DE2342900B2

DE2342900B2 - DEVICE FOR RELEASE AND REMOVAL OF WORKPIECES TO BE MACHINED WITH REGARD TO THEIR SURFACE CONDITIONS ON A ROTATABLE OR. FROM A ROTATABLE END MACHINE DISC OF A SURFACE END MACHINE

Info

Publication number: DE2342900B2
Application number: DE19732342900
Authority: DE
Inventors: Ernest F. Des Piaines 111. Katzke (V.StA.)
Original assignee: Crane Packing Co., Morton Grove, 111. (V.St.A.)
Priority date: 1972-08-24
Filing date: 1973-08-24
Publication date: 1977-02-03
Also published as: GB1409776A; CA987111A; FR2197333A5; DE2342900A1; US3841028A

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (27) zur Aufnahme einer Vielzahl von Werkstücken (38) geeignet ist und jede Werkstückaufnahme mit einer Unterdruckleitung (39) verbunden ist, daß zur Steuerung des Unterdruckes manuell betätigbare Schalter (55, 57) vorgesehen sind, und daß im Verschiebeweg der Kolbenstange (23) ein weiterer Schalter (34) angeordnet ist, durch den über ein Zeitglied (53) und ein Magnetventil (47, 63) in zeittaktmäßiger Beziehung zur Lage des Werkstückhalters (27) über der Bearbeitungsscheibe (11) der Motor (41) steuerbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece holder (27) for Receiving a variety of workpieces (38) is suitable and each workpiece holder with one Vacuum line (39) is connected that can be operated manually to control the vacuum Switches (55, 57) are provided, and that in the displacement path of the piston rod (23) another Switch (34) is arranged through which a timer (53) and a solenoid valve (47, 63) in Time-cycle relationship to the position of the workpiece holder (27) over the machining disc (11) of the Motor (41) is controllable.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufgeben und Abnehmen von hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschaffenheit plan zu bearbeitenden Werkstücken aufThe invention relates to a device for adding and removing materials in terms of their surface properties workpieces to be machined flat

65 eine drehantreibbare bzw. von einer drehantreibbaren Stirnbearbeitungsscheibe einer Oberflächenendbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Läpp- oder Poliermaschine, bestehend aus einem seitlich von der Bearbeitungsscheibe angeordneten Antrieb in Form einer strömungsmittelbetätigten Kolben-Zylinder-Anordnung, aus einem Werkstückhalter und aus einem Arm, der mit einem Ende am Antrieb schwenkbar angelenkt ist und mit seinem anderen Ende den Werkstückhalter trägt, wobei der Werkstückhalter zum Halten der Werkstücke unter vorbestimmten Bearbeitungsdruck in Richtung der Bearbeitungsscheibe zustellbar ist und der Werkstückhalter durch den Antrieb von der Bearbeitungsscheibe abhebbar und über den Arm von der Bearbeitungsscheibe wegschwenkbar ist. 65 a rotatable or rotatable end processing disk of a surface finishing machine, in particular a lapping or polishing machine, consisting of a drive in the form of a fluid-actuated piston-cylinder arrangement, which is arranged to the side of the processing disk, a workpiece holder and an arm which with one end is pivotably articulated on the drive and carries the workpiece holder with its other end, the workpiece holder being able to hold the workpieces under a predetermined machining pressure in the direction of the machining wheel and the workpiece holder can be lifted off the machining wheel by the drive and pivoted away from the machining wheel via the arm.

Eine derartige Vorrichtung wird insbesondere bei Läpp- und Poliermaschinen vorgesehen, mit denen ein Siliziumplättchen als elektronisches Bauteil plan bearbeitet wird Solche Plättchen sind zwischen 0,127 und 0,381 mm dick und haben einen scheibenförmigen Umfang. Für ihren Einsatz in der Elektronikindustrie müssen diese Plättchen planparallele und hochglanzpolierte Oberflächen aufweisen, wobei die Oberflächenbearbeitung aus Gründen der Gleichmäßigkeit automatisch und unter gesteuerten Bedingungen durchgeführt werden sollte.Such a device is provided in particular in lapping and polishing machines with which a Silicon platelets are machined flat as an electronic component. Such platelets are between 0.127 and 0.381 mm thick and have a disc-shaped circumference. For their use in the electronics industry These platelets must have plane-parallel and highly polished surfaces, whereby the surface processing for reasons of uniformity carried out automatically and under controlled conditions should be.

