(57)【要約】      （修正有）【課題】情報記録媒体のディスク基板その他の基板加工機に設けられるワークローダに関し、加工時間の短い基板加工機に搭載するための、短時間で加工位置に基板の搬入搬出を行うことができるローダを提供する。【解決手段】鉛直方向の旋回軸を中心とする同一円周上に等間隔に配置された少なくとも３個の保持台３０を備えて前記旋回軸回りに一方向に間歇回転するロータリーテーブル２８と、加工前基板９をストッカから待機位置４へ搬送する第１ハンドと、加工済基板を清掃位置６からストッカへと搬送する第２ハンドとを備えている。前記待機位置は、前記ロータリーテーブルの間歇回転により保持台の１個が加工位置に位置したときにその旋回方向上流側の保持台が位置する位置であり、前記清掃位置は、前記ロータリーテーブルの間歇回転により保持台の１個が加工位置５に位置したときにその旋回方向下流側の保持台が位置する位置である。【選択図】図２
2008114342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向の旋回軸(27)を中心とする同一円周上に等間隔に配置された少なくとも３個の保持台(30)を備えて前記旋回軸回りに一方向に間歇回転するロータリーテーブル(28)と、加工前基板をストッカ(1)から待機位置(4)へ搬送する第１ハンド(12a)と、加工済基板を清掃位置(6)からストッカ(1)へと搬送する第２ハンド(12b)とを備え、
前記待機位置(4)は、前記ロータリーテーブルの間歇回転により保持台の１個が加工位置(5)に位置したときにその旋回方向上流側の保持台が位置する位置であり、
前記清掃位置(6)は、前記ロータリーテーブルの間歇回転により保持台の１個が加工位置(5)に位置したときにその旋回方向下流側の保持台が位置する位置であることを特徴とする、基板加工機のワークローダ。
【請求項２】
基板加工機がディスク基板の孔明け機である、請求項１記載のワークローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報記録媒体として用いるディスクの基板に中心孔を明ける孔明け機その他の基板加工機に設けられるワークローダ（以下単に「ローダ」という。）に関するもので、ストッカから加工前基板を取出して加工位置に搬入し、加工済基板を当該加工位置からストッカに搬出する動作を行う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスク基板の孔明け機は、加工位置に面を水平にして搬入されたディスク基板を、外形基準でセンタリング（位置決め）し、上下に配置した円筒ないしリング状の口金（把持体）でディスク基板を挟持した後、上口金の中心に配置した下向きカップ状の回転砥石の周縁で、ホールソーで板に孔を明ける要領で、ディスク基板の中心に孔明け加工を行う工作機械である。孔を明けた後に出る円板状の切屑は、下口金の中空部を通って排出される。
【０００３】
ディスク基板の孔明け機には、加工位置に隣接して加工前後のディスク基板を貯留するストッカと、このストッカと加工位置との間でディスク基板の搬送を行うローダとが設けられている。一般的には、多数のディスク基板を収納したカセットの複数個をストッカ上に搭載し、ローダで加工前基板と加工済基板のロードアンロードを順次行って、ストッカに貯留されたディスク基板の連続加工を行っている。
【０００４】
従来、孔明け機のローダとして、加工前基板用と加工済基板用との２本のフィンガを備えたＸ−Ｙ走行式のハンドが用いられていた。フィンガは、加工位置に装備されている口金その他の部材との干渉を避けるために、ハンド本体から加工位置に向かって延びており、このフィンガの先端にワークを吸着保持するための下方を向いた複数の吸着パッドが設けられている。複数の吸着パッドは、ディスク基板の半径方向の中間部２箇所ないし３箇所を吸着する位置に設けて、加工位置に設けられている工具や口金との干渉を避けている。
【０００５】
ディスク基板は、搬送用のカセットに面を垂直にして収容されている。一方、ディスク基板の加工は、面を水平にして行われる。ローダの上記フィンガは、水平方向と９０度下向き方向とに揺動可能になっており、フィンガを下向きに揺動させてカセットとの間でディスク基板の取出し及び挿入を行い、水平にした状態で加工位置との間でディスク基板の搬入搬出を行う。
