JPS61203264A - Automatic work mounting/dismounting method and device for lapping machine - Google Patents

Automatic work mounting/dismounting method and device for lapping machine

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Publication number
JPS61203264A
JPS61203264A JP60024796A JP2479685A JPS61203264A JP S61203264 A JPS61203264 A JP S61203264A JP 60024796 A JP60024796 A JP 60024796A JP 2479685 A JP2479685 A JP 2479685A JP S61203264 A JPS61203264 A JP S61203264A
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JP
Japan
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carrier
workpiece
workpieces
robot
work
Prior art date
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Pending
Application number
JP60024796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Konishi
敏夫 小西
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YAMAGUCHI KIYOINE
Toa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
YAMAGUCHI KIYOINE
Toa Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by YAMAGUCHI KIYOINE, Toa Kogyo Co Ltd filed Critical YAMAGUCHI KIYOINE
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Pending legal-status Critical Current

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To absorb the carrier and the work together simultaneously by absorbing the eccentric section of work through an absorption pad then applying a correcting/reinforcing board onto the rear face of thin unstable carrier fitted with a work and holding onto a plane. CONSTITUTION:A drive sun gear 3 is arranged in the center of lapping machine while an internal gear 4 is arranged on the outercircumference. A planetary pinion supported on an annular lapping table 5 is gearing between them 3, 4. A compatible pad will absorb the eccentric section of work W0. The eccentric section of work can be absorbed through weak force of small pad while supported by a flexure correcting/reinforcing board from the rear of carriers P1-P5 fitted with thin work W0 thus to enable simultaneous adsorption and mounting/dismounting. Furthermore, a feed relay center 6 and containing relay center 7 are provided in the feed line and the containing line.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)  産業上の利用分野 セニへ 1)#ズ≠その他セラミック関係のラッピング2)金属
全般のラッピング (2)従来の技術 ラップ盤中央に駆動用サンギヤ、外周にインターナルギ
ヤがあり、その中間のリング状ラップテーブルに支えら
れたグラネタリーピニオン(以下キャリヤと呼称)が噛
合って上蓋(上定盤)でキャリヤに嵌装したワークを加
圧して行なうラッピングマシンのワークの装填及装出は
上蓋を押釦自動で約300z上昇開放し、ラップテーブ
ル全面に5〜6枚のキャリヤ装填され、合計50〜60
枚のワークが嵌装ぢれている。ワークの装填中セテーブ
ルを押釦電動で緩速回転嘔せながら例えば125φのワ
ークを12巳5φのキャリヤ孔に手作業で連続挿入し、
上蓋下面とテーブル表面はホースにより砥粒液の撒布及
び噴射洗浄し、ラッピング加工完了時[H品質保護のた
め、常に乾燥を予防し、液噴射を行ない、ワークをキャ
リヤ挿入及び抽出には吸着バットを使い1枚づつ手作業
で回収し、更に収納ラックの溝に1枚づつ挿入収納する
。未加工ワークの取り出しとラフブチ−プル上ギヤII
 j装填も完全な手作業の繰り返しで正に人がマシンに
使われている傾向の強い心労な手作業といえる。
[Detailed Description of the Invention] (1) To the industrial field of application 1) Wrapping of #s≠other ceramics 2) Wrapping of metals in general (2) Conventional technology A driving sun gear in the center of the lapping machine and an interface on the outer periphery. A lapping machine that has a null gear and a granary pinion (hereinafter referred to as a carrier) supported by a ring-shaped lap table in the middle that engages with the gear and pressurizes the workpiece fitted to the carrier with an upper cover (upper surface plate). To load and unload the workpieces, the top cover is automatically raised and opened by pressing the button, and 5 to 6 carriers are loaded on the entire surface of the lap table, for a total of 50 to 60 pieces.
Two pieces of workpiece are inserted. While loading the workpiece, push the button and rotate the table at a slow speed while manually inserting, for example, a 125φ workpiece into a 12mm x 5φ carrier hole,
The lower surface of the top lid and the table surface are cleaned by spraying and spraying abrasive liquid using a hose, and when the wrapping process is completed [H To protect quality, always prevent drying, spray the liquid, and use a suction vat to insert and extract the workpiece into a carrier. Collect the sheets manually one by one using a holder, and then insert and store the sheets one by one into the grooves of the storage rack. Retrieval of unprocessed workpiece and rough butchy pull upper gear II
Loading is also a completely manual process, and can be described as a labor-intensive manual process that tends to be carried out by humans.

(3)  発明が解消しようとしている問題点1)ラッ
プ盤で噛合いを解かれた位置決め困難なキャリヤの中心
とロボットの中心合わせ基準点の設定とロボット操作に
転換して孔公差の小ざなキャリヤにワークを嵌装する方
式と装置の発見。
(3) Problems to be solved by the invention 1) Setting a reference point for centering the robot with the center of the carrier, which is difficult to position after disengaging with the lapping machine, and converting the robot operation to the carrier with small hole tolerances. Discovery of a method and device for fitting workpieces into

2)ワーク孔関係の異なるキャリヤ交換によるロボット
下面の吸着バット群の複雑な段増り替え時間の解消方法
と装置の発見。
2) Discovery of a method and device to solve the complicated change-over time of suction bat groups on the underside of the robot by exchanging carriers with different work hole relationships.

3)精巧な手作業の単純動作の積み上げ転換に発生する
サイクルタイムの膨張とコスト高による合理化矛盾の解
消方法と装置の発見。
3) Discovery of a method and device to resolve the rationalization contradiction caused by the expansion of cycle time and high costs that occur in the accumulation and conversion of simple, elaborate manual operations.

(4)  問題点を解決するための手段1)ギヤーの噛
合いを解かれてテーブルに載っている基準線の無い、ギ
ヤ11ヤの中Iしとロボットの中心合わせにキャリヤの
外周に離れた2箇所の歯形を同時間知による検知停止を
採用して解決した。
(4) Measures to solve the problem 1) When the gear is disengaged and there is no reference line on the table, there is no reference line on the table. The problem was solved by using a system that detects and stops tooth profiles at two locations at the same time.

2)手動多段作業を自動機構転換による時間膨張をトー
タルサイクルタイムで圧縮する方法にワーク供給ライン
と収納ライン間に各々中継センターを設けてワークを嵌
装したキャリヤ単位の装填、装出方法の採用と附帯搬送
はすべてラッピング裏時間帯で処理してサイクルタイム
の短縮を図った。
2) Adoption of a method of loading and unloading carrier units in which workpieces are loaded by installing a relay center between the workpiece supply line and the storage line to reduce the time expansion caused by automatic mechanism conversion in manual multi-stage work to the total cycle time. and all incidental transportation were handled during the wrapping time to shorten cycle time.

