DE102011077962B4 - Device for 3-D processing of components - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur 3-D-Prozessierung von Bauteilen mit in MID-Technologie hergestellten Bauteilen oder anderen Bauteilen mit ausgeprägter räumlicher Struktur durch beliebige Technologien, mit einem auf einem Grundgestell (5) befindlichen Portalsystem (2) zur Ausführung von hochpräzisen linearen x-, y-, z-Bewegungen eines Objektvermessungssystemes sowie eines Prozesssystems (9) entlang von x-, y- und z-Achsen (6; 7, 7‘; 8, 8‘), unter dem sich ein Bauteilpositioniersystem (3) auf einer Basisplatte (13) zumindest zum Schwenken um eine Schwenkachse (18) und zum Drehen um eine Drehachse (19) eines am Bauteilpositioniersystem (3) befestigten Bauteilträgers (14) mit einem auf diesem vormontierten Bauteil (1) befindet, wobei sich die Schwenkachse (18) und die Drehachse (19) rechtwinklig schneiden, wobei die Basisplatte (13) mit dem Grundgestell (5) des Portalsystems (2) verbunden ist, wobei das Bauteilpositioniersystem (3) mittig in der Spur eines Transfersystems (4) vor dem Portalsystem (2) auf der Basisplatte (13) in einer Zwischenposition (15) angeordnet ist und wobei die Bauteilträger (14) mit dem vormontierten Bauteil (1) mit dem Transfersystem (4) in die Zwischenposition (15) zum Bauteilpositioniersystem (3) transportierbar und an diesem fixierbar sind.Device for the 3-D processing of components with MID-fabricated components or other components with a pronounced spatial structure by any technologies, with a portal system (2) on a base frame (5) for performing high-precision linear x, y , z movements of an object measuring system and of a process system (9) along x, y and z axes (6, 7, 7 ', 8, 8'), under which a component positioning system (3) on a base plate (13 ) at least for pivoting about a pivot axis (18) and for rotating about a rotation axis (19) of a component carrier (14) fixed to the component positioning system (3) with a component (1) preassembled thereon, wherein the pivot axis (18) and the Rotate the axis of rotation (19) at right angles, wherein the base plate (13) with the base frame (5) of the portal system (2) is connected, wherein the component positioning system (3) in the middle of the track of a transfer system (4) in front of the portal system (2) on the base plate (13) in an intermediate position (15) is arranged and wherein the component carrier (14) with the pre-assembled component (1) with the transfer system (4) in the intermediate position (15) for Bauteilpositioniersystem (3) transportable and can be fixed to this.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur 3-D-Prozessierung von in MID-Technologie hergestellten oder anderen Bauteilen mit ausgeprägter räumlicher Struktur durch beliebige Technologien. The invention relates to a device for the 3-D processing of manufactured in MID technology or other components with a pronounced spatial structure by any technologies.

Für die Prozessierung von Bauteilen, wie die Bestückung von Leiterplatten oder anderen Bauteilen, z.B. mit SMD-Bauelementen oder anderen diskreten Bauteilen, wie Widerständen oder Kondensatoren o.dgl., sind eine Reihe von Technologien bzw. Prozessschritte erforderlich. Diese Prozessschritte umfassen beispielsweise Fügen, Dispensen von Klebern oder Lotpasten, Bestücken, Löten, Bonden, usw. For the processing of components, such as the assembly of printed circuit boards or other components, e.g. With SMD devices or other discrete components such as resistors or capacitors or the like, a number of technologies or process steps are required. These process steps include, for example, joining, dispensing of adhesives or solder pastes, loading, soldering, bonding, etc.

Um das zu bewerkstelligen, sind verschiedenste Zuführ- und Transportvorrichtungen für die Entnahme der Bauteile aus einem Magazin, für den Transport und die Positionierung oder Ausrichtung der Bauteile oder Komponenten selbst, sowie den Transport in ein Ausgabemagazin, als auch der zur Durchführung der verschiedenen Prozessschritte notwendigen technischen Einrichtungen erforderlich. Auch wenn die Koordinaten der Bearbeitungspositionen auf den Bauteilen bekannt sind, muss dennoch eine Zuordnung der Koordinaten auf dem Bauteil zum jeweiligen Maschinenkoordinatensystem erfolgen. Das kann manuell, mit Hilfe eines Kamerasystems ( EP 1 264 334 B1 , WO 01/67838 A2 ), oder durch andere Messverfahren erfolgen. To accomplish this, a variety of feeding and transport devices for removing the components from a magazine, for the transport and positioning or alignment of the components or components themselves, as well as the transport in an output magazine, as well as necessary for carrying out the various process steps technical facilities required. Even if the coordinates of the machining positions on the components are known, an assignment of the coordinates on the component to the respective machine coordinate system nevertheless has to take place. This can be done manually, with the help of a camera system ( EP 1 264 334 B1 . WO 01/67838 A2 ), or by other measuring methods.

