NL1036299C2

NL1036299C2 - Een systeem om tegels met micrometernauwkeurigheid ten opzichte van elkaar te positioneren en te fixeren.

Info

Publication number: NL1036299C2
Application number: NL1036299A
Authority: NL
Inventors: Hubertus Leonardus Mathias Marie Janssen; Bartholomeus Catharina Thomas Bree; Maurice Anton Jaques Teuwen; Mauritius Gerardus Elisabeth Schneiders
Original assignee: Janssen Prec Engineering B V; Hubertus Leonardus Mathias Marie Janssen
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-11

Description

Een systeem om tegels met m i c r o m e t e r n au wk e u r i g h e i d ten opzichte van elkaar te positioneren en te fixeren.

De uitvinding heeft betrekking op het realiseren van een 5 systeem waarbij tegels met afmetingen van ca. 100 x 130 mm2 en dikten van ca lmm, met een dikte variatie van een tiental micrometers zodanig gepositioneerd worden op een drager dat het voorvlak na fixatie binnen een tweetal micrometers nauwkeurig is gepositioneerd.

10 Verder is het van belang dat iedere tegel ten opzichte van zijn naburige tegel een maximale spleet heeft van ca 1 0 micrometer.

Het grootste probleem is het positioneren van de tegels in een vlak met de beperkte tolerantie van 2 micrometer.

15 Een gangbare manier om dit te realiseren is o.a. het terugslijpen van de diktevariatie in de tegels tot een nauwkeurig gedefinieerde maat. Dit is een dure en tijdrovende zaak die ook nog beschadiging van de tegels kan veroorzaken.

20 Een andere mogelijke oplossing is om de tegels te voorzien van een dikke lijmlaag om vervolgens de tegels op een carrier te plaatsen waarbij de plaatsingshoogte nauwkeurig wordt bepaald aan de hand van de naburige tegel. Deze oplossing vraagt niet alleen een nauwkeurig 25 meetsysteem dat de hoogte van de naburige tegel meet, maar houdt ook in dat de tegel heel nauwkeurig parallel aan de naburige tegel moet worden gehouden. Bovenstaande oplossing is duur en maakt het systeem zeer complex met de bijbehorend storingsgevoeligheid.

30

De uitvinding betreft een uitvoering van een opstelling die deze p 1 a at s i n g s n au wk e u r i g h e i d op relatief eenvoudige wijze kan realiseren.

1036299 2

Dit kan volgens de uitvinder door gebruik te maken van een vlakke plaat als referentieplaat waarop we de tegels plaatsen met het relevante vlak “top down” op de 5 referentieplaat. Op deze manier voorkomen we de hoogtevariatie in het relevante vlak tussen de naburige tegels. Om de tegels tijdelijk te fixeren maken we gebruik van vacuüm tussen de tegels en de referentieplaat. Op deze manier kunnen we een matrix 10 van tegels bijvoorbeeld 2 lang en 5 breed op de referentieplaat plaatsen. De spleetafmetingen tussen de diverse tegels kunnen worden gecontroleerd en eventueel gecorrigeerd voordat de tegels worden gefixeerd.

15 De volgende stap is dat een “carrier” plaat, met afmetingen overeenkomend met het aantal tegels, voorzien van lijm wordt geplaatst op de tegels.

Na uitharden van de lijm vormen de tegels een geheel met de carrier plaat waarbij de hoogteverschillen tussen 20 de tegels verwaarloosbaar zijn.

Kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de hierna volgende beschrijving 25 waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde tekeningen. Hierin is:

Fig.l Een weergave van de uitvoering van het systeem om deze tegels met de gevraagde 30 nauwkeurigheid te kunnen plaatsen.

In figuur 1 is in een gecombineerd bovenaanzicht en zijaanzicht, de uitvoering van het systeem weergegeven.

