WO2020094242A1 - Vorrichtung und verfahren zum automatisierten entfernen eines schutzfilms von einer oberfläche eines optischen bauelements - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum automatisierten entfernen eines schutzfilms von einer oberfläche eines optischen bauelements Download PDF

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WO2020094242A1
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edge
edge reinforcement
protective film
reinforcement
protected
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PCT/EP2018/080845
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French (fr)
Inventor
Valentin Muela
Daniel VEITH
Original Assignee
Schunk Sonosystems Gmbh
Ultrasonics Steckmann Gmbh
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Publication date
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • B24B13/0057—Deblocking of lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B43/006—Delaminating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for the automated removal of a protective film from a surface of an optical component.
  • Optical components are used in particular to deflect, focus or expand a light beam.
  • optical components in the form of optical lenses or mirrors can be used in optical devices such as microscopes, telescopes, projectors, etc. or in glasses.
  • the optical components usually have concave and / or convex curved surfaces.
  • Optical components are usually very smooth on a surface, for example by polishing the surface. Furthermore, optical components are often one with mechanical
  • the protective film usually consists of plastic and usually has a sufficient thickness of, for example, more than 50 pm, often more than 100 pm or 200 pm, around the surface of the optical surface that it covers
  • the protective film can in particular be a thin film which is applied, in particular glued, to the surface of the optical component to be protected.
  • the protective film can be elastic, in particular stretchable.
  • this protective film In order not to disturb the optical properties of the component, for example, this protective film generally has to be removed again before the optical component is put into practical use.
  • Damage to the optical component can be removed from the surface of the optical component.
  • a device for the automated removal of a protective film from a surface of an optical component to be protected has a holder for holding the optical component
  • Edge reinforcement displacement device configured to apply an edge reinforcement, which locally strengthens the mechanical strength of the protective film, to tensile load along at least 10% of an outer edge of the protective film on the protective film.
  • the edge reinforcement displacement device is configured after the application of the edge reinforcement
  • Edge reinforcement interact mechanically with the edge reinforcement and the protective film by pulling on the edge reinforcement in one
  • the method has at least the following steps: first, an edge reinforcement, which locally strengthens the mechanical strength of the protective film, is applied to the protective film in a load-bearing manner along at least 10% of an outer edge of the protective film. The protective film is then removed from the surface to be protected by interacting with the edge reinforcement and pulling the edge reinforcement in a pull-off direction away from the outer edge.
  • Protective film are initially mechanically reinforced by locally reinforcing the edge, i.e. a structure or a component that the edge
  • This edge reinforcement can, for example, by
  • the protective film can then be removed from the surface to be protected by using the edge reinforcement shifting device to apply the edge reinforcement previously applied in this way Direction away from the outer edge of the surface to be protected.
  • the approach presented takes into account the knowledge that it is difficult to grasp the edge of a protective film applied to an optical component or to interact with it using automated technical means in order to be able to remove the protective film without the surface to be protected to pollute or even damage. It is therefore proposed to first apply an additional edge reinforcement to the edge of the protective film, with which technical means can then interact automatically and pull the protective film away from the optical element.
  • the protective film itself can have an insufficient mechanical resilience and can tend to tear when removed from the optical component. Because of its mostly small film thickness and / or its mostly very stretchy
  • the protective film tends to tear in plastic material, especially if it is only pulled locally, that is, at certain points. Therefore, the approach presented here suggests that
  • the edge reinforcement can thus extend over a sufficient length along the edge of the
  • a mechanical connection of the edge reinforcement to the edge of the protective film should at least be able to withstand tensile loads to such an extent that it can withstand the forces required to pull the protective film off the surface to be protected.
  • the protective film to be removed can be a thin film.
  • the protective film can have a thickness of typically between 0.01 mm and 1 mm, usually between 0.1 mm and 0.5 mm.
  • the protective film can be made
  • the protective film can be made of polyethylene (PE) or polypropylene (PP).
  • a self-adhesive layer can be provided on a surface of the protective film facing the surface to be protected.
  • Protective film can be bendable and / or stretchable.
  • the tensile strength of the protective film can be at least so low that when trying to lift the protective film locally at an edge from the surface to be protected there can be a significant risk that the protective film will tear.
  • Removing the protective film from the surface to be protected can also be referred to as loosening the protective film or unblocking the surface to be protected.
  • the surface to be protected can be a surface of the optical
  • Be component that should be particularly protected against damage can be a smooth, possibly previously polished, surface of the optical component.
  • the surface to be protected can be concave or convex.
  • the surface to be protected can be round or oval or have a different geometry.
  • the surface to be protected can be a spherical or aspherical surface of an optical lens.
  • the holder is configured to hold the optical component during the removal of the protective film.
  • the component can, for example, on its surface to be protected
  • the holder can hold the optical component reversibly detachably.
  • the holder can hold the optical component using a negative pressure or vacuum.
  • the edge reinforcement application device is designed to apply the edge reinforcement to the edge of the protective film.
  • Edge reinforcement can be understood as a measure by which the Edge of the protective layer is locally mechanically reinforced so that it can withstand greater mechanical loads than would be the case without such edge reinforcement.
  • the Edge of the protective layer is locally mechanically reinforced so that it can withstand greater mechanical loads than would be the case without such edge reinforcement.
  • Edge reinforcement cause, for example, when pulling the
  • the edge reinforcement can be designed such that the edge of the protective film reinforced with it can be subjected to at least 50%, preferably at least 100%, at least 200% or at least 500%, higher tensile forces before the protective film is induced to tear than when a protective film without edge reinforcement would be the case.
  • the edge reinforcement application device should also be set up to apply the edge reinforcement not only in a quasi-punctiform manner.
  • edge reinforcement should be along at least 10%
  • the edge reinforcement should preferably be along the edge of the protective film
  • Circumferential segment of at least 36 °, preferably at least 54 °, at least 72 °, at least 108 °, at least 144 ° or at least 180 ° can be applied. In this way it can be achieved that a force acting on the edge reinforcement is transmitted to the protective film over a sufficient length. Local force peaks can thus be avoided or reduced. In particular, it can be avoided that the protective film is excessively stretched under a local force and then tears, so that a remainder of the protective film then remains on the surface to be protected.
  • the edge reinforcement should be applied along the edge of the protective film. In terms of position, this edge typically corresponds to an edge located on the circumference of the optical component.
  • the edge reinforcement can extend right up to this edge or at least be very close to the edge, for example with a distance of less than 3 mm or less than 1 mm, so that when a tensile force is exerted on the edge reinforcement, the one with the
  • Edge reinforcement connected edge of the protective film from the edge of the optical component can be lifted off and ultimately completely removed from the surface to be protected.
  • the edge reinforcement should be attached to the protective film with sufficient tensile strength.
  • Connection between the edge reinforcement and the edge of the protective film may be stronger than a mechanical connection between the protective film and the surface of the component to be protected. Accordingly, pulling on the edge reinforcement should not cause the edge reinforcement to detach from the protective film, but rather to detach the protective film from the optical component.
  • the edge reinforcement shifting device should be able to interact mechanically with the previously applied edge reinforcement and then the protective film by exerting a tensile force on the
  • the edge reinforcement displacement device can interact with the edge reinforcement, for example by frictional engagement, for example by gripping or clamping the edge reinforcement.
  • the edge reinforcement displacement device can have, for example, a gripper unit.
  • Interaction for example by placing in a structure in the
  • Edge reinforcement is intervened or hooked.
  • the edge reinforcement can, for example, form a type of eyelet into which a hook of the edge reinforcement displacement device can engage.
  • the protective film can be detached from the surface to be protected by pulling on the edge reinforcement in a pull-off direction away from the outer edge of the protective film.
  • the pull-off direction can generally be directed away from the edge.
  • the pull-off direction can be directed orthogonally to the surface to be protected away from the surface to be protected, as a result of which the protective film is lifted off transversely to the surface to be protected.
