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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Verteilen eines Klebers zwischen zwei ein Innenloch
aufweisenden Substratscheiben eines optischen Datenträgers. Die
Erfindung bezieht sich ferner auf eine Substrataufnahme zum Aufnehmen
der Substratscheibe.
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Bei
der Herstellung optischer Datenträger, wie beispielsweise DVDs
und ihren Unterformaten ist es bekannt, dass zwei Substratscheiben
mit einem Flüssigkleber
miteinander verklebt werden. Hierzu werden die Substratscheiben
in der Regel in einer Fügestation
beabstandet zueinander gehalten, während eine Kleberwulst auf
die Substratscheiben aufgebracht wird. Dabei wird die Kleberwulst
in der Regel beabstandet zu einem Innenloch der Substratscheiben
aufgebracht, um einen darin aufgenommenen Mittelstift nicht mit
dem Kleber zu verkleben. Anschließend werden die Substratscheiben
aufeinander gelegt, so dass der Kleber beginnt, sich dazwischen
auszubreiten. Abschließend
wird der Kleber durch rasche Rotation der Substratscheiben in Radialrichtung
nach außen
geschleudert, um eine gleichmäßige Kleberschicht
zwischen den Substratscheiben zu bilden.
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Um
eine ausreichende und gleichmäßige Kleberverteilung
in Richtung des Innenlochs vorzusehen, ist es bekannt, die Substratscheiben
nach dem Zusammenfügen
in einer Fügestation
und vor dem Ausschleudern des Klebers auf einem getrennten Rotationstisch
für einen
Zeitraum zu lagern, so dass sich der Kleber über die Zeit hinweg zum Innenloch
der Substratscheiben verteilt. Hierfür wurden die Substratscheiben
beispielsweise nach dem Fügen
in der Fügestation
auf einem Rundschalttisch aufgenommen, bevor sie auf den Rotationstisch
zum Ausschleudern des Klebers befördert wurden.
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Dabei
ergibt sich jedoch das Problem, dass die Verweilzeit der Substratscheiben
auf dem Rundschalttisch eine im Wesentlichen feste Funktion der Anzahl
von Positionen auf dem Rundschalttisch und der Zykluszeit der Anlage
ist.
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Daher
lässt sich
keine gute Steuerung der Kleberverteilung zum Innenloch der Substratscheiben
hin erreichen, insbesondere bei sich verändernden Prozessbedingungen,
wie z.B. der Viskosität
des Klebers, der Umgebungstemperatur etc., die einen Einfluss auf
die Verteilung des Klebers haben können.
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Aus
der
DE 197 44 408
A1 ist ein Verfahren zum Verkleben zweier Substratscheiben
bekannt, bei dem ein zwischen den Substratscheiben befindlicher Kleberring
durch rasche Rotation zwischen den beiden Substraten verteilt wird.
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Die
EP 0 908 876 A3 zeigt
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verkleben scheibenförmiger, ein
Innenloch aufweisender Substrate, bei dem bzw. bei der die Scheiben über Vakuumkanäle fest
an entsprechenden Auflagen gehalten werden.
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Ferner
zeigt die
DE 197 18
471 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verteilen
eines Klebers zwischen zwei, ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben
mittels eines Rotationsvorgangs, wobei nach dem Ausschleudern am
Außenrand
befindliches Klebemittel über
eine Klebemittelabsaugvorrichtung abgesaugt wird.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Verteilen eines Klebers zwischen zwei ein Innenloch
aufweisenden Substratscheiben eines optischen Datenträgers vorzusehen,
die bzw. das unabhängig
von der Anzahl von Aufnahmepositionen und der Zykluszeiten eines
Herstellungsprozesses ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Verteilen eines Klebers zwischen
zwei ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben eines optischen
Datenträgers
mit einer wenigstens zwei Aufnahmen aufweisenden Transportvorrichtung
zum Transport der Substrate zwischen einer Beladeposition und einer
Entladeposition gelöst,
wobei die Aufnahmen jeweils einen eine Auflageebene definierenden
Auflageteil und einen über die
Aufla geebene vorstehenden Mittelstift aufweisen, der sich in die
Innenlöcher
der Substratscheiben erstreckt, wenn sie auf dem Auflageteil aufliegen,
wobei der Mittelstift einen radial nach außen weisenden Spalt aufweist,
der über
eine Unterdruckquelle mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Durch die
Möglichkeit im
Innenlochbereich der Substratscheiben einen Unterdruck anzulegen
lässt sich
der Kleber kontrolliert in Richtung des Innenlochs der Substratscheiben
ziehen, wobei die Kleberverteilung durch die Zeitdauer des angelegten
Unterdrucks und die Höhe
des angelegten Unterdrucks steuerbar ist. Ferner lässt sich durch
das Anlegen eines Unterdrucks die erforderliche Zeit für die Kleberverteilung
zum Innenloch der Substratscheiben hin wesentlich verkürzen, wodurch entweder
die Zykluszeiten der Anlage erhöht
werden können,
oder gegebenenfalls eine Transportvorrichtung mit einer geringeren
Anzahl von Aufnahmen vorgesehen werden kann, was zu weniger „nassen" Scheiben in der
Anlage führt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird der Mittelstift durch einen hohlzylindrischen
Teil einer Basis und ein darin aufgenommenes Stiftelement gebildet,
wodurch sich auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein umlaufender
Radialspalt bilden lässt.
