ПЕЧАТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕЧАТИ НА ОСНОВАНИЯХ, СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЕЧАТНОЙ СИСТЕМЫ
PRINTING SYSTEM FOR PRINTING ON BASES, METHOD FOR OPERATION OF PRINTING SYSTEM

Изобретение относится к печатной системе для печати на основаниях, в частности, печатных платах, полупроводниковых пластинах, солнечных элементах или тому подобном, включающей в себя печатное устройство, которое имеет печатный стол, на котором могут позиционироваться основания, и связанную с печатным столом печатающую головку для печати на размещенных на печатном столе основаниях, устройство подачи для подачи отпечатываемых оснований на печатное устройство и устройство отвода для отвода отпечатанных оснований из печатного устройства, и множество опор оснований, на которых в каждом случае могут размещаться множество оснований, причем устройство подачи, печатное устройство и устройство отвода выполнены для того, чтобы транспортировать опоры оснований с находящимися на них основаниями.
Кроме того, изобретение относится к способу эксплуатации подобной печатной системы.
Печатные системы вышеуказанного типа известны из уровня техники. Для печати на печатных платах известны, например, устройства трафаретной печати с печатным столом, на котором могут позиционироваться один или более отпечатываемых оснований, и с печатающей головкой, которая имеет, например, трафаретную сетку или печатный ракель, которые выполнены для того, чтобы отпечатывать расположенные на печатном столе основания печатной массой или пастой, которая при помощи ракеля продавливается через трафаретную сетку. Для того чтобы делать возможной автоматизацию подобной печатной системы, известно располагать перед печатным устройством устройство подачи, а после печатного устройства устройство отвода, при помощи которых основания автоматизировано подаются на печатный стол и отводятся от печатного устройства. Кроме того, для того чтобы повышать производительность подобной печатной системы, известно, что множество оснований подаются и отпечатываются одновременно. Для того чтобы упрощать этот процесс, известно располагать множество оснований на опоре оснований, как, например, удерживающей пластине, лотке или тому подобном, и подавать опору оснований на печатное устройство. Вследствие этого одновременно просто и экономично реализована обработка множества оснований.
В основе изобретения лежит задача улучшить вышеуказанную печатную систему в том отношении, что удобство в пользовании упрощается, и еще больше увеличивается производительность.
Лежащая в основе изобретения задача решается с помощью печатной системы с признаками пункта 1 формулы изобретения. Она имеет то преимущество, что одновременно могут выполняться множество процессов, так что время простоя, в частности, печатного устройства сокращается до минимума.
Соответствующая изобретению печатная система отличается тем, что устройство подачи выполнено для того, чтобы накапливать множество опор оснований и подавать их в накопленном виде на печатное устройство, причем печатное устройство выполнено для того, чтобы отпечатывать основания на накопленных опорах оснований, и устройство отвода выполнено для того, чтобы накопленные опоры оснований отделять и отводить. Устройством подачи осуществляется таким образом накопление множества оснований, которые после процесса печати снова отделяются устройством отвода. Вследствие того, что опоры оснований подаются на печатное устройство и отводятся от него в накопленном виде, возникает то преимущество, что во время накопления и отделения опор оснований, в печатном устройстве может выполняться процесс печати на находящихся там основаниях накопленных опор оснований. Таким образом, одновременно с процессом печати опоры оснований могут накапливаться и отделяться, вследствие чего производительность печатной системы оптимизируется, и простои печатной системы минимизируются.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения устройство подачи имеет устройство накопления, которое имеет перемещаемый первый упор, к которому опоры оснований могут транспортироваться для накопления. Посредством первого упора можно наиболее просто накапливать множество опор оснований. Для этого они должны лишь транспортироваться к первому упору, так что они там группируются. В частности, в том случае, если опоры оснований транспортируются друг за другом к первому упору, возникает ряд расположенных друг за другом опор оснований, которые непосредственно или опосредованно упираются в первый упор. Только тогда, когда первый упор смещается, так что он больше не препятствует движению опор оснований, накопленные перед этим на упоре опоры оснований могут транспортироваться устройством подачи на печатный стол печатного устройства. Вследствие этого обеспечено простое накопление и транспортировка опор оснований.
