CN109877732A - 用于保持电路板等的保持设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的保持设备，所述保持设备包括吸附面，其中吸附面具有多个吸附喷嘴并且其中吸附喷嘴能够借助于负压提供装置加载相对于环境压力的负压，以提供用于一个或多个基底的保持力，其中负压提供装置提供负压，使得由所有吸附喷嘴的累积压降和所有吸附喷嘴和吸附喷嘴直至负压提供装置的输入管路的累积压降构成的比例大于0.25％，尤其大于1％，优选大于25％，尤其大于35％，优选大于40％。

Description

用于保持电路板等的保持设备

技术领域

本发明涉及一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的保持设备，所述保持设备包括吸附面，其中吸附面具有多个吸附喷嘴并且其中吸附喷嘴能够借助于负压提供装置加载有相对于环境压力的负压，以提供用于一个或多个基底的保持力。

本发明同样涉及一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的方法，其中一个或多个基底借助于吸附面保持，其中吸附面具有多个吸附喷嘴，并且其中吸附喷嘴加载有相对于环境压力的负压，以提供用于一个或多个基底的保持力。

本发明还涉及一种喷墨打印设备。

背景技术

电路板、金属板、薄膜、纸等——在下文中统称为基底——根据应用领域和制造方式能够具有极其不同的强度。这些基底是从刚性的至高柔性的。此外，基底通常具有直至大面积的开口的穿通的钻孔。因此，电路板例如能够具有钻孔，以便借助于螺旋连接将所述电路板紧固在载体上。

通过预先加工或通过其制造工艺，基底通常不再是平坦的，而是具有百分之几的沿对角线的弯曲，在基底不弯曲的情况下作为垂直于对角线的最大偏差来测量。现在为了进一步加工所述基底，通常将所述基底设置在平面的加工台上并且暂时地紧固，以便能够实现加工，例如基底的表面印刷、切割、钻孔、借助于激光器的加工，运输或自动的光学检查。基底在此必须在加工期间非常可靠地固定在通常可移动的且平面的加工台上，以便能够实现精确的和快速的加工。为此，以已知的方式将基底定位在吸附板的吸附面上并且借助于负压或吸附流固持或紧固在所述吸附面上。

在此问题是，吸附面的不由基底覆盖的区域能够造成保持力崩溃，因此基底不再按照规定地固定或紧固在用于加工的加工台上。为了解决所述问题已知的是，将吸附面的不由基底覆盖的区域和在基底中的开口的区域遮盖，例粘贴，以便防止保持力崩溃。

附加地已知，基底借助于保持元件，例如呈超出表面的蘑菇头、板条等形式的保持元件，在边缘上通过夹紧张吸到加工台的表面上。

在此不利的是，必须以耗费的方式粘贴或遮蔽加工台上的区域以及基底中的开口，这尤其在大的开口的情况下或在大量较小的开口的情况下是极其费时的。此外，所述开口必须在工艺处理或加工之后再耗费地被移除。由此产生经过工艺处理的基底损坏的一定概率。此外，粘贴残余物能够留在吸附台上，所述粘贴残余物在另一基底的工艺处理之前必须被耗费地移除。同样，在基底的工艺处理期间相应的遮盖部或粘贴部可能脱落，这造成基底因此被错误地工艺处理和/或损坏相应的加工设备。由此整体上提高了制造成本并且降低了在加工基底时的可靠性。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的保持设备和方法，其以简单的方式也能够实现具有多个和/或大的开口和/或具有弯曲部的基底的可靠的紧固。本发明的另一目的是，提供一种简单的、低成本的且灵活的保持设备，所述保持设备能够实现更快速地或更有效率地加工基底。

本发明通过一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的保持设备来实现所述目的，所述保持设备包括吸附面，其中吸附面具有多个吸附喷嘴并且其中吸附喷嘴能够借助于负压提供装置加载有相对于环境压力的负压，以提供用于一个或多个基底的保持力，其方式是：负压提供装置提供负压，使得由所有吸附喷嘴的累积压降和所有吸附喷嘴和吸附喷嘴直至负压提供装置的输入管路的累积压降构成的比例大于0.25％，尤其大于1％，优选大于25％，尤其大于35％，优选大于40％。

