WO2012048771A1 - Prozessmaschine, insbesondere zum bearbeiten und/oder inspizieren von substraten - Google Patents

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WO2012048771A1
WO2012048771A1 PCT/EP2011/004204 EP2011004204W WO2012048771A1 WO 2012048771 A1 WO2012048771 A1 WO 2012048771A1 EP 2011004204 W EP2011004204 W EP 2011004204W WO 2012048771 A1 WO2012048771 A1 WO 2012048771A1
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transport
transport device
substrates
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process device
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PCT/EP2011/004204
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Jakob Szekeresch
Klaus Oppelt
Gerd Krause
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Ekra Automatisierungssysteme Gmbh
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    • H05K3/1216—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing

Definitions

  • Process machine in particular for processing and / or inspecting substrates
  • the invention relates to a process machine, in particular for processing and / or inspecting substrates, in particular circuit boards, printed circuit boards, solar cells or the like, with at least one transport device for transporting the substrate with at least one processing device for processing, in particular for processing and / or inspecting the substrates ,
  • the invention further relates to a method directed thereto.
  • Today platinum printers such as those used for printing of boards, especially printed circuit boards, use, have an inlet and a spout, fed via the inlet to be printed boards via a normally external conveyor and the outlet over the processed, especially printed circuit boards be removed via a normally external conveyor again, for example, fed to a further processing.
  • Today's substrate or platinum printers are integrated systems, which have the actual processing-making process device with its own transport path and the transport device for the boards within the process unit between inlet and outlet.
  • inspection devices are also integrated into the board printer which, for example, provides incorrect printing or insufficient printing. make borrowing and allow the direct rework in Platinendrucker without the substrate to be printed, so in particular the board, must be removed from the workflow.
  • the respective processing unit which consists, for example, of a screen-printing template for the passage of solder paste and a screen-printing squeegee, which applies solder paste to the board or the substrate through the screen-printing stencil, and of a lifting and conveying unit, which supplies the board for the purpose of printing the Siebdruckschablone creates and supplies to the actual place of printing / processing or dissipates, are hereby incorporated respectively in the board printer.
  • Such an integrated board printer is known for example from DE 103 1 1 821. Due to the desired high throughput speeds with consistently high and reliable precision, this requires complex and permanently secure fastenings, in particular screw connections.
  • the transport device and the process device are designed as a separate module unit that is in each case self-standing, wherein the module units can be combined with one another in such a way that the transport device carries out the transport of the boards by the process device.
  • transport device and process device according to the invention are designed as separate module units. Each of these module units is self-standing.
  • the processing unit for example the screen printing table or the screen printing stencil or the squeegee
  • the process device is detached from the transport device, the process device and the transport device are each self-standing. Storage or storage with additional means, as is common in the art, is not required. Transport equipment and process equipment can be easily separated from each other and put together again.
  • the modular units are formed in such a way that the transport device carries out the transport of the substrates through the process device.
  • the transport therefore does not take place by devices of the board printer itself, but rather by the transport device designed as a separate module unit, which is combined with the process device for this purpose. It is therefore possible to combine a transport device with one or another process device, as desired for the application.
  • the advantage over the prior art is that a first process device can be combined with the transport device and produce in the ongoing production mode, while another process device, which is not currently combined with a transport device, for a new, different production run is being converted.
  • the second process device retrofitted outside the actual production can easily be combined with the transport device, resulting in only minimal time loss for the removal of the first process device and insertion of the second process device for the same one Transport device results.
  • this also possible failures of process equipment be easily buffered, for example, if a second process device is available as a replacement, which must be inserted in the event of failure of the first process device only in their place in the production. In this way, the manufacturing operation can continue as long as the first, defective process device is upgraded.
  • the transport device and / or the process device is or are provided with or in each case with a chassis and / or with a pedestal.
  • the transport device and / or process device can be moved from one position to another without much effort.
  • Both transport device and process device advantageously have a combination of chassis and pedestal, with the chassis being activated for transporting one of the two devices, for example via a lever mechanism known in the prior art, but the chassis is deactivated for production operation and the pedestal used for fixed, steady state. In this way it is very advantageous to combine firm and reliable conditions on the one hand with easy transportability on the other hand. Furthermore, it is advantageously provided that a plurality of transport devices are provided, which can be combined with one another such that at least one common transport path is formed for the substrates.
  • the transport device according to the invention therefore does not serve solely for the transport of substrates or of substrate to be printed or processed by the process device, but is designed so that it can be formed by combining a plurality of transport devices to form a transport line.
  • the transport devices are for this purpose designed in such a manner as independent modules that at one end of the transport path, which is realized for example via a conveyor belt in the sense of an endless conveying path, the feed of the substrates and at the other end of the conveying path of the outlet, for example, the transfer to the next transport device.
  • Several such transport devices can therefore be combined to any transportation line.
  • a continuous production line or production line can be formed.
  • At least one of the process devices of the transport road can be assigned to a selectable location. Consequently, a transport device formed from a plurality of transport devices can be assigned a process device at a selectable location; in particular, it is provided that a plurality of process devices can be assigned to a transport road formed in this way. Consequently, it is possible to form a continuous transport line from a plurality of (similar) transport devices, for example as a production line, wherein process devices can be arranged at arbitrary, selectable points of this transport line.
  • process devices can perform different tasks, for example one process device the process of printing and another process device the process of board or substrate separation or inspection.
  • transport devices and process devices can be freely combined in the sequence according to selectable criteria. However, a not only from the process ago ago very advantageous, but also a spatial flexibility is achieved.
  • a process device performs only one task, such as printing the board or substrate.
  • Another, their downstream process device causes, for example, the inspection.
  • Such arrangements are not mandatory, but are intended to show that the proposed modular system of Prozeßinric.htun- gene and transport facilities the respective user extraordinarily much freedom in construction and design of its production process and its production line.
  • At least one printing device, an inspection device, a 3-trennungseinrich- device, a marking device, an identification device, a drying device and / or a furnace device are provided as a process means.
  • the different process devices can optionally be combined with the transport device. If, for example, a separation of an entire printed circuit board takes place, then the use separation device is combined with the transport device. If substrates are to be marked or marked substrates are identified, then the marking device or the identification device is connected to the transport device accordingly. For drying and / or heating, the drying and / or furnace devices are combined with the transport device.
  • process facilities can be provided.
  • the transport device has a transport road section or several transport road sections.
  • the at least one transport road section is formed by the conveying device of the transport device.
  • the transport road section is the section of the transport road formed by a plurality of transport devices, which is formed from the beginning of the conveyor to the exit of the conveyors of the respective individual transport device.
  • the transport device has a plurality of parallel transport road sections, ie that a plurality of identical or different substrates and substrate sizes can be conveyed in parallel on the same transport device but on different transport road sections.
  • At least two transport devices can be arranged next to one another transversely to the transport direction to form at least two parallel transport roads.
  • the transport devices can therefore be combined in such a way, for example, back to back, that their parallel transport road sections at least two parallel transport roads form.
  • the direction of the transport devices is here freely selectable, in particular reversible. Details show the figures.
  • each transport device and / or each process device has at least one own drive.
  • drive here is meant not only a device for moving to be transported or machined boards or the like, but each power source in the sense of Motor, which allows the transport or the implementation of the process in transport facilities or in process equipment.
  • each transport device and each process device is self-sufficient with regard to the respective operations to be performed by it.
  • the module concept of the invention is thus taken into account, namely because each transport device and each process device, taken in isolation, forms an independent unit which can be used at random locations within a production process.
  • the process device and the transport device are not dependent on drives of the production line.
  • Each process device and each transport device preferably has its own drive device for the processes to be carried out in and with it. It is further provided that the process device in each case has at least one introduction jaw for the partial or complete acceptance of at least one transport device.
  • an insertion jaw is understood as meaning an open-edged recess of the process device which, for the purpose of combination with one or more transport devices, engages over or encompasses the transport device, depending on the width of the process device. The insertion jaw consequently encompasses the at least one transport device when the process device is combined with the transport device.
  • a process device can also engage two or more transport devices, even if it is designed accordingly.
  • the process device for the partial or complete reception of the at least one trans- Port worn transversely, in particular perpendicular to the transport direction of the transport device on the latter can be driven / fed.
  • the transport direction of the boards of the at least one transport device (for example, when forming a transport line, as stated above) thus takes place in one direction, and transversely to the feeding or the feeding of the process device.
  • the process device can be easily withdrawn from an existing transport device, which is part of a transport line / production line, transversely to the transport direction of the substrates and returned again. Process equipment and transport means of a transport line can therefore be easily separated and recombined without any intervention in the transport road would be required.
  • the process device is simply removed across the course of the transport line and fed back, for example, after a conversion.