В частности, устройство накопления имеет множество установленных с возможностью свободного вращения роликов, на которых могут накапливаться опоры оснований. Благодаря установленным с возможностью свободного вращения роликам созданы условия для концентрирования опор оснований без трения и тем самым с малым расходом энергии.
Далее предпочтительно предусмотрено, что устройство подачи имеет транспортное устройство для перемещения накопленных опор оснований на печатный стол. При помощи транспортного устройства опоры оснований перемещаются таким образом в накопленном виде и, в частности, в накопленном виде на печатный стол, в частности, после того, как перемещаемый первый упор был смещен в свое положение деблокировки. Для этого транспортное устройство и первый упор, в частности, механически и/или электрически соединены друг с другом, для того чтобы делать возможной синхронизацию движений. Одновременно транспортное устройство выполнено, в частности, для того, чтобы перемещать или транспортировать опоры оснований к первому упору и вследствие этого накапливать опоры оснований.
Транспортное устройство имеет для этого предпочтительно по меньшей мере один перемещаемый захватный упор, по меньшей мере одну приводимую в движение транспортерную ленту и/или, по меньшей мере один приводной транспортерный ролик, которые выполнены для перемещения опор оснований. Транспортерная лента выполнена, в частности, таким образом, что трение сцепления между опорами оснований и транспортерной лентой настолько низко, что как только опора оснований упирается в первый упор или в уже прилегающую к упору опору оснований, транспортерная лента может перемещаться далее, не повреждая или не перемещая при этом опору оснований. Перемещаемый захватный упор выполнен для того, чтобы взаимодействовать, в частности, с помощью захвата с соответствующей опорой оснований, для того чтобы перемещать ее по установленным с возможностью свободного вращения роликам. Для этого захватный упор находится, в частности, около ряда установленных с возможностью свободного вращения роликов или между двумя параллельными и расположенными на расстоянии друг от друга рядами установленных с возможностью свободного вращения роликов и выступает вверх в направлении опор оснований настолько далеко, что он может перемещать их при захвате в направлении упора. В частности, захватный упор расположен на шпинделе привода шпинделя таким образом, что он благодаря вращательному движению шпинделя поступательно перемещается вдоль шпинделя. Опционально захватный упор и/или транспортное устройство в целом может регулироваться по высоте, для того чтобы создавать или устранять взаимодействие с опорой оснований. По меньшей мере один приводной транспортерный ролик является, в частности, одним из роликов, который функционально соединен с управляемым приводом.
Предпочтительно печатный стол имеет средства для транспортировки и выравнивания опор оснований. В частности, печатный стол имеет при этом известные транспортерные средства, которые уже используются на печатных устройствах, как, например, транспортерные ролики. В частности, печатный стол и/или сама печатающая головка могут поворачиваться и перемещаться в плоскости, для того чтобы получать оптимальную ориентацию опор оснований относительно печатающей головки и, в частности, относительно предусмотренной там трафаретной сетки. Предпочтительно печатный стол имеет по меньшей мере один второй перемещаемый упор, к которому опоры оснований могут транспортироваться. Вследствие этого надежно гарантировано базовое позиционирование опор оснований на печатном столе. Предпочтительно печатный стол имеет помимо этого направляющие рельсы, вдоль которых могут транспортироваться опоры оснований, так что ориентация опор оснований на печатном столе известна и может воспроизводиться. Опционально печатный стол имеет в качестве средств для транспортировки и выравнивания опор оснований транспортное устройство, которое было описано выше.
Далее предпочтительно предусмотрено, что устройство отвода имеет множество установленных с возможностью свободного вращения роликов для приема и для транспортировки опор оснований. После произошедшего процесса печати предпочтительно само печатное устройство транспортирует накопленные опоры оснований с отпечатанными основаниями в направлении устройства отвода. Благодаря установленным с возможностью свободного вращения роликам опоры оснований принимаются там автоматически и без дальнейшего вмешательства или без дальнейших исполнительных механизмов.
Наиболее предпочтительно устройство отвода имеет отделительное устройство для отделения и отвода опор оснований. Отделительное устройство выполнено для того, чтобы накопленные и выданные из печатного устройства опоры оснований отделять и, в частности, друг за другом отводить, например, в направлении последующей обрабатывающей установки.
