CN109311606B - 非接触支撑平台和用于生产其流体垫层的工作台 - Google Patents

非接触支撑平台和用于生产其流体垫层的工作台 Download PDF

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Abstract

一种非接触支撑平台包括分布在工作台表面上的压力端口，该压力端口各自连接至压力源。真空端口分布在该工作台表面上，该真空端口各自连接至真空源。通过该压力端口的向外流动和通过该真空端口的向内流动形成流体垫层以在距该工作台的非零距离处支撑工件。多个通道各自连接该真空端口中的至少两个以使流体能够在连接的真空端口之间流动。当连接的真空端口中的一个被该工件的边缘覆盖并且另一个没有被覆盖时，通过该连接的真空端口施加在该边缘上的吸力弱于施加在其中两个连接的真空端口都被覆盖的该工件的一部分上的吸力。

Description

非接触支撑平台和用于生产其流体垫层的工作台
技术领域
本发明涉及非接触支撑平台。更具体地，本发明涉及被配置为提升工件边缘的非接触支撑平台。
背景技术
非接触支撑平台能够将平坦工件保持在距该平台的固体工作台(桌子，台子，table)表面的固定距离处。该固体工作台表面配置有开口(opening)，空气可通过该开口形成空气垫层(垫，cushion)，该工件可支撑在该空气垫层上。被支撑的工件可以被检查或被传输到不同的位置(例如，用于加工或用于添加额外的组件或结构)。
通常，该工作台包括空气出口，通过该空气出口提供加压空气。该加压空气可以形成将该工件支撑在该固体工作台表面上方的空气垫层。也可以使用其它流体，诸如气体或液体。
可以将空气入口散布在该空气出口之间。然后该空气可以在该空气出口和该空气入口之间循环。例如，可对该空气入口施加抽吸以引起空气流入，或者该空气入口可处于或接近大气压力。在一些情况下，空气入口散布在该空气出口之间可导致表现出流体弹簧效应的空气垫层。该流体弹簧效应可以对在被支撑的工件和该固体工作台表面之间距离的任何增加或减少施加恢复力。因此，该流体弹簧效应可以将该工件保持在距该固体工作台表面的固定距离处。
在一些情况下，该工件可能是足够薄的，以至于在该空气垫层中的任何变化都可能使该工件弯曲。例如，这种薄工件可以包括玻璃板，例如用于形成平板显示器屏的一个层(例如基于液晶显示器、基于发光二极管、基于等离子体屏或其它)。
发明内容
因此，根据本发明的一个实施方式，提供一种非接触支撑平台，其包括：分布在工作台表面上的多个压力端口(pressure port)，每个压力端口被配置为连接至压力源以使流体通过该压力端口向外流动；分布在该工作台表面上的多个真空端口，每个真空端口被配置为连接至真空源以使流体通过该真空端口向内流动，通过该压力端口的向外流动和通过该真空端口的向内流动被配置为形成流体垫层以在距该工作台的非零距离处支撑工件；以及多个通道，每个通道连接该该真空端口中的至少两个以使流体能够经由该通道在连接的真空端口之间流动，使得当连接的真空端口中的一个被该工件的边缘覆盖且另一个连接的真空端口没有被该工件覆盖时，通过该连接的真空端口施加在该边缘上的吸力弱于由连接的真空端口施加在其中两个该连接的真空端口都被覆盖的该工件的一部分上的吸力。
另外，根据本发明的一个实施方式，该多个通道被定向为非垂直于该工件沿着该非接触支撑平台的传输方向(运输方向，a direction of transport)。
另外，根据本发明的一个实施方式，该多个通道被定向在与该工作台的一侧成斜角处。
另外，根据本发明的一个实施方式，该工作台是矩形的，并且该多个通道被定向在与该工作台的一侧成45°角处。
另外，根据本发明的一个实施方式，该多个通道中的通道包括收缩部(construction)。
另外，根据本发明的一个实施方式，该收缩部是楔形的、矩形的或迷宫式的(迷宫的，迷宫似的，labyrinthine)。
另外，根据本发明的一个实施方式，该收缩部包括自适应分段孔口(selfadaptive segmented orifice,SASO)迷宫。
另外，根据本发明的一个实施方式，至少三个共线真空端口通过至少两个通道彼此连接。
另外，根据本发明的一个实施方式，该多个通道被并入至被配置用于组装至该工作台的层中。
另外，根据本发明的一个实施方式，该流体包括空气。