Für die Oberflächenbearbeitung der Plättchen werden rotierende scheibenförmige Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen. Dabei werden nach einer herkömmlichen Vorgehensweise die Plättchen mit Wachs am Werkzeughalter befestigt und gegen die rotierende Stirnbearbeitungsscheibe eine bestimmte Zeitlang gedrückt. Um eine maximale Ausstoßleistung zu erhalten, sollte der auf die Plättchen während des Bearbeitungsvorganges wirkende Druck relativ hoch sein. Höhere Drücke erzeugen jedoch zwischen den Plättchen und der Stirnbearbeitungsscheibe eine höhere Reibung und damit Wärme, so daß das die Plättchen am Werkstückhalter befestigende Wachs leicht wegschmilzt. Eine Verbesserung dieser Vorgehensweise besteht darin, die Plättchen mittels Unterdruck am Werkstückhalter zu befestigen. Obschon hierdurch bei höheren Temperaturen und damit höheren Abtragleistungen gearbeitet werden kann, haben die mit Unterdruck arbeitenden Vorrichtungen nach wie vor den Nachteil, daß die verschiedenen Arbeitsschritte, wie das Aufgeben, Umdrehen, Andrücken, Zurückbringen und Waschen der Plättchen, während sie sich auf dem Werkstückhalter befinden, sowie das Abnehmen derselben mit zum Teil erheblichen manuellen Arbeiten verbunden ist.For the surface treatment of the platelets, rotating disk-shaped machining tools are used intended. The platelets are waxed on using a conventional procedure Tool holder attached and pressed against the rotating face machining disc for a certain period of time. In order to obtain maximum output, the pressure acting on the platelets during the machining process should be relatively high. Higher However, pressures create higher friction and between the platelets and the face machining disc thus heat, so that the wax attaching the platelets to the workpiece holder easily melts away. One The improvement of this procedure consists in closing the platelets by means of negative pressure on the workpiece holder attach. Although this means working at higher temperatures and thus higher removal rates can be, the devices working with negative pressure still have the disadvantage that the various work steps, such as giving up, turning over, pressing, bringing back and washing the platelets while they are on the workpiece holder, as well as removing them with the Part of the considerable manual work involved.

Aus der US-PS 30 32 937 ist es weiter bekannt, mitteis einer pneumatischen Kolbenzylinderanordnung eine Andruckplatte von der Läppscheibe abzuheben und anschließend mittels einer anderen Einrichtung aus dem Zugriffsbereich der Läppscheibe wegzuschwenken. Dabei verbleiben die Werkstücke auf der Läppscheibe, wobei nur ihre unbearbeiteten Oberflächen zugänglich sind. Eine Reinigung der bearbeiteten Oberflächen mittels beispielsweise Wasser kann daher nicht vorgenommen werden, es sei denn, die Werkstücke werden von Hand abgehoben, umgedreht und dann mit dem Wasser besprüht. Eine weitere, mit der bekannten Vorrichtung verbundene Schwierigkeit liegt darin, daß die Werkstücke gezielt so auf der Läppscheibe angeordnet werden müssen, daß sie direkt unterhalb der in Arbeitsstellung zurückgeschwenkten Andruckplatte zu liegen kommen. Es versteht sich, daß die genaue Positionierung der Werkstücke in hohem Maße von derFrom US-PS 30 32 937 it is further known to mitteis a pneumatic piston-cylinder arrangement to lift a pressure plate from the lapping disc and then swivel away from the access area of the lapping disk by means of another device. The workpieces remain on the lapping disc, with only their unmachined surfaces being accessible are. It is therefore not possible to clean the machined surfaces using, for example, water unless the workpieces are lifted by hand, turned over and then with the Water sprayed. Another problem associated with the known device is that the workpieces must be specifically arranged on the lapping disc that they are directly below the come to rest in the working position swiveled back pressure plate. It goes without saying that the exact Positioning of the workpieces largely depends on the

Geschicklichkeit und Erfahrung des die Maschine bedie»^en^^en Arbeiters abhängt und daß hiermit nicht unerhebliche Rüst- und Nachstellzeiten verbunden sind.Skill and experience of the machine Bedie ^'s ^ ^s worker dependent and that hereby considerable set-up and reset times are connected.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mit der sich das Umdrehen, Andrücken, Zurückbringen und Reinigen der Werkstükke mechanisch durchführen läßt und das Aufgeben und Abnehmen der Werkstücke vom Werkstückhalter wesentlich vereinfacht istIn contrast, the invention has the task based on creating a device of the type mentioned above, with which the turning, Pressing on, returning and cleaning the workpieces can be performed mechanically and the loading and unloading of workpieces from the workpiece holder is much simplified

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der hin- und herschiebbaren Kolbenstange der Kolben- und Zylinderanordnung des Antriebs eine Zahnstange verbunden ist, die mit einem an dem einen Ende des Arms befestigten Ritzel in Eingriff steht, so daß der die Werkstücke aufnehmende Werkstückhalter um einen parallel zur Stirnfläche der Bearbeitungsschei-6e liegenden Schwenkzapfen bei Verschiebung der Zahnstange unter Schwenkung um 180° aus der Arbeitslage in eine umgekehrte Lage bewegbar ist, und daß ein vom Antrieb unabhängig angetriebener Motor für die Zustellung des Werkstückhalters zwischen dem Ende des Armes und dem Werkstückhalter angeordnet ist.This object is achieved in that with the reciprocating piston rod of the Piston and cylinder assembly of the drive is connected to a rack with one on the one End of the arm attached pinion engages so that the workpiece holder receiving the workpieces around one parallel to the end face of the processing disc 6e lying pivot pin when shifting the rack while pivoting by 180 ° from the Working position can be moved into an inverted position, and that a motor driven independently of the drive arranged for the delivery of the workpiece holder between the end of the arm and the workpiece holder is.