Dabei weist das Stiftelement vorzugsweise einen im Wesentlichen
zylindrischen Schaftteil und einen im Wesentlichen zylindrischen Kopfteil
auf, der einen größeren Durchmesser
besitzt als der Schaftteil. Vorzugsweise wird der radial nach außen weisende
Spalt zwischen einer Unterseite des im Wesentlichen zylindrischen
Kopfteils des Stiftelements und einer Oberseite des hohlzylindrischen Teils
der Basis bildet, wodurch sich auf einfache Art und Weise ein gleichmäßiger Radialspalt
bilden lässt. Um
auf einfache und kostengünstige
Art und Weise die Breite des Spalts einzustellen sind an der Unterseite
des Kopfteils und/oder der Oberseite des hohlzylindrischen Stiftteils
der Basis eine Vielzahl von Vorsprüngen mit vorbestimmter Höhe vorgesehen. Dabei
beträgt
die Höhe
der Vorsprünge
vorzugsweise 0,3 mm, was eine gute Spaltbreite zum Ansaugen von
Kleber in Richtung des Innenlochs der Substratscheiben einstellt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist eine umlaufende Ausnehmung im Schaftteil des Stiftelements
vorgesehen und zwar in einem vom Kopfteil entfernt liegenden Endbereich des
Schaftteils, um zwischen einer Innenwand des hohlzylindrischen Teils
der Basis und dem Schaftteil des Stiftelements einen Unterdruckraum
zu bilden. Vorzugsweise ist wenigstens eine sich in Längsrichtung
des Schaftteils erstreckende Ausnehmung vorgesehen, um das Anlegen
von Unterdruck im Bereich des Radialspalts zu ermöglichen.
Dabei erstreckt sich die in Längsrichtung
erstreckende Ausnehmung vorzugsweise zwischen der umlaufenden Ausnehmung
und dem Kopfteil des Stiftelements.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Basis im Bereich der umlaufenden Ausnehmung
eine Unterdruckzuleitung auf.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Basis stationär an einem Transportelement
der Transportvorrichtung ange bracht, wodurch sich eine gleichmäßige Positionierung
der Basis und somit des Mittelstifts erreichen lässt.
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Vorzugsweise
liegt der umlaufende Spalt im Wesentlichen auf einer zwischen den
Substratscheiben liegenden Höhe,
wenn die Substratscheiben auf dem Auflageteil aufgenommen sind und
sich der Mittelstift in die Innenlöcher derselben erstreckt. Hierdurch
wird eine möglichst
direkte Wirkung eines an den umlaufenden Spalt angelegten Unterdrucks
auf den Kleber ausgeübt.
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Bei
einer Ausführungsform
der folgenden Erfindung sind vorzugsweise Mittel zum Halten der Substratscheiben
an dem Auflageteil mittels Unterdruck vorgesehen, um die Substratscheiben
gut zu fixieren.
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Um
ein einfaches Be- und Entladen der Aufnahmen zu ermöglichen,
ist der Auflageteil vorzugsweise in Längsrichtung des Mittelstifts
relativ hierzu beweglich. Dabei ist der Auflageteil vorzugsweise zwischen
einer Übergabeposition,
in der die Substratscheiben be- oder entladen werden, und einer
Halteposition beweglich. Dabei liegt die Auflagenebene des Auflageteils
in der Übergabeposition
vorzugsweise über
dem Mittelstift, um beispielsweise das Greifen der Substratscheiben
mit einem Innenlochgreifer zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
ist eine Hubeinheit zum Bewegen des Auflageteils relativ zum Mittelstift
vorgesehen, wobei die Hubeinheit vorzugsweise ein Bügelelement
aufweist, dessen Enden im Bereich der Beladeposition und der Entladeposition
der Transportvorrichtung liegen, um eine gleichzeitige Bewegung
von Auflageteilen von Aufnahmen, die sich in der Beladeposition
bzw. der Entladeposition befinden, zu ermöglichen.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren
zum Verteilen eines Klebers zwischen zwei ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben
eines optischen Datenträgers
gelöst,
das das Ablegen von aufeinanderliegenden Substratscheiben mit einem
dazwischen befindlichen und vom Innenloch der Substratscheiben beabstandeten
Kleber auf einer in einer Beladeposition befindlichen Aufnahme auf
einer Transportvorrichtung, das Bewegen der Aufnahme aus der Beladeposition
zu einer Entladeposition mit der Transportvorrichtung, das Entladen
der Aufnahme in der Entladeposition und das Anlegen eines Unterdrucks
im Bereich des Innenlochs aufweist, um den zwischen den Substratscheiben
befindlichen Kleber in Richtung des Innenlochs zu ziehen und zwar
zwischen dem Beladen und Entladen der Aufnahme. Durch dieses Verfahren lässt sich
wiederum eine gute Steuerung der Kleberverteilung in Richtung des
Innenlochs zweier Substratscheiben erreichen, und zwar im Wesentlichen
unabhängig
von Aufnahmepositionen der Transportvorrichtung und Taktzeiten derselben.