  • the direction of deduction can be used parallel to the surface to be protected away from the outer edge of the protective film, so that the protective film along the
  • An effective deduction direction can also be made up vectorially from the aforementioned two deduction directions.
  • the edge reinforcement application device is configured to apply an edge reinforcement element to the protective film as the edge reinforcement or as part of the edge reinforcement on the outer edge of the protective film.
  • an edge reinforcing element can be prefabricated and provided as a separate component, in order to then attach it to the
  • the edge reinforcement element can consist of a material and / or have a structure which give the edge reinforcement element sufficient mechanical strength and / or which make it possible to fasten the edge reinforcement element to the protective film with sufficient tensile strength.
  • the edge reinforcement element can be made of plastic and can thus be provided inexpensively.
  • the edge reinforcement element can be one or more pieces. For example, that
  • Edge reinforcement element as a textile material composed of fibers.
  • the edge reinforcement application device can be configured to apply the edge reinforcement in an adhesive manner to the protective film.
  • the edge reinforcement can be made using the
  • Edge reinforcement application device can be non-positively applied to the protective film using an adhesive.
  • the adhesive itself can be applied sufficiently thickly so that it can act as an edge reinforcement after curing.
  • the adhesive can glue a separate edge reinforcement element to the protective film.
  • the edge reinforcement application device can do this
  • the adhesive can be any material, preferably a liquid that can be processed and cured or crosslinked as quickly as possible, in particular plastic.
  • the adhesive can be activated in different ways.
  • the adhesive can contain two components that react chemically with one another and can thus be activated chemically.
  • the adhesive can be activated thermally, by radiation, in particular UV radiation, by pressure or in some other way.
  • a hot glue can be used as the adhesive, which is flowable at elevated temperature, but after cooling has hardened and adheres to the surface of the protective film.
  • edge reinforcement element with a self-adhesive layer beforehand, so that it only needs to be suitably positioned on the edge of the protective film and then pressed on.
  • the edge reinforcement can be formed with a porous edge reinforcement element and the
  • Edge reinforcement applicator may be configured to
  • edge reinforcement element Arrange edge reinforcement element on the edge of the protective film and then apply a flowable adhesive to pores of the edge reinforcement element.
  • the edge reinforcing element can be provided with pores, into which an adhesive can penetrate and thus, after hardening, can form a connection that can withstand high tensile loads.
  • the edge reinforcement element can be pore-like
  • the hardened adhesive can form a positive connection with the
  • the adhesive can therefore be passed in a simple manner from the outside edge reinforcement element already correctly arranged are applied and then reach through the pores to the underlying surface of the protective film.
  • This can be a process control or an embodiment of the edge reinforcement application device
  • the edge reinforcement application device can be configured to use an edge reinforcement element as the edge reinforcement or as part of the edge reinforcement
  • a separate edge reinforcement element can be provided that can be cohesively connected to the protective film by means of a welding process in order to generate an edge reinforcement that can withstand high tensile loads.
  • various fusion welding processes such as hot caulking, heating element welding, heating coil welding, laser transmission welding or hot gas welding, or different pressure welding processes, such as high frequency welding,
  • Circular welding, rotary friction welding, ultrasonic welding or vibration welding can be used.
  • Non-contact welding processes in particular appear advantageous.
  • partial areas of a surface of the edge reinforcement element and on the surface of the protective film can be temporarily liquefied by irradiation with a laser beam or
  • Edge reinforcement applicator include an adhesive dispenser configured to apply a bead of adhesive along the outer edge of the protective film.
  • the edge reinforcement application device can have an adhesive dispenser, which does not apply adhesive only as a thin layer, around two components such as that
  • the adhesive dispenser can be designed to attach a thick bead of adhesive to the outer edge of the protective film.
  • This bead can have a thickness or a volume which is sufficient for the adhesive itself to act as edge reinforcement after the adhesive has hardened.
  • the bead of adhesive can therefore do that alone
  • the adhesive bead can form part of the edge reinforcement, another part of the edge reinforcement being formed, for example, by a glued-on edge reinforcement element.
  • the entire edge reinforcement is composed of different parts.
  • a part can be formed by a tab-like, glued-on edge reinforcement element with which the edge reinforcement displacement device can interact well, but which is relatively small and, for example, only extends over a short length along the edge of the protective film.
  • a remainder of the edge reinforcement can be formed by an adhesive bead so that the entire edge reinforcement extends over at least 10% of the outer edge of the protective film.
  • the edge reinforcement element should be connected to the adhesive bead so that it can withstand tensile loads.
  • the edge reinforcement displacement device can be configured to interact with the edge reinforcement in a force-fitting manner.
  • the edge reinforcement displacement device can grip around the edge reinforcement in order to apply a tensile force to the
  • edge reinforcement need not be structurally designed in a special way.
  • Edge reinforcement displacement device should, however, be designed in such a way, that is to say, for example, have a mechanism such as a gripping arm in order to be able to grip the edge reinforcement and then be able to pull it away from the edge of the protective film.
  • the edge reinforcement displacement device can be configured to interact with the edge reinforcement in a form-fitting manner.
  • the edge reinforcement can have, for example, a recess in the form of an eye or an eyelet, into which the edge reinforcement displacement device can engage in order to then be able to exert a tensile force on the edge reinforcement.
  • Edge reinforcement can be structurally complex to enable the desired positive engagement.
  • the edge reinforcement displacement device can then be very simple
  • the edge reinforcement may be constructed, for example as a hook, in order to be able to pull the edge reinforcement away from the edge of the protective film after the hook engages.
  • Embodiments of the device described herein can be used to carry out the method according to the second aspect of the invention and to be able to automatically remove a protective film from the surface of an optical element to be protected.
  • the edge reinforcement is first applied and then the protective film is pulled off the surface of the optical component to be protected by pulling the edge reinforcement in the removal direction away from the outer edge of the protective film.
  • edge reinforcement extends over a sufficiently long distance of at least 10% of the outer edge of the protective film in order to be able to transmit the tensile force required for pulling off sufficiently and thus to be able to avoid tearing of the protective film during removal.
  • the edge reinforcement can, as described above, be designed in various ways and / or be sufficiently resilient to the surface of the train
  • FIG. 1 shows a perspective view of a device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a top view of an optical component in the form of a lens with an edge reinforcement attached to it.
  • DESCRIPTION OF ADVANTAGEOUS EMBODIMENTS 1 shows, roughly schematically, a device 1 according to the invention for the automated removal of a protective film 7 from a surface 9 of an optical component 3 to be protected.
  • the optical component 3 is a round optical lens 5 and the surface 9 to be protected is a convexly curved one Surface of this lens 5.
  • the device 1 includes a holder 11, a
  • Application device 13 and the edge reinforcement displacement device 15 mainly by the functions to whose
  • the edge reinforcement application device 13 can apply an edge reinforcement 17 along an outer edge 19 of the optical component 3.
  • the edge reinforcement application device 13 can grip a prefabricated edge reinforcement element 21, for example with the aid of a gripper 25 which is attached to a robot arm 27, and at a desired location on the edge 19 of the optical component 3
  • edge reinforcement element 21 is not prefabricated as a separate component and then gripped by the edge reinforcement application device 13 and positioned and attached to the protective film 7 and then remains there as a disposable component and is ultimately disposed of together with the protective film 7, but rather that
  • Edge reinforcement element 21 itself part of the edge reinforcement
  • the edge reinforcement application device 13 can have a permanently installed edge reinforcement element 21 on a robot arm 27. This edge reinforcing element 21 can then on the edge 19 of the
  • Protective film 7 arranged and glued, for example.
  • An adhesive connection used here should be strong enough to be able to pull off the protective film 7 from the surface 9 to be protected. After the protective film 7 has been removed, however, the adhesive connection should be detachable again. For example, the
  • Edge reinforcement element 21 can be loosened and disposed of.
