NL8702462A - Transportsysteem voor de massafabricage van schijfvormige produkten, alsmede een werkwijze voor de vervaardiging van schijfvormige produkten met gebruikmaking van het transportsysteem. - Google Patents

Description

PHN 12.274 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Transportsysteem voor de massafabricage van schijfvormige produkten, alsmede een werkwijze voor de vervaardiging van schijfvormige produkten met gebruikmaking van het transportsysteem."

De uitvinding betreft een transportsysteem ten gebruike bij de massafabricage van schijfvormige produkten zoals substraten, optisch 5 uitleesbare platen en dergelijke en dienende voor het transport van de produkten tussen verschillende behandelingsstations, welk transportsysteem minstens één inrichting omvat waarin de produkten co-axiaal naast elkaar en slechts aan de randen ondersteund op een bepaalde steekaf-stand plaatsbaar zijn.

10 Een dergelijk transportsysteem is bijvoorbeeld bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.613.751 (PHD 83/478, herewith incorporated by reference). Bij dit bekende transportsysteem, zoals ook bij andere bekende vergelijkbare transportsystemen, worden sehijfmagazijnen gebruikt om de produkten te vervoeren van het ene naar het andere be-15 handelingsstation. De magazijnen reizen steeds mee met de verzameling daar van het begin af aan ingeplaatste schijven, zodat bij ieder behan-delingsstation de schijven één voor één uit het magazijn worden genomen, aan de betreffende behandeling worden onderworpen, om vervolgens weer in het magazijn te worden teruggeplaatst. Is op deze wijze de ge-2° hele verzameling schijven in het magazijn behandeld, dan wordt het magazijn weer in zijn geheel naar het volgende behandelingsstation getransporteerd waar op dezelfde wijze verder gewerkt wordt.

Aan dit bekende en aan alle soortgelijke bekende transportsystemen kleven een aantal belangrijke nadelen. In de eerste plaats de 25 nadelen van elk transportsysteem waarbij met magazijnen gewerkt wordt. De magazijnen betekenen een grote investering. Ze dienen voortdurend op hun kwaliteit gecontroleerd te worden teneinde te voorkomen dat door vervuiling of beschadiging van de magazijnen het vlotte verloop van de produktie in gevaar wordt gebracht. Het transport van de magazijnen 30 door de fabriek in gevulde toestand en daarna van het laatste behandelingsstation weer in ledige toestand terug naar het eerste behandelingsstation betekent, naast de produktenstroom die door de fabriek loopt, een parallelle extra materiaalstroom die op zich qua massa en B702462 PHN 12.274 2 omvang groter kan zijn dan de eigenlijke produktenstroom. Zeker wanneer aan de reinheid van de schijfvormige produkten, zoals bij optische platen, extreem hoge eisen moeten worden gesteld is het noodzakelijk om alle magazijnen die zich op de terugweg bevinden van het laatste behan-5 delingsstation naar het eerste behandelingsstation grondig te reinigen en in gereinigde toestand in overeenkomstig schone ruimten aan een buffervoorraad toe te voegen.

Daarenboven treden bij sommige schijfvormige produkten zoals grammofoonplaten of optische audio- of video-platen nog extra na- 10 delen op. Bij deze produkten immers is het produkt qua afmetingen, massa en uiterlijk voorkomen steeds welhaast volkomen hetzelfde, niettemin kunnen de produkten geheel verschillende audio- of video-inhoud bevatten. Dergelijke platen worden steeds op bestelling vervaardigd in series waarvan de grootte sterk kan verschillen. Het is zodoende nood-15 zakelijk om een systeem te hanteren dat de platen van elk magazijn voortdurend onderscheidt van platen behorende tot een andere serie.

Bovendien is het nodig maatregelen te nemen die garanderen dat steeds de magazijnen met een verzameling platen behorende tot dezelfde serie bij elkaar blijven. Gebeurt dit niet dan kunnen bij bepaalde behande- lingsstations grote problemen ontstaan. Optische audio- en video-platen worden voorzien van een bedrukt etiket dat informatie omtrend het op de plaat aanwezige programma en het merk van de bestellende firma bevat.

Het zal wel nauwelijks verdere verklaring behoeven dat het verkeerd etiketteren van platen voorkomen moet worden. Het eerder genoemde 25

Amerikaans octrooischrift 4.613*751 beschrijft een uitvinding die speciaal bedoeld is om dergelijke problemen te voorkomen. Ieder schijf-magazijn bevat een speciale identificatieschijf die dezelfde vorm heeft als de produkten een ook dezelfde behandelingen ondergaat. Een behande-lingsstation dat het magazijn ontvangt kan voorzien zijn van identificatiemiddelen die in staat zijn om met behulp van de identificatieschijf de identiteit van de serie waartoe de verzameling schijven in het magazijn behoort te identificeren.

De uitvinding beoogt een transportsysteem van de in de aan- .. hef vermelde soort waarbij geen van de bovengenoemde nadelen van de be-00 kende transportsystemen optreden en dat, afhankelijk van het soort schijfvormige produkten dat wordt getransporteerd, nog velerlei bijkomende voordelen kan bezitten. De uitvinding heeft tot kenmerk dat de 8702462 PHN 12.274 3 genoemde inrichting een schroefinrichting omvat met een aantal parallel op afstand van elkaar draaibaar opgestelde schroefspillen voorzien van schroefdraad van onderling gelijke spoed, dat een aandrijfinrichting aanwezig is voor het met gelijke rotatiesnelheden aandrijven van de 5 schroefspillen en dat de schroefspillen in een zodanige ruimtelijke relatie, op zodanige onderlinge afstanden en in een zodanige onderlinge hoekrelatie zijn geplaatst, dat de produkten in een radiale inbreng-richting tussen de schroefspillen kunnen worden geplaatst in een positie waar de rand van het produkt bij iedere schroefspil zich bevindt ^ ter plaatse van een kuil van het schroefdraadprofiel. Het transportsysteem van de uitvinding maakt dus in het geheel geen gebruik van magazijnen. De identificatieproblematiek speelt niet langer een rol of althans een veel geringere. De schijfvormige produkten behorende tot eenzelfde serie worden naast elkaar in de schroefinrichting geplaatst zo-15 dat de gehele verzameling bestaande uit produkten van dezelfde serie bij elkaar blijft en gemakkelijk kan worden onderscheiden van een volgende verzameling, bijvoorbeeld door tellen van de produkten of door het overslaan van enkele plaatsen in de schroefinrichting. Nog een andere mogelijkheid is een enkele identificatieschijf vooraf te laten 20 gaan aan de hele verzameling.

