CN109071129B - 具有真空轮的输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于输送基板的系统包括用于支撑基板的非接触支撑平台。真空轮与支撑平台相邻地定位。真空轮的轮缘包括在轮缘的外部与真空轮的内部之间敞开的穿孔。固定的抽吸表面在该真空轮内部并包括可连接到抽吸源的导管的开口。腔室由抽吸表面、真空轮的壁以及周边轮缘的区段形成，该区段与抽吸表面相邻并从支撑平台向外延伸。当抽吸被施加到导管时，该抽吸经，由腔室施加到轮缘区段中的穿孔，以便朝向轮缘在该基板上施加拉拔，使得真空轮的旋转输送基板。

Description

具有真空轮的输送系统
技术领域
本发明涉及输送系统。更具体地，本发明涉及一种具有真空轮的输送系统。
背景技术
在制造大的扁平且薄的物体时，通常需要将物体从一个位置输送到另一个位置。例如，可以将物体从执行制造过程的工作站运输到执行不同制造过程或检查过程的另一个工作站。在一些这样的过程中，必须将与物体的接触限制在物体的并非意在最终产品中执行关键功能的那些区域(例如，通常与边缘相邻的边界)。因此，非接触支撑表面可以用于支撑物体。
生产大的薄且扁平的物体的行业的示例包括制造用于在平板显示器中使用的薄玻璃或聚合物基板。在制造或检查期间与这样的基板的接触可能被限于位于基板的边缘处的区域，该区域有时被称为排除区。当结合到最终产品(例如，显示屏)中时，排除区可以提供主要机械功能(例如，将薄板保持就位)，而非用作用于电子部件或连接件的基板或者提供需要无接触处理的另一个功能。
发明内容
因此，根据本发明的一实施例，提供了一种用于输送基板的系统，该系统包括：非接触支撑平台，其被配置为将基板支撑在距非接触支撑平台的表面的非零距离处；真空轮，其与非接触支撑平台的一部分相邻地定位，真空轮的周边轮缘包括在轮缘的外部与真空轮的内部之间敞开的多个穿孔；以及固定的抽吸表面，其在真空轮内部，抽吸表面包括导管的开口，导管可连接到抽吸源，腔室由抽吸表面、真空轮的壁以及周边轮缘的与抽吸表面相邻并从非接触支撑件的表面向外延伸的区段形成，其中，在通过抽吸源将抽吸施加到导管时，该抽吸经由腔室施加到周边轮缘的区段中的穿孔，以便朝向周边轮缘在基板上施加拉拔，使得真空轮的旋转输送基板。
另外，根据本发明的一实施例，非接触支撑平台被配置为产生双向刚度。
另外，根据本发明的一实施例，非接触支撑平台包括至少两个平行轨道，并且其中，真空轮位于至少两个平行轨道中的两个平行轨道之间的间隙中。
另外，根据本发明的一实施例，真空轮位于非接触支撑平台的开口中。
另外，根据本发明的一实施例，真空轮与非接触支撑平台的边缘相邻地定位。
另外，根据本发明的一实施例，多个穿孔被布置为多个平行排，这些排关于真空轮的轴线以一倾斜角定向。
另外，根据本发明的一实施例，多个穿孔被布置为使得在所施加的抽吸大致上恒定时，所施加的拉拔在真空轮旋转时保持大致上恒定。
另外，根据本发明的一实施例，多个穿孔与位于周边轮缘上并大致上平行于真空轮的轮轴的任何线的交线的总长度大致上恒定。
另外，根据本发明的一实施例，多个穿孔中的每对方位上相邻的穿孔重叠了大致上恒定的方位位移。
另外，根据本发明的一实施例，轮缘包括防滑材料。
另外，根据本发明的一实施例，抽吸表面在切向方向上凸出地弯曲，抽吸表面的曲率小于轮缘的曲率。
另外，根据本发明的一实施例，系统包括抽吸源。
另外，根据本发明的一实施例，抽吸源进一步可操作成施加挤压。
另外，根据本发明的一实施例，该系统包括控制器，该控制器被配置为控制抽吸源施加抽吸或挤压。
另外，根据本发明的一实施例，该控制器被配置为控制抽吸源在基板的前缘靠近轮缘的区段时施加挤压并在基板的表面处于轮缘的区段处时施加抽吸。
另外，根据本发明的一实施例，该系统包括一个或多个传感器，以检测基板何时处于轮缘的区段处。
另外，根据本发明的一实施例，一个或多个感测器包括接近传感器。
另外，根据本发明的一实施例，该控制器被配置为控制抽吸源在基板的后缘处于轮缘的区段处时施加挤压。
另外，根据本发明的一实施例，该系统包括一个或多个传感器，以检测后缘何时处于轮缘的区段处。
另外，根据本发明的一实施例，一个或多个传感器包括压力传感器。
附图说明
为了更好地理解本发明并为了明白其实际应用，提供以下附图并在此后参考附图。应当注意的是，附图仅作为示例给出而决不限制本发明的范围。相同的部件用相同的参考数字表示。
