(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを中心部で下方から支持して所定の供給位置に供給するディスク供給手段と、供給位置でディスクを把持するチャックと、固定軸芯回りに上下揺動可能で先端部にチャックが回転可能に配設された揺動アームと、揺動アームの１回の上下揺動毎にチャックの正・逆方向の反転を交互に行うように揺動アームとチャックを連動させて駆動する連動駆動手段とを備え、前記連動駆動手段を、１つのみの駆動モータによって回転駆動される揺動カム及びその２分の１に減速されて連動回転する反転カムと、揺動カムの回転に伴って揺動する揺動レバーと揺動アームを連動させる揺動連動手段と、反転カムの回転に伴って揺動する反転レバーの往復揺動をチャックの正逆回転に連動させる反転連動手段にて構成したことを特徴とするディスク表裏反転装置。
【請求項２】
反転連動手段を、固定軸回りに回転自在な駆動輪体と、チャックと一体回転する従動輪体と、両輪体間に巻回した無端回転体と、反転レバーの往復揺動を駆動輪体の正逆回転に変換する正逆回転変換手段にて構成したことを特徴とする請求項１記載のディスク表裏反転装置。
【請求項３】
正逆回転変換手段を、駆動輪体と一体回転する歯車と、この歯車に噛合する扇形歯車と、扇形歯車と反転レバーを連結する連結手段にて構成したことを特徴とする請求項２記載のディスク表裏反転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＶＤディスクの製造工程におけるディスクの表裏反転工程などに好適に適用されるディスク表裏反転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤディスクの製造工程においては、表裏一対のディスクをその信号記録面を内側に対向させて貼り合わせて製造されているが、ディスク製造工程からはその信号記録面を一定の向きにして供給されてくるため、一対のディスクの内の一方は表裏を反転させる必要がある。
【０００３】
ディスクをこのように反転させる従来のディスク表裏反転装置について、図３、図４を参照して説明する。図３において、ディスク３１の外周部の下面を下から支持する供給円板３２が間欠回転手段３３にてα方向に間欠回転され、ディスク３１が順次平行チャック３４の把持爪３５ａ、３５ｂ間に供給されて停止する。次に、平行チャック３４のチャックシリンダが作動して一対の把持爪３５ａ、３５ｂにてディスク３１が把持される。次に、平行チャック３４を反転させる反転シリンダ３６が取付けられている昇降シリンダ３７が作動し、ディスク３１を反転させてもディスク３１と供給円板３２が干渉しないように平行チャック３４を上昇させる。
【０００４】
次に、反転シリンダ３６を作動させて平行チャック３４を右回転（δ方向）に反転させた後、昇降シリンダ３７を作動させて平行チャック３４を下降させ、次いで平行チャック３４を開くことにより、ディスク３１は表裏が反転された状態で供給円板３２にて支持される。これで最初のサイクルが終了する。
【０００５】
次のサイクルでも、同様に平行チャック３４を閉じて上昇させた後、反転シリンダ３６を作動させて反転させるが、このサイクルでは平行チャック３４を左回転（δ’方向）に反転させることで、平行チャック３４に対するエア供給チューブ３８の位置をＢからＡに戻し、エア供給チューブ３８の巻き付きを防止している。以上の動作のタイミングチャートを図４を示す。
【０００６】
この従来例では、供給円板３２がディスク３１の外周部のみを支持しているため、ディスク３１の反転時に、供給円板３２と干渉しないように上昇させる距離がディスク３１の半径に比べて小さくて済むという利点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の構成では、ディスク３１の外周部を支持しているので、ディスク３１の直径が変化するような機種変更に対応する際には、供給円板３２を交換しなければならないという問題があった。
【０００８】
この問題に対して、ディスクの中心部を支持するように構成することが考えられるが、その場合、反転時の干渉を避けるためにディスク３１の上昇距離が長くなり、かつ上記のように昇降動作及び反転動作をシリンダにてそれぞれ独立して行う構成においては各動作が完了してから次の動作を行う必要があるため、サイクルタイムが長くなって生産性が低下し、生産性を向上するために高速化を図ろうとすると衝撃が大きくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ディスクの径が変化しても構成要素の交換等が不要で、かつ生産性を向上できるディスク表裏反転装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスク表裏反転装置は、ディスクを中心部で下方から支持して所定の供給位置に供給するディスク供給手段と、供給位置でディスクを把持するチャックと、固定軸芯回りに上下揺動可能で先端部にチャックが回転可能に配設された揺動アームと、揺動アームの１回の上下揺動毎にチャックの正・逆方向の反転を交互に行うように揺動アームとチャックを連動させて駆動する連動駆動手段とを備えたものであり、ディスクの中心部を支持して供給するため、ディスクの直径が変化する機種変更が生じてもディスク供給手段の構成要素の交換が不要となって生産性が向上し、またディスクの中心部を支持しているのでディスクとディスク供給手段の干渉を避けるための動作距離が長くなるが、連動駆動手段にて干渉回避のための揺動アームの上下揺動とチャックの反転動作を連動させることで、干渉が生じない範囲で両動作を同時に行うことができ、短時間で衝撃を少なくして反転させることができる。
