專利名稱：粘接基底的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將兩個各有一個內(nèi)孔的基底粘接成一個基底盤片的裝置，它具有一個第一抓取機(jī)構(gòu)用于抓取第一基底和一個可旋轉(zhuǎn)的第二抓取機(jī)構(gòu)用于抓取第二基底、以及一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于使抓取機(jī)構(gòu)中的至少一個旋轉(zhuǎn)。
用于將盤片拼合成一個CD或DVD的這樣一種裝置例如由US-A-4,877,475公開。在基底盤片旋轉(zhuǎn)過程中，一種粘接材料均勻分布在盤片之間，在該過程中，同步化是通過基底之間的一種傳力連接實現(xiàn)的。當(dāng)下面的基底接觸到一個可旋轉(zhuǎn)的AUFLAGE并隨之一起旋轉(zhuǎn)時，上面的基底壓到下面的基底上，使其與下面的基底一起旋轉(zhuǎn)。兩個基底壓在一起是通過抓取上面的基底的第二抓取機(jī)構(gòu)的軸向運(yùn)動實現(xiàn)的。抓取機(jī)構(gòu)的軸向運(yùn)動通過一個相對第二抓取機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸線側(cè)向布置的線性滑塊實現(xiàn)。
兩個基底壓在一起時可能出現(xiàn)它們沒有精確對中，從而影響符合要求的拼合。
從該已知裝置出發(fā)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種粘接基底的裝置，以簡單經(jīng)濟(jì)的方式保證兩個基底在粘接過程中的對中旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，上述技術(shù)問題是通過對開頭所述類型的裝置采取以下措施解決的第二抓取機(jī)構(gòu)與一根可旋轉(zhuǎn)的軸沒有相對旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，該軸具有一個插入到至少第二基底的內(nèi)孔中的對中件，該第二抓取機(jī)構(gòu)可以沿著軸的轉(zhuǎn)軸線在軸上移動。通過這一特征，實現(xiàn)了至少第二基底相對第二抓取機(jī)構(gòu)的對中從而也實現(xiàn)了相對軸的對中。通過抓取機(jī)構(gòu)在軸上的移動也保證了基底在第二抓取機(jī)構(gòu)軸向運(yùn)動過程中保持在對中的位置上。
根據(jù)本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施形式，第一抓取機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸線與軸的轉(zhuǎn)軸線重合。這保證了在拼合過程中兩個基底繞一根共同的轉(zhuǎn)軸線均勻地對中地旋轉(zhuǎn)。這里，所述軸最好可自由旋轉(zhuǎn)地支承在一個支座中，以便無需自身的驅(qū)動機(jī)構(gòu)就能自由旋轉(zhuǎn)。為了裝載或卸載基底或基底盤片，軸最好沿著其轉(zhuǎn)軸線可與支座一起運(yùn)動。第二抓取機(jī)構(gòu)最好與軸一起可沿其轉(zhuǎn)軸線運(yùn)動。
本發(fā)明的一種實施形式是，設(shè)置一個與第一抓取機(jī)構(gòu)沒有相對旋轉(zhuǎn)地連接的對中銷，該對中銷可插入至少第一基底的內(nèi)孔中使其對中。軸上的對中件最好設(shè)計成可與對中銷嵌接的隨動件。由此可以很容易地將兩個抓取機(jī)構(gòu)之一的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到另一個抓取機(jī)構(gòu)和其抓取的基底上。通過對中銷和隨動件之間的這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳遞，在粘接過程中的任意時刻兩個基底都同步旋轉(zhuǎn)。此外，基底之間的距離和拼合的時刻可以自由選擇，因為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不通過基底的接觸來傳遞。
本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施形式是，對中銷和隨動件具有互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)以便形狀配合連接，從而保證旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳遞不需要在對中銷和隨動件之間施加很大的軸向力。對于互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的簡單方案，優(yōu)選的是在對中銷和隨動件上包括齒。為了使齒在軸向容易拼合和具有自對中功能，齒分別有一個基本平行于對中銷軸向的齒側(cè)和一個相對對中銷軸向傾斜的齒側(cè)。這里，對中銷上平行于軸向的齒側(cè)最好指向旋轉(zhuǎn)方向，使力從對中銷良好地傳遞到隨動件。優(yōu)選的是，齒在嵌接過程中使對中銷與隨動件之間旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)。
