(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に歯面を形成するとともに回転方向に均等に複数のワーク保持孔を形成したワークキャリヤを、中心ギヤとインターナルギヤの間に複数個装着し、ワークを各ワーク保持孔に装着した状態でワークキャリヤ両面を下定盤と上下動可能な上定盤との間に挟み込み、中心ギヤとインターナルギヤを回転駆動させることでワークキャリヤを遊星運動による自転・公転をさせながら、下定盤および上定盤を回転駆動することでワークを平行平面加工する４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤に用いられるワーク着脱装置であって、この平行平面加工盤の上定盤を上昇させた状態のワークキャリヤ上方に、先端に垂直軸回りの回転を可能にワーク吸着部を支持したアームを旋回させて停止させ、その停止位置までワークキャリヤを移動させた後、アームを上下動させながら、ワーク吸着部がワークキャリヤ単位で複数ワークを吸着保持・解放することでワークのローディング・アンローディングを行う４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用のエアノズルと、
このエアノズルへのエア配管部にそれぞれ接続されてノズル吐出圧の上昇を検知する圧力センサと、
アームを平行平面加工盤の上方の所定位置まで旋回してからアームを所定位置まで下降させた後、前記エアノズルからエアを吹き出しながら圧力センサによりノズル吐出圧の上昇が検知されるまで中心ギヤとインターナルギヤと下定盤を同期回転させてワークキャリヤを自転・公転させるワークキャリヤの位置合わせ手段と、
ワーク吸着部の下面であって把持する各ワークごとの外周位置にそれぞれ４個以上配設された軟性材からなるスィーパと、
ワーク吸着部がワークを解放してワークがワーク孔に落とされた後にワーク吸着部の支軸を微小角度反転往復させて前記スィーパを揺動する手段と、
を備えたことを特徴とする４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置。
【請求項２】
請求項１記載の４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
ワークキャリヤの位置検出用の第１のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の前の所定位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから減速信号を出力する減速位置検出用エアノズルと、
減速信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転速度を減速させる手段と、
ワークキャリヤの位置検出用の第２のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の直前の位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから切換信号を出力する粗停止位置検出用エアノズルと、
切換信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転を停止させてからアームの微速下降を開始させる手段と、
ワークキャリヤの位置検出用の第３のエアノズルとして、ワーク吸着部の中心部近くに配設され、アームの微速下降によりワークキャリア上面への接近を検知してその圧力センサから圧力上昇信号を出力するとともに、ワークキャリアの中心孔の端面の到達を検知してその圧力センサから圧力下降信号を出力する停止位置検出用エアノズルと、
この停止位置検出用エアノズルにより圧力上昇信号が出力されるとアームの微速下降を停止させるとともに中心ギヤを再び同方向に減速回転させる手段と、
前記停止位置検出用エアノズルにより圧力下降信号が出力されると中心ギヤの回転を停止し、次いでワーク吸着部の支軸を回転駆動させる手段と、
ワークキャリヤの位置検出用の第４のエアノズルとして、ワーク吸着部の外周寄りの所定位置に配設され、ワークキャリアの外周近くに形成されている自転位置検知孔の端面の到達を検知してその圧力センサから回転停止信号を出力する回転停止位置検出用エアノズルと、
回転停止信号が出力されたときにワーク吸着部の支軸の回転を停止させる手段と、
を備えたことを特徴とする４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置。
【請求項３】
外周に歯面を形成するとともに回転方向に均等に複数のワーク保持孔を形成したワークキャリヤを、中心ギヤとインターナルギヤの間に複数個装着し、ワークを各ワーク保持孔に装着した状態でワークキャリヤ両面を下定盤と上下動可能な上定盤との間に挟み込み、中心ギヤとインターナルギヤを回転駆動させることでワークキャリヤを遊星運動による自転・公転をさせながら、下定盤および上定盤を回転駆動することでワークを平行平面加工する４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤に用いられるワーク着脱装置であって、この平行平面加工盤の上定盤を上昇させた状態のワークキャリヤ上方に、先端に垂直軸回りの回転を可能にワーク吸着部を支持したアームを旋回させて停止させ、その停止位置までワークキャリヤを移動させた後、アームを上下動させながら、ワーク吸着部がワークキャリヤ単位で複数ワークを吸着保持・解放することでワークのローディング・アンローディングを行う４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第１のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の前の所定位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから減速信号を出力する減速位置検出用エアノズルと、