Bei der Erfindung wird somit in an sich bekannter Weise das Werkstück mittels einer Druckdifferenz am Werkstückhalter befestigt. Der Werkstückhalter übernimmt dabei gleichzeitig die Aufgabe, die Werkstücke unter einem bestimmten Bearbeitungsdruck gegen die Bearbeitungsscheibe zu halten. Hierfür ist ein gesonderter Antrieb vorgesehen. Des weiteren ist der Werkstückhalter an einem Arm befestigt, an dessen Ende ein Ritzel vorgesehen ist, das mit einer Zahnstange kämmt. Diese Zahnstange wird von einer KolbenzylinderanorJ-nung betätigt und führt zu einem Umschwenken des Armes bzw. Werkzeughalters um 180°, so daß die Werkstücke in der ausgeschwenkten Lage von oben zugänglich werden. Im Gegensatz zu der bekannten Läppmaschine liegen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die bearbeiteten bzw. polierten oder geläppten Oberflächen der Werkstücke frei zugänglich vor, so daß sie sich mit einer Flüssigkeit, wie Wasser, leicht reinigen lassen. Außerdem bereitet das Anordnen der Werkstücke vor Bearbeitung wie auch deren Abnahme nach Bearbeitung wegen des frei zugänglichen Werkstückhalters keinerlei Schwierigkeiten. Die einzelnen Arbeitsabläufe hinsichtlich des Umschwenkens des Werkstückhalters von der Bestückungslage in die Arbeitslage sowie das Andrücken der Werkstücke gegen die Bearbeitungsscheibe, das Abheben der Werkstücke von der Bearbeitungsscheibe und das besagte Reinigen kann leicht automatisch vorgenommen werden; lediglich für das Aufgeben und Abnehmen der Werkstücke auf den bzw. vom Werkstückhalter ist ein Arbeiter erforderlich, an den keine besonderen Anforderungen hinsichtlich Geschicklichkeit und Erfahrung gestellt werden brauchen.In the invention, the workpiece is thus in a known manner by means of a pressure difference on Workpiece holder attached. The workpiece holder simultaneously takes on the task of holding the workpieces to hold against the processing disk under a certain processing pressure. For this there is a separate Drive provided. Furthermore, the workpiece holder is attached to an arm, at the end of which a Pinion is provided that meshes with a rack. This rack is made up of a piston-cylinder arrangement actuated and leads to a pivoting of the arm or tool holder by 180 °, so that the Workpieces are accessible from above in the swiveled-out position. In contrast to the well-known Lapping machines are machined or polished or in the device according to the invention lapped surfaces of the workpieces are freely accessible so that they can be treated with a liquid such as water, easy to clean. In addition, the arrangement of the workpieces prepares processing as well as their Acceptance after processing due to the freely accessible workpiece holder no difficulties. the individual workflows with regard to turning of the workpiece holder from the loading position to the working position as well as pressing the workpieces against the processing disk, the lifting of the workpieces from the processing disk and that said cleaning can easily be done automatically; only for giving up and losing weight of the workpieces on or from the workpiece holder, a worker is required to whom no special Requirements in terms of skill and experience need to be made.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.Further refinements of the invention emerge from the features of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und unter Bezugnahme auf eine Poliermaschine näher erläutert. Es zeigenAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing and with reference to FIG a polishing machine explained in more detail. Show it

F i g. 1 eine Draufsicht einer die Erfindung enthaltenden Poliermaschine,F i g. 1 is a top plan view of one incorporating the invention Polishing machine,

Fig.2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Poliermaschine der F i g. 1,Fig.2 is a partially sectioned side view of the Fig. 6 polishing machine. 1,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Werkstückhalters in vergrößertem Maßstab, undF i g. 3 shows a partially sectioned side view of the workpiece holder according to the invention in an enlarged manner Scale, and

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Steuerung für den Werkstückhalter der F ig. 3.F i g. 4 shows a schematic representation of the control for the workpiece holder in FIG. 3.

Die zur Veranschaulichung der Erfindung ausgewählte Poliermaschine ist in Fig. 1 in Draufsicht dargestellt Die Werkstücke sind dünne Siliziumplättchen oddgL die als elektronische Bauteile verwendet werden und scheibenförmig ausgebildet sind. Die flachen Oberflächen der Plättchen müßen auf eine vorbestimmte Feinheit poliert werden. Bei dem zum Erzeugen solcher Polierfeinheit an den Plättchen berechneten Polierzyklus und der zum Beschicken und Entladen eines Werkstückhalters benötigten Zeit wurde bei der dargestellten Maschine bestimmt daß eine einzelne Polierscheibe mit vier Arbeitsstationen leicht von einer Bedienungsperson bedient werden kann.The polishing machine selected to illustrate the invention is shown in plan view in FIG The workpieces are thin silicon wafers that are used as electronic components and are disc-shaped. The flat surfaces of the platelets must have a predetermined Fineness to be polished. In the polishing cycle calculated to produce such polishing fineness on the platelets and the time required for loading and unloading a workpiece holder became in the machine illustrated determines that a single polishing pad with four work stations easily from one Operator can be operated.

