JPH075976Y2 - 自動研磨機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば金属試料片のミクロ組織観察の場合の
ように、小試料片を表面研磨する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、かかる試料片の表面研磨のためには試料片を樹脂
へ手作業で埋め込んだ後、その埋め込み試料を研磨機に
手で押さえながら表面研磨を行っている。

ところが、このように手作業による試料研磨は職人的な
熟練を要するばかりではなく、作業能率が悪く多量処理
には対応できず、また、研磨機によって手を傷める等の
安全上の問題、更には、試料片毎の研磨状態にバラツキ
を生じる等の問題があった。

このような研摩作業を自動的に行う装置として、実開昭
62-19110号公報に開示されたものがある。これは、１対
の回転円板の一方を入側ストッカー、他側を出側ストッ
カーとして、待機中の搬送ロボットの正面に所要のサン
プルホルダが位置するよう入側ストッカーが順次回転す
ることで、搬送ロボットのグリップによって、該サンプ
ルホルダを１個ずつ挟んで研磨機まで搬送し、研磨板上
に移載するものである。次いでホルダ押えシリンダが動
作してホルダ押えが降下し、サンプルホルダ上部の四角
形の穴に嵌合するとともに押圧を加え、研磨を行う。研
磨後、ホルダ押えが上昇し、搬送ロボットのグリップに
よって、該サンプルホルダを挟んで、出側ストッカーの
受け位置に格納するものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、この自動研摩装置においても、入側スト
ッカーに載置する試料は従来通り、試料全体を樹脂で充
填したサンプルホルダを用い、その後の研摩作業を自動
化したものであり、試料片を樹脂へ埋め込む作業は必要
となる。

本考案において解決すべき課題は、概略的には、試料片
を樹脂へ埋め込むことなく、試料片自体を研磨できるよ
うにすることにある。

このとき、サンプルホルダーを用いていない裸の試料片
を前記従来の自動研摩装置のようにロボットのグリップ
によってつかんだのでは、研摩時にロボットのグリップ
が邪魔になり、研摩作業が困難となる。

そこで本考案の具体的な解決課題は、微小片である試料
片を、研摩の邪魔にならないように保持することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記の課題を解決するために、本発明の自動研磨機は、 複数個の研摩用試料片を整列収納したトレイを載置固定
する試料片整理部と、 前記トレイ中の試料片を一個ずつ取り出してテーブル上
の受け位置に載置するとともに、研摩後の試料片を前記
テーブル上の受け位置から前記トレイに戻すバキューム
ヘッドを先端に有するヘッドを設けたX,Y,Zロボットを
装備した第１の移動部と、 同第１の移動部からの試料片を載置する、ガイド上を移
動するテーブル上に設けた研磨後の試料片を挟み込んで
引き込むピンチローラを一端に有するベルトコンベアを
装備した第２の移動部と からなる第１の搬送機構と、 同第１の搬送機構の第２の移動部のベルトコンベア上か
ら試料片を研磨する研磨盤を装備した研磨部への間を移
動するとともに研磨後の試料片を研磨部から前記第２の
移動部のベルトコンベアのピンチローラへの間をガイド
に沿って移動するゲートを装備した第２の搬送機構と、 同第２の搬送機構のゲートの前面部に、その最下部に試
料片を粘着する強粘着テープの裏面を水平に支持するヘ
ッドと、同ヘッドの上方に強粘着テープを取り付けるプ
ーリーと、前記ヘッドを介して強粘着テープを巻取る巻
取りプーリーとを装備した試料取付け固定機構と、 前記第２の搬送機構のゲートの前面部に、前記試料取付
け固定機構を昇降させる昇降用シリンダーと、前記ヘッ
ド部の強粘着テープを試料片に押し付ける押し付け用シ
リンダーとを設けたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、本考案の研磨装置の特徴を
実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本考案の研磨装置の全体構成を主要部のみを抽
出した斜視図を示す。

同図において、本考案の研磨装置１は、フレームワーク
２上に配置した複数の試料片を整理配置するための整理
部３と、同整理部３から試料片を取り出す第１の搬送機
構４と、第１の搬送機構４により取り出された試料片を
研磨位置に搬送し保持する粘着テープを装備した第２の
搬送機構５と、研磨のための研磨部６と、研磨後の試料
片を引出すピンチローラ424とからなる。

複数の試料片を整理し準備するための整理部３は、特定
の大きさの仕切りを碁盤状に設けたトレイ31を載置する
固定テーブル32を有し、同固定テーブル32上にはトレイ
31が動かないように係止するストッパ33が設けられてい
る。

また、前記整理部３のトレイ31の各枠内から試料を取り
出す第１の搬送機構４は、第１の移動部41と第２の移動
部42とからなる。

第１の移動部41は、前記トレイ31中の試料片を取り出す
ためのバキュームパッド411を先端に有するヘッド412
と、同ヘッド412を水平方向、その直角方向、それに垂
直方向に移動せしめるX,Y,Zロボット413とからなる。41
3x,413y,413zは上記ヘッド412をそれぞれの方向に移動
するためのＸ軸ガイド,Y軸ガイド,Z軸ガイドを示す。

