DE10017569C2 - Vorrichtung zum Vereinzeln von Modulen aus einem eine Vielzahl solcher Module aufweisenden Mehrfachnutzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.

Unter "Modul" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird im einfachsten Fall ein Einzelsubstrat für ein elektrisches Bauelement oder einen Schaltkreis verstanden, welches als mit Bauelementen zu bestückende Leiterplatte dient und aus einer Isolierschicht, vorzugsweise aus Keramikschicht besteht, die an wenigstens einer Oberflächenseite mit einer strukturierten Metallisierung versehen ist. Ein "Modul" im Sinne der Erfindung ist aber auch ein zumindest teilweise mit Bauelementen bestücktes Einzelsubstrat.

Zur Rationalisierung der Fertigung ist auch bekannt, derartige Module im Mehrfachnutzen oder als Mehrfachsubstrat zu fertigen (DE 43 19 944 A1) und dann vor dem Bestücken mit den Bauelementen oder aber nach dem Bestücken in die Module bzw. Einzelsubstrate zu trennen, und zwar dadurch, daß der Mehrfachnutzen entlang von Sollbruchlinien gebrochen wird. Die Module sind am Mehrfachnutzen in mehreren Reihen und Spalten angeordnet, und zwar vorzugsweise in Reihen und Spalten parallel zu den rechtwinklig verlaufenden Rändern des quadratischen oder rechteckförmigen Nutzens.

Unter "Mehrfachnutzen" wird im Sinne der Erfindung also eine Anordnung verstanden, die auf einem gemeinsamen Substrat eine Vielzahl von Modulen aufweist, die dann nach ihrer Fertigstellung, d. h. nach dem Strukturieren der Metallisierung oder nach dem Bestücken in die einzelnen Module getrennt wird.

Unter "Sollbruchlinien" sind im Sinne der Erfindung parallel zu den Rändern des Mehrfachsubstrates bzw. Mehrfachnutzens verlaufende Linien oder Bereiche, an denen die Isolierschicht derart geschwächt ist, daß sie entlang dieser Linien bricht. Die Sollbruchlinien sind beispielsweise mechanisch oder mittels eines Lasers an wenigstens einer Oberflächenseite der Isolierschicht in diese eingebrachte Nuten oder Reihen von aufeinander folgenden Vertiefungen usw.

Bekannt ist ferner eine Vereinzelungsvorrichtung für elektronische Bauelemente (DE 198 27 458 C1), bei der die Bauelemente über eine Zuführungsschiene zugeführt werden. In dieser Schiene sind die Bauelemente in einer Reihe aneinander anliegend angeordnet. Zum Vereinzeln der Bauelemente ist an einer Austrittsöffnung der Zuführungsschiene eine Fördereinheit vorgesehen, die senkrecht zur Längserstreckung der Führungsschiene verschiebbar und so ausgebildet ist, daß sie in einer ersten Position eine Aufnahme zur Aufnahme des jeweils ersten in der Führungsschiene anstehenden Bauelementes bildet und in einer zweiten Position dieses Bauelement in ein Führungs- oder Förderkanal der Fördereinheit einbringt.

Bekannt ist weiterhin eine Führung für mikroelektronische Bauelemente (DE 197 33 937 C1), wobei die Führungsbahn von zwei parallelen, beidseits des jeweiligen Bauelementkörpers angeordneten Führungsschienen besteht, die als Auflageschienen für Anschlußbeinchen der Bauelemente ausgebildet sind und diese Anschlußbeinchen in unmittelbarer Nähe des Bauelementekörpers untergreifen. Zwischen den Führungsschienen ist unterhalb der Bauelemente bzw. der Bauelementekörper ein vertikaler Freiraum gebildet.

Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung zum präzisen Positionieren von Kleinteilen (DD 268 673 A1). Die Vorrichtung umfaßt eine Förderstrecke mit mechanischer Zuführeinrichtung und einen mit Anschlüssen von Unter- und Überdruck versehenen Umsetzer. Der Umsetzer ist zwischen einer Aufnahmeposition, in der er mit einer mit einer Vakuumaustrittsöffnung versehenen Anlagefläche für jeweils ein Kleinteil die Fortsetzung einer Führungsfläche der Förderstrecke bildet, in eine weitere Position zum Ablegen des jeweiligen Kleinteils schwenkbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der derartige Mehrfachnutzen oder Mehrfachsubstrate und/oder aus diesen durch Brechen gewonnene Modulriegel (Reihen oder Spalten mit mehreren Modulen) oder Einzelmodule in besonders einfacher Weise verarbeitet und/oder lagegenau, vorzugsweise auch in genau vorgegebenen Bewegungsschritten, transportiert werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Keramikmodulen auf einem Mehrfachnutzen und vom lagegenauen Einbringen der Module in ein Transportmittel;

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung eine Arbeitsstation zum Entfernen der Randbereiche;

Fig. 3 in sehr vereinfachter Darstellung und teilweise im Schnitt eine weitere Station zum Abbrechen von Modulriegeln oder Reihen mit mehreren Modulen von dem Mehrfachnutzen;

