CN113169115A - 用于板形衬底的末端执行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于夹紧板形衬底(2)的末端执行器，所述板形衬底(2)具有至少大致且至少部分经布置在衬底主平面中的边缘区段(5)，所述末端执行器包括提供至少按压区域(11)的至少按压装置(10)及提供至少支撑区域(21)的至少支撑装置(20)。所述末端执行器(1)经配置以在所述衬底(2)的夹紧状态中，通过按压装置(10)的按压区域(11)，在第一表面(3)处夹紧所述衬底(2)，且通过支撑装置(20)的支撑区域(21)，在相对于所述第一表面(3)经布置在所述衬底(2)的相对侧处的第二表面(4)处夹紧所述衬底(2)。所述末端执行器包括用于相对于所述支撑装置(20)引导所述按压装置(10)的导件(15)。

Description

用于板形衬底的末端执行器

技术领域

本发明涉及一种用于夹紧板形衬底的末端执行器，所述板形衬底具有至少大致且至少部分布置在衬底主平面中的边缘区段，其中所述末端执行器包括提供按压区域的至少按压装置，及提供至少支撑区域的至少支撑装置；且其中所述末端执行器经配置以在所述衬底的夹紧状态中通过按压装置的按压区域在第一表面处夹紧所述衬底且通过支撑装置的支撑区域在相对于所述第一表面布置在所述衬底的相对侧处的第二表面处夹紧所述衬底。进一步来说，本发明涉及一种用于夹紧衬底的抓取设备及方法。

背景技术

在当前最先进技术中，已知通过末端执行器使用真空吸取(例如，通过使用一或多个真空杯)抓取衬底。这具有以下缺点：此真空杯可在用于其中应处理所述衬底的侧上时占据表面的非常大的部分。然而，在许多制造工艺中，期望从与应处理衬底的相同侧抓取衬底。另外，吸取区域中的力倾向于使薄衬底变形。此外，无法仅在窄边缘区段处抓取衬底。

另一可能性为使用伯努利(Bernoulli)效应以便固持衬底。然而，这也具有以下缺点：衬底的相当大的固持区域必须保留用于使空气抵着它流动，且如果压力差在固持区域处的所有位置处是不等同的，那么产生衬底变形。另外，通过伯努利效应抓取衬底由末端执行器占据衬底表面的较大部分。此在应处理衬底的侧处抓取衬底的情况下是尤其不利的。此外，在超清洁应用(例如半导体制造)中，必须使用经彻底纯化的空气以便不污染清洁环境。这使此类应用中的此类型的末端执行器变为昂贵的。

还已知将机械抓取器作为可(例如)通过由形状记忆合金制成的元件驱动的末端执行器。然而，此类元件具有以下缺点：在操作中反应相对缓慢且产生热，且对应地，消耗相当多的能量。最后，通过互锁其形式而相互作用的机械元件可产生可污染清洁环境的粒子。

发明目的

本发明的目的为提供一种可用于清洁环境中的末端执行器，其不占据衬底表面的大部分，所述末端执行器可快速操作且可处置所述衬底而无末端执行器造成的大变形。

发明内容

本发明的标的物为一种末端执行器，其包括通过导件相对于所述末端执行器的支撑装置引导的按压装置。所述末端执行器可因此夹紧不同厚度的衬底或具有边缘区段的变形衬底，所述边缘区段在所述衬底的厚度方向上具有不同位置，换句话说，在所述边缘区段的不同位置，所述边缘区段为不均匀的。在夹紧过程中，所述末端执行器的移动可相对于所述衬底发生，此在夹紧所述衬底的过程期间改变所述末端执行器的按压区域与所述支撑区域之间的开口的大小。此移动可引起所述导件的移动。如此，所述按压装置可到达相对于所述支撑装置的适于夹紧所述衬底的位置。所述导件的移动可补偿厚度方向上的差异，使得衬底可独立于其厚度或变形被夹紧。变形意味着从均匀衬底的情况中的笔直或平坦的偏差。

