DE102017201715A1 - printing device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung (1), insbesondere zum Bedrucken von flachen Substraten (5), insbesondere Solarzellen, Wafern, Leiterplatten oder dergleichen, mit einer Druckeinrichtung (2), der zumindest ein bewegbaren Drucktisch (6) zugeordnet ist, mit einer Zuführeinrichtung (7) zum Zuführen von Substraten (5) zu dem Drucktisch (6) und mit einer Abführeinrichtung (8) zum Abführen von Substraten (5) von dem Drucktisch (6). Es ist vorgesehen, dass der Drucktisch (6) durch eine Bewegungseinrichtung (9) entlang einer Kurvenbahn (10) zwangsgeführt derart bewegbar ist, dass er ein Substrat (5) von der Zuführeinrichtung (7) zu der Druckeinrichtung und von der Druckeinrichtung (2) zu der Abführeinrichtung (8) verbringt.The invention relates to a printing device (1), in particular for printing flat substrates (5), in particular solar cells, wafers, printed circuit boards or the like, with a printing device (2), which is associated with at least one movable printing table (6), with a feeding device (2). 7) for supplying substrates (5) to the printing table (6) and with a discharge device (8) for discharging substrates (5) from the printing table (6). It is provided that the printing table (6) is forcibly guided by a moving device (9) along a cam track (10) such that it moves a substrate (5) from the feeding device (7) to the printing device and from the printing device (2). spends to the discharge device (8).
Description
Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung, insbesondere zum Bedrucken von flachen Substraten, insbesondere Wafern, Solarzellen, Leiterplatten oder dergleichen, mit einer Druckeinrichtung, der zumindest ein bewegbarer Drucktisch zugeordnet ist, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen von Substraten zu dem Drucktisch und mit einer Abführeinrichtung zum Abführen von Substraten von dem Drucktisch.The invention relates to a printing device, in particular for printing flat substrates, in particular wafers, solar cells, printed circuit boards or the like, with a printing device, which is associated with at least one movable printing table, with a feed device for feeding substrates to the printing table and with a discharge device for discharging of substrates from the printing table.
Druckvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Für die Handhabung flacher/flächiger Substrate wie Solarzellen, Wafern, Leiterplatten oder dergleichen, sind Druckvorrichtungen notwendig, welche die Substrate mit einer ausreichenden Sorgfalt und präzise für eine Bearbeitung bewegen können. Flache Substrate aus der Elektrotechnik werden häufig mit einer elektrisch leitfähigen Paste bedruckt, um beispielsweise elektrische Leiterbahnen und/oder elektrische leitfähige Kontaktstellen herzustellen. Dazu sind Druckvorrichtungen bekannt, die beispielsweise mittels eines Rakels, das über ein Drucksieb oder eine Druckmaske geschoben wird, ein vorbestimmtes Muster von elektrischen Leitern auf ein Substrat auftragen. Üblicherweise arbeiten derartige Druckeinrichtungen mit Zuführeinrichtungen und Abführeinrichtungen zusammen, welche die Substrate dem Drucktisch zuführen und nach dem Druckvorgang wieder von diesem abführen. Üblicherweise stehen dabei Zuführeinrichtung, Druckeinrichtung und Abführeinrichtung in Reihe hintereinander, insbesondere in einer Fertigungsreihe oder in eine Fertigungsreihe integriert. Das Zuführen und Abführen der Substrate bedeutet einen zusätzlichen Zeitaufwand, ebenso wie die nur sequenzielle Bearbeitung der Substrate. Darüber hinaus sind für die einzelnen Aufgaben unterschiedliche Antriebseinrichtung notwendig, die Bauraum und eine genaue Ansteuerung benötigen.Printing devices of the type mentioned are already known from the prior art. For the handling of flat / flat substrates such as solar cells, wafers, printed circuit boards or the like, printing devices are necessary, which can move the substrates with sufficient care and precise for processing. Flat substrates from electrical engineering are often printed with an electrically conductive paste to produce, for example, electrical conductors and / or electrical conductive contact points. For this purpose, printing devices are known which apply, for example by means of a doctor blade, which is pushed over a printing screen or a pressure mask, a predetermined pattern of electrical conductors on a substrate. Usually, such printing devices cooperate with feeding devices and discharge devices, which feed the substrates to the printing table and remove them again after the printing process. Normally, the feed device, the printing device and the discharge device are arranged in series one behind the other, in particular in a production line or in a production line. The feeding and removal of the substrates means an additional expenditure of time, as well as the only sequential processing of the substrates. In addition, different drive means are necessary for the individual tasks that require space and accurate control.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Druckvorrichtung zu schaffen, die einen einfachen und schnellen Transport von Substraten zu einer Druckeinrichtung hin und von einer Druckeinrichtung weg ermöglicht, wobei die Teilezahl und insbesondere die Anzahl der dafür notwendigen Antriebsmaschinen möglichst gering gehalten werden soll.The invention is therefore an object of the invention to provide an improved printing device, which allows easy and fast transport of substrates to a printing device and away from a printing device, the number of parts and in particular the number of necessary drive machines should be kept as low as possible.