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Dokumentenidentifikation DE19729525A1 17.09.1998
Titel Vorrichtung für den Transport von Substraten
Anmelder Leybold Systems GmbH, 63450 Hanau, DE
Erfinder Bangert, Stefan, 36396 Steinau, DE;
Krämer, Harald, 63538 Großkrotzenburg, DE;
Jansen, Erwin, 63755 Alzenau, DE;
Freitag, Hartmut, 01139 Dresden, DE;
Hagedorn, Jochen, 01187 Dresden, DE
DE-Anmeldedatum 10.07.1997
DE-Aktenzeichen 19729525
Offenlegungstag 17.09.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.09.1998
IPC-Hauptklasse B65G 49/07
IPC-Nebenklasse B65G 47/90   
Zusammenfassung Bei einer Vorrichtung für den Transport von kreisscheibenförmigen Substraten, beispielsweise von digital video discs, von Ausgangsstationen (3, 4) über mehrere Prozeßstationen (10, 11, 12) zu Endstationen (5, 6), wobei die Prozeßstationen das Bearbeiten, z. B. Beschichten, Kontrollieren, Sortieren und Sammeln der Substrate bewirken, und wobei Greiferarme (14, 15 bzw. 18, 19 bzw. 38) mit Greifern oder Saughebern (20 bis 25) den Weitertransport der Substrate von Station zu Station ermöglichen, ist eine Motor-Getriebeeinheit (26) mit einer Schwenkeinrichtung (31 bis 36) und zwei getrennt voneinander ansteuerbaren Hubeinrichtungen (27, 29 bzw. 30, 37), die mit Greiferarmen (18, 19) zusammenwirkt, vorgesehen, wobei das eine Förderstation (8) bildende Getriebe (26) in gleichem Abstand von mehreren Stationen, beispielsweise der Bereitstellstation (7), den Lackierstationen (10, 11), der Rückförderstation (9) und der Prüfstation (39) angeordnet ist, und wobei die beiden Hubeinrichtungen (27, 29 bzw. 30, 37) der Motor-Getriebeeinheit (26) gleichzeitig mit ihren Greiferarmen (18, 19) gleiche und/oder unterschiedliche Hubbewegungen (Vertikalbewegungen) und diese überlagernde oder sich an diese anschließende Schwenkbewegungen ausführen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Transport von kreisscheibenförmigen Substraten, beispielsweise von digital video discs, von als Karusselltransporteinrichtungen ausgebildeten Ausgangsstationen über mehrere Prozeßstationen zu Endstationen, wobei die Prozeßstationen das Bearbeiten, z. B. Beschichten, Lackieren, Verkleben, Trocknen, Abkühlen, Kontrollieren und Sortieren und Sammeln der Substrate bewirken und wobei Greiferarme Greifern oder Saughebern den Weitertransport der Substrate von Station zu Station ermöglichen.

Bekannt ist eine Vorrichtung (DOS 41 27 341) zum selbsttätigen Gießen, Beschichten, Lackieren, Prüfen und Sortieren von Werkstücken - insbesondere von kreisscheibenförmigen, flachen Substraten aus Kunststoff, wie beispielsweise optischen oder magneto-optischen Datenspeichern - mit mindestens einer die Substrate von einer Herstellstation, beispielsweise einer Spritzgießmaschine, zu den Bearbeitungsstationen weiterbefördernden Transporteinrichtung und mit jeweils einer Ablagestation zur getrennten Ablage von fertig bearbeiteten und als einwandfrei befundenen und von mit Fehlern behafteten Werkstücken, die gekennzeichnet ist durch eine Substrattransporteinrichtung mit einem längs einer geraden Linie hin und her bewegbaren Transportschlitten mit jeweils drei beiderseits des Schlittens angeordneten Transportarmen mit Substrathaltern, einer auf der einen Seite des Transportschlittens vorgesehenen Vakuumbeschichtungsvorrichtung und einer auf der anderen Seite des Transportschlittens angeordneten Ablageeinrichtung mit mindestens je einer Ablage für gut befundene und für auszusondernde Substrate und einer Vorrichtung zur Qualitätsprüfung und mit einer in der Bewegungsrichtung des Transportschlittens der Spritzgießmaschine gegenüberliegend angeordneten Karussell-Transporteinrichtung oder einem Drehtisch mit verschiedenen, an seinen Umfang angeordneten Lackier-, Trocknungs-, Bedruckungs-, Bildkontroll- und Zentriereinrichtungen, wobei der Drehtisch die Substrate in einer Vielzahl von Transportschritten - vorzugsweise in neunzehn Transportschritten - auf einer Kreisbahn um volle 360 Grad um die vertikale Rotationsachse des Drehtisches bewegt und wobei der Transportschlitten bei seiner Bewegung in der einen Richtung mit seinem ersten Arm ein erstes Substrat in einem einzigen Transportschritt von der Übernahmestation der Abgabestation zur Ein- bzw. Ausschleusstation der Vakuumbeschichtungsvorrichtung transportiert und ebenso gleichzeitig mit dem Transportarm ein zweites Substrat von der Beschichtungsstation zu einer Lackierstation und ebenso ein drittes Substrat von der Lackierstation zum Drehtisch bewegt, der sich schrittweise und im gleichen Takt dreht, und wobei der Transportschlitten bei seiner anschließenden Bewegung in entgegengesetzter Richtung ein fertig bearbeitetes Werkstück zur Prüfvorrichtung und ein bereits geprüftes Werkstück von hier aus zur zweiten Ablage transportiert.

