JP2000006016A - 研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの保持を確実に検出して、ワークを確
実に搬送することができる研削盤を提供する。 【解決手段】 未加工ワーク格納装置２２からワーク１
１をアンロード位置Ｐ１のキャリアテーブル１４まで搬
入し、加工されたワーク１１を加工済みワーク格納装置
２３に搬出するロボット１５，１６を設ける。各ロボッ
ト１５，１６にはワーク１１を持ち上げるロボットハン
ド２７を設け、真空吸着動作後にロボットハンド２７を
上げた状態でワーク１１の保持を確認する真空センサを
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばワイヤソー
で切断したウエハ状のワークを研削する研削盤に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の研削盤においては、研削
盤本体のキャリアテーブルに対応して、搬入ロボット及
び搬出ロボットがそれぞれ配設されている。そして、搬
入ロボットのロボットハンドにより、未加工ワーク格納
装置のカセット内に収容されているワークが１つずつ取
り出されて、研削盤本体のキャリアテーブル上に搬入さ
れる。また、研削盤本体でワークの研削が行われた後、
搬出ロボットのロボットハンドにより、ワークがキャリ
アテーブル上から取り出されて、加工済みワーク格納装
置のカセット内に格納されるようになっている。

【０００３】ロボットハンドにはバキュームパッドが設
けられ、このバキュームパッドは真空ポンプに接続され
ている。搬入または搬出ロボットのバキュームパッドは
ワークを一枚ずつ真空吸着し、搬入または搬出するよう
になっている。そして、ワークにロボットハンドが接触
した際にワークが真空吸着されたか否かを確認するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の研削
盤においては、ワークの裏側に水分等が付着している
と、ワークがキャリアテーブルに密着してワークを持ち
上げられないことがある。この場合、ロボットハンドが
接触したときにワークの吸着を確認しているため、持ち
上げられなかったワークを確実に確認することができな
い。従って、ワークを確実に搬送することができないお
それがあった。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ロボットハンド２７を所定位置
に持ち上げた状態で、ワークの保持を確認することによ
り、ワークを確実に搬送することができる研削盤を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、未加工ワーク格納装置に格納されたワークを研削盤
本体のワーク搬入搬出位置のキャリアテーブルに搬入
し、加工されたワークを加工済みワーク格納装置に搬出
するロボットを備え、ロボットにはワークを持ち上げる
ロボットハンドを設け、該ロボットハンドを所定位置に
上げた状態でワークの保持を確認するワーク検出手段を
設けたものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の研削盤において、前記ロボットは、未加工ワーク格納
装置に格納されたワークを研削盤本体のワーク搬入出位
置のキャリアテーブルに搬入する搬入ロボットと、加工
されたワークを加工済みワーク格納装置に搬出する搬出
ロボットとから構成されているものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の研削盤において、前記ワーク検出手段
はワークと対向配置されているものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べ
る実施形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的
に好ましい種々の限定が付されているが、本発明は、以
下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない
限り、これらの実施形態に限られるものではない。

【００１０】図１及び図２に示すように、この研削盤
は、ウエハ状のワーク１１の被加工面を研削するための
研削盤本体１２を備えている。その研削盤本体１２に
は、ワーク１１の被加工面に図示せぬ砥石を接触させて
研削する機構部１３と、ワーク１１を機構部１３内に移
動させるキャリアテーブル１４が装備されている。研削
盤本体１２の正面両側には搬入ロボット１５及び搬出ロ
ボット１６が配設されている。また、搬出ロボット１６
の後部には研削盤全体を制御する制御盤２０が配設され
ている。そして、研削盤全体の各種動作は制御盤２０内
に予め組み込まれているプログラムに従って実行され
る。

【００１１】図７に示すように、搬入ロボット１５は、
ロボット本体４０、上部円筒体４１、第１アーム４２、
第２アーム４３及びロボットハンド２７から構成されて
いる。ロボット本体４０は円筒形状で、その上部が上部
円筒体４１に覆われている。上部円筒体４１はロボット
本体４０と同軸で、上下方向に移動自在である。上部円
筒体４１の上面には第１アーム４２の一端が軸着され、
第１アーム４２は、その軸着された位置を中心に水平面
内で旋回自在である。第１アーム４２の他端には第２ア
ーム４３の一端が軸着され、第２アーム４３は軸着され
た位置を中心に水平面内で旋回自在である。さらに、第
２アーム４３の他端には前記ロボットハンド２７が軸着
されている。ロボットハンド２７は軸着された位置を中
心に水平面内で旋回自在である。この構成により、ロボ
ットハンド２７は水平面内で３６０゜旋回可能で、かつ
上下方向にも移動可能である。なお、搬出ロボット１６
は、搬入ロボット１５と同じ構成となっているため、搬
出ロボット１６には搬入ロボット１５と同一符号を付し
説明を省略する。

