DE10243663A1

DE10243663A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verklebten Platten

Info

Publication number: DE10243663A1
Application number: DE10243663A
Authority: DE
Inventors: Martin Eichlseder
Original assignee: Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2022-09-21
Also published as: CN100359581C; US20060011306A1; TW200406007A; DE10243663B4; TWI259460B; CN1512497A

Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von verklebten Platten wie DVD und dergleichen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Handling der Substrate A und B sowie der gefügten Platte AB kreisförmig erfolgt, dass die Substrate A und B auf zwei konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Kreisdurchmessern transportiert werden, wobei das eine Substrat auf dem inneren Kreis und das andere Substrat auf dem äußeren Kreis transportiert wird. Eine geeignete Bonding-Station zeichnet sich dadurch aus, dass die Bearbeitungsstationen kreisförmig angeordnet sind, dass als Zentalhandling eine Drehrichtung vorgesehen ist, die mit Greiferelementen ausgestattete Greiferarme aufweist, wobei die Greiferarme mittels der Dreheinrichtung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung bewegbar sind, und dass wenigstens ein Greiferarm zwei in radialer Richtung hintereinander angeordnete Greiferelemente aufweist, so dass mit diesen Greiferelementen zwei konzentrische Kreise unterschiedlichen Durchmessers überstreichbar sind, wenn die Greiferarme im Umfangsrichtung bewegt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von verklebten Platten, insbesondere zur Herstellung von DVD's (DVD-Audio, DVD-Video, DVD-R, DVD-D und andere DVD-Formate), UDO's (Ultra Density Optical), Blue-Ray Disc oder anderen optischen Datenträgern aus jeweils zwei Substraten.
Bei der Herstellung einer DVD, einer UDO oder einer Blue-Ray Disc ist es erforderlich, zwei Substrate miteinander zu verkleben, um einen fertigen optischen Datenträger zu erhalten. Hierzu werden die beiden Substrate zunächst in einer Spritzgießmaschine hergestellt, in einer oder mehreren Metallisierungsstationen entsprechend dem Format des jeweiligen optischen Datenträgers mit einer oder mehreren Metallschichten versehen und unmittelbar danach oder nach einer Zwischenspeicherung der beiden Substrate einer sogenannten Bondingstation zugeführt. In dieser Bondingstation durchlaufen die Substrate zunächst eine Kleberauftragsstation, in der eines oder beide der miteinander zu verklebenden Substrate mit einem geeigneten Kleber versehen werden. Anschließend werden die beiden so vorbehandelten Substrate einer oder mehreren Fügestationen zugeführt, in der die Substrate aufeinander gelegt und miteinander verklebt werden. In der Kleberauftragsstation werden üblicherweise Klebstoffe vom Typ Hotmelt, ein schmelzflüssiger Heißklebstoff, oder ein flüssiger, in der Regel niedrigviskoser, UV-aushärtender Klebstoff verwendet. Der Hotmelt-Klebstoff wird mittels eines mit einem Rakel ausgestatteten Walzensystem aufgetragen, wobei die Substrate nebeneinander- oder hintereinandeliegend unter dem Rakel hindurchbewegt werden. Der UV-aushärtende Klebstoff wird mittels einer Dosiernadel auf eines der Substrate oder auf beide Substrate aufgetragen. In der Fügestation werden die Substrate zusammengefügt und der Klebstoff zur Aushärtung gebracht, wobei bei dem UV-aushärtenden Klebstoff zusätzlich die Anwendung von UV-Strahlung erforderlich ist.
