DE19739265B4

DE19739265B4 - Vorrichtung zum beidseitigen Schleifen von flachen, scheibenförmigen Werkstücken

Info

Publication number: DE19739265B4
Application number: DE19739265A
Authority: DE
Inventors: Junzo Yao Ikeda; Toshio Yao Ishii; Shizuki Yao Sasakura; Yasuo Yao Yoshimura; Koichi Yao Ueda
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: JTEKT Machine Systems Corp
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: MY121670A; KR19980024417A; CN1176163A; DE19739265A1; US5989108A; KR100405415B1; CN1088420C

Abstract

Doppelseitige Schleifvorrichtung für dünne scheibenförmige Werkstücke (W), mit zwei drehbaren Schleifscheiben (12, 13; 47, 48) mit gegenüberliegenden kreisförmigen Schleifflächen (12a, 13a; 47a, 48a) an den Endflächen, die so angeordnet sind, daß sie relativ zueinander axial beweglich sind und mit Einrichtungen (14, 36, 37, 49, 86, 97, 99, 104, 120, 121, 150, 151, 164, 170) zur radialen Abstützung des Werkstücks (W) in bezug auf die Radialrichtung und Einrichtungen (15, 16, 34, 35, 38, 39, 51, 90, 91, 109, 112, 117, 118, 135, 138, 157, 158) zur axialen Abstützung und Festlegung des Werkstücks (W), dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (2, 32, 41, 87, 106, 130, 155) zur Drehung des Werkstücks um seine eigene Achse bei gleichzeitiger Abstützung des Werkstücks in der Schleifposition zwischen den Schleifscheiben vorgesehen ist, derart, dass die gegenüberliegenden Oberflächen (a, b) des Werkstücks (W) den Schleifflächen (12a, 13a; 47a, 48a) der Schleifscheiben (12, 13; 47, 48) gegenüberliegen, während der...

Description

Die Erfindung betrifft eine doppelreibige Schleifvorrichtung für dünne scheibenförmige Werkstücke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Schleifen gegenüberliegender Oberflächen von dünnen scheibenförmigen Werkstücken, wie etwa Halbleiterplatten. Eine Vorrichtung dieser Art wird in der nachveröffentlichten DE 195 13 383 A1 beschrieben.

Vorrichtungen zum gleichzeitigen Schleifen von gegenüberliegenden Oberflächen von Werkstücken sind bereits bekannt. Sie umfassen zwei drehbare Schleifscheiben mit einander gegenüberliegenden, schleifenden Stirnflächen, die das Werkstück in einer Tasche bzw. Ausnehmung eines drehbaren, scheibenförmigen Trägers aufnehmen. In diesem Falle müssen die Schleifflächen der Schleifscheiben größer als der Außendurchmesser des Werkstücks sein. Der Träger weist üblicherweise eine Anzahl von Taschen auf, die in gleichmäßigen Abständen auf einem Umfang angeordnet sind, der dem äußeren Umfang des Träger näher liegt. Während ein Teilbereich des Trägers zusammen mit dem Werkstück ebenfalls zwischen den beiden Schleifscheiben angeordnet ist, muß die Dicke dieses Bereichs des Trägers kleiner sein als der Abstand zwischen den beiden Schleifscheiben in der Schleifposition, d.h. die Dicke des geschliffenen Werkstücks.

Die gegenwärtig verwendeten Halbleiterplatten umfassen solche mit Außendurchmesser von etwa 200 mm (8 Zoll) und Außendurchmessern von 300 mm (12 Zoll). Die Halbleiterplatten beider Typen haben nach dem Abschluß des Schleifvorganges eine Dicke von etwa 0,8 mm, die extrem gering ist im Verhältnis zum Außendurchmesser. Für das Schleifen derartiger Halbleiterplatten mit relativ großem Außendurchmesser besitzen die Schleifscheiben einen erhöhten Außendurchmesser, und der Träger, der zusammen mit der durch diesen aufgenommenen Halbleiterplatte gedreht wird, hat eine erhöhte Größe, so daß die Vorrichtung insgesamt sperrig wird. Da im übrigen die Platten dünn sind, muß der Trägerbereich, der zusammen mit der Halbleiterplatte zwischen den Schleifscheiben liegt, eine stark verringerte Dicke aufweisen. Die Schleifkraft wirkt auf den Träger ein, der zwischen den Schleifscheiben angeordnet ist, insbesondere über das aufgenommene Werkstück auf den Taschenbereich des Trägers. Bei verringerter Dicke hat dieser Bereich eine eingeschränkte Festigkeit, so daß es schwierig wird, mit dem Träger das Werkstück gleichmäßig zu bewegen. Aus diesem Grunde war es bisher schwierig, gegenüberliegende Oberflächen von Halbleiterplatten zu schleifen.

Entsprechende Probleme treten auf mit anderen dünnen, scheibenförmigen Werkstücken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum gleichzeitigen beiderseitigen Schleifen von dünnen scheibenförmigen Werkstücken zu schaffen, die kompakt aufgebaut ist, die Durchführung des Schleifvorganges vereinfacht und Produkte hoher Qualität ergibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt zwei drehbare Sehleifscheiben mit gegenüberliegenden, kreisförmigen Schleifflächen, die gebildet werden durch die Stirnflächen und so angeordnet sind, daß sie relativ zueinander axial bewegt werden können. Ferner ist eine Antriebseinrichtung zur Drehung dünner, scheibenförmiger Werkstücke um ihre eigene Achse bei gleichzeitiger Abstützung der Werkstücke in einer Schleifposition zwischen den Schleifflächen vorgesehen, und zwar derart, daß die gegenüberliegenden Oberflächen des Werkstücks durch die jeweilige Schleiffläche der beiden Schleifscheiben bearbeitet werden, während der äußere Umfang des Werkstücks den äußeren Umfang jeder Schleifscheibe schneidet und der Mittelpunkt des Werkstücks innerhalb der Schleifflächen liegt.

Die Antriebseinrichtung dreht das Werkstück, das in der Schleifposition abgestützt ist, und die beiden Schleifscheiben werden gedreht, während ihre Schleifflächen in Berührung mit den gegenüberliegenden, zu schleifenden Flächen des Werkstücks stehen. Die Schleifscheiben können als topfförmig bezeichnet werden, und die Schleifflächen sind verhältnismäßig schmale, ringförmige Flächen am Ende der Wände des Topfes. Die Drehung der Schleifscheiben führt zum Schleifen der Oberflächen des Werkstücks, die mit den Schleifscheiben in Berührung treten. Das Werkstück dreht sich um seine eigene Achse, während seine äußere Umfangslinie die Umfangslinie der beiden Schleifscheiben schneidet. Der Mittelpunkt des Werkstücks liegt innerhalb der ringförmigen Schleifflächen. Das bedeutet, daß bei einer Umdrehung des Werkstücks die beiden Oberflächen des Werkstücks vollständig geschliffen werden. Folglich können beide Oberflächen des Werkstücks vollständig geschliffen werden, während sich dieses zwischen den Schleifscheiben um seine eigene Achse dreht. Die Schleifflächen der Schleifscheiben haben einen größeren Außendurchmesser als der Radius des Werkstücks. Das Werkstück muß nur in der Schleifposition gedreht werden. Es ist nicht notwendig, einen Träger zu verwenden, wie es der herkömmlichen Technik entspricht. Das Werkstück kann daher selbst dann einfach und zuverlässig geschliffen werden, wenn es die Form einer dünnen Scheibe hat. Die Vorrichtung kann kompakt ausgebildet werden. Die Oberflächen des Werkstücks können vollständig mit Hilfe von Schleifscheiben geschliffen werden, deren Schleifflächen einen Außendurchmesser aufweisen, der etwas größer als der Radius des Werkstücks ist. Es ist nicht notwendig, große Schleifscheiben zu verwenden, deren Schleifflächen größer als der Außendurchmesser des Werkstücks sind. Die Vorrichtung kann auch aus diesem Grunde kompakt ausgebildet werden.

Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung Einrichtungen zum hin- und hergehenden Bewegen des Werkstücks in Richtung parallel zu den Schleifflächen und gleichzeitigen Drehen des Werkstücks um seine eigene Achse umfassen.

Das Werkzeug kann auch dann geschliffen werden, wenn es sich um seine eigene Achse dreht und hin- und hergehend zwischen den Schleifflächen bewegt wird. Dadurch wird die Oberflächenqualität des Werkstücks insbesondere in dessen mittlerem Bereich, verbessert.

Zur Drehung des Werkstücks können radial wirkende Stützeinrichtungen zur Festlegung der Position des Werkstücks in Radialrichtung und axiale Stützeinrichtungen zur Festlegung der Position des Werkstücks in Axialrichtung verwendet werden, wobei entweder die radialen oder die axialen Stützeinrichtungen mit Antriebseinrichtungen versehen sind, die das Werkstück drehen.

Die radialen Stützeinrichtungen können beispielsweise drei radial wirkende Führungsrollen umfassen, die den äußeren Umfang des Werkstücks in denjenigen Bereichen berühren, die außerhalb des Umfangs der Schleifscheiben liegen. Dadurch kann das Werkstück in Radialrichtung festgelegt werden.

Halbleiterplatten umfassen solche, die einen flachen Positionierungsbereich auf dem Umfang aufweisen, der hergestellt ist durch Abschneiden eines Teils des Umfangs entlang einer Sehne. Andere Halbleiterplatten haben diesen Positionierungsbereich nicht.

Wenn das Werkstück im wesentlichen vollständig kreisförmig ist und keinen Positionierungsbereich der genannten Art aufweist, reicht es aus, jeweils eine radial wirkende Führungsrolle in drei Positionen anzuordnen, die sich in der Nähe der Positionen befinden, die den Umfang des Werkstücks in drei gleiche Teile teilen. Auf diese Weise kann das Werkstück in ausreichendem Maße radial mit möglichst wenigen Rollen abgestützt werden.

Wenn das Werkstück einen flachen Positionierungsbereich aufweist, werden jeweils zwei radial wirkende Führungsrollen in den drei Positionen angeordnet. Diese beiden paarweise angeordneten Führungsrollen haben jeweils einen Umfangsabstand, der etwas größer als das Umfangsmaß des flachen Bereichs ist. Das Werkstück mit dem flachen Umfangsbereich kann auf diese Weise zuverlässig in Radialrichtung mit Hilfe von sechs Rollen abgestützt werden.

Wenn wenigstens drei radiale Führungsrollen vorgesehen sind, umfassen die Einrichtungen zur axialen Abstützung beispielsweise wenigstens drei Paare von axial wirkenden Stützrollen in Druckkontakt mit den Werkstückoberflächen, die das Werkstück im Bereich außerhalb der Schleifscheiben von beiden Seiten her erfassen. Wenigstens eine dieser axial wirkenden Stützrollen ist vorzugsweise eine Antriebsrolle, die über den Druckkontakt mit dem Werkstück und die Reibwirkung das Werkstück in Drehung versetzt. Die anderen axial wirkenden Rollen können freilaufende Stützrollen oder Halterollen sein.

Das Werkstück kann auf diese Weise axial und radial abgestützt und angetrieben werden.

Auch die erwähnten Stütz- und Antriebsrollen, die in Axialrichtung wirken, sind vorzugsweise jeweils in drei Positionen vorgesehen, die möglichst nahe an denjenigen Positionen liegen sollten, die den Umfang des Werkstücks in drei gleiche Teile teilen.

Die axial wirkenden Stütz- und Führungsrollen auf einer Seite können beispielsweise durch Federkraft gegen das Werkstück gedrückt werden und das Werkstück gegen die gegenüberliegenden Halterollen drücken. Die Federkraft sorgt für einen sicheren Kontakt, eine genaue Führung und eine einwandfreie Übertragung der Antriebskräfte.

Die axial wirkenden Rollen auf beiden Seiten des Werkstücks können auf einem gemeinsamen Stützglied oder Träger angebracht sein, der in Richtung der Werkstückoberfläche und in Gegenrichtung beweglich ist und von denen einer mit Hilfe von Federkraft in Richtung des Werkstücks vorgespannt ist.

Dadurch wird erreicht, die Werkstücke zu laden, indem sie in Berührung gebracht werden mit den axial wirkenden Rollen auf der einen Seite und den radial wirken Rollen, während die axial wirkenden Rollen auf der anderen Seite mit Hilfe des Stützglieds oder Träger zurückgezogen sind. Anschließend können die beiden Stüzglieder zusammengefahren werden und das Werkstück einspannen.

Zur axialen Abstützung auf einer der Seiten des Werkstücks können auch zwei Treibriemen vorgesehen sein, die zwei gegenüberliegende Bereiche einer Werkstückoberfläche aufnehmen, die außerhalb der Schleifscheiben liegen. Auf der anderen Seite können axial wirkende Halterollen vorgesehen sein, die das Werkstück gegen die Treibriemen drücken. Im übrigen können wiederum drei radial wirkende Führungsrollen vorgesehen sein.

Das Werkstück kann gedreht werden durch Antreiben der Treibriemen in entgegengesetzte Richtung. Bei einer derartigen Ausführung sind nur drei radial wirkende Führungsrollen und eine kleine Anzahl von axial wirkenden Führungsrollen erforderlich.

Die beiden Treibriemen sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und weisen einen Werkstück-Transportbereich auf einer oberen Oberfläche auf, der das Werkstück aufnimmt. Die Treibriemen können so angetrieben werden, daß sie das Werkstück in die Schleifposition eintragen und später durch entgegengesetzten Antrieb aus dieser austragen. Durch Antreiben der Riemen in entgegengesetzte Richtung kann, wie erwähnt, das Werkstück gedreht werden.

Die axial wirkenden Halterollen können wiederum aufwärts und abwärts in Richtung des Werkstücks bewegt werden, so daß sie in eine Bereitschaftsposition zurückgezogen und andererseits gegen das Werkstück angedrückt werden können. Sie können wiederum auf einem gemeinsamen Stützglied oder Träger angebracht sein. Die radialen Führungsrollen umfassen wenigstens zwei feste radiale Rolle, die das Werkstück beim Einlaufen in die Schleifposition am äußeren Umfang erfassen und festhalten, während es auf dem Treibriemen herangeführt wird. Ferner ist wenigstens eine bewegliche radial wirkende Führungsrolle vorgesehen, die den äußeren Umfang des Werkstücks gegenüber den beiden festen Rollen erfaßt. Diese bewegliche Führungsrolle muß beim Ein- und Austragen des Werkstücks aus dessen Bahn anhebbar sein, so daß auch diese radial wirkende Führungsrolle an dem gemeinsamen Stützglied oder Träger angebracht sein kann.

Bei dieser Ausführungsform können die Treibriemen zugleich zum Drehen des Werkstücks sowie zum Ein- und Austragen verwendet werden. Ein zusätzlicher Roboter oder dergleichen zum Ein- und Austragen ist daher nicht erforderlich. Die Vorrichtung kann einfach und kompakt aufgebaut werden.

Die Transportbereiche der Treibriemen können durch eine Führung von der Unterseite abgestützt sein.

Diese Führung kann die durch die auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen axial wirkenden Rollen ausgeübten Kräfte aufnehmen.

Die bei dieser Ausführungsform vorgesehenen axial wirkenden Führungsrollen und die bewegliche radial wirkende Führungsrolle können gleichzeitig mit Hilfe des erwähnten Stützgliedes oder Träger und eine Hubeinrichtung bewegt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die axiale Führung des Werkstücks mit Hilfe von statischem Fluiddruck erfolgen, der von beiden Seiten her in einem Schlitz ausgeübt wird, der das Werkstück zumindest teilweise aufnimmt. Auf diese Weise erfolgt die axiale Abstützung kontaktlos. Die Antriebskräfte können über die radial wirkenden Stützeinrichtungen übertragen werden. Dadurch kann eine Beschädigung der Werkstück-Oberfläche während und nach dem Schleifen vermieden werden. In mechanischer Hinsicht wird der Aufbau der Vorrichtung wesentlich vereinfacht, da die axial wirkenden Stützrollen etc. mit zugehöriger Aufhängung entfallen können.

Wenn das Werkstück in vertikaler Orientierung geschliffen werden soll, werden zwei radial wirkende Führungsrollen mit dem Werkstück am äußeren Umfang in zwei unteren Positionen in Berührung gebracht. Wenigstens eine dieser Führungsrollen kann als Antriebsrolle dienen. Angesichts der Schwerkraft, die auf das Werkstück in dieser Orientierung wirkt, können zwei untere Führungsrollen ausreichend sein.

Wenn ein Werkstück ohne flachen Positionierungsbereich in horizontaler Orientierung geschliffen werden soll, kann von den drei bereits angegebenen radial wirkenden Führungsrollen eine Antriebsfunktion haben.

Wenn ein Werkstück ohne flachen Positionierungsbereich auf dem Umfang in vertikaler Orientierung geschliffen werden soll, sind drei radial wirkende Führungsrollen vorteilhaft, von denen neben den bereits erwähnten unteren Führungsrollen eine obere Führungsrolle vorgesehen ist. Auch in diesem Falle kann wenigstens eine der Rollen Antriebsfunktion haben.

Wenn ein Werkzeug mit flachem Positionierungsbereich geschliffen werden soll und vertikal angeordnet ist, sind jeweils zwei radial wirkende Führungsrollen in einem Abstand vorgesehen, der etwas größer als das Umfangsmaß der Abflachung ist, so daß jeweils eine der Führungsrollen gegen den kreisförmigen Umfang anliegt, wenn sich die andere über der Abflachung befindet. Bei dieser Anordnung müßten beide Rollen der Rollenpaare Antriebsfunktion haben.

Wenn ein Werkstück mit flachem Positionierungsbereich in horizontaler Anordnung geschliffen werden soll, werden ebenfalls paarweise angeordnete Führungsrollen vorgesehen, die untereinander einen Umfangsabstand aufweisen, der etwas größer als das Umfangsmaß der Abflachung ist.

Es ist auch möglich, zwei Rollenpaare vorzusehen und eine einzelne Rolle, die in Radialrichtung federnd vorgespannt ist.

Wenn die axiale Führung mit Hilfe von statischem Druck erfolgt, sind die Schleifscheiben beispielsweise tassenförmig ausgebildet und an der Stirnseite der Tassen-Wand mit ringförmigen Schleifflächen versehen. In diesem Falle sind wenigstens zwei radial wirkende Führungsrollen vorgesehen, die den äußeren Umfangs des Werkstücks berühren und die Schleifposition bestimmen. Eine der Führungsrollen kann im Zentrum der Schleifscheiben innerhalb der Schleifflächen liegen und um die Achse der Schleifscheiben drehbar sein. Die andere Führungsrolle stützt den äußeren Umfang des Werkstücks im Bereich außerhalb der Schleifscheiben und der axialen Führungseinrichtung ab. Eine der radial wirkenden Führungsrollen kann Antriebsrolle sein.

