JP2022512416A - 高い処理量で板状ワークピースを露光する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
目標位置(ZP)=[位置II-位置I]+[(位置III-位置II)/2]
2 (可動)テーブル装置
21 (第1)テーブル
22 (第2)テーブル
23 (共通)レール装置
3 登録ユニット
31 カメラ
32 カメラ調節装置
33 目標
34(別個の)登録装置
4 処理ユニット
41 露光ユニット
42 インクジェットユニット
5 コンピュータユニット
6 ワークピース
61 未処理/未露光ワークピース
62 片面を処理/露光されたワークピース
63 両面を処理/露光されたワークピース
64 ワークピーススタック
7 処理ハウジング
71 クリーナ
8 操作装置
81 関節腕ロボット
811 関節腕
812 (両面)ヘッド
82 ローラコンベヤ
83 フリップ装置
831 (フォーク形状の)反転フラップ
832 (長手)回転軸
833 スロット
84 (関節腕ロボット81の)グリッパ
85,86 (平行に操作される)グリッパ
9 機械ハウジング
Claims (27)
- 板状ワークピース(6)を収容するための可動テーブル装置(2)と、
前記可動テーブル装置(2)上の目標(33)を把握するための登録ユニット(3)と、
制御可能な処理経路を備えた前記ワークピース(6)を処理するための処理ユニット(4)と、
前記処理ユニット(4)と前記ワークピース(6)の間のアラインメントを制御し、登録された前記目標(33)に基づいて決定される前記ワークピース(6)の位置に依存して所定の処理を空間微分するコンピュータユニット(5)と、を有する板状ワークピースを処理する装置において、
前記可動テーブル装置(2)が、登録ユニット(3)及び処理ユニット(4)の下に直線レール領域を有する共通レール装置(23)上に2つの同一のテーブル(21,22)を有し、それにより前記テーブル(21,22)が、前記登録ユニット(3)及び前記処理ユニット(4)の完全に下で同じテーブル移動方向に前記共通レール装置(23)に沿って直線的に交互に移動でき、
前記テーブル(21,22)が前記コンピュータユニット(5)によって相互に独立して制御可能である、ことを特徴とする装置。 - 前記目標(33)の決定された位置と処理ハウジング(7)から完全に外に移動したそれぞれの前記テーブル(21,22)の積み降ろしに依存して、内側移動の間の前記目標(33)の登録のために及び外側移動の間のラインごと処理のために前記共通レール装置(23)の2つの反対側から板状ワークピース(6)を送るために、前記コンピュータユニット(5)が、板状ワークピース(6)の積み降ろしのためにテーブル移動の方向感覚、速度及び前記テーブル(21,22)の交互の内側移動及び外側移動に関して2つの前記テーブル(21,22)を独立制御する手段を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記登録ユニット(3)が、前記テーブル(21,22)の少なくとも横エッジ領域又は前記登録ユニット(3)の下を前記テーブル(21,22)の1つが通過する際に前記テーブル上に位置する前記板状ワークピース(6)の少なくとも横エッジ領域における位置マークを空間的に検出するために、テーブル移動方向と交差する直線配向を有し、少なくとも2つのセンサ領域を有する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
- 前記処理ユニット(4)が、前記板状ワークピース(6)のラインごとの処理を実行するために、前記登録ユニット(3)と平行に配置され、制御可能な処理経路を有する、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記登録ユニット(3)が、前記板状ワークピース(6)の前記目標(33)の位置を検出するためのカメラ(31)を有し、それにより前記ワークピース(6)の位置が前記コンピュータユニット(5)とワークピース寸法のプリセットにより検出でき、所定の処理を実行するために前記テーブル(21,22)の1つの内側移動を終了させ及び外側移動を開始するための信号が生成され得る、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記コンピュータユニット(5)は、内側移動を外側移動に逆転させるための遅延装置を有し、それにより、前記板状ワークピース(6)の後端が前記処理ユニット(4)の処理経路を越えたとき又は前記登録ユニット(3)の検出領域を越えたときに、2つのうちのどちらが最後に通過したかに依存して、方向の逆転が、登録ユニット(3)と処理ユニット(4)の間の距離に依存して最初に引き起こされる、ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記コンピュータユニット(5)が、前記登録ユニット(3)の感知速度及び前記処理ユニット(4)の所定の処理速度に適合された前記テーブル(21,22)の内側移動から外側移動のための様々な速度レジームを有し、前記内側移動の平均速度は前記外側移動の平均速度よりも速くなるように選択される、ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記登録ユニット(3)は、目標感知を、前記目標(33)が期待される前記テーブル(21,22)のこの領域又はそこに位置する板状ワークピース(6)に限定するためにフラッシュ照明を有する、ことを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記テーブル(21,22)の一方が、前記登録ユニット(3)により前記目標(33)を感知するための内側移動の間及び前記処理ユニット(4)によるラインごと処理のための外側移動の間に処理ハウジング(7)の内側に備えられ、前記テーブル(21,22)の他方が外側移動状態において前記ワークピース(6)の積み降ろしの前記処理ハウジング(7)の外側に案内される、ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の装置。
- テーブル移動に対して交差して平行に作用する2つのグリッパ(84;85,86)が、前記共通レール装置(23)のそれぞれの出口側に、テーブル(21,22)のそれぞれの積み降ろしのために処理ハウジング(7)の外側に設置されている、ことを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の装置。
- 両面を処理するために前記板状ワークピース(6)を提供する搬送装置が、処理ハウジング(7)の外側であって外側機械ハウジング(9)の内側に設置されており、当該搬送装置により、片面を処理されたワークピース(6)が、裏返し動作に伴って前記共通レール装置(23)の一方の出口側から前記共通レール装置(23)の他方の出口側に移行可能である、ことを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の装置。
- 2つの関節腕ロボット(81)が搬送装置として設けられ、当該関節腕ロボット(81)は処理されたワークピース(62;63)を除去しまだ完全に処理されていないワークピース(61;62)を載置するためにヘッド(812)の回転によって構成される回転可能な両面ヘッド(812)を有し、当該関節腕ロボット(81)は、片面を処理されたワークピース(62)を一方の関節腕ロボット(81)から他方に移行することで固有の裏返し動作をもたらす、ことを特徴とする請求項11に記載の装置。
- ローラコンベヤ(82)が搬送装置として設けられ、当該ローラコンベヤ(82)は前記共通レール装置(23)に隣接しており、処理されたワークピース(62;63)を除去しまだ完全に処理されていないワークピース(61;62)を載置するためにテーブル移動に対して交差して移動可能なグリッパ(85,86)の二倍装置を補充されている、ことを特徴とする請求項11に記載の装置。
- フリップ装置(83)が前記ローラコンベヤ(82)に一体化されており、当該フリップ装置(83)は、前記ローラコンベヤ(82)のローラ平面内で反転フラップ(831)の長手サイドで旋回可能なフォーク形状の反転フラップ(831)として形成され、前記板状ワークピース(6)は、前記ローラコンベヤ(82)の搬送ローラによって前記フォーク形状の反転フラップ(831)のフォーク開口内に及び旋回移動後に当該フォーク開口外に移動可能である、ことを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記フリップ装置(83)は、ローラ平面内でその長手サイドで旋回可能であって、コンベヤ平面に対する90°位置で固定可能であるように、フォーク形状の反転フラップ(831)として形成され、