【００１２】ワーク搬入搬出位置（アンロード位置Ｐ
１）のキャリアテーブル１４とともに、搬入ロボット１
５のロボットハンド２７の作動軌跡上に位置するよう
に、研削盤本体１２の両側前方には角度合わせ機１７、
洗浄機１９及びワーク格納装置２２，２３が配設されて
いる。そして、搬入ロボット１５のロボットハンド２７
は、未加工ワーク格納装置２２のワークカセット２４内
に格納されているワーク１１を取り出し、角度合わせ機
１７を介してアンロード位置Ｐ１に待機しているキャリ
アテーブル１４まで搬送する。一方、搬出ロボット１６
のロボットハンド２７は、研削加工を終えてアンロード
位置Ｐ１に待機されているキャリアテーブル１４からワ
ーク１１を取り出し、洗浄機１９を介して加工済みワー
ク格納装置２３のワークカセット２４まで搬送する。

【００１３】図３及び図４に示すように、ロボットハン
ド２７の各先端部には段差状をなす捕足部２９が形成さ
れている。捕足部２９の上下面それぞれには、３個のバ
キュームパッド３１が取り付けられている。上面のバキ
ュームパッド３１、下面のバキュームパッド３１は、そ
れぞれ別系統のエアパイプ３４ａ，３４ｂに接続され、
電磁弁３６を介して図示せぬバキュームポンプに接続さ
れていて、ワーク１１を吸着可能に構成されている。

【００１４】従って、上面のバキュームパッド３１と下
面のバキュームパッド３１とは電磁弁３６により吸着作
用を切り換えられるようになっており、上面のバキュー
ムパッド３１が吸着するときには、下面のバキュームパ
ッド３１は吸着しないように構成されている。他方、下
面のバキュームパッド３１が吸着するときには、上面の
バキュームパッド３１は吸着しないように構成されてい
る。そして、かかる構成を有するもののうち一方を搬入
ロボット１５、他方を搬出ロボット１６として用いる。
なお、搬入ロボット１５、搬出ロボット１６をそれぞれ
専用の構成に変更してよいことは勿論である。

【００１５】捕足部２９には透孔３２が形成され、その
透孔３２内に配設されたワーク検出センサ３３は、ロボ
ットハンド２７が未加工ワーク格納装置２２のワークカ
セット２４内のワーク１１を取りに行ったとき、棚板２
５にワーク１１が有るか無いかを検知する。また、上下
各バキュームパッド３１により、ワーク１１の吸着動作
が行われた後、ロボットハンド２７が所定位置に上昇さ
れたとき、エアパイプ３４ａ，３４ｂの経路上に設けら
れたワーク検出手段としての真空センサ３５から検出信
号が前記制御盤２０に出力されることにより、ワーク１
１の吸着状態が確認される。

【００１６】図５及び図６に示すように、各ワーク格納
装置２２，２３にはワークカセット２４が装備され、そ
のワークカセット２４内にはワーク１１を収容するため
の棚板２５が設けられている。棚板２５には前面側から
後面側に向かって切り欠き部２６が形成され、切り欠き
部２６により各ロボット１５，１６のロボットハンド２
７の干渉が回避されるようになっている。

【００１７】図２に示すように、前記角度合わせ機１７
は、ワーク１１のノッチ１１ａが所定位置にくるように
調整される。すなわち、角度合わせ機１７では、ワーク
１１上のノッチ１１ａを基準としてワーク１１が回転調
整される。そして、この回転調整により、ワーク１１が
キャリアテーブル１４に搬送された際、キャリアテーブ
ル１４の係合突起１４ａとワーク１１のノッチ１１ａが
係合され、ワーク１１がキャリアテーブル１４にセット
される。また、前記洗浄機１９は研削盤本体１２での加
工が終了したワーク１１に付着している研削粉等の汚れ
を洗浄する。

【００１８】次に、上記のように構成された研削盤の動
作について説明する。搬入及び搬出ロボット１５，１６
及びキャリアテーブル１４の初期待機位置を図２に示
す。すなわち、搬入ロボット１５は、そのロボットハン
ド２７が延ばされると、捕足部２９が未加工ワーク格納
装置２２におけるワークカセット２４内の未加工ワーク
１１をすぐに取りに行ける状態にある。このとき、ロボ
ットハンド２７の捕足部２９がワークカセット２４に近
接されている。また、搬出ロボット１６は、そのロボッ
トハンド２７が延ばされると、捕足部２９がキャリアテ
ーブル１４上の加工済みワーク１１をすぐに取りに行け
る状態にある。このとき、ロボットハンド２７の捕足部
２９がキャリアテーブル１４に近接されている。