Da eine der radial wirkenden Führungsrollen innerhalb der Schleifscheibenfläche liegt, wird eine kompakte Bauweise ermöglicht.

Sofern die axiale Führung mit Hilfe von statischem Fluiddruck erfolgt, kann die radiale Führung beispielsweise wenigstens zwei radial wirkende Führungsrollenpaare umfassen, die den äußeren Umfang des Werkstücks außerhalb der Schleifflächen und außerhalb der Axialführungseinrichtung berühren und damit die Position des Werkstücks in Radialrichtung bestimmen. Die beiden Führungsrollenpaare können jeweils innerhalb der Paare einen Umfangsabstand aufweisen, der größer als die Umfangsdimension eines flachen Positionierungsbereichs am äußeren Umfang des Werkstücks ist. Wenigstens eines der Rollenpaare kann angetriebene Rollen aufweisen.

Zur radialen Führung können auch zwei Treibriemen vorgesehen sein, die auf gegenüberliegenden Seiten außerhalb der Schleifflächen mit dem Werkstück in Berührung kommen und in Umfangsrichtung des Werkstücks beweglich sind. Wenigstens einer der Treibriemen kann antreibbar sein und damit das Werkstück drehen. Die Treibriemen bewirken nicht nur die Drehung, sondern auch eine zuverlässige radiale Führung.

