WO2004100062A1 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden von mikrochipmodulen mit antennen - Google Patents

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microchip modules
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Bernhard Mende
Sven Hochmann
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Definitions

  • the invention relates to a device for connecting microchip modules with antennas arranged on at least one first carrier for the manufacture of transponders, in particular smart labels for transmitting the microchip modules from at least one second carrier to predetermined locations of the first carrier according to the preamble of patent claim 1
  • the invention relates to a method for connecting microchip modules with antennas arranged on at least one first carrier for producing transponders, in particular smart labels, according to the preamble of patent claim 11.
  • EP 1 043 925 A2 discloses a device and a method for automatically transferring a large number of identical electronic components to a large number of circuits which are arranged on a substrate tape.
  • the substrate tape is unwound from a roll and connected to an antenna transfer roller via a main roll in order to apply individual antennas to the substrate tape in order.
  • the individual electronic components are then applied in succession to the substrate tape via a further roller which is in contact with the main roller in order to obtain a plurality of transponders.
  • such a device requires the two transmission steps of attaching the antennas and attaching the electronic components to the substrate tape.
  • the transfer of the electronic components to the substrate takes place in an area in which the substrate tape rolling on the main role comes close to the role that carries the electronic components.
  • the substrate tape and the electronic components at their meeting point are arranged on a circular surface due to their arrangement on the roller surfaces. Due to this circular course, such constructions require special devices for removing the components from the further roll, for transferring the components to the substrate tape and for connecting the components to the substrate tape, which are complex in construction and costly to manufacture.
  • simultaneous operation of the processes of removing, transferring and connecting the components is only possible with additionally technically complex constructions.
  • DE 101 36 359 A1 shows methods for connecting microchip modules with antennas arranged on a first carrier tape for producing a transponder, in which the microchip modules for application to the first carrier tape are previously detached from a second carrier tape by moving the second carrier tape around a sharp edge is redirected.
  • Such constructions are not suitable for separating the microchip modules from the carrier tape by means of a cutting process which is often necessary in order to release certain types of microchip modules from a composite.
  • the object of the present invention is to provide a device for connecting microchip modules with antennas arranged on supports for producing transponders, in which a simple and rapid transfer of the microchip modules from one carrier to the other already carrying the antennas themselves in a previous cutting process for detaching the microchip modules from their carrier is possible and their construction is simple and inexpensive to manufacture. Furthermore, the invention is based on the object of providing a method for connecting the microchip modules to the antennas arranged on the carriers.
  • An essential point of the invention is to be seen in the fact that in a device for connecting microchip modules with antennas arranged on at least one first carrier for producing transponders, in particular smart labels for transmitting the microchip modules from at least a second carrier to predetermined locations of the first carrier, the carriers which can be moved step by step or continuously one above the other are preferably arranged parallel to one another at a predetermined section and a reversing head device for transferring individual microchip modules from the second to the first carrier is arranged between the carriers by means of a rotary movement.
  • the turning head device can be rotated about an axis running in the direction of the width of the carrier, preferably by 180 °, and sucks in the individual microchip modules, which are previously separated from the second carrier, by means of a vacuum generating device, rotates by 180 ° and arranges them on the underlying first carrier on.
  • the microchip modules are then automatically pressed onto the first carrier using tools, preferably interspersed.
  • the joining process and the separating process can take place at the same time, so that the entire removal, transmission and connection process can be carried out quickly and easily.
  • the use of a multi-sided reversing head device can advantageously make it unnecessary to turn the reversing head device back from the position of arranging the microchip modules on the first carrier to a position for removing and sucking the microchip module from the second carrier, since all sides of the reversing head device for the implementation of each of these operations is trained.
  • the turning head device can have four sides, so that a rotary movement of only 90 ° is necessary in each case. This in turn leads to time savings in the production process.
  • the carriers are advantageously designed as carrier tapes, carrier sheets or carrier strips.
  • the first and / or second carrier tape can advantageously be designed as a two-track tape or multi-track tape in order to enable the simultaneous processing of a plurality of carrier tapes and microchip modules arranged parallel to one another. This leads to further time savings in the production process.
  • an index device for guiding the second tape in the feed and lateral directions is provided.
  • the separating device can be designed as a cutting device, punching device or louse cutting device.
  • the carrier tapes can each be rolled off a first roll and rolled up on a second roll.
  • the assembly tools provided for the enforcement process are driven by means of an electromagnetic drive device for an impact device, which is connected to the assembly tools, for accelerated movement of the assembly tools in the direction of the microchip modules to be pressed on and for carrying out the press-on process with a predetermined penetration depth of the microchip modules into the first carrier tape.
