DE102017216862B3

DE102017216862B3 - Bearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Bearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017216862B3
Application number: DE102017216862.5A
Authority: DE
Inventors: Torsten Vegelahn; Michael Hammann; Tobias Apel
Original assignee: Ekra Automatisierungssysteme GmbH
Current assignee: Ekra Automatisierungssysteme GmbH
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2037-09-23
Also published as: TW201914726A; WO2019057715A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung (1) zum Bearbeiten von Substraten, insbesondere Leiterplatten, Solarzellen, Wafer oder Folien, mit einem Bearbeitungstisch (2), der sich in einer x-y-Ebene in x- und y-Richtung erstreckt, mit einer Vielzahl von Stützelementen (5), die jeweils einen magnetisch auf dem Bearbeitungstisch (2) befestigbaren Stützfuß (6) und ein dem Substrat zugeordnetes/zuordenbares Stützende (7) aufweisen, wobei der Stützfuß (6) und das Stützende (7) des jeweiligen Stützelements (5) eine gemeinsame Symmetrielängsachse (9) aufweisen, die senkrecht zu einer dem Bearbeitungstisch (2) zuordenbaren/zugeordneten Auflagefläche (10) des Stützfuß (6) ausgerichtet ist, mit einer Greifeinrichtung (14) zum Greifen und Positionieren der Stützelemente (5) in x- und y-Richtung auf dem Bearbeitungstisch (2), und mit einer dem Bearbeitungstisch (2) zugeordneten Überwachungseinrichtung (16) mit wenigstens einer Kamera (15) zum optischen Überwachen der Positionierung der Stützelemente (5). Es ist vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, einen Winkel zwischen der Symmetrielängsachse (9) und einer Senkrechten zur x-y-Ebene zu erfassen, und dass die Greifeinrichtung (14) bei Erfassen eines kritischen Winkels das davon betroffene Stützelement (5) von dem Bearbeitungstisch (2) entfernt oder erneut positioniert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Bedrucken, von Substraten, insbesondere Leiterplatten, Solarzellen, Wafer oder Folien, mit einem Drucktisch, der sich in einer x-y-Ebene in x- und y-Richtung erstreckt, mit einer Vielzahl von Stützelementen, die jeweils einen magnetisch auf dem Drucktisch befestigbaren Stützfuß und ein dem Substrat zuordenbares/zugeordnetes Stützende aufweisen, wobei der Stützfuß und das Stützende eines Stützelements jeweils eine gemeinsame Symmetrielängsachse aufweisen, die senkrecht zu einer dem Drucktisch zuordenbaren/zugeordneten Auflagefläche des Stützfuß ausgerichtet ist, mit einer Greifeinrichtung zum Greifen und Positionieren jeweils eines der Stützelemente in x- und y-Richtung auf dem Drucktisch, und mit einer dem Drucktisch zugeordneten Überwachungseinrichtung, die wenigstens eine Kamera zum optischen Erfassen einer Ist-Position der auf dem Bearbeitungstisch positionierten Stützelemente aufweist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der vorstehend beschriebenen Bearbeitungsvorrichtung.
Bearbeitungsvorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Patentschrift EP 2 127 800 B2 eine Bearbeitungsvorrichtung, die als Leiterplattentrenneinrichtung ausgebildet ist, die einen Bearbeitungstisch aufweist, auf welchem eine Vielzahl gleicher oder unterschiedlicher Stützelemente magnetisch befestigbar sind, um ein Substrat optimal auf dem Bearbeitungstisch zu positionieren und zu stützen beziehungsweise zu halten. Dabei erfolgt die Positionierung der Stützelemente automatisiert durch eine Greifeinrichtung, welche die Stützelemente aus einem Magazin entnimmt und auf den Drucktisch in einer gewünschten Position absetzt. Damit die Stützelemente in der gewünschten Position verbleiben, wirken sie magnetisch mit dem Drucktisch zusammen. Dazu weist insbesondere der Stützfuß des jeweiligen Stützelements einen Permanentmagneten auf, der mit dem Drucktisch zusammenwirkt. Aus der Patentschrift EP 0 871 560 B1 ist eine weitere Bearbeitungsvorrichtung bekannt, bei welcher Stützelemente mittels einer Greifeinrichtung aus einem Magazin entnommen und auf einem Tisch positioniert werden, um ein Substrat während eines Bearbeitungsvorgangs zu stützen. Auch hier sind die Stützelemente magnetisch auf dem Tisch anordenbar. Mittels einer Kameraeinrichtung wird der Tisch und die darauf angeordneten Stützelemente überwacht, um zu gewährleisten, dass die Ist-Position der Stützelemente einer vorgebbaren Soll-Position entspricht. Zum Überwachen weist die Überwachungseinrichtung wenigstens eine Kamera auf, welche den Tisch optisch erfasst und mittels Bildauswertung die Ist-Position der Stützelemente erkennt. Auch aus der Patentschrift US 7,587,814 B2 ist eine Bearbeitungsvorrichtung bekannt, bei welcher mittels einer Kameraeinrichtung überwacht wird, ob die korrekten Stützelemente auf einem Drucktisch angeordnet wurden. Dabei wird insbesondere mittels der Kameraeinrichtung die korrekte Höhe der auf den Drucktisch positionierten Stützelemente ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bearbeitungsvorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, das insbesondere beschädigte Stützelemente einfach erfasst und aussortiert werden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Bearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Überwachungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Winkel zwischen der Symmetrielängsachse und einer Senkrechten zur x-y-Ebene beziehungsweise zu erfassen, und dadurch, dass die Greifeinrichtung bei Erfassen eines kritischen Winkels zwischen Symmetrielängsachse und der Senkrechten das davon betroffene Stützelement von dem Drucktisch entfernt oder erneut positioniert. Die Erfindung sieht also vor, dass die Überwachungseinrichtung die Ausrichtung des jeweiligen Stützelements in Bezug auf die Senkrechte zur x-y-Ebene überwacht. Wird dabei erkannt, dass zwischen der Längsmittelsachse und der Senkrechten zur x-y-Ebene (=z-Richtung) ein kritischer Winkel vorliegt, wird das betroffene Stützelement durch die Greifeinrichtung von dem Drucktisch entfernt, sodass es durch ein neues Stützelement auf dem Drucktisch ersetzt werden kann, oder es wird von der Greifeinrichtung versucht, das Stützelement erneut auf den Drucktisch zu positionieren. Wird beim erneuten Positionieren festgestellt, dass die Symmetrielängsachse auch weiterhin einen kritischen Winkel zur