Es versteht sich, dass der Aufwand an die Positioniergenauigkeit umso größer wird, je größer die Anforderungen an die Präzision der Bearbeitungsvorgänge sind. So ist aus der DE 10 2007 035 793 A1 eine Präzisions-Positioniervorrichtung für die x- und y-Positionierung, also in der Ebene auf Luftlagern, bekannt geworden, bei der die Positionierung z.B. eines Werkstückträgers mit Hilfe von Elektromagneten erfolgt. It goes without saying that the greater the demands placed on the precision of the machining operations, the greater the effort required for positioning accuracy. So is out of the DE 10 2007 035 793 A1 a precision positioning device for the x- and y-positioning, ie in the plane on air bearings, known, in which the positioning of eg a workpiece carrier with the aid of electromagnets takes place.

In der neuesten Zeit werden immer mehr MID-Bauteile (Molded Interconnect Devices) mit einer ausgeprägten räumlichen Struktur, wie mechatronische Komponenten, entwickelt, auf denen z.B. auf dreidimensional ausgebildeten Leiterbahnen die verschiedensten Bauteile zu montieren oder andere Prozessschritte auszuführen sind. Recently, more and more MIDs (Molded Interconnect Devices) with a pronounced spatial structure, such as mechatronic components, are being developed on which e.g. mounted on three-dimensional tracks the various components or other process steps are executed.

Für den Transport und die Montage derartiger Bauteile ist es erforderlich, diese jeweils an einem speziellen Werkstückträger zu befestigen, der seinerseits dann von einem üblichen Transportsystem aufgenommen werden kann. Solche Werkstückträger müssen selbst besonders stabil sein und eine sichere und unverrückbare Befestigung der Bauteile gewährleisten. Ein Beispiel für einen solchen Werkstückträger geht aus der WO 2008/125263 A1 hervor. For the transport and assembly of such components, it is necessary to attach these in each case to a special workpiece carrier, which in turn can then be received by a conventional transport system. Such workpiece carriers themselves must be particularly stable and ensure a secure and immovable attachment of the components. An example of such a workpiece carrier goes out of the WO 2008/125263 A1 out.

Weiterhin müssen die Werkstückträger mit den montierten Bauteilen zu den jeweiligen Stationen zur Durchführung der entsprechenden Prozessschritte transportiert und dort vor jedem Montageschritt ausgerichtet werden. Sind die Prozessierungsorte auf der Oberfläche der Bauteile verteilt angeordnet, muss eine 3-D-Prozessierung erfolgen. Dazu müssen die Baugruppen von einem Handler übernommen werden, der dann die Positionierung unter einem Dispenser o.dgl. vornimmt. Alternativ kann die Prozessierungsvorrichtung auch um das Bauteil herum geführt/positioniert werden. Furthermore, the workpiece carriers must be transported with the assembled components to the respective stations for carrying out the corresponding process steps and aligned there before each assembly step. If the processing locations are distributed on the surface of the components, 3-D processing must be carried out. For this purpose, the modules must be taken over by a dealer, who then the positioning under a dispenser or the like. performs. Alternatively, the processing device can also be guided / positioned around the component.

Alternativ kann auch der Werkstückträger mit dem montierten Bauteil mit Hilfe einer Manipuliervorrichtung vor jedem Dispensiervorgang so unter einer Prozessierungsvorrichtung, wie einem Dispenser, ausgerichtet werden, dass der jeweilige Prozessierungsort auf dem Bauteil exakt horizontal ausgerichtet ist. Das kann durch entsprechendes Drehen und Ausrichten des Werkstückträgers in x- und y-Richtung erfolgen. Der Dispenser muss dann lediglich eine Bewegung in z-Richtung ausführen, also eine reine Vertikalbewegung. Alternatively, the workpiece carrier with the assembled component with the aid of a manipulating device can be aligned under a processing device, such as a dispenser, before each dispensing process in such a way that the respective processing location on the component is aligned exactly horizontally. This can be done by appropriately turning and aligning the workpiece carrier in the x and y directions. The dispenser then only has to perform a movement in the z-direction, ie a pure vertical movement.

Es versteht sich, dass solche Vorgänge viel Zeit und einen erheblichen Positionieraufwand erfordern. It is understood that such operations require a lot of time and considerable positioning effort.