Fig. 4 in vereinfachter Darstellung einen Förderer für den schrittweisen Vorschub der Modulriegel oder Einzelmodule, und zwar in den Positionen a-c in verschiedenen Arbeitszuständen;

Fig. 5 in vereinfachter Darstellung den Förderer der Fig. 4 in Draufsicht;

Fig. 6 in vereinfachter Darstellung die Bewegung einer Vorschubleiste des Förderers der Fig. 4;

Fig. 7 eine Brechstation zum Vereinzeln der Module aus den Modulriegeln sowie einen Förderer für die vereinzelten Module;

Fig. 8 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Übergabestation für die Module zum Einsetzen in das Gurtband bzw. in ein anderes Transportelement;

Fig. 9 die Station der Fig. 8 in vereinfachter Darstellung und im Vertikalschnitt;

Fig. 10 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht in den Positionen a-c verschiedene Arbeitszustände eines Zentrierwerkzeugs an der Übergabe der Fig. 6;

Fig. 11 in vergrößerter Teildarstellung einen Schnitt durch einen Keramik- Mehrfachnutzen.

In den Figuren ist 1 ein Keramik-Mehrfachnutzen, der im wesentlichen aus einer Keramikschicht oder -platte 2, beispielsweise Aluminiumoxid- oder Aluminiumnitrid- Keramik besteht, die an wenigstens einer Oberflächenseite, vorzugsweise aber an beiden Oberflächenseiten jeweils mit einer Metallisierung 3 bzw. 4 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung versehen ist. Diese Metallisierungen 3 und 4 sind derart strukturiert, daß auf der Keramikschicht 2 eine Vielzahl von Modulen 5 gebildet sind, die in mehreren Reihen und Spalten parallel zu den Umfangsseiten des im vorliegenden Fall quadratischen Mehrfachsubstrates 1 angeordnet sind. Jedes Modul 5 besitzt zumindest an der Oberseite von der strukturierten Metallisierung 3 gebildete Leiterbahnen, Kontakt- oder Befestigungsflächen usw., während beispielsweise die Metallisierung 4 für jedes Modul 5 eine durchgehende Metallfläche zur Befestigung auf einem Kühlkörper usw. bildet.

Zwischen den Reihen und Spalten der Module 5 sind beispielsweise durch Laserritzen Sollbruchlinien 6 erzeugt, entlang der der Mehrfachnutzen 1 durch Brechen vor dem Bestücken der Module 5 mit elektrischen Bauelementen oder aber nach diesem Bestücken in die Einzelmodule 5 getrennt werden kann. Der Mehrfachnutzen 1 ist bei der dargestellten Ausführungsform weiterhin so ausgebildet, daß er entlang der Umfangsränder vier Randbereiche aufweist, die nicht von den Modulen 5 eingenommen sind und von denen sich die Randbereiche 7 über die gesamte Länge zweier gegenüberliegender Ränder erstrecken und die Randbereiche 8 entlang der beiden anderen Umfangsseiten zwischen den Randbereichen 7 vorgesehen sind. Die Randbereiche 7 und 8 schließen jeweils über Sollbruchlinien 6 an die benachbarten Module 5 bzw. an den von diesen Modulen eingenommenen Teil der Keramikschicht 2 an.

Die Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Vorrichtung, die zum maschinellen Trennen oder Vereinzeln der Module 5 aus dem Mehrfachnutzen 1 und zum lagegenauen Einsetzen dieser Module 5 in Aufnahmen 11 eines Gurtbandes 12 oder eines anderen Transportmittels dient, mit dem die Module 5 dann beispielsweise innerhalb einer Fertigung einer weiteren Ver- oder Bearbeitungseinrichtung zugeführt werden, beispielsweise einen Bestückungsautomaten zum Aufbringen von Bauelementen auf die unbestückten Module 5 oder einem Montageautomaten zum Einsetzen der bestückten Module 5 in eine elektrische Schaltung oder Einheit, beispielsweise in eine Steuereinheit usw..

Die Vorrichtung 10 besitzt zunächst ein Magazin 13, in welchem in vertikaler Richtung übereinander gestapelt eine Vielzahl von Mehrfachsubstraten bzw. Mehrfachnutzen 1 angeordnet ist. Das Magazin 13 bildet beispielsweise einen Pufferspeicher innerhalb einer Fertigung, in welchen bei Bedarf laufend Mehrfachnutzen 1 ergänzt werden. Über einen Förderer 14 werden die Mehrfachnutzen 1 nacheinander dem Magazin 13 entnommen.

Der Förderer 14 besteht bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen aus zwei Transportriemen 15, die über mehrere, wenigstens zum Teil angetriebene Riemenräder 16 geführt sind. Die Transportriemen 15 bilden hierbei jeweils geschlossene Schlaufen, die parallel und im Abstand voneinander vorgesehen und mit den vertikalen Schlaufenebenen parallel zur Transportrichtung A des Förderers 14 orientiert sind.