  • the striking device comprises a hammer-like element, which is preferably driven electromagnetically or by means of a prestressed spring.
  • the electromagnetic drive device is connected to an adjusting device, which allows the drive device to move only after a defined and adjustable force has been overcome, so that the sequence parameters, such as the joining force and the pulse, can be varied.
  • the movement of the magnetic device is controlled by means of a control device as a function of the current positions of the cutting device, the turning head device and the microchip modules to be pressed on, so that the movement sequences of these different devices are coordinated for a collision-free controlled workflow and for reducing the workflow Periods per work cycle is reached.
  • a method for connecting microchip modules with antennas arranged on at least one first carrier for producing transponders in which the microchip modules are detached from at least one second carrier and applied to predetermined locations on the first carrier, with both carriers being brought one above the other, the Carriers placed one above the other at a predetermined section parallel to one another, individual microchip modules being transferred from the second to the first carrier by means of a rotatable reversing head device arranged between the carriers.
  • the reversing head device sucks in at least one microchip module, which has been released from the second carrier, by means of a vacuum generated has been, and deposits this by a rotational movement of preferably 180 ° on the predetermined locations of the underlying first carrier.
  • a time-optimized workflow can be achieved in that a separation process, for example by cutting out individual microchip modules from the second carrier, and an assembly process for pressing on, in particular inserting further individual microchip modules onto the first carrier take place simultaneously.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic representation of the basic principle of the device according to the invention in side view
  • FIG. 2 shows a simplified schematic representation of the basic principle of the device according to the invention from FIG. 1 in plan view;
  • FIG. 3 shows a schematic side view of a section of the device according to the invention with a turning head device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a schematic side view of a cutting device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of an index guide device in plan view according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic top view of an electromagnetic drive device according to an embodiment of the invention
  • Figure 1 shows a simplified schematic representation of the basic principle of the device according to the invention.
  • a first carrier tape 1 is unwound from a first roll 2 and wound on a second roll 3.
  • the direction of travel of the first carrier tape 1 is indicated by the arrow 4.
  • antennas (not shown here) are arranged on the upper side, which can be produced, for example, by galvanic deposition.
  • Microchip modules are arranged in a second second carrier band 5 running above the first carrier band 1 and parallel thereto.
  • the second carrier tape 5 is unwound from a further first roll 6 and rolled onto a further second roll 7.
  • a running direction of the second carrier tape 5 is indicated by the arrow 8.
  • a reversing head device 9 with an upper and lower reversing head side 9a and 9b is arranged between the two carrier bands 1 and 5 in such a way that it can be rotated about an axis 9c oriented perpendicular to the image plane, as indicated by arrow 11. Both turning head sides 9a, 9b are provided both for sucking in the microchip module cut out of the second carrier tape 5 by means of a cutting device 10 and for depositing the microchip module on the first carrier tape 1.
  • Fig. 2 shows a simplified schematic representation of the basic principle of the device in a plan view.
  • the second carrier tape 5 consists of two carrier tapes 5a and 5b arranged next to one another and running parallel to one another.
  • Microchip modules 12 are arranged in both carrier tapes 5a and 5b and can be cut out of the second carrier tapes 5a, 5b by means of the cutting device 10, which can carry out a displacement movement 10a for their positioning above the microchip modules.
  • a detection system 13 arranged at the beginning which is preferably designed as a vision system with a camera or sensor elements with evaluation elements, serves for the detection and positioning of the antennas arranged on the first carrier tape 1 and their positioning in relation to a drive device for the assembly of the chip modules.
  • An electromagnetic drive device 14 together with a striking device, serves to generate and transmit a pulse to the tools, which are integrated in the turning head device designed as a hold-down device 16, and by joining the microchip module with a predetermined penetration depth, which is deposited on the first carrier tape 1, for fixing the module to the first Carrier tape 1 are provided.
  • the displacement movement caused by an acceleration pulse is indicated by arrow 15.
  • the tools work against a fixed counter-holder in the form of an anvil.
  • the tools get caught in the joining partners and are brought into their original position within the turning head device 9 by a return device.
  • the counter-holder anvil
  • an index guide device for the second carrier tape is raised.
  • An index guiding device carries out an exact positioning of the carrier tapes 5a, 5b in the lateral and feed direction with respect to the cutting device 10.
  • a step-by-step feed movement is implemented by means of a control device, not shown here.