Het transportsysteem volgens de uitvinding benodigt weinig onderdelen. Extra materiaalstromen door de fabriek van het laatste be- handelingsstation naar het eerste behandelingsstation zijn niet nodig.

De bijbehorende extra investeringen en behandelingen dus ook niet. Mede 25 door dit alles is het transportsysteem van de uitvinding bij uitstek geschikt om te worden gebruikt in situaties waarbij geringe verontreiniging van de omgeving en een hoge mate van stofvrijheid van belang is. Ook de investeringen in stofbestrijdingsinrichtingen kunnen dientengevolge kleiner zijn.

30

De aandrijving van de schroefspillen gebeurt roterend en kan dus van zeer elementaire aard zijn. Tijdens het transport roteren niet alleen de schroefspillen, ook de schijfvormige produkten die tussen de schroefspillen zijn geplaatst roteren. Dit betekent bijvoorbeeld dat schijven die tijdens de behandeling in een behandelingsstation worden 35 verwarmd boven de omgevingstemperatuur of worden afgekoeld beneden de omgevingstemperatuur tijdens het transport door de schroefinrichting al roterende een zeer gelijkmatige temperatuurverandering ondergaan.

8701462 PHN 12.274 4

Speciaal bij produkten die bij ongelijkmatige temperatuurverandering de nijging hebben om krom te trekken kan dit op zich reeds een belangrijk voordeel van de uitvinding vormen. Doordat de schijven aan hun omtrek door de spillen roterend worden aangedreven en dus als het ware over 5 het spiloppervlak afrollen is de wrijving tussen de produkten en de schroefinrichting minimaal. Een zeer interessant aspect van de uitvinding is verder dat deze door de in principe zeer open constructie zich bij uitstek leent voor toepassingen waarbij de schijfvormige produkten tijdens het transport oppervlaktebehandelingen ondergaan.

10 ....

De voorkeur verdient een uitvoeringsvorm van de uitvinding met het kenmerk, dat drie schroefspillen aanwezig zijn en wel een onderste schroefspil althans ruwweg onder het centrum van de produkten en twee zijwaartse schroefspillen die zich ter zijde althans ruwweg op het niveau van het centrum van de produkten bevinden, zodat de produk-15 ten in althans ruwweg verticale richting in een goed gedefinieerde positie in de schroefinrichting plaatsbaar zijn. Door toepassing van drie schroefspillen staan de produkten in een goed gedefinieerde positie. Aangezien de onderste schroefspil zich althans ruwweg onder het centrum van de schijfvormige produkten bevindt hebben eventueel optre- 20 dende kleine diameterverschillen die onderling tussen de produkten kunnen optreden slechts een minimale invloed op de positie van het midden van het schijfvormige produkt. Dit kan van belang zijn voor de manipulatie van de schijfvormige produkten ter plaatse van de behandelings- stations. Met name is een goed gedefinieerde centrumpositie van de 25 schijven van belang wanneer mechanische produktmanipulatoren worden gebruikt die gestuurd worden door automatische besturingsinrichtingen die niet bij elk produkt eerst de positie van het midden opmeten maar van een vaste positie uitgaan. De zijwaartse schroefspillen worden bij voorkeur ruwweg op het niveau van het centrum van de produkten aange-30 bracht teneinde kantelbewegingen van de produkten te minimaliseren.

Zeer interessant voor het verkrijgen van een flexibel transportsysteem is een uitvoeringsvorm die tot kenmerk heeft dat althans één der schroefspillen in dwarsrichting verplaatsbaar is voor het aanpassen van de inrichting aan produkten van een andere diameter. De gro-35 te mate van flexibiliteit van dit transportsysteem volgens de uitvinding vormt een heel duidelijk onderscheid met het eerder genoemde bekende transportsysteem. Bij toepassing van magazijnen zijn immers voor 8702462 PHN 12.274 5 een produkt van een andere diameter ook andere magazijnen nodig. Bij het transportsysteem van de uitvinding is slechts een verstelling van één of meer schroefspillen nodig om deze direct geschikt te maken voor het transport van schijfvormige produkten van een andere diameter.

5 Interessant is hierbij een uitvoeringsvorm die tot kenmerk heeft dat alle schroefspillen over gelijke radiale afstanden verplaatsbaar zijn ten opzichte van het centrum van de produkten. Het speciale voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat het centrum van de produkten, onafhankelijk van de diameter van de produkten, op dezelfde plaats blijft zodat ook eventueel op het centrum van de produkten uitgerichte manipulatoren etc. niet anders hoeven te worden ingesteld of gepositioneerd.

Met voordeel kan een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding worden gebruikt die tot kenmerk heeft, dat de schroefinrichting een vrij uiteinde bezit, dat een produktmanipulator aanwezig is voor het tegenover het vrije uiteinde van de schroefinrichting uit de schroefinrichting nemen of daarin plaatsen van een verzameling van de produkten, dat de manipulator is voorzien van een grijper met een aantal parallelle steunorganen voor het aan de randen ondersteunen van de produkten van de verzameling, co-axiaal naast elkaar en op dezelfde steekafstand als in de schroefinrichting en dat de steunorganen aan één uiteinde met de manipulator zijn verbonden en aan hun andere uiteinde een vrije uiteinde bezitten en zodanig zijn geplaatst dat bij het uit de schroefinrichting nemen van een verzameling produkten, waarbij de steunorganen door de manipulator naast de produkten geplaatst worden en 25 vervolgens tegen de genoemde inbrengrichting worden bewogen, de steunorganen vrij van de schroefspillen blijven en langs de schroefspillen bewegen. Bij deze uitvoeringsvorm van de uitvinding kan op zeer elegante wijze door de produktmanipulator steeds een verzameling platen tegelijkertijd uit de schroefinrichting worden getild of daarin worden ge- 30 plaatst. Een dergelijke produktmanipulator kan dus bijvoorbeeld gebruikt worden om aan het eind van een schroefinrichting produkten uit de schroefinrichting te pakken en deze bij een behandelingsstation af te geven, waarna aan het eind van de behandeling door dezelfde of een andere produktmanipulator de behandelde verzameling produkten geplaatst 35 kan worden in een volgende schroefinrichting. De manipulator kan ook gebruikt worden aan het einde van het transportsysteem waar de gerede produkten moeten worden overgebracht naar een verpakkingsinrichting.