本发明同样通过一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的方法来实现所述目的，其中一个或多个基底借助于吸附面保持，其中吸附面具有多个吸附喷嘴，并且其中吸附喷嘴加载有相对于环境压力的负压，以提供用于一个或多个基底的保持力，其方式是，借助于负压提供装置提供负压，使得由所有吸附喷嘴的累积压降和所有吸附喷嘴和吸附喷嘴直至负压提供装置的输入管路的累积压降构成的比例大于0.25％，尤其大于1％，优选大于25％，尤其大于35％，优选大于40％。

本发明的目的同样借助于一种具有所述保持设备的喷墨打印设备来实现所述目的。

换言之：为了提供用于一个或多个基底的足够的保持力，也在尤其一个或多个或除了一个吸附口外的所有吸附口不由一个或多个基底遮盖的情况下，这些被遮盖的吸附喷嘴此外也加载有相对于环境压力的明显的压差。沿着未被遮盖的吸附喷嘴的压降与直至负压提供装置的压降的比例确定为，使得在所有喷嘴未被遮盖的情况下，在吸附喷嘴处的压降是足够高的，以便可靠地吸附和固持一个或多个基底。通过未被遮盖的吸附喷嘴的最大泄漏流由此被限制。越多的吸附喷嘴被一个或多个基底覆盖，由所有吸附喷嘴的累积压降与所有吸附喷嘴和吸附喷嘴直至负压提供装置的输入管路的累积压降构成的比例就变得更大。在吸附喷嘴处的累积压降与直至负压提供装置的总压降的比例在此能够例如为大于1％，优选大于10％，尤其大于50％，优选大于70％。

由此实现的优点之一是，为了借助于保持设备保持基底能够弃用附加的呈蘑菇头、夹紧板条等形式的保持元件。这一方面降低了用于加工的时间耗费；取消保持元件的耗费的操作。此外，避免基底由于保持元件而损坏，使得能够加工更大的基底面积，这还降低了用于基底的制造成本。另一优点是，能够避免吸附板的和/或基底的敞开的区域的耗费的粘贴或遮盖，这使得不同基底的更快速的工艺处理变得容易。同样在加工基底时的准确性明显提高，因为一方面能够极其可靠地固定基底，另一方面也能够可靠地加工边缘区域，因为尤其保持元件在边缘区域中不覆盖基底表面的部分。由此，尤其在喷墨打印时能够减少打印间距并且提高打印准确性。

本发明的其他特征、优点和其他实施方式在下面描述或可由此公开：

根据一个有利的改进方案，至少一个吸附喷嘴具有吸附口，使得吸附口的横截面积大于所述吸附喷嘴的横截面积。以这种方式，提供用于基底的保持力的可靠性明显地提高。

根据一个有利的改进方案，吸附口的横截面积与吸附喷嘴的横截面积的比例为0.01和10000之间，优选为1和400之间，尤其为4和144之间，尤其为25和81之间，优选为36和64之间。以这种方式能够可靠地最小化或限制穿过吸附喷嘴的最大泄漏流。

根据另一有利的改进方案，负压提供装置包括用于将吸附流分配到吸附喷嘴上的分配装置。因此，能够以可靠的方式为吸附嘴加载吸附流。

根据另一有利的改进方案，借助于分配装置可限定并且可分开地控制吸附板的多个吸附区域。优点之一是，提高了效率，因为一方面能够简单地关断对于吸附基底不需要的区域，另一方面整体上提高保持设备的可靠性，因为通过关断不需要的区域能够明显地减少泄漏流。

根据另一有利的改进方案，分配装置具有一个或多个输入管路，所述输入管路用于供给吸附面的或一个或多个吸附区域的吸附喷嘴，其中对于吸附面或对于每个吸附区域而言，由相应的输入管路的累积横截面积和在吸附面中或在吸附区域中的吸附喷嘴的累积横截面积构成的比例至少为0.3，优选为1和20之间，尤其为1.5和6之间。因此，确保为吸附喷嘴可靠地加载吸附流。在此，输入管路也在不同的区域中具有不同的横截面进而也具有不同的累积横截面积。对于上述比例而言，于是例如能够考虑在吸附板中或在吸附板下方的管路和/或通向始于负压提供装置的这些管路的输入管路。