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Druckvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese hat den Vorteil, dass der Drucktisch selbst wesentliche Aufgaben bei der Aufnahme und Abgabe von Substraten übernimmt, wodurch der allgemeine Betrieb der Druckvorrichtung vereinfacht wird und insbesondere einen kontinuierlichen Betrieb, der energieeffizient und mit einem hohen Durchsatz erfolgt, erlaubt. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass der Drucktisch durch eine Bewegungseinrichtung entlang einer Kurvenbahn zwangsgeführt derart bewegbar ist, dass er ein Substrat von der Zuführeinrichtung zu der Druckeinrichtung und von der Druckeinrichtung zu der Abführeinrichtung verbringt. Durch die Bewegung des Drucktischs entlang der Kurvenbahn wird erreicht, dass er eine vorgegebene Bewegung durchführt, die zumindest von der Zuführeinrichtung, durch die Druckeinrichtung bis zu der Abführeinrichtung führt. Der Drucktisch holt somit in seiner Bewegung das zu bedruckende Substrat an der Zuführeinrichtung ab und führt es zu der Druckeinrichtung, wo ein Druckvorgang durchgeführt werden kann, um es im Anschluss zur Abführeinrichtung zu bewegen. Damit fällt ein Großteil der Bewegungsarbeit für das Substrat auf den Drucktisch und weniger auf Zuführeinrichtung und Abfuhreinrichtung. Dadurch wird der Bewegungsablauf insgesamt vereinfacht und dennoch eine schnelle Positionierung des Substrats in der Druckeinrichtung gewährleistet. Die Kurvenbahn definiert dabei den Weg, welchem der Drucktisch folgt. Dadurch, dass der Drucktisch nicht (nur) linear bewegt wird, erfolgt somit eine Bewegung in mehrere Richtungen, wodurch der Drucktisch vorteilhaft Abführeinrichtung, Druckeinrichtung und Abführeinrichtung zuführbar ist. Insbesondere lässt sich dadurch der Drucktisch von unten an die Zuführeinrichtung und von oben an die Abführeinrichtung heranführen, wodurch eine besonders einfache Substratannahme und Substratabgabe ermöglicht ist.The object underlying the invention is achieved by a printing device with the features of
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kurvenbahn als geschlossene Kurvenbahn ausgebildet ist, sodass der Drucktisch von der Abführeinrichtung zu der Zuführeinrichtung entlang der Kurvenbahn weiterbewegt wird beziehungsweise weiterbewegt werden kann. Durch die geschlossene Ausbildung der Kurvenbahn durchläuft der Drucktisch somit eine Endlosbewegung mit dem Vorteil, dass eine einfache Antriebseinrichtung zum Bewegen des Drucktischs, insbesondere in nur eine Richtung notwendig ist. Dadurch, dass der Drucktisch eine kontinuierliche Bewegung ausführen kann, können Stillstandseiten der Druckvorrichtung minimiert und der Durchsatz der zu bedruckenden Substrate erhöht werden. Aufgrund der Bewegung entlang der geschlossenen Kurvenbahn wird außerdem erreicht, dass die Druckvorrichtung mehrere derartiger Drucktische für die Druckeinrichtung aufweisen kann, die jeweils entlang derselben Kurvenbahn bewegbar sind. Durch die geschlossene Kurvenbahn wird der jeweilige Drucktisch in einfacher Art und Weise zurück zur Zuführeinrichtung bewegt, um ein neues Substrat aufzunehmen und der Druckeinrichtung zuzuführen. Die Bewegungen werden dadurch umlaufend und kontinuierlich rotativ und damit vorteilhaft für Beschleunigungs- und Verschleiß-Verhalten der Vorrichtung.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the curved path is formed as a closed curved path, so that the printing table is moved from the discharge device to the feeding device along the curved path or can be moved further. Due to the closed design of the curved path, the printing table thus undergoes an endless movement with the advantage that a simple drive means for moving the printing table, in particular in only one direction is necessary. The fact that the printing table can perform a continuous movement, standstill pages of the printing device can be minimized and the throughput of the substrates to be printed can be increased. Due to the movement along the closed cam track is also achieved that the printing device may have a plurality of such pressure tables for the printing device, which are each movable along the same curved path. Due to the closed curved path, the respective printing table is moved in a simple manner back to the feed device to receive a new substrate and supply the printing device. The movements are rotationally and continuously rotating and thus advantageous for acceleration and wear behavior of the device.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kurvenbahn in einer vertikalen Ebene liegt. Das bedeutet, dass der jeweilige Drucktisch eine Bewegung in einer vertikalen Ebene durchführt, sodass die Bewegung platzsparend erfolgt. Darüber hinaus wird durch die Kurvenbahn in der vertikalen Ebene der Vorteil erreicht, dass der Drucktisch auch eine Hoch- sowie eine Runterbewegung entlang der Kurvenbahn durchführt, was ein Aufnehmen und Abgeben von Substraten an Zuführeinrichtung beziehungsweise Abführeinrichtung erleichtert, weil der Drucktisch beispielsweise im Laufe seiner Bewegung die Substrate von unten von der Zuführeinrichtung abnimmt und von oben auf die Abführeinrichtung ablegt. Furthermore, it is preferably provided that the curved path lies in a vertical plane. This means that the respective printing table performs a movement in a vertical plane, so that the movement takes place in a space-saving manner. In addition, the curved path in the vertical plane provides the advantage that the printing table also performs an up and down movement along the curved path, which facilitates picking up and delivering substrates to the feed device or discharge device because the printing table, for example, in the course of its movement the substrates from below from the feeder decreases and deposits from above on the discharge device.