因此，根据本发明的一个实施方式，进一步提供一种用于生产非接触支撑平台的流体垫层的工作台，该工作台包括：工作台顶部，在该工作台顶部上分布有多个压力端口，每个压力端口被配置为连接至压力源以使流体通过该压力端口向外流动；多个真空端口，多个真空端口散布在该工作台顶部上的该压力端口之间，每个真空端口被配置为连接至真空源以使流体通过该真空端口向内流动，通过该压力端口的向外流动和通过该真空端口的向内流动被配置为形成流体垫层以在距该工作台的非零距离处支撑工件；以及多个通道，每个通道连接该真空端口中的至少两个以使流体能够经由该通道在连接的真空端口之间流动，使得当连接的真空端口中的一个被该工件的边缘覆盖和另一个连接的真空端口没有被该工件覆盖时，通过该四篇连接的真空端口施加在该边缘上的吸力弱于由连接的真空端口施加在其中两个该连接的真空端口都被覆盖的该工件的一部分上的吸力。
附图说明
为了更好地理解本发明和为了认识其实际应用，下文提供并参考以下附图。应当注意的是，该附图仅作为实例给出，并且决不限制本发明的范围。相同的组件由相同的附图标记表示。
图1A示意性示出了根据本发明的一个实施方式的具有边缘提升的非接触支撑工作台。
图1B示意性示出了图1A中所示的非接触支撑平台的侧视图。
图2A示意性示出了图1A中所示的非接触支撑工作台的变型，其中每组三个共线真空端口通过通道连接。
图2B示意性示出了图2A中所示的非接触支撑工作台的变型，其中每组四个共线真空端口通过通道连接。
图3A示意性示出了具有楔形收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
图3B示意性示出了具有单独矩形收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
图3C示意性示出了具有双重矩形收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
图3D示意性示出了具有迷宫式收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
图4示意性示出了具有边缘提升的非接触支撑平台工作台的通道层。
发明详述
在下面的发明详述中，阐述了许多具体细节以提供本发明的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其它情况下，没有详细描述公知的方法、过程、组件、模块、单元和/或线路，以免使本发明不清楚。
尽管本发明的实施方式在这方面不受限制，但是利用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”或类似词的术语的讨论可以指计算机、计算平台、计算系统或其它电子计算设备的一个或多个操作和/或一个或多个处理，该操作和/或处理将被表示为在计算机寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据操作和/或转换为类似地被表示为在计算机寄存器和/或存储器内的或可存储用于实施操作和/或处理的指令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。尽管本发明的实施方式在这方面不受限制，如本文中使用的术语“多种”和“多个”可包括例如“多重”或“两种或更多种”。术语“多种”或“多个”可在本说明书全文中用于描述两种或更多种组件、设备、元件、单元、参数或类似物。除非明确说明，本文中描述的方法实施方式不限于特定的次序或顺序。另外，所描述的方法实施方式或其要素中的一些可同步地、在相同时间点或同时地发生或进行。除非另外指出，如本文中使用的连接词“或”要被理解为包括(任何或全部所陈述的选项)。
根据本发明的一个实施方式，非接触支撑平台被配置为防止或减少被支撑物体的边缘的向下弯曲。例如，该被支撑物体可以是薄的、名义上是平板或片的玻璃、硅、塑料或另一种材料的形式。这样的薄的平坦物体在本文中被称为工件。例如，在一些情况下，典型的工件可以包括其厚度小于一毫米，例如约半毫米的玻璃片。当一个物体被提供或意欲用于其中不需要最小曲率、弯曲或折叠的应用时，它在本文中被认为是名义上平坦的。名义上平坦的物体，或其边缘，可能例如由于制造公差、操作、加工、贮存或其它原因会弯曲、翘曲或成弧形。
例如，该非接触支撑平台可以包括非接触支撑平台工作台，它的工作台顶部包括多个开口。该开口包括横跨该工作台顶部分布的压力端口。每个压力端口都可以例如经由封闭在该非接触支撑平台工作台内的歧管连接至压力源。例如，该压力源可包括鼓风机、泵或其它装置，其被配置为吸入环境空气(或另一种气体或流体)并迫使该空气经由该压力端口向外。尽管典型的非接触支撑平台操作是在周围空气气氛的环境中使用的，但是在一些情况下，该非接触支撑平台可以在其中存在另一种流体、气体或液体的环境中操作。本文中提及空气和空气流应当被理解为分别包括任何这样的流体和流体流。类似地，本文中提及空气垫层应当理解为由任何这样的流体的流形成的流体垫层。
真空端口散布在该压力端口之间。每个真空端口连接至真空源。例如，该真空源可包括鼓风机、泵或其它装置，其被配置为将空气从周围大气拉入到该真空端口中。