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Für eine gute
Steuerung der Kleberverteilung wird vorzugsweise die Größe des Unterdrucks und/oder
der Zeitraum, über
den der Unterdruck angelegt wird, gesteuert. Dabei wird der Unterdruck
vorzugsweise über
einen- sich in die Innenlöcher
der Substratscheiben erstreckenden Mittelstift der Aufnahme angelegt,
um eine gute und direkte Unterdruckwirkung im Bereich eines zwischen
den Substratscheiben befindlichen Spalts zu erzeugen. Für einen
guten und sicheren Halt der Substratscheiben werden diese vorzugsweise
mittels Unterdruck an einem Auflageteil der Aufnahme gehalten.
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Um
ein gutes Be- und Entladen der Aufnahme zu ermöglichen, weist diese einen
Mittelstift und einen Auflageteil auf, der zum Be- und Entladen
der Substratscheiben relativ zum Mittelstift in dessen Längsrichtung
verschoben wird. Dabei werden vorzugsweise die Auflageteile von
zwei Aufnahmen, die sich zur selben Zeit in der Be- bzw. Entladeposition befinden
gleichzeitig über
eine einzige Hubvorrichtung relativ zum Mittelstift in dessen Längsrichtung verschoben,
um eine Synchronisierung der Be- und Entladevorgänge vorzusehen.
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Erfindungsgemäß ist ferner
eine Substrataufnahme zum Aufnehmen von zwei ein Innenloch aufweisenden
Substratscheiben vorgesehen mit einem eine Auflageebene definierenden
Auflageteil und einem Mittelstift, der einen radial nach außen weisenden
Spalt aufweist, der über
interne Leitungselemente der Aufnahme mit einem Leitungsanschlusselement
der Aufnahme verbunden ist, wobei der Mittelstift durch einen hohlzylindrischen
Teil einer Basis und einer darin aufgenommenes Stiftelement gebildet
ist, das einen im Wesentlichen zylindrischen Schaftteil und einen
im Wesentlichen zylindrischen Kopfteil aufweist, der einen größeren Durchmesser besitzt
als der Schaftteil und wobei der radial nach außen weisende Spalt zwischen
einer im Wesentlichen ebenen Unterseite des Kopfteils des Stiftelements
und einer im Wesentlichen ebenen Oberseite des hohlzylindrischen
Teils der Basis ausgebildet ist. Die oben genannte Substrataufnahme
ermöglicht das
Anlegen von Unterdruck an einen Innenlochbereich von Substratscheiben über den
radial nach außen
weisenden Spalt. Die Ausbildung dieses Spalts zwischen dem Stiftelement
und dem hohlzylindrischen Teil der Basis ermöglicht auf einfache kostengünstige Art
und Weise eine gleichmäßige Spaltenbildung
auch bei geringer Spaltbreite.
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Zur
Einstellung der Spaltbreite weist die Unterseite des Kopfteils und/oder
die Oberseite des hohlzylindrischen Stiftteils der Basis vorzugsweise eine
Vielzahl von Vorsprüngen
mit vorbestimmter Höhe
auf. Dabei beträgt
die Höhe
der Vorsprünge vorzugsweise
nur 0,3 mm.
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Ferner
kann die Substrataufnahme mehrere der Merkmale der Aufnahmen der
zuvor genannten Vorrichtung zum Steuern einer Kleberverteilung zwischen
zwei ein Innenloch aufweisenden Substratscheiben besitzen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert; in
den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht eines Teilbereichs einer Anlage
zur Herstellung optischer Datenträger;
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2 eine
schematische, perspektivische Ansicht eines Rundschalttischs mit
Substrataufnahmen gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine
perspektivische auseinandergezogene Ansicht einer Substrataufnahme
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 eine
Querschnittsansicht durch die erfindungsgemäße Substrataufnahme und zwar
entlang der Linie IV-IV in 5;
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5 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Substrataufnahme;
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6 eine
perspektivische Ansicht der Substrataufnahme gemäß den 3–5.
