印刷设备的制作方法

本发明涉及一种用于基板、特别是太阳能电池、晶片、印刷电路板等的印刷的印刷设备，其具有：印刷装置，该印刷装置配属有至少一个可运动的印刷台；输送轨道，基板可沿着该输送轨道运动；和运输装置，用于将基板从输送轨道运输至印刷台以及返回。

背景技术：

上述类型的印刷设备在现有技术中是已知的。为了处理平的/平面的基板，特别是太阳能电池、晶片、印刷电路板等，需要印刷设备，其能够充分细致地并且精确地移动基板以进行加工。基于电子技术的平的基板通常印刷有导电膏，以产生制造导体电路和/或导电触点。为此，已知的是印刷装置例如借助于在印刷丝网或印刷掩模上被推动的刮刀将预设的导体电路的图案施加在基板上。通常，这种印刷设备在此具有印刷台，基板可放置在该印刷台上。在此，印刷台是可运动的，以使基板例如从接收位置到达与刮刀和/或印刷掩模相对的印刷位置。为了将基板移动到印刷台上以及从印刷台上移除基板，通常提供运输装置，该运输装置例如机械地或气动地抓取并运输基板。为了供应和去除基板，已知的是沿着输送轨道运输或输送基板，沿着输送轨道布置有一个或多个这种类型的印刷装置或其它类型的加工设备。运输装置例如从输送轨道上取下基板并将其送到印刷台，在完成印刷过程之后再将其移回到输送轨道上。将基板从输送轨道运输至印刷装置并返回需要复杂的机械装置和致动器，以确保可靠和快速的运输。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种改进的印刷设备，其能够确保简单、可靠且快速地将基板从输送轨道运输至印刷装置并运回，而不需要复杂的致动器。

本发明的目的通过具有权利要求1所述特征的印刷设备来实现。该印刷设备的优点在于：能够通过根据特别简单的运动学实现的简单运动，使相应的基板从输送轨道运动到印刷装置并返回。在此，首先致动器足以实现基板的运输。在此根据本发明，运输装置具有至少一个围绕摆动轴可枢转或可转动的运输摆斗，该运输摆斗在至少一个与摆动轴间隔开的端部上具有印刷台，其中，印刷台通过运输摆斗可枢转到印刷过程的对应于印刷装置的第一位置和位于输送轨道中的第二位置，其中，印刷台具有输送装置，以在第二位置共同形成输送轨道。因此，从第二位置到第一位置或者从输送轨道到印刷装置的运输是通过围绕摆动轴的枢转运动来实现，因此印刷台是沿着一圆形轨迹运动。由于第二位置位于输送轨道中并且运输摆斗因此在第二位置共同形成输送轨道，因此基板简单地通过输送轨道本身被运输到印刷台上，在此，印刷台的输送装置简化了各个基板到印刷台以及从印刷台到输送轨道的运输。通过输送装置还实现了印刷台本身共同形成输送轨道，使得基板可以简单地通过印刷台被传送到第二位置，以便例如从印刷装置旁边经过被运输到在生产线中位于更后面的加工装置。因此，该印刷设备的优点还在于为基板提供了旁路，通过该旁路使得基板能够容易地通过相应的印刷装置。基于根据本发明的印刷装置的实施方式所获得的另一优点在于：运输摆斗可以仅执行例如180°的枢转，从而使得应该被引导到印刷台的介质(例如空气、真空或电流)不再需要回转接头(drehdurchführung)。由此可以使用简单的机械装置和连接技术。这在印刷设备的成本和耐久性方面都是有优势的。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在运输摆斗的至少两个与摆动轴间隔开的端部上分别设有一个印刷台，由此提高了印刷设备的时钟频率或通过量。因此，运输摆斗拥有两个印刷台，这两个印刷台可以通过运输摆斗的枢转被从第一位置运输到第二位置中。在此，印刷台优选地被布置为，只有其中一个印刷台处于第一位置时，另一印刷台才处于第二位置。