Am Förderer 14 ist eine Arbeitsstation 17 vorgesehen, die dazu dient, die Randbereiche 7 und 8 durch Abbrechen von dem jeweiligen Mehrfachsubstrat 1 zu entfernen, und zwar zunächst die Randbereiche 7; die bei der dargestellten Ausführungsform senkrecht zur Transportrichtung liegen, und anschließend die Randbereiche 8. Die Arbeitsstation 17 wird nachstehend im Detail noch beschrieben.

In Transportrichtung A schließt sich an den Förderer 14 ein Förderer 18 an, der ebenfalls von zwei jeweils eine geschlossene Schlaufe bildenden und über Riemenräder 16 geführte Transportriemen 15 gebildet ist.

Am Förderer 18 ist als weitere Arbeitsstation eine Station 19 vorgesehen, in der durch Brechen jeder Mehrfachnutzen 1 in einer Achsrichtung senkrecht zur Transportrichtung A entlang der in dieser Achsrichtung verlaufenden Sollbruchlinie 6 in Teilnutzen bzw. in Modulriegel 1' getrennt wird, wobei jeder Modulriegel 1' einer senkrecht zur Förderrichtung A orientierten Spalte von Modulen 5 der Mehrfachnutzen 1 entspricht. Die Arbeitsstation 19 wird nachstehend ebenfalls näher erläutert.

Nach dem Abtrennen werden die Modulriegel 1' über einen Förderer 20, dessen Transportrichtung mit dem Pfeil B in der Fig. 1 angegeben ist, an eine weitere Arbeitsstation 21 gefördert, und zwar in der Weise, daß die Längsachse der Modulriegel 1' in Transportrichtung B orientiert ist. Die Transportstrecke 20 ist so ausgebildet, daß die Modulriegel 1' nicht nur in einer exakten Orientierung bewegt werden, sondern auch schrittweise jeweils in genau definierten Schritten. Die Transportstrecke 20 weist hierfür eine spezielle, nachstehend noch näher beschriebene Ausbildung auf.

Am Ende der Transportstrecke 20 befindet sich eine weitere Arbeitsstation 21, die ebenfalls nachstehend noch näher beschrieben wird und in der aus den Modulriegeln 1' die einzelnen Module 5 abgetrennt werden, und zwar wiederum durch Brechen entlang der entsprechenden Sollbruchlinie 6. Die so vereinzelten Module 5 gelangen dann von der Arbeitsstation 21 auf die Transportstrecke 22, über die die Module 5 in einer genauen Orientierung und schrittweise in vorgegebenen Schritten nacheinander einer Übergabestation 23 zugeführt werden, in der die Module 5 nochmals ausgerichtet und dann anschließend jeweils in eine bereitstehende Aufnahme 12 des Gurtbandes 11 eingesetzt werden. Die Transportstrecke 22 besitzt den gleichen Aufbau wie die Transportstrecke 20. Die Übergabestation 23 wird nachstehend im Detail beschrieben.

Die Mehrfachnutzen 1, Modulriegel 1' sowie Module 5 sind bei der Vorrichtung 1 während der gesamten Behandlung jeweils mit ihren Oberflächenseiten in der horizontalen Ebene liegend orientiert.

Arbeitsstation 17

Die Arbeitsstation 17 ist im Detail in der Fig. 2 dargestellt. Sie besteht u. a. aus einer Auflage 24, die an ihrer planen, eine Anlagefläche 25 für die Unterseite des jeweiligen Mehrfachnutzens 1 bildenden Oberseite mehrere Vakuumöffnungen 26 aufweist, die mit einer nicht dargestellten Vakuum- oder Unterdruckquelle verbunden sind und über die der jeweilige auf der Auflage 24 aufliegende Mehrfachnutzen 1 an der Anlagefläche 25 gehalten wird. Die Auflage 24 ist um einen vorgegebenen Hub in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar (Doppelpfeil C der Fig. 2). Der Anlage- bzw. Auflagefläche 25 gegenüberliegend ist ein Fixierstempel 27 mit seiner planen Unterseite 28 angeordnet. Der Fixierstempel 27, der ebenfalls in vertikaler Richtung verschiebbar geführt ist, ist gefedert, d. h. gegen die Wirkung von Druckfedern 29 aus einer Ausgangsstellung nach oben bewegbar. In der Auflage 24 sind an der Oberseite, d. h. im Bereich der Auflagefläche 25 zwei zu dieser Oberseite hin offene Nuten eingebracht, in denen die oberen Längen der Transportriemen 15 Platz finden. Die Auflagefläche 25 und ebenso auch die Unterseite 28 sind quadratisch ausgeführt, und zwar derart, daß bei einem zwischen der Auflage 24 und dem Fixierelement 27 eingespannten Mehrfachsubstrat 1 die Randbereiche 7 und 8 über den definierte Brechkanten bildenden Umfang der Auflage 24 und auch über den Umfang des Fixierelementes 27 vorstehen.

An den Außenflächen des Fixierelementes 27 sind leistenartige Brechstempel 30 bzw. 31 vorgesehen, und zwar die Brechstempel 30 zum Abbrechen der Randbereiche 7 und die Brechstempel 31 zum Abbrechen der Randbereiche 8. Durch entsprechende Steuermittel, z. B. Steuerkurven, sind die Brechstempel 30 und 31 um einen vorgegebenen Hub aus der in der Fig. 3 dargestellten Ausgangslage nach unten bewegbar, wie dies mit dem Doppelpfeil D angedeutet ist.

