EP4630250A1 - Transportvorrichtung zum transportieren von substraten - Google Patents

Transportvorrichtung zum transportieren von substraten

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Publication number
EP4630250A1
EP4630250A1 EP23813300.3A EP23813300A EP4630250A1 EP 4630250 A1 EP4630250 A1 EP 4630250A1 EP 23813300 A EP23813300 A EP 23813300A EP 4630250 A1 EP4630250 A1 EP 4630250A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport device
guides
frame
substrate
lateral direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23813300.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Gretscher
Meinrad Kempter
Michael Peter
Kilian Klages
Michael Esslinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP4630250A1 publication Critical patent/EP4630250A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/08—Conveyor bands or like feeding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/10—Sheet holders, retainers, movable guides, or stationary guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
    • B41J3/40731—Holders for objects, e. g. holders specially adapted to the shape of the object to be printed or adapted to hold several objects

Definitions

  • Transport device for transporting substrates
  • the invention relates to a transport device for transporting substrates, a printing system with such a transport device and a method for transporting substrates.
  • Substrates to be processed are typically transported to the printer one after the other. Various options are known for this.
  • WO 2020/174017 A1 describes the transport of substrates in the form of marker cards to a printer by means of round belts.
  • round belts typically have a relatively high elasticity.
  • the round belt can slip relative to the drive rollers and the substrates can also slip relative to the round belt. This makes it difficult to ensure precise positioning of the substrates in the printer with such transport devices, which can limit the print quality. These problems can be exacerbated by variations in the dimensions of the substrates due to manufacturing tolerances.
  • the object of the present invention is to improve the accuracy of transporting substrates in a simple manner.
  • a transport device for transporting substrates comprises a frame, two guides fastened or formed on the frame, extending longitudinally along a transport direction and spaced apart from one another in a lateral direction, wherein one of the guides forms a fixed bearing with respect to the lateral direction and the other of the guides forms a floating bearing, and a drive by means of which a substrate mounted on the guides can be displaced along the guides and thus along the transport direction.
  • This design allows the substrates, which can be printable printing media, to be transported safely supported along the transport direction and at the same time positioned precisely in the lateral direction, whereby the one-sided floating bearing can compensate for even relatively large manufacturing tolerances.
  • the improved accuracy of the transport of substrates can be achieved with a particularly simple structure that, for example, does not require positioning pins to be inserted perpendicular to the transport direction.
  • no carriage is required to hold the substrate, so that the moving mass can be kept low. As a result, only minor vibrations are generated by the displacement, which allows for particularly good print image quality, as well as more dynamic positioning with low energy consumption.
  • the transport device can comprise a positioning device for positioning a substrate supported on the guides, e.g. in the lateral direction and/or in a vertical direction perpendicular thereto. This can further improve the accuracy of the positioning. In this case, for example, an alignment with the guide forming the fixed bearing takes place.
  • a printer for example, is arranged on the positioning device.
  • the positioning device has a hold-down element arranged on one of the guides and aligned at an angle to the lateral direction.
  • the angled alignment makes it possible to establish line contact with a transported substrate. This enables precise positioning in both the lateral direction and in a vertical direction and at the same time allows smearing of printing ink to be avoided.
  • An optionally angled mounting surface is provided for mounting the hold-down element on the frame. This enables the hold-down element to be attached directly using just a few components.
  • the at least one hold-down element can have an insertion bevel. This allows even curved or twisted substrates to be transported safely without jamming.
  • the diagonally aligned hold-down element can be arranged on the guide that forms the fixed bearing. This enables particularly precise positioning.
  • the positioning device optionally has a hold-down element arranged on the guide forming the floating bearing and/or aligned parallel to the lateral direction. This allows the substrate to be transported and positioned precisely, whereby even larger manufacturing tolerances can be compensated.
  • the guide forming the fixed bearing can have a guide rail.
  • the guide rail can extend over a height perpendicular to the transport direction and perpendicular to the lateral direction. The substrate can sit on this guide rail and be safely guided.
  • the guide rail has a tapered section in the cross-section. This ensures that even substrates produced with greater inaccuracies are correctly placed on the guides.
  • the guide forming the floating bearing can be designed as a flat guide surface. This type of design is particularly easy to manufacture and robust and also allows for the compensation of larger tolerances.
  • the frame is designed in the form of an extruded profile. This allows for particularly simple production.
  • the pressing direction corresponds, for example, to the transport direction.
  • the frame can be made in one piece, particularly from the same material. This allows the transport device to be manufactured easily and to be robust and reliable.
  • the frame optionally has one or more drive guides for the drive.
  • the drive comprises a slider.
  • the slider can be designed to push a substrate mounted on the guides, e.g. on a rear end face. This enables a particularly reliable transport movement.
  • At least one substrate in the form of a sign mat e.g. with several break-out identification signs, can be mounted on the guides.
  • the substrate can be flat. Furthermore, the substrate can be rigid.
  • a printing system comprises a printer.
  • the printing system further comprises the transport device according to any embodiment described herein for transporting substrates to the printer and/or away from the printer.
  • the transport device according to any embodiment described herein for transporting substrates to the printer and/or away from the printer.
  • a method for transporting a substrate with a transport device comprises the following steps: arranging a substrate on the guides; and activating the drive to move the substrate along the guides.
