DE4125496C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern und Transportieren von oberflächenempfindlichen Leiter­ platten in Form eines Magazins, bestehend aus einem Grundkörper mit Auflagefläche - Stapeltisch - oder Aufstellfläche mit schwach schräggestelltem Rücken­ teil - Stapelwinkel - zum Auflegen oder -stellen von Leiterplatten als Stapel und zwar als Weiterbildung nach der Hauptpatentanmeldung P 41 22 272, wonach beidseits der Auflage- bzw. Stellfläche in Richtung der Stapelung langlochförmige Bügel angebracht sind, welche Zwischenlagen für die Leiterplatten von der hängenden Ruhestellung in die liegende oder hängende Arbeitsstellung mit zwischenzulegenden Leiterplatten verschieb- und umklappbar geführt aufnehmen.

Hierbei sind die Zwischenlagen am Magazin befestigt und bleiben mit diesem ständig verbunden, wobei das Beladen der Magazine mit Leiterplatten und das Umklap­ pen der Zwischenlagen abwechselnd erfolgt, so daß zwischen zwei Leiterplatten jeweils eine Zwischenlage zu liegen kommt. Das Entladen der Magazine geschieht sinngemäß umgekehrt.

Durch die DE 35 39 959 ist eine Transportvorrichtung mit Plattenhaltern zum Transportieren von Leiterplatten durch Trocknungsanlagen bekannt. Diese Transportvorrichtung weist zwei synchron verlaufende Riementriebe mit einer entsprechend langlochförmigen Bahn auf. Die Riementrie­ be sind parallel und symmetrisch zueinander angeordnet. An den Riemen sind Plattenhalter vorgesehen, die mit den Riemen fest verbunden sind. Die Greifer sind im wesentlichen im rechten Winkel zur Bahn der Riementriebe angeordnet.

Des weiteren ist durch das DE-G 90 17 733.9 U1 ein Greifer­ system, insbesondere zur Reinraumanwendung bekannt, mit einem Grundteil, der an einer Handhabungseinrichtung an­ bringbar ist. An der Handhabungseinrichtung sind zwei Greiferbacken derart gehalten, daß diese eine Zustellbe­ wegung zur Handhabung von Wafern, Carriern od. dgl. aus­ führen können. Die Greiferbacken weisen hierzu jeweils einen Linearteil auf, die in dem Grundteil verschiebbar gelagert sind. Zur Überwachung der Bewegung der Linearteile sind Sensoren vorgesehen.

Durch die US-PS 47 44 709 ist eine Vorrichtung zur Handha­ bung von Wafern bekannt. Die Vorrichtung weist einen ersten und einen zweiten Arm auf, wobei sich der zweite Arm vom ersten erstreckt. Die Arme sind wippenartig gelagert. Zur Bestätigung, daß durch den Arm ein Wafer getragen wird, ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen. Die Sensoreinrichtung arbeitet nach dem Dehnungsspannungsprinzip. Die Dehnspan­ nung wird dabei durch den Hebelarm erzeugt.

Aufgabe der Erfindung als Weiterbildung ist es, eine automatisch arbeitende Vorrichtung zu schaffen, mit der die Zwischenlagen selbsttätig umge­ klappt werden können anstelle von Hand, was in bezug auf die Kosten der Handhabung und Sauberkeit der Ober­ flächen von Vorteil ist. Das automatische Be- und Ent­ laden der Leiterplatten ohne Zwischenlage ist demgegen­ über bereits üblich.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Vorrich­ tung der Erfindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch, daß parallel zum langlochförmigen Bügel zur verschieb- und umlegbaren Aufnahme von Zwischenlagen zwei zueinander symmetrisch angebaute, synchron verlau­ fende Riementriebe mit entsprechend langlochförmiger Bahn angebracht sind, an deren Riemen jeweils Greifer so vorgesehen sind, daß diese mit dem Riemen umlaufen, wobei die Greifer aus zwei einzeln ausschwenkbaren Grei­ ferbacken bestehen, die durch stationäre Antriebe be­ tätigbar sind und in den vorzugsweise Sensoren zum selbsttätigen Positionieren der Greifer an einer sich in beliebiger Lage befindlichen Zwischenlage einge­ baut sind.