特别地，印刷台相对于摆动轴彼此直径对置地布置，以允许运输摆斗进行简单的运输运动，在此，当其中一个印刷台处于第一位置时，另一个印刷台始终在第二位置中。由此，例如可以对放置在印刷台上的基板进行印刷，而另一基板则被输送通过位于输送轨道中的印刷台。因此，在执行印刷过程期间，输送轨道不中断并确保了基板的继续输送，从而以简单的方式提高了基板通过印刷设备的总通过量。在此，由于运输装置被有利地集成在输送轨道中，还提供了一种节省空间且结构简单的解决方案。

此外，优选地，各个输送装置具有可驱动的输送带，特别是真空带、纸带等，其构成用于相应印刷台上的基板的基板支架(substratauflage)。通过输送带，基板可以简单地借助于输送装置被输送通过印刷台。在此，相应的输送带形成用于印刷台上的基板的基板支架。印刷台可选地配置有多个抽吸开口，这些抽吸开口特别是可以通过真空带或透气的纸带对放置在输送带上的基板施加抽吸作用，以将基板特别是在印刷过程期间固定在印刷台上。此外，通过这种真空固定还可以确保基板在运输摆斗枢转时可靠地保留在印刷台上。与纸带不同，真空带自身必须具有自己的真空开口或抽吸开口，并且优选由不透气材料制成，特别是由可弹性变形的材料制成，这为相应的基底提供了限定的弹性支架，其中，支架的弹性例如由其肖氏硬度限定并且可通过选择适当的材料来调节。优选地，各个输送装置或者具有至少基本上延伸经过整个印刷台的输送带，以便为相应的基板提供大面积的支架，或者具有至少两个或更多个彼此平行取向的输送带，基板可以放置在这些输送带上并且这些输送带共同构成基板支架。

各个输送装置优选地具有可更换的输送带盒。替代地，输送装置整体被构造为可更换的单元，例如是具有可选的集成驱动装置的输送带盒的形式。因此，通过更换输送带盒，能够在维护或清洁期间容易地更换输送带。由此确保了对印刷设备的成本低廉且快速的维护和保养。

根据本发明，输送轨道优选地针对每个运输摆斗具有中断的部分或者说中断部，其中，在第二位置上由相应的印刷台填满或替代中断的部分，以使输送轨道完整。因此，输送轨道针对相应的运输摆斗具有中断部，该中断部可通过一印刷台变完整，以使输送轨道继续下去。因此，运输摆斗的印刷台在第二位置上使输送轨道变完整，使得输送轨道形成连续的输送轨道，基板可以沿着该输送轨道从印刷装置旁边经过被输送到另一处理站、特别是另一印刷装置。

优选地，相应的摆动轴被竖直地定向为，使得相应的印刷台通过运输摆斗在一水平平面中运动、特别是枢转。由此，运输摆斗可以被低成本地且结构简单地安装。通过围绕该竖直轴的枢转，运输摆斗仅需要在该水平平面中有足够的空间来避免与印刷设备的其它组件发生碰撞。为了在第二位置共同构成输送轨道，运输摆斗例如可以枢转为，使得配属于输送轨道的印刷台位于输送轨道上，并接收沿着输送轨道所输送的基板，并且本身通过输送装置被继续输送。在此，印刷台为此优选地具有接收斜面以及排出斜面，其使得更易于从输送轨道提升和接收基板或者将基板放置在输送轨道上。

根据本发明的一种优选的扩展方案，至少每个印刷台的基板支架可以竖直地移动。由此使得相应的基板支架是高度可调的或者说是可提升或可下降的。由此确保了基板支架被简单地引导到特别是输送轨道中或者被引导到印刷掩模或印刷装置附近。在此，特别是将运输摆斗构造为，使得印刷台首先在输送轨道下方通过可以在水平平面中枢转的运输摆斗移动，并且为了使运输轨道完整，将基板支架从输送轨道下方提起并插入到输送轨道的中断部中，以填满或者说替代该中断部。由此将确保在印刷台的第二位置上简单地通过相应的印刷台或运输摆斗使输送轨道完整。为了确保能够简单地将印刷台引入并定位在第一和/或第二位置上，可选地，特别是印刷台和/或基板支架配属有位于输送轨道上的定心设备、特别是定心引导件。