Insbesondere ist vorgesehen, dass es sich bei der Kurvenbahn um eine Kreisbahn handelt, sodass der Drucktisch einer kreisförmigen Bahn folgt und eine kreisförmige Bewegung durchführt. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass der Drucktisch besonders einfach mechanisch geführt und gelagert werden kann. Während bei einer Kurvenbahn, die von einem kreisförmigen Verlauf abweicht und ebenfalls eine mögliche Ausführungsform der Erfindung dargestellt, ein Zugmittelantrieb, insbesondere ein Kettentrieb, Riementrieb, Linearmotor oder dergleichen, oder eine dem Drucktisch zugeordnete eigene Antriebseinheit notwendig ist, erlaubt die Bewegung auf einer Kreisbahn eine besonders einfache mechanische Ausgestaltung, beispielsweise durch ein drehbargelagertes Trägerrad, an welchem der jeweilige Drucktisch angeordnet ist. Dadurch vereinfacht sich der Herstellungs- und Montageaufwand für die Druckvorrichtung und gewährleistet außerdem eine gleichmäßige Bewegung des Drucktischs, wodurch beispielsweise ein Verrutschen des Substrats auf den Drucktisch während der Bewegung vermieden wird.In particular, it is provided that the curved path is a circular path, so that the printing table follows a circular path and performs a circular movement. As a result, it is achieved, in particular, that the printing table can be guided and stored mechanically in a particularly simple manner. While in a curved path, which deviates from a circular course and also illustrates a possible embodiment of the invention, a traction mechanism drive, in particular a chain drive, belt drive, linear motor or the like, or an own drive unit associated with the printing table is necessary, the movement on a circular path allows one Particularly simple mechanical design, for example by a rotatably mounted carrier wheel on which the respective printing table is arranged. This simplifies the manufacturing and assembly costs for the printing device and also ensures a uniform movement of the printing table, whereby, for example, slippage of the substrate is avoided on the printing table during movement.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung einen um eine horizontale Drehachse drehbar gelagerten Träger für den Drucktisch aufweist. Durch den drehbar gelagerten Träger ist eine Kreisbewegung des Drucktischs besonders einfach realisierbar. Weil die Drehachse horizontal ausgerichtet ist, erfolgt die Drehbewegung dabei in der vertikalen Ebene, wie zuvor bereits beschrieben. Der Drucktisch ist an dem Träger beabstandet zu der Drehachse angeordnet, sodass sich der Drucktisch auf einer Kreisbahn mit einem vorgegebenen Radius zu der horizontalen Drehachse bewegt.According to a preferred development of the invention, it is provided that the movement device has a support for the printing table rotatably mounted about a horizontal axis of rotation. Due to the rotatably mounted carrier a circular movement of the printing table is particularly easy to implement. Because the axis of rotation is aligned horizontally, the rotational movement takes place in the vertical plane, as previously described. The printing table is arranged on the carrier spaced from the axis of rotation, so that the printing table moves on a circular path with a predetermined radius to the horizontal axis of rotation.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Träger als Trägerarm, Trägerwalze oder als Trägerrad ausgebildet ist. In der Ausführungsform als Trägerarm ragt dieser insbesondere radial von der Drehachse beziehungsweise einem die Drehachse bildenden Drehgelenk nach außen bis zu dem Drucktisch. Auch kann der Trägerarm in der Ebene der Kreisbahn liegend gekrümmt oder gebogen ausgebildet sein, um beispielsweise dessen Belastbarkeit zu erhöhen. In der Ausbildung als Trägerrad ist dieses, wie obenstehend bereits erwähnt, zweckmäßigerweise koaxial zur Drehachse angeordnet, so dass es um diese herum drehbar ist. Zweckmäßigerweise beabstandet zu der Drehachse ist der jeweilige Drucktisch an dem Trägerarm oder dem Trägerrad angeordnet, so dass er einer Kreisbahn auf dem Radius zur Drehachse folgt.Furthermore, it is preferably provided that the carrier is designed as a carrier arm, carrier roller or as a carrier wheel. In the embodiment as a support arm, this projecting in particular radially from the axis of rotation or a rotary joint forming the axis of rotation to the outside to the printing table. Also, the support arm in the plane of the circular path lying curved or bent may be formed, for example, to increase its capacity. In training as a carrier this is, as already mentioned above, expediently arranged coaxially to the axis of rotation, so that it is rotatable about it. Expediently spaced from the axis of rotation of the respective printing table on the support arm or the carrier wheel is arranged so that it follows a circular path on the radius to the axis of rotation.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung mehrere insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete Trägerarme aufweist, die jeweils einen Drucktisch tragen und um die Drehachse verschwenkbar gelagert sind. Damit weist die Druckvorrichtung mehrere Drucktische auf, die von jeweils einem Trägerarm getragen werden. Die Trägerarme bilden dabei zusammen insbesondere ein sternförmiges Trägerrad, das durch das Drehgelenk an einem Gehäuse oder dergleichen drehbar um die horizontale Drehachse gelagert ist. Durch eine bevorzugte gleichmäßige Verteilung der Trägerarme wird erreicht, dass dabei ein Gleichgewicht in dem Trägerrad entsteht, wodurch im Betrieb Unwuchten oder ungleichförmige Bewegungen vermieden werden. Zweckmäßigerweise sind die Trägerarme gleich ausgebildet, wodurch die Herstellung vereinfacht wird. Die Trägerarme sind dabei entweder an einem gemeinsamen Basis- oder Lagerring, der das Drehlager bildet oder mitbildet, angeordnet oder einstückig miteinander ausgebildet, um eine belastbare Struktur zu gewährleisten. Optional sind benachbarte Trägerarme in Umfangsrichtung gesehen miteinander durch wenigstens einen Verbindungssteg verbunden, um die Belastbarkeit zu erhöhen und die Präzision der Führung der Drucktische zu verbessern.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the movement device has a plurality of, in particular, uniformly distributed support arms, which each carry a pressure table and are mounted pivotably about the rotation axis. Thus, the printing device on a plurality of printing tables, which are supported by a respective support arm. The support arms together form in particular a star-shaped carrier wheel, which is mounted by the rotary joint on a housing or the like rotatable about the horizontal axis of rotation. By a preferred uniform distribution of the support arms is achieved that there is a balance in the carrier wheel, which in operation imbalances or non-uniform movements are avoided. Conveniently, the support arms are identical, whereby the production is simplified. The support arms are either on a common base or bearing ring, which forms the pivot bearing or mitbildet arranged or integrally formed with each other to ensure a resilient structure. Optionally, adjacent support arms are circumferentially interconnected by at least one tie bar to increase load capacity and improve the precision of the guide of the press tables.