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1 zeigt
eine perspektivische, schematische Ansicht eines Teilbereichs einer
Anlage 1 zur Herstellung optischer Datenträger. Insbesondere zeigt
die 1 eine Fügestation 2,
einen Rundschalttisch 3, einen Schleudertopf 4 sowie
Handhabungseinheiten 6 und 7, zum Transport von
Substratscheiben.
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Wie
nachfolgend noch näher
erläutert
wird, liegt die vorliegende Erfindung im Bereich des Rundschalttischs 3,
der perspektivisch in 2 dargestellt ist. Der Rundschalttisch 3 besitzt
eine runde Tischplatte 9 mit drei daran angebrachten Aufnahmeeinheiten 11.
Die Tischplatte 9 ist fest mit einer drehbaren Hohlwelle 13 gekoppelt,
die über
einen nicht näher
dargestellten Antrieb um eine Mittelachse herum drehbar ist. Unterhalb
der Hohlwelle 13 ist eine Vakuumdrehdurchführung 14 vorgesehen,
um drehbare Vakuumanschlüsse
vorzusehen. Auf der Tischplatte 9 ist ein Verteilerring 15 angebracht,
der durch eine Endkappe 16 abgedeckt ist und eine Vielzahl
von Anschlusselementen 17, die als Fittings bezeichnet werden,
aufweist. Die unterschiedlichen Komponenten des Rundschalttischs 3 werden
durch ein Haltegestell 18 getragen, dass auch eine Hubeinheit 20 mit
einem Hubbügel 21 trägt.
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Die
Tischplatte 9 besitzt insgesamt drei jeweils um 120° zueinander
versetzte radial nach außen
weisende gestufte Ausnehmungen 22, in denen die Aufnahmeeinheiten 11 sitzen.
In der Tischplatte 9 erstrecken sich ferner Leitungen,
die gestrichelt bei 23 dargestellt sind, und zwar zwischen
einem Mittelbereich der Tischplatte und den jeweiligen Ausnehmungen 22.
Die Tischplatte 9 weist eine nicht dargestellte Mittelöffnung zum
Hindurchleiten von Zuführleitungen
auf, um diese beispielsweise mit den Leitungen 23 oder
den Fittings 17 im Verteilerring zu verbinden.
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Die
Aufnahmeeinheiten 11 werden anhand der 3–6,
die verschiedene Ansichten der Aufnahmeeinheiten zeigen näher erläutert. Dabei werden
zunächst
die einzelnen Elemente der Aufnahmeeinheiten 11 wie sie
in der auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht gemäß 3 gezeigt
sind, von oben nach unten benannt. 3 zeigt einen
Wechselstift 25, ein Fitting 26, ein Auflageelement 27,
eine Basis 28, ein federndes Druckstück 29, eine Mutter 30,
Lagerbuchsen 31, Führungsstangen 32,
eine Druckfeder 33, einen Hubbetätiger 34 sowie Befestigungselemente 35.
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Der
Wechselstift 25 besitzt einen im Wesentlichen zylindrischen
Schaftteil 37 sowie einen im Wesentlichen zylindrischen
Kopfteil 38 an einem Ende des Schaftteils 37.
Der Schaftteil 37 besitzt, an seinem dem Kopfteil 38 gegenüberliegenden
Ende, eine Einführschräge 40.
Der Schaftteil 37 besitzt ferner eine umlaufende Ausnehmung 42 in
einem von Kopfteil 38 beabstandeten Endbereich davon. Ferner
sind im Schaftteil 37 sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmungen 44 vorgesehen,
die sich zwischen der Ausnehmung 42 und dem Kopfteil 38 erstrecken. Die
Ausnehmungen können
z.B. durch lokales abflachen des zylindrischen Umfang des Schaftteils 37 gebildet
werden.
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Der
Kopfteil 38 besitzt einen über den Umfang des Schaftteils 37 radial überstehenden
Kopf mit einer im Wesentlichen ebenen Unterseite 46, an
der umfangsmäßig eine
Vielzahl von Vorsprüngen 47 mit einer
Höhe von
0,3 mm vorgesehen ist, von denen einer in 3 zu erkennen
ist.
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Das
Fitting 26 kann in geeigneter Weise an dem Auflageelement 27 befestigt
werden und dient, zur Befestigung eines vom Fitting 17 ausgehenden Leitungselements
an dem Auflageelement 27.