根据本发明的一种优选的扩展方案，各个印刷台的第一和/或第二位置和/或在各个印刷台上为相应的基板支架配属用于相应基板支架的提升装置。如果提升装置设置在相应的印刷台上，以便能够在需要时提升或降低位于那里的基板支架，则另一致动器与印刷台一起被引导，该致动器确保了基板支架的提升和降低。虽然这确保了基板支架在提升方面的单独操作，但是为此在相应的印刷台上需要针对相应的提升装置提供相应的空间。如果相应的提升装置仅仅配属于相应的印刷台的第一或第二位置，即作为印刷设备的固定的提升装置，则各个印刷台可以节省空间并且可以使运输摆斗的自重很低。固定的提升装置特别是被设计为，提升位于第一或第二位置上的印刷台的基板支架。为此，该提升装置具有例如一个或多个冲头、柱塞等，其可以被引导穿过相应的印刷台或穿过相应的印刷台的开口，以提升布置在印刷台上的基板支架和/或基板。为此，提升装置例如可以借助冲头或柱塞与输送装置共同作用，以使输送轨道被整体地提升或降低。由此实现了简单且廉价的提升装置。替代地，各个提升装置被设计为，整体地提升相应的印刷台或提升整个运输摆斗，从而随同提升基板支架。为此，将各个提升装置例如分配给第一或第二位置，使得其能够根据需要提升或降低相应的印刷台，即，在高度(z方向)上进行调节。为了确保该固定的提升装置和运动的印刷台能够可靠地共同作用，特别是为提升装置配属定向件，其将确保：在印刷台的第一或第二位置上可靠地将冲头和/或柱塞送入基板支架。根据本发明的另一种实施方式，优选地，使相应的提升装置与运输摆斗共同运动。

根据本发明的一种替代的扩展方案，整个运输摆斗可以分别通过提升装置被提升和降低或者说是高度可调的，以确保印刷台的前述布置和对印刷装置或输送轨道的供应。由此将用于各个运输摆斗的提升装置的数量减少到一个。

特别地，将各个提升装置设计为，将基板从运输位置提升到印刷装置上的印刷位置或输送轨道上的运输位置。由此获得前面已经提到的优点。

优选地，运输装置具有至少一个另外的运输摆斗，其与前述的运输摆斗一样地构造并且布置在前述的运输摆斗旁边。因此，印刷设备具有至少两个并排布置的运输摆斗。在此，输送轨道具有与运输摆斗数量相对应的中断部，使得每个运输摆斗对应输送轨道中或输送轨道上的一第二位置，各个运输摆斗的印刷台可布置在该第二位置上，以便如前所述地共同形成输送轨道。

优选地，运输摆斗是彼此靠近布置的，使得它们的印刷台的运动轨迹相交。由此，该印刷设备是特别节省空间的。运输摆斗被适宜地驱动为，它们在运行不相互碰撞。由此使得运输摆斗的运行例如类似于罗茨鼓风机的运行。因此还可以说，这些运输摆斗以罗茨布置形成。

优选地，运输摆斗彼此机械地或者电地耦接，以便特别是实现上述的驱动。通过机械耦接，能够可靠地并且持久地避免相邻的运输摆斗的碰撞。此外，可以省略其他的用于所述另外的运输摆斗的驱动器。由此得到印刷设备的一种紧凑和节能的实施方式。通过电耦接，配属给运输摆斗的致动器可以彼此独立地被操控，以实现相应的运输摆斗的枢转。这种电耦接允许实现单独的运输摆斗驱动，其例如还允许运输摆斗至少暂时地彼此平行地取向。由此在印刷设备的运行中获得更多的自由度。可选地，印刷台、特别是运输摆斗的输送装置一起被驱动。

此外，优选地，运输台在其第一位置配属于一共同的印刷装置，或者分别配属于自身的印刷装置。据此，两个运输摆斗可以与唯一的印刷装置共同作用，或者与两个不同的或者至少分开构造的印刷装置共同作用，这两个印刷装置特别是可以彼此独立地运行。根据工艺要求，可以形成共有网部调节机构、共有刮刀和/或浸渍(flut)运动轴或多重网部的组合。同样地。单个的元件也可以双重地设置，即，不是共同地而是分开地构造。