Bei einer Ausführungsform mit radialer Abstützung durch statischen Fluiddruck können auch zwei Schuhe vorgesehen sein, die den äußeren Umfang des Werkstücks in vorgegebenen Positionen berühren. In diesem Falle kann das Werkstück zur Drehung durch die Schleifscheiben unter Mitwirkung der Schuhe mitgenommen werden. Es ist daher keine zusätzliche Antriebsquelle erforderlich.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
1 ist eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Draufsicht auf eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks bei der ersten Ausführungsform in vergrößertem Maßstab;
3 ist eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht und zeigt die Einrichtung zur Drehung des Werkstücks in vergrößertem Mäßstab;
4 ist eine Darstellung entsprechend 3 und zeigt die Einrichtung in einer anderen Stellung;
5 ist eine Ansicht entsprechend 3 und zeigt die Einrichtung in einer weiteren abweichenden Stellung;
6 ist eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile der Antriebseinrichtung;
7 ist eine schematische Darstellung des Hauptbereichs der Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
8 ist eine Vorderansicht und zeigt schematisch eine Schleifvorrichtung als dritte Ausführungsform der Erfindung;
9 zeigt in einer teilweise aufgebrochenen Vorderansicht in vergrößertem Maßstab eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks gemäß einer dritten Ausführungsform;
10 ist ein Schnitt entlang der Linie S10-S10 in 9:
11 ist eine Seitenansicht und zeigt schematisch eine Vorrichtung zum doppelseitigen Schleifen gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
12 ist ein waagerechter Schnitt und zeigt in vergrößertem Maßstab den Hauptbereich einer Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks gemäß der vierten Ausführungsform;
13 ist ein Schnitt entlang der Linie S13-S13 in 12;
14 ist eine schematische Darstellung des Hauptbereichs einer Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks gemäß einer fünften Ausführungsform;
15 ist eine teilweise aufgebrochene Ansicht einer Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks für eine doppelseitige Schleifvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung in vergrößertem Maßstab;
16 ist ein Schnitt entlang der Linie S16-S16 in 15;
17 ist eine vergrößerte Vorderansicht einer Antriebseinrichtung für Werkstücke für eine doppelseitige Schleifvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
18 ist ein Schnitt entlang der Linie S18-S18 in 17;
19 ist eine schematische Ansicht einer doppelseitigen Schleifvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;
20 ist eine teilweise aufgebrochene, vergrößerte Vorderansicht des Hauptbereichs einer Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks für die achte Ausführungsform;
21 ist ein Schnitt entlang der Linie S21-S21 in 20;
22 ist ein Schnitt entlang der Linie S22-S22 in 21;
23 ist ein Schnitt entlang der Linie S23-S23 in 21;
24 ist eine Darstellung ähnlich 21 und zeigt einen Öffnungs- und Schließmechanismus in der geöffneten Stellung;
25 ist eine schematische Ansicht einer doppelseitigen Schleifvorrichtung als neunte Ausführungsform der Erfindung;
26 ist eine teilweise aufgebrochene, vergrößerte Vorderansicht des Hauptbereichs einer Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks für die neunte Ausführungsform (und damit ein Schnitt entlang der Linie S26-S26 in 27;
27 ist ein Schnitt entlang der Linie S27-S27 in 26.
Anschließend sollen die Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, und zwar in bezug auf das Schleifen gegenüberliegender Oberflächen von Halbleiterplatten.
(Erste Ausführungsform)
1 bis 6 zeigen eine erste Ausführungsform. 1 zeigt eine doppelseitige Schleifvorrichtung in ihrer Gesamtheit. Die erste Ausführungsform wird verwendet für Werkstücke ohne flachen Positionierungsbereich. Die doppelseitige Schleifvorrichtung umfaßt eine zweiköpfige Vertikalspindel-Oberflächenschleifmaschine 1 und eine Antriebseinrichtung 2 zur Drehung eines Werkstücks um seine Achse in Verbindung mit der Maschine. 2 bis 5 zeigen die Antriebseinrichtung 2 im einzelnen. Bei der folgenden Beschreibung der ersten Ausführungsform soll die linke Seite in 1 als vordere Seite als hintere Seite bezeichnet werden. Die Ausdrücke "rechts" und "links" werden verwendet in der Betrachtung von vorne nach hinten.
Die Oberflächenschleifmaschine 1 umfaßt eine waagerechte Grundplatte 3, ein Bett 4, das in waagerechter Anordnung auf der oberen Oberfläche der Grundplatte 3, ausgenommen in deren rückwärtigem Bereich, angeordnet ist, eine Säule 5, die auf der oberen Oberfläche der Grundplatte 3 im rückwärtigen Bereich abgestützt ist und sich von der oberen Oberfläche des Bettes 4 aufwärts erstreckt, und untere Schlitten 6 und 7, die an der vorderen Seite der Säule 5 angebracht sind, sowie obere und untere Schleifköpfe 8, 9, die an den vorderen Seiten der jeweiligen Schlitten 6, 7 angebracht sind. Die Schlitten 6, 7 werden aufwärts und abwärts an der Säule 5 entlang unabhängig voneinander durch hin- und hergehende Antriebe bewegt. Vertikale Schleifscheiben-Spindeln 10, 11 liegen drehbar innerhalb der oberen und unteren Schleifköpfe 8, 9. Die oberen und unteren Spindeln 10, 11 sind in einer gemeinsamen senkrechten Linie miteinander ausgerichtet. Eine tassenförmige obere Schleifscheibe 12 ist am unteren Ende der oberen Spindel 10 angebracht, die von dem oberen Schleifkopf 8 herabhängt. Eine untere Schleifscheibe 13, die identisch ist mit der oberen Schleifscheibe 12 in bezug auf Form und Größe, ist am oberen Ende der unteren Spindel 11 angebracht, die von dem unteren Schleifkopf 9 aufragt. Eine ringförmige, waagerechte untere Stirnfläche der oberen Schleifscheibe 12 dient als obere, kreisförmige Schleiffläche 12a, und eine ringförmige, waagerechte obere Stirnfläche der untere Schleifscheibe 13 dient als untere, kreisförmige Schleiffläche 13a. Die obere und untere Schleiffläche 12a, 13a liegen parallel zueinander und einander gegenüber. Bei dieser Ausführungsform trifft der äußere Umfang beider Schleifscheiben 12, 13 mit dem äußeren Umfang der Schleifflächen 12a, 13a zusammen. Wenigstens einer der Schlitten 6, 7 bewegt sich aufwärts und abwärts, so daß die oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13 aufwärts und abwärts in Axialrichtung zueinander bewegt werden. Das Bett ist in nicht gezeigter Weise so ausgebildet, daß es die Bewegung des unteren Schleifkopfs 9 etc. nicht behindert. Die beiden Spindeln 10, 11 werden mit der selben Drehzahl durch nicht gezeigte Antriebseinrichtungen in entgegengesetzte Richtung gedreht, so daß die oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13 mit der selben Drehzahl in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden. Beispielsweise wird die obere Schleifscheibe 12 in Uhrzeigerrichtung und die untere Schleifscheibe 13 in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht. Der äußere Bereich der Schleifmaschine 1 kann in gleicher Weise wie die herkömmliche Vertikalspindel-Doppel-Oberflächenschleifmaschine ausgebildet sein.
Die Antriebseinrichtung 2 zur Drehung des Werkstücks dreht das dünne scheibenförmige Werkstück (Platte) W um seine eigene Achse, während das Werkstück W waagerecht in einer Schleifposition zwischen den oberen und unteren Schleifflächen 12a, 13a abgestützt wird, und zwar derart, daß die gegenüberliegenden Oberflächen a, b des Werkstücks, das auf der Oberfläche bearbeitet werden soll, den oberen und unteren Schleifflächen 12a, 13a gegenüberliegen, während der äußere Umfang des Werkstücks W die äußeren Umfänge der Schleifflächen 12a, 13a schneidet und der Mittelpunkt des Werkstücks W in bezug auf die Schleifflächen 12a, 13a nach innen versetzt ist. Die Antriebseinrichtung 2 umfaßt Führungsrollen 14 zur radialen Abstützung vom äußeren Umfang her, Antriebsrollen 15 zur axialen Abstützung und Halterollen 16, die ebenfalls axial abstützen. Von jeder Rollenart sind drei vorgesehen. Die Führungsrollen 14 berühren den äußeren Umfang des Werkstücks W in dessen Bereich, der nach außen zwischen den Schleifscheiben 12, 13 herausragt, und bewirken die radial Abstützung zur Festlegung der Position des Werkstücks in Radialrichtung. Die Antriebsrollen 15 sind jeweils paarweise mit den Halterollen 13 angeordnet. Der Bereich des Werkstücks W, der zwischen den Schleifscheiben 12, 13 herausragt, wird in drei Positionen durch die Halterollen 16 gehalten, und die Antriebsrollen 15 drehen sich in Druckberührung mit der unteren Oberfläche b des Werkstücks W, so daß das Werkstück W gedreht wird. Die Halterollen 16 laufen im Freilauf in Druckberührung mit der oberen Oberfläche a des Werkstücks W. Die Antriebsrollen 15 und die Halterollen 16 bewirken eine axiale Abstützung zur Festlegung der Position des Werkstücks W in Axialrichtung. Die Antriebsrollen 15 bilden den Antrieb zur Drehung des Werkstücks W.
6 zeigt die Position der Schleifscheiben 12, 13, der Rollen 14, 15, 16 der Antriebseinrichtung 2 und des Werkstücks W, das durch die Antriebseinrichtung 2 in der Schleifposition abgestützt ist, und die gegenseitige Zuordnung in Draufsicht. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser der Schleifscheiben 12, 13 etwa 3/4 des Außendurchmessers des Werkstücks. Die Führungsrollen 14 sind in Positionen angeordnet, die den Umfang des Werkstücks W in drei etwa gleiche Teile teilen. Es ist wün schenswert, daß die Rollenpaare 15 und 16 so weit wie möglich derart angeordnet werden, daß sie den Umfang des Werkstücks W ebenfalls in drei gleiche Teile teilen, sofern dies angesichts der Position der Schleifscheiben 12, 13 möglich ist. Im Hinblick auf die Zuordnung zu den Schleifscheiben 12, 13 sind die Rollenpaare in drei Positionen angeordnet, die den Umfang des Werkstücks in vier gleiche Teile teilen. Der äußere Umfang des Werkstücks W, der in der Schleifposition abgestützt wird, schneidet den äußeren Umfang der Schleifflächen 12a, 13a, und der Mittelpunkt c des Werkstücks W liegt innerhalb der Schleifflächen 12a, 13a. Mit anderen Worten, der äußere Umfang des Werkstücks W liegt teilweise innerhalb der äußeren Umfänge der Schleifflächen 12a, 13a, und der Mittelpunkt c des Werkstücks liegt zwischen den äußeren und inneren Umfängen der beiden Schleifflächen 12a, 13a.
Ein oberes oder erstes Stützglied 17 ist an der vorderen Seite des oberen Schleifkopfes 8 mit Hilfe von Schrauben 18 befestigt. Das Stützglied 17 weist Arme 17a auf, die einstückig von dessen unterem Bereich ausgeht und sich waagerecht von der vorderen Seite auf der rechten und linken Seite erstrecken. Jeder der Arme 17a besitzt einen äußeren Endbereich, der sich senkrecht nach unten erstreckt. Die Halterolle 16 ist in diesem Bereich so montiert, daß sie um eine waagerechte Achse 19 frei drehbar ist, die sich radial zum Werkstück W erstreckt, das durch die Antriebseinrichtung 2 abgestützt wird. Das Stützglied 17 ist aufwärts und abwärts entlang einer senkrechten Führung 20 verstellbar, die an der vorderen Seite des Schleifkopfes 8 angebracht ist. Das Stützglied 17 ist mit nicht gezeigten senkrechten Schlitzen versehen, in die die Schrauben 18 eingeschraubt werden können. Die Position des Stützgliedes 17, d.h. diejenige der Halterollen 16, ist in bezug auf die Aufwärts- und Abwärtsrichtung durch eine Einstellschraube 21 verstellbar. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die unteren äußeren Umfangsflächen (die Druckflächen) der Halterollen 16, die in Druckberührung mit der Oberfläche des Werkstücks geraten, in ein und derselben waagerechten Ebene angeordnet, und die Position des Stützgliedes 17 in Aufwärts und Abwärtsrichtung ist so gewählt, daß die Druckflächen in geringem Abstand (z.B. etwa 0,05 mm) unter der oberen Schleiffläche 12a liegen. Die Drehrichtung der Halterollen 16 auf ihren Druckflächen stimmt überein mit der Umfangsrichtung des Werkstücks. Das Stützglied 17 und die Halterollen 16 sind so ausgebildet, daß der Position der Schleifscheibe 12 Rechnung getragen wird.
Auf dem Bett 4 ist in waagerechter Anordnung eine Grundplatte 22 angeordnet, die, von oben gesehen, im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und ein offenes rückwärtiges Ende aufweist. Eine Führungsstange 23 erstreckt sich senkrecht aufwärts und ist an ihrem unteren Ende auf der oberen Seite der Grundplatte 22 in mehreren Bereichen befestigt, beispielsweise in drei Bereichen, d.h., bezogen auf die Breite der Grundplatte, vorne in der Mitte sowie rechts und links hinten. Ein flanschförmiger Anschlag 23a ist einstückig an das obere Ende der Führungsstange 23 angeformt. Die Führungsstange 23 umfaßt eine Sechskantschraube und ist in die Grundplatte 22 eingeschraubt sowie dort mit einer Kontermutter 24 gesichert. Oberhalb der Grundplatte 23 ist unteres Stützglied (zweites Stützglied) 25 angeordnet, daß im wesentlichen U-förmig in der Draufsicht ausgebildet ist und einen offenen rückwärtigen Endbereich aufweist. Die Führungsstange 23 wird durch eine Führungsbohrung 26 hindurch geführt, die das Stütztglied 25 in drei Bereichen durchdringt. Das Stützglied 25 ist aufwärts und abwärts entlang den Führungsstangen 23 beweglich. Zwischen der Kontermutter 24 und der unteren Oberfläche des Stützglieds 25 befindet sich eine Schraubendruckfeder 27, die als Federglied dient und um die Führungsstange 23 herum angeordnet ist und das Stützglied 25 nach oben vorspannt. Das Stützglied 25 ist beweglich zwischen einer oberen Endposition, in der seine obere Oberfläche in Berührung mit dem Anschlag 23a kommt, und einer unteren Endposition, in der die Feder 27 vollständig zusammengedrückt ist.
Das Stützglied 25 ist einstückig mit aufrechten Wänden 25a, 25b ausgebildet, die sich senkrecht aufwärts von seiner oberen Seite erstrecken und in drei Bereichen angeordnet sind, d.h., bezogen auf die Breite, vorne in der Mitte sowie hinten rechts und links. Ein Elektromotor 28 ist an der vorderen Wand 25a des Stützgliedes 25 an der Front des oberen Bereichs befestigt. Der Elektromotor 28 besitzt eine Antriebswelle 29, die sich durch die Wand 25a radial zum Werkstück W erstreckt. Die Antriebsrolle 15, die unterhalb der vorderen Halterolle 16 angeordnet ist, ist am rückwärtigen Ende der Antriebswelle 29 befestigt, die sich nach rückwärts durch die Wand 25a erstreckt. Ein Antriebsmotor 28, der nach innen gerichtet ist, ist an jeder rückwärtigen Seitenwand 25b des Stützgliedes an dessen Außenseite im oberen Bereich angebracht. Der Motor 28 besitzt eine Antriebswelle 29, die sich durch die Wand 25b in Radialrichtung des Werkstücks W erstreckt. Die Antriebsrolle 25 unterhalb der rechten und linken Halterollen 26 in rückwärtigen Bereich ist am inneren Ende der Antriebswelle 29 angebracht, die sich durch die Wand 25b erstreckt. Die drei Antriebsrollen 15 werden durch die Motoren 28 in ein und dieselbe Richtung gedreht, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn, gesehen vom Motor aus. Die vordere Führungsrolle 14 ist frei drehbar auf einer senkrechten Achse 30 montiert, die sich auf der Oberseite der vorderen Wand 25a des Stützgliedes 25 befindet. Die Führungsrolle 14 befindet sich unmittelbar vor der vorderen Antriebsrolle 15. Die rechten und linken hinteren Wände 25b des Stützgliedes 25 sind leicht seitlich nach innen in ihrem oberen Endbereich versetzt, und die rechten und linken hinteren Führungsrollen 14 sind auf der Oberseite dieser Bereich auf einer senkrechten Achse 30 frei drehbar angeordnet. Diese Führungsrollen 14 befinden sich unmittelbar hinter den rechten und linken Antriebsrollen 15. Der Berührungskreis der drei Führungsrollen 14 hat einen Durchmesser, der etwa gleich dem Außendurchmesser des Werkstücks W oder geringfügig größer als dieser ist, beispielsweise etwa 1 mm. Die drei Führungsrollen 14 liegen in der gleichen Höhe. Die oberen äußeren Umfangsflächen (Druckkontaktflächen) der Antriebsrollen 15, die dazu vorgesehen sind, gegen die Schleiffläche b zu drücken, befinden sich in ein und derselben waagerechten Ebene und in der Mitte, bezogen auf die Höhe der Führungsrollen 14. Die Drehrichtung aller Antriebsrollen 15 im Zustand des Druckkontakts stimmt überein mit der Umfangsrichtung des Werkstücks W. Bei Bewegung in die obere Endposition bewegt das Stützglied 25 die Führungsrollen 14 und die Antriebsrollen 15 ebenfalls in die obere Endposition. Bei Bewegung in die untere Endposition bewegt das Stützglied 25 die Führungsrollen 14 und die Antriebsrollen 15 ebenfalls in die untere Endposition. Das Stützglied 15 ist so angeordnet, daß es der Position des Werkstücks W Rechnung trägt. Die Grundplatte 22, das Stützglied 25, die Führungsrollen 14, die Antriebsrollen 15 etc. sind ebenfalls so angeordnet, daß sie weder mit dem Schleifkopf 9 noch mit den Schleifscheiben 12, 13 etc. kollidieren.
Die Schleifvorrichtung ist in nicht gezeigter Weise mit einer Einrichtung mit Roboter oder dergleichen zum selbsttätigen Ein- und Austragen der Werkstücke versehen.
Der Roboter weist beispielsweise einen mit einer Saugscheibe versehenen Arm zum Halten des Werkstücks W auf, durch den das Werkstück W selbsttätig in bezug auf die Antriebseinrichtung ein- und ausgetragen wird.
Wenn das Werkstück W geschliffen werden soll, wird der untere Schleifkopf 9 in seiner Position fixiert, so daß die Schleiffläche 13a der unteren Schleifscheibe 13 oberhalb der Druckkontaktflächen der Antriebsrollen 15 liegt, die sich in ihrer unteren Endstellung befinden, und leicht (etwa 2 mm) unterhalb der Druckkontaktflächen der Antriebsrollen 15 angeordnet, wenn die obere Endstellung eingenommen wird. Der obere Schleifkopf 8 wird aufwärts und abwärts bewegt.
Der Schleifvorgang wird beispielsweise wie folgt durchgeführt.
Die oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13 drehen sich während des Schleifvorganges ständig. Zunächst wird die obere Schleifscheibe in eine Bereitschaftsposition angehoben, wie 3 zeigt. Das Werkstück wird in die Antriebseinrichtung 2 eingelegt und gelangt damit selbsttätig zwischen die Führungsrollen 14 und die Antriebsrollen 15. Das Werkstück W, das auf den Führungsrollen 15 liegt, befindet sich in diesem Augenblick in geringem Abstand oberhalb der Schleiffläche 13a der unteren Schleifscheibe 13. Die Antriebsrollen 15 befinden sich im Ruhezustand.
Bei Beendigung des Einladens des Werkstücks W wird die obere Schleifscheibe 12 mit relativ hoher Geschwindigkeit zusammen mit den Halterollen 16 abwärts bewegt. Wenn die Halterollen 16 in enger Berührung mit der oberen Oberfläche des Werkstücks gebracht werden, bewegt sich die obere Schleifscheibe 12 relativ langsam weiter abwärts. Wenn die obere Schleifscheibe 12 in die vorgegebene Position abgesenkt worden ist, kommen die Halterollen 16 in Druckberührung mit der oberen Oberfläche a des Werkstücks, so daß die untere Oberfläche b des Werkstücks gegen die Antriebsrollen 15 gedrückt wird. Das Werkstück W wird durch diese Rollen und die Führungsrollen 14 in der Schleifposition abgestützt, wie 4 zeigt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der rückwärtige Bereich des Werkstücks W zwischen den oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13, während der Mittelpunkt c des Werkstücks W zwischen dem inneren und äußeren Umfangsrand der Schleifflächen 12a, 13a in deren vorderen Bereichen liegt. Aufgrund des Druckkontakts befinden sich die Oberflächen der Halterollen 16 unterhalb der Schleiffläche 12a der obere Schleifscheibe 12. Die Schleiffläche 12a berührt die Oberfläche a des Werkstücks nicht, obwohl die Halterollen 16 die Werkstückoberfläche a berühren. Die Antriebsrollen 15 beginnen zugleich mit der Dre hung, wenn der Druckkontakt der Halterollen 16 auf die obere Werkstückoberfläche a einwirkt. Die Drehung der Antriebsrollen 15 dreht das Werkstück W, das in der Position radial und axial durch die Rollen 14, 15, 16 gehalten wird, und zwar in einer Richtung, die beispielsweise die Uhrzeigerrichtung ist, von oben gesehen, die bestimmt wird durch die Drehrichtung der Rollen 15.
In dieser Stellung wird die obere Schleifscheibe 12 weiter abgesenkt, so daß die Halterollen 16 die Antriebsrollen 15 durch das Werkstück W hindurch nach unten drücken. Das untere Stützglied 25 bewegt sich daher abwärts entgegen der Federkraft der Federn 27, so daß das Werkstück W ebenfalls abwärts bewegt wird, während es durch die Rollen 14, 15, 16 gehalten wird.
Wenn die untere Oberfläche b des Werkstücks die Schleiffläche 13a der unteren Schleifscheibe 13 berührt, wird die obere Schleifscheibe 12 in weiter verringerter Geschwindigkeit bis in eine vorgegebene Position abgesenkt, in der die untere Oberfläche b des Werkstücks in Berührung tritt mit der Schleiffläche a der unteren Schleifscheibe 13.
Die obere Schleifscheibe 12 wird aus dieser Position geringfügig weiter abgesenkt, so daß das Werkstück W leicht elastisch nach unten in seinem äußeren Umfangsbereich verformt wird, indem die Halterollen 16 in Druckkontakt mit dem Werkstück W stehen, und die obere Schleiffläche 12a der Schleifscheibe 12 kommt in Berührung mit der oberen Werkstückoberfläche, wie in 5 gezeigt ist. Die obere Schleifscheibe 12 wird weiter in eine vorgegebene Position abgesenkt, die abhängt von der Dimension (Dicke), bis zu der das Werkstück W geschliffen werden soll. Die Schleifscheibe 12 wird in dieser Position über eine vorgegebene Zeit festgehalten.
