JP3971970B2 - 自動調芯装置及び自動調芯装置を備えたディスク搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光ディスク等の搬送に使用して好適な自動調芯装置及び自動調芯装置を備えたディスク搬送装置に関し、詳しくは、ディスクの搬送においてディスク孔と載置位置のセンタリングピンとにセンターずれが生じた場合であっても自動的に調芯できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクの製造工程における光ディスク搬送装置では、光ディスクの搬送を吸着ヘッドで吸着保持し、ロボットアームを旋回移動しディスクのセンター孔を搬送位置の中心であるセンタリングピンに挿着するようにして行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような光ディスクの搬送では、搬送位置の中心であるセンタリングピンとディスクのセンター孔とにずれが生じると、光ディスクのセンター孔がセンタリングピンに強く接触することにより、センター孔にクラックが発生する可能性があったり、センター孔が擦れた削り粉がセンタリングピンに溜まる。この削り粉は次に搬送されてくるディスク面に付着することで製品としてのディスクの良品率が低下するといった問題がある。
【０００４】
このようなことから、搬送装置の調整または製造ラインにビルトインする検査装置等の位置出しには熟練した技能と共に、多くの調整時間が必要であった。
【０００５】
また、ディスクセンター孔のクラックは多々発生するわけではないが、一旦、クラックが発生すると発生場所を特定するための調査や目視によりディスクの全数検査に多大な時間を要し、現場作業者の大きな負担となっていた。
【０００６】
また、ディスクセンター孔のクラックの検査装置が装備されている搬送装置もあるが、ライン工程上、搬送装置の上流や下流にも搬送部があるため、全ての搬送部に検査装置を配置することは設備コストも高騰し、まして完全に検査を行うことは技術的に困難である。
【０００７】
最悪の場合にはディスクセンター孔のクラックが反射膜であるアルミ膜にまで達すると、ここからアルミ膜の腐食が始まってしまうため決定的な不良品となる。
【０００８】
以上のような理由から、ディスクセンター孔のクラックを防止できるような装置の開発が望まれていた。
【０００９】
本発明は、上述したような課題を解消するためになされたもので、センタリングピンとディスクのセンター孔とにずれが生じた場合であっても、センタリングピンに対してディスクのセンター孔を自動的に調芯させ、センター孔がセンタリングピンに強く接触することもなく、センター孔のクラックの発生や削り粉の発生を回避できるようにした自動調芯装置及び自動調芯装置を備えたディスク搬送装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本発明による自動調芯装置は、固定側磁石と可動側磁石とが介在物を介して対峙させ、両磁石は磁力の特性により一定の位置に静止する構造であり、可動側磁石は外力を受けたときに固定側磁石に対して相対移動し、可動側磁石への外力が解消されたときに静止位置に戻ることを利用した調芯ユニットを備えたものである。
【００１１】
上述した自動調芯装置によれば、可動側磁石の中心にセンター孔が開いており、このセンター孔が例えばセンタリングピンと接触し外力を受けることで、可動側磁石と共にセンター孔が移動し、このセンター孔とセンタリングピンとがセンタリングされる。そして、可動側磁石のセンター孔がセンタリングピンから抜け出ることで可動側磁石が元の静止位置へ戻る動作が行われる。
【００１２】
また、本発明による自動調芯装置を備えたディスク搬送装置は、固定側磁石と可動側磁石とが介在物を介して対峙させ、両磁石は磁力の特性により一定の位置に静止する構造であり、可動側磁石は外力を受けたときに固定側磁石に対して相対移動し、可動側磁石への外力が解消されたときに静止位置に戻ることを利用した調芯ユニットと、可動側磁石にディスク吸着ヘッドとを備え、可動側磁石によりディスクを吸着し搬送したときに、ディスクのセンター孔を自動調芯するようにしたものである。
【００１３】