  • the turning head device 9 consists of a total of two turning head sides 9a and 9b. Accordingly, the turning head rotates by 180 ° during each transfer operation of a microchip module in order to transfer the microchip module 12 from the upper second carrier tape 5 to the lower first carrier tape 1 by means of a suction vacuum. For this purpose, the turning head rotates about the axis of rotation 9c.
  • an impact device 19 with an integrated hammer is pivoted by means of the force pulse triggered by an electromagnetic drive, not shown here, as indicated by the arrow 20, as shown by arrow 21.
  • This pivoting causes a downward movement of a tool 22, as a result of which a joining tool 23, which is attached to the hold-down device 16, is pressed against the carrier tape 1 and a clinching process takes place.
  • the anvil 24 represents a corresponding counterpart during the joining process.
  • the return device 25 then brings the tool 22 back into the starting position by a movement upwards.
  • a vacuum suction plate (not shown in more detail) for suctioning the module is attached to the hold-down device 16.
  • All devices for separating and assembling the chip modules and the striking device can be adjusted or moved above the first carrier tape 1 transversely to the direction of transport of the tape and can be positioned by means of control elements.
  • FIG. 4 shows a schematic side view of a cutting device 10 according to an embodiment of the invention, the knife holder 26 of which can be moved along the arrow directions 29 and 30 with knives 27 for cutting out the individual microchip modules 12 from the second carrier tape 5.
  • the cutting device 10 has at least two knives 27 for cutting out the modules 12, which are guided through a guide web 28.
  • the arrow 29 indicates the cutting direction and the arrow 30 indicates the knife stroke.
  • the index guide device 31 has two guide rails 32 and slides 33 which can be displaced thereon for the advance of the band 5, as is represented by the arrows 34.
  • slides 35 are arranged for the transverse displacement, as indicated by the arrows 36.
  • the electromagnetic drive device 14 shown in FIG. 6 for the striking device acts with its front portion 14a, which is designed as a striking pin, by means of a sliding movement on the assembly tools which are required for pushing the microchip modules onto the first carrier tape 1.
  • the firing pin 14a is connected to an adjusting device for adjusting the magnetic force, which essentially consists of a base frame 38, two clamping wedges 39 and a spiral spring 40.
  • the magnetic force is generated by a magnet 37.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf mindestens einem ersten Träger (1) angeordneten Antennen (18) zum Herstellen von Transpondern, insbesondere Smart Labels zum Übertragen der Mikrochipmodule (12) von mindestens einem zweiten Träger (5, 5a, 5b) auf vorbestimmte Stellen des ersten Trägers (1), wobei beide Träger übereinander schrittweise oder fortlaufend bewegbar sind, wobei dieübereinander bewegbaren Trager an einem vorbestimmten Abschnitt parallel zueinander angeordnet sind und zwischen den Trägern eine um eine in trägerbreitenrichtung verlaufende Achse drehbare Wendekopfeinrichtung (9) zur Übertragung einzelner Mikrochipmodule (12) von dem zweiten auf den ersten Träger (1, 5, 5a, 5b) mittels einer drehbewegung (11) angeordnet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit Antennen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf mindestens einem ersten Träger angeordneten Antennen zum Herstellen von Transpondem, insbesondere Smart Labels zum Übertragen der Mikrochipmodule von mindestens einem zweiten Träger auf vorbestimmte Stellen des ersten Trägers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf mindestens einem ersten Träger angeordneten Antennen zum Herstellen von Transpondem, insbesondere Smart Labels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
Aus der EP 1 043 925 A2 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Übertragen einer Vielzahl von gleichen elektronischen Komponenten auf eine Vielzahl von Schaltungen, die auf einem Substratband angeordnet sind, bekannt. Das Substratband wird von einer Rolle abgewickelt und über eine Hauptrolle mit einer Antennenübertragungsrolle in Verbindung gebracht, um der Reihe nach einzelne Antennen auf das Substratband aufzubringen. Anschließend werden über eine weitere Rolle, die mit der Hauptrolle in Kontakt steht, die einzelnen elektronischen Komponenten der Reihe nach auf das Substratband aufgebracht, um eine Mehrzahl von Transpondem zu erhalten.