(5)  実施例 ラップ盤主テーブルライン中心に駆動用サンギヤ■、外
周にインターナルギヤ■があり、中間のリングテーブル
■上にワークを嵌装したプラネタリ−ビニオンP(以下
キャリヤと呼称)が噛み合っている現状のラッピングマ
シン操業ではワーク装填孔Wに僅な間隙で薄いワークW
0を1枚づつ手作業で50〜60枚を挿入し、正味ラッ
ピング時間6〜7分を介して再びテーブル手作業で全キ
ャリヤから品質保持上極力1分以内抽出の制約短時間に
ラッピングしたワークを1枚づつ50〜60枚を傷付け
ずT1に扱い更に1枚づつラック溝に挿入して収納しな
ければならない。インチング操作でキャリヤ噛み合わせ
装填その他機調整は熟練を要し、本来一番精巧且信頼出
来る手作業を電子と機械のハイテクを合理的に結合して
無人化を図っても動作の単純積み上げ自動化は却って操
作時間の膨張になりかねず、単純自動の発想転換が必要
である。トータルサイクルタイム短縮の成否が無人化装
置の価値を決定づけるものであり、無人化ラッピングに
はサイクルタイム膨張リスクを伴ない勝ちである。若し
機能解決出来ても却って償却的にもコスト高矛盾を来た
すので完全自動化の実現が遅れている。本発明はユニー
クな発想と共に完全に無人化を達成したものである。キ
ャリヤにワークを嵌装の′!ま同時吸着一括装填、装出
を図9キャリヤ交換にも、互換性バットD3の採用によ
りバット数を激減させ段ウリ替えのロス時間を大幅に解
消し、更に供給及び収納ラインに中継棚■■を設は各収
納ラック間操作はラッピング裏時間帯の活用でトータル
サイクルタイムの大福短、縮を達成している。
(5) Example lapping machine The main table line has a driving sun gear ■ in the center and an internal gear ■ on the outer periphery, which mesh with a planetary binion P (hereinafter referred to as carrier) on which the work is fitted on the ring table ■ in the middle. In the current lapping machine operation, thin workpieces W are placed in the workpiece loading hole W with a small gap.
Insert 50 to 60 pieces of 0 by hand one by one, and after the net wrapping time is 6 to 7 minutes, manually extract from all carriers within 1 minute to maintain quality.Works wrapped in a short time. It is necessary to handle 50 to 60 sheets one by one at T1 without damaging them, and then insert and store them one by one into the rack groove. Inching operations, carrier meshing, loading, and other machine adjustments require skill, and even if manual work, which is originally the most sophisticated and reliable, is rationally combined with electronic and mechanical high technology to make it unmanned, it will not be possible to simply stack and automate the operations. On the contrary, it may lead to an increase in operation time, and a change in the way of thinking from simple automation is required. The success or failure of reducing the total cycle time determines the value of unmanned equipment, and unmanned wrapping is a win without the risk of cycle time expansion. Even if the functionality could be solved, the realization of complete automation has been delayed because it would lead to high costs and contradictions in terms of amortization. The present invention has a unique idea and has achieved complete unmanned operation. Insert the workpiece into the carrier! In addition, the use of interchangeable butt D3 dramatically reduces the number of bats and eliminates the lost time of stage gourd changes, and furthermore, there is a relay shelf in the supply and storage line. The operation between each storage rack is done during the wrapping time, thereby achieving a reduction in total cycle time.

中継機能に中継センターテーブルの昇降をモータOの駆
動でタイミングベルトを介してプーリ[相]■によりス
クリュ[相]に固定したベースの上の4本のテーブル支
持ロッドはガイドメタル391〜39dにより垂直昇降
しキャリヤを載せたトレイ28〜32の装入出はクラッ
チレバ−0を介してンリンダのによりクラッチローラ1
8 (18’)を、圧着することにより棚とリフトテー
ブル側のタイミングプーリ及びベルトが同調してトレイ
を確実に移動することが出来る。
The four table support rods on the base, which are fixed to the screw [phase] by the pulley [phase] ■ via the timing belt driven by the motor O, are vertically moved by the guide metals 391 to 39d. Loading and unloading of the trays 28 to 32 on which the carriers are placed is carried out by the clutch roller 1 via the clutch lever 0.
By crimping 8 (18'), the timing pulleys and belts on the shelf and lift table side can synchronize and move the tray reliably.

トレイ支持ローラ16 (16’)〜18(18’) 
 はンリンダ[相]の操作と連動昇降によりキャリヤ支
持テーブル@セ降下してリフト上旋回テーブル下面に降
下しテーブルセンターボスに嵌装して完全同期回転する
ことが出来る。
Tray support rollers 16 (16') to 18 (18')
By lifting and lowering the carrier support table in conjunction with the operation of the cylinder [phase], the carrier support table is lowered to the lower surface of the revolving table on the lift, and is fitted onto the table center boss, allowing for complete synchronous rotation.

ラッピングタイムアウトと連動して上蓋@が300%上
昇開放して上蓋に内壁に洗浄液噴射管を装備した洗浄2
蔽カバー〇内に停止し、上蓋下面と下方の主テーブル■
上面を洗浄液噴材完了して遮蔽カバーは上昇すると共に
サンギヤ■とインターナルギヤ■に沈降してキャリヤと
噛合を解き、ワークを自動抽出するにはキャリヤの位置
決めが先決である。現状はワークに摺り傷をつけないた
めテーブル上でキャリヤと噛合い状態のサンギヤと外周
のインターナルギヤを沈降させて噛合いを外しているの
で噛合い点を目安に出来ないのでテーブル回転で公転す
るキャリヤP中心軌跡直上適正高さに停止するロボット
の下面に、装備したバット取り付は円板中心と旋回テー
ブルに載ってロボット直下に近ずくキャリヤPの中心合
せに於いてキャリヤの外周は歯形のため外径の単純投影
センサ方式による中心合せ停止は至難である。従って本
発見では減速点と停止点をキャリヤ外径歯形の離れた2
点例えば円周角45°を挾む2箇所を捕らえる磁気セン
サーを直上のロボット円板上同関係位置に装着して、2
箇所同時感知をもって検知OKとする第1センサーnで
テーブルを減速又セサーボモータエンコーダー指令点と
し、第2センサーm位置で完全停止点とする。若し直径
の小さなセンサーで歯形位置検知すればモデーール=3
の場合頂部と底部では7z程度の誤差が出るので、精度
向上のため歯形基準ピッチ2倍分を感知出来るよう20
φの磁気センサーを使い、P、C,D噛合ラインの偶数
歯単位で頂部と底部面積比を略々同積と見做して、磁気
センサ一部の中心ライン50チ感知で検知ON信号が出
るようにセンサー取付は位置及びボリュームをセットす
ると検知誤差士α12以下に精度保障出来るのでテーブ
ルの精度停止制御と相まってキャリヤとロボット基準線
停止誤差は1〜2〜を達成することが出来るので本発見
によりワーク嵌装のまま一括キャリャ取外しと1次収納
テーブルリフト0のテーブル上キャリヤの間欠旋回と連
動してワーク抽出量バット付トラバーサ又ハコンベヤー
によりワークを抽出搬出し正確なラック収納が出来る。
Cleaning 2: The top lid rises by 300% in conjunction with the wrapping timeout, and the top lid is equipped with a cleaning liquid injection pipe on the inner wall.
It stops inside the cover〇, and the bottom surface of the top cover and the main table below■
After spraying the cleaning liquid on the upper surface, the shielding cover rises and sinks into the sun gear (2) and internal gear (2), disengaging from the carrier.The positioning of the carrier is the first step in automatically extracting the workpiece. Currently, in order to avoid scratches on the workpiece, the sun gear and the internal gear on the outer periphery, which are in mesh with the carrier, are sunk down and disengaged from each other on the table, so the meshing point cannot be used as a guide, so the table revolves around the workpiece. The butt mount installed on the underside of the robot, which is stopped at an appropriate height just above the center trajectory of the carrier P, is placed on the center of the disc and rests on the rotating table, approaching directly below the robot. Therefore, it is extremely difficult to center and stop using a simple projection sensor method using the outer diameter. Therefore, in this discovery, the deceleration point and the stopping point are set at two points apart on the carrier outer diameter tooth profile.
For example, magnetic sensors that capture two points sandwiching a circumferential angle of 45° are attached to the same relative positions on the robot disk directly above the robot disk.
The table is decelerated or the servo motor encoder command point is set by the first sensor n, which determines the detection is OK when the positions are simultaneously sensed, and the complete stop point is set at the second sensor m position. If the tooth profile position is detected by a sensor with a small diameter, the model = 3
In this case, there will be an error of about 7z between the top and bottom, so in order to improve accuracy, the tooth profile standard pitch of 20
Using a φ magnetic sensor, assuming that the top and bottom area ratios are approximately the same in units of even teeth on the P, C, and D meshing lines, a detection ON signal is generated when the magnetic sensor detects 50 teeth on the center line. When installing the sensor and setting the position and volume so that the sensor comes out, the detection error can be guaranteed to be less than α12, so combined with the precision stop control of the table, the carrier and robot reference line stop error can achieve 1 to 2. This discovery was made. Therefore, in conjunction with the simultaneous removal of the carrier with the workpiece still attached and the intermittent rotation of the carrier on the table of the primary storage table lift 0, the workpiece can be extracted and carried out using a traverser or conveyor with a workpiece extraction amount butt and stored in racks accurately.