減速信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転速度を減速させる手段と、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第２のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の直前の位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから切換信号を出力する粗停止位置検出用エアノズルと、
切換信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転を停止させてからアームの微速下降を開始させる手段と、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第３のエアノズルとして、ワーク吸着部の中心部近くに配設され、アームの微速下降によりワークキャリア上面への接近を検知してその圧力センサから圧力上昇信号を出力するとともに、ワークキャリアの中心孔の端面の到達を検知してその圧力センサから圧力下降信号を出力する停止位置検出用エアノズルと、
この停止位置検出用エアノズルにより圧力上昇信号が出力されるとアームの微速下降を停止させるとともに中心ギヤを再び同方向に減速回転させる手段と、
前記停止位置検出用エアノズルにより圧力下降信号が出力されると中心ギヤの回転を停止し、次いでワーク吸着部の支軸を回転駆動させる手段と、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第４のエアノズルとして、ワーク吸着部の外周寄りの所定位置に配設され、ワークキャリアの外周近くに形成されている自転位置検知孔の端面の到達を検知してその圧力センサから回転停止信号を出力する回転停止位置検出用エアノズルと、
回転停止信号が出力されたときにワーク吸着部の支軸の回転を停止させる手段と、
これら第１，第２，第３，第４のエアノズルへのエア配管部にそれぞれ接続されてノズル吐出圧の上昇を検知する圧力センサと、
アームを平行平面加工盤の上方の所定位置まで旋回してからアームを所定位置まで下降させた後、第１，第２，第３，第４のエアノズルからエアを吹き出しながら圧力センサによりノズル吐出圧の上昇が検知されるまで中心ギヤとインターナルギヤと下定盤を同期回転させてワークキャリヤを自転・公転させるワークキャリヤの位置合わせ手段と、
を備えたことを特徴とする４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
アームの微速下降中にワークキャリヤの位置検出用の第３のエアノズルの圧力センサから圧力上昇信号が出力されたときのアームの下降停止位置を記憶しておく記憶手段と、
次回にアームが平行平面加工盤の上方の所定位置まで旋回してから下降するときの最初の下降停止位置を前記記憶手段に記憶されている下降位置にもとづいて算出する手段と、
を備えたことを特徴とする４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
ワークキャリアの自転位置検知孔を、半径方向を長手方向とした長孔形状にするとともに、ワーク保持孔と同数にして等ピッチに配設したことを特徴とする４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
ワーク吸着部の下面であって把持するワークとワークの間の位置に吹き出し方向を下向にして設置されたワーク検出用のエアノズルと、
このエアノズルへのエア配管部に接続されてノズル吐出圧の上昇を検知する圧力センサと、
ワーク吸着部がワークを解放してワークがワーク孔に落とされた後、またはスィーパ揺動手段が作動した後に、ワーク吸着部の支軸を１回転させる手段と、
ワーク吸着部の支軸が回転されている間に、前記圧力センサによりノズル吐出圧の上昇が検知された場合は、ワーク吸着部の支軸の回転を停止するとともに異常検知信号を出力する手段と、
を備えたことを特徴とする４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
ワークキャリヤの位置検出用のエアノズルの代わりにアームに光センサを設けておき、光センサがワークキャリヤの特定歯を検出することでワークキャリヤの自転・公転を停止させて位置合わせをすることを特徴とした４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラッピング、ポリシング等の平面加工をする４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤においてワークを自動的に着脱する装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、遊星歯車方式平行平面加工盤のワークの自動着脱装置として、特公昭６３−９９４０号公報に記載のものがある。このワーク自動着脱装置は、次のような構成であるため、それぞれに問題があった。