  • the transport device and the processing device on the merging of the module units on automatically coupling plug-in and / or alignment can be ensured in this way that on the one hand by the alignment with high precision required for the machining process and manufacturing position accuracy is reproducibly set and held, the automatically coupling plug-in elements in turn electrical connections, For example, to transfer energy / electricity and / or data effect.
  • the automatic coupling is preferably carried out in such a way that it is inevitable when feeding or driving transversely to the transport direction. tion of the transport device without further action by an operator.
  • the manual connection of cables and plugs / sockets can be avoided in this way.
  • the alignment elements can be designed, for example, as rails or runners or as bushes / bolt pairs which, for example, preferably have oblique or conical insertion and / or alignment aids.
  • the transport device causes the continuous inflow and outflow of substrates to be processed or processed in the process device.
  • Particularly flexible and cost-effective production lines can be formed in this way, which take into account in particular the short ArtszykJen modern electronic products, such as mobile phones.
  • the transport device has a substantially C-shape, wherein the C has an upper and a lower leg and a leg connecting the center piece, and wherein the legs of the C arranged substantially transversely to the transport direction of the transport device are.
  • the process device has a substantially C-shape, wherein the legs of the C of the process device are substantially transverse to the transport direction of the transport device of the substrate when the process device is combined with the transport device.
  • the C can also be interpreted as lying U.
  • the legs of the C of the transport device and the legs of the C-shape of the process device mesh with one another when the transport device and the process device are combined. Accordingly, the legs of the respective C-shapes of the transport device and the process device are not at the same height, so that they could be combined on impact, but have different heights with respect to a reference level, for example a floor. If the process device combined with the transport device, comb the legs of the respective C with those of the other. Details show the figures.
  • a method for processing substrates, in particular circuit boards, printed circuit boards, solar cells or the like, with at least one transport device for transporting the substrates and at least one process device, in particular for processing and / or inspecting the substrates. It is provided that the transport device and the process device are combined in such a way as separate, each self-standing module units, that the transport device carries out the transport of the substrates by the process device. The transport of the substrate by the process device is therefore different in the prior art common PCB printers, effected by the transport device.
  • FIG. 1 shows a transport device and a process device in side view
  • FIG. 2 shows a transport device and a processing device in three-dimensional representation
  • FIG. 3 shows a transport device and a processing device combined to form a board printer
  • FIG. 4 shows a production line of several platinum printers connected in series
  • FIG. 5 shows a production line of a plurality of board printers
  • FIG. 6 plugging and aligning elements on the process device and transport device;
  • Figure 8 plugging and aligning the assembly of transport device and process device to board printer.
  • FIG. 1 shows a transport device 1 and a process device 2 in a side view, wherein both TE1 and PE2 are designed as independent, self-standing module units 42.
  • the transport device 1 has a pedestal 3, which is essentially L-shaped and is provided on the underside with preferably adjustable stand elements 4 for the level-setting installation of the transport device 1.
  • the pedestal 3 carries the top side a conveyor 5, which in the present embodiment, two parallel endless conveyor elements 6, which are driven by a separate, not shown here drive 43 in the transport device 1.
  • the process device 2 has a chassis 7 with brakable transport rollers 8, which permit the process device 2 to be moved by means of the chassis 7, in particular to the transport device 1 to and from the transport device 1.
  • the process device 2 is designed for at least partially receiving the transport device 1 to this approachable.
  • the process device 2 has an insertion jaw 9 for such a receptacle, wherein when the process device 2 is fed, the insertion jaw 9 of the process device 2 surrounds at least the conveying device 5 of the transport device 1 at least on the top and bottom sides.
  • the transport device has a C-shape 10, wherein the C 11 of the C-shape 10 has an upper leg 12, which is formed by the conveyor 5, and a lower leg 13, of a to the conveyor 5 substantially parallel part the pedestal 3 of the transport device 1 is formed.
  • transport device 1 and process device 2 When pushing together of transport device 1 and process device 2 in the direction of arrow R transport device 1 and process device 2 via alignment 14 automatically when assembling transport device 1 and process device 2 in the process for carrying out, for example, the printing of substrates, in particular boards 16 with solder paste, not shown required Position brought so that the relative position of the transport device 1 and process device 2 is given to each other exactly and reproducibly. This ensures that the processing elements 15 provided for the process execution (shown only by way of example) of the process device 2 lie in correct relative position to blanks 16 conveyed on the endless conveying element 6 of the transport device 1.
  • FIG. 2 shows the transport device 1 and the process device 2 in a three-dimensional view.
  • the transport device 1 has the pedestal 3 with the alignment elements 14 on the lower legs 13 of the pedestal 3 and slide rails 17 on the upper side of the lower leg 13, which enable a defined, aligned sliding of a support element 8 of the process device 2, if the process device 2 on the transport device 1 is supplied and combined to form a process machine 19, in particular a platinum printer 20.
  • the support member 18 in this case belongs to a chassis 21 of the process device 2, which includes 18 next to the support member further stabilizing and supporting elements of the process device 2, and the rack with the Fah 7 is cooperatively connected, such that the chassis 7, the feeding of the process device 2 allowed on the transport device 1, wherein upon sliding of the support member 18 of the process device 2 on the slide rails 17 of the transport Device 1, the chassis 21 is preferably non-positively connected to the pedestal 3 of the transport device 1, so that the transport rollers 8 can be folded away on the chassis 7 of the process device 2, retracted or braked and a relative movement of the process device 2 to the transport device 1 is no longer readily and unintentionally he follows.
  • the Einzhoumaul 9 of the process device 2 in this case surrounds the conveyor 5 of the transport device 1 in such a way that it is completely overlapped by the process device 2 and funded on the endless conveyor elements 6 of the conveyor 5, not shown here substrates, such as boards, from the process device edited and / or inspected.
  • FIG. 3 shows a transport device 1 and a process device 2, which have been assembled to form the process machine 19, namely the board printer 20, and cooperate with one another.
  • the introduction jaw 9 of the process device 2 completely engages over the conveying device 5 of the transport device 1 in such a manner that boards 16 conveyed on the conveying device 5 by means of the endless conveying elements 6 can be processed by the processing elements 15 of the processing device 2.
  • processing elements 15 of the processing device 2 are designed as lifting elements 22, the boards 16 for the purpose of processing of the endless conveyor elements 6 of the transport device 1 stand out and in a suitable processing position, for example above the endless conveyor elements 6, within the process device 2 bring.
  • the lifting elements 22 lower and lay the now processed boards 16 again on the endless conveyor elements. 6 the transport device 1, so that they are conveyed out of the process device 2 by means of the transport device 1 in order to be transferred, for example, to a further, following transport device 1 for further processing or for removal.
  • FIG. 4 shows a transporting road 23 which is formed by three transport devices 1 connected in series, namely a first transporting device 24, a second transporting device 25 and a third transporting device 26.
  • the first transporting device 24 and the third transporting device 26 are in each case cooperating with a process device 2 combined, whereby in each case a pressure and / or Inspektionsmäschine 19 is formed.
  • the second transport device 25 is not combined in this illustration with a process device 2, it is therefore no process machine 19 is formed, but there is only a transport road section 27, which is formed by the second transport device 25, following the first transport means 24 and followed by the third transport means 26, the transport line 23 is formed.
  • the transport line 23 can therefore be subdivided into transport road sections 27, each transport road section 27 corresponding to the conveying length of a conveyor 5 of each transport device 1.
  • an arbitrarily long transportation line 23 suitable for the respective applications can be formed from a plurality of transport devices 1, wherein each transport device 1 is attached to each one for the processing process or desired manufacturing process necessary or useful point with a process device 2 can be combined in such a way that the processing of the boards to be machined 1 6 takes place at the desired location in the course of the manufacturing process.
  • this process device 2 exemplified by the second process device 28 located at the second transport device 25, is shown by the transport line 23, namely its Assigned transport device 1 with the respective transport road section 27, withdrawn and replaced by another process device 2, here exemplified at a 2a-processing device 29, replaced.
  • the transport line 23 is blocked with the current production process not by retooling or failure or maintenance of a single process device 2 or, as is common in the art, a single process machine unnecessarily long, but can be maintained or retrofitted process device 2 in very shortly removed from the transport line 23, so taken from the current production process and replaced by another process device 2, whereby the manufacturing process can be resumed very quickly or continued or restarted with other products.
  • a system 30 of transport devices 1 and process devices 2 can be realized to form highly flexible production lines 31.
  • FIG. 5 shows two sections of two production lines 31, namely a first production line section 32 and a second production line section 33.
  • Each production line section 32, 33 is formed by four transport devices 1, which are each paired with their backs 34 in pairs, and the transport road sections 27 each have two parallel endless conveyor elements 6, so that each production line section 32, 33 has a total of four parallel endless conveyor elements 6, that promotes four lanes.
  • an extraordinarily flexible production capacity which can be rapidly converted during production, is achieved in this way.