8702.462 PHN 12.274 6

De voorgaande uitvoeringsvorm kan nog het kenmerk omvatten, dat in de positie van de grijper voor het uit de schroefinriohting nemen of daarin plaatsen van produkten, de steunorganen in dwarsrichting beweegbaar zijn tussen een open positie ter weerszijden van de 5 schroefinriohting en een grijppositie tussen de schroefspillen, waarbij tussen deze positie de steunorganen vrij van de schroefspillen blijven en daar langs bewegen. Bij deze uitvoeringsvorm kan een verzameling produkten in vertikale richting uit de schroefinriohting getild worden.

Een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft tot ken-^ merk, dat een behandelingsstation aanwezig is voor het behandelen van het oppervlak van de produkten, bijvoorbeeld met vloeistof, damp, straling, warmte, etc., dat de schroefinriohting door het behandelingsstation heen loopt en dat de schroefspillen althans plaatselijk uit een materiaal bestaan en een oppervlak bezitten bestand tegen het milieu in 15 het behandelingsstation. Het behandelingsstation kan bij produkten zoals optische schijven bijvoorbeeld bestaan uit een installatie voor het met freon wassen van de schijven. Bij andere produkten, hier zou bijvoorbeeld gedacht kunnen worden aan siliciumplakken voor de vervaardiging van halfgeleiderschakelingen, kan het behandelingsstation be- 20 staan uit een oven of iets dergelijks. Ook bij een dergelijke toepassing kan de roterende beweging van het produkt een voordeel zijn.

Vele schijfvormige produkten zoals grammofoonplaten of optische audio- of video-platen worden uit kunststof vervaardigd door injecteren van een warme gesmolten massa en het vervolgens verharden in 25 .....

een vormholte. Een werkwijze die van interesse is voor op deze wijze vervaardigde produkten heeft tot kenmerk, dat de platen direct na het verwijderen uit de vormholte in nog warme toestand en in directe nabijheid van de vormholte tussen de schroefspillen worden geplaatst van een schroefinriohting met een aantal parallel op afstand van elkaar draai-30 baar opgestelde schroefspillen voorzien van schroefdraad van onderling gelijke spoed, die door een aandrijfinrichting met gelijke rotatiesnel- heden worden aangedreven en die in een zodanige ruimtelijke relatie, op zodanige onderlinge afstanden en in een zodanige onderlinge hoekrelatie zijn geplaatst, dat de platen in een radiale inbrengrichting tussen de 35 schroefspillen kunnen worden geplaatst in een positie waar de rand van de plaat bij iedere schroefspil zich bevindt ter plaatse van een kuil van het schroefdraadprofiel, dat de schroefspillen, althans gedurende 8702462 PHN 12.274 7 de tijd gelegen tussen de tijdstippen dat een plaat ertussen wordt geplaatst en er weer wordt uitgenomen, worden geroteerd en dat de geplaatste platen gelijkmatig roterend worden afgekoeld met behulp van een stroom gereinigde lucht die in hoofdzaak evenwijdig aan de platen 5 tussen de platen door stroomt. Platen vervaardigd volgens deze werkwijze hebben een geringe nijging tot krom trekken. Door de gelijkmatige afkoeling die al roterende optreedt zullen weinig inwendige spanningen in de platen ontstaan. Bij optische platen heeft dit nog het voordeel dat hierdoor eventueel optredende dubbele breking wordt verminderd of ^ voorkomen.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld getoont in de tekening en waarin:

Figuur 1 een schematisch perspectivisch aanzicht is op een deel van een schroefinrichting, 15 Figuur 2 schematisch en in doorsnede de samenwerking illu streert van een drietal platen met een deel van een schroefspil,

Figuur 3 een schematische dwarsdoorsnede is van een schroef-inrichting met drie schroefspillen en van een produktmanipulator waarvan de steunorganen in een open positie ter weerszijden van de schroef-20 inrichting en een grijppositie tussen de schroefspillen staan,

Figuur 4 een aanzicht is op een aandrijfinrichting van een schroefinrichting,

Figuur 5 een soortgelijk aanzicht is als dat van figuur 4 waarbij echter in doorsnede een aantal voorzieningen wordt getoond die 25 aanwezig zijn voor het instellen van de schroefinrichting op produkten van verschillende diameters,

Figuur 6 een zijaanzicht is van een deel van een produktmanipulator ,

Figuur 7 een bovenaanzicht is op vergrote schaal van een 30 deel van de produktmanipulator van figuur 6,

Figuur 8 een schematisch bovenaanzicht is van een deel van een produktie-installatie voorzien van een transportsysteem volgens de uitvinding en

Figuur 9 het genoemde deel van de produktie-installatie nog-35 maals in een perspectivisch aanzicht toont.

In de verschillende figuren komen aanmerkelijke afwijkingen voor in de schaal waarop de getoonde onderdelen zijn getekend.

