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Die Erfindung betrifft ein Transportsystem für insbesondere plattenförmige Werkstücke, wie Wafer/Solarzellen und dergleichen nach dem Oberbegriff des ersten Schutzanspruchs
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Derartige Transfersysteme weisen sogenannte Hub-Quereinheiten auf, die Anwendung finden, wo Werkstücke rechtwinklig in eine Längstransportstrecke eingeschleust bzw. ausgeschleust werden müssen und sind beispielsweise aus den Druckschriften
DE 36 17 346 A1 ,
DE 40 39 265 C2 ,
DE 196 09 325 C1 und
DE 101 59 838 C1 bekannt. In der erstgenannten
DE 36 17 346 A1 ist vorgesehen, dass ein Transportrahmen über Doppelgurtfördersysteme sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung transportierbar ist und die Kufenelemente in einer Ebene angeordnet sind. Um in Bearbeitungsmaschinen, wie Lötmaschinen, keine Benetzung der Kufenelemente durchzuführen, ist vorgesehen, dass mindestens die Kufenelemente für den Quertransport über Führungselemente verschwenkbar angeordnet sind und innerhalb der Bearbeitungsmaschine oberhalb der Ebene der Gurtforderer liegen.
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Das in
DE 40 39 265 C2 dargestellte Transportsystem besteht aus einer Hauptförderstrecke, einer Zubring-Förderbahn, einem Taktförderer und einer Abführ-Förderbahn. Mehrere solcher Transportsysteme können in vorgegebenem Abstand voneinander entlang der Hauptförderstrecke angeordnet sein. Die Verbindung zwischen Hauptförderstrecke und Taktförderer erfolgt am Einlauf mittels der Zubring-Förderbahn und am Auslauf mit der Abführ-Förderbahn, die beide rechtwinklig zur Hauptförderstrecke verlaufen. An den Verbindungsstellen der einzelnen Förderbahnen befinden sich Beladezonen. Die Beladezonen sind mit Hub-Quereinheiten ausgerüstet, deren Funktion darin besteht, den Werkstückträger unter Beibehaltung seiner Orientierung von der ankommenden Förderbahn auf die dazu rechtwinklig angeordnete Förderbahn zu übergeben. Jede Förderbahn verfügt dabei über einen eigenen Antrieb. Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Anordnung lassen sich die entlang der Hauptförderstrecke kontinuierlich transportierten Werkstückträger taktabhängig einer oder mehreren Bearbeitungsstationen zuführen.
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In der Druckschrift
DE 196 09 325 C1 wird ein Transportsystem mit Transportmitteln zum Transport von Teilen und/oder Baugruppen aufnehmenden Werkstückträgern mit mindestens einer Übergabestelle beschrieben, die als Hub-Quereinheit ausgebildet ist und in der eine ankommende Transportbahn und eine abführende Transportbahn rechtwinklig aneinanderstoßen, wobei in der Übergabestelle Mittel zum überwachen der Anwesenheit oder der Nichtanwesenheit des Werkstückträgers vorgesehen sind. In der Übergabestelle ist ein erster Signalgeber angeordnet, der detektiert, wenn ein Werkstückträger an einem Festanschlag anschlägt und in der Übergabestelle positioniert ist. Solange ein derartiges Signal anliegt, bleibt ein Vereinzelungselement vor der Übergabestelle in Transportrichtung gesehen in einer Stoppposition, so dass weitere Werkstucktrager von der Ubergabestelle ferngehalten werden. Sobald der Werkstückträger aus der Übergabestelle abtransportiert wird, ist der erste Signalgeber nicht mehr bedämpft. Gleichzeitig wird ein zweiter Signalgeber bedampft, der das Herausfahren des Werkstückträgers aus der Übergabestelle überwacht. Solange der zweite Signalgeber bedämpft ist, bleibt das Vereinzelungselement weiter in einer Stoppposition. Erst nachdem der Werkstückträger vollständig die Übergabestelle verlassen hat und der erste Signalgeber und zweite Signalgeber keinen Werkstückträger mehr detektieren, wird das Vereinzelungselement in eine Freigabeposition geschalten, so dass ein nachfolgender Werkstückträger wiederum in die Übergabestelle gefördert werden kann.