未加工ワーク供給ラインでは、供給中継ステーン、ンの
供給テーブルリフト@上待機のキャリヤにワークラック
から1枚づつバット付演算機能を備えた精密テーブルト
ラバーサ−■でキャリヤ孔に正確に挿入し、ラップテー
ブル装備キャリヤ単位l[次プールし、キャリヤにワー
クを嵌装のままロボットヘッド■で、一括吸着して伸縮
式旋回アーム■により、ラップ盤サンギヤ■と外周のイ
ンターナルギヤ0間にプラネタリ−ピニオンとして正常
な噛み合いのため歯先センサで追跡感知して精密な自動
インチングを行ない連続装填する。平滑で濡れて密着性
の高い金属研削平板に真空密着している研摩された薄板
ワークの表面をワークと僅か小径の吸着バットでワーク
を吸着し直上剥離することは真空理論的に不可能である
がワークに微かな可視性があればワークの偏心部を小形
バット吸引しても、小でな力で真空層破壊出来るので抽
出も容易である。ラップ盤主テーブル■は基盤目に溝加
工でれているので吸着抵抗も平板より相当小さくて済み
、仮にテーブル下面に基盤目加工されていなくともワー
クの偏心部を吸着すれば小さなバットで吸引出来る原理
によりワーク孔径及び孔数の異なる数種のキャリヤの孔
DIDzヲ重ね投影してワーク孔が重なる部分の内接円
より稍小径のバットを、各機種共用の互換性吸着バット
D3として活用しワークの偏心部吸着による小形バット
配列方式でバット装備数を大幅削減事実に加えて多数の
吸着バット装備費と段取り替え時間を省き操業時間ロス
を解消出来る。
In the unprocessed workpiece supply line, a precision table traverser equipped with a butt and a calculation function is used to accurately insert the workpieces one by one from the workpiece rack into the carrier hole on the supply table lift at the top of the supply relay stand, and wrap the workpieces. Table-equipped carrier unit l [Next, pool the workpieces in the carrier and use the robot head ■ to suck them all at once, and use the telescoping rotating arm ■ to connect the planetary pinion between the lapping plate sun gear ■ and the internal gear 0 on the outer periphery. To ensure proper engagement, the tooth tip sensor tracks and senses the teeth, performs precise automatic inching, and continuously loads the teeth. It is theoretically impossible in vacuum theory to adsorb the surface of a polished thin plate workpiece that is in vacuum contact with a smooth, wet, and highly adhesive metal grinding plate using a slightly small-diameter suction bat and separate the workpiece directly above the workpiece. If the workpiece is slightly visible, even if the eccentric part of the workpiece is suctioned with a small bat, the vacuum layer can be broken with a small force, making extraction easy. The main table of the lapping machine ■ has grooves on the base surface, so the suction resistance is much lower than that on a flat plate. Even if the bottom surface of the table is not machined with base grains, it can be suctioned with a small vat if the eccentric part of the workpiece is attracted. According to the principle, the holes DIDz of several carriers with different workpiece hole diameters and hole numbers are overlapped and projected, and a butt with a slightly smaller diameter than the inscribed circle of the part where the workpiece holes overlap is used as a compatible suction batt D3 that can be used for each model. In addition to the fact that the number of bat equipment is greatly reduced by the small vat arrangement method using eccentric suction, it also eliminates operational time loss by eliminating the cost of installing multiple suction bats and changeover time.

未加工ワーク供給或は加工済みツー21次収納用各中継
センターは未加工ワーク嵌装キャリヤを同時一括吸着し
キャリヤ単位にラップ盤主テーブル上に連続装填しサイ
クルタイムの短縮或セ加工済みワークを!5.装したキ
ャリヤを同時一括吸着しキャリヤ単位に短時間連続装出
とワークの乾燥を予防し1次収納すると共にラッピング
操業裏時間帯に各ライン収納272間工程を消化し、ト
ータルサイクルタイム短縮の要素とするものである。
Each relay center for supplying unprocessed workpieces or storing processed workpieces simultaneously picks up carriers loaded with unprocessed workpieces, and continuously loads carriers onto the main table of the lapping machine to shorten cycle time or store processed workpieces. ! 5. This method shortens the total cycle time by suctioning loaded carriers at the same time, loading them continuously for a short period of time, preventing drying of the workpieces, and storing them in the primary storage.In addition, the process is completed during the 272-hour period of storing each line during the back hours of wrapping operations, which reduces the total cycle time. That is.

中継センター構造機能はアーム旋回ロボットにより未加
工ワークを嵌装のまま或は加工済みワークを嵌装したキ
ャリヤの移載を受けて外力駆動の旋回テーブル@を中央
に有するトレイ28〜32を各段に軽快に装入比出来る
ローラーレール形式でラップ盤上キャリヤ全数を収納す
ることが出来る〇但し1次収納棚のワーク抽出後のキャ
リヤはロボットのアーム旋回により供給ライン中継セン
ターに移載と同時にワーク挿入前にトレイのテーブル上
で更に心出しを行なうことによりキャリャインチング装
填を容易化する。
The relay center structure function uses a rotating arm robot to transfer trays 28 to 32 each having an external force-driven rotating table @ in the center, while receiving carriers loaded with unprocessed workpieces or loaded with processed workpieces. All the carriers on the lapping machine can be stored in a roller rail format that allows easy charging.However, after the work is extracted from the primary storage shelf, the carriers are transferred to the supply line relay center by the rotation of the robot's arm at the same time as the work. Further centering of the tray on the table prior to insertion facilitates carrier inching loading.

トレイ操作はトレイの装入比駆動と各段ライン停止して
棚ローラ伝導駆動機能と昇降駆動を備えたリフトにより
各段のトレイの装入比と、ロボット吸着アーム旋回搬送
又は各収納ラック間トラバーサ−と連動する。
Tray operation is done by driving the loading ratio of trays, stopping each stage line, adjusting the loading ratio of each tray by a lift equipped with a shelf roller transmission drive function and lifting drive, and by rotating the robot suction arm or traversing between each storage rack. - Linked with.

(6)  発明の効果 1)従来ともすればマンノに使われている傾向の単純心
労な連続作業から開放ちれ、1名で従来のラノピングマ
/ン4台の操業管理が出来るので大幅なコストダウンが
可能となり設備の償却性もよい。
(6) Effects of the invention 1) Freed from the simple and tedious continuous work that was traditionally used for manual labor, one person can manage the operation of four conventional Lanoping machines, resulting in a significant cost reduction. This makes it possible to depreciate the equipment.

