DE60224216T2

DE60224216T2 - Stützvorrichtung

Info

Publication number: DE60224216T2
Application number: DE60224216T
Authority: DE
Inventors: Petrus G. Van Der Vorst
Original assignee: Assembleon BV
Current assignee: Assembleon BV
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: KR20040068121A; JP2005507481A; CN1572131A; US6912947B2; US20030085333A1; WO2003037058A1; ATE381880T1; EP1440613A1; EP1440613B1; DE60224216D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragvorrichtung zum Tragen von Substraten in einer Bauelementbestückungsmaschine, wobei die Tragvorrichtung mit einem Gehäuse versehen ist, mit einer Kolbenstange, die in dem Gehäuse angeordnet und in ihrer Längsrichtung mit Hilfe eines Druckfluids bewegbar ist, wobei ein Ende der Kolbenstange aus dem Gehäuse nach außen vorsteht, und mit einem Verriegelungsmechanismus, mit dessen Hilfe eine Verlagerung der Kolbenstange in ihrer Längsrichtung verhindert werden kann, wobei der Verriegelungsmechanismus mit Klemmmitteln versehen ist, die quer zu der Längsrichtung der Kolbenstange durch eine Einstelleinrichtung zwischen einer aktiven Position, in welcher eine Verlagerung der Kolbenstange in ihrer Längsrichtung verhindert wird, und einer Leerlaufposition, in welcher die Kolbenstange in ihrer Längsrichtung verlagert werden kann, verlagerbar sind.
Eine solche Tragvorrichtung ist aus der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 00/08905 bekannt. Diese Veröffentlichung beschreibt, wie, z. B., eine Anzahl von solchen Tragvorrichtungen zum Tragen von Objekten wie Leiterplatten benutzt wird, wobei die Kolbenstangen von ausgewählten Tragvorrichtungen in Positionen bewegt werden, in denen sie das Objekt tragen, wohingegen die Kolbenstangen von anderen Tragvorrichtungen in Positionen gehalten werden, in denen sie das Objekt nicht tragen. Die Tragvorrichtung nach der internationalen Patentanmeldung WO 00/08905 benutzt Klemmteile in Form von Kugeln, die benachbart zu dem Ende der Kolbenstange angeordnet sind, das von dem Ende der Kolbenstange entfernt ist, welches aus dem Gehäuse nach außen vorsteht. Wenn die Kolbenstange in eine zurückgezogene Position innerhalb des Gehäuses gebracht wird, die zum Tragen eines Objekts nicht geeignet ist, können die Klemmteile in eine aktive Position gebracht werden, in der sie die Kolbenstange mit Hilfe eines stangenförmigen Einstellteils verriegeln, welches sich in der ausgefahrenen Richtung der Kolbenstange befindet und welches in Längsrichtung verlagerbar ist. In dieser bekannten Vorrichtung kann die Kolbenstange gegen Verlagerung in ihrer Längsrichtung nur in einer Leerlaufposition verriegelt werden. Darüber hinaus führt das Anordnen des Verriegelungsmechanismus an dem Ende der Kolbenstange, das von dem Ende entfernt ist, welches aus dem Gehäuse vorsteht, nachteiligerweise zu einem vergleichsweise langen Aufbau der Tragvorrichtung.
Gemäß der Erfindung sind im Gegensatz dazu die Klemmteile in dem Gehäuse so angeordnet, dass sie die Kolbenstange in der aktiven Position der Klemmteile direkt erfassen.
Wenn der Aufbau nach der Erfindung verwendet wird, kann die Kolbenstange in irgendeiner gewünschten Position eingespannt werden, d. h. auch in einer Position, in der sie ein Objekt trägt, wodurch eine stabile Abstützung des Objekts verwirklicht werden kann. Darüber hinaus kann dadurch ein kompakter Aufbau der Tragvorrichtung realisiert werden.
Die Klemmteile sind vorzugsweise benachbart zu demjenigen Ende des Gehäuses angeordnet, wo die Kolbenstange aus dem Gehäuse nach außen vorsteht, so dass die Kolbenstange so nahe wie möglich bei ihrem aus dem Gehäuse nach außen vorstehenden Ende eingespannt ist.
