DE3540623A1

DE3540623A1 - Montagesystem fuer plattenspeicherstapel

Info

Publication number: DE3540623A1
Application number: DE19853540623
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing Grad Schneider
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1987-05-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage von Plattenstapeln für Plattenspeicher, vorzugsweise zur Ver wendung in Reinräumen, mit einem Greifer an einem Hand habungsgerät, zum Beispiel einem Industrieroboter. Bei der Montage von Plattenstapeln für Plattenspeicher be steht folgendes Problem:

Die auf beiden Plattenseiten aufgebrachte, magnetisier bare Schicht muß nahezu völlig partikelfrei gehalten wer den. Die beim Schreib-/Lesevorgang über den Platten schwe benden Köpfe haben eine Flughöhe von zum Teil <0,5 µm. Auf den schnell drehenden Platten (ca. 1500 U/min) befind liche Partikel, die größer sind als die obengenannte Flug höhe, können zur Kollision mit den Köpfen und damit zu deren Zerstörung führen.

Die geforderte Partikelfreiheit ist deshalb besonders schwer einzuhalten, weil Platten und Zwischenringe zu der Plattenstapelspindel aus technologischen Gründen eng toleriert sein müssen (min. Toleranz zum Beispiel 0,01 mm) und das Durchmesser-Höhenverhältnis der Platten und Zwischenringe für die Montage ungünstig ist.

Beim Aufschieben der obengenannten Teile auf die Spindel kommt es daher häufig zum Verkanten und damit zum Abschä len von Partikeln von den zum Beispiel aus Aluminium ge fertigten Platten und Zwischenringen.

Das Problem wurde bisher überwiegend durch Handmontage im Reinraum unter Inkaufnahme der aufgeführten Nachteile gelöst. In letzter Zeit sind auch Entwicklungen bekannt geworden, bei denen die Montage des Plattenstapels durch einen Montageroboter erfolgt. Nachdem Roboter die gefor derte Montagegenauigkeit nicht erreichen, werden aufwen dige elektronische Sensorsysteme eingesetzt, um ein sicheres Aufschieben der Platten und Ringe auf die Spin del zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung und ein Verfahren für automatische Montagevorgänge zu schaffen, die die Genauigkeit von Handhabungsgeräten, zum Beispiel Robotern, überfordern. Das trifft insbeson dere auf die Montage von Plattenstapeln für Plattenspei cher in Reinräumen zu.

Diese Aufgabe wird mit der eingangs definierten Vorrich tung dadurch gelöst, daß an der Stirnseite eines Greifers kreisringförmige Saugflächen angebracht sind, daß an einem in axialer Richtung beweglichen Element ein mit Einlaufschrägen versehener Aufnahmedurchmesser angebracht ist, daß ferner innerhalb dieser Anordnung ein Zentrier durchmesser mit Einlaufschrägen angeordnet ist, dem eine Vertiefung an der den Plattenstapel aufnehmenden Spindel entspricht, die auf einem leicht beweglichen X-Y-Schlit ten sitzt.

Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, daß die zu fügenden Einzelteile des Stapels reibungsfrei und ohne zu verkanten auf die Spindel geschoben werden können und damit der Anfall von Partikeln sehr gering gehalten wer den kann. Außerdem sind keine Sensoren erforderlich.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schlitten aus leicht gängigen Kugelführungen aufgebaut, den Federn in einer einstellbaren Mittellage halten. Durch diesen Aufbau ist gewährleistet, daß der Schlitten nach jedem Montagevorgang selbsttätig in seine Ausgangsposition zurückkehrt.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Zen trum der Spindeldeckfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme eines kegeligen Dorns am Greifer auf. Auch mit dieser Lösung ist es möglich, die zum Anspruch 1 genannten Vor teile zu erreichen.

Ein Verfahren zur Montage von Plattenspeichern mit einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3 läuft folgender maßen ab:

Ein an einem Industrieroboter montierter Greifer nimmt einen Zwischenring oder eine Platte aus einer Horde über den mit Einlaufschrägen ausgestatteten Durchmesser auf und saugt das Teil über die kreisringförmige Saugfläche an. Dann taucht die Einlaufschräge des Zentrierdurchmes sers oder ein Zentrierkegel zunächst in die ringförmige Vertiefung an der Spindel bzw. in die kegelförmige Ver tiefung ein, wobei gegebenenfalls der X-Y-Schlitten in eine genaue Zuordnung ausgelenkt wird. Dann wird der Zwischenring oder die Platte über den Spindeldurchmesser geschoben, wobei das in axialer Richtung bewegliche Ele ment, das den Zentrierdurchmesser trägt, zurückweicht und die richtige Zuordnung zwischen Spindel und Handha bungsgerät während des gesamten Montagevorganges sicher stellt. Danach erfolgt eine kurzzeitige Abschaltung der Saugluft, wodurch das Teil freigegeben wird. Beim Zurück fahren des Greifers von der Spindel wird die Saugluft wieder eingeschaltet, um beim Montagevorgang entstehende Partikel abzusaugen.

Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 die Einzelteile des Stapels,

Fig. 2 Spindel anfahren,

Fig. 3 Spindel positionieren,

Fig. 4 Platte/Ring aufschieben,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel und

Fig. 6 eine vergrößerte Einzelheit bei X in der Fig. 2.