So besteht die in F i g. 1 dargestellte Maschine aus einem Rahmen 10, an welchem eine um eine vertikale Achse drehbare und durch einen entsprechenden Motor 12 (F i g. 2) angetriebene Stirnbearbeitungsscheibe in Form einer Polierscheibe angebracht ist. Eine Schalttafel 13 erstreckt sich über der Polierscheibe in der Nähe der vier Arbeitsstaüonen 14, 15, 16 und 17 und enthält vier Sätze manuell betätigbarer Schalter, von denen nur ein Satz 18 im Umriß dargestellt ist. Für jede Station ist ein Satz Schalter vorgesehen. Eine getrennte Hauptschaltt -fei 19 ist an ein^m Ständer 20 angeordnet, der die Sätze 18 der Schalter für die Arbeitsstationen trägt. Die Hauptschalttafel enthält nicht dargestellte Schalter zum Steuern von :(1) dem Motor 12 zum Antrieb der Polierscheibe 11, (2) einer Unterdruckpumpe zum Erzeugen des zum Halten der Plättchen am Werkstückhalter verwendeten Unterdrucks, (3) einer Poliermittelpumpe, um der Polierscheibe Schleif- oder Poliermittel für das Polieren zuzuführen und (4) einen Hauptschalter, der die elektrische Energieversorgung der Maschine steuert. Diese Steuerungen bilden keinen Teil dieser Erfindung und werden daher nicht im einzelnen beschrieben, obwohl sie für den zufriedenstellenden Betrieb der Maschine als Ganzes notwendig sind.So there is in FIG. 1 shown machine from a frame 10, on which a vertical Axis rotatable and driven by a corresponding motor 12 (Fig. 2) end machining disc in Form of a polishing pad is attached. A control panel 13 extends over the nearby buffing pad of the four work stalls 14, 15, 16 and 17 and contains four sets of manually operated switches, of which only a sentence 18 is shown in outline. A set of switches is provided for each station. A separate main switch -fei 19 is arranged on a ^ m stand 20, the carries the sets 18 of switches for the workstations. The main switchboard contains switches, not shown to control: (1) the motor 12 to drive the polishing pad 11, (2) a vacuum pump for Generating the negative pressure used to hold the platelets on the workpiece holder, (3) a polishing agent pump, to supply grinding or polishing agents for polishing to the polishing wheel and (4) a main switch, which controls the electrical energy supply to the machine. These controls do not form part of this Invention and are therefore not described in detail, although they are satisfactory Operation of the machine as a whole are necessary.

Die vier Arbeitsstationen 14, 15, 16 und 17 und ihre Steuerungen sind identisch, und daher wird zur Abkürzung nur die Arbeitsstation 17 beschrieben. Diese Arbeitsstation ist in Seitenansicht in Fig.2 dargestellt und vergrößert und teilweise geschnitten in Fi g. 3. Wie in F i g. 2 gezeigt ist, besteht sie aus einem vertikal angeordneten pneumatischen Drehantrieb 21, der im wesentlichen aus einem pneumatischen Zylinder 22 (F i g. 3) besteht, dessen Stange 23 eine Zahnstange 24 trägt. Die Zahnstange 24 kämmt mit einem Ritzel 25, dessen Achse mit einem Arm 26 verbunden ist. Ein in F i g. 2 mit 27 bezeichneter Werkstückhalter ist an einem Ende des Armes über einen durch Druckdifferenz betätigten Antrieb befestigt. Der Arm liegt in einer Lage über der Polierscheibe 11 und drückt die Werkstücke auf die Oberfläche der Polierscheibe und befindet sich in einer anderen Lage, die mit gestrichelten Linien in F i g. 2 dargestellt ist, im wesentlichen 180° von der ersten Lage entfernt und trägt den Werkstückhalter 27 in umgekehrter Stellung, so daß die Werkstücke auf der Oberseite des Werkstückhalters ruhen und leicht auf dem Werkstückhalter angeordnet und von diesem abgenommen werden können.The four workstations 14, 15, 16 and 17 and their controls are identical and therefore the Abbreviation only describes workstation 17. This work station is shown in side view in Fig.2 and enlarged and partially sectioned in FIG. 3. As in Fig. 2, it consists of a vertical arranged pneumatic rotary drive 21, which essentially consists of a pneumatic cylinder 22 (Fig. 3), the rod 23 of which carries a rack 24. The rack 24 meshes with a pinion 25, the axis of which is connected to an arm 26. One shown in FIG. 2 workpiece holder labeled 27 is on attached to one end of the arm via a differential pressure actuator. The arm is in one Position above the polishing pad 11 and presses the workpieces onto the surface of the polishing pad and is in a different location indicated by dashed lines in FIG. 2 is shown substantially 180 ° from removed the first layer and carries the workpiece holder 27 in the inverted position, so that the workpieces on rest on the top of the workpiece holder and easily placed on and off the workpiece holder can be removed.