【００１１】
また、前記連動駆動手段を、１つのみの駆動モータによって回転駆動される揺動カム及びその２分の１に減速されて連動回転する反転カムと、揺動カムの回転に伴って揺動する揺動レバーと揺動アームを連動させる揺動連動手段と、反転カムの回転に伴って揺動する反転レバーの往復揺動をチャックの正逆回転に連動させる反転連動手段にて構成しているので、揺動カムと反転カムのカム曲線の設計によって、上記両動作の最適な連動関係を簡単に確保できるとともに、安定性の高い動作を確保できる。
【００１２】
また、反転連動手段を、固定軸回りに回転自在な駆動輪体と、チャックと一体回転する従動輪体と、両輪体間に巻回した無端回転体と、反転レバーの往復揺動を駆動輪体の正逆回転に変換する正逆回転変換手段にて構成すると、チャックが揺動アームの先端部に配設されていても、固定側の反転レバーの往復揺動に伴って簡単な構成で安定的に反転動作させることができる。
【００１３】
また、正逆回転変換手段は、ラック・ピニオン機構等を用いることもできるが、駆動輪体と一体回転する歯車と、この歯車に噛合する扇形歯車と、扇形歯車と反転レバーを連結する連結手段にて構成すると、反転レバーの往復揺動を簡単な構成で安定して駆動輪体の正逆回転に変換できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のディスク表裏反転装置の一実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
【００１５】
図１において、ディスク１はスターホイール状の供給手段２の各アーム先端部上に設けられた段付きピン３によって中心穴を位置決めされた状態で、この段付きピン３のフランジ面で中心部が下方から支持される。供給手段２は回転駆動手段４にて供給手段２のアームピッチ間隔でα方向に間欠回転駆動され、ディスク１を順次所定の供給位置に供給するように構成されている。
【００１６】
所定の供給位置にディスク１が供給された時に、平行チャック５の上下一対の把持爪５ａ、５ｂ間にディスク１が入り込むように、平行チャック５が配設されている。把持爪５ａ、５ｂはその先端部にてディスク１の中心部を把持するように構成されている。平行チャック５は、ユニットブラケット６に配設された固定軸芯Ｘ−Ｘ’回りに上下揺動自在に支持された揺動アーム７の先端部に水平軸芯回りに回転自在に装着されている。
【００１７】
平行チャック５には、ユニットブラケット６に取付ブラケット８を介して固定軸芯Ｘ−Ｘ’と同芯状に配設されたロータリジョイント９と、空圧配管１０と、揺動アーム７の先端部の平行チャック５の回転軸芯と同芯状に配設されたロータリジョイント１１とを介して高圧エアが供給されるように構成され、高圧エアの供給によりディスク１を把持するように構成されている。
【００１８】
揺動アーム７の基端部からは連動レバー１２がＬ字状に垂下され、その先端部が連結リンク１３を介して下端部が固定軸芯Ｙ−Ｙ’回りに揺動自在に枢支された揺動レバー１４の上端部に連結されている。揺動レバー１４の中間部に配設されたカムフォロア１４ａが揺動カム１５に係合されている。１６はカムフォロア１４ａが揺動カム１５に当接するように揺動レバー１４を付勢するばね、１７は揺動カム１５を回転駆動する駆動モータ、１８は揺動カム１５の原点位置を検出する原点位置センサ、１９は駆動モータ１７の回転を２分の１に減速して反転カム２０を連動して回転させる減速歯車列である。
【００１９】
反転カム２０には、下端部が上記固定軸芯Ｙ−Ｙ’回りに揺動自在に枢支された反転レバー２１の中間部に配設されたカムフォロア２１ａが係合されている。２２はカムフォロア２１ａが反転カム２０に当接するように反転レバー２１を付勢するばねである。反転レバー２１の上端部は連結リンク２３を介してユニットブラケット６にて下端部が揺動自在に支持された扇形歯車２４の中間部に連結され、扇形歯車２４は同じくユニットブラケット６にて上記固定軸芯Ｘ−Ｘ’回りに回転自在に支持された歯車２５に噛合されている。歯車２５にはタイミングプーリなどの駆動輪体２６が一体的に設けられ、一方揺動アーム７の先端部には平行チャック５と一体的に回転するタイミングプーリなどの従動輪体２７が設けられ、これら駆動輪体２６と従動輪体２７間にタイミングベルトなどの無端移動体２８が巻回されている。
【００２０】
こうして、駆動モータ１７にて揺動カム１５を１回転すると、揺動アーム７が上方に向けて所定角度揺動した後元の位置に復帰し、その間反転カム２０が半回転するのに伴って平行チャック５が一方向に反転し、次に揺動カム１５を１回転すると、その間に反転カム２０が残りの半回転を行い、それに伴って平行チャック５が逆方向に反転して元の位置に復帰するように構成されている。
【００２１】