2)ラッピング正味時間の裏時間帯に供給と収納缶ライ
ンの補助動作を、消化するため却ってトータルサイクル
タイムを大@短縮の結果により40%の生@性向上を実
現した。
2) Since the auxiliary operations of the supply and storage can lines were performed during the back-hours of the net wrapping time, the total cycle time was significantly shortened, resulting in a 40% improvement in productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図・・・ワーク装填、装出ロボットシステム配置図 第2図・・・ラップ盤主テーブル平面配置図第3図・・
・中間ステーション収納棚正面図第4図・・・中間ステ
ーン、ン収納棚平面図第5図・・・中間ステーション収
納棚側面図第6図・・・ロボットヘッド歯形感知センサ
m、nX係図 第7図・・・P、C,Dライン歯形センサ面積感知第8
図・・・中継センターテーブルに支持てれたキャリヤの
ワーク孔にワークを精度挿入 するためA、B、03個のセンナを購 えテーブルの間欠旋回と連動し3点同 時感知により孔検知OKとする心出し 説明図 第9図・・・装出時ロボットヘッド直下にキャリヤ今心
を出し停止後ロボットヘッドを旋 回させてキャリヤ機種毎に予め演算し て決めたプログラムセンサA、Bを購 えて等配孔と偏心孔をそれぞれA、B で感知すれば孔位相検知OKとする心 出し説明図 第10図・・・6孔ギヤリヤ図 第11図・・・8孔ギヤリヤ図 第12図・・・異種キャリヤ孔の互換性バット配置図第
13図・・・洗浄液遮断カバー装備図第14図・・・ロ
ボットヘッド断面図 第15図・・・ロボット下面取付図 1・・・キャリヤ操作用ロボットアーム2・・・ロボッ
ト下面装着板 3・・・サンギヤ 4・・・インターナルギヤ 5・・・主テーブル(リング状テーブル)6・・・供給
センター中継棚 7・・・1次収納中継棚 8・・・未加工ワーク収納ラック 9・・・バット付演算テーブル 10・・・スライドレール 11・・・演算旋回バット 12・・・旋回収納バット 13・・・供給テーブルリフト 14・・・収納テーブルリフト 15・・・キャリヤ支持テーブル 16 (16’) 17 (17’) 18 (18’
)・・・リフト用左(右)二列のタイミングプーリ 19・・・伝導クラッチリンク 20・・・クラッチ作動シリンダ 21 (21’)〜22 (22’) ・・・テーブル
リフトガイドロンド23・・・ガイドロッド支持ペース 24・・・リフトスクリュ 5.26・・・リフト駆動プーリ 訂・・−テーブル昇降モータ 28〜32・・・旋回テーブル付トレイ33 (33’
)〜36 (36’)・・・トレイ棚左(右)ベルトプ
ーリ37(37’)・・・リフトテーブル用左(右)ベ
ルト38(38’)・・・中継ブーリル棚用上段左(右
)ベルト391〜39a・・・ロッドガイドメタル40
・・・リフト上旋回テーブル 41 、42 ・・・旋回用プーリ 招・・・旋回用モータ 44・・・洗浄遮蔽カバー 6・・・カバー操作シリンダ 46・・・上蓋 47・・・ロボットヘッド旋回モータ Pl〜P5  ・・・キャリヤ mn  ・・・ロボット下面装備歯形感知センサm’ 
n’・・・キャリヤ上のセンナ投影点W・・・ワーク孔 Wo・・・ワーク Q・・・ワーク吸着バット Z、・・キャリヤ吸着バット D3・・・互換性吸着バット 特許出願人   東亜工業株式会社 85図 ・ 1 事件の表示   昭和60年特許願第024796
号3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 明    細    書 1、発明の名称 ラッピングマシン用ワーク自動装填及び装出方法とその
装置 2、特許請求の範囲 (1)  ラップ盤の中央にサンギヤ、外周にインター
ナルギヤがある。その中間にラップテーブル(下定盤)
に支えられたワークを装填したプラネタリ−ピニオン(
以下キャリヤと呼称)が噛み合って、上定盤で加圧する
ラッピングマシンにおいてラッピング準備サイクルタイ
ムを短縮するため、定盤に真空密着しているワークの偏
心部を小さいバットで可撓性を利用して小さい力で吸引
して真空層を破壊出来る発見と共に薄いワーク栃嵌装し
た薄い不安定なキャリヤの裏面から矯正補強板を当てて
平面に保持しワークの位置ずれトラブルを防ぎキャリヤ
とワークを一括同時バット吸引することを特長とするラ
ッピングマシン用ワーク自動装填及び装出方法。 (2)真空密着する薄い壊れ易いワークでも偏心小部分
を吸引すれば弱い力でワークを容易に剥脱出来る発想と
小さな互換性バットの実現等で段取り換え不要のキャリ
ヤ単位吸引を可能にしロボットで供給及び収納缶中継セ
ンタ間迅速搬送を行ない各中継センタル供給及び収納ラ
ック間ワーク搬送は、ラッピング作業の要時間帯で行な
いサイクルタイムを短縮することを特長とするワーク自
動装填及び装出装置。 8、発明の詳細な説明 (1)産業上の利用分野 1)ウェハ及びセラミック並びに非金属材のラッピング 2)金属全般のラッピング (2)従来の技術 ラップ盤中央に駆動用サンギヤ、外周にインターナルギ
ヤがあり、その中間のリング状下定盤に支えられたプラ
ネタリ−ピニオン(以下キャリヤと呼称)が噛合って上
定盤でキャリヤに嵌装したワークを加圧して行なうラッ
ピングマシンのワーク装填及装出は上定盤を押釦自動で
約300χ上昇開放し、下定盤全面に5〜6枚のキャリ
ヤが装填され、30〜50枚のワークが嵌装されている
。 キャリヤ孔に手作業でワークの挿入と抽出を行い上定盤
下面とテーブル表面はノズルによる砥粒液の撒布及びホ
ースによる噴射洗浄を行い、キャリヤ内ワーク挿入及び
抽出には吸着バットを使い1枚づつ手作業で回収し、更
に収納ラックの溝に1枚づつ挿入し、未加工ワークの取
り出しと下定盤上キャリヤ装填も完全な手作業の繰り返
しで正に人間がマシンに使゛われでいる傾向の強い心労
手作業といえる。 (3)発明が解決しようとしている問題点1)ラップ盤
で噛合いを解かれた位置決め困難なキャリヤの中心とロ
ボットの中心合わせ基準点の、設定とロボット操作に転
換して孔公差の小さなキャリヤにワークを嵌装する方式
と装置の発見。 2)ワーク孔関係の異なるキャリヤ交換によるロボット
下面の吸着バット群の複雑な段取り替え時間解消の発見
。 3)精巧な手作業の単純動作の積み上げ転換に発生する
サイクルタイムの膨張とコスト高による矛盾の解消方法
と装置の発見。 (4)問題点を解決するための手段 1)ギヤの噛合いを解かれて下定盤に載って公転する基
準線の無いキャリヤをロボット基線に精度停止を下記二
方法で解決した。 −1)インターナルギヤライン噛合い2点同時検知方式
。 −2)ロボット裏面にロボット停止基線対称に2本のセ
ンサを備えて待機し、ロボットセンサm、n直下を下定
盤に載って公転するキャリヤ上のセンサ関係2点を同時
・検知するキャリヤ待機方式。但しキャリヤ中央にワー
ク孔の無い場合はセンターに設けたマーク孔1個をロボ
ット中心に備えた1本のセー3)ンサで検知すれば達成
出来る。 (8)多工程作業をロボット転換してもインターロック
等で通常発生する時間膨張をトータルタイムで圧縮する
ため供給ラインと収納ライン間に中継センターを設けて
ワークを嵌装したキャリヤ単位の装填、装出方法を採用
し、中継センタル以降の附帯搬送はすべてラッピング裏
時間帯で処理しラッピングサイクルタイムを大幅に短縮
を図る。 (5)実施例 ラップ盤中心に駆動用サンギヤ(3)、外周にインター
ナルギヤ(4)があり、中間の下定盤(5)上にワーク
を嵌装したプラネタリ−ピニオンP(以下キャリヤと呼
称)が噛み合っている現状のラッピングマシン操業では
ワーク装填孔Wに僅かな間隙で薄いワークWoを1枚づ
つ手作業で30〜50枚を挿入し、正味ラッピング時間
6〜7分を介して再び手作業でラッピングしたワークを
1枚づつ丁型に短時間にラック溝に挿入しなければなら
ない。 本来一番精巧且、信頼出来る手作業を電子と機械のハイ
テクを合理的に結合して無人化を図っても多い動作時間
の単純積みとげは確認インターロック等却って時間の膨
張になり、ラッピング操業は準備タイムが多いのでトー
タルサイクルタイム短縮の成否が無人化の生産性と償却
性を決定づけるものである。 本発明は砥粒と水が混成し加圧真空密着ワークの可撓性
を利用して、ワークの偏心部を小形バットで弱い力で吸
引出来るユニークな発想と共に薄いキャリヤに薄いワー
クを嵌装したキャリヤの裏から撓み矯正補強板で平面に
支持して吸着一括装填装出を可能にし、ワークの偏心部
を小形バットで小さい力で吸引する発想により互換性バ
ットD8の発見を招きバット数を激減させ段取り替えの
ロス時間を解消し、更に供給及び収納ラインに中継セン
タ(6) (7)を設は各収納ラック間操作はラッピン
グ裏時間帯の活用でトータルサイクルタイムの大幅短縮
を達成した。 中継センタの参考実施例はセンターテーブルの昇降をモ
ータ(ロ)の駆動でタイミングベルトを介してプーリ(
ハ)(社)によりスクリュ(財)に固定したベース(財
)上のテーブル支持ロッド4本はガイドメタル39a〜
39dにより垂直昇降しキャリヤ旋回テーブルを載せた
トレイ28〜32の装入比はクラッチレバーα窃を介し
てシリンダ(1)によりクラッチローラ18(至)′を
圧着することにより棚とリフトテーブル側のタイミング
プーリ及びベルトが同調してトレイを確実に移動するこ
とが出来る。 トレイ支持ローラ16α0′〜18(至)′はシリンダ
(1)の操作と連動昇降によりキャリヤ支持テーブル(
ト)は細工してリフト上旋回テーブル■上に降下しテー
ブルセンターボスに嵌装して完全同期回転することが出
来る。キャリヤの装出はラッピングタイムアウトと連動
して上定盤■が約30oz上昇開放して上定盤■は内壁
に洗浄液噴射管を装備した洗浄遮蔽カバー(財)内に停
止し、上定盤下面と下方の下定盤(5)上面を洗浄液噴
射完了して遮蔽カバーは上昇すると共にサンギヤ(3)
とインターナルギヤ(4)は沈降してキャリヤと噛合を
解き、キャリヤを装出するには、キャリヤを載せた下定
盤の回転を制御してロボット直下定点停止させるためロ
ボット停止ラインから離れた手前のインターナルギヤ噛
み合い定点にYl 検知センサを設は上定盤θQの外径
から露出しているキャリヤψ)の歯形とインターナルギ
ヤ(4)の噛み合いを検知する減速指令点としく或はエ
ンコーダを始動し)ロボット下面インターナルギヤ噛合
可視点(又はロボット下面)に装備のyoセンサで再び
キャリヤ歯形を検知し瞬時下定盤を停止すればキャリヤ
をロボット直下に正しく停止出来る。次にロボットヘッ
ド下面センサXI SX2 によりキャリヤマーカ孔X
I 、!2 を検知して孔の位相を合せロボットヘッド
が降下してキzIvリヤとワークを一括吸着してロボッ
トヘッドは収納センタ(7)のトレイ上にキャリヤω)
を移載する(Pa)〜以降のキャリヤをロボット基線に
誘導するときは上定盤−は上昇しサンギヤ(3)とイン
ターナルギヤ(4)は沈下ずみで初めのキャリヤと同要
領でロボット直下に停止させてキャリヤとワークの一括
吸着装出を行い中継収納テーブルリフトα→のテーブル
上に移載しキャリヤの間欠旋回と連動してワーク抽出用
バット付トラバーサ又はコンベヤによりワ゛−りを抽出
搬出し正確なラック収納が出来る。未加工ワーク供給ラ
インでは、供給中継センタの供給テーブルリフト(至)
上待機のキャリヤにワークラックから1枚づつバット付
演算機能を備えた精密テーブルトラバーサ(ロ)でキャ
リヤ孔に正確に挿入し、下定盤装備キャリヤ数を順次プ
ールし、キャリヤにワークを嵌装のままロボットヘッド
(2)で一括吸着してX−Y軸伸縮式旋回アーム(1)
により、先ずサンギヤ(3)と正常な噛合いのためファ
イバー又は磁気センサS(2個で挾むこともある)’t
”X−Yテーブルを誘導して歯形を追跡検知しインター
ナルギヤ直前まで噛合い降下する。同様にインターナル
ギヤを狙う2本のセンサSで精密な自動インチングを行
ない噛合い装填する。ロボットにX−Yテーブルを装備
しないでキャリヤを装填する方法。 −1)供給中継センタトレイ上に達したロボットはへじ
ド旋回してロボット先端のセンサSがキャリヤ歯底中心
と旋回同心でキャリヤを吸着し下定盤上定点に旋回帰還
しキャリヤとサンギヤの噛合い動作中キャリヤがインタ
ーナルギヤ面との紬触を避けるためサンギヤ面をインタ
ーナルギヤ面より5〜10駕高く維持し恰もキャリヤの
歯底がセンサ直下のサンギヤり歯形を狙う窓口としく又
2本のセンサにより検知精度向上できる)噛合い状態を
検知瞬時キャリヤのサーボ旋回を停止しキャリヤの反対
端がインターナルギヤと角凶触しない程度にキャリヤを
噛合い降下させインターナルギヤ噛合いのためロボット
ヘッド旋回サーボは、通!OFFにしキャリヤを旋回フ
リーとしロボットアームのインチング旋回により2本の
センサSでインターナルギヤとの噛合い状態を検知した
瞬間微旋回を停止しキャリヤを最終降下させて装填を終
わる。 −2)Na2〜以降のキャリヤ装填 ロボット装填した翫1のキャリヤが移動して次のキャリ
ヤの定位置Y2に達してインターナルギヤと噛み合いを
検知したとき下定盤の回転を瞬時に停止しインターロッ
クが外れてロボット定点で先2のキャリヤの装填行程に
入ることが出来る。順次装填を繰り返し下定盤上に規制
通り定、数のキャリヤを展開する。 平滑で濡れた金属研削平板に真空密着している研摩され
た薄いワークの表面をワークと稍小径の吸着バットでワ
ークを直とに引上げても真空理論的にH離は不可能であ
るがワークの可撓性を利用してワークの偏心部を小形バ
ット吸引すれば、小さな力で真空層を容易に破壊出来る
発想によりワーク孔径及び孔数の異なる数種のキャリヤ
の孔り、 D2を重ね投影してワーク孔が重・なる部分
の内接円より小径のバットを互換性吸着バットD8  
として活用しワークの偏心部吸着による小形バット方式
でバット装備数の大幅削減と段取り替え時厘を省き操業
時間の向上を図った。未加工ワーク供給或は加工済みワ
ーク収納用各中継センターは未加工ワーク嵌装キャリヤ
を同時一括吸着しキャリヤ単位に下定盤上に連続装填し
サイクルタイムの短縮或は加工済みワークを嵌装したキ
ャリヤを同時一括吸着しキャリヤ単位に素早い装出収納
と共にラッピング操業裏時間帯に各ライン収納ラック間