本發(fā)明的一種簡單結(jié)構(gòu)優(yōu)選是對中銷位置固定，從而只須隨動件向?qū)χ袖N運(yùn)動或者離開對中銷。最好是隨動件可以軸向向?qū)χ袖N運(yùn)動或者離開對中銷，這就使隨動件的導(dǎo)向特別簡單，隨動件與對中銷之間的拼合特別簡單。優(yōu)選的是，對中銷和隨動件具有相同的外周，由此為兩個基底形成一個貫通的對中面。這里，隨動件最好設(shè)置用來作為第二基底的內(nèi)孔的對中銷。
為了在旋轉(zhuǎn)過程中可靠地抓取基底，至少一個抓取機(jī)構(gòu)具有至少一個真空吸持器。為了良好地均勻地抓取基底，真空吸持器最好有一個帶有多個吸孔的環(huán)。
下面借助優(yōu)選實施例參照附圖描述本發(fā)明，圖示為

圖1按照本發(fā)明的一個對中銷立體圖；圖2按照本發(fā)明的一個對中銷和一個隨動件的側(cè)視圖；圖3本發(fā)明的粘接基底的裝置局部剖視圖；圖4圖3所示裝置上部分的剖視圖。
圖1示出了按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的一個對中銷1的立體圖。對中銷的細(xì)節(jié)可以參考本申請人同一天提交的申請“粘接基底的裝置(Vorrichtung zum Verkleben von Substraten)”，該申請一并引作本發(fā)明的內(nèi)容，這里不再重復(fù)。對中銷1具有一個圓柱形，帶有一個中央孔3和一個圓周面4，圓周面用于引導(dǎo)和對中具有內(nèi)孔的基底。
對中銷1具有一個平的底面5。在對中銷指向上面的部分是一個圓形凹穴8，其直徑大于中央孔3的直徑。通過該凹穴8形成一個指向上方的肩部9，該肩部在中央孔3和對中銷1的一個壁部件11之間延伸。壁部件11在其端面上也就是在圓柱形對中銷1的軸向具有指向上方的齒廓，帶有多個齒13。如圖2清楚所示，齒13各有一個基本平行于對中銷的軸向的齒側(cè)15和一個相對對中銷軸向傾斜的齒側(cè)17，兩個齒側(cè)分別在一個頂點(diǎn)18相交。
圖2除了對中銷1還示出了其上方的隨動件20。隨動件20是圓柱形，有一個中央孔23。該隨動件20有一個上段24和一個下段25。上段24的外周尺寸小于下段25，從而在其間形成一個肩部27。下段25的外周尺寸與對中銷1的外周尺寸相當(dāng)。下段25指向下方的端部上是沿著隨動件20軸向的齒列，帶有多個齒33。齒33與對中銷1上的齒13互補(bǔ)，同樣各有一個平行于隨動件軸向的齒側(cè)35和一個相對隨動件軸向傾斜的齒側(cè)37，兩者相交于齒33的頂點(diǎn)38。
當(dāng)對中銷1與隨動件20軸向相互對向運(yùn)動時，互補(bǔ)的齒13或33的傾斜齒側(cè)17和37相互沿著滑動，從而在對中銷1和隨動件20之間達(dá)到旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)。另外通過齒13或33的形狀實現(xiàn)對中銷1相對隨動件20的對中。在軸向一起運(yùn)動的狀態(tài)下，對中銷1和隨動件20具有基本均勻的外周面。
如前所述，對中銷1可以與一個旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，由此對中銷可以主動繞其縱向中軸線旋轉(zhuǎn)。這里，平行于對中銷軸向的齒側(cè)指向旋轉(zhuǎn)方向，從而它們在對中銷1旋轉(zhuǎn)過程中與平行于隨動件20軸向的齒側(cè)35形狀配合連接，因此能夠在對中銷1和隨動件20之間產(chǎn)生良好的傳力連接。當(dāng)然，也可以采取其它方案，如將隨動件20與一根被驅(qū)動的轉(zhuǎn)軸相連，隨后平行于對中銷軸向的齒側(cè)指向旋轉(zhuǎn)方向。
圖3示出了用于粘接兩個各有一個內(nèi)孔的基底的裝置40的示意剖面圖，為簡化起見，圖3中省略了基底。該裝置40具有一個下部42和一個上部44，在圖3中分別只示出了局部。下部42有一個對中和抓取機(jī)構(gòu)46，該對中和抓取機(jī)構(gòu)具有對中銷1。對中和抓取機(jī)構(gòu)46還有一個真空環(huán)48形式的真空抓取器。該真空環(huán)48具有一個圓形的內(nèi)置密封唇49以及一個圓形的外置密封唇50，它們之間形成一個環(huán)形空間52。該空間52通過多個真空孔53與支架55的一個環(huán)形腔54相連。環(huán)形腔54通過合適的管路與一個負(fù)壓源例如泵相連。支撐真空環(huán)48的支架55與下部42的一根轉(zhuǎn)軸57連接并可與之一起旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸57通過一個合適的旋轉(zhuǎn)裝置例如一個電機(jī)可繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)。吸環(huán)48與軸57的旋轉(zhuǎn)軸線同心。盡管支架55與軸57不可相對旋轉(zhuǎn)地連接，但軸57可沿軸向向支架55移動或者支架55可向軸57軸向移動。