Ist der Träger als Trägerrad ausgebildet, so kann der Drucktisch an einer beliebigen Stelle entlang des Umfangs des Trägerrings an diesem angeordnet sein. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass an dem Trägerring mehrere Drucktische, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sind, sodass auch das Trägerrad mehrere Drucktische trägt. Das Trägerrad ist entweder direkt in einem Außendrehlager geführt, sodass auf einen innenliegenden Lagerring mit einem zentralen Drehlager verzichtet werden kann, oder das Trägerrad weist ein oder mehrere Stützarme auf, die radial nach innen zu dem Basis- oder Lagerring führen, welcher das zentrales Drehlager bildet oder mitbildet.If the carrier is designed as a carrier wheel, then the printing table can be arranged at an arbitrary position along the circumference of the carrier ring. In particular, however, it is provided that a plurality of printing tables, in particular evenly distributed, are arranged on the carrier ring, so that the carrier wheel also carries a plurality of printing tables. The carrier wheel is guided either directly in an outer rotary bearing, so that can be dispensed with an inner bearing ring with a central pivot bearing, or the carrier wheel has one or more support arms, which lead radially inwardly to the base or bearing ring, which forms the central pivot bearing or mitbildet.
Der jeweilige Drucktisch ist außerdem bevorzugt um eine Schwenkachse, die parallel zur Drehachse des Trägers ausgerichtet ist, verschwenkbar gelagert. Dadurch wird erreicht, dass der jeweilige Drucktisch eine gewünschte Ausrichtung unabhängig von seiner Position entlang der Kurvenbahn einnehmen kann, sodass beispielsweise der Drucktisch und damit das auf ihm aufliegende Substrat stets horizontal ausgerichtet sind, sodass sich das Substrat auf dem Drucktisch nicht verschiebt.The respective printing table is also preferably mounted pivotably about a pivot axis, which is aligned parallel to the axis of rotation of the carrier. This ensures that the respective printing table independent of a desired orientation can assume its position along the curved path, so that, for example, the printing table and thus the substrate resting thereon are always aligned horizontally, so that the substrate does not shift on the printing table.
Die Bewegungseinrichtung weist dabei bevorzugt zumindest eine Führungskulisse auf, die insbesondere als Führungsnut oder Profilschienenführung ausgebildet ist und mit dem jeweiligen Drucktisch zusammenwirkt, um den jeweiligen Drucktisch unabhängig von seiner Position entlang der Kurvenbahn horizontal auszurichten. Durch eine mechanische Führung wird somit erreicht, dass der Drucktisch stets horizontal ausgerichtet ist, ohne dass hierfür ein zusätzlicher Antrieb notwendig ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die horizontale Ausrichtung über die gesamte Erstreckung der Kurvenbahn gewährleistet ist. Alternativ ist vorgesehen, dass die horizontale Ausrichtung nur entlang eines Abschnitts, nämlich des Abschnitts, der von der Zuführeinrichtung zu dem Drucktisch und von dem Drucktisch zu der Abführeinrichtung führt, horizontal ausgerichtet ist. In dem rückführenden Abschnitt der Kurvenbahn, der von der Abführeinrichtung zu der Zuführeinrichtung führt, kann die Ausrichtung des Drucktischs von einer Horizontalen abweichen. Dies kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn in dem Abschnitt zwischen Abführeinrichtung und Zuführeinrichtung eine Reinigungseinrichtung oder - Station vorgesehen ist, durch welche der Drucktisch hindurchgeführt wird. Durch eine Neigung des Drucktischs abweichend zur Horizontalen kann in diesem Abschnitt beispielsweise erreicht werden, dass Reinigungsflüssigkeit oder Verschmutzungen vom Drucktisch leichter abgeführt werden können.The movement device preferably has at least one guide slot, which is designed in particular as a guide groove or profiled rail guide and cooperates with the respective printing table to align the respective printing table horizontally regardless of its position along the curved path. By a mechanical guide is thus achieved that the printing table is always aligned horizontally, without the need for an additional drive is necessary. In particular, it is provided that the horizontal alignment is ensured over the entire extent of the curved path. Alternatively, it is provided that the horizontal alignment is horizontally aligned only along a portion, namely the portion which leads from the feed device to the printing table and from the printing table to the discharge device. In the return portion of the curved path leading from the discharge device to the feeder, the orientation of the printing table may deviate from a horizontal. This can be advantageous, for example, if a cleaning device or station is provided in the section between the discharge device and the feed device, through which the printing table is passed. By an inclination of the printing table deviating from the horizontal can be achieved in this section, for example, that cleaning fluid or dirt from the printing table can be easily dissipated.
Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass der jeweilige Drucktisch zumindest ein Führungselement aufweist, das mit der Führungskulisse zusammenwirkt, um die horizontale Ausrichtung zu erreichen. Ist die Führungskulisse als Führungsnut ausgebildet, so ist das Führungselement bevorzugt als Führungszapfen ausgebildet, der in der Führungsnut einliegt und in Längserstreckung der Führungsnut verschiebbar gelagert ist. Ist die Führungskulisse als Profilschienenführung ausgebildet, so ist bevorzugt vorgesehen, dass das Führungselement als Führungsgabel oder dergleichen ausgebildet ist, welche die Profilschienenführung zumindest bereichsweise aufnimmt und dadurch ebenfalls eine mechanische Zwangsführung entlang der Kurvenbahn beziehungsweise der Führungskulisse der Bewegungseinrichtung herstellt. Insgesamt wird hierdurch eine einfache mechanische Zwangsführung und insbesondere horizontale Ausrichtung des Drucktischs erreicht.Preferably, it is further provided that the respective printing table has at least one guide element which cooperates with the guide slot to achieve the horizontal orientation. If the guide slot is designed as a guide groove, then the guide element is preferably designed as a guide pin, which rests in the guide groove and is displaceably mounted in the longitudinal extent of the guide groove. If the guide slot is designed as a profiled rail guide, then it is preferably provided that the guide element is designed as a guide fork or the like, which receives the profiled rail guide at least partially and thereby also produces a mechanical positive guidance along the curved path or the guide slot of the moving device. Overall, this results in a simple mechanical positive guidance and in particular horizontal alignment of the printing table is achieved.