  • Edge reinforcement element 21 itself can, however, be reused.
  • Such a multi-use edge reinforcement element 21 can be manufactured in a more complex manner than an edge reinforcement element 21 that can only be used once
  • reusable edge reinforcing element 21 made of higher quality materials such as metal and / or have structures that are more complex to manufacture than cheap disposable products.
  • the edge reinforcement application device 13 can have an adhesive dispenser 29, which can optionally be displaced via a further robot arm 31 and with the aid of which adhesive 45 can be deposited on the edge 19 of the optical component 3.
  • the adhesive 45 can be applied between the edge reinforcing element 21 and the outwardly facing surface of the protective film 7.
  • the edge reinforcement element 21 can advantageously be made porous or with through openings 47 so that the adhesive 45 can be applied to the edge reinforcement element 21 and then reach the surface of the protective film 7 through the pores or through openings 47.
  • a bead 23 can be deposited on the edge 19 of the optical component 3 with the aid of the adhesive dispenser 29, which bead can form the edge reinforcement 17 or part of the edge reinforcement 17.
  • FIG. 2 shows a plan view of an optical lens 5 provided with edge reinforcement 17.
  • the edge reinforcement 17 extends along part of the circumference of the round lens 5 over an angular range a. This angular range a should be at least 36 °,
  • edge reinforcement 17 are preferably more than 60 °, so that a force exerted on the edge reinforcement 17 can be transmitted over the largest possible area to the protective film 7 mechanically connected to the edge reinforcement 17 and thus local tearing of the protective film 7 can be avoided.
  • the edge reinforcement 17 can form a tab 33 in a central region.
  • the tab 33 can protrude laterally and / or upwards over the edge 19 of the protective film 7 and form an eyelet 35.
  • the edge reinforcement displacement device 15 can interact mechanically with the edge reinforcement 17 and pull the protective reinforcement 7 away from the surface 9 to be protected by pulling the edge reinforcement 17 in a pull-off direction 37 away from the outer edge 19.
  • the pull-off direction 37 runs away from the partial area of the edge 19 of the protective film 7, to which the edge reinforcement 17 is attached, and upwards or backwards in the direction of an opposite one
  • the edge reinforcement displacement device 15 can in turn have a type of robot arm 39 on which a hook 41 is arranged.
  • the robot arm 39 can guide the hook 41 in such a way that it can engage in a form-fitting manner in the eyelet 35 of the tab 33 so that the edge reinforcement 17 can then be pulled off in the pull-off direction 37.
  • the edge reinforcement displacement device 15 can grip the edge reinforcement with a type of gripper and then pull in the pull-off direction 37.
  • the entire edge reinforcement displacement device 15 can possibly be moved translationally along the lens 5 via a rail 43.
  • 3 (a), (b) show two stages during a method according to the invention for removing the protective film 7 from the surface 9 to be protected.
  • the edge reinforcement 7 is first applied to the edge 19 of the lens 5, as shown in FIG. 3 (a).
  • an edge reinforcing element 21 is placed on the edge 19 of the lens
  • the adhesive 45 can through pore-like through openings 47 in the
  • Protective film 7 arrive and thus glue both components together tensile load.
  • a temporally protruding tab 33 is formed on the edge reinforcing element 21.
  • the edge reinforcement displacement device 15 can cooperate with the edge reinforcement 17 and pull the protective film 7 away from the surface 9 to be protected, as shown in FIG. 3 (b).
  • the hook 41 can be inserted into the eyelet 35 in the tab 33 by means of the robot arm 39 and then that
  • the protective film 7 can be automatically removed from the optical component 3.

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatisierten Entfernen eines Schutzfilms (7) von einer zu schützenden Oberfläche (9) eines optischen Bauelements (3) beschrieben. Die Vorrichtung (1) weist eine Halterung (11) zum Halten des optischen Bauelements (3), eine Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13) und eine Randverstärkungsverlagerungseinrichtung (15) auf. Die Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13) ist dazu konfiguriert, eine Randverstärkung (17), welche eine mechanische Belastbarkeit des Schutzfilms (7) lokal verstärkt, entlang zumindest 10 % eines äußeren Randes (19) des Schutzfilms (17) an dem Schutzfilm (17) auf Zug belastbar aufzubringen. Die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung (15) ist dazu konfiguriert, nach dem Aufbringen der Randverstärkung (17) mit der Randverstärkung (17) mechanisch zusammenzuwirken und den Schutzfilm (7) durch Ziehen an der Randverstärkung (17) in einer Abzugrichtung (37) weg von dem äußeren Rand (19) von der zu schützenden Oberfläche (9) abzuziehen.

Description

VORRICHTUNG UN D VERFAHREN ZUM AUTOMATISIERTEN ENTFERNEN EIN ES SCHUTZFILMS VON EINER OBERFLÄCHE EINES OPTISCH EN BAUELEM ENTS
GEBIET DER ERFIN DUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum automatisierten Entfernen eines Schutzfilms von einer Oberfläche eines optischen Bauelements.
HINTERGRU ND DER ERFINDU NG
Optische Bauelemente dienen insbesondere dazu, um einen Lichtstrahl abzulenken, zu fokussieren oder auf zu weiten. Beispielsweise können optische Bauelemente in Form von optischen Linsen oder Spiegeln in optischen Geräten wie Mikroskopen, Teleskopen, Projektoren, etc. oder auch in Brillen eingesetzt werden. Die optischen Bauelemente weisen hierbei meist konkav und/oder konvex gekrümmte Oberflächen auf.
Dabei sind optische Bauelemente an einer Oberfläche meist sehr glatt ausgebildet, beispielsweise indem die Oberfläche poliert wurde. Ferner sind optische Bauelemente oft mit einem gegen mechanische
Beschädigungen und/oder Kratzer empfindlichen Material wie
beispielsweise Glas oder transparentem Kunststoff ausgebildet. Um eine Oberfläche eines optischen Bauelements gegen Beschädigungen, insbesondere gegen Kratzer, zu schützen, ist es üblich, auf dieser
Oberfläche beispielsweise während einer Bearbeitung des optischen Bauelements oder während eines Transports des optischen Bauelements eine dünne Schicht in Form eines Schutzfilms aufzubringen. Der Schutzfilm besteht meist aus Kunststoff und weist üblicherweise eine ausreichende Dicke von beispielsweise mehr als 50 pm, oft mehr als 100 pm oder 200 pm, auf, um die von ihm bedeckte Oberfläche des optischen
Bauelements vor einem direkten mechanischen Kontakt beispielsweise mit Kratzer- oder Kerben-verursachenden Gegenständen zu schützen. Der Schutzfilm kann insbesondere eine dünne Folie sein, die auf die zu schützende Oberfläche des optischen Bauelements aufgebracht, insbesondere aufgeklebt, wird. Der Schutzfilm kann elastisch, insbesondere dehnbar sein.
Um beispielsweise optische Eigenschaften des Bauelements jedoch nicht zu stören, muss dieser Schutzfilm vor dem praktischen Einsatz des optischen Bauelements in der Regel wieder entfernt werden.
Herkömmlich werden Schutzfilme von optischen Bauelementen oft manuell entfernt. Hierzu wird meist ein Rand des Schutzfilms
beispielsweise mit einer Pinzette gegriffen und der Schutzfilm dann von der darunterliegenden Oberfläche gezogen. Allerdings ist ein solches manuelles Entfernen von Schutzfilmen mühselig. Außerdem kann beim Greifen des Randes des Schutzfilms ein Risiko von mechanischen
Beschädigungen an dem optischen Bauelement bestehen.