8702462 PHN 12.274 8

Het transportsysteem dat in de tekening wordt getoond is bedoeld om te worden gebruikt bij de massafabricage van substraten van beschrijfbare optische platen van het type waarbij twee identieke transparante substraten met insluiting van een tussenruimte nabij de 5 buiten- en binnenrand op elkaar worden bevestigd en waarbij elk substraat in de zone grenzend aan de binnenkamer is voorzien van een zeer fijne groef ten behoeve van de servobesturing van een met een aftast-straal werkende optische pick-up. Op het groevenpatroon wordt op ge-eigende manier, bijvoorbeeld door sputteren, een dunne registratielaag 10 van een mataallegering aangebracht, waarin met behulp van een laserstraal gaatjes kunnen worden gevormd ter markering van digitale infor-matie-bits. De fabricage van de substraten omvat het spuitgieten door middel van een spuitgietmachine 1, het grondig reinigen van het substraat met behulp van vloeibare freon en 15 freondamp, het opsputteren van de fotogevoelige laag, het ultrasoon op elkaar lassen van twee substraten en het aanbrengen van een naaf ter plaatse van de centrale middenopening van de plaat. Eventueel wordt het substraat op een geschikte plaats in het arbeidsproces langs een behan-delingsstation gevoerd waar een etiket, bijvoorbeeld door tampondruk- 20 ken, op het centrale deel van het substraat wordt aangebracht. Dit wordt evenwel in vele gevallen nagelaten, in het bijzonder wanneer de plaat wordt aangebracht in een behuizing.

Met behulp van de spuitgietmachine wordt het substraat uit polycarbonaat gevormd, met op het oppervlak de eerder genoemde micro-25 groefstructuur waarin zich reeds informatie bevindt met betrekking tot groefnummer, sectornummer, etc.. In de getekende configuratie worden twee spuitgietmachines naast elkaar toegepast. De gespoten substraten worden op twee naast elkaar parallel lopende transportsystemen 2_ geplaatst. Het transportsysteem transporteert de substraten 3 van de 30 spuitgietmachine 1 naar een behandelingsstation 4, zijnde een freon reinigingsinstallatie. Een tweede transportsysteem jj transporteert de gereinigde produkten naar een volgend behandelingsstation 6, zijnde de sputterinstallatie. Er is in de getekende opstelling nog een derde transportsysteem 7 aanwezig dat wordt gebruikt tijdens start- en test-35 cycli voor het transport van afgekeurde produkten en testplaten. In de transportsystemen worden de substraten co-axiaal naast elkaar en slechts aan de randen 8 ondersteund op een bepaalde steekafstand ge- 8702462 PHN 12.274 9 plaatst.

De inrichting waarin de produkten co-axiaal naast elkaar worden geplaatst is een schroefinrichting met een drietal parallel op afstand van elkaar draaibaar opgestelde schroefspillen 9A, 9B en 9C die 5 identiek aan elkaar zijn en voorzien zijn van schroefdraad 10 van gelijke spoed 11. Zoals te zien is in figuur 2 heeft de schroefdraad een asymmetrische trapeziumvormige doorsnede. De spoed en de vorm van de schroefdraad zijn zo gekozen dat de substraten uitsluitend contact maken met de kern 12 van het schroefdraadprofiel. De drie schroefspil-^ len 9A, 9B en 9C zijn zodanig ten opzichte van elkaar opgesteld dat de substraten in een vertikaal vlak staan en zo weinig speling ten opzichte van de schroefdraad van de schroefspillen bezitten dat ze slechts over een zeer kleine hoek kunnen kantelen.

Een aandrijfinrichting 13 (figuur 4) is aanwezig voor het 15 met gelijke rotatiesnelheden aandrijven van de drie schroefspillen. De aandrijfinrichting omvat een electromotor 14 die via een tandwieloverbrenging 15 een schijf 16 aandrijft, die via een ring 17 een schijf 18 aandrijft op de schroefspil 9A. Een tandwiel 19 op de schroefspil 9A drijft via tussentandwielen 20 tandwielen 21 aan die zijn bevestigd op 20 de schroefspillen 9B en 9C. De tussentandwielen 20 zijn gelijk aan elkaar en ook de tandwielen 19 en 21 zijn aan elkaar gelijk. Hierdoor is een exacte gelijkloop van de drie schroefspillen gegarandeerd. Ook de onderlinge hoekrelatie tussen de drie schroefspillen ligt hiermee volledig vast. De substraten kunnen in een radiale inbrengrichting tussen 25 de schroefspillen 9A t/m C worden geplaatst in een positie waar de rand 8 van het produkt bij iedere schroefspil zich bevindt ter plaatse van een kuil 22 van het schroefdraadprofiel.

Bij het getekende transportsysteem gaat het om het transport van substraten met een diameter van ongeveer 13 cm. De drie schroef-30 spillen worden aangedreven met een snelheid van ongeveer 300 omwentelingen per minuut. De diameter van de schroefspillen is uitwendig ongeveer 30 mm en de produkten worden op 10 mm van elkaar geplaatst. De steek 11 van de schroefdraad is 5 mm. Door de steek van de schroefdraad de helft te nemen van de afstand waarop de produkten worden geplaatst 35 wordt voorkomen dat, bij de gekozen diameter van de schroefspil, een te grote spoedhoek optreedt die zou resulteren in contact tussen de flank van de schroefdraad en de substraten. Uitgaande van de genoemde ge 8702462 PHN 12.274 10 gevens wordt een transportsnelheid van 1 1/2 meter per minuut bereikt. De substraten draaien tijdens het transport om hun centrum met een rotatiesnelheid van ongeveer 70 omwentelingen per minuut.

De onderste schroefspil 9A bevindt zich onder het centrum 23 c van de substraten. De twee zijwaardse schroefspillen 9B en 9C bevinden zich ter zijde en iets onder het niveau van het centrum van de substraten. Zodoende zijn de produkten in althans ruwweg vertikale richting in een goed gedefinieerde positie in de schroefinrichting plaatsbaar.

De drie schroefspillen zijn over gelijke radiale afstanden ^ ten opzichte van het centrum 23 verplaatsbaar. Hierdoor wordt het transportsysteem geschikt voor produkten 24 (figuur 5) van een andere diameter. Het rechter deel van figuur 5 toont de stand van de schroefspillen 9A en 9C voor het transport van de reeds genoemde substraten 23. Het linker deel van figuur 5 toont de stand van de schroefspillen ^ 9A en 9B voor het transport van andere produkten 24, in dit geval zogenaamde Compact Disc-platen of CD-platen die een diameter van 120 mm bezitten. Het mechanisme dat aanwezig is voor de verstelling van de schroefspillen zal aan de hand van figuur 5 nader worden toegelicht.