Während dieser Periode werden die Oberflächen a, b des Werkstücks W durch Drehung der Schleifscheiben 12, 13 bzw. der Schleifflächen 12a, 13a geschliffen. Das Werkstück W dreht sich um seine eigene Achse, während sein äußerer Umfang die äußeren Umfänge der Schleifflächen 12a, 13a schneidet und der Mittelpunkt des Werkstücks innerhalb der Schleifflächen 12a, 13a liegt. Daher bewegen sich die gesamten zu schleifenden Oberflächen a, b des Werkstücks W zwischen den Schleifflächen 12a, 12b in Berührung mit diesen während einer Umdrehung des Werkstücks W. Folglich werden beide Werkstückoberflächen a, b vollständig und gleichzeitig während mehrerer Umdrehungen des Werkstücks W geschliffen.
Nachdem das Werkstück vollständig geschliffen worden ist, wird die obere Schleifscheibe 12 aufwärts in die Warteposition mit relativ hoher Geschwindigkeit angehoben. Wenn die Halterollen 16 zusammen mit der Schleifscheibe 12 aufwärts bewegt werden, kehrt das elastisch verformte Werkstück W in seine Original-Form zurück, und die Schleiffläche 12a der oberen Schleifscheibe 12 bewegt sich nach oben aus der Berührung mit der Werkstückoberfläche a. Bei weiterer Aufwärtsbewegung der obere Schleifscheibe 12 und der Halterollen 16 folgt auch das untere Stützglied 25 dieser Bewegung aufgrund der Wirkung der Federn 27. Das Werkstück W, das durch die Rollen 14, 15, 16 gehalten wird, bewegt sich aufwärts und aus der Berührung mit der Schleiffläche 13a der unteren Schleifscheibe 13 heraus. Die obere Schleifscheibe 12 und die untere Schleifscheibe 13 geben das Werkstück W somit bei der Aufwärtsbewegung der oberen Schleifscheibe 12 frei. Eine Beschädigung der oberen und unteren Flächen a, b des Werkstücks kann nicht eintreten.
Wenn das Werkstück W die Schleiffläche 13a der unteren Schleifscheibe 13 verläßt, werden die drehbaren Antriebsrollen 15 angehalten, so das auch das Werkstück W stehenbleibt. Wenn das untere Stützglied 25 in die obere Endposition gelangt ist, gelangen das Stützglied 25, die Führungsrollen 14 und die Antriebsrollen 15 in die Ruheposition, während die Halterollen 16 aufwärts von dem Werkstück W abgezogen werden, das seinerseits auf den Antriebsrollen 15 liegt.
Wenn die obere Schleifscheibe 12 die Bereitschaftsposition erreicht, nimmt der Roboter das geschliffene Werkstück W von den Antriebsrollen 15 ab, und das nächste Werkstück wird in die Antriebseinrichtung 2 eingelegt. Anschließend wiederholt sich der Schleifvorgang in der beschriebenen Weise.
Die Druckflächen der Halterollen 16 können in der gleichen Ebene liegen wie die Schleiffläche 12a der oberen Schleifscheibe 12, obgleich sie leicht nach unten über die Schleiffläche 12a bei der beschriebenen Ausführungsform herabragen. Während die oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13 normalerweise mit ein und derselben Geschwindigkeit gedreht werden, können die beiden Schleifscheiben 12, 13 auch beim Schleifen mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht werden, wenn beispielsweise die obere und untere Oberfläche in unterschiedlichem Ausmaß geschliffen werden soll. Die oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13 können in ein und dieselbe Richtung, beispielsweise im Uhrzeigersinn, in der Draufsicht gedreht werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform sind alle drei Rollenpaare 15, 16 Antriebsrollenpaare. Es reicht jedoch unter Umständen aus, nur eine der Rollen 15 anzutreiben. Weiterhin können vier Rollenpaare 15, 16 vorgesehen werden. Auch von diesen kann unter Umständen nur eine Rolle Antriebsrolle sein.
(Zweite Ausführungsform)
7 ist eine schematische Darstellung des Hauptbereichs einer Antriebsvorrichtung ähnlich derjenigen der 6, jedoch in der Form einer zweiten Ausführungsform.
Die zweite Ausführungsform eignet sich für Werkstücke W mit flachem Positionierungsbereich f. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Anzahl der Anordnungen der Führungsrollen 14b, die vom äußeren Umfang her radial abstützen. Bei der zweiten Ausführungsform sind jeweils zwei Führungsrollen 14a, 14b in den drei Positionen umdas Werkstück W herum angeordnet. Vorzugsweise liegen die drei Positionen so nahe wie möglich an Positionen, die den Umfang des Werkstücks W in drei gleiche Teile teilen. Der Abstand zwischen den beiden Rollen 14a, 14b in jeder Position des Werkstücks ist etwas größer als das Umfangsmaß des flachen Bereichs f. Das erlaubt es, mit Hilfe von sechs Führungsrollen 14a, 14b das Werkstück W zuverlässig in Radialrichtung abzustützen, obgleich der flache Führungsbereich f vorhanden ist. Andererseits ist diese Ausführungsform auch verwendbar für Werkstücke ohne den flachen Führungsbereich.
Im übrigen kann die Schleifvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ebenso wie die der ersten Ausführungsform ausgebildet sein.
Obgleich die erste und zweite Ausführungsform Vertikalspindel-Schleifvorrichtungen für doppelseitiges Schleifen sind, bei denen die Schleifscheiben vertikale Achsen haben, kann die Konstruktion auch dahingehend abgewandelt werden, daß die Schleifscheiben eine waagerechte Spindel mit waagerechter Achse besitzen.
(Dritte Ausführungsform)
8 bis 10 zeigen eine dritte Ausführungsform. 8 zeigt die Gesamtdarstellung einer doppelseitigen Schleifvorrichtung. Die dritte Ausführungsform dient zur Bearbeitung von Werkstücken W ohne flachen Positionierungsbereich. Die Vorrichtung umfaßt eine Horizontalspindel-Schleifmaschine 40 und eine Antriebseinrichtung 41 für ein Werkstück in Verbindung mit dieser. Die Antriebseinrichtung 41 ist in 9 und 10 genauer gezeigt. In der folgenden Beschreibung der dritten Ausführungsform soll die vordere Seite in der Ebene der 8 als vorne bezeichnet werden, während die Ausdrücke "rechts" und "links" verwendet werden sollen in der Betrachtung von vorne nach hinten. Daher sollen die rechte und die linke Seite in 8 als "rechts" und "links" bezeichnet werden.
Die Schleifmaschine 40 umfaßt ein waagerechtes Bett 42, linke und rechte Schleifköpfe 43, 44, die auf dem Bett 42 montiert sind. Die Schleifköpfe 43 und 44 sind in nicht gezeigter Weise so angeordnet und an dem Bett 42 befestigt, daß sie unabhängig voneinander in ihrem Winkel in bezog auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung und die Aufwärts-Abwärts-Richtung verstellt werden können. Waagerechte Spindeln 45, 46 sind drehbar durch die Schleifköpfe 43, 44 in deren Inneren abgestützt. Die Spindeln 45, 46 sind ausgerichtet in einer gemeinsamen waagerechten Linie, die sich von links nach rechts erstreckt, und sind beweglich nach rechts und links in bezog auf die Schleifköpfe 43, 44. Die Spindel 45 ragt nach rechts aus dem linken Schleifkopf 43 heraus und trägt am äußeren Ende eine tassenförmige Schleifscheibe 47. Eine rechte Schleifscheibe 48 stimmt in Form und Größe mit dieser überein und ist am äußeren Ende der Spindel 46 befestigt, die nach links aus dem rechten Schleifkopf 44 herausragt. Eine ringförmige senkrechte Stirnfläche der linken Schleifscheibe und eine ringförmige senkrechte Stirnfläche der rechten Schleifscheibe 48 bilden kreisförmige Schleifflächen 47a, 47b. Diese Schleifflächen 47a, 47b liegen parallel zueinander und einander gegenüber. Der äußere Umfang jeder Schleifscheibe 47, 48 trifft zusammen mit dem äußeren Umfang der Schleifflächen 47a, 48a, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist.
Wenigstens eine der Spindeln 45, 46 bewegt sich nach rechts oder links, so daß die linke oder rechte Schleifscheibe 47, 48 nach rechts oder links in Axialrichtung bewegt werden kann. Die linke und rechte Schleifscheibe 47,48 werden gedreht mit der gleichen Drehzahl in entgegengesetzte Richtungen. Im übrigen kann die Schleifmaschine 40 mit bereits bekannten Horizontalspindel-Schleifmaschinen übereinstimmen.
Wie bei der ersten Ausführungsform umfaßt die Antriebseinrichtung Radial-Führungsrollen 49, Antriebsrollen 50, die in Axialrichtung abstützen, und Halterollen 51. Von jeder Rollenart sind drei vorgesehen. Von rechts nach links gesehen, ist die Position der Schleifscheiben 47, 48, der Rollen 49, 50, 51, der Antriebseinrichtung 41 und des Werkstücks W, das in der Schleifposition abgestützt wird, die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform gemäß 6.
Eine Grundplatte 52 in der Form einer waagerechten Scheibe ist auf der oberen Seite der Bettes 42 angebracht und um eine senkrechte Achse drehbar.
Ein Schlitte 53 mit etwa U-förmigem Umriß in der Vorderansicht ist auf Führungsschienen 54 angebracht, die auf der oberen Seite der Grundplatte 52 angeordnet sind, und erstreckt sich waagerecht von vorne nach hinten. Der Schlitten ist gleitend auf den Schienen verschiebbar. Der Schlitten 53 ist mit einer Kugelschraube 55 verbunden, die sich waagerecht in Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt. Bei Drehung mit Hilfe eines nicht gezeigten Elektromotors oder dergleichen bewegt die Kugelschraube 55 den Schlitten 53 vorwärts und rückwärts.
Ein dünner Zylinder 56 mit einer Führung ist im oberen Bereich eines rechten oberen Vorsprungs 53a des Schlittens 53 vorgesehen und mit einem betätigungsorgan 56a ausgerüstet, das waagerecht nach links vorspringt. Ein bewegliches Bauteil 57 in der Form einer vertikalen Platte ist an den linken Enden der Betätigungsorgane 56a angebracht. Das bewegliche Bauteil 57 ist beweglich zwischen einer Bereitschaftsposition auf der rechten Seite und einer Betriebsposition auf der linken Seite bei Betätigung des Zylinders 56. Führungsstangen 58 erstrecken sich waagerecht nach links und sind an ihren rechten Enden an dem beweglichen Bauteil 57 befestigt. Jede Führungsstange 58 ist einstückig mit einem flanschförmigen Anschlag 58a am linken Ende ausgebildet. Die Führungsstangen umfassen Sechskantschrauben und sind durch das bewegliche Bauteil 57 hindurchgeschoben und an diesem mit einer Kontermutter 59 festgelegt. Auf der linken Seite des beweglichen Bauteils 57 befindet sich ein rechtes Stützglied (erstes Stützglied) 60, das an den linken Enden der Führungsstangen 58 angebracht und nach rechts und links auf diesen beweglich ist. Eine Stellmutter 61 für die Federkraft ist auf jede Führungsstange 58 links des Bauteils 57 aufgeschraubt. Eine Schraubendruckfeder 62 dient als Federeinrichtung und ist um die Führungsstangen 58 herum zwischen der Mutter 61 und dem Stützglied 60 angeordnet, so daß dieses nach links vorgespannt wird. Das Stützglied 60 ist zwischen einer linken Endposition in Berührung mit dem Anschlag 58a und einer rechten Endposition, in der das Stützglied 60 die Federn 62 vollständig zusammendrückt, verschiebbar.
Wie bei der ersten Ausführungsform, sind die Halterollen 51 an dem Stützglied 60 so angebracht, daß sie sich frei um Achsen 63 drehen können, die sich radial zum Werkstück W erstrecken, das durch die Antriebseinrichtung 41 gehalten wird. Die Halterollen 51 sind auf der Rückseite des Werkstücks W in oberen und unteren Bereichen an seiner Vorderseite angeordnet.
Der Schlitten 53 weist einen linken oberen Vorsprung 53b auf, an dessen rechter Seite ein linkes Stützglied (zweites Stützglied) 65 mit Hilfe von Distanzstücken 64 angeordnet ist. Wie bei der ersten Ausführungsform, sind Elektromotoren 66 an dem Stützglied 65 angebracht. Jeder Motor 66 besitzt eine Antriebswelle 67, die sich radial zum Werkstück W erstreckt und die Antriebsrollen 50 trägt. Entsprechend der Position der Halterollen 51 sind die Antriebsrollen 50 auf der Rückseite des Werkstücks W und dem oberen und unteren vorderen Bereich angeordnet. Wie bei der ersten Ausführungsform, sind die Führungsrollen 49 an dem Stützglied 65 frei drehbar mit etwa waagerechten Achsen 68 angeordnet, die sich in Rechts-Links-Richtung erstrecken.
Die Position der Rollen 49, 50, 51 in bezug auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung, d.h. die Positionen des Werkstücks W, das durch die Antriebseinrichtung 41 abgestützt wird, in bezug auf diese Richtung, wird eingestellt durch Bewegung des Schlittens 53 entlang den Führungsschienen 54.
Wenn die Grundplatte 52 um ihre Achse gedreht wird, wird die Neigung der linken äußeren Umfangsfläche (Druckkontaktfläche) der Halterolle 51 in Druckberührung mit der Oberfläche b des zu bearbeitenden Werkstücks in bezug auf die senkrechte Achse ebenso wie der rechten äußeren Umfangsfläche (Druckkontaktfläche) der Antriebsrollen 50 in Druckberührung mit der Oberfläche a des Werkstücks W eingestellt. Die Neigung der Druckkontaktfläche der Antriebsrollen 50 ist ebenso einstellbar durch Variation der Dicke der Distanzstücke 64. Normalerweise werden die Druckkontaktflächen der Halterollen 51 und der Antriebsrollen 50 so in ihrer Neigung eingestellt, daß sie senkrecht zu den Schleifflächen 47a, 48a stehen. Ein größerer Bereich der Antriebseinrichtung 41 befindet sich auf der Rückseite der Spindel 45, 46 und der Schleifscheiben 47, 48, und die oberen und unteren Bereiche der Einrichtung 41 sind oberhalb und unterhalb der Spindeln 45, 46 und der Schleifscheiben 47, 48 angeordnet.
Auf diese Weise kann die Antriebseinrichtung 41 nicht in Kollision mit den Spindeln 45, 46 und den Schleifscheiben 47, 48 etc. kommen.
Das Werkstück W wird beispielsweise wie folgt geschliffen. Die linken und rechten Schleifscheiben 47, 48 drehen sich auch in diesem Falle während des Schleifvorganges ständig. Wenn der Schleifvorgang beginnt, liegen die Schleifscheiben 47, 48 in Abstand zueinander in ihren Bereitschaftspositionen auf der linken und rechten Seite. Das bewegliche Bauteil 57 steht auf der rechten Seite in der Bereitschaftsposition. Folglich befindet sich das rechte Stützglied 60 in der linken Endposition in bezug auf das bewegliche Bauteil 57, und die Halterollen 51 liegen in erheblichem Abstand rechts von den Antriebsrollen 50. Zu diesem Zeitpunkt drehen sich die Antriebsrollen 50 nicht. Das Werkstück W wird in die Antriebseinrichtung 41 eingeführt und zwischen die Führungsrollen 49 gelegt. Es befindet sich dabei in Druckkontakt mit den Druckflächen der Antriebsrollen 50. Dieser Vorgang wird mit Hilfe eines Roboters durchgeführt.
Wenn das Werkstück W auf diese Weise durch den Roboter positioniert und abgestützt worden ist, wird das bewegliche Bauteil 57 nach links in die Betriebsposition bewegt. Die Bewegung des Bauteils 57 nach links führt dazu, daß die Halterollen 51 nach links gegen die Werkstückoberfläche b bewegt werden. Nachdem die Halterollen 51 in Berührung mit dem Werkstück W gelangt sind, bewegt sich das bewegliche Bauteil 57 allein in die Betriebsposition gegen die Federkraft der Federn 62, so daß die Federn 62 zusammenge drückt werden. Die Halterollen 51 werden gegen die Werkstückoberfläche b gedrückt, und die Antriebsrollen 50 werden mit Hilfe der Kraft der Federn 62 gegen die Werkstückoberfläche a gedrückt.
Auf diese Weise wird das Werkstück W in der Schleifposition gehalten. Dabei befindet sich der vordere Bereich des Werkstücks W zwischen den gegenüberliegenden Schleifscheiben 47, 48 und der Mittelpunkt des Werkstücks W zwischen der äußeren und der inneren Umfangslinie der Schleifflächen 47a, 48a in deren hintere Position. Wenn das Werkstück W in der Schleifposition abgestützt ist, gibt der Roboter das Werkstück W frei.
Bei Beendigung des Ladens des Werkstücks W beginnen die Antriebsrollen 50 mit der Drehung. Das Werkstück, das durch die Rollen 49, 50, 51 radial und axial gehalten wird, wird durch die Antriebsrollen 50 in einer Richtung, beispielsweise in Uhrzeigersinn, von rechts in der Zeichnung gesehen, gedreht. Die Drehrichtung hängt ab von der Drehrichtung der Antriebsrollen 50. Zugleich werden die Schleifscheiben 47, 48 aufeinander zu bewegt, so daß die Schleifflächen 47a, 48a in Berührung mit den Werkstückoberflächen a, b treten. Die Schleifscheiben 47, 48 bewegen sich in eine vorgegebene Position, die abhängt von der Dimension des Werkstücks W, und werden in dieser Position für einen vorgegebenen Zeitraum gehalten. Auf diese Weise werden die gegenüberliegenden Oberflächen a, b gleichzeitig vollständig geschliffen.
Wenn es erforderlich, wird die Kugelschraube 55 während des Schleifvorganges hin- und hergehend angetrieben, so daß das Werkstück W vorwärts und rückwärts bewegt wird, d.h. in Richtung parallel zu den Schleifflächen 47a, 48a und entlang einer gedachten Linie durch den Mittelpunkt des Werkstücks W und die Achse der Schleifscheiben 47, 48. Diese hin- und hergehende Bewegung wird auf beiden Seiten derart begrenzt, daß der Mittelpunkt des Werkstücks W stets innerhalb der Schleifflächen 47a, 48a liegt. Der Hub dieser Bewegung beträgt beispielsweise 5 mm. Die hin- und hergehende Bewegung verbessert die Gleichmäßigkeit und die Oberflächenrauhigkeit des Werkstücks W insbesondere in dessen Mittelbereich.
Wenn das Werkstück W vollständig geschliffen ist, werden die Schleifscheiben 47, 48 von dem Werkstück W zurückgezogen und in ihre linke und rechte Bereitschaftsposition bewegt. Wenn das Werkstück W von den Schleifschei ben 47, 48 freigegeben ist, werden die Antriebsrollen 50 angehalten, so daß auch das Werkstück W stehenbleibt. Wenn das Werkstück zur Ruhe gekommen ist und die Schleifscheiben 47, 48 in ihre Ausgangspositionen zurückgelangt sind, wird das Werkstück W durch den Roboter erfaßt. Das bewegliche Bauteil 57 wird auf der rechten Seite in seine Bereitschaftsposition gebracht. Dadurch kehrt das rechte Stützglied 60 in seine linke Endposition in bezug auf das Bauteil 57 zurück, und die Halterollen 51 werden nach rechts von dem Werkstück W entfernt. Nachdem die Halterollen 51 nach rechts bewegt worden sind, trägt der Roboter das geschliffene Werkstück W aus und lädt das nächste Werkstück in die Antriebseinrichtung 41. Anschließend folgt der bereits beschriebene Schleifvorgang.
Obgleich das Werkstück W vorzugsweise hin- und hergehend entlang einer Linie durch die Mittelpunkte des Werkstücks W und der Schleifscheiben 47, 48 oder in annähernd dieser Richtung bei der beschriebenen Ausführungsform bewegt werden soll, kann das Werkstück auch in anderen Richtungen parallel zu den Schleifflächen 47 und 48 hin- und hergehend bewegt werden.
Die doppelseitige Schleifvorrichtung der dritten Ausführungsform kann mit sechs Führungsrollen am Umfang versehen werden, wie sie die zweite Ausführungsform gemäß 7 aufweist. In diesem Falle kann die Vorrichtung verwendet werden zum Schleifen von Werkstücken mit einem flachen Positionierungsbereich.
Während sich die dritte Ausführungsform auf eine Horizontalspindel-Schleifvorrichtung für doppelseitiges Schleifen bezieht, kann eine Vertikalspindelvorrichtung mit ähnlichem Aufbau verwendet werden.
(Vierte Ausführungsform)
11 bis 13 zeigen eine vierte Ausführungsform. 11 zeigt die Gesamtkonstruktion einer doppelseitigen Schleifvorrichtung. Die vierte Ausführungsform bezieht sich auf ein Werkstück ohne flachen Positionierungsbereich. Die Vorrichtung umfaßt eine Vertikalspindel-Schleifmaschine 31, die ebenfalls für doppelseitiges Schleifen vorgesehen ist, und eine mit dieser verbundene Antriebseinrichtung 32 zum Drehen des Werkstücks. Die Antriebseinrichtung ist in größerer Genauigkeit in 12 und 13 gezeigt.
In der folgenden Beschreibung dieser Ausführungsform soll die linke Seite in 11 als "vorne" und die rechte Seite als "hinten" bezeichnet werden. Die Ausdrücke "rechts" und "links" beziehen sich auf Vorrichtung in der Blickrichtung von vorne nach hinten.
Die Schleifmaschine 31 entspricht der Schleifmaschine 1 der ersten Ausführungsform, deren Bett 4 entfällt, jedoch ist die Grundplatte 3 zur Befestigung auf den Boden A vorgesehen.
Die Antriebseinrichtung 32 dient zur Drehung des Werkstücks W um seine eigene Achse in waagerechter Orientierung in einer Schleifposition, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist. Sie gestattet wiederum das selbsttätige Laden des Werkstücks W und die Entnahme aus der Antriebseinrichtung. Die Vorrichtung weist einen festen Grundrahmen 33 auf, der oberhalb des vorderen Teils der Grundplatte 3 der Maschine 31 und oberhalb eines Teils des Bodens A vor der Maschine angeordnet ist. Der Grundrahmen 33 besitzt linke und rechte Seitenplatten 33a, 33b, die vertikal geachtet und in Vorwärts-Rückwärts-Richtung langgestreckt sind. Die Seitenplatten 33a und 33b sind in ihren unteren Bereichen verbunden und so ausgebildet, daß sie der Position der Schleifköpfe 8, 9 und der Schleifscheiben 12, 13 Rechnung tragen.
Die Antriebseinrichtung 32 rechte und linke endlose Treibriemen 34, 35, die sich in Längsrichtung erstrecken, vier Führungsrollen 36, 37 für eine radiale Abstützung, die jeweils um eine senkrechte Achse drehbar sind, und zwei linke und rechte Halterollen 38, 39 für die Axialabstützung, die jeweils um eine waagerechte Achse drehbar sind, die sich in Querrichtung von rechts nach links erstreckt.
Die Seitenplatten 33a, 33b des Grundrahmens 33 sind auf der inneren Seite mit Antriebsriemenscheiben 70, angetriebenen Riemenscheiben 71 und Spannrollen 72 versehen, die jeweils um quergerichtete waagerechte Achsen oder Wellen drehbar sind. Die Treibriemen 34, 35 sind um diese Riemenscheiben herumgelegt. Die Treibriemen 34, 35 sind beispielsweise flache Riemen aus Gummi. Die Antriebsriemenscheibe 70 ist im vorderen oberen Bereich der Seitenplatten 33a, 33b angeordnet. Die Antriebsriemenscheibe 70 befindet sich im hinteren oberen Bereich der Seitenplatten 33a und 33b, und die Spannrollen 72 im Längsmittelbereich der Platten. Zwischen den Antriebsriemenscheiben 70 und der angetriebenen Riemenscheibe 71 erstrecken sich die Riemen 34, 35 im wesentlichen waagerecht in Längsrichtung der Vorrichtung, und dieser Bereich bildet eine Transportfläche 34a, 35b für das Werkstück W. Jede Seitenplatte 33a, 33b ist auf der Innenseite mit einer im wesentlichen waagerechten Führung 73 zum Führen des Transportbereichs 34a, 35b der Treibriemen 34, 35 versehen, der die Riemen von unten abstützt.