图1A示出了根据本发明的一实施例的基板输送系统。
图1B示出了图1A中所示的基板输送系统在输送基板时的另一个视图。
图1C是图1A中所示的基板输送系统的示意图。
图2示意地说明了根据本发明的一实施例的用于基板输送系统的真空轮。
图3A示意地说明了根据本发明的一实施例的用于基板输送系统的真空轮的结构。
图3B示意地说明了图3A中所示的真空轮的真空组件的内部结构。
图4是描绘根据本发明的一实施例的用于控制基板输送系统的操作的方法的流程图。
具体实施方式
在以下具体实施方式中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其它情况下，没有详细描述公知的方法、过程、部件、模块、单元和/或电路，以免使本发明模糊。
虽然本发明的实施例在这方面不受限制，但是利用诸如例如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等术语的讨论可以指代计算机、计算平台、计算系统或者其它电子计算装置的操作和/或过程，该其它电子计算装置将表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据操纵和/或转换为类似地表示为计算机的寄存器和/或存储器或者可以存储指令以执行操作和/或过程的其它信息非暂时性存储介质(例如，存储器)内的物理量的其它数据。虽然本发明的实施例在这方面不受限制，但是如本文使用的术语“复数个(plurality)”和“多个(a plurality)”可以包括例如“多个”或者“两个或更多个”。在整个说明书中可以使用术语“复数个(plurality)”和“多个(a plurality)”来描述两个或更多个部件、装置、元件、单元、参数等。除非明确说明，否则本文描述的方法实施例不限于特定顺序或序列。另外，所描述的方法实施例或其元件中的一些可以在同一时间点或同地同时发生或同时执行。除非另有指示，否则本文使用的连词“或”应当被理解为包含性的(任何或所有所述选项)。
本发明的一些实施例可以包括诸如计算机或处理器可读介质的物品、或者计算机或处理器非暂时性存储介质，诸如例如存储器、磁盘驱动器或USB闪存、编码、包括或存储指令，例如，计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由处理器或控制器执行时执行本文公开的方法。
根据本发明的一实施例，输送系统被配置为输送扁平的薄物体，诸如薄玻璃或聚合物基板。为了方便起见，用于通过输送系统输送的任何这种薄的扁平物体在本文中可以被称为基板，而不管物体的预期用途为何。基板输送系统被配置为仅在本文中被称为排除区(exclusion zone)的预定区域处机械地接触基板的表面。通常，排除区位于基板的边缘处。在一些情况下，排除区可以位于基板表面上的其它地方(例如，在平行于基板的预期输送方向的纵向条带中)。
基板输送系统包括一或多个非接触支撑平台。非接触支撑平台被配置为将基板支撑在距非接触支撑平台的外表面的非零距离处。例如，非接触支撑平台可以被配置为将基板支撑于形成在外部平台表面与基板之间的空气垫或另一个气体垫或流体垫上。
例如，非接触支撑平台可以包括压力端口的阵列，该压力端口被配置为排出加压空气或另一种气体。多个真空端口(连接到抽吸源)或排出端口(通向环境大气)可以散布于压力端口之间。因此，非接触支撑平台可以产生双向刚度以便将基板保持在距非接触支撑平台的大致上恒定距离处。产生双向刚度的非接触支撑平台可以被配置为从下方(例如，如作为标准气压工作台)或从上方支撑基板。
例如，基板输送系统的非接触支撑平台可以包括通过平行间隙而彼此分开的两个或更多个平行的非接触支撑轨道。非接触轨道表面的纵向尺寸可以大致平行于输送基板所沿的方向。非接触表面被配置为支撑并输送的基板可能足够宽到覆盖两个或更多个非接触轨道表面。在该情况下，将平行的非接触支撑轨道彼此分开的至少一些间隙可以设置成位于由非接触支撑轨道支撑并输送的基板的排除区下方。
替代地或另外地，非接触支撑平台可以包括具有一个或多个开口的单个表面。该开口可以设置成位于由非接触支撑平台支撑并输送的基板的排除区下方。