  • Fig. 1 is a schematic view of a printing system for
  • Fig. 2 is a view of a printing medium in the form of a sign mat with several break-out identification plates;
  • FIG. 3 to 7 different views of a transport device of the printing system according to Fig. 1;
  • Fig. 8 a detailed view of a guide forming a fixed bearing of the
  • Fig. 9 is a detailed view of a printing medium deposited on the transport device according to Figs. 3 to 7 under a hold-down element of a positioning device.
  • Fig. 1 shows a printing system 3 for printing on several individually printable substrates in the form of print media.
  • the printing system 3 for printing on several individually printable substrates in the form of print media.
  • Printing system 3 a separating device 30 into which a stack of print media can be fed automatically or manually.
  • Transport device 1 transports individual print media output by the separating device 30 to a printer 32 of the printing system 3.
  • the printer 32 prints the individual print media one after the other. From the printer 32, the print media are transported to a stacking device 31 by means of the transport device 1.
  • the stacking device 31 stacks the individual printed print media into a stack, which can then be removed manually or automatically from the stacking device 31. Alternatively, individual print media can be output to a separate output 33 by means of the transport device 1.
  • Fig. 2 shows an example of such a printing medium 2.
  • the printing medium 2 comprises a plurality of identification plates 20.
  • the identification plates 20 are each formed on (at least) one of several webs 21.
  • the webs 21 are arranged parallel to one another and with the identification plates 20 between two pairs of runners 22 serving as guides.
  • the webs 21 are each fixed to the runners 22.
  • the printing medium 2 is formed in one piece. For example, it is an injection-molded part.
  • the printing medium 2 can consist of a plastic or comprise a plastic.
  • the individual identification plates 20 can be broken off from the webs 21.
  • an identification plate 20 printed with the printer 32 can be attached to an electrical or electronic component in order to identify it.
  • the identification plates 20 each have locking elements for locking with a respective component.
  • the printing medium 2 can also be referred to as a mat or card. It is plate-shaped and rigid. Due to the weight of the printing medium 2 the printing medium 2 does not bend or only bends insignificantly, for example if it is only held on one side or corner.
  • the printing medium 2 has a length, a width and a height.
  • the height is smaller than the length and the width.
  • the width is smaller than the length.
  • the guides 22 extend along the length.
  • the end faces of the printing medium 2 extend across its width.
  • the printing medium 2 can have a larger or smaller number of identification plates 20 and webs 21 for holding the identification plates 20.
  • Fig. 3 to 7 show the transport device 1 and its mode of operation.
  • the transport device 1 comprises a frame 10, a drive 11 and a positioning device 12.
  • the frame 10 is formed in one piece, in this case as an extruded profile.
  • the frame is made of aluminum or comprises aluminum.
  • the frame 10 is elongated and has a long side. At various (optionally all) points along the long side, the frame 10 has the same cross-sectional shape. Extruded profiles can be designed to be particularly stable and robust.
  • the transport device 1 has two guides 100A, 100B that extend longitudinally along a transport direction T and are spaced apart from one another in a lateral direction S that is perpendicular to the transport direction T.
  • the guides 100A, 100B can be attached to or formed on the frame 10.
  • the guides 100A, 100B are formed on the frame 10 and in this case represent part of the frame 10.
  • the frame 10 comprises a base from which two side surfaces extend. The side surfaces are arranged parallel to one another.
  • One of the guides 100A, 100B is formed at the respective open end of the side surfaces.
  • the frame 10 therefore has a generally U-shaped cross section.
  • the frame 10 forms a trough.
  • one of the guides 100A (the guide 100A shown on the left in Fig. 7) forms a fixed bearing.
  • This guide 100A therefore prevents a movement (exceeding tolerances) of a printing medium 2' placed thereon in the lateral direction S.
  • a movement of the printing medium 2' placed thereon in the lateral direction S is restricted or completely prevented by the fixed bearing.
  • a movement of the printing medium 2' along the transport direction T is permitted (and guided by the guide 100A).
  • the guide 100A forming the fixed bearing has a guide rail 102.
  • the guide rail 102 extends along the transport direction T.
  • the guide rail 102 has a width along the lateral direction S and a height along a height direction H perpendicular to the lateral direction S and the transport direction T.
  • a pair of runners 22 of the printing medium 2' surrounds the guide rail 102.
  • the printing medium 2' can be placed on the transport device 1 in such a way that the guide rail 102 is arranged between two runners 22 of the printing medium 2'.
  • the guide rail 102 has a section 103 that is tapered in cross section.
  • the tapered section 103 is formed by two surfaces of the guide rail 102 that run at an angle to one another. This makes it easier to place the printing medium 2' on it.
  • the guide rail 102 has a lateral edge 106, in the present case two such edges 106, from which the tapered section 103 extends.
  • the fixed bearing is rigid. It does not give way sideways, even during acceleration and braking. This prevents oscillation, which enables improvements in print quality, repeatability and debounce time.
  • the positioning device 12 has two holding-down elements 120, 122, each in the form of a holding-down plate.
  • the holding-down element 120 on the guide 100A forming the fixed bearing runs obliquely to the guides 100A, 100B.
  • the holding-down element 120 is aligned at an angle to the plane spanned by the transport direction T and the lateral direction S.
  • the holding-down element 120 rests on the printing medium 2' when it is located on the positioning device 12.
  • the holding-down element 120 touches the printing medium 2' at a curvature 220 of a Edge of the printing medium 2'. In this case, there is a linear contact highlighted by an oval in Fig. 8.
  • a force is introduced at an angle, with a component along the vertical direction H downwards and a component along the lateral direction against the printing medium 2'.