Senkrechten der x-y-Ebene aufweist, wird es bevorzugt dauerhaft entfernt. Während bisherige Bearbeitungsvorrichtungen lediglich die genaue Positionierung der Stützelemente auf den Bearbeitungstisch in der x-y-Ebene überwachen, wird nunmehr auch berücksichtigt, dass bei einer korrekten Position des Fußabschnitts oder Stützfuß auf den Bearbeitungstisch das Stützende nicht unbedingt in der dafür vorgesehenen Position liegt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn zwischen dem Stützfuß, insbesondere der Auflagefläche, und dem Bearbeitungstisch ein Störelement, wie beispielsweise getrocknete Druckpaste oder dergleichen, liegt, wodurch das Stützelement nicht mit der Auflagefläche eben auf dem Bearbeitungstisch absetzbar ist. Auch kann eine Abweichung der Symmetrielängsachse von der Senkrechten beziehungsweise der z-Richtung des Bearbeitungstischs auftreten, wenn das Stützelement selbst beschädigt ist. Ist das Stützelement beispielsweise aufgrund von Überanspruchung beschädigt worden, sodass es gekrümmt ist oder geknickt, so wird dies ebenfalls erkannt und das Stützelement dauerhaft von der Bearbeitungsvorrichtung entfernt oder als Ausschuss beziehungsweise als defektes Element gekennzeichnet. Denn auch bei einem mit dem Stützfuß optimal auf dem Bearbeitungstisch positionierten Stützelement, würde eine Fehlpositionierung des freien Stützendes des Stützelements aufgrund einer unerwarteten Krümmung oder Biegung des Stützelements zu einer Beschädigung des zu bedruckenden Substrats und/oder zu einer unsicheren Abstützung des Substrats führen können. Durch die vorteilhafte Druckvorrichtung wird sichergestellt, dass nicht nur der Stützfuß, sondern auch das jeweilige Stützende korrekt positioniert sind, sodass die Stützelemente an den dafür vorgesehenen Stellen des jeweiligen Substrats von unten stützen und dadurch ein sicherer Bearbeitungsvorgang ohne eine Beschädigung des Substrats selbst gewährleistet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung dazu ausgebildet ist, mittels der wenigstens einen Kamera eine Außenkontur von Stützfuß und Stützende des jeweiligen auf dem Bearbeitungstisch positionierten Stützelements optisch zu erfassen, und in Abhängigkeit von einer Anordnung der Außenkonturen zueinander die Ausrichtung der Symmetrielängsachse zu ermitteln. Durch eine einfache Bildauswertung ist die Überwachungseinrichtung damit in der Lage, die Ausrichtung der Symmetrielängsachse zu erfassen und mit der z-Richtung beziehungsweise der Senkrechten der x-y-Ebene zu vergleichen. Sind Form und Ausbildung des Stützelements bekannt, insbesondere in Bezug auf die Außenkonturen, so kann durch einen einfachen Vergleich der Positionierung der Außenkonturen zueinander die korrekte oder inkorrekte Ausrichtung der Symmetrielängsachse festgestellt werden. Vorzugsweise weisen die Stützelemente jeweils die gleichen Außenkonturen auf, sodass eine besonders einfache Ermittlung der korrekten Ausrichtung möglich ist, wobei das Stützende des jeweiligen Stützelements eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als der zugehörige Stützfuß, sodass die Außenkonturen vom Stützende und vom Stützfuß durch die oberhalb des Bearbeitungstischs angeordnete Kamera erkennbar sind. Insbesondere ermittelt die Überwachungseinrichtung die Ausrichtung der Symmetrielängsachse in Abhängigkeit von der Position des jeweiligen Stützelements auf dem Bearbeitungstisch. Dadurch wird berücksichtigt, dass sich die Außenkonturen eines Stützelements zueinander verschieben, wenn das Stützelement nicht sich direkt unterhalb der Kamera befindet. Zur Bestimmung der Ausrichtung der Symmetrielängsachse wird somit zunächst die Position des jeweiligen Stützelements festgestellt, insbesondere anhand der Position der Außenkontur vom Stützfuß, und anschließend die Anordnung der Außenkonturen von Stützfuß und Stützende des jeweiligen Stützelements zueinander verglichen, um die Ausrichtung der Symmetrielängsachse unter Berücksichtigung der Position auf dem Bearbeitungstisch zu ermitteln.
Insbesondere ist die Überwachungseinrichtung dazu ausgebildet, die Lage eines Symmetriemittelpunkts der jeweiligen Außenkontur in x- und y-Richtung zu ermitteln, und die ermittelten Lagen der Symmetriemittelpunkte miteinander zu vergleichen, um die Ausrichtung der Symmetrielängsachse zu bestimmen. Durch die Ermittlung des jeweiligen Symmetriemittelpunkts, der beispielsweise durch einen einfachen Rechenalgorithmus in Abhängigkeit der jeweils erfassten Außenkontur feststellbar ist, und insbesondere unter Berücksichtigung der Position des Stützelements auf dem Bearbeitungstisch, ist somit die Ausrichtung der Symmetrielängsachse auch dann erfassbar, wenn die Außenkonturen der Stützelemente nicht gleich sind und gegebenenfalls der Bearbeitungsvorrichtung bisher nicht bekannt sind. Einzige Voraussetzung dafür, dass die Bestimmung der Ausrichtungen Erfolg hat, ist, dass die Außenkonturen symmetrisch zur Symmetrielängsachse ausgebildet sind. Vorliegend wird davon ausgegangen, dass die Stützelemente aufgrund des Vorhandenseins einer Symmetrielängsachse als Rotationskörper oder als in Bezug auf die Symmetrielängsachse symmetrisch ausgebildete Körper sind, deren Flächenschwerpunkt oder Mittelpunkt mittig liegt, sodass Symmetriemittelpunkte vom Stützfuß und vom Stützende auf der gemeinsamen Symmetrielängsachse liegen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Positionsbestimmungseinrichtung vorhanden ist, durch welche die Soll-Position des jeweiligen Stützelements auf dem Bearbeitungstisch bestimmt wird oder bestimmbar ist. Insbesondere ist die Positionsbestimmungseinrichtung dazu ausgebildet, die Soll-Position automatisiert zu erkennen und insbesondere der Greifeinrichtung vorzugeben. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsbestimmungseinrichtung durch einen Benutzer bedient werden, um die Soll-Position festzulegen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Positionsbestimmungseinrichtung zumindest eine Kamera aufweist, mittels welcher die zu stützende Unterseite des Substrats erfassbar ist. Dadurch ist es für die Positionsbestimmungseinrichtung möglich, Stützpunkte an der Unterseite des Substrats automatisiert auszumachen, an welchen das Auflegen auf ein Stützelement vorteilhaft erfolgen kann. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist insbesondere dem Bearbeitungstisch in der Bearbeitungsfolge vorgeschaltet, sodass das dem Bearbeitungstisch zugeführte Substrat zunächst durch die Positionsbestimmungseinrichtung auf mögliche oder vorteilhafte Stützpunkte untersucht wird. Anschließend wird der Bearbeitungstisch mit den notwendigen oder vorteilhaften Stützelementen bestückt und erst anschließend das Substrat auf die Stützelement auf dem Bearbeitungstisch abgelegt. In Kenntnis der möglichen Stützpunkte bestimmt die Positionsbestimmungseinrichtung bevorzugt selbst, an welcher Stelle welches Stützelement auf dem Bearbeitungstisch zu platzieren ist. Dadurch ist ein vollautomatisierter Bestückungsvorgang des Bearbeitungstischs ermöglicht, der eine zeitnahe Bearbeitung des jeweiligen Substrats gewährleistet. Optional werden die von der Positionsbestimmungseinrichtung ausgemachten Stützpunkte dem Benutzer angezeigt und ihm die Wahl gegeben, ob diese verwendet werden soll, oder nicht. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Positionsbestimmungseinrichtung die Kamera der Überwachungseinrichtung nutzt, um die möglichen Stützpunkte an dem Substrat auszumachen. In diesem Fall entspricht die weitere Kamera der Positionsbestimmungseinrichtung der Kamera der Überwachungseinrichtung. Um mit derselben Kamera den Drucktisch einerseits und die Unterseite des Substrats andererseits erfassen zu können, wird das Substrat vor dem Bearbeitungsvorgang zunächst umgekehrt in die Druckvorrichtung eingebracht und dort auf Stützen, insbesondere Stützschienen mit Fördermittel abgelegt, die ortsfest sind und damit relativ zu dem beweglichen Bearbeitungstisch verlagerbar. Dadurch, dass das Substrat zunächst umgekehrt aufgelegt wird, ist eine einfache Erfassung der Unterseite des Substrats mittels der Kamera der Überwachungseinrichtung möglich. Anschließend wird das Substrat wieder entnommen und die Stützelemente werden auf dem Bearbeitungstisch, wie zuvor beschrieben entsprechend der ausgewählten Stützpunkte angeordnet. Anschließend wird das Substrat wieder, nunmehr mit der Unterseite dem Bearbeitungstisch beziehungsweise den Stützelementen zugewandt, auf die Stützen abgelegt, und anschließend der Bearbeitungstisch mit den darauf angeordneten Stützelementen nach oben beziehungsweise in Richtung des Substrats bewegt, insbesondere bis das Substrat nur noch oder im Wesentlichen nur noch von den Stützelementen getragen wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kameraeinrichtung derart beweglich gelagert ist, dass sie zwischen das auf den Stützen abgelegte Substrat und den Bearbeitungstisch fahrbar ist, um die Unterseite des Substrats zu erfassen und mögliche Stützpunkte auszumachen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Positionsbestimmungseinrichtung separat eine Halteeinrichtung für das Substrat aufweist. Das Substrat ist somit zunächst auf der Halteeinrichtung ablegbar, sodass es von der Kamera vorteilhaft erfassbar und auf mögliche Stützpunkte untersuchbar ist. Die Halteeinrichtung ist insbesondere benachbart zu dem Bearbeitungstisch angeordnet und insbesondere in eine Zuführeinrichtung für Substrate integriert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die Bearbeitungsvorrichtung zumindest ein Magazin zum Aufbewahren der Vielzahl von Stützelementen aufweist. Die Greifeinrichtung ist dazu ausgebildet, aus dem Magazin jeweils ein Stützelement zu entnehmen und auf dem Bearbeitungstisch zu positionieren. Nach erfolgtem Bearbeitungsvorgang, insbesondere Druckvorgang, entfernt die Greifeinrichtung bevorzugt die Stützelemente wieder von dem Bearbeitungstisch und platziert sie in dem Magazin, sodass sie für einen weiteren Bestückungsvorgang zur Verfügung stehen.
Bevorzugt sind die Stützelemente der Druckvorrichtung gleich ausgebildet, sodass nicht zwischen unterschiedlichen Stützelementen unterschieden werden muss, was eine einfache Bestückung des Bearbeitungstischs sowie eine einfache Überwachung gewährleistet.
Alternativ sind zumindest einige der Stützelemente unterschiedlich ausgebildet, sodass durch die Stützelemente beispielsweise unterschiedliche Funktionen erfüllt werden können. So weisen beispielsweise einige der Stützelemente Zentrierspitzen auf, die in Zentrieröffnungen eines jeweiligen Substrats eingeführt werden können, um eine sichere Platzierung und Ausrichtung des Substrats auf dem Bearbeitungstisch zu gewährleisten. Andere Stützelemente weisen lediglich eine Auflagefläche oder -spitze an ihrem Stützende auf, auf welche das Substrat ablegbar ist.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bearbeitungsvorrichtung zumindest ein Ausschussmagazin aufweist, in welche es die Greifeinrichtung von dem Bearbeitungstisch entfernte Stützelemente verbringt, deren Symmetrielängsachse einen kritischen Winkel zur z-Richtung aufweisen. Stützelemente, die nicht korrekt positioniert werden konnten, werden somit dauerhaft von dem Magazin zur Aufbewahrung der Stützelemente entfernt und von dem Bearbeitungstisch und in das Ausschussmagazin verbracht. Bei dem Ausschussmagazin handelt es sich insbesondere um einen einfachen Behälter, in welchen die Stützelemente entsorgt werden. Da sie ohnehin als beschädigt gelten, müssen sie nicht positioniert und auch nicht vorsichtig abgelegt werden. Vielmehr können sie in dem Behälter fallgelassen werden, um durch das Aussortieren beschädigter Stützelemente möglichst wenig Zeit bei der Verwendung der Bearbeitungsvorrichtung verloren geht.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich dadurch aus, dass mittels der Überwachungseinrichtung ein Winkel zwischen der Senkrechten zur x-y-Ebene und der Symmetrielängsachse des jeweiligen Stützelements erfasst wird, und dass bei Erfassen eines kritischen Winkels zwischen Symmetrielängsachse und der Senkrechten das davon betroffene Stützelement mittels der Greifeinrichtung von dem Bearbeitungstisch entfernt oder erneut positioniert wird. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
Insbesondere wird eine Außenkontur von Stützfuß und Stützende des jeweiligen auf dem Bearbeitungstisch positionieren Stützelements erfasst und in Abhängigkeit der Außenkonturen zueinander die Ausrichtung der Symmetrielängsachse ermittelt.