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit bzw. ihre Arbeitszyklen von der am langsamsten arbeitenden Bearbeitungsstation - der Lackiereinrichtung - bestimmt wird, so daß die Leistung der gesamten Vorrichtung begrenzt bleibt.

Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung dieser Art (DOS 44 08 537) bei der mindestens ein mit Substrathaltern versehenes Karussell sowohl mit einem ersten zweiarmigen Manipulator, dessen Arme jeweils einen Greifer aufweisen, als auch mit einem zweiten zweiarmigen Manipulator, dessen beide Arme jeweils mehrere Greifer aufweisen, zusammenwirkt, wobei der zweite Manipulator vom zweiten Karussell in einem Zeitabschnitt gleichzeitig mehrere Substrate abhebt und der korrespondierenden zweiten Prozeßstation zuführt, die zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Substrate ausgebildet ist, während der erste Manipulator in demselben Zeitabschnitt vom zweiten Karussell in mehreren Schwenkbewegungen seiner beiden Greiferarme jeweils ein Substrat abhebt und der ersten Prozeßstation, die zur Bearbeitung von jeweils einem Substrat ausgebildet ist, zuführt, bzw. von dieser Prozeßstation aus auf das zweite Karussell zurücktransportiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der infrage stehenden Art so auszubilden, daß mit nur einem Antrieb mit Greiferarmen zwei Substratpaare gleichzeitig bearbeitet, insbesondere verklebt werden können, und zwar bei möglichst geringem Steuerungsaufwand. Außerdem sollen die Bewegungen der Greiferarme eine Kollision untereinander ausschließen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Motor-Getriebeeinheit mit einer Schwenkeinrichtung und zwei getrennt voneinander ansteuerbaren Hubeinrichtungen, die mit Manipulatoren oder Greiferarmen zusammenwirkt, wobei das eine Förderstation bildende Getriebe mit Greiferarmen in gleichem Abstand von mehreren Stationen, beispielsweise der Bereitstellstation, den Lackierstationen, der Rückförderstation und der Prüfstation angeordnet ist, und wobei die beiden Hubeinrichtungen der Motor-Getriebeeinheit gleichzeitig mit ihren Greiferarmen gleiche und/oder unterschiedliche Hubbewegungen (Vertikalbewegungen) und diese überlagernde oder sich an diese anschließende Schwenkbewegungen ausführen.

Vorzugsweise sind die beiden Greiferarme jeweils mit mindestens zwei Greifern versehen, wobei der eine Greiferarm mit der Dreh-Hub-Welle der Motor- Getriebeeinheit und der andere Greiferarm zusätzlich mit einem Hubantrieb gekoppelt ist, der seinerseits an der Dreh-Hub-Welle abgestützt ist und über den der Greiferarm gegenüber dem Getriebekopf der Dreh-Hub-Welle vertikal bewegbar ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in den anhängenden Zeichnungen rein schematisch näher dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung in der Draufsicht,

Fig. 2 die beiden Greiferarme der Vorrichtung nach Fig. 1 in der Draufsicht und in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 den Dreh-Hub-Antrieb in der Seitenansicht und

Fig. 4 den Dreh-Hub-Antrieb gemäß Fig. 3 in der Draufsicht, teilweise im Schnitt nach den Linien D-E.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus einem Maschinengestell 2 mit insgesamt sechs auf diesem Gestell angeordneten Karussellstationen 3 bis 7 und 9, den beiden Lackierstationen 10, 11, der Trocknungsstation 12, der Förderstation 8, dem Schaltschrank 13 und der Prüfstation 39.