Aus der EP 0 735 530 B1 ist eine Bondingstation bekannt (siehe 2 dieses Dokumentes), bei dem zwei DVD-Substrate nebeneinderliegend einer Kleberauftragsstation vom Typ Hotmelt zugeführt werden. Nachdem der Hotmelt-Klebstoff aufgetragen worden ist, wird zunächst das eine Substrat (Substrat A) in eine Station transportiert, in der ein UV-aushärtender Klebstoff in eine Nut des Substrats eingefüllt wird. Das zweite Substrat (Substrat B) wird von einer Substratübergabeeinrichtung (sogenanntes Pick& Place) an eine Wendeeinrichtung (auch Flipstation genannt) übergeben. Dort wird das zweite Substrat (Substrat B) um 180° gewendet, so dass die mit dem Hotmelt-Klebstoff beschichtete Seite nach unten zeigt. Anschließend wird dieses Substrat von der Wendeeinrichtung über das erste Substrat A bewegt und auf diesem abgelegt. Die so zusammengefügten DVD-Substrate A und B werden von einem weiteren Pick&Place ergriffen und in einer Presse abgelegt, wo die beiden zusammengefügten DVD-Substrate AB unter Einwirkung von Druck zu einer fertigen DVD verpresst werden. Das Verpressen der DVD-Substrate erfolgt in einer Vakuumkammer, in deren Bodenteil ein UV-durchlässiges Glasteil enthalten ist, durch das UV-Licht auf die DVD eingestrahlt wird, um den UV-aushärtenden Klebstoff in der Nut auszuhärten. Anschließend kann die fertige DVD aus der Pressenstation entnommen werden. Üblicherweise werden die DVD's anschließend einer Qualitätsprüfeinrichtung zugeführt, auf Fehler geprüft und je nach Prüfergebnis auf Spindeln für einwandfreie Teile (Gutteil-Spindeln) oder auf Spindeln für Teile ungenügender Qualität (Schlechtteil-Spindeln) abgelegt. Bei dieser Bondingstation ist zunächst nachteilig, dass die DVD-Substrate nebeneinder durch die Bondingstation transportiert werden, bevor sie zusammengefügt werden. Dies beansprucht in der Breite mehr Raum. Weiterhin nachteilig an dieser Bondingstation ist, dass mehrere Pick&Place zwischen den Stationen für Kleberauftrag, Zusammenfügen, Verpressen und Qualitätsprüfung eingesetzt werden. Dies ist insofern nachteilig, als jedes Pick&Place einen bestimmten Platzbedarf hat und weil die Transporteinrichtungen und die Pick&Place im Betrieb so aufeinander abgestimmt sein müssen, dass an der Fügestation jeweils ein A-Substrat und ein B-Substrat im richtigen Produktionszyklus, gegebenenfalls zeitgleich, bereitgestellt werden. Dies erfordert einen entsprechenden Aufwand an Steuerungselektronik und Software, damit die mechanischen Teile im richtigen Produktionszyklus zusammenwirken. Ausserdem ist das Walzensystem in der Hotmelt-Kleberauftragsstation so breit auszulegen, dass die beiden Substrate A und B gleichzeitig mit Klebstoff beschichtet werden können. Dabei kommt es zu einer geringfügigen Durchbiegung des Rakels, mit dem der Klebstoff auf die nebeneinanderliegenden Substrate A und B aufgetragen wird. Dies hat zur Folge, dass der Klebstoffauftrag mit einem ungleichmässigen Druck auf die Substrate erfolgt; in der Mitte des Rakels ist der Druck höher als an dessen Rändern, so dass die Substrate A und B ungleichmässig mit Kleber beschichtet werden. Infolgedessen kommt es beim Bonden der Substrate zur Ausbildung von Unwuchten.
Aus der gattungsbildenden WO 01/63605 A1 ist eine weitere Bondingstation bekannt, bei der ein Hotmelt-Klebstoff mittels eines mit einem Rakel ausgestatteten Walzensystem auf die DVD-Substrate aufgetragen wird. Im Gegensatz zu dem zuvor genannten Stand der Technik werden bei dieser Bondingstation die DVD-Substrate in einer Reihe hintereinander liegend der Kleberauftragsstation zugeführt (A-B-A-B-A-B-...). Damit wird der zuvor erwähnte Nachteil des ungleichmässigen Kleberauftrags vermieden. Nach Verlassen der Kleberauftragsstation werden die beiden mit Klebstoff beschichteten Substrate von einem Tandemgreifer gleichzeitig erfasst und in eine von zwei Fügestationen abgesetzt. Die Fügestationen bestehen aus zwei zusammenklappbaren Hälften, wobei die eine Hälfte das Bodenteil und die andere Hälfte den Deckel bilden. In die eine Hälfte wird das A-Substrat und in die andere Hälfte das B-Substrat abgelegt. Die Substrate werden in den beiden Hälften in geeigneter Weise fixiert und zentriert, beispielsweise auf Vakuumteller mit Zentrierpins. Anschließend wird das Deckelteil auf den Bodenteil geklappt und die beiden Hälften bilden eine Kammer, die evakuierbar ist. In dieser Kammer werden die Substrate A und B zusammengefügt und einem zusätzlichen Druck ausgesetzt, um sie miteinander zu verpressen. Nach Aushärtung des Hotmelt-Klebstoffs kann die Kammer geöffnet und die fertige DVD mit einem Pick&Place entnommen werden. Anschließend wird die DVD einer Qualitätsprüfeinrichtung zugeführt, in der Regel einem Scanner, und je nach Prüfergebnis auf einer Spindel für einwandfreie Teile (Gutteil-Spindel) oder einer Spindel für Teile ungenügender Qualität (Schlechtteil-Spindel) abgelegt. Nachteilig bei dieser Bondingstation ist, dass zum Anfahren der einzelnen Arbeitsstationen nach dem Kleberauftrag mehrere Greifersysteme, vorliegend ein Tandemgreifer und ein Pick&Place, erforderlich sind, für deren Betrieb eine geeignet große Fläche in der Bondingstation bereitgestellt werden muss. Ausserdem müssen der Tandemgreifer und das Pick&Place entsprechend dem Produktionszyklus in ihren Bewegungen aufeinander abgestimmt sein.
