JPH063678B2 - ハブ付きディスクの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディスク本体に中心穴を有するハブを固着す
るためのハブ付きディスクの製造装置に係り、とくに光
ディスク本体、光磁気ディスク本体の中心にハブ中心を
高精度で一致させて固着するためのハブ付きディスクの
製造装置に関する。

（従来の技術及び問題点） 一般に、第６図に示す如く、光ディスク、光磁気ディス
ク本体１は、中心部に内径穴２を持ち、内周部に内周グ
ルーブ（捨て溝で、１．６μｍピッチの同心の溝の集ま
り）３及び外周部に外周グルーブ４を形成したものであ
る。

ハブ付きディスクの完成品の製造方法は、まず第６図に
示したディスク本体１のグルーブ３，４の中心（すなわ
ちディスク本体の中心）とハブ５の中心穴６の中心とを
一致させてハブ５をディスク本体１に固着して第７図の
半完成品７を作成し、次に２枚の半完成品７を第８図の
如く貼り合わせ一体化するものである。

また、別の製造方法としては、予め光ディスク、光磁気
ディスク本体１を２枚貼り合わせておき、第９図の如く
片面にハブ５を固着し、次に第１０図のように裏返し、
残りの面にハブ５を第１１図の如く固着するものがあ
る。

いずれの製造方法を採用するにしてもディスク本体１の
グルーブ３，４の中心とハブ５の中心穴６との偏心量は
２５μｍ以内とする必要があり、ハブ付きディスクの製
造装置はその偏心量２５μｍ以下の条件を満足させ得る
ものでなければならない。

第１２図はハブ付きディスクの製造装置の第１従来例で
ある。この図において、Ｘ−Ｙテーブル１０上にはガイ
ド１１及び位置決めアーム１２からなるディスク位置決
め手段が設けられており、Ｘ−Ｙテーブル１０の移動範
囲の上方にはディスク位置決め手段で位置決め保持され
たディスク本体１の画像認識位置Ｐ（例えば内周又は外
周グルーブの９０度間隔の４箇所）を写すカメラ１３が
配置されている。また、Ｘ−Ｙテーブル１０の移動範囲
上の別の位置には超音波溶着機１４のホーン１５が配置
されている。該ホーン１５は先端面に位置決めピン１６
を有し、該ピン１６で位置決めしてホーン先端面にてハ
ブ５を真空吸着する機能を持つようにしている。

そして、Ｘ−Ｙテーブル１０上にディスク本体１を載せ
位置決めし、カメラ１３の下方にＸ−Ｙテーブル１０を
移動してディスク本体１のグルーブの画像処理を行い、
グルーブ中心（ディスク本体中心）と前記ホーン側ピン
１６の中心との位置関係を算出しＸ−Ｙテーブル１０を
動かして中心補正を行いながら超音波溶着機１４にセッ
トされたハブ５をディスク本体１に溶着する。

この装置の問題点は、カメラ１３と超音波溶着機１４の
位置決めピン１６との位置関係が重要であり、振動体に
取り付けられているホーン１５が動いても、またカメラ
１３が動いてもハブ５のディスク本体に対する溶着精度
が落ちるという欠点がある。また、ホーンに複雑な細工
を施すことは不可能であり、一定外径の位置決めピンで
ハブ５のセンタリング（中心位置出し）を行わねばなら
ず、多様なハブ中心穴径に対応出来ない。また、ストロ
ークが大きく、精度が高いＸ−Ｙテーブルが必要であ
る。

第１３図はハブ付きディスクの製造装置の第２従来例で
ある。この装置は、同一ステージ上に超音波溶着機のホ
ーン１５Ａ及びカメラ１３を配置し、位置決めピン２１
を用いてハブ５のセンタリングを実施し、カメラ１３で
保持台２０上のディスク本体１の画像認識位置（例えば
内周又は外周グルーブの９０度間隔の４箇所）を写して
グルーブ中心とハブ中心とを一致させてホーン１５Ａに
よる超音波溶着を実行するものである。

第２従来例の装置は、位置決めピン２１を用いてハブ５
のセンタリングを実行しており、やはり多様なハブ中心
穴径に対応出来ない。また、溶着後に、位置決めピンか
らハブ付きディスクを取り出すのもやりにくい欠点があ
る。また、カメラ１３による画像取り込みとハブ溶着と
を同一ステージで行っているが、ディスクサイズが小さ
くなると、カメラと超音波溶着機のホーンとがスペース
上干渉してしまい、例えば３．５インチディスクの場
合、この配置をとることは不可能となる。さらに、ディ
スク本体のグルーブの画像取り込みに外周グルーブを用
いるとディスクサイズの変更によりカメラ位置を大幅に
移動セッテイングし直さなければならない問題がある。