工程を消化し、準備サイクルタイム短縮の主柱である。 中継センター機能はアーム旋回ロボットにより未加工ワ
ークを嵌装のまま或は加工済みワークを嵌装したキャリ
ヤの移載を受けてキャリヤ旋回テーブル(ト)の中央に
載せたトレイ28〜32を各欄に軽快に装入比、出来る
ローラーレール形式でラップ盤上キャリヤ全数を収納す
ることが出来る。 但し収能棚のワーク抽出後の空キャリヤはロボットヘッ
ド先端のセンサでキャリヤ単位の谷(又は山)中心を常
に一定方向に規制して供給ライン中継センタートレイ上
に移載する。中継センターリフトはトレイの装入比駆動
と各棚ラインと棚ローラ伝導駆動機能と昇降駆動を備え
ロボットはバット旋回アーム又は各収態ラック間トラバ
ーサ−と連動する。 (6)発明の効果 1)従来人間がマシンに使われている傾向の単純心労な
連続作業から開放され、1名で従来のマシン4〜5台の
操業管理が容易に出来るので大幅なコストダウンとなり
設備の償却性もよい。 2)ラッピング正味時間の裏時間帯に供給と収納缶ライ
ンの補助動作を、消化するためトータルサイクルタイム
の大幅短縮で3096以上の生産性向上を実現した。 4、図面の簡単な説明 第1図・・・・・・ワーク装填、装出ロボットシステム
配置図 第2図・・・・・・ラップ盤下定盤平面配置図第3図・
・・・・・中継センター収納棚正面図第4図・・・・・
・中継センター収納棚平面図第5図・・・・・・中継セ
ンター収納棚側面図第6図・・・・・・キャリヤ装出停
止用検知センサ配置図 第7図・・・・・・キャリヤ装填停止用検知センサ配置
第8図・・・・・・円周6等配のワーク孔を有するキャ
リヤ平面図 第9図・・・・・・円周8等配と中央偏心と計9個のワ
ーク孔を有するキャリヤ平面図 第10図・・・・・・互換性バット説明図第11図・・
・・・・ロボットヘッド断面図第12図・・・・・・ロ
ボット裏面図 第13図・・・・・・洗浄液遮蔽カバー断面図第14図
・・・・・・サンギヤとキャリヤ噛合直前同第15図・
・・・・・歯型検知用1点センサ配置図第16図・・・
・・・サンギヤ噛合降下しインターナルギヤ噛合直前図 第17図・・・・・・歯型検知用2点センサ配置図第1
8図・・・・・・サンギヤとインターナル両ギヤ噛合図 1・・・・・・キャリヤ操作用ロボットアーム、2・・
・・・・ロボット下面装着板、 3・・・・・・サンギヤ、 4・・・・・・インターナルギヤ、5・・・・・・下定
盤、6・・・・・・供給中継センタ、7・・・・・・収
納中継センタ、8・・・・・・未加工ワーク収納ラック
、9・・・・・・バット付演算テーブル、10・・・・
・・スライドレール、 11・・・・・・演算旋回バット、 12・・・・・・旋回収納バット、 13・・・・・・供給テーブルリフト、14・・・・・
・収納テーブルリフト、15・・・・・・キャリヤ旋回
支持テーブル、16αQ′17αη′18(至)′・・
・・・・リフト朋友(右)二列のタイミングプーリ、 19・・・・・・伝導クラッチリンク、20・・・・・
・クラッチ作動シリンダ、21(2)′〜22(イ)′
・・・・・・テーブルリフトガイドロッド、23・・・
・・・ガイドロッド支持ベース、24・・・・・・リフ
トスクリュ、 25.26・・・・・・リフト駆動プーリ、27・・・
・・・テーブル昇降モータ、28〜32・・・・・・旋
回テーブル用トレイ、88(l’〜86(至)′・・・
・・・トレイ棚左(右)ベルトプーリ、a7@′・・・
・・・リフトテーブル周方(右)ベルト、88 @’・
・・・・・中継センタ棚用上段左(右)ベルト、39a
〜39d  ・・・・・・ロッドガイドメタル、40・
・・・・・リフト上旋回テーブル、41.42・・・・
・・旋回用プーリ、43・・・・・・旋回用モータ、 44・・・・・・洗浄遮蔽カバー、 45・・・・・・カバー操作シリンダ、46・・・・・
・上定盤、 47・・・・・・ロボットヘッド旋回モータ、48・・
・・・・キャリヤ吸着裏面平面補強板、P1〜P6・・
・・・・キャリヤ、 m:n・・・・・・ロボット下面装備歯形検知センサ、
m’n’・・・・・・キャリヤ上のセンサ投影点、W・
・・・・・ワーク孔、 Xl:X2  ・・・・・・ロボット裏面装備キャリヤ
位相検知センサ、 XI X2・・・・・・キャリヤ位相マーカ、Wo  
・・・・・・ワーク、 Q・・・・・・ワーク吸着バット、 2・・・・・・ギヤ・リヤ吸着バット、D8  ・・・
・・・互換性吸着バット、yo  ・・・・・・ロボッ
ト停止基線センサ、Yl  ・・・・・・減速指令セン
サ(或はエンコーダ0N)S・・・・・・キャリヤ噛合
装填用検知センサ。
Figure 1: Work loading and unloading robot system layout Figure 2: Lap machine main table plan layout Figure 3:
・Intermediate station storage shelf front view Figure 4...Intermediate stainless steel storage shelf top view Figure 5...Intermediate station storage shelf side view Figure 6...Robot head tooth profile sensing sensor m, nX diagram Figure 7... P, C, D line tooth profile sensor area sensing No. 8
Figure: In order to accurately insert the workpiece into the workpiece hole of the carrier supported by the relay center table, purchase 3 sensors A, B, and 0. In conjunction with the intermittent rotation of the table, hole detection is possible by simultaneous sensing of three points. Explanation diagram for centering Figure 9...When loading, center the carrier directly below the robot head, rotate the robot head after stopping, and purchase program sensors A and B that are calculated and determined in advance for each carrier model, etc. Hole phase detection is OK if the hole alignment and eccentric holes are detected at A and B respectively. Centering explanatory diagram Figure 10... 6-hole gear diagram Figure 11... 8-hole gear diagram Figure 12... Interchangeability of different types of carrier holes Bat arrangement diagram Figure 13...Cleaning liquid cut-off cover equipment diagram Figure 14...Robot head sectional view Figure 15...Robot bottom mounting diagram 1...Robot arm for carrier operation 2 ...Robot bottom mounting plate 3...Sun gear 4...Internal gear 5...Main table (ring-shaped table) 6...Supply center relay shelf 7...Primary storage relay shelf 8...・Raw work storage rack 9...Arithmetic table with butt 10...Slide rail 11...Arithmetic rotation butt 12...Swivel storage butt 13...Supply table lift 14...Storage table lift 15・...Carrier support table 16 (16') 17 (17') 18 (18'
)...Left (right) two rows of timing pulleys for lift 19...Transmission clutch link 20...Clutch actuation cylinders 21 (21') to 22 (22')...Table lift guide Rondo 23...・Guide rod support pace 24...Lift screw 5.26...Lift drive pulley correction...-Table lifting motors 28-32...Tray with rotating table 33 (33'
)~36 (36')...Tray shelf left (right) Belt pulley 37 (37')...Left (right) belt for lift table 38 (38')...Upper tier left (right) for relay Boolean shelf ) Belt 391-39a...Rod guide metal 40
... Lift top turning table 41, 42 ... Turning pulley invitation ... Turning motor 44 ... Washing shield cover 6 ... Cover operation cylinder 46 ... Top lid 47 ... Robot head turning motor Pl~P5...Carrier mn...Tooth profile detection sensor m' installed on the bottom of the robot
n'...Senna projection point on carrier W...Work hole Wo...Work Q...Work suction bat Z,...Carrier suction bat D3...Compatible suction bat Patent applicant Toa Kogyo Co., Ltd. Company 85 Diagram ・ 1 Incident Display 1985 Patent Application No. 024796
No. 3 Relationship with the case of the person making the amendment Patent Applicant Specification 1, Name of the invention Automatic workpiece loading and unloading method and device for a wrapping machine 2, Claims (1) A sun gear in the center of the lapping machine, There is an internal gear on the outer periphery. In the middle is a lap table (lower surface plate)
A planetary pinion loaded with a workpiece supported by
In order to shorten the lapping preparation cycle time in a lapping machine where the carriers (hereinafter referred to as carriers) are engaged and pressurized by the upper surface plate, the eccentric part of the workpiece that is in vacuum contact with the surface plate is used to make use of the flexibility of a small bat. Along with the discovery that the vacuum layer can be destroyed by suction with a small force, a correction reinforcing plate is applied from the back side of a thin, unstable carrier in which a thin workpiece is fitted, and the workpiece is held flat to prevent the problem of misalignment of the workpiece, and the carrier and the workpiece are simultaneously moved at once An automatic workpiece loading and unloading method for a wrapping machine featuring bat suction. (2) Even if the workpiece is thin and fragile and is in close vacuum contact, the workpiece can be easily peeled off with a weak force by suctioning a small eccentric part.The idea and the realization of a small compatible bat make it possible to suction the