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In der letztgenannten Druckschrift
DE 101 59 838 C1 wird eine Hub-Quereinheit mit Riemen zum Umsetzen von Werkstücken bzw. Werkstückträgern mit einer Spannvorrichtung angegeben, welche es trotz ortsfester Montage eines Antriebsmotors der Riemen auch bei Einsatz von im Wesentlichen längeninvarianten Riemen ermöglicht, dass sich die Vorspannung der Riemen auch im Zuge der Stellbewegung des ersten Riemens im Wesentlichen nicht ändert.
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Der wesentliche Nachteil der vorgenannten Transportsysteme besteht dann, dass der Transport der Werkstücke der Haupttransportrichtung von dem Zeitpunkt des Anhebens der Hub-Quereinheit bis zum vollständigen Absenken der Hub-Quereinheit blockiert ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Transportsystem für insbesondere plattenförmige Werkstücke, wie Wafer/Solarzellen und dergleichen nach dem Oberbegriff des ersten Schutzanspruchs zu entwickeln, welches einen kontinuierlichen Transport der Werkstücke in Haupttransportrichtung eines ersten Transportbandes gewährleistet, auch während die Hub-Quereinheit ein Werkstück unter Beibehaltung dessen Orientierung vom ersten Transportband an ein dazu rechtwinklig verlaufendes Transportband übergibt oder davon dem ersten Transportband zuführt.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das erfindungsgemäße Transportsystem wird insbesondere für den Transport plattenförmiger Werkstücke, wie Wafer/Solarzellen und dergleichen eingesetzt und weist wenigstens ein erstes in einer Haupttransportrichtung verlaufendes Transportband und wenigstens ein dazu rechtwinklig angeordnetes zweites Transportband sowie eine Hub-Quereinheit auf, welche ein zu übergebendes Werkstück unter Beibehaltung dessen Orientierung vom ersten Transportband an das zweite Transportband oder vom zweiten Transportband an das erste Transportband übergibt, wobei die Hub-Quereinheit dazu wenigstens einen anhebbaren und absenkbaren Bereich aufweist, welcher die Transportrichtung des zu übergebenden Werkstücks ändert und wobei die Werkstücke des ersten Transportbandes im angehobenen Zustand des Bereiches der Hub-Quereinheit unter dem ausgehobenen Bereich der Hub-Quereinheit hindurchführbar sind.
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Der Bereich der Hub-Quereinheit, welche das zu übergebende Werkstück aufnimmt, befindet sich im abgesenkten Zustand unterhalb einer Werkstückauflagefläche des ersten Transportbandes, so dass die Werkstücke des ersten Transportbereiches darüber hinweg führbar sind. Nach dem Anheben des Bereichs der Hub-Quereinheit befindet sich dieser in der Ebene einer Werkstückauflagefläche des zweiten Transportbandes.
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Das erste und/oder zweite Transportband sind bevorzugt mit Doppelgurtförderern ausgestattet, die jeweils zwei Gurte aufweisen.
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Der Bereich der Hub-Quereinheit, der zur Aufnahme des zu übergebenden Werkstücks dient, ist bevorzugt an einem umlaufenden dritten Transportband ausgebildet, welches zwischen zwei Abschnitten des ersten Transportbandes angeordnet ist und einen Anschluss zu den zwei Gurten des Doppelgurtförderers des zweiten Transportbandes bildet.
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Der Bereich ist dabei beispielsweise durch voneinander beabstandete Hubmittel anhebbar. Alternativ kann auch das gesamte dritte Transportband anhebbar ausgebildet sein.