  • the hold-down element 120 presses a runner 22 of the printing medium 2' against the guide rail 102, specifically against an edge 106 of the guide rail 102. This also creates a linear contact there (again highlighted by an oval in Fig. 8).
  • the positioning device 12 thus serves to position the substrate 2' mounted on the guides 100A, 100B in the lateral direction S and in the vertical direction H perpendicular thereto.
  • An insertion bevel 121 of the hold-down element 120 allows a safe insertion even of curved printing media 2'.
  • the hold-down element 120 is mounted directly on the frame 10, in this case screwed thereto, on an inclined mounting surface 101 of the frame 10.
  • the other of the guides 100B (namely the guide 100B shown on the right in Fig. 7, for example) forms a floating bearing.
  • This guide 100B therefore allows free movement of the printing medium 2' placed on it both along the transport direction T and along the lateral direction S.
  • the guide 100B forming the floating bearing is designed as a flat guide surface, which in the example shown runs in a plane spanned by the transport direction T and the lateral direction S.
  • the combination of fixed bearing and floating bearing allows large variations in the width (along the lateral direction S) of the print media 2' to be tolerated.
  • the print media 2' are always precisely positioned on the fixed bearing and are securely supported and stored by the two guides 100A, 100B.
  • the positioning device 12 further comprises a hold-down element 122 arranged on the guide 100B forming the floating bearing and aligned parallel to the lateral direction S.
  • This hold-down element 122 thus extends in a plane spanned by the transport direction T and the lateral direction S. It runs parallel to the flat guide surface of the guide 100B.
  • the hold-down element 122 of the guide 100B forming the floating bearing also has an insertion bevel 123 for the pressure medium 2'.
  • the positioning device 12 is arranged in a printing area D, as can be seen in particular from Fig. 4.
  • the printer 23 is arranged in the printing area D.
  • the printing area D is arranged between an input area E and an output area A.
  • printing media 2' can be placed on the transport device 1 for printing.
  • the output area A the printed printing media 2' can be removed from the transport device 1. In the assembled state, this is done by means of the separating device 30 and the stacking device 31.
  • the hold-down elements 120, 122 enable the printing of the runners 22 and achieve a continuous, well-positioned guide over the entire printing area D. This allows for particularly good printing results.
  • the printing medium 2' mounted on the guides 100A, 100B can be moved along the guides 100A, 100B and thus in the transport direction T.
  • the drive comprises a slider 110 which can be moved relative to the frame 10.
  • the frame 10 has several drive guides 104, 105.
  • Two drive guides 104 are formed on the opposite side surfaces of the frame 10.
  • a drive guide 105 is formed on the base of the frame 10. Rollers 115 of the slider 110 are guided on the drive guides 104, 105 along the transport direction T.
  • the drive 11 comprises a motor 112.
  • the motor 112 is in this case attached to a longitudinal end of the frame 10, specifically to an end plate 15 attached to the end of the frame 10.
  • the motor 112 drives a belt 113 extending along the transport direction T.
  • the belt 113 is guided around a roller 114 which is rotatably mounted on an end plate 14.
  • This end plate 14 is attached to the frame 10 at the end of the frame 10 opposite the motor 112.
  • the slider 110 is attached to the belt 113, for example, and can be moved along the transport direction T and back and forth by activating the drive 11, thus in this case by activating the motor 112.
  • the slider 110 is designed to push the printing medium 2' mounted on the guides 100A, 100B along the transport direction T.
  • the slider 110 has at least one, here two arms 111, which press against the printing medium 2' when the motor 112 is activated (see e.g. Fig. 6).
  • the arms 111 touch the printing medium 2' at one corner each.
  • the slider 110 thus acts on the side skids 22, so that bending of the printing medium 2' as a result of the drive can be prevented.
  • An optional cover 13 covers the belt 113 and parts of the slider 110 and thus protects them.
  • the arms 111 of the slider 110 extend through side slots past the cover 13.
  • the described transport device 1 enables a compensation of the manufacturing tolerances of the print media 2; 2', starting already when they are deposited on the transport device 1.
  • the method comprises the following steps: arranging the substrate 2; 2' on the guides 100A, 100B; and activating the drive 11 to move the substrate 2; 2' along the guides 100A, 100B in the transport direction T.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)

Abstract

Eine Transportvorrichtung (1) zum Transportieren von Substraten (2; 2') umfasst einen Rahmen (10), zwei am Rahmen (10) befestigte oder ausgebildete, entlang einer Transportrichtung (T) längs erstreckte und in einer seitlichen Richtung (S) voneinander beabstandete Führungen (100A, 100B), wobei in Bezug auf die seitliche Richtung (S) eine der Führungen (100A) ein Festlager ausbildet und die andere der Führungen (100B) ein Loslager ausbildet, und einen Antrieb (11), mittels welchem ein auf den Führungen (100A, 100B) gelagertes Substrat (2; 2') entlang der Führungen (100A, 100B) verschiebbar ist.

Description

Transportvorrichtung zum Transportieren von Substraten
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Substraten, ein Bedruckungssystem mit einer solchen Transportvorrichtung und ein Verfahren zum Transportieren von Substraten.
Zu bearbeitende Substrate, insbesondere in Form von durch einen Drucker zu bedruckenden Druckmedien, werden typischerweise nacheinander zum Drucker transportiert. Hierzu sind verschiedene Möglichkeiten bekannt.
In der WO 2020/174017 A1 ist beispielsweise eine Beförderung von Substraten in Form von Markierer- Karten zu einem Drucker mittels Rundriemen beschrieben.