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung zumindest ein dem jeweiligen Drucktisch zugeordnetes und mit dem Drehlager zusammenwirkendes Getriebe aufweist, das den jeweiligen Drucktisch stets horizontal ausrichtet, und dazu insbesondere das Drehlager mit dem jeweiligen Schwenkgelenk koppelt. Dieses Getriebe ist bevorzugt durch mehrere Getrieberäder gebildet, von denen zumindest zwei Getrieberäder, durch ein drittes Getrieberad mechanisch miteinander wirkverbunden sind. Durch das Getriebe wird erreicht, dass bei einer Drehbewegung des Trägers automatisch eine Drehbewegung oder Schwenkbewegung in den jeweiligen Drucktisch induziert wird, sodass dieser stets gleich ausgerichtet, insbesondere stets horizontal ausgerichtet ist. So ist beispielsweise vorgesehen, dass dem Drehlager ein ortsfestes beziehungsweise unverdrehbares Getrieberad, insbesondere Antriebszahnrad zugeordnet ist, und dem jeweiligen Drucktisch ein mit dem Drucktisch mitdrehendes Getrieberad, insbesondere Abtriebszahnrad. Antriebszahnrad und Abtriebszahnrad sind dabei durch das dritte Getrieberad, insbesondere ein Zwischenzahnrad, miteinander wirkverbunden, wobei die Zahnräder zweckmäßigerweise jeweils den gleichen Radius aufweisen, um die Ausrichtung des Drucktischs zu gewährleisten. Das Zwischenzahnrad ist dabei bevorzugt an dem jeweiligen Trägerarm oder Stützarm des Trägers drehbar gelagert.According to an alternative embodiment of the invention, it is preferably provided that the movement device has at least one transmission associated with the respective printing table and cooperating with the rotary bearing, which always aligns the respective printing table horizontally and, in particular, couples the rotary bearing with the respective pivot joint. This transmission is preferably formed by a plurality of gear wheels, of which at least two gear wheels, are mechanically operatively connected to each other by a third gear. Through the transmission is achieved that during a rotational movement of the carrier automatically a rotational movement or pivotal movement is induced in the respective printing table, so that it is always the same orientation, in particular always aligned horizontally. Thus, for example, it is provided that the rotary bearing is associated with a stationary or non-rotatable gear wheel, in particular drive gear, and the respective pressure table with a gear wheel rotating with the printing table, in particular output gear. Drive gear and driven gear are thereby operatively connected to each other by the third gear, in particular an intermediate gear, wherein the gears expediently each have the same radius to ensure the alignment of the printing table. The intermediate gear is preferably rotatably mounted on the respective support arm or support arm of the carrier.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zuführeinrichtung und die Abführeinrichtung jeweils zumindest zwei parallel zueinander ausgerichtete Tragfinger für ein Substrat aufweisen, und dass der jeweilige Drucktisch zwei den Tragfingern entsprechende Aussparungen aufweist, sodass die Tragfinger durch die Aussparungen hindurchtreten, wenn der Drucktisch durch die Bewegungseinrichtung an der Zuführeinrichtung oder der Abführeinrichtung vorbeibewegt wird. Dadurch überschneiden sich der Drucktisch und die Zuführeinrichtung und der Drucktisch und die Abführeinrichtung während der Bewegung des Drucktischs entlang der Kurvenbahn, wobei die Aussparungen erlauben, dass die Tragfinger von Zuführeinrichtung und Abführeinrichtung durch den Drucktisch hindurchtreten. Dadurch erfolgt bei der Bewegung des Drucktischs entlang der Kurvenbahn ein automatisches Abnehmen eines auf den Tragfingern der Zuführeinrichtung liegenden Substrats sowie ein automatisches Abgeben beziehungsweise Ablegen eines Substrats auf den Tragfingern der Abführeinrichtung. Hierdurch wird erreicht, dass das Zuführen und Abführen der Substrate zumindest im Wesentlichen von der Bewegungseinrichtung selbst übernommen wird, sodass der maschinelle Aufwand zum Zuführen und Abführen der Substrate besonders gering gehalten ist. Dabei ist die Kurvenbahn in Bezug auf Zuführeinrichtung und Abführeinrichtung vorzugsweise derart ausgestaltet, dass der Drucktisch von unten an der Zuführeinrichtung vorbeigeführt wird, um ein auf den Tragfingern aufliegendes Substrat aufzunehmen, und von oben an der Abführeinrichtung vorbeigeführt wird, sodass ein auf dem Drucktisch aufliegendes Substrat auf den Tragfingern der Abführeinrichtung abgelegt wird.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the feed device and the discharge device each have at least two parallel aligned support fingers for a substrate, and that the respective printing table has two corresponding to the support fingers recesses so that the support fingers pass through the recesses when the printing table is moved past the feed device or the discharge device by the movement device. As a result, during the movement of the printing table along the curved path, the printing table and the feed device and the printing table and the discharge device overlap, the recesses allowing the carrying fingers of the feed device and the discharge device to pass through the printing table. As a result, during the movement of the printing table along the curved path, an automatic removal of a substrate lying on the supporting fingers of the feeding device takes place, as well as an automatic dispensing or depositing of a substrate on the carrying fingers of the discharging device. This ensures that the supply and removal of the substrates is at least substantially taken over by the movement device itself, so that the mechanical effort for supplying and removing the substrates is kept particularly low. In this case, the curved path with respect to the feed device and discharge device is preferably designed such that the printing table is guided past the feed device from below, around a substrate lying on the support fingers receive, and is passed from above the discharge device, so that a resting on the printing table substrate is placed on the support fingers of the discharge device.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass jedem Tragfinger ein bewegbarer Transportriemen zugeordnet ist, um ein Substrat auf die Tragfinger oder von den Tragfingern weg zu transportieren. Hierdurch wird gewährleistet, dass das jeweilige Substrat sicher in den Bereich der Tragfinger gelangt, um von dem jeweiligen Drucktisch aufgenommen beziehungsweise von den Tragfingern sicher abgeführt werden zu können. Zweckmäßigerweise sind den Transportriemen der Abführeinrichtung eine Antriebseinrichtung sowie den Transportriemen der Abführeinrichtung eine weitere Antriebseinrichtung zugeordnet, um den individuellen Betrieb der Transportriemen zu gewährleisten. Bevorzugt werden die Transportriemen dabei derart angesteuert, dass das Substrat möglichst exakt ausgerichtet ist, um ein späteres Nachjustieren des Substrats auf dem Drucktisch im Bereich der Druckeinrichtung zu vermeiden oder möglichst gering zu halten. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Bereich der Zuführeinrichtung eine Prüfeinrichtung vorgesehen ist, welche die Ausrichtung des Substrats auf den Tragfingern überwacht, um bei Bedarf die Transportriemen zum Verändern der Ausrichtung des Substrats ansteuern zu können.Furthermore, it is preferably provided that each support finger is associated with a movable conveyor belt to transport a substrate on the support fingers or away from the support fingers. This ensures that the respective substrate reliably reaches the area of the support fingers in order to be picked up by the respective printing table or to be reliably removed from the support fingers. Expediently, the transport belt of the discharge device is assigned a drive device and the transport belt of the discharge device has a further drive device in order to ensure the individual operation of the transport belt. In this case, the transport belts are preferably controlled in such a way that the substrate is aligned as precisely as possible in order to avoid or minimize the subsequent readjustment of the substrate on the printing table in the region of the printing device. For this purpose, it can be provided, for example, that in the region of the feed device, a test device is provided, which monitors the orientation of the substrate on the support fingers in order to be able to control the transport belts for changing the orientation of the substrate as needed.