Es wurden Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, um Schutzfilme automatisiert und mit geringem Beschädigungsrisiko von optischen Bauelementen entfernen zu können. Beispielsweise werden in der DE 10 2017 001 679 Al und der EP 2 042 265 Bl eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abblocken einer Linse bzw. ein Verfahren zum Entkoppeln des Trägers und Entfernen des Schutzfilms von Linsen während der Herstellung beschrieben. Dabei wird der Schutzfilm mithilfe eines oder mehrerer Fluidstrahlen von der Oberfläche einer Linse entfernt. Dies kann jedoch einen verhältnismäßig hohen apparativen Aufwand erfordern. Außerdem kann es dabei zu einer Verschmutzung der optischen Linse kommen, wodurch eine anschließende Reinigung der Linse notwendig werden kann. Außerdem kann es durch den Fluidstrahl zu Schädigungen der optischen Oberfläche der Linse kommen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wurde somit erkannt, dass ein Bedarf an einer Vorrichtung sowie einem Verfahren bestehen kann, mithilfe derer ein Schutzfilm von einer
Oberfläche eines optischen Bauelements vollständig automatisiert oder zumindest teilweise automatisiert in einfacher und/oder risikoarmer Weise entfernt werden kann. Insbesondere kann ein Bedarf an einer Vorrichtung bzw. einem Verfahren bestehen, mithilfe derer ein Schutzfilm ohne übermäßigen apparativen Aufwand, ohne übermäßigen Arbeitsaufwand, in zuverlässiger Weise und/oder ohne übermäßiges Risiko für
Beschädigungen des optischen Bauelements von der Oberfläche des optischen Bauelements entfernt werden kann.
Einem solchen Bedarf kann mit dem Gegenstand eines der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum automatisierten Entfernen eines Schutzfilms von einer zu schützenden Oberfläche eines optischen Bauelements vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist eine Halterung zum Halten des optischen Bauelements,
eine Randverstärkungsaufbringeinrichtung und eine
Randverstärkungsverlagerungseinrichtung auf. Die Randverstärkungs aufbringeinrichtung ist dazu konfiguriert, eine Randverstärkung, welche eine mechanische Belastbarkeit des Schutzfilms lokal verstärkt, entlang zumindest 10 % eines äußeren Randes des Schutzfilms an dem Schutzfilm auf Zug belastbar aufzubringen. Die Randverstärkungsverlagerungs einrichtung ist dazu konfiguriert, nach dem Aufbringen der
Randverstärkung mit der Randverstärkung mechanisch zusammenzuwirken und den Schutzfilm durch Ziehen an der Randverstärkung in einer
Abzugrichtung weg von dem äußeren Rand von der zu schützenden Oberfläche abzuziehen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum
automatisierten Entfernen eines Schutzfilms von einer zu schützenden
Oberfläche eines optischen Bauelements vorgeschlagen. Das Verfahren weist zumindest folgende Schritte auf: zunächst wird eine Randverstärkung, welche eine mechanische Belastbarkeit des Schutzfilms lokal verstärkt, auf Zug belastbar entlang zumindest 10 % eines äußeren Randes des Schutzfilms an dem Schutzfilm aufgebracht. Anschließend wird der Schutzfilm von der zu schützenden Oberfläche durch Zusammenwirken mit der Randverstärkung und Ziehen der Randverstärkung in einer Abzugrichtung weg von dem äußeren Rand abgezogen.
Ohne den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken, können Ideen und mögliche Merkmale zu Ausführungsformen der
Erfindung unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen
Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Wie einleitend angemerkt, wurden Schutzfilme von optischen
Bauelementen bisher entweder mühselig manuell oder mit hohem
apparativen Aufwand unter Einsatz von mit hohem Druck applizierten
Fluidstrahlen entfernt.
Kurz zusammengefasst wird hierin ein neuer Ansatz vorgestellt, um
Schutzfilme von optischen Bauelementen automatisiert und mit relativ geringem Aufwand lösen zu können. Dabei soll der äußere Rand des
Schutzfilms zunächst dadurch mechanisch verstärkt werden, dass lokal eine Randverstärkung, d.h. eine Struktur oder ein Bauelement, welches den
Rand des Schutzfilms mechanisch verstärkt, auf dem Schutzfilm
aufgebracht wird. Diese Randverstärkung kann beispielsweise durch
Anbringen eines zuvor separat vorgefertigten Randverstärkungselements und/oder durch Aufbringen einer Wulst aus Klebstoff ausgebildet werden. Anschließend kann der Schutzfilm von der zu schützenden Oberfläche abgezogen werden, indem mithilfe der Randverstärkungsverlagerungs einrichtung die zuvor derart aufgebrachte Randverstärkung in einer Richtung weg von dem äußeren Rand von der zu schützenden Oberfläche abgezogen wird.
Der vorgestellte Ansatz trägt einerseits der Erkenntnis Rechnung, dass es schwierig ist, mit automatisierbaren technischen Mitteln den Rand eines auf ein optisches Bauelement aufgebrachten Schutzfilms direkt zu greifen bzw. mit diesem zusammenzuwirken, um den Schutzfilm dann abziehen zu können, ohne dabei die zu schützende Oberfläche zu verschmutzen oder gar zu schädigen. Daher wird vorgeschlagen, am Rand des Schutzfilms zunächst eine zusätzliche Randverstärkung aufzubringen, mit der dann technische Mittel automatisiert Zusammenwirken und über diese den Schutzfilm von dem optischen Element abziehen können.
Andererseits wurde erkannt, dass der Schutzfilm selbst eine unzureichende mechanische Belastbarkeit aufweisen kann und beim Abziehen von dem optischen Bauelement dazu neigen kann, zu reißen. Aufgrund seiner meist geringen Filmdicke und/oder seines meistens stark dehnbaren
Kunststoffmaterials tendiert der Schutzfilm insbesondere, wenn an ihm nur lokal, das heißt quasi punktuell, gezogen wird, dazu, einzureißen. Daher wird mit dem hier vorgestellten Ansatz vorgeschlagen, die
Randverstärkung derart auszubilden, dass sie die mechanische
Belastbarkeit des Schutzfilms lokal verstärkt und außerdem diese
Randverstärkung zumindest entlang 10 % des äußeren Randes des
Schutzfilms an dem Schutzfilm anzubringen. Die Randverstärkung kann sich somit über eine ausreichende Länge entlang des Randes des
Schutzfilms bzw. über einen ausreichenden Anteil des Umfangs des Schutzfilms erstrecken, sodass einwirkende Zugkräfte beim Abziehen des Schutzfilms ausreichend flächig verteilt werden und ein Einreißen des Schutzfilms vermieden werden kann. Eine mechanische Anbindung der Randverstärkung an den Rand des Schutzfilms sollte dabei zumindest so stark auf Zug belastbar sein, dass sie den zum Abziehen des Schutzfilms von der zu schützenden Oberfläche benötigten Kräften standhalten kann.
Nachfolgend werden mögliche Details und Vorteile der hierin vorgestellten Vorrichtung bzw. des hierin vorgestellten Verfahrens und von deren Ausführungsformen erläutert. Der zu entfernende Schutzfilm kann eine dünne Folie sein. Der Schutzfilm kann eine Dicke von typischerweise zwischen 0,01 mm und 1 mm, meist zwischen 0,1 mm und 0,5 mm aufweisen. Der Schutzfilm kann aus
Kunststoff, insbesondere einem Polymer, bestehen. Beispielsweise kann der Schutzfilm aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) bestehen. An einer zu der zu schützenden Oberfläche hin gerichteten Oberfläche des Schutzfilms kann eine selbstklebende Schicht vorgesehen sein. Der
Schutzfilm kann biegbar und/oder dehnbar sein. Eine Reißfestigkeit des Schutzfilms kann dabei zumindest derart gering sein, sodass beim Versuch, den Schutzfilm lokal an einem Rand ziehend von der zu schützenden Oberfläche abzuheben ein signifikantes Risiko bestehen kann, dass der Schutzfilm reißt.
Das Entfernen des Schutzfilms von der zu schützenden Oberfläche kann auch als Lösen des Schutzfilms oder Entblocken der zu schützenden Oberfläche bezeichnet werden.