Es kann ein einfacher Aufbau des Klemmmechanismus verwirklicht werden, wenn die Klemmteile parallel zu der Längsrichtung der Kolbenstange längs einer konischen Führungsfläche, die in dem Gehäuse gebildet ist, mit Hilfe eines Kolbenteils verlagerbar sind, das in dem Gehäuse angeordnet und mit Hilfe eines Druckfluids verschiebbar ist, wobei das Kolbenteil an den Klemmteilen trägt.
Die Erfindung wird mehr ins Einzelne gehend im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur erläutert, in welcher eine Ausführungsform einer Tragvorrichtung schematisch im Querschnitt gezeigt ist.
Die gezeigte Tragvorrichtung hat ein Gehäuse 1, das im Wesentlichen aus einem langgestreckten Körper 2 und einem kappenförmigen Teil 3, welches auf ein Ende des Körpers aufgeschraubt ist, aufgebaut ist. Eine zentrale Bohrung 4, die sich in der Längsrichtung des langgestreckten Körpers 2 erstreckt, ist in dem Körper 2 gebildet. Eine Kolbenstange 5 ist in der Bohrung 4 angeordnet und ist an einem Ende mit einem Kolben 6 versehen, der einen größeren Durchmesser als die Kolbenstange 5 hat. Der äußere Durchmesser des Kolbens 6 ist etwas kleiner als der innere Durchmesser der Bohrung 4. Es ist aus der Figur darüber hinaus zu erkennen, dass sich die Kolbenstange durch das Innere des kappenförmigen Teils 3 erstreckt, so dass das Ende der Kolbenstange 5, das von dem Kolben 6 entfernt ist, aus dem Gehäuse 1 nach außen vorsteht.
Eine kolbenförmiges Teil 7 ist in einem Raum angeordnet, der sich in der Darstellung in der Figur oberhalb des langgestreckten Körpers 2 befindet, und wird durch das kappenförmige Teil 3 umschlossen. Klemmteile in Form von Kugeln 8 sind, wie in der Figur zu erkennen, zwischen die obere Begrenzungsfläche des kolbenförmigen Teils 7 und einem Wandteil 9 eingeschlossen, der einen Teil eines Kegelmantels bildet, dessen Scheitel sich auf derjenigen Seite der Kugeln 8 befindet, die von dem kolbenförmigen Teil 7 entfernt ist.
Eine Feder 10, die in der Darstellung in der Figur eine abwärts gerichtete Kraft auf die Kugeln 8 ausübt, ruht auf den Seiten der Kugeln, die von dem kolbenförmigen Teil 7 entfernt sind, wobei die Feder zwischen den Kugeln 8 und einer Wand des kappenförmigen Teils 3 eingeschlossen ist.
Der langgestreckte Körper 2 enthält weiter einen Kanal 11, der sich parallel zu der Bohrung 4 erstreckt, sich über die gesamte Länge des langgestreckten Körpers 2 fortsetzt und dann in den Raum in dem kappenförmigen Teil 3 mündet, welcher den kolbenförmigen Körper 7 aufnimmt, auf der Seite des kolbenförmigen Körpers 7, die von den Kugeln 8 entfernt ist.
Ein weiterer Kanal 12, der sich durch den langgestreckten Körper 2 parallel zu der Bohrung 4 erstreckt, ist über einen Kanal 13, der in dem Gehäuse 1 benachbart zu dem kappenförmigen Teil gebildet ist, in offener Verbindung mit dem Teil der Bohrung 4, welcher die Kolbenstange 5 aufnimmt.
Eine Leitung (nicht dargestellt), in welcher ein Ventil (ebenfalls nicht dargestellt) angebracht ist, ist mit dem Kanal 11 verbunden. Das Öffnen und Schließen des Ventils bewirkt eine Zufuhr von Druckfluid zu dem Kanal 11 in Momenten, in denen das erwünscht ist, wie durch einen Pfeil A gezeigt.
Ebenso ist eine Leitung (nicht dargestellt) mit einem Ventil (nicht dargestellt) mit dem Kanal 12 verbunden, um den Kanal 12 in gewünschten Momenten mit einem Druckfluid zu versorgen, wie es mit einem Pfeil B gezeigt ist.