（１）このワーク自動着脱装置は、キャリア位置決め機構と着脱ロボットとからなり、それらが互いに分離されているため構成が複雑であった。
【０００３】
（２）また、キャリア位置決め時の検出部分としてキャリア外周部の歯面を同時に検出する構成であるが、キャリア外周部の歯面は凹凸形状からなる歯車であり、あらかじめ中心ギアの歯を所定の位置に停止させた後でない限り、インターナルギアを微調整しても中心ギアの噛合は最大π×Ｍ／２の停止誤差が生じる。同様に、中心位置もπ×Ｍ／４の誤差になり、停止位置は一定にならなかった。
【０００４】
（３）キャリアのワーク孔を検知するために検出ピンが設けられているが、この検出ピンはキャリア上面を擦りながらワーク孔を検知するので、キャリアとピンが摩耗を起こすことがあった。
（４）定盤は加工が継続するにつれて徐々に摩耗して薄くなり、その分、キャリアの位置検出用センサとの間隔が拡大していくため、その間隔がセンサの検出範囲を超えるたびに、作業者がセンサ位置の修正をする必要があった。
（５）加工終了後のキャリア及びワーク上には研削粉と加工液が混じったヘドロ状の液体が堆積するため、センサが濡れたり、センサに飛散したヘドロが乾燥することにより、センサの性能に影響を与え停止位置の精度を低下させることがあった。
【０００５】
（６）ワークをキャリアにセットする場合の位置合わせは、位置決め精度のみに頼り、それを確認する手段がないため、キャリアのワーク孔外周にワークが乗り上げて入らないことがある。それを防ぐために、作業者の黙視確認が必要であり、その確認を誤るとワークの破損事故を起こすことがあった。
（７）ワークがキャリアの孔に入ったかどうかの確認の方法として、上定盤の下死点の管理による方法もあるが、その場合も、ワークがキャリアの孔に入っていない状態で、上定盤が下降すると上定盤とキャリアの間にワークを挟み込みワークを破損することがあった。
【０００６】
（８）加工完了及びワーク取付後に、ワークキャリアを位置決め装置又はロボット中心下部に遊星回転運動をさせながら移動をする場合に、ワークが下定盤６に密着したり、あるいは研磨液によって浮き上がり、キャリアのワーク孔からワークが外れることがあった。
（９）設計の際に、自動化を目的としてワークキャリアを等配角度にするとともに、中心ギアとインターナルギアのギア比を整数にすることがある。その場合は、遊星運動中に繰り返して同じ歯の噛合いが起こり、またワークの軌跡も同一部分に限定されることになり、加工精度が低下することがあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１の発明は、
外周に歯面を形成するとともに回転方向に均等に複数のワーク保持孔を形成したワークキャリヤを、中心ギヤとインターナルギヤの間に複数個装着し、ワークを各ワーク保持孔に装着した状態でワークキャリヤ両面を下定盤と上下動可能な上定盤との間に挟み込み、中心ギヤとインターナルギヤを回転駆動させることでワークキャリヤを遊星運動による自転・公転をさせながら、下定盤および上定盤を回転駆動することでワークを平行平面加工する４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤に用いられるワーク着脱装置であって、この平行平面加工盤の上定盤を上昇させた状態のワークキャリヤ上方に、先端に垂直軸回りの回転を可能にワーク吸着部を支持したアームを旋回させて停止させ、その停止位置までワークキャリヤを移動させた後、アームを上下動させながら、ワーク吸着部がワークキャリヤ単位で複数ワークを吸着保持・解放することでワークのローディング・アンローディングを行う４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用のエアノズルと、
このエアノズルへのエア配管部にそれぞれ接続されてノズル吐出圧の上昇を検知する圧力センサと、
アームを平行平面加工盤の上方の所定位置まで旋回してからアームを所定位置まで下降させた後、前記エアノズルからエアを吹き出しながら圧力センサによりノズル吐出圧の上昇が検知されるまで中心ギヤとインターナルギヤと下定盤を同期回転させてワークキャリヤを自転・公転させるワークキャリヤの位置合わせ手段と、
ワーク吸着部の下面であって把持する各ワークごとの外周位置にそれぞれ４個以上配設された軟性材からなるスィーパと、
ワーク吸着部がワークを解放してワークがワーク孔に落とされた後にワーク吸着部の支軸を微小角度反転往復させて前記スィーパを揺動する手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、
ワークキャリヤの位置検出用の第１のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の前の所定位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから減速信号を出力する減速位置検出用エアノズルと、
減速信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転速度を減速させる手段と、
ワークキャリヤの位置検出用の第２のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の直前の位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから切換信号を出力する粗停止位置検出用エアノズルと、
切換信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転を停止させてからアームの微速下降を開始させる手段と、