In Fig.3 ist zu sehen, daß der Zylinder 22 des pneumatischen Drehantriebs 21 doppeltwirkend ist und zu gegenüberliegenden Seiten eines darin befindlichen Kolbens 31 führende Anschlüsse 29 und 30 aufweist Unterhalb des Zylinders 22 erstreckt sich eine StangeIn Figure 3 it can be seen that the cylinder 22 of the pneumatic rotary drive 21 is double-acting and on opposite sides of one located therein Piston 31 has connections 29 and 30 leading to the piston. A rod extends below the cylinder 22

32, an der ein Anschlag 33 angebracht ist, dessen Aufgabe darin besteht, Endschalter 34 und 35 an den Enden der auf- und abgehenden Bewegung der Stange 32 zu betätigen. Diese Schalter steuern bestimmte Arbeitsgänge der Station, wie im einzelnen im folgenden beschrieben wird.32, to which a stop 33 is attached, the task of which is to limit switches 34 and 35 to the To actuate ends of the up and down movement of the rod 32. These switches control certain Operations of the station as described in detail below.

Der Werkstückhalter 27 besteht, wie deutlich in Fig.3 gezeigt ist, aus einer Platte 36 mit vorzugsweise kreisförmigem Umriß und einer flachen Oberfläche 37, auf der die Werkstücke 38 durch Druckdifferenz gehalten werden. Hierfür ist die Oberfläche 37 mit ausgenommenen Bereichen unter den Werkstücken 38 versehen, die über Durchlässe 39 mit einer Unterdruckquelle verbunden sind.As is clearly shown in FIG. 3, the workpiece holder 27 consists of a plate 36 with preferably circular outline and a flat surface 37 on which the workpieces 38 by pressure difference being held. For this purpose, the surface 37 with recessed areas is under the workpieces 38 which are connected to a vacuum source via passages 39.

Die Platte 36 ist an einer Kolbenstange 40 eines doppeltwirkenden, durch Druckdifferenz betätigten Antriebs 41 befestigt, der Anschlüsse 42,43 zum Leiten eines unter Druck stehenden Strömungsmittels zur einen oder anderen Seite des Kolbens 44 aufweist. Der Antrieb 41 ist am Ende des Arms 26 befestigt und daher mit demselben bewegbar. Es ist zu erkennen, daß der Arm 26 um 180° geschwenkt wird, um den Werkstückhalter 27 umzudrehen, so daß die Werkstücke leicht auf den Werkstückhalter aufgegeben und von demselben abgenommen werden können. Es ist auch zu erkennen, daß der Werkstückhalter 27 gegen die Polierscheibe bewegt und gehalten wird, um die Werkstücke gegen dieselbe zu pressen und so das Polieren zu beschleunigen. Schließlich ist es erwünscht, daß die noch auf dem Werkstückhalter befindlichen Werkstücke mit Wasser besprüht werden, um Poliermittel abzuwaschen, das eventuell noch an ihnen haftet. Die Einrichtungen, durch die die Bewegungen des Drehantriebs 21 und des Antriebs 41 und das Aufgeben von Sprühwasser gesteuert werden, werden im folgenden unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung der Fig.4 beschrieben.The plate 36 is fastened to a piston rod 40 of a double-acting drive 41 actuated by a pressure difference, which has connections 42, 43 for conducting a pressurized fluid to one side or the other of the piston 44. The drive 41 is attached to the end of the arm 26 and can therefore be moved with the same. It can be seen that the arm 26 is pivoted through 180 ° in order to turn the workpiece holder 27 so that the workpieces can easily be placed on and removed from the workpiece holder. It can also be seen that the workpiece holder 27 is moved and held against the polishing wheel in order to press the workpieces against the same and thus to accelerate the polishing. Finally, it is desirable that the workpieces that are still on the workpiece holder are sprayed with water in order to wash off polishing agent that may still adhere to them. The devices by which the movements of the rotary drive 21 and of the drive 41 and the application of spray water are controlled are described below with reference to the schematic representation of FIG.

Wenn Druckluft im allgemeinen in Werkstätten und Fabriken, wo das Polieren durchgeführt wird, verfügbar ist, wird als Antriebsströmungsmittel für den Drehantrieb 21 und den Antrieb 41 Druckluft verwendet. Obwohl hydraulische Energie ebenfalls verwendet werden kann, erfordert sie die Verwendung einer besonderen Pumpe, eines Speichers und von Filtern, welche sämtlich die Kosten der Maschine erhöhen. Darüber hinaus ist die Antriebskraft für das Wasserventil für das Sprühwasser ebenso Druckluft, die durch ein Magnetventil gesteuert wird, um die Verwendung eines großen Magnetventils zur Steuerung des Sprühwassers zu vermeiden. Zur Abkürzung sind die Bauteile der Maschine und ihre Steuerung schematsich in Fig.4 dargestelltWhen compressed air is generally available in workshops and factories where polishing is performed is, compressed air is used as the drive fluid for the rotary actuator 21 and actuator 41. Although hydraulic power can also be used, it requires the use of a special pump, accumulator and filters, all of which add to the cost of the machine. In addition, the driving force for the water valve for the spray water is also compressed air that is supplied by a Solenoid valve is controlled to use a large solenoid valve to control the water spray to avoid. For abbreviation, the components of the machine and their control are schematically shown in Fig. 4 shown

