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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Wenn unterschiedliche plattenförmige Werkstücke wie beispielsweise Halbleiterwafer, Kunststoff-Packungssubstrate, Keramiksubstrate, Glassubstrate, etc. auf ein dünneres Profil zu schleifen sind oder durch eine Schneidklinge oder einen Laserstrahl zu teilen sind, werden die Werkstücke an einem Einspanntisch gehalten. Während ein solches Werkstück am Einspanntisch bearbeitet wird, muss die Oberfläche des am Einspanntisch gehaltenen Werkstücks gegen Beschädigungen oder eine Kontamination bei einem Kontakt mit dem Einspanntisch geschützt werden. Nachdem ein Werkstück am Einspanntisch in mehrere Chips geteilt wurde, ist es wünschenswert, dass die Bauelementchips alle gemeinsam vom Einspanntisch transportiert werden können. Gemäß einer bekannten Technologie wird die Oberfläche des am Einspanntisch gehaltenen Werkstücks mit einem flüssigen Kunststoff abgedeckt (siehe
JP 2009-148866 A ).
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Weiterer für das Verständnis der vorliegenden Erfindung hilfreicher Stand der Technik kann den folgenden Dokumenten entnommen werden:
JP 2005- 324 341 A betrifft ein Kunststoff-Formverfahren und eine Kunststoff-Formmaschine.
JP 2008-302 535 A betrifft eine Kunststoff-Verschlussvorrichtung und ein Kunststoff-Verschlussverfahren.
JP 2018- 144 371 A betrifft eine Kunststoff-Verschlussvorrichtung, ein Kunststoff-Formverfahren und ein Verfahren zum Herstellen eines kunststoffgeformten Produktes.
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DARSTELLTUNG DER ERFINDUNG
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Allerdings ist der flüssige Kunststoff nicht einfach zu handhaben und er ist derartig unhandlich, dass es Mannstunden erfordert, ihn zu transportieren und zu speichern.
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Es ist deswegen ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung bereitzustellen, die einen festen Kunststoff verwenden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Kunststoff bereitgestellt, aufweisend: ein Gehäuse mit einem Haltetisch zum Halten des Werkstücks unter Ansaugung daran und einem Haltetischaktor zum Bewegen des Haltetischs nach oben und nach unten, wobei das Gehäuse eine darin definierte Öffnung aufweist; einen Deckel zum Abdecken der Öffnung im Gehäuse, um einen vom Deckel und dem Gehäuse hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum zu erzeugen; einen Deckelaktor, der das Gehäuse und den Deckel wirksam miteinander koppelt, zum Betätigen des hinsichtlich des Gehäuses öffenbaren und schließbaren Deckels; eine Kunststoffzufuhr zum Zuführen eines festen Kunststoffs zum am Haltetisch gehaltenen Werkstück; eine Vakuumpumpe zum Evakuieren des vom Gehäuse und dem Deckel hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraums; und ein Atmosphärenbelüftungsventil zum Einbringen von Atmosphärenluft in den Bearbeitungsraum, um den zum Werkstück zugeführten Kunststoff zu kühlen. Der Deckel weist einen dem Haltetisch gegenüber angeordneten und relativ in die Nähe des Haltetischs bewegbaren oberen Tisch auf, um den zum Werkstück zugeführten Kunststoff zu verteilen und das Werkstück mit dem Kunststoff zu beschichten. Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung weist ferner eine Erwärmungseinheit zum Schmelzen des Kunststoffs auf, wobei die Erwärmungseinheit in dem Haltetisch und/oder dem oberen Tisch angeordnet ist.
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In der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung könnte der Deckelaktor einen Ortsbegrenzer zum Begrenzen eines Ortes des relativ hinsichtlich des Gehäuse bewegbaren Deckels und eine Betätigungssteuerungseinrichtung zum Aufbringen von Betätigungskräften auf den Ortsbegrenzer aufweisen, um den Deckel relativ zum Gehäuse zu bewegen. Der Ortsbegrenzer könnte einen in Bezug auf das Gehäuse befestigten festen Arm, einen in Bezug auf den Deckel befestigten bewegbaren Arm zur Bewegung mit dem Deckel und einen Drehpunkt aufweisen, durch den der befestigte Arm und der bewegbare Arm relativ drehbar miteinander gekoppelt sind. Die Betätigungssteuerungseinrichtung könnte einen Zylinder aufweisen, der sich einachsig ausstreckt und zusammenzieht, um Betätigungskräfte aufzubringen, wobei der Zylinder ein drehbar mit dem Gehäuse gekoppeltes Ende und ein weiteres drehbar mit dem bewegbaren Arm gekoppeltes Ende aufweist. Wenn sich der Zylinder austreckt und zusammenzieht, könnte ein zwischen dem befestigten Arm und dem bewegbaren Arm am Drehpunkt ausgebildeter Winkel geändert werden, um den Deckel relativ zum Gehäuse zu bewegen.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung könnte ferner einen Lieferarm zum Entladen des Werkstücks vom Haltetischaufweisen. Der Lieferarm könnte ein Ansaugpad zum Anziehen des Werkstücks unter Ansaugung und einen Padaktor zum Betätigen des Ansaugpads aufweisen. Der Haltetisch könnte eine Halteoberfläche zum Halten des Werkstücks daran, eine in der Halteoberfläche definierte Ansaugnut und einen Fluidverbindungskanal aufweisen, der eine Fluidverbindung zwischen der Ansaugnut und einer Ansaugquelle bereitstellt.
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Die Halteoberfläche könnte mindestens drei Auswurfstifte und mindestens drei Stiftaktoren zum Bewegen der Auswurfstifte nach oben und nach unten aufweisen. Die Auswurfstifte könnten zu einer Höhe bewegt werden, die gleich oder niedriger ist als eine Höhe der Halteoberfläche, wenn das Werkstück am Haltetisch zu halten ist, und könnten zu einer Höhe bewegt werden, die höher ist als die Höhe der Halteoberfläche, wenn das Werkstück vom Haltetisch zu entladen ist, und der Lieferarm könnte in einen durch die Auswurfstifte zwischen dem Werkstück und dem Haltetisch erzeugten Freiraum eingebracht werden und das Werkstück vom Haltetisch liefern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung auf ein Werkstück unter Verwendung einer Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung bereitgestellt. Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung weist auf: Gehäuse mit einem Haltetisch zum Halten des Werkstücks unter Ansaugung daran und einem Haltetischaktor zum Bewegen des Haltetischs nach oben und nach unten, wobei das Gehäuse eine darin definierte Öffnung aufweist; einen Deckel zum Abdecken der Öffnung im Gehäuse, um einen von dem Deckel und dem Gehäuse hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum zu erzeugen; einen Deckelaktor, der das Gehäuse und den Deckel wirksam miteinander koppelt, zum Betätigen des hinsichtlich des Gehäuses öffenbaren und schließbaren Deckels; eine Kunststoffzufuhr zum Zuführen eines festen Kunststoffs zum am Haltetisch gehaltenen Werkstücks; eine Vakuumpumpe zum Evakuieren des vom Gehäuse und dem Deckel hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraums; ein Atmosphärenbelüftungsventil zum Einbringen von Atmosphärenluft in den Bearbeitungsraum, um den zum Werkstück zugeführten Kunststoff zu kühlen. Der Deckel weist einen dem Haltetisch gegenüber angeordneten und relativ in die Nähe des Haltetischs bewegbaren oberen Tisch auf, um den zum Werkstück zugeführten Kunststoff zu verteilen und das Werkstück mit dem Kunststoff zu beschichten. Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung weist ferner eine Erwärmungseinheit zum Schmelzen des Kunststoffs auf, wobei die Erwärmungseinheit in dem Haltetisch und/oder dem oberen Tisch angeordnet ist. Das Verfahren weist auf: einen Erwärmungsschritt eines Erwärmens des Haltetischs; einen Halteschritt eines Haltens des Werkstücks am Haltetisch; einen Kunststoffzuführschritt eines Zuführens eines festen Kunststoffs zu einer oberen Oberfläche des am Haltetisch gehaltenen Werkstücks; einen Kunststoffverflüssigungsschritt eines Verflüssigens des Kunststoffs mit dem erwärmten Haltetisch; einen hermetischen Verschlussschritt eines Schließens des Deckels in einer abdeckenden Beziehung zur Öffnung im Gehäuse, um einen vom Gehäuse und dem Deckel hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum zu erzeugen; einen Vakuumentwicklungsschritt eines Evakuierens des Bearbeitungsraums mit der Vakuumpumpe; einen Kunststoffaufbringschritt nach dem Vakuumentwicklungsschritt, eines Anhebens des Haltetischs, um den Kunststoff zwischen dem Haltetisch und dem oberen Tisch zu verteilen, um das Werkstück mit dem Kunststoff zu beschichten; einen Kunststoffkühlschritt eines Stoppens eines Erwärmens des Haltetischs, während der Haltetisch angehoben wird, und des Einbringens von Atmosphärenluft durch das Atmosphärenbelüftungsventil, um den Kunststoff zu kühlen und zu verfestigen; einen Haltetischabsenkschritt eines Haltens des Werkstücks unter Ansaugung am Haltetisch und eines Absenkens des Haltetischs; und einen Entladeschritt nach dem Haltetischabsenkschritt eines Öffnens des Deckels und eines Entladens des mit dem Kunststoff beschichtenden Werkstücks vom Haltetisch.
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Gemäß dem Aspekt oder dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Werkstück mit einem Kunststoff unter Verwendung eines festen Kunststoffs beschichtet werden.
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Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und ihre Umsetzungsweise werden am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung wird hierdurch am besten verstanden.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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- 1 ist eine Querschnittsansicht einer Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung in einem Zustand darstellt;
- 2 ist eine Querschnittsansicht einer Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung gemäß der Ausführungsform, welche die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung in einem weiteren Zustand darstellt;
- 3 ist eine Draufsicht eines Haltetischs und eines Abschnitts eines in 1 und 2 dargestellten Lieferarms;
- 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens eines Aufbringens einer Kunststoffbeschichtung gemäß der Ausführungsform;
- 5 ist eine Querschnittsansicht, die beispielhaft einen Erwärmungsschritt, einen Halteschritt und einen Kunststoffzuführschritt in 4 darstellt;
- 6 ist eine Querschnittsansicht, die beispielhaft einen Kunststoffverflüssigungsschritt in 4 darstellt;
- 7 ist eine Querschnittsansicht, die beispielhaft einen hermetischen Verschlussschritt und einen Vakuumaufbringschritt in 4 darstellt;
- 8 ist eine Querschnittsansicht, die beispielhaft einen Kunststoffbeschichtungsaufbringschritt in 4 darstellt;
- 9 ist eine Querschnittsansicht, die beispielhaft einen Kunststoffabkühlschritt in 4 darstellt;
- 10 ist eine Querschnittsansicht, die beispielhaft einen Haltetischabsenkschritt in 4 darstellt;
- 11 ist eine Querschnittsansicht, die beispielhaft einen Entladeschritt in 4 darstellt;
- 12 ist Querschnittsansicht, die beispielhaft einen Überschussabschnitt-Abschneideschritt des Verfahrens eines Aufbringens einer Kunststoffbeschichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
- 13 ist eine Querschnittsansicht einer Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung gemäß einer ersten Modifikation der Ausführungsform, welche die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung in einem Zustand darstellt;
- 14 ist eine Querschnittsansicht, die ein Verfahren eines Aufbringens einer Kunststoffbeschichtung gemäß einer vierten Modifikation der Ausführungsform darstellt; und
- 15 ist eine Querschnittsansicht einer durch das Verfahren eines Aufbringens einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation der Ausführungsform erhaltenen Rahmeneinheit.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Arten zum Ausführen der vorliegenden Erfindung, d.h. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, werden hierin im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der unten beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die unten beschriebenen Ausführungsformen decken solche ab, die vom Fachmann einfach vorhergesehen werden könnten, und solche, die im Wesentlichen identisch dazu sind. Darüber hinaus können die unten beschriebenen Anordnungen in geeigneten Kombinationen verwendet werden. Unterschiedliche Auslassungen, Ersetzungen oder Änderungen der Anordnung können erfolgen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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[Ausführungsform]
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Eine Kunststoffbeschichtungsvorrichtung 1 und ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. 1 stellt in einem Querschnitt die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar, wobei die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 in einem Zustand dargestellt ist. 2 stellt in einem Querschnitt die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar, wobei die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 in einem weiteren Zustand dargestellt ist. 3 stellt in einer Draufsicht einen Haltetisch 11 und einen Abschnitt eines in 1 und 2 dargestellten Lieferarms 70 dar. In 1 und 2 sind die später zu beschreibenden Auswurfstifte 18 und Stiftaktoren 19 aus der Darstellung weggelassen.