Derartige Rundriemen weisen jedoch typischerweise eine relativ hohe Elastizität auf. Zudem kann der Rundriemen gegenüber Antriebsrollen verrutschen und auch die Substrate können relativ zum Rundriemen verrutschen. Dadurch ist es mit derartigen Transportvorrichtungen schwierig, eine genaue Positionierung der Substrate im Drucker zu gewährleisten, sodass die Druckqualität eingeschränkt sein kann. Durch Variationen in den Abmessungen der Substrate durch herstellungsbedingte Toleranzen können diese Problematiken noch verschärft werden.
Die DE 10 2007 011 179 A1 beschreibt eine zentrale Führung mittig an einem Substrat. Hierdurch ist im Druckbereich eine zusätzliche Ausrichtung mittels äußeren Positionierstiften notwendig, was eine komplexe Mechanik erfordert. Bereits geringe toleranzbedingte Abweichungen in den Abmessungen des Substrats von einer idealen Bauform können dazu führen, dass die Positionierstifte Löcher im Substrat verfehlen, was zu Fehlern beim Druckvorgang führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Genauigkeit eines Transports von Substraten in einfacher Weise zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach umfasst eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Substraten einen Rahmen, zwei am Rahmen befestigte oder ausgebildete, entlang einer Transportrichtung längs erstreckte und in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandete Führungen, wobei in Bezug auf die seitliche Richtung eine der Führungen ein Festlager ausbildet und die andere der Führungen ein Loslager ausbildet, und einen Antrieb, mittels welchem ein auf den Führungen gelagertes Substrat entlang der Führungen und somit entlang der Transportrichtung verschiebbar ist.
Durch diese Ausgestaltung können die Substrate, bei denen es sich um bedruckbare Druckmedien handeln kann, sicher abgestützt entlang der Transportrichtung transportiert und zugleich in seitlicher Richtung genau positioniert werden, wobei durch das einseitige Loslager selbst verhältnismäßig große Herstellungstoleranzen ausgeglichen werden können. Somit kann eine genaue und wiederholbare Positionierung von flachen Substraten unter beispielsweise eine Druckeinrichtung auch unter Berücksichtigung verhältnismäßig großer Toleranzen der transportierten Substrate und damit verbundenen Abweichungen von der idealen Bauform sichergestellt werden. Zudem kann die so verbesserte Genauigkeit des Transports von Substraten mit einem besonders einfachen Aufbau erzielt werden, der beispielsweise keine senkrecht zur Transportrichtung einzusteckenden Positionierstifte erfordert. Ferner ist kein das Substrat aufnehmender Wagen nötig, sodass die bewegte Masse geringgehalten werden kann. In der Folge werden nur allenfalls geringfügige Schwingungen durch die Verschiebung erzeugt, was eine besonders gute Druckbildqualität erlaubt, sowie auch eine dynamischere Positionierung bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch.
Die Transportvorrichtung kann eine Positioniereinrichtung zum Positionieren eines auf den Führungen gelagerten Substrats, z.B. in der seitlichen Richtung und/oder in einer dazu senkrechten Höhenrichtung, umfassen. Hierdurch kann die Genauigkeit der Positionierung weiter verbessert werden. Dabei erfolgt z.B. eine Ausrichtung auf die das Festlager ausbildende Führung. An der Positioniereinrichtung ist z.B. ein Drucker angeordnet.
Beispielsweise weist die Positioniereinrichtung ein an einer der Führungen angeordnetes und schräg zur seitlichen Richtung ausgerichtetes Niederhalteelement auf. Durch die schräge Ausrichtung kann ein Linienkontakt mit einem transportierten Substrat hergestellt werden. Das ermöglicht eine präzise Positionierung sowohl in der seitlichen Richtung als auch in einer Höhenrichtung und erlaubt zugleich ein Verschmieren von Druckerfarbe zu vermeiden.
Optional ist eine schräg verlaufende Montagefläche zur Montage des Niederhalteelements am Rahmen ausgeformt. Das ermöglicht das direkte Anbringen des Niederhalteelements mit wenigen Bauteilen. Das zumindest eine Niederhalteelement kann eine Einführschräge aufweisen. Hierdurch können auch gebogene oder verdrillte Substrate sicher transportiert werden, ohne zu verklemmen.
Das schräg ausgerichtete Niederhalteelement kann an der das Festlager ausbildenden Führung angeordnet sein. Das ermöglicht eine besonders präzise Positionierung.
Die Positioniereinrichtung weist optional ein an der das Loslager ausbildenden Führung angeordnetes und/oder parallel zur seitlichen Richtung ausgerichtetes Niederhalteelement auf. Hierdurch kann das Substrat präzise transportiert und positioniert werden, wobei selbst größere Herstellungstoleranzen ausgeglichen werden können.
Die das Festlager ausbildende Führung kann eine Führungsschiene aufweisen. Die Führungsschiene kann sich über eine Höhe senkrecht zur Transportrichtung und senkrecht zur seitlichen Richtung erstrecken. Auf dieser Führungsschiene kann das Substrat aufsitzen und sicher geführt werden.
Optional weist die Führungsschiene im Querschnitt einen spitz zulaufenden Abschnitt auf. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass selbst mit größeren Ungenauigkeiten hergestellte Substrate korrekt auf den Führungen platziert werden.
Die das Loslager ausbildende Führung kann als ebene Führungsfläche ausgebildet sein. Eine solche Ausgestaltung ist besonders einfach herstellbar und robust und erlaubt zudem den Ausgleich größerer Toleranzen.
