DE19729525A1

DE19729525A1 - Vorrichtung für den Transport von Substraten

Info

Publication number: DE19729525A1
Application number: DE19729525A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bangert; Harald Kraemer; Erwin Jansen; Hartmut Freitag; Jochen Hagedorn
Original assignee: Leybold Systems GmbH
Current assignee: Pfeiffer Vacuum Systems GmbH
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1998-09-17
Also published as: WO1998040884A1; EP0906619A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Transport von kreisscheibenförmigen Substraten, beispielsweise von digital video discs, von als Karusselltransporteinrichtungen ausgebildeten Aus gangsstationen über mehrere Prozeßstationen zu Endstationen, wobei die Prozeßstationen das Bear beiten, z. B. Beschichten, Lackieren, Verkleben, Trocknen, Abkühlen, Kontrollieren und Sortieren und Sammeln der Substrate bewirken und wobei Grei ferarme Greifern oder Saughebern den Weitertrans port der Substrate von Station zu Station ermögli chen.

Bekannt ist eine Vorrichtung (DOS 41 27 341) zum selbsttätigen Gießen, Beschichten, Lackieren, Prü fen und Sortieren von Werkstücken - insbesondere von kreisscheibenförmigen, flachen Substraten aus Kunststoff, wie beispielsweise optischen oder ma gneto-optischen Datenspeichern - mit mindestens einer die Substrate von einer Herstellstation, beispielsweise einer Spritzgießmaschine, zu den Bearbeitungsstationen weiterbefördernden Transpor teinrichtung und mit jeweils einer Ablagestation zur getrennten Ablage von fertig bearbeiteten und als einwandfrei befundenen und von mit Fehlern be hafteten Werkstücken, die gekennzeichnet ist durch eine Substrattransporteinrichtung mit einem längs einer geraden Linie hin und her bewegbaren Trans portschlitten mit jeweils drei beiderseits des Schlittens angeordneten Transportarmen mit Substrathaltern, einer auf der einen Seite des Transportschlittens vorgesehenen Vakuumbe schichtungsvorrichtung und einer auf der anderen Seite des Transportschlittens angeordneten Ablage einrichtung mit mindestens je einer Ablage für gut befundene und für auszusondernde Substrate und ei ner Vorrichtung zur Qualitätsprüfung und mit einer in der Bewegungsrichtung des Transportschlittens der Spritzgießmaschine gegenüberliegend angeordne ten Karussell-Transporteinrichtung oder einem Drehtisch mit verschiedenen, an seinen Umfang an geordneten Lackier-, Trocknungs-, Bedruckungs-, Bildkontroll- und Zentriereinrichtungen, wobei der Drehtisch die Substrate in einer Vielzahl von Transportschritten - vorzugsweise in neunzehn Transportschritten - auf einer Kreisbahn um volle 360 Grad um die vertikale Rotationsachse des Dreh tisches bewegt und wobei der Transportschlitten bei seiner Bewegung in der einen Richtung mit sei nem ersten Arm ein erstes Substrat in einem einzi gen Transportschritt von der Übernahmestation der Abgabestation zur Ein- bzw. Ausschleusstation der Vakuumbeschichtungsvorrichtung transportiert und ebenso gleichzeitig mit dem Transportarm ein zwei tes Substrat von der Beschichtungsstation zu einer Lackierstation und ebenso ein drittes Substrat von der Lackierstation zum Drehtisch bewegt, der sich schrittweise und im gleichen Takt dreht, und wobei der Transportschlitten bei seiner anschließenden Bewegung in entgegengesetzter Richtung ein fertig bearbeitetes Werkstück zur Prüfvorrichtung und ein bereits geprüftes Werkstück von hier aus zur zwei ten Ablage transportiert.

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit bzw. ihre Arbeitszy klen von der am langsamsten arbeitenden Bearbei tungsstation - der Lackiereinrichtung - bestimmt wird, so daß die Leistung der gesamten Vorrichtung begrenzt bleibt.

Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung dieser Art (DOS 44 08 537) bei der mindestens ein mit Substrathaltern versehenes Karussell sowohl mit einem ersten zweiarmigen Manipulator, dessen Arme jeweils einen Greifer aufweisen, als auch mit ei nem zweiten zweiarmigen Manipulator, dessen beide Arme jeweils mehrere Greifer aufweisen, zusammen wirkt, wobei der zweite Manipulator vom zweiten Karussell in einem Zeitabschnitt gleichzeitig meh rere Substrate abhebt und der korrespondierenden zweiten Prozeßstation zuführt, die zur gleichzei tigen Bearbeitung mehrerer Substrate ausgebildet ist, während der erste Manipulator in demselben Zeitabschnitt vom zweiten Karussell in mehreren Schwenkbewegungen seiner beiden Greiferarme je weils ein Substrat abhebt und der ersten Prozeß station, die zur Bearbeitung von jeweils einem Substrat ausgebildet ist, zuführt, bzw. von dieser Prozeßstation aus auf das zweite Karussell zu rücktransportiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der infrage stehenden Art so auszubilden, daß mit nur einem Antrieb mit Greiferarmen zwei Substratpaare gleichzeitig bear beitet, insbesondere verklebt werden können, und zwar bei möglichst geringem Steuerungsaufwand. Au ßerdem sollen die Bewegungen der Greiferarme eine Kollision untereinander ausschließen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufga be gelöst durch eine Motor-Getriebeeinheit mit ei ner Schwenkeinrichtung und zwei getrennt voneinan der ansteuerbaren Hubeinrichtungen, die mit Mani pulatoren oder Greiferarmen zusammenwirkt, wobei das eine Förderstation bildende Getriebe mit Grei ferarmen in gleichem Abstand von mehreren Statio nen, beispielsweise der Bereitstellstation, den Lackierstationen, der Rückförderstation und der Prüfstation angeordnet ist, und wobei die beiden Hubeinrichtungen der Motor-Getriebeeinheit gleich zeitig mit ihren Greiferarmen gleiche und/oder un terschiedliche Hubbewegungen (Vertikalbewegungen) und diese überlagernde oder sich an diese an schließende Schwenkbewegungen ausführen.

Vorzugsweise sind die beiden Greiferarme jeweils mit mindestens zwei Greifern versehen, wobei der eine Greiferarm mit der Dreh-Hub-Welle der Motor- Getriebeeinheit und der andere Greiferarm zusätz lich mit einem Hubantrieb gekoppelt ist, der sei nerseits an der Dreh-Hub-Welle abgestützt ist und über den der Greiferarm gegenüber dem Getriebekopf der Dreh-Hub-Welle vertikal bewegbar ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in den an hängenden Zeichnungen rein schematisch näher dar gestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung in der Draufsicht,

Fig. 2 die beiden Greiferarme der Vorrichtung nach Fig. 1 in der Draufsicht und in ver größerter Darstellung;

Fig. 3 den Dreh-Hub-Antrieb in der Seitenansicht und

Fig. 4 den Dreh-Hub-Antrieb gemäß Fig. 3 in der Draufsicht, teilweise im Schnitt nach den Linien D-E.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Vorrichtung im we sentlichen aus einem Maschinengestell 2 mit insge samt sechs auf diesem Gestell angeordneten Karus sellstationen 3 bis 7 und 9, den beiden Lackier stationen 10, 11, der Trocknungsstation 12, der Förderstation 8, dem Schaltschrank 13 und der Prüfstation 39.

Das insgesamt acht Substrataufnahmen aufweisende Karussell 7 wird im Maschinentakt in Pfeilrichtung A jeweils um einen Drehwinkel von 45° weiterge schaltet, wobei jeweils zweimal nacheinander ein Substrat von der einen und danach zweimal von der anderen Eingabestation 3 bzw. 4 vom zugeordneten Transportarm 14 bzw. 15 auf der jeweils benachbar ten Substrataufnahme 16, 17,. . . des Karussells 7 abgelegt wird. Nach einem weiteren Schwenk des Ka russells 7 um einen Drehwinkel von 90°, d. h. nach zweimaligem Weiterschalten des Karussells 7, ge langen jeweils zwei zuvor aufgenommene Substrate in den Bereich der mit zwei Greiferarmen 18, 19 versehenen Förderstation 8, deren einer Greiferarm 18 daraufhin mit seinen beiden Saughebern 20, 21 in einer abgesenkten Stellung beide Substrate gleich zeitig aufnimmt und diese dann beide in einer Schwenkbewegung entgegen der Pfeilrichtung B um einen Drehwinkel von 120° in den Bereich der bei den Lackierstationen 10, 11 bringt und die Substra te dort ablegt, wobei zur besseren Erklärung des Vorgangs angenommen wird, daß sich auf den Lac kiertellern der beiden Lackierstationen 10, 11 be reits jeweils ein gerade zuvor lackiertes Substrat befindet.