carrier unit without the need for set-up, and supply it with a robot. An automatic workpiece loading and unloading device is characterized in that it quickly transports storage cans between relay centers, supplies each relay center and transports workpieces between storage racks during the required time period for wrapping operations, thereby shortening cycle time. 8. Detailed description of the invention (1) Industrial fields of application 1) Lapping of wafers, ceramics, and non-metallic materials 2) Lapping of metals in general (2) Conventional technology A driving sun gear in the center of the lapping machine and an internal on the outer periphery Workpiece loading and unloading of a wrapping machine is carried out by having a gear and a planetary pinion (hereinafter referred to as carrier) supported by a ring-shaped lower surface plate in the middle meshing with each other to pressurize the workpiece fitted to the carrier on the upper surface plate. To exit, the upper surface plate is automatically raised and opened by about 300x by pressing a button, and 5 to 6 carriers are loaded on the entire surface of the lower surface plate, and 30 to 50 workpieces are fitted therein. Workpieces are manually inserted and extracted into the carrier hole, and the lower surface of the upper surface plate and table surface are sprayed with abrasive liquid using a nozzle and sprayed with a hose.A suction bat is used to insert and extract the workpieces into the carrier. Collecting the workpieces by hand, inserting them one by one into the grooves of the storage rack, taking out the unprocessed workpieces, and loading the carriers on the lower surface plate are completely repeated manual operations, and there is a tendency for humans to be used by machines. It can be said that it requires a lot of hard work and manual labor. (3) Problems to be solved by the invention 1) Setting a reference point for aligning the center of the carrier with the center of the robot, which is difficult to position after disengaging with the lapping machine, and changing the robot operation to create a carrier with small hole tolerance. Discovery of a method and device for fitting workpieces into 2) Discovery of a solution to the complicated set-up time for the group of suction bats on the bottom of the robot by exchanging carriers with different work hole relationships. 3) Discovery of a method and device to resolve the contradictions caused by the expansion of cycle time and high costs that occur in the accumulation and conversion of simple, elaborate manual operations. (4) Means for solving the problem 1) Accuracy stopping was solved using the following two methods using a carrier without a reference line, which revolves on the lower surface plate after the gears are disengaged, as the robot reference line. -1) Simultaneous detection of two points of internal gear line engagement. -2) Carrier standby system in which two sensors are installed on the back of the robot symmetrically with the robot stop baseline, and two sensor-related points on the carrier revolving on the lower surface plate are simultaneously detected directly below the robot sensors m and n. . However, if there is no workpiece hole in the center of the carrier, this can be achieved by detecting one mark hole provided at the center with one sensor provided at the center of the robot. (8) Even if multi-process work is converted to robots, in order to compress the total time from the time expansion that normally occurs due to interlocks, etc., a relay center is installed between the supply line and the storage line, and the loading of carrier units with workpieces is carried out. The loading method is adopted, and all incidental transportation after the relay center is handled during the wrapping time, significantly shortening the wrapping cycle time. (5) Example There is a driving sun gear (3) in the center of the lapping machine, an internal gear (4) on the outer periphery, and a planetary pinion P (hereinafter referred to as carrier) with a workpiece fitted on the intermediate lower surface plate (5). ) are engaged, in the current lapping machine operation, 30 to 50 thin workpieces Wo are manually inserted one by one into the workpiece loading hole W with a small gap, and the net lapping time is 6 to 7 minutes, and then 30 to 50 thin workpieces are manually inserted into the workpiece loading hole W. The wrapped workpieces must be inserted one by one into the rack groove in a short time in the form of a knife. Even if we rationally combine the most sophisticated and reliable manual work with high technology electronics and machinery to make it unmanned, the simple drawbacks of long operating times such as confirmation interlocks end up increasing time, and wrapping operations become more difficult. Since it takes a lot of preparation time, the success or failure of reducing the total cycle time will determine the productivity and amortization of unmanned systems. The present invention is a mixture of abrasive grains and water that utilizes the flexibility of a pressurized, vacuum-adhered workpiece, with the unique idea of being able to suction the eccentric part of a workpiece with a small bat with a weak force, and also fitting a thin workpiece into a thin carrier. Supporting the carrier on a flat surface with a deflection correction reinforcing plate from the back of the carrier enables batch loading and unloading by suction, and the idea of suctioning the eccentric part of the workpiece with a small force with a small vat led to the discovery of the compatible vat D8 and drastically reduced the number of vats. In addition, by installing relay centers (6) and (7) on the supply and storage lines, operations between each storage rack were performed during the wrapping time, and the total cycle time was significantly shortened. In the reference example of the relay center, the raising and lowering of the center table is driven by a motor (b) and a pulley (b) via a timing belt.
c) The four table support rods on the base (foundation) fixed to the screw (foundation) by
The charging ratio of the trays 28 to 32 on which the carrier rotating table is vertically raised and lowered by 39d is determined by compressing the clutch roller 18 (to)' with the cylinder (1) via the clutch lever α. The timing pulley and belt are synchronized and the tray can be moved reliably. The tray support rollers 16α0' to 18(to)' move up and down in conjunction with the operation of the cylinder (1) to move the carrier support table (