轉(zhuǎn)軸57在其上端有一個與軸不可相對旋轉(zhuǎn)而軸向可與軸一起移動的頂蓋60，在該頂蓋上也固定了對中銷1。因此對中銷1和頂蓋60可與轉(zhuǎn)軸57一起旋轉(zhuǎn)并與之一起沿軸向移動。頂蓋60有一個階式上側(cè)61，其可以向上移出由吸環(huán)48構(gòu)成的平面63。
該運(yùn)動的作用在下面描述裝置40的功能時還將詳細(xì)描述。
上部44在圖4中也示出了，其有一個抓取和對中機(jī)構(gòu)66，該抓取和對中機(jī)構(gòu)66包括一個隨動件20。對中和抓取機(jī)構(gòu)66在對中和抓取機(jī)構(gòu)46上方，并且只是在軸向可相對對中和抓取機(jī)構(gòu)46移動，因此為了裝載和卸載基底，兩個機(jī)構(gòu)只需相對運(yùn)動或者相互離開。
如圖4所示，上部44具有一個支架68，該支架通過一個適當(dāng)?shù)幕瑝K機(jī)構(gòu)70可沿軸向移動。支架68中的軸承71支承了一根軸72，可自由旋轉(zhuǎn)。軸72通過一個相應(yīng)的固定元件例如螺母7 4固定在支架68中，使軸72雖然可以繞其旋轉(zhuǎn)軸線A自由旋轉(zhuǎn)，但軸向相對支架68固定。因此軸72通過滑塊機(jī)構(gòu)70可以沿著軸向移動?；瑝K機(jī)構(gòu)70的移動方向精確地平行于軸72的旋轉(zhuǎn)軸線，因而在支架68運(yùn)動時軸72沿著其旋轉(zhuǎn)軸線A移動。
隨動件20裝在軸72的自由下端，該隨動件與軸72連接但不可相對旋轉(zhuǎn)但可以沿著軸向與之一起運(yùn)動。隨動件的安裝還使其中軸線與軸72的旋轉(zhuǎn)軸線重合。
在軸72的自由下端還不可相對旋轉(zhuǎn)地安裝了一個頂蓋76，該頂蓋有一個指向下面的環(huán)形定位面78，其外棱邊80圓整。定位面78環(huán)形包圍隨動件20，相對隨動件的最下端向上退回一點(diǎn)。
頂蓋76在其與定位面78相對的端部具有一個法蘭80，該法蘭環(huán)形包圍軸72并且為了形成一個環(huán)形腔82與軸72有一定間距，如圖3清楚所示。
在上部44的對中和抓取機(jī)構(gòu)66有一個鐘形支架84，在該支架指向下的端面上布置一個真空環(huán)86，該真空環(huán)的結(jié)構(gòu)與真空環(huán)48基本相同。該真空環(huán)通過未示出的適當(dāng)部件與一個負(fù)壓源例如一個泵相連。
支架84至少部分地包圍軸72，以適當(dāng)?shù)姆绞嚼缃柚I槽連接與軸72不可相對旋轉(zhuǎn)地相連。但支架84可通過適當(dāng)?shù)妮S承88沿著軸72軸向移動，下面將詳細(xì)描述。支架84的法蘭部分90延伸到頂蓋76的法蘭80與軸72之間形成的環(huán)形腔82中。由此保證了因軸72與軸承88之間的摩擦產(chǎn)生的顆?？梢允占江h(huán)形腔82中而不會到達(dá)待拼合的基底上。
支架84與一個線性運(yùn)動機(jī)構(gòu)94聯(lián)接使支架84沿著軸72移動，下面將詳述。線性運(yùn)動機(jī)構(gòu)94本身固定在支架68上，因此它也可以跟隨支架68的線性運(yùn)動。滑塊機(jī)構(gòu)70的行程范圍比線性運(yùn)動機(jī)構(gòu)94大的多，因此上部44的構(gòu)件沿著軸向的粗定位通過滑塊機(jī)構(gòu)70完成，只有支架84的自由運(yùn)動通過線性運(yùn)動機(jī)構(gòu)94完成。
支架84和線性運(yùn)動機(jī)構(gòu)94之間的聯(lián)接通過一個圓筒形套筒96完成，該套筒以適當(dāng)?shù)姆绞脚c支架84相連，通過一個圓柱滑動軸承98在軸72上可移動。套筒96被兩個軸承100圍繞，從而使圓筒形套筒96與支架84可以相對圓筒形接納套筒102旋轉(zhuǎn)，該接納套筒與線性運(yùn)動單元94不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。由線性運(yùn)動機(jī)構(gòu)94引起的接納套筒102的軸向運(yùn)動通過接納套筒102和/或套筒96上的相應(yīng)徑向限制傳遞給套筒96。套筒96又將該軸向運(yùn)動傳遞給支架84。該軸向運(yùn)動通過軸72引導(dǎo)，從而支架84以及尤其是真空環(huán)86與軸72或者說與軸72的旋轉(zhuǎn)軸線A軸向精確對齊運(yùn)動。因此，支架84以及尤其是真空環(huán)86可相對隨動件20和頂蓋76軸向移動。該軸向移動的作用下面將詳述。
