WO2021089228A1 - Anlage und verfahren zum herstellen von baugruppen sowie verwendung der anlage - Google Patents

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WO2021089228A1 PCT/EP2020/076556 EP2020076556W WO2021089228A1 WO 2021089228 A1 WO2021089228 A1 WO 2021089228A1 EP 2020076556 W EP2020076556 W EP 2020076556W WO 2021089228 A1 WO2021089228 A1 WO 2021089228A1
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component platform
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Martin Schoepf
Benjamin Seitz
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a system for producing assemblies, in particular for large-scale applications.
  • the invention also relates to a method for producing assemblies and the use of the system and the method.
  • a system for producing assemblies with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 102016226 150 A1 by the applicant.
  • the well-known system designed as a rotary system, is characterized by the fact that several coating and irradiation units are arranged in the area of a product build-up container, which make it possible to create four layers on a component when the build-up container is completely rotated around its vertically arranged axis of rotation .
  • the known system has a relatively high build-up rate and effectiveness.
  • the system is particularly suitable for the production of prototypes or components that consist exclusively of the corresponding layers of the material, with no further production steps being provided within the product construction container.
  • the system according to the invention for producing assemblies with the features of claim 1 has the particular advantage that it is in In the context of large-scale technical applications, it is possible to build assemblies in which at least one layer is produced on the surface of basic components in a generative process, the basic component forming the assembly together with the at least one layer.
  • the part of the system with which the at least one layer is generated in the generative process is therefore only a component or an integral part of a comprehensive system, which enables particularly high productivity and thus relatively low manufacturing costs for complex assemblies, especially in large-scale applications.
  • the teaching of the invention therefore proposes that several subracks are arranged on the component platform, the subracks being designed to accommodate at least one basic component of the assembly to be manufactured, on the surface of which the generative structure of the at least one layer of the Assembly takes place.
  • the subracks thus enable the basic components of the subassemblies to be precisely positioned and the possibility of arranging the subracks movably in addition to the component platform by means of appropriate measures.
  • the subracks are arranged on the component platform in the conveying direction and / or perpendicular to the conveying direction.
  • a further embodiment of the invention provides that the system is designed as a (linear) continuous system with a fitting device and a removal device for arranging or removing the subracks on or from the component platform.
  • the subracks are already equipped with the basic components and fed to the plant in a feed area of the plant and the subassemblies generated within the plant are removed together with the subracks in a discharge area.
  • the system is designed as a rotary system with the component platform rotatable about an axis with a placement device and a removal device for arranging or removing the subracks on or from the component platform.
  • the assembly racks are arranged on the component platform so that they can pivot about at least one axis of the assembly racks. This makes it possible, for example, to subject the rear of the basic components to the necessary processing steps without the basic components having to run through the system again or having to be processed on separate processing stations.
  • the system concept according to the invention enables not only a generative construction of components on basic components for the production of assemblies, but also additional processing steps to be carried out within the system, so that after the assembly racks have passed through the system, the assemblies are at least substantially completely formed or . are manufactured.
  • a further, particularly preferred embodiment of the invention provides that, in addition to the at least one coating unit and the at least one irradiation unit, at least one further processing station is arranged along the conveying path of the subrack.
  • Such a further processing station can be designed, for example, as an application device, surface processing device, cleaning device, assembly device or the like.
  • At least the at least one coating unit and the at least one irradiation unit are part of a common Module are formed.
  • Such a module can be installed, for example, at different, standardized receiving points within the system or the system housing, in order, for example, to enable additional processing stations to be arranged between two modules, depending on the application.
  • the system according to the invention provides that, in the case of several coating units, these are arranged offset in height relative to one another in the conveying direction of the subracks.
  • a height-offset arrangement of the coating units is understood to mean that a second coating unit following a first coating unit applies a (further) material layer to a previously applied and selectively irradiated layer and is therefore arranged increased by the corresponding layer thickness of the first layer.
  • the invention also comprises a method for the generative production of assemblies, in particular by means of a system according to the invention as described so far, the assemblies having at least one, preferably a plurality of generatively produced layers arranged one above the other.
  • the method according to the invention is characterized in that the at least one layer is produced on a base component as part of the assembly to be formed, and that the base component is produced on a Subrack is arranged, which is conveyed by means of a movable component platform of the system in a conveyor.