Отделительное устройство имеет предпочтительно третий упор, к которому опоры оснований могут сначала транспортироваться, и посредством которого созданы условия для отделения или отдельной или разделенной дальнейшей транспортировки опор оснований. Третий упор взаимодействует, в частности, с третьим транспортным устройством отделительного устройства, которое выполнено для того, чтобы транспортировать опоры оснований далее. В частности, упор может при этом перемещаться таким образом, что опоры оснований транспортируются далее от устройства отвода только друг за другом в отделенном виде.
Согласно предпочтительному усовершенствованию изобретения устройство отвода имеет транспортное устройство, которое имеет перемещаемый захватный упор, по меньшей мере одну приводимую в движение транспортерную ленту и/или по меньшей мере один приводной транспортерный ролик. Транспортное устройство устройства отвода выполнено предпочтительно, по меньшей мере, по существу, как транспортное устройство устройства подачи, для того чтобы за счет использования одинаковых деталей создавать экономичное решение. Предпочтительно транспортное устройство имеет расположенные в направлении транспортировки как спереди, так и сзади приводные транспортерные ролики, которые допускают транспортировку и перемещение опор оснований. Дополнительно транспортное устройство имеет предпочтительно перемещаемый захватный упор, который, в частности, между двумя параллельными и расположенными на расстоянии друг от друга рядами роликов устройства отвода может перемещаться в транспортном устройстве, в частности, при помощи привода шпинделя.
Согласно предпочтительному усовершенствованию изобретения устройство подачи, печатное устройство и устройство отвода выполнены для того, чтобы накапливать опоры оснований друг за другом, и транспортное устройство транспортирует их в расположенном друг за другом виде. Как было уже упомянуто выше, возникает вследствие этого наиболее простое накопление и отделение опор оснований. Согласно альтернативному варианту осуществления опоры оснований накапливаются и транспортируются в расположенном друг около друга виде в направлении транспортировки. Для этого, например, опоры оснований транспортируются друг около друга к первому упору устройства накопления и затем, после перемещения упора в положение деблокировки, подаются на печатный стол.
Далее предпочтительно предусмотрено, что устройство подачи, печатное устройство и устройство отвода имеют в каждом случае по меньшей мере один датчик для регистрации по меньшей мере одного положения по меньшей мере одной опоры оснований. Посредством датчика созданы условия для контроля накопления, отделения и печати, так что могут автоматически приниматься меры, если возникает непредвиденное состояние, в котором, например, опора оснований отсутствует или неправильно позиционируется.
Соответствующий изобретению способ эксплуатации описанной выше печатной системы отличается признаками пункта 14 формулы изобретения. Способ отличается следующими этапами: На этапе a) множество оснований накапливаются устройством подачи друг за другом в транспортном устройстве. Для этого служат, например, уже упомянутый выше первый упор, а также установленные с возможностью свободного вращения ролики. На этапе b) накопленные таким образом основания транспортируются в печатное устройство и, в частности, на печатный стол и там опционально выравниваются и/или позиционируются печатным устройством, в частности, относительно трафаретной сетки печатающей головки. На этапе c) накопленные основания отпечатываются в печатном устройстве, например, благодаря тому, что печатная паста или масса продавливается ракелем через трафаретную сетку на размещенные под ней основания. На этапе d) накопленные основания подаются или транспортируются после произошедшего процесса печати из печатного устройства в устройство отвода. На этапе e) опоры оснований отделяются в устройстве отвода и отводятся друг за другом. Вследствие этого возникают уже указанные выше преимущества.
В частности, этапы a), c) и e) выполняются, по меньшей мере, по существу одновременно, так что обеспечена наиболее высокая проходимость опор оснований через печатную систему с минимизированными периодами простоя. Возникают уже указанные выше преимущества.
Дальнейшие преимущества и предпочтительные признаки и комбинации признаков проистекают, в частности, из вышеописанного, а также из формулы изобретения. Далее изобретение будет более подробно разъясняться на основе чертежа. Для этого на чертеже показаны:
фиг. 1A и 1B - предпочтительная печатная система на виде сверху и виде сбоку; и
фиг. 2 - предпочтительный способ эксплуатации печатной системы в нескольких этапах A по D.