Der Arbeitsablauf eines vollen Zyklus an einer Station ist folgender unter der Voraussetzung, daß die Polierscheibe in Drehung versetzt wurde und daß Poliermittel auf die sich drehende Scheibe fließt: (1) auf den Werkstückhalter werden von Hand Werkstücke aufgegeben, (2) der Unterdruck wird eingeschaltet um die Druckdifferenz zu erzeugen, durch die die Werkstöcke am Werkstückhalter gehalten werden (manuell), (3) ein Schalter wird gedreht um den Zeitgeber für den Polierzyklus einzuschalten (manuell), (4) der Arm wird bis zu einem positiven Anschlag geschwenkt wo der Werkstückhalter die Werkstücke gerade oberhalb der Polierscheibe hält Das Gewicht des Werkstückhalters und die Abwesenheit jeglicher unter Druck stehender Luft im Antrieb 41 bewirken, daß der Werkstückhalter sich langsam auf die Polierscheibe absenkt, (5) der Motor 41 wird betätigt, um die Werkstücke gegen die zuvor in Drehung versetzte Polierscheibe zu drücken und sie gegen dieselbe bis zum Ende des Poliervorganges zu halten (automatisch), (6) ein zweiter (noch im folgenden zu beschreibender) Zeitgeber betätigt den Antrieb 41, um die Werkstücke von der Polierscheibe abzuheben (automatisch), (7) der Arm 26 kehrt in seine Ausgangslage zurück (automatisch), (8) ein gesprühter Wasserstrahl wird eingeschaltet, um die Werkstücke abzuwaschen (automatisch), (9) der Unterdruck wird abgeschaltet (manuell) und (10) die Werkstücke werden vom Werkstückhalter 27 abgenommen (manuell).The working sequence of a full cycle at a station is as follows, provided that the The polishing disc has been set in rotation and the polishing agent flows onto the rotating disc: (1) on Workpieces are fed into the workpiece holder by hand, (2) the vacuum is switched on at to generate the pressure difference by which the workstocks are held on the workpiece holder (manual), (3) a switch is turned to activate the timer for the polishing cycle (manual), (4) the arm is pivoted to a positive stop where the workpiece holder holds the workpieces just above the buffing pad holds the weight of the workpiece holder and the absence of any Pressurized air in drive 41 causes the workpiece holder to slowly move onto the polishing pad lowers, (5) the motor 41 is actuated to rotate the workpieces against the previously rotated To press the polishing disc and hold it against it until the end of the polishing process (automatically), (6) a second timer (to be described below) actuates the drive 41 to move the workpieces lift off the polishing wheel (automatically), (7) the arm 26 returns to its starting position (automatically), (8) a sprayed water jet is switched on to wash off the workpieces (automatically), (9) the vacuum is switched off (manually) and (10) die Workpieces are removed from the workpiece holder 27 (manually).

Bei dem in F i g. 4 dargestellten Steuerschema ist eine Druckluftquelle an die Zuführleitung 45 für eine Arbeitsstation angeschlossen, von der die Druckluft über eine Leitung 46 zu einem Magnetventil 47 und dann je nach Stellung dieses Magnetventils zu den Anschlüssen 42 und 43 des Antriebs 41 geleitet wird.In the case of the FIG. 4 is a control scheme shown is a source of compressed air to the supply line 45 for a Work station connected, from which the compressed air via a line 46 to a solenoid valve 47 and then depending on the position of this solenoid valve is passed to the connections 42 and 43 of the drive 41.

dessen Aufgabe darin besteht, den Werkstückhalter 27 gegen die Polierscheibe 11 zu bewegen. Eine zweite Leitung 46a leitet Druckluft zu einem Magnetventil 48, das einen kleinen durch Druckdifferenz betätigbaren Antrieb eines Wasserventils 49 steuert, das seinerseits das Sprühwasser einer Wasserleitung 50 steuert. Die Zuführleitung 45 ist mit einem Ventil 51 verbunden, das den Zutritt von Druckluft zum Zylinder 22 des Drehantriebs 21 (F i g. 2) für den Arm 26 steuert. Die Ventile 47, 48 und 51 werden magnetisch geöffnet und durch Rückhohlfedern geschlossen. Die Magneten werden ihrerseits durch Zeitgeber 52, 53 und 54 gesteuert, wobei der Zeitgeber 52 den Polierzyklus steuert und manuell auf die zum Polieren eines Werkstückes erforderliche Zeitdauer einstellbar ist und die Zeitgeber 53 und 54 mit fester Zeitdauer eingestellt sind und zum Erzeugen einer kleinen Verzögerung bei der Zufuhr des elektrischen Stromes der durch sie betätigten Magnetventile ausgelegt sind. Jede Arbeitsstation hat einen handbetätigten »Ein«-Schalter 55, der die gesamte elektrische Ausrüstung der Station steuert und einen manuell betätigten »Zyklusw-Schalter 56, der den Zeitgeber 52 zum Auslösen des Polierzyklus in Betrieb setzt.whose task is to hold the workpiece holder 27 to move against the polishing pad 11. A second line 46a conducts compressed air to a solenoid valve 48, which controls a small actuated by pressure difference drive of a water valve 49, which in turn the spray water of a water line 50 controls. The supply line 45 is connected to a valve 51 which the access of compressed air to the cylinder 22 of the rotary drive 21 (FIG. 2) for the arm 26 controls. the Valves 47, 48 and 51 are opened and magnetically closed by return springs. The magnets are in turn controlled by timers 52, 53 and 54 controlled, with the timer 52 controlling the polishing cycle and manually on that for polishing a Workpiece required time is adjustable and the timers 53 and 54 set with a fixed time and to create a small delay in the supply of electrical current through them operated solenoid valves are designed. Each workstation has a manually operated "on" switch 55 that controls all electrical equipment in the station and a manually operated "cycle switch 56" which activates the timer 52 to initiate the polishing cycle.