Die Antriebsriemenscheiben 70 werden durch zugehörige Elektromotoren 74 angetrieben. Die Antriebsrichtung der Treibriemen 34, 35 kann unabhängig voneinander durch Steuerung der Drehrichtung und Drehzahl der Elektromotoren 74 variiert werden. Im Zusammenhang mit den Treibriemen 34, 35 soll die Antriebsrichtung, in der die Transportbereiche 34a, 35b nach rückwärts bewegt werden, als Laderichtung bezeichnet werden, und die entgegengesetzte Richtung soll als Entladerichtung bezeichnet werden. Der Zustand, bei dem die Treibriemen 34, 35 in Laderichtung angetrieben werden, soll als Ladezustand und der entgegengesetzte Zustand als Entladezustand bezeichnet werden. Wenn einer der Treibriemen 34, 35 in Laderichtung und der andere in Entladerichtung angetrieben wird, soll als Zustand der Werkstückdrehung bezeichnet werden.
Die Führungsrollen 36, 37 sollen jeweils paarweise im vorderen und rückwärtigen Bereich des Grundrahmens 33 symmetrisch auf der rechten und linken Seite angeordnet sein. Die beiden hinteren Führungsrollen 36 sind feste Rollen, und die vordere Führungsrollen sind bewegliche Rollen. Jede der Seitenplatten 33a, 33b ist fest mit einem Stützglied 75 verbunden, das waagerecht vom oberen rückwärtigen Endbereich nach innen in Querrichtung der Vorrichtung vorspringt. Die festen Führungsrollen 36 sind drehbar am inneren Ende des Stützgliedes 75 gelagert. Die festen Führungsrollen 36 werden unmittelbar hinter dem Transportbereich 34a, 35b des entsprechenden Treibriemens angeordnet.
Die obere Oberfläche des Transportbereichs 34a, 35b liegt in mittlerer Höhe des äußeren Umfanges der festen Führungsrollen 36. Ein Brückenteil 76 verbindet die gegenüberliegenden Seitenplatten 33a, 33b in Bereichen der Seitenplatten, die den rückwärtigen Bereichen der Treibriemen 34, 35 entspre chen. Ein Elektromotor 77 mit nach unten gerichteter Achse ist fest auf dem waagerechten oberen Bereich des Brückenteils 76 in dessen Mittelbereich angeordnet. Das untere Ende der Motorwelle ragt durch das Brückenteil 76 hindurch. Ein Hubglied 80 ist mit Hilfe einer Mutter 79 an einer vertikalen Förderschraube 78 angebracht, die durch den Motor 77 angetrieben wird. Das Hubglied 80 hat die Form einer waagerechten Platte und besitzt seitliche Bereiche, die durch entsprechende vertikale seitliche Bereiche des Brückenteils 76 geführt werden, so daß sich das Hubglied nicht um eine senkrechte Achse dreht. Das Hubglied 80 ist innerhalb vorgegebener Grenzen durch den Motor 77 aufwärts und abwärts beweglich. Das Hubglied 80 trägt auf der rechten und linken Seite in symmetrischer Anordnung Stützglieder 81, die sich von seinem vorderen Bereich senkrecht abwärts erstrecken. Die beweglichen Führungsrollen 37 sind drehbar am unteren Ende jedes Stützgliedes 81 angebracht. Das Hubglied 80 trägt auf der linken und rechten Seite jeweils Führungsglieder 82, die sich vom rückwärtigen Bereich des Hubgliedes abwärts erstrecken und die Form von quadratischen Vierkantrohren mit unterer Öffnung aufweisen.
Ein Stützglied 83 in der Form eines vertikalen quadratischen Rohres mit offenem oberen Ende ist mit seinem oberen Ende gleitend in jeweils ein Führungsglied 82 eingeführt. Das Stützglied 83 ist aufwärts und abwärts in dem Führungsglied 82 zwischen vorgegebenen Grenzwerten beweglich. Die Halterollen 38, 39 sind drehbar am unteren Ende des Stützglied 83 angebracht. In dem hohlen Bereich des Führungsgliedes 82 und des Stützgliedes 83 befindet sich eine Schraubendruckfeder 84, die als elastisches Glied zum Vorspannen des Stützgliedes 83 und der Halterolle 38 nach unten dient.
Gemäß 13 werden durch Absenken des Hubglieds 80 in eine untere Endposition die beweglichen Führungsrollen 37 und die Halterollen 38, 39 in eine untere Endposition als deren Betriebsposition gebracht. Die oberen Oberflächen der Transportbereiche 34a, 35a der Treibriemen 34, 35 befinden sich im Mittelbereich der äußeren Umfangslinie der beweglichen Führungsrollen 37 in der Betriebsposition. Die Halterollen 38, 39, die in die Betriebsposition abgesenkt worden sind, werden durch die Federkraft der Federn 84 in Berührung mit den Transportbereichen 34a, 35a der Treibriemen 34, 35 gedrückt, die durch den rückwärtigen oberen Bereich der Führungen 73 abgestützt werden. Beim Anheben des Hubgliedes 80 in die obere Endposition werden die beweglichen Führungsrollen 37 und die Halterollen 38, 39 in eine obere Endposition oder Bereitschaftsposition angehoben. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die unteren Randbereiche der beweglichen Führungsrollen 37 und die unteren Randbereiche der Halterollen 38, 39, die in bezug auf die Führungsglieder durch die Federn 84 in die tiefste Position gedrückt sind, in ausreichend großem Abstand oberhalb der oberen Oberfläche der Transportbereiche 34a, 35a der Treibriemen 34, 35.
Die rückwärtigen Bereiche der Treibriemen 34, 35, die festen Führungsrollen 36 und die Halterollen 38, 39 befinden sich zwar in der Nähe der Schleifscheiben 12, 13, jedoch in ausreichendem Abstand zu diesen.
Die vier Führungsrollen 36, 37 bewirken eine radiale Abstützung zur Festlegung der Position des Werkstücks W in Radialrichtung. Die gegenüberliegenden Treibriemen 34, 35 und die Halterollen 38, 39 bewirken eine axiale Abstützung zur Festlegung der Axialposition des Werkstücks W. Die Treibriemen 34, 35 bilden im übrigen den Antrieb zum Drehen des Werkstücks W.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser der Schleifscheiben 12, 13 etwa 70% des Außendurchmessers des Werkstücks W. Der Mittelpunkt c des Werkstücks W in der Schleifposition liegt zwischen den äußeren und inneren Umfangslinien der Schleifflächen 12a, 13a in deren vorderen Bereich.
Die Schleifvorrichtung ist in nicht gezeigter Weise mit einem Laderoboter, beispielsweise einem Lade- und Entlade-Förderer 85 versehen. Das Werkstück wird beispielsweise wie folgt geschliffen.
Die oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13 werden während des Schleifvorganges ständig gedreht. Wenn der Schleifvorgang beginnt, liegen die oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13 in vertikalem Abstand zueinander in ihren Bereitschaftspositionen. Die beweglichen Führungsrollen 37 und die Halterollen 38, 39 befinden sich ebenfalls in ihren oberen Endpositionen, und die Treibriemen 34, 35 stehen still. In dieser Situation wird das Werkstück W durch den Förderer 85 nach rückwärts bewegt und auf die Treibriemen 34, 35 in deren vorderen Transportbereich 34a, 35a überführt. Das Werkstück W wird beispielsweise durch einen nicht gezeigten Sensor erfaßt, und der Förderer 85 wird angehalten. Die Treibriemen 34, 35 werden in Laderichtung angetrieben und bewegen das Werkstück W nach rückwärts auf ihren Transportbereichen 34a, 35a. Wenn das Werkstück W in der Schleifposition liegt, kommen zwei hintere Randbereiche des Werkstücks W in Berührung mit den festen Führungsrollen 36. Dadurch wird das Werkstück W angehalten. Die Berührung zwischen dem Werkstück und den festen Führungsrollen 36 wird durch einen nicht gezeigten Sensor oder dergleichen erfaßt, und die Treibriemen 34, 35 werden angehalten. Anschließend werden die beweglichen Führungsrollen 37 und die Halterollen 38, 39 in ihre untere Endposition abgesenkt. Dadurch gelangen die beweglichen Führungsrollen 37 in Berührung mit der äußeren Umfangsfläche des Werkstücks W in zwei vorderen Positionen, während die Halterollen 38, 39 in Druckkontakt mit der oberen Oberfläche a des Werkstücks W gelangen, das sich auf den Treibriemen 34, 35 befindet. Auf diese Weise wird das Werkstück W in der Schleifposition radial und axial abgestützt.
Wenn das Werkstück W abgestützt ist, liegt der hintere Bereich des Werkstücks W zwischen den oberen und unteren Schleifscheiben 12, 13, und der Mittelpunkt c des Werkstücks befindet sich zwischen der äußeren und inneren Umfangslinie der Schleifflächen 12a, 12b in deren vorderen Bereich, wie aus 12 hervorgeht.
Wenn die beweglichen Führungsrollen 37 und die Halterollen 38, 39 in die Betriebsposition abgesenkt sind, werden die rechten und linken Treibriemen 34, 35 in entgegengesetzte Richtung angetrieben, so daß sie das Werkstück W drehen. Auf diese Weise werden auch die Transportbereiche 34a, 34b der Treibriemen in Längsrichtung der Vorrichtung in entgegengesetzte Richtung bewegt, und die gegenüberliegende Randbereiche des Werkstücks W werden in ein und dieselbe Umfangsrichtung aufgrund von Reibkontakt zwischen dem Werkstück und den Treibriemen 34, 35 angetrieben. Das Werkstück W wird etwa um seine eigene Achse, d.h., den Mittelpunkt c gedreht, wenn es sich in der Schleifposition befindet.
Bei Beginn der Drehung des Werkstücks W werden die Schleifscheiben 12, 13 zusammengeführt, so daß die Schleifflächen 12a, 13a in Berührung mit den entsprechenden Oberflächen a, b des Werkstücks gelangen. Die Schleifscheiben 12, 13 werden in Positionen überführt, die den Dimensionen des Werk stücks W entsprechen, und in diesen Positionen für eine vorgegebene Periode gehalten. Auf diese Weise werden beide Oberflächen des Werkstücks gleichzeitig vollständig geschliffen.
Wenn das Werkstück W vollständig geschliffen ist, verlassen die Schleifscheiben 12, 13 das Werkstück W und bewegen sich nach oben und unten in ihre Bereitschaftspositionen. Die Treibriemen 34, 35 werden angehalten und beenden die Drehung des Werkstücks W, und die beweglichen Führungsrollen 37 sowie die Halterollen 38, 39 werden in die Bereitschaftsposition angehoben. Die Treibriemen 34, 35 werden in die Entladerichtung angetrieben. Das Werkstück W wird daher vorwärts auf den Transportbereichen 34a, 35a bewegt und auf den Förderer 85 überführt. Wenn das Werkstück W auf den Förderer 85 überführt worden ist, halten die Treibriemen 34, 35 an, und der Förderer 85 wird vorwärts angetrieben und übergibt das Werkstück W. Das geschliffene Werkstück W ist somit entnommen worden, und das nächste Werkstück wird durch den Förderer 85 in der beschriebenen Weise eingetragen. Anschließend wiederholt sich der beschriebene Schleifvorgang.
Der Grundrahmen 33 wird während des Schleifvorganges vorwärts und rückwärts bewegt und bewegt auf diese Weise das Werkstück W hin- und hergehend, d.h. in Richtung parallel zu den Schleifflächen 12a, 13a und entlang einer gedachten Linien durch den Mittelpunkt c des Werkstücks W und die Achse der Schleifscheiben 12, 13 wie es bereits im Zusammenhang mit der dritten Ausführungsform erläutert wurde.
Die vierte Ausführungsform erfordert wenigstens zwei feste Führungsrollen 36 zum zuverlässigen Anhalten des Werkstücks W in der Schleifposition, während das Werkstück W auf den Treibriemen 34, 35 transportiert wird. Andererseits ist wenigstens eine bewegliche Führungsrolle 37 vorgesehen, da diese Rolle dazu dient, die Position des Werkstücks W in Radialrichtung zusammen mit den festen Führungsrollen 36 festzulegen.
Obgleich das Werkstück W bei der vierten Ausführungsform durch den Förderer 85 in bezug auf die Treibriemen 34, 35 ein- und ausgetragen wird, kann auch eine Einrichtung verwendet werden, die beispielsweise eine Saugscheibe aufweist, die das Werkstück W direkt auf die Treibriemen 34, 35 im vorderen Bereich der Transportbereiche 34a, 35a legt und auch hier abnimmt.
Bei der vierten Ausführungsform wird das Werkstück W nach rückwärts in die Schleifposition am hinteren Ende der Treibriemen 34, 35 bewegt und zum Entladen aus der Schleifposition nach vorne gebracht. Alternativ können die Treibriemen in Querrichtung gerichtet sein und beispielsweise das Werkstück von links in die Schleifposition eintragen und nach rechts abführen. Bei dieser Anordnung können die Riemen in nur eine Richtung zum Laden und Entladen angetrieben werden. Diese Anordnung erfordert jedoch Führungsrollen, die den festen Führungsrollen 36 der obigen Ausführungsform entsprechen, jedoch aufwärts und abwärts beweglich sind, so daß die festen Führungsrollen in eine Bereitschaftsposition angehoben werden können, wenn das Werkstück entladen wird.
Obgleich die Treibriemen 34, 35 bei der vierten Ausführungsform zum Laden und Entladen des Werkstücks W verwendet werden, können die Treibriemen 34, 35 auch nur zum Drehen des Werkstücks W um seine eigene Achse eingesetzt werden. In diesem Falle können die Treibriemen 34, 35 eine kürzere Länge aufweisen, die nur ausreichen muß zum Aufnehmen des Werkstücks W in der Schleifposition. Alle Führungsrollen 36, 37 können fest angeordnet sein, und nur die Halterollen 38, 39 müssen in eine geeignete Position zurückziehbar sein, wenn eine geeignete Lade- und Entladeeinrichtung, beispielsweise eine Saugplatte oder dergleichen verwendet wird, die das Werkstück W direkt auf die Transportbereiche 34a, 35a der Treibriemen 34, 35 zwischen den Führungsrollen 36, 37 legt und das Werkstück W direkt von dort wieder abgreift.
Bei der vierten Ausführungsform werden flache Treibriemen 34, 35 verwendet, während auch andere Riemenarten, etwa Zahnriemen einsetzbar sind.
(Fünfte Ausführungsform)
14 zeigt eine fünfte Ausführungsform. Die wesentliche Bestandteile dieser Ausführungsform entsprechen derjenigen gemäß 12.
Die fünfte Ausführungsform eignet sich zur Verwendung für ein Werkstück mit einem flachen Positionierungsbereich f und unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform in der Anzahl der Führungsrollen 37, 86. Die fünfte Ausführungsform umfaßt zwei bewegliche Führungsrollen 37, wie die vierte Ausführungsform, und zwei bewegliche zusätzliche Führungsrollen 86 in kurzem Abstand hinter den Führungsrollen 37. Der Umfangsabstand zwischen den beweglichen Führungsrollen 37 und den beweglichen Führungsrollen 86 ist etwas größer als der Umstandsabstands des flachen Bereichs f. Die beweglichen Führungsrollen 86 sind an dem gemeinsamen Hubglied 80 zusammen mit den beweglichen Führungsrollen 37 in der entsprechenden Weise angebracht.
Mit einer Vorrichtung nach der fünften Ausführungsform kann ein Werkstück W mit einem flachen Bereich f zuverlässig in Radialrichtung durch die sechs Führungsrollen 36, 37, 86 abgestützt werden. Diese Ausführungsfom ist selbstverständlich auch verwendbar für Werkstücke ohne den flachen Bereich.
Die Schleifvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform kann denselben Aufbau wie diejenige gemäß der vierten Ausführungsform haben. Während die vierte und fünfte Ausführungsform Vertikalspindelvorrichtungen betreffen, bei denen die Schleifscheiben eine senkrechte Achse aufweisen, können diese Ausführungsformen auch modifiziert werden in Richtung von Horizontalspindelvorrichtungen mit waagerechter Spindelachse. In diesem Falle befindet sich der Stützbereich der Treibriemen für das Werkstück innerhalb einer senkrechter. Ebene parallel zu den vertikalen Schleifflächen der horizontalen oder waagerechten Schleifscheiben, während der Riemen in vertikaler oder horizontaler Richtung oder in schräger Richtung zwischen beiden angetrieben werden kann.
(Sechste Ausführungsform)
15 und 16 zeigen eine sechste Ausführungform. Diese eignet sich für Werkstücke ohne flachen Positionierungsbereich. Es handelt sich um eine Ausführungsform mit einer Schleifmaschine 40 für doppelseitiges Schleifen mit zwei Schleifköpfen mit waagerechter Spindel und einer Antriebseinrichtung 87 zum Drehen des Werkstücks in Verbindung mit der Maschine.
In der folgenden Beschreibung der sechsten Ausführungsform soll die vordere Seite der Ebene der 15 als vorne und die hintere Seite als hinten bezeichnet werden. Die Ausdrücke "rechts" und "links" sollen sich auf die Vorrichtung in Blickrichtung von vorne nach hinten beziehen. Folglich sollen die rechte und linke Seite in 15 als "rechts" und "links" bezeichnet werden.
Die Schleifmaschine 40 entspricht der Schleifmaschine 40 der dritten Ausführungsform. Bei der hier erörterten Ausführungsform werden die linken und rechten Schleifscheiben 47, 48 in dieselbe Richtung (in Gegenuhrzeigerrichtung, von links gesehen) mit derselben Geschwindigkeit gedreht. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen kann die Antriebseinrichtung 47 das Werkstück um seine eigene Achse drehen, während es senkrecht in der Schleifposition abgestützt ist.
Eine Basis 88, die in der Ansicht von hinten L-förmig ist, ist auf der oberen Seite des linken Schleifkopfs 43 befestigt. Im oberen Bereich der rechten Seite der Basis 88 ist eine senkrechte Stützplatte 89 befestigt, die nach rechts über den Schleifkopf 83 hinausragt. Am rechten Ende der Stützplatte 89 ist die linke Seitenwand eines Stützblocks 90 in der Form einer senkrechten Dickenplatte angebracht, die eine große Breite von links nach rechts und eine große Länge von vorne nach hinten sowie eine große Höhe aufweist. Der Block 90 weist einen vorderen Bereich auf, der nach unten über die Stützplatte 89 hinausragt. Der untere Bereich besitzt weiterhin ein nach vorn gerichteten Vorsprung 90a. Der Vorsprung 90a weist einen konkaven unteren Rand in der Form eines Kreisbogens auf, dessen Durchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48. Der kreisbogenförmige Bereich liegt unmittelbar oberhalb des rückwärtigen Bereichs der Schleifscheiben 47, 48. Der vordere Bereich des Blocks 90 einschließlich des Vorsprungs 90a erstreckt sich über die gesamte Länge mit einem Schlitz 91, der am vorderen Rand offen ist. Der Schlitz 91 weist eine seitliche Breite auf, die etwas größer als die Dicke des Werkstücks W ist. Nuten 92 zur Bildung eines statischen Luftdrucks befinden sich in den gegenüberliegenden Oberflächen der rechten und linken Seitenwand des Vorsprungs 90a, die durch den Schlitz 91 gebildet werden. Die gegenüberliegenden Seitenwände des Vorsprungs 90a, die den Schlitz 91 begrenzen, sind mit Luftzufuhr-Bohrungen 93 versehen, die mit den Nuten 92 in Verbindung stehen. Luft wird in die Nuten 92 von der Außenseite des Blocks eingeleitet, d.h. von einer nicht ge zeigten Luftzufuhreinrichtung über die Bohrungen 93 und Schläuche 94, 95, die mit den Bohrungen 93 verbunden sind.
Der Stützblock 90 bewirkt eine axiale Abstützung zur kontaktlosen Führung des Werkstücks mit Hilfe von statischem Druck, der das Werkstück in Axialrichtung festhält.
Am unteren Bereich der rechten Seite der Basis 88 ist ein Stützglied 96 angebracht, das sich nach rechts über den Schleifkopf 43 hinaus erstreckt. Eine Antriebsrolle 97 zur radialen Abstützung ist an dem Stützglied 96 um eine seitlich gerichtete, waagerechte Achse drehbar gelagert. Ein Elektromotor 98 befindet sich ebenfalls an dem Stützglied 96 und dient zur Drehung der Antriebsrolle 97 in Uhrzeigerrichtung, von links in der Zeichnung gesehen. Die seitliche Breite der Antriebsrolle 97 ist größer als die Dicke des Werkstücks W. Die Antriebsrolle 97 liegt unterhalb und links von dem Schlitz 91 in dem Vorsprung 90a des Blocks 90, hinter den Schleifscheiben 47, 48 und leicht oberhalb der Achse der Schleifscheiben 47, 48.
Die rechte Spindel 46 ist an ihrem linken Ende mit einem Abschnitt 46a geringeren Durchmessers versehen, der sich nach links durch einen scheibenförmigen Bereich auf der rechten Seite der Schleifscheibe 48 erstreckt. Eine Führungsrolle 99 für die radiale Abstützung des Werkstücks besitzt einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Schleiffläche 48a, und ist am linken Ende des Abschnitts 46a geringeren Durchmessers innerhalb der Schleiffläche 48a frei drehbar montiert. Das rechte Ende der Führungsrolle 99 ist geringfügig nach rechts oder innen in bezug auf die Schleiffläche 48a versetzt. Die Führungsrolle 99 ragt nach rechts über die Schleiffläche 48a um einen Betrag hinaus, der größer ist als die Dicke des Werkstücks W. Während die gegenüberliegenden Schleifscheiben 47, 48 in der Schleifposition stehen, befindet sich das linke Ende der Führungsrolle 99 nach innen versetzt in bezug auf die Schleiffläche 47a der linken Schleifscheibe 47. Die Basis 88 ist in nicht gezeigter Weise an geeigneter Stelle fest mit einer waagerechten Stützplatte 100 verbunden, die sich von dem Schleifkopf 43 zu einer Position oberhalb der vorderen Seite der rechten Spindel 46 befindet. Auf der Platte 100 befindet sich ein bewegliches Bauteil 102, das vorwärts und rückwärts durch ein geeignetes Betätigungsorgan 101, etwa ein Luftzylinder, verschiebbar ist. Eine Stützstange 103 erstreckt sich waage recht nach rückwärts von dem beweglichen Bauteil 102 aus. Eine Halterolle 104 für eine radiale Abstützung ist am rückwärtigen Ende der Stützstange 103 angebracht und hier frei um eine waagerechte, quergerichtete Achse drehbar. Die Halterolle 104 weist eine seitliche Breite auf, die größer ist als die Dicke des Werkstücks. Die Halterolle 104 wird in eine rückwärtige Endposition, d.h. eine Betriebsposition gebracht, die in 16 in durchgezogenen Linien gezeigt ist, oder alternativ in eine vordere Endposition, die die Bereitschaftsposition darstellt und gestrichelt dargestellt ist. Die Verschiebung erfolgt zusammen mit dem beweglichen Bauteil 102. In der Betriebsstellung befindet sich die Rolle 104 unmittelbar oberhalb des Schlitzes 91 im vorderen Bereich des Vorsprungs 90a des Blocks. In der Bereitschaftsposition liegt die Rolle 104 oberhalb des vorderen Bereichs der Schleifscheiben 47,48 und vor dem Vorsprung 90a.