第２の移動部42は、ガイド421上を移動するテーブル422
の上に設けられ、バキュームパッド411からの試料片を
受けるベルトコンベア423とその一端部に設けたピンチ
ローラ424とからなる。

また、前記第１の搬送機構４の第１の移動部41のバキュ
ームパッド411により試料片Ｓをトレイ31から取り出
し、第２の移動部42のベルトコンベア423の定位置に搬
送した試料片を研磨位置に搬送し保持する第２の搬送機
構５は、研磨部６と平行に配置されたガイド51と、同ガ
イド51上を跨いで移動するゲート52と、同ゲート52の前
面部に昇降用シリンダー53によって昇降自在に設けられ
た試料取付け固定機構54とからなる。55は試料片を研磨
盤611に押し付けるためのウエイトを示し、昇降用シリ
ンダー53の作動解除により、試料片を研磨盤611に押し
付けるように作動する。56はベルトコンベア423上の試
料片を粘着する際の押し付け用シリンダーを示す。57は
ゲート52の試料取付け固定機構54とバランスを取るため
のカウンターウエイトを示す。

試料取付け固定機構54は、プーリー541と巻取りプーリ
ー542と、それらの間の下方に配置されたヘッド543との
間にわたって渡された強粘着テープ544とから形成され
ている。

また、強粘着テープ544によってベルトコンベア423上の
試料片Ｓを粘着，保持させる。試料片Ｓを研磨する研磨
部６は、図示しないモータによって回転する研磨盤611
上面に研磨板61を装着している。なお、仕上げ面粗度に
応じた研磨板61をそれぞれ装着する研磨盤611を複数配
置し、順次研磨することもできる。

本考案は、上記実施例に示すような構造を有するもので
あるが、上記装置各部の機構の駆動は予め、プログラム
を入力したコンピュータもしくはシーケンサによって制
御される。

以下に、第１図及び第２図以下を参照して、本考案の装
置における前記各機構の作動状態を説明する。

まず、第１図を参照して、予め複数個の試料片を格子枠
中に配列収納したトレイ31を、固定テーブル32の所定位
置にストッパ33を利用して載置固定する。ついで、第１
の移動部41のX,Y,Zロボット413のＺ軸の図示しない駆動
装置によって、第２図に示すようにバキュームヘッド41
2を下降させて、トレイ31内の第１の試料片Ｓをバキュ
ームパッド411により吸着し、X,Y,Zロボット413を駆動
して、予め受け位置を調節した第２の移動部42のベルト
コンベア423上に移送，載置する。

そして、第１図に示す第２の搬送機構５のゲート52をガ
イド51上を移動せしめて、第３図に示すように、試料取
付け固定機構54をベルトコンベア423上の試料片Ｓの真
上に位置せしめる。

試料取付け固定機構54のプーリー541と巻取りプーリー5
42と、それらの間の下方に配置されたテープヘッド543
の下面との間にわたって渡された強粘着テープ544の粘
着面が試料片Ｓと相対する位置にある。

ついで、試料取付け固定機構54全体が昇降用シリンダー
53の解除によって下降し、更に、押し付け用シリンダー
56により、テープヘッド543が粘着テープ544を、ベルト
コンベア423上の試料片Ｓの上面に押しつけ粘着させ
る。

そして、昇降用シリンダー53を作動させて試料取付け固
定機構54を持ち上げ、ゲート52をガイド51上を移動せし
めて第１図に示すように研磨板61の上方に位置せしめ
る。

この位置で、研磨板61の僅か上方まで試料片Ｓを下降せ
しめた後、昇降用シリンダー53の作動を解除させて試料
片Ｓを予め定めた試料押し付け用ウェイト55の重量で研
磨板61上に押しつけて、試料片Ｓの下面を一定時間研磨
する。

この研磨が終了した後、上記工程の順序を逆にして予め
上記試料片Ｓのベルトコンベア423上の受け位置を越え
た位置にピンチローラ424を移動させた後、試料取付け
固定機構54を該ピンチローラ424の近接位置まで移動せ
しめ、ここで、試料取付け固定機構54の巻取りプーリー
542を作動する。この巻取りプーリー542の作動によっ
て、強粘着テープ544の粘着面に粘着した試料片Ｓは第
５図に示すように、強粘着テープ544から試料片Ｓを剥
がす動作が行われ、さらに駆動しているベルトコンベア
423の一端に設けられたピンチローラ424の間に挟み込ま
れて引き出され、粘着テープ544の粘着面から脱離し、
所定位置に達した後、ベルトコンベア423を停止させ
る。ついで、テーブル422を駆動し、ベルトコンベア423
上の試料片Ｓを受け位置に戻す。