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Die in 1 und 2 dargestellte Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung zum Beschichten einer Flächenseite 101 (siehe 5 etc.) als eine Oberfläche eines Werkstücks 100 (siehe 5 etc.) mit einem Kunststoff 202 (siehe 8 etc.) unter Verwendung eines festen Kunststoffs 200 (siehe 5 etc.). Der Kunststoff 202 bezieht sich auf eine durch ein Verflüssigen des festen Kunststoffs 200 in einen flüssigen Kunststoff 201 (siehe 5), dann ein Modifizieren des verflüssigten Kunststoffs 201 und ein Verfestigen des modifizierten verflüssigten Kunststoffs 201 erzeugte Beschichtungsschicht. Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bringt den Kunststoff 202 zur Flächenseite 101 des Werkstücks 100 auf. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Details beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung könnte der Kunststoff 202 auf eine Rückseite 102 des Werkstücks 100 aufgebracht werden.
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Das Werkstück 100 als ein Ziel, auf das der Kunststoff 202 durch die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufgebracht wird, ist ein scheibenförmiger Halbleiterwafer oder ein Optikbauelementwafer mit einem aus Silizium, Saphir, Galliumarsenid oder dergleichen hergestellten Substrat. Das Werkstück 100 weist mehrere nicht dargestellte Bauelemente, die in jeweiligen nicht dargestellten Gebieten ausgebildet sind, die an der Flächenseite 101 durch mehrere nicht dargestellte sich schneidende vorgesehene Teilungslinien unterteilt sind, auf. Die Rückseite 102 des Werkstücks 100, die der Flächenseite 101 davon gegenüber angeordnet ist, ist eben ausgebildet. Das Werkstück 100 wird entlang der vorgesehenen Teilungslinien in einzelne Bauelementchips geteilt werden, indem es durch eine Schneidklinge, einen Laserstrahl oder dergleichen (nicht dargestellt) bearbeitet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform könnten die Bauelemente am Werkstück 100 ebene Oberflächen aufweisen oder könnten Oberflächenunregelmäßigkeiten in der Form von Elektrodenbumps oder dergleichen daran aufweisen.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Gehäuse 10, einen Deckel 20, einen Deckelaktor 30, eine Kunststoffzufuhr 40, eine Vakuumpumpe 50, ein Atmosphärenventil 60, einen Lieferarm 70 und eine Steuerungseinheit 80 zum Steuern von unterschiedlichen Komponenten der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 auf.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist das Gehäuse 10 eine Einhausung 2-1 und einen Rahmen 3 auf. Die Einhausung 2-1 ist vertikal oberhalb des Rahmens 3 angeordnet. Der Rahmen 3 weist mehrere miteinander zu einem rechteckigen Parallelepiped angeordnete Rahmenelemente auf. Der Rahmen 3 trägt eine untere Oberfläche der Einhausung 2-1 fest an einer vertikal oberen Seite davon. Die Einhausung 2-1 definiert einen Raum 4-1 darin und weist eine Öffnung 4-3 auf, durch welche der Raum 4-1 nach vertikal oben offen ist.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist das Gehäuse 10 einen kreisförmigen Haltetisch 11 zum Halten des Werkstücks 100 unter Ansaugung daran und einen Haltetischaktor 13 zum Betätigen des Haltetischs 11 nach oben und unten auf. Der Haltetisch 11 ist im Raum 4-1 in der Einhausung 2-1 angeordnet. Der Haltetischaktor 13 betätigt den Haltetisch 11 in vertikalen Richtungen, die insbesondere durch Höhenrichtungen senkrecht zu einer Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11, an dem das Werkstück 100 zu halten ist, dargestellt sind.
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Wie in 3 dargestellt ist, weist der Haltetisch 11 die Halteoberfläche 12 zum Halten des Werkstücks 100 daran, in der Halteoberfläche 12 definierte Ansaugnuten 17 und einen eine Fluidverbindung zwischen den Ansaugnuten 17 und einer Ansaugquelle 16-1 bereitstellenden Fluidverbindungskanal 16-2 (siehe 1 und 2) auf. Der Haltetisch 11 hält das Werkstück 100 unter Ansaugung an der Halteoberfläche 12, wenn ein von der Ansaugquelle 16-1 durch den Fluidverbindungskanal 16-2 und die Ansaugnuten 17 eingebrachter Unterdruck an der Halteoberfläche 12 wirkt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weisen die in der Halteoberfläche 12 definierten Ansaugnuten 17 zu einem äußeren Umfang der Halteoberfläche 12 konzentrische kreisförmige Ansaugnuten 17-1 und 17-2 und die Ansaugnuten 17-1 und 17-2 radial verbindende gerade Ansaugnuten 17-3 auf. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ansaugnuten 17 beschränkt. Die in der Halteoberfläche 12 definierten Ansaugnuten könnten eine beliebige Form aufweisen, sofern sie sie das gesamte Werkstück 100 unter Ansaugung an der Halteoberfläche 12 halten können.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist der Haltetisch 11 ferner eine Heizeinheit 14 wie beispielsweise eine Elektrowiderstand-Heizeinrichtung oder dergleichen darin angeordnet auf, die eine Funktion eines Erwärmens des Haltetischs 11 durchführt, um den zum an der Halteoberfläche 12 gehaltenen Werkstück 100 zugeführten festen Kunststoff 200 zu schmelzen.
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Wie in 3 dargestellt ist, weist der Haltetisch 11 auch drei oder mehr Auswurfstifte 18 und drei oder mehr Stiftaktoren 19 zum Bewegen der jeweiligen Auswurfstifte 18 nach oben und nach unten auf. Die Hoch- und Runter-Richtungen, in welchen die Stiftaktoren 19 die jeweiligen Auswurfstifte 18 bewegen, sind insbesondere durch die zur Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 senkrechten Höhenrichtungen dargestellt. Gemäß der in 3 dargestellten vorliegenden Ausführungsform sind die Auswurfstifte 18 in Bereichen der Halteoberfläche 12 zwischen den Ansaugnuten 17-1 und 17-2 entfernt von den Ansaugnuten 17-3 angeordnet und voneinander beispielsweise um einen Winkel von 120° winkelmäßig beabstandet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Details beschränkt. Es könnten vier oder mehr Auswurfstifte eingesetzt sein und in ungleichmäßigen Winkelabständen beabstandet sein.
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Wenn der Haltetisch 11 das Werkstück 100 unter Ansaugung an der Halteoberfläche 12 halten soll, werden die Auswurfstifte 18 von den Stiftaktoren 19 betätigt, um sich nach unten zu bewegen, sodass obere Enden der Auswurfstifte 18 jeweilige Höhen aufweisen, die gleich oder niedriger sind als eine Höhe der Halteoberfläche 12. Wenn das Werkstück 100 vom Haltetisch 11 zu entladen ist, werden die Auswurfstifte 18 von den Stiftaktoren 19 betätigt, um sich nach oben zu bewegen, sodass die oberen Enden der Auswurfstifte 18 jeweilige Höhen aufweisen, die höher sind als die Höhe der Halteoberfläche 12. Wenn der Haltetisch 11 das Werkstück 100 unter Ansaugung an der Halteoberfläche 12 halten soll, könnten die Auswurfstifte 18 von den Stiftaktoren 19 so betätigt werden, dass die oberen Enden der Auswurfstifte 18 jeweilige Höhen aufweisen, die sich voneinander unterscheiden, sofern sie gleich oder niedriger als die Höhe der Halteoberfläche 12 sind. Wenn das Werkstück 100 vom Haltetisch 11 zu entladen ist, sollten die Auswurfstifte 18 bevorzugt so von den Stiftaktoren 19 betätigt werden, dass die oberen Enden der Auswurfstifte 18 jeweilige Höhen aufweisen, die einander entsprechen, um das Werkstück 100 parallel zur Halteoberfläche 12 anzuheben.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist der Deckel 20 eine Einhausung 2-2 auf. Die Einhausung 2-2 definiert einen Raum 4-2 darin und weist eine Öffnung 4-4 auf, durch die der Raum 4-2 offen ist. Der Deckel 20 ist durch den Deckelaktor 30 schwenkbar zwischen einer in 1 dargestellten geschlossenen Position 20-1, in welcher der Deckel 20 die Öffnung 4-3 des Raums 4-1 im Gehäuse 20 abdeckt, und einer in 2 dargestellten offenen Position 20-2 bewegbar, in welcher der Deckel 20 die Öffnung 4-3 des Raums 4-1 im Gehäuse 10 öffnet. In einem Fall, in dem der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist, wird die Öffnung 4-4 des Raums 4-2 in Fluidverbindung mit der Öffnung 4-3 des Raums 4-1 im Gehäuse 10 gehalten und der Raum 4-2 und der Raum 4-1 definieren gemeinsam einen hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4. In einem Fall, in dem der Deckel 20 in der offenen Position 20-2 positioniert ist, ist der Raum 4-2 vom Raum 4-1 im Gehäuse 10 getrennt.
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Wenn der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist, sind eine Oberfläche des Gehäuses 10 an der Seite der Öffnung 4-3 und eine Oberfläche des Deckels 20 an der Seite der Öffnung 4-4 einander gegenüber angeordnet. Die Oberfläche des Gehäuses 10 an der Seite der Öffnung 4-3 und die Oberfläche des Deckels 20 an der Seite der Öffnung 4-4, die einander gegenüber angeordnet sind, sollten bevorzugt ein nicht dargestelltes Verschlusselement aufweisen, das einen hermetischen Verschluss zwischen diesen Oberflächen bereitstellt, um zu bewirken, dass der Bearbeitungsraum 4 hermetisch verschlossen ist, wenn der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist. Das Verschlusselement sollte bevorzugt beispielsweise ein O-Ring oder dergleichen sein, der eine erhöhte Verschlussfähigkeit aufweist, wenn er komprimiert ist.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist der Deckel 20 einen im Raum 4-2 in der Einhausung Gehäuse 2-2 angeordneten oberen Tisch 21 auf. Im Fall, dass der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist, liegt der obere Tisch 21 dem Haltetisch 11 des Gehäuses 10 gegenüber. Der obere Tisch 21 weist eine ebene Drückoberfläche 22 auf. Im Fall, dass der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist, liegt die Drückoberfläche 22 der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 gegenüber. Wenn der Deckel in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist, wird die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 relativ näher an den Haltetisch 11 gebracht oder insbesondere wird der Haltetisch 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zur Drückoberfläche 22 gedrückt, sodass die Drückoberfläche 22 den durch ein Verflüssigen des zum am Haltetisch 11 gehaltenen Werkstücks 100 zugeführten festen Kunststoffs 200 erhaltenen verflüssigten Kunststoff 201 drückt und verteilt, wobei das Werkstück 100 mit dem verflüssigten Kunststoff 201 beschichtet wird. Der obere Tisch 21 weist eine Heizeinheit 24 wie beispielsweise eine Elektrowiderstand-Heizeinrichtung oder dergleichen darin angeordnet auf, die eine Funktion eines Erwärmens des oberen Tischs 21 zum Schmelzen des von der Drückoberfläche 22 gedrückten festen Kunststoffs 200 durchführt.