(G) can be modified so that it can be lowered onto the revolving table (■) on the lift and fitted into the table center boss to rotate in complete synchronization. The loading of the carrier is linked to the lapping timeout, and the upper surface plate ■ is raised and released by approximately 30 oz, and the upper surface plate ■ stops inside the cleaning shielding cover equipped with a cleaning liquid injection pipe on the inner wall, and the lower surface of the upper surface plate is released. After spraying the cleaning liquid on the upper surface of the lower surface plate (5) below, the shielding cover rises and the sun gear (3)
The internal gear (4) sinks and disengages from the carrier, and in order to unload the carrier, control the rotation of the lower surface plate on which the carrier is placed and stop it at a fixed point directly below the robot. A Yl detection sensor is installed at the internal gear meshing fixed point of ), the carrier tooth profile is detected again using the yo sensor installed at the visible point of the internal gear engagement on the lower surface of the robot (or the lower surface of the robot), and the lower surface plate is instantaneously stopped, allowing the carrier to be correctly stopped directly below the robot. Next, the robot head lower surface sensor XI SX2 detects the carrier marker hole
I,! 2 is detected, the phase of the hole is adjusted, the robot head descends, picks up the rear and the workpiece all at once, and the robot head places the carrier ω) on the tray of the storage center (7).
When guiding subsequent carriers to the robot baseline, the upper surface plate rises, and the sun gear (3) and internal gear (4) sink and are placed directly below the robot in the same manner as the first carrier. The carrier and workpieces are stopped at the same time, and the carrier and workpieces are sucked and loaded at once, and then transferred onto the table of the relay storage table lift α→.In conjunction with the intermittent rotation of the carrier, the workpieces are extracted and carried out using a traverser with a butt for extracting the workpieces or a conveyor. Allows for accurate rack storage. In the raw workpiece supply line, the supply table lift (to) of the supply relay center
A precision table traverser (b) equipped with a butt and calculation function is used to accurately insert one piece from the work rack into the carrier hole in the upper standby position, and the number of carriers equipped with the lower surface plate is pooled in order, and the workpieces are inserted into the carrier. The X-Y axis telescopic rotating arm (1) is created by suctioning all at once using the mama robot head (2).
Therefore, first, in order to properly mesh with the sun gear (3), a fiber or magnetic sensor S (sometimes it is sandwiched between two pieces)'t
``The X-Y table is guided to track and detect the tooth profile, and it engages and descends to just before the internal gear. Similarly, two sensors S that aim at the internal gear perform precise automatic inching and engage and load. How to load carriers without being equipped with an The carrier rotates back to the fixed point on the lower surface plate, and during the meshing operation of the carrier and the sun gear, the sun gear surface is kept 5 to 10 times higher than the internal gear surface to avoid contact between the carrier and the internal gear surface. (The detection accuracy can be improved by using two sensors.) The servo rotation of the carrier is instantaneously stopped to prevent the opposite end of the carrier from making angular contact with the internal gear. In order to engage and lower the carrier and engage the internal gear, the robot head rotation servo is turned OFF to allow the carrier to rotate freely, and the two sensors S check the engagement state with the internal gear by inching and rotating the robot arm. The moment it is detected, the slight turning is stopped and the carrier is finally lowered to finish loading. -2) Carrier loading robot from Na2 onwards The loaded carrier of rod 1 moves and reaches the fixed position Y2 of the next carrier, and then the internal When meshing with the gear is detected, the rotation of the lower surface plate is instantly stopped, the interlock is released, and the robot can start the loading process of the second carrier at a fixed point.Sequential loading is repeated and a fixed number of carriers are placed on the lower surface plate according to regulations. Even if the surface of a thin, polished workpiece that is vacuum-adhered to a smooth, wet metal grinding plate is pulled up directly with a slightly small-diameter suction bat, H-separation will not occur theoretically in a vacuum. Although this is impossible, if the eccentric part of the workpiece is suctioned by a small bat using the flexibility of the workpiece, the vacuum layer can be easily destroyed with a small force. Then, by overlapping and projecting D2, a compatible suction bat D8 with a diameter smaller than the inscribed circle of the part where the work holes overlap
Using a small vat system that adsorbs the eccentric part of the workpiece, we have significantly reduced the number of vats equipped and eliminated the time required for changeovers, improving operating time. Each relay center for supplying unprocessed workpieces or storing processed workpieces picks up carriers with unprocessed workpieces placed in them all at the same time and continuously loads carriers onto the lower surface plate to shorten cycle time or transfer carriers loaded with processed workpieces. This is the main pillar of shortening the preparation cycle time by simultaneously picking up and storing materials in a single carrier, quickly loading and storing them on a carrier basis, and eliminating the process between storage racks on each line during the back hours of the wrapping operation. The relay center function uses trays 28 to 32, which are placed in the center of the carrier rotation table (G), to be transferred to each column by an arm rotation robot with carriers loaded