形状のカーボンモールド
にも高硬度固体粒を確実に植付けることができ、またロ
ボットにより、記憶された多点の位置データを基に高硬
度固体粒の植え付けを行うので、装置の運転条件の調整
を必要とせず簡単な操作で装置を運転することができる
。

また、上記の真空吸着装置とロボットを主体として構成
する高硬度固体自動植付は装置に加えて、複数のカーボ
ンモールドを配置し順次規定位置にセットする主回転テ
ーブルを備えることにより。

−度だけの準備作業で、多くのカーボンモールドに連続
して高硬度固体粒を植付けることができ。

−段と自動化を図ることができる。

さらに、上記の真空吸着装置とロボットを主体として構
成する高硬度固体粒自動植付は装置に加えて、前記の主
回転テーブルと、カーボンモールドのそれぞれに植付け
る高硬度固体粒を入れる高硬度固体粒容器を設けた従回
転テーブルを組み合わせることにより、ある種のカーボ
ンモールドにある粒度の高硬度固体粒をほかの種類のカ
ーボンモールドには他の粒度の高硬度固体粒を植付ける
ことができ柔軟性のある工程をもつ自動化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のダイヤモンド粒自動植付は装
置の全体図、第２図は第１図の■−■矢視図、第３図は
実施例の装置の主要要素である従回転テーブルと貯留容
器の位置関係を示す図、第４図は実施例の装置の主要要
素である回転円板と貯留容器の位置関係を示す図、第５
図はダイヤモンド粒の取り出しから植付けまでの作業フ
ローを示す図、第６図は２種類のカーボンモールドの配
置図、第７図はカーボンモールドの断面図、第８図はワ
イヤラインタイプのサーフェイスセットビットの一例を
示す図である。 １・・・高硬度固体粒（ダイヤモンド粒）、２・・・カ
ーボンモールド、３・・・主回転テーブル、４・・・高
硬度固体粒容器（ホッパー）、５・・・従回転テーブル
、６・・・貯留容器、７・・・真空吸着装置（回転円板
）、８・・・ロボット、１２・・・主昧動装置（第１減
速機）、２２・・・従駆動装置（第２減速機）、２５・
・・可動底蓋（底蓋）、２６＆３１・・・開閉装置（ス
ライド装置、第１エアーシリンダ）、３７・・・溝穴、
３８・・・主回転テーブル用回転角割出し装置（第１イ
ンデクサ）、４２・・・空間、４３・・・外周面、４５
・・・吸着口、４６・・・回転円板用回転角割出し機構
（第２インデクサ）、４７・・・回転円板用駆動機構（
第２ギアードモータ）。 ６５・・・バキュームピット、６６・・・ロボットハン
ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高硬度固体粒を植付ける予定の窪みが所定の順序で
   配列されカーボンモールドを所定位置に配置し、高硬度
   固体粒を貯留容器に投入して貯留し、該貯留容器の中の
   高硬度固体粒に接しながら真空吸着装置に設けた吸着口
   を移動させて１粒の高硬度固体粒を取り出し、前記カー
   ボンモールドおよび前記真空吸着装置上の空間を作動す
   るロボットを作動させて、取り出した前記高硬度固体粒
   を前記ロボットのロボットハンドに取り付けたバキュー
   ムピットに吸着させて、前記ロボットに記憶させた位置
   データに従って前記カーボンモールドの窪みまで運んで
   植付ける高硬度固体粒自動植付け方法。 ２、高硬度固体粒を植付ける予定の窪みが所定の順序で
   配列されたカーボンモールドの配置装置と、前記カーボ
   ンモールドに植付けるべき高硬度固体粒を貯留しその周
   囲の上下方向に溝穴を設けた貯留容器と、前記溝穴に摺
   動自在に嵌合し内部に設けた空間に連通した吸着口を外
   周面に設け前記空間を真空源に接続した真空吸着装置と
   しての回転円板と、該回転円板を回転円板用回転角割出
   し機構を介して駆動する回転円板用駆動機構と、前記カ
   ーボンモールドの配置位置および前記回転円板上の空間
   を作動するロボットと、該ロボットのロボットハンドに
   取り付けられ前記回転円板の吸着口の高硬度固体粒を吸
   着するバキュームピットと、前記回転円板または前記バ
   キュームピットを真空吸引する真空源と、前記回転円板
   用駆動機構、前記ロボットおよび前記真空源を制御する
   第１制御装置とから構成された高硬度固体粒自動植付け
   装置。 ３、前記カーボンモールド配置装置が、複数のカーボン
   モールドを上面に所定間隔に配置した主回転テーブルと
   、該主回転テーブルを主回転テーブル用回転角割出し機
   構を介して駆動する主駆動機構と、該主駆動装置を制御
   する第２制御装置とから構成したことを特徴とする請求
   項２記載の硬度固体粒自動植付け装置。 ４、前記複数のカーボンモールドのそれぞれに植付ける
   高硬度固体粒を入れたそれぞれの高硬度固体粒容器を所
   定間隔に設置した従回転テーブルと、該従回転テーブル
   を従回転テーブル用回転角割出し機構を介して駆動する
   従駆動機構と、前記貯留容器に隣接して配置し該貯留容
   器上の高硬度固体粒容器の可動底蓋を開閉する装置と、
   前記従回転機構および前記開閉装置を制御する第３制御
   装置を備えたことを特徴とする請求項３記載の高硬度固
   体粒植付け装置。