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Die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 zum Drücken des verflüssigten Kunststoffs 201 sollte bevorzugt mit einem Trennmittel beschichtet sein, um zu verhindern, dass die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 und der verflüssigte Kunststoff 201 aneinanderhaften. Das Trennmittel zum Beschichten der Drückoberfläche 22 sollte beispielsweise bevorzugt ein Fluorkunststoff sein. Gemäß einer Alternative könnte eine als eine Trennfolie wirkende ebene Kunststofffolie im Vorhinein an der Drückoberfläche 22 platziert werden und könnte vom Kunststoff 202 nach einem später zu beschreibenden Entladeschritt ST20 abgezogen werden. Die Kunststofffolie an der Drückoberfläche 22 sollte bevorzugt an ihrer Oberfläche mit einem Trennmittel beschichtet sein.
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In der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der Haltetisch 11 die Heizeinheit 14 auf und der obere Tisch 21 weist die Heizeinheit 24 auf. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf solche Details beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung könnte eine Heizeinheit in dem Haltetisch 11 und/oder dem oberen Tisch 21 vorhanden sein, um die Funktion eines Schmelzens des festen Kunststoffs 200 durchzuführen.
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Der Deckelaktor 30 koppelt das Gehäuse 10 und den Deckel 20 wirksam miteinander und betätigt den hinsichtlich des Gehäuses 10 öffenbaren und schließbaren Deckel 20. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist der Deckelaktor 30 einen Ortsbegrenzer 31 und eine Betätigungsstörungseinrichtung 32 auf. Der Ortsbegrenzer 31 begrenzt einen Ort oder einen Pfad des Deckels 20, der relativ zum Gehäuse 10 bewegbar ist. Die Betätigungssteuerungseinrichtung 32 bringt Betätigungskräfte auf den Ortsbegrenzer 31 auf, um den Deckel 20 relativ zum Gehäuse 10 zu bewegen.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist der Ortsbegrenzer 31 einen festen Arm 33, einen bewegbaren Arm 34 und einen Drehpunkt 35 auf. Der feste Arm 33 ist hinsichtlich des Gehäuses 10 fest. Insbesondere ist der feste Arm 33 an einem von dem Rahmen 3 des Gehäuses 10 horizontal vorstehenden und eine geteilte Form aufweisenden Vorsprung 5 befestigt. Der feste Arm 33 ist vertikal aufwärts am Vorsprung 5 errichtet. Der bewegbare Arm 34 ist in Bezug auf den Deckel 20 befestigt. Insbesondere ist der bewegbare Arm 34 von einer Seitenoberfläche der Einhausung 2-2 des Deckels 20 in einer nach außen gerichteten Richtung senkrecht zur Seitenoberfläche der Einhausung 2-2 errichtet. Der Drehpunkt 35 weist die Form eines Stifts auf, der sich horizontal erstreckt, durch den der bewegbare Arm 34 drehbar zur relativen Drehung um den Stift in einer zum Stift senkrechten Ebene mit dem festen Arm 33 gekoppelt ist. Der Ortsbegrenzer 31 begrenzt somit den Ort des Deckels 20 mit einem Ort des bewegbaren Arms 34 um den Stift des Drehpunkts 35.
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Im Fall, dass der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist, liegt der bewegbare Arm 34 im Wesentlichen parallel zu horizontalen Richtungen und bildet mit dem festen Arm 33 am Drehpunkt 35 einen Winkel von im Wesentlichen 90° aus. Im Fall, dass der Deckel 20 in der offenen Position 20-2 positioniert ist, ist der bewegbare Arm 34 nahezu vertikal orientiert und bildet am Drehpunkt 35 mit dem festen Arm 33 einen stumpfen Winkel, kleiner als 180°.
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Da der Ortsbegrenzer 31 den Ort des Deckels 20 wie oben beschrieben begrenzt, ist die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, den Deckel 20 mit höherer Genauigkeit von der offenen Position 20-2 zur gewünschten geschlossenen Position 20-1 zu bewegen.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist die Betätigungssteuerungseinrichtung 32 einen Zylinder 38 auf, der sich einachsig zum Aufbringen von Betätigungskräften erstreckt und zusammenzieht. Der Zylinder 38 weist ein Ende auf, das hinsichtlich des Gehäuses 10 durch einen festen Drehpunkt 36 drehbar gekoppelt ist. Insbesondere ist das Ende des Zylinders 38 drehbar durch den festen Drehpunkt 36 an einem vom Rahmen 3 des Gehäuses 10 vorspringenden Vorsprung 6 wie beim Vorsprung 5 befestigt und in einem zentralen Bereich zwischen den zwei Armen des geteilten Vorsprungs 5 angeordnet. Der feste Drehpunkt 36 weist die Form eines sich horizontal erstreckenden Stifts auf, durch den der Zylinder 38 drehbar zur relativen Drehung um den Stift in einer zum Stift senkrechten Ebene mit dem Vorsprung 6 gekoppelt ist. Das Ende des Zylinders 38 ist somit durch den festen Drehpunkt 36 im Wesentlichen drehbar mit dem festen Arm 33 gekoppelt.
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Ein anderes Ende des Zylinders 38 ist durch einen bewegbaren Drehpunkt 37 relativ drehbar mit dem bewegbaren Arm 34 gekoppelt. Der bewegbare Drehpunkt 37 weist die Form eines sich horizontal erstreckenden Stifts auf, durch den der Zylinder 38 zur relativen Drehung um den Stift in einer zum Stift senkrechten Ebene drehbar mit dem bewegbaren Arm 34 gekoppelt ist.
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Der Stift des Drehpunkts 35, der Stift des festen Drehpunkts 36 und der Stift des bewegbaren Drehpunkts 37 liegen parallel zueinander. Folglich liegen die Ebenen, in denen der bewegbare Arm 34 relativ zum festen Arm 33 drehbar bewegt wird, die Ebene, in welcher der Zylinder 38 relativ zum Vorsprung 6 und dem festen Arm 33 drehbar bewegt wird, und die Ebene, in welcher der Zylinder 38 relativ zum bewegbaren Arm 34 drehbar bewegt wird, parallel zueinander. Demgemäß wird der bewegbare Arm 34, wenn sich der Zylinder 38 wie später beschrieben ausdehnt und zusammenzieht und geneigt wird, relativ zum festen Arm 33 gleichmäßig drehbar bewegt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sollte bevorzugt ein Gabelbeschlag als der feste Drehpunkt 36 und der bewegbare Drehpunkt 37 verwendet werden.
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Wenn sich der Zylinder 38 austreckt und zusammenzieht, arbeitet die Betätigungssteuerung 32, um einen Kippwinkel des Zylinders 38 in Bezug auf den Vorsprung 6 zu ändern, und dadurch einen Abstand zwischen dem festen Drehpunkt 36 und dem bewegbaren Drehpunkt 37 zu ändern, wodurch ein zwischen dem festen Arm 33 und dem bewegbaren Arm 34 ausgebildeter Winkel am Drehpunkt 35 des Ortsbegrenzers 31 verändert wird, wodurch der Deckel 20 relativ zum Gehäuse 10 bewegt wird. Wenn der Zylinder 38 den Deckel 20 durch ein Ausstrecken und Zusammenziehen öffnet und schließt, ändert sich, da der Zylinder 38 drehbar mit dem festen Arm 33 und dem bewegbaren Arm 34 am festen Drehpunkt 36 bzw. dem bewegbaren Drehpunkt 37 gekoppelt ist, selbst, wenn sich der Abstand zwischen dem festen Drehpunkt 36 und dem bewegbaren Drehpunkt 37 ändert, die Neigung des Zylinders 38. Folglich ist der Deckelaktor 30 in der Lage, den Deckel 20 nur mit dem Zylinder 38 zu öffnen und zu schließen, der sich ausdehnt und zusammenzieht.
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Insbesondere verkürzt die Betätigungssteuerung 32, wenn sich der Zylinder 38 zusammenzieht, den Abstand zwischen dem festen Drehpunkt 36 und dem bewegbaren Drehpunkt 37, wodurch der Winkel zwischen dem festen Arm 33 und dem bewegbaren Arm 34 am Drehpunkt 35 reduziert wird, um den Deckel 20 zur geschlossenen Position 20-1 zu bewegen, und wobei der Winkel im Wesentlichen auf 90° reduziert wird, um den Deckel 20 an der geschlossenen Position 20-1 zu positionieren. Wenn sich der Zylinder 38 ausdehnt, erhöht die Betätigungssteuerung 32 den Abstand zwischen dem festen Drehpunkt 36 und dem bewegbaren Drehpunkt 37, wodurch der Winkel zwischen dem festen Arm 33 und dem bewegbaren Arm 34 am Drehpunkt 35 erhöht wird, um den Deckel 20 zur offenen Position 20-2 zu bewegen, und wobei der Winkel zu dem stumpfen Winkel, der weniger als 180° beträgt, erhöht wird, um den Deckel 20 an der offenen Position 20-2 zu positionieren.
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Da die Betätigungssteuerung 32 den Deckel 20 bei einer Ausdehnung und einer Kontraktion des Zylinders 38 innerhalb eines durch den Ortsbegrenzer 31 begrenzten Bereichs bewegt, verhindert die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, dass der Winkel zwischen der Oberfläche des Deckels 20 an der Seite der Öffnung 4-4 und der Oberfläche des Gehäuses 10 an der Seite der Öffnung 4-3 90° überschreitet, wodurch ermöglicht wird, dass sich der Deckel 20 sicher und in einer platzsparenden Umgebung zur offenen Position 20-2 bewegt.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist die Kunststoffzufuhr 40 in der Nähe der Öffnung 4-3 des Raums 4-1 im Gehäuse 10 außerhalb des Gehäuses 10 und des Deckels 20 angeordnet und weist einen Kunststofftank 41 und eine Zuführdüse 42 auf. Der Kunststofftank 41 speichert den festen Kunststoff 200 darin. Die Kunststoffzufuhr 40 führt den im Kunststofftank 41 gespeicherten festen Kunststoff 200 von einer Zuführöffnung 43 der Zuführdüse 42 zum am Haltetisch 11 gehaltenen Werkstück 100 zu. Die Zuführdüse 42 wird durch die Steuerungseinheit 80 gesteuert, um sich zwischen einer in 2 dargestellten Zuführposition 42-1, in welcher die Zuführöffnung 43 zur Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 hin gerichtet ist, um den festen Kunststoff 200 zum am Haltetisch 11 gehaltenen Werkstück 100 zuzuführen, und einer in 1 dargestellten zurückgezogenen Position 42-2 zu bewegen, in welcher die Zuführdüse 42 komplett, einschließlich der Zuführöffnung 43, von einem Bereich über der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 zurückgezogen ist und der Deckel 20 zur geschlossenen Position 20-1 bewegbar ist.