Фиг. 1 показывает на виде сверху (фиг. 1A) и на виде сбоку (фиг. 1B) предпочтительную печатную систему 1 для печати на основаниях, как, например, печатных платах, полупроводниковых пластинах, солнечных элементах или тому подобном. Печатная система 1 имеет печатное устройство 2, которое имеет печатный стол 3, на котором могут позиционироваться основания, и расположенную над печатным столом 3 печатающую головку 4. Печатающая головка 4 имеет, например, ракельное устройство с ракелем и трафаретной сеткой, при помощи которых печатная паста может выдавливаться с необходимой структурой на основания на печатном столе. Печатный стол 3 выполнен для того, чтобы основания позиционировать под печатающей головкой 4 и, в частности, выравнивать относительно печатающей головки 4, для того чтобы делать возможным точный процесс печати. Печатный стол 3 имеет для этого, например, множество приводных роликов 5, которые функционально соединены с неизображенным здесь приводом, который может управляться, для того чтобы выравнивать основания на печатном столе 3. Предпочтительно с печатным столом 3 согласовано сенсорное устройство 6 с одним или более датчиками для регистрации положения и ориентации оснований на печатном столе 3, для того чтобы обеспечивать надежное выравнивание оснований относительно печатающей головки 4. Благодаря приведению в движение роликов 5 основания могут перемещаться на печатном устройстве 2 и транспортироваться в него и из него. Для того чтобы упрощать обращение с основаниями, данная печатная система 1 имеет опоры 9 оснований, на которых основания могут размещаться и совместно подаваться на печатное устройство 2. Вследствие этого повышается простым образом производительность при печати на основаниях. Предпочтительно основания на опорах 9 оснований выравниваются полностью автоматически в печатном устройстве 2. В частности, печатное устройство имеет для этого юстировочное устройство для выравнивания оснований относительно печатающей головки 4 или, в частности, трафаретной сетки, причем юстировочное устройство имеет, в частности, устройство регистрации для регистрации положения оснований относительно печатающей головки 4, а также захватное устройство, которое выполнено для того, чтобы в каждом случае одно основание захватывать, снимать с опоры 9 оснований и после произошедшего выравнивания снова помещать на несущую пластину. Для выравнивания захватное устройство и/или опора оснований смещаются и/или поворачиваются, в частности, в плоскости параллельно к печатающей головке 4, в то время как основание снят с несущей пластины. В частности, исходят при этом из того, как это описано в патентной заявке DE 10 2012 019 573 A1.
Для того чтобы задавать положение оснований или опор оснований на печатном столе 3, последний предпочтительно имеет перемещаемый упор 25, который находится в положении блокировки (сплошная линия) на высоте опор оснований и смещен в положение деблокировки (пунктирная линия) с пути перемещения опор 9 оснований.
В направлении транспортировки перед печатным устройством 2 находится устройство 7 подачи. Оно имеет устройство 8 накопления для накопления множества опор 9 оснований. Устройство 8 накопления имеет для этого по меньшей мере два ряда в каждом случае множества установленных друг за другом в направлении транспортировки с возможностью свободного вращения роликов 10, по которым могут перемещаться опоры 9 оснований. Предпочтительно оба ряда роликов 10 ориентированы параллельно друг к другу и расположены на расстоянии друг от друга. На своем обращенном к печатному устройству 2 конце, если смотреть в направлении транспортировки, устройство 8 накопления имеет первый упор 11, который может регулироваться по высоте, что показано двунаправленной стрелкой. В первом положении (сплошная линия) упор 11 находится выше роликов 10 и тем самым на пути перемещения опор 9 оснований. Если теперь в производственной линии, в которую интегрирована печатная система 1, основание подается на печатную систему, то оно попадает на ролики 10 устройства 7 подачи. Спереди в транспортном устройстве устройство 7 подачи имеет предпочтительно один или более приводных роликов 12, которые поданные на них опоры 9 оснований приводят в движение в направлении упора 11, так что они прокатываются по установленным с возможностью свободного вращения роликам 10 до упора 11. Таким образом, множество опор 9 оснований постепенно перемещаются в устройство 8 накопления и там на упоре 11 располагаются друг за другом в ряд. Благодаря приведению в движение роликов 12 опоры 9 оснований остаются прилегающими друг к другу в направлении транспортировки и образуют группу или блок опор оснований.