  • a method in which the subracks in the system are continuously moved in the conveying direction is advantageous, since this enables a short production time.
  • a method is particularly advantageous in which, as an alternative or in addition, the manufactured assembly is removed after a single pass through the system.
  • the invention also encompasses the use of a system according to the invention or the method according to the invention for producing assemblies in the form of circuit assemblies or cooling elements, as described so far.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a sequence of
  • FIG. 2 shows a perspective view of a carrier unit equipped with a plurality of circuit carriers
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section of a first system for producing components in the form of a continuous system
  • FIG. 4 shows a system which is modified compared to FIG. 3 and which is designed as a rotary system, in a schematic plan view.
  • FIG. 1 shows, purely by way of example, various manufacturing or processing steps that follow one another in time for generating an assembly 1.
  • the assembly 1 consists of a base component 2 in the form of a printed circuit board, a substrate or the like, on which at least one layer 3a, 3b is applied and selectively irradiated in a generative manufacturing process, so that the at least one layer 3a, 3b is produced in the generative manufacturing process becomes.
  • the assembly 1 further comprises an electronic component 5 in the form of a chip, which is arranged, for example, on the side of the base component 2 facing away from the at least one layer 3a, 3b.
  • the corresponding base component 2 is provided in a first step 101.
  • the (full-area) coating of the top side of the base component 2 with a gold layer takes place, for example.
  • a third step 103 an aluminum layer is then applied to the previously applied gold layer.
  • steps 104 and 105 two layers 3a, 3b are applied to the aluminum layer using the generative manufacturing process. In this case, no material of the layer 3a, 3b is provided in a central region 6 of the base component 2, so that an indentation 7, which is cylindrical, for example, is produced there.
  • steps 106 to 108 the base component 2 with the layers applied thereon is rotated about a longitudinal axis 8 of the base component 2 by 180 °. This makes it possible to subsequently feed the rear side of the base component 2 to further processing steps.
  • a contact layer 9 is arranged or provided on the rear side of the base component 2.
  • the component 5 or the chip is applied or arranged on the rear side of the base component 2 around the assembly 1 to be completed.
  • a subrack 10 is shown on which with respect to a conveying direction 12 of the subrack 10 within a system 100, 100a described later in the conveying direction 12, three basic components 2 one behind the other, and also in a transverse direction 14 arranged perpendicular to the conveying direction 12 three base components 2 are arranged.
  • the subrack 10 thus serves to hold or fasten and position a total of nine base components 2 at the same time.
  • a plate-shaped hold-down device 16 is used, which has, for example, rectangular openings 18 for each base component 2, and which is clamped against the top of the subrack 10 by means of elements not shown in order to fix the base components 2 in the area of the subrack 10.
  • FIG. 3 a first system 100 for producing the assemblies 1 with the aid of the assembly rack 10 is shown in a highly simplified manner in a schematic illustration.
  • the system 100 comprises a machine housing 20, which, with the exception of two lock areas 21, is designed as a closed machine housing 20 in order to be able to carry out individual manufacturing or processing steps within the machine housing 20 under a protective gas atmosphere (with a slight overpressure compared to the surrounding atmosphere).
  • the system 100 is designed as a continuous system with a schematically indicated loading device 22 and a removal device 24, which are arranged at the entrance or exit of the machine housing 20 or, for example, near the lock areas 21.
  • a component platform 25 is, for example, endless circumferential conveyor belt 26, wherein on the surface of the run of the conveyor belt 26, for example, receptacles 27, 28 are provided which are arranged at regular intervals from one another and between each of which a subrack 10 is arranged.
  • the placement of the subracks 10 between the receptacles 27, 28 by the equipping device 22 is preferably carried out fully automatically, for example by handling robots or the like (not shown).
  • the assemblies 1 manufactured within the machine housing 20 are removed from the component platform 25 by the removal device 24.
  • fully automatic aids not shown, such as assembly robots or the like, are designed to remove the subracks 10 equipped with the subassemblies 1 from the receptacles 27, 28 of the conveyor belt 26.
  • a multiplicity of processing stations 30.1 to 30.n are arranged within the machine housing 20.
  • the processing stations 30.1 to 30. n are used to carry out processing or manufacturing steps for producing the assemblies 1, as was explained by way of example in the context of the description of FIG. 1.