ワークキャリヤの位置検出用の第３のエアノズルとして、ワーク吸着部の中心部近くに配設され、アームの微速下降によりワークキャリア上面への接近を検知してその圧力センサから圧力上昇信号を出力するとともに、ワークキャリアの中心孔の端面の到達を検知してその圧力センサから圧力下降信号を出力する停止位置検出用エアノズルと、
この停止位置検出用エアノズルにより圧力上昇信号が出力されるとアームの微速下降を停止させるとともに中心ギヤを再び同方向に減速回転させる手段と、
前記停止位置検出用エアノズルにより圧力下降信号が出力されると中心ギヤの回転を停止し、次いでワーク吸着部の支軸を回転駆動させる手段と、
ワークキャリヤの位置検出用の第４のエアノズルとして、ワーク吸着部の外周寄りの所定位置に配設され、ワークキャリアの外周近くに形成されている自転位置検知孔の端面の到達を検知してその圧力センサから回転停止信号を出力する回転停止位置検出用エアノズルと、
回転停止信号が出力されたときにワーク吸着部の支軸の回転を停止させる手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、
外周に歯面を形成するとともに回転方向に均等に複数のワーク保持孔を形成したワークキャリヤを、中心ギヤとインターナルギヤの間に複数個装着し、ワークを各ワーク保持孔に装着した状態でワークキャリヤ両面を下定盤と上下動可能な上定盤との間に挟み込み、中心ギヤとインターナルギヤを回転駆動させることでワークキャリヤを遊星運動による自転・公転をさせながら、下定盤および上定盤を回転駆動することでワークを平行平面加工する４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤に用いられるワーク着脱装置であって、この平行平面加工盤の上定盤を上昇させた状態のワークキャリヤ上方に、先端に垂直軸回りの回転を可能にワーク吸着部を支持したアームを旋回させて停止させ、その停止位置までワークキャリヤを移動させた後、アームを上下動させながら、ワーク吸着部がワークキャリヤ単位で複数ワークを吸着保持・解放することでワークのローディング・アンローディングを行う４ウェイ遊星歯車方式平行平面加工盤のワーク着脱装置において、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第１のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の前の所定位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから減速信号を出力する減速位置検出用エアノズルと、
減速信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転速度を減速させる手段と、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第２のエアノズルとして、ワークキャリアの停止位置の直前の位置でワークキャリアの歯面の到達を検知しその圧力センサから切換信号を出力する粗停止位置検出用エアノズルと、
切換信号が出力されたときに中心ギヤとインターナルギヤと下定盤の同期回転を停止させてからアームの微速下降を開始させる手段と、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第３のエアノズルとして、ワーク吸着部の中心部近くに配設され、アームの微速下降によりワークキャリア上面への接近を検知してその圧力センサから圧力上昇信号を出力するとともに、ワークキャリアの中心孔の端面の到達を検知してその圧力センサから圧力下降信号を出力する停止位置検出用エアノズルと、
この停止位置検出用エアノズルにより圧力上昇信号が出力されるとアームの微速下降を停止させるとともに中心ギヤを再び同方向に減速回転させる手段と、
前記停止位置検出用エアノズルにより圧力下降信号が出力されると中心ギヤの回転を停止し、次いでワーク吸着部の支軸を回転駆動させる手段と、
吹き出し方向を下向にしてアーム先端下面の所定位置に１個以上設置されたワークキャリヤの位置検出用の第４のエアノズルとして、ワーク吸着部の外周寄りの所定位置に配設され、ワークキャリアの外周近くに形成されている自転位置検知孔の端面の到達を検知してその圧力センサから回転停止信号を出力する回転停止位置検出用エアノズルと、
回転停止信号が出力されたときにワーク吸着部の支軸の回転を停止させる手段と、
これら第１，第２，第３，第４のエアノズルへのエア配管部にそれぞれ接続されてノズル吐出圧の上昇を検知する圧力センサと、
アームを平行平面加工盤の上方の所定位置まで旋回してからアームを所定位置まで下降させた後、第１，第２，第３，第４のエアノズルからエアを吹き出しながら圧力センサによりノズル吐出圧の上昇が検知されるまで中心ギヤとインターナルギヤと下定盤を同期回転させてワークキャリヤを自転・公転させるワークキャリヤの位置合わせ手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明において、
アームの微速下降中にワークキャリヤの位置検出用の第３のエアノズルの圧力センサから圧力上昇信号が出力されたときのアームの下降停止位置を記憶しておく記憶手段と、
次回にアームが平行平面加工盤の上方の所定位置まで旋回してから下降するときの最初の下降停止位置を前記記憶手段に記憶されている下降位置にもとづいて算出する手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項２から請求項４の発明において、