Optional ist der Rahmen in Form eines Strangpressprofils ausgebildet. Das erlaubt eine besonders einfache Herstellung. Die Pressrichtung entspricht z.B. der Transportrichtung.
Der Rahmen kann einstückig, insbesondere auch materialeinheitlich, ausgebildet sein. Das ermöglicht eine einfache Herstellung der Transportvorrichtung sowie eine robuste und verlässliche Ausführung.
Der Rahmen weist optional eine oder mehrere Antriebsführungen für den Antrieb auf. So kann der Rahmen gleich mehrere Funktionen erfüllen, sodass besonders wenige Bauteile nötig sind. Beispielsweise umfasst der Antrieb einen Schieber. Der Schieber kann dazu ausgebildet sein, ein auf den Führungen gelagertes Substrat zu schieben, z.B. an einer hinteren Stirnseite. Dadurch wird eine besonders verlässliche Transportbewegung ermöglicht.
Zumindest ein Substrat in Form einer Schildermatte, z.B. mit mehreren herausbrechbaren Kennzeichnungsschildern, kann auf den Führungen gelagert sein. Das Substrat kann flach sein. Ferner kann das Substrat starr sein.
Gemäß einem Aspekt wird ein Bedruckungssystem bereitgestellt. Das Bedruckungssystem umfasst einen Drucker. Ferner umfasst das Bedruckungssystem die Transportvorrichtung nach einer beliebigen hierein beschriebenen Ausgestaltung zum Transportieren von Substraten zum Drucker und/oder von Drucker weg. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Angaben zur Transportvorrichtung Bezug genommen.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Transportieren eines Substrats mit einer Transportvorrichtung nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung angegeben. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Anordnen eines Substrats auf den Führungen; und Aktivieren des Antriebs zum Verschieben des Substrats entlang der Führungen. Hinsichtlich der Vorteile wird wiederum auf die obigen Angaben zur Transportvorrichtung Bezug genommen.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Bedruckungssystems zum
Bedrucken von Substraten in Form von Druckmedien;
Fig. 2 eine Ansicht eines Druckmediums in Form einer Schildermatte mit mehreren herausbrechbaren Kennzeichnungsschildern;
Fig. 3 bis 7 verschiedene Ansichten einer Transportvorrichtung des Bedruckungssystems gemäß Fig. 1 ;
Fig. 8 eine Detailansicht einer ein Festlager ausbildenden Führung der
Transportvorrichtung gemäß Fig. 3 bis 7 mit einem darauf abgelegten Druckmedium; und Fig. 9 eine Detailansicht eines auf der Transportvorrichtung gemäß Fig. 3 bis 7 abgelegten Druckmediums unter einem ein Niederhalteelement einer Positioniereinrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Bedruckungssystem 3 zum Bedrucken von mehreren einzeln bedruckbaren Substraten in Form von Druckmedien. Hierzu umfasst das
Bedruckungssystem 3 eine Vereinzelungsvorrichtung 30, in welche automatisiert oder manuell ein Stapel von Druckmedien eingegeben werden kann. Eine
Transportvorrichtung 1 befördert einzelne, von der Vereinzelungsvorrichtung 30 ausgegebene Druckmedien zu einem Drucker 32 des Bedruckungssystems 3.
Der Drucker 32 bedruckt die einzelnen Druckmedien nacheinander. Vom Drucker 32 werden die Druckmedien mittels der Transportvorrichtung 1 zu einer Aufstaplungsvorrichtung 31 befördert. Die Aufstaplungsvorrichtung 31 stapelt die einzelnen bedruckten Druckmedien zu einem Stapel, welcher sodann manuell oder automatisiert aus der Aufstaplungsvorrichtung 31 entnommen werden kann. Alternativ können einzelne Druckmedien mittels der Transportvorrichtung 1 an einer separaten Ausgabe 33 ausgegeben werden.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines solchen Druckmediums 2. Das Druckmedium 2 umfasst eine Vielzahl an Kennzeichnungsschildern 20. Die Kennzeichnungsschilder 20 sind jeweils an (zumindest) einem von mehreren Stegen 21 angeformt. Die Stege 21 sind parallel zueinander und mit den Kennzeichnungsschildern 20 zwischen zwei Paaren von als Führungen dienenden Kufen 22 angeordnet. Die Stege 21 sind dabei jeweils an den Kufen 22 fixiert. Das Druckmedium 2 ist einstückig ausgebildet. Beispielsweise handelt es sich um ein Spritzgussteil. Insbesondere kann das Druckmedium 2 aus einem Kunststoff bestehen oder einen Kunststoff umfassen. Die einzelnen Kennzeichnungsschilder 20 sind von den Stegen 21 abbrechbar. So kann ein mit dem Drucker 32 bedrucktes Kennzeichnungsschild 20 z.B. an einer elektrischen oder elektronischen Komponente angebracht werden, um diese zu kennzeichnen. Die Kennzeichnungsschilder 20 weisen hierzu jeweils Rastelemente zum Verrasten mit einer jeweiligen Komponente auf.
Das Druckmedium 2 kann auch als Matte oder Karte (auf Englisch als „card“) bezeichnet werden. Es ist plattenförmig und starr. Durch das Eigengewicht des Druckmediums 2 biegt sich das Druckmedium 2 nicht oder nur unwesentlich, also wenn es beispielsweise nur an einer Seite oder Ecke gehalten wird.