  • At least one of the processing stations 30.1 to 30. n is designed as a processing station 30.1 to 30. n, which are used for the generative production or application of a layer 3 on the base component 2.
  • the processing station 30.2 which in the exemplary embodiment is used to generate the layer 3 generatively, comprises a coating unit 32 and an irradiation unit 34, which together form a module for forming a structural unit 35.
  • a layer 3 of a metal powder is applied to the base component 2 by means of the coating unit 32.
  • the irradiation unit 34 the layer 3 is selectively irradiated or heated above the melting temperature of the material, so that the corresponding (solid) layer 3 is formed after the subsequent solidification.
  • processing stations 30.1 to 30.n are designed to remove the non-solidified, powdery material of the at least one layer 3 after the layers 3 have been produced on the base component 2.
  • processing stations 30.1 to 30.n can also be designed as part of the assembly unit 35.
  • FIG. 4 a system 100a modified compared to FIG. 3 is shown.
  • the system 100a is designed as a rotary system which has a disk-shaped component platform 25a which is rotatably arranged about a vertically arranged axis 36 and on which the subracks 10 are arranged.
  • Component platform 25a is rotated clockwise in conveying direction 12.
  • Both the system 100 and the system 100a or the corresponding component platform 25, 25a are preferably continuously driven or rotated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage (100; 100a) zum Herstellen von Baugruppen (1), mit einer in einer Fördereinrichtung (12) beweglich angeordneten Bauteilplattform (25; 25a), mit wenigstens einer Beschichtungseinheit (32) zum Auftragen einer Schicht (3; 3a, 3b), und mit wenigstens einer in Förderrichtung (12) der Bauteilplattform (25; 25a) der Beschichtungseinheit (32) nachfolgenden Bestrahlungseinheit (34) zum selektiven Bestrahlen der Schicht (3; 3a, 3b) zum generativen Aufbau der Schicht (3; 3a, 3b).

Description

Beschreibung
Anlage und Verfahren zum Herstellen von Baugruppen sowie Verwendung der
Anlage
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen von Baugruppen, insbesondere für großserientechnische Anwendungen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Baugruppen sowie die Verwendung der Anlage und des Verfahrens.
Stand der Technik
Eine Anlage zum Herstellen von Baugruppen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 102016226 150 A1 der Anmelderin bekannt. Die bekannte, als Rundläuferanlage konzipierte Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass im Bereich eines Produktaufbaubehälters mehrere Beschichtungs- und Bestrahlungseinheiten angeordnet sind, die es ermöglichen, bei einer vollständigen Drehung des Aufbaubehälters um seine vertikal angeordnete Drehachse beispielhaft vier übereinander angeordnete Schichten an einem Bauteil zu erzeugen. Dadurch weist die bekannte Anlage eine relativ hohe Aufbaurate bzw. Effektivität auf. Die Anlage eignet sich insbesondere zur Herstellung von Prototypen bzw. Bauteilen, die ausschließlich aus den entsprechenden Schichten des Materials bestehen, wobei innerhalb des Produktaufbaubehälters keine weiteren Fertigungsschritte vorgesehen sind.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anlage zum Herstellen von Baugruppen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist insbesondere den Vorteil auf, dass sie im Rahmen großserientechnischer Anwendungen den Aufbau von Baugruppen ermöglicht, bei denen auf der Oberfläche von Basisbauteilen wenigstens eine Schicht in einem generativen Verfahren erzeugt wird, wobei das Basisbauteil zusammen mit der wenigstens einen Schicht die Baugruppe ausbildet. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass es die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht, die Bestandteile von relativ komplexen Baugruppen, die teilweise im generativen Herstellverfahren hergestellt werden, unmittelbar auf Basisbauteilen zu erzeugen, sodass nach der Fertigung der Baugruppen im Wesentlichen keine weiteren Herstell- bzw. Fertigungsschritte für die Herstellung der Baugruppen erforderlich sind. Der Teil der Anlage, mit der die wenigstens eine Schicht im generativen Verfahren erzeugt wird stellt somit lediglich einen Bestandteil bzw. einen integralen Teil einer umfangreichen Anlage dar, was insbesondere bei großserientechnischen Anwendungen eine besonders hohe Produktivität und somit relativ geringe Herstellkosten komplexer Baugruppen ermöglicht.