Die zu schützende Oberfläche kann eine Oberfläche des optischen
Bauelements sein, die besonders gegen Beschädigungen geschützt werden soll. Insbesondere kann sie eine glatte, eventuell zuvor polierte, Oberfläche des optischen Bauelements sein. Die zu schützende Oberfläche kann konkav oder konvex gewölbt sein. Die zu schützende Oberfläche kann rund oder oval sein oder eine andere Geometrie aufweisen.
Insbesondere kann die zu schützende Oberfläche eine sphärische oder asphärische Oberfläche einer optischen Linse sein.
Die Halterung ist dazu konfiguriert, dass optische Bauelement während des Entfernens des Schutzfilms zu halten. Hierzu kann das Bauelement beispielsweise an seiner der zu schützenden Oberfläche
entgegengesetzten Seite und/oder an Rändern an der Halterung fixiert sein. Die Halterung kann das optische Bauelement reversibel lösbar halten. Zum Beispiel kann die Halterung das optische Bauelement mithilfe eines Unterdrucks oder Vakuums halten.
Die Randverstärkungsaufbringeinrichtung ist dazu eingerichtet, am Rand des Schutzfilms die Randverstärkung aufzubringen. Als eine solche
Randverstärkung kann eine Maßnahme verstanden werden, mit der der Rand der Schutzschicht lokal mechanisch verstärkt wird, sodass er größeren mechanischen Belastungen standhalten kann, als dies ohne eine solche Randverstärkung der Fall wäre. Insbesondere soll die
Randverstärkung bewirken, dass beispielsweise beim Abziehen des
Schutzfilms von der zu schützenden Oberfläche durch die dabei wirkenden Kräfte kein Einreißen des Schutzfilms bewirkt wird. Beispielsweise kann die Randverstärkung derart ausgebildet sein, dass der mit ihr verstärkte Rand des Schutzfilms zumindest 50 %, vorzugsweise zumindest 100 %, zumindest 200 % oder zumindest 500 %, höheren Zugkräften ausgesetzt werden kann, bevor ein Reißen des Schutzfilms induziert wird, als dies bei einem Schutzfilm ohne Randverstärkung der Fall wäre.
Die Randverstärkungsaufbringeinrichtung soll ferner dazu eingerichtet sein, die Randverstärkung nicht nur quasi punktförmig aufzubringen.
Stattdessen soll die Randverstärkung entlang zumindest 10 %,
vorzugsweise entlang zumindest 15 %, zumindest 20 %, zumindest 30 %, zumindest 40 % oder zumindest 50 %, des äußeren Randes des Schutzfilms aufgebracht werden. Mit anderen Worten soll die Randverstärkung vorzugsweise entlang dem Rand des Schutzfilms über ein
Umfangssegment von wenigstens 36°, vorzugsweise wenigstens 54°, wenigstens 72°, wenigstens 108°, wenigstens 144° oder wenigstens 180° aufgebracht werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine auf die Randverstärkung wirkende Kraft über eine ausreichende Länge hin wirkend auf den Schutzfilm übertragen wird. Lokale Kraftspitzen können damit vermieden bzw. reduziert werden. Insbesondere kann vermieden werden, dass sich der Schutzfilm unter einer lokalen Krafteinwirkung übermäßig gedehnt wird und dann reißt, sodass danach ein Rest des Schutzfilms an der zu schützenden Oberfläche verbleibt.
Die Randverstärkung soll dabei entlang des Randes des Schutzfilms aufgebracht werden. Dieser Rand entspricht positionsmäßig typischerweise einer am Umfang des optischen Bauelements befindlichen Kante. Die Randverstärkung kann dabei direkt bis an diese Kante reichen oder zumindest sehr nahe zu der Kante benachbart sein, beispielsweise mit einem Abstand von weniger als 3 mm oder weniger als 1 mm, sodass bei Ausüben einer Zugkraft auf die Randverstärkung der mit der
Randverstärkung verbundene Rand des Schutzfilms von der Kante des optischen Bauelements her abgehoben und letztendlich vollständig von der zu schützenden Oberfläche abgezogen werden kann.
Die Randverstärkung sollte hierbei ausreichend auf Zug belastbar an dem Schutzfilm angebracht sein. Insbesondere sollte eine mechanische
Verbindung zwischen der Randverstärkung und dem Rand des Schutzfilms stärker sein als eine mechanische Verbindung zwischen dem Schutzfilm und der zu schützenden Oberfläche des Bauelements. Dementsprechend soll ein Ziehen an der Randverstärkung kein Ablösen der Randverstärkung von dem Schutzfilm sondern ein Ablösen des Schutzfilms von dem optischen Bauelement bewirken können.
Die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung soll mit der zuvor aufgebrachten Randverstärkung mechanisch Zusammenwirken können und dann den Schutzfilm durch Ausüben einer Zugkraft auf die
Randverstärkung von der zu schützenden Oberfläche des Bauelements abziehen.
Die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung kann hierbei mit der Randverstärkung beispielsweise kraftschlüssig Zusammenwirken, zum Beispiel durch ein Greifen oder Klemmen der Randverstärkung. Hierzu kann die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung beispielsweise eine Greifereinheit aufweisen. Alternativ kann die Randverstärkungs
verlagerungseinrichtung formschlüssig mit der Randverstärkung
Zusammenwirken, beispielsweise indem in eine Struktur in der
Randverstärkung eingegriffen oder eingehakt wird. Hierzu kann die Randverstärkung beispielsweise eine Art Öse ausbilden, in die ein Haken der Randverstärkungsverlagerungseinrichtung eingreifen kann.
Sobald die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung auf Zug belastbar mit der Randverstärkung zusammenwirkt, kann durch Ziehen an der Randverstärkung in einer Abzugrichtung weg von dem äußeren Rand des Schutzfilms der Schutzfilm von der zu schützenden Oberfläche abgelöst werden. Die Abzugrichtung kann dabei allgemein weg von dem Rand gerichtet sein. Beispielsweise kann die Abzugrichtung orthogonal zu der zu schützenden Oberfläche weg von der zu schützenden Oberfläche gerichtet sein, wodurch der Schutzfilm quer zu der zu schützenden Oberfläche abgehoben wird. Alternativ oder ergänzend kann die Abzugrichtung parallel zu der zu schützenden Oberfläche weg von dem äußeren Rand des Schutzfilms gerichtet sein, sodass der Schutzfilm entlang der zu
schützenden Oberfläche parallel zu dieser abgezogen wird. Eine effektive Abzugrichtung kann sich auch vektoriell aus den zuvor genannten beiden Abzugrichtungen zusammensetzen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Randverstärkungs aufbringeinrichtung dazu konfiguriert, ein Randverstärkungselement als die Randverstärkung oder als Teil der Randverstärkung an dem äußeren Rand des Schutzfilms an dem Schutzfilm aufzubringen.
Anders ausgedrückt kann ein Randverstärkungselement als separates Bauteil vorgefertigt und bereitgestellt werden, um es dann an dem
Schutzfilm anbringen zu können. Das Randverstärkungselement kann aus einem Material bestehen und/oder eine Struktur aufweisen, die dem Randverstärkungselement eine ausreichende mechanische Festigkeit verleihen und/oder die es ermöglichen, das Randverstärkungselement ausreichend auf Zug belastbar an dem Schutzfilm zu befestigen.
Beispielsweise kann das Randverstärkungselement aus Kunststoff bestehen und somit kostengünstig bereitgestellt werden. Das Randverstärkungs element kann ein- oder mehrstückig sein. Beispielsweise kann das
Randverstärkungselement als Textilmaterial aus Fasern zusammengesetzt sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Randverstärkungsaufbring einrichtung dazu konfiguriert sein, die Randverstärkung klebend auf dem Schutzfilm aufzubringen.