Somit besteht die Vorrichtung aus zwei symmetrisch zuein­ ander auf dem Grundkörper eines Leiterplattenstaplers auf­ gebauten Hälften mit jeweils einem Gestell, welche an ihrem einen Ende einen flexiblen Riemenantrieb besitzen, an dessen Riemen ein Greifer fest angebracht ist, so daß dieser mit dem Riemen umläuft. Die Bahn des Riemens ist langlochförmig ausgebildet und entspricht der Form der am Magazin angebrachten Bügel, welche die Führung der Zwischenlagen während des Umklappens übernehmen.

Die Greifer zeigen mit ihren Greiferbacken in Richtung der Zwischenlage und sind einzeln ausschwenkbar, um Kollisionen mit den Zwischenlagen während des Abhol­ vorganges bzw. beim Wegfahren der Greifer von der Aufnahme- oder Abgabestelle der Zwischenlagen zu vermei­ den. Dieses Ausschwenken der Greifer geschieht mittels geeigneter Antriebe, z. B. Pneumatikzylindern, die fest an der Aufnahme- bzw. Abgabestelle der Zwischenlagen befestigt sind. Solange die Greifer in Bewegung sind, d. h. während des Umklappens der Zwischenlagen, sind sie eingeschwenkt und werden mittels Federn in dieser Lage gesichert.

Da die Zwischenlagen je nach Anzahl der bereits einge­ speicherten Leiterplatten an variablen Stellen im Maga­ zin abgeholt bzw. abgegeben werden müssen, besitzt die Vorrichtung an den Greifern zwei oder mehrere Senso­ ren, die die Annäherung der Greifer an die zuvorderst liegende Zwischenlage erkennen und ein Signal aussen­ den, das zum Abschalten des Riemenantriebs und damit auch der Greiferbewegung verwendet wird. Bei geeigneter Anzahl der Sensoren und Antriebe läßt sich eine Ab­ schaltposition für die Greifer erzielen, die nur um Bruchteile von Millimetern von der zufälligen Position der zuvorderst liegenden Zwischenlage abweicht.

Wenn diese Position erreicht ist, schwenken die Grei­ fer ein und greifen die Zwischenlage an ihrem als Träger­ leiste ausgebildeten Rand von zwei Seiten form- oder kraftschlüssig. Dazu ist ein Spalt zwischen den beiden Greiferbacken vorhanden, der gewährleistet, daß beim Einschwenken der Greiferzangen der Greiferbacken in den Spalt paßt. Ferner ist durch Ausbildung der Trägerleisten mit versetzten Wulsten oder Abstands­ haltern dafür Sorge zu tragen, daß keine der Greiferzan­ gen mit einer Trägerleiste der nachfolgenden Zwischenlagen beim Einschwenken kollidiert.

Eine bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung als Weiterbildung nach dem Hauptpatent ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der ersten Vor­ richtung nach dem Hauptpatent mit einer Zwischenlage,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des leeren Maga­ zins mit Zwischenlagen in Vorratsstellung hier­ zu,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Umklapp­ vorgangs einer Zwischenlage beim Befüllen des Magazins und

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht des teilweise beladenen Magazins mit Zwischenlagen hierzu,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Zwischen­ lage hierzu,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach der Weiterbildung und

Fig. 7 eine Vorderansicht zu der Weiterbildung sowie

Fig. 8 eine Einzelheit beim Greifen einer Zwischenlage.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 besitzt der Grundkörper 1 des Magazins als Winkelanordnung, wie ersichtlich, eine Aufstellfläche 2 und ein Rückenteil 3 mit schwacher Schrä­ gung. Hier sind auf dem Rückenteil 3 beidseits langloch­ förmige Bügel 4 aus Rundmaterial befestigt, die jeweils einen Verschluß 5 zum Einbringen der Zwischenlagen 6 mit Ösen 7 aufweisen. Die langlochförmigen Bügel 4 sind lie­ gend angebracht in Richtung der Stapelung. Bei Tisch­ anordnung mit liegender Auflagefläche für die Stapelung nach der weiteren Ausführung beim Hauptpatent sind die Bügel entspr. stehend angeordnet.