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Das
Auflageelement 27 besitzt einen Hauptkörper 48 und eine Auflage 49,
die durch zwei konzentrische Ringe gebildet wird, die dazwischen
einen Ringraum bilden. Der Ringraum ist über eine entsprechende interne
Leitung im Hauptköper 48 des
Auflageelements 27, die mit dem Fitting 26 in
Verbindung steht mit Unterdruck beaufschlagbar. Hierdurch ist es möglich eine
auf der Auflage 49 befindliche Substratscheiben mit Unterdruck
festzuhalten.
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Im
Hauptkörper 48 des
Auflageelements 27 ist eine Durchgangsöffnung 51 vorgesehen,
in der eine Lagerbuchse 52 aufgenommen ist. Der Hauptkörper 50 weist
ferner, wie in 4 zu erkennen ist, zwei sich
in Längsrichtung
erstreckende Sackbohrungen 54 auf, die nur in der Schnittansicht
gemäß 4 zu
erkennen sind.
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Die
Basis 28 besitzt einen unteren Abschnitt 56, einen
mittleren Abschnitt 57 und einen oberen Abschnitt 58.
Der untere Abschnitt 56 ist so geformt, dass er in die
gestuften Ausnehmungen 22 der Tischplatte 9 passt
und besitzt selbst eine gestufte Kontur. Dabei ist eine Seitefläche 60 des
unteren Abschnitts 56 derart geformt, dass sie eine fortlaufende
Kontur mit einer Seitenfläche
der Tischplatte 9 bildet, wenn die Aufnahmeeinheit 11 an
der Tischplatte 9 befestigt ist. Wie in 4 zu
erkennen ist, erstreckt sich ein Sackloch 61 von unten
in den unteren Abschnitt 56 der Basis 28. Wie
ebenfalls in 4 zu erkennen ist, erstreckt
sich ein mittlerer Führungsstift 62 vom
Boden des Sacklochs 61 nach unten.
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Der
mittlere Abschnitt 57 besitzt eine Außenkontur, die über die
Außenkontur
des unteren Abschnitts 56 nicht vorsteht. In dem Bereich
der Außenkontur,
die zur selben Seite weist wie die Seitenfläche 60 des unteren
Abschnitts 56 ist im mittleren Abschnitt 57 ein
Sackloch 63 vorgesehen, sowie eine Durchgangsbohrung 64,
die sich durch den Boden des Sacklochs 63 erstreckt. Die
Durchgangsbohrung 64 steht mit einer sich in Längsrichtung
erstreckenden Aufnahmebohrung 66 für den Wechselstift 25 in Verbindung.
Die Aufnahmebohrung 66 erstreckt sich in Längsrichtung
der Basis 28 von oben durch den oberen Abschnitt 58 hindurch
und in den mittleren Abschnitt 57 hinein.
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Ferner
sind in dem mittleren Abschnitt 57 zwei sich in Längsrichtung
der Basis 28 erstreckende Durchgangsbohrungen 68 vorgesehen,
die sich sowohl voll ständig
durch den mittleren Abschnitt 57 als auch den unteren Abschnitt 56 hindurch
erstrecken, wie am besten in 4 zu erkennen
ist.
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Der
mittlere Abschnitt 57 besitzt eine größere Außenkontur als der obere Abschnitt 58 und
bildet eine ebene Oberseite 69, die als Auflage für das Auflageelement 27 dient,
wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
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Der
obere Abschnitt 58 der Basis 28 ist als hohlzylindrischer
Stiftteil ausgebildet, der eine ringförmige ebene Oberfläche 70 besitzt.
Der Außenumfang
des oberen Abschnitts 58 ist zur Aufnahme in der Lagerbuchse 52 angepasst.
Die Höhe
des oberen Abschnitts 58 ist etwas größer als die Höhe des Auflageelements 27.
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Die
Lagerbuchsen 31 besitzen jeweils einen Außenumfang,
der an die Durchgangsbohrungen 68 angepasst ist, um darinnen
aufgenommen zu werden, sowie einen Innenumfang, der zur Aufnahme der
Führungsstangen 32 bemessen
ist.
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Die
Führungsstangen 32 besitzen
jeweils einen oberen zylindrischen Endabschnitt 72 sowie
einen zylindrischen Hauptabschnitt 73. Der zylindrische
Endabschnitt 72 besitzt einen geringeren Durchmesser als
der zylindrische Hauptabschnitt 73. Am Übergang zwischen dem zylindrischen
Endabschnitt 72 und dem zylindrischen Abschnitt 73 wird
daher eine Auflageschulter 74 gebildet.
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Der
Umfang des zylindrischen Endabschnitts 72 ist derart bemessen,
dass er engpassend in der Sackbohrung 54 des Aufnahmeelements 27 passt, während der
zylindrische Hauptabschnitt 73 so bemessen ist, dass er
engpassend in die Lagerbuchsen 31, passt. Der Außenumfang
des zylindrischen Hauptabschnitts 73 ist größer als
der Innenumfang der Sackbohrungen 54, so dass der Hauptabschnitt 73 nicht
in die Sackbohrungen 54 passt.