ワークキャリアの自転位置検知孔を、半径方向を長手方向とした長孔形状にするとともに、ワーク保持孔と同数にして等ピッチに配設したことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５の発明において、
ワーク吸着部の下面であって把持するワークとワークの間の位置に吹き出し方向を下向にして設置されたワーク検出用のエアノズルと、
このエアノズルへのエア配管部に接続されてノズル吐出圧の上昇を検知する圧力センサと、
ワーク吸着部がワークを解放してワークがワーク孔に落とされた後、またはスィーパ揺動手段が作動した後に、ワーク吸着部の支軸を１回転させる手段と、
ワーク吸着部の支軸が回転されている間に、前記圧力センサによりノズル吐出圧の上昇が検知された場合は、ワーク吸着部の支軸の回転を停止するとともに異常検知信号を出力する手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６の発明において、
ワークキャリヤの位置検出用のエアノズルの代わりにアームに光センサを設けておき、光センサがワークキャリヤの特定歯を検出することでワークキャリヤの自転・公転を停止させて位置合わせをすることを特徴とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明をラップ盤と搬入出ロボットに適用した第１の実施形態における配置関係を示す平面図である。
図において、１２はラップ盤であり、８はワーク着脱ロボットである。ラップ盤１２は、中心ギア１とその外側に同心上に配置されたインターナルギア３との間に、外周部に歯車が形成されたワークキャリア２が噛合されている。
【００１５】
周知のように、これらのラップ盤では、中心ギア１とインターナルギア３が例えば時計方向に回転するとワークキャリア２は自転、公転の遊星運動をしながら同じく時計方向に回転する。このラップ盤１２で加工する場合は、ワークキャリア２の円周方向に等配されたワーク孔４にワーク５が入り時計方向に回転する下定盤６と反時計方向に回転する上定盤７間に挟まれることでワーク５の上面、下面が摺動されてラッピングが行われる。
【００１６】
ワーク着脱ロボット８は、旋回するアーム９と、アーム９の先端で同様に垂直軸回りの回転を可能に軸支されたパッドプレート１０と、アーム９を支持して上下移動するアームボディ１１の３軸で構成され、各軸とも図示しないサーボモータにより駆動される。パッドプレート１０の下面には、吸着パッド２２、それぞれ上下移動可能に支持された第３のエアノズルであるところのホールセンサエアノズル１６、第４のエアノズルであるところのワーク孔センサエアノズル１７およびワークセンサエアノズル２５が配設され、さらに、複数のスィーパ２３がそれぞれスィーパホルダ２４に支持されて配設されている。
【００１７】
また、パッドプレート１０の外側であってアーム９の下面には、それぞれ上下移動可能に支持された第１のエアノズルであるところのキャリア減速用エアノズル１８および第２のエアノズルであるところのキャリア粗位置決用エアノズル１９が配設されている。このワーク着脱ロボット８は、ラップ盤１２の左下４５度の方向に配設され、さらに、旋回するアーム９の旋回途中に、待機位置１３とアンローディング位置１４とローディング位置１５が設定されている。
【００１８】
以下、ワーク着脱ロボット８のアンローディング動作から説明をする。
ラップ盤１２におけるラップ加工が完了して上定盤７が上昇した後に、ラップ盤１２からワーク着脱ロボット８へ停止したとの信号を送る。すると、待機位置１３に待機していたワーク着脱ロボット８は、アーム９が旋回可能な高さまで上昇する。
次に、パッドプレート１０を回転させて、パッドプレート１０に取付けられているホールセンサエアノズル１６と、ワーク孔センサエアノズル１７を、ワークキャリア２とワーク孔４を位置決めする基準角度まで回転させる。
【００１９】
図２は、ラップ盤１２上の所定位置にアーム９（仮想線表示）が停止したときの、エアノズル１６，１７，２５等の配置位置を示している。
次いで、アーム９は上記の角度合わせの動作と同時に、あるいは単独で、図１に示されるラップ盤１２の４５度方向の角度に旋回して停止する。なおここで、ワークキャリア２は、図１に示されたように、アーム９と一致する位置にあるとは限らない。通常は、ワークキャリア２は公転方向にランダムな位置に停止する。
次に、図３に示すように、キャリア減速用エアノズル１８とキャリア粗位置決用エアノズル１９の先端からエアを吹き出しながら、前回の動作で記憶されている位置までアームボディ１１を下降する。
【００２０】
すなわち、エアノズル１８，１９の先端がワークキャリア２の上面に接触する直前のレベルまで下降する。この状態では、ラップ盤１２のワークキャリア２の自転位置および公転位置ともアーム９の位置すなわちパッドプレート１０の中心と一致していない。そこで、次に、ワークキャリア２をアーム９の位置まで移動させるが、このとき、上定盤７が外されているので、ワーク５が下定盤６に密着したり研磨液によって浮き上がることによって、ワーク孔４からワーク５がはみ出すおそれがある。
【００２１】
そこでこれを防止するため、中心ギア１、下定盤６、インターナルギア３の３軸をそれぞれ時計方向に同角度インデックスするよう同期回転させる。ワークキャリア２が移動していくと、図４の平面図に示されるように、最初にアーム９に取り付けられているキャリア減速用エアノズル１８の下端に、ワークキャリア２の外縁部が達すると、エア吹き出しの抵抗となり、エアノズル１８の吐出圧が上昇してそれを圧力センサ（図示せず）が検知する。