上述した自動調芯装置を備えたディスク搬送装置によれば、可動側磁石に備えたディスク吸着ヘッドの中心にセンター孔が開いており、このセンター孔が例えばセンタリングピンと接触し外力を受けることで、可動側磁石と一体にディスク吸着ヘッドのセンター孔が移動し、このセンター孔とセンタリングピンとがセンタリングされる。そして、ディスク吸着ヘッドのセンター孔がセンタリングピンから抜け出ることでディスク吸着ヘッドと共に可動側磁石が元の静止位置へ戻る動作が行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による自動調芯装置及び自動調芯装置を備えたディスク搬送装置の実施の形態をＣＤ（コンパクト・ディスク）等からなる光ディスクの搬送装置を例にとって図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は自動調芯装置を備えた光ディスク（以下、単にディスクという）の搬送装置の断面図である。
【００１６】
符号１がディスク搬送ヘッドであり、上外装体２と下外装体３とがロボットアーム４上に複数のボルト５により固定されている。上外装体２内には例えばフェライト材等からなる円環状の永久磁石が固定側マグネット６として圧入や接着等により固定されている。この固定側マグネット６に対峙するようにして下外装体３内に同じくフェライト材等からなる円環状の永久磁石が可動側マグネット７として配置されている。
【００１７】
固定側マグネット６及び可動側マグネット７は互いに極性が異なり、吸引し合うようにされ、両マグネット６，７の間に円盤状の例えばＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の保持板８に回転自在にサークル状に嵌め込まれたベアリングのような鋼球９が介在されている。ここで、可動側マグネット７は固定側マグネット６の中心Ｏに最も吸磁力が発生するような位置で静止するが、可動側マグネット７に外力を受けることで鋼球９が転がって水平に円周方向の自由に移動可能である。因みに可動側マグネット７の移動量は数ｍｍである。
【００１８】
従って、可動側マグネット７は鋼球９とのみ接触し、下外装体３の下フランジ部３ａとの間に隙間１０を設けて下外装体３とは接触することはない。尚、下フランジ部３ａにはテフロン（登録商標）シート１１が取り付けられ、仮に可動側マグネット７が下フランジ部３ａに接触したとしても摩擦を最小限にすることができる。
【００１９】
また、鋼球９が接する固定側マグネット６と可動側マグネット７の面側に耐摩耗性のシート状のフィルム６ａ，７ａが貼り付けら、これによって、鋼球９の転がりを良くすると共に、マグネット６，７の摩耗を最小限に小さくしている。
【００２０】
さて、上述した可動側マグネット７の内径部分にはシャフト１２が取り付けられ、このシャフト１２がロボットアーム４の孔４ａを貫通して垂設され、その先端部にディスク吸着ヘッド１３が固定されている。ディスク吸着ヘッド１３の中心には上述した固定側マグネット６の中心Ｏと同軸上に孔１４が開口している。
【００２１】
また、ディスク吸着ヘッド１３に複数の吸着パッド１５が取り付けられている。ディスク吸着ヘッド１３には負圧室１３ａを有し、バキュームホース１６による吸引作用により吸着パッド１５でディスク１７が吸着保持されるようになっている。尚、バキュームホース１６はディスク吸着ヘッド１３から外部へ引き出されることの他、ディスク吸着ヘッド１３からシャフト１２内を通し、可動側マグネット７及び固定側マグネット６の中心の空間部を通して上外装体２の上面から外部へ引き出されるようにしてもよい。
【００２２】
ここで、可動側マグネット７にはディスク吸着ヘッド１３の荷重がかかるが、可動側マグネット７の荷重に対して可動側マグネット７の固定側マグネット６との吸磁力が勝るため、可動側マグネット７は下外装体３の下フランジ部３ａに接触することなく懸下される状態となる。
【００２３】
また、図１において符号１８はディスク１７が載置されるディスクテーブルであり、このディスクテーブル１８上にディスクセンター孔１７ａが挿入されてディスク１７の中心を位置決めするための円錐形状のセンタリングピン１９が突設されている。
【００２４】
次に、図３を参照してディスク吸着ヘッド１３により吸着保持されて搬送されてきたディスク１７がディスクテーブル１８上に自動調芯してセンタリングされる動作について説明する。
【００２５】
図３は、ディスク吸着ヘッド１３により吸着保持されて搬送されてきたディスク１７のセンター孔１７ａの中心がディスクテーブル１８のセンタリングピン１９との間にずれが生じた状態で挿入されようとした図である。すなわち、ディスク１７のセンター孔１７ａがセンタリングピン１９のテーパー面に接触して挿入されようとする状態である。
【００２６】