基板输送系统包括与非接触支撑平台相邻的一或多个真空轮。每个真空轮被配置为沿着线性方向推动基板。线性方向大致上与真空轮的轮缘相切并大致上垂直于真空轮的轴线。如本文所使用，如果真空轮位于平行的非接触支撑轨道之间的间隙内、位于非接触支撑平台中的开口内或者与非接触支撑平台的外部侧缘相邻，则真空轮被认为与非接触支撑平台相邻或者与非接触支撑平台的一部分相邻。真空轮的一侧从非接触支撑平台的表面向外延伸。(如本文所使用，从非接触支撑平台的表面向外指代远离非接触支撑平台的内部结构且朝向所支撑的基板的方向。)真空轮可以被安装成使得在基板由非接触支撑平台支撑时真空轮大致上与基板相切。
每个真空轮包括可围绕其轴线旋转的轮以及固定真空组件。轮的轮缘包括真空穿孔的阵列，该真空穿孔从轮缘的内部朝向轮缘的外表面敞开。如本文所使用，轮的轮缘指代周边轮缘，即，处于轮的外周边处的轮的表面(例如，被配置为接触基板的轮的表面)。无论孔或开口如何形成(例如，无论是通过贯穿先前的邻近表面还是与孔或开口一起形成的表面)，穿孔都指代贯穿轮缘的孔或开口。轮的内部的与轮缘相邻的至少一部分为中空的。固定真空组件被配置为将真空(本文中可与术语“抽吸”交换使用)施加到周边轮缘的当前处于预定定向的区段的真空穿孔，该真空穿孔在本文中被称为有效穿孔。包括有效穿孔的区段包括轮缘的至少最大限度地(例如，在0.03mm到0.4mm之间，或者另一个非零距离)向外延伸超出非接触支撑平台的表面的平面的区段。在真空轮的旋转期间，轮缘的不同区段旋转到施加真空的位置。随着轮围绕其轴线旋转，真空可以沿着轮缘的周边连续施加到不同区段中的真空穿孔。被施加真空的有效穿孔可以朝向轮的轮缘将拉拔施加于基板的覆盖那些有效穿孔的表面上以接触轮缘。轮缘与基板之间的接触可以使得轮的旋转在与轮的旋转方向相切的方向上输送基板。
例如，真空轮可以被配置为例如通过非接触支撑平台中的间隙或开口来接触基板的面向非接触支撑平台的表面。在该情况下，在非接触支撑平台被配置为从下方支撑基板的情况下，真空组件可以被配置为将真空施加到轮缘的当前处于轮的顶部处的区段中的面向上的真空穿孔。在非接触支撑平台被配置为从上方支撑基板的情况下，真空组件可以被配置为将真空施加到轮缘的当前处于轮的底部处的区段中的面向下的真空穿孔。替代地或另外地，真空轮可以被配置为接触基板的与面向非接触支撑平台的侧面相对的侧面。在该情况下，在非接触支撑平台被配置为从下方支撑基板的情况下，真空组件可以被配置为将真空施加到轮缘的当前处于轮的底部处的区段中的面向下的真空穿孔。在非接触支撑平台被配置为从上方支撑基板的情况下，真空组件可以被配置为将真空施加到轮缘的当前处于轮的顶部处的区段中的面向上的真空穿孔。其它配置是可能的。
围绕或接近真空穿孔的轮缘可以设置有防滑表面。例如，轮缘上的防滑材料可以包括特征在于高摩擦系数以用于相对于基板材料的运动的材料。防滑材料可以包括橡胶或橡胶状塑料或另一种防滑材料。防滑表面可以包括被配置为增加轮缘与基板之间的牵引力的纹理。轮的轮缘的防滑表面可以增加真空轮与正被输送的基板的表面之间的牵引力(例如，和不具有防滑表面的轮缘与基板表面之间的牵引力相比增加)。增加的牵引力可以在不滑动的情况下将基板精确地并有效地输送到预定位置。
真空组件包括在固定抽吸表面中的真空导管开口，真空通过该真空导管开口施加。抽吸表面和导管开口与轮的轮缘的面向内的表面相邻地位于轮内部。抽吸表面和轮缘的相邻区段形成真空腔室，真空经由真空腔室施加到相邻区段中的真空穿孔(有效穿孔)。抽吸表面的侧缘充分接近轮缘的面向内的表面(例如，0.1毫米以内)地定位，使得将足够的真空(例如，使得真空穿孔能够将拉拔施加于基板上)维持在真空腔室内，而不妨碍轮的旋转。例如，抽吸表面可以小于轮的轮缘的曲率的曲率成弧形。在该情况下，形成于抽吸表面与轮的内部之间的真空腔室可以具有半月形轮廓。
诸如风扇、鼓风机、泵、压缩机的抽吸源或其它抽吸源或真空源可以连接到真空组件的真空入口连接器。例如，抽吸源可以连接软管，该软管连接到抽吸源，该抽吸源可以经由软管、管道、管子或其它导管连接到真空入口连接器。导管可以分叉，使得单个抽吸源可以同时或以其它方式将真空施加到基板输送系统的多个真空轮的真空组件。在一些情况下，分叉的导管组件可以设置有一或多个可控制阀，以能够将真空选择性地施加到基板输送系统的不同真空轮。
真空轮的轮缘上的真空穿孔可以非轴向地平行的图案布置。如本文所使用，真空穿孔的非轴向地平行的图案指代其中多组最接近的相邻真空穿孔未以平行于轮轴的排布置的图案。真空穿孔的这种非轴向地平行的图案可以避免其中真空轮在轴向地平行排与基板接触时施加相对较大的拉拔且在轮缘的介于排之间的区段与基板表面接触时施加相对较小的拉拔的情况。