Weiterhin wird in der WO 2009/115794 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fertigung von elektronischen Schaltungen beschrieben. Die Vorrichtung besteht in der Hauptsache aus einer Halterung zur Aufnahme und zum Schwenken um eine Schwenkachse und zum Drehen um eine Drehachse eines eine räumliche Struktur aufweisenden Substrates. Über dieser Halterung für das Substrat steht eine Positioniervorrichtung für ein Objektvermessungssystem und ein Prozesssystem, die eine genaue Positionierung gegenüber dem Substrat mittels längenveränderbarer Streben ermöglicht. Eine Verkettung mit anderen Vorrichtungen ist nicht vorgesehen. Furthermore, in the WO 2009/115794 A1 an apparatus and a method for the production of electronic circuits described. The device consists essentially of a holder for receiving and pivoting about a pivot axis and for rotating about an axis of rotation of a substrate having a spatial structure. Above this holder for the substrate is a positioning device for a Objektvermessungssystem and a process system that allows accurate positioning relative to the substrate by means of variable length struts. A chaining with other devices is not provided.

Aus der US 2001/00662555 A1 geht ein Portalsystem zur x-, y- z- Positionierung mit Hilfe von mehreren weitgehend unabhängigen Bestückungsköpfen hervor, die eine zeitgleiche Bestückung mehrerer Leiterplatten ermöglichen. Auch hier ist eine Verkettung mit anderen Vorrichtungen nicht vorgesehen. From the US 2001/00662555 A1 For example, a gantry system for x, yz positioning is produced with the help of several largely independent placement heads, which enable the simultaneous placement of several printed circuit boards. Again, a concatenation with other devices is not provided.

Schließlich wird in der DE 44 34 383 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestücken von dreidimensionalen Leiterplatten beschrieben, bei der ein Greifwerkzeug als Bestandteil eines mindestens 5-achsigen Industrieroboters vorgesehen ist, mit dem eine Leiterplatte aus einem Vorrat entnommen und derart bewegt wird, dass die zu bearbeitende Stelle auf der Leiterplatte horizontal ausgerichtet ist und dann der jeweiligen Bearbeitungsstation zugeführt wird. Weiterhin sind im Bewegungsbereich des Roboters ein Dispenser, eine Lötvorrichtung, eine optische Vermessungsvorrichtung, eine Zuführeinrichtung für Bauelemente und Magazine für die Leiterplatten räumlich verteilt angeordnet. Finally, in the DE 44 34 383 A1 a method and apparatus for assembling three-dimensional circuit boards described in which a gripping tool is provided as part of an at least 5-axis industrial robot, with which a circuit board is removed from a supply and moved so that the point to be machined on the circuit board aligned horizontally is and then fed to the respective processing station becomes. Furthermore, a dispenser, a soldering device, an optical measuring device, a feed device for components and magazines for printed circuit boards are spatially distributed in the range of motion of the robot.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur 3-D-Prozessierung von Bauteilen zu schaffen, die mit anderen Vorrichtungen verkettbar ist und mit der eine erhebliche Verringerung der Positionierzeit bei gleichzeitiger Erhöhung der Qualität der Prozessierung auf dem Bauteil erreicht werden kann. It is therefore an object of the invention to provide a device for the 3-D processing of components which can be linked to other devices and with which a considerable reduction of the positioning time can be achieved while at the same time increasing the quality of the processing on the component.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst mit einem auf einem Grundgestell befindlichen Portalsystem zur Ausführung von hochpräzisen linearen x-, y-, z-Bewegungen eines Objektvermessungssystemes sowie eines Prozesssystems entlang von x-, y- und z-Achsen unter dem ein Bauteilpositioniersystem auf einer Basisplatte zumindest zum Schwenken um eine Schwenkachse und zum Drehen um eine Drehachse eines am Bauteilpositioniersystem befestigten Bauteilträgers mit einem auf diesem vormontierten Bauteil befindet, wobei sich die Schwenkachse und die Drehachse rechtwinklig schneiden, wobei die Basisplatte mit dem Grundgestell des Portalsystems verbunden ist, wobei das Bauteilpositioniersystem mittig in der Spur eines Transfersystems vor dem Portalsystem auf der Basisplatte in einer Zwischenposition angeordnet ist und wobei der Bauteilträger mit dem vormontierten Bauteil mit dem Transfersystem in die Zwischenposition zum Bauteilpositioniersystem transportierbar und an diesem fixierbar ist. The object underlying the invention is achieved by a device of the type mentioned above with a portal system located on a base frame for the execution of high-precision linear x, y, z movements of a Objektvermessungssystemes and a process system along x-, y- and z -Axis under which a Bauteilpositioniersystem on a base plate at least for pivoting about a pivot axis and for rotating about an axis of rotation of a component mounted on the component positioning system component carrier with a preassembled on this component, the pivot axis and the axis of rotation intersect at right angles, wherein the base plate to the base frame the portal system is arranged, wherein the component positioning system is arranged centrally in the track of a transfer system in front of the portal system on the base plate in an intermediate position and wherein the component carrier with the pre-assembled component with the transfer system in the intermediate position to Bauteilposi tioning system can be transported and fixed to this.

Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der Vorrichtung zur 3-D-Prozessierung von Bauteilen in zwei Hauptbaugruppen, nämlich das Portalsystem und das Bauteilpositioniersystem, ist es gelungen, eine schnelle Positionierung des Bauteils in Bezug auf das Portalsystem mit einer äußerst präzisen Prozessierung des Bauteils durch das Portalsystem zu vereinen. Due to the inventive division of the device for 3-D processing of components in two main assemblies, namely the gantry system and the component positioning, it has been possible to quickly position the component with respect to the gantry system with an extremely precise processing of the component through the gantry system combine.

Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine einfache Verkettung mit anderen Vorrichtungen, was einen einfachen Transport des Bauteils zum Bauteilpositioniersystem, sowie dessen Übernahme vom Bauteilpositioniersystem ermöglicht. Furthermore, the device according to the invention allows a simple chaining with other devices, which allows easy transport of the component to the component positioning system, as well as its adoption of component positioning.

Das Bauteilpositioniersystem mit dem Bauteilträger und dem darauf vormontierten Bauteil ist zumindest teilweise nach oben aus der Spur des Transfersystems herausfahrbar, so dass eine größere Bewegungsfreiheit für die Positionierung des Bauteils ermöglicht wird. The component positioning system with the component carrier and the component preassembled thereon can be moved out of the track of the transfer system at least partially upwards, so that greater freedom of movement for the positioning of the component is made possible.

Weiterhin ist vorgesehen, dass das Transfersysten neben dem Bauteilpositioniersystem in einer Zwischenposition eine Lücke aufweist, so dass das Bauteilpositioniersystem mit dem Bauteilträger und dem darauf montierten Bauteil seitlich aus dem Transfersystem unter das Portalsystem herausfahrbar ist. Furthermore, it is provided that the transfer system has a gap in an intermediate position next to the component positioning system, so that the component positioning system with the component carrier and the component mounted thereon can be moved laterally out of the transfer system under the gantry system.

Schließlich weist das Portalsystem ein äußerst stabiles Grundgestell auf, das zumindest teilweise aus Granit besteht. Finally, the portal system has a very stable base frame, which consists at least partially of granite.

Zur Bestimmung der genauen 3-D-Position des Bauteils besteht das Objektvermessungssystem aus einem Kameravermessungssystem und einem Entfernungsmesssystem an einer der z-Achsen. To determine the exact 3-D position of the component, the object measurement system consists of a camera surveying system and a rangefinder on one of the z-axes.

Das Wesentliche bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur 3-D-Montage von Bauteilen besteht darin, dass diese in der Hauptsache aus zwei Baugruppen besteht, nämlich einem stabilen x-y-z-Gantry- bzw. Portalsystem zur Vermessung und Prozessierung der Bauteile und einem Bauteilpositioniersystem, die auf einfache Weise mit anderen Vorrichtungen verkettbar ist. Beide Systeme sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet, so dass diese zusammenwirken können, wobei beide Systeme unterschiedlichen Anforderungen an die Genauigkeit genügen. The essence of the device according to the invention for the 3-D assembly of components is that this consists in the main of two modules, namely a stable xyz gantry or gantry system for measuring and processing of the components and a component positioning, based on simple Way is linked with other devices. Both systems are arranged immediately adjacent to each other so that they can work together, both systems meet different accuracy requirements.

Im Interesse einer hohen Zuführ- und Manipuliergeschwindigkeit der Bauteilzuführung genügt das in der Spur eines Transfersystems vor dem Portalsystem befindliche Bauteilpositioniersystem nur geringen Genauigkeitsanforderungen, wohingegen das Portalsysten eine hochpräzise Vermessung und Prozessierung der Bauteile erlaubt. In the interest of a high feeding and Manipuliergeschwindigkeit the component feeder located in the track of a transfer system located in front of the portal system component positioning only low accuracy requirements, whereas the Portalsysten allows high-precision measurement and processing of the components.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur 3-D-Montage als verkoppelter Prozess mit einem Transfersystem und zugehörigem Bauteilpositioniersystem in einer Grundstellung; 1 a device according to the invention for 3-D assembly as a coupled process with a transfer system and associated component positioning in a basic position;

2: die Vorrichtung nach 1 in einer Arbeitsstellung; 2 : the device after 1 in a working position;

3: eine nicht erfinderische Vorrichtung zur 3-D-Montage als Einzelsystem mit einem Bauteilpositioniersystem in einer Grundstellung; 3 a non-inventive device for 3-D assembly as a single system with a component positioning in a basic position;