  • FIG. 6 shows a side view of a section of a process machine 19, namely a platinum printer 20, as described above.
  • the latter has the transport device 1 with the base frame 3 and the process device 2 with the chassis 7, as described above, the chassis 7 having transport rollers 8 but at a distance d to a stand surface 36 for the process machine 19, since the chassis 7 is pushed onto the slide rails 17 shown in Figure 2 of the pedestal 3 of the conveyor 1 and the transport rollers 8 of the base 36 to effect a safe and immovable state the process machine 19 are lifted.
  • the process device 2 is in this case positioned relative to the transport device 1 by means of the aligning elements 1 already described in Figure 2 in the desired relative position and connected and contacted by means of automatically coupling plug-in elements 37 electrically and in terms of data transmission.
  • Both the aligning elements 14 and the plug-in elements 37 are in this case designed to be self-acting, so that they inevitably receive the desired position or contacting. An intervention by an operator or machine operator is not required for aligning the transport device 1 and the process device 2 relative to one another and for contacting them.
  • the process device 2 in this case has the lifting elements 22 already described, ie the boards 16 to be processed by the endless conveying elements 6 lift the transport device 1 and bring into the relative position required for processing to processing elements 15 of the process device 2, for example screen printing 38, bring. After processing on or by means of the processing elements 1 5, the boards are returned by downward movement of the lifting elements 22 back to the endless conveyor elements 6 of the respective transport device 1, so that they can be promoted by the endless conveyor elements 6 from the area of the process device 2 addition.
  • FIG. 7 once again shows, by way of example, alignment elements 14 which are arranged between parallel running slide rails 17 on the upper side of the lower legs 13 of foot frames 3 of transport devices 1.
  • the alignment elements 14 are in this case preferably designed as leveling alignment elements 39, ie such that they can be individually adjusted in alignment of their support surfaces 40 and lateral contact surfaces 41 in such a way that the desired relative orientation of the seated on them, not shown in Figure 7, from Figure 6 but well apparent process device 2 can be effected.
  • Such alignment elements 14 are preferably cone-shaped, at least in sections, or in another geometrical shape independently effecting a desired orientation, so that the desired orientation of the sliding or then seated process device 2 relative to the transport device 1 is determined by the geometry of the alignment elements 14 of FIG alone.
  • the alignment elements 14 are in one here Not shown embodiment formed as a cup rolling, which are arranged in the pedestal 3, while preferably the support member 18 has a flat surface, which is associated with the pedestal 3 and the cup rollers / assigned.
  • the process device 2 and the transport device 1 are designed in such a way that the process device 2 is driven into the transport device 1, lowered onto the cup rollers and then aligned and fixed.
  • Figure 8 shows sections of the transport device 1 during the feeding of a process device 2, namely during the slipping of the chassis 21 on the slide rails 17.
  • the relative position of process device 2 and transport device 1 is shatig results from the aligning elements as above 14.
  • the electrical or Data-technical contact results from the self-acting plug-in elements 37, which are contacted automatically when merging process device 2 and transport device 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prozessmaschine, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren von Substraten (16), insbesondere Platinen, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit mindestens einer Transporteinrichtung (1) zum Transport der Substrate und mit mindestens einer Prozesseinrichtung (2) zum Prozessieren, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren der Substrate. Es ist vorgesehen, dass Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung als separate, jeweils selbststehende Moduleinheiten (42) ausgebildet sind, wobei die Moduleinheiten derart wählbar miteinander kombinierbar sind, dass die Transporteinrichtung den Transport der Substrate durch die Prozesseinrichtung vornimmt. Die Erfindung betrifft ferner ein auf das Inspizieren und/oder Bedrucken von Substraten, insbesondere Platinen, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit mindestens einer Transporteinrichtung zum Transport der Platinen und mindestens einer Prozesseinrichtung zum Bearbeiten und/oder Inspizieren der Substrate gerichtetes Verfahren, wobei die Transporteinrichtung und die Prozesseinrichtung derart als separate, jeweils selbststehende Moduleinheiten kombinierbar sind, dass die Transporteinrichtung den Transport der Substrate durch die Prozesseinrichtung vornimmt.

Description

Prozessmaschine, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren von Substraten
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Prozessmaschine, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren von Substraten, insbesondere Platinen, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit mindestens einer Transporteinrichtung zum Transport des Substrats mit mindestens einer Prozesseinrichtung zum Prozessieren, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren der Substrate.
Die Erfindung betrifft ferner ein hierauf gerichtetes Verfahren. Stand der Technik
Heutige Platinendrucker, wie sie beispielsweise zum Bedrucken von Platinen, insbesondere Leiterplatten, Verwendung finden, weisen einen Einlauf und einen Auslauf aus, wobei über den Einlauf die zu bedruckenden Platinen über eine im Regelfall externe Fördereinrichtung zugeführt und über den Auslauf die bearbeiteten, insbesondere bedruckten Platinen über eine im Regelfall externe Fördereinrichtung wieder abgeführt werden, beispielsweise einer Weiterverarbeitung zugeführt. Heutige Substrat- beziehungsweise Platinendrucker sind integrierte Systeme, die zwischen Zulauf und Auslauf die eigentliche Bearbeitung vornehmende Prozesseinrichtung mit ihrem eigenen Transportweg und der Transportvorrichtung für die Platinen innerhalb der Prozesseinheit aufweisen. Im Regelfall sind auch Inspekti- onseinrichtungen in den Platinendrucker integriert, die beispielsweise eine Fehlbedruckung oder eine unzureichende Bedruckung ersieht- lieh machen und die direkte Nacharbeit im Platinendrucker zulassen, ohne dass das zu bedruckende Substrat, also insbesondere die Platine, aus dem Arbeitsablauf herausgenommen werden muss. Diese Platinendrucker sind hochleistungsfähig eben gerade durch ihre ho- he Integration. Die jeweilige Bearbeitungseinheit, die beispielsweise aus einer Siebdruckschablone für den Durchtritt von Lotpaste sowie einem Siebdruckrakel besteht, das Lotpaste durch die Siebdruckschablone auf die Platine oder das Substrat aufbringt, sowie aus einer Hub- und Fördereinheit, die die Platine zum Zwecke des Bedru- ckens an die Siebdruckschablone anlegt sowie an den eigentlichen Ort der Bedruckung/Bearbeitung zuführt beziehungsweise abführt, sind hierbei jeweils in den Platinendrucker eingebaut. Ein solcher integrierter Platinendrucker ist beispielsweise aus der DE 103 1 1 821 bekannt. Aufgrund der erwünschten hohen Durchsatzgeschwindig- keiten bei gleichbleibend hoher und zuverlässiger Präzision sind hierzu aufwendige und im Dauerbetrieb sicher haltende Befestigungen, insbesondere Verschraubungen, notwendig. Hierdurch weisen im Stand der Technik bekannte, gängige Platinendrucker den Nachteil auf, dass sie beispielsweise bei einem Wechsel der Produktlinie insgesamt aus dem Produktionsablauf herausgenommen werden müssen, also die Produktionsstraße, die diesen Platinendrucker aufweist, stillsteht. Insbesondere Rüstzeiten sowie Umbauarbeiten oder auch Ausfallzeiten führen dadurch zu einem Stillstand der Produktion in der jeweiligen Produktionsstraße. Auch kann der gängige Platinendrucker nur für die Aufgabe eingesetzt werden, für die er in der jeweiligen Produktionsstraße gerade eingerichtet ist. Dadurch sind gängige Platinendrucker für Kleinserien und Anwendungen, in denen eine sehr hohe Flexibilität gefordert ist, nicht optimal geeignet, da ihre Rüstzeiten, gemessen am Produktionslauf einer Kleinserie, vergleichsweise lang sind. Insbesondere ist nachteilig, dass während der Umrüstung eines solchen Platinendruckers für ein anderes Produkt die Produktionsstraße stillsteht.