Besonders bevorzugt wird die Lage eines Symmetriemittelpunkts der jeweiligen Außenkontur in x- und y-Richtung ermittelt und in Abhängigkeit von der ermittelten Lage der Symmetriemittelpunkte zueinander, insbesondere unter Berücksichtigung der Ist-Position des Stützelements auf den Bearbeitungstisch, die Ausrichtung der Symmetrielängsachse bestimmt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die zu positionierenden Stützelemente aus zumindest einem, insbesondere dem Bearbeitungstisch zugeordneten Magazin durch die Greifeinrichtung entnommen werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird eine Soll-Position der Stützelemente auf dem Bearbeitungstisch in Abhängigkeit des zu bedruckenden Substrats bestimmt, wobei die zu stützende Unterseite des zu bedruckenden Substrats insbesondere mittels einer weiteren Kamera erfasst und Anzahl, Art und Soll-Position der Stützelemente automatisch und/oder durch einen Benutzer ausgewählt werden.
Außerdem sieht das Verfahren bevorzugt vor, dass ein Stützelement, dessen Ist-Position nicht der Soll-Position in x- und y-Richtung entspricht, durch die Greifeinrichtung erneut gegriffen und nochmals positioniert oder von dem Bearbeitungstisch entfernt wird.
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen

1 eine vorteilhafte Bearbeitungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
2A und 2B eine Draufsicht auf die vorteilhafte Bearbeitungsvorrichtung und
3 ein Verfahren zum Betreiben der Bearbeitungsvorrichtung in Form eines vereinfachten Flussdiagramms.

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine vorteilhafte Bearbeitungsvorrichtung 1, die als Druckvorrichtung für Substrate, insbesondere Leiterplatten, Folien, Wafer oder dergleichen ausgebildet ist. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 weist einen Bearbeitungstisch 2 auf, auf welchem das zu bearbeitende, beziehungsweise in dem vorliegenden Fall das zu bedruckende Substrat anzuordnen ist. Der Bearbeitungstisch 2 ist insbesondere in der Höhe verstellbar, wie durch einen Doppelpfeil 3 angezeigt, und erstreckt sich in einer horizontalen x-y-Ebene, die sich senkrecht zu einer z-Richtung erstreckt. Die Höhenverstellung gemäß Pfeil 3 erfolgt dabei vorliegend in Z-Richtung, also senkrecht zur Bearbeitungstisch-Ebene. Zum besseren Verständnis ist in 1 ein x-, y-, z-Koordinatensystem eingezeichnet.
Der Bearbeitungstisch 2 ist im Wesentlichen eben ausgebildet und bevorzugt auch in der x-y-Ebene durch einen oder mehrere Aktuatoren verstellbar beziehungsweise verschiebbar, um eine optimale Positionierung eines Substrats zu gewährleisten.
Dem Bearbeitungstisch 2 zugeordnet ist ein Magazin 4, in welchem eine Vielzahl von Stützelementen 5 gelagert ist. Die Stützelemente sind auf dem Bearbeitungstisch 2 positionierbar, um ein zu bearbeitendes beziehungsweise ein zu bedruckendes Substrat an vorbestimmten Stützpunkten von unten abzustützen, sodass das Substrat selbst nicht flächig auf einer Auflage zum Liegen kommt, sondern nur auf den Stützpunkten gelagert ist. Dies hat den Vorteil, dass die dem Bearbeitungstisch 2 zugewandte Unterseite des Substrats bereits mit Bauteilen bestückt sein kann, und die auf der Unterseite angeordneten Bauteile während des Bearbeitungsvorgangs nicht belastet oder beschädigt werden. Ein paar der Stützelemente 5 sind in der 1 bereits auf dem Bearbeitungstisch 2 angeordnet gezeigt. Jedes Stützelement 5 weist einen Stützfuß 6 auf, der insbesondere magnetisch ausgebildet ist. Hierzu ist in dem Stützfuß 6 beispielsweise ein Permanentmagnet angeordnet. Der Permanentmagnet beziehungsweise der Stützfuß 6 wirken derart magnetisch mit dem Bearbeitungstisch 2 zusammen, dass das einmal auf dem Bearbeitungstisch 2 positionierte Stützelement 5 nicht ohne weiteres in der x-y-Ebene verschoben werden kann und einen sicheren Stützpunkt für das Substrat bietet.
Das jeweilige Stützelement 5 weist aufbauend auf dem Stützfuß 6 ein Stützende 7 auf, das in einer Stützspitze oder -Fläche 8 endet. Die Spitze 8 dient zur Anlage an dem jeweiligen Substrat an einem dafür ausgewählten Stützpunkt an der Unterseite des Substrats. Optional sind zumindest einige der Stützspitzen 8 mit einer Zentrierspitze versehen, welche jeweils zumindest bereichsweise in eine damit korrespondierende Zentrieröffnung des Substrats einführbar sind, um eine vorteilhafte Ausrichtung des Substrats auf dem Bearbeitungstisch 2 vorzunehmen.
Die Stützelemente 5 sind dabei derart ausgebildet, dass sowohl der Stützfuß 6 als auch das Stützende 7 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, das Stützelement 5 insgesamt also zylinderförmig ausgebildet ist. Damit weist das Stützelement 5 eine Symmetrielängsachse 9 auf, welche sich zentral durch Stützfuß 6 und Stützende 7 erstreckt. Der Stützfuß 6 weist dabei einen größeren Durchmesser als das Stützende 7 auf und bildet an seiner den Bearbeitungstisch 2 zuordenbaren/zugeordneten Unterseite eine Auflagefläche 10, die senkrecht zur Symmetrielängsachse 9 ausgerichtet ist. Dies führt dazu, dass im Normalzustand, das korrekt auf dem Bearbeitungstisch 2 angeordnete Stützelement 5 sich senkrecht von dem Bearbeitungstisch 2 erstreckt, weil seine Symmetrielängsachse 9 senkrecht zur x-y-Ebene ausgerichtet ist. Der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigte kegelförmige Übergang 11 zwischen dem Stützende 7 und dem Stützfuß 6 ist optional.