4: die nicht erfinderische Vorrichtung nach 3 in einer Arbeitsstellung; 4 : the non-inventive device after 3 in a working position;

5: eine schematische Darstellung eines Bauteilpositioniersystems in der Grundstellung; 5 : a schematic representation of a Bauteilpositioniersystems in the basic position;

6: eine schematische Darstellung des Bauteilpositioniersystems nach 5 in einer Bearbeitungsposition des auf einem Werkstückträger montierten Bauteils; 6 : a schematic representation of the component positioning after 5 in a processing position of the mounted on a workpiece carrier component;

7: das Bauteilpositioniersystem nach 6 in einer Bearbeitungsposition unter dem Prozesssystem; 7 : the component positioning system after 6 in a processing position under the process system;

8: das Bauteilpositioniersystem nach 6 in einer weiteren Bearbeitungsposition; 8th : the component positioning system after 6 in another processing position;

Die Vorrichtung zur 3-D-Montage von Bauteilen 1 besteht in der Hauptsache aus zwei Baugruppen, nämlich einem x-y-z-Gantry- bzw. Portalsystem 2 und einem Bauteilpositioniersystem 3, die unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, so dass beide Systeme zusammenwirken können. Das Bauteilpositioniersystem 3 befindet sich mittig in der Spur eines Transfersystems 4 vor dem Portalsystem 2, um die Bauteile 1 zu dem Bauteilpositioniersystem 3 zu transportieren sowie durch nicht dargestellte Greifer an diesem zu fixieren und nach erfolgter Bearbeitung schließlich abzutransportieren (1). The device for 3-D assembly of components 1 consists mainly of two modules, namely an xyz gantry or portal system 2 and a component positioning system 3 which are arranged immediately adjacent to each other, so that both systems can cooperate. The component positioning system 3 is located in the middle of the track of a transfer system 4 in front of the portal system 2 to the components 1 to the component positioning system 3 to be transported and fixed by not shown gripper on this and finally transported away after processing ( 1 ).

Das Portalsystem 2 besteht aus einem äußerst stabilen Grundgestell 5, welches zumindest teilweise aus Granit besteht, um die höchstmögliche Positioniergenauigkeit der mit dem Portalsystem 2 in Bezug auf das Bauteil 1 zu positionierenden Systeme dauerhaft zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist das Portalsystem 2 mit hochgenauen und dynamischen Lineardirektantrieben zur Realisierung von x- und y-Bewegungen in der Horizontalebene ausgestattet. The portal system 2 consists of an extremely stable base frame 5 , which consists at least partially of granite to the highest possible positioning accuracy of the portal system 2 in terms of the component 1 permanently to ensure positioning systems. For this purpose, the portal system 2 equipped with highly accurate and dynamic linear direct drives for the realization of x and y movements in the horizontal plane.

Der Begriff „Achse“ wird nachfolgend sowohl im Sinne von „Koordinatenachse“ in einem Koordinatensystem, als auch im Sinne von „Linearachse“ entlang derer etwas bewegt, oder auf der etwas gedreht oder verschwenkt werden soll, verwendet. The term "axis" is subsequently used both in the sense of "coordinate axis" in a coordinate system, as well as in the sense of "linear axis" along which something is to be moved, or on which something is to be turned or pivoted.

Für die Horizontalebene des Portalsystems 2 sind eine x-Achse 6 sowie zwei y-Achsen 7, 7‘ vorgesehen. Wie aus 1 ersichtlich, sind an seitlichen Trägern 12, 12‘ des Portalsystems 2 zwei parallel im Abstand zueinander angeordnete y-Achsen 7, 7‘ vorgesehen, welche die zwischen diesen verfahrbare x-Achse 6 tragen. For the horizontal plane of the portal system 2 are an x-axis 6 as well as two y-axes 7 . 7 ' intended. How out 1 can be seen on lateral supports 12 . 12 ' of the portal system 2 two parallel spaced y-axes 7 . 7 ' provided, which is the movable between these x-axis 6 wear.

Die x-Achse 6 trägt zugleich auf dieser verfahrbare und nebeneinander angeordnete z-Achsen 8, 8‘, wobei an der z-Achse 8‘ ein Prozesssystem 9, z.B. ein Dispensersystem zum Auftragen von Klebstoff, Lot oder anderen Materialien oder andere Technologiemodule, wie mechanische Greifer, Sauggreifer, Bestückungsköpfe, Lötmodule, Bondmodule usw., auf eine vorgegebene Position auf dem Bauteil 1 angeordnet sind. Das Prozesssystem 9 ist zugleich auf der z-Achse 8‘ vertikal in Richtung auf das Bauteil 1 verfahrbar. The x-axis 6 at the same time carries on this movable and juxtaposed z-axes 8th . 8th' , being on the z-axis 8th' a process system 9 For example, a dispenser system for applying adhesive, solder or other materials or other technology modules, such as mechanical grippers, suction pads, placement heads, soldering modules, bonding modules, etc., to a predetermined position on the component 1 are arranged. The process system 9 is at the same time on the z-axis 8th' vertically in the direction of the component 1 traversable.

Die z-Achse 8 trägt ein Objektvermessungssystem, bestehend aus einem Kameravermessungssystem 10 sowie einem Entfernungs- oder Abstandsmesssystem 11 zur Bestimmung der 3-D-Position des Bauteils 1, sowie der Höhenlage der Zielorte auf diesem. Die x-, y-Achsen sind mit Linearantrieben, wie Linear-direkt-Antrieben, sowie Schnittstellen zur Ansteuerung der jeweiligen Prozesssysteme 9 ausgestattet. Bei Bedarf können auch mehr als zwei z-Achsen auf der x-Achse angeordnet werden. The z-axis 8th carries an object measuring system, consisting of a camera measuring system 10 and a distance or distance measuring system 11 for determining the 3-D position of the component 1 , as well as the altitude of the destinations on this. The x, y axes are equipped with linear drives, such as linear direct drives, as well as interfaces for controlling the respective process systems 9 fitted. If required, more than two z-axes can be arranged on the x-axis.

Nach 1, 2 befindet sich vor dem Portalsystems 2 auf einer Basisplatte 13 ein Transfersystem 4 zur Verkettung der Vorrichtung zur 3-D-Montage mit anderen Einrichtungen. Mit dem Transfersysten 4 werden auf Bauteilträgern 14 vormontierte Bauteile 1 in eine Zwischenposition 15 transportiert (1, 5), neben der sich in einer Lücke im Transfersysten 4 das Bauteilpositioniersystem 3 befindet. Das Bauteilpositioniersystem 3 dient der Übernahme und dem form- und kraftschlüssigen Spannen, Ausheben und Positionieren des Bauteilträgers 14. To 1 . 2 is located in front of the portal system 2 on a base plate 13 a transfer system 4 for linking the device for 3-D mounting with other facilities. With the transfer system 4 be on component carriers 14 pre-assembled components 1 in an intermediate position 15 transported ( 1 . 5 ), besides being in a gap in the transfer system 4 the component positioning system 3 located. The component positioning system 3 serves for the takeover and the positive and non-positive clamping, lifting and positioning of the component carrier 14 ,

Mit dem Bauteilpositioniersystem 3 kann das Bauteil 1 seitlich aus der Spur des Transfersystems 4 unter die z-Achsen 8, 8‘ geführt und dort durch Drehen und Schwenken in die nötige Position gebracht werden, in der mit dem Kameravermessungssystem 10 sowie dem Entfernungsmesssystem 11 die vorgesehene Bearbeitungsposition auf dem Bauteil 1 präzise vermessen und danach mittels des Prozesssystems 9 senkrecht von oben bearbeitet/prozessiert werden kann (2). With the component positioning system 3 can the component 1 laterally out of the track of the transfer system 4 under the z-axes 8th . 8th' guided and there by turning and panning in the necessary position to be brought in the with the camera measurement system 10 as well as the distance measuring system 11 the intended machining position on the component 1 Precise measurement and then by means of the process system 9 can be processed / processed vertically from above ( 2 ).

3, 4 zeigt eine nicht erfinderische Variante der Vorrichtung zur 3-D-Montage als Einzelsystem. Das Bauteilpositioniersystem 3 ist hier fest stehend mittels eines Trägers 20 unter dem Portalsystem 2 auf der Basisplatte 13 montiert. Das Bauteilpositioniersystem 3 wird mit auf Bauteilträgern 14 vormontierten Bauteilen 1 von Hand bestückt und nach erfolgter Prozessierung wieder entnommen. 3 zeigt dabei das Bauteilpositioniersystem 3 in der Grundposition und in 4 in eine Prozessierposition geschwenkt und/oder gedreht. 3 . 4 shows a non-inventive variant of the device for 3-D mounting as a single system. The component positioning system 3 is fixed here by means of a carrier 20 under the portal system 2 on the base plate 13 assembled. The component positioning system 3 is with on component carriers 14 pre-assembled components 1 equipped by hand and removed again after processing. 3 shows the component positioning system 3 in the basic position and in 4 pivoted and / or rotated in a processing position.

Der Träger 20 kann auch als x-, y-Kreuztisch ausgeführt sein, um eine entsprechende zusätzliche Positionierung des Bauteilpositioniersystems 3 gegenüber dem Portalsystem 2 zu ermöglichen. The carrier 20 can also be designed as x, y-stage, to a corresponding additional positioning of the Bauteilpositioniersystems 3 opposite the portal system 2 to enable.