Die Platten 1 werden durch Zwischenringe 2 auf Abstand gehalten. Eine Spindel 3 dient zur Aufnahme mehrerer Platten und Zwischenringe. Der Durchmesser 4 an einem axial beweglichen Element 11 des Greifers 10 weist Ein laufschrägen auf und zentriert die von der Saugfläche 5 gehaltenen Platten 1 und Zwischenringe 2. An dem axial beweglichen Element ist ein Zentrierdurchmesser 6 ange ordnet, der in eine ringförmige Vertiefung 7 (Fig. 2) der Spindel eintauchen kann. Nach einer weiteren Ausfüh rungsform (Fig. 5) kann stattdessen ein kegeliger Dorn 14 in eine kegelförmige Vertiefung 12 an der Spindel 3 eingreifen. Die Spindel 3 steht auf einem X-Y-Schlitten 8, der durch Federn 9 in einer einstellbaren Mittellage gehalten wird.

Beim Zusammenbau des Stapels wird abwechselnd eine Plat te 1 und ein Zwischenring 2 über die Spindel 3 gescho ben. Dazu nimmt ein an einem Handhabungsgerät montierter Greifer diese Teile aus einer Horde über den mit Einlauf schrägen ausgestatteten Durchmesser 4 auf und saugt das jeweilige Teil über die kreisringförmige Saugfläche 5 an. Beim Montagevorgang taucht die Einlaufschräge des Zentrierdurchmessers 6 zunächst in die ringförmige Ver tiefung 7 an der Spindel. Die Spindel sitzt - wie bereits ausgeführt - auf einem aus leicht gängigen Kugelführungen aufgebauten X-Y-Schlitten 8, der durch schwache Federn 9 in einer einstellbaren Mittellage gehalten wird.

Wenn durch Toleranzen am Handhabungsgerät, am Greifer und/oder an der Spindelaufnahme die Mittenachse vom Grei fer 10 und Spindel 3 nicht übereinanderliegen, wird durch das Eintauchen des Zentrierdurchmessers 6 in die ringför mige Vertiefung der Spindel bzw. durch das Eintauchen des kegeligen Dorns 14 in die kegelförmige Vertiefung 12 der Spindelachse 13 der X-Y-Schlitten aus seiner Mittel lage ausgelenkt und die für eine reibungsfreie Montage erforderliche genaue Zuordnung hergestellt.

Erst danach wird der Zwischenring 2 oder die Platte 1 über den Spindeldurchmesser 3 geschoben, wobei das in Achsrichtung bewegliche Element, zum Beispiel ein Bol zen 11, der den Zentrierdurchmesser 6 trägt, zurück weicht und die richtige Zuordnung zwischen Spindel und Greifer während des gesamten Montagevorganges sicher stellt.

Nach abgeschlossener Montage wird die Saugluft zunächst abgeschaltet und der Greifer geringfügig von der Platte/ Ringoberfläche zurückgefahren. Dann wird die Saugluft wieder eingeschaltet. Der Greifer fährt an der Spindel hoch und saugt dadurch beim Aufschieben eventuell ent standene Partikel von der Platte/Ringoberfläche und von der Spindel ab.

Bezugszeichenliste 1 Platte
2 Zwischenring
3 Spindel
4 Aufnahmedurchmesser mit Einlaufschräge
5 Saugfläche
6 Zentrierdurchmesser
7 ringförmige Vertiefung
8 X-Y-Schlitten
9 Federn
10 Greifer
11 in axialer Richtung bewegliches Element, zum Beispiel Bolzen
12 kegelförmige Ausnehmung
13 Spindelachse
14 kegeliger Dorn

Claims

1. Vorrichtung zur Montage von Plattenstapeln für Plat tenspeicher, vorzugsweise zur Verwendung in Reinräumen, mit einem Greifer an einem Handhabungsgerät, zum Bei spiel Industrieroboter, dadurch gekenn zeichnet, daß an der Stirnseite eines Greifers (10) kreisringförmige Saugflächen (5) angebracht sind, daß an einem axial beweglichen Element (11) ein mit Ein laufschrägen versehener Aufnahmedurchmesser (4) ange bracht ist, daß ferner innerhalb dieser Anordnung ein Zentrierdurchmesser (6) mit Einlaufschrägen angeordnet ist, dem eine Vertiefung an der den Plattenstapel (1, 2) aufnehmenden Spindel (3) entspricht, die auf einem leicht beweglichen X-Y-Schlitten (8) sitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schlitten (8) aus leicht gängigen Kugelführungen aufgebaut ist, den Fe dern (9) in einer einstellbaren Mittellage halten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Zentrierung von Spin del (3) und Greifer (10) das Zentrum der Spindeldeck fläche eine Ausnehmung (12) zur Aufnahme eines kegeligen Dorns (14) am Greifer (10) aufweist.

4. Verfahren zur Montage von Plattenstapeln mit einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (10) einen Zwischenring (2) oder eine Platte (1) aus einer Horde aufnimmt und über den mit Einlaufschrägen (4) aus gestatteten Durchmesser schiebt und dieses Teil über die kreisringförmige Saugfläche (5) ansaugt, daß dann die Einlaufschräge des Zentrierdurchmessers (6) zunächst in die ringförmige Vertiefung (7) bzw. der Zentrierkegel (14) in die Ausnehmung (12) eintaucht, wobei gegebenen falls der X-Y-Schlitten (8) in eine genaue Zuordnung ausgelenkt wird, und dann der Zwischenring (2) oder die Platte (1) über den Spindeldurchmesser geschoben werden, wobei das federnde, in axialer Richtung bewegliche Ele ment (11) zurückweicht und die richtige Zuordnung zwi schen Spindel und Greifer während des gesamten Montage vorganges sicherstellt und schließlich die Saugluft kurzzeitig abgeschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4 zum Entfernen von Partikeln, die beim Montagevorgang entstanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zurückfahren des Greifers (10) von der Spindel (3) eine konzentrisch zum Spindeldurchmesser angeordnete Saugfläche (5) mit Vakuum beaufschlagt wird.