因此，本发明相应地提供一种用于夹紧板形衬底的末端执行器，所述板形衬底具有至少大致且至少部分布置在衬底主平面中的边缘区段，其中所述末端执行器包括提供至少按压区域的至少按压装置，及提供至少支撑区域的至少支撑装置；且其中所述末端执行器经配置以在所述衬底的夹紧状态中通过按压装置的按压区域在第一表面处夹紧所述衬底且通过支撑装置的支撑区域在相对于所述第一表面布置在所述衬底的相对侧处的第二表面处夹紧所述衬底。所述按压装置包括用于相对于所述支撑装置引导所述按压装置的导件。所述导件可经布置以相对于所述支撑装置引导所述按压装置，使得所述末端执行器可在通过所述末端执行器夹紧所述衬底的过程期间相对于所述衬底移动。

所附权利要求书涉及本发明的实施例。

此末端执行器可用于夹紧衬底。单词“抓取”在此专利申请案中与通过多个末端执行器处置衬底相关联地使用。板形意味着在一个方向上的所述衬底的尺寸明显小于与所述第一方向垂直的两个方向上的尺寸。换句话说，所述衬底为平坦衬底。

尤其，衬底的所述第一表面及所述第二表面具有与衬底主平面至少大体相同的方向。衬底可相较于其衬底主平面的轮廓为薄的。例如，其可具有小于5mm，优选地小于2.5mm或甚至小于1mm的厚度。优选地，其可弯曲到对其无害的特定量。所述衬底可具有圆形(尤其为圆形形状或成角度轮廓形状)(尤其为矩形形状)或具有可为笔直或弯曲的边缘或连接区段的任意轮廓形状。所述衬底可(例如)为印刷电路板或印刷电路箔或晶片。

尤其，此类末端执行器可用于化学侵蚀性环境中，优选地用于处置将电镀的衬底。替代地或另外，所述环境可为清洁环境，例如清洁室。例如，所述衬底可为将在半导体或印刷电路板的制造过程中处理(尤其以电化学方式或化学方式)或作业的对象。例如，所述处理可为电镀。所述衬底可(例如)为具有超过100mm、优选地150mm、200mm或300mm的大小的晶片(优选地硅)。

所述导件的可能或容许行程可为至少1mm，更特定来说，至少3mm(例如，至少12mm)。硅晶片具有相对小的变形及厚度差，使得1mm可为足够的，且针对大部分情况，还运用其它材料的衬底，3mm为足够的。例如，衬底可由塑料材料(尤其为经模制化合物材料或固化树脂材料)制成，其可包括增强材料。此可(例如)为印刷电路板。特定来说，此衬底可在主平面中具有相当大的尺寸，例如，超过200mm。因此，其可在厚度方向上具有较大变形。例如，所述导件的12mm容许行程可足以在一般实践中夹紧几乎所有印刷电路板。然而，针对夹紧印刷电路板的特定情况，还可使用小于12mm的所述导件的行程，尤其依赖于所述衬底的典型厚度及变形。

在实施例中，所述导件包括弹性导件，其经布置以在所述导件的相对移动期间对所述衬底施加弹性按压力。

因此，提出可在所述导件的相对移动期间在所述衬底上施加按压力，尤其为弹性按压力。所述按压力可尤其通过弹性导件产生。所述衬底上的所述按压力经施加在所述衬底的表面上的按压区域处。所述按压力优选地指向所述衬底主平面。相较于不可弯曲按压装置的优势是在其中所述衬底变形或更厚的位置处，对所述按压区域施加的相比较小的按压力。因此，损害所述衬底的风险较小，且所述衬底经仔细处置。然而，仍可通过在所述衬底在厚度方向上变形的所述衬底的所述边缘区段处的位置处更高且将所述衬底按向其均匀形式的所述按压力来减小变形或平坦化所述衬底。在厚度方向上变形的所述衬底的区域可在弹性按压力的情况中经受更强的按压力。在包括根据本发明的多个末端执行器的抓取设备中，经定位在所述衬底变形的位置处的末端执行器不从两侧夹紧所述衬底，而仅在所述衬底的侧上施加按压力。