Offenbarung der Erfindung Die genannten Nachteile werden vermieden mit der vorgeschlagenen Prozessmaschine, insbesondere zum Bearbeiten, insbesondere Bedrucken, und/oder Inspizieren von Substraten, insbesondere Platinen, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit mindestens einer Transporteinrichtung zum Transport der Substrate und mit mindestens einer Prozesseinrichtung, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren der Substrate. Es ist vorgesehen, dass Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung als separate, jeweils selbststehende Moduleinheit ausgebildet sind, wobei die Moduleinheiten derart wählbar miteinander kombinierbar sind, dass die Transportein- richtung den Transport der Platinen durch die Prozesseinrichtung vornimmt. Anders als bei im Stand der Technik gängigen Platinendruckern sind erfindungsgemäß Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung als separate Moduleinheiten ausgebildet. Jede dieser Moduleinheiten ist hierbei selbststehend. Damit ist gemeint, dass sie, bezogen auf eine gegebene Arbeitshöhe, bei Verbindung oder Trennung von Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung diese gegebene Arbeitshöhe nur unwesentlich variieren. Wird bei einem gängigen Platinendrucker die Bearbeitungseinheit, also beispielsweise der Siebdrucktisch oder die Siebdruckschablone oder das Rakel ausge- baut, muss es beispielsweise auf einem Wagen oder in einem Regal gelagert werden. Wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Prozessmaschine die Prozesseinrichtung von der Transporteinrichtung gelöst, ist die Prozesseinrichtung wie auch die Transporteinrich- tung jeweils selbststehend. Ein mit zusätzlichen Mitteln erfolgendes Lagern oder Aufbewahren, wie im Stand der Technik üblich, ist hierbei nicht erforderlich. Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung lassen sich ohne Weiteres voneinander trennen und wieder zusam- menfügen. Die Ausbildung der Moduleinheiten erfolgt hierbei so, dass die Transporteinrichtung den Transport der Substrate durch die Prozesseinrichtung vornimmt. Anders als bei im Stand der Technik geläufigen integrierten Platinendruckern erfolgt der Transport demzufolge nicht durch Vorrichtungen des Platinendruckers selbst, son- dem durch die als separate Moduleinheit ausgebildete Transporteinrichtung, die zu diesem Zweck mit der Prozesseinrichtung kombiniert wird. Es ist demzufolge möglich, eine Transporteinrichtung mit der einen oder einer anderen Prozesseinrichtung zu kombinieren, je nachdem, wie dies für die Anwendung gewünscht ist. Insbesondere ergibt sich so gegenüber dem Stand der Technik der Vorteil, dass eine erste Prozesseinrichtung mit der Transporteinrichtung kombiniert sein und im laufenden Produktionsbetrieb produzieren kann, während eine andere Prozesseinrichtung, die derzeit nicht mit einer Transporteinrichtung kombiniert ist, für einen neuen, anderen Pro- duktionslauf umgerüstet wird. Die so außerhalb der eigentlichen Fertigung umgerüstete zweite Prozesseinrichtung kann bei Ende des Produktionslauf der ersten Prozesseinrichtung anstelle eben dieser ersten Prozesseinrichtung ohne Weiteres mit der Transporteinrichtung kombiniert werden, wodurch sich ein nur minimaler Zeitverlust für das Entfernen der ersten Prozesseinrichtung und Einfügen der zweiten Prozesseinrichtung zur jeweils selben Transporteinrichtung ergibt. Auf diese Weise lässt sich eine sehr viel höhere Flexibilität von Produktionsabläufen in Fertigungsstraßen erzielen. Insbesondere können so auch eventuelle Ausfälle von Prozesseinrichtungen leicht abgepuffert werden, wenn beispielsweise eine zweite Prozesseinrichtung als Ersatz zur Verfügung steht, die bei einem Ausfall der ersten Prozesseinrichtung lediglich an deren Stelle in die Fertigung eingefügt werden muss. Auf diese Weise kann der Fertigungsbetrieb weiterlaufen, solange die erste, defekte Prozesseinrichtung ertüchtigt wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung und/oder die Prozesseinrichtung mit beziehungsweise jeweils mit einem Fahrgestell und/oder mit einem Fußgestell ver- sehen ist beziehungsweise sind. Mittels des Fahrgestells lassen sich Transporteinrichtung und/oder Prozesseinrichtung ohne großen Aufwand von einer Position in eine andere bewegen. Insbesondere ist es sehr leicht möglich, zur Kombination von Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung mindestens eine der beiden Einrichtungen so zu verschieben, dass sie in Kombinationslage zur jeweils anderen verbracht werden kann. Insbesondere ist es hierbei vorteilhaft möglich, beispielsweise die Transporteinrichtung mit einem Fußgestell und die Prozesseinrichtung mit einem Fahrgestell zu versehen, sodass die Transporteinrichtung im Wesentlichen ortsunveränderlich bleibt, wohingegen die Prozesseinrichtung über das Fahrgestell leicht verschoben werden kann. Besonders vorteilhaft weisen sowohl Transporteinrichtung wie auch Prozesseinrichtung eine Kombination aus Fahrgestell und Fußgestell auf, wobei zum Transportieren einer der beiden Einrichtungen das Fahrgestell aktiviert wird, beispielswei- se über eine im Stand der Technik geläufige Hebelmechanik, für den Produktionsbetrieb aber das Fahrgestell deaktiviert und das Fußgestell zum festen, unveränderlichen Stand genutzt wird. Auf diese Weise lassen sich sehr vorteilhaft fester und zuverlässiger Stand einerseits mit leichter Transportfähigkeit andererseits kombinieren. Weiter ist vorteilhaft vorgesehen, dass mehrere Transporteinrichtungen vorgesehen sind, die derart miteinander kombinierbar sind, dass mindestens eine gemeinsame Transportstraße für die Substrate gebildet wird. Die erfindungsgemäße Transporteinrichtung dient demzufolge nicht allein dem Transport von Substraten beziehungsweise von zu bedruckendem oder zu bearbeitendem Substrat durch die Prozesseinrichtung, sondern ist so ausgestaltet, dass sie durch Kombination mehrerer Transporteinrichtungen zu einer Transportstraße ausgebildet werden kann. Die Transporteinrichtungen sind hierzu in einer solchen Art und Weise als eigenständige Module ausgebildet, dass an ihrem einen Ende des Transportweges, der beispielsweise über ein Förderband im Sinne eines Endlosförderweges realisiert ist, der Zulauf der Substrate erfolgt und am jeweils anderen Ende des Förderweges der Auslauf, beispielsweise die Übergabe an die nächste Transporteinrichtung. Mehrerer solcher Transporteinrichtungen lassen sich demzufolge zu einer beliebigen Transportstraße kombinieren. So lässt sich eine durchgehende Fertigungslinie beziehungsweise Fertigungsstraße ausbilden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass mindestens eine der Prozesseinrichtungen der Transportstraße an einer auswählbaren Stelle zuorden- bar ist. Einer aus mehreren Transporteinrichtungen gebildeten Transportstraße kann demzufolge an einer auswählbaren Stelle eine Prozesseinrichtung zugeordnet werden, insbesondere ist dabei vorgesehen, dass mehrere Prozesseinrichtungen einer so ausgebildeten Transportstraße zugeordnet werden können. Demzufolge ist es möglich, aus mehreren (gleichartigen) Transporteinrichtungen eine durchlaufende Transportstraße zu bilden, beispielsweise als Fertigungsstraße, wobei an beliebigen, auswählbaren Stellen dieser Transportstraße Prozesseinrichtungen angeordnet werden können. Wesentlich ist hierbei der Vorteil, dass verschiedene Prozesseinrichtungen verschiedene Aufgaben wahrnehmen können, beispielsweise eine Prozesseinrichtung den Vorgang des Bedruckens und eine andere Prozesseinrichtung den Vorgang der Platinen- oder Substratvereinzelung oder der Inspektion. Zur Ausbildung der Fertigungsstraße lassen sich Transporteinrichtungen und Prozesseinrichtungen im Ablauf nach wählbaren Kriterien frei kombinieren. Jedoch wird auch eine nicht nur vom Verfahrensablauf her sehr vorteilhafte, sondern auch eine räumliche Flexibilität erreicht.
Wie bereits erwähnt, ist insbesondere vorteilhaft, dass mehrere Prozesseinrichtungen vorgesehen sind, die unterschiedliche Funktionen, insbesondere Bearbeitungsfunktionen und/oder Inspektionsfunktionen für die Substrate aufweisen. Anders als bei im Stand der Technik geläufigen, integrierten Platinendruckern führt beispielsweise eine Prozesseinrichtung nur eine Aufgabe aus, beispielsweise das Bedrucken der Platine oder des Substrats. Eine andere, ihr nachgeordnete Prozesseinrichtung bewirkt beispielsweise die Inspektion. Solche Anordnungen sind nicht zwingend, sondern sollen aufzeigen, dass das vorgeschlagene modulare System aus Prozesseinric.htun- gen und Transporteinrichtungen dem jeweiligen Anwender außerordentlich viel Freiheit in Aufbau und Gestaltung seines Produktionsablaufes und seiner Fertigungsstraße lässt. Gerade für Kleinserienfertigungen mit sehr kurzen Modellzyklen ist dies außerordentlich vorteilhaft, da beispielsweise im Wesentlichen gleichbleibende Aufgaben, wie etwa das Vereinzeln von Substraten oder Inspektionsaufgaben, von einer Prozesseinrichtung vorgenommen werden können, die im Wesentlichen unverändert in der Fertigungsstraße verbleibt, wohingegen das Bedrucken der Substrate für die jeweils aktuellen, zu fertigenden Schaltkreise und Modelle von dedizierten Prozesseinrich- tungen vorgenommen wird, von denen eine bereits gerüstet wird, solang eine andere noch produziert. Für einen Wechsel des zu fertigenden Produkts wird die zunächst in Produktion befindliche Prozesseinrichtung von der Strasse weggeschoben und die Prozessein- richtung für das neue Produkt an deren Stelle eingeschoben. Alternativ ist auch möglich, beispielsweise vor oder nach der noch fertigenden Prozesseinrichtung bereits eine abgeschaltete, aber für das neue Produkt gerüstete Prozesseinrichtung in Position zu bringen, also mit der jeweiligen Transporteinheit zu kombinieren, aber noch nicht in Betrieb zu nehmen. Auf diese Weise lassen sich die Stillstand- und Rüstzeiten einer Fertigungsstraße außerordentlich stark verkürzen.