前記板状ワークピース(6)は、旋回可能な長手サイドと前記フォーク形状の反転フラップ(831)のフォーク要素の間のスロット(833)を通って前記ローラコンベヤ(82)の搬送ローラによって反転せずに移動可能である、ことを特徴とする請求項14に記載の装置。 - それぞれの外へ出た前記テーブル(21,22)に積み降ろしするためにテーブル移動方向に交差して移動可能な複数のグリッパ(85,86)が、前記テーブル装置(2)の前記共通レール装置(23)のそれぞれの出口側に処理ハウジング(7)の外側に設置され、当該グリッパ(85,86)は、平行に操作されるグリッパ(85,86)の二倍装置として、前記共通レール装置(23)の出口側で、処理されたワークピース(62;63)を除去し、処理されていない又はまだ完全には処理されていないワークピース(61)を同時に設置するように形成されている、ことを特徴とする請求項1~15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記登録ユニット(3)及び前記処理ユニット(4)は、それぞれ同一の登録ユニット(3)及び処理ユニット(4)を有する両側から2つの前記テーブル(21,22)を感知し、処理するために、前記テーブル装置(2)の前記共通レール装置(23)の上で中央で互いに直接隣接した平行な二倍ユニットとして配置されており、
テーブルの内側移動の間の「オンザフライ」の登録レジーム及び処理レジームにおいて検知された、テンプレートの処理パターンからずれた位置が、テーブルの外側移動の間にすぐに考慮され、処理パターンのデータにおけるずれを考慮することで処理パターンのアラインメントのために前記目標(33)の位置に露光パターンのずれを適合させる、ことを特徴とする請求項1~16のいずれか一項に記載の装置。 - 前記登録ユニット(3)が、前記処理ユニット(4)の両側に配置された2つの登録装置(34)に分割されており、それにより両方のテーブル(21,22)のための「オンザフライ」の登録レジーム及び処理レジームが同時に、しかしそれに代えて交互に実現可能である、ことを特徴とする請求項1~17のいずれか一項に記載の装置。
- 目標感知のための前記登録ユニット(3)が、テーブル移動方向と交差する線上に配置された少なくとも2つのカメラ(31)を有し、
前記線に沿う位置が、前記ワークピース(6)上の前記目標(33)の期待される位置に依存して調節可能である、ことを特徴とする請求項1~18のいずれか一項に記載の装置。 - 前記カメラ(31)が、速いテーブル移動の間に短いシャッター時間によって画像把握を可能にするためにフラッシュ装置を装備している、ことを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 複数の目標(33)が一方のテーブル(21,22)又はワークピース(6)のエッジ領域に配置されていないとき、及び他方のテーブル(21,22)が処理レジームにあるときに、長手方向の速いテーブル移動の間に短いシャッター時間によって画像把握を可能にし、さらには遅い又は停止したテーブル移動の間にテーブル移動と交差する画像把握を可能にするために、前記カメラ(31)がフラッシュ装置を装備している、ことを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 前記処理ユニット(4)が、感光層に露光パターンを与えるためにラインごと走査露光ユニット(41)として形成されている、ことを特徴とする請求項1~21のいずれか一項に記載の装置。
- 前記露光ユニット(41)が、ポリゴンミラーによって走査されるレーザービームによってワークピース(6)を露光するための制御可能な光源を有する、ことを特徴とする請求項22に記載の装置。
- 前記処理ユニット(4)が、制御されたレーザービームによりレーザーアブレーション又はレーザー切断によってワークピース(6)を処理するために、レーザー処理ユニットとして形成されている、ことを特徴とする請求項1~21のいずれか一項に記載の装置。
- 前記処理ユニット(4)が、制御された材料塗布によりワークピース(6)を処理するために、材料堆積ユニットとして形成されている、ことを特徴とする請求項1~21のいずれか一項に記載の装置。
- 前記処理ユニット(4)が、ドナー層サブストレートの固形物を制御されたレーザー誘起フォワード移送を介してワークピース(6)に塗るために、LIFT技術に従うレーザー処理ユニットとして形成されている、ことを特徴とする請求項25に記載の装置。
- 前記処理ユニット(4)が、制御可能なノズルによって液体材料をコーティングパターンとしてワークピース(6)に塗布するために、インクジェットユニット(42)として形成されている、ことを特徴とする請求項25に記載の装置。
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