Das Werkstück W wird in der Schleifposition in senkrechter Anordnung auf der Antriebsrolle 97 und der Führungsrolle 99 abgestützt. Etwa die obere Hälfte des Werkstücks W liegt in dem Schlitz 91 des Vorsprungs 90a des Blocks, und der untere Bereich des Werkstücks ragt aus der Unterseite des Blocks 90 heraus und ist in zwei Umfangsbereichen in Berührung mit der Antriebsrolle 97 und der Führungsrolle 99. Die Halterolle 104 steht in Berührung mit dem oberen Bereich des Werkstücks W, das aus dem Vorsprung 90a herausragt.
Die Antriebsrolle 97, die Führungsrolle 99 und die Halterolle 104 bilden radiale Abstützungen zur Festlegung der Position des Werkstücks W in Radialrichtung. Die Antriebsrolle 97 bildet eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Werkstücks W.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48 etwas größer als die Summe der Außendurchmesser des Werkstücks W und der Führungsrolle 99, so daß der Mittelpunkt c des Werkstücks W in der Schleifposition zwischen dem äußeren und inneren Umfang des oberen Bereichs der Schleifflächen 47a, 48a liegt.
Die Schleifvorrichtung umfaßt einen Ladeautomaten 105, der automatisch Werkstücke W in die Antriebseinrichtung 87 einträgt und aus dieser entnimmt.
Das Werkstück W wird beispielsweise wie folgt geschliffen:
Die linke und rechte Schleifscheibe 47, 48 drehen sich während des Schleifvorganges ständig. Luft wird in die Nuten 92 in dem Block 90 ständig eingeleitet. Wenn der Vorgang beginnt, befinden sich die Schleifscheiben 47, 48 in ihrer Bereitschaftsposition in geringem Abstand nach links und rechts von der Schleifposition. Die Halterolle 104 steht in der Bereitschaftsposition. In dieser Stellung wird das Werkstück W durch den Ladeautomaten 105 am oberen Rand festgehalten und in den Zwischenraum zwischen den Schleifscheiben 47, 48 durch den Schlitz 91 in dem Block 90 hindurch eingebracht und auf der Antriebsrolle 97 und der Führungsrolle 99 abgestützt. Anschleißend wird die Halterolle 104 in die Betriebsposition und in Berührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks W gebracht. Der Ladeautomat 105 gibt das Werkstück W frei und bewegt sich abwärts in die Bereitschaftsposition. Das Werkstück W wird in Axialrichtung kontaktlos mit Hilfe des statischen Luftdrucks in den Nuten 92 des Blocks 90 gehalten und in Radialrichtung durch die Rollen 97, 99, 104 abgestützt. Auf diese Weise wird das Werkstück in der Schleifposition gehalten. Dabei liegt der untere Bereich des Werkstücks W zwischen den gegenüberliegenden Schleifscheiben 47, 48 und der Mittelpunkt c des Werkstücks zwischen den äußeren und inneren Umfangslinien des oberen Bereichs der Schleifflächen 47a, 48a.
Wenn das Werkstück W in der Schleifposition abgestützt ist, beginnt die Antriebsrolle 97 mit der Drehung. Das Werkstück W wird etwa um seinen Mittelpunkt c durch die Reibkraft gedreht, die zwischen der Antriebsrolle 97 und dem äußeren Umfang des Werkstücks W übertragen wird.
Mit dem Beginn der Drehung des Werkstücks W werden die Schleifscheiben 47, 48 zusammengeführt, bis die Schleifflächen 47a, 48a in Berührung mit den Oberflächen a, b des Werkstücks W kommen. Die Schleifscheiben 47, 48 werden in die vorgegebenen Schleifpositionen gebracht, die abhängig sind von den Dimensionen, die das geschliffene Werkstück haben soll, und in den jeweiligen Positionen über einen vorgegebenen Zeitraum gehalten, bis die gegenüberliegenden Oberflächen a, b des Werkstücks W vollständig und gleichzeitig geschliffen worden sind, wie es bereits bei der ersten Ausführungsform der Fall war.
Bei Beendigung des Schleifvorganges des Werkstücks W werden die Schleifscheiben 47, 48 vom Werkstück W zurückgezogen, und sie bewegen sich weiter in die Bereitschaftsposition auf der linken und rechten Seite. Wenn die Schleifscheiben 47, 48 das Werkstück W freigelassen haben, wird die Antriebsrolle 97 angehalten und folglich endet die Drehung des Werkstücks W. Wenn das Werkstück W stehengeblieben ist, erfaßt der Ladeautomat den oberen Rand des Werkstücks W. Die Halterolle 104 wird in ihre Bereitschaftsposition gebracht, und das Werkstück W wird durch den Schlitz 91 in dem Block 90 herausgezogen und nach oben abgegeben. Anschließend wird das nächste Werkstück W geladen, und der Schleifvorgang wiederholt sich.
Bei der sechsten Ausführungsform wird das senkrecht angeordnete Werkstück W durch Schwerkraft nach unten gedrückt, und die Schleifscheiben 47,48 werden im Uhrzeigersinn, gesehen von der linken Seite, gedreht, während die hinteren oberen Bereiche der Schleifflächen 47a, 48a, die sich nach hinten und unten bewegen, in Berührung mit dem Werkstück W sind. Auf das Werkstück W wirkt daher eine nach hinten und schräg nach unter gerichtete Kraft durch die Drehung der Schleifscheiben 47, 48 ein, die das Werkstück gegen die Antriebsrolle 97 preßt, die in dieser Richtung angeordnet ist, so daß das Werkstück zuverlässig gedreht wird. Die Antriebsrolle 97 übt eine nach vorne und schräg nach unten gerichtete Kraft auf das Werkstück W aus, das seinerseits gegen die Führungsrolle 99 gedrückt wird, die sich in dieser Richtung befindet. Das Werkstück W wird gedreht, während es in der Schleifposition durch die beiden Rollen 97, 99 abgestützt wird, Die obere Halterolle 104 muß daher nicht immer vorgesehen sein. Wenn sie jedoch verwendet wird, verhindert sie, daß das Werkstück W angehoben wird, und sie bewirkt, daß das Werkstück zuverlässig gedreht wird.
(Siebte Ausführungsform)
17 und 18 zeigen eine siebte Ausführungsform für die Bearbeitung von Werkstücken ohne flachen Positionierungsbereich oder mit Positionierungsbereich. Es handelt sich um eine doppelseitige Schleifvorrichtung mit Horizontalspindel-Schleifmaschine 40 mit zwei Schleifköpfen und einer Antriebseinrichtung 106 in Verbindung mit der Schleifmaschine.
In der folgenden Beschreibung soll der vordere Bereich in 17 als "vorne" und der hintere "hinten" bezeichnet werden. Die Ausdrücke "rechts" und "links" sollen im Hinblick auf die Betrachtung der Maschine von vorne verwendet werden. Die rechten und linken Seiten in 17 sollen daher als "rechts" und "links" bezeichnet werden.
Die Schleifmaschine 40 entspricht derjenigen der sechsten Ausführungsform. Die Antriebseinrichtung 106 umfaßt ein Bett 82 und rechte und linke Schleifköpfe 43, 44.
Der linke Schleifkopf 43 ist fest auf der oberen Seite mit Hilfe von vorderen und hinteren Halterungen 107, 108 angebracht, die nach rechts von dem Schleifkopf 43 vorspringen und in der Ansicht von hinten L-förmig ausgebildet sind. Ein Stützblock 109 in der Form einer dicken, senkrechten Platte ist am vorderen und hinteren Ende an der rechten Seite der vorderen Halterung 107 und an dem rechten unteren Bereich der hineren Halterung 108 angebracht. Der Block 109 weist beispielsweise zwei rechte und linke Platten 110, 111 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, und erstreckt sich im Mittelbereich nach unten in bezug auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung (Längsrichtung). Der Vorsprung weist einen kreisbogenförmig nach innen ausgesparten Rand auf, dessen Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48 ist. Der kreisbogenförmige Bereich liegt unmittelbar oberhalb der Schleifscheiben 47, 48. Der Block 102 weist einen Schlitz 112 auf, der durch die Platten 110, 111 begrenzt wird und sich über die gesamte Höhe, ausgenommen am vorderen und hinteren Endbereich erstreckt. Die Breite des Schlitzes in Vorwärts-Rückwärts-Richtung ist etwas geringer als der Außendurchmesser des Werkstücks W, und die seitliche Breite des Schlitzes ist etwas größer als die Dicke des Werkstücks W. Nuten 113 sind in den gegenüberliegenden Oberflächen der Platten 110, 111 ausgebildet, die den Schlitz begrenzen, und stehen mit Luftzufuhrschläuchen 115, 116 über Luftzufuhrbohrungen 114 in Verbindung.
Ein Führungsblock 117 in der Form einer vertikalen dicken Platte ist auf der rechten Seite der hinteren Halterung 108 oberhalb des Stützblocks 109 angebracht. Der Führungsblock 117 umfaßt ebenfalls rechte und linke Platten, die einander gegenüberliegend verbunden sind. Diese Platten weisen vordere Bereiche auf, die einen Schlitz 118 bilden, der mit der oberen Seite des rückwärtigen Bereichs des Schlitzes 112 in dem Block 109 in Verbindung steht und sich über die gesamte Länge der Platten erstreckt und am vorderen Rand der Platten offen ist. Die rechte und linke Wand sowie die rückwärtige Wand (Bodenwand) des Führungsblocks 117, die den Schlitz 118 begrenzen, treffen mit den jeweiligen Wänden des Stützblocks 109 zusammen.
Das Bett 42 zwischen gegenüberliegenden Schleifscheiben 43, 44 ist auf seiner oberen Seite fest mit einer senkrechten Stützplatte 119 verbunden, die sich nach oben, vorwärts und rückwärts erstreckt. Die Stützplatte 119 ist im wesentlichen rinnenförmig ausgebildet, von rechts oder links gesehen, und erstreckt sich an der vorderen und rückwärtigen Seite der Schleifscheiben 47 nach oben bis zur vorderen und rückwärtigen Seite des unteren Vorsprungs des Blocks 109. Der vordere und rückwärtige Bereich der Stützplatte 11a sind mit radialen Stützrollen 120, 121 versehen, die um quergerichtete waagerechte Achsen drehbar sind. Insgesamt sind vier Stützrollen 120, 121 vorgesehen. Zwei obere Rollen 121 befinden sich oberhalb der beiden anderen Rollen 120. Der Abstand zwischen den beiden unteren Rollen 120 ist kleiner als der Abstand zwischen den beiden oberen Rollen 121. Diese vier Rollen 120, 121 schützen das Werkstück W, das senkrecht zwischen den Rollen angeordnet ist, ab. Der Abstand zwischen den beiden Rollen 120, 121 im vorderen Bereich und der Abstand zwischen den beiden Rollen 120, 121 im hinteren Bereich ist etwas größer als die Umfangsabmessung des flachen Positionierungsbereichs f des Werkstücks W. Die beiden unteren Rollen 120 sind Antriebsrollen, die in ein und dieselbe Drehrichtung durch Elektromotoren 122 angetrieben werden, die an der oberen Stützplatte 119 angebracht sind. Der Abstand zwischen den Antriebsrollen 120 ist größer als das Umfangsmaß des flachen Bereichs f des Werkstücks W. Die beiden oberen Rollen 121 sind Führungsrollen, die frei drehbar sind. Die Rollen 120, 121 haben eine Breite von rechts nach links, die größer ist als die Dicke des Werkstücks W. Die Mittelpunkte der seitlichen Breite der Rollen 120, 121 befinden sich etwa in Übereinstimmung mit der Mitte der seitlichen Breite des Schlitzes 112 in dem Stützblock 109.
An der oberen Seite des rechten Schleifkopfes 44 befindet sich eine Basis 123, die leicht nach links über den Schleifkopf 44 hinaus vorspringt. Eine waagerechte Führungsplatte 124 erstreckt sich in Längsrichtung der Vorrichtung und ist im oberen Bereich der Basis 123 befestigt. Sie trägt ein be wegliches Bauteil 125, das vorwärts und rückwärts eines nicht gezeigten Betätigungsorgans, etwa eines Luftzylinders oder einer Kugelschraube, verschiebbar ist. Ein Arm 126 erstreckt sich schräg nach rückwärts und abwärts und ist schwenkbar an seinem vorderen Ende an dem beweglichen Bauteil 125 in einem rückwärtigen Bereich des Bauteils angebracht und um einen waagegerechten quergerichteten Stift schwenkbar.
Eine Halterolle 127 zur radialen Abstützung befindet sich am rückwärtigen Ende des Arms 126 frei drehbar auf einer Achse 128, die sich nach links erstreckt. Das rückwärtige Ende des Arms 126 wird durch eine Feder 129 nach unten vorgespannt. Die Halterolle 127 weist eine seitlich Breite auf, die größer als die Dicke des Werkstücks W ist. Die Halterolle 127 wird in die rückwärtige Endposition, d.h. die Betriebsposition gebracht, die in 18 in durchgezogenen Linien gezeigt ist, oder auch in die gestrichelt dargestellte vordere Endposition, d.h. die Bereitschaftsposition, wenn das bewegliche Bauteil 125 hin- und herbewegt wird. In der Betriebsposition liegt die Rolle 127 unmittelbar oberhalb des Längsmittelbereichs des Schlitzes 112 in dein Block 109. In der Ruheposition oder Bereitschaftsposition befindet sich die Rolle 127 vor dem Schlitz 112.
Das Werkstück W wird in senkrechter Orientierung an den beiden Antriebsrollen 120 und den beiden Führungsrollen 121 in der Schleifposition abgestützt. Etwa die obere Hälfte des Werkstücks W befindet sich innerhalb des Schlitzes 112 des Blocks 109, und der äußere Umfang des unteren Bereichs des Werkstücks W, der aus dem vorderen, rückwärtigen und unteren Bereich des Blocks 109 herausragt, befindet sich in Berührung mit den Rollen 120,121. Die Halterollen 127 werden in ihrer Betriebsposition durch die Federn 129 gegen die obere Seite des Werkstücks W gedrückt, das leicht über den. Block 109 hinausragt.
Die Antriebsrollen 120 und die Führungsrollen 121 sowie die Halterolle 127 bewirken eine radiale Abstützung zur Festlegung der Position des Werkstücks W in Radialrichtung. Die Antriebsrollen 120 bilden im übrigen Antriebseinrichtungen zur Drehung des Werkstücks W.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48 etwa 65 % des Außendurchmessers des Werkstücks W.
Der Mittelpunkt c des Werkstücks W liegt in der Schleifposition zwischen der äußeren und inneren Umfangslinie des oberen Bereichs der Schleifflächen 47a und 48a.
Wie bei der sechsten Ausführungsform, ist die Schleifvorrichtung mit einem Ladeautomaten 105 versehen.
Das Werkstück W wird beispielsweise in der folgenden Art geschliffen.
Bei Beginn des Schleifvorganges befindet sich die Halterolle 127 in ihrer Bereitschaftsposition. In dieser Stellung wird das Werkstück W in einen Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Schleifscheiben 47, 48 durch den Schlitz 118 des Führungsblocks 170 und den Schlitz 112 des Stützblocks 109 hindurchgeführt und auf den Antriebsrollen 120 und den Führungsrollen 121 mit Hilfe des Ladeautomaten abgelegt. Wenn das Werkstück W auf den Rollen 120, 121 liegt, gibt der Ladeautomat 105 das Werkstück W frei und bewegt sich nach oben in die Ruheposition. Die Halterolle 127 wird in ihre Betriebsposition gebracht, in der sie in Druckkontakt mit der Oberseite des Werkstücks W steht. Das Werkstück W wird in Axialrichtung berührungslos abgestützt durch statischen Druck der Luft, die den Nuten 113 des Blocks 109 zugeführt wird, und zugleich durch die Rollen 120, 121 in Radialrichtung, so daß das Werkstück insgesamt in der vorgegebenen Schleifposition gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der untere Bereich des Werkstücks W zwischen den gegenüberliegenden Schleifscheiben 47, 48, und der Mittelpunkt c des Werkstücks W liegt zwischen der äußeren und inneren Umfangslinie der Schleifflächen 47a, 48a.
Wenn das Werkstück W in der Schleifposition steht, beginnen die Antriebsrollen 120 mit der Drehung. Das Werkstück W dreht sich etwa um seinen Mittelpunkt c aufgrund der Reibungskraft, die zwischen dem äußeren Umfang des Werkstücks und den Antriebsrollen 120 wirkt.
Mit Beginn der Drehung des Werkstücks W werden die Schleifscheiben 47, 48 in die Schleifposition gebracht, wie es bei der sechsten Ausführungsform der Fall ist, und in dieser Position für eine vorgegebene Zeitspanne gehalten. Während dieser Zeitspanne werden die beiden Oberflächen a und b des Werkstücks vollständig und gleichzeitig geschliffen.
Wenn das Werkstück W vollständig geschliffen ist, werden die Schleifscheiben 47, 48 zurückgezogen, und sie bewegen sich weiter bis in ihre linke und rechte Bereitschaftsposition. Wenn die Schleifscheiben 47, 48 das Werkstück W verlassen haben, werden die Antriebsrollen 120 angehalten, und das Werkstück W bleibt ebenfalls stehen. Nunmehr werden die Halterollen 127 in die Bereitschaftsposition bewegt. Das Werkstück W wird durch den Schlitz 112 des Stützblocks 109 und den Schlitz 118 des Führungsblocks 117 mit Hilfe des Ladeautomaten 105 entnommen.
Der Arbeitsvorgang entspricht demjenigen der sechsten Ausführungsform mit Ausnahme des zuvor geschilderten Abschnitts.
Bei der siebten Ausführungsform wird das vertikal angeordnete Werkstück W aufgrund der Schwerkraft nach unten gedrückt. Wenn kein flacher Positionierungsbereich vorgesehen ist, wird das Werkstück in der Schleifposition abgestützt und durch die vier Rollen 120, 121, die in Berührung mit dem unteren Bereich des Werkstücks stehen, gedreht. Selbst wenn ein flacher Positionierungsbereich f vorgesehen ist, liegt der untere Bereich des Werkstücks W den beiden Rollen 120, 121 in jedem Bereich gegenüber. Die Rollen 120, 121 in jeder der Positionen liegen in einem Abstand zueinander, der etwas größer als der Umfangsabstand des flachen Bereichs f ist, so daß in jeder der beiden Positionen wenigstens eine der beiden Rollen 120, 121 in Berührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks W außerhalb des flachen Bereichs f steht. Da die beiden Antriebsrollen 120 in einem Abstand liegen, der größer als die Umfangslänge des flachen Bereichs ist, steht wenigstens eine der beiden Antriebsrollen 120 mit dem äußeren Umfang des Werkstücks in einer Position außerhalb des flachen Bereichs f in Verbindung. Das Werkstück W wird in einer vorgegebenen Schleifposition durch die vier unteren Rollen 120, 121 abgestützt und die Antriebsrollen 120 angetrieben. Die obere Halterollen 127 ist daher nicht immer notwendig. Wenn die Halterolle 127 vorgesehen ist, verhindert sie, daß das Werkstück W angehoben wird, und bewirkt, daß das Werkstück zuverlässig in der Schleifposition abgestützt und gedreht wird. Die Halterolle 127 wird durch die Feder 129 nach unten, d.h. radial in Richtung des Werkstücks W vorgespannt, so daß sie der Kontur des Werkstücks W folgt und stets in Druckberührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks einschließlich des flachen Bereichs f bleibt.
(Achte Ausführungsform)
19 bis 24 zeigen die achte Ausführungsform der Erfindung. 19 zeigt die Gesamtkonstruktion dieser Ausführungsform, bei der es sich ebenfalls um eine doppelseitige Schleifvorrichtung handelt. Diese Ausführungsform wird verwendet für Werkstücke mit flachem Positionierungsbereich und ohne diesen. Die Schleifvorrichtung umfaßt eine Horizontalspindel-Schleifmaschine 40 mit zwei Schleifköpfen und eine Antriebseinrichtung (130) zur Drehung des Werkstücks in Verbindung mit der Maschine. Die Antriebseinrichtung (130) ist im einzelnen in 20 bis 24 gezeigt. Für die folgende Beschreibung dieser Ausführungsform soll die vordere Seite der Ebene der 19 als "vorne", die hintere Seite als "hinten" bezeichnet werden, und die Ausdrücke "rechts" und "links" sollen entsprechend der Blickrichtung von vorne nach hinten verwendet werden. Folglich sollen die rechte und linke Seite in 19 als "rechts" und "links" bezeichnet werden.
Die Schleifmaschine 40 ist die gleiche wie die Maschine der sechsten Ausführungsform.
Die Antriebseinrichtung 130 befindet sich am linken Schleifkopf 43.
An der oberen Seite des Schleifkopfs 43 ist eine Basis 131 befestigt, die sich in Längsrichtung (Vorwärts-Rückwärts-Richtung) erstreckt und leicht nach rechts über den Schleifkopf 43 hinausgeht. Ein in waagerechter Richtung bewegliches Bauteil 132, das von hinten betrachtet L-förmig ausgebildet ist, ist auf der Basis 131 angebracht. Das bewegliche Bauteil 132 ist vorwärts und rückwärts über die obere Oberfläche der Basis 131 mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs beweglich. An der rechten Seite des Bauteils 132 befindet sich ein Hubglied 133 in der Form einer Platte, das sich vertikal erstreckt. Das Hubglied 133 ist aufwärts und abwärts über die rechte Seitenfläche des beweglichen Bauteils 132 beweglich.
Das untere Ende des Hubgliedes 133 ist im Mittelbereich in bezug auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung im Mittelbereich trapezförmig ausgeschnitten. Ein mit statischem Druck arbeitender Stützblock 135 in der Form einer senkrechten Platte ist im oberen Bereich des Hubgliedes 133 am unteren Randbereich des Mittelteils des Ausschnitts 134 befestigt. Der Block 135 wird beispielsweise dadurch hergestellt, daß rechte und linke Platten 136, 137 gegenüberliegend verbunden werden. Der Block 135 ragt nach unten über den ausgeschnittenen unteren Rand des Hubgliedes 133 hinaus und besitzt eine zurückspringende bogenförmige Kante mit kreisbogenförmige Krümmung mit einem Durchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48 ist. Die maximale Breite des Blocks 135, der nach unten über das Hubglied 133 hinausragt, ist, bezogen auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung, etwas geringer als der Außendurchmesser des Werkstücks W. Dieser Bereich weist einen Schlitz 138 auf, der sich über die gesamte Breite und ebenfalls über den unteren Rand erstreckt. Die seitliche Abmessung (Rechts-Links-Richtung) des Schlitzes 138 ist etwas größer als die Dicke des Werkstücks W. Statischer Druck wird in Nuten 139 aufgebaut, die in gegenüberliegenden Oberflächen der Platten 136, 137 ausgebildet sind, die den Schlitz 138 begrenzen. Die Nuten 139 in den Platten 136, 137 stehen mit Luftzufuhr-Schläuchen 141, 142 über Bohrungen 140 in Verbindung.