Im Normalzustand, d. h. im nicht aktivierten Zustand, ist die Auflage 24 soweit abgesenkt, daß die oberen Längen der Transportriemen 15 sich oberhalb des Niveaus der Auflagefläche 25 befinden.

Immer dann, wenn ein Mehrfachnutzen 1 über den Förderer 14 an die Arbeitsstation 17 gelangt ist, wird die Auflage 24 angehoben, so daß der dann an der Anlagefläche 25 durch die Vakuumöffnungen 26 fixierte Mehrfachnutzen 1 mit angehoben wird, und zwar soweit, bis dieser Nutzen schließlich zwischen der Auflage 24 und dem gefederten Fixierelement 27 festgeklemmt ist und die Randbereiche 7 und 8 in der oben beschriebenen Weise über den Umfang der Auflage 24 und des Fixierelementes 27 wegsteht. Die Brechstempel 30 und 31 sind soweit angehoben, daß deren Unterseite sich oberhalb des Niveaus des eingespannten Mehrfachnutzens 1 befindet. Im Anschluß daran werden die Brechstempel 30 und 31 abgesenkt, und zwar die Brechstempel 30 vorauseilend, so daß zunächst die Randbereiche 7 durch die Brechstempel 30 und anschließend die Randbereiche 8 durch die Brechstempel 31 abgebrochen werden.

Im Anschluß daran werden die Brechstempel 30 und 31 angehoben und die Auflage 24 wiederum soweit abgesenkt, daß nunmehr das "randlose" Mehrfachsubstrat 1 wieder auf den Transportriemen 15 des Förderers 14 zu liegen kommt.

Es versteht sich, daß an der Arbeitsstation 17 auch Zentriermittel vorgesehen sind, mit denen der jeweilige Mehrfachnutzen, bevor er gegen die Anlagefläche 25 zur Anlage kommt, ausgerichtet wird, und zwar derart, daß die Sollbruchlinien 6, die zwischen den Randbereichen 7 bzw. 8 und dem übrigen Teil des Mehrfachnutzens 1 vorgesehen sind, parallel zu den von den Brechkanten bildenden Randlinien der Anlagefläche 25 gebildeten Brechkanten liegen.

Vorstehend wurde davon ausgegangen, daß das Fixierelement 27 lediglich gefedert ist, aber nicht für eine Bewegung angesteuert ist. Es versteht sich, daß selbstverständlich auch Mittel vorgesehen sein können, um nach dem Anheben der Auflage 24 in die obere Arbeits- oder Brechposition das Fixierelement 27 auf die Auflage 24 abzusenken.

An der Arbeitsstation 17 sind weiterhin nicht dargestellte Mittel vorgesehen, mit denen die abgebrochenen Randbereiche vollautomatisch entsorgt werden, beispielsweise ein Förderband.

Die Arbeitsstation 17 hat den Vorteil, daß jeweils in einem Arbeitsgang alle vier Randbereiche 7 und 8 abgebrochen werden.

Um eine Beschädigung des jeweiligen Mehrfachnutzens 1 beim Einspannen zwischen der Auflagefläche 25 und der Unterseite 28 des Fixierelementes 27 zu vermeiden, ist zumindest die Unterseite 28 elastisch ausgebildet. Dies ermöglicht dann auch das Verarbeiten von bereits mit Bauelementen, beispielsweise mit SMD-Bauelementen bestückten Mehrfachnutzen 1.

Um, wie vorstehend beschrieben, mit elektrischen Bauelementen bestückte Mehrfachnutzen 1 verarbeiten zu können, sind zumindest die Brechstempel 30 und 31 der Arbeitsstationen 19 und 21 an ihrer Unterseite elastisch ausgebildet.

Arbeitsstation 19

An den Förderer 14 schließt sich ein weiterer Förderer 18 an, der in gleicher Weise aufgebaut ist wie der Förderer 14 und an dem die Arbeitsstation 19 vorgesehen ist. Der Förderer 18 ist individuell angetrieben und gesteuert.

Die Arbeitsstation 19 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform einen ähnlichen Aufbau wie die Arbeitsstation 17, d. h. sie weist ebenfalls die auf- und abbewegbare Auflage 24 mit der Auflagefläche 25 und den dortigen Saug- oder Vakuumöffnungen 26 sowie auch den gefederten Stempel bzw. das gefederte Fixierelement 27 auf. Unterschiedlich von der Arbeitsstation 17 ist zunächst, daß am Fixierelement 27 der Arbeitsstation 19 nur ein einziger Brechstempel, nämlich derjenige Brechstempel 30 vorgesehen ist, der quer zur Förderrichtung A liegt und sich an der bezogen auf die Förderrichtung A rückwärtigen Seite des Fixierelementes 27 befindet.

