ES2968179T3

ES2968179T3 - Instalación y procedimiento para unir conjuntos electrónicos

Info

Publication number: ES2968179T3
Application number: ES20789881T
Authority: ES
Inventors: Christoph Oetzel; Stefan Müssig
Original assignee: Pink Thermosysteme GmbH
Current assignee: Pink Thermosysteme GmbH
Priority date: 2019-10-07
Filing date: 2020-10-02
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2040-10-02
Also published as: EP4042473C0; US20220344178A1; CN114503248B; JP7278482B2; CN114503248A; WO2021069328A1; EP4042473B1; HUE065874T2; KR20220066411A; EP4042473A1; US11676843B2; KR102547210B1; JP2022544866A; MY193422A

Abstract

La invención se refiere a un método y un sistema (10) para conectar conjuntos electrónicos (12) y/o para producir piezas (14), que comprende una pluralidad de módulos (16) para conectar los conjuntos electrónicos (12). Según la invención, al menos un módulo (16) está configurado como estación de carga (18) y/o como estación de descarga (20), estando al menos un módulo adicional (16) configurado como para sujetar los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas (14) está previsto un puesto de producción (21) y un portapiezas de producción (22), cuyo portapiezas de producción se puede mover de forma automatizada desde la estación de carga (18) hasta la estación de descarga (20), a través de la estación de producción (21), mediante una unidad de transporte (24), estando diseñado el sistema (10) en particular para una producción en flujo. En un aspecto secundario se propone una unidad convertidora de películas (32), mediante la cual se aplican películas (30) de forma automática como cubierta de proceso (62) en la estación de carga (18). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Instalación y procedimiento para unir conjuntos electrónicos

La invención se refiere a una instalación para unir conjuntos electrónicos y/o para producir piezas de trabajo, en particular a una instalación de sinterización o de soldadura. La invención también se refiere a una unidad trasladadora de láminas que proporciona láminas de recubrimiento en la instalación para recubrir las piezas de trabajo.

La invención se refiere también a un procedimiento para unir conjuntos electrónicos y/o para producir piezas de trabajo, en particular para una instalación de sinterización o de soldadura.

Estado de la técnica

En el estado de la técnica se conocen instalaciones y procedimientos para unir conjuntos electrónicos, en particular instalaciones de soldadura y de sinterización con una atmósfera de proceso, en particular vacío o una atmósfera de gas, que no están diseñadas para una producción continua sino como instalaciones individuales. Entre los diferentes pasos de procedimiento o las diferentes posiciones de la instalación se producen tiempos de parada indeseados en los que diferentes trabajos de agrupamiento, como el traslado de piezas de trabajo a una unidad de transporte o el recubrimiento de las piezas de trabajo con una cubierta de proceso, se realizan manualmente. Por tanto, en el estado de la técnica se conocen instalaciones para unir conjuntos electrónicos que no funcionan de forma totalmente automatizada. En este tipo de instalaciones o procedimientos conocidos, diferentes pasos de trabajo se realizan manualmente y precisan de una intervención manual. A causa de ello se pueden producir errores en el agolpamiento de las piezas de trabajo. Instalaciones de este tipo se conocen por los documentos US2009056878 y WO2016187010.

Debido a la interrupción de los pasos individuales o debido a las interrupciones entre las diferentes posiciones no siempre es posible garantizar la configuración de una sala limpia, en particular una sala limpia según ISO 5.

Una sala limpia o blanca es una sala en la que se mantiene muy baja la concentración de partículas en suspensión en el aire. Las salas limpias y blancas son necesarias para procedimientos de producción especiales, sobre todo para la producción de semiconductores, en los que las partículas con un tamaño del orden de fracciones de micrómetro presentes en el aire ambiental normal perturbarían la estructuración de circuitos integrados. Otras aplicaciones de las salas limpias o de la técnica de salas limpias se encuentran en las tecnologías óptica y láser, así como en la sinterización o la soldadura por difusión contempladas en este documento.

Las normas internacionales definen requisitos de pureza especiales para el funcionamiento en entornos controlados. Las normas y directrices regulan la concentración de partículas (por ejemplo EN ISO 14644 y VDI 2083 de 2019) o adicionalmente la carga de gérmenes de los entornos (por ejemplo la guía EU-GPMP de 2019).

Para las salas blancas que se usan en la microelectrónica existen varios niveles jerárquicos con su clase de sala limpia correspondiente. Así, la sala blanca (clase ISO 4 y superior) en la que se trabaja con sustratos está rodeada por una zona separada que cuenta con las instalaciones necesarias para el recubrimiento y la estructuración.

El objetivo de la invención consiste en proponer una instalación o bien un procedimiento que permitan realizar un proceso automatizado, en particular totalmente automatizado, de manera que se pueda asegurar, en particular, la configuración de una sala limpia ISO 5.

El objetivo de la invención es asimismo proponer una instalación o bien un procedimiento en los que se pueda prescindir de una comprobación manual de posiciones individuales o pasos de procedimiento individuales.

También se propone una unidad trasladadora de láminas, en particular para una instalación de sinterización, en la que se puedan colocar y retirar láminas de recubrimiento de forma totalmente automática sobre las piezas de trabajo que se han de sinterizar. El objetivo consiste en permitir la recogida y colocación automatizadas de las láminas, debiéndose evitar que las láminas se adhieran entre sí y/o se contaminen. En las instalaciones de soldadura se puede prescindir preferentemente de una unidad trasladadora de láminas.

Este objetivo se alcanza mediante una instalación, un procedimiento y una unidad trasladadora de láminas según las reivindicaciones independientes. Variantes ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones secundarias.

Descripción de la invención

El objeto de la invención es una instalación para unir conjuntos electrónicos y/o para producir piezas de trabajo, en particular una instalación de sinterización o de soldadura, que comprende varios módulos para unir los conjuntos electrónicos y/o para producir las piezas de trabajo.

Se propone configurar al menos un módulo como estación de carga y un módulo como estación de descarga, o configurar un módulo como estación de carga y estación de descarga. En ambos casos, está configurado al menos otro módulo como estación de producción, y está previsto un portapiezas de producción para alojar los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo que se puede mover de forma automatizada de la estación de carga a la estación de descarga pasando por la estación de producción mediante una unidad de transporte, estando configurada la instalación, en particular, para una producción en cadena.

Con una instalación de este tipo se puede llevar a cabo, por ejemplo, una producción en cadena, lo que permite realizar un proceso automatizado y, en particular, totalmente automatizado. Puesto que, en particular, no se ve interrumpida la realización de los diferentes pasos en los diferentes módulos, se puede configurar, por ejemplo, una sala limpia, en particular una sala limpia conforme a ISO 5. Por tanto, la instalación puede ser especialmente adecuada para la microelectrónica, en la que los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo pueden constituir conjuntos y/o piezas de trabajo de la microelectrónica. Principalmente, se puede prever un uso en la producción de electrónica de alta potencia y para la elaboración de estructuras de contacto en semiconductores de potencia con buffers de conexión (Bond buffer), como se describe, p. ej., en el documento DE 102009022660 B3.

La instalación puede ser, en particular, una instalación de sinterización o una instalación de soldadura. Para ello se presta una sinterización a baja presión, como se describe, p. ej., en los documentos DE 3414065 A1, DE 102014 114 093 B4, DE 10 2004 019 567 B3. En este contexto, la sinterización puede referirse, por una parte, a la fabricación o modificación de materiales a alta presión y temperatura, en particular inferior a la temperatura de fusión. Los materiales pueden ser, en particular, materiales cerámicos o metálicos. Por otra parte, se puede entender por sinterización la unión de varios elementos de una pieza de trabajo, por ejemplo una unidad electrónica y un disipador térmico o componentes electrónicos y placas de circuitos impresos (PCB). De esta forma se pueden establecer uniones sinterizadas resistentes a la temperatura. Este tipo de uniones sinterizadas puede constituir una alternativa a las uniones soldadas convencionales y se puede usar, en particular, en la electrónica de potencia. Para ello se puede emplear preferentemente una técnica de unión a baja presión (NTV), la cual se está utilizando ya con éxito en la fabricación de elementos de gran superficie, para unir las piezas de trabajo, por ejemplo los módulos IGBT. Para establecer la unión, la NTV utiliza una sinterización con presión de una capa de polvo de plata. Los estudios de microscopía electrónica de barrido demuestran que los polvos adecuados para la NTV sinterizan ya espontáneamente en aire a una temperatura de 200 °C y presión ambiental. Mediante la aplicación simultánea de una presión superior a 20 MPa, la capa de polvo se compacta formando una capa de plata sólida que es capaz de absorber grandes tensiones de cizallamiento. En comparación con las técnicas de unión convencionales basadas en la solidificación de una fase líquida, la NTV permite ajustar en un amplio intervalo la temperatura a la que la disposición unida carece de tensiones mecánicas aplicando cursos de presión y temperatura adecuados durante el proceso de unión. En una instalación de sinterización con producción en cadena se presta especialmente cualquier tipo de sinterización de cobre, por ejemplo con una pasta de sinterización basada en cobre.

Por otra parte, la instalación puede estar configurada como instalación de soldadura, en particular como instalación de soldadura al vacío. Como procedimiento de soldadura se puede usar, por ejemplo, un procedimiento de soldadura por refusión o por difusión. La soldadura por refusión (inglés: reflow soldering) designa un procedimiento de soldadura blanda habitual en la ingeniería eléctrica para soldar componentes electrónicos. Entre las piezas de trabajo a soldar se disponen depósitos de soldadura aplicados previamente, tales como preformas de soldadura, que se funden para establecer una unión soldada.

En el proceso de soldadura por difusión se alea un soldante por completo a una fase intermetálica. El punto de fusión de las fases resultantes es claramente superior a la temperatura de funcionamiento de los componentes activos. También es mucho más elevado que el punto de fusión del soldante. Además, las fases intermetálicas poseen un módulo de elasticidad claramente mayor. El proceso se describe tanto para el sistema de cobre-estaño, que se usa en los módulos de potencia, como para el sistema de oro-estaño para la soldadura sobre placas de circuitos impresos. Los ensayos de fatiga con conexión y desconexión activas de los chips han mostrado que los componentes con esta tecnología de unión alcanzan números de ciclos de un orden de magnitud superior.

Para la configuración de una sala limpia en la instalación de sinterización o de soldadura, la estación de carga y la estación de descarga, o un módulo que está configurado como estación de carga y estación de descarga, están dispuestos preferentemente dentro de la instalación. La sala limpia se extiende, por tanto, desde la estación de carga hasta la estación de descarga pasando por la estación de producción. En este sistema cerrado puede estar dispuesto al menos un portapiezas de producción que se puede mover de forma automatizada.

Para configurar una producción en cadena están dispuestos dentro de la instalación uno o varios portapiezas de producción que preferentemente presentan el mismo tipo de configuración. Un portapiezas de producción puede alojar, por ejemplo, una pluralidad de conjuntos electrónicos y/o piezas de trabajo del mismo tipo. El movimiento automatizado del portapiezas de producción o la pluralidad de portapiezas de producción se realiza mediante la unidad de transporte. Cuando un módulo está configurado como estación de carga y estación de descarga, la unidad de transporte realiza preferentemente al menos un recorrido de ida y vuelta de la estación de carga a la estación de producción. Si la estación de carga y la estación de descarga están configuradas como módulos separados con la estación de producción dispuesta entre estos dos módulos, la unidad de transporte va preferentemente de la estación de carga a la estación de descarga pasando por la estación de producción. En esta forma de realización, el portapiezas de producción es retornado de la estación de descarga a la estación de carga con el fin de configurar una producción en cadena. Esto se puede llevar a cabo, por ejemplo, mediante otro procedimiento de transporte u otro tipo de transporte. Así, los portapiezas de producción pueden atravesar toda la instalación sin que se haya que intervenir desde fuera de la instalación, en particular manualmente.

Automatizado significa, en particular, que se puede realizar un desplazamiento sin intervención manual. Para ello, la unidad de transporte puede estar configurada, por ejemplo, al menos parcialmente, como una especie de cinta transportadora y/o como unidad elevadora. Otra ventaja de la instalación automatizada, en particular totalmente automatizada, reside en que se puede configurar una sala limpia, en particular una sala limpia ISO 5, tanto para cada módulo en sí como para toda la instalación. Así, la instalación en sí puede estar configurada, por ejemplo, de forma cerrada y/o hermética al gas. Del mismo modo, las cámaras de proceso individuales dentro de la instalación pueden estar configuradas de forma cerrada y/o hermética al gas.

En una forma de realización preferida, la estación de producción puede comprender al menos un módulo adicional a modo de módulo de soldadura y/o módulo de sinterización. Preferentemente, la estación de producción puede comprender más de un módulo adicional, en particular un módulo de precalentamiento, un módulo de plasma, un módulo de soldadura y/o un módulo de sinterización y/o un módulo de enfriamiento. Un módulo de precalentamiento sirve para precalentar las piezas de trabajo que se han de unir. Un módulo de plasma se puede usar, por ejemplo, para limpiar las piezas de trabajo. El módulo de soldadura y/o de sinterización puede efectuar una unión de las piezas de trabajo, en particular un procedimiento de ensamblaje térmico bajo una atmósfera de proceso. El módulo de enfriamiento sirve para el enfriamiento definido de las piezas de trabajo de forma que se pueda alcanzar un ritmo elevado de producción en línea, es decir, una producción en cadena. Uno o varios módulos comunicados y que, dado el caso, se pueden conectar mediante esclusas herméticas al gas pueden proporcionar una atmósfera de proceso, en particular una presión negativa o un vacío, como atmósfera de proceso para la unión de las piezas de trabajo.

Los módulos adicionales están dispuestos preferentemente entre la estación de carga y la estación de descarga. Si la estación de carga y la estación de descarga están integradas en un módulo común, los módulos adicionales están dispuestos preferentemente a al menos un lado de la estación de carga o la estación de descarga. La instalación puede estar configurada, por ejemplo, como instalación de paso continuo alargada. Preferentemente, el portapiezas de producción puede atravesar todos los módulos de la instalación de forma automatizada. Es concebible que el portapiezas de producción pueda atravesar la instalación en ambas direcciones, es decir, ir y volver, estableciéndose un circuito. De este modo se puede configurar, de forma especialmente ventajosa, una producción en serie automatizada. El movimiento de ida y vuelta se puede realizar en diferentes niveles dentro de la instalación.