下面參照圖3和4進(jìn)一步描述裝置40的工作流程。
首先，下部42和上部44非通過滑塊機(jī)構(gòu)70軸向相互分開，使對中和抓取機(jī)構(gòu)46和66能夠分別拿起一個具有內(nèi)孔的基底例如一個DVD半側(cè)。此時，對中銷1伸到第一個基底的內(nèi)孔中，隨動件20伸到另一個基底的內(nèi)孔中?；淄ㄟ^相應(yīng)的真空環(huán)48或86保持在對中和抓取機(jī)構(gòu)46或66上。頂蓋60或76位于退回位置，在該位置它們與保持在真空環(huán)48或86上的基底不接觸。在該位置可以通過一個未詳細(xì)示出的涂覆機(jī)構(gòu)將粘接劑涂到基底之一上。粘接劑最好以基底上的圓形凸臺形式涂在基底的中央孔部位。另外一種可選擇的方案是，粘接劑可以(在裝置裝載之前)涂在基底之一上或者兩個基底上。
然后，下部42和上部44這樣相對運(yùn)動，使對中銷1上的齒13和隨動件20上的齒33相互嚙合。這里，通過齒13的形狀實現(xiàn)對中銷1和隨動件20之間的旋轉(zhuǎn)對齊以及兩個元件的相互對中。這時，通過真空環(huán)48或86吸持的基底相互平行且有一個很小的間距。轉(zhuǎn)軸57通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)。其中，支架55與真空環(huán)48以及對中銷1和頂蓋60與該軸一起旋轉(zhuǎn)。通過對中銷1和隨動件20之間的形狀配合連接，也可以使隨動件20從而轉(zhuǎn)軸70、頂蓋76和支架84一起旋轉(zhuǎn)。以此方式使此時保持一定間距的基底同步旋轉(zhuǎn)。
通過支架55和轉(zhuǎn)軸57之間的軸向相對運(yùn)動，頂蓋60的階式上側(cè)61與保持在真空環(huán)48上的基底接觸。通過頂蓋60的繼續(xù)移動，其上側(cè)61移出由真空環(huán)48形成的平面63，使仍然保持在真空環(huán)48上的基底向上穿過中間部位。由此基底與位于其上的基底首先在中間部位接觸。通過真空環(huán)48和頂蓋60之間的相應(yīng)的相對運(yùn)動，保持在真空環(huán)48上的基底繼續(xù)從內(nèi)向外與在其上面的基底放在一起并與之粘接。
另一替換方案或者作為附加措施，保持在真空環(huán)86上的基底的相應(yīng)彎曲通過支架84沿軸72的運(yùn)動完成。通過支架84向上沿著軸72運(yùn)動，保持在真空環(huán)86上的基底首先移動到頂蓋76的定位面78上，然后繞圓整過的棱邊80輕微彎曲。由此，兩個基底可以在其中間部位接觸。通過支架84沿著軸72的反向移動，基底可以繼續(xù)從內(nèi)向外放到一起并相互粘接。
下面的基底的彎曲可以平行于上面的基底的彎曲進(jìn)行，但也可以完全省略。
由此保證了兩個基底的粘接在之間不會夾雜空氣。
在上述過程中，兩個對中和抓取機(jī)構(gòu)46，66以及保持在其上的基底同步對中地旋轉(zhuǎn)，這就能夠良好的均勻的拼合。
盡管借助實施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述具體實施例。例如兩個基底抓取和對中機(jī)構(gòu)可以不是水平的而是垂直的，使基底的拼合沿垂直方向進(jìn)行?？梢圆挥眯D(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動軸57，而是設(shè)置一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動軸72，在這種情況下軸57可自由旋轉(zhuǎn)地受到支承。
權(quán)利要求
1.用于將兩個各有一個內(nèi)孔的基底粘接成一個基底盤片的裝置，帶有一個可旋轉(zhuǎn)的第一抓取機(jī)構(gòu)(48)用于抓取第一基底，一個可旋轉(zhuǎn)的第二抓取機(jī)構(gòu)(86)用于抓取第二基底，一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于使抓取機(jī)構(gòu)之一(48，86)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，第二抓取機(jī)構(gòu)(86)與一根可旋轉(zhuǎn)的軸(72)不可相對旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，該軸具有一個可插入到至少第二基底的內(nèi)孔中的對中件(20)，第二抓取機(jī)構(gòu)(86)可沿著軸(72)的旋轉(zhuǎn)軸線(A)在該軸上軸向移動。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一抓取機(jī)構(gòu)(48)的旋轉(zhuǎn)軸線與所述軸(72)的旋轉(zhuǎn)軸線(A)重合。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述軸(72)裝在一個支架(68)中可自由旋轉(zhuǎn)。