Aufgrund der oben angeführten Erläuterungen schlägt es daher die Lehre der Erfindung vor, dass auf der Bauteilplattform mehrere Baugruppenträger angeordnet sind, wobei die Baugruppenträger dazu ausgebildet sind, wenigstens ein Basisbauteil der zu fertigenden Baugruppe aufzunehmen, auf dessen Oberfläche der generative Aufbau der wenigstens einen Schicht der Baugruppe erfolgt. Die Baugruppenträger ermöglichen somit eine positionsgenaue Anordnung der Basisbauteile der Baugruppen sowie die Möglichkeit, durch entsprechende Maßnahmen die Baugruppenträger zusätzlich zur Bauteilplattform beweglich anzuordnen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anlage zum generativen Herstellen von Bauteilen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Hinsichtlich der Anordnung der Baugruppenträger auf der Bauteileplattform gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die insbesondere mit Blick auf die Größe der Anlage bzw. deren Produktivität angepasst werden. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Baugruppenträger in Förderrichtung und/oder senkrecht zur Förderrichtung auf der Bauteilplattform angeordnet sind. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass es auch möglich ist, zur Erzielung einer besonders hohen Produktivität mehrere Baugruppenträger senkrecht zur Förderrichtung auf der Bauteilplattform anzuordnen, sodass an den Baugruppenträgern gleichzeitig die gleichen Bearbeitungen erfolgen können.
Zur Erzielung einer besonders hohen Produktivität ist es darüber hinaus erforderlich, insbesondere das Zuführen und den Abtransport der Baugruppenträger zu automatisieren bzw. es zu ermöglichen, dass die Anlage kontinuierlich betrieben werden kann. Hierzu sieht es eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Anlage als (lineare) Durchlaufanlage mit einer Bestückungseinrichtung und einer Entnahmeeinrichtung zum Anordnen bzw. Entfernen der Baugruppenträger auf bzw. von der Bauteilplattform ausgebildet ist. Dabei werden in einem Zuführbereich der Anlage die Baugruppenträger bereits mit den Basisbauteilen bestückt der Anlage zugeführt und in einem Ausschleusbereich die innerhalb der Anlage erzeugten Baugruppen zusammen mit den Baugruppenträgern entnommen.
Anstatt einer (linearen) Durchlaufanlage ist es alternativ auch denkbar, dass die Anlage als Rundläuferanlage mit der um eine Achse drehbaren Bauteilplattform mit einer Bestückungseinrichtung und einer Entnahmeeinrichtung zum Anordnen bzw. Entfernen der Baugruppenträger auf bzw. von der Bauteilplattform ausgebildet ist.
Um eine möglichst flexible bzw. universelle Bearbeitung der Baugruppen während der Förderung innerhalb der Anlage zu ermöglichen, kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Baugruppenträger auf der Bauteilplattform um wenigstens eine Achse der Baugruppenträger schwenkbar angeordnet sind. Dadurch ist es beispielsweise möglich, auch die Rückseite der Basisbauteile erforderlichen Bearbeitungsschritten zu unterziehen, ohne dass hierzu die Basisbauteile einen erneuten Durchlauf durch die Anlage ausführen müssen bzw. auf separaten Bearbeitungsstationen bearbeitet werden müssen.
Wie bereits mehrfach erläutert, ermöglicht das erfindungsgemäße Anlagenkonzept nicht nur einen generativen Aufbau von Bauteilen auf Basisbauteilen zur Erzeugung von Baugruppen, sondern auch innerhalb der Anlage zusätzliche weitere Bearbeitungsschritte auszuführen, sodass nach dem Durchlauf der Baugruppenträger durch die Anlage die Baugruppen zumindest im Wesentlichen vollständig ausgebildet bzw. gefertigt sind. Um dies zu ermöglichen, sieht es eine weitere, besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass zusätzlich zu der wenigstens einen Beschichtungseinheit und der wenigstens einen Bestrahlungseinheit entlang der Förderstrecke der Baugruppenträger wenigstens eine weitere Bearbeitungsstation angeordnet ist.