Für diesen Transport der Substrate von der Karus sellstation 7 zu den Lackierstationen 10, 11 wird der kreisscheibensektorförmig ausgebildete Trans portarm 18 abgesenkt (Fig. 2), dann angehoben und nach dem Schwenk abermals abgesenkt und wieder an gehoben.

Nach dem Ablegen der beiden Substrate auf den Lac kierstationen 10, 11 schwenkt der Transportarm 18 in die Ausgangsstation in Pfeilrichtung B zurück, um abermals abgesenkt zu werden und um damit zwei weitere Substrate von den Karussellstationen 3 oder 4 zu übernehmen. Gleichzeitig mit dieser Schwenkbewegung in Pfeilrichtung B ist der zweite Greiferarm 19 mit den Greifern 24, 25 in die Posi tion oberhalb der beiden Lackierstationen 10, 11 bzw. den von diesen bearbeiteten (lackierten) Substraten und mit den Greifern 22, 23 in die Posi tion oberhalb der UV-Trockenlampe 12 bewegt wor den. Um beim Absenken der Greiferarme 18 und 19 ein Kollidieren der Greifer 22 bis 25 mit den par allel dazu arbeitenden Lackierstationen und der UV-Trockenlampe auszuschließen, wird vor dem Ab senken des Greiferarmes 18 und damit auch vor dem Absenken des Greiferarmes 19 durch einen zweiten Hubantrieb 37 der Greiferarm 19 mit seinen vier Greifern in entgegengesetzter Richtung zur Absenk bewegung nach oben bewegt. Um diese Hub-Differenz a zwischen dem Greiferarm 18 und dem Greiferarm 19 zu ermöglichen, ist das in Fig. 3 dargestellte Hub-Schwenk-Getriebe 26 mit einem Hubtrieb 37 ver sehen, über das die beiden Greiferarme 18, 19 be wegt werden. Das Getriebe 26 weist einen Motor 27 auf, der die Spindel 28 antreibt, so daß die Spin delmutter 29 je nach Drehrichtung in Pfeilrichtung C auf- oder abbewegt wird, wobei diese Hubbewegung auf den Getriebekopf 30 mit den an diesem abge stützten beiden Greiferarmen 18, 19 übertragen wird. Ein zweiter Motor 31 treibt mit Hilfe einer Riemenscheibe 33 mit Zahnriemen 32 die auf der Dreh-Hub-Welle 34 sitzende Zahnriemenscheibe 35 an, so daß eine Drehbewegung in Abhängigkeit der Bewegung der Motorwelle 36 erfolgen kann. Der Ge triebekopf 30 ist mit einem Pneumatikzylinder oder Hubtrieb 37 versehen, über den der Greiferarm 18 um einen Weg a geringfügig gegenüber dem Greifer arm 19 verschiebbar ist, so daß ein Aufsetzen der Greiferbacken in die im Prozeß befindlichen Lac kier- und UV-Stationen verhindert wird und eine beim Absetzen der jeweils zweiten Substrate auf die belackten Substrate in den beiden Lackierern 11,12 notwendige höhenregulierbare Bewegung unab hängig durchführbar ist. Während der Rückkehr der Greiferarme 18 und 19 in die Grundstellung wird der Greiferarm 19 wieder um den Betrag a abge senkt, so daß beim Absenken der Greiferarme 18 und 19 alle Greifer wieder zur Aufnahme der verschie denen Substrate bereit sind. Nach dem Anpressen des jeweils oberen Substrats der beiden Substrat paare bewegt sich der Greiferarm zunächst wieder in eine obere Position, woraufhin die vorher auf einander gepreßten Substratpaare nochmals von den Substrataufnehmern der Lackierstationen 10, 11 in Rotation versetzt werden, so daß überschüssiger Kleber (Lack) abgeschleudert wird. In der nächsten Phase werden die beiden Substratpaare vom Greifer arm 19 entgegen Pfeilrichtung B weitergefördert und auf dem Karussell 9 abgelegt, das sie nachein ander unter der UV-Trockenlampe des Trockners 12 hindurchbewegt und schließlich wieder in den Be reich des Greiferarms 19 bzw. der Saugheber 22, 23 bewegt. Der Greiferarm 19 übergibt die fertigen Substrate nun wieder dem Karussell 7, von dem aus sie zu den Karussells 5 bzw. 6 gelangen, wo sie sortiert gestapelt werden.