【００２２】
その検知信号により、中心ギア１、下定盤６、インターナルギア３の各モータに減速信号を送り、３軸同時に減速を始める。次いで、同期減速した速度のまま、ワークキャリア２はさらに移動していくと、図５に示されるように、ワークキャリア２の外縁部がキャリア粗位置決用エアノズル１９に達し、エアノズル１９の吐出圧が上昇してそれを圧力センサ（図示せず）が検知する。その検知信号により、各モータに停止信号を送り、３軸のモーターを同時に停止させる。これで、図５に示した状態のワークキャリア２の粗位置決めが完了する。
【００２３】
次に、アームボディ１１を微速度で下降させる。このとき、ホールセンサエアノズル１６のノズル端からエアを吹き出しておき、エアノズル１６の吐出圧を図示しない圧力センサにより監視して、エアノズル１６の先端がワークキャリア２に接触する直前で下降を停止させる。この停止位置点は、下定盤６の摩耗を監視するポイントでもありアームボディ１１に取付けられた、キャリア減速用エアノズル１８とキャリア粗位置決用エアノズル１９の次回の下降距離位置データとしてもフィードバックする。
【００２４】
次に、再度、中心ギア１を低速度で回転させるとワークキャリア２がさらに自転・公転をしてその中心孔２０はホールセンサエアノズル１６に近づいていく。ここで、エアノズル１６が中心孔２０の内周部に達したことが圧力の下降により検知されると中心ギア１を停止させる。但し、圧力を検知し停止するまでの自転・公転速度、処理時間、ホールセンサエアノズル１６の孔径、設定圧力などにより目標位置に対し誤差を生じるので、適正な位置の調整後、停止位置を計測する。
【００２５】
計測値は中心ギア１の目標位置に対する補正量として記憶してから、微少回転補正を行う。ここまでで、ワークキャリア２の公転軌跡上の位置決めが完了したことになる。但し、この位置決めが完了した時点では、図２のように相対する１対のワーク孔４と中心ギア１が一直線になるとは限らない。
次に、パッドプレート１０に取付けられたワーク孔センサエアノズル１７を用いて、パッドプレート１０の回転角度をワークキャリア２のワーク孔４の位置に合わせる。
【００２６】
ここでは、予め、ワークキャリア２の外周部寄りの位置に、ワーク孔４と同数のワーク孔検知用長孔２１を等間隔でかつ放射状に配設しておく。先ず、図２の状態から、パッドプレート１０を所定の速度で回転させる。このとき、ワーク孔センサエアノズル１７のノズル端からエアを吹き出し、その吐出圧を圧力センサにより監視し、その変化からワーク孔検知用長孔２１に達したら回転を停止する。ここでも、パッドプレート１０の停止後、目標位置に対する誤差を、適正に調整した後に、停止位置を計測しパッドプレート１０に目標位置との補正量として記憶し、微少回転補正を行う。この時点でワーク孔４の位置決めが完了する。
【００２７】
パッドプレート１０に取付けられたワーク孔用センサエアノズル１７の配置は、ワーク孔４の配置に対応して同数配置されている吸着パッド２２の中間位置に取付けられているので、ワーク孔４と同数あるワーク孔検知用長孔２１のいずれかをワーク孔用センサエアノズル１７が検知したところでパッドプレート１０の回転を停止することで、各吸着パッド２２は各ワーク孔４のほぼ中心に対応して位置することになる。
【００２８】
このワーク孔検知用長孔２１が長孔である理由は、ワークキャリア２とパッドプレート１０の中心が完全に一致しない場合、丸孔の形状の場合ではワーク孔用センサエアノズル１７が通過する際の圧力下降点となる部分が円弧状となるため誤差が大きくなる。そこで、誤差を小さくするために、半径方向の直線部分を有する長孔によりワーク孔検知部分を形成することで、その直線部分の範囲内であれば中心のずれを吸収することが可能になる。
【００２９】
次に、アームボディ１１をホールセンサエアノズル１６の検知点から、吸着パッド２２がワーク孔４にあるワーク５の表面に軽く接触する高さまで下降させる。この高さは、前回の下降したときのレベルを記憶しておき、そのデータにもとづいて停止位置を制御する。ここで、図示しない吸着用の真空発生源と吸着パッド２２の間にあるソレノイドバルブを開くことで、各吸着パッド２２がその下端に接しているワーク５を吸着する。次いで、ワーク着脱ロボット８を旋回位置まで上昇し、さらにアンローディング位置１４まで旋回する。
【００３０】
次に、アンローディング位置１４では、ワーク受け配置角度に合わせ、パッドプレート１０に取付けられた吸着パッド２２を所定角度に回転させる。次いで、アームボディ１１を所定の高さに下降させ、前記ソレノイドバルブを閉じると同時に吸着パッド２２に圧縮空気を送りワーク５を解放する。
次にワーク着脱ロボット８を旋回位置まで上昇後、ローディング位置１５の所定角度に旋回する。
【００３１】
以下、着脱ロボットのローディング動作の説明をする。ローディング位置１５のワーク受け配置角度に合わせ、パッドドプレート１０に取付けられた吸着パッド２２を所定角度に回転させる。吸着パッド２２がワーク５の表面に軽く接触する所定の高さまでアームボディ１１を下降させ、前記ソレノイドバルブを開きワーク５を吸着する。次にワーク着脱ロボット８を旋回位置まで上昇し、ワークキャリア２の方向に所定角度回転させる。ワーク孔センサエアノズル１７がアンローディング時、検知した角度にパッドプレード１０を戻し、アームボディ１１を所定の高さまで下降させる。
【００３２】