Eine derartige Vorrichtung benötigt zum einen die zwei Übertragungsschritte des Aufbrin- gens der Antennen und des Aufbringens der elektronischen Komponenten auf das Substratband. Zum anderen geschieht die Übertragung der elektronischen Komponenten auf das Substrat in einem Bereich, in dem das auf der Hauptrolle abrollende Substratband der die elektronischen Komponenten tragenden Rolle nahe kommt. Hierbei sind das Substratband und die elektronischen Komponenten an ihrem Treffpunkt aufgrund ihrer Anordnung auf den Rollenoberflächen auf einer kreisförmigen Fläche verlaufend angeordnet. Derartige Konstruktionen erfordern aufgrund dieses kreisförmigen Verlaufs spezielle Einrichtungen zum Entnehmen der Komponenten von der weiteren Rolle, zum Übertragen der Komponenten auf das Substratband und zum Verbinden der Komponenten mit dem Substratband, welche aufwendig in der Konstruktion und kostenintensiv in der Herstellung sind. Zudem ist aufgrund der kreisförmigen Anordnung der in Reihe angeordneten Komponenten und des Substratbandes ein gleichzeitiger Betrieb der Abläufe des Entnehmens, Übertragens und Verbindens der Komponenten nur mit zusätzlich technisch aufwendigen Konstruktionen möglich.
DE 101 36 359 A1 zeigt Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf einem ersten Trägerband angeordneten Antennen zum Herstellen eines Transponders, bei dem die Mikrochipmodule zum Aufbringen auf das erste Trägerband zuvor dadurch vom einem zweiten Trägerband abgelöst werden, indem das zweite Trägerband um eine scharfe Kante um- gelenkt wird. Derartige Konstruktionen eignen sich nicht zum Trennen der Mikrochipmodule von dem Trägerband mittels eines Schneidvorganges, der oftmals notwendig ist, um bestimmte Mikrochipmodularten aus einem Verbund zu lösen.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf Trägern angeordneten Antennen zum Herstellen von Transpondem zur Verfügung zu stellen, bei der ein einfaches und schnelles Übertragen der Mikrochipmodule von dem einen auf den anderen die Antennen bereits tragende Träger selbst bei einem vorangegangenen Ausschneidvorgang zum Lösen der Mikrochipmodule von ihrem Träger möglich ist und deren Aufbau einfach und kostengünstig in der Herstellung ist. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden der Mikrochipmodule mit den auf den Trägern angeordneten Antennen zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und verfahrensseitig gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 11 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist darin zu sehen, dass bei einer Vorrichtung zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf mindestens einem ersten Träger angeordneten Antennen zum Herstellen von Transpondem, insbesondere Smart Labels zum Übertragen der Mikrochipmodule von mindestens einem zweiten Träger auf vorbestimmte Stellen des ersten Trägers die übereinander schrittweise oder fortlaufend bewegbaren Träger an einem vorbestimmten Abschnitt vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind und zwischen den Trägern eine Wendekopfeinrichtung zur Übertragung einzelner Mikrochipmodule von dem zweiten auf den ersten Träger mittels einer Drehbewegung angeordnet ist. Die Wende- kopfeinrichtung ist um eine in Trägerbreitenrichtung verlaufende Achse um vorzugsweise 180° drehbar und saugt mittels einer Vakuumerzeugungseinrichtung die einzelnen Mikrochipmodule, die zuvor von dem zweiten Träger getrennt werden, an, dreht sich um 180° und ordnet sie auf den darunter liegenden ersten Träger an. Anschließend werden die Mikrochipmodule mittels Werkzeuge automatisch auf den ersten Träger aufgepresst, vorzugswei- se durchsetzgefügt. Hierbei können der Fügevorgang und der Trennvorgang zeitgleich ablaufen, so dass ein schneller und einfacher Ablauf des gesamten Entnahme-, Übertragungsund Verbindungsvorganges ermöglicht wird.
Durch den Einsatz einer mehrseitigen Wendekopfeinrichtung kann sich vorteilhaft ein Zu- rückdrehen der Wendekopfeinrichtung aus der Position des Anordnens der Mikrochipmodule auf dem ersten Träger in eine Position der Entnahme und des Ansaugens des Mikrochipmo- duls von dem zweiten Träger erübrigen, da sämtliche Seiten der Wendekopfeinrichtung für die Durchführung jeder dieser Vorgänge ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Wendekopfeinrichtung vier Seiten aufweisen, so dass jeweils eine Drehbewegung von nur 90° not- wendig ist. Dies führt wiederum zu einer Zeitersparnis im Produktionsablauf.
Die Träger sind vorteilhaft als Trägerbänder, Trägerblätter oder Trägerstreifen ausgebildet.
Vorteilhaft können das erste und/oder zweite Trägerband als Zweispurband oder Mehrspur- band ausgebildet sein, um die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer parallel zueinander angeordneter Trägerbänder und Mikrochipmodule zu ermöglichen. Dies führt zu einer weiteren Zeitersparnis beim Produktionsablauf.