En una forma de realización preferida, puede estar configurado un módulo como estación de carga y un módulo como estación de descarga, estando la estación de carga dispuesta delante de la estación de producción y estando la estación de descarga dispuesta detrás de la estación de producción, y transportando una unidad de transporte los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo desde la estación de descarga de vuelta a la estación de carga, en particular eludiendo la estación de producción. Por elusión de la estación de producción no se entiende, en particular, un eludir espacial sino un eludir funcional. La estación de producción puede ser, por ejemplo, una estación de trabajo funcional que comprende, en particular, al menos una cámara de proceso cerrada y/o hermética al gas. Al eludir la estación de producción, esta cámara de proceso cerrada puede ser eludida cuando se retorna el portapiezas de producción. La unidad de transporte para el retorno puede estar dispuesta, por ejemplo, fuera de la cámara de proceso pero dentro de un armazón exterior que envuelve la estación de producción. El retorno del portapiezas de producción se puede efectuar, por ejemplo, por debajo o junto a la al menos una estación de trabajo o cámara de proceso de la estación de producción. En particular, el retorno se efectúa dentro de la instalación, en la que el portapiezas de producción preferentemente no abandona la instalación en ningún momento de la producción, en particular de la producción en cadena. La unidad de transporte puede estar construida conforme a un principio de cinta transportadora o a un principio de guía de cadena. Para el transporte vertical desde una unidad de transporte de retorno dispuesta debajo de la estación de trabajo puede estar previsto un dispositivo elevador con el que se pueden desplazar los portapiezas según un principio de ascensor.

En general, se puede usar un portapiezas de transporte como portapiezas de producción, de modo que no es necesario trasladar los componentes entre los diferentes tipos de portapiezas y se puede prescindir del transporte de vuelta del portapiezas de producción.

En una forma de realización preferida, puede estar previsto en la estación de carga y/o en la estación de descarga al menos un robot de automatización, por medio del cual se pueden transferir y, dado el caso, colocar de forma automatizada los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo de un portapiezas de transporte al portapiezas de producción en la estación de carga. Los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo se pueden introducir en la instalación mediante el portapiezas de transporte. Preferentemente dentro de la estación de carga se lleva a cabo un traslado desde el portapiezas de transporte al portapiezas de producción. Esto se efectúa mediante un robot de automatización dispuesto preferentemente dentro de la estación de carga. En una forma de realización, puede estar previsto, por ejemplo, un robot de automatización que esté configurado para cargar el portapiezas de producción en la estación de carga y para descargar el portapiezas de producción en la estación de descarga. Permite trasladar los conjuntos de un portapiezas de transporte, típicamente específico del fabricante, a un portapiezas de producción específico de la instalación. El portapiezas de producción puede alojar, por ejemplo, una pluralidad de conjuntos, mientras que el portapiezas de transporte solo transporta uno o unos pocos conjuntos. En este sentido, un portapiezas de producción puede alojar conjuntos de una pluralidad de portapiezas de transporte. Ventajosamente, se puede usar para el traslado una garra de ventosa que pueda levantar las piezas de trabajo mediante presión negativa y evitando fuerzas de agarre mecánicas. También pueden estar previstos más de un robot de automatización dentro de la instalación. En una forma de realización preferida, está dispuesto un robot de automatización en la estación de carga y otro robot de automatización en la estación de descarga. De este modo se puede efectuar una carga y descarga continuas de los portapiezas de producción dentro de la instalación, pudiéndose lograr así una producción en cadena especialmente ventajosa. La especificación de los portapiezas de transporte es, por tanto, independiente de la especificación del portapiezas de producción adecuado para el proceso de ensamblaje, por ejemplo el proceso de sinterización o de soldadura.

El correcto agrupamiento, en particular la posición y disposición de los conjuntos sobre el portapiezas de producción en la estación de carga, se puede comprobar visualmente y archivar mediante una cámara. Para la alineación de un brazo de agarre de un robot de automatización/robot manipulador también puede estar prevista en la estación de carga y/o de descarga una cámara para la alineación visual. El robot de automatización puede estar realizado como robot industrial habitual con un brazo que se puede mover alrededor de varios ejes. También puede estar realizado como sistema de transporte de uno o varios ejes para transportar portapiezas, láminas, máscaras de recubrimiento, etc.

En o delante de la estación de carga puede estar previsto un almacén apilador para portapiezas de producción que permita, especialmente al comienzo de la producción, equipar la unidad de transporte con una cadena secuencial de portapiezas de producción. De este modo se puede iniciar inmediatamente un proceso continuo y no hay que esperar a que vuelva el primer portapiezas de producción. De esta manera se pueden alcanzar altas tasas de piezas nada más arrancar la producción.

Especialmente al final de un ciclo de trabajo por lotes en el que se ha de ensamblar una serie de portapiezas, y en caso de que haya un último portapiezas de producción que no se pueda llenar por completo con piezas de trabajo, se pueden colocar en los sitios libres del portapiezas de producción piezas de trabajo falsas que después del proceso de ensamblaje, en particular de un proceso de sinterización o de soldadura por difusión, se pueden retirar del portapiezas de producción y volver a colocar en una posición falsa.

En una forma de realización preferida, puede estar prevista una unidad de transporte adicional para alojar el portapiezas de transporte que se pueda desplazar, independientemente de los módulos, desde la estación de carga hasta la estación de descarga, en particular eludiendo la estación de producción. Por ejemplo, esta unidad de transporte adicional puede entrar en la instalación por la estación de carga y salir de la instalación por la estación de descarga. En el portapiezas de transporte están dispuestos, en particular, las piezas brutas o los componentes no unidos, que pueden provenir de fabricantes externos. La elusión de la estación de producción se ha de entender tal y como se ha explicado anteriormente. En particular, la unidad de transporte adicional se puede desplazar de forma autónoma y, en particular, independiente de la unidad de transporte de los portapiezas de producción de la instalación. La unidad de transporte de los portapiezas de transporte se puede desplazar preferentemente en paralelo a los módulos de la instalación.

En una forma de realización preferida, la estación de carga puede estar configurada para aplicar una cubierta de proceso sobre los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo, y/o la estación de descarga puede estar configurada para retirar la cubierta de proceso de los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo, en particular para aplicarla y/o retirarla mediante un robot de automatización. En el caso de la cubierta de proceso se puede tratar de una máscara o máscara de recubrimiento, en particular para un proceso de sinterización, que se puede colocar de forma automatizada sobre los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo dispuestos en el portapiezas de producción. La aplicación se puede efectuar mediante un dispositivo automatizado o un robot de automatización. La cubierta de proceso puede moverse o desplazarse entre una posición de estacionamiento, en particular para el almacenamiento intermedio de la cubierta de proceso, y la posición sobre el portapiezas de producción. La cubierta de proceso puede almacenarse en una especie de dispositivo de almacenamiento y desplazarse por un riel a la posición correspondiente. Esto se puede controlar por ordenador. Si se prevén varios portapiezas de producción dentro de la instalación, en particular para una producción continua, están dispuestas preferentemente varias cubiertas de proceso dentro de la instalación. Por ejemplo, se puede colocar de forma continua una cubierta de proceso en la posición de estacionamiento si la cubierta de proceso dispuesta allí previamente se ha extraído o se ha colocado sobre el portapiezas de producción. Además, puede estar prevista una cubierta de proceso para cada portapiezas de producción, de forma que durante el retorno del portapiezas de producción se retorna la cubierta de proceso junto con el portapiezas de producción. Para el transporte de vuelta, la cubierta de proceso se puede volver a colocar sobre el portapiezas de producción antes de retornarla de la estación de descarga a la estación de carga.

En una forma de realización preferida, la estación de carga y/o la estación de descarga puede comprender al menos dos posiciones de trabajo, en particular tres o cuatro posiciones de trabajo, pudiéndose desplazar el portapiezas de producción de forma automatizada de una posición de trabajo a una posición de trabajo adyacente, en particular mediante una unidad de desplazamiento. Cada una de las posiciones de trabajo puede realizar un paso de trabajo que difiere del de las otras posiciones de trabajo. En una primera posición de trabajo, se puede colocar, por ejemplo, la cubierta de proceso, en particular una máscara de recubrimiento, sobre el portapiezas de producción con los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo. Después de atravesar la última posición de trabajo, los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo están preparados en el portapiezas de producción preferentemente de tal manera que este pueda atravesar la estación de producción, en particular un módulo de precalentamiento, un módulo de soldadura o de sinterización y un módulo de enfriamiento. La unidad de desplazamiento puede estar configurada como una especie de unidad de transporte, por ejemplo como cadena de producción o cinta transportadora. Junto con la unidad de transporte para el transporte de vuelta de los portapiezas de producción, la unidad de desplazamiento puede formar una especie de circuito para establecer una producción en cadena. Si están dispuestos varios portapiezas de producción en la instalación, estos preferentemente están dispuestos en la unidad de desplazamiento a una distancia constante entre sí. Las estaciones de trabajo pueden estar dispuestas de forma secuencial y lineal una detrás de otra o también en círculo una junto a otra, en forma de una mesa rotativa.

En la invención, la estación de carga comprende tres posiciones de trabajo que están conectadas entre sí mediante una unidad de desplazamiento. En una primera posición de trabajo se pueden colocar los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo de forma automatizada mediante un robot de automatización. Sobre los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo se puede colocar de forma automatizada mediante un robot de automatización al menos una máscara a modo de primera cubierta de proceso. De forma alternativa o adicional, en una segunda posición de trabajo se puede colocar de forma automatizada mediante un robot de automatización al menos una lámina a modo de segunda cubierta de proceso sobre la máscara, y en una tercera posición de trabajo se puede cerrar el portapiezas de producción de forma automatizada con la lámina, en particular mediante un marco de sujeción, en especial un anillo de sujeción. Se puede concebir que esté previsto un solo robot de automatización para realizar todos los procesos en todas las posiciones de trabajo. Preferentemente se prevén en cada posición de trabajo robots de automatización independientes u otro tipo de dispositivos accionadores controlados por ordenador para realizar los pasos de trabajo correspondientes en las posiciones de trabajo.

En el caso de la lámina se puede tratar, por ejemplo, de una lámina compensadora termorresistente, por ejemplo para intervalos de temperatura de alrededor de 250 °C, p. ej. una lámina de PTFE, una lámina de FKM, una lámina de silicona, una lámina de elastómero de poliuretano, láminas de Eladur, una lámina de PFA, una lámina de PI o similares, como una lámina de grafito, una lámina de aluminio o similares. La lámina puede servir preferentemente de protección para una plantilla de un SMD (Surface Mounted Device, dispositivo de montaje en superficie). Los componentes del SMD son de construcción extremadamente pequeña. Este tipo de componentes electrónicos no tienen conexiones alámbricas sino que se pueden soldar directamente a una placa mediante superficies de conexión soldables. Esta técnica también se puede denominar montaje en superficie. La lámina puede evitar la adhesión indeseada de una almohadilla de gel a la superficie de un componente durante un proceso de sinterización.

En una forma de realización preferida, la estación de carga y la estación de descarga pueden estar configuradas de forma especular entre sí. De este modo, los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo se pueden preparar en la estación de carga de forma continua y especialmente ventajosa para el proceso de sinterización o proceso de soldadura posterior. En la estación de descarga, en cambio, se pueden volver a retirar de forma continua los dispositivos auxiliares necesarios para la sinterización o la soldadura, como una cubierta de proceso o una lámina. Puesto que, especialmente, los pasos de trabajo de la estación de carga se realizan de forma complementaria en la estación de descarga, ambos módulos pueden estar configurados preferentemente de forma idéntica pero especular o complementaria entre sí.

En una forma de realización preferida, la unidad de transporte para el transporte del portapiezas de producción puede comprender una unidad elevadora y una unidad de transporte bajo nivel, en la que el trayecto de desplazamiento de la unidad de transporte bajo nivel está dispuesto dentro de la instalación, en particular eludiendo la estación de producción, en particular una cámara de proceso hermética al gas, y discurre, en particular, por debajo del nivel en el que se efectúa la carga y/o descarga del portapiezas de producción y el transporte del portapiezas de producción por la estación de producción. Una elusión de la estación de producción se ha de entender tal y como se ha explicado más arriba. Por medio de la unidad de transporte bajo nivel se puede mover el portapiezas de producción en paralelo a las posiciones de trabajo de la estación de carga o la estación de descarga. De este modo se puede ahorrar espacio, ya que el retorno se puede efectuar dentro de la instalación. Así, el portapiezas de producción se puede desplazar de forma especialmente ventajosa de la estación de carga a la estación de descarga. En la estación de descarga, la unidad de trasporte adicional puede extraer los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo del portapiezas de producción antes de conducir el portapiezas de producción de vuelta a la estación de carga.

En una forma de realización preferida, puede estar prevista una unidad de inspección visual que comprenda al menos una cámara de inspección. La al menos una cámara de inspección puede hallarse en la estación de carga y/o en la estación de descarga y puede registrar y anotar al menos una alineación de los conjuntos y/o las piezas de trabajo en la posición correcta en el portapiezas de producción. La cámara de inspección puede comprobar la posición de giro y un desplazamiento X-Y de las piezas de trabajo en el portapiezas de producción. Preferentemente, la cámara de inspección o una segunda cámara de inspección puede registrar además la posición de giro y un desplazamiento X-Y de las piezas de trabajo en un portapiezas de transporte. La cámara de inspección puede estar dotada de una unidad de iluminación. Ventajosamente, la cámara de inspección puede estar dispuesta en un brazo de agarre de un robot de automatización que se ocupa de trasladar las piezas de trabajo del portapiezas de transporte al portapiezas de producción. Este tipo de cámaras de inspección visual pueden estar comprendidas tanto en la estación de carga como en la estación de descarga. La unidad de inspección puede realizar una grabación de la posición y del aspecto antes y después de la unión de las piezas de trabajo. La unidad de inspección también puede controlar el robot de automatización. Así, mediante una primera cámara de inspección, se puede determinar una corrección de la posición del robot de automatización después de que el robot de automatización haya agarrado una pieza de trabajo. Con una segunda cámara de inspección se puede determinar la posición exacta del portapiezas de producción, de forma que las piezas de trabajo se puedan colocar en el portapiezas de producción en una posición no desplazada y exactamente alineadas. De esta manera se pueden corregir posicionamientos incorrectos de una pieza de trabajo en el portapiezas de transporte y asegurar un posicionamiento exacto en el portapiezas de producción. Para ello, pueden estar dispuestas en el portapiezas de producción una o varias marcas de referencia visuales para simplificar el registro por medio del dispositivo de inspección. Las marcas de referencia permiten reconocer la posición de forma segura y precisa de manera que se pueda utilizar una cámara de inspección con una resolución óptica reducida o en condiciones de luz complicadas o en caso de una simple iluminación auxiliar. También se puede usar una cámara de inspección ligera, por ejemplo en un brazo de agarre, lo que permite que el robot de automatización alcance una velocidad de desplazamiento elevada y tenga un peso reducido.