Das Druckmedium 2 weist eine Länge, eine Breite und eine Höhe auf. Die Höhe ist kleiner als die Länge und die Breite. Die Breite ist kleiner als die Länge. Die Führungen 22 erstrecken sich entlang der Länge. Die Stirnseiten des Druckmediums 2 erstrecken sich über dessen Breite.
Je nach benötigter Form und Größe der Kennzeichnungsschilder 20 kann das Druckmedium 2 eine größere oder kleinere Anzahl an Kennzeichnungsschildern 20 und Stegen 21 zum Halten der Kennzeichnungsschilder 20 aufweisen.
Fig. 3 bis 7 zeigen die Transportvorrichtung 1 und deren Funktionsweise.
Die Transportvorrichtung 1 umfasst einen Rahmen 10, einen Antrieb 11 und eine Positioniereinrichtung 12.
Der Rahmen 10 ist einstückig ausgebildet, vorliegend als Strangpressprofil. Beispielsweise ist der Rahmen aus Aluminium hergestellt oder umfasst Aluminium. Der Rahmen 10 ist länglich und weist eine Längsseite auf. An verschiedenen (optional allen) stellen entlang der Längsseite weist der Rahmen 10 dieselbe Querschnittsform auf. Strangpressprofile können besonders stabil und robust ausgeführt werden.
Die Transportvorrichtung 1 weist zwei entlang einer Transportrichtung T längs erstreckte und in einer zur Transportrichtung T senkrechten seitlichen Richtung S voneinander beabstandete Führungen 100A, 100B auf. Im Allgemeinen können die Führungen 100A, 100B am Rahmen 10 befestigt oder ausgebildet sein. Im gezeigten Beispiel sind die Führungen 100A, 100B am Rahmen 10 ausgebildet, stellen vorliegend einen Teil des Rahmens 10 dar.
Der Rahmen 10 umfasst eine Basis, von der aus sich zwei Seitenflächen erstrecken. Die Seitenflächen sind parallel zueinander angeordnet. An dem jeweiligen offenen Ende der Seitenflächen ist jeweils eine der Führungen 100A, 100B ausgebildet. Der Rahmen 10 weist daher einen im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt auf. Der Rahmen 10 bildet eine Wanne aus. In Bezug auf die seitliche Richtung S bildet eine der Führungen 100A (die in Fig. 7 links dargestellte Führung 100A) ein Festlager aus. Diese Führung 100A verhindert daher eine (über Toleranzen hinausgehende) Bewegung eines darauf abgesetzten Druckmediums 2‘ in der seitlichen Richtung S. Eine Bewegung des darauf abgesetzten Druckmediums 2‘ in der seitlichen Richtung S wird durch das Festlager eingeschränkt oder ganz verhindert. Eine Bewegung des Druckmediums 2‘ entlang der Transportrichtung T ist freigegeben (und durch die Führung 100A geführt).
Die das Festlager ausbildende Führung 100A weist eine Führungsschiene 102 auf. Die Führungsschiene 102 erstreckt sich entlang der Transportrichtung T. Die Führungsschiene 102 weist eine Breite entlang der seitlichen Richtung S und eine Höhe entlang einer zur seitlichen Richtung S und zur Transportrichtung T senkrechten Höhenrichtung H auf. Ein paar von Kufen 22 des Druckmediums 2‘ umgreift die Führungsschiene 102. Das Druckmedium 2‘ ist so auf der Transportvorrichtung 1 absetzbar, dass die Führungsschiene 102 zwischen zwei Kufen 22 des Druckmediums 2‘ angeordnet ist.
Wie beispielsweise anhand der Fig. 7 und 8 ersichtlich, weist die Führungsschiene 102 einen im Querschnitt spitz zulaufenden Abschnitt 103 auf. Der spitz zulaufende Abschnitt 103 wird durch zwei in einem Winkel zueinander verlaufenden Oberflächen der Führungsschiene 102 gebildet. Das erleichtert das Aufsetzen des Druckmediums 2‘.
Ferner weist die Führungsschiene 102 eine seitliche Kante 106 auf, vorliegend zwei solcher Kanten 106, von denen der spitz zulaufende Abschnitt 103 ausgeht.
Das Festlager ist starr. Es gibt, auch während eines Beschleunigens und während eines Bremsens, nicht seitlich nach. Dadurch wird ein Schwingen vermieden, was Verbesserungen in der Druckqualität, Wiederholbarkeit und Entprellzeit ermöglicht.
Die Positioniereinrichtung 12 weist vorliegend zwei Niederhalteelemente 120, 122, jeweils in Form eines Niederhalteblechs auf. Das Niederhalteelement 120 an der das Festlager ausbildenden Führung 100A verläuft schräg zu den Führungen 100A, 100B. Vorliegend ist das Niederhalteelement 120 in einem Winkel zur durch die Transportrichtung T und die seitliche Richtung S aufgespannten Ebene ausgerichtet. Wie insbesondere anhand der Fig. 8 ersichtlich, liegt das Niederhalteelement 120 am Druckmedium 2‘ an, wenn sich dieses an der Positioniereinrichtung 12 befindet. Dabei berührt das Niederhalteelement 120 das Druckmedium 2‘ an einer Krümmung 220 eines Randes des Druckmediums 2‘. Dabei liegt ein in Fig. 8 durch ein Oval hervorgehobener linienförmiger Kontakt vor. Das erlaubt ein klemmfreies Entlanggleiten, behindert nicht den Druckvorgang und erlaubt eine präzise Positionierung. Hierbei wird eine Kraft schräg eingeleitet, mit einer Komponente entlang der Höhenrichtung H nach unten und einer Komponente entlang der seitlichen Richtung gegen das Druckmedium 2‘. Hierbei drückt das Niederhalteelement 120 eine Kufe 22 des Druckmediums 2‘ gegen die Führungsschiene 102, konkret gegen eine Kante 106 der Führungsschiene 102. Dadurch entsteht auch dort ein (in Fig. 8 wieder durch ein Oval hervorgehobener) Linienkontakt.