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Der
Hubbetätiger 34 besitzt
eine Basis 76 sowie einen hohlzylindrischen Vorsprung 77,
der zur Aufnahme und Führung
der Druckfeder 33 dient, wie nachfolgend noch näher beschrieben
wird. In der Basis 76 sind Aufnahmen 78 zur Aufnahmen
eines unteren Teils der Hauptabschnitte 73 der Führungsstangen
vorgesehen. Am Boden der Aufnahmen 78 sind jeweils Durchgangsbohrungen 79 zum
Hindurchführen
der Befestigungselemente 35 vorgesehen.
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4 zeigt
die Aufnahmeeinheit 11 im zusammengesetzten Zustand. Wie
in 4 zu erkennen ist, sind die unteren Enden des
Hauptabschnitts 73 der Führungsstangen 32 in
den Aufnahmen 78 des Hubbetätigers 34 aufgenommen
und Befestigungselemente 35 erstrecken sich durch die Durchgangsbohrungen 79 des
Hubbetätigers
hindurch, in die Führungsstangen
hinein, um sie am Hubbetätiger 34 zu
befestigen. Die Druckfeder 33 ist in dem hohlzylindrischen
Vorsprung 77 des Hubbetätigers 34 aufgenommen.
Sie erstreckt sich zwischen einem Boden des Sacklochs 61 im
unteren Abschnitts 56 der Basis 28 und dem Hubbetätiger 34,
um die Basis 28 und den Hubbetätiger auseinander zu drücken. Dabei
ist die Druckfeder 33 einerseits durch den Innenumfang
des Vorsprungs 77 und andererseits durch den Führungsstift 62 in
dem Sackloch 61 seitlich geführt und fixiert.
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Wie
in 4 zu erkennen ist, besitzt der Vorsprung 77 am
Hubbetätiger 34 einen
Außenumfang der
zur Aufnahme im Sackloch 61 der Basis 28 geeignet
ist. Gleichzeitig ist der Führungsstift 62 im
Vorsprung 77 aufnehmbar.
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Wie
weiterhin in 4 zu erkennen ist, sind die
Lagerbuchsen 31 in den Durchgangsbohrungen 68 der
Basis 28 aufgenommen. Die Führungsstangen 32 erstrecken
sich durch die Lagerbuchsen hindurch und die oberen zylindrischen
Endabschnitte 72 der Führungsstangen 32 erstrecken
sich in die Sackbohrungen 54 des Auflageelements 27 hinein.
Dabei kommt eine Unterseite des Auflageelements 27 auf den
Schultern 74 der Führungsstangen 32 zum
Liegen. Die Unterseite des Aufnahmeelements 27 liegt ferner
auf der Oberseite 69 der Basis 28 auf.
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Der
hohlzylindrische obere Abschnitt 58 erstreckt sich durch
die Durchgangsöffnung 51,
in der die Lagerbuchse 52 aufgenommen ist, hindurch. Dabei
liegt die Oberfläche 70 höhenmäßig über der
Auflage 49 des Auflageelements 27, wobei der Abstand zwischen
einer durch die Oberfläche 70 gebildeten Ebene
und einer durch die Auflage 49 gebildeten Ebene ungefähr der Dicke
einer Substratscheibe eines optischen Datenträgers entspricht.
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Der
Wechselstift 25 ist in der Aufnahmebohrung 66 der
Basis 28 aufgenommen und darinnen engpassend geführt. Durch
die Vorsprünge 47 an
der Unterseite 46 des Kopfteils 38 des Wechselstifts 25 wird
in den vorsprungsfreien Bereichen der Unterseite 46 des
Kopfteils 38 und der Oberfläche 70 ein im Wesentlichen
fortlaufender Radialspalt gebildet.
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Das
federnde Druckstück 29 ist,
wie in 6 gezeigt ist, in die Basis 28 eingeführt und
erstreckt sich in den Bereich der Ausnehmung 42 des Wechselstifts 25,
um diesen in der Aufnahmebohrung 66 zu fixieren.
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Wie
in 4 zu erkennen ist, ist das Auflageelement 27 bezüglich der
Basis 28 in Längsrichtung verschiebbar
und zwar über
den Hubbetätiger 34 und die
Führungsstangen 32.
Dabei ist das Auflageelement 27 um ca. 10 mm bezüglich der
Basis 28 verschiebbar, wodurch eine Auflageebene der Auflage 49 über dem
Kopfteil 35 des Wechselstifts 25 angeordnet werden
kann.