Figuur 5 toont een ondersteuningsinrichting 25_ die is gemon- 20 teerd op een holle balk 26 van vierkante doorsnede. Zoals in figuur 8 is te zien wordt de schroefinrichting 2_ op vier plaatsen door een ondersteuninsinrichting 25 ondersteund en verder aan één van de uiteinden door de aandrijfinrichting 13 die beschouwd kan worden als een modificatie van een ondersteuningsinrichting 25_. De balk 26 loopt over 25 de gehele lengte onder de schroefinrichting voort en is via sokkels 85 op de vloer van de fabriek geplaatst.

Ter plaatse van de ondersteuningsinrichtingen 25_ wordt elk van de drie schroefspillen 9A t/m 9C ondersteund door een drietal draaibare kunststof rollen 27A, 27B en 27C. De rollen 27A bevinden zich 30 in een schuifblok 28, de rollen 27B en 27C bevinden zich in zwenkarmen 29B respectievelijk 29C. Het schuifblok 28 is op en neer beweegbaar door een pneumatische motor 30. Deze is door een aandrijfstang 31 verbonden met het schuifblok 28. De beide hefbomen 29B en 29C zijn zwenk- baar om scharniertappen 32B, respectievelijk 32C. Deze bevinden zich op 35 een tussenstuk 33 dat met een montageplaat 34 tegen de onderzijde van de balk 26 is gemonteerd. Aan de bovenzijde van de balk 26 bevindt zich een andere montageplaat 35 waarop een tussenstuk 36 is gemonteerd met *7022 PHN 12.274 11 aanslagpennen 37 die door ruime openingen 38B respectievelijk 38C van de zwenkarmen steken en een aanslag vormen voor de zwenkbeweging. Op het tussenstuk 36 is een tweede pneumatische motor 39 bevestigd die door middel van een pen 40 met de zwenkarm 29C is gekoppeld en door 5 middel van een stang 41 en een pen 42 met de zwenkarm 29B. De beide motoren 30 en 39 zijn voorzien van dubbelwerkende zuigers, zodat ze in twee richtingen pneumatisch kunnen worden aangedreven.

Het schuifblok 28 bezit aan zijn zijkanten een profiellijst 43 met een verdieping 44. De arm 29C is tegenover de profiellijst 43 ^ voorzien van een lange nok 45C en een korte nok 46C. De zwenkarm 29B is op identieke wijze voorzien van een lange nok 45B en een kort nok 46B.

In de situatie getoond in het rechter deel van figuur 5 bevindt het schuifstuk 28 zich in de benedenpositie en wordt in deze positie met behulp van druklucht door de pneumatische motor 30 gehouden. De lange 15 nok 45C bevindt zich bovenop het nokprofiel 43 en wordt daar tegenaan gedrukt doordat de pneumatische motor de beide zwenkarmen met druklucht naar elkaar toe trekt. Voor het verstellen van de ondersteuningsinrich-ting van de in figuur 5 in het rechterdeel getoonde situatie naar de in het linkerdeel getoonde situatie worden de volgende handelingen uitge- 20 voerd. De pneumatische motor 39 wordt zodanig met druklucht bekrachtigd dat de beide zwenkarmen uit elkaar worden gedrukt tot ze tegen de aanslagen 37 stoten. Hierna wordt het schuifstuk 28 door bekrachtiging van de pneumatische motor 30 via de stang 31 omhoog gedrukt tot in de situatie getoond in het linkerdeel van figuur 5. De stand die het schuif-25 blok in het rechterdeel van figuur 5 inneemt wordt bepaald door de bovenzijde van het tussenstuk 36. De stand die het schuifblok in het linkerdeel van figuur 5 inneemt wordt bepaald door een aanslagring 47 die aanwezig is op de aandrijfstang 31. Nadat het schuifblok in de bovenste stand is geplaatst worden, door de pneumatische motor 39 in 30 tegengestelde richting te bekrachtigen, de beide zwenkarmen 29B en 29C weer naar elkaar toe getrokken. De lange nokken 45 vallen nu in de uitsparingen 44 van de nokprofielen 43 zodat nu de korte nokken 46B en 46C op de bovenkant van de betreffende nokprofielen 43 stoten.

Bij van de aandrijfinrichting 13 vindt de verstelling op 35 soortgelijke wijze plaats. De tussentandwielen 20 zijn gelagerd op astappen 48. Deze astappen vormen tevens de draaipunten voor hefbomen 49B respectievelijk 49C zodat de tandwielen 21 een zwenkbeweging kunnen 4702462 PHN 12.27k 12 uitvoeren om het centrum van de tussentandwielen 20 en daarmee dus voortdurend zuiver in ingrijping blijven.

De pneumatische motoren van de verschillende ondersteunings- inrichtingen zijn door drukluchtleidingen met elkaar verbonden, zodat 5 een gelijktijdige instelling van alle ondersteuningsinrichtingen op pneumatische wijze onder besturing vanuit een centraal punt kan plaatsvinden. Hiervoor zijn slechts enkele eenvoudige, eventueel vanuit een centrale besturingsinrichting uit te voeren, handelingen nodig zodat een zeer snelle omschakeling van het transportsysteem op schijven van 10 verschillende diameter kan plaatsvinden. Deze mogelijkheid van snelle omschakeling vormt een uniek kenmerk van de uitvinding.