根据另一有利的改进方案，分配装置具有用于控制不同吸附区域的切换阀。因此，能够以简单的且同时可靠的方式用吸附流控制不同的吸附区域。

根据另一有利的改进方案，负压提供装置具有吸附脉冲装置，尤其所述吸附脉冲装置以流体技术设置在吸附装置和分配装置之间，以提供第一吸附脉冲。其优点是，时间上受限的负压脉冲首先能够产生基底的吸附，这使得基底的紧固明显变得容易。

根据另一有利的改进方案，吸附脉冲装置具有负压腔。因此，能够以可靠的且快速的方式提供第一吸附脉冲。

根据另一有利的改进方案，设置有用于测量和调节吸附流的负压的负压测量装置和/或用于测量穿过输入管路的流量的流量测量装置。因此，能够确定并且必要时微调吸附流的压力。因此，整体上，借助于保持设备能够实现基底的更可靠的紧固。

根据另一有利的改进方案，借助于负压测量装置和/或借助于流量测量装置能够测量并且能够调节不同的吸附区域的负压。因此，也能够相应地进行用于不同区域的负压的调节，这整体上提高了用于基底的保持设备的可靠性。

根据另一有利的改进方案，设置有识别装置，以识别吸附板的空置区域，所述空置区域是无基底的。因此，能够进行保持设备的不需要的吸附区域的完全自动地识别和关断，这明显地简化了不同基底的工艺处理。

根据另一有利的改进方案，识别装置包括光学的和/或声学的识别机构。因此，能够以灵活的并且同时可靠的方式识别空置区域。光学的识别机构例如能够包括相机、光学传感器等。在此，声学的识别机构例如能够通过超声波传感器等提供。空置区域也能够通过泄漏流测量和/或负压测量识别。所述泄漏流测量也能够与光学的识别法组合，以便提高空置区域的识别的可靠性和准确性。

根据另一有利的改进方案，吸附喷嘴和/或吸附口规律地，尤其一定间隔地，分布设置。这能够实现简单的制造且同时能够实现基底的均匀的固持。吸附口和/或吸附喷嘴的网格在此例如能够为0.5mm和50mm之间。除了规则的构成和/或设置以外，线性升高的或降低的网格也是可能的。

根据另一有利的改进方案，基本上相邻排的吸附喷嘴和/或吸附口彼此错开地设置和/或具有其他构成方式。由此实现的优点之一是，由此提高了在保持可能不规则地成形的基底的情况下或在不准确地安放基底的情况下的灵活性：与吸附喷嘴和/或吸附口的设置方式相关地具有不规则的棱边的基底能够仍然可靠地通过保持设备保持或紧固。

根据另一有利的改进方案，在吸附面的边缘区域中，吸附喷嘴和/或吸附口具有其他布置密度和/或构成方式。因此，将基底特别可靠地紧固在吸附面的边缘区域中也是可行的。

根据另一有利的改进方案，不同的吸附区域具有不同设置的和/或构成的吸附喷嘴和/或吸附口。因此，进一步提高了在紧固基底时的灵活性，因为能够可靠地保持不同形状的基底。

根据另一有利的改进方案，不同的吸附区域构成用于保持不同强度的和/或不同厚度的基底。因此，能够以特别可靠的方式紧固相对于弯曲具有不同的强度的基底。因此，电路板，同样如薄膜，能够可靠地并且必要时同时紧固在吸附面上。