Vorzugsweise ist hierzu vorgesehen, dass wenigstens eine Druckeinrichtung, eine Inspektionseinrichtung, eine Nutzentrennungseinrich- tung, eine Markiereinrichtung, eine Identifikationseinrichtung, eine Trocknungseinrichtung und/oder eine Ofeneinrichtung als Prozesseinrichtungen vorgesehen sind. Wie oben beschrieben, können die unterschiedlichen Prozesseinrichtungen wahlweise mit der Transporteinrichtung kombiniert werden. Soll beispielsweise ein Vereinzeln einer Gesamtleiterplatte stattfinden, so wird die Nutzentrennungseinrichtung mit der Transporteinrichtung kombiniert. Sollen Substrate markiert oder markierte Substrate identifiziert werden, so werden entsprechend die Markierungseinrichtung beziehungsweise die Identifikationseinrichtung mit der Transporteinrichtung verbunden. Zum Trocknen und/oder Erhitzen werden die Trocknungs- und/oder Ofeneinrichtungen mit der Transporteinrichtung kombiniert. Selbstverständlich können auch noch andere, hier nicht genannte Prozesseinrichtungen vorgesehen werden. In einer anderen vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung einen Transportstraßenabschnitt oder mehrere Transportstraßenabschnitte aufweist. Der mindestens eine Transportstraßenabschnitt wird durch die Fördereinrichtung der Transporteinrichtung ausgebildet. Der Transportstraßenabschnitt ist der Abschnitt der von mehreren Transporteinrichtungen ausgebildeten Transportstraße, der vom Beginn der Fördereinrichtung bis zum Auslaufen der Fördereinrichtungen der jeweiligen, einzelnen Transporteinrichtung gebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung mehrere parallel verlaufende Transportstraßenabschnitte aufweist, dass also mehrere gleichartige oder unterschiedliche Substrate und Substratgrößen auf derselben Transporteinrichtung, aber auf unterschiedlichen Transportstraßenabschnitten, parallel gefördert werden können.
Bevorzugt ist weiter vorgesehen, dass mindestens zwei Transporteinrichtungen quer zur Transportrichtung zur Bildung von mindestens zwei parallelen Transportstraßen nebeneinander anordenbar sind. Die Transporteinrichtungen können demzufolge in einer solchen Weise, beispielsweise Rücken an Rücken, kombiniert werden, dass ihre parallel verlaufenden Transportstraßenabschnitte mindestens zwei parallel Transportstraßen ausbilden. Die Laufrichtung der Transporteinrichtungen ist hierbei frei wählbar, insbesondere umkehrbar. Näheres zeigen die Figuren.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass jede Transporteinrichtung und/oder jede Prozesseinrichtung mindestens einen eigenen Antrieb aufweist. Mit Antrieb ist hierbei nicht nur eine Vorrichtung zum Bewegen von zu transportierenden oder zu bearbeitenden Platinen oder ähnlichem gemeint, sondern jede Kraftquelle im Sinne eines Motors, die den Transport oder die Durchführung des Prozesses in Transporteinrichtungen beziehungsweise in Prozesseinrichtung ermöglicht. Auf diese Weise ist jede Transporteinrichtung und jede Prozesseinrichtung autark in Hinblick auf die von ihr jeweils zu be- wirkenden Operationen. Auf besonders vorteilhafte Weise wird so dem Modulgedanken der Erfindung Rechnung getragen, weil nämlich jede Transporteinrichtung und jede Prozesseinrichtung für sich genommen eine selbstständige Einheit bildet, die an wahlfreien Stellen innerhalb eines Produktionsprozesses eingesetzt werden kann. Gleichermaßen ist vorgesehen, dass die Prozesseinrichtung und die Transporteinrichtung nicht von Antrieben der Fertigungsstraße abhängig sind. Jede Prozesseinrichtung und jede Transporteinrichtung hat bevorzugt für die jeweils in ihr und mit ihr durchzuführenden Prozesse ihre eigene Antriebseinrichtung. Weiter ist vorgesehen, dass die Prozesseinrichtung jeweils mindestens ein Einführmaul für die teilweise oder gänzlich erfolgende Aufnahme mindestens einer Transporteinrichtung aufweist. Unter Einführmaul wird hierbei eine solche randoffene Ausnehmung der Prozesseinrichtung verstanden, die zur Kombination mit einer ode meh- reren Transporteinrichtungen, abhängig von der Breite der Prozesseinrichtung, die Transporteinrichtung übergreift beziehungsweise umgreift. Das Einführmaul umgreift demzufolge die mindestens eine Transporteinrichtung, wenn die Prozesseinrichtung mit der Transporteinrichtung kombiniert wird. Eine Prozesseinrichtung kann hier- bei auch zwei oder mehr Transporteinrichtungen übergreifen, auch wenn sie entsprechend ausgebildet ist.
Bevorzugt ist weiter vorgesehen, dass die Prozesseinrichtung zur teilweisen oder gänzlichen Aufnahme der mindestens einen Trans- porteinrichtung quer, insbesondere senkrecht zur Transportrichtung der Transporteinrichtung auf letztere zufahrbar/zuführbar ist. Die Transportrichtung der Platinen der mindestens einen Transporteinrichtung (beispielsweise bei Ausbildung einer Transportstraße, wie oben ausgeführt) erfolgt demzufolge in die eine Richtung, und quer dazu das Zufahren beziehungsweise das Zuführen der Prozesseinrichtung. In einer solchen Ausführungsform kann die Prozesseinrichtung von einer bestehenden Transporteinrichtung, die Teil einer Transportstraße/Fertigungsstraße ist, ohne Weiteres quer zur Trans- portrichtung der Substrate abgezogen und wieder zugeführt werden. Prozesseinrichtung und Transporteinrichtung einer Transportstraße lassen sich demzufolge leicht trennen und wieder kombinieren, ohne dass ein Eingriff in die Transportstraße erforderlich wäre. Die Prozesseinrichtung wird einfach quer zum Verlauf der Transportstraße abgezogen und wieder zugeführt, beispielsweise nach einer Umrüstung.
Besonders bevorzugt weisen die Transporteinrichtung und die Prozesseinrichtung beim Zusammenführen der Moduleinheiten selbsttätig koppelnde Steck- und/oder Ausrichtelemente auf. Beim wie oben beschriebenen Kombinieren/Zusammenführen von Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass einerseits durch die Ausrichtelemente mit hoher Präzision die für den Bearbeitungsvorgang und die Fertigung erforderliche Lagegenauigkeit reproduzierbar eingestellt und gehalten wird, wobei die selbsttätig koppelnden Steckelemente ihrerseits elektrische Verbindungen, beispielsweise zur Übertragung von Energie/Strom und/oder von Daten, bewirken. Das selbsttätige Koppeln erfolgt hierbei bevorzugt in einer solchen Art und Weise, dass es zwangsläufig beim Zuführen beziehungsweise Zufahren quer zur Transportrich- tung der Transporteinrichtung ohne weiteres Zutun eines Bedieners erfolgt. Vorteilhaft lässt sich auf diese Weise das manuelle Verbinden von Kabeln und Steckern/Buchsen vermeiden. Auch ist so sichergestellt, dass alle erforderlichen elektrischen Kontaktierungen ohne weiteres Zutun eines Benutzers/Mechanikers/Elektrikers hergestellt werden. Fehler in der räumlich-mechanischen Ausrichtung von Prozesseinrichtung und Transporteinrichtung zueinander lassen sich durch das selbsttätige Wirken der Ausrichtelemente ebenfalls vorteilhaft vermeiden. Die Ausrichtelemente können hierzu beispielsweise als Schienen oder Kufen oder als Buchsen/Bolzen-Paar ausgebildet sein, die beispielsweise bevorzugt schräge oder kegelförmige Einführ- und/oder Ausrichthilfen aufweisen.