次に、図１及び図２のタイミングチャートを参照して動作を説明する。ディスク１が供給手段２にて所定の供給位置に供給されると、平行チャック５が閉じてディスク１を把持する。次に、駆動モータ１７が回転を開始して揺動カム１５が回転駆動され、揺動レバー１４がばね１６の付勢力に抗してβ方向に揺動し、それによって連結リンク１３及び連動レバー１２を介して揺動アーム７が上方（γ方向）に向けて揺動し、ディスク１を把持した平行チャック５を上方に移動させる。その後、揺動レバー１４が揺動上限に到達すると、以後ばね１６の付勢力によって揺動カム１５のカム形状に案内されてβ方向とは反対方向に揺動される。揺動アーム７が元の位置に戻ると、原点位置センサ１８にて検出されて駆動モータ１７が停止し、平行チャック５が開かれ、ディスク１の把持が解除される。
【００２２】
この揺動アーム７の上下揺動の間において、揺動レバー１４が揺動運動を開始してからΔｔ秒の間は反転レバー２１は停止状態を維持し、ディスク１は水平姿勢のまま固定軸芯Ｘ−Ｘ’回りに上方に揺動移動し、その後平行チャック５がδ方向に回転することによって反転を開始し、揺動レバー１４の揺動運動が終了するよりもΔｔ秒前に反転動作が終了し、その後揺動レバー１４の揺動運動が停止するまで反転レバー２１は停止状態を維持する。
【００２３】
このように反転中のディスク１と供給手段２の干渉を避けつつ反転動作と揺動動作が同時に行われるように、揺動カム１５及び反転カム２０のカム形状が構成されており、これによって１サイクル内での各動作時間を長くとることができる。なお、揺動カム１５と反転カム２０は減速歯車列１９を介して連動されているので、この間に反転カム２０は半回転して停止する。
【００２４】
次に、供給手段２が間欠回転して反転されたディスク１が供給位置から排出され、次のディスク１が所定の供給位置に供給されると、平行チャック５にてディスク１を把持した後再び駆動モータ１７が回転し、上記と同様に揺動カム１５の１回転に伴って揺動アーム７が揺動上限まで揺動した後元位置に復帰し、その間に平行チャック５が反転カム２０の残り半周分の回転に伴ってδ方向とは反対のδ’方向に反転動作してディスク１を反転させる。
【００２５】
本実施形態によれば、以上のようにディスク１をその外径よりも寸法及び形状（真円度）精度の高い中心穴を位置決めして供給位置に対して供給するようにしているので、安定した動作を維持することができ、また直径が変化する機種変更が生じても、供給手段２の構成部材を交換することなく生産を継続することができ、さらに回転機構とカム機構にて可動部分が構成されているので、設備コストが安価で、高速かつ低衝撃の反転動作を実現できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のディスク表裏反転装置によれば、以上の説明から明らかなように、ディスクの中心部を支持して供給するため、ディスクの直径が変化する機種変更が生じてもディスク供給手段の構成要素の交換が不要となって生産性が向上し、またディスクの中心部を支持しているためディスクとディスク供給手段の干渉を避けるための動作距離が長くなっても、連動駆動手段にて干渉回避のための揺動アームの上下揺動とチャックの反転動作を連動させることで、干渉が生じない範囲で両動作を同時に行うことができ、短時間で衝撃を少なくして反転させることができる。
【００２７】
また、前記連動駆動手段を、１つのみの駆動モータによって回転駆動される揺動カム及びその２分の１に減速されて連動回転する反転カムと、揺動カムの回転に伴って揺動する揺動レバーと揺動アームを連動させる揺動連動手段と、反転カムの回転に伴って揺動する反転レバーの往復揺動をチャックの正逆回転に連動させる反転連動手段にて構成しているので、揺動カムと反転カムのカム曲線の設計によって、上記両動作の最適な連動関係を簡単に確保できるとともに、安定性の高い動作を確保できる。
【００２８】
また、反転連動手段を、固定軸回りに回転自在な駆動輪体と、チャックと一体回転する従動輪体と、両輪体間に巻回した無端回転体と、反転レバーの往復揺動を駆動輪体の正逆回転に変換する正逆回転変換手段にて構成することにより、チャックが揺動アームの先端部に配設されていても、固定側の反転レバーの往復揺動に伴って簡単な構成で安定的に反転動作させることができる。
【００２９】
また、正逆回転変換手段を、駆動輪体と一体回転する歯車と、この歯車に噛合する扇形歯車と、扇形歯車と反転レバーを連結する連結手段にて構成することにより、反転レバーの往復揺動を簡単な構成で安定して駆動輪体の正逆回転に変換できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるディスク表裏反転装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】同実施形態の動作タイミングチャートである。
【図３】従来例のディスク表裏反転装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】従来例の動作タイミングチャートである。
【符号の説明】
１  ディスク
２  供給手段
５  平行チャック
７  揺動アーム
１２  連動レバー
１３  連結リンク
１４  揺動レバー
１５  揺動カム
２０  反転カム
２１  反転レバー
２３  連結リンク
２４  扇形歯車
２５  歯車
２６  駆動輪体
２７  従動輪体
２８  無端移動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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