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Der feste Kunststoff 200, der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführt wird, könnte eine beliebige Form aufweisen, sofern er durch die Zuführdüse 42 zugeführt werden kann. Beispielsweise könnte der feste Kunststoff 200 eine Pulverform, eine Körnerform, eine Tablettenform, eine Blockform, eine Plattenform, eine Folienform, eine Donutform, eine Nudel- oder Faserform, eine Wirbelform oder dergleichen aufweisen. Aus diesen Formen ist die Körnerform für den von der Kunststoffzufuhr 40 zuzuführenden Kunststoff aufgrund der Einfachheit, mit der der feste Kunststoff 200 gehandhabt, transportiert und gespeichert werden kann, und mit der eine Rate, mit welcher der feste Kunststoff 200 zugeführt wird, eingestellt werden kann, besonders bevorzugt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sollte der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 bevorzugt ein thermoplastischer Kunststoff sein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 zusätzlich einen festen Körper auf, der nicht strömen kann und im Wesentlichen nicht haftet, wie es der Fall mit Haftmitteln in einem harten Zustand bei Temperaturen unterhalb ihres Erweichungspunktes ist. Deswegen haftet der feste Kunststoff 200 nicht an der Flächenseite 101 des Werkstücks 100 etc. In einem weichen Zustand bei Temperaturen, die höher als sein Erweichungspunkt sind, kann der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 fließen, zeigt jedoch keine wesentliche Haftung auf, wie es der Fall mit Haftmitteln ist. Deswegen wird der feste Kunststoff 200 daran gehindert, an der Flächenseite 101 des Werkstücks 100 etc. zu haften.
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Insbesondere könnte der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 aus einem oder zwei oder mehreren Materialien hergestellt sein, die ausgewählt sind aus: Acrylkunststoff, Methacrylkunststoff, Kunststoff auf Vinylbasis, Polyacetal, Naturkautschuk, Butylkautschuk, Isoprenkautschuk, Chloroprenkautschuk, Polyolefin wie Polyethylen, Polypropylen, Poly(4-Methyl-1-penten), Poly(1-Buten) oder dergleichen, Polyester wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat oder dergleichen, Polyamid wie beispielsweise Nylon-6, Nylon-66, Polymethaxylenadipamid oder dergleichen, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyetherimid, Polyacrylnitril, Polycarbonat, Polystyrol, Polysulfon, Polyethersulfon, Polyphenylenether, Polybutadienkunststoff, Polycarbonatkunststoff, thermoplastischer Polyimidkunststoff, thermoplastischer Polyurethankunststoff, Phenoxykunststoff, Polyamid-Imid-Kunststoff, Fluorkunststoff, Ethylenungesättigter Carbonsäure-Copolymerkunststoff, Ethylen-Vinylacetat-Copolymerkunststoff, Ionomer, Ethylen-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Terpolymerkunststoff, verseifter Ethylen-Vinylacetat-Copolymerkunststoff, EthylenVinylalkohol-Copolymerkunststoff und dergleichen.
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Ungesättigte Carboxylsäuren zur Verwendung in dem von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführten ungesättigten Ethlyen-Carboxylsäure-Copolymer-Kunststoff als der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 können beinhalten: Acrylsäure, Metacrylsäure, Apfelsäure, Itaconsäure, Monomethyl-Maleat, Monoethylmaleat, Apfelsäure-Anhydrid, Itaconanhydrid und dergleichen. Das ungesättigte Ethylen-Carboxylsäure-Copolymer beinhaltet nicht nur ein Bipolymer aus Ethylen und einer ungesättigten Carboxylsäure sondern auch ein Mehrkomponenten-Copolymer wobei ein weiteres Monomer copolymerisiert ist. Das andere Monomer, das in dem ungesättigten Ethylen-Carboxylsäurecopolymer copolymerisiert ist, kann beispielsweise sein: Vinylester, wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat oder dergleichen, oder ungesättigter Carbonsäureester, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Isobutylacrylat, n-Butylacrylat, Methylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, Dimethylmaleat, Diethylmaleat oder dergleichen.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der Erweichungspunkt des von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführten festen Kunststoffs 200 eine Temperatur in einem Bereich von 0°C bis 300°C auf. Da der der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 aus einem Material aus der oben genannten Verbindungsgruppe hergestellt ist, liegt sein Erweichungspunkt bei einer Temperatur im Bereich von 0°C bis 300°C. Der Erweichungspunkt des von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführten festen Kunststoffs 200 kann durch ein Mischen von Verbindungen von unterschiedlichen Arten, auf die oben Bezug genommen wurde, eingestellt werden. Beispielsweise wird der feste Kunststoff 200 durch ein Einstellen des Erweichungspunkts davon auf eine Temperatur, die höher ist als ein Bereich von 40°C bis 100°C, in dem eine Temperatur des Werkstücks 100 im Trockenpoliervorgang liegt, daran gehindert, während eines Trockenpoliervorgangs weich zu werden.
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Der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 weist beispielsweise eine Schmelzemassenflussrate (MFR) im Bereich von 0,01 g/10 min bis 500 g/10 min oder bevorzugte von 0,1 g/10 min bis 100 g/10 min oder weiter bevorzugt von 0,3 g/10 min bis 50 g/10 min bei einer Temperatur von 190°C unter einer Last von 21,18 N bei Bedingungen gemäß einem Testverfahren nach JIS K 7210-1 oder 7210-2 auf. Anders ausgedrückt ist selbst in einem Fall, in dem der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 bei einer hohen Temperatur von 190°C oder höher erweicht wird, der feste Kunststoff 200 aus einem Material, das eine niedrige Fließeigenschaft aufweist und im Wesentlichen beispielsweise keine Haftung zeigt, wie es beispielsweise mit Haftmitteln der Fall ist.
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Der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 könnte mit einem Füllmaterial, dessen thermischer Expansionskoeffizient kleiner als derjenige des festen Kunststoffs 200 ist, gemischt werden. Das mit dem von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführten festen Kunststoff 200 gemischte Füllmaterial sollte bevorzugt ein anorganisches oder organisches Füllmaterial sein, dessen thermischer Expansionskoeffizient kleiner ist als derjenige des festen Kunststoffs 200. Dadurch, dass er mit dem Füllmaterial gemischt wird, ist der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 in der Lage, eine thermische Expansion oder ein thermisches Schrumpfen, das dazu neigt, aufzutreten, wenn der Kunststoff 202 wie später beschrieben ausgebildet wird, aufzutreten, zu reduzieren oder zu verhindern. Das Werkstück 100 wird dadurch daran gehindert, sich zu verziehen oder verformt zu werden.
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Das mit dem von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführten festen Kunststoff 200 gemischte Füllmaterial sollte bevorzugt ein anorganisches Füllmaterial sein. Insbesondere sollte das Füllmaterial bevorzugt aus geschmolzenem Silizium, kristallinem Silizium, Aluminiumoxid, Kalziumcarbonat, Kalziumsilicat, Bariumsulfat, Talkum, Ton, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Eisenoxid, Titanoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Bornitrid, Glimmer, Glas, Quarz, Fischleim oder dergleichen hergestellt sein. Das mit dem von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführten festen Kunststoff 200 gemischte Füllmaterial kann aus einer Mischung aus zwei oder mehreren der oben genannten Materialien hergestellt sein. Das mit dem von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführten festen Kunststoff 200 gemischte Füllmaterial sollte bevorzugt aus Quarzen, wie beispielsweise geschmolzenen Quarzen, kristallinen Quarzen, etc. aus den obigen Füllmaterialien hergestellt sein, um die Kosten des Füllmaterials geeignet zu minimieren.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist die Vakuumpumpe 50 außerhalb der Einhausung 2-1 des Gehäuses 10 angeordnet und mit dem Raum 4-1 im Gehäuse 10 in Fluidverbindung gehalten. Wenn sich der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 befindet, wobei der hermetisch verschlossene Bearbeitungsraum 4 erzeugt wird, evakuiert die Vakuumpumpe 50 den Raum 4-1, um ein Vakuum im hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 zu erzeugen. Das Vakuum, auf das Bezug genommen wird, ist ein dekomprimierter Zustand, d.h. ein Niedervakuum, dessen Druck beispielsweise in einem Bereich von 102 Pa bis 105 102 Pa im hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 liegt. Die Vakuumpampe 50 ist eine Pumpe zum Erreichen eines solchen Niedervakuums, bevorzugt beispielsweise eine Trockenpumpe, eine hydraulische Rotationspumpe oder dergleichen.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der Lage, gefangene Luft, d.h. in den Kunststoff 202 eintretende und verbleibende, und auch Luft zwischen dem Werkstück 100 und dem Kunststoff 202 zu reduzieren und zu verhindern, indem die Vakuumpampe 50 dazu gebracht wird, ein Vakuum im hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 zu erzeugen.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist die Atmosphärenbelüftung 60 außerhalb der Einhausung 2-2 des Deckels 20 angeordnet und weist eine Atmosphärenbelüftungsleitung 61 und ein Atmosphärenbelüftungsventil 62 auf. Die Atmosphärenbelüftungsleitung 61 weist ein in Fluidverbindung mit dem Raum 4-2 im Deckel 20 gehaltenes Ende und ein weiteres zur Atmosphäre offenes Ende auf. Das Atmosphärenbelüftungsventil 62, das in der Atmosphärenbelüftungsleitung 61 angeordnet ist, ist in der Lage, zwischen einem offenen Zustand, in dem das Atmosphärenbelüftungsventil 62 die Atmosphärenbelüftungsleitung 61 öffnet, und einem geschlossenen Zustand, in dem das Atmosphärenbelüftungsventil 62 die Atmosphärenbelüftungsleitung 61 schließt, zu schalten. Wenn sich das Atmosphärenbelüftungsventil 62 im offenen Zustand befindet, bringt es den Raum 4-2 im Deckel 20 durch die Atmosphärenbelüftungsleitung 61 in Fluidverbindung mit der Atmosphäre. Wenn sich das Atmosphärenbelüftungsventil 62 im geschlossenen Zustand befindet, bringt es den Raum 4-2 im Deckel 20 aus einer Fluidverbindung mit der Atmosphäre durch die Atmosphärenbelüftungsleitung 61.
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Während der Deckel 20 in der geschlossenen Position 20-1 positioniert ist, wobei der hermetisch verschlossene Bearbeitungsraum 4 erzeugt wird, und der hermetisch verschlossene Bearbeitungsraum 4 evakuiert wird, wird das Atmosphärenbelüftungsventil 62 in den offenen Zustand gebracht, um die Atmosphärenluft in den Bearbeitungsraum 4 einzubringen, wodurch der auf das Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 im Bearbeitungsraum 4 aufgebrachte Kunststoff 202 mit der eingebrachten Atmosphärenluft gekühlt wird.
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Wie in 3 dargestellt ist, weist der Lieferarm 70 ein paar Ansaugpads 71 und ein paar Padaktoren 72 auf. Die Ansaugpads 71 ziehen das Werkstück 100 an und halten es unter Ansaugung. Die Padaktoren 72 betätigen die Ansaugpads 71, um zwischen einem anziehenden Zustand, in dem die Ansaugpads 71 das Werkstück 100 unter Ansaugung anziehen, und einem Lösezustand, in dem die Ansaugpads 71 das Werkstück 100 lösen, zu schalten.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist der Lieferarm 70 mit einem Aktormechanismus 75 kombiniert, der den Lieferarm 70 betätigt. Wenn der Lieferarm 70 mit dem unter Ansaugung von den Ansaugpads 71 angezogenen Werkstück 100 vom Aktormechanismus 75 betätigt wird, kann der Lieferarm 70 das Werkstück 100 liefern. Insbesondere kann der Lieferarm 70 das mit dem Kunststoff 202 zu beschichtende Werkstück 100 an den Haltetisch 11 laden und kann das Werkstück 100, das mit dem Kunststoff 202 beschichtet wurde, auch vom Haltetisch 11 weg entladen.
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Wenn die Auswurfstifte 18 durch die Stiftaktoren 19 betätigt werden, um das Werkstück 100 vom Haltetisch 11 zu entladen, wird ein Freiraum 300 (siehe 11) von den Auswurfstiften 18 zwischen der unteren Oberfläche, d.h. der Rückseite 102, des Werkstücks 11 und der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 erzeugt. Damit der Lieferarm 70 in den Freiraum 300 eingebracht werden kann, ist der Lieferarm 70 in seinen Dickenrichtungen dünner als die Höhe der von der Halteoberfläche 12 angehobenen Auswurfstifte 18 und auch als der Freiraum 300. Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform weist der Lieferarm 70 eine gegabelte Form mit einem paar verzweigter distaler Endabschnitte auf. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Details beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung könnte der Lieferarm 70 eine beliebige Form aufweisen, sofern er in den von den Auswurfstiften 18 erzeugten Freiraum eingebracht werden kann, wenn diese hochbewegt werden, ohne die Auswurfstifte 18 zu treffen.