Auf der rechten Seite des Hubgliedes 133 befinden sich zwei vordere und hintere Öffnungs- und Schließglieder 143, die parallel zu dem Hubglied 133 angeordnet sind und jeweils die Form einer Platte aufweisen, sowie die Luftzylinder 134 zum Öffnen und Schließen der Glieder 130. Zwei Stifte 145 erstrecken sich waagerecht nach rechts und sind im vorderen und hineren Bereich der Hubglieder 133 in Richtung des Endbereichs des Hubgliedes 133 vorgesehen. Ein oberer Bereich jedes Öffnungs- und Schließgliedes 143 ist drehbar auf dem Stift 145 etwa in der Mitte des Gliedes 143, bezogen auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung, angeordnet. Der Zylinder 144 ist mit Arbeitsrichtung nach unten im oberen Bereich des Hubgliedes 133 in dessen Mitte in bezug auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung befestigt. Der Zylinder 144 weist eine Kolbenstange 144a auf, deren unteres Ende jeweils über ein Verbindungsglied 146 mit den Öffnungs- und Schließgliedern 143 am oberen Ende verbunden ist. Ein Anschlag 147 zur Begrenzung der Abwärtsbewegung der Kolbenstange ist an dem Hubglied 133 in einer Position unterhalb des Zylinders 144 und geringfügig oberhalb des Blocks 135 befestigt. Die Höhe des Anschlags 147 ist einstellbar. Wenn die Kolbenstange 144a in die untere Endposition vorrückt und mit dem Anschlag 147 in Berührung kommt, werden die Öffnungs- und Schließglieder in die geschlossene Position gebracht, in der sie im wesentlichen senkrecht mit geschlossenen unteren Enden angeordnet sind, wie 21 zeigt. Wenn die Kolbenstange 144a in die obere End position zurückgezogen wird, die in vorgegebenem Abstand oberhalb des Anschlags 147 liegt, werden die beiden Öffnungs- und Schließglieder 143 in eine offene Position geschwenkt, in der ihre unteren Enden voneinander getrennt sind, wie 24 zeigt.
Drei Rollen 148, 149 sind an den Öffnungs- und Schließglieder 143 auf der rechten Oberfläche gelagert, die nach außen über den ausgeschnittenen Rand des Hubgliedes hinausragen. Die Rollen sind um waagerecht nach rechts gerichtete Achsen drehbar. Ein endloser Treibriemen 150, 151 ist um die drei Rollen 148, 149 jedes Gliedes 143 herumgelegt. Die Treibriemen 150, 151 dienen zum Halten des Werkstücks W, das von dem Block 135 und zwischen den Schleifscheiben 47, 48 herausragt. Das Werkstück wird an diametral gegenüberliegenden Seiten, bezogen auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung, am äußeren Umfang erfaßt und radial abgestützt sowie um seine eigene Achse gedreht. Die Treibriemen bestehen aus einem geeigneten flexiblen Material, wie etwa Gummi. Die Treibriemen 150, 151 weisen eine flache äußere Oberfläche und eine Breite auf, die größer als die Dicke des Werkstücks W ist. Der Mittelpunkt der Breite der Treibriemen 150, 151 liegt im wesentlichen in der Mitte, bezogen auf die Rechts-Links-Richtung, des Schlitzes 138 in dem Block 135.
Die drei Rollen 148, 149 sind auf dem nach unten ragenden Teil des Öffnungs- und Schließgliedes 143 in oberen und unteren Positionen sowie innen in bezug auf die Vorwärts-Rückwärts-Richtung und in mittlerer Höhe des vorspringenden Bereichs und außerhalb in bezug auf die Vorwärts-Rückwärts Richtung angeordnet. Die drei Rollen 149 auf dem rückwärtigen Öffnungsund Schließglied 143 und die beiden hinteren Rollen 149 des vorderen Öffnungs- und Schließglieds 143 sind jeweils Führungsrollen, die auf einem nicht gezeigten Stift frei in bezug auf die Glieder 143 drehbar sind. Der rückwärtige Riemen 151 ist ein angetriebener Riemen, der in seiner Längsrichtung zusammen mit dem Werkstück W bewegt wird. Die vordere Rolle 148 auf dem vorderen Öffnungs- und Schließglied 143 ist eine Antriebsrolle, die durch einen Elektromotor 152 angetrieben wird. Der vordere Treibriemen 150 auf dieser Rolle ist ein Antriebsriemen, der in Längsrichtung zur Drehung des Werkstücks W angetrieben wird. Der untere vorspringende Bereich des vordere Öffnungs- und Schließgliedes 143 ist mit einer Bohrung 153 versehen, die in Vorwärts-Rückwärts-Richtung langgestreckt ist, wenn das Öff nungs- und Schließglied in der geschlossenen Stellung steht. Das vordere oder recht Ende des Motors 152, das waagerecht nach rechts gerichtet ist, ist in die langgestreckte Bohrung 153 so eingefügt, daß der Motor in der Bohrung 153 in Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegt werden kann, nicht jedoch in Axialrichtung der Bohrung, also von rechts nach links. Die Antriebsrolle 148 ist am äußeren Ende der Motorwelle in nicht gezeigter Weise befestigt, die nach rechts durch das Öffnungs- und Schließglied 143 hindurchragt. Das vordere Glied 143 ist auf der linken Oberfläche in seinem unteren vorspringenden Bereich mit einem Federkolben 154 versehen, der den Motor 152 nach innen vorspannt, so daß die Antriebsrolle 148 nach vorne vorgespannt wird und der Treibriemen 150 gespannt wird.
Die beiden Treibriemen 150, 151 bewirken eine radiale Abstützung zur Festlegung der Position des Werkstücks W in Radialrichtung. Die Antriebsrolle 148 bildet die Antriebsrolle zur Drehung des Werkstücks W.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48 etwa 70 % des Durchmessers des Werkstücks W. Der Mittelpunkt c des Werkstücks W in der Schleifposition liegt zwischen den äußeren und inneren Umfangslinien des oberen Bereichs der Schleifflächen 47a, 48a.
Auch in diesem Falle ist eine nicht gezeigte Lade- und Entladeeinrichtung in geeigneter Position an der Rückseite der Schleifmaschine 40 vorgesehen. Die Basis 131 der Antriebseinrichtung 130 liegt oberhalb dieser Lade- und Entladeeinrichtung.
Das Werkstück W wird beispielsweise wie folgt geschliffen.
Wenn der Schleifvorgang beginnen soll, befindet sich das Hubglied 133 in einer angehobenen Bereitschaftsposition, in der der untere Bereich der Öffnungs- und Schließglieder 143 oberhalb der Schleifscheiben 47,48 liegt, und die vorderen und hinteren Schließglieder 143 befinden sich in der offenen Position. In dieser Stellung bewegt sich das bewegliche Glied 132 zunächst in eine Position oberhalb der Ladevorrichtung. Die Ladevorrichtung trägt jeweils ein Werkstück in die angegebene Ladeposition ein, in der die Werkstück-Oberflächen senkrecht stehen und nach rechts und links gewandt sind. Das bewegliche Bauteil 132 hält an, wenn die Treibriemen 150, 151 der Öffnungs- und Schließglieder in der offenen Position in eine Stellung unmittelbar oberhalb des Werkstücks W in der Ladeposition gebracht werden. Anschließend sinkt das Hubglied 133 in die Ladeposition ab. Dadurch wird das Werkstück W in den Zwischenraum zwischen dem vorderen und hinteren Treibriemen 150, 151 gebracht, während der obere Bereich des Werkstücks W in dem Schlitz 131 des Blockes 135 liegt. Das Werkstück wird in Axialrichtung durch den statischen Druck der Luft gehalten, die den Nuten 139 zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt liegen die vorderen und hinteren Treibriemen 150, 151 in Abstand zu den vorderen und hinteren Umfangsbereichen des Werkstücks W, wie es in 24 gezeigt ist. Anschließend fährt die Kolbenstange 144a bis zur Berührung des Anschlags 147 aus, so daß die Öffnungsund Schließglieder 143 geschlossen werden. Wenn die Glieder 143 geschlossen sind, verringert sich der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Bereichen der vorderen und hinteren Treibriemen 150, 151 auf ein Maß, das kleiner ist als der Durchmesser des Werkstücks W. Während die Glieder 143 nach und nach geschlossen werden, kommen die vorderen und hinteren Umfangsbereiche des Werkstücks in Druckberührung mit den Treibriemen 150,151. Dadurch biegen sich die Treibriemen 150, 151 nach vorne und hinten auswärts entlang dem äußeren Umfang des Werkstücks W. Bei dieser Ausführungsform kommen die vorderen und hinteren Bereiche des Werkstücks W mit etwa 1/4 ihres Umfangs in Druckberührung mit den Treibriemen 150, 151, wenn die Glieder 143 vollständig geschlossen sind, so daß das Werkstück W in Radialrichtung abgestützt wird. Wenn die Glieder 143 geschlossen sind, wird das Hubglied 133 in seine Bereitschaftsposition angehoben. Folglich wird das Werkstück W durch die Treibriemen 150, 151 und den Block 135 abgestützt und von der Ladevorrichtung abgehoben.
Nach dem Anheben des Hubgliedes 133 in die Bereitsschaftsposition bewegt sich das bewegliche Bauteil 132 bis in eine Position oberhalb einer Linie durch die gegenüberliegenden Schliefscheiben 47, 48. Dieser Bewegung folgt ein Absenken des Hubgliedes 133 in eine vorgegebene Schleifposition, und die Antriebsrolle 48 beginnt mit der Drehung. Wenn das Hubglied 133 in der Schleifposition steht, befindet sich das Werkstück W in der Schleifposition. Dabei liegt der untere Bereich des Werkstücks W zwischen den gegenüberliegenden Schleifscheiben 47, 48 und dem Mittelpunkt c zwischen den äußeren und inneren Umfangslinien der oberen Bereiche der Schleifflächen 47a, 48a, wie 21 zeigt. Die Drehung der Antriebsrolle 148 bewirkt einen Antrieb des Treibriemens 150 in dessen Längsrichtung, und der dem Werkstück W gegenüberliegende Abschnitt des Treibriemens bewegt sich in Umfangsrichtung des Werkstücks. Der Umfangsbereich des Werkstücks, der in Druckkontakt mit dem Treibriemen 150 steht, wird in Umfangsrichtung durch die zwischen dem Treibriemen 150 und dem Werkstück wirkende Reibkraft bewegt, so daß das Werkstück W gedreht wird. Durch die Drehung des Werkstücks W wird auch der Umfangsbereich des Werkstücks bewegt, der sich in Druckkontakt mit dem angetriebenen Treibriemen 151 befindet, so daß dieser Treibriemen 151 durch Reibkraft über das Werkstück bewegt wird. Folglich dreht sich das Werkstück W in der Schleifposition etwa um den Mittelpunkt c.
Wenn das Werkstück W in Rotation versetzt wird, nachdem das Hubglied 133 in die Schleifposition abgesenkt worden ist, werden die Schleifscheiben 47, 48 in ihre Schleifposition bewegt und in dieser Position über eine vorgegebene Zeitperiode gehalten, wie es bei der sechsten Ausführungsform der Fall ist. Während dieser Periode werden beide Oberflächen a, b des Werkstücks vollständig geschliffen. Da der Abstand zwischen den beiden Öffnungsund Schließgliedern 143 in der geschlossenen Position größer ist als der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48, kommen die Glieder 143 nicht mit den Schleifscheiben 47, 48 in Berührung. Bei Bedarf kann das Hubglied 133 aufwärts und abwärts während des Schleifvorgangs bewegt werden, wie es bereits im Zusammenhang mit der dritten Ausfürungsform beschrieben wurde, so daß das Werkstück W hin- und hergehend aufwärts und abwärts, d.h. in Richtung parallel zu den Schleifflächen 47a, 48a und entlang einer Linie durch den Mittelpunkt c des Werkstücks W und die Achse der Schleifscheiben 47, 48 bewegt wird.
Bei Beendigung des Schleifvorganges verlassen die Schleifscheiben 47, 48 das Werkstück W und bewegen sich weiter nach links und rechts in ihre Bereitschaftsposition. Danach wird die Antriebsrolle 148 angehalten, und das Hubglied 133 wird in seine Bereitschaftsposition angehoben. Wenn die Antriebsrolle 148 anhält, blieben auch die Treibriemen 150, 151 sowie das Werkstück W stehen. Dem Anheben des Hubgliedes 133 in die Bereitschaftsposition folgt die Bewegung des beweglichen Bauteils 132 in eine Position oberhalb der Ladevorrichtung, so daß sich das Werkstück W unmittelbar über die vorgegebe ne Entladeposition bewegt. Wenn das bewegliche Bauteil 132 angehalten wird, sinkt das Hubglied 133 in die Entladeposition ab. Die Kolbenstange 144 wird zurückgezogen und öffnet die Glieder 143, so daß das Werkstück W von den Treibriemen 150, 151 freigegeben und in die Entladeposition übertragen sowie durch die Entladevorrichtung ausgetragen wird.
Wenn das Werkstück W durch Öffnen der Glieder 143 freigegeben worden ist, wird das Hubglied 133 in seine Bereitschaftsposition angehoben. Dieser Vorgang wird anschließend zum Schleifen des nächsten Werkstücks wiederholt.
Die achte Ausführungsform arbeitet in der gleichen Weise wie die sechste Ausführungsform, mit der Ausnahme der zuvor erläuterten Schritte.
Gemäß der achten Ausführungsform werden die Treibriemen 150, 151, die aus einem elastischen Material bestehen, in Berührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks W gedrückt und frei entsprechend der Kontur des Werkstücks W verformt, so daß das Werkstück W zuverlässig gedreht werden kann, während sein äußerer Umfang durch die Treibriemen abgestützt wird, unabhängig davon, ob das Werkstück einen flachen Positionierungsbereich f aufweist oder nicht.
Eine Anzahl von Antriebsrollen 148 kann anstelle der einen Rolle zum Antreiben des Treibriemens vorgesehen sein. Im übrigen können auch beide Treibriemen 150, 151 angetriebene Riemen sein.
Obgleich sich die beiden Öffnungs- und Schließglieder 143 durch Schwenkung zum Öffnen und Schließen bewegen, können sie auch verschiebbar ausgebildet sein. Die Einrichtung zum Abstützen der Treibriemen 150, 151 muß nicht in jedem Falle vorgesehen sein. Sie können jedoch zweckmäßig sein.
(Neunte Ausführungsform)
25 bis 27 zeigen eine neunte Ausführungsform. 25 veranschaulicht dem Gesamtaufbau der doppelseitigen Schleifvorrichtung. Die neunte Ausführungsform wird verwendet für Werkstücke ohne flachen Positionierungsbe reich. Die Schleifvorrichtung umfaßt eine Horizontalspindel, Schleifmaschine 40 für doppelseitiges Schleifen sowie eine Antriebseinrichtung 155 zur Drehung des Werkstücks in Verbindung mit der Maschine. Die Antriebseinrichtung 155 ist im einzelnen in 26 und 27 gezeigt. In der folgenden Beschreibung der neunten Ausführungsform soll die vordere Seite der Ebene der 25 als "vorne" und die Rückseite als "hinten" bezeichnet werden. Die Ausdrücke "rechts" und "links" beziehen sich auf die Blickrichtung von vorne nach hinten, so daß die rechte und linke Seite der 25 mit "rechts" und "links" bezeichnet werden.
Die Schleifmaschine 40 hat den bereits in der sechsten Ausführungsform beschriebenen Aufbau. Linke und rechte Schleifscheiben 47, 48 werden in die gleiche Richtung, etwa in Gegenuhrzeigerrichtung bei Blickrichtung von links, mit der gleichen Geschwindigkeit wie bei dieser Ausführungsform gedreht.
Die Antriebseinrichtung 155 ist auf dem Bett 42 und teilweise auf dem linken Schleifkopf 43 angebracht.
Auf der oberen Seite des Schleifkopfs 43 ist eine Basis 156 befestigt, die nach rechts von dem Schleifkopf 43 vorspringt. Ein Stützblock 157 ähnlich demjenigen der sechsten Ausführungsform ist im oberen Bereich des rechten Endes der Basis 156 befestigt. Der Stützblock 157 weist einen vorderen Bereich auf, der nach unten über die Basis 156 hinausragt. Der untere Bereich des Stützblocks 157 mit einem Vorsprung 157a ist mit einem kreisförmig einwärts gekrümmten Rand versehen, der einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser der Schleifscheiben 47, 48 ist. Der kreisbogenförmige Rand liegt unmittelbar hinter den Schleifscheiben 47, 48. Der vordere Bereich des Blocks 157 einschließlich des Vorsprungs 157a ist mit einem Schlitz 158 versehen, der sich über die gesamte Höhe des Blocks und auch bis zu dem vorderen Rand erstreckt. Die Breite des Schlitzes 158 von rechts nach links ist etwas größer als die Dicke des Werkstücks W. Im unteren Bereich des Blocks 157 weisen die gegenüberliegenden rechten und linken Wände, die den Schlitz 158 begrenzen, Nuten 159 zur Bildung eines statischen Druckes auf. Die Nuten in den Wänden sind mit Luftzufuhrschläuchen 161, 162 über Bohrungen 160 verbunden.
Eine vertikale Stützplatte 163 erstreckt sich vorwärts, rückwärts und ist auf der oberen Seite des Betts 42 zwischen den gegenüberliegenden Schleifköpfen 43, 44 befestigt. Die Stützplatte 163 ist in der Seitenansicht von rechts oder links im wesentlichen U-förmig ausgebildet und besitzt einen vorderen Vorsprung 163a, der sich an der vorderen Seite der Schleifscheiben 47, 48 aufwärts erstreckt, sowie einen hinteren Vorsprung 163b, der sich hinter den Schleifscheiben 47, 48 aufwärts erstreckt, und zwar bis etwa zur mittleren Höhe der Schleifscheiben.
Ein erster Schuh 164 weist eine vordere Fläche auf, die schräg aufwärts gerichtet ist und das Werkstück abstützt, und deren Breite von rechts nach links größer als die Dicke des Werkstücks W ist. Der Schuh 164 befindet sich unmittelbar hinter dem Schlitz 158 in dem Vorsprung 157a des Blockes 157 und in einer Höhe, die etwas niedriger ist als die Achse der Schleifscheiben 47, 48. Stützglieder 165, 166 in der Form von Blöcken befinden sich schräg übereinander am oberen Ende des Vorsprungs 163a der Stützplatte und an der linken Oberfläche des mittleren Bereichs des hineren Vorsprungs 163a. Ein bewegliches Glied 168 liegt beweglich in einer Bohrung 167 an einem Ende des vorderen Stützgliedes 147. Die Bohrung ist nach rückwärts und unten gerichtet. Das bewegliche Bauteil 168 ist auf eine Schraube 169 aufgeschraubt, die drehbar durch die Bodenwand der Bohrung 167 von außen geschraubt ist, so daß die Position des beweglichen Bauteils 168 mit Hilfe der Drehung der Schraube 169 einstellbar ist. Ein Schuh 170 in der Form eines Stahlbandes ist an gegenüberliegenden Enden an dem beweglichen Bauteil 168 an dem hinteren Stützglied 166 befestigt. Der Schuh 170 wird unter Spannung gehalten durch Ziehen des beweglichen Bauteils 168 nach vorwärts mit Hilfe der Schraube 169. Der zweite Schuh 170 weist eine Dicke, gemessen von rechts nach links, auf, die etwas geringer als die Dicke des Werkstücks W ist, und eine schmale schräge obere Oberfläche zur Berührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks W und zur Abstützung des Werkstücks. In bezug auf die Seitenrichtung ist der zweite Schuh 170 im wesentlichen gegenüber dem Schlitz 158 des Blocks 157 angeordnet. Der Schuh 170 liegt zwischen den gegenüberliegenden Schleifscheiben und erstreckt sich unterhalb des Blockes 157 und unterhalb der Achse der Schleifscheiben 47, 48 von der hinteren, tieferen Position aufwärts zu der vorderen Position.
Die beiden Schuhe 164, 170 stützen das Werkstück W in Radialrichtung ab und definieren dessen Position. Die Schuhe und die Schleifscheiben 47, 48 bilden Antriebseinrichtungen zur Drehung des Werkstücks W.
Ferner ist wiederum eine nicht gezeigte Lade- und Entladevorrichtung wie bei der sechsten Ausführungsform vorgesehen.
Das Werkstück W wird beispielsweise wie folgt geschliffen.
Zunächst wird das Werkstück W durch die Ladevorrichtung in den Zwischenraum zwischen den beiden Schleifscheiben 47, 48 durch den Schlitz 158 des Blockes 157 hindurch eingebracht und auf den beiden Schuhen 164, 170 abgestützt. Folglich befindet sich etwa die Hälfte des Werkstücks W zwischen den beiden Schleifscheiben 47, 48, während etwa die hintere Hälfte im unteren Bereich des Schlitzes 158 liegt und das Werkstück W kontaktlos in Axialrichtung durch den statischen Luftdruck in den Nuten 159 des Blocks 157 abgestützt wird, während das Werkstück radial durch die Schuhe 154, 170 gehalten wird. Der hintere Bereich des Werkstücks W, der aus dem Block 157 herausragt und knapp unterhalb des Mittelpunktes c des Werkstücks liegt, wird durch den ersten Schuh 164 abgestützt, und der vordere Bereich wird außerhalb des Blocks 157 zwischen den Schleifscheiben 47, 48 und geringfügig vor dem Mittelpunkt c durch den zweiten Schuh 170 abgestützt.
Wenn das Werkstück W in der Schleifposition abgestützt ist, werden die Schleifscheiben 47, 48 zusammengeführt, so daß die Schleifflächen 47a, 48a in Berührung mit den Oberflächen a, b des Werkstücks kommen. Dadurch wird der vordere Bereich des Werkstücks W zwischen den Schleifscheiben 47, 48 gehalten, während der Mittelpunkt c des Werkstücks zwischen den äußeren und inneren Umfangslinien des hinteren Bereichs der Schleifflächen 47a, 48a liegt. Da der äußere Umfang des Werkstücks W lediglich in Berührung mit den Schuhen 164, 170 steht und dadurch die Drehung des Werkstücks W nicht verhindert wird, erhält das Werkstück W einen Drehimpuls durch die Schleifscheiben 47, 48, die sich in die gleiche Richtung drehen, und dreht sich somit bei gleichzeitigem Gleiten auf den Schuhen 164 und 179. Folglich dreht sich das Werkstück etwa um seinen Mittepunkt c in die gleiche Richtung wie die Schleifscheiben 47, 48 beispielsweise entgegen Uhrzeigerrichtung, von links in der Zeichnungen gesehen. Die Schleifscheiben 47, 48 werden in eine vorgegebene Schleifposition gebracht, die von der Dimension des geschliffenen Werkstücks W abhängt, und in dieser Position für einen vorgegebenen Zeitraum gehalten. Während dieser Periode werden die Oberflächen a, b des Werkstücks gleichzeitig vollständig geschliffen, wie es auch bei der sechsten Ausführungsform der Fall ist, und zwar aufgrund der Drehung der Schleifscheiben 47, 48 und der daraus resultierenden Drehung des Werkstückes.
Bei Beendigung des Schleifvorganges werden die Schleifscheiben 47, 48 zurückgezogen in ihre Bereitschaftsposition. Dadurch erhält das Werkstück W keinerlei weiteren Drehimpuls, so daß es anhält. Es wird durch die Ladevorrichtung durch den Schlitz 158 des Blocks 157 nach oben entnommen.
Mit Ausnahme dieser Merkmale arbeitet die neunte Ausführungsform ebenso wie die sechste Ausführungform.
Obgleich die axiale Abstützung bei der sechsten bis neunten Ausführungsform mit Hilfe von statischem Luftdruck erfolgt, können andere Fluide, wie etwa Wasser, verwendet werden.
Die sechste, siebte und neunte Ausführungsform können so abgewandelt werden, daß die Antriebseinrichtung zum Drehen des Werkstücks das Werkstück parallel zu den Schleifflächen während der Drehung hin- und herbewegt. In diesem Falle können beispielsweise die Stützeinrichtungen für die Radialabstützung zusammen mit dem Stützblock zur Abstützung mit Hilfe von statischem Druck in Axialrichtung hin- und herbewegt werden, oder nur die radialen Abstützungen. Die Abstützung mit Hilfe von statischem Druck erfolgt kontaktlos, so daß es nur notwendig ist, die radiale Abstützung hin- und herzubewegen, die axiale Abstützung dagegen stehenzulassen.
Obgleich die sechste bis neunte Ausführungsform Horizontalspindelmaschinen betreffen, bei denen die Schleifscheiben eine waagerechte Achse aufweisen, können sie entsprechend auch aus Vertikalspindelmaschinen ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung eignet sich auch zum Schleifen dünner, flacher, scheibenförmiger Werkstücke anderer Art als Halbleiterplatten.