Aus 5 gehen Einzelheiten des Bauteilpositioniersystems 3 in der Grundstellung in der Spur des Transfersystems 4 hervor. Das Transfersystem 4 ist hier mit durchgehenden Transportschienen ausgestattet. Das Bauteilpositioniersystem 3 ist auf der Basisplatte 13 des Transfersystems 4 vertikal verfahrbar angeordnet und trägt eine Schwenkeinheit 16, an der eine Dreheinheit 17 befestigt ist, die wiederum mittels einer Spannvorrichtung zur Aufnahme des mit dem Bauteil 1 bestückten Bauteilträgers 14 dient. Out 5 go details of the component positioning system 3 in the basic position in the track of the transfer system 4 out. The transfer system 4 here is equipped with continuous transport rails. The component positioning system 3 is on the base plate 13 the transfer system 4 arranged vertically movable and carries a swivel unit 16 at the turntable 17 is attached, in turn, by means of a clamping device for receiving the component 1 equipped component carrier 14 serves.

Mit der Schwenkeinheit 16 kann der Bauteilträger 14 um eine horizontal ausgerichtete Schwenkachse 18 geschwenkt und mit Hilfe der Dreheinheit 18 um eine Drehachse 19 gedreht werden. Um das zu bewerkstelligen, ist es bei einem durchgehenden Transfersystem 4 erforderlich, das Bauteilpositioniersystem 3 senkrecht nach oben, zumindest so weit aus dem Transfersystem 4 herauszufahren, dass der nötige Freiraum für die erforderlichen Dreh- und Schwenkbewegungen um die entsprechenden Achsen geschaffen wird (6). With the swivel unit 16 can the component carrier 14 about a horizontally oriented pivot axis 18 pivoted and with the help of the turntable 18 around a rotation axis 19 to be turned around. To accomplish this, it is a continuous transfer system 4 required, the component positioning system 3 vertically upwards, at least as far from the transfer system 4 to make the necessary space for the necessary pivoting and pivoting movements about the respective axes ( 6 ).

6 zeigt das Bauteilpositioniersystem 3 in einer Prozessierposition unter dem Prozesssystem 9 des auf einem Bauteilträger 14 montierten Bauteils 1. Je nach dem verfügbaren Freiraum kann das Bauteil 1 in die für die Prozessierung günstigste Position in begrenztem Umfang um die Schwenkachse 18 geschwenkt und um die Drehachse 19 um 360° gedreht werden. Wird das Bauteilpositioniersystem 16 weiter nach oben aus dem Transfersystem 4 herausgefahren, so sind Schwenkwinkel bis 135° möglich. 6 shows the component positioning system 3 in a processing position under the process system 9 on a component carrier 14 mounted component 1 , Depending on the available free space, the component can 1 in the most favorable for processing position to a limited extent around the pivot axis 18 pivoted and around the axis of rotation 19 be rotated 360 °. Will the component positioning system 16 further up from the transfer system 4 moved out, so pivoting angles up to 135 ° are possible.

In den 7, 8 sind verschiedene Positioniermöglichkeiten des Bauteilpositioniersystems 3 dargestellt, wenn das Transfersystem 4 einseitig unterbrochen ist. Der Bauteilträger 14 ist hier seitlich in den Zwischenraum des unterbrochenen Transfersystems 4 geschwenkt. Die Positionierung der Prozessierpositionen auf dem Bauteil 1 kann hier durch Schwenken um die Schwenkachse 19, durch Drehen um die Drehachse 20 und durch Höhenverstellung des Bauteilpositioniersystems 3 realisiert werden. In the 7 . 8th are different positioning possibilities of the component positioning system 3 shown when the transfer system 4 is interrupted on one side. The component carrier 14 is here laterally in the space of the interrupted transfer system 4 pivoted. The positioning of the processing positions on the component 1 can here by pivoting about the pivot axis 19 , by turning around the axis of rotation 20 and by height adjustment of the component positioning system 3 will be realized.

7 zeigt das Bauteilpositioniersystem 3 in einer um 90° geschwenkten Position, in der das Bauteil 1 um 360° gedreht werden kann. 7 shows the component positioning system 3 in a pivoted by 90 ° position in which the component 1 can be rotated 360 °.

In 8 ist das Bauteilpositioniersystem 3 in einer Bearbeitungsposition dargestellt, in der bis zu einem gewissen Grad sogar Hinterschneidungen möglich sind. In 8th is the component positioning system 3 shown in a machining position, in which to some extent even undercuts are possible.