当将工件放置在靠近并基本平行于该工作台顶部时，该压力和真空端口的同时操作可以将该工件支撑在距该工作台顶部基本固定(对于平坦工件的所有部分)的非零距离处。例如，该操作或该压力和真空端口可产生流体弹簧效应，该效应阻止了与该工作台顶部的平衡距离的任何偏离。在这种情况下，该工作台顶部可以位于该被支撑工件的下方或上方。本文中提及工作台顶部应当被理解为指如下非接触支撑平台工作台的表面，其被配置为面向该工件，并且其含有该压力和真空端口，无论那个表面是否面向上。
该多个真空端口包括成对的真空端口，该成对的真空端口通过能够使空气在连接的真空端口之间流动的连接部而彼此连接。在该真空端口之间的连接部可以包括在该非接触支撑平台的工作台内部的通道或喷嘴。该连接部可以包括位于该工作台外部的管或软管，例如连接配件，其各自连接至该真空端口的一个。本文中提及通道、连接通道或空气流通道应当被理解为包括内部或外部连接部。
因此，通过互连的真空端口中的一个的吸入空气流可能受到通过该真空端口对中的另一个真空端口的吸入空气流的影响。连接一对真空端口的通道被定向在非垂直于工件沿该非接触支撑平台的预期纵向传输方向的方向上。例如，该通道可被定向平行于该预期的传输方向或定向在与该预期的传输方向成斜角处。换言之，该通道连接两个真空孔，其相对(矢量)位移具有与该预期传输方向平行的非零分量。
例如，该通道可以被定向在与矩形非接触支撑平台工作台的侧面成斜角处。在一些情况下，该通道可以被定向在与矩形非接触支撑平台工作台的侧面成45°角处。
该工件的传输可以由包括该非接触支撑平台的系统的推进组件来实现。例如，该推动组件可被配置为通过应用机械或气动技术推动该工件。该工件的传输可以被限制为单独的线性方向、两个或更多个(例如，正交或否则不平行)线性方向，或者可以在两个维度上实现。在后者的情况下，连接各个真空端口对的通道可被定向在数个方向以确保该通道中的至少一些非垂直于特定工件的传输方向。
由于该通道的定向非垂直于该传输方向，因此在该工件边缘处的吸力对压力的比例可能不同于该工件内部。在远离该边缘的该工件的内部，通过任何该真空端口的吸入空气流可近似等于通过任何其它真空端口的吸入空气流。类似地，通过每个压力端口的空气流出可近似等于通过任何其它压力端口的流出。因此，在该工件的整个内部上的支撑力在该整个内部上可近似恒定，并且因此其可被支撑在距该非接触支撑平台的工作台顶部的恒定距离处。
吸入空气流的模式，以及在通过该真空端口的吸入空气流和通过该压力端口的流出之间的平衡，可能在该工件边缘附近改变。特别地，被传输工件的前缘距该非接触支撑平台的工作台顶部的距离可能大于在该工件的内部点和该工作台顶部之间的距离。
例如，在该工件的前缘处，一对被连接的真空端口中的一个可被该工件覆盖。位于该前缘之前的该非接触支撑平台的一部分处的该真空端口对中的另一个真空端口可未被该工件覆盖。因此，该真空端口对中的未被覆盖的真空端口可暴露于周围大气。在这种情况下，通过该真空端口对中的暴露的真空端口的通过该空气吸入口的吸入空气流可能大于通过被覆盖的真空端口的吸入空气流。结果，施加到前缘的吸力可能弱于施加到该工件的内部点的吸力。另一方面，通过在该前缘附近的压力端口(这些压力口没有相互连接)的空气流出可基本上等于来自在该工件的内部的压力端口的流出。因此，施加在该工件边缘上的该空气垫层的净提升力(其例如由净压力流出产生的推力和由真空流入产生的拉力所导致)可能大于由该空气垫层施加在其中两个连接的真空端口都被该工件覆盖的该工件内部点或区域上的净提升力。因此，在该前缘和该非接触支撑平台的工作台顶部之间的距离可能大于在没有连接通道的情况下的距离。
如本文中使用的，净提升力指工件的每单位面积或在工件的区域内的净力，其倾向于推动该工件的区域远离该非接触支撑平台的工作台顶部，无论该力是向上的(例如如果该工作台顶部位于该工件下方)还是向下的(例如如果该工作台顶部位于该工件上方)。净提升力由支撑该工件的相应区域的该工作台顶部的区域的每单位面积的净流出产生(例如，在特定时间或当该工件在与该工作台顶部的特定位置处时)。该净流出可被定义为在支撑该工件的相应区域的该非接触支撑平台工作台的区域中，在由非接触支撑平台工作台的压力端口产生的压力流出(例如，该工作台顶部的每单位面积或在该工作台顶部的区域中的压力流出)与经由该非接触支撑平台工作台的真空端口的真空流入(例如，该工作台顶部的每单位面积或在该工作台顶部的区域中的真空流入)之间的差。
在未延伸到该非接触支撑平台边缘的工件的其它边缘处的类似过程可能增加那些不平行于该连接通道的其它边缘的提升。例如，该其它边缘可包括该工件的后缘或侧缘(例如，基本平行于该移动方向的，或者不是前缘或后缘的该工件的一侧)。