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Der Abstand der Hubmittel ist dabei breiter als die Breite der unter dem Bereich hindurchzuführenden Werkstücke des ersten Transportbandes. Auf jeden Fall muss gewährleistet sein, dass nach dem Anheben zumindest des (Übergabe)Bereiches, dessen Unterführen mit den weiteren Werkstücken, die kontinuierlich auf dem ersten Transportband gefördert werden, abgesichert ist Die Breite des quer zum ersten Transportband angeordneten dritten Transportbandes der Hub-Quereinheit ist kleiner als der Abstand der Werkstücke, die auf dem ersten Transportband gefördert werden, so dass der angehobene Bereich nach der Übergabe des zu ubergebenden Werkstucks an das zweite Transportband während des kontinuierlichen Transportprozesses des ersten Transportbandes in die abgesenkte Position gelangen kann, dadurch, dass es zwischen zwei hintereinander auf dem ersten Transportband laufenden Werkstücke abtaucht.
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Das erste Transportband ist in Teilbereiche unterteilt, zwischen welchen die Hub-Quereinheit angeordnet ist. Die Teilbereiche des ersten Transportbandes können dabei separate Gurtbandförderer aufweisen oder der Gurtbandförderer kann über mehrere Teilbereiche führen.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, den Transport der Werkstücke mit dem ersten Transportband kontinuierlich fortzusetzen, wenn ein zu übergebendes Werkstück durch die Hub-Quereinheit an das zweite Transportband überführt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 Prinzipdarstellung eines Teils eines Transportsystems,
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2 bis 8 die Folge bei der Abgabe eines zu übergebenden Werkstückes vom ersten Transportband an ein dazu rechtwinkliges zweites Transportband bei einem Transportsystem gemäß 1,
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9 eine Variante der Seitenansicht der Hub-Quereinheit, bei welcher nur der obere Bereich 4 anhebbar ist.
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Gemäß 1 weist das Transportsystem ein erstes Transportband 1 und ein dazu rechtwinklig angeordnetes zweites Transportband 2 auf. Das erste Transportband 1 ist in zwei Teilbereiche 1a, 1b unterteilt und jeder Teilbereich 1a, 1b weist über nicht bezeichnete Umlenkrollen umlaufbare Gurte 1.1 eines Doppelgurtförderers mit einer ersten Transportfläche A1 auf. Quer und somit rechtwinklig zu den beiden Teilbereichen 1a, 1b ist ein zweites Transportband 2 angeordnet, welches zwei umlaufbare Gurte 2.1 eines Doppelgurtförderers mit einer zweiten Transportfläche A2 aufweist.
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Zwischen den Teilbereichen 1a, 1b des ersten Transportbandes 1 ist eine Hub-Quereinheit 3 angeordnet, die einen Anschluss zu den zwei Gurten 2.1 des Doppelgurtförderers des zweiten Transportbandes 2 bildet und ein drittes Transportband 3.1 aus nur einem Gurt mit einer dritten Transportfläche A3 aufweist, wobei das dritte Transportband 3.1 hier zwischen die beiden Gurte 2.1 des zweiten Transportbandes 2 ragt.
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Das dritte Transportband 3.1 der Hub-Quereinheit 3 weist einen oben laufenden anhebbaren Bereich 4 in der dritten Transportfläche A3 auf und besitzt die gleiche Vorschubrichtung und Vorschubgeschwindigkeit wie das zweite Transportband 2. Die Transportrichtungen werden jeweils durch die fetten Pfeile angedeutet. Die oben liegende erste Transportfläche A1 des ersten Transportbandes 1 liegt in der Ausgangssituation, in welcher keine Werkstücke an das zweite Transportband 2 übergeben werden sollen, geringfügig über der dritten Transportfläche A3 und dem anhebbaren Bereich 4 der Hub-Quereinheit 3, um zu gewährleisten, dass die nicht zu übergebenden Werkstücke darüber geführt werden können. Die Transportfläche A2 des zweiten Transportbandes 2 liegt oberhalb der Ebene der Transportfläche A1.
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In den 2 bis 7 wird schematisch die Übergabe eines zu übergebenden Werkstücks W1' und W3' vom ersten Transportband 1 über die Hub-Quereinheit 3 an das zweite Transportband 2 dargestellt.