上記、第１、第２従来例でも述べたように、ハブのセン
タリングは、位置決めピンを用いて従来実施されている
が、ハブの中心穴の径は品種により異なり、しかも中心
穴のばらつきもまちまちである。このため、位置決めピ
ンで精度の高いセンタリングを実現することは非常に困
難である。従って、ピンによる位置決めの場合、 (1) ハブの内径精度を高くする、 (2) 上記ピンを各ハブの品種に対応して用意する、と
いう必要が生じる。

しかし、(1)の項目を満たそうとすると、製造原価が高
くなり、ピンとハブとの嵌合が厳しくなり、挿入が難し
くなる。また(2)の項目を満たすようにする場合、ピン
の管理の必要が生じ、多品種に対応させるためには切り
換え段取り時間が発生する。

本発明は、上記の点に鑑み、外径可変式のセンタリング
チャックを採用することにより多様な中心穴径のハブの
センタリングを実行可能で、しかもカメラによる画像処
理位置と超音波溶着機によるディスク本体へのハブ溶着
工程の位置とを異なる位置として、カメラと超音波溶着
機のホーンのスペース上の干渉を解消したハブ付きディ
スクの製造装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用） 上記目的を達成するために、本発明は、ディスク本体に
ハブを固着するハブ付きディスクの製造装置において、
移動テーブル上に配設された回転テーブルと、該回転テ
ーブル上に配設されたＸ−Ｙテーブルと、該Ｘ−Ｙテー
ブル上にディスク本体を保持するディスク保持手段と、
前記回転テーブル上に立設されてハブを保持する外径可
変式のセンタリングチャックと、前記移動テーブルの第
１の特定位置で前記ディスク本体上の所定の画像認識位
置を写すカメラと、前記移動テーブルの第２の特定位置
で前記ディスク本体に対して前記ハブを超音波溶着する
超音波溶着機とを備えた構成としている。そして、前記
カメラの写した画像より前記ディスク本体の中心位置を
割り出し、前記Ｘ−Ｙテーブルを移動して当該ディスク
本体の中心位置を前記センタリングチャック中心に一致
させ、然る後に移動テーブルの移動動作によって超音波
溶着機の真下にディスク本体及びハブを位置させて超音
波溶着動作を実行する。

（実施例） 以下、本発明に係るハブ付きディスクの製造装置の実施
例を図面に従って説明する。

第１図及び第２図は本発明の全体構成を示す。これらの
図において、３０は基台であり、該基台上にカメラ支持
フレーム４１が立設され、該フレーム４１にカメラ４０
が取り付けられている。４２はカメラ４０に付随する光
学系（顕微鏡）である。また基台３０上に超音波溶着機
５０が立設固定されている。５１は超音波溶着機のホー
ンである。

また、前記基台３０上にスライドレール３２が敷設され
ており、該スライドレール３２上には移動テーブル３３
が摺動自在に設けられている。移動テーブル３３上には
回転テーブル３４が配置されている。該回転テーブル３
４は９０度間隔で３６０度回転可能なものである。回転
テーブル３４上にＸ−Ｙテーブル３５が配設され、該Ｘ
−Ｙテーブル上にディスク保持手段としてのＶ型ガイド
３６及び先端に当接部３７（樹脂製部材）を持つ位置決
めアーム３８が取り付けられている。該アーム３８はば
ねによりＸ−Ｙテーブル上に載置された光ディスク、光
磁気ディスクの本体１をガイド３６側に押し付ける方向
に付勢されている。また、位置決めアーム３８はエアー
シリンダの作動により開くようになっている。なお、外
径可変式のセンタリングチャック６０は前記回転テーブ
ル３４の中心軸上に立設されている。

前記移動テーブル３３がスライドレール３２の左寄り位
置、すなわち第１の特定位置にあるとき、ディスク本体
１の画像認識位置Ｐ（例えば内周又は外周グルーブの９
０度間隔の４箇所、但し、内周グルーブをみる方が、デ
ィスクサイズの変更時に好都合）をカメラ４０で写して
画像取り込みを行う。また、移動テーブル３３がスライ
ドレール３２の右寄り位置、すなわち第２の特定位置に
あるとき、超音波溶着機５０のホーン５１でディスク本
体１上にセンタリングされたハブ５の超音波溶着を行う
ようになっている。