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Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform sind die Ansaugpads 71 an den verzweigten distalen Endabschnitten des Lieferarms 70 an zwei jeweiligen Stellen angeordnet, die in Bezug auf eine Richtung, in der sich der Lieferarm 70 erstreckt, symmetrisch sind. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Details beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung könnten die Ansaugpads 71, sofern die Ansaugpads 71 in der Lage sind, das Werkstück 100 anzuziehen und unter Ansaugung zu halten, das von den Auswurfstiften 18 angehoben wird, an einer Stelle, drei oder mehr Stellen oder asymmetrischen Stellen am Lieferarm 70 angeordnet sein.
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Die Steuerungseinheit 80 steuert unterschiedliche Komponenten der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1, um zu ermöglichen, dass die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge durchführt, um das Werkstück 100 mit dem Kunststoff 202 zu beschichten.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Steuerungseinheit 80 ein Computersystem auf. Die Steuerungseinheit 80 weist eine arithmetische Bearbeitungsvorrichtung mit einem Mikroprozessor wie beispielsweise einer zentralen Bearbeitungseinheit (CPU) einer Speichervorrichtung mit einem Speicher wie beispielsweise einem Festspeicher (ROM) oder einem Arbeitsspeicher (RAM) und eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung auf. Die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung führt arithmetische Verarbeitungsvorgänge gemäß in der Speichervorrichtung gespeicherter Computerprogramme aus, um Ausgabesteuerungssignale zum Steuern der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 durch die Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung zu den unterschiedlichen Komponenten der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 auszugeben.
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Als nächstes wird das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die ein Beispiel für eine Bearbeitungsabfolge der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 ist, unten beschrieben werden. 4 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Verfahren zum Beschichten des Werkstücks 100 mit dem Kunststoff 202 unter Verwendung der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 4 dargestellt ist, beinhaltet das Verfahren einen Erwärmungsschritt ST11, einen Halteschritt ST12, einen Kunststoffzuführschritt ST 13, einen Kunststoffverflüssigungsschritt ST14, einen hermetischen Verschlussschritt ST15, einen Vakuumentwicklungsschritt ST16, einen Kunststoffaufbringschritt ST17, einen Kunststoffkühlschritt ST18, einen Haltetischabsenkschritt ST19 und einen Entladeschritt ST20.
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5 stellt in einem Querschnitt beispielhaft den Erwärmungsschritt ST11, den Halteschritt ST12 und den Kunststoffzuführschritt ST13, die in 4 dargestellt sind, dar. Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform startet, wenn der Deckel 20 in der offenen Position 20-2 positioniert ist und sowohl der Raum 4-1 im Gehäuse 10 als auch der Raum 4-2 im Deckel 20 zur Atmosphäre hin belüftet sind.
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Wie in 5 dargestellt ist, ist der Erwärmungsschritt ST11 ein Schritt, in dem die Erwärmungseinheit 14 den Haltetisch 11 erwärmt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform versorgt die Steuerungseinheit 80, wenn der Haltetisch 11 die Erwärmungseinheit 14 darin aufnimmt, im Erwärmungsschritt ST11 die Erwärmungseinheit 14 mit Energie, um den Haltetisch 11 zu erwärmen. Alternativ könnte der Haltetisch 11 die Erwärmungseinheit 14 nicht aufweisen und der obere Tisch 21 könnte die Erwärmungseinheit 24 zum Ausführen des Erwärmungsschritts ST11 aufnehmen. Eine solche alternative Struktur wird später unter Bezugnahme auf eine zweite Modifikation beschrieben werden.
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Wie in 5 dargestellt, ist der Halteschritt ST12 ein Schritt, in dem der Haltetisch 11 das Werkstück 100 daran hält. Im Halteschritt ST12 betätigt insbesondere die Steuerungseinheit 80 den Aktormechanismus 75, um zu bewirken, dass der Lieferarm 70 das Werkstück 100 durch die Öffnung 4-3 in den Raum 4-1 im Gehäuse 10 lädt und zuführt und das Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 platziert. Im Halteschritt 12 betätigt dann die Steuerungseinheit 80 die Ansaugquelle 16-1, um durch den Fluidverbindungskanal 16-2 und die Ansaugnuten 17 einen Unterdruck zu erzeugen und auf die Halteoberfläche 12 aufzubringen, die das platzierte Werkstück 100 unter Ansaugung daran hält.
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Im Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Flächenseite 101 des Werkstücks 100 mit dem Kunststoff 202 beschichtet. Deswegen wird im Halteschritt ST12 das Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 mit der zur Öffnung 4-3 gerichteten Flächenseite 101 und der zur Halteoberfläche 12 gerichteten Rückseite 102 gehalten. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Details beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Fall, in dem die Rückseite 102 des Werkstücks 100 mit dem Kunststoff 202 beschichtet wird, das Werkstück im Halteschritt ST12 mit der zur Öffnung 4-3 gerichteten Rückseite 102 und der zur Halteoberfläche 12 gerichteten Flächenseite 101 an der Halteoberfläche 12 gehalten.
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Der Kunststoffzuführschritt ST13 wird zumindest nach dem Halteschritt ST12 ausgeführt. Wie in 5 dargestellt ist, ist der Kunststoffzuführschritt ST13 ein Schritt, in dem die Kunststoffzufuhr 40 den festen Kunststoff 200 zur oberen Oberfläche, d.h. der Flächenseite 101, des Werkstücks 100, das im Halteschritt ST12 an dem Haltetisch 11 gehalten wurde, zuführt. Im Kunststoffzuführschritt ST13 positioniert insbesondere die Steuerungseinheit 80 die Zuführdüse 42 der Kunststoffzufuhr 40 an der Zuführposition 42-1. Im Kunststoffzuführschritt ST13 führt dann die Kunststoffzufuhr 40 den im Kunststofftank 41 gespeicherten festen Kunststoff 200 von der Zuführöffnung 43 der Zuführdüse 42 auf die Flächenseite 101 als die obere Oberfläche des am Haltetischs 11 gehaltenen Werkstücks 100 zu.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt die Kunststoffzufuhr 40 im Kunststoffzuführschritt ST13 ein oder mehrere Partikel des festen Kunststoffs 200 in der Kornform zu. Im Kunststoffzuführschritt ST13 ist es bevorzugt, dass die Kunststoffzufuhr 40 den festen Kunststoff 200 so zuführt, dass er über die Flächenseite 101 des Werkstücks 100 weit verteilt wird. Gemäß der in 5 dargestellten vorliegenden Ausführungsform führt die Kunststoffzufuhr 40 im Kunststoffzuführschritt ST13 sieben Partikel des festen Kunststoffs 200 auf das Werkstück 100 zu. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Details beschränkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung könnte die Kunststoffzufuhr 40 Partikel des festen Kunststoffs 200, die von eins bis sechs Partikeln oder von acht Partikeln oder mehr reichen, auf das Werkstück 100 zuführen.
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In einem Fall, in dem die Flächenseite 101 des Werkstücks 100 Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweist, wird der im Kunststoffzuführschritt ST3 zuzuführende feste Kunststoff 200 oberhalb einer oder mehrerer Oberflächenunregelmäßigkeiten und über diese platziert. Darüber hinaus weist der im Kunststoffzuführschritt ST13 zuzuführende feste Kunststoff 200 im Fall, in dem die Flächenseite 101 des Werkstücks 100 Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweist, ein solches Volumen auf, dass er die Oberflächenunregelmäßigkeiten über die gesamte Flächenseite 101 des Werkstücks 100 abdecken kann. Anders ausgedrückt weist der im Kunststoffzuführschritt ST13 zuzuführende feste Kunststoff 200 ein solches Volumen auf, dass er eine die Flächenseite 101 bedeckende Schicht im später zu beschreibenden Kunststoffaufbringschritt ST17 ununterbrochen und dicker als die Oberflächenunregelmäßigkeiten der Flächenseite 101 ausbilden kann.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden der Erwärmungsschritt ST11, der Halteschritt ST12 und der Kunststoffzuführschritt ST13 nacheinander in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Details beschränkt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform könnten, vorausgesetzt, dass der Kunststoffzuführschritt ST13 zumindest nach dem Halteschritt ST12 ausgeführt wird, der Erwärmungsschritt ST11, der Halteschritt ST12 und der Kunststoffzuführschritt ST13 gleichzeitig ausgeführt werden.
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6 stellt in einem Querschnitt beispielhaft den in 4 dargestellten Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 dar. Der Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 wird nach dem Erwärmungsschritt ST11, dem Halteschritt ST12 und dem Kunststoffzuführschritt ST13 ausgeführt. Wie in 6 dargestellt ist, ist der Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 ein Schritt, in dem der erwärmte Haltetisch 11 den festen Kunststoff 200 verflüssigt. Im Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 erwärmt insbesondere der Haltetisch 11, der im Erwärmungsschritt ST11 erwärmt wurde, den im Kunststoffzuführschritt ST13 zugeführten festen Kunststoff 200 durch das im Halteschritt ST12 gehaltene Werkstück 11, wobei der feste Kunststoff 200 zu dem verflüssigten Kunststoff 201, d.h. einen Kunststoff in einer flüssigen Phase, schmilzt. Anders ausgedrückt führt die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 aus, um den verflüssigten Kunststoff 201 an der Flächenseite 101 als die obere Oberfläche des Werkstücks 100 auszubilden, wie in 6 dargestellt.
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7 stellt in einem Querschnitt beispielhaft den hermetischen Verschlussschritt ST15 und den in 4 dargestellten Vakuumentwicklungsschritt ST16 dar. Der hermetische Verschlussschritt ST15 wird zumindest nach dem Halteschritt ST12 und dem Kunststoffzuführschritt ST13 ausgeführt. Wie in 7 dargestellt ist, ist der hermetische Verschlussschritt ST15 ein Schritt, in dem der Deckel 20 über der Öffnung 4-3 im Gehäuse 10 geschlossen wird und das Gehäuse 10 und der Deckel 20 gemeinsam den hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 darin definieren. Im hermetischen Verschlussschritt ST15 betätigt insbesondere die Steuerungseinheit 80 den Deckelaktor 30, um den Deckel 20 von der offenen Position 20-2 zur geschlossenen Position 20-1 zu drehen, wobei bewirkt wird, dass die Oberfläche des Deckels 20 an der Seite der Öffnung 4-4 und die Oberfläche des Gehäuses 10 an der Seite der Öffnung 4-3 ineinandergreifen, wobei die Öffnung 4-4 im Deckel 20 und die Öffnung 4-3 im Gehäuse 10 in Fluidverbindung miteinander gebracht werden, woraufhin der hermetisch verschlossene Bearbeitungsraum 4 mit dem Raum 4-2 und dem Raum 4-1 ausgebildet wird.
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Der Vakuumentwicklungsschritt ST16 wird zumindest nach dem hermetischen Verschlussschritt ST15 ausgeführt. Wie in 7 dargestellt ist, ist der Vakuumentwicklungsschritt ST16 ein Schritt, in dem die Vakuumpumpe 50 ein Vakuum in dem im hermetischen Verschlussschritt ST15 ausgebildeten Bearbeitungsraum 4 entwickelt. Im Vakuumentwicklungsschritt ST16 betätigt insbesondere die Steuerungseinheit 80 die Vakuumpumpe 50, um den hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 zu evakuieren.