Um mit einem einzigen Handlingsystem mehrere Prozeßstationen anfahren und bedienen zu können, ist es aus der EP 0 791 666 A2 und der EP 0 791 667 A2 bekannt, ein sogenanntes Zentralhandling vorzusehen. Hierbei handelt es sich um einen Drehtisch, der mehrere Greiferarme aufweist, die mit Greiferelementen ausgestattet sind, die zum Aufnehmen, Halten und Absetzen von Substraten geeignet sind. Die Greiferarme sind in radialer Richtung gleich lang und in einer Ebene in einem bestimmten Winkel zueinander auf dem Drehtisch befestigt. Die Greiferelemente sind somit auf einem Kreis mit einem bestimmten Radius R angeordnet. Auf demselben Kreis sind die verschiedenen Übergabe- und Prozeßstationen angeordnet. Durch eine vertikale Bewegung des Drehtisches können die Subtrate von der jeweiligen Übergabe- oder Prozeßstation abgehoben oder auf diese abgesetzt werden. Durch Drehen des Drehtisches werden die einzelnen Greiferarme in Umfangsrichtung bewegt, so dass die Substrate von Station zu Station weitertransportiert werden. Einer der Greiferarme kann in Umfangsrichtung separat zu der simultanen Bewegung der übrigen Greiferarme bewegt werden, so dass mit diesem Greiferarm zwei auf dem Kreis liegende Stationen alternativ angefahren werden können, üblicherweise die Gutteil-Spindel einerseits und die Schlechtteil-Spindel andererseits. Dieses Zentralhandling ist für das Verkleben von DVD-Substraten jedoch nicht geeignet, da es nicht gestattet, zwei DVD-Substrate A und B in geeigneter Weise zu transportieren. Es gestattet insbesondere nicht, an einer Übergabestation zwei Substrate gleichzeitig zu greifen und in einer Fügestation abzulegen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die das Verkleben von DVD-Substraten auf engstem Raum und bei kurzen Zykluszeiten erlaubt.
Diese Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
Dadurch, dass das Handling der Substrate und der verklebten Platte kreisförmig erfolgt und die Substrate A und B auf zwei konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Kreisdurchmessern transportiert werden, wobei das eine Substrat auf dem inneren Kreis und das andere Substrat auf dem äusseren Kreis transportiert wird, können mehrere Bearbeitungsstationen innerhalb kürzester Zeit angefahren und gleichzeitig bedient werden. Dies wirkt sich positiv auf die Zykluszeit aus. Eine geeignete Vorrichtung zeichnet sich durch ein Zentralhandling aus, das Bearbeitungsstationen auf zwei konzentrischen Kreisen unterschiedlichen Durchmessers anfahren kann. Hierzu kann wenigstens ein Greiferarm mit zwei in radialer Richtung hintereinander angeordneten Greiferelementen vorgesehen werden (Patentanspruch 7). Alternativ oder zusätzlich können auch Greiferarme vorgesehen werden, die teleskopartig in radialer Richtung verfahrbar sind oder ein in radialer Richtung verfahrbares Teil aufweisen (Patentanspruch 11). Es aber auch möglich, dass die Dreheinrichtung des Zentralhandlings als Ganzes in radialer Richtung verfahrbar ist (Patentanspruch 12). In einer bevorzugten Variante (Unteransprüche 15 bis 17) sind die Bearbeitungsstationen in 60°-Positionen auf einem Kreis liegend angeordnet und es können sowohl diese Bearbeitungsstationen als auch neutrale Zwischenpositionen angefahren werden und zwar sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn. Je nach herzustellender DVD kann es erforderlich sein, sogenannte Dummy-Substrate (d.h. unbeschichtete Substrate) oder Abstandshalter (Spacer) dem Zentralhandling zuzuführen. Spacer sind dann erforderlich, wenn die DVD's selbst nicht über Stapelwulste verfügen, die die auf den Spindeln übereinander abgelegten DVD's auf Abstand halten. Zur Erhöhung der Flexibilität der Bonding-Station können die Greiferelemente selbst in vertikaler Richtung verfahrbar ausgebildet sein (Unteranspruch 20).
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert werden. Es zeigen:
1: DVD-Bonding-Einrichtung in Draufsicht mit Zentralhandler in einer Position, in der sich die Greiferarme an den Bearbeitungsstationen befinden;
2: DVD-Bonding-Einrichtung in Draufsicht mit Zentralhandler in einer Position, in der sich die Greiferarme zwischen den Bearbeitungsstationen befinden (neutrale Positionen);
3-1 bis 3-24: Ablauf des erfindungsgemäßen Bonding-Prozesses.