La invención comprende una unidad trasladadora de láminas con al menos uno, en particular dos o más trasladadores de láminas, que están configurados para la aplicación automatizada de láminas a modo de cubierta de proceso en una estación de carga. La unidad trasladadora de láminas está configurada para colocar en cada caso una lámina sobre el portapiezas de producción con los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo y la máscara. Un trasladador de láminas puede estar configurado, por ejemplo, con una garra, pudiéndose efectuar la recogida de la lámina por vía neumática y/o mediante vacío. En este sentido, un trasladador de láminas se puede considerar como una unidad manipuladora que es capaz de recoger una lámina, que puede presentarse como pieza de lámina precortada, y volver a colocarla en otro lugar en el espacio. Por ejemplo, se puede recoger una lámina mediante una ventosa de vacío dispuesta en el trasladador de láminas. Por consiguiente, la colocación de la lámina se puede efectuar de forma automatizada o totalmente automatizada. No es necesaria ninguna intervención manual. De este modo, se puede configurar una sala limpia, en particular una sala limpia ISO 5.

En la invención, la unidad trasladadora de láminas comprende al menos una, en particular dos pilas de láminas, que están configuradas como almacén de láminas y presentan, en una parte superior, una superficie de extracción para una lámina superior. Por consiguiente, la pila de láminas puede estar formada por una pila de láminas individuales que pueden estar ya precortadas y que se pueden colocar de forma continua, en particular en una posición de trabajo en la estación de carga, sobre los portapiezas de producción que atraviesan la posición de trabajo. Para ello se puede extraer la lámina superior o la inferior, respectivamente, por la superficie de extracción, es decir, por el lado en el que está dispuesta la lámina superior o inferior de la pila. La al menos una pila de láminas, en particular dos pilas de láminas, pueden estar dispuestas junto a o en la estación de carga. Si hay dos pilas de láminas, se puede establecer de forma especialmente ventajosa una producción en cadena sin interrupciones. De esta forma se puede rellenar una primera pila de láminas mientras se siguen extrayendo láminas de la segunda pila de láminas. La unidad trasladadora de láminas, con las pilas de láminas y los trasladadores de láminas, puede estar dispuesta ventajosamente dentro de la instalación.

La pila de láminas con láminas precortadas permite optimizar el recorte de láminas, reducir los residuos y, con ello, ahorrar costes. Las láminas preferentemente se pueden adaptar a la forma del portapiezas de producción y del marco de sujeción y estar realizadas, en particular, en forma redonda, rectangular, cuadrada o hexagonal. El cambio de láminas, así como el cambio entre las dos pilas de láminas, se efectúa automáticamente, de forma que los tiempos de ciclo se acortan y prácticamente no se produce ningún retraso o parada de producción. Se puede lograr una homogeneización de la temperatura de la pila de láminas y la temperatura ambiental, lo cual no está garantizado cuando se coge la lámina de un rollo. Igualmente, en la pila de láminas pueden estar previstos recortes de láminas de diferentes grosores y tipos de lámina o de material para una extracción secuencial que se pueden adaptar fácilmente. Al final de la producción también pueden estar previstas láminas falsas en la pila de láminas, por ejemplo en forma de hojas de plástico o metálicas, de forma que no se generan desperdicios innecesarios o residuos de láminas no utilizadas. El grosor de las láminas puede ser de 1 mm o menos, en particular de 0,25 mm o menos, preferentemente de 0,1 mm o menos, en especial de 0,05 mm o menos, y el número de láminas en la pila de láminas también se puede ajustar exactamente a la cantidad de conjuntos/componentes que se han de procesar. Para la carga y descarga de la pila de láminas se pueden usar técnicas de descarga electrostática (ESD) para evitar la adhesión electrostática de las láminas entre sí.

En principio, es concebible extraer una lámina inferior o una superior de una pila de láminas. En una forma de realización preferida, la pila de láminas puede disponer de una unidad de elevación de láminas que permita elevar la pila de láminas gradualmente hacia la parte superior. De esta manera se puede disponer una lámina superior de la pila de láminas esencialmente a una altura constante. De este modo se puede asegurar que el trasladador de láminas pueda alcanzar en cada caso la lámina superior de la pila de láminas cuando esta se mueve por un mismo trayecto de desplazamiento, en particular de forma continua a la misma altura.

Con una unidad trasladadora de láminas se pueden recoger especialmente láminas, en particular una lámina compensadora termorresistente, por ejemplo para intervalos de temperatura de alrededor de 250 °C, p. ej. una lámina de PTFE, una lámina de FKM, una lámina de silicona, una lámina de PFA, una lámina de PI, una lámina de aluminio, una lámina de grafito o similares. El uso de tales láminas ya se ha descrito, y estas pueden servir en un procedimiento de sinterización como cubierta de proceso entre una almohadilla de sinterización o un punzón duro y la superficie de un componente y/o una máscara de recubrimiento sobre los componentes.

En una forma de realización preferida, puede estar comprendida una unidad de limpieza para limpiar una lámina superior y/o inferior antes de trasladarla a los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo. De este modo, cada lámina se puede limpiar con la ayuda de la unidad de limpieza, por ejemplo antes de colocarla sobre un portapiezas de producción con conjuntos electrónicos y/o piezas de trabajo. La unidad de limpieza puede estar dispuesta, por ejemplo, entre la pila de láminas y la posición del portapiezas de producción.

Al coger una lámina de la pila de láminas, estas pueden adherirse entre sí, principalmente a causa de la carga estática. Para evitarlo, y también para poder usar diferentes materiales para las láminas, estas se pueden someter ventajosamente a una descarga estática. Esta se puede efectuar, por ejemplo, mediante un sistema de ionización, p. ej. de Keyence Deutschland GmbH, Neu-Isenburg. Con la ayuda de una regulación iónica automática de un ionizador, las cargas electrostáticas se neutralizan de forma rápida y fiable independientemente de la polaridad. Para la aplicación de los iones se pueden hacer funcionar varillas de descarga con o sin aire comprimido.

En una forma de realización preferida, la pila de láminas puede estar configurada como almacén de láminas con una unidad de elevación de láminas, de forma que cada lámina superior de la pila de láminas pueda realizar un recorrido hacia arriba en dirección a la parte superior, y el trasladador de láminas presenta un sistema compensador de altura. Por ejemplo, la pila de láminas puede realizar un recorrido de 5 mm a 15 mm, en particular de 10 mm, hacia arriba cuando se haya extraído un número determinado de láminas. La unidad de elevación de láminas puede desplazar la pila de láminas 10 mm hacia arriba cuando se hayan extraído, por ejemplo, 5 a 15, en particular 10 láminas. Mediante el sistema compensador de altura el trasladador de láminas puede compensar desviaciones de la altura a la que se encuentra la lámina superior que se ha de extraer. De este modo, el trasladador de láminas prácticamente puede proporcionar una tolerancia a la hora de coger las láminas. En particular, se puede compensar la tolerancia de la altura a la que se encuentra una lámina superior de la pila de láminas.

En una forma de realización preferida, la pila de láminas puede contener una pluralidad de láminas. En particular, la pila de láminas puede contener láminas para un periodo de producción de, por ejemplo, 24 horas. Se pueden concebir igualmente otros periodos.

En una forma de realización preferida, la unidad de limpieza puede comprender una unidad de limpieza lineal o estar configurada como sistema de limpieza de superficies que funciona sin contacto. La unidad de limpieza lineal permite deslizar en cada caso una lámina por el sistema de limpieza. Por ejemplo, la lámina primero se puede colocar, con un primer trasladador de láminas, sobre una unidad de limpieza lineal por la que se desliza y se limpia, y a continuación se puede volver a extraer de la unidad de limpieza con un segundo trasladador de láminas.

En una forma de realización preferida, la unidad de limpieza puede estar configurada como sistema de limpieza de superficies que funciona sin contacto. De esta forma se pueden eliminar ventajosamente contaminantes de superficies tridimensionales o estructuradas. Por ejemplo, los contaminantes se pueden eliminar mediante una corriente de aire pulsante y muy turbulenta. En particular, mediante el uso de aire comprimido y/o vacío y/o aire ionizado, en particular en este orden, se pueden introducir en la lámina cargas tanto positivas como negativas para evitar la adhesión electrostática de partículas contaminantes a la superficie de las láminas.

En una forma de realización preferida, la lámina se puede someter, en la unidad de limpieza, a una descarga electrostática introduciendo en la lámina cargas tanto positivas como negativas. Preferentemente, los contaminantes o las partículas se pueden eliminar a continuación soplando aire a alta presión sobre la lámina. En particular, las partículas a continuación se aspiran, por ejemplo mediante una unidad de aspiración. Como resultado, la lámina se halla en estado descargado, de forma que no se pueden adherir partículas por atracción electrostática. Este procedimiento es especialmente adecuado para láminas compensadoras termorresistentes, por ejemplo para intervalos de temperatura de alrededor de 250 °C, p. ej. una lámina de PTFE, una lámina de fKm , una lámina de silicona, una lámina de PFA, una lámina de PI, una lámina de aluminio, una lámina de grafito o tipos de láminas similares.

Una limpieza sin contacto se puede efectuar, por ejemplo, mediante aire comprimido pulsante de una tobera giratoria o mediante una tobera de chorro plano. Es adecuada, por ejemplo, para componentes estructurados. La ionización permite anular las cargas electrostáticas, eliminando así cualquier atracción electrostática. Ha resultado especialmente ventajosa la ionización asistida por aire comprimido mediante toberas de chorro plano. En particular, puede estar integrado un canal de aspiración. Este tipo de unidades de limpieza pueden presentar una construcción compacta para anchuras de trabajo reducidas. También se pueden usar para reequiparlas en instalaciones de producción existentes.

En una forma de realización preferida, la unidad de limpieza puede estar configurada conforme a la gama de productos STATIK-AIR de Dr. Escherich GmbH, Múnich. Ofrece una limpieza de superficies sin contacto anulando las cargas electrostáticas y eliminando las partículas de polvo y de material molestas. Para la aplicación en una sala limpia está previsto un canal de aspiración integrado.

Preferentemente, las láminas individuales, en particular las láminas compensadoras termorresistentes, por ejemplo para intervalos de temperatura de alrededor de 250 °C, p. ej. láminas de PTFE, láminas de FKM, láminas de silicona, láminas de PFA, láminas de PI, láminas de aluminio, láminas de grafito o similares, no se adhieren entre sí por cargas positivas y negativas. Así, las láminas pueden estar presentes de forma prácticamente desionizada. De este modo se puede garantizar que el trasladador de láminas solo extraiga una lámina superior de una pila de láminas. En una forma de realización preferida, se puede determinar si se han recogido dos láminas midiendo la altura y/o midiendo el grosor. La medición de la altura o la medición del grosor puede estar configurada, por ejemplo, como medición de la transparencia, en la que se puede determinar si se trata de una sola lámina detectando la transparencia óptica de la o las lámina(s) recogida(s). Para comprobar que se ha logrado separar las láminas de forma fiable, el grosor de la lámina se puede medir, como alternativa, mecánicamente, en particular después de la estación de limpieza y antes de la colocación de la lámina sobre el portapiezas de producción o sobre el conjunto o los conjuntos. Esto se puede efectuar, por ejemplo, mediante puntas de barrido, p. ej. en la superficie de la pila de láminas. El sistema de medición del grosor se puede usar para todas las formas, materiales y grosores de las láminas de recubrimiento. Con él se pueden inspeccionar, en particular, tanto láminas opacas como transparentes. Así pues, también se puede comprobar la separación de láminas compensadoras gruesas, es decir, de láminas para compensar la altura como, p. ej., esteras de silicona o láminas reflectantes.

En una forma de realización preferida, un primer trasladador de láminas puede estar configurado para extraer una lámina superior y/o inferior de la pila de láminas e introducirla en la unidad de limpieza, un segundo trasladador de láminas puede estar configurado para extraer la lámina de la unidad de limpieza y colocarla sobre el portapiezas de producción con los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo.

La invención se refiere también a un procedimiento para unir conjuntos electrónicos y/o para producir piezas de trabajo, en particular para la producción en cadena.

Se propone realizar un agrupamiento previo de conjuntos electrónicos y/o piezas de trabajo sobre un portapiezas de producción en la estación de carga. Esto se efectúa a modo de preparación para un procesamiento, en particular un ensamblaje, en una estación de producción que comprende, en particular, un módulo de precalentamiento, un módulo de soldadura o de sinterización como módulo de ensamblaje y/o un módulo de enfriamiento.

Se propone efectuar un desplazamiento automatizado del portapiezas de producción desde la estación de carga hasta, al menos, la estación de producción. En un paso adicional se efectúa a continuación un retorno automatizado del portapiezas de producción a la estación de carga, en particular eludiendo la estación de producción. Por elusión de la estación de producción no se entiende, en particular, un eludir espacial sino un eludir funcional. Se ha de entender tal y como se ha explicado ya con respecto a la instalación. Asimismo es concebible que el portapiezas de producción, después de haber atravesado la estación de producción, no sea guiado a la estación de carga sino a una estación de descarga.

De forma alternativa, se puede usar el portapiezas de transporte como portapiezas de producción, de modo que no es necesario trasladar los componentes entre los diferentes tipos de portapiezas y se puede prescindir del transporte de vuelta del portapiezas de producción.

Al procedimiento se aplican las mismas características y ventajas que se han explicado ya en relación con la instalación de acuerdo con la invención. El procedimiento de acuerdo con la invención permite que la unión de conjuntos electrónicos y/o la producción de piezas de trabajo transcurra de forma automatizada, en particular totalmente automatizada. Además, se puede prescindir de la comprobación manual de los pasos de procedimiento individuales. De este modo se puede configurar, en particular, una sala limpia, preferentemente una sala limpia ISO 5.