Oberhalb des Bearbeitungstischs 2 ist außerdem eine Bearbeitungseinheit, vorliegend eine Druckeinheit 12 angeordnet, die aus Übersichtlichkeitsgründen in 1 nur durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die Druckeinheit 12 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel zur x-y-Ebene angeordnet und weist insbesondere eine Vorlage in Form einer Schablone, eines Siebs und/oder einer Maske auf, sowie eine oder mehrere bewegliche Rakel, mittels welcher Druckgut durch die Vorlage auf das zu bedruckende Substrat aufgebracht werden kann. Für einen Bearbeitungsvorgang wird der Bearbeitungstisch 2 derart weit in Richtung der Druckeinheit 12 gemäß Pfeil 3 angehoben, bis die Vorlage auf das Substrat aufgesetzt ist, um einen vorteilhaften Druckvorgang durchzuführen.
Zwischen der Druckeinheit 12 und dem Drucktisch 2 ist eine Greifeinrichtung 14 einfahrbar, mittels welcher die Stützelemente 5 aus dem Magazin 4 entnommen und auf dem Bearbeitungstisch 2 angeordnet und auch wieder zurück in das Magazin 4 verbracht werden können. Die Greifeinrichtung 14 weist dazu einen betätigbaren Greifer 13 auf, der in x-y-Richtung sowie in z-Richtung verfahrbar ist. Insbesondere ist Greifeinrichtung 14 insgesamt zum Verstellen der z-Richtung sowie der y-Richtung verfahrbar, und der Greifer 13 an einem Tragelement der Greifeinrichtung 14 in x-Richtung, wie in 1 durch Pfeile angezeigt.
An dem verfahrbaren Greifkopf ist außerdem eine Kamera 15 fest angeordnet, die mit dem Greifkopf beziehungsweise dem Greifer 13 mitbewegbar ist.
Insbesondere ist die Greifeinrichtung 14 beziehungsweise der Greifer 13 als mechanische Greifeinrichtung ausgebildet, welche die Stützelemente 5 mechanisch greift, auf den Bearbeitungstisch 2 positioniert und dort absetzt. Alternativ ist die Greifeinrichtung 14 pneumatisch ausgebildet, um durch eine Vakuumwirkung die Stützelemente 5 zu greifen und zu positionieren, oder auch magnetisch, wobei dann die von der Greifeinrichtung 14 zur Verfügung gestellte oder stellbare Magnetkraft größer ist als die zwischen Stützelement 5 und Bearbeitungstisch 2 wirkende Magnetkraft, sodass die Stützelemente 5 nach dem durchgeführten Druckvorgang durch die Greifeinrichtung 14 auch wieder sicher von dem Bearbeitungstisch 2 entfernt und in das Magazin 4 verbracht werden können.
Die Kamera 15 ist derart angeordnet, die auf den Bearbeitungstisch 2 ausgerichtet ist, um die auf dem Bearbeitungstisch 2 positionierten Stützelemente 5 zu erfassen. Die Kamera 15 ist Bestandteil einer Überwachungseinrichtung 16, die eine mit der Kamera 15 verbundene Auswerteeinrichtung, insbesondere mit einem Mikroprozessor und einem Ladespeicher aufweist, um die von der Kamera 15 erfassten Bilder auszuwerten.
Dabei ist die Überwachungseinrichtung 16 dazu ausgebildet, per Bildauswertung zunächst die Ist-Position der Stützelemente 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 festzustellen und mit einer vorgegebenen Soll-Position zu vergleichen.
Die Soll-Position wird insbesondere durch eine Positionsbestimmungseinrichtung 17 ermittelt. Vorliegend wir die Positionsbestimmungseinrichtung 17 von der Überwachungseinrichtung 16 mitgebildet und nutzt die Kamera 15 zur Bestimmung von vorteilhaften Stützpunkten beziehungsweise Soll-Positionen der Stützelemente 5. Dazu wird vor einem Bearbeitungsvorgang das zu bearbeitende Substrat mit seiner Unterseite nach oben beziehungsweise in Richtung der Kamera 15 weisend auf Stützen 18 abgelegt, die dem Bearbeitungstisch 2 zugeordnet und ortsfest angeordnet sind. Die Kamera 15 wird über das Substrat gefahren und es werden Stützpunkte ermittelt, an welchen das Substrat auf Stützelementen 5 abgelegt werden soll. In Abhängigkeit von den Stützpunkten werden dann die Soll-Positionen der Stützelemente 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 bestimmt. Optional werden die ermittelten Stützpunkte dem Benutzer an einem Monitor angezeigt, sodass dieser beispielsweise die angezeigten möglichen Stützpunkte manuell abwählen oder anwählen kann. Anschließend wird das Substrat wieder von den Stützen 18, die vorliegend als Stützschienen oder Förderschienen ausgebildet sind, genommen, umgedreht und mit der Unterseite in Richtung des Bearbeitungstischs 2 gewandt zurück auf die Stützen 18 gelegt, nachdem die Stützelemente 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 positioniert wurden. Zweckmäßigerweise sind die Stützelemente 5 höher als die Stützen 18, sodass das jeweilige Substrat durch Stützelemente 5 von den Stützen 18 angehoben wird, sobald der Bearbeitungstisch 2 ausreichend weit hoch in z-Richtung gefahren wurde. Alternativ ist der Bearbeitungstisch 2 schmaler ausgebildet als die Stützen 18 voneinander entfernt sind, sodass der Bearbeitungstisch 2 zwischen den Stützen 18 hindurch nach oben in z-Richtung verfahren werden kann, um den Druckvorgang durchzuführen.
Alternativ zu der integrierten Ausbildung der Positionsbestimmungseinrichtung 17 in die Überwachungseinrichtung 16 ist gemäß einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Positionsbestimmungseinrichtung neben dem Bearbeitungstisch 2 angeordnet ist, wobei die Positionsbestimmungseinrichtung dann eine eigene Kamera aufweist, die insbesondere unterhalb des Substrats derart angeordnet/anordenbar ist, dass ein Herumdrehen des Substrats zum Erfassen dessen Unterseite nicht notwendig ist.