本发明的其他重要的特征和优点由从属权利要求、附图以及根据附图的相关的附图说明中得出。

不言而喻，前述和下面还要阐述的特征不仅能够以分别给出的组合形式，而且能够以其他组合形式或以单独形式应用，而不脱离本发明的保护范围。

本发明的优选的实施方案和实施方式在附图中示出并且在下文中详细阐述，其中相同的附图标记涉及相同的或类似的或功能相同的构件或元件。

附图说明

在此示出

图1从上方观察示出根据本发明的一个实施方式的保持设备的一部分；

图2示出贯穿根据本发明的一个实施方式的保持设备的横截面的一部分；以及

图3示出根据图2的实施方式的横截面的细节图。

具体实施方式

图1从上方观察示出根据本发明的一个实施方式的保持设备的一部分。

在图1中以俯视图示出保持设备1。保持设备1具有矩形的真空吸附板2，所述真空吸附板具有用于基底的吸附面3。真空吸附板在此也能够是圆形的、椭圆形的或也能够具有其他任何形状。在吸附面3中设置有吸附口4，所述吸附口以一定间隔地或均匀地分布在吸附面3上的方式设置。在真空吸附板2的上侧上产生负压，借助于所述负压固持地设置在真空吸附板2上的基底。此外，在图1中示例性地示出吸附区域7a、7b，所述吸附区域可被分开地控制并且所述吸附区域用于将基底固持在相应的区域7a、7b中。吸附区域7a、7b不仅在其数量方面而且在其形状和在吸附面上的位置方面可基本上自由地限定和调节。为了识别在吸附面3上的空置区域，即其上未安放有基底的区域，能够——如在此示出——设置有相机13，所述相机与未示出的调节装置，例如计算机连接，用于评估、关断真空吸附板2的未被占用的区域并且用于控制由基底占用的区域7a、7b。调节装置在此例如能够构成用于操控在图2中描述的吸附装置9、分配装置6、吸附脉冲装置10和/或切换阀8。

吸附口在此例如具有10mm的间距并且吸附装置9在此提供负压，使得由被基底遮盖的吸附喷嘴5中的累积压降和所有吸附喷嘴5和吸附喷嘴直至吸附装置9的输入管路6a，6b的累积压降构成的比例为20％，其中所述吸附喷嘴总共覆盖大约50％的吸附面的份额。据此，能够通过相应的比例变化实现相同的保持力，其方式是：例如设置有四倍数量的吸附口并且通过吸附装置9提供由未被一个或多个基底遮盖的吸附喷嘴5中的累积压降和所有吸附喷嘴5和吸附喷嘴直至吸附装置9的输入管路6a、6b的累积压降构成的比例的5％。

图2示出贯穿根据本发明的一个实施方式的保持设备的横截面的一部分。

在图2中现在基本上以横截面示出真空吸附板2。在吸附板2的右侧上可见吸附面3，而在吸附板2的左侧上存在用于将真空吸附板2支承到承载结构等上的支承面14。从图2的左侧起首先示意地示出吸附装置9，例如真空泵，所述吸附装置与吸附脉冲装置10连接，所述吸附脉冲装置具有负压腔11。此外，在吸附脉冲装置10的上游示出切换阀8，所述切换阀用于接通和关断或用于调节用于区域7a的特定的吸附喷嘴5的吸附流。在图2中仅示例性地示出一个切换阀8；当然能够设置有多个切换阀，例如每个吸附喷嘴或每个供给管路设置有一个切换阀。同样可行的是借助于切换阀8调节多个供给管路6a或吸附喷嘴5。

在所示出的切换阀8的上游示出真空分配装置6的供给管路6a、6b。所述供给管路用于将吸附喷嘴5最终与吸附装置9流体连接并且与真空吸附板2的下侧14相应地连接。供给管路6a与在真空吸附板2中的供给管路6b连接并且这些供给管路与吸附喷嘴5连接。吸附装置9或吸附脉冲装置10也能够分别构成用于提供暂时的高压喷气。这能够实现通过暂时地倒转空气输送方向简单地松开固持的基底。

为了监控在供给管路6a、6b中的负压，设置有负压测量装置12和/或流量测量装置，其为了调节能够与吸附装置9、吸附脉冲装置10和/或切换阀8连接。供给管路6a、6b的横截面在此选择为，使得所述横截面至少相当于相应的子区域7a、7b的吸附喷嘴5的由此提供的累积横截面积的至少两倍，尤其至少三倍。