Der Arbeitsablauf der Maschine ist folgender: zu Beginn befindet sich der Drehantrieb 21 in der Lage, in welcher sein Kolben und die daran befestigte Zahnstange 24 in ihrer untersten Stellung sind Die Platte 36 des Werkstückhalters befindet sich daher in ihrer umgedrehten Lage radial entfernt von der Polierscheibe 11 und ist fertig zum Aufgeben. Der Unterdruck ist durch den handbetätigten Schalter 57 ausgeschaltet der das Magnetventil 57a für den Unterdruck der Platte 36 steuert Die Werkstücke werden auf die Platte 36 auf die von dem Unterdruck beeinflußbaren Bereiche gelegt Wenn die Platte gefüllt ist, wird der Einschalter 55 für die Arbeitsstation eingeschaltet um die elektrischen Organe der Arbeitsstation in Betrieb zu setzen, worauf der Unterdruckschalter 57 eingeschaltet wird, um die Werkstücke durch Differenzdruck an der Platte 36 zu halten. Als nächstes wird der Zyklusschalter 56 eingeschaltet um den Zeitgeber 52 in Betrieb zu setzen und die automatische Folge der Arbeitsgänge auszulösen.
Das Einschalten des Zeitgebers 52 betätigt eine Reihe von Schaltern 58, 59, 60 und 61. die zurückgestellt werdea wenn der Zeitgeber die Zeit abgemessen hat. Der Schalter 58 ist ein Halteschalter für den Zeitgeber 52. so daß der handbetätigte Zyklusschalter 56 wahrendThe working sequence of the machine is as follows: at the beginning the rotary drive 21 is in the position in which its piston and the rack 24 attached to it are in their lowest position 11 and is ready to give up. The negative pressure is switched off by the manually operated switch 57 which controls the solenoid valve 57a for the negative pressure of the plate 36. The workpieces are placed on the plate 36 in the areas that can be influenced by the negative pressure. When the plate is filled, the on / off switch 55 for the work station is switched on to put the electrical organs of the workstation into operation, whereupon the vacuum switch 57 is switched on in order to hold the workpieces on the plate 36 by means of differential pressure. Next, the cycle switch 56 is turned on to operate the timer 52 and initiate the automatic sequence of operations.
Turning on the timer 52 operates a series of switches 58, 59, 60 and 61 which are reset when the timer has timed out. The switch 58 is a hold switch for the timer 52. so that the manual cycle switch 56 is during

des Polierzyklus nicht heruntergedrückt gehalten werden muß. Der Schalter 59 setzt einen Magneten 62 des Ventils 51 in Betrieb, damit dieses Ventil Druckluft zur Unterseite des Drehantriebs 21 leitet und so die Zahnstange 24 anhebt, um das Ritzel 25 zu drehen und den Arm 26 in Richtung der Polierscheibe 11 zu schwenken. Wenn die Zahnstange 24 das Ende ihres Hubes erreicht, wird der Endschalter 34 betätigt, um den Zeitgeber 53 in Betrieb zu setzen, der nach dem Abmessen der Zeit einen Magneten 63 des Magnetventils 47 in Betrieb setzt, um Druckluft zum Anschluß 42 des Antriebs 41 zu leiten und so die Platte 36 des Werkstückhalters in Richtung der Polierscheibe 11 zu bewegen und sie mit einem vorbestimmten Druck gegen die Polierscheibe zu halten. Weil die Polierscheibe zuvor in Drehung versetzt wurde, und in Bewegung bleibt, bis die Maschine abgeschaltet wird, beginnt der Poliervorgang und wird fortgesetzt bis der Zeitgeber 52 die Zeit abgemessen hatneed not be held down during the polishing cycle. The switch 59 activates a magnet 62 of the valve 51 so that this valve directs compressed air to the underside of the rotary drive 21 and thus raises the rack 24 in order to rotate the pinion 25 and to pivot the arm 26 in the direction of the polishing wheel 11. When the rack 24 reaches the end of its stroke, the limit switch 34 is actuated to put the timer 53 into operation, which, after the time has been measured, activates a magnet 63 of the solenoid valve 47 to supply compressed air to the connection 42 of the drive 41 guide and so to move the plate 36 of the workpiece holder in the direction of the polishing wheel 11 and to hold it with a predetermined pressure against the polishing wheel. Because the polishing pad has previously been rotated and will continue to move until the machine is turned off, the polishing process begins and continues until the timer 52 has measured the time