Nachdem die Greifeinrichtung 14 die Stützelemente 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 positioniert hat, oder nach jedem Positioniervorgang eines Stützelements 5, erfasst die Überwachungseinrichtung 16 mittels der Kamera 15, ob die Ist-Position der Soll-Position entspricht, wie zuvor bereits erwähnt. Dazu werden die von der Kameraeinrichtung 15 erfassten Koordinaten des jeweiligen Stützelements 5 mit den Soll-Koordinaten verglichen. Es findet also eine Bildauswertung statt. Insbesondere ermittelt die Überwachungseinrichtung 16 anhand der aufgenommenen Bilder die Außenkonturen des jeweiligen Stützelements 5, insbesondere die Außenkontur des Fußabschnitts 6 und des Stützendes 7. Befindet sich die Kamera 15 direkt oberhalb eines Stützelements 5, so erfasst es im Wesentlichen zwei koaxial zueinander angeordnete Ringe als Außenkonturen. Die Lage des jeweiligen Symmetriemittelpunkts M₆, M₇ entspricht dann der x-y-Koordinate auf dem Bearbeitungstisch 2, die mit den Soll-Koordinaten vergleichbar ist beziehungsweise verglichen wird.
Die Überwachungseinrichtung 16 überwacht außerdem die korrekte Ausrichtung der Symmetrielängsachse auf dem Bearbeitungstisch 2. Wird bei dem Prüfvorgang ermittelt, dass die Symmetriemittelpunkte nicht übereinanderliegen und voneinander abweichen, weil die Außenkonturen von Stützfuß 6 und Stützende 7 nicht koaxial zueinander liegen, so wird eine Fehlpositionierung festgestellt. Insbesondere wird in Abhängigkeit der Lage der Symmetriemittelpunkte M₆, M₇ zueinander die Ausrichtung der Symmetrielängsachse 9 zu der Z-Richtung bestimmt und ein dazwischen eingeschlossener Winkel als Kennzeichen der Abweichung ermittelt.
2A zeigt die Sicht der Kamera 15 auf eines der Stützelemente 5, wenn die Kamera 15 direkt oberhalb des Stützelements 5 angeordnet ist, und das Stützelement 5 korrekt ausgerichtet und nicht beschädigt ist. Die Außenkontur 19_6 des Stützfuß 6 weist einen ersten Durchmesser D₆ auf, und die Außenkontur 19_7 des Stützendes 7 einen zweiten Durchmesser D₂. Die Durchmesser D₂ und D₆ sind der Überwachungseinrichtung 16 zweckmäßigerweise bekannt, sodass eine Erfassung des jeweiligen Stützelements 5 der relevanten Außenkonturen sicher gewährleistet ist.
Erstreckt sich die Symmetrielängsachse 9 senkrecht zur x-y-Ebene, so liegen die Außenkonturen 19_6 und 19_7 koaxial zueinander, wie in 2A gezeigt, sodass sie einen gemeinsamen Symmetriemittelpunkt M in der Papierebene aufweisen.
Ist das Stützelement 5 jedoch beschädigt, beispielsweise gebogen oder gebrochen, oder liegt die Auflagefläche 10 nicht flächig auf dem Bearbeitungstisch 2 auf, weil beispielsweise getrocknete Druckmasse auf den Bearbeitungstisch 2 verblieben ist und dadurch ein flächiges Aufliegen des Stützelements 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 verhindert, so verschiebt sich der Symmetriemittelpunkt M₇ des Stützendes 7 gegenüber dem Symmetriemittelpunkt M₆ des Stützfuß 6 um einen Betrag s, wie in 2B gezeigt. Die Außenkonturen 19_6 und 19_7 liegen dann nicht mehr koaxial zueinander. Durch eine einfache Bildauswertung wird dies durch die Überwachungseinrichtung 16 schnell und präzise erfasst. Insbesondere wird in Abhängigkeit der Lage der Mittelpunkte M₆ und M₇ zueinander die Ausrichtung der Längsmittelachse 9 zur Senkrechten der x-y-Ebene (z-Richtung) ermittelt. In Kenntnis der Höhe des Fußabschnitts 6 und des Stützendes 7 ist dies durch eine einfache Berechnung möglich. Um den Berechnungsaufwand klein zu halten, sind die Stützelemente 5 vorzugsweise alle gleich ausgebildet.
Überschreitet der dann berechnete Winkel zwischen der Symmetrielängsachse 9 und der Senkrechten der x-y-Ebene einen vorgegebenen Grenzwert, wird der ermittelte Winkel als kritischer Winkel bezeichnet und das Stützelement 5 als fehlerhaft markiert. Ist der Winkel kritisch, so wird das betroffene Stützelement 5 durch die Greifeinrichtung 14 von dem Bearbeitungstisch 2 entfernt und zurück ins Magazin oder in ein hier nicht dargestelltes Ausschussmagazin verbracht, in welches Stützelemente verbracht werden, die für eine spätere Verwendung nicht mehr zur Verfügung stehen sollen. Optional wird das Stützelement 5 erneut durch die Greifeinrichtung 14 positioniert. Bleibt auch nach dem Positionieren ein kritischer Winkel zwischen der Symmetrielängsachse 9 und der Senkrechten erhalten, wird das Stützelement 5 in das Ausschussmagazin verbracht und dauerhaft aus der Druckvorrichtung 1 entfernt.
Anhand von 3 soll der Betrieb der Druckvorrichtung 1 nochmals zusammengefasst erläutert werden: In einem ersten Schritt S1 wird die Druckvorrichtung 1 in Betrieb genommen. In einem darauffolgenden Schritt S2 erfolgt eine Positionsbestimmung für die Stützelemente 5. Erfolgt diese vollautomatisch, so wird insbesondere zunächst die Unterseite des jeweils zu bedruckenden Substrats durch die Kamera 15 erfasst und Stützpunkte für die Stützelemente 5 ermittelt. Hierzu wird das zu bedruckende Substrat zunächst umgekehrt auf die Stützen 18 abgelegt, sodass eine Unterseite der Kamera 15 beziehungsweise der Druckeinheit 12 zugewandt ist. Erfolgt die Positionsbestimmung nicht vollautomatisch, so wird in einem Schritt S3 dem Benutzer insbesondere die Möglichkeit gegeben, die von der Positionsbestimmungseinrichtung 17 als mögliche Stützpunkte angezeigten Stützpunkte anzuwählen oder abzuwählen, oder selbstständig Stützpunkte auszuwählen.
Im darauffolgenden Schritt S4 werden die automatisch bestimmten oder durch den Benutzer ausgewählten Stützpunkte als Soll-Positionen für die Stützelemente 5 vorgegeben und das Substrat wird aus der Druckvorrichtung 1 herausgenommen, sodass die Stützelemente 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 platzierbar sind. Die Greifeinrichtung positioniert dann nacheinander die Stützelemente 5 an den vorgesehenen Soll-Positionen.