Vorzugsweise sind die Zuführeinrichtung und die Abführeinrichtung unterhalb der Druckeinrichtung in der vertikalen Ebene angeordnet, um das oben beschriebene Prozedere auf einfache Art und Weise durchführen zu können, wobei dadurch insbesondere die Ausführung der Kurvenbahn als Kreisbahn ermöglicht ist. Durch die Bewegung auf der Kreisbahn führt der jeweilige Drucktisch das auf ihm liegende Substrat nach oben in Richtung der Druckeinrichtung, sodass außerdem auf einen zusätzlichen Hebemechanismus zum Anheben des Substrats in Richtung der Druckeinrichtung beziehungsweise des Drucksiebs oder der Druckmaske verzichtet werden kann. Optional kann ein solcher jedoch auch zusätzlich vorgesehen sein.Preferably, the feeding device and the discharge device are arranged below the printing device in the vertical plane in order to be able to carry out the above-described procedure in a simple manner, whereby in particular the design of the curved path is made possible as a circular path. As a result of the movement on the circular path, the respective printing table guides the substrate lying thereon upwards in the direction of the printing device, so that in addition an additional lifting mechanism for lifting the substrate in the direction of the printing device or the printing screen or the printing mask can be dispensed with. Optionally, however, such can also be provided in addition.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass entlang der Kurvenbahn der Bewegungseinrichtung noch wenigstens eine weitere Bearbeitungs-, Kontroll- und/oder Reinigungsstation angeordnet ist. Aufgrund der vorteilhaften Ausführung der Kurvenbahn, ergibt sich, dass noch weitere Stationen in dem Bewegungsweg des Drucktischs angeordnet werden können, die zur Positionierung, Prüfung und/oder Reinigung von Drucktisch und/oder Substrat genutzt werden können. Insbesondere der zwischen Abführeinrichtung und Zuführeinrichtung liegende Rückführabschnitt der Kurvenbahn eignet sich zum Positionieren einer Reinigungsstation für den oder die Drucktische, sodass beispielsweise Druckreste, die von dem Substrat auf den Drucktisch gelangt sind, vor dem Hinzuführen eines nächsten zu bedruckenden Substrats von dem Drucktisch sicher entfernt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Reinigungsstation mit Schutzfolien oder -unterlagen, insbesondere aus Papier, arbeitet. Dazu wird auf jeden Drucktisch, der der Zuführeinrichtung zugeführt wird, zunächst eine Schutzunterlage mittels der Reinigungsstation platziert, auf welche das Substrat abgelegt wird. Nach dem Durchführen des Druckprozesses und dem Abgeben des Substrats an der Abführeinrichtung durchläuft der Drucktisch erneut die Reinigungsstation, wo die nunmehr benutzte und gegebenenfalls verunreinigte Unterlage entfernt und durch eine neue Unterlage ersetzt wird. Hierdurch ist eine einfache Reinigung und Reinhaltung der Drucktische beziehungsweise des jeweiligen Drucktischs auf einfache Art und Weise möglich. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Reinigungsstation per Druckluft und/oder Druckflüssigkeit den Drucktisch vor dem Zuführen eines weiteren Substrats reinigt. Durch eine vorteilhafte Kontrollstation zwischen der Zuführeinrichtung und der Druckeinrichtung wird erreicht, dass die Ausrichtung des Substrats für das Drucksieb beziehungsweise die Druckmaske vor dem Zuführen des Substrats zu der Druckeinrichtung überprüft werden und gegebenenfalls nachjustiert werden kann. Dazu weist die Kontrollstation vorzugsweise wenigstens eine Kameraeinrichtung auf, welche optisch die Ausrichtung/Anordnung des Substrats auf den jeweiligen Drucktisch überwacht. Der Drucktisch selbst oder insbesondere die Druckeinrichtung und/oder die Druckmaske sind mit Justiermitteln versehen, welche ein nachträgliches Justieren des Substrats auf dem jeweiligen Drucktisch oder ein Justieren der Druckmaske/Druckeinrichtung zum Substrat erlauben. Derartige Justiereinrichtungen sind grundsätzlich bekannt, und können einfach in die vorteilhafte Druckvorrichtung integriert werden.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that at least one further processing, control and / or cleaning station is arranged along the curved path of the moving device. Due to the advantageous embodiment of the curved path, it follows that even more stations can be arranged in the path of movement of the printing table, which can be used for positioning, testing and / or cleaning of printing table and / or substrate. In particular, the return section of the cam track lying between the discharge device and the feed device is suitable for positioning a cleaning station for the printing table (s) so that, for example, print residues which have come from the substrate onto the printing table are reliably removed from the printing table before the addition of a next substrate to be printed , According to an advantageous embodiment, it is provided for example that the cleaning station with protective films or documents, in particular of paper works. For this purpose, a protective pad is first placed on each printing table, which is supplied to the feeder, by means of the cleaning station, on which the substrate is deposited. After carrying out the printing process and discharging the substrate at the discharge device, the printing table again passes through the cleaning station, where the now used and possibly contaminated pad is removed and replaced by a new pad. As a result, a simple cleaning and keeping clean the printing tables or the respective printing table in a simple manner possible. Alternatively or additionally, it is provided that the cleaning station cleans the printing table by means of compressed air and / or printing fluid before supplying a further substrate. An advantageous control station between the feed device and the printing device ensures that the orientation of the substrate for the printing screen or the printing mask can be checked before feeding the substrate to the printing device and can be readjusted if necessary. For this purpose, the control station preferably has at least one camera device which optically monitors the alignment / arrangement of the substrate on the respective printing table. The printing table itself or in particular the printing device and / or the printing mask are provided with adjusting means which allow a subsequent adjustment of the substrate on the respective printing table or an adjustment of the printing mask / printing device to the substrate. Such adjusting devices are basically known, and can be easily integrated into the advantageous printing device.