Die Positioniereinrichtung 12 dient somit zum Positionieren des auf den Führungen 100A, 100B gelagerten Substrats 2‘ in der seitlichen Richtung S und in der dazu senkrechten Höhenrichtung H.
Eine Einführschräge 121 des Niederhalteelements 120 erlaubt ein sicheres Einführen auch in sich verkrümmter Druckmedien 2‘.
Das Niederhalteelement 120 ist direkt am Rahmen 10 montiert, vorliegend daran angeschraubt, und zwar an einer schräg ausgebildeten Montagefläche 101 des Rahmens 10.
Die andere der Führungen 100B (nämlich die z.B. in Fig. 7 rechts dargestellte Führung 100B) bildet ein Loslager aus. Diese Führung 100B erlaubt daher eine freie Bewegung des darauf abgesetzten Druckmediums 2‘ sowohl entlang der Transportrichtung T als auch entlang der seitlichen Richtung S. Die das Loslager ausbildende Führung 100B ist vorliegend als ebene Führungsfläche ausgebildet, die im gezeigten Beispiel in einer durch die Transportrichtung T und die seitliche Richtung S aufgespannten Ebene verläuft.
Durch die Kombination aus Festlager und Loslager gönnen große Variationen in der Breite (entlang der seitlichen Richtung S) der Druckmedien 2‘ toleriert werden. Die Druckmedien 2‘ sind stets am Festlager präzise positioniert und durch die beiden Führungen 100A, 100B sicher abgestützt und gelagert.
Die Positioniereinrichtung 12 weist ferner ein an der das Loslager ausbildenden Führung 100B angeordnetes und parallel zur seitlichen Richtung S ausgerichtetes Niederhalteelement 122 auf. Dieses Niederhalteelement 122 ist also in einer durch die Transportrichtung T und die seitliche Richtung S aufgespannten Ebene erstreckt. Es verläuft parallel zur ebenen Führungsfläche der Führung 100B. Auch das Niederhalteelement 122 der das Loslager ausbildenden Führung 100B weist eine Einführschräge 123 für das Druckmedium 2‘ auf.
Die Positioniereinrichtung 12 ist vorliegend in einem Druckbereich D angeordnet, wie insbesondere anhand der Fig. 4 ersichtlich. Im Druckbereich D ist im montierten Zustand der Drucker 23 angeordnet. Der Druckbereich D ist zwischen einem Eingabebereich E und einem Ausgabebereich A angeordnet. Im Eingabebereich E können Druckmedien 2‘ zum Bedrucken auf die Transportvorrichtung 1 abgelegt werden. Im Ausgabebereich A können die bedruckten Druckmedien 2‘ von der Transportvorrichtung 1 abgenommen werden. Dies erfolgt im montierten Zustand mittels der Vereinzelungsvorrichtung 30 und der Aufstapelungsvorrichtung 31 .
Durch die Niederhalteelemente 120, 122 wird die Bedruckung der Kufen 22 ermöglicht sowie eine durchgehende wohlpositionierte Führung über den kompletten Druckbereich D erreicht. Das erlaubt besonders gute Druckresultate.
Mittels dem Antrieb 11 ist das auf den Führungen 100A, 100B gelagerte Druckmedium 2‘ entlang der Führungen 100A, 100B und damit in der Transportrichtung T verschiebbar. Der Antrieb umfasst einen Schieber 110, welcher relativ zum Rahmen 10 verschiebbar ist. Hierzu weist der Rahmen 10 mehrere Antriebsführungen 104, 105 auf. Zwei Antriebsführungen 104 sind an den gegenüberliegenden Seitenflächen des Rahmens 10 ausgebildet. Ferner ist eine Antriebsführung 105 an der Basis des Rahmens 10 ausgebildet. Laufrollen 115 des Schiebers 110 sind an den Antriebsführungen 104, 105 entlang der Transportrichtung T geführt.
Der Antrieb 11 umfasst einen Motor 112. Der Motor 112 ist vorliegend an einem längsseitigen Ende des Rahmens 10 befestigt, konkret an einer am Ende des Rahmens 10 befestigten Endplatte 15. Der Motor 112 treibt einen entlang der Transportrichtung T erstreckten Riemen 113 an. Der Riemen 113 ist um eine Rolle 114 geführt, welche an einer Endplatte 14 drehbar gelagert ist. Diese Endplatte 14 ist am dem Motor 112 gegenüberliegenden Ende des Rahmens 10 am Rahmen 10 befestigt. Der Schieber 110 ist z.B. am Riemen 113 befestigt und kann durch eine Aktivierung des Antriebs 11 , also hier folglich durch eine Aktivierung des Motors 112, entlang der Transportrichtung T und vor und zurück verschoben werden. Der Schieber 110 ist dazu ausgebildet, das auf den Führungen 100A, 100B gelagerte Druckmedium 2‘ entlang der Transportrichtung T zu schieben. Hierzu weist der Schieber 110 zumindest einen, hier zwei Arme 111 auf, welche bei einer Aktivierung des Motors 112 gegen das Druckmedium 2‘ drücken (siehe z.B. Fig. 6). Die Arme 111 berühren das druckmedium 2‘ dabei jeweils an einer Ecke. Dadurch wirkt der Schieber 110 auf die seitlichen Kufen 22 ein, sodass ein Verbiegen des Druckmediums 2‘ infolge des Antriebs verhindert werden kann.