Wenn der Zeitgeber 52 die Zeit gemessen hat, werden die Schalter 58 und 59 geöffnet, und der Schalter 60 wird geschlossen, um einen Magneten 68 des Ventils 51 in Betrieb zu setzen, damit das Ventil Druckluft zur Oberseite des Zylinders 22 leitet, der die Zahnstange 24 absenkt und die Platte 36 des Werkstückhalters von der Polierscheibe 11 abhebt. Gleichzeitig mit dem Einschalten des Schalters 60 wird ein Schalter 61 durch den Zeitgeber 52 geschlossen, wodurch ein Magnet 65 des Ventils 47 in Betrieb gesetzt wird, um die Druckluft von S der Platte 36 zu entfernen und diese in Bezug auf ihren Zylinder anzuheben.When the timer 52 has timed, switches 58 and 59 are opened and switch 60 will closed to set a magnet 68 of the valve 51 in operation, so that the valve compressed air to Top of the cylinder 22 guides, which lowers the rack 24 and the plate 36 of the workpiece holder from the Polishing wheel 11 lifts off. Simultaneously with switching on of the switch 60, a switch 61 is closed by the timer 52, whereby a magnet 65 of the Valve 47 is operated to remove the compressed air from S of the plate 36 and this in relation to their Raise cylinder.

Nach Beendigung der Rückschwenkung des Arms 26 wird der Endschalter 35 durch den Anschlag 33 betätigt, um einen Magneten 66 des Ventils 48 in Betrieb zuAfter the end of the pivoting back of the arm 26, the limit switch 35 is actuated by the stop 33, to operate a magnet 66 of valve 48

ίο setzen. Die Luft von dem Ventil 48 betätigt dann das Wasserventil 49, so daß Wasser auf die polierten Werkstücke gesprüht wird. Ein Zeitgeber 54 wird gleichzeitig mit dem Magneten 66 in Betrieb gesetzt, und wenn die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, wird einίο set. The air from valve 48 then actuates that Water valve 49 so that water is sprayed on the polished workpieces. A timer 54 becomes is operated simultaneously with the magnet 66, and when the predetermined time has elapsed, a

ι s Schalter 67 geöffnet, um den Magneten 66 abzuschalten und so durch die mittels Federn rückgestellten Ventile 48 und 49 das Sprühwasser abzuschalten. Dann wird der Schalter 57 für den Unterdruck geöffnet, um die Druckdifferenz an den Werkstücken auszugleichen, undι s switch 67 opened in order to switch off the magnet 66 and so switch off the spray water by means of the valves 48 and 49, which are reset by means of springs. Then the Switch 57 opened for the negative pressure in order to equalize the pressure difference on the workpieces, and

»o die polierten Werkstücke werden anschließend abgenommen und durch zu polierende Werkstücke ersetzt. Der B^dienungsmann geht dann zur nächsten Station, deren Zeit abgelaufen ist, und die zum Abnehmen der polierten Werkstücke und zum Aufgeben zu polierender»O the polished workpieces are then removed and replaced by workpieces to be polished. The attendant then goes to the next station, whose time has expired, and those for removing the polished workpieces and for abandoning those to be polished

is Werkstücke bereit ist.is work piece is ready.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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Claims

Patent claims:

1- Device for loading and unloading planar in terms of their surface properties machined workpieces onto a rotationally drivable or from a rotationally drivable end machining disc a surface finishing machine. machine, in particular a lapping or polishing machine, consisting of a side of the machining j ° drive in the form of a fluid-actuated piston-cylinder arrangement, from a workpiece holder and from an Ann, one end of which can be pivoted on the drive is articulated and carries the workpiece holder with its other end, the workpiece holder to hold the workpieces under a predetermined processing pressure in the direction of the processing disk can be advanced and the workpiece holder through the drive can be lifted off the machining wheel and via the arm from the machining wheel can be pivoted away, characterized in that that with the reciprocating piston rod (23) of the piston and cylinder assembly (22,31) of the drive (21) is connected to a rack (24) which is connected to one end of the Arms (26) attached pinion (25) is in engagement, so that the workpiece holder (38) receiving (27) about a pivot pin lying parallel to the end face of the machining disk (11) when shifting the rack (24) by pivoting it by 180 "from the working position into a reversed position is movable, and that eir of the drive (21) independently driven motor (41) for the delivery of the workpiece holder (27) between the end of the arm (26) and the Workpiece holder (27) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that that in the displacement path of the piston rod (23) a switch (35) is arranged and this one in a solenoid-controlled valve (48, 66) attached to a compressed air line (46a) is connected downstream, and that through the solenoid-controlled valve (48,66) an air-controlled water valve (49) in the compressed air line (46a) is switchable such that when the workpiece holder (27) is reversed, the workpieces A spray liquid for cleaning the workpieces (38) can be supplied to (38) via a liquid line (50) is.