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Im Vakuumentwicklungsschritt ST16 ändert sich das Innere des Bearbeitungsraums 4 vom Atmosphärendruck zum Vakuumzustand. Deswegen schaltet der Haltetisch 11, da eine Differenz zwischen dem von der Ansaugquelle 16-1 auf die Halteoberfläche 12 aufgebrachten Unterdrucks und dem im Bearbeitungsraum 4 entwickelten Vakuum im Vakuumentwicklungsschritt ST16 niedriger wird, zu einem Zustand, in dem er das Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 unter einer schwächeren Ansaugkraft hält, als wenn das Innere des Bearbeitungsraums 4 den Atmosphärendruck aufweist.
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8 stellt in einem Querschnitt beispielhaft den in 4 dargestellten Kunststoffaufbringschritt ST17 dar. Der Kunststoffaufbringschritt ST17 ist ein nach dem Vakuumentwicklungsschritt ST16 ausgeführter Schritt, in dem der Haltetisch 11 angehoben wird, um den verflüssigten Kunststoff 211 zwischen sich und dem oberen Tisch 21 zu verteilen, um das Werkstück 100 mit dem verflüssigten Kunststoff 201 zu beschichten.
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Im Kunststoffaufbringschritt ST17 betätigt die Steuerungseinheit 80 insbesondere, wenn der Haltetisch 11 mit dem Haltetischaktor 13 kombiniert ist, den Tischaktor 13, um den Haltetisch 11 in 8 nach oben zum oberen Tisch 21 hin zu bewegen. Im Kunststoffaufbringschritt ST17 werden deswegen die Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 und die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21, die einander gegenüber angeordnet sind, nah aneinander gebracht, um den verflüssigten Kunststoff 201 an der Flächenseite 101 des Werkstücks 100 an der Halteoberfläche 12 und die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 nah aneinander zu bringen.
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Im Kunststoffaufbringschritt ST17 fährt darüber hinaus der Haltetischaktor 13 damit fort, den Haltetisch 11 zum oberen Tisch 21 hin zu bewegen, bis die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 den verflüssigten Kunststoff 201 an der Flächenseite 101 des Werkstücks 100 an der Halteoberfläche 12 berührt. Im Kunststoffaufbringschritt ST17 versorgt die Steuerungseinheit 80, wenn der obere Tisch 21 die Erwärmungseinheit 24 beinhaltet, die Erwärmungseinheit 24 mit Energie, um den von der Drückoberfläche 22 berührten verflüssigten Kunststoff 201 zu erwärmen.
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Im Kunststoffaufbringschritt ST17 drückt dann die ebene Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 den verflüssigten Kunststoff 201 an der Flächenseite 101 des Werkstücks 100, wobei der verflüssigte Kunststoff 201 entlang der Drückoberfläche 22 und der Flächenseite 101 des Werkstücks 100 verformt und verteilt wird. Im Kunststoffaufbringschritt ST17 wird deswegen, wie in 8 dargestellt, der verflüssigte Kunststoff 201 in den die Flächenseite 101 des Werkstücks 100 zwischen der Drückfläche 22 und der Flächenseite 101 des Werkstücks 100 abdeckenden Kunststoff 202 umgewandelt. Im Kunststoffaufbringschritt ST17 wird eine Oberfläche des Kunststoffs 202, der von der Drückoberfläche 22 gedrückt wird, eben entlang der Drückoberfläche 22 ausgestaltet und wird zu einer freiliegenden Oberfläche des Kunststoffs 202.
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Da der Kunststoffaufbringschritt ST17 nach dem Vakuumentwicklungsschritt ST16 ausgeführt wird, wird der Kunststoffaufbringschritt ST17 im evakuierten Bearbeitungsraum 4 ausgeführt. Folglich ist es im Kunststoffaufbringschritt ST17 möglich, Luft daran zu hindern, im verflüssigten Kunststoff 201 und auch zwischen dem Werkstück 100 und dem verflüssigten Kunststoff 201 gefangen zu werden, und diese zu reduzieren, und somit Luft daran zu hindern, im Kunststoff 202 und auch zwischen dem Werkstück 100 und dem Kunststoff 202 gefangen zu werden und diese zu reduzieren.
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9 stellt in einem Querschnitt beispielhaft den in 4 dargestellten Kunststoffkühlschritt ST18 dar. Der Kunststoffkühlschritt ST18 ist ein nach dem Kunststoffaufbringschritt ST17 ausgeführter Schritt, in dem, wie in 9 dargestellt, das Erwärmen des Haltetischs 11 gestoppt wird, während er angehoben wird, und die atmosphärische Luft aus der Atmosphärenbelüftungsleitung 61 durch das Atmosphärenbelüftungsventil 62 in den Bearbeitungsraum 4 eingebracht wird, um den Kunststoff 202 zu kühlen und zu härten.
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Im Kunststoffkühlschritt ST18 hört zunächst die Steuerungseinheit 80 damit auf, die Erwärmungseinheit 14 des Haltetischs 11 und die Erwärmungseinheit 24 des oberen Tischs 21 unter Energie zu setzen, wodurch ein Erwärmen des Kunststoffs 202 gestoppt wird. Im Kunststoffkühlschritt ST18 stoppt dann die Steuerungseinheit 80 ein Betätigen der Vakuumpumpe 50, um ein Evakuieren des hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraums 4 zu stoppen. Im Kunststoffkühlschritt ST18 steuert als nächstes die Steuerungseinheit 80 das Atmosphärenbelüftungsventil 62 der Atmosphärenbelüftung 60, um vom geschlossenen Zustand zum offenen Zustand zu schalten, wobei die atmosphärische Luft in den Bearbeitungsraum 4 eingebracht wird. Im Kunststoffkühlschritt ST18 kühlt die von der Atmosphärenbelüftung 60 in den Bearbeitungsraum 4 eingebrachte atmosphärische Luft den zum Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 zugeführten Kunststoff 200.
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Insbesondere wird der Kunststoffkühlschritt ST18 ausgeführt, während die Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 und die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21, die einander gegenüber angeordnet sind, im Kunststoffaufbringschritt ST17 in nahen Kontakt miteinander gebracht wurden. Deswegen wird im Kunststoffkühlschritt ST18 der Kunststoff 202 als eine Schicht erhalten und entlang der Drückoberfläche 22 und der Flächenseite 101 des Werkstücks 100, die nah aneinander gebracht worden sind, gehärtet.
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Im Kunststoffkühlschritt ST18 wechselt darüber hinaus das Innere des Bearbeitungsraums 4 vom Vakuumzustand zum Atmosphärendruck. Deswegen schaltet der Haltetisch 11, da die Differenz zwischen dem von der Ansaugquelle 16-1 zur Halteoberfläche 12 aufgebrachten Unterdruck und dem Atmosphärendruck im Bearbeitungsraum 4 im Kunststoffkühlschritt ST18 größer wird, zu einem Zustand, in dem er das Werkstück 100 unter einer stärkeren Ansaugkraft an der Halteoberfläche 12 hält.
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Im Kunststoffkühlschritt ST18 könnte in einem Fall, in dem der Haltetisch 11 oder der obere Tisch 21 darin einen Kühlmechanismus unter Verwendung eines Wasserstroms oder einen Kühlmechanismus unter Verwendung einer Kühlplatte mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit oder thermischen Kapazität aufweist, der Kühlmechanismus gleichzeitig zur Einbringung der Atmosphärenluft in den Bearbeitungsraum 4 betätigt werden, um den Kunststoff 202 rasch zu kühlen.
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10 stellt in einem Querschnitt beispielhaft den in 4 dargestellten Haltetischabsenkschritt ST19 dar. Der Haltetischabsenkschritt ST19 wird nach dem Kunststoffkühlschritt ST18 ausgeführt. Wie in 10 dargestellt ist, ist der Haltetischabsenkschritt ST19 ein Schritt, in dem der Haltetisch 11, der das Werkstück 100 unter Ansaugung hält, abgesenkt wird.
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Im Haltetischabsenkschritt ST19 fährt der Haltetisch 11, sofern der Haltetisch 11 zu dem Zustand geschaltet hat, in dem er das Werkstück 100 im Kunststoffkühlschritt ST18 unter der stärkeren Ansaugkraft an der Halteoberfläche 12 hält, damit fort, das Werkstück 100 unter der stärkeren Ansaugkraft zu halten, und die Steuerungseinheit 80 betätigt den Haltetischaktor 13, um den Haltetisch 11 in 10 nach unten von dem oberen Tisch 21 weg zu bewegen. Folglich verbleibt das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100, wie in 10 dargestellt, unter Ansaugung an der Halteoberfläche 12 und wird im Haltetischabsenkschritt ST19 von der Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 entfernt.
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11 stellt in einem Querschnitt beispielhaft den in 4 dargestellten Entladeschritt ST20 dar. Der Entladeschritt ST20 wird nach dem Haltetischabsenkschritt ST19 ausgeführt. Wie in 11 dargestellt ist, ist der Entladeschritt ST20 ein Schritt, in dem der Deckel 20 geöffnet und das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 vom Haltetisch 11 entladen wird.
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Im Entladeschritt ST20 betätigt die Steuerungseinheit 80 insbesondere den Deckelaktor 30, um den Deckel 20 von der geschlossenen Position 20-1 zur offenen Position 20-2 zu drehen, wobei der Bearbeitungsraum 4 in den Raum 4-2 und den Raum 4-1 geteilt wird. Der Entladeschritt ST20 wird in dem Zustand nach dem Haltetischabsenkschritt ST19, d.h. in dem Zustand, in dem das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 von der Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 beabstandet ist, ausgeführt. Im Entladeschritt ST20 dreht deswegen der Deckelaktor 30 nur den Deckel 20 mit dem oberen Tisch 21 und der Atmosphärenbelüftung 60 von der geschlossenen Position 20-1 zu der offenen Position 20-2, wobei das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 gelassen wird.
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Im Entladeschritt ST20 werden danach die Auswurfstifte 18 und der Stiftaktor 19 des Haltetischs 11 betätigt, um das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 dafür bereit zu machen, vom Lieferarm 70 entladen zu werden, und der Lieferarm 70 entlädt das Werkstück 100 vom Haltetisch 11.
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Im Entladeschritt ST20 betätigt insbesondere die Steuerungseinheit 80 den Stiftaktor 19, um die Auswurfstifte 18 zu einer Position zu bewegen, an der die oberen Enden davon höher sind als die Halteoberfläche 12. Im Entladeschritt ST20 heben deswegen die Auswurfstifte 18 die Rückseite 102 des Werkstücks 100 von der Halteoberfläche 12 weg nach oben an, wobei der Freiraum 300 zwischen der unteren Oberfläche, d.h. der Rückseite 102, des Werkstücks 100 und der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 erzeugt wird.
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Im Entladeschritt ST20 betätigt die Steuerungseinheit gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung der Auswurfstifte 18 durch den Stiftaktor 19 den Haltetischaktor 13, um den Haltetisch 11 anzuheben, um die Halteoberfläche 12 davon zu einer Höhe anzuheben, die höher ist als die Öffnung 4-3 im Gehäuse 10. Im Entladeschritt ST20 kann deswegen, da der Freiraum 300 an einer Höhe positioniert ist, die höher als die Öffnung 4-3 im Gehäuse 10 ist, der Lieferarm 70 seitlich in den Freiraum 30 eingebracht werden.