El procedimiento se puede usar, por ejemplo, para establecer uniones soldadas o uniones sinterizadas entre conjuntos electrónicos y/o piezas de trabajo. Este tipo de uniones sinterizadas puede constituir una alternativa a las uniones soldadas convencionales y se puede usar, en particular, en la electrónica de potencia. En cuanto a las uniones sinterizadas, se remite a las explicaciones dadas en relación con la instalación.

Para configurar una producción en cadena, el procedimiento presentado se puede realizar de forma continua y repetidas veces. De este modo se pueden someter al procedimiento una pluralidad de conjuntos electrónicos y/o piezas de trabajo. En particular, se pueden agrupar previamente o cargar varios portapiezas de producción en la estación de carga, preferentemente a intervalos de igual duración.

En general, un portapiezas de transporte se puede usar como portapiezas de producción, pudiéndose prescindir de un sistema de transporte de vuelta separado del portapiezas de producción al principio de la instalación. En una forma de realización preferida del procedimiento, se puede efectuar, durante el agrupamiento previo en la estación de carga, un traslado automatizado de los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo de un portapiezas de transporte específico del componente a un portapiezas de producción específico de la instalación. Para ello, el portapiezas de transporte preferentemente se desplaza a la estación de carga de forma que pueda producirse un traslado en condiciones controladas dentro de la estación de carga. El mismo portapiezas de transporte puede servir a continuación para volver a recoger los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo una vez que estos hayan atravesado la estación de producción. El traslado de los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo del portapiezas de producción al portapiezas de transporte se puede llevar a cabo en una estación de descarga. El portapiezas de producción puede alojar componentes de varios portapiezas de transporte.

En una forma de realización preferida del procedimiento, se puede efectuar, en una estación de descarga, una descarga de los conjuntos electrónicos y/o de las piezas de trabajo del portapiezas de producción al portapiezas de transporte una vez que los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo hayan atravesado la estación de producción, en particular antes de retornar el portapiezas de producción de forma automatizada de la estación de carga a la estación de descarga. A la estación de descarga preferentemente pueden llegar portapiezas de producción, en particular a intervalos de igual duración, que se descargan en cada caso. Los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo se pueden descargar de un portapiezas de producción en un portapiezas de transporte o también en varios portapiezas de transporte.

En otra forma de realización preferida, se puede realizar durante el agrupamiento previo al menos una aplicación automatizada de al menos una cubierta de proceso, en particular una colocación de al menos una máscara y/o al menos una lámina, sobre los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo. En el caso de la cubierta de proceso se puede tratar de una máscara o máscara de recubrimiento que se puede colocar de forma automatizada sobre los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo dispuestos en el portapiezas de producción. La aplicación se puede efectuar mediante un dispositivo automatizado o un robot de automatización. Preferentemente, la cubierta de proceso puede moverse o desplazarse entre una posición de estacionamiento, en particular para el almacenamiento intermedio de la cubierta de proceso, y la posición sobre el portapiezas de producción. Por lo demás se aplican las características mencionadas en relación con la instalación.

En una forma de realización preferida del procedimiento, se puede colocar en la estación de carga, en una primera posición de trabajo, una máscara a modo de primera cubierta de proceso de forma automatizada sobre los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo dispuestos en el portapiezas de producción. Además, en una segunda posición de trabajo de la estación de carga, se puede colocar sobre la máscara de forma automatizada una lámina termorresistente a modo de segunda cubierta de proceso, en particular para un proceso de sinterización. Opcionalmente se puede colocar adicionalmente otra lámina compensadora. A continuación, la lámina se puede fijar de forma automatizada, en particular en una tercera posición de trabajo, a la máscara y el portapiezas de producción, preferentemente con un marco de sujeción, en particular un anillo de sujeción. En cuanto a las ventajas y características adicionales, se remite a las explicaciones dadas en relación con la instalación.

En una forma de realización preferida, las posiciones de trabajo pueden estar dispuestas en la estación de descarga en orden inverso y se pueden realizar en orden inverso. En particular, puesto que en la estación de descarga se realizan de forma complementaria los mismos pasos que también se realizaron en la estación de carga, ambos módulos pueden estar configurados preferentemente de forma idéntica pero especular. Igualmente, la estación de carga puede servir al mismo tiempo de estación de descarga, siempre que el portapiezas de producción, una vez que haya atravesado la instalación, sea retornado a la entrada de la instalación junto con los componentes.

En una forma de realización preferida, el retorno del portapiezas de producción se puede efectuar en un nivel dispuesto debajo, encima o adyacente al plano horizontal en el que están dispuestos el portapiezas de producción durante la carga y/o descarga y la estación de producción. El retorno se efectúa preferentemente mediante una unidad elevadora con un transporte bajo nivel, en el que el portapiezas de producción es desplazado verticalmente un nivel hacia arriba o hacia abajo mediante la unidad elevadora y a continuación es transportado hacia la estación de descarga mediante el transporte bajo nivel.

En una forma de realización preferida, el retorno del portapiezas de producción se puede efectuar mediante una primera unidad de transporte, y el portapiezas de transporte puede estar dispuesto en una unidad de transporte adicional que, en particular, se desplaza de forma automatizada, pudiéndose desplazar la primera unidad de transporte y la unidad de transporte adicional independientemente la una de la otra y, en particular, eludiendo la estación de producción. Por eludir la estación de producción se entiende una elusión tal y como se ha explicado ya en relación con la instalación. Por lo demás, se aplican las mismas ventajas que ya se han explicado en relación con la instalación.

En una forma de realización preferida, el portapiezas de transporte puede alojar un conjunto electrónico y/o una pieza de trabajo, y el portapiezas de producción, más de dos, preferentemente más de cinco, en particular siete o más, en especial veinticuatro o más conjuntos electrónicos y/o piezas de trabajo. Así pues, durante la carga y/o descarga, el portapiezas de producción puede permanecer en una posición en la estación de carga hasta que la unidad de transporte haya cargado por completo el portapiezas de producción con los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo.

En un proceso de ensamblaje bajo atmósfera de proceso, p. ej. una sinterización al vacío o una soldadura al vacío o soldadura por difusión bajo atmósfera de proceso, la generación y eliminación necesarias del vacío o de la atmósfera de proceso requieren un tiempo de proceso que provoca un retraso en la producción en cadena. El retraso viene condicionado por la apertura y el cierre de esclusas herméticas al gas, la generación y eliminación de la atmósfera de proceso en la o las cámaras de proceso, así como por los procesos de calentamiento y enfriamiento. Mediante un número elevado de piezas de trabajo acumulables en un portapiezas se sigue pudiendo alcanzar una alta velocidad de paso en el resto de la producción en cadena, y también se puede unir simultáneamente y en paralelo un gran número de piezas de trabajo en un procedimiento de soldadura o de sinterización bajo atmósfera de proceso relativamente largo. Asimismo es posible que el portapiezas de transporte pueda alojar más de un conjunto electrónico y/o más de una pieza de trabajo. De este modo se puede incrementar el tiempo de ciclo en la producción, en particular en una producción en cadena. La unidad de transporte adicional puede presentar una velocidad de transporte de los portapiezas de transporte mayor que la primera unidad de transporte de los portapiezas de producción, en particular si un portapiezas de producción aloja conjuntos de varios portapiezas de transporte.

En una forma de realización preferida, se puede efectuar en la estación de carga la colocación de una lámina a modo de cubierta de proceso sobre el portapiezas de producción con los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo, pudiendo ser la lámina una lámina nueva o bien una lámina usada en un ciclo anterior del procedimiento. Así, se puede reutilizar una lámina usada, lo que permite ahorrar material. Para su reutilización, la lámina se puede conducir de la estación de descarga de vuelta a la estación de carga, en particular se puede transportar de vuelta a la estación de carga junto con el portapiezas de producción y utilizarse allí de nuevo. La lámina también se puede colocar directamente tras su extracción sobre una pila de láminas, pudiéndose retornar la pila de láminas completa a la estación de carga tras alojar un número determinado de láminas. Esto se puede llevar a cabo mediante una unidad de desplazamiento que se mueve entre la estación de carga, la estación de producción y, en particular, la estación de descarga, preferentemente en paralelo a un trayecto de desplazamiento de los portapiezas de producción. Las láminas ya utilizadas preferentemente se pueden limpiar en una unidad de limpieza antes de usarlas la próxima vez.

En una forma de realización preferida, la lámina se puede extraer de una pila de láminas con un trasladador de láminas y colocar sobre los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo, desplazándose la pila de láminas gradualmente hacia arriba en dirección a una parte superior de la pila de láminas de forma que la lámina superior pueda ser alcanzada con el trasladador de láminas. Al trasladador de láminas se aplican por analogía las características y ventajas ya explicadas en relación con la instalación y la unidad trasladadora de láminas de acuerdo con la invención. Preferentemente se comprueba durante la extracción automáticamente que solo se extrae una lámina o un número predeterminado de láminas. Esto se puede efectuar, por ejemplo, visualmente midiendo la transparencia de la lámina extraída o de la pila de láminas extraída y comparándola con unos valores de transparencia de referencia. De forma alternativa o adicional, se puede determinar el grosor de la lámina extraída o de la pila de láminas extraída. De este modo se puede asegurar que se extrae, por una parte, la lámina correcta y, por otra, solo una o el número deseado de láminas. Con una sonda de medición digital de alta precisión, por ejemplo, se puede medir de forma segura y rápida el grosor de cualquier tipo de lámina. Se puede usar independientemente del color y para láminas transparentes u opacas, incluso para láminas onduladas o planas. Así, por ejemplo, se puede determinar una posición de medición en el borde, y se puede determinar la altura de una pila de láminas antes y después de la extracción o el grosor de la lámina en un plano de referencia. Así, por ejemplo, se puede usar una sonda de medición con una precisión de 1 pm, como, por ejemplo, una sonda de medición digital Keyence GT2. El uso de sondas de medición permite presuponer una elevada precisión o elevada repetibilidad. Si el objeto a medir no debe ser arañado bajo ninguna circunstancia, se pueden usar modelos suaves o diferentes puntas de husillo. Es posible obtener una larga vida útil con más de 20 millones de ciclos en uso continuado y un cálculo automático con varias sondas de medición.

En una forma de realización preferida, la pila de láminas puede realizar un recorrido de 5 mm a 15 mm, en particular de 10 mm, hacia arriba cuando se haya extraído un número determinado de láminas, desplazándose la pila de láminas hacia arriba en particular cuando se hayan extraído 5 a 10 láminas. De este modo, el trasladador de láminas puede coger selectivamente una lámina superior de la pila de láminas aun cuando la pila de láminas presente, durante un periodo de tiempo, un número de láminas diferente.

En una forma de realización preferida, se puede efectuar una limpieza automatizada de la lámina mediante una unidad de limpieza antes de colocar la lámina sobre el portapiezas de producción con los conjuntos electrónicos y/o las piezas de trabajo. Preferentemente, cada lámina se puede introducir en la unidad de limpieza antes de colocarla sobre el portapiezas de producción con conjuntos electrónicos y/o piezas de trabajo. La unidad de limpieza se encuentra preferentemente dentro de una sala cerrada, en particular una sala limpia, en la que se lleva a cabo el procedimiento.

En una forma de realización preferida, la lámina se somete a una descarga electrostática en la unidad de limpieza, y a continuación se pueden eliminar los contaminantes por soplado con aire comprimido y/o presión negativa. La unidad de limpieza puede realizar, por ejemplo, una limpieza de superficies sin contacto. De esta forma se pueden eliminar ventajosamente contaminantes de superficies tridimensionales o estructuradas. Por ejemplo, los contaminantes se pueden eliminar mediante una corriente de aire pulsante y muy turbulenta. En particular, se pueden introducir en la lámina cargas tanto positivas como negativas usando aire comprimido y/o presión negativa hasta vacío y/o aire ionizado, en particular en este orden. Esto puede ayudar a evitar ventajosamente la adhesión entre las distintas láminas.

En una forma de realización preferida, pueden estar dispuestas al menos dos o también varias pilas de láminas unas junto a otras, moviéndose una segunda o posterior pila de láminas a una posición de una primera o anterior pila de láminas en cuanto la primera o anterior pila de láminas ya no contenga láminas, de forma que quede garantizado un flujo de proceso sin interrupciones. Las diferentes pilas de láminas también pueden alojar distintas láminas para diferentes piezas de trabajo, lo que permite efectuar una producción en cadena de piezas de trabajo que difieren de un portapiezas a otro. Mientras se extraen láminas de la primera pila de láminas, se puede rellenar la segunda pila de láminas, o a la inversa. Por ejemplo, una pila de láminas puede contener láminas suficientes para una producción o fabricación con el procedimiento durante un periodo de tiempo de 24 horas. Asimismo, se pueden concebir otros periodos de tiempo y/o pilas de láminas dimensionadas de otra manera. También resulta concebible que una pila de láminas contenga un orden predeterminado de láminas diferentes que está sincronizado con un orden de procesamiento programado de, por ejemplo, piezas de trabajo diferentes.

En una forma de realización preferida del procedimiento, se puede registrar visualmente y anotar la alineación de los conjuntos y/o las piezas de trabajo en la posición correcta en, al menos, el portapiezas de producción. Para ello puede estar previsto un dispositivo de inspección que pueda registrar, con al menos una cámara de inspección, la posición y alineación exactas de una pieza de trabajo en el portapiezas de producción y corregirlas en combinación con un robot de automatización. Mediante el dispositivo de inspección se puede corregir un robot de automatización que realiza una inserción o una corrección de la posición de las piezas de trabajo en el portapiezas de producción. En particular, se pueden comprobar y corregir la alineación rotacional y la posición exacta durante el traslado de piezas de trabajo de un portapiezas de transporte a un portapiezas de producción. Pues para la unión de las piezas de trabajo, en particular en la sinterización o la soldadura por difusión, una alineación exacta es esencial y se puede garantizar y anotar mediante el dispositivo de inspección visual. Para ello, pueden estar dispuestas en el portapiezas de producción una o varias marcas de referencia visuales para simplificar el registro por medio del dispositivo de inspección.

Las características y ventajas descritas se aplican a la instalación de acuerdo con la invención, a la unidad trasladadora de láminas de acuerdo con la invención, así como al procedimiento de acuerdo con la invención. Las características se pueden combinar de varias maneras entre sí.