Für eine exakte Positionierung der Mikrochipmodule (Interposer) unter einer Trenneinrich- tung zum Trennen der Mikrochipmodule aus dem zweiten Trägerband und über der Wendekopfeinrichtung ist eine Indexvorrichtung zum Führen des zweiten Bandes in Vorschub- und seitlicher Richtung vorgesehen. Die Trenneinrichtung kann als Schneideeinrichtung, Ausstanzeinrichtung oder Lauserschneideeinrichtung ausgebildet sein. Die Trägerbänder sind jeweils von einer ersten Rolle abrollbar und auf einer zweiten Rolle aufrollbar.
Die für den Durchsetzfügungsvorgang vorgesehenen Montagewerkzeuge werden mittels einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung für eine Schlageinrichtung, die mit den Montagewerkzeugen verbunden ist, zum beschleunigten Bewegen der Montagewerkzeuge in Richtung der aufzupressenden Mikrochipmodule und zur Durchführung des Aufpressvorganges mit einer vorbestimmten Eindringtiefe der Mikrochipmodule in das erste Trägerband angetrieben.
Die Schlageinrichtung umfasst ein hammerartiges Element, welches vorzugsweise elektromagnetisch oder mittels einer vorgespannten Feder angetrieben wird.
Die elektromagnetische Antriebseinrichtung ist mit einer Einsteileinrichtung verbunden, die eine Bewegung der Antriebseinrichtung erst nach Überwinden einer definierten und einstellbaren Kraft ermöglicht, so dass die Ablaufparameter, wie die Fügekraft und der Impuls variiert werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Magneteinrichtung mittels einer Steuer- einrichtung in Abhängigkeit von den momentanen Positionierungen der Schneideeinrichtung, der Wendekopfeinrichtung und der aufzupressenden Mikrochipmodule in ihrer Bewegung gesteuert, so dass eine Koordination der Bewegungsabläufe dieser verschiedenen Einrichtungen für einen kollisionsfrei gesteuerten Arbeitsablauf und zur Verringerung der Zeitabschnitte pro Arbeitszyklus erreicht wird.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf mindestens einem ersten Träger angeordneten Antennen zum Herstellen von Transpondem, bei dem die Mikrochipmodule von mindestens einem zweiten Träger abgelöst und auf vorbestimmte Stellen des ersten Trägers aufgebracht werden, wobei beide Träger übereinander gebracht werden, verlaufen die übereinander gebrachten Träger an einem vorbestimmten Abschnitt parallel zueinander, wobei einzelne Mikrochipmodule mittels einer zwischen den Trägern angeordneten drehbaren Wendekopfeinrichtung von dem zweiten auf den ersten Träger übertragen werden. Hierfür saugt die Wendekopfeinrichtung mittels eines erzeugten Vakuums mindestens ein Mikrochipmodul an, welches von dem zweiten Träger zuvor gelöst worden ist, und legt diesen durch eine Drehbewegung von vorzugsweise 180° auf die vorbestimmten Stellen des darunter liegenden ersten Trägers ab.
Ein zeitoptimierter Arbeitsablauf kann dadurch erreicht werden, dass ein Trennvorgang, zum Beispiel durch Ausschneiden einzelner Mikrochipmodule aus dem zweiten Träger, und ein Montagevorgang zum Aufpressen, insbesondere Durchsetzfügen weiterer einzelner Mikrochipmodule auf den ersten Träger zeitgleich stattfinden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:
Fig.1 eine vereinfachte schematische Darstellung des Grundprinzips der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung in Seitenansicht;
Fig.2 eine vereinfachte schematische Darstellung des Grundprinzips der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 1 in Draufsicht;
Fig.3 eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Wendekopfeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig.4 eine schematische Seitenansicht einer Schneideeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig.5 eine schematische Darstellung einer Indexführungseinrichtung in Draufsicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
Fig.6 eine schematische Draufsicht einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 1 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei der Vorrichtung wird ein erstes Trägerband 1 von einer ersten Rolle 2 abgewickelt und auf einer zweiten Rolle 3 aufgewickelt. Die Laufrichtung des ers- ten Trägerbandes 1 wird durch den Pfeil 4 angedeutet. Auf dem ersten Trägerband 1 sind an der Oberseite hier nicht gezeigte Antennen angeordnet, die beispielsweise durch galvanisches Abscheiden hergestellt werden können.