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Im Entladeschritt ST20 betätigt danach die Steuerungseinheit 80 den Aktormechanismus 75, um den Lieferarm 70 in den durch die Auswurfstifte 18 zwischen der unteren Oberfläche, d.h. der Rückseite 102, des Werkstücks 100 und der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 erzeugten Freiraum 300 einzubringen. Im Entladeschritt ST20 hebt der Aktormechanismus 75 langsam den in den Freiraum 300 eingebrachten Lieferarm 70 in einen Kontakt mit der Rückseite 102 des mit dem Kunststoff 202 beschichteten Werkstücks 100 an. Im Entladeschritt ST20 betätigt die Steuerungseinheit 80 den Padaktor 72, um die Ansaugpads 71 am Lieferarm 70, der die Rückseite 102 des mit dem Kunststoff 202 beschichteten Werkstücks 100 berührt hat, von dem Lösezustand zum Anziehzustand zu ändern, wobei ermöglicht wird, dass der Lieferarm 70 das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 hält. Im Entladeschritt ST20 dreht der Aktormechanismus 75 den Lieferarm 70, der das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 hält, von oberhalb des Haltetischs 11, wobei das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 vom Haltetisch 11 entladen wird.
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Im Kunststoffaufbringschritt ST17 wird die Flächenseite 101, d.h. die obere Oberfläche, des Werkstücks 100 mit dem Kunststoff 202 beschichtet und im Entladeschritt ST20 wird die Rückseite 102, d.h. die untere Oberfläche des Werkstücks 100, unter Ansaugung durch die Ansaugpads 71 am Lieferarm 70 angezogen und das Werkstück 100 wird vom Lieferarm 70 entladen. Folglich sind die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, das Werkstück 100 ohne ein Berühren des Kunststoffs 202, der frisch auf das Werkstück 200 aufgebracht wurde, zu entladen.
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12 stellt in einem Querschnitt beispielhaft einen Überschussabschnitt-Abschneidschritt des Verfahrens zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar. Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform könnte einen nach dem Entladeschritt ST20 ausgeführten Überschussabschnitt-Abschneidschritt aufweisen, in dem ein Überschussabschnitt 203 des Kunststoffs 202, der von dem Werkstück 100 radial nach außen vorsteht, abgeschnitten wird, wie in 12 dargestellt ist.
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Im Überschussabschnitt-Abschneidschritt schneidet insbesondere eine Schneideinrichtung 92 einer Schneidvorrichtung 90 den Überschussabschnitt 203 des Kunststoffs 202 am an dem Haltetisch 11 gehaltenen Werkstück 100 wie in 12 dargestellt ab. Die Schneidvorrichtung 90 weist eine Scheibe 93, welche die Schneideinrichtung 92 daran trägt, sodass die Schneideinrichtung 92 zu einem äußeren Umfangsrand des Werkstücks 100 gerichtet ist, und einen nicht dargestellten Drehaktor zum Drehen der Scheibe 93 um ihre zentrale Achse auf. Wenn der Drehaktor die Scheibe 93 um ihre zentrale Achse dreht, dreht sich die Schneideinrichtung 92 entlang des äußeren Umfangsrandes des Werkstücks 100 in einem Schneideingriff damit, wobei der Überschussabschnitt 203, der vom Werkstück 100 nach radial auswärts vorsteht, abgeschnitten wird.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt das obige Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch, um das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 zu erhalten.
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Wie oben beschrieben, weist die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse 10, das den Haltetisch 11 zum Halten und Drücken der Rückseite 102, der unteren Oberfläche, des Werkstücks 100 unter Ansaugung hält, den Deckel 20, der den oberen Tisch 21 zum Drücken des zur Flächenseite 101, d.h. der oberen Oberfläche, des Werkstücks 100 zugeführten festen Kunststoff 200 unterbringt, und die Vakuumpumpe 50 zum Evakuieren des hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraums 4, der definiert ist, wenn der Deckel 20 die Öffnung 4-3 im Gehäuse 10 abdeckt, auf. In der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt die Kunststoffzufuhr 40 den festen Kunststoff 200 zur Flächenseite 101 des Werkstücks 100 zu, erwärmen die Erwärmungseinheit 14 im Haltetisch 11 und die Erwärmungseinheit 24 im oberen Tisch 21 den festen Kunststoff 200 und schmelzen ihn in den verflüssigten Kunststoff 201 und verteilen der Haltetisch 11 und der obere Tisch 21 den verflüssigten Kunststoff 201 in den Kunststoff 202, der das Werkstück 100 beschichtet. Der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 ist einfacher zu handhaben als ein Kunststoff in einer flüssigen Phase und ist nicht unhandlich, wenn er fest ist, und erfordert somit keine Mannstunden zum Transportieren und Speichern. Andererseits neigt der von der Kunststoffzufuhr 40 zugeführte feste Kunststoff 200 dazu, drin Umgebungsluft und Gase als Luft- und Gasblasen zu fangen, wenn er verfestigt wird.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschichtet das Werkstück 100 mit dem Kunststoff 202 unter Verwendung eines festen Kunststoffs 200, d.h. des aus dem festen Kunststoff 200 erzeugten, Kunststoffs im von der Vakuumpumpe 50 evakuierten hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4. Deswegen ist die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dahingehend vorteilhaft, dass im festen Kunststoff 200 gefangene Luft und Gase entfernt werden können, und somit ist es möglich, im verflüssigten Kunststoff 201 und auch zwischen dem Werkstück 100 und dem verflüssigten Kunststoff 201 gefangene Luft zu reduzieren und dieser vorzubeugen. Folglich ist die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dahingehend vorteilhaft, dass sie es ermöglicht, im Kunststoff 202 und auch zwischen dem Werkstück 100 und dem Kunststoff 202 gefangene Luft zu reduzieren und dieser vorzubeugen. Wie oben beschrieben, ist die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dahingehend vorteilhaft, dass sie in der Lage ist, das Werkstück 100 mit dem Kunststoff 202 unter Verwendung des festen Kunststoffs 200 zu beschichten.
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Im Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Bearbeitungsraum 4 im Vakuumentwicklungsschritt ST16 durch die Vakuumpumpe 50 evakuiert und danach wird das Werkstück 100 unter Verwendung des festen Kunststoffs 200 im Kunststoffaufbringschritt ST17 im evakuierten Bearbeitungsraum 4 mit dem Kunststoff 202 beschichtet. Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist somit so vorteilhaft wie die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist auch den Deckelaktor 30 mit dem Ortsbegrenzer 31 zum Begrenzen des Ortes oder des Pfades des Deckels 20 und die Betätigungssteuerungseinrichtung 32 zum Bewegen des Deckels 20 in einem Beschränkungsbereich des Ortsbegrenzers 31 durch ein Ausfahren und Zusammenziehen des Zylinders 38 auf. Deswegen ist die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, den Deckel 20 von der offenen Position 20-2 mit einer höheren Genauigkeit zur gewünschten geschlossenen Position 20-1 zu bewegen und zu verhindern, dass der Winkel zwischen der Oberfläche des Deckels 20 an der Seite der Öffnung 4-4 und der Oberfläche des Gehäuses 10 an der Seite der Öffnung 4-3 90° übersteigt, wodurch ermöglicht wird, dass sich der Deckel 20 sicher und in einer raumsparenden Umgebung zur offenen Position 20-2 hin bewegt.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist ferner den Lieferarm 70 zum Entladen des Werkstücks 100 vom Haltetisch 11 auf, wobei der Lieferarm 70 die Ansaugpads 71 zum Halten des Werkstücks 100 und die Padaktoren 72 zum Betätigen der Ansaugpads 31 aufweist. In der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der Haltetisch 11 die Halteoberfläche 12 zum Halten des Werkstücks 100 daran, die in der Halteoberfläche 12 definierten Ansaugnuten 17 und den eine Fluidverbindung zwischen den Ansaugnuten 17 und der Ansaugquelle 16-1 bereitstellenden Fluidverbindungskanal 16-2 auf. Der Haltetisch 11 weist auch die drei oder mehr Auswurfstifte 18 an der Halteoberfläche 12 und die drei oder mehr Stiftaktoren 19 zum Bewegen der jeweiligen Auswurfstifte 18 nach oben und nach unten auf. In der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weisen die oberen Enden der Auswurfstifte 18, wenn der Haltetisch 11 das Werkstück 100 unter Ansaugung an der Halteoberfläche 12 zu halten hat, jeweilige Höhen auf, die gleich oder niedriger als die Höhe der Halteoberfläche 12 sind. Wenn das Werkstück 100 vom Haltetisch 11 zu entladen ist, weisen die oberen Enden der Auswurfstifte 18 jeweilige Höhen auf, die höher sind als die Höhe der Halteoberfläche 12, und der Lieferarm 70 wird in den durch die Auswurfstifte 18 zwischen dem Werkstück 100 und dem Haltetisch 11 erzeugten Freiraum 300 eingebracht und liefert das Werkstück 100 vom Haltetisch 11. Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist somit in der Lage, das Werkstück 100 zu entladen, ohne den Kunststoff 202 zu berühren, der frisch auf das Werkstück 100 aufgebracht wurde.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind auch dahingehend vorteilhaft, dass, anders als bei an Haftbändern verwendeten Haftschichten, der Kunststoff 202 allgemein im Wesentlichen keine Haftung aufweist, wie es der Fall mit Haftmitteln ist, und verfestigt wird, wenn er abgekühlt wird, wobei im Wesentlichen keine Haftung auftritt. Deswegen sind die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch dahingehend vorteilhaft, dass, wenn der Kunststoff 202 vom Werkstück 100 abgezogen wird, er keine Rückstände am Werkstück 100 hinterlässt. Darüber hinaus sind die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch dahingehend vorteilhaft, dass, anders als Haftbänder, die bisher als Schutzelemente verwendet wurden, der Kunststoff 202 keine vorgeschriebene Dicke aufweist, sondern mit einer gewünschten Dicke ausgebildet werden kann, abhängig von der Menge des zugeführten festen Kunststoffs 200 und der Druckmenge, die aufgebracht wird, um den festen Kunststoff 200 zu verteilen, sodass es nicht erforderlich ist, die Anzahl an festen Kunststoffen 200, die bereit sind, verwendet zu werden, zu erhöhen, und es möglich ist, die Anzahl an zum Transportieren und Speichern des festen Kunststoffs 200 erforderlichen Mannstunden zu reduzieren, was in einer Reduktion der Kosten des festen Kunststoffs 200 resultiert.
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[Erste Modifikation]
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Eine Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-2 und ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß einer ersten Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. 13 stellt in einem Querschnitt die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-2 gemäß der ersten Modifikation der Ausführungsform dar, wobei die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-2 in einem Zustand dargestellt wird. In 13 werden diejenigen Teile, die zu denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform identisch sind, durch identische Bezugszeichen bezeichnet und auf ihre Beschreibung wird unten verzichtet werden.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-2 gemäß der ersten Modifikation unterscheidet sich von der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform dahingehend, dass sie ferner einen oberen Tischaktor 23 zum Bewegen des oberen Tischs 21 in zur Drückoberfläche 22 senkrechten Richtungen, wie in 13 dargestellt, aufweist. Andere strukturelle Details der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-2 gemäß der ersten Modifikation sind die gleichen wie diejenigen der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform. Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der ersten Modifikation unterscheidet sich vom Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der Ausführungsform dahingehend, dass der Kunststoffaufbringschritt ST17 verändert ist und der Haltetischabsenkschritt ST19 durch einen Anhebeschritt des oberen Tischs ersetzt ist.
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Im Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der ersten Modifikation ist der Kunststoffaufbringschritt ST17 ein nach dem Vakuumentwicklungsschritt ST6 ausgeführter Schritt, in dem, wie in 13 dargestellt ist, der obere Tisch 21 abgesenkt wird, um den verflüssigten Kunststoff 201 zwischen sich und dem Haltetisch 11 zu verteilen, um das Werkstück 100 mit dem verflüssigten Kunststoff 201 zu beschichten.
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Der Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der ersten Modifikation unterscheidet sich vom Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der Ausführungsform dahingehend, dass, statt eines Betätigens des Haltetischaktors 13, um den Haltetisch 11 in die Nähe zu und in Kontakt mit dem oberen Tisch 21 zu bewegen, die Steuerungseinheit 80 den oberen Tischaktor 23 betätigt, um den oberen Tisch 21 in die Nähe und in Kontakt mit dem Haltetisch 11 zu bewegen, wodurch der Haltetisch 11 gedrückt wird. Andere Bearbeitungsdetails des Kunststoffaufbringschritts ST17 gemäß der ersten Modifikation sind dieselben wie die des Kunststoffaufbringschritts ST17 gemäß der Ausführungsform.