Die Arbeitsweise der Arbeitsstation 19 läßt sich, wie folgt, beschreiben:
Sobald ein von den Randbereichen 7 und 8 befreiter Mehrfachnutzen 1 bei abgesenkter Auflage 24 und auf den oberen Längen der Transportriemen 15 aufliegend die Arbeitsstation 19 erreicht hat und mit der bezogen auf die Förderrichtung A vorauseilenden Spalte der Module 5 - gesteuert durch einen Anschlag 32 - über die bezogen auf die Förderrichtung A rückwärtige, eine Brechkante bildende Umfangsseite der Auflage 24 vorsteht, wird die Auflage 24 gegen die Unterseite 28 des Fixierelementes 27 angehoben, so daß der Mehrfachnutzen 1 zwischen der Auflage 24 und dem Fixierelement 27 festgeklemmt ist. Im Anschluß daran wird der Brechstempel 30 betätigt, mit der dann die über die Auflage 24 vorstehende Spalte an Modulen 5 als Modulriegel 1' von dem Mehrfachnutzen 1 durch Brechen abgetrennt wird. Im Anschluß daran wird der Brechstempel 30 in die Ausgangsstellung zurückbewegt und gleichzeitig die Auflage 24 soweit abgesenkt, daß der verbleibende Rest des Mehrfachnutzens 1 wieder auf den beispielsweise weiterhin angetriebenen Transportriemen 15 zur Auflage kommt und um die Breite eines weiteren Modulriegels 1' vorbewegt wird. Dieses Vorbewegen erfolgt wiederum gegen den Anschlag 32, mit dem die über die Auflage 24 vorstehende Breite genau definiert ist.

Nach dem Abtrennen gelangt jeder Modulriegel 1' auf die an die Arbeitsstation 19 anschließende Transportstrecke 20, deren Förderrichtung B ebenfalls in horizontaler Richtung, aber senkrecht zur Förderrichtung A orientiert ist.

Förderstrecke 20

Die Fig. 4 bis 6 zeigen mehr im Detail die Förderstrecke 20 und deren Arbeitsweise.

Die Förderstrecke 20 besteht im wesentlichen aus einem an der Oberseite offenen, sich in Förderrichtung B erstreckenden Förderkanal 33, mit schrägen Seitenbegrenzungen 34 derart, daß die Breite des Förderkanals 33 zur Unterseite bzw. zum Boden 35 dieses Kanals hin abnimmt und am Boden gleich der Breite der Modulriegel 1' ist.

Im Boden 35 ist in unmittelbarer Nähe der Seitenbegrenzungen 34 eine Vielzahl von Vakuumöffnungen 36 vorgesehen, die mit der nicht dargestellten Vakuum- oder Unterdruckquelle verbunden sind. Im Boden 35 ist weiterhin ein sich in Längs- oder Förderrichtung B der Transportstrecke 20 erstreckender Schlitz 37 vorgesehen, in welchem eine Vorschubleiste 38 angeordnet ist, die sich über die gesamte Länge der Förderstrecke 20 erstreckt und an ihrer Oberseite 39 ebenfalls eine Vielzahl von Vakuumöffnungen 40 aufweist, die mit der Unterdruckquelle verbunden sind. Durch einen nicht dargestellten Antrieb ist die Vorschubleiste 38 für die in der Fig. 6 mit der Linienführung 41 dargestellte Bewegung angetrieben. Diese Bewegung umfaßt einen ersten, in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Ebene des Bodens 35 verlaufenden Bewegungshub 41' nach oben, mit dem die Oberseite 39 der Vorschubleiste 38 aus einer Lage unterhalb des Niveaus des Bodens 35 über den Boden 35 angehoben wird. An den Bewegungshub 41' schließt sich dann ein den Vorschub bildender Bewegungshub 41" an, der in horizontaler Richtung und in Transportrichtung B verläuft. Die Länge des Bewegungshubes 41 ist gleich der Abmessung, die die Module 5 in Förderrichtung B aufweisen, d. h. gleich dem Abstand zweier Sollbruchlinien 6.

An dem Bewegungshub 41" schließt sich der Rückhub an, der aus dem vertikalen Bewegungshub 41''' nach unten und dem horizontalen Bewegungshub 41"" besteht. Jeder nach dem Abtrennen erzeugte und dabei auf die Transportstrecke 20 gelangte Modulriegel 1' wird somit durch die Vorschubleiste 38 bzw. deren gesteuerte Bewegung schrittweise in Förderrichtung B bewegt, und zwar dadurch, daß entsprechend den Darstellungen in den Positionen a-c der Fig. 4, der betreffende Modulriegel 1' zunächst auf dem Boden 35 des Kanals 33 beidseitig vom Schlitz 37 aufliegt, dann bei dem Bewegungshub 41' angehoben, während des Bewegungshubes 41" mit der Vorschubleiste 38 um einen Förderschritt weiterbewegt, dann wieder auf dem Boden 35 abgesenkt wird, worauf dann ein erneuter Bewegungsschritt erfolgt. Zu jedem Zeitpunkt ist jeder Modulriegel 1' entweder durch das Vakuum an den Öffnungen 36 oder durch das Vakuum an den Öffnungen 40 fixiert. Mit der Förderstrecke 20 werden die Modulriegel 1' schrittweise an die Arbeitsstation 21 gefördert.