Для транспортировки опор оснований расположено предпочтительно под роликами 10, 12 транспортное устройство 13, которое находится между обоими рядами роликов 10 и 12 и распространяется параллельно рядам. Транспортное устройство 13 имеет захватный упор 14, который может поступательно перемещаться в направлении транспортировки. Для этого захватный упор 14 расположен, например, на шпинделе привода шпинделя и может за счет вращения шпинделя поступательно перемещаться вдоль шпинделя. Захватный упор 14 выступает вверх настолько далеко, что он может взаимодействовать с лежащими на роликах 10, 12 опорами 9 оснований, для того чтобы захватывать их с собой в движение, например, для накопления опор 9 оснований на упоре 11. Захватный упор 14 взаимодействует при этом с соответствующим контрупором соответствующей опоры 9 оснований, например, с боковой кромкой соответствующей опоры 9 оснований. Предпочтительно захватный упор 14 может перемещаться настолько далеко, что при помощи захватного упора 14 опоры 9 оснований могут подаваться на печатное устройство 2. Опционально транспортное устройство 13 или по меньшей мере захватный упор 14 может регулироваться по высоте, для того чтобы выполнять перемещение захватного упора 14 независимо от лежащих при необходимости на роликах 10, 12 опор 9 оснований. Далее печатная система 1 имеет устройство 15 отвода, которое расположено после печатного устройства 2. Устройство 15 отвода выполнено похожим на устройство 7 подачи и имеет вместо устройства накопления отделительное устройство 16, которое, однако, выполнено аналогично устройству 8 накопления. Также отделительное устройство 16 имеет по меньшей мере два ориентированных параллельно друг к другу ряда роликов, которые имеют в каждом случае множество расположенных друг за другом в направлении транспортировки и установленных с возможностью свободного вращения роликов 17, по которым могут перемещаться опоры оснований. Опционально один или более расположенных в направлении транспортировки спереди и/или сзади роликов 18 из роликов 17 соединены с приводом, в частности, с шаговым двигателем, для того чтобы приводить их в движение и задавать движение опор 9 оснований. Предпочтительно оба ряда роликов 17 расположены на расстоянии друг от друга. Альтернативно или дополнительно также устройство 15 отвода имеет транспортное устройство 19, которое выполнено, в частности, согласно транспортному устройству 13 и имеет перемещаемый, перемещаемый, в частности, поступательно в транспортном устройстве захватный упор 20, который может взаимодействовать с опорами 9 оснований, для того чтобы перемещать или транспортировать опоры 9 оснований. Также захватный упор 20 может предпочтительно регулироваться по высоте, для того чтобы вызывать или устранять взаимодействие с опорами 9 оснований.
Отделительное устройство 16 имеет далее дальнейший перемещаемый упор 21, который в положении блокировки находится выше роликов 17, 18 на пути перемещения опор 9 оснований и тем самым может использоваться в качестве накопительного упора для опор 9 оснований и для их отделения. Упор 21 равным образом может регулироваться по высоте и приводиться в положение деблокировки (пунктирная линия), в котором основания могут транспортироваться поверх упора 21. Благодаря скоординированному управлению упором 21 и транспортным устройством 19 опоры 9 оснований могут в отделенном друг от друга виде отводиться устройством 15 отвода из печатной системы и последовательно подаваться, например, на дельнейшую обрабатывающую станцию.
На основе фиг. 2 должно разъясняться, как функционирует печатная система 1 так, что она создает условия для высокой проходимости оснований и для минимальных периодов простоя печатного устройства 2. Для этого фиг. 2 показывает печатную систему 1 на виде сверху на нескольких этапах A, B, C и D.
Исходная ситуация на этапе A выглядит следующим образом: в печатном устройстве 2 находятся три опоры 9 оснований, на которых в каждом случае расположены множество оснований 22. В то время как опоры 9 оснований выравниваются печатным столом 3 и при необходимости уже отпечатываются печатающей головкой 4, на устройство 7 подачи подается из производственной линии опора 9 оснований с расположенными на ней основаниями 22. Она прокатывается по роликам 10 до упора 11 и при необходимости надежно транспортируется до упора 11 приводными роликами 12 и/или транспортным устройством 13 при помощи захватного упора 14.