In einem zweiten oberhalb des ersten Trägerbandes 1 parallel dazu verlaufenden zweiten Trägerband 5 sind hier nicht gezeigte Mikrochipmodule angeordnet. Das zweite Trägerband 5 wird von einer weiteren ersten Rolle 6 abgerollt und auf eine weitere zweite Rolle 7 aufgerollt. Eine Laufrichtung des zweiten Trägerbandes 5 wird durch den Pfeil 8 angedeutet.
Zwischen den beiden Trägerbändern 1 und 5 ist eine Wendekopfeinrichtung 9 mit einer oberen und unteren Wendekopfseite 9a und 9b derart angeordnet, dass sie um eine senkrecht zur Bildebene ausgerichtete Achse 9c gedreht werden kann, wie es durch den Pfeil 11 angedeutet wird. Beide Wendekopfseiten 9a, 9b sind sowohl zum Ansaugen des aus dem zweiten Trägerband 5 mittels einer Schneideeinrichtung 10 ausgeschnittenen Mikrochipmo- duls als auch zum Ablegen des Mikrochipmoduls auf dem ersten Trägerband 1 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung das Grundprinzip der Vorrichtung in einer Draufsicht. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, besteht das zweite Trägerband 5 aus zwei parallel zueinander verlaufenden nebeneinander angeordneten Träger- bändern 5a und 5b. In beiden Trägerbändern 5a und 5b sind Mikrochipmodule 12 angeordnet, die mittels der Schneideeinrichtung 10, die eine Verschiebebewegung 10a zu Ihrer Positionierung über den Mikrochipmodulen durchführen kann, aus dem zweiten Trägerbändern 5a, 5b ausgeschnitten werden können.
Ein eingangs angeordnetes Erkennungssystem 13, das vorzugsweise als Visionsystem mit Kamera oder Sensorikelementen mit Auswertungselementen ausgebildet ist, dient der Erkennung und Positionierung der auf dem ersten Trägerband 1 angeordneten Antennen und deren Positionierung in Bezug auf eine Antriebseinrichtung für die Montage der Chipmodule.
Eine elektromagnetische Antriebseinrichtung 14 dient zusammen mit einer Schlageinrichtung zum Erzeugen und Übertragen eines Impulses auf die Werkzeuge, welche in der als Niederhalter 16 ausgestalteten Wendekopfeinrichtung integriert sind und durch Fügen des auf dem ersten Trägerband 1 abgelegten Mikrochipmoduls mit vorbestimmter Eindringtiefe zum Fixieren des Moduls auf dem ersten Trägerband 1 vorgesehen sind. Die durch einen Beschleuni- gungsimpuls hervorgerufene Verschiebebewegung wird durch den Pfeil 15 angedeutet. Beim Montageablauf arbeiten die Werkzeuge gegen einen in seiner Lage fixierten Gegenhalter in Form eines Ambosses.
Beim Fügungsvorgang der Chipmodule verhaken sich die Werkzeuge in den Fügepartnern und werden durch eine Rückholeinrichtung in ihre Ursprungsposition innerhalb der Wendekopfeinrichtung 9 gebracht.
Für die Drehung des Wendekopfs und den Transport des ersten Trägerbandes 1 ist es notwendig, die entsprechenden Bauteile freizugeben. Dazu wird der Gegenhalter (Amboss) nach unten abgesenkt und eine Indexführungseinrichtung für das zweite Trägerband nach oben angehoben.
Eine Indexführungseinrichtung führt eine genaue Positionierung der Trägerbänder 5a, 5b in seitlicher und Vorschubrichtung gegenüber der Schneideeinrichtung 10 durch. Hierbei wird zur Synchronisation der Vorschubbewegung des ersten und der zweiten Trägerbänder 1 , 5a, 5b und der Schneideeinrichtungsbewegung eine schrittweise Vorschubbewegung mittels einer hier nicht gezeigten Steuereinrichtung realisiert.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Wendekopfeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Wendekopfeinrichtung 9 besteht aus insgesamt zwei Wendekopfseiten 9a und 9b. Demzufolge dreht sich der Wendekopf bei jedem Übertragungsvorgang eines Mikrochipmoduls um 180°, um das Mikrochipmodul 12 von dem oberen zweiten Trägerband 5 auf das untere erste Trägerband 1 mittels eines ansaugenden Vakuums zu übertragen. Hierfür dreht sich der Wendekopf um die Drehachse 9c.