Darüber hinaus ist eine Leitung (nicht dargestellt) mit einem Ventil (wiederum nicht dargestellt) mit demjenigen Ende der Bohrung 4 verbunden, das von dem kappenförmigen Teil 3 entfernt ist. Das Schließen dieses Ventils blockiert den Strom von Fluid aus dem Kanal 4, wohingegen das Öffnen dieses Ventils den Strom von Fluid aus dem Kanal 4 freigibt.
Die Tragvorrichtung, die oben beschrieben ist, arbeitet folgendermaßen. Wenn die Ventile oder die Verschlussteile, die in den Leitungen angeordnet sind, welche mit der Bohrung 4 und dem Kanal 11 verbunden sind, offen sind und wenn Druckfluid dem Kanal 12 zugeführt wird, wird dieses Fluid in den Teil 3 der Bohrung 4 strömen, in welchem die Kolbenstange 5 angeordnet ist, und wird so eine in der Darstellung in 4 abwärts gerichtete Kraft auf den Kolben 6 ausüben, so dass sich die Kolbenstange 5 in der Figur nach unten bewegen wird. Wenn ein Druckfluid dem Kanal 12 zugeführt wird, während das Ventil in der Leitung, die mit der Bohrung 4 verbunden ist, geschlossen ist, und das Ventil in der Leitung, die mit dem Kanal 11 verbunden ist, offen ist, wird das Fluid, das aus dem Kanal 12 in die Bohrung 4 strömt, die Kolbenstange 5 in der Darstellung in der Figur nach oben bewegen, weil dieses Fluid auch in denjeni gen Teil der Bohrung 4 strömen kann, der sich in der Darstellung unterhalb des Kolbens 6 befindet, und zwar Dank des Spiels zwischen dem äußeren Umfang des Kolbens 6 und dem inneren Umfang der Bohrung 4. Dadurch werden die Drücke unterhalb und oberhalb des Kolbens 6 ausgeglichen. Der Kolbenflächeninhalt unter dem Kolben ist jedoch größer als der über dem Kolben, so dass eine in der Darstellung in der Figur aufwärts gerichtete Kraft auf den Kolben 6 ausgeübt werden wird.
Wenn ein Druckfluid dem Kanal 11 zugeführt wird, wird dieses Fluid das kolbenförmige Teil 7 mit den darauf ruhenden Kugeln 8 gegen die Federkraft der Feder 10 nach oben drücken. Da die Wand 9, an der die Kugeln anliegen, eine konische Form hat, werden die Kugeln quer zu der Längsachse der Kolbenstange 5 gegen die Kolbenstange 5 gepresst, wodurch die Kolbenstange gegen eine Verlagerung in der Längsrichtung blockiert wird. Die Blockierung der Kolbenstange wird in dem Moment wieder aufgehoben, in welchem dem Fluid erlaubt wird, über die mit dem Ende des Kanals 11 verbundene Leitung zu entweichen, so dass die Feder 10 die Kugeln 8 mit dem kolbenförmigen Teil 7 wieder zurückdrücken kann.
Es dürfte klar sein, dass die Kolbenstange 5 auf diese Weise in Bezug auf das Gehäuse 1 in jeder gewünschten Position festgeklemmt werden kann. Wenn auf diese Art und Weise eine Kolbenstange 5 festgeklemmt wird, die ein Objekt trägt, wird auch eine stabile Abstützung des betreffenden Objekts möglich gemacht. Die Verwendung des langgestreckten Körpers 2, in welchem die Bohrung 4 für die Kolbenstange 5 mit dem Kolben 6 und die Kanäle 11 und 12, welche sich parallel dazu erstrecken, angeordnet sind, trägt zu einem kompakten Aufbau des Gehäuses 1 bei. Das ermöglicht es auch, die Fluidzufuhr- und -abfuhrleitungen für den Betrieb der Tragvorrichtung an dem Ende des Gehäuses 1 anzuordnen, das von dem Ende des Gehäuses 1 entfernt ist, aus welchem die Kolbenstange 5 vorsteht. Das verhindert das Vorhandensein von unkomfortablen Vorsprüngen an der Seite des Gehäuses. Die Möglichkeit des Anordnens von mehreren Tragvorrichtungen eng beieinander wird dadurch geschaffen.