このような場合、自動調芯装置のない従来の場合ではディスク１７がディスクテーブル１８上に着座される動作において、ディスクセンター孔１７ａがセンタリングピン１９のテーパー面に強く接触し、ディスクセンター孔１７ａにクラック等が発生していたが、本発明ではディスク１７のセンター孔１７ａがセンタリングピン１９のテーパー面に接触し挿入される動作が行われると、ディスク吸着ヘッド１３と共に可動側マグネット７が固定側マグネット６との吸着力に抗して矢印方向へ横滑りし、これによって、ディスクセンター孔１７ａにはセンタリングピン１９との間に負荷がかかることもなく、ディスク１７は図３の仮想線で示すようにセンタリングピン１９に自動調芯（センタリング）されディスクテーブル１８上に正確に着座させることができる。
【００２７】
一方、ディスクテーブル１８上にディスク１７が着座され、吸着パッドのバキュームが解除されて引き上げられたディスク吸着ヘッド１３は、可動側マグネット７が再び固定側マグネット６との最も強い吸磁力が発生する元の位置に復帰する。
【００２８】
このように自動調芯装置を備えたディスク搬送装置によれば、ディスクテーブル１８へのディスク着座動作においてディスク１７のセンター孔１７ａの中心がディスクテーブル１８のセンタリングピン１９とに如何なる方向にセンターずれが生じた場合であっても、ディスク吸着ヘッド１３が横滑りしてそのずれが吸収され、ディスクセンター孔のクラックや削り粉等の発生を防止することができ、また、ディスク吸着ヘッド１３の上昇の際、マグネットの吸着力でディスク吸着ヘッド１３が元のセンター位置に戻ることができるといった利点がある。
【００２９】
自動調芯装置は吸磁力が発生し合う固定側マグネット６と可動側マグネット７との間に鋼球を介在させるもの以外、図４に示すように吸磁力が発生し合う固定側マグネット６と可動側マグネット７との間に金属の多孔質部材２０を介在させ、この多孔質部材２０にホース２１からエアーを圧送することによって可動側マグネット７を浮上させ、外力に対して可動側マグネット７を横滑りさせる自動調芯装置を採用することも可能である。尚、エアーに変えてホースから液体を噴射することであっても同様な作用を得ることができる。
【００３０】
また、図１の変形例として図５に示すように固定側マグネットをベース板２２に内外二重の環状の固定側マグネット２３ａ，２３ｂを取り付け、この固定側マグネット２３ａ，２３ｂに対峙するようにベース板２４に同じく内外二重の環状の可動側マグネット２５ａ，２５ｂを取り付け、これら固定側マグネット２３ａ，２３ｂと可動側マグネット２５ａ，２５ｂ間にそれぞれベアリング等の鋼球２６，２７を介在させるようにすることで、可動側マグネット２５ａ，２５ｂの微小変位Δｘでのセンタリング力を高めることができる。
【００３１】
さらに、別の実施形態として図６に示すように互いに吸磁し合う固定側マグネット２７と可動側マグネット２８とをベアリング等の鋼球２９を介在するようにして対峙し合う面を球面形状とし、可動側マグネット２８の球面のセンターにディスク吸着ヘッド３０を配置するようにすれば、ディスク吸着ヘッド３０が矢印方向に球面に沿った「ならい」動作が行われる自動調芯が可能となる。
【００３２】
また、図示しないが固定側マグネット２７と可動側マグネット２８は、球面形状以外、曲面形状とすることによってスイング動作となり、この場合も自動調芯動作が可能となる。
【００３３】
本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００３４】
本例の自動調芯装置の実施の形態では、固定側マグネットと可動側マグネットとを鋼球を介在して吸磁し合うように対峙した場合を例にとって説明したが、固定側マグネットと可動側マグネットとの磁極が反発し合う原理を利用し自動調芯することもできる。この場合は、固定側マグネットと可動側マグネットとの間にはベアリング等の介在物は不要となる。
【００３５】
また、固定側マグネット及び可動側マグネットは、永久磁石を使用する以外、電磁石を使用することであってもよい。
【００３６】
また、本発明による自動調芯装置は光ディスクとして、中心にセンター孔を有する例えばＣＤ（コンパクトディスク）やビデオディスク、ＤＶＤあるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＤ（ミニディスク）等、種々のディスクの搬送に広く適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による自動調芯装置は、固定側磁石と可動側磁石とが介在物を介して対峙させ、両磁石は磁力の特性により一定の位置に静止する構造であり、可動側磁石は外力を受けたときに固定側磁石に対して相対移動し、可動側磁石への外力が解消されたときに静止位置に戻ることを利用した調芯ユニットを備えたことにより、磁石の磁力を利用した画期的な自動調芯動作を得ることができるといった効果がある。