所述弹性导件可通过包括弹簧作为引导元件的导件来实现。特定来说，这些引导元件可为细长弹簧，其可为彼此平行布置。所述导件的移动方向优选地横向于所述弹簧的伸长方向。此具有以下优点：在所述导件的弹性移动期间，同时仅执行所述弹簧的伸长尺寸的方向上的非常小的移动。金属带弹簧或线弹簧可用作彼此平行布置的所述细长弹簧。

在实施例中，所述导件可在至少部分(例如，至少大致)横向于所述衬底主平面的方向上移动。

因此，所述导件经布置以在至少部分与所述衬底主平面垂直的方向上引导所述按压装置。所述移动可大致与所述衬底主平面垂直。所述按压装置的至少大致垂直移动可为合适的，以便触碰所述衬底用于力转移，但在其表面上方不具有明显摩擦，所述明显摩擦尤其在清洁环境中是不利的，这是由于其可产生粒子。此摩擦可在所述衬底固定在其主平面的方向上且所述导件不仅产生移动引导方向而且产生与此移动垂直的横向移动的情况下发生。如果所述衬底在其主平面方向上未固定，那么其可在夹紧期间通过在所述衬底的所述主平面的方向上的横向移动移动，此在所述衬底需要具有特定位置的情况下可为不利的。然而，部分与所述衬底主平面平行的所述支撑装置的移动意味着移动的部分在与所述衬底主平面垂直的方向上进行，且所述移动的另一部分在所述衬底主平面的方向上进行。借此产生相对于所述衬底主平面倾斜的方向上的移动。所述导件的主要用途可仍通过此移动实现。

在夹紧期间，所述衬底可通过除了所述支撑装置外作用于所述衬底的所述第二表面的其它位置上的辅助支撑件支撑。所述辅助支撑件可为所述衬底可经布置在其上以便通过所述末端执行器夹紧的装置。例如，如果所述衬底通过所述衬底的所述第二表面的内部区域中的辅助支撑件支撑，且所述支撑区域为在所述衬底的所述第二表面的边缘区段处，那么在夹紧的早期阶段中的按压力可施加在所述衬底的所述第一表面上且转移到相对侧上的所述辅助支撑件。所述支撑装置可在夹紧所述衬底的此阶段中仍为不作用的。为了启动所述支撑装置，其可经定位使得其处于距所述衬底的所述第二侧处的支撑区域的距离中或在所述支撑区域处。优选地，所述支撑区域在所述衬底的相对侧处经布置在与所述按压区域至少大致相同的位置处。

为了相对于所述辅助支撑件移动所述末端执行器，可提供定位装置。此可(例如)为所述末端执行器所附接的机械臂。所述定位装置可相对于所述辅助支撑件移动所述末端执行器，直到到达所述末端执行器相对于所述辅助支撑件的预定相对位置。如果使用弹性导件，那么还可在所述预定相对位置中达到预定按压力。所述按压装置的所述导件引导所述相对移动。优选地，所述预定相对位置使得所述支撑装置处的所述支撑区域相对于所述衬底布置在所述衬底的所述第二表面的侧上。

接着，所述支撑装置可在所述衬底后方从所述衬底外侧移动，如从朝向所述衬底的所述按压装置的侧可见，使得所述支撑装置进入抓取位置。在所述阶段，在所述支撑装置处的所述支撑区域可仍在与所述第二表面垂直的方向上在距所述衬底的某一距离处。接着，所述支撑装置与所述第二表面平行的移动为可能的，而不触碰所述衬底的所述第二表面。