次に、前記ソレノイドバルブを閉じ、吸着パッド２２へ圧縮空気を送ることで、ワーク５を吸着パッド２２から解放して、ワーク孔４に落下させる。次いで、アームボディ１１を次の工程のスィープ高さまで上昇させる。
またここで、吸着パッド２２を解放してワーク５をワーク孔４に落下させる場合に、位置合わせが不正確であると、図６（１）のようにワーク孔４にワーク５が入らないで一端がワーク孔４の縁に乗り上げた格好になることがある。なお、図６は説明を簡略するため１枚のワーク５のみを表示してある。
【００３３】
図６（１）のように、ワーク孔４にワーク５が入らない場合の対処として、本発明では、パッドドプレート１０の下面であってワーク孔４の外周に沿ってワーク５を囲む位置に、上下移動が可能なスィーパホルダ２４と柔かな弾性材からなる棒状のスィーパ２３を配設したものである。スィーパ２３の配置は、図２に示されるように、ワ−クキャリア２の中心から見てワーク５を挟むように、外側と内側それぞれ対称に、４本のスィーパ２３をパッドプレート１０に取付たものである。
【００３４】
このスィーパ２３は、ワーク５がワーク孔４に落とし込まれると、図６（１）のようにスィーパ２３が下降し、その先端がワークキャリア２の上面に軽く接触するか、若干の隙間を有する位置に保持された状態で、図６（２）、図６（３）のようにワーク５の外周部を左右から交互に押す（スィープ）ことで、図６（４）のように、ワーク５をワーク孔４に落とし込むことができる。このスィープ動作は、パッドプレート１０を微小角度両方向に回転することで実現される。
【００３５】
このスィープ動作を、具体的にみてみると、ワーク５がワーク孔４にはまらなかった場合は、ワーク５とワーク孔４の中心位置に誤差があるのであるから、スィーパ２３とワーク５の外周部は例えば、図７に示すように、パッドプレート１０を反時計方向に回転させるとワーク５の左上に位置するスィーパ２３との１点の接触から始る。さらに、パッドプレート１０が回転するにつれワーク５はスィーパ２３の分力によって、ワーク孔４の中心方向に押され、他のスィーパ２３と接触し２点接触となる。こうしてパッドプレート１０は２点接触のままスィ−パ２３の中心とワーク孔４の内周部がほぼ一致する所定の角度に達したところで停止する。
【００３６】
またここで、ワーク孔センサエアノズル１７が検知した角度に大きな誤差があった場合は、図６（５）に示すようにスィ−パ２３が下降した時点でワーク５の縁を押圧することがある。この場合も、図６（２）に示す方向にスィ−パ２３を移動させることで、スィーパ２３の先端は、変形しながらワーク５の上面を乗越え、ワーク５の外周部にスィーパ２３は移動する。このとき、ワーク５の縁の表面をスィーパ２３が摺動するが、スィーパ２３は弾性材料からなるため、ワーク５を傷つけたり、破損したりすることはない。
【００３７】
次に、図６（３）に示すように、パッドプレート１０を反対方向に移動させ、スィーパ２３の中心とワーク孔４の内周部がほぼ一致する位置、すなわち、パッドプレート１０を、図６（２）での回転角度の約２倍まで回転させてから停止させる。さらに、パッドプレート１０を回転してきた方向とは反対に最初の回転位置まで戻す。これら一連の動作状態を第６図（２）〜（４）に示す。
【００３８】
このようにして、スィーパ２３を１往復揺動させることにより、どの向きにワーク５が傾いていても、ワークキャリア２の中心とパッドプレート１０の中心、及びワーク孔センサエアノズル１７が検知した角度中心が完全に一致していない場合でも、スィーパ２３がワーク５を挟むようにして外周部２点を横から押しながら回転し、ワーク孔４の中心方向へ移動させるため、ワーク５は押され、スィーパ２３の反対側からワーク孔４に挿入されることになる。
【００３９】
又、スィーパ２３は柔かな弾力材料でできているためワーク５を強制的に押しても、傷つけたり破損を起すことなく、ワークキャリア２のワーク孔４に導くことができる。このようにして、各停止位置のワーク孔４とワーク５の位置ずれを、柔かな材料でできた棒状のスィーパ２３が変形する（しなる）ことで吸収し、その弾力がワーク孔４にワーク５を導く力に変換される。
【００４０】
次に、全てのワーク孔４にワーク５が入ったことを確認するため、パッドプレート１０に取付けられているワーク高さ確認用のワークセンサエアノズル２５のノズル端からエアを吹き出しながら、ワークキャリア２のワーク孔４のＰＣＤ上を、約３６０度回転させワーク５の上面とのスキマの有無を吐出圧の変化として図示しない圧力センサにより検知する。ここで、通常よりも吐出圧が上昇したことが検知された場合は、いずれかのワーク５がワーク孔４に入らず図６（１）に示す状態になっていると判断し、パッドプレート１０の回転を停止して、ワーク５の破損等の事故を未然に防止する。なお、ここで用いたワークセンサエアノズル２５はホールセンサエアノズル１６と同じ構造である。
【００４１】
ここで、全てのワーク孔４にワーク５が入っていることが確認されたら、次のワークキャリア２のアンローディングに進む。すなわち、前回位置データまでアームボディ１１を下降し、次にワーク５が下定盤６に密着したり研磨液によって浮き上り、ワーク孔４からワーク５がはみ出すことを防止しながら、前記と同じキャリア位置決め動作、中心ギア１、下定盤６、インターナルギア３の同角度インデックス、同期回転をして次のワークキャリア２の割り出しと位置決めを行う。以上の動作を交互に、残りのワークキャリア２の枚数分繰返すことでワーク５の着脱をおこなう。
【００４２】