具体地，真空穿孔可以交错图案布置。如本文所使用，交错图案指代其中真空穿孔围绕轮缘的周边沿着方位坐标均匀地分布的真空穿孔的布置。在交错图案中，方位上相邻的(其可以在轴向方向上分开得很宽，例如接近轮的相对侧)真空穿孔重叠了固定量。方位上相邻的真空穿孔之间的方位重叠可以使得与基板表面接触的真空穿孔的总面积大致上恒定。与基板表面接触的真空穿孔的大致上恒定的总面积可以导致施加于基板上的拉拔大致上恒定。大致上恒定的所施加的拉拔可以使得能够准确地定位基板。
基板输送系统的控制器可以被配置为将挤压或抽吸施加到真空组件。例如，抽吸源可以包括可反转的风扇或鼓风机。可颠倒风扇或鼓风机的旋转方向以便将空气或气体吹入到真空腔室中以及从有效穿孔吹出。作为另一个示例，分开的抽吸源及挤压源可以连接到导管，该导管连接到真空组件。阀可以操作成将抽吸源或挤压源选择性地连接到导管，且因此连接到真空组件。
控制器可以被配置为控制基板输送系统的一个或多个部件的操作。例如，控制器可以包括处理单元，该处理单元被配置为根据编程的指令操作。替代地或另外地，控制器可以包括被配置为控制部件的电路或电路系统。
例如，控制器可以控制以下中的一个或多个的操作：用于使真空轮旋转的马达、变速器、抽吸源或挤压源、用于将抽吸源或挤压源选择性地连接到一或多个真空轮的一个或多个阀、非接触支撑平台(施加压力或真空)或者基板输送系统的另一个部件。
控制器可以被配置为根据由一或多个传感器感测的一个或多个量的值来控制基板输送系统的一个或多个部件的应用。例如，传感器可以包括接近传感器、位置传感器、压力传感器、速度传感器或另一种类型的传感器中的一个或多个。
控制器可以被配置为根据传感器是否指示基板定位于真空轮处而将抽吸或挤压施加到真空轮的真空组件。例如，挤压可以在基板靠近真空轮时施加。该挤压可以提供加压空气垫，以防止基板的前端猛烈地撞击真空轮的轮缘。一旦基板定位在真空轮处(例如，上方或下方)，就可以将抽吸施加到真空轮以在真空轮与基板之间提供所需的牵引力。当基板的后缘离开真空轮时，可以再次将挤压施加到真空轮(例如，缓和后缘与真空轮的分离，或者期待到达另一个基板的前缘)。
例如，位于真空轮前方(如由基板的运动方向确定)的接近传感器可以感测基板的前缘的靠近。此时，可以将挤压施加到真空轮。位于真空轮后方的附加接近传感器可以指示前缘已经过真空轮并且(例如，当接近传感器感测到基板的接近时)基板现在正覆盖真空轮。此时，可以将抽吸施加到真空轮。压力传感器(例如，真空传感器)可以指示基板正通过抽吸保持到真空轮。压力传感器可以位于抽吸源与真空腔室之间的任何地方。压力传感器可以进一步指示基板的后缘何时已到达真空轮(例如，在轮的轮缘上的真空穿孔完全或部分未覆盖时感测为压力的增加)。此时，可以再次将挤压施加到真空轮。
图1A示出了根据本发明的一实施例的基板输送系统。图1B示出了图1A中所示的基板输送系统在输送基板时的另一个视图。图1C是图1A中所示的基板输送系统的示意图。
基板输送系统10包括系统框架11，该基板输送系统10的各种部件安装到该系统框架。系统框架11可以包括可移动工作台或固定夹具或结构。非接触支撑平台12、马达壳体23、轮轴支撑件25或者基板输送系统10的其它部件中的一个或多个可以安装到系统框架11。
在图1A和1B中所示的示例中，非接触支撑平台12包括由间隙13分开的多个平行的支撑轨道27。非接触支撑平台12的每个支撑轨道27包括多个端口14。可以使用非接触支撑平台12的其它配置，例如呈单个延伸的矩形平台或其它形状的形式。压力或真空可以经由结合在非接触支撑平台12内的导管的歧管施加到每个端口14。
非接触支撑平台12被配置为在非接触支撑平台12的固体部件与基板30之间没有机械接触的情况下支撑基板30。例如，基板30可以包括玻璃片(例如，用于平板显示器)或另一个扁平的薄物体。非接触支撑平台12的大小可以被配置为(例如，通过其尺寸或通过结合到非接触支撑平台12中的平行支撑轨道27的数量和大小或以其它方式)支撑特定大小和形状的基板30(例如，用于特定生产线)。在非接触支撑平台12被配置为提供双向刚度(经由流体弹簧效应)的情况下，非接触支撑平台12可以被配置为将基板30支撑在距非接触支撑平台12的表面的大致上恒定距离处(例如，在0.03mm到0.4mm之间)。