Offenbar sind Verbesserungen und/oder Modifikationen der oben beschriebenen und in der Figur dargestellten Tragvorrichtung innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung vorstellbar. So können zum Beispiel keilförmige Klemmteile statt kugelförmiger Klemmteile verwendet werden.

Claims

Tragvorrichtung zum Tragen von Substraten in einer Bauelementbestückungsmaschine, wobei die Tragvorrichtung mit einem Gehäuse (1) versehen ist, mit einer Kolbenstange (5), die in dem Gehäuse (1) angeordnet und in ihrer Längsrichtung mit Hilfe eines Druckfluids bewegbar ist, wobei ein Ende der Kolbenstange (5) aus dem Gehäuse (1) nach außen vorsteht, und mit einem Verriegelungsmechanismus (7 bis 9), mit dessen Hilfe eine Verlagerung der Kolbenstange (5) in ihrer Längsrichtung verhindert werden kann, wobei der Verriegelungsmechanismus (7 bis 9) mit Klemmteilen (8) versehen ist, die quer zu der Längsrichtung der Kolbenstange (5) durch eine Einstelleinrichtung (7) zwischen einer aktiven Position, in welcher eine Verlagerung der Kolbenstange (5) in ihrer Längsrichtung verhindert wird, und einer Leerlaufposition, in welcher die Kolbenstange (5) in ihrer Längsrichtung verlagert werden kann, verlagerbar sind, dadurch kennzeichnet, dass die Klemmteile (8) in dem Gehäuse (1) so angeordnet sind, dass sie die Kolbenstange (5) in der aktiven Position der Klemmteile (8) direkt erfassen.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (8) benachbart zu demjenigen Ende des Gehäuses (1) angeordnet sind, wo die Kolbenstange (5) aus dem Gehäuse nach außen vorsteht.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (8) parallel zu der Längsrichtung der Kolbenstange (5) längs einer konischen Führungsfläche (9), die in dem Gehäuse gebildet ist, mit Hilfe eines kolbenförmigen Teils (7) verlagerbar sind, das in dem Gehäuse angeordnet und mit Hilfe eines Druckfluids verschiebbar ist, wobei das kolbenförmige Teil (7) an den Klemmteilen (8) trägt.
Tragvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bohrung (4) zur Aufnahme der Kolbenstange (5) in dem Gehäuse (1) gebildet ist, wobei die Kolbenstange (5) mit einem Kolben (6) an ihrem Ende versehen ist, das von dem Ende entfernt ist, welches aus dem Gehäuse (1) vor steht, und dass wenigstens ein Kanal (11), der sich parallel zu der Bohrung erstreckt, für die Zufuhr von Fluid zu dem Raum des Gehäuses (1), der das kolbenförmige Teil (7) aufnimmt, vorhanden ist.
Tragvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (11) mit seinem Ende, das von dem Raum entfernt ist, welcher das kolbenförmige Teil (7) aufnimmt, an demjenigen Ende des Gehäuses (1), welches von dem Ende des Gehäuses (1) entfernt ist, aus welchem die Kolbenstange (5) vorsteht, mündet.
Tragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Kanal (12) in dem Gehäuse vorhanden ist, der sich parallel zu einer Bohrung (4) erstreckt, die in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, und die Kolbenstange (5) aufnimmt, wobei der weitere Kanal (12) in offener Verbindung mit der Bohrung (4) ist, die die Kolbenstange (5) aufnimmt, für die Zufuhr von Fluid zu der die Kolbenstange aufnehmenden Bohrung über einen Durchlass (13) in dem Gehäuse (10) benachbart zu dem Verriegelungsmechanismus (7 bis 9), der in dem Gehäuse (1) aufgenommen ist.
Tragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kanal (12) an dem Ende des Gehäuses (1) mündet, das von dem Ende der Kolbenstange (5) entfernt ist, welches aus dem Gehäuse (1) vorsteht.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Kolbens (6) etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der die Kolbenstange (5) aufnehmenden Bohrung (4).
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Verschlussteile vorgesehen sind zum Steuern der Zufuhr und der Ableitung von Fluid zu der bzw. aus der Bohrung (4) und/oder einem der Kanäle (11, 12) oder beiden Kanälen.