Das insgesamt acht Substrataufnahmen aufweisende Karussell 7 wird im Maschinentakt in Pfeilrichtung A jeweils um einen Drehwinkel von 45° weitergeschaltet, wobei jeweils zweimal nacheinander ein Substrat von der einen und danach zweimal von der anderen Eingabestation 3 bzw. 4 vom zugeordneten Transportarm 14 bzw. 15 auf der jeweils benachbarten Substrataufnahme 16, 17,. . . des Karussells 7 abgelegt wird. Nach einem weiteren Schwenk des Karussells 7 um einen Drehwinkel von 90°, d. h. nach zweimaligem Weiterschalten des Karussells 7, gelangen jeweils zwei zuvor aufgenommene Substrate in den Bereich der mit zwei Greiferarmen 18, 19 versehenen Förderstation 8, deren einer Greiferarm 18 daraufhin mit seinen beiden Saughebern 20, 21 in einer abgesenkten Stellung beide Substrate gleichzeitig aufnimmt und diese dann beide in einer Schwenkbewegung entgegen der Pfeilrichtung B um einen Drehwinkel von 120° in den Bereich der beiden Lackierstationen 10, 11 bringt und die Substrate dort ablegt, wobei zur besseren Erklärung des Vorgangs angenommen wird, daß sich auf den Lackiertellern der beiden Lackierstationen 10, 11 bereits jeweils ein gerade zuvor lackiertes Substrat befindet.

Für diesen Transport der Substrate von der Karussellstation 7 zu den Lackierstationen 10, 11 wird der kreisscheibensektorförmig ausgebildete Transportarm 18 abgesenkt (Fig. 2), dann angehoben und nach dem Schwenk abermals abgesenkt und wieder angehoben.

Nach dem Ablegen der beiden Substrate auf den Lackierstationen 10, 11 schwenkt der Transportarm 18 in die Ausgangsstation in Pfeilrichtung B zurück, um abermals abgesenkt zu werden und um damit zwei weitere Substrate von den Karussellstationen 3 oder 4 zu übernehmen. Gleichzeitig mit dieser Schwenkbewegung in Pfeilrichtung B ist der zweite Greiferarm 19 mit den Greifern 24, 25 in die Position oberhalb der beiden Lackierstationen 10, 11 bzw. den von diesen bearbeiteten (lackierten) Substraten und mit den Greifern 22, 23 in die Position oberhalb der UV-Trockenlampe 12 bewegt worden. Um beim Absenken der Greiferarme 18 und 19 ein Kollidieren der Greifer 22 bis 25 mit den parallel dazu arbeitenden Lackierstationen und der UV-Trockenlampe auszuschließen, wird vor dem Absenken des Greiferarmes 18 und damit auch vor dem Absenken des Greiferarmes 19 durch einen zweiten Hubantrieb 37 der Greiferarm 19 mit seinen vier Greifern in entgegengesetzter Richtung zur Absenkbewegung nach oben bewegt. Um diese Hub-Differenz a zwischen dem Greiferarm 18 und dem Greiferarm 19 zu ermöglichen, ist das in Fig. 3 dargestellte Hub-Schwenk-Getriebe 26 mit einem Hubtrieb 37 versehen, über das die beiden Greiferarme 18, 19 bewegt werden. Das Getriebe 26 weist einen Motor 27 auf, der die Spindel 28 antreibt, so daß die Spindelmutter 29 je nach Drehrichtung in Pfeilrichtung C auf- oder abbewegt wird, wobei diese Hubbewegung auf den Getriebekopf 30 mit den an diesem abgestützten beiden Greiferarmen 18, 19 übertragen wird. Ein zweiter Motor 31 treibt mit Hilfe einer Riemenscheibe 33 mit Zahnriemen 32 die auf der Dreh-Hub-Welle 34 sitzende Zahnriemenscheibe 35 an, so daß eine Drehbewegung in Abhängigkeit der Bewegung der Motorwelle 36 erfolgen kann. Der Getriebekopf 30 ist mit einem Pneumatikzylinder oder Hubtrieb 37 versehen, über den der Greiferarm 18 um einen Weg a geringfügig gegenüber dem Greiferarm 19 verschiebbar ist, so daß ein Aufsetzen der Greiferbacken in die im Prozeß befindlichen Lackier- und UV-Stationen verhindert wird und eine beim Absetzen der jeweils zweiten Substrate auf die belackten Substrate in den beiden Lackierern 11,12 notwendige höhenregulierbare Bewegung unabhängig durchführbar ist. Während der Rückkehr der Greiferarme 18 und 19 in die Grundstellung wird der Greiferarm 19 wieder um den Betrag a abgesenkt, so daß beim Absenken der Greiferarme 18 und 19 alle Greifer wieder zur Aufnahme der verschiedenen Substrate bereit sind. Nach dem Anpressen des jeweils oberen Substrats der beiden Substratpaare bewegt sich der Greiferarm zunächst wieder in eine obere Position, woraufhin die vorher aufeinander gepreßten Substratpaare nochmals von den Substrataufnehmern der Lackierstationen 10, 11 in Rotation versetzt werden, so daß überschüssiger Kleber (Lack) abgeschleudert wird. In der nächsten Phase werden die beiden Substratpaare vom Greiferarm 19 entgegen Pfeilrichtung B weitergefördert und auf dem Karussell 9 abgelegt, das sie nacheinander unter der UV-Trockenlampe des Trockners 12 hindurchbewegt und schließlich wieder in den Bereich des Greiferarms 19 bzw. der Saugheber 22, 23 bewegt. Der Greiferarm 19 übergibt die fertigen Substrate nun wieder dem Karussell 7, von dem aus sie zu den Karussells 5 bzw. 6 gelangen, wo sie sortiert gestapelt werden. Bezugszeichenliste 2 Maschinengestell