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Diese
Verschiebung erfolgt gegen eine Vorspannung der Druckfeder 33,
welche dazu neigt, die Elemente in die in 4 dargestellte
Position vorzuspannen.
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Über die
Vakuumdrehdurchführung 14 werden
insgesamt 6 drehbare Unterdruckanschlüsse vorgesehen. Diese stehen
mit Leitungselementen, die sich durch die Hohlwelle 13 erstrecken
in Verbindung, die wiederum mit den Fittings 17 bzw. den
internen Leitungen 23 mit der Tischplatte 23 in
Verbindung stehen. Die Fittings 17 werden über nicht
näher dargestellte
Leitungen mit den Fittings 26 der Aufnahmen 11 verbunden. Über diese
lässt sich
ein Un terdruck an die Aufnahmen 49 des Auflageelements 27 der
Aufnahmen 11 anlegen.
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Über die
internen Leitungen 23 und entsprechende interne Leitungen
in der Basis 28 lässt
sich wiederum ein Unterdruck an dem zwischen den Wechselstift 25 und
der Basis 28 gebildeten Spalt anlegen, wie nachfolgend
näher erläutert wird.
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Nachfolgend
wird anhand der Figuren das Zusammenfügen zweier Substratscheiben
für einen optischen
Datenträger
näher erläutert, wobei
insbesondere die Funktion der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinheiten 11 erläutert wird.
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In
einem ersten Schritt werden in der Fügestation 2 zwei Substratscheiben
zusammengefügt, das
heißt
mit einem dazwischen befindlichen Kleber aufeinander gelegt. Einzelheiten
eines solchen Fügevorgangs
lassen sich beispielsweise aus den nicht vorveröffentlichten und auf der Anmelderin
der vorliegenden Anmeldung zurückgehenden
deutschen Patentanmeldungen Nr. DE 10 2004 005 924. 4 und DE 10
2005 005 925.2 entnehmen. Zusammenfassend sei erläutert, dass
die Substratscheiben zunächst
mit einem Spalt dazwischen übereinander
bewegt werden. Anschließend
wird ein Ring oder Ringelemente aus flüssigem Kleber auf wenigstens
eines der beabstandeten Substrate aufgebracht. Dieser Kleberring wird
beabstandet zum Umfang eines Innenlochs der Substratscheiben aufgebracht.
Anschließend
wird die obere Substratscheibe auf der unteren abgelegt, wodurch
sich der dazwischen befindliche Kleber zwischen den Substratscheiben
ausbreitet.
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Die
beiden Substratscheiben werden anschließend als Paket aus der Fügestation 2 entnommen
und durch die Handhabungseinheit 6 in eine Übergabeposition über dem
Kapillarrundschalttisch befördert.
Der Kapillarrundschalttisch 3 befindet sich zu diesem Zeitpunkt
in einer Übergabeposition,
in der sich eine Aufnahmeeinheit 11 in einer Aufnahmeposition
A befindet. Eine weitere der Aufnahmeeinheiten 11 befindet
sich zu diesem Zeitpunkt in einer Zwischenposition B, in der die
Substratscheiben beispielsweise durch einen Druckstoß beim Auftreten
einer Fehlfunktion in der Anlage von der Aufnahmeeinheit 11 abgeworfen
werden können.
Dies kann notwendig sein, um zu verhindern, dass bei längeren Standzeiten
der Anlage der zwischen den Substratscheiben befindliche Kleber
in bzw. auf die Aufnahmeeinheit läuft und diese verklebt.
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Zum
gleichen Zeitpunkt befindet sich eine dritte Aufnahmeeinheit 11 in
einer Entladeposition C, in der Substratscheiben über die
Handhabungsvorrichtung 7 von der Aufnahmeeinheit 11 entnommen werden
können.
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Eine Übergabe
der Substratscheiben von der Handhabungsvorrichtung 6 zur
Aufnahmeeinheit 11 erfolgt durch eine Hubbewegung des Auflagelements 27,
das hierdurch mit den Substratscheiben in Kontakt kommt. Dann wir
ein Unterdruck an die Auflage 49 angelegt, um die Substratscheiben
fest daran zu halten. Zu diesem Zeitpunkt wird ein entsprechender
Greifer der Handhabungsvorrichtung 6 gelöst, so dass
die Substratscheiben fest durch das Auflagelement 27 der
Aufnahmeeinheit 11 gehalten werden. Anschließend wird
das Auflageelement 27 wieder abgesenkt.
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Die
Hubbewegung wird durch die Hubeinheit 20 gesteuert, welche
eine Hubbewegung auf den Hubbügel 21 überträgt, der
wiederum die Hubbewegung auf den Hubbetätiger 34 überträgt. Über die Führungsstangen 32 der
Aufnahmeeinheit 11 wird diese Hubbewegung dann entgegen
der Vorspannung der Feder 33 auf das Auflageelement 27 übertragen,
während
die Basis 28 zu jedem Zeitpunkt stationär bleibt.