Nach jedem Positionieren eines Stützelements 5 oder nachdem alle vorgesehenen Stützelemente 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 positioniert wurden, wird in einem Schritt S5 die Ist-Position und Ausrichtung der Stützelemente 5 mittels der Überwachungseinrichtung 16 geprüft. Entspricht die jeweilige Ist-Position und Ausrichtung den Soll-Werten, so wird im darauffolgenden Schritt S6 der Druckvorgang eingeleitet.
Entspricht die Ist-Position jedoch nicht der Soll-Position oder entspricht die Ist-Ausrichtung der Symmetrielängsachse 9 nicht der Soll-Ausrichtung (n), so wird in einem Schritt S7 entschieden, ob das betroffene Stützelement 5 nochmals positioniert werden soll (j), oder nicht weiter verwendet werden soll (n). Im letzteren Fall wird das betroffene Stützelement in einem Schritt S8 in das Ausschussmagazin verbracht und nicht mehr weiter verwendet. Im anderen Fall wird das Stützelement 5 durch die Greifeinrichtung 14 erneut gegriffen, von dem Bearbeitungstisch 2 entfernt und nochmals an der vorgesehenen Position abgesetzt. Hierzu wird auf Schritt S4 zurückverwiesen. Ergibt die anschließende Prüfung im Schritt S5, dass die Soll-Position und/oder Soll-Ausrichtung noch nicht erreicht wurde, so wird im Schritt S7 entschieden, das Stützelement 5 nunmehr in das Ausschussmagazin zu verbringen und dauerhaft aus der Druckvorrichtung 1 zu entfernen. Entspricht jedoch nach dem erneuten Positionieren das Stützelement 5 den Soll-Vorgaben, so wird in dem Schritt S6 mit dem Druckvorgang weiter verfahren, indem das Substrat nunmehr korrekt, also mit der Unterseite in Richtung des Bearbeitungstischs 2 weisend, auf die Stützen 18 abgelegt und der Bearbeitungstisch 2 in z-Richtung angehoben wird, bis das Substrat auch auf den Stützelementen 5 aufliegt oder alternativ nur noch auf den Stützelementen 5 aufliegt und in Richtung der Druckeinheit 12 bewegt wird. Anschließend wird der Druckvorgang ausgeführt und danach das Substrat durch Herabbewegen des Tischs in z-Richtung von der Druckeinheit 12 entfernt, sodass es aus der Druckvorrichtung 1 entnommen werden kann. Anschließend wird entweder ein weiteres Substrat für den folgenden Druckvorgang in die Druckvorrichtung 1 eingeführt, wobei das weitere Substrat in seiner Ausgestaltung der des zuvor beschriebenen Substrats entspricht, sodass ein erneutes Anordnen der Stützelemente 5 nicht notwendig ist. Alternativ werden zum Bedrucken eines neuen oder sich unterscheidenden Substrats zunächst die Stützelemente 5 vom Drucktisch entfernt und mit der Positionsbestimmungseinrichtung 17 mögliche Stützpunkte des neuen Substrats ausgemacht, wie zuvor bereits beschrieben, bevor die Stützelemente 5 erneut an dafür vorgesehenen Soll-Positionen angeordnet werden.
Bevorzugt werden durch die Druckvorrichtung 1 mehrere gleiche Substrate, die zumindest gleiche Stützpunkte aufweisen, nacheinander bedruckt, sodass die Positionen der Stützelemente 5 nicht für jedes Substrat neu bestimmt und/oder geprüft werden muss. Vorzugsweise wird unabhängig davon, ob sich die Substrate unterscheiden, oder ob die gleichen Substrate beziehungsweise Substrate mit gleichen Stützpunkten bedruckt beziehungsweise bearbeitet werden, die Position und/oder Ausrichtung der Stützelemente 5 auf dem Bearbeitungstisch 2 regelmäßig durch die Überwachungseinrichtung 16 geprüft. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem Bearbeitungsvorgang beschädigte oder verschobene oder verschwenkte (taumelnde) Stützelemente 5 erkannt und neu positioniert und ausgerichtet oder von dem Bearbeitungstisch 2 entfernt werden können. Vorzugsweise erfolgt die Prüfung der Ausrichtung und/oder Positionierung der Stützelemente 5 durch die Überwachungseinrichtung 16 nach einer vorbestimmten Anzahl von Bearbeitungsvorgängen beziehungsweise bearbeiteten Substraten und/oder nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitdauer. Auch ist es denkbar, nach jedem Bearbeitungsvorgang die Position und/oder Ausrichtung der Stützelemente 5 zu prüfen. Zugunsten eines höheren Bearbeitungsdurchsatzes erfolgt die Prüfung jedoch bevorzugt nur mit Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer und/oder nachdem die vorbestimmte Anzahl von Substraten bearbeitet, insbesondere bedruckt, wurde.
Während das vorliegende Ausführungsbeispiel sich auf eine Druckvorrichtung bezieht, so ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die Bearbeitungsvorrichtung 1 als mechanische Bearbeitungseinrichtung, beispielsweise als Fräseinrichtung, Trenneinrichtung, Schneideinrichtung oder auch Beschichtungseinrichtung ausgebildet ist.
Während in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel außerdem die Greifeinrichtung 14 und die Kamera 15 gemeinsam bewegt werden, ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Greifeinrichtung 14 separat ausgebildet und damit unabhängig der Kamera 15 positionierbar und verfahrbar ist. Alternativ kann die Kamera 15 dem Bearbeitungstisch 2 fest zugeordnet sein und die Positionierung aller Stützelemente 5 erfassen, ohne dass sie die Kamera 15 bewegt werden müsste. Zur korrekten Auswertung der dabei ermittelten Bilder wird dann berücksichtigt, dass aufgrund der Anordnung der Stützelemente 5, abweichend von einer Anordnung genau unterhalb der Kamera 15 sich die Außenkonturen 19_6 und 19_7 bereits zueinander verschieben. Bei einer bekannten Position auf der x-y-Ebene kann diese Verschiebung jedoch einfach bei der Auswertung herausgerechnet und die Ausrichtung der Symmetrielängsachse 9 ermittelt werden. Außerdem ist es denkbar, an der Überwachungseinrichtung 16 und/oder der Greifeinrichtung 14 einen ansteuerbaren Dispenser anzuordnen, mittels dessen nach einem erfolgten Druckvorgang gezielt weiteres Druckgut auf das Substrat aufgebracht werden kann.