Eine optionale Abdeckung 13 überdeckt den Riemen 113 und Teile des Schiebers 110 und schützen diese somit. Die Arme 111 des Schiebers 110 erstrecken sich durch seitliche Schlitze an der Abdeckung 13 vorbei.
Die beschriebene Transportvorrichtung 1 ermöglicht einen Ausgleich der Herstellungstoleranzen der Druckmedien 2; 2‘, beginnend bereits Ablage auf der Transportvorrichtung 1.
In Verfahren zum Transportieren eines Substrats 2; 2‘ mit der Transportvorrichtung 1 umfasst die folgenden Schritte: Anordnen des Substrats 2; 2‘ auf den Führungen 100A, 100B; und Aktivieren des Antriebs 11 zum Verschieben des Substrats 2; 2‘ entlang der Führungen 100A, 100B in der Transportrichtung T.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
Bezugszeichenliste
1 Transportvorrichtung
10 Rahmen
100A, 100B Führung
101 Montagefläche
102 Führungsschiene
103 Abschnitt
104, 105 Antriebsführung
106 Kante
11 Antrieb
110 Schieber
111 Arm
112 Motor
113 Riemen
114 Rolle
115 Laufrolle
12 Positioniereinrichtung
120 Niederhalteelement
121 Einführschräge
122 Niederhalteelement
123 Einführschräge
13 Abdeckung
14, 15 Endplatte
2; 2‘ Druckmedium (Substrat)
20 Kennzeichnungsschild
21 Steg
22 Kufe
220 Krümmung
3 Bedruckungssystem
30 Vereinzelungsvorrichtung
31 Aufstaplungsvorrichtung
32 Drucker
33 Ausgabe
A Ausgabebereich
D Druckbereich
E Eingabebereich H Höhenrichtung
S seitliche Richtung
T Transportrichtung

Claims

Patentansprüche
1 . Transportvorrichtung (1 ) zum Transportieren von Substraten (2; 2‘), umfassend einen Rahmen (10) und gekennzeichnet durch: zwei am Rahmen (10) befestigte oder ausgebildete, entlang einer Transportrichtung (T) längs erstreckte und in einer seitlichen Richtung (S) voneinander beabstandete Führungen (100A, 100B), wobei in Bezug auf die seitliche Richtung (S) eine der Führungen (100A) ein Festlager ausbildet und die andere der Führungen (100B) ein Loslager ausbildet, und einen Antrieb (11), mittels welchem ein auf den Führungen (100A, 100B) gelagertes Substrat (2; 2‘) entlang der Führungen (100A, 100B) verschiebbar ist.
2. Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Positioniereinrichtung (12) zum Positionieren eines auf den Führungen (100A, 100B) gelagerten Substrats (2; 2‘) in der seitlichen Richtung (S) und/oder in einer dazu senkrechten Höhenrichtung (H).
3. Transportvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (12) ein an einer der Führungen (100A) angeordnetes und schräg zur seitlichen Richtung (S) ausgerichtetes Niederhalteelement (120) aufweist.
4. Transportvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine schräg verlaufende Montagefläche (101) zur Montage des Niederhalteelements (120) am Rahmen (10) geformt ist.
5. Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Niederhalteelement (120) eine Einführschräge (121) aufweist.
6. Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schräg ausgerichtete Niederhalteelement (120) an der das Festlager ausbildenden Führung (100A) angeordnet ist.
7. Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (12) ein an der das Loslager ausbildenden Führung (100B) angeordnetes und parallel zur seitlichen Richtung (S) ausgerichtetes Niederhalteelement (122) aufweist.
8. Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Festlager ausbildende Führung (100A) eine Führungsschiene (102) aufweist, die sich über eine Höhe senkrecht zur Transportrichtung (T) und zur seitlichen Richtung (S) erstreckt.
9. Transportvorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (102) im Querschnitt einen spitz zulaufenden Abschnitt (103) aufweist.
10. Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Loslager ausbildende Führung (100B) als ebene Führungsfläche ausgebildet ist.
11. Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (10) in Form eines Strangpressprofils ausgebildet ist.
12. Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (10) einstückig ausgebildet ist.
13. Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (10) eine oder mehrere Antriebsführungen (104) für den Antrieb (11 ) aufweist.
14. Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11) einen Schieber (110) umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, ein auf den Führungen (100A, 100B) gelagertes Substrat (2; 2‘) zu schieben.
15. Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Substrat (2; 2‘) in Form einer Schildermatte mit mehreren herausbrechbaren Kennzeichnungsschildern auf den Führungen (100A, 100B) gelagert ist.
16. Bedruckungssystem (3) umfassend: einen Drucker (32) und die Transportvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Transportieren von Substraten (2; 2‘) zum Drucker (32) und/oder von Drucker (32) weg. Verfahren zum Transportieren eines Substrats (2; 2‘) mit einer Transportvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend die folgenden Schritte:
Anordnen eines Substrats (2; 2‘) auf den Führungen (100A, 100B); und - Aktivieren des Antriebs (11 ) zum Verschieben des Substrats (2; 2‘) entlang der
Führungen (100A, 100B).
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