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Zuführeinrichtung und/oder an der Abführeinrichtung jeweils eine Schiebereinrichtung angeordnet ist, welche insbesondere durch die Bewegung des Drucktischs entlang der Kurvenbahn zwangsgeführt einen Schieber bewegt, um ein Substrat von der Zuführstation auf den Drucktisch und/oder von dem Drucktisch auf die Abführstation zu schieben. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Abführstation und/oder die Zuführstation nicht über den zuvor beschriebenen Transportriemen verfügen. Jedoch ist auch zusätzlich zu vorhandenen Transportriemen die Schiebereinrichtung von Vorteil, um sicherzustellen, dass das Substrat vollständig auf dem jeweiligen Drucktisch zum Liegen kommt beziehungsweise vollständig von dem jeweiligen Drucktisch auf die Abführeinrichtung geschoben wird. Zur Betätigung der Schiebereinrichtung weist die Bewegungseinrichtung bevorzugt eine weitere Führungskulisse auf, die mit der Schiebereinrichtung zu deren Betätigung zusammenwirkt, sodass beim Vorbeiführen des jeweiligen Drucktischs an der Zuführstation oder der Abführstation automatisch der Schieber betätigt wird, ohne dass hierfür ein zusätzlicher Antrieb notwendig ist. Somit erfolgen in der Druckvorrichtung viele der Bewegungsvorgänge automatisiert allein durch die Drehbewegung des Trägers, für die lediglich eine Antriebsmaschine notwendig ist.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that a respective slide device is arranged on the feed device and / or on the discharge device, which forcibly guided by the movement of the printing table along the curved path moves a slider to a substrate from the feed to the printing table and / or to move from the printing table to the discharge station. This is particularly advantageous if the discharge station and / or the feed station do not have the transport belt described above. However, in addition to existing transport belts, the slide device is advantageous in order to ensure that the substrate comes to rest completely on the respective printing table or is pushed completely from the respective printing table onto the discharge device. To operate the Slider device, the movement device preferably has a further guide slot, which cooperates with the slider device for their operation, so that when passing the respective printing table at the feed station or the Abführstation automatically the slide is actuated without the need for an additional drive is necessary. Thus, in the printing apparatus, many of the moving operations are automated by the rotational movement of the carrier alone, for which only one driving machine is necessary.
Vorteilhafterweise weist der jeweilige Drucktisch mehrere Saugöffnungen zum Ansaugen eines Substrats auf. Die Saugöffnungen sind bevorzugt zumindest im Bereich der Druckeinrichtung mit einem Unterdrucksystem verbunden/verbindbar, mittels dessen ein Unterdruck an den Saugöffnungen einstellbar ist, um das Substrat an den Drucktisch anzusaugen. Hierdurch wird eine Befestigung des jeweiligen Substrats an dem Drucktisch insbesondere während des Druckvorgangs einfach und sicher gewährleistet.Advantageously, the respective printing table has a plurality of suction openings for sucking a substrate. The suction openings are preferably connected / connectable, at least in the region of the pressure device, to a vacuum system by means of which a negative pressure at the suction openings can be adjusted in order to suck the substrate against the printing table. As a result, an attachment of the respective substrate to the printing table is ensured in a simple and secure manner, in particular during the printing process.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Druckeinrichtung eine Stempelvorrichtung zugeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, ein Substrat von dem jeweiligen Drucktisch in Richtung der Druckeinrichtung anzuheben und optional zu der Druckeinrichtung auszurichten, und/oder um die Aussparungen des Drucktischs für die Tragfänger während des Druckvorgangs bündig zu verschließen. Durch die Stempelvorrichtung wird somit erreicht, dass während des Vorgangs der Drucktisch eine vollständig geschlossene Fläche bildet, sodass das Substrat nicht durchhängen oder aufgrund fehlendem Rückhalts an seiner Rückseite beziehungsweise Unterseite beschädigt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann mittels der Stempelvorrichtung das Substrat angehoben und/oder ausgerichtet werden, um beispielsweise die zuvor bereits beschriebene Nachjustierung des Substrats in Bezug auf eine Druckmaske oder Drucksieb vorzunehmen.Furthermore, it is preferably provided that the printing device is associated with a stamp device which is adapted to lift a substrate from the respective printing table in the direction of the printing device and optionally to align the printing device, and / or to the recesses of the printing table for the carrying catcher during the printing operation to close flush. By the stamping device is thus achieved that during the process of the printing table forms a completely closed surface, so that the substrate can not sag or damaged due to lack of support on its back or bottom. Alternatively or additionally, the substrate can be raised and / or aligned by means of the stamp device in order, for example, to carry out the previously described readjustment of the substrate with respect to a printing mask or printing screen.