なお、試料片Ｓの受け位置は、X,Y,Zロボット413に設定
された位置を示す。

そこで、第１の搬送機構４の第１の移動部41のX,Y,Zロ
ボット413を作動せしめて、そのバキュームパッド411で
試料片をベルトコンベア423上からトレイ31の元の区画
内に戻す。

ついで、トレイ31内の次の区画内に収納された試料片を
取り出し、上記の工程を繰り返す。

上記工程はプログラム化することによって完全に自動化
することが可能である。

なお、上記例においては、試料片Ｓの受け渡しは、テー
ブル422を前後進させて行うものであるが、第２の搬送
機構５の停止位置を調整可能とすることで行うこともで
きる。

〔考案の効果〕

本考案の試料片の研磨装置によって、従来、完全な手作
業で行われてきた作業を試料片を樹脂に埋め込むことな
く、１個づつ自動的且つ自由状態の押し付け用ウェイト
で押圧を加えているので、研磨板の若干の反り等による
回転中のうねりに対し昇降することで追従でき、熟練を
要することなく、正確な研磨状態を得ることができる。
従って、単に自動化による生産性の向上のみならず、ミ
クロ組織の観察作業を多量に正確に且つ効率よく行うこ
とが可能となり、生産の主工程の調整を正確に行うこと
ができる。

また、強粘着テープを用いたので、その試料片の材質、
表面の多少の凹凸にかかわらず確実に保持できて、試料
片の研磨方向へのズレに強いうえ、磁力や真空力を用い
るものに比べ、非常に安価且つ有効なものである。強粘
着テープは、常に新しい面で試料片を保持するので、保
持力は常に一定である。

さらに、従来の自動研摩装置では、試料片自体をつかん
だ状態で研摩をすることができなかったが、強粘着テー
プを用いることにより、試料片を保持した状態で研摩が
可能となり、樹脂に埋め込むことなく、試料片単体の自
動研摩が可能となる。

【図面の簡単な説明】

添付図は本考案の研磨装置の実施例を示す。 第１図は全体斜視図を示し、第２図から第５図は装置の
各部分の作動状態を示す図である。 1:研磨装置、2:フレームワーク 3:整理部、4:第１の搬送機構 5:第２の搬送機構、6:研磨部 31:トレイ、32:固定テーブル 33:ストッパ、41:第１の移動部 42:第２の移動部、411:バキュームパッド 412:ヘッド、413:X,Y,Zロボット 421:ガイド、422:テーブル 423:ベルトコンベア、424:ピンチローラ 51:ガイド、52:ゲート 53:昇降用シリンダー、54:試料取付け固定機構 55:試料押し付け用ウェイト 56:押し付け用シリンダ 57:カウンターウェイト 541:プーリー、542:巻取りプーリー 543:ヘッド、544:強粘着テープ 61:研磨板 S:試料片

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の研摩用試料片を整列収納したトレ
   イ（31）を載置固定する試料片整理部（３）と、 前記トレイ（31）中の試料片を一個ずつ取り出してテー
   ブル（422）上の受け位置に載置するとともに、研摩後
   の試料片を前記テーブル（422）上の受け位置から前記
   トレイ（31）に戻すバキュームヘッド（411）を先端に
   有するヘッド（412）を設けたX,Y,Zロボット（413）を
   装備した第１の移動部（41）と、 同第１の移動部（41）からの試料片を載置する、ガイド
   （421）上を移動するテーブル（422）上に設けた研磨後
   の試料片を挟み込んで引き込むピンチローラ（424）を
   一端に有するベルトコンベア（423）を装備した第２の
   移動部（42）と からなる第１の搬送機構（４）と、 同第１の搬送機構（４）の第２の移動部（42）のベルト
   コンベア（423）上から試料片を研磨する研磨盤を装備
   した研磨部（６）への間を移動するとともに研磨後の試
   料片を研磨部（６）から前記第２の移動部（42）のベル
   トコンベア（423）のピンチローラ（424）への間をガイ
   ド（51）に沿って移動するゲート（52）を装備した第２
   の搬送機構（５）と、 同第２の搬送機構（５）のゲート（52）の前面部に、そ
   の最下部に試料片を粘着する強粘着テープ（544）の裏
   面を水平に支持するヘッド（543）と、同ヘッド（543）
   の上方に強粘着テープ（544）を取り付けるプーリー（5
   41）と、前記ヘッド（543）を介して強粘着テープ（54
   4）を巻取る巻取りプーリー（542）とを装備した試料取
   付け固定機構（54）と、 前記第２の搬送機構（５）のゲート（52）の前面部に、
   前記試料取付け固定機構（54）を昇降させる昇降用シリ
   ンダー（53）と、前記ヘッド（543）部の強粘着テープ
   （544）を試料片に押し付ける押し付け用シリンダー（5
   6）とを設けたことを特徴とする自動研磨機。