真空轮16位于平行的支撑轨道27之间的间隙13中。真空轮16的垂直于轮轴19的旋转方向大致上平行于非接触支撑平台12的平行支撑轨道27的纵向尺寸。替代地，真空轮16可以位于非接触支撑平台的单个邻接区段内(例如，由非接触支撑平台的单个邻接区段完全或部分包围)的开口中。替代地，真空轮16可以与非接触支撑平台12的外缘相邻地定位(例如，在排除区位于基板30的延伸超出非接触支撑平台12的边缘处时)。
真空轮16可以相对于非接触支撑平台12定位成使得在基板30由非接触支撑平台12支撑时，真空轮16位于基板30的排除区32处。例如，排除区32可以包括基板30的未被配置为结合或支撑结合有基板30的产品中的电子部件或接触件的区域。因此，可以允许真空轮16与排除区32之间的物理接触。真空轮16的宽度被限制为不比排除区32的宽度更宽的宽度。
因为多种类型的基板30可以具有不同大小和位置的排除区32，所以真空轮可以被设计成用于特定类型的基板30。非接触支撑平台12可以被定制设计成用于特定基板30，或者可以适应特定基板30的方式(例如，利用可以被组装成特定配置以用于具有适当大小和位置的真空轮16的模块化部件、分开的平行支撑轨道27之间的可调距离间隙、或者以其它方式)设计。
真空轮16的轮缘16a可以由防滑盖17覆盖。例如，防滑盖17可以包括涂层或橡胶带或类似的高摩擦天然或合成材料带。替代地或另外地，轮缘16a可以由防滑材料构造。
真空腔室41(在图3A和图3B中可以见)可以通过真空组件40的结构以及通过真空轮16的轮缘16a、全壁16b以及部分壁16c中的每个的当前相邻区段形成于真空轮16内。由部分壁16c包围的空间可以通过真空组件40的固定板43填充。轮缘16a通过多个真空穿孔18的阵列贯穿。在真空轮16的旋转期间的任何时间，一些真空穿孔18(有效穿孔)将真空腔室41连接到真空轮16外部的环境大气。
真空穿孔18以交错图案布置。交错图案包括真空穿孔18的平行排20。每个平行排20包括相同数量的真空穿孔18。真空穿孔18的每排20相对于真空轮16的轮轴19以一倾斜角定向。
抽吸或挤压可以通过操作抽吸/挤压源装置50施加到真空穿孔18。抽吸/挤压源装置50可以经由导管24和真空组件连接器22连接到真空组件40。
例如，抽吸/挤压源装置50可以包括鼓风机的风扇、涡轮或可反转的另一个部件。当在一个方向上操作时，抽吸/挤压源装置50的鼓风机可以将抽吸施加到真空腔室41和相邻的真空穿孔18，同时将所抽吸的空气排放到环境大气。当在相反方向上操作时，抽吸/挤压源装置50的鼓风机可以从环境大气抽吸空气，并且迫使加压空气进入真空腔室41中。
替代地或另外地，抽吸/挤压源装置50可以包括单独的抽吸源或挤压源。单独的真空源和压力源可以连续地操作。抽吸/挤压源装置50(或导管24)可以包括阀，该阀将抽吸源或挤压源选择性地连接到导管24或真空组件40。
在一些情况下，抽吸/挤压源装置50可以仅包括抽吸源。
抽吸/挤压源装置50的操作可以由系统控制器52控制。例如，控制器52可以控制抽吸/挤压源装置50的鼓风机的风扇或涡轮的旋转方向。例如，控制器52可以控制抽吸/挤压源装置50的鼓风机的风扇或涡轮的转速。
例如，控制器52可以包括可以根据编程的指令操作的一个或多个可编程数据处理单元或计算机。替代地或另外地，控制器52可以包括模拟或数字电路系统，该模拟或数字电路系统被配置为响应于操作一个或多个用户可操作控制件56或者响应于一个或多个感测到的条件而操作基板输送系统10的一个或多个装置或单元。
用户可操作控制件56可以包括一个或多个开关、杠杆、触摸屏、按钮、键、旋钮或者可以由用户操作的其它控制件。例如，用户可以操作用户可操作控制件56来指示基板输送系统10的开始或停止操作、输送方向(例如，正向或反向)、输送速度、将输送的基板30的类型、将输送的基板30的特性(例如，大小、重量、密度、厚度或其它特性)、操作模式、或者另一个用户输入指示。
控制器52可以从一个或多个传感器54接收信号。例如，一个或多个传感器54可以被配置为感测指示基板30相对于真空轮16的位置的量。这样的传感器可以包括例如接近传感器(例如光学、电磁、声学或机械接近传感器)、压力传感器(例如，被配置为感测真空腔室41、真空组件40、导管24或其它地方的空气压力)、运动传感器、位置传感器(例如，光学)、或者被配置为感测指示基板30的位置的量的另一种类型的传感器。