Den Ausgangszustand des leeren Magazins mit mehreren Zwischenlagen 6 zeigt Fig. 2. Die Zwischenlagen 6 hän­ gen hier hintereinander aufgereiht auf der dem Rücken­ teil 3 abgewandten Seite. Demgegenüber zeigt die Fig. 3 den Umklappvorgang für die Zwischenlagen 6, ferner eine bereits umgeklappte Zwischenlage 6a und schematisch das Einlegen einer Leiterplatte 8 in das Magazin. Nach Fig. 4 ist erkennbar, wie die Zwischenlagen 6 im Wechsel mit den Leiterplatten 8 auf der Aufstell­ fläche 2 gespeichert werden und nicht benötigte Zwischen­ lagen auf der abgewandten Seite des Magazin-Rückenteils 3 hängend auf der Vorratsseite verbleiben.

Im übrigen bestehen die Zwischenlagen 6, z. B. als Geflecht oder Gitter mit Öffnungen, entspr. Fig. 5 aus flexiblem Material mit weicher Oberfläche, insbes. tef­ lonbeschichteten Glasfasergeweben. Soweit besondere Trägerleisten 9 mit Lochungen 10 vorhanden sind, können diese Abstandswulste 11 zu deren Griff aufweisen. Schließlich kann die Überführung der Zwischenlagen 6 von der Vorratsstellung in die Arbeitsstellung jeweils als Zwischenlage 6 für die Leiterplatten 8 bei deren Stapelung auf der Auflage- oder der Aufstellfläche mit­ tels motorgetriebener, parallelgeführter Mitnahme­ klemmen zu betätigen sein, wie dies bei der Weiterbildung im folgenden beschrieben ist.

Eine Weiterbildung nach dem Zusatz zeigt Fig. 6 in Sei­ tenansicht und Fig. 7 in Vorderansicht. Aus Fig. 6 ist der Grundkörper 1 mit Aufstellfläche 2 und Rückenteil 3 eines Magazins ersichtlich, dem ein Grundgestell 12 zugeordnet ist. An diesem (12) ist ein aus zwei symmetrischen Hälften bestehendes Gestell 13 aufgebaut, an dessen oberen Ende der langlochförmig ausgebildete Riemenantrieb 14 angebracht ist. Ferner sind zwei Grei­ fer 15a und 15b dargestellt, deren Greiferbacken 16a und 16b im Eingriff mit der Trägerleiste 9 einer Zwischenlage 6 sind.

In Fig. 7 sind die langlochförmigen Bügel 4 dieser Vor­ richtung erkennbar, die am Magazinkörper 1 befestigt sind und die parallel zum Riemenantrieb 14 liegen. Die Greifer 15a und 15b sind an einem Haltewinkel 17 schwenk­ bar befestigt. Die Feder 18 zieht die Greifer gegen den Anschlag 19. In dieser Lage sind die Greiferbacken einge­ schwenkt. Der Haltewinkel 17 ist fest mit dem umlaufenden Riemen 20 verbunden, der über die Riementriebe 21 und den Riementrieb 21a vom Motor 22 angetrieben wird.

In Fig. 7 ist ferner erkennbar der z. B. als Zylinder ausgeführte Antrieb 23, der mittels eines Winkels 23a am Gestell 13 befestigt ist. Am Ende des Kolbens 24 ist eine Druckleiste 25 angebracht, die beim Vorfahren des Kolbens 24 den Greifer 15a ausschwenkt. Ferner ist ein gleichartiger Antrieb 26 oberhalb des Antriebs 23 an­ gebaut, der über seinen Kolben 27 die Druckleiste 28 nach vorne schiebt und damit den Greifer 15b ver­ schwenkt. Durch Wahl der geeigneten Länge der Druckleisten 25 und 28 können beide Greifer 15a und 15b an jeder möglichen Aufnahme- bzw. Abgabestelle der Zwischenlagen 6 ausgeschwenkt werden.

Um das Vereinzeln der Zwischenlagen 6 zu ermöglichen, be­ sitzen diese eine Trägerleiste 9 mit Abstandswulsten 11, wie Fig. 5 zeigt. Diese Wulste 11 sind an aufeinander­ folgenden Zwischenlagen seitlich versetzt, so daß auch beim Aufschließen der Zwischenlagen stets ein bestimmter Spalt zwischen den Enden der Trägerleisten 9 erhalten bleibt, in die die Greiferbacken 16a bzw. 16b ohne Kollision einschwenken können.

Zur Positionierung der Greifer 15a und 15b beim Anfahren der Trägerleisten 9 sind die Greiferbacken 16a drehbar aufgehängt. Beim Auftreffen auf die Trägerleisten 9 wird, wie aus dem Schnitt AA in Fig. 8 ersichtlich, die Grei­ ferbacke 16a ausgelenkt und betätigt einen z. B. als Mikroschalter ausgeführten Sensor 29a oder bei umge­ kehrter Verfahrrichtung den Sensor 29b, worauf der Rie­ menantrieb abgeschaltet wird.