Figuras

De las presentes figuras y descripciones de las figuras se derivan ventajas adicionales. En las figuras se representan ejemplos de realización de la invención. Las figuras, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características combinadas. El experto convenientemente también contemplará las características por separado y las reunirá en otras combinaciones útiles.

Muestran:

Fig. 1una forma de realización de una instalación de acuerdo con la invención con varios módulos para unir conjuntos electrónicos y/o producir piezas de trabajo;

Fig. 2una vista superior de la instalación de la fig. 1;

Fig. 3una forma de realización de un módulo de una instalación de acuerdo con la invención que está configurado como estación de carga;

Fig. 4una vista superior del módulo de la fig. 3 con diferentes posiciones de trabajo representadas y una forma de realización de una unidad de transporte adicional;

Fig. 5un diagrama de los diferentes pasos de trabajo posibles en la estación de carga de la fig. 4;Fig. 6una forma de realización de un módulo de una instalación de acuerdo con la invención que está configurado como estación de descarga;

Fig. 7una vista superior del módulo de la fig. 6 con diferentes posiciones de trabajo representadas y una forma de realización de una unidad de transporte y elevación;

Fig. 8un diagrama de los diferentes pasos de trabajo posibles en la estación de descarga de la fig. 7;

Fig. 9una forma de realización de una unidad trasladadora de láminas de acuerdo con la invención con dos trasladadores de láminas, y en la que se representan dos pilas de láminas;

Fig. 10una vista superior de la unidad trasladadora de láminas de la fig. 9;

Fig. 11un diagrama de los diferentes pasos de trabajo posibles en la unidad trasladadora de láminas de la fig. 10;

Fig. 12una forma de realización de un sistema compensador de altura de una pila de láminas y de un trasladador de láminas;

Fig. 13una vista superior de otra forma de realización de una estación de carga con una unidad trasladadora de láminas y una unidad de inspección visual;

Fig. 14otra forma de realización de una estación de descarga con una unidad de inspección visual;Fig. 15a, buna vista superior de una forma de realización de un portapiezas de producción con marcas de referencia visuales;

Fig. 16una vista en perspectiva de una combinación de un portapiezas de producción con piezas de trabajo, cubierta de proceso y marco de sujeción;

Fig. 17otra forma de realización de una instalación de acuerdo con la invención con varios módulos para unir conjuntos electrónicos y/o producir piezas de trabajo;

Fig. 18una vista anterior de la instalación de la fig. 17;

Fig. 19otra forma de realización de un módulo de una instalación de acuerdo con la invención que está configurado como estación de carga;

Fig. 20una vista superior del módulo de la fig. 19 con diferentes posiciones de trabajo representadas;

Fig. 21otra forma de realización de un módulo de una instalación de acuerdo con la invención que está configurado como estación de descarga;

Fig. 22una vista superior del módulo de la fig. 21 con diferentes posiciones de trabajo representadas;

Fig. 23una estación de carga de otra forma de realización para un procesamiento de sinterización;Fig. 24una estación de descarga de otra forma de realización para un procesamiento de sinterización. En las figuras, los componentes idénticos o similares están numerados con los mismos signos.

Lafig. 1muestra una forma de realización de una instalación 10 de acuerdo con la invención para unir conjuntos electrónicos 12 y/o piezas de trabajo 14. La instalación 10 presenta varios módulos 16. Una instalación 10 de este tipo puede constituir, por ejemplo, una instalación de sinterización o de soldadura 10a. En este contexto, por sinterización se puede entender tanto la fabricación o modificación de materiales a alta presión y temperatura como la unión de varios elementos en forma de un proceso de ensamblaje, tal y como ya se ha mencionado. Mediante una instalación 10 de este tipo se pueden establecer, por ejemplo, uniones sinterizadas o soldadas termorresistentes. En esta forma de realización, la instalación 10 muestra cinco módulos 16. El primer módulo 16 está configurado como estación de carga 18. A esta le sigue una estación de producción 21 con, por ejemplo, un módulo de precalentamiento, un módulo de sinterización y un módulo de enfriamiento. El módulo 16 en el extremo derecho de la instalación 10 está configurado como estación de descarga 20. Para la configuración de una sala limpia, en particular una sala limpia ISO 5, la instalación preferentemente está configurada como cámara cerrada y/o hermética al gas. Por tanto, los módulos 16 preferentemente están conectados entre sí pero protegidos de influencias externas por un armazón común.

Lafig. 2muestra una vista superior de la instalación 10 de la fig. 1. Se pueden apreciar las cámaras individuales de los módulos 16. La instalación 10 en conjunto presenta una forma alargada, de manera que un portapiezas de producción 22 con conjuntos electrónicos 12 y/o piezas de trabajo 14 puede atravesar la instalación 10 en una dirección, en particular en línea recta o por un trayecto de desplazamiento rectilíneo. Los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14 se pueden introducir en la instalación 10, por ejemplo, por el lado de la misma que se muestra a la izquierda en la figura. A continuación, los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14 se pueden volver a extraer de la instalación 10 por el lado que se muestra a la derecha en la figura.

Lafig. 3muestra un módulo 16 de una instalación 10 de acuerdo con la invención que está configurado como estación de carga 18. El armazón de la estación de carga 18 se representa abierto por la parte anterior. De esta forma se pueden apreciar las posiciones de trabajo 26 individuales de la estación de carga 18. Estas están dispuestas dentro de la estación de carga 18 en un nivel superior o medio E1. Debajo de este nivel E1 se aprecia una unidad de transporte bajo nivel 60 de una unidad de transporte 24 que está dispuesta en el nivel E2. Con ella se pueden retornar los portapiezas de producción 22. Esto significa que los portapiezas de producción 22 atraviesan las posiciones de trabajo 26 en una dirección opuesta a la dirección de transporte de la unidad de transporte 24. En esta ilustración se puede apreciar, en el nivel E1, una unidad elevadora 25 de la unidad de transporte 24. Esta está conectada con la unidad de transporte bajo nivel 60. Para transportar los portapiezas de producción 22 del nivel inferior E2, en el que está dispuesta la unidad de transporte bajo nivel 60, al nivel superior E1, en el que están dispuestas las posiciones de trabajo 26, se puede usar la unidad elevadora 25. La unidad elevadora 25 puede transportar los portapiezas de producción 22 en una carrera del nivel E1 al nivel E2, o a la inversa. En esta forma de realización, la unidad elevadora 25 está dispuesta en la posición de trabajo 26c. Por consiguiente, los portapiezas de producción 22 se pueden guiar a esta posición de trabajo 26c. En una forma de realización diferente, el portapiezas de producción 22 puede ser retornado a cualquier posición de trabajo 26a-26d mediante la unidad elevadora 25. Así pues, se obtiene un circuito de transporte cerrado de los portapiezas de producción 22 por la estación de producción 21.

En lafig. 4se representa una vista superior de la estación de carga 18 de la fig. 3 con diferentes posiciones de trabajo 26 representadas y con una forma de realización de una segunda unidad de transporte 42. Se muestra una vista superior del nivel superior E1. De las figs. 3 y 4 se desprende que las posiciones de trabajo 26a-26d están dispuestas en este nivel superior E1.

En la posición de trabajo 26a se realiza la colocación de los conjuntos electrónicos 12 y/o de las piezas de trabajo 14 en un portapiezas de producción 22 desde un portapiezas de transporte 44. Esto se puede denominar también agrupamiento previo en relación con el procedimiento 100. Los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14 pueden ser trasladadas del portapiezas de transporte 44, que se encuentra en una segunda unidad de transporte 42, al portapiezas de producción 22 con un robot de automatización 46, en particular un brazo robótico 47. La segunda unidad de transporte 42 puede hallarse dentro de la instalación 10, pero puede moverse independientemente de las posiciones de trabajo 26 y, en particular, independientemente de la estación de carga 18. De este modo, la segunda unidad de transporte 42 puede, por ejemplo, trasladarse de forma automatizada de la estación de carga 18 a una estación de descarga 20 (no representada en esta figura) para volver a recoger allí los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14. La segunda unidad de transporte 42 puede alojar uno o varios conjuntos electrónicos 12 y/o piezas de trabajo 14. La segunda unidad de transporte 42 comprende una unidad elevadora 61 por medio de la cual se puede bajar un portapiezas de transporte 44 vaciado de un primer nivel de transporte E1 a un segundo nivel de transporte E2. Aquí, los portapiezas de transporte 44 vacíos se pueden desplazar por la instalación 10 hasta la estación de descarga 20, eludiendo los módulos 16 de la instalación herméticos a la atmósfera, para allí volver a recoger piezas de trabajo 14 de los portapiezas de producción 22. Para ello, la estación de descarga 20 puede presentar otra unidad elevadora 61 para subir los portapiezas de transporte del nivel E2 al nivel E1.

En la posición de trabajo 26a también se efectúa la colocación de una cubierta de proceso 62, en particular la colocación de una máscara 28. La cubierta de proceso 62 puede presentar orificios, de forma que se puedan establecer uniones sinterizadas o uniones soldadas en posiciones selectivas de los orificios. La cubierta de proceso 62 puede encontrarse primero en una posición de estacionamiento 29. Desde esta posición de estacionamiento 29, que está dispuesta junto a la posición de trabajo 26a, la cubierta de proceso 62 se puede mover de forma automatizada al portapiezas de producción 22 con los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14. Esto se puede efectuar, por ejemplo, mediante una especie de riel y una garra o marco que se controlan de forma automatizada. La colocación de la cubierta de proceso 62 se puede efectuar igualmente mediante un robot de automatización 46. En este caso puede tratarse del mismo robot de automatización 46 que se utiliza también para la colocación de los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14. También se puede usar un segundo robot de automatización 47 independiente (no representado). Una vez realizados estos pasos, el portapiezas de producción 22, con los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14 así como con la cubierta de proceso 62, se mueve de forma automatizada a la siguiente posición de trabajo 26b. Esto se puede efectuar mediante una unidad de desplazamiento, por ejemplo una especie de cadena de producción.

En esta forma de realización, se efectúa en la posición de trabajo 26b la colocación de una lámina 30 sobre el portapiezas de producción 22 que ya está parcialmente agrupado. La lámina 30 puede hallarse igualmente junto a la posición de trabajo 26b en una especie de posición de estacionamiento antes de ser desplazada a la posición de trabajo 26b. Esto se puede efectuar igualmente mediante un riel con una garra u otro tipo de dispositivo de aplicación. A continuación, el portapiezas de producción 22 agrupado previamente con la lámina 30 se mueve de forma automatizada a la siguiente posición de trabajo 26c.

En la posición de trabajo 26c, la lámina 30 se fija sobre el portapiezas de producción 22 mediante un anillo de sujeción 52. Esto se efectúa igualmente de forma automatizada, por ejemplo mediante un dispositivo accionador controlado por ordenador o mediante otro robot de automatización 46. En la posición de trabajo 26c se puede apreciar además una unidad elevadora 25 de la unidad de transporte 24. La unidad elevadora 25 puede retornar los portapiezas de producción 22, con la lámina 30 aplicada y con la cubierta de proceso 62, desde otro módulo 16, por ejemplo la estación de descarga 20, a la posición de trabajo 26c de la estación de carga 18. También es concebible que el portapiezas de producción 22 sea retornado a otra posición de trabajo 26 mediante una unidad de transporte 24 (no representado).

La posición de trabajo 26d hace las veces de posición comodín. En ella se podría realizar otro paso de trabajo que fuera necesario antes de desplazar el portapiezas de producción 22 agrupado previamente de forma automatizada a otro módulo 16, en particular a la estación de producción 21.

Mediante la unidad elevadora 25 y una unidad de transporte bajo nivel 60 (no visible en esta vista superior), el portapiezas de producción 22 se puede desplazar a un nivel E2 inferior al nivel representado en la fig. 4 y retornar a al menos una de las posiciones de trabajo 26a-26d.

Lafig. 5muestra una forma de realización de una sucesión posible de los diferentes pasos de trabajo 1 a 13 de un procedimiento 100 en la estación de carga 18 de la fig. 4. En el paso 1, se coge en primer lugar el portapiezas de producción 22 de la unidad de transporte bajo nivel 60 de la estación de descarga 20 mediante una unidad elevadora 25. En el portapiezas de producción 22 pueden estar dispuestos durante el retorno una cubierta de proceso 62 y un anillo de sujeción 52. Por tanto, en el paso 1, el portapiezas de producción 22 se puede guiar primero a la posición de trabajo 26c. La realización de todos los pasos de trabajo del paso 1 puede consumir, por ejemplo, un tiempo de 19 segundos. En el paso 2 se puede extraer finalmente el anillo de sujeción 52 en la posición de trabajo 26c. Esto puede tardar, por ejemplo, 4 segundos. En el paso 3 se puede efectuar un transporte del portapiezas de producción 22 desde la posición de trabajo 26c a la posición de trabajo 26a en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 15 segundos. Finalmente, en el paso 4, la cubierta de proceso 62 se puede coger de forma automatizada y depositar lateralmente en una posición de estacionamiento 29. Esto puede tardar, por ejemplo, 4 segundos. En el paso 5, los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14 se pueden depositar en el portapiezas de producción 22 con un robot de automatización 46. Se pueden mover, por ejemplo, 7 conjuntos electrónicos 12 y/o piezas de trabajo 14 cada 5 segundos. Por tanto, la realización de los pasos de trabajo del paso 5 puede tardar, por ejemplo, 35 segundos. En el paso 6 se puede desplazar la segunda unidad de transporte 42 de forma automatizada a una estación de descarga 20. Esto se puede realizar también, por ejemplo, bajo nivel, en particular en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 100 segundos. En el paso 7, la cubierta de proceso 62 se puede volver a depositar sobre el portapiezas de producción 22 en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 4 segundos. En el paso 8, el portapiezas de producción 22 se puede desplazar desde la posición de trabajo 26a a la posición de trabajo 26b en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 7 segundos. En el paso 9 se puede colocar una lámina 30, en particular una lámina termorresistente, sobre el portapiezas de producción 22 en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 4 segundos. En el paso 10, el portapiezas de producción 22 se puede mover desde la posición de trabajo 26b a la posición de trabajo 26c, en particular en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 7 segundos. En el paso 11, el anillo de sujeción 52 se puede volver a depositar sobre el portapiezas de producción 22, en particular en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 4 segundos. En el paso 12, el portapiezas de producción 22 se puede mover desde la posición de trabajo 26c a la posición de trabajo 26d, en particular en un periodo de tiempo de, por ejemplo, 7 segundos. La posición de trabajo 26d puede constituir una posición comodín. En el paso 13, el portapiezas de producción 22 finalmente se puede transportar desde la posición de trabajo 26d a otro módulo 16, por ejemplo un módulo de precalentamiento de la estación de producción 21. Esto se puede realizar en un marco temporal de, por ejemplo, 10 segundos. Por tanto, los pasos 1-13 pueden realizarse en total en un espacio de tiempo de, por ejemplo, 80-120 segundos, en particular en un espacio de tiempo de 100-110 segundos. Evidentemente, la realización también puede efectuarse en un espacio de tiempo diferente, pudiendo ser el espacio de tiempo bastante más largo o también bastante más corto. Preferentemente, el tiempo necesario para la realización de los pasos 6 y 13 no se suma al espacio de tiempo, puesto que estos pasos pueden llevarse a cabo en paralelo a la realización de los pasos 1-5 y 7-12.