【０００６】
図４を参照して、この種の従来構造のローダの動作を説明する。ハンド１２は、トラバース腕１７のＹ方向移動と当該腕上での当該ハンドのＸ方向移動とにより、加工前基板を収納したカセット上に移動して、搬入フィンガ３ａを下向きにして下降させ、フィンガ先端の吸着パッドで加工前基板９ａを１枚吸着する。次に搬入フィンガ３ａを上昇し、更に水平に戻した後、ハンド１２が加工位置へと移動する。そして、搬出フィンガ３ｂの先端を加工位置に挿入し、搬出フィンガ３ｂの下降動作により、その先端の吸着パッドで加工済基板９ｂを吸着した後、当該基板から図示していない上口金を離隔させ、次いで搬出フィンガ３ｂを上動して、下口金から加工済基板９ｂを取り上げる。
【０００７】
次にハンド１２は、搬入フィンガ３ａの先端をを加工位置に挿入して当該フィンガの下降により、加工前基板９ａを下口金の上に載せ、上口金を下降して基板９ａを挟持した後、吸着パッドの吸着を解いて搬入フィンガ３ａを上昇させ、加工前基板９ａを加工機に受け渡す。次にハンド１２は、ストッカと加工位置との間に設けられている清掃位置（加工済基板に付着している加工液や塵埃を除去する位置）に加工済基板９ｂを搬送し、この清掃位置で加工済基板９ｂに付着している加工液（一般的には水）を除去して乾燥させた後、加工済基板９ｂを収容するカセット上へと移動する。
【０００８】
そして、搬出フィンガ３ｂを下向きにした後、下降して当該フィンガ先端の吸着パッドの吸着を解くことにより、加工済基板を９ｂカセットに収納する。その後、搬出フィンガ３ｂを上昇して水平に戻し、次の加工前基板の取り出し位置に移動する。
【０００９】
以上の動作を繰り返すことにより、ストッカ上のカセットに収納されたディスク基板の連続加工を行う。
【特許文献１】特開２０００‐１５３４２５号公報
【特許文献２】特開２００６‐２６８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の従来のローダでは、加工位置で基板が加工されている間にローダは加工済基板を清掃位置に搬送し、清掃動作を待って加工済基板をカセットに挿入し、加工前基板が収容されたカセット上へと移動し、加工前基板を取り上げて加工位置の方へ移動するという動作を行わなければならない。
【００１１】
基板の周縁の面取加工を行う面取加工機では、１枚の基板の加工に３０秒程度の加工時間が必要なので、ローダはこの間に上記の動作を行うことができる。しかし、ディスク基板の孔明け加工の加工時間は、１５秒程度であり、本願出願人が現在開発中の孔明け加工機によれば、加工時間を１０秒前後に短縮できる。このような加工時間の短縮が実現すると、ローダが加工時間内に上記の動作を行うことができず、基板の加工が終了した後、加工機がローダの搬送動作の完了を待たなければならなくなる。
【００１２】
すなわち、基板加工機の生産性が加工機の能力によってではなく、ローダのワーク搬送時間によって決定されることとなり、基板加工機の加工時間を短縮したことによる生産性の向上が期待できなくなる。
【００１３】
そこでこの発明は、ディスク基板の孔明け機のように、加工時間の短い基板加工機に搭載するための、短時間で加工位置に基板の搬入搬出を行うことができるローダを得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決したこの出願の請求項１の発明に係る基板加工機のワークローダは、鉛直方向の旋回軸２７を中心とする同一円周上に等間隔に配置された少なくとも３個の保持台３０を備えて前記旋回軸回りに一方向に間歇回転するロータリーテーブル２８と、加工前基板をストッカ１から待機位置４へ搬送する第１ハンド１２ａと、加工済基板を清掃位置６からストッカ１へと搬送する第２ハンド１２ｂとを備え、前記待機位置４は、前記ロータリーテーブルの間歇回転により保持台の１個が加工位置５に位置したときにその旋回方向上流側の保持台が位置する位置であり、前記清掃位置６は、前記ロータリーテーブルの間歇回転により保持台の１個が加工位置５に位置したときにその旋回方向下流側の保持台が位置する位置であることを特徴とするものである。
【００１５】