Zur Ausbildung einer Fertigungsstraße sind so mehrere Transporteinrichtungen und mindestens eine Prozesseinrichtung vorgesehen. Die Transporteinrichtung bewirkt hierbei den kontinuierlichen Zufluss und Abfluss von zu bearbeitenden beziehungsweise in der Prozesseinrichtung bearbeiteten Substrate. Besonders flexibel und kostengünstig lassen sich auf diese Weise Fertigungsstraßen ausbilden, die insbesondere den kurzen ProduktzykJen moderner Elektronikprodukte, beispielsweise von Mobiltelefonen, Rechnung tragen.
In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Transport- einrichtung im Wesentlichen eine C-Form aufweist, wobei das C einen oberen und einen unteren Schenkel sowie ein die Schenkel verbindendes Mittelstück aufweist, und wobei die Schenkel des C im Wesentlichen quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung angeordnet sind. Weiter ist vorgesehen, dass die Prozesseinrichtung im Wesentlichen eine C-Form aufweist, wobei die Schenkel des C der Prozesseinrichtung im Wesentlichen quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung des Substrats liegen, wenn die Prozesseinrichtung mit der Transporteinrichtung kombiniert ist. Das C kann auch als liegendes U interpretiert werden.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Schenkel des C der Transporteinrichtung und die Schenkel der C-Form der Prozesseinrichtung bei Kombination von Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung miteinander kämmen. Die Schenkel der jeweiligen C-Formen von Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung liegen demzufolge nicht auf derselben Höhe, sodass sie auf Stoß kombinierbar wären, sondern weisen unterschiedliche Höhen in Bezug auf ein Referenzniveau, beispielsweise einen Fußboden, auf. Wird die Prozesseinrichtung mit der Transporteinrichtung kombiniert, kämmen die Schenkel des jeweiligen C mit denen des jeweils anderen. Näheres zeigen die Figuren.
Weiter wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Prozessieren von Substraten, insbesondere Platinen, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit mindestens einer Transporteinrichtung zum Transport der Substrate und mindestens einer Prozesseinrichtung, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren der Substrate. Dabei ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung und die Prozesseinrichtung derart als separate, jeweils selbststehende Moduleinheiten kombiniert werden, dass die Transporteinrichtung den Transport der Substrate durch die Prozesseinrichtung vornimmt. Der Transport des Substrats durch die Prozesseinrichtung wird demzufolge, anders als im Stand der Technik bei gängigen Platinendruckern, durch die Transporteinrichtung bewirkt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einzelnen Ausführungsbeispielen erläutert, ohne aber hierauf beschränkt zu sein.
Es zeigen
Figur 1 eine Transporteinrichtung und eine Prozesseinrichtung in Seitenansicht; Figur 2 eine Transporteinrichtung und eine Prozessein- richtung in dreidimensionaler Darstellung;
Figur 3 eine Transporteinrichtung und eine Prozesseinrichtung, zum Platinendrucker kombiniert;
Figur 4 eine Fertigungsstraße von mehreren hintereinander geschalteten Platinendruckern;
Figur 5 eine Fertigungsstraße von mehreren Platinendruckern;
Figur 6 Steck- und Ausrichtelemente an Prozesseinrichtung und Transporteinrichtung; Figur 7 Ausrichtelemente an der Transporteinrichtung und Figur 8 Steck- und Ausrichtelemente beim Zusammenfügen von Transporteinrichtung und Prozesseinrichtung zum Platinendrucker.
Figur 1 zeigt eine Transporteinrichtung 1 und eine Prozesseinrichtung 2 in Seitenansicht, wobei sowohl TE1 als auch PE2 als jeweils eigenständige, selbststehende Moduleinheiten 42 ausgebildet sind. Die Transporteinrichtung 1 weist ein Fußgestell 3 auf, das im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und unterseitig mit vorzugsweise verstellbaren Standelementen 4 zum niveaurichtigen Aufstellen der Transporteinrichtung 1 versehen ist. Das Fußgestell 3 trägt oberseitig eine Fördereinrichtung 5, die in vorliegendem Ausführungsbeispiel zwei parallel laufende Endlosförderelemente 6 aufweisen, die von einem eigenen, hier nicht dargestellten Antrieb 43 in der Transporteinrichtung 1 angetrieben werden. Die Prozesseinrichtung 2 weist ein Fahrgestell 7 mit bremsbaren Transportrollen 8 auf, die ein Bewegen der Prozesseinrichtung 2 mittels des Fahrgestells 7 gestatten, insbesondere auf die Transporteinrichtung 1 zu und von der Transporteinrichtung 1 weg. Die Prozesseinrichtung 2 ist zur zumindest teilweisen Aufnahme der Transporteinrichtung 1 auf diese zufahrbar ausgebildet. Zu einer solchen Aufnahme weist die Prozesseinrichtung 2 ein Einführmaul 9 auf, wobei beim Zuführen der Prozesseinrichtung 2 das Einführmaul 9 der Prozesseinrichtung 2 zumindest die Fördereinrichtung 5 der Transporteinrichtung 1 mindestens ober- und unterseitig umgreift. Hierzu weist die Transporteinrichtung eine C-Form 10 auf, wobei das C 11 der C-Form 10 einen oberen Schenkel 12 aufweist, der von der Fördereinrichtung 5 gebildet wird, sowie einen unteren Schenkel 13, der von einem zur Fördereinrichtung 5 im Wesentlichen parallelen Teil des Fußgestells 3 der Transporteinrichtung 1 gebildet wird. Beim Zusammenschieben von Transporteinrichtung 1 und Prozesseinrichtung 2 in Pfeilrichtung R werden Transporteinrichtung 1 und Prozesseinrichtung 2 über Ausrichtelemente 14 selbsttätig beim Zusammenfügen von Transporteinrichtung 1 und Prozesseinrichtung 2 in die für die Prozess- durchführung, beispielsweise das Bedrucken von Substraten, insbesondere Platinen 16 mit nicht dargestellter Lötpaste, erforderliche Position gebracht, so dass die Relativposition von Transporteinrichtung 1 und Prozesseinrichtung 2 zueinander exakt und reproduzierbar vorgegeben wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass die zur Pro- zessausführung vorgesehenen Bearbeitungselemente 15 (nur beispielhaft dargestellt) der Prozesseinrichtung 2 in korrekter Relativlage zu auf dem Endlosförderelement 6 der Transporteinrichtung 1 geförderten Platinen 16 liegen.
Figur 2 zeigt die Transporteinrichtung 1 und die Prozesseinrichtung 2 in einer dreidimensionalen Ansicht. Die Transporteinrichtung 1 weist das Fußgestell 3 mit den Ausrichtelementen 14 auf den unteren Schenkeln 13 des Fußgestells 3 sowie Gleitschienen 17 oberseitig des unteren Schenkels 13 auf, die ein definiertes, ausgerichtetes Aufgleiten eines Tragelements 8 der Prozesseinrichtung 2 ermögli- chen, wenn die Prozesseinrichtung 2 auf die Transporteinrichtung 1 zugeführt und zur Ausbildung einer Prozessmaschine 19, insbesondere eines Platinendruckers 20, kombiniert wird. Das Tragelement 18 gehört hierbei zu einem Chassis 21 der Prozesseinrichtung 2, das neben dem Tragelement 18 weitere, Stabilitätsgebende und tragende Elemente der Prozesseinrichtung 2 umfasst, und das mit dem Fah rgestell 7 zusammenwirkend verbunden ist, dergestalt, dass das Fahrgestell 7 das Zuführen der Prozesseinrichtung 2 auf die Transporteinrichtung 1 gestattet, wobei bei Aufgleiten des Tragelements 18 der Prozesseinrichtung 2 auf die Gleitschienen 17 der Transport- einrichtung 1 das Chassis 21 bevorzugt kraftschlüssig mit dem Fußgestell 3 der Transporteinrichtung 1 verbunden wird, so dass die Transportrollen 8 am Fahrgestell 7 der Prozesseinrichtung 2 weggeklappt, eingezogen oder gebremst werden können und eine Relativbewegung der Prozesseinrichtung 2 zur Transporteinrichtung 1 nicht mehr ohne Weiteres und ungewollt erfolgt. Das Einführmaul 9 der Prozesseinrichtung 2 umgreift hierbei die Fördereinrichtung 5 der Transporteinrichtung 1 in einer solchen Weise, dass diese vollständig von der Prozesseinrichtung 2 übergriffen ist und auf den Endlosförderelementen 6 der Fördereinrichtung 5 geförderte, hier nicht dargestellte Substrate, beispielsweise Platinen, von der Prozesseinrichtung 2 bearbeitet und/oder inspiziert werden können.