控制器52可以被配置为根据由传感器54感测的量来控制抽吸/挤压源装置50的操作。例如，在来自一个或多个传感器54的信号指示基板30的前缘正接近真空轮16时，控制器52可以控制抽吸/挤压源装置50以向真空轮16的真空穿孔18提供挤压。在来自一个或多个传感器54的信号指示基板30的前缘已越过真空轮16(使得基板30的表面与真空轮16相对)时，控制器52可以控制抽吸/挤压源装置50向真空轮16的真空穿孔18提供抽吸。类似地，在来自一个或多个传感器54的信号指示基板30的后缘将离开真空轮16时，控制器52可以控制抽吸/挤压源装置50向真空轮16的真空穿孔18提供挤压。这样的控制可以减轻或消除在建立或中断与真空轮16接触时对基板30的机械冲击。
马达壳体23被配置为容纳马达26。马达26被配置为将转矩施加到真空轮16的轮轴19。马达26可以包括一或多个马达。
马达壳体23可以容纳变速器27。转矩可以经由变速器27从马达26传输到轮轴19。例如，变速器27可以包括马达26的轴与轮轴19的直接连接，或者可以包括一个或多个齿轮。变速器27可以为可调整的，例如，具有可调整的齿轮比。
马达26或变速器27或这两者的操作可以由控制器52控制。例如，控制器52可以被配置为操作马达26，或者在传感器54指示基板30接近真空轮16或与真空轮16接触时接合变速器27。替代地或另外地，控制器52可以被配置为在将电力供应到基板输送系统10时连续地操作马达26。
图2示意地说明了根据本发明的一实施例的用于基板输送系统的真空轮。
真空组件40被配置为相对于系统框架11保持在固定位置和定向中。真空轮16(包括轮缘16a、全壁16b以及部分壁16c)可以与轮轴19一起旋转。轴承44使得轮轴19能够相对于真空组件40自由地旋转。
真空穿孔18被布置在轮缘16a上使得在由抽吸/挤压源装置50施加的吸力恒定时，真空穿孔18将大致上恒定的拉拔施加于基板30上。
例如，真空穿孔18可以交错布置成平行排20而布置在轮缘16a上，该平行排各自相对于轮轴19以一倾斜角定向。考虑到真空穿孔18的大小，平行排20之间的定向和间隔可以被选择为使得在基板30上具有大致均匀和恒定的吸力。例如，可以考虑轴向轮缘线21(轮缘16a的平行于轮轴19定向的表面上的线)与真空穿孔18的交线的总长度。当真空穿孔18的交错布置致使产生大致上均匀和恒定吸力时，与任何轴向轮缘线21的真空穿孔18的交线的总长度可以大致上等于与任何其它轴向轮缘线21的交线的总长度。
真空穿孔18可以被配置为每对方位上相邻的真空穿孔18在方位方向上彼此位移(或等同于重叠)大致相等的距离。如本文所使用的，两个真空穿孔18被称为在沿着轮缘16a前进时方位上相邻，在遇到该对真空穿孔中的一个真空穿孔18之后立即遇到另一个真空穿孔18，而非首先遇到该另一真空穿孔18(例如，无论该对真空穿孔中的真空穿孔18在单个排20内彼此相邻，还是在一排20的一端20a处包括真空穿孔18并且在另一排20的相对端20b处包括真空穿孔18)。等效地，当所有真空穿孔18都突出到垂直于轮轴19的单个平面上时，两个真空穿孔18在它们在投影中相邻时方位上相邻。
图3A示意地说明了根据本发明的一实施例的用于基板输送系统的真空轮的结构。图3B示意地说明了图3A中所示的真空轮的真空组件的内部结构。
马达轴45可以通过马达26旋转。马达轴45联接到轮轴19，使得马达轴45的旋转可以使轮轴19和真空轮16旋转。例如，马达轴45与轮轴19之间的联轴器可以包括柔性联轴器47。柔性联轴器47可以允许或实现马达轴45与轮轴19之间的有限移动或未对准，同时继续传输转矩。对有限移动或未对准的允许可以减少否则可能导致的应力。
轮轴19在轮毂结构42处连接到真空轮16的全壁16b。真空轮16的介于全壁16b、轮缘16a与轮毂结构42之间的内部为中空的。真空组件40的有效部件被配置为装配于中空空间中。
真空组件连接器22(经由导管24)经由内部导管46将抽吸/挤压源装置50连接到真空组件导管开口48。真空组件导管开口48在抽吸表面51中的有效穿孔18a下方敞开。抽吸表面51在轮缘16a的切向方向上横向地延伸，其凸曲率小于轮缘16a的曲率以接近于轮缘16a的内表面。替代地，抽吸表面可以大致上平坦或具有凹曲率。