基板には、液晶ディスプレイに用いる大型のガラス基板、カード型の情報記録媒体用やＩＣなどの電子デバイス用の小型の基板など、各種のものがあるが、この発明のワークローダは、比較的小型の基板を加工する加工機のワークローダに適しており、特に加工時に面内での方向を規定する必要のないディスク状基板の加工機、特に加工サイクルの速い孔明け機のワークローダとして好適である。
【００１６】
ロータリーテーブル２８に設ける保持台３０は、通常は３個でよいが、加工済基板の乾燥や清掃に加工時間より長い時間が必要である場合など、保持台を４個として加工位置の下流側に第１と第２の２段階の清掃位置を設ける構造とすることが可能である。なお、清掃位置６は、加工済基板に付着している切削液や切粉などの除去を行う位置で、一般的には、当該位置に配置したノズルから噴出される噴射空気で基板表面の切削液や塵埃を吹き飛ばして除去する構造である。必要があれば、この清掃位置に加工テーブルとの間で基板を掴み換える掴み換え装置を設けて、ロータリーテーブルの保持台で保持されている部分に切削液や塵埃が清掃されないで残ることがないようにする。
【００１７】
ロータリーテーブルの保持台３０には、吸着パッドや基板の外周を把持する弾性フィンガ（基板が挿入されたときに撓んで開き、この撓みの復帰力で基板を挟持するフィンガ）などの保持具（図示していない）を設けてロータリーテーブル２８が回転したときに基板が保持台３０から脱落しないようにする。加工位置での基板の保持は、加工位置５に設けた口金２１、２２で行うのが好ましい。センタリング装置２５も加工位置５に設けるのが好ましい。位置決め精度や基板の保持剛性を高くできるからである。
【００１８】
ロータリーテーブルの保持台３０に設ける上記保持具は、加工位置に設けられている口金２１、２２やセンタリング装置の把持爪２５ａ、２５ｂに干渉しない構造のものとする。これは例えば、口金２１、２２の半径方向外側に位置する吸着パッドや、センタリング装置の把持爪２５ａ、２５ｂの把持方向と直行する方向でディスク外周を把持する弾性フィンガなどである。
【発明の効果】
【００１９】
上記構造のローダによれば、搬入ハンド１２ａが待機位置４から加工前基板のカセット１８上に移動して加工前基板を取り出して待機位置４へと戻る動作と、搬出ハンド１２ｂが清掃位置６から加工済基板のカセット１８に基板を挿入して清掃位置６に戻る動作との、それぞれの動作が基板の加工時間内で完了すればよく、これらの動作は、従来のローダの動作に比べて遥かに短時間で終了するので、加工時間の短い加工においても、ローダの動作時間によって加工機の生産性が制限されることがなくなり、ディスク基板の孔明け加工のような基板加工において、生産性の高い基板加工が実現できる効果がある。
【００２０】
なお、加工済基板の乾燥ないし清掃時間が加工時間より長くなる場合は、ロータリーテーブル２８の保持台を４〜５個にして、清掃位置６を２〜３箇所にしてやればよいので、乾燥ないし清掃時間によって加工機の生産性が制限されることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の好ましい実施形態の一例を示す添付図面を参照して、この発明を更に具体的に説明する。図１は装置の斜視図、図２は要部の模式的な平面図、図３はハンドの斜視図である。
【００２２】
図１、２に示すように、図示の孔明け装置は、平面矩形のストッカ１と、その一つの辺の外側に配置された加工位置５を備えている。加工位置５は、ワークを挟持するリング状の上下の口金２１、２２と、上口金２１の軸心に配置された垂直方向の砥石軸２３と、この砥石軸２３の下端に装着された下向きカップ状の孔明け砥石２４と、位置決め具２５とを備えている。位置決め具２５は、対向辺をＶ字形にして向き合う一対の把持爪２５ａ、２５ｂを備え、互いに接近する方向に移動して下口金２２上に搭載されたディスク基板を挟むことにより、外周基準で加工されるディスク基板のセンタリングを行う。このセンタリングが行われた後、上口金２１が下降して下口金２２との間でディスク基板をクランプし、孔明け砥石２４が回転しながら下降することにより、ディスク基板の中心に内周孔を加工する。
【００２３】
加工前及び加工済のディスク基板９は、カセット１８（１８ａ、１８ｂ）に収容された状態でストッカ１上に搭載されている。カセット１８は、上面が開放され、内側にＵ字形の支持鍔を等間隔に備えた複数列の受枠（収納部）１９を備えている。ディスク基板９は、この受枠の支持鍔に周縁部を支えられて、ディスク面を垂直方向にして面直角方向に並べた状態で収容されている。