Eine derartige weitere Bearbeitungsstation kann beispielsweise als Auftragseinrichtung, Oberflächenbearbeitungseinrichtung, Reinigungseinrichtung, Bestückungseinrichtung oder dergleichen ausgebildet sein.
Zur Erzielung eines möglichst flexiblen Anlagenkonzeptes, das es ermöglicht, einen modulartigen Aufbau bzw. eine möglichst einfache Anpassung an unterschiedlichste Anwendungen mit relativ wenig konstruktivem Aufwand zu gestalten, ist es vorgesehen, dass zumindest die wenigstens eine Beschichtungseinheit und die wenigstens eine Bestrahlungseinheit als Teil eines gemeinsamen Moduls ausgebildet sind. Ein derartiges Modul kann beispielsweise an unterschiedlichen, standardisierten Aufnahmestellen innerhalb der Anlage bzw. des Anlagengehäuses eingebaut werden, um es beispielsweise zu ermöglichen, dass zwischen zwei Modulen, je nach Anwendungsfall, zusätzliche Bearbeitungsstationen angeordnet werden können.
Insbesondere sieht es die erfindungsgemäße Anlage vor, dass bei mehreren Beschichtungseinheiten diese in Förderrichtung der Baugruppenträger höhenversetzt zueinander angeordnet sind. Unter einer höhenversetzen Anordnung der Beschichtungseinheiten wird verstanden, dass eine einer ersten Beschichtungseinheit folgende zweite Beschichtungseinheit eine (weitere) Materialschicht auf eine zuvor aufgebrachte und selektiv bestrahlte Schicht aufbringt und daher um die entsprechende Schichtdicke der ersten Schicht erhöht angeordnet ist.
Weiterhin umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum generativen Herstellen von Baugruppen, insbesondere mittels einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Anlage, wobei die Baugruppen wenigstens eine, vorzugsweise mehrere übereinander angeordnete, generativ hergestellte Schichten aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Schicht auf einem Basisbauteil als Bestandteil der auszubildenden Baugruppe erzeugt wird, und dass das Basisbauteil auf einem Baugruppenträger angeordnet wird, der mittels einer in einer Fördereinrichtung beweglichen Bauteilplattform der Anlage gefördert wird. Vorteilhaft ist ein Verfahren bei dem die Baugruppenträger in der Anlage kontinuierlich in Förderrichtung bewegt werden, da dies eine kurze Herstellungszeit ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren bei dem alternativ oder zusätzlich die gefertigte Baugruppe nach einem einmaligen Durchlauf durch die Anlage entnommen wird.
Zuletzt umfasst die Erfindung auch die Verwendung einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Anlage bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung Baugruppen in Form von Schaltungsbaugruppen oder Kühlelementen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Abfolge von
Bearbeitungsschritten zur Erzeugung einer Baugruppe, die einen mit einem Chip ausgestatten Schaltungsträger aufweist,
Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine mit einer Vielzahl von Schaltungsträgers bestückte Trägereinheit,
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt einer ersten Anlage zur Erzeugung von Bauteilen in Form einer Durchlaufanlage und
Fig. 4 eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Anlage, die als Rundläuferanlage konzipiert ist, in einer schematischen Draufsicht.
Ausführungsformen der Erfindung Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der Fig. 1 sind rein beispielhaft verschiedene, zeitlich aufeinanderfolgende Fertigungs- bzw. Bearbeitungsschritte zur Erzeugung einer Baugruppe 1 dargestellt. Das Baugruppe 1 besteht aus einem Basisbauteil 2 in Form einer Leiterplatte, eines Substrats o.ä., auf dem in einem generativen Herstellverfahren wenigstens eine Schicht 3a, 3b aufgebracht und selektiv bestrahlt wird, sodass die wenigstens eine Schicht 3a, 3b im generativen Herstellverfahren erzeugt wird. Weiterhin umfasst die Baugruppe 1 ein elektronisches Bauelement 5 in Form eines Chips, der beispielhaft auf der der wenigstens einen Schicht 3a, 3b abgewandten Seite des Basisbauteils 2 angeordnet ist.