抽吸表面51和轮缘16a形成真空腔室41。因为抽吸表面51具有凸曲率，所以真空腔室41的轮廓为半月形。(真空腔室41的形状对于平坦或凹入的抽吸表面将是不同的。)抽吸表面51的切向边缘5la足够紧密地接近轮缘16a的内表面，从而阻止空气在切向边缘51a与轮缘16a之间的间隙中的流入或流出。类似地，抽吸表面51的轴向边缘51b足够紧密地接近全壁16b和部分壁16c的内表面，从而阻止空气在轴向边缘51b与全壁16b或部分壁16c之间的间隙中的流入或流出。在一些情况下，切向边缘51a或轴向边缘51b可以设置有部分密封结构(例如，毛毡垫、软刷毛或类似结构)，该部分密封结构进一步阻止空气流过间隙，而不显著地阻止或干扰真空轮16的旋转。
因此，当将抽吸施加到真空组件导管开口48时，部分真空可以在真空腔室41内形成。因此，可以将抽吸施加到在真空腔室41与环境大气之间敞开的有效穿孔18a。因此，抽吸可以将相邻基板30保持到轮缘16a的表面。类似地，当迫使加压空气进入真空组件导管开口48中时，可以对真空腔室41中的空气加压。因此，可以将挤压施加到在真空腔室41与环境大气之间敞开的有效穿孔18a。因此，挤压可以推动相邻基板的表面(例如，基板30的前缘或后缘处的表面)远离轮缘16a的表面。
根据本发明的一实施例，基板输送系统10的控制器52可以被配置为根据输送系统控制方法来控制基板输送系统10的部件。
图4是描绘根据本发明的一实施例的用于控制基板输送系统的操作的方法的流程图。
对于本文中所引用的任何流程图应当理解，仅为了方便和清晰起见，已选择将所说明的方法划分成由流程图的框所表示的分立操作。在具有等效结果的情况下，将所说明的方法划分成分立操作的替代方案是可能的。将所说明的方法划分成分立操作的这种替代方案应当被理解为表示所说明的方法的其它实施例。
类似地，应当理解，除非另有指示，否则仅为了方便和清晰起见，已选择由本文中所引用的任何流程图的框所表示的操作的所说明的执行顺序。在具有等效结果的情况下，所说明的方法的操作可以替代顺序执行或同时执行。对所说明的方法的操作的这种再排序应当被理解为表示所说明的方法的其它实施例。
输送系统控制方法100可以由基板输送系统10的控制器52执行。输送系统控制方法100可以在基板输送系统10的操作期间连续地执行，或者可以响应于基板输送系统10的操作者的动作而执行，或者响应于所感测事件而执行。
随着基板30的前缘靠近真空轮16，控制器52可以操作抽吸/挤压源装置50将挤压施加到真空轮16的有效穿孔18a(框120)。例如，基板输送系统10的默认操作模式可以包括操作抽吸/挤压源装置50提供挤压。替代地或另外地，控制器52可以被配置为在诸如位置传感器或接近传感器的传感器52指示基板30的前缘靠近时操作抽吸/挤压源装置50提供挤压。在该情况下，抽吸/挤压源装置50可以被配置为既不将挤压又不将抽吸施加到有效穿孔18a，或者可以被配置为将较低的挤压或抽吸施加到有效穿孔18a，直到指示靠近为止。
可以继续将挤压施加到真空轮16，直到传感器52指示基板30的表面处于真空轮16处(例如，覆盖真空轮或与真空轮相对)(框130)。例如，接近或位置传感器可以指示前缘已经过真空轮16的至少一部分。光学或声音位置传感器可以感测基板30处于真空轮16处(例如，阻挡处于或接近真空轮的直线路径)。压力传感器可以指示基板30影响空气从有效穿孔18a流出。
当感测到基板30处于真空轮16处时，控制器52可以控制抽吸/挤压源装置50将抽吸施加到真空轮16的有效穿孔18a(框140)。
可以继续施加抽吸，直到感测到基板30的后缘已到达真空轮16为止(框150)。例如，压力传感器可以指示抽吸正由于有效穿孔18a部分地未被基板30的后缘覆盖而减小。接近或位置传感器可以指示后缘处于真空轮16处。
当感测到基板30的后缘处于真空轮16处时，控制器52可以操作抽吸/挤压源装置50将挤压提供到真空轮16的有效穿孔18a(框160)。
可以继续施加挤压，直到感测到后缘已完全离开真空轮为止。在一些情况下，施加挤压可以为默认条件，该默认条件继续，直到感测到基板处于真空轮处(例如，如在框130的操作中)。在一些情况下，既不将挤压也不将抽吸施加到真空轮16直到感测到基板30靠近为止。在一些情况下，抽吸可以作为默认条件来施加。
本文中公开不同实施例。某些实施例的特征可以与其它实施例的特征组合；因此某些实施例可以为多个实施例的特征的组合。为了说明和描述目的，已呈现本发明的实施例的以上描述。并非意在是详尽的或将本发明限制于所公开的精确形式。本领域技术人员应当明白，鉴于上述教导，许多修改、变化、替换、改变以及等同物是可能的。因此，应当理解，所附权利要求意在涵盖落入本发明的真正精神内的所有这些修改和变化。