【００１９】研削盤の動作が開始されると、搬入ロボッ
ト１５のロボットハンド２７が延ばされ、未加工ワーク
格納装置２２におけるワークカセット２４内のワーク１
１が吸着される。この場合、ロボットハンド２７はワー
クカセット２４内の一番下側の棚板２５から上の棚板２
５へ順に進むようにしてワーク１１を取り出す。ここで
の各棚板２５には制御盤２０に設けられた図示しないメ
モリに番地が記憶されており、この番地は加工済みワー
ク格納装置２３におけるワークカセット２４内の棚板２
５の番地と対応している。そして、加工済みのワーク１
１は、未加工ワーク格納装置２２におけるワークカセッ
ト２４の棚板２５と対応する棚板２５に格納される。

【００２０】未加工ワーク格納装置２２におけるワーク
カセット２４内でのワーク１１の取出しは、捕足部２９
がワーク１１の下側に配置され、上側のバキュームパッ
ド３１がワーク１１に当接されて真空吸着が行われる。
捕足部２９がワーク１１の下側に配置されたとき、取出
しを目的としている番地の棚板２５にワーク１１が存在
しているか否かがワーク検出センサ３３により判断され
る。

【００２１】ワーク１１が存在しない場合には、取出し
を中止し、この棚板２５の番地を制御盤２０のメモリ内
に記憶し、次の番地のワーク１１を取りに行く。これに
対し、所望の棚板２５にワーク１１が存在した場合は、
ワーク１１がロボットハンド２７にて真空吸着された
後、ロボットハンド２７が所定位置（ワーク１１が吸着
動作される位置から好ましくは１〜５ｍｍ上方の位置）
に持ち上げられた後、ワーク１１の吸着保持確認動作が
真空センサ３５により行われる。ロボットハンド２７を
持ち上げた後にワーク１１の吸着による保持を確認する
のは、次工程にワーク１１を確実にしかもスムーズに搬
送するためである。

【００２２】ワーク１１の吸着保持が確認されなかった
場合には、真空吸着を再度行う。真空吸着を１０回行っ
てもワーク１１が吸着されない場合には、アラームが報
知され、研削盤が自動停止される。このとき、吸着エラ
ーであるワーク１１に対応する棚板２５の番地が、制御
盤２０のメモリ内に履歴として記憶される。そして、オ
ペレータにより、吸着されなかったワーク１１がワーク
カセット２４内から取り除かれる。その後、オペレータ
により研削盤が再起動されると、ロボットハンド２７
は、吸着エラーにより記憶した番地の次の番地に対応す
るワーク１１を取りに行く。

【００２３】これに対し、ワーク１１の吸着保持が確認
された場合には、ワーク１１は角度合わせ機１７に搬送
され、角度合わせ機１７にて位置合わせされる。その
後、ロボットハンド２７によりアンロード位置Ｐ１のキ
ャリアテーブル１４まで運ばれ、キャリアテーブル１４
内にセットされる。ワーク１１がセットされると、キャ
リアテーブル１４は研削加工位置Ｐ２に移動されてワー
ク１１の研削加工が実施される。研削加工が終了する
と、ワーク１１は再びキャリアテーブル１４の移動によ
りアンロード位置Ｐ１に戻される。その後、搬出ロボッ
ト１６にてキャリアテーブル１４内の加工済みワーク１
１が取り出される。

【００２４】搬出ロボット１６によるワーク１１の取出
しでは、キャリアテーブル１４上にロボットハンド２７
が延ばされて捕足部２９がワーク１１の上側に配置さ
れ、下側のバキュームパッド３１がワーク１１に当接さ
れ真空吸着が行われる。その後、ロボットハンド２７が
所定位置（ワーク１１が吸着動作される位置から好まし
くは５〜２０ｍｍ上方の位置）に持ち上げられ、真空セ
ンサ３５によりワーク１１の保持が確認される。ロボッ
トハンド２７が持ち上げられた後にワーク１１の吸着に
よる保持を確認するのは、ワーク１１の裏面に研削屑や
クーラント等が付着していて負荷となり、真空吸着をし
たが実際にキャリアテーブル１４からワーク１１を持ち
上げられなかった場合等を想定したためである。