第３図はディスク本体１を載置するＸ−Ｙテーブル上部
構造及びディスク保持手段の構成を示し、第４図及び第
５図は外径可変式のセンタリングチャック部分を示す。
これらの図において、Ｘ−Ｙテーブル３５の上部部材４
５には真空吸引溝４６が形成されており、該上部部材４
５上にはディスク吸着台４６が固定されている。該ディ
スク吸着台４６には前記真空吸引溝４６に連通する多数
の吸引孔４７が形成されている。該吸引孔４７は真空吸
引溝４６を介して負圧源（真空ポンプ等）に接続され
る。

また、上部部材４５には上面にＶ型ガイド３６を形成し
たディスク保持部材４８が固定され、また上部部材４５
に先端に当接部３７を持つ位置決めアーム３８が枢支さ
れている。従って、ディスク本体１（又はディスク本体
を２枚重ねたもの）はＶ型ガイド３６に周縁が当接する
ように位置決めアーム３８で押さえられた状態でディス
ク吸着台４６上に吸着保持されることになる。

第４図及び第５図に示される外径可変式のセンタリング
チャック６０は、円筒状チャック本体部６１、チャック
センターピン６２を持ち、チャックセンターピン６２は
円筒状チャック本体部６１の内周に対し摺動自在に設け
られている。そして、第３図のように回転テーブル３４
上に円筒状チャック本体部６１のフランジ状の下部が固
定されている。この際、センタリングチャック６０の中
心と回転テーブル３４の中心とを一致させておく。

前記円筒状チャック本体部６１の先端部には、当該先端
部が外側に開くことができるように等角度間隔で割り溝
６３が形成され、また円筒状チャック本体部６１の先端
部内周面は先端方向に広がったテーパー面６６となって
いる。この円筒状チャック本体部６１の中間部から下部
にかけては、内部に圧縮ばね７０を配置するための空間
６５を形成したために太くなっている。

一方、チャックセンターピン６２の先端部は、先端側よ
り大径部６７、テーパー面６８及び小径部６９の順に形
成され、テーパー面６８は先端方向に広がった形状であ
る。そして、第３図のようにチャックセンターピン６２
の下端側には円筒状チャック本体部６１の大径内周面７
１に対して摺動自在なばね受け部材７２が挿通され、さ
らにチャックセンターピン６２の下端にばね受け部材７
２の抜け防止用止め輪７３が固着されている。圧縮ばね
７０は空間６５の上端面とばね受け部材７２との間に挿
入されている。

なお、昇降ロッド８０は、圧縮ばね７０の力に抗して前
記チャックセンターピン６２を押し上げるためのもの
で、回転テーブル３４又は移動テーブル３３側に取り付
けられたエアーシリンダのピストンロッド自体で構成さ
れるか、あるいはカム機構等で駆動される。

従って、昇降ロッド８０を上昇させてチャックセンター
ピン６２を突出状態としたとき、円筒状チャック本体部
６１の外径寸法は最少となり、円筒状チャック本体部６
１の外周側にハブ５を容易にはめ込むことができる。ま
た、昇降ロッド８０を下降させれば、チャックセンター
ピン６２は圧縮ばね７０の力によって割り溝６３が形成
された円筒状チャック本体部６１の内側に引き込まれ
（下降し）、円筒状チャック本体部６１側テーパー面６
６に当接するピン側テーパー面６８で、装着されたハブ
５の中心穴６と円筒状チャック本体部６１の外径との間
に隙間がなくなるまで円筒状チャック本体部６１先端部
を押し広げる。これにより、ハブ５の中心位置出しが行
なわれるとともにハブ５は円筒状チャック本体部６１で
保持されることになる。

次に、上記実施例の全体的な動作説明を行う。まず、Ｘ
−Ｙテーブル３５上のディスク保持手段でディスク本体
１を保持する。すなわち、Ｖ型ガイド３６及び位置決め
アーム３８でディスク本体１外縁を挟持し、かつ吸着台
４６でディスク本体下面を真空吸引する。また、センタ
リングチャック６０でハブ５を保持し、かつハブ５のセ
ンタリング（中心位置出し）を行う。