该工件的边缘的增加的提升可能是有利的。例如，在一些工艺中，该工件可能翘曲，使得该工件的边缘可能倾向于朝向该非接触支撑平台的工作台顶部弯曲。例如，工艺可包括在背离该工作台顶部的该工件的一侧加热该工件。在这种情况下，该加热可使被加热的面比面对该工作台顶部的该工件的面膨胀得更多。因此，该工件可呈现大致凹下的形状(如从该工作台顶部的方向观察的)，使该工件的边缘朝向该工作台顶部弯曲。在这种情况下，可由该连接通道导致的该边缘的增加的提升可以抵消由于该加工引起的翘曲。例如，该增加的提升可以被配置为平衡该翘曲以使该工件变平。因此，该工件的变平可防止该工件的边缘与该非接触支撑平台的工作台顶部物理接触。如果在该工件和该工作台顶部之间的这种接触被启用，其可能会导致对该工件、对该工作台顶部或对二者的损坏。
该工件的变平可便于该工件的加工或检查。例如，加工可以包括掩蔽工艺、检查工艺、固化工艺、印刷工艺(例如喷墨印刷)、激光切割工艺、激光退火工艺、激光划线工艺。
在一些情况下，增加该工件前缘的提升可以使该前缘能够或便于传输过在该非接触支撑平台中的间隙(其例如由在两个相邻的非接触支撑平台工作台顶部之间的间隙、在单独的非接触支撑平台工作台顶部内的间隙或在该非接触支撑平台中的其它间隙引起)。因此，具有边缘提升的非接触支撑平台可以实现或便于支撑比在没有边缘提升的情况下能够安全或有效地支撑和传输的更薄或更柔性的工件。
在一些情况下，该通道可以被定向在与工件沿该非接触支撑平台的典型传输方向的45°角的方向。因此，该通道非垂直于沿着两个正交方向中的任一个传输的工件的行进方向。因此，在矩形工件的情况下，通过该通道连接真空端口导致的边缘提升可能导致该工件所有边缘(例如，前缘、后缘和侧缘)的提升增加。在一些情况下，该角度可不同于45°。尽管为了简单起见，本文中描述了矩形工件，但工件可以是多边形、圆形、卵形或椭圆形，或者其它形状。
在一些情况下，可以通过通道连接两个以上的真空端口。例如，可以将三个或四个共线真空端口通过基本共线的通道连接。可以将其它数量和图案的三个或更多个真空端口通过通道互连。
通道可以被成形为限制空气流。例如，该通道可以沿其长度收缩(例如，在该通道的中间附近)。在一些情况下，该通道可以配备有交替的障碍物以形成自适应分段孔口(SASO)迷宫。
可以根据该非接触支撑平台的计划用途来选择通道的形式。例如，该非接触支撑平台的工作台可以被配置用于与经受特定工艺(例如，加热的类型或程度，或可能影响该工件的弯曲或翘曲的其它工艺)的特定类型的工件(例如，以组成、厚度或其他特性为特征的)一起使用。
例如，如果工件的弯曲或翘曲预计是相对大的，则该通道可被配置用于在该连接的真空端口之间相对不受限的空气流。在这种情况下，例如，每个通道都可具有沿着其长度均匀的宽度。因此，在该工件边缘处的净提升力可能充分大于在该工件内部上的净提升力，使得抵消相对大的弯曲或翘曲以使工件变平。
另一方面，如果预计该弯曲或翘曲是相对小的，则该通道可被配置为使得能够实现在该连接的真空端口之间相对受限的空气流。例如，该通道可以被构造成具有窄的均匀宽度，或者可以将一个或多个收缩结构引入到该通道中。在这种情况下，在该工件的边缘处的净提升力可能仅略大于在该工件的内部的提升力。
在一些情况下，具有边缘提升的非接触支撑平台的工作台可以由层构成。例如，最外层可包括端口阵列，该端口用作形成用于支撑该工件的非接触支撑平台的压力和真空端口。最内层可包括该压力端口和该真空端口分别与该压力源和真空源的连接部。例如，当组装该工作台以形成该压力和真空端口时，在该最内和最外层中的孔可以彼此对齐。例如，该不同的层可以包括如下孔，这些孔被配置为当该层彼此对齐时容纳螺栓、杆或柱。
一个或多个中间层可以包括用于将该真空端口彼此连接的通道。例如，该通道可以通过在金属、塑料或其它合适材料的片中机加工(例如，通过激光切割或其它方式)该通道形式的槽而形成。当组装该工作台时，该通道的端部可以被配置为夹在形成在该最内层和该最外层中的真空端口的孔之间。因此，当组装该工作台时，该真空端口可以通过在该中间层中形成的通道连接。
该工作台的这种分层构造可有助于使该工作台适应特定的目的。例如，可以批量生产该最外和最内层。该中间层可以选自批量生产的中间层(其例如具有不同的通道配置)中的一个选择，或者可以被定制用于特定目的。最初为一个目的组装的非接触式支撑平台系统的工作台可以通过拆卸原始工作台的层和通过用替换的中间层重新组装该工作台来重新配置用于不同的目的。
图1A示意性示出了根据本发明的一个实施方式的具有边缘提升的非接触支撑平台。图1B示意性示出了图1A中所示的非接触支撑平台的侧视图。