虽然本文已说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域的普通技术人员现在将会想到许多修改、替换、改变以及等同物。因此，应当理解，所附权利要求意在涵盖落入本发明的真正精神内的所有这些修改和变化。

Claims (19)

1.一种用于输送基板的系统，所述系统包括：
非接触支撑平台，所述非接触支撑平台被配置为将所述基板支撑在距所述非接触支撑平台的表面的非零距离处；
真空轮，所述真空轮与所述非接触支撑平台的一部分相邻地定位，所述真空轮的周边轮缘包括多个穿孔，所述穿孔在所述轮缘的外部与所述真空轮的内部之间敞开，所述多个穿孔被布置为多个平行的排，所述排相对于所述真空轮的轴线以一倾斜角定向；以及
固定的抽吸表面，所述抽吸表面在所述真空轮内部，所述抽吸表面包括导管的开口，所述导管能连接到抽吸源，腔室由所述抽吸表面、所述真空轮的壁以及所述周边轮缘的与所述抽吸表面相邻并从所述非接触支撑的所述表面向外延伸的区段形成，
其中，当抽吸由所述抽吸源施加到所述导管时，所述抽吸经由所述腔室施加到所述周边轮缘的所述区段中的所述穿孔，以便朝向所述轮缘在所述基板上施加拉拔，使得所述真空轮的旋转输送所述基板。
2.根据权利要求1的所述系统，其中，所述非接触支撑平台被配置为产生双向刚度。
3.根据权利要求1或2的所述系统，其中，所述非接触支撑平台包括至少两个平行轨道，并且其中，所述真空轮位于所述至少两个平行轨道中的两个平行轨道之间的间隙中。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述真空轮位于所述非接触支撑平台的开口中。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述真空轮与所述非接触支撑平台的边缘相邻地定位。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述多个穿孔被布置为使得在所施加的抽吸大致上恒定时，所施加的拉拔在所述真空轮旋转时保持大致上恒定。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述多个穿孔与位于所述周边轮缘上并大致上平行于所述真空轮的轮轴的任何线的交线的总长度大致上恒定。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述多个穿孔中的每对方位上相邻的穿孔重叠了大致上恒定的方位位移。
9.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述轮缘包括防滑材料。
10.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述抽吸表面在切向方向上凸出地弯曲，所述抽吸表面的曲率小于所述轮缘的曲率。
11.根据权利要求1或2所述的系统，进一步包括抽吸源。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述抽吸源能进一步操作成施加挤压。
13.根据权利要求12所述的系统，进一步包括控制器，所述控制器被配置为控制所述抽吸源施加所述抽吸或所述挤压。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述抽吸源在所述基板的前缘接近所述轮缘的所述区段处时施加所述挤压并在所述基板的表面处于所述轮缘的所述区段处时施加所述抽吸。
15.根据权利要求14所述的系统，进一步包括一个或多个传感器，以检测所述基板何时处于所述轮缘的所述区段处。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述一个或多个传感器包括接近传感器。
17.根据权利要求13所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述抽吸源在所述基板的后缘处于所述轮缘的所述区段处时施加所述挤压。
18.根据权利要求17所述的系统，进一步包括一个或多个传感器，以检测所述后缘何时处于所述轮缘的所述区段处。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述一个或多个传感器包括压力传感器。
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