【００３８】
また、本発明による自動調芯装置を備えたディスク搬送装置は、固定側磁石と可動側磁石とが介在物を介して対峙させ、両磁石は磁力の特性により一定の位置に静止する構造であり、可動側磁石は外力を受けたときに固定側磁石に対して相対移動し、可動側磁石への外力が解消されたときに静止位置に戻ることを利用した調芯ユニットと、可動側磁石にディスク吸着ヘッドとを備え、可動側磁石によりディスクを吸着し搬送したときに、ディスクのセンター孔を自動調芯するようにしたことで、ディスクセンター孔の中心がディスクテーブルのセンタリングピンとに如何なる方向にセンターずれが生じた場合であっても、ディスク吸着ヘッドが横滑りしてそのずれが吸収され、ディスクセンター孔のクラックやディスクセンター孔の削り粉の発生を未然に防止することができる。これによって、ディスク製造における良品率を大幅に向上できると共に、現場作業における製品の全数検査の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本例の自動調芯装置の実施の形態の断面図である。
【図２】自動調芯装置の分離した斜視図である。
【図３】本例の実施の形態によるディスクの自動調芯動作を説明するための断面図である。
【図４】自動調芯装置の変形例の断面図である。
【図５】同じく自動調芯装置の別の実施形態の断面図である。
【図６】自動調芯装置のさらに別の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
１…自動調芯装置、２…上外装体、３…下外装体、４…ロボットアーム、６…固定側マグネット、６ａ…シート状のフィルム、７…可動側マグネット、７ａ…シート状のフィルム、９…鋼球、１２…シャフト、１３…ディスク吸着ヘッド、１５…吸着パッド、１６…バキュームホース、１７…ディスク、１７ａ…ディスクセンター孔、１８…ディスクテーブル、１９…センタリングピン、２０…多孔質金属、２３ａ，２３ｂ…固定側マグネット、２５ａ，２５ｂ…可動側マグネット、２６…鋼球、２７…固定側マグネット、２８…可動側マグネット

Claims (4)

1. 固定側磁石と可動側磁石とが介在物を介して対峙させ、上記両磁石は磁力の特性により一定の位置に静止する構造であり、
   上記可動側磁石は外力を受けたときに上記固定側磁石に対して相対移動し、上記可動側磁石への外力が解消されたときに上記静止位置に戻ることを利用した調芯ユニットを備えたことを特徴とする自動調芯装置。
2. 固定側磁石と可動側磁石とが介在物を介して対峙させ、上記両磁石は磁力の特性により一定の位置に静止する構造であり、
   上記可動側磁石は外力を受けたときに上記固定側磁石に対して相対移動し、上記可動側磁石への外力が解消されたときに上記静止位置に戻ることを利用した調芯ユニットと、
   上記可動側磁石にディスク吸着ヘッドと、
   を備え、上記可動側磁石によりディスクを吸着し搬送したときに、上記ディスクのセンター孔を自動調芯することを特徴とする自動調芯装置を備えたディスク搬送装置。
3. 請求項１記載の自動調芯装置において、
   上記固定側磁石と上記可動側磁石とを吸引状態に対峙させ、上記両磁石間に球状物を介在させ上記可動側磁石に外力を受けたときに上記固定側磁石に対して相対移動し、上記可動側磁石への外力が解消されたときに上記可動側磁石が当初の吸引位置に戻ることを利用した調芯ユニットを備えたことを特徴とする自動調芯装置。
4. 請求項２記載の自動調芯装置を備えたディスク搬送装置において、
   上記固定側磁石と上記可動側磁石とを吸引状態に対峙させ、上記両磁石間に球状物を介在させ上記可動側磁石に外力を受けたときに上記固定側磁石に対して相対移動し、上記可動側磁石への外力が解消されたときに上記可動側磁石が当初の吸引位置に戻ることを利用した調芯ユニットと、
   上記可動側磁石にディスク吸着ヘッドと、
   を備え、上記可動側磁石によりディスクを吸着し搬送したときに、上記ディスクのセンター孔を自動調芯することを特徴とする自動調芯装置を備えたディスク搬送装置。

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