4.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述軸(72)可以沿著其旋轉(zhuǎn)軸線與支架(68)一起移動。
5.按照權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，第二抓取機(jī)構(gòu)(86)可在所述軸(72)上沿著其旋轉(zhuǎn)軸線移動。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，有一個與第一抓取機(jī)構(gòu)(86)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接的對中銷(1)，該對中銷可插入到至少第一基底的內(nèi)孔中。
7.按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在軸(72)上的對中件是隨動件(20)，其與對中銷(1)可嵌接。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，對中銷(1)和隨動件(20)具有用于形狀配合連接的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括對中銷(1)上和隨動件(20)上的齒(13；33)。
10.按照權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述齒(13；33)分別有一個基本平行于對中銷(1)或者隨動件(20)軸向的齒側(cè)(15；35)和相對該軸向傾斜的齒側(cè)(17；37)。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，對中銷(1)的平行于軸向的齒側(cè)(15)指向旋轉(zhuǎn)方向。
12.按照權(quán)利要求9至11之一所述的裝置，其特征在于，所述齒(13，33)在嵌接時使對中銷(1)和隨動件(20)之間旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)。
13.按照權(quán)利要求6至12之一所述的裝置，其特征在于，對中銷(1)在裝置(40)中位置固定。
14.按照權(quán)利要求7至13之一所述的裝置，其特征在于，隨動件(20)用作第二基底的內(nèi)孔的對中銷。
15.按照權(quán)利要求7至14之一所述的裝置，其特征在于，對中銷(1)和隨動件(20)具有相同的外周。
16.按照前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，至少一個抓取機(jī)構(gòu)(48；86)具有至少一個真空吸持器。
17.按照權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，真空吸持器具有一個環(huán)(48；86)，該環(huán)帶有多個吸孔(53)。
全文摘要
為了使兩個基底在粘接過程中簡單經(jīng)濟(jì)地保證同步旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明提出一種用于將兩個各有一個內(nèi)孔的基底粘接成一個基底盤片的裝置，帶有一個可旋轉(zhuǎn)的第一抓取機(jī)構(gòu)(48)用于抓取第一基底，一個可旋轉(zhuǎn)的第二抓取機(jī)構(gòu)(86)用于抓取第二基底，一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于使抓取機(jī)構(gòu)之一(48，86)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，第二抓取機(jī)構(gòu)(86)與一根可旋轉(zhuǎn)的軸(72)不可相對旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，該軸具有一個可插入到至少第二基底的內(nèi)孔中的對中件(20)，第二抓取機(jī)構(gòu)(86)可沿著軸(72)的旋轉(zhuǎn)軸線(A)在該軸上軸向移動。
文檔編號B29C65/48GK1636242SQ02809589
公開日2005年7月6日 申請日期2002年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月10日
發(fā)明者S·萊昂哈德特, R·瓦納, I·居克呂 申請人:施蒂格哈馬技術(shù)股份公司