非接触支撑平台工作台10被配置为将工件18支撑在空气垫层11上。例如，当工件18被空气垫层11支撑时，可以在传输方向20传输工件18。在这种情况下，如果工件18是矩形的并且在传输方向20传输，则工件18包括前缘22、后缘21和侧缘23。
空气垫层11可由在非接触支撑平台工作台10的工作台顶部10a和工件18之间的空气流形成。例如，空气可如由压力流出24指示的那样从压力端口12向外流动，可对工件18施加向外的力(例如，远离非接触支撑平台工作台10)。对于所有压力端口12，例如，无论那个压力端口12是否被工件18的内部点覆盖，压力流出24可以是大致相同的。
每个真空端口14都可以连接至真空源。相邻或邻近的真空端口14通过空气流通道16连接。在所示的实施例中，只有每对相邻的真空端口14通过空气流通道16连接。空气流通道16可以交错或交替的方式定位。例如，在真空端口14的单独行中，例如行15(例如，在所示的实施例中，垂直于传输方向20或平行于前缘22的行15)，沿该行的真空端口14通过空气流通道16交替地连接至在行15的相对侧的行中的真空端口14。
尽管空气流通道16以直接连接真空端口14的直线段的形式示意性地示出，但空气流通道16可以包括一个或多个弯曲或曲线。
在工件18的内部，内部真空流入26对于所有真空端口14大致是相同的。因此，空气垫层11的净流出(例如，被定义为在工件18区域中，在由非接触式支撑平台工作台10的压力端口12产生的每单位面积压力流出和经由非接触支撑平台工作台10的真空端口14产生的每单位面积真空流入之间的差，或者以其它方式被定义)在工件18的所有内部点附近可以是近似恒定的。
在工件18的边缘处，例如在前缘22处，空气垫层11的净流出可能大于工件18的内部点附近。在工件18的边缘处(例如，在其中非接触支撑平台工作台10延伸超过工件18的边缘的边缘处)，被连接的真空端口14对中的一个可以是未覆盖的(例如，对周围大气开放)，而另一个被连接的真空端口14被工件18覆盖。在所示的实施例中，未覆盖的真空端口14a没有被工件18覆盖(例如，位于在传输方向20传输的工件18的前缘22之前)，而被覆盖的真空端口14b被工件18的靠近前缘22的一部分覆盖。
覆盖该被连接的真空端口14对中的一个而另一个未被覆盖可导致该真空流入与内部真空流入26显著不同。在所示的实施例中，通过未覆盖的真空端口14a的未覆盖的真空流入28a相对于内部真空流入26是增加的。通过覆盖的真空端口14b的覆盖的真空流入28b相对于内部真空流入26是减少的。结果，在前缘22和覆盖的真空端口14b附近的空气垫层11的净流出可大于在工件18的内部点。
由于在工件18的前缘22附近(并且类似地，在所示的实施例中，在后缘21附近)的净空气流增加(例如，较弱的吸力)，空气垫层11可以向前缘22施加向外(例如，从非接触支撑平台工作台10的工作台顶部10a向外)的弯曲力，其在本文中被称为边缘提升。例如，该向外弯曲力可以被配置为对抗前缘22向内弯曲的趋势。前缘22的这种向内弯曲趋势可例如由工件18的翘曲(其例如由加热工件18的外表面的加工或其它方式引起)或其它弯曲引起。对抗工件18的边缘的向内弯曲的向外弯曲力可导致工件18变平(例如，使工件18的所有部分保持在距非接触支撑平台工作台10的工作台顶部10a大致相同的距离处)。
在所示的实施例中，每个空气流通道16被定向在与传输方向20(并且因此在所示的示例中，与工作台顶部10a的边缘)的斜角(例如，45°)方向处。因此，每个空气流通道16都非垂直于传输方向20并且非垂直于与传输方向20正交的方向。因此，前缘22和后缘21可经受向外弯曲。在其中侧缘23不延伸超过非接触支撑平台工作台10的工作台顶部10a(例如，不同于图1A所示的实施例)的矩形工件18的情况下，侧缘23也可经受边缘提升。
当真空端口14通过空气流通道16如图1A所示和如上所述那样以交错或交替的方式连接时，行15的真空端口14与行15任一侧的真空端口14的连接的数量对于所有行15来说可以是大致相同的。(在一些情况下，例如，如果行15包括奇数个真空端口14，或者如果诸如螺钉、螺栓、进入端口的结构或其它结构的存在中断了真空端口14的图案时，在至少一些行15之间连接的数量可以变化)。结果，当工件18的边缘在任何行15时，该净流出可能与当该边缘在任何其它行15时的净流出大致相同。因此，当边缘(例如前缘22或后缘21)沿非接触支撑平台工作台10在传输方向20传输时，导致的前缘22或后缘21的弯曲(以及工件18的变平)可保持基本恒定。