Gemäß 1 verfügt ein erfindungsgemäßer Hotmelt-Bonder 1 über eine Substratvorratsstation 2 mit Substraten A und B, eine Linearführung 3, ein Zentralhanding 4, zwei Vakuumfügestationen 5 und 6, eine Qualitätsprüfstation 7, einen Drehteller 8 mit sechs auf einem Kreis angeordneten Gutteilspindeln 9, eine Flipstation 10 sowie eine Schlechtteil-Spindel 11. Bei der Linearführung 3 kann es sich zum Beispiel um einen walking beam oder – wie dargestellt – um auf Rollen 12 und 13 umlaufende Rundschnurriemen 14 und 15 handeln. Die Rollen sind in einem Gestell mit Seitenteilen 16 und 17 drehbar gelagert und mit an sich bekannten Antriebsmitteln drehantreibbar. An einer Stelle der Lineartührung ist eine Kleberauftragsstation 18 vorgesehen, in der die Substrate mit einem schmelzflüssigen Heißklebstoff oder einem UV-aushärtenden Klebstoff beschichtet werden können. An der Substratübergabestation 19 sind vertikal verfahrbare, an sich bekannte, Zentrierpins vorgesehen, die der Übersicht halber hier nicht dargestellt sind. Mit diesen Zentrierpins können die Substrate von den Rundschnurriemen 14 und 15 abgehoben und in eine Position im Abstand oberhalb dieser Rundschnurriemen gebracht und zur Übergabe an das Znetralhandling 4 bereitgehalten werden. Als Zentralhandling 4 ist eine Dreheinrichtung 20 vorgesehen, die mittels geeigneter und an sich bekannter Antriebsmittel um eine vertikale Drehachse 21 im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und vertikal bewegt werden kann. An der Dreheinrichtung 21 sind vier kurze Greiferarme 22, 23, 24 und 25 sowie ein langer Greiferarm 26 befestigt und können mittels der Dreheinrichtung in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung, insbesondere in Umfangsrichtung, bewegt werden. Die Greiferarme sind an ihren Enden mit Greiferelementen 27 bis 32 ausgestattet, die beispielsweise Vakuumsauger sein können. Die Greiferelemente 27 bis 31 liegen auf einem Kreis mit einem ersten Durchmesser 2R₁ und das Greiferelement 32 liegt auf einem Kreis mit einem zweiten Durchmesser 2R₂, der soviel größer ist als 2R₁ dass die Substrate A und B ohne sich zu berühren auf den beiden Kreisen transportiert werden können. Die Vakuumfügestationen 5 und 6 weisen jeweils zwei auf- und zusammenklappbare Hälften 33 und 34 auf und sind so zu der Dreheinrichtung angeordnet, dass die Hälften 33 und 34 in radialer Richtung hintereinander liegen, und zwar dergestalt, dass die jeweils erste Hälfte 33 auf dem inneren Kreis und die jeweils zweite Hälfte 34 auf dem äusseren Kreis liegt. Auf diese Weise können die Substrate A und B simultan in die beiden Hälften der Fügestation abgelegt werden. Die Arbeitsweise einer derartigen Fügestation ist in der Anmeldung WO 0162473 der Anmelderin beschrieben. Die Substratübergabestation 19, die Vakuumfügestationen 5 und 6, die Qualitätsprüfstation 7, eine Gutteil-Spindel 9 sowie die Substrataufnahmestelle der Flipstation 10 sind kreisförmig auf sechs Positionen und jeweils in einem 60°-Winkel zueinander angeordnet. Die fünf Greiferarme 22 bis 26 sind in vier 60°- und einem 120°-Winkel zueinander angeordnet, und zwar dergestalt, dass die Winkelhalbierende des 120°-Winkels auf einer Geraden mit dem langen Greiferarm 26 liegt. In der Darstellung gemäß 1 ist die Dreheinrichtung 20 so positioniert, dass sich jeder Greiferarm über einer Bearbeitungsstation befindet. Im Gegensatz dazu ist in 2 die Dreheinrichung so positioniert, dass sich alle Greiferarme in neutralen Positionen zwischen den Bearbeitungsstationen befinden. Vorliegend sind die Greiferarme ausgehend von ihrer Position in 1 um 90° im Uhrzeigersinn verdreht. Sie haben also eine zwischen den 60°Positionen der Bearbeitungsstationen liegende mittlere Position, nachfolgend 30°-Position genannt, eingenommen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung soll anhand der 3-1 bis 3-24 erläutert werden. Der Einfachheit halber soll vorausgesetzt werden, dass zum Greifen und Ablegen der Substrate die Greiferarme mittels der Dreheinrichtung eine vertikale Bewegung ausführen, so dass dieser Bewegungsablauf bei den einzelnen Schritten nicht mehr angegeben wird.