Das Bauteilpositioniersystem 3 kann auch aus dem Transfersystem 4 seitlich herausgefahren und direkt unmittelbar unter dem Prozesssystem 9 positioniert werden. Auf diese Weise wird mehr Freiraum für weitere Positioniermöglichkeiten des auf dem Bauteilträger 14 montierten Bauteils 1 erreicht. The component positioning system 3 can also from the transfer system 4 moved out laterally and directly below the process system 9 be positioned. In this way, more freedom for further positioning of the on the component carrier 14 mounted component 1 reached.

Claims (6)

Vorrichtung zur 3-D-Prozessierung von Bauteilen mit in MID-Technologie hergestellten Bauteilen oder anderen Bauteilen mit ausgeprägter räumlicher Struktur durch beliebige Technologien, mit einem auf einem Grundgestell (5) befindlichen Portalsystem (2) zur Ausführung von hochpräzisen linearen x-, y-, z-Bewegungen eines Objektvermessungssystemes sowie eines Prozesssystems (9) entlang von x-, y- und z-Achsen (6; 7, 7‘; 8, 8‘), unter dem sich ein Bauteilpositioniersystem (3) auf einer Basisplatte (13) zumindest zum Schwenken um eine Schwenkachse (18) und zum Drehen um eine Drehachse (19) eines am Bauteilpositioniersystem (3) befestigten Bauteilträgers (14) mit einem auf diesem vormontierten Bauteil (1) befindet, wobei sich die Schwenkachse (18) und die Drehachse (19) rechtwinklig schneiden, wobei die Basisplatte (13) mit dem Grundgestell (5) des Portalsystems (2) verbunden ist, wobei das Bauteilpositioniersystem (3) mittig in der Spur eines Transfersystems (4) vor dem Portalsystem (2) auf der Basisplatte (13) in einer Zwischenposition (15) angeordnet ist und wobei die Bauteilträger (14) mit dem vormontierten Bauteil (1) mit dem Transfersystem (4) in die Zwischenposition (15) zum Bauteilpositioniersystem (3) transportierbar und an diesem fixierbar sind. Device for 3-D processing of components with MID-fabricated components or other components with a pronounced spatial structure by any technologies, with one on a base frame ( 5 ) portal system ( 2 ) for performing high-precision linear x, y, z movements of an object measurement system and a process system ( 9 ) along x, y and z axes ( 6 ; 7 . 7 '; 8th . 8th' ) under which a component positioning system ( 3 ) on a base plate ( 13 ) at least for pivoting about a pivot axis ( 18 ) and about a rotation axis ( 19 ) one at the component positioning system ( 3 ) fastened component carrier ( 14 ) with a pre-assembled component ( 1 ), wherein the pivot axis ( 18 ) and the axis of rotation ( 19 ) at right angles, with the base plate ( 13 ) with the base frame ( 5 ) of the portal system ( 2 ), wherein the component positioning system ( 3 ) in the middle of the track of a transfer system ( 4 ) in front of the portal system ( 2 ) on the base plate ( 13 ) in an intermediate position ( 15 ) and wherein the component carrier ( 14 ) with the pre-assembled component ( 1 ) with the transfer system ( 4 ) into the intermediate position ( 15 ) to the component positioning system ( 3 ) are transportable and fixable to this. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteilpositioniersystem (3) mit dem Bauteileträger (14) und dem darauf vormontierten Bauteil (1) zumindest teilweise nach oben aus der Spur des Transfersystems (4) heraus fahrbar ist. Device according to claim 1, characterized in that the component positioning system ( 3 ) with the component carrier ( 14 ) and the pre-assembled component ( 1 ) at least partially upwards from the track of the transfer system ( 4 ) is mobile. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfersysten (4) neben dem Bauteilpositioniersystem (3) in einer Zwischenposition (15) eine Lücke aufweist. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the transfer system ( 4 ) next to the component positioning system ( 3 ) in an intermediate position ( 15 ) has a gap. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteilpositioniersystem (3) mit dem Bauteileträger (14) und dem darauf montierten Bauteil (1) seitlich unter das Portalsystem (2) aus der Spur des Transfersystems (4) heraus fahrbar ist. Device according to claim 3, characterized in that the component positioning system ( 3 ) with the component carrier ( 14 ) and the component mounted thereon ( 1 ) laterally under the gantry system ( 2 ) from the track of the transfer system ( 4 ) is mobile. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Portalsystem (2) ein äußerst stabiles Grundgestell (5) aufweist, das zumindest teilweise aus Granit besteht. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the portal system ( 2 ) an extremely stable base frame ( 5 ), which consists at least partially of granite. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektvermessungssystem an einer der z-Achsen (8, 8‘) angeordnet ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the object measuring system on one of the z-axes ( 8th . 8th' ) is arranged.
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