Der Vereinzelungs- und Umklappvorgang der Zwischenlagen 6 läuft nunmehr, wie schematisch in Fig. 3 gezeigt, wie folgt ab:

Ausgangszustand sind die sich ohne Zwischenlage im Uhr­ zeigersinn vom Riemenantrieb 14 mitbewegten Greifer 15a und 15b. Beim Einlaufen in den unteren, horizontalen Teil des Riemenantriebs 14, vor Erreichen der End­ position, wird der Greifer 15b ausgeschwenkt, wozu der Antrieb 26 (Fig. 7) verwendet wird. Beim Auftreffen der zum Greifer 15a gehörenden Greiferbacke 16a wird der Sensor 29a (Fig. 8) betätigt, der den Riemenantrieb 19 anschaltet. An­ schließend wird der Greifer 15b wieder zurückgeschwenkt, so daß die zur Zwischenlage 6 gehörende Trägerleiste 9 zwischen den beiden Greiferbacken 16a und 16b eingeklemmt wird. Die Greifer 15a und 15b werden anschließend vom Riemenantrieb 14 im Gegenuhrzeigersinn zur Endposition gebracht (siehe Fig. 3).

Sobald die Greiferbacke des Greifers 15a auf eine bereits umgeklappte Trägerleiste 9 trifft, wird diese ausgelenkt, der Sensor 29b betätigt, worauf sich der Riemenantrieb 14 abschaltet. Mit den Antrieben 23 und 26 (Fig. 7) werden beide Greifer 15a und 15b ausgeschwenkt und bleiben so lange ausgeschwenkt, bis beide Greifer aus dem horizon­ talen Bereich des Riemenantriebs im Uhrzeigersinn her­ ausgefahren und damit den Speicherbereich für die Zwischenlagen 6 auf der Magazin-Rückseite verlassen ha­ ben.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Speichern und Transportieren von oberflächenempfindlichen Leiterplatten in Form eines Magazins, bestehend aus einem Grundkörper mit Auflagefläche - Stapeltisch - oder Aufstellfläche mit schwach schräggestelltem Rückenteil - Stapelwinkel - zum Auflegen oder -stellen von Leiterplatten als Stapel, wobei nach Patentanmeldung P 41 22 272 beidseits der Auflage- bzw. Stellfläche in Richtung der Stapelung langlochförmige Bügel angeordnet sind, welche Zwischen­ lagen für die Leiterplatten von der hängenden Ruhestellung in die liegende oder hängende Arbeitsstellung mit zwischenliegenden Leiterplatten verschieb- und umklapp­ bar geführt aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel hierzu zwei zuein­ ander symmetrisch angebaute, synchron verlaufende Riemenantriebe (14) mit entsprechend langlochförmiger Bahn angebracht sind, an deren Riemen jeweils Greifer (15a, 15b) so vorgesehen sind, daß diese mit dem Riemen umlaufen, wobei die Greifer aus zwei einzeln ausschwenkbaren Greifer­ backen (16a, 16b) bestehen, die durch stationäre Antriebe (23, 26) betätig­ bar sind und in denen vorzugsweise Sensoren (29a, 29b) zum selbst­ tätigen Positionieren der Greifer an einer sich in beliebiger Lage befindlichen Zwischenlage (6) eingebaut sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langlochförmige Bahn der Riemenantriebe (14) deckungsgleich mit der Form der Magazinbügel (4) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferbacken (16a, 16b) in rechtem Winkel zur Bahn der Riemenantriebe (14) weisen und sensorgesteuert weg- und zum Transport der Zwischenlagen (6) einschwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen (6) vor­ wärts und rückwärts über die langlochförmige Bahn mit­ tels Greifer (15a, 15b) transportierbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferbacken (16a, 16b) an einer Trägerleiste (9) angreifen, die fest mit der Zwischenlage verbunden ist und die Tägerleisten (9) mit versetzten Wulsten (11) oder Abstandshaltern zum Zwischen­ greifen der Backen ausgeführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe zum Ver­ schwenken der Greiferbacken (16a, 16b) eine Druckleiste (25, 28) an ihrem Ende aufweisen zum Verschwenken an jeder beliebigen Stelle.