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Im Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der ersten Modifikation ist der Anhebeschritt des oberen Tischs ein anstelle des Haltetischabsenkschritts ST19 gemäß der Ausführungsform ausgeführter Schritt, in dem der Haltetisch 11 das Werkstück 100 unter Ansaugung daran hält und der obere Tisch 21 angehoben wird.
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Der Anhebeschritt des oberen Tischs unterscheidet sich vom Haltetischabsenkschritt ST19 dahingehend, dass, statt eines Betätigens des Haltetischaktors 13, um den Haltetisch 11 vom oberen Tisch 21 weg zu bewegen, die Steuerungseinheit 80 den oberen Tischaktor 23 betätigt, um den oberen Tisch 21 vom Haltetisch 11 weg zu bewegen. Andere Bearbeitungsdetails des Anhebeschritts des oberen Tischs gemäß der ersten Modifikation sind gleich wie diejenigen des Haltetischabsenkschritts ST19 gemäß der Ausführungsform.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-2 könnte vorgehen, um eine Kombination des Verfahrens zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der Ausführungsform und des Verfahrens zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der ersten Modifikation auszuführen. Insbesondere könnte im Kunststoffaufbringschritt ST17 der Haltetischaktor 13 den Haltetisch 11 in die Nähe des oberen Tischs 21 bewegen und der obere Tischaktor 23 könnte den oberen Tisch 21 in die Nähe des Haltetischs 11 bewegen. Darüber hinaus könnten der Haltetischabsenkschritt ST19 und der Anhebeschritt des oberen Tischs gleichzeitig miteinander ausgeführt werden, wobei bewirkt wird, dass der Haltetischaktor 13 den Haltetisch 11 vom oberen Tisch 21 wegbewegt, und bewirkt wird, dass obere Tischaktor 23 den oberen Tisch 21 vom Haltetisch 11 wegbewegt.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-2 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der ersten Modifikation der Ausführungsform sind so vorteilhaft wie diejenigen gemäß der Ausführungsform, dahingehend, dass sie das Werkstück 100 unter Verwendung des festen Kunststoffs 200 im von der Vakuumpumpe 50 evakuierten hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 wie in denjenigen gemäß der Ausführungsform mit dem Kunststoff 202 beschichten.
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[Zweite Modifikation]
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Eine Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß einer zweiten Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben werden. Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der zweiten Modifikation unterscheidet sich vom Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der Ausführungsform dahingehend, dass der Erwärmungsschritt ST11 unter Verwendung der Erwärmungseinheit 24 im oberen Tisch 21 statt der Erwärmungseinheit 14 im Haltetisch 11 ausgeführt wird.
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Im Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der zweiten Modifikation werden, nachdem der Halteschritt ST12 und der Kunststoffzuführschritt ST13 gemäß der Ausführungsform nacheinander in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt wurden, der hermetische Verschlussschritt ST15 und der Vakuumentwicklungsschritt ST16 nacheinander in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. Dann werden gleichzeitig mit dem danach ausgeführten Kunststoffaufbringschritt ST17 der Erwärmungsschritt ST11 und der Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 ausgeführt.
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Im Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der zweiten Modifikation versorgt insbesondere die Steuerungseinheit 80 die Erwärmungseinheit 24 mit Energie, um die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 zu erwärmen. Im Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der zweiten Modifikation werden als nächstes die Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 und die Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 entlang von dazu senkrechten Richtungen in die Nähe voneinander gebracht, wobei die erwärmte Drückoberfläche 22 des oberen Tischs 21 in Kontakt mit dem zu der Flächenseite 101 des Werkstücks 100 an der Halteoberfläche 12 zugeführten festen Kunststoff 200 gebracht wird. Im Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der zweiten Modifikation werden deswegen der feste Kunststoff 200 und das Werkstück 100 durch die Drückoberfläche 22 erwärmt und die Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 wird durch den festen Kunststoff 200 und das Werkstück 100, die erwärmt sind, erwärmt, wodurch der Erwärmungsschritt ST11 faktisch durchgeführt wird. Im Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der zweiten Modifikation wird zusätzlich der feste Kunststoff 200 durch die Drückoberfläche 22 erwärmt und in den verflüssigten Kunststoff 201 geschmolzen, wodurch der Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 faktisch durchgeführt wird.
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Der Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der zweiten Modifikation ist ähnlich zum Kunststoffaufbringschritt ST17 gemäß der Ausführungsform, außer, dass der Erwärmungsschritt ST11 und der Kunststoffverflüssigungsschritt ST14 zu einer beliebigen Zeit im Kunststoffaufbringschritt ST17 ausgeführt werden. Der Kunststoffkühlungsschritt ST18, der Haltetischabsenkschritt ST19 und der Entladeschritt ST20, die nach dem Kunststoffaufbringschritt ST17 ausgeführt werden, sind die gleichen wie diejenigen gemäß der Ausführungsform.
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Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der zweiten Modifikation der Ausführungsform ist so vorteilhaft wie das Verfahren gemäß der Ausführungsform dahingehend, dass es das Werkstück 100 unter Verwendung des festen Kunststoffs 200 im durch die Vakuumpumpe 50 evakuierten hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 wie im Verfahren gemäß der Ausführungsform mit dem Kunststoff 202 beschichtet.
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[Dritte Modifikation]
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Eine Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß einer dritten Modifikation einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben werden. Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung gemäß der dritten Modifikation unterscheidet sich von der Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform dahingehend, dass der Lieferarm 70 durch einen Liefermechanismus ohne die Auswurfstifte 18 und mit unterschiedlichen Spezifikationen als diejenigen des Lieferarms 70 ersetzt ist, um das Werkstück 100 von oben oder von seitlich zu halten und das Werkstück 100 zu liefern. Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der dritten Modifikation unterscheidet sich vom Verfahren gemäß der Ausführungsform dahingehend, dass der Entladeschritt ST20 modifiziert ist.
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Im Entladeschritt ST20 gemäß der dritten Modifikation der Ausführungsform hält der Liefermechanismus gemäß der dritten Modifikation, statt eines Einbringens des Lieferarms 70 in den von den Auswurfstiften 18 zwischen dem Werkstück 100 und dem Haltetisch 11 erzeugten Freiraum 300 und eines Lieferns des Werkstücks 100 das mit dem Kunststoff 202 beschichtete Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 von oben oder seitlich und liefert das Werkstück 100.
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Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der dritten Modifikation der Ausführungsform ist so vorteilhaft wie das Verfahren gemäß der Ausführungsform, mit Ausnahme der durch die Auswurfstifte 18 und den Lieferarm 70 bereitgestellten Vorteile, dahingehend, dass es das Werkstück 100 unter Verwendung des festen Kunststoffs 200 im durch die Vakuumpumpe 50 evakuierten hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 wie im Verfahren gemäß der Ausführungsform mit dem Kunststoff 202 beschichtet.
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[Vierte Modifikation]
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Eine Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-3 und ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß einer vierten Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. 14 stellt in einem Querschnitt das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation der Ausführungsform dar. 15 stellt eine durch das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation der Ausführungsform erhaltene Rahmeneinheit 400 dar. In 14 und 15 werden diejenigen Teile, die zu denjenigen gemäß der Ausführungsform identisch sind, durch identische Bezugszeichen bezeichnet und auf ihre Beschreibung wird unten verzichtet werden.
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Das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation der Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von dem Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der Ausführungsform, dass es einen vor dem Kunststoffzuführschritt ST13 ausgeführten Vorbereitungsschritt, in dem das Werkstück 100 in einer Öffnung 109-1 in einem ringförmigen Rahmen 109 positioniert wird, aufweist und der Kunststoff 202 verteilt wird, um die Öffnung 109-1 abzudecken, um im Kunststoffaufbringschritt ST17 den Rahmen 109 mit dem Kunststoff 202 am Werkstück 100 zu sichern. Andere Bearbeitungsdetails des Verfahrens zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation sind die gleichen wie diejenigen gemäß dem Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der Ausführungsform.
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Im Vorbereitungsschritt des Verfahrens gemäß der vierten Modifikation werden insbesondere, wie in 14 dargestellt, der Rahmen 109 und das Werkstück 100 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 platziert. Im Vorbereitungsschritt des Verfahrens gemäß der vierten Modifikation ist die Reihenfolge, in welcher das Werkstück 100 und der Rahmen 109 an der Halteoberfläche 12 platziert werden, nicht entscheidend. Im Vorbereitungsschritt wird deswegen das Werkstück 100 in der Öffnung 109-1 im ringförmigen Rahmen 109 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 positioniert.
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Im Kunststoffzuführschritt ST13 gemäß der vierten Modifikation sollte der feste Kunststoff 200 bevorzugt zum Rahmen 109 und dem Bereich zwischen dem Werkstück 100 und dem Rahmen 109 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 zusätzlich zur Flächenseite 101, d.h. der nach oben freiliegenden Oberfläche, des Werkstücks 100, zugeführt werden.
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Im Kunststoffzuführschritt ST17 gemäß der vierten Modifikation wird der Kunststoff 202 zusätzlich zur Flächenseite 101 des Werkstücks 100 am Rahmen 109 und dem Bereich zwischen dem Werkstück 100 und dem Rahmen 109 an der Halteoberfläche 12 des Haltetischs 11 verteilt, wodurch der Rahmen 109 mit dem Kunststoff 202 am Werkstück 100 gesichert wird, um die in 15 dargestellte Rahmeneinheit 400 zu erhalten.
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Die Rahmeneinheit 400 wird durch das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation erhalten. Wie in 15 dargestellt ist, weist die Rahmeneinheit 400 das Werkstück 100, den das Werkstück 100 in der Öffnung 109-1 umgebenden Rahmen 109 und den jeweilige Oberflächen des Werkstücks 100 und den Rahmen 109 abdeckenden und am Werkstück 100 und dem Rahmen 109 befestigten Kunststoff 202 auf. Der Kunststoff 202 füllt eine Lücke zwischen dem äußeren Umfangsrand des Werkstücks 100 und einem Rand des Rahmens 109, der die Öffnung 109-1 definiert, und integriert das Werkstück 100 und den Rahmen 109 fest miteinander, wodurch das Werkstück 100 fest in der Öffnung 109-1 im ringförmigen Rahmen 109 gesichert wird.
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Die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-3 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation sind so vorteilhaft wie diejenigen der Ausführungsform dahingehend, dass sie das Werkstück 100 unter Verwendung des festen Kunststoffs 200 mit dem Kunststoff 202 im durch die Vakuumpumpe 50 evakuierten hermetisch verschlossenen Bearbeitungsraum 4 wie diejenigen der Ausführungsform beschichten. Zusätzlich sind die Kunststoffbeschichtungsaufbringvorrichtung 1-3 und das Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung gemäß der vierten Modifikation dahingehend vorteilhaft, dass das Werkstück 100 in der Öffnung 109-1 im ringförmigen Rahmen 109 zu demselben Zeitpunkt, zu dem das Werkstück 100 mit dem Kunststoff 202 beschichtet wird, gesichert ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen und Modifikationen beschränkt. Stattdessen könnten unterschiedliche Änderungen und Modifikationen daran erfolgen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnte der in der obigen Ausführungsform und den Modifikationen verwendete feste Kunststoff 200 mit einer dunklen Farbe wie beispielsweise Schwarz oder dergleichen gefärbt sein oder könnte mit einem ultraviolett-Absorptionsmittel zum Schützen von Bauelementschaltkreisen vor ultravioletten Strahlen oder zum Verbergen von Bauelementschaltkreisen gemischt sein.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung einbezogen.