在所示的实施例中，压力端口12被显示为在工作台顶部10a上以均匀的矩形阵列排列。真空端口14被显示为以类似的均匀矩形阵列排列，该矩形阵列相对于压力端口12的阵列是移位的。可以使用压力端口12和真空端口14的其它排列。在一些情况下，压力端口12和真空端口14的排列可受到一个或多个设计考虑的影响。类似地，空气流通道16的形状或位置可受到各种设计考虑的影响。例如，设计考虑可包括各种加工和检查装置的放置、用于允许各种加工或检查装置接近工件18的端口、非接触支撑平台工作台10的构造或组装所需的组件(例如螺钉、螺母、螺栓、杆或其它组件)的放置或其它设计考虑。
在一些情况下，两个以上的真空端口14可以通过空气流通道16连接。例如，三个或更多个共线真空端口的连接可以增加被施加以边缘提升的每个边缘处的区域的宽度。
图2A示意性示出了图1A中所示的非接触支撑工作台的变型，其中每组三个共线真空端口通过通道连接。
在非接触支撑平台工作台30中，每组三个共线真空端口33是通过空气流通道32连接的。例如，包括第一真空端口33a、第二真空端口33b和第三真空端口33c的一组三个共线真空端口33可以通过空气流通道32连接。
例如，第一真空端口33a可以是未覆盖的，和第二真空端口33b和第三真空端口33c可以是被工件18覆盖的。在这种情况下，通过第一真空端口33a的真空流入可增加(例如，相对于通过在工件18内部的一组互连真空端口33的流入)，并且通过第二真空端口33b和第三真空端口33c的流入可减少。在另一时间或在另一位置，例如沿着真空端口33的行15，第一真空端口33a和第二真空端口33b可以是未覆盖的，和第三真空端口33c可以是被工件18覆盖的。在这种情况下，通过第一真空端口33a和第二真空端口33b的流入可增加，而通过第三真空端口33c的流入可减少(例如，比当仅仅第一真空端口33a是未覆盖的时候程度更大)。因此，该净流出可随着距工件18的前缘22(或另一边缘)的距离而逐渐减少，从靠近该边缘的最大净流出(和最大向外弯曲)到远离该边缘(例如，距该边缘两个排15之间的距离的两倍以上)的最小净流出(例如，到在工件18的内部点处典型的净流出)。这可替代地被表示为吸力随着距前缘22距离的增加而逐渐增强。
空气流通道32可以交错的方式定位，使得在任何排15中的连接的真空端口33的总体配置是相似或相同的。例如，沿着特定的行15，连续的真空端口33可以被定位为第一真空端口33a、第二真空端口33b和第三真空端口33c。这种图案可以重复到那个行15的末尾。以此方式，当工件18的边缘在真空端口33的任何行15处或附近时，该净流出可与当那个边缘在任何其它行15处或附近时大致相同。
图2B示意性示出了图2A中所示的非接触支撑工作台的变型，其中每组四个共线真空端口是通过通道连接的。
在非接触支撑平台工作台34中，每组四个共线真空端口35通过空气流通道36连接。例如，包括第一真空端口35a、第二真空端口35b、第三真空端口35c和第四真空端口35d的一组四个共线真空端口35可以通过空气流通道36连接。
例如，第一真空端口35a可以是未覆盖的，和第二真空端口35b、第三真空端口35c和第四真空端口35d可以被工件18覆盖。在这种情况下，通过第一真空端口35a的真空流入可增加(例如，相对于通过在工件18内部的一组互连真空端口35的流入)，并且通过第二真空端口35b、第三真空端口35c和第四真空端口35d的流入可减少。在另一时间或在另一位置，例如沿着真空端口35的行15，第一真空端口35a和第二真空端口35b可以是未覆盖的，并且第三真空端口35c和第四真空端口35d可以被工件18覆盖。在这种情况下，通过第一真空端口35a和第二真空端口35b的流入可增加，而通过第三真空端口35c和第四真空端口35d的流入可减少(例如，比仅仅第一真空端口35a是未覆盖的时候程度更大)。在另一时间或在另一位置，例如沿着真空端口35的行15，第一真空端口35a、第二真空端口35b和第三真空端口35c可以是未覆盖的，并且第四真空端口35d可以是被工件18覆盖的。在这种情况下，通过第一真空端口35a、第二真空端口35b和第三真空端口35c的流入可增加，而通过第四真空端口35d的流入可减少(例如，比当仅仅第一真空端口35a和第二真空端口35b是未覆盖的时候程度更大)。因此，该净流出可随着距工件18的前缘22(或另一边缘)的距离而逐渐减少，从靠近该边缘的最大净流出(和最大向外弯曲)到远离该边缘(例如，距该边缘两个排15之间的距离的三倍以上)的最小净流出(例如，到在工件18的内部点处典型的净流出)。这可替代地被表示为吸力随着距前缘22距离的增加而逐渐增强。
空气流通道36可以交错的方式定位，使得在任何一排15中的连接的真空端口35的总体配置是相似或相同的。例如，沿着特定的行15，连续的真空端口35可以被定位为第一真空端口35a、第二真空端口35b、第三真空端口35c和第四真空端口35d。这种图案可以重复到那个行15的末尾。以此方式，当工件18的边缘在真空端口35的任何行15处或附近时，该净流出可与当那个边缘在任何其它行15处或附近时大致相同。