Gemäß 3-1 befinden sich sämtliche Subtrate A und B noch in der Substratvorratsstation 2. Die Greiferarme sind so positioniert, dass sich der lange Greiferarm 26 mit den zwei Greiferelementen 31 und 32 über der Substratübergabestation 19 befindet.
Wenn zwei Substrate A1 und B1 an der Substratübergabestation 19 angekommen sind, werden sie von den Greiferelementen 31 und 32 des langen Greiferarms 26 erfasst (3-2) Nach Drehung der Greiferarme um 120° im Uhrzeigersinn befinden sich die Substrate A1 und B1 über der Fügestation 6 und können dort abgelegt werden. Anschließend fährt die Dreheinrichtung um 30° im Gegenuhrzeigersinn, so dass die Fügestation 6 zum Zusammenklappen freigegeben ist und die innenliegende Hälfte 33 auf die aussenliegende Hälfte 34 zugeklappt werden kann (3-4). Während des Fügens und Verklebens der beiden Substrate A1 und B1 zu einer Platte A1 B1 werden an der Substratübergabestation 19 die nächsten Substrate A2 und B2 bereitgestellt (siehe 3-4). Anschließend fährt die Dreheinrichtung um weitere 30° im Gegenuhrzeigersinn, damit sich die Greiferarme wieder über den 60°-Bearbeitungsstationen befinden (3-5). Ausgehend von dieser Position fährt die Dreheinrichtung einen 60°-Schritt im Gegenuhrzeigersinn, so dass sich der lange Greiferarm 26 über den Substraten A2 und B2 befindet (3-6). Die Substrate A2 und B2 werden nun mittels der Greiferelemente 31 und 32 von den Zentrierpins abgehoben und die Dreheinrichtung macht einen 120°-Schritt im Gegenuhrzeigersinn, so dass sich die Substrate A2 und B2 über der Fügestation 5 befinden (3-7). Das Substrat A2 wird in die innenliegende Hälfte 33 und das Substrat B2 in die aussenliegende Hälfte 34 abgelegt. Anschließend fährt die Dreheinrichtung um 30° im Uhrzeigersinn, so dass die Position gemäß 3-8 eingenommen ist und die Fügestation 5 geschlossen werden kann. Nunmehr sind beide Fügestationen 5 und 6 geschlossen. Anschließend fährt die Dreheinrichtung um weitere 30° im Uhrzeigersinn, damit sich die Greiferarme wieder über den 60°-Bearbeitungsstationen befinden und die Fügestation 6 wird geöffnet (3-9). Zwischenzeitlich sind zwei weitere Substrate A3 und B3 bis zu der Übergabestation 19 transportiert worden und werden dort bereitgehalten (3-9). Als nächtes fährt die Dreheinrichtung einen 60°-Schritt im Uhrzeigersinn, damit sich der lange Greiferarm 26 über den neuen Substraten A3 und B3 und der kurze Greiferarm 24 über der verklebten DVD A1 B1 befinden und die Substrate A3, B3 sowie die verklebte DVD A1 B1 von dem Zentralhandling erfasst werden kann (3-10). Nun macht die Dreheinrichtung einen 120°-Schritt im Uhrzeigersinn, so dass sich die neuen Substrate A3 und B3 über der nunmehr leeren Fügestation 6 befinden, und die verklebte DVD A1 B1 wird an der Position der geschlossenen Fügestation 5 zwischengeparkt (3-11). Nachdem die Substrate A3 und B3 in die Hälften der Fügestation 6 abgelegt worden sind, macht die Dreheinrichtung einen Schritt um 30° im Gegenuhrzeigersinn, so dass sich die Greiferarme in der neutralen Position befinden (3-12). Damit ist der Raum über der innenliegenden Halfte 33 der Fügestation 6 frei und diese Hälfte kann auf die aussen liegende Hälfte 34 geklappt werden und der Füge- und Klebeprozess kann beginnen. Im nächsten Schritt wird die Dreheinrichtung um weitere 30° im Gegenuhrzeigersinn getaktet, so dass wieder die 60°-Positionen eingenommen sind und sich der Greiferarm 24 mit der verklebten DVD A1 B1 an der Qualitätsprüfstation 7 befindet (3-13). Parallel dazu wird die Fügestation 5 aufgeklappt und die verklebte DVD A2B2 in der inneren Hälfte 33 zum weiteren Handling bereitgehalten. Nach Ablage der DVD A1 B1 in der Qualitätsprüfstation 7 wird die Dreheinrichtung um 60° im Gegenuhrzeigersinn getaktet (3-14), so dass sich der lange Greiferarm 26 erneut über der Substratübergabestation 19 befindet und die dort zwischenzeitlich bereitgestellten Substrate A4 und B4 übernommen werden können. Gleichzeitig kann mit dem kurzen Greiferarm 23 die DVD A2B2 aus der Fügestation 5 entnommen werden. Im nächsten Schritt (3-15) werden die Substrate A4 und B4 zu der nunmehr teeren Fügestation 5 transportiert und dort abgelegt, während die DVD A2B2 an der Fügestation 6 zwischengeparkt wird. In dieser Position befindet sich der kurze Greiferarm 22 an der Qualitätsprüfstation 7 und kann die geprüfte DVD A1 B1 übernehmen. Anschließend wird die Dreheinrichtung um einen 30°-Schritt im Uhrzeigersinn getaktet, so dass sich die Greiferarme in der neutralen Position befinden, und der Raum über der Fügestation 5 frei ist, so dass die Hälfte 33 auf die Hälfte 34 geklappt werden kann (3-16).