Zur Erzeugung einer derartigen Baugruppe 1 wird in einem ersten Schritt 101 das entsprechende Basisbauteil 2 bereitgestellt. In einem zweiten Schritt 102 erfolgt beispielhaft das (vollflächige) Beschichten der Oberseite des Basisbauteils 2 mit einer Goldschicht. In einem dritten Schritt 103 erfolgt anschließend das Aufbringen einer Aluminiumschicht auf die zuvor aufgebrachte Goldschicht. In den Schritten 104 und 105 werden beispielhaft zwei Schichten 3a, 3b auf die Aluminiumschicht im generativen Herstellverfahren aufgebracht. Dabei ist in einem mittigen Bereich 6 des Basisbauteils 2 kein Material der Schicht 3a, 3b vorgesehen, sodass dort eine beispielhaft zylindrische Vertiefung 7 erzeugt wird. Anschließend erfolgt in den Schritten 106 bis 108 eine Rotation des Basisbauteils 2 mit den darauf aufgebrachten Schichten um eine Längsachse 8 des Basisbauteils 2 um 180°. Dadurch ist es möglich, die Rückseite des Basisbauteils 2 nachfolgend weiteren Bearbeitungsschritten zuzuführen. Dabei erfolgt zunächst in einem Schritt 109 das Anordnen bzw. Vorsehen einer Kontaktschicht 9 auf der Rückseite des Basisbauteils 2. Zuletzt erfolgt in einem Schritt 110 das Aufbringen bzw. Anordnen des Bauelements 5 bzw. des Chips auf der Rückseite des Basisbauteils 2, um die Baugruppe 1 zu vervollständigen.
Ergänzend wird erläutert, dass die oben angeführten Fertigungs- bzw. Bearbeitungsschritte zur Erzeugung von Baugruppen 1 rein beispielhaft aufgeführt sind und sowohl hinsichtlich der Anzahl, als auch der einzelnen Bearbeitungsschritte dem jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden müssen. So kann es insbesondere auch möglich sein, dass die einzelnen Bearbeitungsschritte Stationen vorsehen, die in Form einer Auftragseinrichtung, einer Oberflächenbearbeitungseinrichtung, einer Reinigungseinrichtung, einer Bestückungseinrichtung o.ä. ausgebildet sind. Bei der Baugruppei handelt es sich insbesondere, jedoch nicht einschränkend, um eine Schaltungsbaugruppe oder ein Kühlelement.
In der Fig. 2 ist ein Baugruppenträger 10 dargestellt, auf dem in Bezug auf eine Förderrichtung 12 des Baugruppenträgers 10 innerhalb einer noch später beschriebenen Anlage 100, 100a in Förderrichtung 12 drei Basisbauteile 2 hintereinander, und in einer senkrecht zur Förderrichtung 12 angeordneten Querrichtung 14 ebenfalls drei Basisbauteile 2 angeordnet sind. Der Baugruppenträger 10 dient somit der gleichzeitigen Aufnahme bzw. Befestigung und Positionierung von insgesamt neun Basisbauteilen 2. Zur Befestigung der Basisbauteile 2, beispielweise im Bereich von im Einzelnen nicht dargestellten Aufnahmen des plattenförmigen, rechteckförmigen Baugruppenträgers 10 kann es vorgesehen sein, dass ein plattenförmiger Niederhalter 16 verwendet wird, der beispielhaft rechteckförmige Durchbrüche 18 für jedes Basisbauteil 2 aufweist, und der gegen die Oberseite des Baugruppenträgers 10 mittels nicht dargestellter Elemente gespannt wird, um die Basisbauteile 2 im Bereich des Baugruppenträgers 10 fixieren.
In der Fig. 3 ist in schematischer Darstellung eine erste Anlage 100 zur Herstellung der Baugruppen 1 mit Hilfe der Baugruppenträger 10 stark vereinfacht dargestellt. Die Anlage 100 umfasst ein Maschinengehäuse 20, das mit Ausnahme zweier Schleusenbereiche 21 als geschlossenes Maschinengehäuse 20 ausgebildet ist, um einzelne Fertigungs- bzw. Bearbeitungsschritte innerhalb des Maschinengehäuses 20 unter einer Schutzgasatmosphäre (unter geringem Überdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre) durchführen zu können.