【００２４】
ストッカ１の加工位置５側には、垂直方向の旋回軸２７回りに旋回可能、かつ図示しない駆動装置で図２の矢印Ａ方向に１８０度ずつ間歇回転するロータリーテーブル２８が設けられている。図のロータリーテーブル２８は、頂点に突出部を有する正三角形状で、その突出部に各１個の保持台３０が旋回軸２７を中心とする同一円周上に１２０度間隔で設けられている。
【００２５】
ロータリーテーブル２８は、３個の保持台の１個が加工位置５で停止するように１２０度ずつ間歇回転しており、その停止時に加工位置５からロータリーテーブル２８の旋回方向下流側の保持台が位置する位置が清掃位置６とされ、旋回方向上流側の保持台が位置する位置が待機位置４となっている。清掃位置６には、清掃用空気を噴出するための空気ノズルなどが設けられるが、従来公知の構造であるので、図示及び説明は省略する。
【００２６】
ストッカ１の反加工位置側上方には、図のＹ方向に細長いトラバースガイド１６が図示しない門形構造で設けられており、加工位置５に向いて延びる２本のトラバース腕１７ａ、１７ｂの基端が、トラバースガイド１６に沿って移動自在に支持されている。トラバース腕１７ａ、１７ｂには、その延在方向（図のＸ方向）に走行するハンド１２ａ、１２ｂが設けられている。ハンド１２ａ、１２ｂは、Ｘ方向サーボモータ３２ａ、３２ｂの回転によりトラバース腕１７ａ、１７ｂに沿って移動位置決めされ、トラバース腕１７ａ、１７ｂは、それぞれのＹ方向サーボモータ３３ａ、３３ｂの回転によりトラバースガイド１６に沿って移動位置決めされる。
【００２７】
ハンド１２ａ、１２ｂは、それぞれ一本のフィンガ３ａ、３ｂを備えており、各フィンガは、その先端にディスク基板９を真空吸着する吸着パッド（図には表れていない。）を備えている。
【００２８】
フィンガ３ａは、図３に示すように、水平方向の軸１０回りに回動自在で、かつ揺動シリンダ１１のロッドにそれぞれ連結されており、揺動シリンダ１１のロッド１４の進退により、図に示す水平方向と９０度下向きに揺動した下向き方向とに向きを変えることができる。フィンガ３ａは、昇降ガイドを内蔵した昇降シリンダ１３を介してハンド１２のフレームに装着されている。フィンガ３ｂも、フィンガ３ａと同じ構造でハンド１２ｂに装着されている。
【００２９】
昇降シリンダ１３によるフィンガ３ａの昇降動作は、カセット１８ａにフィンガ１２ａを上方から差込んでディスク基板９を取出すとき、及び、デスク基板９を待機位置４の保持台に搭載するときに行われる。また、フィンガ３ｂの昇降動作は、デスク基板９を乾燥位置６の保持台から取上げるとき、及び、ディスク基板９をカセット１８ｂに上方から挿入するときに行われる。
【００３０】
ストッカ１上のカセット１８ａに面を垂直方向にして収容された加工前基板は、下向きとなって下方移動したフィンガ３ａの吸着パッドで吸着保持された後、フィンガ３ａを上昇させることにより、カセット１８ａから引き出される。次にフィンガ３ａを水平方向にし、ハンド１２の移動とフィンガ３ａの下降動作により、ディスク基板９を待機位置４の保持台上に載せる。ロータリーテーブル２８は、先行するディスク基板の加工が終了し、上下の口金２１、２２が加工済基板から離隔した時点で、図２の矢印Ａ方向に１２０度回動する。この回動により、加工済基板は清掃位置６へと移動し、待機位置４に搭載された加工前基板が加工位置５へと移動する。待機位置４には、空の保持台が移動してくる。加工位置５に移動したディスク基板は、前述した従来装置と同様の手順で孔明け加工される。
【００３１】
清掃位置６では、移動してきた加工済基板に付着している加工液や切粉その他の塵埃を噴射空気で吹飛ばし、更に基板に付着している水分を蒸発させる。乾燥した加工済基板は、フィンガ３ｂの下降と当該フィンガの吸着パッドでの基板の吸着及び当該フィンガの上昇という一連の動作で、清掃位置６の保持台から取上げられる。待機位置４の保持台には、フィンガ３ａにより次の加工前基板が搭載される。
【００３２】