Im nächsten Schritt erfolgt erneut ein 30°-Schritt im Uhrzeigersinn (3-17), so dass die DVD A2B2 in die Qualitätsprüfstation 7 abgelegt werden kann, während die schon geprüfte DVD A1 B1 in der Zwischenzeit an der Position der Fügestation 5 gehalten wird. Ausserdem ist die Fügestation 6 geöffnet worden und die DVD A3B3 wird in der inneren Hälfte 33 zur Übernahme bereitgehalten. Im nachfolgenden Schritt wird die Dreheinrichtung um 60° im Uhrzeigersinn getaktet. Die DVD A1 B1 befindet sich nun über einer Gutteilspindel 9, der lange Greiferarm 26 über neuen Subtraten A5 und B5, und der kurze Greiferarm 24 über der Fügestation 6. Wenn die DVD A1 B1 für „gut" befunden worden ist, wird sie auf der Gutteilspindel 9 abgelegt (3-18). Ansonsten (3-19) verbleibt für den nächsten Schritt an dem Greiferarm 22. Im nächsten Schritt (3-19 zu 3-20) wird die Dreheinrichtung um 120° im Uhrzeigersinn getaktet. Die fertig verklebte DVD A3B3 wird aus der Fügestation 6 entnommen und an die Position der (noch geschlossenen) Fügestation 5 bewegt, während die neuen Substrate A5 und B5 in die entleerte Fügestation 6 abgelegt werden. Die fertig geprüfte DVD A2B2 kann von dem Greiferarm 25 aus der Qualitätsprüfstation 7 entnommen werden. Falls die am Greiferarm 22 gehaltene DVD A1 B1 für „schlecht" befunden worden ist, wird sie nun an der Flipstation 10 abgegeben und von dieser an die Schlechtteil-Spindel 11 weitergegeben. Im nächsten Schritt (3-21) wird die Dreheinrichtung um 30° im Gegenuhrzeigersinn getaktet, so dass sich die Greiferarme in der neutralen Position befinden und die Fügestation 6 zugeklappt werden kann. Diese Position entspricht derjenigen, wie sie in den 3-4 und 3-12 dargestellt ist mit dem Unterschied, dass nunmehr an dem Greiferarm 24 eine ungeprüfte DVD (DVD A3B3) und an dem Greiferarm 25 eine geprüften DVD (DVD A2B2) gehalten werden. Als nächstes wird die Dreheinrichtung um weitere 30° im Gegenuhrzeigersinn getaktet, so dass wieder die 60°-Positionen eingenommen sind (3-22). Die DVD A3B3 wird in die Qualitätsprüfstation abgelegt, während sich die geprüfte DVD A2B2 an der Position der Fügestation 6 befindet. Ausserdem wird die Fügestation 5 geöffnet und die verklebte DVD A4B4 in der inneren Hälfte 33 zur Übergabe bereitgehalten. Anschließend wird die Dreheinrichtung um 60° im Gegenuhrzeigersinn getaktet (3-23) so dass sich der lange Greiferarm 26 über der Substratübergabestation 19 befindet, um neue Substrate A6 und B6 aufzunehmen. Der Greiferarm 23 befindet sich über der Fügestation 5 und kann die DVD A4B4 aufnehmen. In dieser Position befindet sich ausserdem die fertige und geprüfte DVD A2B2 über der Flipstation 10. Falls diese DVD A2B2 für „schlecht" befunden worden ist, wird sie nun an der Flipstation 10 abgegeben. Falls sie jedoch für „gut" befunden worden ist, verbleibt sie an dem Greiferarm 25. Im nächsten Schritt wird die Dreheinrichtung um 120° im Gegenuhrzeigersinn getaktet (3-24) und die neuen Substrate A6 und B6 in die nunmehr entleerte Fügestation 5 abgelegt. Da sich der Greiferarm 25 mit der DVD A2B2 nunmehr an der Gutteil-Spindel 9 befindet, kann die DVD A2B2, falls sie für „gut" befunden worden ist, dort abgelegt werden. Nunmehr befindet sich das Zentralhandling 4 in einer Position, wie sie derjenigen von 3-7 entspricht. Es wiederholen sich nunmehr die Schritte gemäß den 3-8 bis 3-23. Wechselweise kommt dann jeweils eine fertige DVD zuerst an der Gutteil-Spindel und eine fertige DVD zuerst an der Schlechtteil-Spindel an. Je nach Prüfergebnis wird die fertige DVD dann dort abgelegt oder macht den nächsten 120°-Schritt noch mit und wird dann abgelegt.