with unprocessed workpieces or loaded with processed workpieces. All carriers on the lapping machine can be stored in a roller rail format that allows for easy loading. However, the empty carriers after extracting the work from the storage shelf are transferred onto the supply line relay center tray with the center of the valley (or peak) of each carrier always regulated in a fixed direction by a sensor at the tip of the robot head. The relay center lift has tray charging ratio drive, each shelf line and shelf roller transmission drive function, and lift drive, and the robot is linked with a bat rotation arm or a traverser between each storage rack. (6) Effects of the invention 1) Humans are freed from the simple and tedious continuous work that was traditionally done with machines, and one person can easily manage the operations of 4 to 5 conventional machines, resulting in a significant cost reduction. Therefore, the depreciation of the equipment is also good. 2) By performing auxiliary operations on the supply and storage can line during the net wrapping time, the total cycle time has been significantly shortened and productivity has been improved by more than 3,096 points. 4. Brief explanation of the drawings Figure 1: Work loading and unloading robot system layout Figure 2: Lap plate lower surface plate plane layout Figure 3:
...Relay center storage shelf front view Figure 4...
・Relay center storage shelf plan view Figure 5...Relay center storage shelf side view Figure 6...Carrier loading/stop detection sensor arrangement diagram Figure 7...Carrier Detection sensor arrangement for loading stop Figure 8... Plan view of carrier with 6 workpiece holes evenly distributed around the circumference Figure 9... 9 holes in total, 8 equally distributed around the circumference and eccentric in the center. Figure 10 Plan view of carrier with workpiece hole...Explanation diagram of compatible bat Figure 11...
・・・・Robot head sectional view Figure 12 ・・Robot back view FIG. 13 ・・Cleaning liquid shielding cover sectional view FIG. 14 ・・・・Same figure just before sun gear and carrier mesh Figure 15・
...One-point sensor arrangement diagram for tooth pattern detection Figure 16...
... Sun gear engages and descends, and internal gear immediately engages. Figure 17... Two-point sensor arrangement for tooth profile detection Diagram 1
Figure 8: Sun gear and internal gear engagement diagram 1: Robot arm for carrier operation, 2:
...Robot bottom mounting plate, 3...Sun gear, 4...Internal gear, 5...Lower surface plate, 6...Supply relay center, 7...Storage relay center, 8...Raw work storage rack, 9...Calculation table with bat, 10...
...Slide rail, 11...Calculation rotating butt, 12...Swivel storage butt, 13...Supply table lift, 14...
・Storage table lift, 15...Carrier rotation support table, 16αQ'17αη'18 (to)'...
...Lift Tomitomo (right) double-row timing pulley, 19...Transmission clutch link, 20...
・Clutch actuation cylinder, 21(2)' to 22(a)'
...Table lift guide rod, 23...
...Guide rod support base, 24...Lift screw, 25.26...Lift drive pulley, 27...
...Table lift motor, 28-32...Swivel table tray, 88(l'-86(to)')...
...Tray shelf left (right) belt pulley, a7@'...
...Lift table circumferential (right) belt, 88 @'・
... Upper left (right) belt for relay center shelf, 39a
~39d...Rod guide metal, 40.
・・・・Swivel table on lift, 41.42・・・・
...Turning pulley, 43...Turning motor, 44...Cleaning shielding cover, 45...Cover operation cylinder, 46...
・Upper surface plate, 47...Robot head rotation motor, 48...
...Carrier adsorption back plane reinforcement plate, P1 to P6...
...Carrier, m:n...Tooth profile detection sensor installed on the bottom of the robot,
m'n'...Sensor projection point on carrier, W.
...Work hole, Xl:X2 ...Carrier phase detection sensor installed on the back of the robot, XI X2 ...Carrier phase marker, Wo
... Workpiece, Q ... Work suction bat, 2 ... Gear/rear suction bat, D8 ...
... Compatible suction bat, yo ... Robot stop baseline sensor, Yl ... Deceleration command sensor (or encoder 0N) S ... Carrier engagement and loading detection sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ラップ盤の中央に駆動サンギヤ、外周にインターナ
ルギヤがある。その中間にリング状ラップテーブルに支
えられたプラネタリーピニオン(以下キャリヤと呼称)
が噛合っており、上蓋で加圧するラッピングマシンにお
いて、ワークの自動装填及び装置するに際し、ラッピン
グトータルサイクルタイムを短縮するため、ワーク孔関
係寸法の異るキャリヤに互換性小形吸着パットを設定し
てワークの偏心部を吸着し、ワークの可撓性を真空剥離
に活用してキャリヤにワークを嵌装のままアーム旋回ロ
ボットで一括吸着してキャリヤ単位で装填と装出を行う
方法。 2 未加工ワーク供給ライン中継センタに待機するキャ
リヤ孔にラッピング裏時間帯に未 加工ワークラックから1枚づつ取出して挿入し、又収納
ライン中継センターに仮収納のキャリヤから供給ライン
同様裏時間帯に加工完了ワークを1枚づつワークラック
に収納し、ラップ盤主テーブルから各中継センタ間はキ
ャリヤにワークを嵌装のままアーム旋回ロボットにより
キャリヤ単位で装填・装出を行いトータルサイクルタイ
ムを短縮することを特長とする自動装填及装出装置。
[Claims] 1. There is a driving sun gear in the center of the lapping machine and an internal gear on the outer periphery. A planetary pinion (hereinafter referred to as carrier) is supported by a ring-shaped lap table in the middle.
In order to reduce the total lapping cycle time when automatically loading and installing workpieces in a lapping machine that pressurizes with the upper lid, a compatible small suction pad is installed on carriers with different workpiece hole dimensions. A method in which the eccentric part of the workpiece is picked up, the flexibility of the workpiece is used for vacuum separation, and the workpieces are loaded and unloaded in units of carriers by suctioning them all at once with a rotating arm robot while the workpieces are still attached to the carrier. 2. During the wrapping time, one by one is taken out from the raw work rack and inserted into the carrier hole waiting at the raw work supply line relay center, and then the raw work pieces are taken out one by one from the unprocessed work rack and inserted into the carrier hole waiting at the raw work supply line relay center. Completed workpieces are stored one by one in a workpiece rack, and from the main table of the lapping machine to each relay center, the workpieces are loaded and unloaded in carrier units by an arm-swivel robot while the workpieces remain in the carriers, reducing the total cycle time. An automatic loading and unloading device characterized by:
JP60024796A 1985-02-12 1985-02-12 Automatic work mounting/dismounting method and device for lapping machine Pending JPS61203264A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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