В устройстве 15 отвода находятся в этот момент времени три опоры 9 оснований, на которых расположены основания 22, которые уже были отпечатаны печатным устройством 2 и при этом имеются в распоряжении для дальнейшей обработки. В то время как на устройство 7 подачи подается первая опора 9 оснований, в устройстве 15 отвода упор 21 смещается в положение деблокировки, и расположенные рядом с упором 21 ролики 18 приводятся в движение, или запускается транспортное устройство 19, для того чтобы опору 9 оснований перемещать в направлении транспортировки или в направлении упора 21 далее. Предпочтительно приводятся в движение только ролики 18 рядом с упором 21, так что транспортируется только прилегающая там или к упору 21 опора 9 оснований. Вследствие этого опора 9 оснований отводится из устройства 15 отвода и отделяется от блока опор оснований. Затем запускается транспортное устройство 19, для того чтобы перемещать оставшиеся опоры 9 оснований в направлении транспортировки при помощи захватного упора 20, причем теперь упор 21 снова смещается в положение блокировки, так что оставшиеся опоры 9 оснований упираются в упор 21 и застопорены в дальнейшем движении.
На следующем этапе B вышеописанный способ повторяется, так что вторая опора 9 оснований подается на устройство 7 подачи и накапливается на роликах 10. Для этого опора 9 оснований транспортируется до уже имеющейся там опоры 9 оснований, в то время как печатное устройство 2 выполняет, например, процесс печати. Одновременно вторая опора 9 оснований блока опор оснований, который находится в устройстве 15 отвода, транспортируется далее мимо упора 21, как было описано выше.
На следующем этапе C способ снова повторяется, так что теперь три опоры 9 оснований находятся в устройстве 7 подачи, прилегая друг к другу, так что они образуют блок 9 опор оснований, и последняя оставшаяся опора 9 оснований в устройстве 15 отвода транспортируется из него.
Таким образом, устройство 15 отвода свободно от опор 9 оснований на этапе D. После окончания процесса печати печатное устройство 2 транспортирует отпечатанный теперь в нем блок опор оснований в устройство 15 отвода, где он останавливается на упоре 21. Как только блок опор оснований удаляется из печатного устройства 2, сформированный теперь в устройстве 8 накопления устройства 7 подачи блок опор оснований транспортируется после смещения упора 11 в положение деблокировки в печатное устройство 2 в накопленном виде, так что теперь устройство 7 подачи свободно от опор оснований, и в печатном устройстве 2 может выполняться процесс печати. Здесь способ начинается снова с этапа A.
Обнаруживается, что благодаря предпочтительному варианту осуществления печатной системы 1 опоры 9 оснований накапливаются в направлении транспортировки перед печатным устройством 2 и отделяются в направлении транспортировки после печатного устройства 2. Вследствие этого блоки опор оснований образуются и расформировываются, в то время как блок опор оснований с находящимися на нем основаниями отпечатывается. Тем самым уже после произошедшего процесса печати доступны в кратчайший срок множество опор 9 оснований, которые могут использоваться для следующего процесса печати. Вследствие этого минимизируется период простоя второго печатного устройства 2, и создаются условия для высокой производительности печатной системы.
Для того чтобы повышать эксплуатационную надежность, устройство 7 подачи и устройство 15 отвода имеют также в каждом случае по меньшей мере один датчик 23 и соответственно 24, который контролирует наличие и опционально расположение опор оснований в соответствующем устройстве и в зависимости от зарегистрированного расположения и ориентации управляет соответствующими транспортными средствами устройств. Благодаря отделению опор 9 оснований в конце или в устройстве 15 отвода достигается теперь, что опоры 9 оснований подаются с равными промежутками времени в отделенном виде на дальнейшие устройства обработки. Таким образом, общее движение отдельных опор 9 оснований с равными промежутками не прерывается предпочтительной печатной системой, если опоры 9 оснований выдаются устройством 15 отвода с такой же тактовой частотой, с которой они принимаются устройством 7 подачи.
Вместо опор 9 оснований могут также основания 22 непосредственно накапливаться устройством подачи, отпечатываться печатным устройством 2 и отделяться устройством отвода. Группирование множества оснований на опоре 9 оснований является в этом отношении предпочтительной опцией, для того чтобы упрощать транспортировку множества оснований.