Ebenso wie andere Bewegungen ist insbesondere die Bewegung der Vorschubleiste 38 kurvengesteuert. Die Haltekraft durch die Ansaugöffnungen 36 und 40 ist so eingestellt, daß auf jeden Fall ein Abheben der Modulriegel 1 mit der Vorschubleiste 38 von dem Boden 35 während des Bewegungshubes 41' möglich ist, und zwar insbesondere auch ohne eine Beschädigung der Modulriegel 1' bzw. der Einzelmodule 5.

Arbeitsstation 21

Die Arbeitsstation 21 ist schematisch in der Fig. 7 wiedergegeben. Das Zertrennen der Modulriegel 1' in die einzelnen Module 5 erfolgt in dieser Station wiederum durch Brechen an den Sollbruchlinien 6.

Die Arbeitsstation 21 ist am Ende der Förderstrecke 20 dadurch gebildet, daß dort ein stempel- oder niederhalterartiges Fixierelement 42 vorgesehen ist, welches gesteuert auf- und abbewegbar ist, und zwar in eine den jeweiligen Modulriegel 1' zwischen dem Boden 35 und der Unterseite des Fixierelementes 42 festklemmenden Stellung immer dann, wenn nach Beendigung eines Bewegungsschrittes 41" die Vorschubleiste 38 unter das Niveau des Bodens 35 abgesenkt ist und der Modulriegel 1' an der Arbeitsstation 21 mit einem Modul 5 über das Ende der Förderstrecke 20 vorsteht. Durch einen der Bewegung des Fixierelementes 42 nacheilenden Brechstempel 43 wird dann das in Förderrichtung vorderste Modul 5 durch Abbrechen von dem Modulriegel 1' getrennt. Zur genauen Positionierung des Modulriegels 1' wird dieser mit seinem in Förderrichtung vorderen Ende jeweils gegen einen Anschlag 44 bewegt.

Nach dem Abbrechen eines Moduls 5 werden das Fixierelement 42 und der Brechstempel 43 wieder nach oben bewegt, so daß mit der Vorschubleiste 38 der Rest des Modulriegels 1' um ein weiteres Modul gegen den Anschlag 44 vorbewegt werden kann und so weiter.

An die Transportstrecke 20 schließt sich in Transportrichtung B die Transportstrecke 22 an, die in gleicher Weise wie die Transportstrecke 20 ausgebildet ist, bei der allerdings das Niveau des Bodens 35 etwas tiefer liegt, um das Abtrennen der Module 5 durch Abbrechen an der Arbeitsstation 21 zu ermöglichen. Die von den Böden 35 der Transportstrecken 20 und 22 gebildete Auflage- oder Führungsfläche zunächst für die Modulriegel 1' und anschließend für die Module 5 bildet also an der Arbeitsstation 21 eine Stufe.

Durch entsprechende Wahl der Bewegungshübe 41" sowie der Schnelligkeit der Bewegung der Vorschubleisten 38 bei den Förderstrecken 20 und 22 kann erreicht werden, daß die Einzelmodule 5 auf der Förderstrecke 22 voneinander beabstandet sind. Über die Förderstrecke 22 werden die Module 5 der Übergabestation 23 nacheinander zugeführt.

Übergabestation 23

Die Übergabestation ist in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellt. Die wesentlichen Elemente der Übergabestation 23, die sich an das Ende des Förderers 22 anschließt, ist eine Zentriereinrichtung 45, die bei der dargestellten Ausführungsform von zwei Zangenelementen 46 und 47 gebildet ist, sowie ein Einleger 48. Der Einleger 48 ist bei der dargestellten Ausführungsform als in vertikaler Richtung bewegbares und am oberen Ende offenes Saugrohr (Saug-Pipette) ausgebildet. Jedes Modul 5, welches über die Transportstrecke 22 an die Übergabestation 23 gelangt, wird zunächst zwischen den geöffneten Zangenelementen 46 und 47 aufgenommen und liegt dabei auf dem in seine oberste Stellung bewegten Einleger 48 auf und ist dort durch Unterdruck gehalten. Das Zangenelement 46 ist so ausgeführt, daß es zwei Anlage- oder Referenzflächen 46' und 46" für zwei rechtwinklig aneinander anschließende Umfangsseiten des jeweiligen Moduls 5 bildet, wobei die eine Referenzfläche 46' senkrecht zur Förderrichtung B liegt und zugleich auch als Anschlag für das jeweilige, in die Übergabestation 23 geförderte Modul 5 bildet, während die andere Referenzfläche 46" parallel zur Förderrichtung B angeordnet ist.