Die Anlage 100 ist als Durchlaufanlage mit einer schematisch angedeuteten Bestückungseinrichtung 22 und einem Entnahmeeinrichtung 24 konzipiert, die am Eingang bzw. Ausgang des Maschinengehäuses 20 bzw. beispielhaft nahe der Schleusenbereiche 21 angeordnet sind. Mittels der Bestückungseinrichtung 22 werden mit den Basisbauteilen 2 bestückte Baugruppenträger 10 auf einer Bauteilplattform 25 angeordnet. Die Bauteilplattform 25 ist beispielhaft als endlos umlaufendes Förderband 26 ausgebildet, wobei auf der Oberfläche des Trums des Förderbands 26 beispielhaft in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnete Aufnahmen 27, 28 vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Baugruppenträger 10 angeordnet ist. Das Anordnen der Baugruppenträger 10 zwischen den Aufnahmen 27, 28 durch die Bestückungseinrichtung 22 erfolgt vorzugsweise vollautomatisch, beispielsweise durch nicht dargestellte Handlingsroboter o.ä.
Durch die Entnahmeeinrichtung 24 werden die innerhalb des Maschinengehäuses 20 gefertigten Baugruppen 1 von der Bauteilplattform 25 entnommen. Hierzu dienen ebenfalls nicht dargestellte, vorzugsweise vollautomatisch arbeitende Hilfsmittel, wie Montageroboter o.ä. Diese sind dazu ausgebildet, die mit den Baugruppen 1 bestückten Baugruppenträger 10 aus den Aufnahmen 27, 28 des Förderbands 26 zu entnehmen.
Innerhalb des Maschinengehäuses 20 sind eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen 30.1 bis 30. n angeordnet. Die Bearbeitungsstationen 30.1 bis 30. n dienen der Durchführung von Bearbeitungs- bzw. Fertigungsschritten zur Erzeugung der Baugruppen 1, wie dies beispielhaft im Rahmen der Beschreibung der Fig. 1 erläutert wurde. Wenigstens eine der Bearbeitungsstationen 30.1 bis 30. n ist als Bearbeitungsstation 30.1 bis 30. n ausgebildet, die zum generativen Herstellen bzw. Aufbringen einer Schicht 3 auf dem Basisbauteil 2 dienen.
Die im Ausführungsbeispiel dem generativen Erzeugen der Schicht 3 dienende Bearbeitungsstation 30.2 umfasst dabei eine Beschichtungseinheit 32 und eine Bestrahlungseinheit 34, die gemeinsam ein Modul zur Ausbildung einer Aufbaueinheit 35 bilden. Mittels der Beschichtungseinheit 32 wird - wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt - eine Schicht 3 eines Metallpulvers auf das Basisbauteil 2 aufgebracht. Mittels der Bestrahlungseinheit 34 wird die Schicht 3 selektiv bestrahlt bzw. über die Schmelztemperatur des Materials erwärmt, sodass nach dem anschließenden Erstarren die entsprechende (feste) Schicht 3 ausgebildet ist. Dieser Vorgang kann sich beliebig wiederholen, um die benötigte Anzahl von Schichten 3 übereinander zu erzeugen, wobei die in Förderrichtung 12 der Baugruppenträger 10 dann aufeinanderfolgenden Aufbaueinheiten 35 in einem Höhenversatz zueinander angeordnet sind, der der Schichtdicke der zuletzt aufgebrachten Schicht 3 entspricht. Weiterhin ist wenigstens eine der Bearbeitungsstationen 30.1 bis 30. n dazu ausgebildet, nach dem Erzeugen der Schichten 3 auf dem Basisbauteil 2 das nicht verfestigte, pulverförmige Material der wenigstens einen Schicht 3 zu entfernen. Diese Bearbeitungsstation 30.1 bis 30. n kann auch als Bestandteil der Aufbaueinheit 35 ausgebildet sein.
In der Fig. 4 ist eine gegenüber Fig. 3 modifizierte Anlage 100a dargestellt. Die Anlage 100a ist als Rundläuferanlage ausgebildet, die eine um eine vertikal angeordnete Achse 36 drehbar angeordnete, scheibenförmige Bauteilplattform 25a aufweist, auf der die Baugruppenträger 10 angeordnet sind. Die
Bauteilplattform 25a wird im Uhrzeigersinn in Förderrichtung 12 gedreht.
Sowohl die Anlage 100 als auch die Anlage 100a bzw. die entsprechende Bauteileplattform 25, 25a werden vorzugsweise kontinuierlich angetrieben bzw. gedreht.