De schroefinrichtingen 2 bezitten een vrij uiteinde 50, zie figuur 8. Tegenover dit vrije uiteinde bevindt zich een produktmanipu- lator 51_. De produktmanipulator wordt door een computer bestuurd en be- 15 zit een zekere mate van intelligentie, in het hierna volgende zal de uitdrukking robot gebruikt worden. De robot dient voor het uit de schroefinrichting nemen of daarin plaatsen van een verzameling van pro-dukten tegelijk. In dit geval gaat het om een verzameling van maximaal 25 substraten tegelijk. Elke robot omvat een vragen 52 die langs een centrale, vast opgestelde, balk 53 verrijdbaar is. Op de wagen bevindt zich een vertikale kolom 54 waarlangs aan één zijde in vertikale richting een tweede wagen 55 verplaatsbaar is die een dwarsarm 56 draagt. Het uiteinde van de dwarsarm dient als bevestigingsplaats voor een vertikale grijperarm 57 die aan zijn vrije uiteinde de eigenlijke grijper 25 58 draagt. De grijper 513 is voorzien van een aantal parallelle steunor- ganen 59 voor het aan de randen 8 ondersteunen van de substraten 3 van de verzameling, co-axiaal naast elkaar en op dezelfde steekafstand als in de schroefinrichting. De steunorganen 59 zijn twee aan twee boven elkaar bevestigd op zwenkarmen 60 en wel aan slechts één uiteinde. Aan 30 het andere uiteinde bezitten de steunorganen een vrij uiteinde 61.

De steunorganen zijn zodanig geplaatst dat bij het uit de schroefinrichting nemen van een verzameling produkten de steunorganen naast de substraten 3 geplaatst kunnen worden. Hierna kunnen de genoemde produkten zonder dat de steunorganen last ondervinden van de 00 schroefspillen in vertikale richting uit de schroefinrichting worden getild. Hiertoe zijn de steunorganen in dwarsrichting beweegbaar. In figuur 7 zijn de steunorganen getekend in een open positie van de grij- *702462 PHN 12.274 13 per en dan aangegeven met het verwi jzingscijf er 59'· In deze positie bevinden de steunorganen zich ter weerszijde van de schroefinrichting. In de grijppositie zijn de steunorganen aangegeven met het verwi jzings-cijfer 59, ze bevinden zich dan tussen de schroefspillen 9A t/m 9C.

5 Tussen de open positie en de grijppositie zijn de steunorganen zwenk-baar om zwenkpunten 62 gelegen boven de schroefinrichting. In figuur 6 zijn de steunorganen in drie posities aangegeven. De buitenste of open positie 59' en de binnenste of grijppositie 59 zijn met gestippelde lijnen aangegeven. Met volle lijnen is een middenpositie 59" getekend.

De robot 51_ is ontworpen voor samenwerking met een enkele schroefinrichting. De grijper 5δ_kan in de lengterichting verplaatst worden door verplaatsing van de wagen 52 over de balk 53. Verplaatsing in hoogterichting gebeurt door het verplaatsen van de wagen 55 over de kolom 54. De grijperarm 57 is zwenkbaar met de dwarsarm 56 verbonden 15 zodat de grijper een draaiende beweging om de vertikale hartlijn van de grijperarm 57 kan maken. Met deze bewegingsmogelijkheden kan door de robot een verzameling substraten tussen de schroefinrichting en het be-handelingsstation 4 verplaatst worden. Daarna kan de verzameling substraten in de grijper in het freonreservoir 63 van het behandelings-2Q station gedompeld worden, alles onder besturing van een automatische besturingsinrichting, waarna de substraten worden geplaatst in de schroefinrichting 5_.

Zoals vooral figuur 7 duidelijk laat zien omvatten de steunorganen 59 een aantal ringen 64 en tussenschijven 65. De ringen bestaan 25 uit een geschikte en aan het doel aangepast materiaal zoals bijvoorbeeld een hoogwaardige elastische kunststof. Ook de tussenschijven zijn van een geschikte kunststof. In de grijpstand maken de tussenschijven 65 contact met de randen 8 van de gegrepen substraten. De ringen 64 zijn aangebracht op roestvrijstalen pennen die in de tekening niet te 30 zien zijn.

Het bewegingsmechanisme voor het bewegen van de grijper 58 is vooral in figuur 6 goed te zien. De grijperarm 57 omvat een vast met de dwarsarm 56 verbonden pijp 66 waarin een holle spil 67 met behulp van kogellagers 68 draaibaar is gelagerd. De spil draagt nabij de 35 bovenzijde een getande schijf 69 waaromheen een tandriem 70 is geslagen. Op de wagen 55 van de robot bevindt zich een motor, niet zichtbaar in de tekening, voor het aandrijven van de tandriem 70 en dus voor het 8702462 PHN 12.274 14 roteren van de spil 67· De spil 67 draagt aan de onderzijde de zwenkar- men 60 waarop de steunorganen 59 zijn bevestigd. De zwenkarmen 60 zijn door middel van als scharnier functionerende bladveren 71 met een vast op de spil 67 bevestigd blok 72 verbonden. De scharnierende verbinding 5 is met bladveren uitgevoerd speciaal met het oog op een stofvrije werking van het mechanisme. De robot is geschikt om te functioneren in stofarme ruimtes van klasse 100 dat wil zeggen in ruimten waarin door middel van een luchtbehandelingsinstallatie de hoeveelheid stofdeeltjes met een afmeting kleiner dan 5 micron in de aanwezige lucht minder dan 10 100 stuks per kubieke voet bedraagt.

Ook de aandrijving van de zwenkbeweging van de zwenkarmen 60 gebeurt met bladveren. Door de holle spil 67 loopt een trekstang 73*

Aan de bovenzijde kan deze axiaal verplaatst worden met behulp van een pneumatische cilinder 74. Aan de onderzijde bevindt zich een kop 75 die 15 met behulp van bladveren 76 is verbonden met de zwenkarmen 60. Ook hier zijn wrijvend met elkaar samenwerkende onderdelen vermeden. Op en neer bewegen van de trekstang 73 in de holle spil 67 resulteert in het naar elkaar toe zwenken of uit elkaar zwenken van de zwenkarmen 60 om de draaipunten 62.