Die Erfindung ist vorliegend anhand eines Hotmelt-Bonders beschrieben worden. Es versteht sich von selbst, dass auch andere Klebstoffe zum Einsatz kommen können. Gegebenenfalls sind dann an den Positionen der Fügestationen andere Fügevorrichtungen einzusetzen, wie sie für den jeweiligen Klebstoff am besten geeignet sind.

1: Hotmelt-Bonder
2: Substratvorratsstation
3: Linearzuführung
4: Zentralhandling
5: Erste Vakuumfügestation
6: Zweite Vakuumfügestation
7: Qualitätsprüfstation
8: Drehtisch
9: Gutteil-Spindel
10: Flipstation
11: Schlechtteil-Spindel
12: Erste Rolle
13: Zweite Rolle
14: Erster Rundschnurriemen
15: Zweiter Rundschnurriemen
16: Erstes Seitenteil
17: Zweites Seitenteil
18: Kleberauftragsstation
19: Substratübergabestation
20: Dreheinrichtung
21: Drehachse
22: Erster (kurzer) Greiferarm
23: Zweiter (kurzer) Greiferarm
24: Dritter (kurzer) Greiferarm
25: Vierter (kurzer) Greiferarm
26: Fünfter (langer) Greiferarm
27: Erstes Greiferelement
28: Zweites Greiferelement
29: Drittes Greiferelement
30: Viertes Greiferelement
31: Fünftes Greiferelement
32: Sechstes Greiferelement
33: Erste (innere) Hälfte einer Vakuumfügestation
34: Zweite (äussere) Hälfte einer Vakuumfügestation

Claims

Verfahren zur Herstellung von verklebten Platten, insbesondere zur Herstellung von optischen Datenträgern wie DVD, UDO-disc oder BlueRay-disc, mit folgenden Schritten: (1) Herstellung von zwei Substraten A und B, (2) Gegebenenfalls Metallisierung wenigstens eines der Substrate, (3) Beschichtung wenigstens eines der Substrate mit einem Klebstoff, (4) Bereitstellung der so vorbehandelten Substrate A und B an einer Übergabestation, (5) Ergreifen der Substrate A und B, (6) Transport der Substrate A und B zu einer Fügestation, (7) Ablegen der Substrate A und B in der Fügestation, (8) Verkleben der Substrate A und B, (9) Öffnen der Fügestation und Entnahme der gefügten Platte AB, (10) Gegebenenfalls Überprüfung der Platte AB auf vorgebbare Qualitätsstandards, (11) Ablage der Platte AB entsprechend dem Schritt (11) auf einem Stapel für gute Teile (Gutteil-Spindel) oder einem Stapel für schlechte Teile (Schlechtteil-Spindel). dadurch gekennzeichnet, dass das Handling der Substrate A und B sowie der gefügten Platte AB kreisförmig erfolgt, und dass die Substrate A und B auf zwei konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Kreisdurchmessern transportiert werden, wobei das eine Substrat auf dem inneren Kreis und das andere Substrat auf dem äußeren Kreis transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fertige Platte AB auf einem der Kreise transportiert wird, auf denen die Substrate transportiert werden, insbesondere auf dem inneren der beiden Kreise.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate A und B an der Übergabestation vom Kreismittelpunkt gesehen in radialer Richtung hintereinanderliegend bereit gestellt werden und dass die Substrate A und B an der Übergabestation simultan ergriffen, zu einer der Fügestationen transportiert und simultan in der Fügestation abgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifen, Halten und Transportieren der Substrate A und B sowie der gefügten Platte AB mit einer einen Kreis überstreichenden Dreheinrichtung erfolgt, die mit Greiferelementen ausgestattete Greiferarme aufweist, wobei wenigstens ein Greiferarm zwei in radialer Richtung hintereinander angeordnete Greiferelemente aufweist, mit denen die hintereinander liegenden Substrate A und B simultan aus der Übergabestation entnommen werden können, und wobei mit den Greiferarmen eine zwischen den Positionen der Bearbeitungsstationen liegende neutrale Position angefahren wird, wenn die Fügestationen geöffnet und/oder geschlossen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate A und B zum Fügen in eine aus zwei auf- und zusammenklappbaren Hälften bestehende Fügestation abgelegt werden, wobei das eine Substrat in die eine Hälfte und das andere Substrat in die andere Hälfte der Fügestation abgelegt werden, und wobei die Fügestation in der Weise positioniert ist, dass im aufgeklappten Zustand die eine Hälfte der Fügestation auf dem inneren Kreis und die andere Hälfte der Fügestation auf dem äusseren Kreis postioniert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate A und/oder B und/oder die gefügten Platten AB zu weiteren Bearbeitungsstationen transportiert werden, deren Positionen ausserhalb der beiden Kreise liegen, die durch die in radialer Richtung hintereinander liegenden Positionen der beiden Substrate A und B an der Übergabestation mit dem Kreismittelpunkt