Bezugszeichenliste

2

Maschinengestell

3

Karussellstation, Eingabestation

4

Karussellstation, Eingabestation

5

Karussellstation

6

Karussellstation

7

Karussellstation, Bereitstellstation

8

Förderstation

9

Karussellstation, Rückförderstation

10

Lackierstation

11

Lackierstation

12

UV-Trockner

13

Schaltschrank

14

Transportarm

15

Transportarm

16

,. . . Substrataufnahme

17

,. . . Substrataufnahme

18

Greiferarm

19

Greiferarm

20

Saugheber

21

Saugheber

22

Saugheber

23

Saugheber

24

Saugheber

25

Saugheber

26

Hub-Schwenk-Getriebe, Motor-Getriebe einheit

27

Motor

28

Spindel

29

Spindelmutter

30

Getriebekopf

31

Motor

32

Zahnriemen

33

Riemenscheibe

34

Dreh-Hub-Welle

35

Zahnriemenscheibe

36

Motorwelle

37

Pneumatikzylinder, Hubtrieb

38

Transportarm

39

Prüfstation

Claims

1. Vorrichtung für den Transport von kreisschei benförmigen Substraten, beispielsweise von digital video discs, von als Karusselltrans porteinrichtungen ausgebildeten Ausgangssta tionen (3, 4) über mehrere Prozeßstationen (10, 11, 12) zu Endstationen (5, 6), wobei die Prozeßstationen das Bearbeiten, z. B. Be schichten, Kontrollieren, Sortieren und Sam meln der Substrate bewirken, und wobei Grei ferarme (14, 15 bzw. 18, 19 bzw. 38) mit Grei fern oder Saughebern (20 bis 25) den Weiter transport der Substrate von Station zu Stati on ermöglichen, gekennzeichnet durch eine Mo tor-Getriebeeinheit (26) mit einer Schwen keinrichtung (31 bis 36) und zwei getrennt voneinander ansteuerbaren Hubeinrichtungen (27, 29 bzw. 30, 37), die mit Manipulatoren oder Greiferarmen (18, 19) zusammenwirkt, wo bei das eine Förderstation (8) bildende Ge triebe (26) mit Greiferarmen in gleichem Ab stand von mehreren Stationen, beispielsweise der Bereitstellstation (7), den Lackiersta tionen (10, 11), der Rückförderstation (9) und der Prüfstation (39) angeordnet ist, und wo bei die beiden Hubeinrichtungen (27, 29 bzw. 30, 37) der Motor-Getriebeeinheit (26) gleich zeitig mit ihren Greiferarmen (18, 19) gleiche und/oder unterschiedliche Hubbewegungen (Vertikalbewegungen) und diese überlagernde oder sich an diese anschließende Schwenkbewe gungen ausführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Greiferarme (18, 19) jeweils mit mindestens zwei Greifern (20, 21 bzw. 22 bis 25) versehen sind, wobei der eine Greiferarm (18) mit der Dreh-Hub-Welle (34) der Motor-Getriebeeinheit (26) und der andere Greiferarm (19) zusätzlich mit einem Hubtrieb (37) gekoppelt ist, der seinerseits an der Dreh-Hub-Welle (34) abgestützt ist und über den der Greiferarm (19) gegenüber dem Getrie bekopf (30) der Dreh-Hub-Welle (34) vertikal bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die beiden Greifer arme als kreissektorförmige Plattenzuschnitte (18, 19) ausgeformt sind, wobei im Bereich ih rer bogenförmigen radial äußeren Kanten zwei bzw. vier Greifer oder Saugköpfe (20 bis 25) in jeweils gleichem Abstand zur Schwenkachse (34) und in jeweils gleichem Abstand auf ei nem Kreisbogen (K₁) verteilt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß zwei auf dem Kreis bogen (K₁) der Greiferarme (18, 19) angeordnete Greifer oder Saugköpfe (20 bis 25) mit je weils zwei auf dem Kreisbogen (K₂) der Bereit stellstation (7) angeordneten Substrataufnah men (16, 17,. . .) in Deckung bringbar sind und ebenso mit dem Kreisbogen (K₃) für die Substrataufnahmen der Rückförderstation.