Beim Hineinbewegen eines Moduls 5 in die Übergabestation 23 wird dieses zunächst bei geöffneten Zangenelementen 46 und 47 an der Referenzfläche 46' ausgerichtet (Position a der Fig. 10). Dieses Ausrichten erfolgt bei der Vorschubbewegung der Vorschubleiste 38 der Transportstrecke 22. Im Anschluß daran werden die Zangenelemente 46 und 47 geschlossen, so daß ein Ausrichten des Moduls 5 dann auch an der Referenzfläche 46" erfolgt, und zwar während des Rückhubes der Vorschubleiste 38 (Position b der Fig. 10). Im Anschluß daran werden die Zangenelemente 46 und 47 geöffnet (Position c der Fig. 10), und zwar noch während des Rückhubes der Vorschubleiste 38 der Transportstrecke 22. Als nächster Schritt wird der Einleger 48 mit dem an diesem gehaltenen, ausgerichteten Modul abgesenkt, und zwar durch eine zusätzliche Öffnung 49 im Gurtband 11, so daß das Modul 5 schließlich in der Aufnahme 12 zu liegen kommt. Bei in die unterste Stellung abgesenktem Einleger 48, der sich in dieser Stellung mit seinem oberen Ende unterhalb des Gurtbandes 11 befindet, wird dieses um eine weitere, dann noch leere Aufnahme 12 weiterbewegt, so daß durch diese weitere Aufnahme 12 und deren Öffnung 49 hindurch der Einleger 48 wieder in seine obere Stellung zurückbewegt werden kann. In diesem Zustand des Einlegers 48 wird durch die Vorschubleiste 38 der Transportstrecke 22 ein weiteres Modul 5 in die Übergabestation 23 bzw. in die geöffnete Zentriereinrichtung 45 hineinbewegt. Auch die Zentrierzangen 46 und 47 sowie der Einleger 48 sind kurvengesteuert.

Durch die Übergabe der Module 5 von der Transportstrecke 22 in die Zentriereinrichtung 45 und die anschließende Übergabe der zentrierten Module 5 mittels des Einlegers 48 in die Aufnahmen 12 ist ein sehr genaues Plazieren der Module 5 in diesen Aufnahmen bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit möglich.

Alle Arbeitsstationen 17, 19 und 21 sind so ausgeführt, daß dem jeweiligen Brechstempel 30 und 31 gegenüberliegend eine definierte Bruchkante gebildet ist, und zwar in den Arbeitsstationen 17 und 19 durch die dortige Auflage 24 und an der Arbeitsstation 21 durch das dortige Ende der Transportstrecke 20, und daß in einem definierten Abstand von dieser Bruchkante und linear oder in etwa linear parallel zur Bruchkante der jeweilige Bruchstempel 30 bzw. 31 einwirkt.

Die beiden Transportstrecken 20 und 22 können bezüglich der Größe ihres Vorschubs in jedem Bewegungsschritt unabhängig voneinander stufenlos verstellt werden. Damit ergibt sich einerseits die Möglichkeit einer Anpassung an unterschiedliche Abmessungen der Module 5 und der Modulriegel 1', andererseits ist auch eine Einstellung in der Weise möglich, daß die einzelnen Module auf der Transportstrecke 22 in einem größeren Abstand aufeinander folgen.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1

Mehrfachnutzen

1

' Modulriegel

2

Keramikschicht

3

,

4

Metallisierung

5

Modul

6

Sollbruchlinie

7

,

8

Randbereich

10

Vorrichtung

11

Gurtband

12

Aufnahme

13

Magazin

14

Förderer

15

Transportriemen

16

Riemenrad

17

Arbeitsstation

18

Förderer

19

Arbeitsstation

20

Transportstrecke

21

Arbeitsstation

22

Transportstrecke

23

Übergabestation

24

Auflage

25

Anlagefläche

26

Vakuumöffnung

27

Fixierelement

28

Fixierelementunterseite

29

Feder

30

,

31

Brechstempel

32

Anschlag

33

Förderkanal

34

Seitenbegrenzung

35

Boden

36

Öffnung

37

Schlitz

38

Vorschubleiste

39

Oberseite

40

Öffnung

41

Linienführung

41

',

41

",

41

''',

41

"" Bewegungshub

42

Fixierelement

43

Brechstempel

44

Anschlag

45

Zentrierelement

46

,

47

Zangenelement

48

Einleger

49

Zusatzöffnung

Claims (21)