Claims

Doppelseitige Schleifvorrichtung für dünne scheibenförmige Werkstücke (W), mit zwei drehbaren Schleifscheiben (12, 13; 47, 48) mit gegenüberliegenden kreisförmigen Schleifflächen (12a, 13a; 47a, 48a) an den Endflächen, die so angeordnet sind, daß sie relativ zueinander axial beweglich sind und mit Einrichtungen (14, 36, 37, 49, 86, 97, 99, 104, 120, 121, 150, 151, 164, 170) zur radialen Abstützung des Werkstücks (W) in bezug auf die Radialrichtung und Einrichtungen (15, 16, 34, 35, 38, 39, 51, 90, 91, 109, 112, 117, 118, 135, 138, 157, 158) zur axialen Abstützung und Festlegung des Werkstücks (W), dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (2, 32, 41, 87, 106, 130, 155) zur Drehung des Werkstücks um seine eigene Achse bei gleichzeitiger Abstützung des Werkstücks in der Schleifposition zwischen den Schleifscheiben vorgesehen ist, derart, dass die gegenüberliegenden Oberflächen (a, b) des Werkstücks (W) den Schleifflächen (12a, 13a; 47a, 48a) der Schleifscheiben (12, 13; 47, 48) gegenüberliegen, während der äußere Umfang des Werkstücks (W) den äußeren Umfang jeder der Schleifscheiben schneidet und der Mittelpunkt (c) des Werkstücks (W) innerhalb der Schleifflächen liegt, und dass eine der axialen und radialen Stützeinrichtungen die Antriebsmittel zur Drehung des Werkstücks (W) umfaßt.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (2, 32, 41, 87, 106, 130, 155) Einrichtungen zur hin- und hergehenden Bewegung des Werkstücks (W) parallel zu den Schleifflächen (12a, 13a; 47a, 48a) während der Drehung des Werkstücks (W) um seine eigene Achse umfaßt.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Stützeinrichtungen wenigstens drei Führungsrollen (14, 36, 37, 49) umfassen, die den äußeren Umfang des Werkstücks in Bereichen berühren, die außerhalb der Schleifscheiben (12, 13; 47, 48) liegen.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Stützeinrichtungen wenigstens drei Halte- oder Antriebsrollen (15, 16; 38, 39) umfassen, die den äußeren Umfang des Werkstücks (W) in Bereichen berühren, die außerhalb der Schleifscheiben (12, 13; 47, 48) liegen, wobei die Rollen teilweise Antriebsrollen und teilweise freilaufende Halterollen sind.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den in Axialrichtung des Werkstücks (W) wirkenden Rollen die Rollen (38, 51) auf einer Seite des Werkstücks (W) mit Federkraft gegen die Werkstückoberfläche auf das Werkstück einwirken und dieses gegen die auf der anderen Seite liegenden Rollen drücken.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axial abstützenden Rollen auf einer Seite des Werkstücks (W) Halterollen (16; 51) sind, und daß diese Halterolle auf einem gemeinsamen ersten Stützglied (60) angebracht sind, und daß die radialen Führungsrollen und die axialen Halterollen sowie die Antriebsrollen auf der anderen Seite an einem gemeinsamen zweiten Stützglied (65, 75, 81) angeordnet sind, und daß die Stützglieder relativ zueinander in Axialrichtung des Werkstücks (W) beweglich sind.
Schleifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Stützeinrichtungen zwei Treibriemen (34, 35) umfassen, die mit zwei Bereichen auf einer Oberfläche des Werkstücks außerhalb der Schleifscheiben (47, 48) zur Drehung des Werkstücks in Berührung treten, und daß axial wirkende Halterollen (38, 39) auf der gegenüberliegenden Seite des Werkstücks zum Andrücken des Werkstücks gegen die Treibriemen (34, 35) vorgesehen sind.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Treibriemen (34, 35) parallel zueinander angeordnet sind und jeweils einen Werkstück-Transportbereich (34a, 35a) mit einer Oberfläche zur Berührung des Werkstücks (W) aufweisen, und daß die Treibriemen in Lade- und Entladerichtung des Werkstücks zum Ein- und und Austragen des Werkstücks sowie in entgegengesetzte Richtung zur Drehung des Werkstücks beweglich sind, daß die axial wirkenden Halterollen (38, 39) aufwärts und abwärts zwischen einer Bereitschaftsposition oberhalb des Werkstücks und einer Betrebsposition in Druckkontakt mit dem Werkstück beweglich sind, daß wenigstens zwei radial wirkende Führungsrollen in fester Position, die das einlaufende Werkstück am äußeren Umfang erfassen und in der Schleifposition festhalten, und wenigstens eine bewegliche Führungsrolle (37) umfassen, die mit dem äußeren Umfang des Werkstücks in der Schleifposition in Berührung tritt, wobei die bewegliche Führungsrolle (37) aufwärts und abwärts zwischen einer Bereitschaftsposition oberhalb des Werkstücks auf den Treibriemen (34, 35) und einer Betriebsposition in Be rührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks auf den Treibriemen (34, 35) beweglich ist.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbereiche (34a, 35a) der Treibriemen (34, 35) durch ein unter den Treibriemen liegendes Führungsglied abgestützt werden.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axial abstützenden Halterollen (38, 39) und die bewegliche radial abstützende Führungsrolle (37) an einem Hubglied (80) angebracht sind und mit diesem aufwärts und abwärts beweglich sind.
Schleifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Stützeinrichtung eine mit statischem Fluiddruck arbeitende Stützeinrichtung mit zwei gegenüberliegenden Oberflächen auf beiden Seiten des Werkstücks (W) ist, aus der das Werkstück teilweise zwischen die Schleifscheiben (47, 48) herausragt und die das Werkstück kontaktlos festhalten, wobei radiale Stützeinrichtungen (90, 91, 117, 135, 157) Antriebsfunktion aufweisen.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Stützeinrichtung wenigstens zwei Führungsrollen (97, 104, 120, 121) umfaßt, die den äußeren Umfang des Werkstücks berühren und dessen Position definieren, wobei wenigstens eine der radial wirkenden Führungsrollen eine Antriebsrolle zum drehen des Werkstücks ist.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheiben (12, 13; 47, 48) tassenförmig ausgebildet sind und einen äußeren Umfangsbereich mit einer ringförmigen Stirnfläche aufweisen, die die Schleiffläche (12a, 13a; 47a, 48a) bildet, daß die radial wirkenden Stützeinrichtungen wenigstens zwei Führungsrollen umfassen, von denen eine (99) im Mittelpunkt der Schleifscheiben (47,48) innerhalb der Schleifflächen (47a, 48a) liegt und um die Achse der Schleifscheiben zur Berührung des äußeren Umfangs des Werkstücks (W) zwischen den Schleifscheiben drehbar ist, und die anderen (97, 104) den äußeren Umfang des Werkstücks außerhalb der Schleifscheiben berührt und von diesen eine (97) Antriebsrolle zur Drehung des Werkstücks ist.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur radialen Abstützung wenigstens zwei radial wirkende Stützrollen umfassen, die den äußeren Umfang des Werkstücks außerhalb der Schleifscheiben (47, 48) und außerhalb der axialen Stützeinrichtung (90, 91, 117, 135, 157) abstützen, wobei beide radial wirkenden Rollen (120, 121) einen Umfangsabstand aufweisen, der größer als das Umfangsmaß eines flachen Positionierungsbereichs (f) am äußeren Umfang des Werkstücks, wobei wenigstens zwei dieser Führungsrollen Antriebsrollen sind.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Stützeinrichtungen zwei Treibriemen (150, 151) umfassen, die so angeordnet sind, daß sie in Berührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks (W) auf radial gegenüberliegenden Seiten kommen, die außerhalb der Schleifscheiben und außerhalb der axial Stützeinrichtungen (135) liegen, und daß wenigstens einer der Treibriemen (150, 151) in Umfangsrichtung des Werkstücks antreibbar ist.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Stützeinrichtungen Schuhe (164, 170) umfassen, die in Berührung mit dem äußeren Umfang des Werkstücks in zwei vorgegebene Positionen treten, und daß das Werkstück durch die Rotation der Schleifscheiben (47, 48) und die Wirkung der Schuhe drehbar ist.