图3示出根据图2的实施方式的横截面的细节图。

在图3中现在详细地示出吸附喷嘴5，所述吸附喷嘴具有在真空吸附板2中连接的供给管路6b。在此，吸附口4的横截面100的直径和吸附喷嘴5的横截面101的直径的比例选择为优选在1和20之间，尤其在2和12之间，尤其在5和9之间，优选在6和8之间，横截面积之间的比例于是为0.01和10000之间，优选为1和400之间，尤其为4和144之间，尤其为25和81之间，优选为36和64之间。相应的吸附喷嘴5的受限制的横截面在此引起，在真空吸附板2的部分敞开的表面处，即具有其上未安放有基底的区域，真空吸附流不瓦解，而是基本上保持恒定，其中吸附口4的横截面的构成方式用于在吸附之后产生所需的保持力。换言之：如果吸附口的横截面积足够大，尤其大于吸附喷嘴的横截面积，那么在吸附口处附有压差。这是有利的，因为用于基底的保持力基本上与吸附口同环境压力的压差和吸附口的横截面积成比例。

吸附口4在此能够是吸附喷嘴5的部分或也单独地构成，在所述部分中吸附喷嘴5与吸附口4连接。吸附口4的和/或吸附喷嘴5的横截面形状在此尤其能够圆柱形地或椭圆形地构成。具有吸附口4的吸附喷嘴5的制造在此能够借助于用钻头尖端和/或棱角的钻孔来实现。

吸附喷嘴在此能够以具有几毫米长度的小的钻孔或开口的形式构成。替选地或附加地，钻孔或开口能够通过薄膜，尤其金属膜，替代或补充，所述薄膜能够设置在分配装置和吸附口之间并且所述薄膜具有更小横截面的一个或多个钻孔。在吸附喷嘴的开口和吸附口之间的连接能够漏斗状地构成，也就是说，吸附口锥形地逐渐变成吸附喷嘴几何形状。同样，多孔的薄膜能够用作为用于吸附喷嘴的开口。此外，一个或多个吸附喷嘴的几何形状能够适当地构成，例如构成圆形、矩形、椭圆形等。

概括来说，本发明和所述实施方式中的尤其至少一个提供下述优点或能够实现这些优点：

-基底的更可靠的固持

-基底的更简单的紧固/固持

-较低的成本

-高的效率

-低的耗费

-高的工艺安全性

-高的灵活性

本发明尤其能够使用在喷墨打印、激光处理、激光结构化的领域中以及也用于借助于测量系统，例如相机系统，测量基底以对基底、基底运输进行故障检测等。

尽管已根据优选的实施例描述本发明，但是本发明不局限于此，而是能够以多样的方式改变。

附图标记列表

1 保持设备

2 吸附板

3 吸附面

4 吸附口

5 吸附喷嘴

6 分配装置

6a，6b 供给管路

7a，7b 吸附区域

8 切换阀

9 吸附装置

10 吸附脉冲装置

11 负压腔

12 负压测量装置

13 识别装置

100 吸附口的横截面

101 吸附喷嘴的横截面

Claims (21)

1.一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的保持设备(1)，所述保持设备包括：

吸附面(3)，其中所述吸附面(3)具有多个吸附喷嘴(5)并且其中所述吸附喷嘴(5)能够借助于负压提供装置(6，9)加载有相对于环境压力的负压，以提供用于一个或多个基底的保持力，

其特征在于，

所述负压提供装置(6，9)提供负压，使得由所有吸附喷嘴(5)的累积压降和所有吸附喷嘴(5)以及输入管路(6a，6b)的累积压降构成的比例大于0.25％，尤其大于1％，优选大于25％，尤其大于35％，优选大于40％，其中所述输入管路是所述吸附喷嘴直至所述负压提供装置(6，9)的输入管路。