Während vorliegend von einer festen Anordnung des Greifers 13 und der Kamera 15 an der Greifeinrichtung 14 ausgegangen wird, ist es auch denkbar, diese modular an der Greifeinrichtung 14 anzuordnen. So kann beispielsweise der Greifer 13 dazu ausgebildet sein, austauschbar ein Stützelement 5 oder die Kamera 15 zu halten und zu führen. Auch ist es denkbar, dass der Greifer 13 durch die Kamera 15 und/oder den Dispenser austauschbar ist, sodass sich ein modularer Aufbau der Druckvorrichtung ergibt.

Claims

Bearbeitungsvorrichtung (1) zum Bearbeiten von Substraten, insbesondere Leiterplatten, Solarzellen, Wafer oder Folien, mit einem Bearbeitungstisch (2), der sich in einer x-y-Ebene in x- und y-Richtung erstreckt, mit einer Vielzahl von Stützelementen (5), die jeweils einen magnetisch auf dem Bearbeitungstisch (2) befestigbaren Stützfuß (6) und ein dem Substrat zugeordnetes/zuordenbares Stützende (7) aufweisen, wobei der Stützfuß (6) und das Stützende (7) des jeweiligen Stützelements (5) eine gemeinsame Symmetrielängsachse (9) aufweisen, die senkrecht zu einer dem Bearbeitungstisch (2) zuordenbaren/zugeordneten Auflagefläche (10) des Stützfuß (6) ausgerichtet ist, mit einer Greifeinrichtung (14) zum Greifen und Positionieren der Stützelemente (5) in x- und y-Richtung auf dem Bearbeitungstisch (2), und mit einer dem Bearbeitungstisch (2) zugeordneten Überwachungseinrichtung (16) mit wenigstens einer Kamera (15) zum optischen Überwachen der Positionierung der Stützelemente (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, einen Winkel zwischen der Symmetrielängsachse (9) und einer Senkrechten zur x-y-Ebene zu erfassen, und dass die Greifeinrichtung (14) bei Erfassen eines kritischen Winkels das davon betroffene Stützelement (5) von dem Bearbeitungstisch (2) entfernt oder erneut positioniert.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, mittel der wenigstens einen Kamera (15) eine Außenkontur von Stützfuß (6) und Stützende (7) des jeweiligen auf dem Bearbeitungstisch (2) positionierten Stützelements (5) optisch zu erfassen und in Abhängigkeit von der Anordnung der Außenkonturen (19_6,19_7) zueinander den Winkel zwischen der Symmetrielängsachse (9) und der Senkrechten zu ermitteln.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, einen Symmetriemittelpunkt (M,M₆,M₇) der jeweiligen Außenkontur (19_6,19_7) in x- und y-Richtung zu ermitteln und die ermittelten Lagen der Symmetriemittelpunkte (M,M₆,M₇) miteinander zu vergleichen, um den Winkel zwischen der Symmetrielängsachse (9) und der Senkrechten zu bestimmen.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Positionsbestimmungseinrichtung (17) zur Vorgabe einer Soll-Position des jeweiligen Stützelements (5) auf dem Bearbeitungstisch (2).
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungseinrichtung (17) zumindest eine Kamera (15) aufweist, mittels welcher die zu stützende Unterseite des Substrats erfassbar ist.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Magazin (4) zum Aufbewahren und zur Verfügung stellen der Vielzahl von Stützelementen (5).
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (5) gleich ausgebildet sind.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Stützelemente (5) unterschiedlich ausgebildet sind.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Ausschussmagazin, in welches die Greifeinrichtung (14) von dem Bearbeitungstisch (2) entfernte Stützelemente (5) verbringt.
Verfahren zum Betreiben einer Bearbeitungsvorrichtung (1) zum Bearbeiten von Substraten, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Bearbeitungstisch (2), der sich in einer x-y-Ebene in x- und y-Richtung erstreckt, und mit einer Vielzahl von Stützelementen (5), die jeweils einen magnetisch auf dem Bearbeitungstisch (2) befestigbaren Stützfuß (6) und ein dem Substrat zugeordnetes/zuordenbares Stützende (7) aufweisen, wobei der Stützfuß (6) und das Stützende (7) eine gemeinsame Symmetrielängsachse (9) aufweisen, die senkrecht zu einer dem Bearbeitungstisch (2) zuordenbare/zugeordnete Auflagefläche (10) des Stützfuß (6) ausgerichtet ist, wobei in Abhängigkeit von dem zu bedruckenden Substrat zumindest eines der Stützelemente (5) mittels einer Greifeinrichtung (14) auf dem Bearbeitungstisch (2) in x- und y-Richtung positioniert wird, und wobei mittels einer Überwachungseinrichtung (16), die wenigstens eine Kamera aufweist, mittels welcher die Ist-Position des jeweiligen Stützelements (5) mit einer Soll-Position verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Überwachungseinrichtung (16) ein Winkel zwischen der Symmetrielängsachse (9) und einer Senkrechten zur X-Y-Ebene auf dem Bearbeitungstisch (2) positionierten Stützelements (5) erfasst wird, und dass bei Erfassen eines kritischen Winkels das betroffene Stützelement (5) mittels der Greifeinrichtung (14) von dem Bearbeitungstisch (2) entfernt oder erneut positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur (19_6,19_7) vom Stützfuß (6) und vom Stützende (7) des jeweiligen auf dem Bearbeitungstisch (2) positionierten Stützelements (5) erfasst und die Lage eines Symmetriemittelpunkts (M₆,M₇) der jeweiligen Außenkontur (19_6,19_7) in x- und y-Richtung ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit von der ermittelten Lage die Ausrichtung der Symmetrielängsachse (9) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zu positionierenden Stützelemente (5) aus zumindest einem insbesondere dem Bearbeitungstisch (2) zugeordneten Magazin (4) durch die Greifeinrichtung (14) entnommen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Stützelemente (5) auf dem Bearbeitungstisch (2) in Abhängigkeit des zu bedruckenden Substrats bestimmt werden, wozu die zu stützende Unterseite des zu bedruckenden Substrats mittels einer weiteren Kamera (15) erfasst und Anzahl, Art und Position der Stützelemente (5) für dieses Substrat automatisch oder durch einen Benutzer ausgewählt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützelement (5), dessen Ist-Position nicht der Soll-Position in x- und y-Richtung entspricht, durch die Greifeinrichtung (14) erneut gegriffen und nochmals positioniert oder von dem Bearbeitungstisch (2) entfernt wird.