根据本发明的另一种实施方式，优选地，摆动轴被水平地取向，使得相应的印刷台通过运输摆斗在竖直的平面中枢转或转动。据此，印刷台通过运输摆斗被提升并沿着圆形轨迹被引导至印刷装置或输送轨道。由此特别是可以在输送轨道的方向上节省空间，但是在运输摆斗运动的竖直平面中需要可靠的空间。

附图说明

下面根据附图详细阐述本发明。其中：

图1以侧视图示出优选的印刷设备，

图2以俯视图示出了该印刷设备，

图3示出了该印刷设备的细节视图，

图4a和图4b示出了处于不同运行状态下的该印刷设备，以阐述其功能。

具体实施方式

图1以简化的侧视图示出了印刷设备1，其被设计为，以特别是导电的印刷膏来印刷基板，例如太阳能电池、晶片、电路板等。印刷设备1具有两个并排布置的印刷装置2和3。印刷装置2、3配属有输送轨道4，基板可以沿着该输送轨道被引导至印刷装置2、3或者被引导经过该印刷装置。为此，输送轨道4具有多个彼此相继设置的输送轨道区段4_1、4_2和4_3，其中，在输送轨道区段4_1与4_2之间设有第一中断部5，在输送轨道区段4_2与4_3之间设有第二中断部6。

图2以简化的俯视图示出了印刷设备1。在此可以看到，输送轨道4与印刷装置2和3侧向间隔开并且在这些印刷装置旁边经过。在此，基板沿输送轨道4的运动路径在图2和图1中以箭头7示出。此外，每个印刷装置2、3分别配属有一运输摆斗8、9，运输摆斗可围绕竖直的摆动轴10或11摆动。在此，各个运输摆斗8、9分别具有两个与所对应的摆动轴10、11间隔开且彼此直径相对设置的印刷台8_1、8_2或9_1和9_2。印刷台8_1、8_2和9_1、9_2分别相对于所属的转动轴或摆动轴10、11等距地布置。在图2中示出的位置上，两个运输摆斗8、9被定向为，它们彼此平行地布置。在此，输送轨道4的印刷台8_1和9_1分别对应于印刷装置2、3其中之一，各个运输摆斗8、9的相应另一个印刷台8_2、9_2分别对应于印刷装置2、3其中之一。运输摆斗8、9形成运输装置，通过该输送装置可以将基板从输送轨道运输至印刷装置2、3并运回。

被构造为连续输送轨道的另一输送轨道21平行于输送轨道4延伸，并且据此运输基板经过印刷设备1或者说印刷装置2、3，使得其不在基板上执行/进行工艺步骤。输送轨道21上的基板例如通过类似于印刷设备1的印刷设备来加工，该印刷设备沿输送轨道21的输送方向布置在印刷设备1之前或之后。据此，该另一如印刷设备1那样的印刷设备可以被使用/操作为，使其例如具有与印刷设备1的运输摆斗相同尺寸的运输摆斗。然而，替代地，该另外的印刷设备也可以具有更短或更长的运输摆斗，即，具有更大或更小的半径，这取决于该印刷设备的印刷装置离输送轨道21是否比印刷装置2、3离输送轨道4更远或更近。

在此，输送轨道4中的各个中断部5、9至少基本上与印刷台8_1至9_2的其中之一的宽度相对应。由于印刷台8_1至9_2分别相同地构成，因此在下文中为简单起见仅参考一个或多个印刷台。

在此，摆动轴10、11与输送轨道4间隔开地布置为，使得在所示出的运输摆斗8、9的平行取向中，印刷台8_1、9_1中的其中之一分别刚好布置在输送轨道4的相应的中断部5、6中并由此使输送轨道4完整。