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Gemäß 2 laufen Werkstücke W, W1', W2, W3', W4 bis Wn in Transportrichtung über das erste Transportband 1, wobei sich der anhebbare Bereich 4 der Hub-Quereinheit 3 in seiner untersten Position befindet. Das Werkstück W hat die Hub-Quereinheit bereits überfahren und das an das zweite Transportband 2 zu übergebende Werkstück W1' befindet sich über dem anhebbaren Bereich 4 der Hub-Quereinheit 3.
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Nun wird gemäß 3 das zu übergebende Werkstück W1' mit dem anhebbaren Bereich 4 der Hub-Quereinheit 3 angehoben (hier wird schematisch dargestellt, das gesamte dritte Transportband 3.1 angehoben), wobei sich das Werkstück W in Transportrichtung des ersten Transportbandes 1 weiterbewegt und das Werkstück W2 sich auf die Hub-Quereinheit 3 zu bewegt. Das sich nun auf dem Bereich 4 und somit auf der dritten Transportfläche A3 befindliche zu übergebende Werkstück W1' wird nun unter Beibehaltung seiner Lageorientierung mit dem dritten Transportband 3.1 rechtwinklig zur Transportrichtung des ersten Transportbandes 1 in Richtung zum zweiten Transportband 2 bewegt.
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Bei einer nun gemäß 4 weiter fortschreitenden Vorschubbewegung des ersten Transportbandes 1 gelangt das Werkstück W2 unter den angehobenen Bereich 4 der Hub-Quereinheit 3 und das zu übergebende Werkstück W1' wird durch die Hub-Quereinheit 3 weiter in Richtung zum zweiten Transportband 2 bewegt und es werden weitere Werkstücke W3', W4 bis Wn über das erste Transportband 1 in Richtung Hub-Quereinheit 3 geführt.
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In 5 befindet sich das Werkstück W2 direkt unter dem angehobenen Bereich 4 des dritten Transportbandes 3.1. Es wird damit zwischen diesem Bereich 4 und dem unteren Transportbandbereich 5 des dritten Transportbandes 3.1 hindurchgeführt. Dabei wird das Werkstück W1' von der Hub-Quereinheit 3 an das zweite Transportband 2 übergeben.
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6 zeigt die Darstellung, bei welcher sich nun das Werkstück W1' komplett auf dem zweiten Transportband 2 befindet. Das gesamte dritte Transportband 3.1 der Hub-Quereinheit 3 und damit der anhebbare Bereich 4 werden nun abgesenkt, wenn sich dieses über einer Lücke 6 zwischen zwei benachbarten Werkstücken, hier W2, W3', befindet. Die Breite b des dritten Transportbandes und die Länge a der Lücke 6 müssen dabei so aufeinander abgestimmt sein, dass in Abstimmung mit der Absenkgeschwindigkeit des Bereiches 4 und der Vorschubgeschwindigkeit des ersten Transportbandes 1 ein kollissionsfreies Absenken des Bereiches 4 des dritten Transportbandes gewährleistet ist. Die Breite b muss dabei entsprechend kleiner sein als die Lücke bzw. der Abstand a der benachbarten Zellen (b < a).
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In 7 befindet sich der Bereich 4 des dritten Transportbandes 3.1 der Hub-Quereinheit 3 wieder in seiner abgesenkten Position und ein weiteres an das zweite Transportband 2 zu übergebendes Werkstück W3' gelangt über den Bereich 4 der Hub-Quereinheit 3.
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Gemäß 8 befindet sich das zu übergebende Werkstück W3' mittig über dem dritten Transportband 3.1 (wie in 2 das Werkstück W1) und kann nun durch Anheben des Bereiches 4 des dritten Transportbandes 3.1 der Hub-Quereinheit 3 an das zweite Transportband 2 analog des vorgenannt beschriebenen Ablaufes übergeben werden, wobei nun das Werkstück W4 unter dem Bereich 4 der Hub-Quereinheit 3 durchläuft.