Lafig. 6muestra un módulo 16 de una instalación 10 de acuerdo con la invención que está configurado como estación de descarga 20. Las posiciones de trabajo 26 de la estación de descarga 20 están dispuestas en orden inverso con respecto a las posiciones de trabajo 26a-26d de la estación de carga 18 de la fig. 3. Se representa también el nivel superior E1, en el que están dispuestas las posiciones de trabajo 26a-26d, así como el nivel inferior E2, que sirve para retornar el portapiezas de producción 22, en particular con la ayuda de una unidad de transporte bajo nivel 60. Funcionalmente, la estación de descarga 20 puede trabajar de forma complementaria a la estación de carga 18.

En lafig. 7se representa una vista superior del módulo 16 de la fig. 6 con diferentes posiciones de trabajo 26 representadas en el nivel superior E1 y una forma de realización de una segunda unidad de transporte 42. Las posiciones de trabajo 26a-26d están dispuestas de forma especular, es decir, funcionalmente complementaria a las posiciones de trabajo 26a-26d de la estación de carga 18. Por consiguiente, los pasos de trabajo realizados sucesivamente en la estación de carga 18 se pueden realizar en orden inverso en la estación de descarga 20. Mediante otra unidad elevadora 61, los portapiezas de transporte vacíos, transportados de la estación de carga 18 a la estación de descarga 20, se suben del nivel E2 al nivel E1, en el cual se trasladan piezas de trabajo 14 procesadas de un portapiezas de producción 22 mediante el robot de automatización 62.

Lafig. 8muestra una sucesión posible de diferentes pasos de trabajo de una forma de realización de un procedimiento 100 de acuerdo con la invención que se realiza en la estación de descarga 20 de la fig. 7 con los pasos 1 a 16. En el paso 1, el portapiezas de producción 22 puede pasar de la estación de producción 21, en particular de un módulo 16 configurado como módulo de enfriamiento, a la estación de descarga 20. Esto se puede efectuar de forma automatizada y realizar, por ejemplo, en un espacio de tiempo de 10 segundos. El portapiezas de producción 22 se halla entonces en la posición de trabajo 26d, que puede estar configurada como estación comodín. En el paso 2, el portapiezas de producción 22 se puede transportar de la posición de trabajo 26d a la posición de trabajo 26c, por ejemplo en un espacio de tiempo de 7 segundos. En el paso 3 se puede extraer el anillo de sujeción 52 de forma automatizada. Por ejemplo, el anillo de sujeción 52 se puede levantar, lo que requiere un espacio de tiempo de, en particular, 4 segundos. En el paso 4, el portapiezas de producción 22 se puede desplazar de la posición de trabajo 26c a la posición de trabajo 26b, por ejemplo en un espacio de tiempo de 7 segundos. En el paso 5 se puede coger la cubierta de proceso 62 situada sobre el portapiezas de producción 22, por ejemplo mediante una unidad de sujeción, en particular en un espacio de tiempo de 3 segundos. A continuación o en paralelo, en el paso 6 se puede coger y quitar la lámina 30, en particular la lámina de PDFE, en particular en un espacio de tiempo de 4 segundos. Esto se puede efectuar, por ejemplo, mediante un trasladador de láminas 34. Finalmente, en el paso 7, se puede soltar la cubierta de proceso 62, lo que requiere, en particular, un espacio de tiempo de 3 segundos. En el paso 8, el portapiezas de producción 22 se puede desplazar de la posición de trabajo 26b a la posición de trabajo 26a, en particular de forma automatizada y en un espacio de tiempo de 7 segundos. Finalmente, en el paso 9, la cubierta de proceso 62 se puede coger y depositar lateralmente en una posición de estacionamiento 29, en particular en un espacio de tiempo de 4 segundos. En el paso 10, los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14 se pueden trasladar del portapiezas de producción 22 a un portapiezas de transporte 44 con un robot de automatización 46. Se pueden mover, por ejemplo, siete conjuntos electrónicos 12 y/o piezas de trabajo 14 cada 5 segundos, en particular en un espacio de tiempo de 35 segundos. Finalmente, en el paso 11, la cubierta de proceso 62 se puede volver a depositar sobre el portapiezas de producción 22. Esto se puede realizar también en la posición de trabajo 26a y, por ejemplo, en un espacio de tiempo de 4 segundos. En el paso 12, el portapiezas de producción 22 se puede transportar de la posición de trabajo 26a a la posición de trabajo 26c. Esto se puede realizar preferentemente de forma automatizada y en un espacio de tiempo de, por ejemplo, 14 segundos. En esta posición de trabajo 26c, el anillo de sujeción 52 se puede volver a depositar, en el paso 13, sobre el portapiezas de producción 22, en particular en un espacio de tiempo de 4 segundos. A continuación, en el paso 14, el portapiezas de producción 22 se puede transportar de la posición de trabajo 26c a la posición de trabajo 26d, en particular en un espacio de tiempo de 7 segundos. A continuación, en el paso 15, el portapiezas de producción 22 se puede depositar en la unidad de transporte 24, en particular se puede depositar en la unidad de transporte bajo nivel 60 mediante la unidad elevadora 25. Esto puede requerir un espacio de tiempo de, por ejemplo, 19 segundos. Finalmente, en el paso 16, el portapiezas de producción 22 se puede retornar a la estación de carga 18 mediante la unidad de transporte bajo nivel 60. El portapiezas de producción 22 se puede retornar a la posición de trabajo 26c de la estación de carga 18, en la que primero se puede extraer el anillo de sujeción 52. El procedimiento 100 posterior, en particular con los pasos 1-13, se ha ilustrado ya mediante la fig. 5.

En lafig. 9se representa una forma de realización de una unidad trasladadora de láminas 32 de acuerdo con la invención con dos trasladadores de láminas 34, en la que se representan también dos pilas de láminas 36. Mediante un trasladador de láminas 34 se puede extraer cada vez la lámina 30 superior de la parte superior 54 de una pila de láminas 36. La parte superior 54 hace las veces de superficie de extracción 56. Las pilas de láminas 36 están configuradas cada una como almacén de láminas 38.

Si el primer almacén de láminas 38 (representado a la izquierda) está vacío, se puede desplazar un segundo almacén de láminas 38 a la posición del primer almacén de láminas 38. El segundo almacén de láminas 38 puede alojar tipos de láminas iguales o también diferentes. De esta forma se puede garantizar un proceso continuo. Mientras se extraen láminas 30 del segundo almacén de láminas 38, se puede rellenar el primer almacén de láminas 38. La unidad trasladadora de láminas 32, en particular con los trasladadores de láminas 34 y los almacenes de láminas 38, se puede reequipar, por ejemplo, en cualquier instalación existente. La deposición y/o extracción de las láminas 30 en la posición de trabajo 26b de la estación de carga 18 y/o la estación de descarga 20 de la instalación 10 de acuerdo con la invención también se puede efectuar mediante una unidad trasladadora de láminas 32 de este tipo.

En la fig. 9 se representa igualmente una unidad de limpieza 48. Primero se extrae una lámina 30 del primer almacén de láminas 38 mediante el primer trasladador de láminas 34a y se coloca en la unidad de limpieza 48. Después de limpiar la lámina 30, la lámina 30 se extrae de la unidad de limpieza 48 con el segundo trasladador de láminas 34b y se coloca sobre un portapiezas de producción 22. La unidad de limpieza 48 puede comprender una unidad de limpieza lineal 64, o puede ser un sistema de limpieza de superficies que funciona sin contacto. En una instalación 10 de acuerdo con la invención o un procedimiento 100 de acuerdo con la invención, una unidad de limpieza 48 permite trasferir una lámina 30, en particular a la posición de trabajo 26c de la estación de carga 18 de las figs. 3 y 4.

La pila de láminas 36 se puede desplazar verticalmente hacia arriba mediante una unidad de elevación de láminas 40. De este modo, la lámina 30 superior de la pila de láminas 36 puede encontrarse esencialmente en la misma posición en cualquier situación. Con ello queda garantizado que el trasladador de láminas 34a puede extraer de forma segura la lámina 30 superior de la pila de láminas 36 independientemente del número de láminas 30 contenidas en la pila de láminas 36. El trasladador de láminas 34 puede comprender asimismo un sistema compensador de altura 50 por medio del cual se pueden compensar desviaciones de la posición de la lámina 30 superior en la pila de láminas 36. El trasladador de láminas 34 puede estar configurado, por ejemplo, con una garra, pudiéndose efectuar la recogida de la lámina 30 por vía neumática y/o mediante vacío, en particular mediante una ventosa de vacío. De este modo se puede efectuar de manera especialmente ventajosa la colocación y limpieza de la lámina 30 de forma automatizada, en particular totalmente automatizada. No es necesario intervenir manualmente para colocar o retirar la lámina 30, lo que permite configurar de manera especialmente ventajosa una sala limpia, en particular una sala limpia ISO 5.

Lafig. 10muestra una vista superior de la unidad trasladadora de láminas 32 de la fig. 9. Los componentes idénticos se designan con los mismos signos de referencia, por lo que no es necesario describirlos con más detalle. En esta vista se puede apreciar ventajosamente que las dos pilas de láminas 36 se hallan junto a la unidad de limpieza 48. En la parte superior de la figura, es decir, junto a la unidad de limpieza 48, se puede colocar, con la ayuda del trasladador de láminas 34b, una lámina 30 sobre un portapiezas de producción 22 con conjuntos electrónicos 12 y/o piezas de trabajo 14 (no representados en esta figura). Por consiguiente, un portapiezas de producción 22 podría estar situado junto a la unidad de limpieza 48, en la parte superior del dibujo, si esta estuviera dispuesta en una estación de carga 18. Para asegurarse de que se ha extraído solo una lámina y la lámina correcta, se puede comprobar y determinar, en la Pos. 3, el grosor de la lámina extraída mediante un sistema de medición de grosor mecánico, p. ej. una sonda de medición digital de alta precisión. Se puede determinar si se ha extraído una, varias o ninguna lámina, independientemente del tipo de lámina. La sonda de láminas puede determinar el grosor de la lámina en un margen para dejar intactas las zonas relevantes para el proceso, p. ej. durante la sinterización.

Lafig. 11muestra una sucesión posible de diferentes pasos de trabajo 1 a 13 de la unidad trasladadora de láminas 32 de la fig. 10. En el paso 1 se pueden extraer láminas 30 individuales de una pila de láminas 36 en la posición 1 y colocarlas sobre un soporte de láminas 66 en la posición 2. En el paso 2, el soporte de láminas 66 con una lámina 30 puede trasladarse de la posición 2 a la posición 3 a través de la unidad de limpieza 48. Finalmente, en el paso 3, la lámina 30 se puede colocar sobre un portapiezas de producción 22 (no representado) que se halla en la posición 4. En el paso 4, el soporte de láminas 66, ahora sin lámina 30, se puede volver a desplazar de la posición 3 a la posición 2. En un quinto paso se pueden repetir los pasos 1-4. En el paso 6 se puede elevar la pila de láminas 36 que se halla en la posición 1. Esto se puede efectuar con una unidad de elevación de láminas 40. Por ejemplo, cuando se hayan gastado 10 láminas 30, o también cuando la posición de la lámina 30 superior haya descendido, por ejemplo, 10 mm, la unidad de elevación de láminas 40 puede desplazar toda la pila de láminas 36 los correspondientes 10 mm hacia arriba. Cualquier otra diferencia de altura se puede compensar directamente en el trasladador de láminas 34 mediante un sistema compensador de altura 50, por ejemplo mediante un portador de ventosa de vacío. En el paso 7 se puede rellenar o llenar la pila de láminas 36 que se halla en la posición 6. La pila de láminas 36 está configurada preferentemente como almacén de láminas 38. El relleno se puede efectuar, en particular, durante el funcionamiento de la unidad trasladadora de láminas 32 o de la instalación 10. En el paso 8, el almacén de láminas 38 vacío, situado en la posición 1, se puede desplazar a la posición 5. En el paso 9, el almacén de láminas 38, ahora relleno, situado en la posición 6, se puede desplazar a la posición 1. Finalmente, en el paso 10, el otro almacén de láminas 38, situado ahora en la posición 5, se puede rellenar durante el funcionamiento. En el paso 11, un nuevo almacén de láminas 38 vacío, situado en la posición 1, se puede desplazar a la posición 6. En el paso 12, el almacén de láminas 38, ahora relleno, se puede desplazar de la posición 5 a la posición 1. En un paso 13 se pueden repetir los pasos 5-12. Los pasos 1-13 indicados pueden formar parte del procedimiento 100 de acuerdo con la invención.

En lafig. 12se muestra una ilustración del sistema compensador de altura 50 de la pila de láminas 36 y el trasladador de láminas 34. Mediante el intervalo de tolerancia del trasladador de láminas 34 y la elevación de la pila de láminas 36 se puede garantizar que el trasladador de láminas 34 coja cada vez solo la lámina 30 superior en la superficie de extracción 56 de la pila de láminas 36. En esta ilustración se puede apreciar el sistema compensador de altura 50 en forma de portador de ventosa de vacío. Los portadores de ventosa de vacío pueden compensar, por ejemplo, una compensación elástica de 10-30 mm, en particular de 20 mm.