そして、移動テーブル３３を左側の第１の特定位置に移
動し、ディスク本体１の画像認識位置Ｐ（例えば内周又
は外周グルーブの９０度間隔の４箇所）をカメラ４０で
写して画像取り込みを行い、グルーブ中心（ディスク本
体１の中心）を割り出す。回転テーブル３４に対するセ
ンタリングチャック６０の位置は既知（例えば回転テー
ブルの回転中心位置）であるから、Ｘ−Ｙテーブル３５
を移動して既知のセンタリングチャック６０の中心位置
にディスク本体１の中心を一致させる中心補正動作を行
う。

ディスク本体１の中心とセンタリングチャック６０の中
心とを一致させた状態を保持して移動テーブル３３は右
側の第２の特定位置に移動し、この位置で超音波溶着機
５０のホーン５１が下降してハブ５のディスク本体１へ
の超音波溶着を行う。ハブ付きディスクの完成品の製造
順序は、第６図乃至第８図に示した工程順に実行しても
良いし、また第９図乃至第１１図の工程順に実行しても
良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のハブ付きディスクの製造
装置によれば、以下に述べる効果を得ることができる。

(1) 外径可変式のセンタリングチャックを採用するこ
とにより多様な中心穴径のハブのセンタリングを実行可
能であり、ハブの中心穴径にばらつきがあっても高精度
のセンタリングが可能である。また、ハブを両面に貼付
けるときのセッティングが容易である。

(2) カメラによる画像処理位置と超音波溶着機による
ディスク本体へのハブ溶着工程の位置とを異なる位置と
しており、カメラと超音波溶着機のホーンのスペース上
の干渉を解消できる。従って、３．５インチ等の小径デ
ィスクの製造にも適用できる。また、画像認識位置を内
周グルーブとすることにより、ディスクサイズを変更し
てもカメラのセッティングを大幅に変更する必要がなく
なる。

(3) 画像処理によるディスク本体の中心割り出しと、
センタリングチャックによるハブ中心位置出しは高精度
で実行でき、ひいてはディスク本体中心に対するハブ中
心の偏心量を例えば２５μｍ以下にすることができる。

(4) カメラと超音波溶着機の位置関係はラフでよいた
め、移動テーブルの精度もラフでよく、また、カメラや
溶着機の調整等により位置が若干動いても溶着位置精度
に殆ど影響しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るハブ付きディスクの製造装置の実
施例を示す正面図、第２図は同斜視図、第３図はディス
ク本体を載置するＸ−Ｙテーブル上部構造及びディスク
保持手段の構成を示す正断面図、第４図はセンタリング
チャック部分の正断面図、第５図はセンタリングチャッ
ク先端部の平面図、第６図及び第７図はハブ付きディス
クの完成品の製造手順を説明する斜視図、第８図は同断
面図、第９図乃至第１１図は他の製造手順を説明する断
面図、第１２図はハブ付きディスクの製造装置の第１従
来例の斜視図、第１３図は第２従来例の正断面図であ
る。 １…ディスク本体、３，４…グルーブ、５…ハブ、６…
中心穴、３０…基台、３３…移動テーブル、３４…回転
テーブル、３５…Ｘ−Ｙテーブル、３６…Ｖ型ガイド、
３８…位置決めアーム、４０…カメラ、４５…上部部
材、４６…ディスク吸着台、５０…超音波溶着機、５１
…ホーン、６０…センタリングチャック、６１…円筒状
チャック本体部、６２…チャックセンターピン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−292476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−316335（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−155584（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−8264（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク本体にハブを固着するハブ付きデ
   ィスクの製造装置において、移動テーブル上に配設され
   た回転テーブルと、該回転テーブル上に配設されたＸ−
   Ｙテーブルと、該Ｘ−Ｙテーブル上にディスク本体を保
   持するディスク保持手段と、前記回転テーブル上に立設
   されてハブを保持する外径可変式のセンタリングチャッ
   クと、前記移動テーブルの第１の特定位置で前記ディス
   ク本体上の所定の画像認識位置を写すカメラと、前記移
   動テーブルの第２の特定位置で前記ディスク本体に対し
   て前記ハブを超音波溶着する超音波溶着機とを備え、前
   記カメラの写した画像より前記ディスク本体の中心位置
   を割り出し、前記Ｘ−Ｙテーブルを移動して当該ディス
   ク本体の中心位置を前記センタリングチャックの中心に
   一致させることを特徴とするハブ付きディスクの製造装
   置。