3

De tegels 1 die op een laadpositie zijn gepositioneerd worden met een drietal vacuümpipetten 2 opgepakt waarna ze op een referentieplaat 3 worden neergelegd. Dit gebeurt door de tegel in X richting te verplaatsen 5 door slede 4, in Y richting door slede 5, door eventuele hoekcorrecties Rz uit te voeren met slede 6 en het oppakken en neerleggen van de tegel in verticale richting door slede 7 te verzorgen. Van belang is ook dat de tegel parallel aan de referentieplaat ligt voordat 10 zijn positie ten opzichte van de reeds eerder geplaatste tegel wordt gemeten. Dit gebeurt door de tegel tegen de referentieplaat te drukken waardoor de 3 vacuumpipetten kunnen verschuiven naar een positie zodanig dat de parallelliteit van de tegel ten opzichte 15 van de referentieplaat blijft behouden als de tegel wordt opgetild van de referentieplaat.

Bij het neerleggen van volgende tegels wordt met behulp van het tweevoudig camerasysteem 8 de positie van twee hoekpunten ten opzichte van de buurtegel in X en Y 20 gemeten. De afwijking van de gewenste waarde wordt door een X,Y en Rz correctie uit te voeren door de respectievelijke sledes 4,5,6. Vervolgens wordt de tegel neergelegd op de referentieplaat 3 en middels vacuüm 14 tijdelijk gefixeerd.

25 Op deze wijze kan iedere tegel sequentieel worden geplaatst. Indien alle tegels zijn geplaatst en er eventueel nog een laatste positiecontrole is uitgevoerd, worden vervolgens diverse lijmdots via een aan de XY slede gemonteerde lij mdi spenser 15 geplaatst op de 30 tegels. Vervolgens kan de carrier 9 met de robot op de tegelmatrix worden geplaatst waarna na uitharden van de lijm de carrier met de correct geplaatste tegels kan worden afgenomen.

4

Indien de randen van de tegels niet voldoende haaks staan op het referentievlak, waardoor de spleet tussen de tegels wigvormig wordt, kan het systeem worden uitgevoerd met een extra camerasysteem 11, gemonteerd 5 op een extra XY slede 13 en 12, dat van beneden door gaten 10 in de referentieplaat 3 de hoekpunten vanaf de voorkant kan controleren welke informatie kan worden meegenomen in het plaatsen van de diverse tegels.

10 1036299

Claims

1. De uitvinding betreft een inrichting met het kenmerk dat tegels in drie dimensies met 5. i c r o m e t e r nau wk e ur i g h e i d kunnen worden geplaatst.

2. Een inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de tegels in een vlak worden gepositioneerd door gebruik te maken van een referentiep 1 aat waartegen 10 de tegels met het voorvlak worden geplaatst.

3. Een inrichting volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk dat de tegels na plaatsing op de referentieplaat tijdelijk door vacuüm op de plaats 15 worden gehouden.

4. Een inrichting volgens de conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk dat de aan en afvoer van de tegels en het nauwkeurig plaatsen met dezelfde 20 plaatsingsmanipulator gebeurt.

5. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de positiebepaling van de tegel in het platte vlak (X,Y) relatief ten 25 opzichte van de eerder geplaatste tegel gebeurt.

6. Een inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de positiebepaling van de tegel gebeurt door een camerasysteem. 30

7. Een inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de mogelijkheid bestaat om de positie van alle 1036299 tegels vanaf het voorvlak te controleren voordat definitief de carrier aan de tegels wordt gefixeerd.

8. Een inrichting volgens een der voorgaande 5 conclusies, met het kenmerk dat de tegel parallel aan de referentieplaat kan worden gericht door de tegel eenmaal tegen de referentieplaat aan te drukken waarna deze positie wordt overgenomen.

9. Een inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk dat de parallelliteit van de tegel ten opzichte van het referentievlak wordt gefixeerd door fixatie op wrijving van het h o e k i n s t e 1 m e c han i s m e .

10. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de plaatsingsmanipulator ook voorzien is van een 1 i j m d i s p e n s e r waarmee de benodigde lijm op de tegels kan worden aangebracht voordat de carrier 20 wordt geplaatst. 1 1 . Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de plaatsingsmanipulator ook kan worden gebruikt om 25 de carrier op de tegels te plaatsen. 1 1036299 Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het hele systeem van schone gefilterde lucht kan worden voorzien om 30 stofdeeltjes van de kritische oppervlakken te houden.