为此，图3以细节侧视图示出了运输摆斗8的在输送轨道4的区域中的印刷台8_1。如前所述的，输送轨道4具有用于运输基板的输送部。为此，输送轨道4在各个输送轨道区段4_1、4_2、4_3中特别是具有至少一个输送带12，通过该输送带可以运输相应的基板。优选地，输送轨道4在各个输送轨道区段中具有至少两个彼此平行取向且彼此间隔开地布置的输送带12，这例如在图4a和图4b中可见。输送带12或者说输送带区段4_1至4_3一起形成输送平面，基板可以沿着该输送平面被输送。为此，将印刷台设计为，当印刷台位于输送轨道的相应的中断部5或6中时，使输送轨道4的输送平面完整。输送带12可以如当前情况所述地被构造为平带或圆带，或者由其它输送元件构成，例如输送辊等。

为此，在图3中示出了印刷台8_1是如何处于在输送轨道区段4_1与4_2之间的输送轨道4的中断部5中的。各个印刷台8_1–9_2本身具有输送装置13，通过该输送装置可以沿输送轨道4继续输送基板，即，使输送轨道4完整。为此，输送装置13适宜地分别具有至少一个可驱动的输送带14以及致动器，输送带14可通过该致动器被驱动。致动器特别是电动机，其例如转速调节地或受控地使输送带14运动。在此，输送带14平行于或者与输送轨道区段4_1至4_3的输送带12对齐地取向，使得基板可以沿输送轨道4被不间断地输送。

在此，印刷台的输送带14也在印刷台8_1的上侧形成基板支架14，基板位于该基板支架上。印刷台8_1在如图3所示的位置上被布置在输送带4的中断部5中，由此使得基板支架15与输送带12齐平，故而基板在该印刷台的区域中也是在输送平面的高度上如前所述地被输送。由此，通过在各个中断部5、6中分别设置一个印刷台，将确保基板沿着输送轨道4被可靠地运输。为了各个输送轨道14的运输，各个印刷台或者说输送装置13适宜地具有多个转向辊16，使得输送带14可以作为循环装置使用。

根据一种可选的、有利的实施方式，输送带14被配置为输送带盒17的组成部分，该输送带盒可更换地布置在相应的印刷台上并与设置在印刷台上的致动器或驱动器有效连接。由此能够简单地更换输送带14，例如出于维护的目的。这对于输送带是例如比塑料带更快地显示出磨损迹象的纸带的情况是特别有利的。输送带盒17可以相对于摆动轴10或11例如被径向地从相应的印刷台上取下，从而确保容易更换。

可选地，所使用的输送带14被构造为真空带，因此其例如是透气的或者具有透气的开口，使得通过在相应的印刷台中产生的负压能够将基板吸附在基板支架15上，从而能够通过真空将其锁定基板支架上。这对于相应的运输摆斗8和/或9连同放置在印刷台上的基板一起围绕相应的摆动轴10、11枢转的情况是特别有利的，这在下面将会更详细地讨论。

为了能够将各个印刷台引入到输送轨道4的相应的中断部5、6中，各个运输摆斗8、9整体上在其高度(z方向)上是可调的。为此，各个运输摆斗8、9各自配属有提升装置18、19，通过该提升装置可以使整个运输摆斗8、9下降和升高。替代地，印刷台8_1至9_2在高度上是可单独调整的或者是可提升和降低的。特别地，各个印刷台8_1至9_2分别配属有自己的提升装置。在此，提升装置可以随运输摆斗被共同引导，或者可以静止地布置在输送轨道4和相应的印刷装置2、3上，以便根据需要使印刷台或基板支架15上升或下降。

特别是如图2所示地，运输摆斗8、9被相同地构造，并由此因其在相应的摆动轴10、11上的可转动的布置而具有圆形的运动轨迹，它们的最大半径在图2中分别通过一条点划线示出。在此可看出，运输摆斗8、9相对于彼此被布置为，使得运动区域/运动轨迹相交。在此，特别是将运输摆斗8、9彼此靠近地布置，使得如果两个首先彼此平行取向的摆斗转动90°，则运输摆斗8、9会彼此发生碰撞。