Figur 3 zeigt eine Transporteinrichtung 1 und eine Prozesseinrichtung 2, die zur Ausbildung der Prozessmaschine 19, nämlich des Platinendruckers 20, zusammengefügt wurden und miteinander zusammenwirken. Das Einführmaul 9 der Prozesseinrichtung 2 übergreift die Fördereinrichtung 5 der Transporteinrichtung 1 in einer solchen Weise vollständig, dass auf der Fördereinrichtung 5 mittels den Endlosförderelementen 6 geförderte Platinen 16 von den Bearbeitungselementen 15 der Prozesseinrichtung 2 bearbeitet werden können. Hierzu sind unterseitig der Fördereinrichtung 5 im gezeigten, zusammengefügten Zustand liegende Bearbeitungselemente 15 der Prozesseinrichtung 2 als Hebelemente 22 ausgebildet, die die Platinen 16 zum Zwecke der Bearbeitung von den Endlosförderelementen 6 der Transporteinrichtung 1 abheben und in eine geeignete Bearbeitungsposition, beispielsweise oberhalb der Endlosförderelemente 6, innerhalb der Prozesseinrichtung 2 bringen. Nach Abschluss der Bearbeitung senken sich die Hebelemente 22 ab und legen d ie nun bearbeiteten Platinen 16 wieder auf die Endlosförderelemente 6 der Transporteirichtung 1 , so dass diese mittels der Transporteinrichtung 1 aus der Prozesseinrichtung 2 hinaus gefördert werden, um beispielsweise an eine weitere, nachfolgende Transporteinrichtung 1 zur weiteren Bearbeitung oder zum Abtransport übergeben zu werden.
Figur 4 zeigt eine Transportstraße 23, die von drei hintereinander geschalteten Transporteinrichtungen 1 gebildet wird, nämlich einer ersten Transporteinrichtung 24, einer zweiten Transporteinrichtung 25 und einer dritten Transporteinrichtung 26. Die erste Transporteinrichtung 24 sowie die dritte Transporteinrichtung 26 sind hierbei jeweils mit einer Prozesseinrichtung 2 zusammenwirkend kombiniert, wodurch jeweils eine Druck- und/oder Inspektionsmäschine 19 ausgebildet wird. Die zweite Transporteinrichtung 25 ist in dieser Darstellung nicht mit einer Prozesseinrichtung 2 kombiniert, es wird demzufolge keine Prozessmaschine 19 ausgebildet, sondern es liegt lediglich ein Transportstraßenabschnitt 27 vor, der von der zweiten Transporteinrichtung 25 gebildet ist, die im Anschluss an die erste Transporteinrichtung 24 und gefolgt von der dritten Transporteinrichtung 26 die Transportstraße 23 ausbildet. Die Transportstraße 23 lässt sich demzufolge in Transportstraßenabschnitte 27 unterteilen, wobei jeder Transportstraßenabschnitt 27 der Förderlänge einer Fördereinrichtung 5 einer jeden Transporteinrichtung 1 entspricht. Mehrere Transportstraßenabschnitte 27, die von mehreren Transporteinrichtungen 1 und deren jeweiliger Fördereinrichtung 5 mit den Endlosförderelementen 6 verwirklicht werden, bilden demzufolge die Transportstraße 23 aus. So lässt sich eine für die jeweiligen Anwendungen passende, beliebig lange Transportstraße 23 aus mehreren Transporteinrichtungen 1 ausbilden, wobei jede Transporteinrichtung 1 an jeder für den Bearbeitungsprozess beziehungsweise den ge- wünschten Fertigungsprozess notwendigen oder sinnvollen Stelle mit einer Prozesseinrichtung 2 in einer solchen Weise kombiniert werden kann, dass die Bearbeitung der zu bearbeitenden Platinen 1 6 jeweils an der gewünschten Stelle im Zuge des Fertigungsprozesses erfolgt. Ist im Zuge einer solchen Transportstraße 23 eine Prozesseinrichtung 2 auszuwechseln, weil sie beispielsweise defekt ist oder umgerüstet werden soll, wird diese Prozesseinrichtung 2, beispielhaft für die an der zweiten Transporteinrichtung 25 befindlich gewesene zweite Prozesseinrichtung 28 dargestellt, von der Transportstraße 23, nämlich der ihr zugewiesenen Transporteinrichtung 1 mit dem jeweiligen Transportstraßenabschnitt 27, abgezogen und durch eine andere Prozesseinrichtung 2, vorliegend beispielhaft dargestellt an einer 2a-Prozesseinrichtung 29, ersetzt. Auf diese Weise wird die Transportstraße 23 mit dem jeweils laufenden Herstellungsprozess nicht durch Umrüstzeiten oder Ausfälle oder Wartungsarbeiten einer einzelnen Prozesseinrichtung 2 beziehungsweise, wie im Stand der Technik üblich, einer einzelnen Prozessmaschine unnötig lange blockiert, vielmehr kann die zu wartende oder umzurüstende Prozesseinrichtung 2 in sehr kurzer Zeit von der Transportstraße 23 abgezo- gen, also aus dem laufenden Fertigungsprozess genommen und durch eine andere Prozesseinrichtung 2 ersetzt werden, womit der Fertigungsprozess sehr schnell wieder aufgenommen oder fortgeführt oder mit anderen Produkten neu gestartet werden kann. Hierdurch lässt sich ein System 30 von Transporteinrichtungen 1 und Prozesseinrichtungen 2 zur Ausbildung höchst flexibler Fertigungsstraßen 31 verwirklichen.
Figur 5 zeigt zwei Abschnitte von zwei Fertigungsstraßen 31 , nämlich einen ersten Fertigungsstraßenabschnitt 32 und einen zweiten Fertigungsstraßenabschnitt 33. Jeder Fertigungsstraßenabschnitt 32, 33 wird gebildet von vier Transporteinrichtungen 1 , die jeweils mit ihren Rücken 34 paarweise aneinander gestellt sind, und deren Transportstraßenabschnitte 27 jeweils zwei parallele Endlosförderelemente 6 aufweisen, so dass jeder Fertigungsstraßenabschnitt 32, 33 insgesamt vier parallel laufende Endlosförderelemente 6 aufweist, also vierspurig fördert. Den einzelnen Transporteinrichtungen 1 , die die Transportstraßenabschnitte 27 der Transportstraße 23 ausbilden, ist jeweils eine Prozesseinrichtung 2 zusammenwirkend zugeordnet, wobei, beispielsweise um eine Bearbeitungsstation von einer ersten Fertigungsstraße 34 aufgrund der Erfordernisse der Produktfertigung auf eine zweite Fertigungsstraße 35 zu übertragen, eine oder mehrere der Transporteinrichtungen 2 von der ersten Fertigungsstraße 34 abgekoppelt und mit einer Transporteinrichtung der zweiten Fertigungsstraße 35 kombiniert werden kann/können. Sehr vorteilhaft ist es daher zum schnellen Wechsel von Bearbeitungsschritten/Bearbeitungsstationen möglich, Prozesseinrichtungen 2 einer Fertigungsstraße 31 , beispielsweise der ersten Fertigungsstraße 34, auf eine andere Fertigungsstraße 31 , beispielsweise die zweite Fertigungsstraße 35, zu wechseln. Insbesondere bei sehr kurzlebigen Produkten und Elektronikprodukten mit kurzen Produktzyklen ist auf diese Weise eine außerordentlich flexible, in der laufenden Produktion schnell umstellbare Fertigungskapazität bewirkt. Es ist demzufolge nicht nur möglich, wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt, innerhalb ein- und derselben Fertigungsstraße 31 eine Prozesseinrichtung 2 gegen eine andere Prozesseinrichtung 2 auszutauschen, wenn beispielsweise die Prozesseinrichtung 2, die getauscht werden soll, defekt ist oder umgerüstet werden soll, sondern es ist darüber hinaus, wie in Figur 5 gezeigt auch möglich, Prozesseinrichtungen 2 von einer Fertigungsstraße 31 zu einer anderen Fertigungsstraße 31 zu übernehmen, beispielsweise von der ersten Fertigungsstraße 34 zur zweiten Fertigungsstraße 35. Auch hier werden sehr vorteilhaft die Vorzüge des Systems 30 von Transporteinrichtungen 1 und Prozesseinrichtungen 2 im Sinne kombinierbarer Moduleinheiten 42 aufgezeigt.