2.根据权利要求1所述的保持设备，其特征在于，所述吸附喷嘴(5)中的至少一个具有吸附口(4)，使得所述吸附口(4)的横截面积大于所述吸附喷嘴(5)的横截面积。

3.根据权利要求2所述的保持设备，其特征在于，所述吸附口(4)的横截面积(100)与所述吸附喷嘴(5)的横截面积(101)的比例为0.01和10000之间，优选为1和400之间，尤其为4和144之间，尤其为25和81之间，优选为36和64之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的保持设备，其特征在于，所述负压提供装置(6，9)包括用于将吸附流分配到所述吸附喷嘴(5)上的分配装置(6)。

5.根据权利要求4所述的保持设备，其特征在于，借助于所述分配装置(6)能够限定并且能够分开地控制吸附板(2)的多个吸附区域(7a，7b)。

6.根据权利要求4或5所述的保持设备，其特征在于，所述分配装置(6)具有一个或多个输入管路(6a，6b)，所述输入管路用于供给所述吸附面(3)的或者一个或多个吸附区域(7a，7b)的吸附喷嘴(5)，其中对于所述吸附面(3)或对于每个吸附区域(7a，7b)而言，由相应的输入管路(6a，6b)的累积横截面积和在所述吸附面(3)中或在所述吸附区域(7a，7b)中的吸附喷嘴(5)的累积横截面积构成的比例至少为0.3，优选为1和20之间，尤其为1.5和6之间。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的保持设备，其特征在于，所述分配装置(6)具有切换阀(8)，以控制不同的吸附区域(7a，7b)。

8.根据权利要求7所述的保持设备，其特征在于，所述负压提供装置(6，9)具有吸附脉冲装置(10)，尤其所述吸附脉冲装置以流体技术设置在所述吸附装置(9)和所述分配装置(6)之间，以提供第一吸附脉冲。

9.根据权利要求8所述的保持设备，其特征在于，所述吸附脉冲装置(10)具有负压腔(11)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的保持设备，其特征在于，设置有负压测量装置(12)和/或用于测量穿过所述输入管路(6a，6b)的流量的流量测量装置，以测量和调节所述吸附流的负压。

11.根据权利要求10的保持设备，其特征在于，借助于所述负压测量装置(12)和/或借助于所述流量测量装置能够测量并且能够调节不同的吸附区域(7a，7b)的负压。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的保持设备，其特征在于，设置有识别装置(13)以识别吸附板(2)的空置区域，所述空置区域是无基底的。

13.根据权利要求12所述的保持设备，其特征在于，所述识别装置(13)包括光学的和/或声学的识别机构。

14.根据权利要求3和12所述的保持设备，其特征在于，所述识别装置(13)与所述分配装置(6)连接，使得在识别空置区域时能够借助于所述分配装置(6)关断这些空置区域。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的保持设备，其特征在于，所述吸附喷嘴和/或所述吸附口规律地，尤其一定间隔地，分布设置。

16.根据权利要求15所述的保持设备，其特征在于，基本上相邻排的吸附喷嘴和/或吸附口彼此错开地设置和/或具有其他构成方式。

17.根据权利要求15和16所述的保持设备，其特征在于，在所述吸附面的边缘区域中，所述吸附喷嘴和/或所述吸附口具有其他的布置密度和/或构成方式。

18.根据权利要求5所述的保持设备，其特征在于，不同的吸附区域具有不同设置的和/或构成的吸附喷嘴和/或吸附口。

19.根据权利要求5或18所述的保持设备，其特征在于，不同的吸附区域构成用于保持不同强度的和/或不同厚度的基底。

20.一种用于保持基底，如电路板、金属板、薄膜等的方法，

其中一个或多个基底借助于吸附面(3)保持，

其中所述吸附面(3)具有多个吸附喷嘴(5)，并且其中所述吸附喷嘴(5)加载有相对于环境压力的负压，以提供用于一个或多个基底的保持力，

其特征在于，

借助于负压提供装置提供负压，使得由所有吸附喷嘴(5)的累积压降和所有吸附喷嘴(5)以及输入管路(6a，6b)的累积压降构成的比例大于0.25％，尤其大于1％，优选大于25％，尤其大于35％，优选大于40％，其中所述输入管路是所述吸附喷嘴直至所述负压提供装置(6，9)的输入管路。

21.一种具有根据权利要求1至19中任一项所述的保持设备的喷墨打印设备。