这种布置还同时确保了运输摆斗8、9彼此远离地布置，使得当仅有一个运输摆斗8、9转动时，能够可靠地避免碰撞。优选地，运输摆斗8、9相互机械地和/或电地耦接，从而能够可靠地防止运输摆斗8、9的碰撞。为此，运输摆斗8、9以罗茨传动机构或者罗茨鼓风机的形式运动，从而能够持久地确保安全运行。特别地，这种运转也可以简单地通过使运输摆斗8、9相互耦接的机械或电装置来实现。

如已经提到的，运输摆斗8、9被构造为，使得当一个印刷台位于输送轨道4中时，另一个印刷台被分配给相应的印刷装置2或3。在图3所示的实施例中，例如印刷台8_2和9_2被分配给相应的压力装置2或3。在此，相应的印刷装置2、3具有印刷掩模以及例如刮刀，借助刮刀可以将印刷膏通过印刷掩模施加在基板上。在此将印刷掩模布置为，其相对于相应的基板位于对印刷过程有利的高度上，如图3所示。这可以如下地进行：使位于压力掩模下的印刷台处于已提升的位置。如前所述的，或者通过现场在印刷掩模的下方现场提升印刷台，或者通过提升整个运输摆斗8、9。同样可能的是，在印刷位置上不需要提升相应的印刷台，因为无论如何在印刷掩模与基板表面之间都要求有间隔，使得在印刷位置上仅水平地枢转印刷台就足够了。

还可以确保：在相应的印刷装置2、3上执行印刷过程期间，基板能够同时借助于印刷台8_1和8_2在输送轨道4上被输送经过两个印刷装置。因此，输送轨道在执行印刷过程期间是不中断的，而是通过相应的运输摆斗8、9使其完整。

图4a和图4b分别以透视图示出了处于不同功能状态下的印刷设备1，以阐述印刷设备1的运行。下面从图3所示的印刷台8_1的位置出发对该运行进行详细说明。首先，基板20通过输送轨道4被输送到第一中断部5，印刷台8_1位于该第一中断部5中。印刷台8_1的输送装置13被驱动，以接收基板20，并且特别是将基板20居中地放置在印刷台8_1上，如图3所示。随后，操控提升装置18，使印刷台8_1或运输摆斗8下降，使得基板支架15与基板20一起位于输送轨道4的下方。

随后，运输摆斗8通过致动器、特别是电动机而置身于转动运动中，使得印刷台8_1在输送轨道4的下方转动离开并被提供给印刷装置2。同时，最初分配给印刷装置2的印刷台8_2通过印刷装置2沿着输送轨道4的方向移动。一旦运输摆斗8枢转180°，则重新操控提升装置18，以提升运输摆斗8或仅提升相应的印刷台，因此，现在的印刷台8_2使输送轨道4完整，并且印刷台8_1被分配给印刷装置2用于执行印刷过程，如图4b所示。运输摆斗9也被相应地操作。在印刷装置2中执行印刷过程期间，运输摆斗8通过输送轨道4中的现在配属于输送带4的印刷台8_2将基板继续输送到第二运输摆斗9的沿输送方向位于更后面的印刷台9_1上。在那里，基板20被相应地接收，并且例如通过使运输摆斗9下降、转动和提升而被供应给印刷装置3。这使得印刷设备具有非常小的周期时间或高的通过率。浸渍和印刷过程以及基板的运入和运出在时间上可以最大程度地并行进行。在此，出于成本原因并且根据工艺要求，诸如x、y、α-筛网位置调节器22和/或刮板运动轴23这样的装置可以仅存在或被设计有一个。

在此，例如也可以提供不同的基板给印刷装置2、3。由于这种有利的布置，使得印刷装置2、3各自仅接收第二基板。如果在所供应基板的行列中，例如类型a和b的基板20交替地布置在输送轨道4上，则类型a的基板20通过运输摆斗8供应给印刷装置2，而类型b的基板20通过运输摆斗9供应给印刷装置3。

与所示实施例不同地，原则上也可以考虑，将摆动轴10、11水平地取向，使得印刷台8_1、9_2、9_1、9_2在一竖直平面沿着圆形轨迹运动。