Vorrichtung zur Herstellung von verklebten Platten aus zwei Substraten A und B, insbesondere zur Herstellung von optischen Datenträgern wie DVD, UDO-disk oder Blue-Ray-disc, mit einer Kleberauftragsstation zum Beschichten wenigstens eines der Substrate mit einem Klebstoff, sowie mit mehreren Bearbeitungsstationen, nämlich einer Übergabestation, an der die Substrate A und B für die weiteren Prozeßschritte bereitgestellt werden können, einer oder mehrerer Fügestationen zum Zusammenfügen und Verkleben der Substrate A und B, wenigstens einer Qualitätsprüfstation zum Prüfen der verklebten Platten AB, einer Ablagestation für für gut befundene Platten (Gutteil-Spindel) sowie einer Ablagestation für für schlecht befundene Platten (Schlechtteil-Spindel), dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstationen kreisförmig angeordnet sind, dass als Zentralhandling eine Dreheinrichtung vorgesehen ist, die mit Greiferelementen ausgestattete Greiferarme aufweist, wobei die Greiferarme mittels der Dreheinrichtung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung bewegbar sind, und dass wenigstens ein Greiferarm zwei in radialer Richtung hintereinander angeordnete Greiferelemente aufweist, so dass mit diesen Greiferelementen zwei konzentrische kreise unterschiedlichen Durchmessers überstreichbar sind, wenn die Greiferarme im Umfangsrichtung bewegt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Übergabestation für die Substrate A und B eine in radialer Richtung hintereinanderliegende Anordnung vorgesehen ist, so dass die Substrate A und B auf einer Geraden liegen, die die Drehachse der Dreheinrichtung in einem rechten Winkel schneidet.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei den mit zwei Greiferelementen ausgestatteten Greiferarmen der Abstand der beiden Greiferelemente zueinander so ausgebildet ist, dass zwei Substrate A und B simultan greifbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferelemente der nur mit einem Greiferelement ausgestatteten Greiferarme auf dem inneren der beiden Kreise angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Greiferarme vorgesehen sind, die teleskopartig in radialer Richtung verfahrbar sind oder die ein in radialer Richtung teleskopartig verfahrbares Teil aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinrichtung als Ganzes in radialer Richtung verfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Fügestationen vorgesehen sind, die jeweils aus zwei auf- und zusammenklappbaren Hälften bestehen und dass die Fügestationen derart angeordnet sind, dass die Hälften im aufgeklappten Zustand in radialer Richtung hintereinander liegen, wobei die eine Hälfte auf dem inneren Kreis und die andere Hälfte auf dem äußeren Kreis liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinrichtung auf Positionen bewegbar ist, bei denen die Greiferarme sich zwischen den Positionen der Bearbeitungsstationen befinden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass fünf Greiferarme vorgesehen sind, die vier Winkel von jeweils 60° und einen Winkel von 120° einschließen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Dreheinrichtung Positionen von 30°, 60° und 120° im und gegen den Uhrzeigersinn anfahrbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Ausgangsstation fünf weitere Stationen vorgesehen sind, dass diese sechs Stationen jeweils einen Winkel von 60° einschließend kreisförmig angeordnet sind und dass die 30°-Positionen Leerpositionen zwischen zwei Stationen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass vier kurze Greiferarme mit jeweils einem auf dem inneren Kreis liegenden Greiferelement vorgesehen sind, dass ein langer Greiferarm mit zwei Greiferelementen vorgesehen sind, wobei ein Greiferelement auf dem inneren Kreis und ein Greiferelement auf dem äusseren Kreis liegt, und dass die Winkelhalbierende des 120°-Winkels auf einer Geraden mit dem langen Greiferarm liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für die Zuführung der Substrate zu der Übergabestation eine erste Linearzuführung vorgesehen ist und dass parallel zu dieser eine zweite Linearzuführung vorgesehen ist, auf der Abstandshalter (Spacer) oder unbeschichtete Substrate dem Zentralhandling zugeführt werden können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferarme mittels der Dreheinrichtung in horizontaler Richtung bewegbar sind und dass die Greiferelemente separat dazu in vertikaler Richtung bewegbar sind.