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Beim
anschließenden
Absenken wird der Hubbügel 21 durch
die Hubeinheit 20 abgesenkt, und die Vorspannung der Feder 33 sorgt
dafür,
dass sich auch das Auflageelement 27 sicher wieder absenkt.
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Beim
Anheben des Auflageelements 27 der sich in der Position
A befindlichen Aufnahmeeinheit 11 wird gleichzeitig das
Auflageelement 27 der sich in der Position C befindlichen
Aufnahmeeinheit 11 angehoben. Dies geschieht, da die entgegengesetzten Enden
des Hubbügels 21 unterhalb
der Positionen A und C angeordnet sind.
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Nach
dem Absenken der Substratscheiben befindet sich der Radialspalt
zwischen dem Wechselstift 25 und der Oberfläche 70 der
Basis 28 auf Höhe eines
zwischen den Substratscheiben befindlichen Spalts, in dem sich der
Kleber befindet. Durch Anlegen eines Unterdrucks wird der zwischen
den Substratscheiben befindliche Kleber nunmehr aktiv zum Innenloch
hingezogen, wobei die Bewegung des Klebers zum Innenloch hin einerseits
durch die Größe des Unterdrucks
und die Zeitdauer über
den der Unterdruck angelegt wird, gesteuert wird.
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Nachdem
die Substratscheiben in der Position A auf einer Aufnahmeeinheit 11 in
der oben genannten Art und Weise aufgenommen wurden, wird der Rundschalttisch 3 weitergetaktet,
so dass die gerade aufgenommenen Substratscheiben sich nunmehr in
der Position B befinden, in der sie solange verweilen, bis neue
Substratscheiben auf die sich nun in der Position A befindliche
Aufnahmeeinheit 11 aufgenommen wurden. Anschließend wird
der Rundschalttisch wiederum weitergetaktet, so dass die zuerst
aufgenommenen Substratscheiben sich aus der Position B in die Position
C bewegen, in der sie durch die Handhabungseinheit 7 von
der Aufnahmeeinheit 11 abgenommen werden.
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Der
Unterdruck zum Ziehen von Kleber zum Innenloch der Substratscheiben
hin wird mit vorbestimmter Größe und vorbestimmter
Dauer an und/oder zwischen den Positionen A bis C angelegt. Hierdurch
lässt sich
die Kleberverteilung zum Innenloch hin auch bei kurzen Zykluszeiten
gut steuern.
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Zur
Entnahme der Substratscheiben in der Position C wird wiederum das
Auflageelement 27 bezüglich
der Basis 28 angehoben, um die darauf befindlichen Substrate
mit der darüber
befindlichen Handhabungseinheit 7 in Kontakt zu bringen.
Der Unterdruck an der Auflage 49 wird gelöst und ein
entspre chender Substratgreifer der Handhabungseinheit 7 greift
die Substrate, um sie anschließend
zum Schleudertopf 4 zu bewegen.
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Im
Schleudertopf 4 werden die Substratscheiben auf einem Drehteller
abgelegt und anschließend
in eine rasche Rotation versetzt, um den dazwischen befindlichen
Kleber radial nach außen
zu verteilen. Während
dieser Rotation werden die Substratscheiben über eine entsprechende Kappe
im Innenlochbereich zusammengedrückt,
um in diesem Bereich einen Kapillarspalt zu bilden, der verhindert, dass
der im Innenlochbereich befindliche Kleber nach außen gezogen
wird.
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Durch
das Anlegen eines Unterdrucks an den Innenlochbereich der Substratscheiben
während des
Verweilens der Substratscheiben auf dem Rundschalttisch 3 lässt sich
eine gute Verteilung des zwischen den Substratscheiben befindlichen
Klebers in Richtung des Innenlochs erreichen, bevor der Kleber in
einem nachfolgenden Schleuderprozess radial nach außen verteilt
wird.
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Die
Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, ohne
auf das konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein.
Beispielsweise ist es nicht notwendig drei Aufnahmeeinheiten auf
dem Rundschalttisch vorzusehen. Vielmehr könnten auch zwei Aufnahmeeinheiten 11 ausreichen
oder eine größere Anzahl
vorgesehen werden. Auch ist es nicht notwendig, dass die Aufnahmeeinheiten 11 auf
einem Rundschalttisch 9 vorgesehen sind, vielmehr könnte auch
eine andere Bewegungseinrichtung vorgesehen sein, welche die Aufnahmeeinheiten 11 zwischen
einer Beladeposition A und einer Entladeposition C bewegt.