Evidentemente, las formas de realización representadas de la instalación 10, de la unidad trasladadora de láminas 32 y del procedimiento 100 se pueden combinar unas con otras, pudiéndose combinar, por ejemplo, diferentes configuraciones de la unidad trasladadora de láminas 32 con diferentes configuraciones de la instalación 10 o también del procedimiento 100.

Lafig. 13muestra otra forma de realización de la estación de carga 18 representada en la fig. 4, en la que está integrada una unidad trasladadora de láminas 32 como la que se representa en la fig. 10. Para evitar redundancias se remite a las descripciones de la fig. 4 y la fig. 10 en lo referente a los mismos signos de referencia.

En la estación de carga de la fig. 13 se usan portapiezas de producción 22 rectangulares con una capacidad para doce piezas de trabajo 14 sobre los que se puede colocar una máscara de recubrimiento 28 en la posición de trabajo 26a y una lámina de recubrimiento 30 en la posición de trabajo 26b.

A la entrada de la estación de carga 18 está dispuesto un almacén apilador 68 de portapiezas de producción 22, del que se pueden extraer portapiezas de producción 22 vacíos, al menos durante la alimentación inicial de la instalación 10, y en el que estos se pueden volver a almacenar al finalizar la producción. Un robot de automatización 46 traslada piezas de trabajo 14 de un portapiezas de transporte 44 a un portapiezas de producción 22 mediante un brazo de agarre 47, de forma que se pueden reunir piezas de trabajo de doce portapiezas de transporte 44 en un portapiezas de producción 22. En este sentido, la instalación puede funcionar a un ritmo doce veces menor que el resto de la cadena de producción.

Encima de la unidad elevadora 61 está dispuesta una cámara de inspección 7a que registra una posición de giro y un posicionamiento X/Y de la pieza de trabajo 14 sobre el portapiezas de transporte 44. Con esta información, el brazo giratorio 47 del robot de automatización 46 puede recoger la pieza de trabajo 14 y depositarla en el portapiezas de producción 22 en una posición de giro y alineación X/Y exactas. Para ello, encima de la posición de trabajo 26a y sobre el portapiezas de producción 22 que se encuentra en esa posición está alineada otra cámara de inspección 26b que controla la posición de deposición exacta del robot de automatización 46 y garantiza una alineación correcta de las piezas de trabajo 14 en el portapiezas de producción 22.

Lafig. 14representa la correspondiente estación de descarga 20 complementaria a la estación de carga 18 de la fig.

13. Esta también se asemeja, como otra forma de realización 20, a la estación de descarga 20 descrita en la fig. 7, de forma que se hace referencia correspondiente a la descripción de la misma. Mediante una cámara de inspección 70c situada encima de la posición de trabajo 26a y otra cámara de inspección 70d situada encima de la unidad elevadora 61, un dispositivo de inspección visual registra la posición de giro y la alineación X/Y de las piezas de trabajo 14 en el portapiezas de producción 22 y permite trasladar las piezas de trabajo a un portapiezas de transporte 44 en la posición de giro y alineación exactas.

En lafig. 15ase muestra una vista superior de una forma de realización de un inserto de un portapiezas de producción 22 con marcas de referencia visuales 72 para un dispositivo de inspección visual. El inserto del portapiezas de producción 22 puede alojar siete piezas de trabajo 14 en una disposición de matriz. Están previstos elementos de fijación 76, por ejemplo escotaduras o pernos, para la fijación en un marco en forma de bandeja del portapiezas de producción 22. En el margen exterior del inserto están previstos unos segmentos marginales de enganche mecánico 74 para la inserción correcta por enganche mecánico en el marco del portapiezas de producción 22.

El portapiezas de producción 22 presenta dos marcas de referencia visuales 72 que son registradas mediante el dispositivo de inspección visual y permiten alinear el portapiezas de producción incluso en condiciones de luz complicadas o en caso de que la resolución de una cámara de inspección 70 sea baja. En lafig. 15bse representa una marca de referencia visual 72 en detalle. Consta de una secuencia de contornos concéntricos, en este caso anillos concéntricos. Su distancia y anchura definidas permiten realizar una identificación exacta del posicionamiento X/Y, y la posición relativa de dos marcas de referencia 72 en el portapiezas de producción 22 permite determinar la posición de giro del portapiezas de producción 22.

Por último, lafig. 16muestra una vista en perspectiva de una combinación de un chasis y el inserto representado en la fig. 15a del portapiezas de producción 22 con las piezas de trabajo alojadas. Para un procedimiento de sinterización al vacío, estas se cubren con una cubierta de proceso 62 en forma de una máscara 28 que está unida al portapiezas de producción 22 mediante un anillo de sujeción 52. A continuación se puede colocar una lámina 30 a modo de cubierta que, dado el caso, se puede fijar igualmente mediante el anillo de sujeción 52. La lámina 30 impide, por ejemplo durante la sinterización, la adhesión de una almohadilla de sinterización elástica a una superficie de las piezas de trabajo.

Lafig. 17muestra otra forma de realización de una instalación 10 de acuerdo con la invención con varios módulos para unir conjuntos electrónicos 12 y/o producir piezas de trabajo 14. La instalación 10 presenta varios módulos 16. Una instalación 10 de este tipo puede constituir, por ejemplo, una instalación de soldadura 10a. Mediante una instalación 10 de este tipo se pueden producir, por ejemplo, uniones soldadas termorresistentes. En esta forma de realización, la instalación 10 muestra tres módulos 16. El primer módulo 16 está configurado como estación de carga 18. A esta le sigue con una estación de producción 21. El módulo 16 en el extremo derecho de la instalación 10 está configurado como estación de descarga 20. Para la configuración de una sala limpia, en particular una sala limpia ISO 5, la instalación preferentemente está configurada como cámara cerrada y/o hermética al gas. Por tanto, los módulos 16 preferentemente están conectados entre sí pero protegidos de influencias externas por un armazón común. A diferencia de la forma de realización según la fig. 1, los módulos 16 no están conectados directamente entre sí, sino a través de varias unidades de transporte 24. En los diferentes niveles E1, E2 están formadas unas conexiones, configuradas preferentemente como cámaras cerradas y/o unidades herméticas al gas, por las que transitan las unidades de transporte 24. Una de las unidades de transporte 24 puede constituir, por ejemplo, una unidad de transporte bajo nivel 60.

LaFig. 18muestra una vista anterior de la instalación de la fig. 17. Se pueden observar las distintas zonas de conexión entre los módulos 16 por las que transitan las unidades de transporte 24. A diferencia de la forma de realización según las figs. 1 y 2, la forma de realización según las figs. 17 y 18 puede estar configurada especialmente como instalación de soldadura. La diferencia con respecto a una instalación según las figs. 1 y 2 reside en que en una instalación de soldadura se puede prescindir de la posición de trabajo que está configurada como unidad trasladadora de láminas 32 para la colocación de láminas. En cuanto a las demás realizaciones, la forma de realización según las figs. 17 y 18 puede coincidir con la de las figs. 1 y 2.

Lafig. 19muestra otra forma de realización de un módulo 16 de una instalación 10 de acuerdo con la invención que está configurado como estación de carga 18. La estación de carga 18 se representa sin armazón, quedando visible el interior. En esta ilustración se puede apreciar, en el nivel E1, una unidad elevadora 25 de la unidad de transporte 24. Esta está conectada con la unidad de transporte bajo nivel 60 que está dispuesta debajo del nivel E1 en el nivel E2. Para transportar los portapiezas de producción 22 del nivel inferior E2, en el que está dispuesta la unidad de transporte bajo nivel 60, al nivel superior E1, en el que están dispuestas las posiciones de trabajo 26, se puede usar la unidad elevadora 25. La unidad elevadora 25 puede transportar los portapiezas de producción 22 en una carrera del nivel E1 al nivel E2, o a la inversa. Este proceso ya se ha descrito detalladamente en relación con la fig. 3. A diferencia de la forma de realización según la fig. 3, la forma de realización según la fig. 19 muestra una estación de carga 18 para una instalación de soldadura según las figs. 17 y 18. En una forma de realización de este tipo se puede prescindir de la unidad trasladadora de láminas.

LaFig. 20muestra una vista superior del módulo 16 de la fig. 19 con diferentes posiciones de trabajo representadas. En la posición de trabajo 26a se realiza la colocación de los conjuntos electrónicos 12 y/o de las piezas de trabajo 14 en un portapiezas de producción 22. Esto se puede denominar también agrupamiento previo en relación con el procedimiento 100. Los conjuntos electrónicos 12 y/o las piezas de trabajo 14 pueden ser trasladadas al portapiezas de producción 22 con un robot de automatización 46, en particular un brazo robótico 47. Esto se puede efectuar también por montaje en techo. A diferencia de la forma de realización según la fig. 4, la forma de realización según la fig. 20 no muestra ninguna posición de trabajo 26b para colocar una lámina. La forma de realización según la fig.

20 muestra, en particular, una instalación de soldadura. A continuación de la posición de trabajo 26a puede estar dispuesta otra estación de producción 21, por ejemplo en forma de una cinta transportadora que sirve de comodín o estación comodín. En la parte superior del dibujo está dispuesta una segunda unidad de transporte 42 que presenta una unidad elevadora 61. En esta segunda unidad de transporte 42 está dispuesta una unidad de transporte bajo nivel 60 sobre la cual están dispuestos los portapiezas de transporte 44. En las demás formas de realización, la ilustración puede presentar características como las de la forma de realización según la fig. 4, a excepción de la unidad trasladadora de láminas 32.

Lafig. 21muestra otra forma de realización de un módulo 16 de una instalación 10 de acuerdo con la invención que está configurado como estación de descarga 20. La estación de descarga 20 se representa sin armazón, quedando visible el interior. En esta ilustración se puede apreciar, en el nivel E1, una unidad elevadora 25 de la unidad de transporte 24. Esta está conectada con la unidad de transporte bajo nivel 60 que está dispuesta debajo del nivel E1 en el nivel E2.

LaFig. 22muestra una vista superior del módulo 16 de la fig. 21 con la posición de trabajo 26a representada. Delante de la posición de trabajo 26 está dispuesta otra estación de producción 21, que puede estar configurada, por ejemplo, como estación de refrigeración. Con el brazo robótico 47, las piezas de trabajo 14 se pueden transportar de la posición de trabajo 26a a la segunda unidad de transporte 42. La segunda unidad de transporte 42 comprende una unidad elevadora 61 para transportar los portapiezas de transporte 44. Asimismo está comprendido un almacén 78 que puede alojar los portapiezas de transporte 44 vacíos.

Lasfigs. 23y24muestran otras dos formas de realización de una estación de carga 18 y una estación de descarga 20 como módulo acoplado 16 de una instalación 10. En cuanto a su funcionamiento y estructura se corresponden básicamente con las estaciones de carga y descarga 18, 20 explicadas en detalle en las figs. 13 y 14.

Cuando se usa una lámina 30 superior individual para una unión sinterizada, un orden posible de los trabajos que se realizan en la estación de carga 18 de la fig. 23 es como sigue:

- En primer lugar, se puede elevar, con una unidad elevadora 25, un portapiezas de producción 22 desde una unidad de transporte bajo nivel 60 a un nivel de trabajo en la posición 26c;

- Después, mediante el brazo robótico 47 del robot de automatización 46, se traslada una pluralidad de piezas de trabajo 14, p. ej. 10 a 14, en particular 12 DCB-PCB (placas de circuito impreso con uniones de cobre directas), de un portapiezas de transporte 44 al portapiezas de producción 22;

- Después, el portapiezas de producción 22 cargado se traslada de la posición 26c a la posición 26b;

- A continuación, el anillo de sujeción 52, que hasta ahora se hallaba en el portapiezas de producción 22, se puede trasladar a una posición de estacionamiento 29;

- Una lámina 30, p. ej. una lámina de PTFE para el procesamiento de sinterización, se extrae como lámina superior de la pila de láminas 35 de la unidad trasladadora de láminas 32, se limpia en la unidad de limpieza 48 de láminas y a continuación se aplica sobre el portapiezas de producción 22 cargado;

- Después, para la fijación de la lámina 30, el anillo de sujeción 52 se coloca, desde la posición de estacionamiento 29, en el portapiezas de producción 22 y se fija;

- A continuación, el portapiezas 22 se desplaza a un módulo de precalentamiento para prepararlo para el procedimiento de sinterización.

De forma alternativa, si se usa una lámina 30 inferior y una lámina 30 superior, la lámina 30 inferior se puede depositar primero, ya en la posición 26b, en el portapiezas de producción 22 una vez elevado el portapiezas de producción 22 desde la unidad de transporte bajo nivel 60 y después de trasladar el anillo de sujeción 29 a la posición de estacionamiento 52, tras lo cual se efectúa la colocación de las piezas de trabajo 14 en la posición 26c. La estación de descarga 20 de la fig. 24, que en el sentido de la producción en cadena se encuentra secuencialmente detrás del módulo de sinterización 21, puede funcionar de manera especular y realizar los siguientes pasos de trabajo cuando se usa una lámina 30 superior para una unión sinterizada:

- Introducir en la estación de descarga 20 un portapiezas de producción 22 desde una estación de producción 21, por ejemplo un módulo de refrigeración 16;

- Levantar el anillo de sujeción 52 y trasladarlo a una posición de estacionamiento 29 en una posición 26b de la estación de descarga 20;

- Coger y retirar la lámina 30 del portapiezas de producción 22 cargado mediante un trasladador de láminas 34;

- Volver a colocar el anillo de sujeción 52 desde la posición de estacionamiento 29 en el portapiezas de producción 22;

- Desplazar el portapiezas de producción 22 de la posición 26b a la posición 26c;

- Trasladar las piezas de trabajo 14 del portapiezas de producción 22 a un portapiezas de transporte 44 mediante el brazo robótico 47, requiriendo cada proceso de traslado menos de 6 segundos, en particular 5,5 segundos;

- Desplazar el portapiezas de producción 22 a la unidad de transporte bajo nivel 60 mediante la unidad elevadora 25 para transportarlo de vuelta a la estación de carga 18.

Cuando se usa una lámina 30 inferior y una lámina 30 superior, la lámina 30 inferior puede ser retirada a continuación mediante un robot de automatización 46 tras desplazar el portapiezas de producción 22 de la posición 26b a la posición 26c.