20

Zoals vooral in figuur 8 goed is te zien bevindt zich dwars op de schroefinrichtingen 2 en 5 een dubbele bufferbaan 77. Deze buf- ferbaan is voor de uitvinding op zich niet van belang en zal daarom slechts kort beschreven worden. Zoals bij elk transportsysteem kunnen storingen aan de toevoerzijde of aan de afvoerzijde van het systeem op-25 treden. Teneinde te voorkomen dat bij iedere storing het transportsysteem stil moet worden gezet, waardoor de produktie tot stilstand zou komen, wordt veelal een buffer in het transportsysteem opgenomen. Bevindt de storing zich stroomafwaarts van de buffer dan kunnen produk- ten die door het nog functionerende stroomopwaardse deel van het sys-30 teem worden aangevoerd tijdelijk in de buffer worden opgeslagen. Bevindt zich de storing in het stroomarwaartse gedeelte, dan kunnen pro-dukten uit de buffer worden toegevoerd naar het stroomafwaartse deel zodat aldaar de produktie voort kan gaan. De buffers 77_ bestaan uit een tweetal dwarsbanen 78 waarin een aantal produktrekjes 79 naast elkaar 35 kan worden geplaatst. De rekjes kunnen evenveel produkten bevatten als de grijpers 5*3 van de robots 51. De rekjes, niet getekend in de tekening, bevatten steunstangen die qua plaats en afmetingen corresponderen

ft70Z46Z

PHN 12.274 15 met die van de schroefspillen 9A t/m 9C van de schroefinrichting. De buffers kunnen dus naar believen worden gevuld of geleegd met behulp van de robots 51_.

Bij het getekende uitvoeringsvoorbeeld bestaan de behande-5 lingsstations 4^ uit open bakken met freon waarin door de robots 5J_ de grijpers 58 met de daarop aanwezige produkten kunnen worden gedompeld. Binnen het kader van de uitvinding zijn ook andere uitvoeringsvormen mogelijk waarbij de schroefinrichting door een behandelingsstation heen loopt. In het geval van het in de tekening getoonde uitvoeringsvoor- 10 beeld zou bijvoorbeeld het behandelingsstation £ gemodificeerd kunnen worden tot een station voor de behandeling van de substraten met behulp van freondamp. Een dergelijk behandelingsstation zou in hoofdzaak de vorm van een tunnel kunnen hebben waar de schroefinrichting doorheen loopt. Uiteraard dienen de schroefspillen van een geschikt materiaal te 15 bestaan om het binnen het behandelingsstation aanwezige milieu te kunnen weerstaan.

De uitvinding strekt zich mede uit tot de werkwijze voor het transporteren van de uit kunststof door injecteren van een warme ge-^ smolten massa en vervolgens verharden in een vormholte vervaardigde platen 3, die na verharding uit de vormholte worden verwijderd en vervolgens met behulp van het transportsysteem worden getransporteerd naar een behandelingsstation. Spuitgietmachines voor het uit kunststof door injecteren van een wanne gesmolten massa en vervolgens verharden in een vormholte vervaardigen van produkten zijn algemeen bekend, zodat in de 25 tekening de details van de spuitgietmachines 1 en de vormholtes niet zijn getekend. Direct na het verharden worden de substraten met behulp van een produktmanipulator 80 tussen de schroefspillen van het transportsysteem geplaatst. Deze produktmanipulator bevindt zich direct ter ^ zijde van de spuitgietmachine en is voorzien van zuignappen waarmee het substraat uit de vormholte kan worden gepakt. De produktmanipulator 80 is in de tekening niet in detail getoond aangezien dergelijke manipulatoren op zich algemeen bekend zijn. In figuur 8 zijn de produktmanipu-latoren 80 schematisch aangeduid, in figuur 9 zijn ze ter wille van de overzichtelijkheid van de tekening weggelaten. Direct na het verwijde-35 ren uit de vormholte worden de platen in nog warme toestand en in directe nabijheid van de vormholte tussen de schroefspillen 9A t/m 9C van de schroefinrichting 2_ geplaatst. Door het roteren van de schroef-

8702.4 BZ

PHN 12.274 16 spillen worden de platen gelijkmatig roterend afgekoeld, waarbij voor het afkoelen een stroom gereinigde lucht wordt gebruikt die in hoofdzaak evenwijdig aan de platen tussen de platen door stroomt. Over de 5 spuitgietmachines, althans ter plaatse van de vormholte, is namelijk een kap 81 van een luchtbehandelingsinstallatie geplaatst met behulp waarvan een stroom gereinigde lucht van boven naar beneden wordt onderhouden .

De schroefinrichtingen worden over een groot deel van hun 10 lengte afgedekt door een afdekkap 82, niet getoond in figuur 8 maar wel in figuur 9. De afdekkappen dienen voor extra bescherming van de substraten tijdens het transport. Ter plaatse van de spuitgietmachine is een open gedeelte aanwezig zodat daar ter plaatse de stroom gereinigde lucht tussen de platen door kan bewegen.

15 De figuren 8 en 9 tonen nog een kleine derde schroefinrich- ting J_ die in een richting tegengesteld aan de schroefinrichting 2_ loopt. Deze derde schroefinrichtingen dienen voor het afvoeren van platen vervaardigd tijdens een testfase van de spuitgietmachine, bijvoorbeeld wanneer juist een nieuwe matrijs in de machine is geplaatst.

2q Voorts wordt ook tijdens de produktie van tijd tot tijd een plaat op de testbaan geplaatst. Met behulp van de platen op de testbaan kan de kwaliteit van de vervaardigde substraten voortdurend worden gecontroleerd. De testbanen zijn qua contructie geheel gelijk aan de schroefinrichtingen 2, ze worden aangedreven door middel van aandrijfinrichtin-25 83.gelijk aan de aandrijfinrichtingen _13 en de ondersteuningen 84 zijn gelijk aan de ondersteuningen 25.

Hoewel de uitvinding slechts een enkel uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding toont strekt de uitvinding zich uit tot ieder soortgelijk transportsysteem dat het kenmerk bezit van de schroefinrichting 3Q zoals gedefinieerd in de conclusies. Velerlei uitvoeringen zijn denkbaar, bijvoorbeeld met minder dan of met meer dan drie schroefspillen, met schroefspillen uit andere materialen, met schroefspillen waartussen de produkten niet vertikaal staan maar onder een hoek, etc..