Mit anderen Worten kann die Randverstärkung mithilfe der
Randverstärkungsaufbringeinrichtung unter Einsatz eines Klebstoffs auf dem Schutzfilm kraftschlüssig aufgebracht werden. Hierbei kann der Klebstoff selbst ausreichend dick aufgebracht werden, um nach dem Aushärten als Randverstärkung wirken zu können. Alternativ kann der Klebstoff ein separates Randverstärkungselement mit dem Schutzfilm verkleben.
Die Randverstärkungsaufbringeinrichtung kann hierzu einen
Klebstoffdispenser aufweisen, mit dem der Klebstoff appliziert werden kann. Der Klebstoff kann dabei ein beliebiger, vorzugsweise flüssig verarbeitbarer und möglichst schnell aushärtender bzw. vernetzender Stoff, insbesondere Kunststoff, sein. Der Klebstoff kann in unterschiedlicher Weise aktivierbar sein. Beispielsweise kann der Klebstoff zwei miteinander chemisch reagierende Komponenten beinhalten und somit chemisch aktiviert werden. Alternativ kann der Klebstoff thermisch, durch Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, durch Druck oder in anderer Weise aktiviert werden. Alternativ kann als Klebstoff ein Heißkleber eingesetzt werden, der bei erhöhter Temperatur fließfähig, nach dem Abkühlen aber ausgehärtet und an der Oberfläche des Schutzfilms haftend ist.
Alternativ ist vorstellbar, das Randverstärkungselement vorab mit einer selbstklebenden Schicht zu versehen, sodass es lediglich geeignet am Rand des Schutzfilms positioniert und dann angepresst werden braucht.
Gemäß einer konkreten Ausführungsform kann die Randverstärkung mit einem porösen Randverstärkungselement ausgebildet sein und die
Randverstärkungsaufbringeinrichtung dazu konfiguriert sein, das
Randverstärkungselement an dem Rand des Schutzfilms anzuordnen und anschließend einen fließfähigen Klebstoff auf Poren des Randverstärkungs elements aufzutragen.
Anders ausgedrückt kann das Randverstärkungselement mit Poren versehen sein, in die ein Klebstoff eindringen kann und somit nach dem Aushärten eine auf Zug hoch belastbare Verbindung eingehen kann.
Insbesondere kann das Randverstärkungselement mit porenartigen
Durchgangsöffnungen versehen sein bzw. offenporig ausgestaltet sein. Nachdem ein solches Randverstärkungselement geeignet an dem Rand des Schutzfilms angeordnet wurde, kann dann Klebstoff aufgetragen werden, der in die Poren des Randverstärkungselements hinein bzw. durch die Poren hindurch dringen kann und dabei eine stark haftende
Verbindung zwischen dem Randverstärkungselement und dem Schutzfilm etablieren kann. Der ausgehärtete Klebstoff kann hierbei durch Eingriff in die Poren eine formschlüssige Verbindung mit dem
Randverstärkungselement ausbilden.
Insbesondere bei durch das Randverstärkungselement hindurchreichenden Poren kann daher der Klebstoff in einfacher Weise von außen her über das bereits korrekt angeordnete Randverstärkungselement aufgetragen werden und dann durch die Poren hindurch zu der dahinterliegenden Oberfläche des Schutzfilms gelangen. Dies kann eine Prozessführung bzw. eine Ausgestaltung der Randverstärkungsaufbringeinrichtung
vereinfachen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Randverstärkungs aufbringeinrichtung dazu konfiguriert sein, ein Randverstärkungselement als die Randverstärkung oder als Teil der Randverstärkung mit dem
Schutzfilm zu verschweißen.
Anders ausgedrückt kann ein separates Randverstärkungselement vorgehalten werden, dass mithilfe eines Schweißvorgangs stoffschlüssig mit dem Schutzfilm verbunden werden kann, um auf diese Weise eine auf Zug hoch belastbare Randverstärkung zu generieren.
Prinzipiell sind verschiedene Arten von Schweißvorgängen vorstellbar, um das Randverstärkungselement mit dem Schutzfilm zu verschweißen.
Beispielsweise könnten verschiedene Schmelzschweißverfahren, wie zum Beispiel Heißverstemmen, Heizelementschweißen, Heizwendelschweißen, Laserdurchstrahlschweißen oder Warmgasschweißen, oder verschiedene Pressschweißverfahren, wie zum Beispiel Hochfrequenzschweißen,
Zirkularschweißen, Rotationsreibschweißen, Ultraschallschweißen oder Vibrationsschweißen, eingesetzt werden.
Insbesondere berührungsfreie Schweißverfahren erscheinen vorteilhaft. Beispielsweise können beim Laserschweißen Teilbereiche einer Oberfläche des Randverstärkungselements sowie an der Oberfläche des Schutzfilms durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl temporär verflüssigt bzw.
aufgeschmolzen werden und anschließend nach dem Aushärten stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die
Randverstärkungsaufbringeinrichtung einen Klebstoffdispenser aufweisen, der dazu konfiguriert ist, eine Wulst aus einem Klebstoff entlang des äußeren Randes des Schutzfilms aufzubringen. Mit anderen Worten kann die Randverstärkungsaufbringeinrichtung über einen Klebstoffdispenser verfügen, der Klebstoff nicht lediglich als dünne Schicht appliziert, um zwei Komponenten wie beispielsweise das
Randverstärkungselement und den Schutzfilm miteinander zu verkleben. Stattdessen kann der Klebstoffdispenser dazu ausgelegt sein, eine dicke Wulst aus Klebstoff an den äußeren Rand des Schutzfilms anzulagern.
Diese Wulst kann eine Dicke bzw. ein Volumen aufweisen, das ausreichend ist, dass nach dem Aushärten des Klebstoffs der Klebstoff selbst als Randverstärkung wirkt. Die Klebstoffwulst kann somit alleine die
Randverstärkung bilden. Alternativ kann die Klebstoffwulst einen Teil der Randverstärkung bilden, wobei ein anderer Teil der Randverstärkung beispielsweise durch ein angeklebtes Randverstärkungselement gebildet wird.
Es ist beispielsweise vorstellbar, dass die gesamte Randverstärkung aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt ist. Ein Teil kann dabei durch ein laschenartiges, angeklebtes Randverstärkungselement, mit dem die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung gut Zusammenwirken kann, dass aber relativ klein ist und sich beispielsweise nur über eine kurze Länge entlang des Randes des Schutzfilms erstreckt, gebildet sein. Ein Rest der Randverstärkung kann durch eine Klebstoffwulst gebildet sein, sodass sich die gesamte Randverstärkung über wenigstens 10 % des äußeren Randes des Schutzfilms erstreckt. Bei einer solchen Ausgestaltung sollte das Randverstärkungselement mit der Klebstoffwulst direkt auf Zug belastbar verbunden sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Randverstärkungsverlagerungs einrichtung dazu konfiguriert sein, mit der Randverstärkung kraftschlüssig greifend zusammenzuwirken.
Beispielsweise kann die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung die Randverstärkung klemmend umgreifen, um eine Zugkraft auf die
Randverstärkung ausüben zu können. Hierbei braucht die Randverstärkung nicht in einer speziellen Weise strukturell ausgebildet sein. Die
Randverstärkungsverlagerungseinrichtung sollte jedoch in einer Weise ausgestaltet sein, das heißt beispielsweise eine Mechanik wie einen Greifarm aufweisen, um die Randverstärkung greifen zu können und sie anschließend weg von dem Rand des Schutzfilms ziehen zu können. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Randverstärkungs verlagerungseinrichtung dazu konfiguriert sein, mit der Randverstärkung formschlüssig eingreifend zusammenzuwirken.