Durante el transporte de vuelta desde la estación de carga 18 a la estación de descarga 20, se pueden colocar láminas usadas en el portapiezas de producción 22, transportarlas de vuelta y depositarlas de nuevo sobre la pila de láminas 36, o sobre otra pila de láminas dentro de la estación de descarga 20, que se puede volver a llevar manualmente a la estación de carga 18 para su reutilización.

Tras extraer la lámina 30 usada en la estación de descarga 20, la o una segunda unidad de limpieza 48 puede efectuar una limpieza de la lámina 30 ya en la estación de descarga 20.

Lista de signos de referencia

10 Instalación

10a Instalación de sinterización o de soldadura

12 Conjunto electrónico

14 Pieza de trabajo

16 Módulo

18 Estación de carga

20 Estación de descarga

21 Estación de producción

22 Portapiezas de producción

24 Unidad de transporte

25 Unidad elevadora

26 Posición de trabajo

26a-26d Posición de trabajo

28 Máscara

29 Posición de estacionamiento

30 Lámina

32 Unidad trasladadora de láminas

34 Trasladador de láminas

34a, 34b Trasladador de láminas

36 Pila de láminas

38 Almacén de láminas

40 Unidad de elevación de láminas

42 Segunda unidad de transporte

44 Portapiezas de transporte

46 Robot de automatización

47 Brazo robótico

48 Unidad de limpieza

50 Sistema compensador de altura

52 Anillo de sujeción

54Parte superior

56 Superficie de extracción

58 Unidad de desplazamiento

60 Unidad de transporte bajo nivel

61 Unidad elevadora

62 Cubierta de proceso

64 Unidad lineal

66 Soporte de láminas

68 Almacén apilador de portapiezas de producción

70 Cámara de inspección

72 Marca de referencia visual

74 Segmento marginal de enganche mecánico

76 Elemento de fijación

78 Almacén

100 Procedimiento

E1 Nivel superior

E2 Nivel inferior

Claims

REIVINDICACIONES

i.Instalación (10) para unir conjuntos electrónicos (12) y/o para producir piezas de trabajo (14), en particular una instalación de sinterización o de soldadura (10a), que comprende varios módulos (16) para unir los conjuntos electrónicos (12) y/o para producir las piezas de trabajo (14), en la que al menos un módulo (16) está configurado como estación de carga (18) y un módulo (16) como estación de descarga (20), o un módulo está configurado como estación de carga (18) y como estación de descarga (20), estando configurado al menos otro módulo (16) como estación de producción (21) y estando previsto un portapiezas de producción (22) para alojar los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14), que se puede desplazar de forma automatizada de la estación de carga (18) a la estación de descarga (20) pasando por la estación de producción (21) mediante una unidad de transporte (24), estando configurada la instalación (10), en particular, para una producción en cadena,

caracterizada por queestá comprendida una unidad trasladadora de láminas (32) con al menos uno, en particular dos o más trasladadores de láminas (34), que están configurados para la aplicación automatizada de láminas (30) a modo de cubierta de proceso (62) en la estación de carga (18).
2. Instalación (10) según la reivindicación 1,caracterizada por quela estación de producción (21) comprende al menos un módulo (16) adicional como módulo de soldadura y/o como módulo de sinterización, preferentemente más de un módulo (16) adicional, en particular un módulo de precalentamiento, un módulo de plasma, un módulo de soldadura, un módulo de sinterización y/o un módulo de enfriamiento, y/o por que un módulo (16) está configurado como estación de carga (18) y un módulo (16) como estación de descarga (20), estando la estación de carga (18) dispuesta delante de la estación de producción (21) y estando la estación de descarga (20) dispuesta detrás de la estación de producción (21), y transportando una unidad de transporte (24) los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14) desde la estación de descarga (20) de vuelta a la estación de carga (18), en particular eludiendo la estación de producción (21).
3. Instalación (10) según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizada por queen la estación de carga (18) y/o en la estación de descarga (20) está previsto al menos un robot de automatización (46), por medio del cual se pueden colocar de forma automatizada los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14) de un portapiezas de transporte (44) al portapiezas de producción (22) en la estación de carga (18), estando prevista, en particular, una unidad de transporte adicional (42) para alojar el portapiezas de transporte (44) que se puede desplazar, independientemente de los módulos (16), desde la estación de carga (18) hasta la estación de descarga (20), en particular eludiendo la estación de producción (21).
4. Instalación (10) según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizada por quela estación de carga (18) está configurada para aplicar una cubierta de proceso (62) sobre los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14), y/o la estación de descarga (20) está configurada para retirar la cubierta de proceso (62) de los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14), en particular para aplicarla y/o retirarla mediante un robot de automatización (46).
5. Instalación (10) según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizada por quela estación de carga (18) y/o la estación de descarga (20) comprende al menos dos posiciones de trabajo (26), en particular tres o cuatro posiciones de trabajo (26), pudiéndose desplazar el portapiezas de producción (22) de forma automatizada de una posición de trabajo (26) a una posición de trabajo (26) adyacente, en particular mediante una unidad de desplazamiento (58).
6. Instalación (10) según la reivindicación 4 o 5,caracterizada por quela estación de carga (18) comprende tres posiciones de trabajo (26) que están conectadas entre sí mediante una unidad de desplazamiento (58), en la que en una primera posición de trabajo (26) se pueden colocar los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14) de forma automatizada mediante un robot de automatización (46) y se puede colocar de forma automatizada una máscara (28) a modo de primera cubierta de proceso (62) sobre los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14) mediante un robot de automatización (46), en una segunda posición de trabajo (26) se puede colocar de forma automatizada una lámina (30) a modo de segunda cubierta de proceso (62) sobre la máscara (28) mediante un robot de automatización (46) y en una tercera posición de trabajo (26) se cierra el portapiezas de producción (22) con la lámina (30) de forma automatizada, en particular a través de un anillo de sujeción (52), mediante un robot de automatización (46).
7. Instalación (10) según una de las reivindicaciones 2 a 6,caracterizada por quela estación de carga (18) y la estación de descarga (20) están configuradas de forma especular.
8. Instalación (10) según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizada por quela unidad de transporte (24) para el transporte del portapiezas de producción (22) comprende una unidad elevadora (25) y una unidad de transporte bajo nivel (60), en la que el trayecto de desplazamiento de la unidad de transporte bajo nivel (60) está dispuesto dentro de la instalación (10), y en particular eludiendo la estación de producción (21), y discurre, en particular, por debajo del nivel en el que se efectúa la carga y/o descarga del portapiezas de producción (22), y/o por que en la estación de carga (18) y/o en la estación de descarga (20) está prevista una unidad de inspección visual que comprende al menos una cámara de inspección (70a, 70b, 70c, 70d) que puede registrar y anotar la alineación de los conjuntos (12) y/o las piezas de trabajo (14) en la posición correcta en el portapiezas de producción (22).
9. Instalación (10) según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizada por quela unidad trasladadora de láminas (32) comprende al menos una, en particular dos pilas de láminas (36), que están configuradas como almacén de láminas (38) y presentan, en una parte superior (54), una superficie de extracción (56) para una lámina (30) superior, en la que, en particular, la pila de láminas (36) dispone de una unidad de elevación de láminas (40) que permite elevar la pila de láminas (36) gradualmente hacia la parte superior (54).
10. Unidad trasladadora de láminas (32) e instalación (10) según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizadas por queestán comprendidos al menos uno, en particular dos trasladadores de láminas (34), y al menos una, en particular dos pilas de láminas (36), en las que está comprendida, en particular, una unidad de limpieza (48) para limpiar una lámina (30) superior y/o inferior antes de trasladarla a los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14), y en las que la unidad de limpieza (48) preferentemente comprende una unidad de limpieza lineal o está configurada como sistema de limpieza de superficies que funciona sin contacto.
11. Unidad trasladadora de láminas (32) e instalación según una de las reivindicaciones 8 a 10,caracterizadas por quela pila de láminas (36) está configurada como almacén de láminas (38) con una unidad de elevación de láminas (40), de forma que cada lámina (30) superior de la pila de láminas (36) pueda realizar un recorrido hacia arriba en dirección a la parte superior (54), y el trasladador de láminas (34) presenta un sistema compensador de altura (50).
12. Unidad trasladadora de láminas (32) e instalación según una de las reivindicaciones 10 u 11,caracterizada por queun primer trasladador de láminas (34a) está configurado para extraer una lámina (30) superior de la pila de láminas (36) e introducirla en la unidad de limpieza (48), un segundo trasladador de láminas (34b) está configurado para extraer la lámina (30) de la unidad de limpieza (48) y colocarla sobre el portapiezas de producción (22) con los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14).
13. Procedimiento (100) para unir conjuntos electrónicos (12) y/o para producir piezas de trabajo (14), en particular para la producción en cadena y preferentemente usando una instalación según una de las reivindicaciones 1 a 13 precedentes,caracterizado por los siguientes pasos:

- Agrupamiento previo de conjuntos electrónicos (12) y/o piezas de trabajo (14) sobre un portapiezas de producción (22) en la estación de carga (18), para procesarlos en una estación de producción (21) que comprende, en particular, un módulo de precalentamiento, un módulo de soldadura o de sinterización y/o un módulo de enfriamiento, realizándose al menos una aplicación automatizada de al menos una lámina (30) a modo de cubierta de proceso (62) sobre los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14); - Desplazamiento automatizado del portapiezas de producción (22) desde la estación de carga (18) a al menos la estación de producción (21);

- Retorno automatizado del portapiezas de producción (22) a la estación de carga (18), en particular eludiendo la estación de producción (21).
14. Procedimiento (100) según la reivindicación 13,en el quedurante el agrupamiento previo en la estación de carga (18) se efectúa un traslado automatizado de los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14) de un portapiezas de transporte (44) a un portapiezas de producción (22), efectuándose, en particular en una estación de descarga (20), una descarga de los conjuntos electrónicos (12) y/o de las piezas de trabajo (14) del portapiezas de producción (22) al portapiezas de transporte (44) una vez que los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14) hayan atravesado la estación de producción (21), en particular antes de retornar el portapiezas de producción (22) de forma automatizada de la estación de carga (18) a la estación de descarga (20).
15. Procedimiento (100) según una de las reivindicaciones 13 o 14,caracterizado por queen la estación de carga (18)

- se coloca, en una primera posición de trabajo (26), una máscara (28) a modo de primera cubierta de proceso (62) de forma automatizada sobre los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14) que están dispuestos en el portapiezas de producción (22);

- se coloca, en una segunda posición de trabajo (26), al menos una lámina (30), en particular una lámina compensadora termorresistente, de forma automatizada sobre la máscara (28) a modo de segunda cubierta de proceso (62);

- y se realiza de forma automatizada, en particular en una tercera posición de trabajo (26), una fijación de la lámina (30) a la máscara (28) y el portapiezas de producción (22), preferentemente con un anillo de sujeción (52).
16. Procedimiento (100) según una de las reivindicaciones 13 a 15,caracterizado por queen la estación de descarga (20), las posiciones de trabajo (26) están dispuestas en orden inverso y se realizan en orden inverso, efectuándose el retorno del portapiezas de producción (22), en particular, en un nivel dispuesto debajo, encima o adyacente al plano en el que está dispuesto el portapiezas de producción (22) durante la carga y/o descarga, y efectuándose el retorno del portapiezas de producción (22), en particular, mediante una primera unidad de transporte (24), y estando dispuesto el portapiezas de transporte (44) en una unidad de transporte adicional (42) que, en particular, se desplaza de forma automatizada, pudiéndose desplazar la primera unidad de transporte (24) y la unidad de transporte adicional (42) independientemente la una de la otra y, en particular, eludiendo la estación de producción (21).
17. Procedimiento (100) según una de las reivindicaciones 13 a 16,caracterizado por queel portapiezas de transporte (44) aloja un conjunto electrónico (12) y/o una pieza de trabajo (14), y el portapiezas de producción (22), más de dos, preferentemente más de cinco, en particular más de siete y en especial veinticuatro o más conjuntos electrónicos (12) y/o piezas de trabajo (14), de forma que, durante la carga y/o descarga, el portapiezas de producción (22) permanece en una posición en la estación de carga (18) hasta que la unidad de transporte (42) haya llenado por completo el portapiezas de producción (22) con conjuntos electrónicos (12) y/o piezas de trabajo (14).
18. Procedimiento (100) según una de las reivindicaciones 13 a 17,caracterizado por queen la estación de carga (18) se efectúa la colocación de una lámina (30) a modo de cubierta de proceso (62) sobre el portapiezas de producción (22) con los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14), pudiendo ser la lámina (30) una lámina (30) nueva o bien una lámina (30) usada en un ciclo anterior del procedimiento (100).
19. Procedimiento (100) según la reivindicación 18,caracterizado por quela lámina (30) se extrae de una pila de láminas (36) con un trasladador de láminas (34) y se coloca sobre los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14), desplazándose la pila de láminas (36) gradualmente hacia arriba en dirección a una parte superior (54) de la pila de láminas (36) de forma que la lámina (30) superior pueda ser alcanzada con el trasladador de láminas (34), y comprobándose preferentemente que se ha extraído la lámina, realizando la pila de láminas (36) preferentemente un recorrido de 5 mm a 15 mm, en particular de 10 mm, hacia arriba cuando se haya extraído un número determinado de láminas (30), desplazándose la pila de láminas (36) hacia arriba cuando se hayan extraído, en particular, 5 a 10 láminas (30).
20. Procedimiento (100) según la reivindicación 19,caracterizado por quese efectúa una limpieza automatizada de la lámina (30) mediante una unidad de limpieza (48) antes de colocar la lámina (30) sobre el portapiezas de producción (22) con los conjuntos electrónicos (12) y/o las piezas de trabajo (14), en el que la lámina (30) se somete a una descarga electrostática, preferentemente en la unidad de limpieza (48), y a continuación se eliminan los contaminantes por soplado con aire comprimido y/o presión negativa.
21. Procedimiento (100) según una de las reivindicaciones 19 o 20,caracterizado por queestán dispuestas al menos dos pilas de láminas (36) una junto a otra, desplazándose una segunda pila de láminas (36) a una posición de una primera pila de láminas (36) en cuanto la primera pila de láminas (36) ya no contenga láminas (30), de forma que quede garantizado un procedimiento continuo.
22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 21,caracterizado por quese registra visualmente y se anota la alineación de los conjuntos (12) y/o las piezas de trabajo (14) en la posición correcta en, al menos, el portapiezas de producción (22).