35 8702462

Claims (8)

1. Transportsysteem (2) ten gebruike bij de massafabricage van sohijfvormige produkten zoals substraten (3)» optisch uitleesbare platen en dergelijke en dienende voor het transport van de producten tussen verschillende behandelingsstations (1, 4), welk transportsysteem minstens één inrichting omvat waarin de producten co-axiaal naast el- 10 kaar en slechts aan de randen ondersteund op een bepaalde steekafstand plaatsbaar zijn, met het kenmerk, - dat de genoemde inrichting een schroefinrichting omvat met een aantal parallel op afstand van elkaar draaibaar opgestelde schroefspillen 15 (9A-C) voorzien van schroefdraad (10) van onderling gelijke spoed (11), - dat een aandrijfinrichting (13) aanwezig is voor het met gelijke rotatiesnelheden aandrijven van de schroefspillen en - dat de schroefspillen in een zodanige ruimtelijke relatie, op zodanige onderlinge afstanden en in een zodanige onderlinge hoekrelatie 20 zijn geplaatst, dat de producten in een radiale inbrengrichtmg tussen de schroefspillen kunnen worden geplaatst in een positie waar de rand (8) van het product bij iedere schroefspil zich bevindt ter plaatse van een kuil (22) van het schroefdraadprofiel.

2. Transportsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 25 drie schroefspillen (9A-C) aanwezig zijn en wel een onderste schroef-spil (9A) althans ruwweg onder het centrum (23) van de produkten (3) en twee zijwaartse schroefspillen (9B-C) die zich ter zijde althans ruwweg op het niveau van het centrum van de produkten bevinden, zodat de produkten in althans ruwweg verticale richting in een goed gedefinieerde 30 positie in de schroefinrichting plaatsbaar zijn.

3. Transportsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat althans één der schroefspillen (9A-C) in dwarsrichting verplaatsbaar is voor het aanpassen van de inrichting aan produkten (24) van een andere diameter. 35

4. Transportsysteem volgens conclusie 3> met het kenmerk, dat alle schroefspillen (9A-C) over gelijke radiale afstanden verplaatsbaar zijn ten opzichte van het centrum (23) van de produkten *702.462 PHN 12.274 18 (3; 24).

5. Transportsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, - dat de schroefinrichting (2) een vrij uiteinde (50) bezit, - dat een produktmanipulator (51) aanwezig is voor het tegenover het 5 vrije uiteinde van de schroefinrichting uit de schroefinrichting nemen of daarin plaatsen van een verzameling van de produkten, - dat de manipulator is voorzien van een grijper (58) met een aantal parallelle steunorganen (59) voor het aan de randen (8) ondersteunen van de produkten (3) van de verzameling, coaxiaal naast elkaar en op 10 dezelfde steekafstand als in de schroefinrichting en - dat de steunorganen (59) aan één uiteinde met de manipulator zijn verbonden en aan hun andere uiteinde een vrije uiteinde (61) bezitten en zodanig zijn geplaatst dat bij het uit de schroefinrichting nemen van een verzameling produkten, waarbij de steunorganen door de manipu-15 lator naast de produkten (3) geplaatst worden en vervolgens tegen de genoemde inbrengrichting worden bewogen, de steunorganen (59) vrij van de schroefspillen (9A-C) blijven en langs de schroefspillen bewegen.

6. Transportsysteem volgens conclusie 5, met het kenmerk, 2Q dat in de positie van de grijper (58) voor het uit de schroefinrichting nemen of daarin plaatsen van produkten, de steunorganen in dwarsrich- ting beweegbaar zijn tussen een open positie (59') ter weerszijden van de schroefinrichting en een grijppositie (59) tussen de schroefspillen (9A-C), waarbij tussen deze positie de steunorganen vrij van de schroefspillen blijven en daar langs bewegen (Fig. 3, Fig. 6). 25

7. Transportsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, - dat een behandelingsstation aanwezig is voor het behandelen van het oppervlak van de produkten, bijvoorbeeld met vloeistof, damp, straling, warmte, etc., - dat de schroefinrichting door het behandelingsstation heen loopt en - dat de schroefspillen althans plaatselijk uit een materiaal bestaan en een oppervlak bezitten bestand tegen het milieu in het behandelingsstation .

8. Werkwijze voor het vervaardigen van uit kunststof door in-35 jecteren van een warme gesmolten massa en vervolgens verharden in een vormholte vervaardigde platen (3), welke platlen na verharding uit de vormholte worden verwijderd en vervolgens met behulp van een transportsysteem (2) worden getransporteerd naar een behandelingsstation, 8702462 PHN 12.274 19 met het kenmerk, - dat de platen (3) direct na het verwijderen uit de vormholte in nog warme toestand en in directe nabijheid van de vormholte tussen de schroefspillen (9A-C) worden geplaatst van een schroefinrichting met Q een aantal parallel op afstand van elkaar draaibaar opgestelde schroefspillen (9A-C) voorzien van schroefdraad (10) van onderling gelijke spoed (11), die door een aandrijfinrichting (13) met gelijke rotatie-snelheden worden aangedreven en die in een zodanige ruimtelijke relatie, op zodanige onderlinge afstanden en in een zodanige onderlinge ^ hoekrelatie zijn geplaatst, dat de platen in een radiale inbrengrich-ting tussen de schroefspillen kunnen worden geplaatst in een positie waar de rand (8) van de plaat bij iedere schroefspil zich bevindt ter plaatse van een kuil (22) van het schroefdraadprofiel (10), - dat de schroefspillen, althans gedurende de tijd gelegen tussen de 15 tijdstippen dat een plaat ertussen wordt geplaatst en er weer wordt uitgenomen, worden geroteerd en - dat de geplaatste platen gelijkmatig roterend worden afgekoeld met behulp van een stroom gereinigde lucht die in hoofdzaak evenwijdig aan de platen tussen de platen door stroomt. 20 25 30 35 8702462