Sobald sich das Mikrochipmodul 12 durch Drehen des Wendekopfs knapp oberhalb des ersten Trägerbandes 1 befindet, wird eine Schlageinrichtung 19 mit einem integrierten Hammer mittels des von einem hier nicht gezeigten elektromagnetischen Antrieb ausgelösten Kraft- impulses, wie er durch den Pfeil 20 angedeutet wird, verschwenkt, wie es durch den Pfeil 21 dargestellt wird. Diese Schwenkung bewirkt eine Nachuntenbewegung eines Werkzeugs 22, wodurch ein Fügewerkzeug 23, welches an dem Niederhalter 16 angebracht ist, gegen das Trägerband 1 gedrückt wird und ein Durchsetzfügungsvorgang stattfindet. Ein entspreche- chendes Gegenstück während des Fügevorgangs stellt der Amboss 24 dar. Die Rückholeinrichtung 25 holt anschließend das Werkzeug 22 durch eine Nachobenbewe- gung wieder in die Ausgangsstellung zurück.
An dem Niederhalter 16 ist eine nicht näher dargestellte Vakuumsaugplatte zum Ansaugen des Moduls befestigt.
Alle Einrichtungen zum Trennen und Montieren der Chipmodule sowie die Schlageinrichtung sind oberhalb des ersten Trägerbandes 1 quer zur Transportrichtung des Bandes einstellbar beziehungsweise verschiebbar und können mittels Steuerelemente positioniert werden.
Fig. 4 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Schneidevorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, deren Messerhalter 26 mit Messern 27 zum Ausschneiden der einzelnen Mikrochipmodule 12 aus dem zweiten Trägerband 5 entlang der Pfeilrichtungen 29 und 30 verschiebbar ist. Hierfür weist die Schneidevorrichtung 10 mindestens zwei Messer 27 zum Ausschneiden der Module 12 auf, die durch einen Führungssteg 28 geführt werden. Der Pfeil 29 gibt die Schneidrichtung und der Pfeil 30 gibt den Messerhub an.
In Fig. 5 wird in einer schematischen Draufsicht eine Indexführungseinrichtung 31 zum seitlichen und vorwärts gerichteten Führen des zweiten Bandes 5 gezeigt. Hierfür weist die Index- führungseinrichtung 31 zwei Führungsschienen 32 und darauf verschiebbare Schlitten 33 für den Vorschub des Bandes 5, wie es durch die Pfeile 34 wiedergegeben wird auf. Zusätzlich sind Schlitten 35, die für die Querverschiebung, wie sie durch die Pfeile 36 angedeutet wird, angeordnet.
Die in Fig. 6 gezeigte elektromagnetische Antriebseinrichtung 14 für die Schlageinrichtung wirkt mit ihrem vorderen als Schlagbolzen ausgebildeten Anteil 14a durch eine Schiebebewegung auf die Montagewerkzeuge, die zum Durchsetzfügen der Mikrochipmodule auf das erste Trägerband 1 benötigt werden. Der Schlagbolzen 14a ist mit einer Einsteileinrichtung zum Einstellen der Magnetkraft verbunden, die im Wesentlichen aus einem Grundgestell 38, zwei Klemmkeilen 39 und einer Spiralfeder 40 besteht. Die Magnetkraft wird durch einen Magneten 37 erzeugt.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Bezugszeichenliste
erstes Trägerband , 6 erste Rollen , 7 zweite Rollen , 8 Bandlaufrichtungen , 5a, 5b zweites Trägerband , 9a, 9b Wendekopfeinrichtung 0 Schneideeinrichtung 0a Verschieberichtung der Schneideeinrichtung 1 Drehbewegung der Wendekopfeinrichtung 2 Mikrochipmodule 3 Kamera 4 elektromagnetische Antriebseinrichtung 4a vorderer Anteil der elektromagnetischen Antriebseinrichtung 5 Verschieberichtung der Antriebseinrichtung 6 Niederhalter 7 Verschieberichtungen der Indexführungseinrichtung 8 Antennen 9 Schlageinrichtung 0 Kraftimpuls 1 Schwenkrichtung 2 Werkzeug 3 Fügewerkzeug 4 Amboss 5 Rückholeinrichtung 6 Messerhalter 7 Messer 8 Führungssteg 9 Schneidrichtung 0 Messerhub 1 Indexführungseinrichtung 2 Führungsschienen ,35 Schlitten ,36 Schlittenverschiebung
Magnet
Grundgestell
Klemmkeile
Spiralfedern