【００２５】ワーク１１が確認されなかった場合には、
真空吸着を再度行う。真空吸着を１０回行ってもワーク
１１が吸着されない場合には、アラームが報知され、研
削盤が自動停止される。このとき、吸着エラーであるワ
ーク１１に対応する棚板２５の番地が、制御盤２０のメ
モリ内に履歴として記憶される。そして、オペレータに
より、吸着されなかったワーク１１がキャリアテーブル
１４内から取り除かれる。その後、オペレータにより研
削盤が再起動される。

【００２６】これに対し、キャリアテーブル１４上でロ
ボットハンド２７が持ち上げられた状態でワーク１１が
確認された場合には、ワーク１１は洗浄機１９に搬送さ
れ、洗浄機１９にて研削屑等が洗浄される。その後、ロ
ボットハンド２７により加工済みワーク格納装置２３内
のワークカセット２４まで搬送され、ワークカセット２
４内に格納される。ここでのワーク１１の格納は、上記
ブランクとなった番地の棚はそのままブランクとなり、
実際に格納されていた番地と対応していた番地の部分に
ある棚に格納される。

【００２７】また、搬入または搬出ロボット１５，１６
がワーク１１を搬送している途中の状態において、停電
があった後に電源を復帰したときは、現在の真空吸着の
状態が真空センサ３５によりオンか否かが確認され、オ
ンを確認したときは、停電になる直前の動作が実行され
る。

【００２８】次に、本実施形態から見い出せる効果を以
下に記載する。 ・キャリアテーブル１４上で加工済みワーク１１の保持
を確認するタイミングとして、ロボットハンド２７が所
定位置に上昇した後に、ワーク１１の保持を確認するよ
うにしている。このため、持ち上げられなかったワーク
１１を確実に確認することができるので、ワーク１１を
確実に搬送することができる。

【００２９】・未加工ワークをロボットハンド２７で吸
着保持して持ち上げるので、ワーク１１を次工程に確実
に搬送することができる。 ・未加工ワーク格納装置２２におけるワークカセット２
４の各棚板２５の番地と、加工済みワーク格納装置２３
におけるワークカセット２４の棚板２５とを対応させて
いる。そして、吸着エラーのワーク１１に対応する加工
済みワーク格納装置２３の棚板２５は、ブランクにした
ままの状態にしているので履歴が残り、ワーク１１の管
理を容易に行うことができる。

【００３０】・未加工ワーク格納装置２２において、ワ
ークカセット２４内にワーク１１が有るにもかかわらず
ロボットハンド２７が取出しに失敗したときには、機械
が自動停止し、アラームが報知されるため、ロボットハ
ンド２７の取出し状況を容易に把握することができる。

【００３１】・ロボットハンド２７が取出しに失敗した
ワーク１１を、オペレータが未加工ワーク格納装置２２
のワークカセット２４から除去し、研削盤を再起動した
際に、取出しに失敗したワーク１１に対応する棚板２５
はブランクになり、その次の番地の棚板２５のワーク１
１を取り出すようにしているので履歴が残り、ワーク１
１の管理を容易に行うことができる。

【００３２】・未加工ワーク格納装置２２において、ワ
ークカセット２４内にワーク１１を取りに行ってもワー
ク１１が無かった場合は、機械を止めずに次の番地のワ
ーク１１を取りに行って加工を継続するので、研削盤の
稼働効率が低下することがない。

【００３３】・搬入または搬出ロボット１５，１６がワ
ーク１１を搬送している途中の状態において、何らかの
原因で停電があり、その後電源を復帰したときは、現在
の真空吸着の状態がオンかどうかを確認し、オンを確認
したときは、停電になる直前の動作を実行させるので、
研削盤の可動効率が低下することがない。

【００３４】・搬入ロボット１５のロボットハンド２７
は、未加工ワーク格納装置２２の近傍で、その捕足部２
９が未加工ワーク１１をすぐに取りに行ける状態に待機
されている。また、搬出ロボット１６のロボットハンド
２７は、キャリアテーブル１４の近傍で、その捕足部２
９が加工済みワーク１１をすぐに取りに行ける状態に待
機されている。従って、最短距離でワーク１１の受け渡
しが可能になるので、サイクルタイムの短縮が可能にな
り、加工効率を向上させることができる。

【００３５】なお、前記実施形態は次のように構成して
具体化することも可能である。 ・ワーク検出センサ３３をロボットハンド２７に配置す
るのではなく、例えばロボット１５，１６の上部円筒体
４１に配置すること。この場合には、ワーク検出センサ
３３をレーザ測長センサとする。