次に、第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、ワークキャリア２の減速と位置決めにエアノズルからなるセンサを用いたが、エアノズルに代わりに光センサを用いることも可能である。すなわち、第２の実施形態として示した図９のように、アーム９に光センサとしてレーザセンサ３１〜３５を取りつけておく。このセンサ３１，３２はインターナルギア３の定点位置決め用であり、センサ３３〜３５はワークキャリア２の位置決め用である。
【００４３】
その動作順は、先ず、センサ３１，３２によるインターナルギア３の定点位置決めをし、次いで、センサ３３〜３５を用いながら、ワークキャリア２のインディックスをして、さらに中心ギア１を回転させてワークキャリア２の位置決めを行う。この光センサ３１〜３５を用いた位置決めが、第１の実施形態の位置決めと違う点は、ワークキャリア２の中心孔２０ではなくワークキャリア２の歯を検知点とすることであり、位置決めによって停止したインターナルギア３に対し、中心ギア１を回転させることでワークキャリア２が自転・公転しながら、アーム９に取りつけられたキャリア位置決め用の光センサセンサ３３〜３５が、ワークキャリア２の特定の歯を検知した時点で終了する。
【００４４】
次に、キャリア位置決めの後は上記第１の実施形態と同様にエアセンサを用いてワーク孔４を探しワーク５を装着する。
また、上述した実施形態は、ラップ盤に適用したものであるが、同様に、４ウェイ遊星歯車方式のポリシングマシン、研削盤等にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
（１）搬送装置にキャリア位置決め用のセンサを内臓したことでコンパクトな構造になる。
（２）キャリア位置決め時の検出部分をワークキャリア中心孔の内周部としたことで、位置決め部の構成が簡単になる。
（３）キャリアのワーク孔を検知するセンサは、ノズル端からエアを吹き出し、キャリア上面との間隔を一定に保ったまま非接触状態で圧力差を検出するようにしたことで、キャリアとノズル間の摩耗が避けられて検出精度が向上する。
【００４６】
（４）加工が継続されるにつれて定盤は徐々に摩耗を起こし薄くなるが、上記ノズルとキャリアの間隔を前もって指定した間隔（圧力）になるよう、Ｚ軸方向を制御するサーボモータに毎回フィードバックをかけることで、自動追従が可能になる。
（５）位置検出用のセンサは上記ノズルからエアを吹き出しながら検出する方式としたことで、へドロ状の液体が堆積していてもキャリアの検出点は常に清掃された状態になり、センサの性能が環境によって低化されることがなくなり停止精度が向上する。
【００４７】
（６）搬送ロボットがキャリアのワーク孔にワークを装着した際、位置決めに誤差が生じてキャリアのワーク孔外周にワークが乗り上げて入らないことがあっても、ワーク孔の外周付近に、柔かな棒状の弾性材料でできたスィーパ部品を設置して、それを支持するＹ軸の揺動によって、ワークの上方に突出している部分にスィーパが当接してワーク孔にワークを落とし込むようにしたことで、ワークの装着ミスによる破損事故が解消される。
【００４８】
（７）ワークがキャリアの孔に入った後に、位置検出用のセンサと同じくエアを吹きながら非接触でワークのＰＣＤ上を回転させて装着を確認するセンサを設けたことで、ワークの浮き上がりが発生しても、加工開始前に検知され、破損事故が防止される。
（８）加工完了及びワーク取付後にワークキャリアを搬送ロボット中心下部に回転移動をする際に、４モータ４ウェイ方式においては、中心ギア、下定盤、インターナルギアの３軸をそれぞれ同角度でインデックスするよう同期回転させることで、ワークが下定盤６に密着したりあるいは研磨液によって浮き上がることがなくなり、位置合わせ時にワーク傷の発生することが防止される。
【００４９】
（９）これらのことから自動化の場合でも、４ウェイ方式でワークキャリアを等配角度にすることなく、しかも中心ギアとインターナルギアのギア比を整数にならないように設計することが可能となり、加工精度を低下させることなく自動化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の配置を示す平面図である。
【図２】図１の要部を拡大して各部品の配置を示した図である。
【図３】図１のアーム先端とワークキャリアを拡大して示した断面図である。
【図４】図１の要部を拡大して示した位置合わせ動作の説明図である。
【図５】図１の要部を拡大して示した位置合わせ動作の説明図である。
【図６】第１の実施形態におけるスィープ動作の各工程を示した断面図である。
【図７】図７のスィープ動作を示した平面図である。
【図８】図７のスィープ動作を示した平面図である。
【図９】第２の実施形態の要部の配置を示す平面図である。
【符号の説明】
１  中心ギア
２  ワークキャリア
３  インターナルギア
４  ワーク孔
５  ワーク
６  下定盤
７  上定盤
８  ワーク着脱ロボット
９  アーム
１０  パッドプレート
１１  アームボディ
１２  ラップ盤
１３  待機位置
１４  アンローディング位置
１５  ローディング位置
１６  ホールセンサエアノズル
１７  ワーク孔センサエアノズル
１８  キャリア減速用エアノズル
１９  キャリア粗位置決用エアノズル
２０  ワークキャリアの中心孔
２１  ワーク孔検知用長孔
２２  吸着パッド
２３  スィーパ
２４  スィーパホルダ
２５  ワークセンサエアノズル
３１〜３５  レーザセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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