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9 zeigt in der Seitenansicht eine Variante der Hub-Quereinheit 3, bei welcher nur der obere Bereich 4 mittels zweier voneinander in einem Abstand L beabstandeten Hubmitteln 7, 8, die in Form von Rollen ausgebildet sind, anhebbar ist, in einer abgesenkten Position (durchgezogene Linie) und in einer angehobenen Position (gestrichelte Linie) Die Hubmittel 7, 9 sind miteinander über ein Koppelelement 9 verbunden. Der Bereich 4 befindet sich in der abgesenkten Position in einer Ebene E1. Diese Ebene E1 befindet sich unter der Ebene E2, in welcher sich die hier nicht dargestellte Auflagefläche A1 des ersten Transportbandes 1 befindet, über welche ein hier angedeutetes Werkstück W transportiert wird, welches eine Breite LW aufweist, die geringer ist als der Abstand L zwischen den Hubmitteln 7, 8. Zum Übergeben eines Werkstücks werden die beiden Hubmittel 7, 8 durch Betätigung des Koppelelementes 9 in Pfeilrichtung nach oben bewegt und damit das darüber laufende dritte Transportband 3.1 im Bereich 4 auf die Ebene E3 angehoben (gestrichelt dargestellt), wenn sich das zu übergebende Werkstück (hier nicht dargestellt) darüber befindet und damit das zu übergebende Werkstück angehoben. Nun können weitere sich auf der Ebene E1 befindliche Werkstücke unter dem Bereich 4 hindurchgeführt werden, während das auf dem angehobenen Bereich 4 aufliegende zu übergebende Werkstück in Richtung zum zweiten Transportband bewegt wird.
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Alternativ kann auch das gesamte dritte Transportband angehoben werden, solange sichergestellt ist, dass Transportband 1 mit aufliegendem Werkstück sowohl in der unteren als auch in der oberen Stellung zwischen dem oberen und dem unteren Trum des Riemens von Transportband 3 Platz findet.
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Bei einer sehr flachen Ausbildung des gesamten dritten Transportbandes kann dieses auch komplett angehoben werden, um die Werkstücke des ersten Transportbandes darunter hindurchzuführen.
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Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels ist es moglich ein Verdrehen der zu übergebenden Werkstücke (Substrate, Solarzellen und dergleichen) bei dem plötzlichen Richtungswechsel vom ersten Transportband auf das dritte Transportband der Hub-Quereinheit dadurch zu verhindern, dass beim Anheben des anhebbaren Bereiches der Hub-Quereinheit und der Übernahme eines zu übergebenden Werkstucks auf dessen Oberseite wenigstens ein Gegenhalter wirkt. Dieser Gegenhalter ist eine Art Stopper und bewirkt ein Lagefixieren des Werkstücks in der Orientierung, in welcher dieses vom ersten Transportband auf das dritte Transportband unter einem 90° Transportrichtungswechsel übergeben wird. Bevorzugt ist dieser Gegenhalter in Form einer drehbar gelagerten Rolle ausgebildet, deren Drehrichtung in Transportrichtung des dritten Transportbandes weist. Vorteilhafter Weise wird der nach oben aushebbare und nur durch sein Eigengewicht belastetet Gegenhalter mit Anheben der Hub-Quereinheit vom darauf liegenden plattenförmigen Werkstück ausgehoben und rollt bei dessen Quertransport auf diesem ab.
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Es ist mit der erfindungsgemäßen Lösung auch möglich, Werkstücke von dem zweiten Transportband in das erste Transportband einzuschleusen. Dazu müssen auf dem ersten Transportband Lücken zwischen den dort transportierten Werkstücken vorgesehen werden. Auch beim Übergeben von Werkstücken des zweiten Transportbandes an das erste Transportband kann mit der erfindungsgemäßen Lösung ein kontinuierlicher Werkstücktransport auch während der Übergabe gewährleistet werden.
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Insgesamt ist mit der erfindungsgemäßen Lösung durch den kontinuierlichen Werkstücktransport in einer Haupttransportrichtung (hier Richtung des Transportbandes 1), der zur Übergabe bzw. Übernahme von Werkstücken nicht mehr unterbrochen werden muss, ein wesentlich höherer Durchsatz realisierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3617346 A1 [0002, 0002]
- DE 4039265 C2 [0002, 0003]
- DE 19609325 C1 [0002, 0004]
- DE 10159838 C1 [0002, 0005]