【００３６】・真空吸着によるワーク１１の持ち上げに
変えて、磁気吸着、または機械的な挟持であってもよ
い。 ・未加工ワーク格納装置２２におけるワークカセット２
４内でワーク１１を取出す際に、捕足部２９をワーク１
１の上側に配置し、下側のバキュームパッド３１でワー
ク１１を吸着すること。

【００３７】・研削盤本体１２のキャリアテーブル１４
に対応してワーク１１の搬入及び搬出を行う単一のロボ
ットにすること。この場合には、ロボットを搬入ロボッ
ト１５と搬出ロボット１６との間に配置する。なお、単
一のロボットにした場合においても、上下両バキューム
パッド３１は同時に吸着動作しないという構成となって
いる。

【００３８】次に、前記実施形態から把握できる請求項
以外の技術的思想について、それらの効果とともに記載
する。 ・未加工ワーク格納装置に収容されたワークをアンロー
ド位置まで搬入し、加工されたワークを加工済みワーク
格納装置に搬出可能なロボットを備え、ロボットにはワ
ークを持ち上げるロボットハンドを設け、未加工ワーク
格納装置からワークを取り出す際、または加工済みワー
ク格納装置にワークを格納する際に、各ロボットのロボ
ットハンドを各格納装置に予め近接した状態に待機させ
るようにした研削盤。

【００３９】この構成によれば、サイクルタイムの短縮
が可能になり、加工効率を向上させることができる。 ・ワーク格納装置（未加工ワーク格納装置２２）におけ
るワークカセットに複数の棚板を設け、各棚板間に格納
されているワークをアンロード位置まで搬入可能なロボ
ットを備え、ロボットにはワークを持ち上げるロボット
ハンドを設け、ロボットハンドがワークの取出しに失敗
した際には、失敗したワークに対応する棚板以外の棚板
に次のワークを収容するように制御する制御手段（制御
盤２０）を備えた研削盤。

【００４０】この構成によれば、取出しに失敗したワー
クに対応する棚板は、ブランク状態になるので、ワーク
の管理を容易に行うことができる。 ・ワーク格納装置（未加工ワーク格納装置２２）に収容
された複数のワークを一つずつ加工位置まで搬入可能な
ロボットを備え、ロボットがワークの取出しに失敗した
際には、ロボットの搬送作業を継続させる制御手段（制
御盤２０）を設けた。

【００４１】この構成によれば、加工効率を向上させる
ことができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に示す効果を奏する。請求項１又は請求項２
に記載の発明によれば、ロボットハンドを所定位置に上
げた状態で、ワークの保持を確認することにより、ワー
クの保持を確実に確認でき、ワークを確実にしかもスム
ーズに搬送することができる。

【００４３】請求項３に記載の発明によれば、ワークの
保持をよりいっそう的確に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 研削盤の外観斜視図。

【図２】 研削盤内部の概略構成配置図。

【図３】 ロボットハンドの平面図。

【図４】 ロボットハンドの側面図。

【図５】 ワークカセットの正面図。

【図６】 ワークカセットの平断面図。

【図７】 搬入及び搬出ロボットを示す斜視図。

【符号の説明】

１１…ワーク、１２…研削盤本体、１４…キャリアテー
ブル、１５…搬入ロボット、１６…搬出ロボット、２２
…未加工ワーク格納装置、２３…加工済みワーク格納装
置、３５…真空センサ（ワーク検出手段）、Ｐ１…アン
ロード位置（ワーク搬入搬出位置）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C034 AA13 AA17 AA19 BB81 BB94 CA30 CB11 CB13 DD20 3F061 AA03 CA01 CB03 CB05 CC01 CC13 DB04 DD03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未加工ワーク格納装置に格納されたワー
   クを研削盤本体のワーク搬入搬出位置のキャリアテーブ
   ルに搬入し、加工されたワークを加工済みワーク格納装
   置に搬出するロボットを備え、ロボットにはワークを持
   ち上げるロボットハンドを設け、該ロボットハンドを所
   定位置に上げた状態でワークの保持を確認するワーク検
   出手段を設けた研削盤。
2. 【請求項２】前記ロボットは、未加工ワーク格納装置に
   格納されたワークを研削盤本体のワーク搬入出位置のキ
   ャリアテーブルに搬入する搬入ロボットと、加工された
   ワークを加工済みワーク格納装置に搬出する搬出ロボッ
   トとから構成されている請求項１に記載の研削盤。
3. 【請求項３】 前記ワーク検出手段はワークと対向配置
   されている請求項１又は請求項２に記載の研削盤。