加工位置５での加工か終了して口金２１、２２が離隔すると、ロータリーテーブル２８が１２０度旋回して加工済基板を清掃位置６に送り、待機位置４の保持台に新たに搭載された加工前基板を加工位置５に送る。加工位置５でのディスク基板の孔明けと清掃位置６での加工済基板の乾燥とは並行して行われ、この間にフィンガ３ａは新たな加工前基板を待機位置４の保持台に搭載し、フィンガ３ｂは清掃位置６の保持台から取上げた加工済基板を孔明け済ディスクを収容するカセットに戻す。この戻し動作は、ハンド１２ｂがカセット上に移動し、フィンガ３ｂを下向きにし、次いでフィンガ３ｂが下降した後、当該フィンガ先端の吸着パッドの吸着を解くことにより行われる。
【００３３】
以上の動作を繰り返すことにより、簾突起状のカセット１８ａに収納された加工前ディスク基板が次々と加工されてカセット１８ｂに収容され、１個のカセット内の基板の加工が終了したら次のカセットへと移動して、ストッカ１に搭載された基板を連続加工する。なお、カセット１８ａと１８ｂとは、別のカセットである必要はなく、一般的には、加工前ディスクを取出した空のカセットないし加工前ディスクを取出したカセットの空の部分に、加工済ディスクを順次収納するという動作である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例を示す斜視図
【図２】図１の装置の要部の平面図
【図３】ハンドの例を示す斜視図
【図４】従来装置のハンドの例を示す斜視図
【符号の説明】
【００３５】
１  ストッカ
3a,3b  フィンガ
４  待機位置
５  加工位置
６  清掃位置
９  基板
16  トラバースガイド
17  トラバース腕
12a,12b  ハンド
24  砥石
27  旋回軸
28  ロータリーテーブル
30  保持台
【図１】
2008114342.tif 000003
【図２】
2008114342.tif 000004
【図３】
2008114342.tif 000005
【図４】
2008114342.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月20日(2007.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
ロータリーテーブルの保持台３０に設ける上記保持具は、加工位置に設けられている口金２１、２２やセンタリング装置の把持爪２５ａ、２５ｂに干渉しない構造のものとする。これは例えば、口金２１、２２の半径方向外側に位置する吸着パッドや、センタリング装置の把持爪２５ａ、２５ｂの把持方向と直交する方向でディスク外周を把持する弾性フィンガなどである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
ストッカ１の加工位置５側には、垂直方向の旋回軸２７回りに旋回可能、かつ図示しない駆動装置で図２の矢印Ａ方向に１２０度ずつ間歇回転するロータリーテーブル２８が設けられている。図のロータリーテーブル２８は、頂点に突出部を有する正三角形状で、その突出部に各１個の保持台３０が旋回軸２７を中心とする同一円周上に１２０度間隔で設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
フィンガ３ａは、図３に示すように、水平方向の軸１０回りに回動自在で、かつ揺動シリンダ１１のロッドに連結されており、揺動シリンダ１１のロッドの進退により、図に示す水平方向と９０度下向きに揺動した下向き方向とに向きを変えることができる。フィンガ３ａは、昇降ガイドを内蔵した昇降シリンダ１３を介してハンド１２のフレームに装着されている。フィンガ３ｂも、フィンガ３ａと同じ構造でハンド１２ｂに装着されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
昇降シリンダ１３によるフィンガ３ａの昇降動作は、カセット１８ａにフィンガ３ａを上方から差込んでディスク基板９を取出すとき、及び、デスク基板９を待機位置４の保持台に搭載するときに行われる。また、フィンガ３ｂの昇降動作は、デスク基板９を清掃位置６の保持台から取上げるとき、及び、ディスク基板９をカセット１８ｂに上方から挿入するときに行われる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2008114342.tif 000007