在夹紧状态中或在所述夹紧过程的部分期间，所述支撑区域可相对于所述衬底主平面布置在所述衬底的形状轮廓内侧。此可为将所述支撑装置移向所述衬底，使得所述支撑装置的至少部分与所述衬底重叠(在朝向所述衬底主平面的视角中)的结果。在所述衬底的释放状态中，在朝向所述衬底主平面的视角中，所述支撑装置不与所述衬底重叠。换句话说，在所述释放状态中，所述支撑装置的所述支撑区域经布置在上述轮廓外侧。在所述释放状态与所述夹紧状态的交替期间，所述支撑装置处的所述支撑区域跨越所述衬底的边界。

因此，在实施例中，所述支撑装置可相对于所述按压装置在与所述衬底主平面平行的方向上移动，使得所述支撑装置的所述支撑区域可至少部分跨所述衬底的边界从所述衬底外侧移动到所述衬底后方的位置中，如从所述按压装置的侧可见。

在实施例中，所述末端执行器包括用于移动所述支撑装置的致动器。

所述致动器可经配置以使所述支撑装置相对于所述按压装置在与所述衬底主平面平行的方向上移动。

在组合三个先前实施例的实施例中，所述致动器经布置以使所述支撑装置在与所述衬底主平面平行的所述方向上移动，且所述末端执行器包括爪状部分，所述爪状部分包括与所述衬底主平面垂直延伸的部分及与所述衬底主平面平行延伸且连接到与所述衬底主平面垂直延伸的所述部分的部分，其中所述爪状部分包括所述致动器及所述支撑装置且所述致动器经布置以使所述支撑装置相对于与所述衬底主平面垂直延伸的所述部分移动或所述支撑装置包括所述爪状部分。

在其中所述末端执行器包括用于移动所述支撑装置的致动器的实施例中，相对于所述衬底且在所述衬底的所述夹紧状态中，所述致动器经布置在所述衬底的所述第一表面的侧上。

在其中所述末端执行器包括用于移动所述支撑装置的致动器的实施例中，所述致动器包括真空气缸。

在此实施例的实例中，所述支撑装置可通过所述真空气缸中的真空效应移动远离所述衬底。

其中所述末端执行器包括用于移动所述支撑装置的致动器的所述末端执行器的实施例进一步包括安全装置，在所述致动器的故障的情况中，所述支撑装置可通过所述安全装置在与所述衬底主平面平行的方向上移向所述衬底。

所述支撑装置可具有彼此可相隔某一距离的多个支撑区域。所述多个支撑区域可例如，通过同一致动器或同一安全装置同时移动。所述支撑区域的至少部分可至少大致布置在同一平面中。如此，可支撑均匀或稍微变形的衬底。具有多个支撑区域的优势在于可在较宽区域处支撑衬底，但所述支撑区域并不完全占据所述衬底。接着，所述衬底的更多区域可用于处理。

所述末端执行器的实施例经配置以在具有3mm或更小的厚度的衬底的边缘区段处夹紧所述衬底。

在此实施例中，所述末端执行器使用在所述衬底的边缘区段处的夹紧区。所述边缘区段可具有所述衬底的所述边界与所述衬底的所述内部之间的宽度，所述宽度为3mm或在衬底由坚硬及/或精密制造的材料(例如硅晶片或相当衬底)制成的情况中为小于3mm。替代地，在塑料材料或并非硅且经较不精确地制造或易于变形的另一材料(例如模制塑料化合物材料)的情况中，夹紧区为12mm或更小。较小接触区域具有以下优势：所述末端执行器仅占据所述衬底的小部分，且可处理所述衬底的更多区域。

在实施例中，至少一个支撑区域及/或至少一个按压区域具有细长形式，其中在所述衬底的夹紧状态中，所述支撑区域及/或所述按压区域的纵向方向分别经布置为至少大致与所述衬底平行的所述边缘。通过此细长支撑及/或按压区域，每面积更小力被施加在所述衬底上，且所述末端执行器的平坦化效应还被增加。优选地，彼此相关联的支撑区域及按压区域具有至少大致相同的形式。接着，所述衬底不必承受弯曲力，此意味着所述衬底上的明显较小负载。