Claims

Ansprüche
1. Anlage (100; 100a) zum Herstellen von Baugruppen (1), mit einer in einer Fördereinrichtung (12) beweglich angeordneten Bauteilplattform (25; 25a), mit wenigstens einer Beschichtungseinheit (32) zum Aufträgen einer Schicht (3; 3a, 3b), und mit wenigstens einer in Förderrichtung (12) der Bauteilplattform (25; 25a) der Beschichtungseinheit (32) nachfolgenden Bestrahlungseinheit (34) zum selektiven Bestrahlen der Schicht (3; 3a, 3b) zum generativen Aufbau der Schicht (3; 3a, 3b), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Bauteilplattform (25; 25a) mehrere Baugruppenträger (10) angeordnet sind, wobei die Baugruppenträger (10) dazu ausgebildet sind, wenigstens ein Basisbauteil (2) der zu fertigenden Baugruppe (1) aufzunehmen, auf dessen Oberfläche der generative Aufbau der wenigstens einen Schicht (3; 3a, 3b) der Baugruppe (1) erfolgt.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppenträger (10) in Förderrichtung (12) hintereinander und/oder senkrecht zur Förderrichtung (12) auf der Bauteilplattform (25; 25a) angeordnet sind.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (100) als Durchlaufanlage mit einer Bestückungseinrichtung (22) und einer Entnahmeeinrichtung (24) zum Anordnen bzw. Entfernen der Baugruppenträger (10) auf bzw. von der Bauteilplattform (25) ausgebildet ist.
4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (100a) als Rundläuferanlage mit der um eine Achse (36) drehbaren Bauteilplattform (25a) mit einer Bestückungseinrichtung (22) und einer Entnahmeeinrichtung (24) zum Anordnen bzw. Entfernen der Baugruppenträger (10) auf bzw. von der Bauteilplattform (25a) ausgebildet ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppenträger (10) auf der Bauteilplattform (25; 25a) um wenigstens eine Achse (8) der Baugruppenträger (10) schwenkbar angeordnet sind.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der wenigstens einen Beschichtungseinheit (32) und der wenigstens einen Bestrahlungseinheit (34) entlang der Förderstrecke der Baugruppenträger (10) wenigstens eine weitere Bearbeitungsstation (30.1 bis 30. n) angeordnet ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine weitere Bearbeitungsstation (30.1 bis 30. n) als Auftragseinrichtung, Oberflächenbearbeitungseinrichtung, Reinigungseinrichtung, Bestückungseinrichtung ausgebildet ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die wenigstens eine Beschichtungseinheit (32) und die wenigstens eine Bestrahlungseinheit (34) eine modulartige Aufbaueinheit (35) ausbilden.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Beschichtungseinheiten (32) diese in Förderrichtung (12) der Baugruppenträger (10) höhenversetzt zueinander angeordnet sind.
10. Verfahren zum Herstellen von Baugruppen (1) mittels einer Anlage (100; 100a), die insbesondere nach einem der Ansprüchel bis 9 ausgebildet ist, wobei die Baugruppen (1) wenigstens eine, vorzugsweise mehrere übereinander angeordnete, generativ hergestellte Schichten (3; 3a, 3b) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schicht (3; 3a, 3b) auf einem Basisbauteil (2) als Bestandteil der auszubildenden Baugruppe (1) erzeugt wird, und dass das Basisbauteil (2) auf einem Baugruppenträger (10) angeordnet wird, der mittels einer in einer Fördereinrichtung (12) beweglichen Bauteilplattform (25; 25a) der Anlage (100; 100a) gefördert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen der Baugruppen (1) im Bereich der Anlage (100; 100a) zusätzlich neben dem generativen Erzeugen der wenigstens einen Schicht (3; 3a, 3b) auf dem Basisbauteil (2) wenigstens einen weiteren Bearbeitungsvorgang umfasst, der mittels wenigstens einer Bearbeitungsstation (30.1 bis 30. n) durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppenträger (10) in der Anlage (100; 100a) kontinuierlich in Förderrichtung (12) bewegt werden.
13. Verwendung einer Anlage (100; 100a) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zur Herstellung von Schaltungsbaugruppen oder Kühlelementen als Baugruppe (1).
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