Figur 6 zeigt in Seitenansicht einen Abschnitt einer wie vorstehend beschrieben gebildeten Prozessmaschine 19, nämlich eines Platinendruckers 20. Dieser weist, wie beschrieben, die Transporteinrichtung 1 mit dem Fußgestell 3 und die Prozesseinrichtung 2 mit dem Fahrgestell 7 auf, wobei das Fahrgestell 7 Transportrollen 8 aufweist, die aber mit Abstand d zu einer Standfläche 36 für die Prozessmaschine 19 liegen, da das Fahrgestell 7 auf die in Figur 2 gezeigten Gleitschienen 17 des Fußgestells 3 der Transporteinrichtung 1 aufgeschoben und die Transportrollen 8 von der Standfläche 36 zur Bewirkung eines sicheren und unverrückbaren Standes der Prozessmaschine 19 abgehoben sind. Die Prozesseinrichtung 2 wird hierbei relativ zur Transporteinrichtung 1 mittels der bereits in Figur 2 beschriebenen, hier noch einmal dargestellten Ausrichtelemente 1 in gewünschter Relativlage positioniert und mittels selbsttätig koppelnden Steckelementen 37 elektrisch und in Hinblick auf die Datenübertragung verbunden und kontaktiert. Sowohl die Ausrichtelemente 14 wie auch die Steckelemente 37 sind hierbei selbststätig wirkend ausgebildet, so dass sie zwangsläufig die gewünschte Position beziehungsweise Kontaktierung aufnehmen. Ein Eingriff eines Be- dieners oder Maschinenführers ist zur Ausrichtung von Transporteinrichtung 1 und Prozesseinrichtung 2 relativ zueinander sowie zur Kontaktierung derselben nicht erforderlich. Die Prozesseinrichtung 2 weist hierbei die bereits beschriebenen Hebeelemente 22 auf, d ie die zu bearbeitenden Platinen 16 von den Endlosförderelementen 6 der Transporteinrichtung 1 abheben und in die zur Bearbeitung erforderliche Relativlage zu Bearbeitungselementen 15 der Prozesseinrichtung 2, beispielsweise Siebdruckeinrichtungen 38, bringen. Nach Bearbeitung an oder mittels der Bearbeitungselemente 1 5 werden die Platinen durch Abwärtsbewegung der Hebelemente 22 wieder auf die Endlosförderelemente 6 der jeweiligen Transporteinrichtung 1 zurückgelegt, so dass diese mittels der Endlosförderelemente 6 aus dem Bereich der Prozesseinrichtung 2 hinaus gefördert werden können. Figur 7 zeigt noch einmal beispielhaft Ausrichtelemente 14, die zwischen parallel laufenden Gleitschienen 17 oberseitig der unteren Schenkel 13 von Fußgestellen 3 von Transporteinrichtungen 1 angeordnet sind. Die Ausrichtelemente 14 sind hierbei bevorzugt als nivellierbare Ausrichtelemente 39 ausgebildet, also dergestalt, dass sie individuell in Ausrichtung ihrer Auflageflächen 40 beziehungsweise seitlichen Anlageflächen 41 in einer solchen Weise feinjustiert werden können, dass die gewünschte Relativausrichtung der auf sie aufsitzenden, in Figur 7 nicht dargestellten, aus Figur 6 aber gut ersichtlichen Prozesseinrichtung 2 bewirkbar ist. Solche Ausrichtele- mente 14 sind bevorzugt zumindest abschnittsweise konusförmig oder in einer anderen, eine gewünschte Ausrichtung selbstständig bewirkenden geometrischen Formgebung ausgebildet, so dass sich die gewünschte Ausrichtung der aufgleitenden beziehungsweise dann aufsitzenden Prozesseinrichtung 2 relativ zur Transporteinrich- tung 1 durch die Geometrie der Ausrichtelemente 14 von allein einstellt.
Alternativ zu der Ausbildung der Ausrichtelemente 14 als nivellierbare Ausrichtelemente 39, sind die Ausrichtelemente 14 in einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel als Topfrollen ausgebildet, die in dem Fußgestell 3 angeordnet sind, während bevorzugt das Tragelement 18 eine ebene Fläche aufweist, die dem Fußgestell 3 beziehungsweise den Topfrollen zugeordnet/zuordenbar ist. Vorzugsweise sind die Prozesseinrichtung 2 und die Transporteinrichtung 1 dabei derart ausgebildet, dass die Prozesseinrichtung 2 in die Transporteinrichtung 1 gefahren, auf die Topfrollen abgesenkt und dann ausgerichtet und fixiert wird.
Figur 8 zeigt abschnittsweise die Transporteinrichtung 1 während des Zuführens einer Prozesseinrichtung 2, nämlich während des Aufgleitens von deren Chassis 21 auf die Gleitschienen 17. Hierbei ergibt sich die Relativlage von Prozesseinrichtung 2 und Transporteinrichtung 1 selbststätig durch die wie vorstehend ausgeführten Ausrichtelemente 14. Die elektrische beziehungsweise datentechnische Kontaktierung ergibt sich durch die selbststätig wirkenden Steckelemente 37, die beim Zusammenführen von Prozesseinrichtung 2 und Transporteinrichtung 1 selbststätig kontaktiert werden.

Claims

Ansprüche
1 . Prozessmaschine, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren von Substraten, insbesondere Platinen, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit mindestens einer Transporteinrich- tung zum Transport der Substrate und mit mindestens einer Prozesseinrichtung zum Prozessieren, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren der Substrate, dadurch gekennzeichnet, dass Transporteinrichtung (1) und Prozesseinrichtung (2) als separate, jeweils selbststehende oduleinheiten ausgebildet sind, wobei die Moduleinheiten (42) derart wählbar miteinander kombinierbar sind, dass die Transporteinrichtung (1) den Transport der Substrate (16) durch die Prozesseinrichtung (2) vornimmt.
2. Prozessmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1 ) und/oder die Prozesseinrich- tung (2) mit beziehungsweise jeweils mit einem Fahrgestell (7) und/oder mit einem Fußgestell (3) versehen ist/sind.
3. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Transporteinrichtungen (1 ) vorgesehen sind, die derart miteinander kombinierbar sind, dass mindestens eine gemeinsame Transportstraße (23) für die Substrate (16) gebildet wird.
4. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Prozesseinrichtungen (2) der Transportstraße (1) an einer auswählbaren Stelle zuordenbar ist.
5. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Prozesseinrichtungen (2) vorgesehen sind, die unterschiedliche Funktionen, insbesondere Bearbeitungsfunktionen und/oder Inspektionsfunktionen für die Sub- strate (16) aufweisen.
6. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Druckeinrichtung, eine Inspektionseinrichtung, eine Nutzentrennungseinrichtung, eine Markiereinrichtung, eine Identifikationseinrichtung, eine Trocknungs- und/oder Ofeneinrichtung als Prozesseinrichtung (2) vorgesehen sind.
7. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1) einen Transportstraßenabschnitt (27) oder mehrere Transportstra- ßenabschnitte (27) aufweist.
8. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Transporteinrichtungen (1 ) quer zur Transportrichtung zur Bildung von mindestens zwei parallelen Transportstraßen (23) nebeneinander anorden- bar sind.
9. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Transporteinrichtung ( 1 ) und/oder jede Prozesseinrichtung (2) mindestens einen eigenen Antrieb (43) aufweist.
10. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesseinrichtung (2) je- weils mindestens ein Einführmaul (9) für die teilweise oder gänzlich erfolgende Aufnahme mindestens einer Transporteinrichtung (1 ) aufweist.
1 1. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesseinrichtung (2) zur teilweisen oder gänzlichen Aufnahme der mindestens einen Transporteinrichtung (1) quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung (1 ) auf letztere zufahrbar/zuführbar ist.
12. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesseinrichtung (2) und die Transporteinrichtung (1) beim Zusammenführen der Moduleinheiten (42) selbsttätig koppelnde Steck- und/oder Ausrichtelemente (37,14) aufweisen.
13. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung einer Fertigungsstraße (31 ) mehrere Transporteinrichtungen (1 ) und mindestens eine Prozesseinrichtung (2) vorgesehen sind.
14. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1) im Wesentlichen eine C-Form (10) aufweist, wobei das C (1 1) einen oberen (12) und einen unteren Schenkel (13) sowie ein die Schenkel (12, 13) verbindendes Mittelstück aufweist, und wobei die Schenkel (12, 13) des C (1 1 ) im Wesentlichen quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung (l )angeordnet sind.
15. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesseinrichtung (2) im Wesentlichen eine C-Form (10) aufweist, wobei die Schenkel (12, 13) des C (11) der Prozesseinrichtung (2) im Wesentlichen quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung (1 ) der Platinen (16) liegen, wenn die Prozesseinrichtung (2) mit der Transporteinrichtung (1) kombiniert ist.
16. Prozessmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (12, 13) des C (11) der Transporteinrichtung (1 ) und die Schenkel (12, 13) der C- Form (10) der Prozesseinrichtung (2) bei Kombination von Transporteinrichtung (1 ) und Prozesseinrichtung (2) miteinander kämmen .
17. Verfahren zum Inspizieren und/oder Bearbeiten von Substraten, insbesondere Platinen, Leiterplatten, Solarzellen oder derglei- chen, mit mindestens einer Transporteinrichtung zum Transport der Substrate und mindestens einer Prozesseinrichtung, insbesondere zum Bearbeiten und/oder Inspizieren der Substrate, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporleinrichtung und die Prozesseinrichtung derart als separate, jeweils selbststehende Moduleinheiten kombiniert werden, dass die Transporteinrichtung den Transport der Substrate durch die Prozesseinrichtung vornimmt.
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