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf mindestens einem ersten Träger (1) angeordneten Antennen (18) zum Herstellen von Transpondem, insbesondere Smart Labels zum Übertragen der Mikrochipmodule (12) von mindestens einem zweiten Träger (5, 5a, 5b) auf vorbestimmte Stellen des ersten Trägers (1 ), wobei beide Träger (1; 5, 5a, 5b) übereinander schrittweise oder fortlaufend bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die übereinander bewegbaren Träger (1; 5, 5a, 5b) an einem vorbestimmten Abschnitt parallel zueinander angeordnet sind und zwischen den Trägern (1; 5, 5a, 5b) eine um eine in Trägerbreitenrichtung verlaufende Achse drehbare Wendekopfeinrichtung (9) zur Übertragung einzelner Mikrochipmodule (12) von dem zweiten auf den ersten Träger (1 ; 5, 5a, 5b) mittels einer Drehbewegung (11 ) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch geke n nze i c h n et, dass die Wendekopfeinrichtung (9) mit einer Vakuumerzeugungseinrichtung zum Ansaugen mindestens eines Mikrochipmoduls (12), welches von dem zweiten Trägerband (5, 5a, 5b) gelöst ist, oder einer elektrostatisch anziehenden Einrichtung verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendekopfeinrichtung (9) um 180° oder 90° drehbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein bei dem ersten Träger (1) angeordneten Montagewerkzeug (22, 23) zum Aufpressen, insbesondere Durchsetzfügen der durch die Wendekopfeinrichtung (9) an der vorbestimmtem Stelle des ersten Trägers (1) angeordneten Mikrochipmo- duls (12) auf den ersten Träger (1) im Bereich der Antennen (18).
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagewerkzeug (22) mit einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung (14) zum beschleunigten Bewegen des Montagewerkzeuges in Richtung der aufzupressenden Mikrochipmodule (12) und zur Durchführung des Aufpressvorganges mit einer vorbestimmten Eindringtiefe der Mikrochipmodule (12) in den ersten Träger (1) verbunden ist, wobei die Antriebseinrichtung (14) mit einer Einsteileinrichtung (38, 39, 40) zum Einstellen einer vorbestimmbaren Kraft, bei der eine Aktivierung der Antriebseinrichtung (14) stattfindet, verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Trenneinrichtung (10) zum Abtrennen der Mikrochipmodule (12) von dem zweiten Träger (5, 5a, 5b).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) eine Schneideeinrichtung ist, die mindestens ein Messerelement (27) umfasst.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagewerkzeuge mittels einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den momentanen Positionierungen der Trenneinrichtung (10), der Wendekopfeinrichtung (9) und der aufzupressenden Mikrochipmodule (12) bewegbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8 gekennzeichnet durch eine Indexführungseinrichtung (31 ) zum Führen des zweiten Trägers (5, 5a, 5b) in Vorschub- und seitlicher Richtung, um eine genaue Positionierung einzelner Mikrochipmodule (12) in Bezug auf die Trenneinrichtung (10) und die Wendekopfeinrichtung (9) durchzuführen.
10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (1; 5, 5a, 5b) als Trägerbänder von ersten Rollen (2, 6) abwickelbar und auf zweite Rollen (3, 7) aufwickelbar sind.
11. Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf mindestens einem ersten Träger (1) angeordneten Antennen (18) zum Herstellen von Transpondem, insbeson- dere Smart Labels, bei dem die Mikrochipmodule (12) von mindestens einem zweiten
Träger (5, 5a, 5b) abgelöst und auf vorbestimmte Stellen des ersten Trägers (1) aufgebracht werden, wobei beide Träger übereinander gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die übereinander gebrachten Träger (1; 5, 5a, 5b) an einem vorbestimmten Abschnitt parallel zueinander verlaufen und mittels einer zwischen den Trägern (1 ; 5, 5a, 5b) um eine in Trägerbreitenrichtung verlaufende Achse drehbare Wendekopfeinrichtung (9) einzelne Mikrochipmodule (12) von dem zweiten auf den ersten Träger (1; 5, 5a, 5b) mittels einer Drehbewegung (11 ) übertragen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wendekopfeinrichtung (9) mittels eines erzeugten Vakuums mindestens ein Mikrochipmodul (12) ansaugt, welches von dem zweiten Träger (5, 5a, 5b) zuvor gelöst worden ist, und durch eine Drehbewegung von vorzugsweise 180° auf die vorbe- stimmten Stellen des darunter liegenden ersten Trägers (1 ) ablegt.
13. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trennvorgang zum Abtrennen einzelner Mikrochipmodule (12) von dem zweiten Träger (5, 5a, 5b) und ein Aufpressvorgang zum Aufpressen, insbesondere Durchsetzfügen weiterer einzelner Mikrochipmodule (12) auf den ersten Träger (1) zeitgleich stattfinden.
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