3 Karussellstation, Eingabestation

4 Karussellstation, Eingabestation

5 Karussellstation

6 Karussellstation

7 Karussellstation, Bereitstellstation

8 Förderstation

9 Karussellstation, Rückförderstation

10 Lackierstation

11 Lackierstation

12 UV-Trockner

13 Schaltschrank

14 Transportarm

15 Transportarm

16,. . . Substrataufnahme

17,. . . Substrataufnahme

18 Greiferarm

19 Greiferarm

20 Saugheber

21 Saugheber

22 Saugheber

23 Saugheber

24 Saugheber

25 Saugheber

26 Hub-Schwenk-Getriebe, Motor-Getriebeeinheit

27 Motor

28 Spindel

29 Spindelmutter

30 Getriebekopf

31 Motor

32 Zahnriemen

33 Riemenscheibe

34 Dreh-Hub-Welle

35 Zahnriemenscheibe

36 Motorwelle

37 Pneumatikzylinder, Hubtrieb

38 Transportarm

39 Prüfstation


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung für den Transport von kreisscheibenförmigen Substraten, beispielsweise von digital video discs, von als Karusselltransporteinrichtungen ausgebildeten Ausgangsstationen (3, 4) über mehrere Prozeßstationen (10, 11, 12) zu Endstationen (5, 6), wobei die Prozeßstationen das Bearbeiten, z. B. Beschichten, Kontrollieren, Sortieren und Sammeln der Substrate bewirken, und wobei Greiferarme (14, 15 bzw. 18, 19 bzw. 38) mit Greifern oder Saughebern (20 bis 25) den Weitertransport der Substrate von Station zu Station ermöglichen, gekennzeichnet durch eine Motor-Getriebeeinheit (26) mit einer Schwenkeinrichtung (31 bis 36) und zwei getrennt voneinander ansteuerbaren Hubeinrichtungen (27, 29 bzw. 30, 37), die mit Manipulatoren oder Greiferarmen (18, 19) zusammenwirkt, wobei das eine Förderstation (8) bildende Getriebe (26) mit Greiferarmen in gleichem Abstand von mehreren Stationen, beispielsweise der Bereitstellstation (7), den Lackierstationen (10, 11), der Rückförderstation (9) und der Prüfstation (39) angeordnet ist, und wobei die beiden Hubeinrichtungen (27, 29 bzw. 30, 37) der Motor-Getriebeeinheit (26) gleichzeitig mit ihren Greiferarmen (18, 19) gleiche und/oder unterschiedliche Hubbewegungen (Vertikalbewegungen) und diese überlagernde oder sich an diese anschließende Schwenkbewegungen ausführen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Greiferarme (18, 19) jeweils mit mindestens zwei Greifern (20, 21 bzw. 22 bis 25) versehen sind, wobei der eine Greiferarm (18) mit der Dreh-Hub-Welle (34) der Motor-Getriebeeinheit (26) und der andere Greiferarm (19) zusätzlich mit einem Hubtrieb (37) gekoppelt ist, der seinerseits an der Dreh-Hub-Welle (34) abgestützt ist und über den der Greiferarm (19) gegenüber dem Getriebekopf (30) der Dreh-Hub-Welle (34) vertikal bewegbar ist.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Greiferarme als kreissektorförmige Plattenzuschnitte (18, 19) ausgeformt sind, wobei im Bereich ihrer bogenförmigen radial äußeren Kanten zwei bzw. vier Greifer oder Saugköpfe (20 bis 25) in jeweils gleichem Abstand zur Schwenkachse (34) und in jeweils gleichem Abstand auf einem Kreisbogen (K1) verteilt angeordnet sind.
  4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf dem Kreisbogen (K1) der Greiferarme (18, 19) angeordnete Greifer oder Saugköpfe (20 bis 25) mit jeweils zwei auf dem Kreisbogen (K2) der Bereitstellstation (7) angeordneten Substrataufnahmen (16, 17,. . .) in Deckung bringbar sind und ebenso mit dem Kreisbogen (K3) für die Substrataufnahmen der Rückförderstation.






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