Bei dieser Ausgestaltung kann die Randverstärkung beispielsweise eine Ausnehmung in Form eines Auges oder einer Öse aufweisen, in die die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung eingreifen kann, um dann eine Zugkraft auf die Randverstärkung ausüben zu können. Im Vergleich zur vorangehend beschriebenen Ausführungsform sollte dabei die
Randverstärkung strukturell aufwendiger ausgestaltet sein, um den gewünschten formschlüssigen Eingriff zu ermöglichen. Andererseits kann dann die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung sehr einfach
aufgebaut sein, beispielsweise als Haken, um die Randverstärkung nach dem Eingreifen des Hakens dann weg vom Rand des Schutzfilms ziehen zu können.
Ausführungsformen der hierin beschriebenen Vorrichtung können dazu eingesetzt werden, um das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung durchzuführen und einen Schutzfilm automatisiert von der zu schützenden Oberfläche eines optischen Elements entfernen zu können.
Bei dem Verfahren wird dabei zunächst die Randverstärkung aufgebracht und anschließend der Schutzfilm durch Ziehen der Randverstärkung in der Abzugrichtung weg von dem äußeren Rand des Schutzfilms von der zu schützenden Oberfläche des optischen Bauelements abgezogen.
Wichtig ist hierbei wiederum, dass die Randverstärkung sich über eine ausreichend lange Distanz von zumindest 10 % des äußeren Randes des Schutzfilms erstreckt, um die zum Abziehen nötige Zugkraft ausreichend flächig übertragen zu können und damit ein Reißen des Schutzfilms während des Abziehens vermeiden zu können. Die Randverstärkung kann dabei, wie vorangehend beschrieben, auf verschiedene Weisen ausgebildet und/oder auf Zug ausreichend belastbar mit der Oberfläche des
Schutzfilms verbunden werden. Insbesondere ein Aufkleben eines separaten Randverstärkungselements auf den Rand des Schutzfilms scheint technisch verhältnismäßig einfach und kostengünstig umsetzbar zu sein. Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung und teilweise mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben sind. Ein Fachmann wird erkennen, dass die für einzelne Ausführungsformen beschriebenen Merkmale in analoger Weise geeignet auf andere Ausführungsformen übertragen werden können, angepasst werden können und/oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung und möglicherweise Synergieeffekten zu gelangen.
KU RZE BESCHREIBUNG DER ZEICH NU NGEN
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert, wobei weder die Zeichnungen noch die Erläuterungen als die Erfindung in irgendeiner Weise einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein optisches Bauelement in Form einer Linse mit einer daran angebrachten Randverstärkung.
Fig. 3(a), (b) zeigt verschiedene Stadien eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.
Insbesondere sind manche Komponenten, wie z.B. die Schutzschicht, im Vergleich zu anderen Komponenten, wie z.B. der Linse, zur besseren Veranschaulichung deutlich größer dargestellt, als dies den realen
Größenverhältnissen entspricht. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Zeichnungen gleiche bzw. gleichwirkende Merkmale.
BESCHREIBUNG VON VORTEILHAFTEN AUSFUH RUNGSFORMEN Fig. 1 zeigt grob schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum automatisierten Entfernen eines Schutzfilms 7 von einer zu schützenden Oberfläche 9 eines optischen Bauelements 3. Im dargestellten Beispiel ist das optische Bauelement 3 eine runde optische Linse 5 und die zu schützende Oberfläche 9 ist eine konvex gekrümmte Oberfläche dieser Linse 5.
Die Vorrichtung 1 umfasst unter anderem eine Halterung 11, eine
Randverstärkungsaufbringeinrichtung 13 sowie eine
Randverstärkungsverlagerungseinrichtung 15.
Es wird darauf hingewiesen, dass sowohl die Randverstärkungs
aufbringeinrichtung 13 als auch die Randverstärkungsverlagerungs einrichtung 15 hauptsächlich durch die Funktionen, zu deren
Ausführungen sie konfiguriert sind, definiert sind. Sie können daher in sehr unterschiedlicher Weise strukturell ausgebildet sein. In der Figur ist lediglich eine mögliche Ausgestaltung dargestellt und diese lediglich äußerst schematisch wiedergegeben.
Die Randverstärkungsaufbringeinrichtung 13 kann eine Randverstärkung 17 entlang eines äußeren Randes 19 des optischen Bauelements 3 aufbringen.
Hierzu kann die Randverstärkungsaufbringeinrichtung 13 beispielsweise mithilfe eines Greifers 25, der an einem Roboterarm 27 angebracht ist, ein vorgefertigtes Randverstärkungselement 21 greifen und an einer gewünschten Stelle am Rand 19 des optischen Bauelements 3
positionieren.
Es ist auch vorstellbar, dass das Randverstärkungselement 21 nicht als separates Bauteil vorgefertigt und dann von der Randverstärkungs aufbringeinrichtung 13 gegriffen und an dem Schutzfilm 7 positioniert und angebracht wird und dann als Einmalbauteil dort verbleibt und letztendlich zusammen mit dem Schutzfilm 7 entsorgt wird, sondern dass das
Randverstärkungselement 21 selbst Teil der Randverstärkungs
aufbringeinrichtung 13 ist. Beispielsweise kann die Randverstärkungsaufbringeinrichtung 13 an einem Roboterarm 27 ein festinstalliertes Randverstärkungselement 21 aufweisen. Dieses Randverstärkungselement 21 kann dann am Rand 19 des
Schutzfilms 7 angeordnet und beispielsweise festgeklebt werden. Eine hierbei eingesetzte Klebeverbindung sollte dabei zwar ausreichend stark sein, um damit den Schutzfilm 7 von der zu schützenden Oberfläche 9 abziehen zu können. Nach dem Abziehen des Schutzfilms 7 sollte die Klebeverbindung jedoch wieder lösbar sein. Beispielsweise kann die
Klebeverbindung temporär erwärmt und damit deaktiviert werden. Auf diese Weise kann der abgezogene Schutzfilm 7 von dem
Randverstärkungselement 21 gelöst und entsorgt werden. Das
Randverstärkungselement 21 selbst kann jedoch wiederverwendet werden.
Ein solches mehrfach einsetzbares Randverstärkungselement 21 kann aufwendiger gefertigt sein als ein lediglich einmalig zu verwendendes Randverstärkungselement 21. Beispielsweise kann ein solches
wiederverwendbares Randverstärkungselement 21 aus hochwertigeren Materialien wie zum Beispiel Metall bestehen und/oder aufwendiger zu fertigende Strukturen aufweisen als billige Einmalprodukte.
Ergänzend oder alternativ kann die Randverstärkungsaufbringeinrichtung 13 über einen Klebstoffdispenser 29 verfügen, der gegebenenfalls über einen weiteren Roboterarm 31 verlagert werden kann und mithilfe dessen Klebstoff 45 am Rand 19 des optischen Bauelements 3 abgeschieden werden kann.
Der Klebstoff 45 kann dabei zwischen dem Randverstärkungselement 21 und der nach außen gerichteten Oberfläche des Schutzfilms 7 appliziert werden. Hierzu kann das Randverstärkungselement 21 vorteilhafterweise porös bzw. mit Durchgangsöffnungen 47 ausgebildet sein, sodass der Klebstoff 45 auf das Randverstärkungselement 21 aufgetragen und dann durch die Poren bzw. Durchgangsöffnungen 47 bis hin zur Oberfläche des Schutzfilms 7 gelangen kann.
Zusätzlich oder alternativ kann mithilfe des Klebstoffdispenser 29 eine Wulst 23 am Rand 19 des optischen Bauelements 3 abgeschieden werden, die die Randverstärkung 17 oder einen Teil der Randverstärkung 17 bilden kann. In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf eine mit einer Randverstärkung 17 versehene optische Linse 5 dargestellt. Die Randverstärkung 17 erstreckt sich entlang eines Teils des Umfangs der runden Linse 5 über einen Winkelbereich a. Dieser Winkelbereich a sollte wenigstens 36°,
vorzugsweise mehr als 60°, betragen, damit eine auf die Randverstärkung 17 ausgeübte Kraft möglichst großflächig auf den mit der Randverstärkung 17 mechanisch verbundenen Schutzfilm 7 übertragen werden kann und somit ein lokales Einreißen des Schutzfilms 7 vermieden werden kann.