1. Vorrichtung zum Vereinzeln von Modulen (5) aus einem eine Vielzahl solcher Module aufweisenden Mehrfachnutzen (1), der eine Platte (2) aus isolierendem Material, vorzugsweise Keramik aufweist, die (Platte) an wenigstens einer Oberflächenseite eine strukturierte Metallisierung (3, 4) besitzt, wobei die Module im Mehrfachnutzen (1) in wenigstens zwei Spalten mit wenigstens jeweils zwei Modulen (5) vorgesehen sind und das Vereinzeln der Module durch Brechen entlang von Sollbruchlinien (6) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Arbeitsstation (19) mit Mitteln (24, 27) zum lagerichtigen Einspannen des jeweiligen Mehrfachnutzens (1) sowie Mittel (30) zum Abbrechen jeweils eines von einer Spalte von Modulen (5) gebildeten Modulriegels (1') vorgesehen sind, daß an einer in einer ersten Transportrichtung (B) auf die erste Arbeitsstation (19) folgenden zweiten Arbeitsstation (21) Mittel (24, 27) zum Einspannen des jeweiligen Modulriegels (1'), zum Abbrechen des jeweils in einer Vorschubrichtung vorderen Einzelmoduls (5) von diesem Modulriegel (1') sowie Mittel (20) zum anschließenden Vorbewegen des Modulriegels (1') um ein Modul (5) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Arbeitsstation (19) und der zweiten Arbeitsstation (21) wenigstens eine Transportstrecke (20) zum schrittweisen Weiterbewegen der in der ersten Arbeitsstation erzeugten Modulriegel (1') in einer vorgegebenen Orientierung vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zweite Arbeitsstation (21) folgend wenigstens eine zweite Transportstrecke (22) zum schrittweisen Wegführen der vereinzelten Module (5) in einer vorgegebenen Orientierung vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubmittel der zweiten Arbeitsstation (21) von der wenigstens einen ersten Transportstrecke (20) gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubmittel der ersten Arbeitsstation (19) von einer dritten Transportstrecke (18) gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite und/oder dritte Transportstrecke (18, 20, 22) wenigstens ein Vorschubelement (38) aufweist, welches durch einen Antrieb gesteuert derart bewegbar ist, daß es für eine Vorschubbewegung (41") den jeweiligen Mehrfachnutzen (1) oder den Modulriegel (1') oder die betreffenden Einzelmodule (5) von einer Auflage (35) der Transportstrecke abhebt, um einen vorgegebenen Bewegungsschritt (41") in Transport- oder Vorschubrichtung (A, B) bewegt und anschließend wieder auf die Auflage (35) absetzt, bevor ein weiterer Bewegungsschritt eingeleitet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschubelement (38) auf einer Bewegungskurve (41) bewegt wird, die in einem ersten Abschnitt (41') der Bewegung ein Abheben des wenigstens einen Mehrfachnutzens (1) bzw. Modulriegels (1') bzw. Moduls (5) von der Auflage (35) in einem daran anschließenden Bewegungsschritt den Vorschub und in einem daran anschließenden Bewegungsschritt das Absenken des Mehrfachnutzens (1) bzw. Modulriegels (1') bzw. Moduls (5) auf die Auflage (35) bewirkt, worauf sich ein Rückhub (41''', 41"") anschließt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Vorschubelement von wenigstens einer Vorschubleiste (38) gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Vorschubelement (38) Vakuumansaugdüsen oder - öffnungen (40) zum Fixieren des wenigstens eines Mehrfachnutzens (1) und/oder des Modulriegels (1') und/oder des wenigstens einen Moduls (5) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zentner- oder Übergabestation (23) am Ende der zweiten Transportstrecke (22) zum Zentrieren und Einsetzen der Module (5) in Aufnahmen (12) eines Transportelementes (11), beispielsweise eines Gurtes.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Transportstrecke (14) von einem wenigstens ein Transportband oder einem Transportriemen (15) aufweisenden Förderer (14) gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Fixieren des Mehrfachnutzens (1) in der ersten Arbeitsstation (19) von einer eine Auflagefläche (25) für den Mehrfachnutzen (1) bildenden Auflage (24) und von einem Fixierelement oder Niederhalter (27) zum Einspannen des Mehrfachnutzens (1) zwischen der Auflagefläche (25) und einer Unterseite des Niederhalters (27) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (25) und/oder die Unterseite (28) des Niederhalters (27) elastisch ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abbrechen der Modulriegel (1') und/oder der Einzelmodule (5) von einem Brechstempel (30, 31) gebildet sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung der Mehrfachnutzen (1) vor der ersten Arbeitsstation (19) eine weitere bzw. dritte Arbeitsstation (17) vorgesehen ist, die Mittel (24, 27) zum Fixieren jeweils eines Mehrfachnutzens (1) sowie Mittel zum Abbrechen von Randbereichen (7, 8) des Mehrfachnutzens (1) aufweist, vorzugsweise zum Abbrechen von vier Randbereichen (7, 8) eines quadratischen oder rechteckförmigen Mehrfachnutzens (1).

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einspannen und Fixieren des Mehrfachnutzens (1) an der dritten Arbeitsstation von wenigstens einer eine Auflagefläche (25) bildenden Auflage (24) sowie von einem vorzugsweise gefederten Federhalter oder Fixierelement (27) gebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (25) und/oder eine dieser Auflagefläche gegenüberliegende Unterseite (28) des Fixierelementes (27) elastisch ausgebildet sind.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abbrechen der Randbereiche (7, 8) von Brechstempeln (30, 31) gebildet sind, deren Bewegung vorzugsweise so gesteuert ist, daß beim Abbrechen der Randbereiche die Brechstempel (30) für zwei einander gegenüberliegende Randbereiche (7) den Brechstempeln für die beiden anderen Randbereiche (8) vorauseilen.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Arbeitsstation an einem Förderer, beispielsweise an dem dritten Förderer (18) oder an einem diesem dritten Förderer vorausgehenden vierten Förderer (14) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Förderer (18) und/oder der vierte Förderer (14) jeweils von wenigstens einem Transportband oder -riemen (15), vorzugsweise von zwei parallelen Transportbändern oder Transportriemen (15) gebildet sind.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten Arbeitsstation (19) die erste Transportrichtung (B) und die zweite Transportrichtung (A) rechtwinklig zueinander verlaufen.