空气流通道16、32或36的配置可取决于工件18的边缘附近的期望净流出。在该边缘附近的期望净流出又可以由工件18在其边缘处的期望弯曲来确定。该期望弯曲可以由工件18边缘的预期向内翘曲或弯曲来确定。
例如，如果在边缘附近期望净流出的增加相对大，则空气流通道16(以及类似的空气流通道32或36)可以被配置为允许相对不受限的空气流。以这种方式，在覆盖和未覆盖的连接的真空端口14(或连接的真空端口33或35)之间的耦合可以是相对大的。因此，在工件18边缘处的边缘提升可以是相对大的。另一方面，如果在该边缘附近期望净流出的增加相对小，则空气流通道可被配置为限制空气流，减少在覆盖和未覆盖的真空端口14之间的耦合(例如，通过每个真空端口14的真空流入相对独立于通过该连接的真空端口14的流入)。
通过空气流通道16的空气流可由那个空气流通道16的横向尺寸(例如宽度或直径)确定。通过空气流通道16的空气流可能受到在空气流通道16内的一个或多个收缩部的影响。收缩的空气流通道的一种或多种不同的配置可以被并入在非接触支撑平台工作台10(或非接触支撑平台工作台30或34)中。例如，收缩部可以是楔形的、矩形的、迷宫式的或其它形状的。
图3A示意性示出了具有楔形收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
收缩的空气流通道40包括由三角形凹口形成的逐渐变细的不对称楔形收缩部41。在一些情况下，楔形收缩部可以由在两侧的三角形凹口对称形成。在一些情况下，通道可以从一端到另一端单调地渐变。
图3B示意性示出了具有单独矩形收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
收缩的空气流通道42包括矩形收缩部43，该矩形收缩部43是由单独的不对称矩形凹口形成的。
图3C示意性示出了具有双重矩形收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
收缩的空气流通道44包括矩形收缩部45，该矩形收缩部45是由在两侧对称的矩形凹口形成的。
图3D示意性示出了具有迷宫式收缩部的用于受限空气流的空气流通道的实施例。
收缩的空气流通道46包括迷宫式收缩部48。例如，迷宫式收缩部的宽度，或者在迷宫式收缩部中的弯曲的长度或数量可以变化。迷宫式收缩部可以由如下单独的直通道形成，其中突起从该通道的两侧交替地突出到该直通道中。
在一些情况下，非接触支撑平台工作台，例如非接触支撑平台工作台10(或非接触支撑平台工作台30或34)可以由两个或更多个层组装。例如，连接真空端口14(或真空端口33或35)的通道可以被并入到通道层中、形成在通道层上或限定于通道层中。因此，在非接触支撑平台工作台10中的空气流通道16的图案或配置可以通过该通道层的选择或定制来配置。类似地，在非接触支撑平台工作台10中的空气流通道16的图案或配置可以通过替换该通道层来修改。
图4示意性示出了具有边缘提升的非接触支撑平台工作台的通道层。
通道层50被配置用于组装在非接触支撑平台工作台中在最外层下方。通道层50包括槽，其用于当将通道层50组装到非接触支撑平台工作台10中时形成非接触支撑平台工作台10的空气流通道。
例如，该最外层可以包括压力端口12和真空端口14，例如，如图1A中所示的。在通道层50上的各种端口和通道槽可以通过机加工金属或塑料的片来形成。
例如，在通道层50上的端口开口60可以与在该最外层上的相应压力端口12和真空端口14(例如，未互连的真空端口14)对齐。开口62可在将通道层50组装到非接触支撑平台工作台中用于将各种(例如，加工或检查)装置或结构附接到该非接触支撑平台工作台，或用于另一目的。
通道槽52和受限通道槽54的端部可以与在该最外层上的真空端口14对齐。因此，当通道层50被组装到非接触支撑平台工作台中时，通道槽52可用作空气流通道16。类似地，在所示实施例中，受限通道槽54可用作受限空气流通道46。
典型地，通道层50的通道槽可以全部具有相似的特性(例如，收缩部的宽度、存在、不存在或类型，或另一特性)。所示的通道层50(其包括不同的已知区域，每个已知区域都配备有不同类型的通道槽52或受限通道槽54)可用于确定具有不同特征的通道槽用于工件的特定应用或类型的适用性。例如，具有不同类型的通道槽52和受限通道槽54的通道层50可由制造、生产或定制用于各种终端用户的非接触支持平台工作台的设施使用。
在一些情况下，一个或多个设计考虑可能不能通过(直的)通道槽52实现在两个真空端口14之间的直接连接。在这种情况下，弯曲的通道槽58可使所得的空气流通道16能够绕过该空气流通道16不能直接穿过的结构或区域。