In einem zentralen Bereich kann die Randverstärkung 17 eine Lasche 33 ausbilden. Die Lasche 33 kann seitlich und/oder nach oben über den Rand 19 des Schutzfilms 7 überstehen und eine Öse 35 bilden.
Nachdem die Randverstärkung 17 auf dem Schutzfilm 7 aufgebracht wurde, kann die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung 15 mit der Randverstärkung 17 mechanisch Zusammenwirken und durch ein Ziehen der Randverstärkung 17 in einer Abzugrichtung 37 weg von dem äußeren Rand 19 den Schutzfilm 7 von der zu schützenden Oberfläche 9 abziehen. Die Abzugrichtung 37 verläuft dabei weg von dem Teilbereich des Randes 19 des Schutzfilms 7, an dem die Randverstärkung 17 angebracht ist, und nach oben bzw. nach hinten in Richtung eines entgegengesetzten
Teilbereichs des Randes des Schutzfilms.
Im dargestellten Beispiel kann die Randverstärkungsverlagerungs einrichtung 15 hierzu wiederum über eine Art Roboterarm 39 verfügen, an dem ein Haken 41 angeordnet ist. Der Roboterarm 39 kann den Haken 41 derart führen, dass er in die Öse 35 der Lasche 33 formschlüssig eingreifen kann, um über diese dann die Randverstärkung 17 in der Abzugrichtung 37 abziehen zu können.
Alternativ kann die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung 15 die Randverstärkung mit einer Art Greifer kraftschlüssig greifen und dann in der Abzugrichtung 37 ziehen.
Hierbei kann die gesamte Randverstärkungsverlagerungseinrichtung 15 eventuell über eine Schiene 43 translatorisch entlang der Linse 5 bewegt werden. In Fig. 3(a), (b) sind zwei Stadien während eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entfernen des Schutzfilms 7 von der zu schützenden Oberfläche 9 dargestellt.
Zu Anfang des Verfahrens wird zunächst die Randverstärkung 7 am Rand 19 der Linse 5 aufgebracht, wie in Fig. 3(a) dargestellt. Im dargestellten Fall wird hierzu ein Randverstärkungselement 21 auf den Rand 19 des
Schutzfilms 7 geklebt. Hierzu wird von der Randverstärkungs
aufbringeinrichtung 13 Klebstoff 45 von oben auf das zuvor korrekt positionierte Randverstärkungselement 21 aufgebracht. Der Klebstoff 45 kann durch porenartige Durchgangsöffnungen 47 in dem
Randverstärkungselement 21 hindurch bis an die Oberfläche des
Schutzfilms 7 gelangen und somit beide Komponenten auf Zug belastbar miteinander verkleben. An dem Randverstärkungselement 21 ist dabei eine zeitlich überstehende Lasche 33 ausgebildet.
Anschließend kann die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung 15 mit der Randverstärkung 17 Zusammenwirken und über diese den Schutzfilm 7 von der zu schützenden Oberfläche 9 abziehen, wie in Fig. 3(b) dargestellt. Hierzu kann beispielsweise der Haken 41 mittels des Roboterarms 39 in die Öse 35 in der Lasche 33 eingeführt werden und dann das
Randverstärkungselement 21 in Abzugrichtung 37 ziehen.
Hilfe des beschriebenen Verfahrens kann der Schutzfilm 7 automatisiert von dem optischen Bauelement 3 entfernt werden.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie„aufweisend", „umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in
Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zum Entfernen des Schutzfilms
3 optisches Bauelement
5 optische Linse
7 Schutzfilm
9 zu schützende Oberfläche
11 Halterung
13 Randverstärkungsaufbringeinrichtung
15 Randverstärkungsverlagerungseinrichtung
17 Randverstärkung
19 Rand
21 Randverstärkungselement
23 Wulst
25 Greifer
27 Roboterarm
29 Klebstoffdispenser
31 Roboterarm
33 Lasche
35 Öse
37 Abzugrichtung
39 Roboterarm
41 Haken
43 Schiene
45 Klebstoff
47 Poren / Durchgangsöffnung

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1) zum automatisierten Entfernen eines Schutzfilms (7) von einer zu schützenden Oberfläche (9) eines optischen Bauelements (3), wobei die Vorrichtung (1) aufweist:
eine Halterung (11) zum Halten des optischen Bauelements (3);
eine Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13); und
eine Randverstärkungsverlagerungseinrichtung (15),
wobei die Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13) dazu konfiguriert ist, eine Randverstärkung (17), welche eine mechanische Belastbarkeit des Schutzfilms (7) lokal verstärkt, entlang zumindest 10 % eines äußeren Randes (19) des Schutzfilms (17) an dem Schutzfilm (17) auf Zug belastbar aufzubringen;
wobei die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung (15) dazu konfiguriert ist, nach dem Aufbringen der Randverstärkung (17) mit der Randverstärkung (17) mechanisch zusammenzuwirken und den Schutzfilm (7) durch Ziehen an der Randverstärkung (17) in einer Abzugrichtung (37) weg von dem äußeren Rand (19) von der zu schützenden Oberfläche (9) abzuziehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Randverstärkungs
aufbringeinrichtung (13) dazu konfiguriert ist, ein Randverstärkungselement (21) als die Randverstärkung (17) oder als Teil der Randverstärkung (17) an dem äußeren Rand (19) des Schutzfilms (7) an dem Schutzfilm (7) aufzubringen.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die
Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13) dazu konfiguriert ist, die
Randverstärkung (17) klebend auf den Schutzfilm (7) aufzubringen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Randverstärkung (17) mit einem porösen Randverstärkungselement (21) ausgebildet ist und wobei die Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13) dazu konfiguriert ist, das
Randverstärkungselement (21) an dem Rand (19) des Schutzfilms (7) anzuordnen und anschließend einen fließfähigen Klebstoff (45) auf Poren (47) des Randverstärkungselements (21) aufzutragen.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13) dazu konfiguriert ist, ein
Randverstärkungselement (21) als die Randverstärkung (17) oder als Teil der Randverstärkung (17) mit dem Schutzfilm (7) zu verschweißen.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Randverstärkungsaufbringeinrichtung (13) einen Klebstoffdispenser (29) aufweist, der dazu konfiguriert ist, eine Wulst (23) aus einem Klebstoff (45) entlang des äußeren Randes (19) des Schutzfilms (7) aufzubringen.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung (15) dazu konfiguriert ist, mit der Randverstärkung (17) kraftschlüssig greifend zusammenzuwirken.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Randverstärkungsverlagerungseinrichtung (15) dazu konfiguriert ist, mit der Randverstärkung (17) formschlüssig eingreifend zusammenzuwirken.
9. Verfahren zum automatisierten Entfernen eines Schutzfilms (7) von einer zu schützenden Oberfläche (9) eines optischen Bauelements (3), wobei das Verfahren aufweist:
Aufbringen einer Randverstärkung (17), welche eine mechanische Belastbarkeit des Schutzfilms (7) lokal verstärkt, auf Zug belastbar entlang zumindest 10 % eines äußeren Randes (19) des Schutzfilms (7) an dem Schutzfilm (7); und anschließend
Abziehen des Schutzfilms (7) von der zu schützenden Oberfläche (9) durch Zusammenwirken mit der Randverstärkung (17) und Ziehen der
Randverstärkung (17) in einer Abzugrichtung (37) weg von dem äußeren Rand (19).
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Randverstärkung (17) durch Aufkleben eines Randverstärkungselements (21) auf den Rand (19) des Schutzfilms (7) aufgebracht wird.
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