Weiterhin weist die Druckvorrichtung eine mechanische Zentriereinrichtung auf, die zur Ausrichtung des Drucktischs relativ zur Druckeinrichtung, insbesondere zum Drucksieb und/oder der Druckmaske ausgebildet ist. Die mechanische Zentriereinrichtung weist dazu beispielsweise Zentriergeometrien, wie zum Beispiel Zentrierzapfen an der Druckeinrichtung auf, die in Zentrieröffnungen des Substrats und/oder des jeweiligen Drucktischs eingeführt werden können, oder umgekehrt. Dadurch erfolgt eine einfache Zentrierung des Substrats zu der Druckeinrichtung, insbesondere dann, wenn das Substrat durch den Drucktisch und/oder den Hebestempel in Richtung der Druckeinrichtung angehoben wird. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt vorgesehen, dass im Bereich der Druckeinrichtung Führungselemente vorgesehen sind, welche beim Einführen des Drucktisches in die Druckeinrichtung den Drucktisch in zumindest einer Richtung automatisch ausrichten, indem ihre Position zueinander in Bewegungsrichtung des Drucktischs und in Richtung der Druckeinrichtung auf einen Abstand abnimmt, der im Wesentlichen der relativen Sollposition und Orientierung des jeweiligen Substrats entspricht.Furthermore, the printing device has a mechanical centering device which is designed to align the printing table relative to the printing device, in particular to the printing screen and / or the printing mask. The mechanical centering device has, for example centering geometries, such as centering on the printing device, which can be inserted into centering openings of the substrate and / or the respective printing table, or vice versa. This results in a simple centering of the substrate to the printing device, in particular when the substrate is raised by the printing table and / or the lifting punch in the direction of the printing device. Alternatively or additionally, it is preferably provided that in the region of the printing device guide elements are provided which automatically align the printing table in at least one direction when inserting the printing table in the printing device by their position to each other in the direction of movement of the printing table and in the direction of the printing device to a distance decreases, which substantially corresponds to the relative desired position and orientation of the respective substrate.
Die Bewegungseinrichtung weist bevorzugt einen, insbesondere nur einen Antriebsmotor auf, der bevorzugt als Elektromotor ausgebildet ist, und der direkt oder durch ein Übersetzungsgetriebe und/oder Schrittgetriebe mit dem Träger wirkverbunden ist. Durch den einen Antriebsmotor werden somit alle oder zumindest die meisten Bewegungen der Bewegungseinrichtung vorgegeben. Durch das Zwischenschalten eines Schrittgetriebes kann der Elektromotor kontinuierlich beispielsweise in einem optimalen Betriebszustand betrieben werden, wobei das Schrittgetriebe gewährleistet, dass die Drucktische nicht kontinuierlich, sondern schrittweise entlang der Kurvenbahn bewegt werden. Dies ist eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung für den Antrieb der Druckvorrichtung.The movement device preferably has one, in particular only one drive motor, which is preferably designed as an electric motor, and which is operatively connected directly or through a transmission gear and / or step transmission with the carrier. By one drive motor, all or at least most of the movements of the movement device are thus predetermined. By interposing a step transmission, the electric motor can be operated continuously, for example, in an optimal operating state, wherein the step mechanism ensures that the printing tables are not moved continuously, but gradually along the curved path. This is a particularly simple and cost-effective implementation for driving the printing device.
Die oben beschriebenen Merkmale können selbstverständlich auch in einer beliebigen Kombination miteinander in der Druckvorrichtung realisiert sein. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im Folgenden diese anhand der Zeichnung näher erläutert. Dazu zeigen
-
1 eine Druckvorrichtung in einer vereinfachten Seitenansicht, -
2 eine Zuführeinrichtung der Druckvorrichtung in einer Draufsicht, -
3 eine Abführeinrichtung der Druckvorrichtung in einer Draufsicht, -
4A und4B eine Stempelvorrichtung der Druckvorrichtung in einer Seiten- und einer Draufsicht, -
5A und5B ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bewegungseinrichtung der Druckvorrichtung, -
6A und6B ein zweites Ausführungsbeispiel der Bewegungseinrichtung, -
7 eine optionale Weiterbildung und -
8 eine alternative Ausbildung einer Reinigungsstation der Druckvorrichtung.
-
1 a printing device in a simplified side view, -
2 a feeder of the printing device in a plan view, -
3 a discharge device of the printing device in a plan view, -
4A and4B a stamp device of the printing device in a side and a top view, -
5A and5B A first embodiment of a movement device of the printing device, -
6A and6B A second embodiment of the movement device, -
7 an optional further education and -
8th an alternative embodiment of a cleaning station of the printing device.
Weiterhin weist die Druckvorrichtung
Die Druckvorrichtung
Die Bewegungseinrichtung
Das Trägerrad
Der jeweilige Drucktisch
Dem Trägerrad
Alternativ zu dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel können die Drucktische
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Zuführeinrichtung
Der Bewegungsablauf gestaltet sich dabei wie folgt. Zunächst wird ein Substrat
Dort ist optional eine Reinigungsstation
Wie in
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Drucktische
Vorteilhafterweise weisen die Tragfinger
Insgesamt wird hierdurch erreicht, dass die Bewegungseinrichtung
Alternativ kann vorgesehen sein, dass in oder an dem jeweiligen Drucktisch
Auf dem Stempel
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zwischen den Drucktischen
Wird nun das Trägerrad
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Bewegung der Drucktische
Eine weitere optionale Weiterbildung ist in
Optional ist auch vorgesehen, dass die Druckeinrichtung
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von
Die obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele erlauben einen einfachen, energiesparenden und bauraumsparenden Druckvorgang für flächige Substrate mit einem hohen Durchsatz. Die genannten Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, um unterschiedlichen Randbedingungen gerecht zu werden.The embodiments described above allow a simple, energy-saving and space-saving printing process for flat substrates with a high throughput. The mentioned embodiments can be combined with each other to meet different boundary conditions.
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