本文中公开了不同的实施方式。某些实施方式的特征可以与其它实施方式的特征组合；因此，某些实施方式可以是多个实施方式的特征的组合。已经为了说明和描述的目的呈现了本发明的实施方式的上述说明。其不预期是排它性的或者将本发明限制到所公开的精确形式。本领域技术人员应当理解的是，根据上述教导，许多修改、变化、替换、改变和等价物都是可能的。因此，应当理解的是，所附权利要求旨在覆盖落入本发明真实主旨内的所有这样的修改和改变。
尽管本文中已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人员现在将会想到许多修改、替换、改变和等价物。因此，要理解的是，所附权利要求意欲覆盖落入本发明真实主旨内的所有这样的修改和改变。

Claims (20)

1.一种非接触支撑平台，其包括：
多个压力端口，所述压力端口分布在工作台表面上，每个压力端口被配置为连接至压力源以使流体通过所述压力端口向外流动；
多个真空端口，所述多个真空端口分布在所述工作台表面上，每个真空端口被配置为连接至真空源以使流体通过所述真空端口向内流动，通过所述压力端口的所述向外流动和通过所述真空端口的所述向内流动被配置为形成流体垫层以在距所述工作台的非零距离处支撑工件；
其特征在于，所述非接触支撑平台还包括多个通道，每个通道连接所述真空端口中的至少两个以使流体能够经由所述通道在连接的真空端口之间流动，使得当所述连接的真空端口中的一个被所述工件的边缘覆盖且另一个连接的真空端口未被所述工件覆盖时，通过所述连接的真空端口施加在所述边缘上的吸力弱于通过所述连接的真空端口施加在其中两个所述连接的真空端口都被覆盖的所述工件的一部分上的吸力。
2.根据权利要求1所述的非接触支撑平台，其中所述多个通道被定向为非垂直于所述工件沿着所述非接触支撑平台的传输的方向。
3.根据权利要求1所述的非接触支撑平台，其中所述多个通道被定向在与所述工作台的一侧成斜角处。
4.根据权利要求1所述的非接触支撑平台，其中所述工作台是矩形的并且所述多个通道被定向在与所述工作台的一侧成45°角处。
5.根据权利要求1所述的非接触支撑平台，其中所述多个通道中的通道包括收缩部。
6.根据权利要求5所述的非接触支撑平台，其中所述收缩部是楔形的、矩形的或迷宫式的。
7.根据权利要求6所述的非接触支撑平台，其中所述收缩部包括自适应分段孔口迷宫。
8.根据权利要求1所述的非接触支撑平台，其中至少三个共线真空端口通过至少两个通道彼此连接。
9.根据权利要求1所述的非接触支撑平台，其中所述多个通道被并入至被配置用于组装至所述工作台的层中。
10.根据权利要求1所述的非接触支撑平台，其中所述流体包括空气。
11.一种用于生产非接触支撑平台的流体垫层的工作台，所述工作台包括：
工作台顶部，在所述工作台顶部上分布有多个压力端口，它们是每个压力端口被配置为连接至压力源以使流体通过所述压力端口向外流动；
多个真空端口，多个真空端口散布在所述工作台顶部上的所述压力端口之间，每个真空端口被配置为连接至真空源以使流体通过所述真空端口向内流动，通过所述压力端口的所述向外流动和通过所述真空端口的所述向内流动被配置为形成流体垫层以在距所述工作台的非零距离处支撑工件；
其特征在于，所述工作台还包括多个通道，每个通道连接所述真空端口中的至少两个以使流体能够经由所述通道在连接的真空端口之间流动，使得当所述连接的真空端口中的一个被所述工件的边缘覆盖且另一个连接的真空端口未被所述工件覆盖时，通过所述连接的真空端口施加在所述边缘上的吸力弱于通过所述连接的真空端口施加在其中两个所述连接的真空端口都被覆盖的所述工件的一部分上的吸力。
12.根据权利要求11所述的工作台，其中所述多个通道被定向为非垂直于所述工件沿着所述非接触支撑平台的传输的方向。
13.根据权利要求11所述的工作台，其中所述多个通道被定向在与所述工作台顶部的边缘成斜角处。
14.根据权利要求11所述的工作台，其中所述工作台顶部是矩形的并且所述多个通道被定向在与所述工作台顶部的边缘成45°角处。
15.根据权利要求11所述的工作台，其中所述多个通道中的通道包括收缩部。
16.根据权利要求15所述的工作台，其中所述收缩部是楔形的、矩形的或迷宫式的。
17.根据权利要求16所述的工作台，其中所述收缩部包括自适应分段孔口迷宫。
18.根据权利要求11所述的工作台，其中至少三个共线真空端口通过至少两个通道彼此连接。
19.根据权利要求11所述的工作台，其中所述多个通道被并入至被配置用于组装至所述工作台的层中。
20.根据权利要求11所述的工作台，其中所述流体包括空气。
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