如提及，所述支撑装置可通过致动器移动。所述移动可为与所述衬底平行的所述第二表面，且因此与所述衬底主平面平行。如果所述致动器相对于所述衬底经布置在所述衬底的所述第一表面的所述侧处，那么所述末端执行器可为紧凑装置。所述支撑装置可具有形式，使得在所述衬底的所述夹紧状态中，所述支撑装置的部分与所述衬底垂直的所述第二表面延伸，且经连接到所述前述部分的所述支撑装置的进一步部分与所述衬底平行的所述第二表面延伸。如此，形成可与处于所述夹紧状态中的所述衬底接合的爪类型。

所述支撑装置还可通过安全装置移动。所述安全装置的用途是确保在致动器发生故障的情况下衬底不掉落。换句话说，所述末端执行器优选地通过所述致动器的动作常闭且常开。如果所述致动器不作用，那么所述安全装置可使所述支撑装置移向所述衬底。可由所述致动器执行逆向移动。所述安全装置可为(例如)安全弹簧。

所述致动器可为真空气缸。真空气缸避免像气动装置那样吹出粒子，且不像磁性致动器那样吸引铁磁粒子。所述真空气缸可经配置以通过真空效应使所述支撑装置移动远离所述衬底。

所述按压装置处的至少一个按压区域及/或所述支撑装置处的至少一个支撑区域的材料可为氟弹性体(FKM)或全氟弹性体(FFKM)。优势在于这些类型的弹性体具有产生磨损碎屑的低倾向，且因此适于用于清洁环境中。

在本发明的另一方面中，提出一种抓取设备，其包括根据上述实施例中的一者的至少一个末端执行器。所述至少一个末端执行器可通过末端执行器固持器固持，其中所述末端执行器固持器可相对于所述衬底至少部分在横向于所述衬底主平面的方向上移动。横向于所述衬底主平面的方向不必表示此方向与所述衬底主平面垂直。其还可在特定程度上为倾斜的，此仍实现恰当抓取所述衬底。

所述抓取设备的实施例具备辅助支撑件，其中所述抓取设备经配置以使所述末端执行器相对于所述衬底移动，直到到达所述末端执行器相对于所述辅助支撑件的预定相对位置。

所述抓取设备可包括末端执行器固持器，所述末端执行器固持器固持至少两个末端执行器，所述至少两个末端执行器经布置至少大致在所述衬底的相对侧处。所述相对侧为看向第一表面或第二表面所见的相对侧。所述衬底优选地相对于其重心支撑在两个相对侧上。当其在相对侧处被抓取时，可抬升所述衬底而不在抓取位置对所述衬底施加重的弯曲负载。所述末端执行器固持器可固持至少三个(例如，四个或四个以上(例如，六个))末端执行器，其可从不同方向抓取所述衬底。从不同方向抓取衬底具有以下优点：所述衬底归因于形式配合无法如在仅在相对侧处抓取时可能发生那样掉出所述抓取设备。所述不同方向为与所述衬底主平面平行的不同方向。换句话说，在沿着所述衬底的圆周的不同位置处抓取所述衬底。在用于固持圆盘状平坦衬底的实施例中，所述至少三个末端执行器可经布置在围绕中心轴与所述衬底主平面对应或平行的平面中，使得每一对相邻末端执行器相对于所述中心轴对向小于180°的角。

所述抓取设备可包括多轴机械臂或多轴移动设备，所述多轴机械臂或多轴移动设备可(例如)抓取所述衬底且将所述衬底从第一位置运输到第二位置。所述多轴系统执行抓取，其中其首先将所述末端执行器移向所述衬底，直到所述末端执行器的所述支撑装置处于其中其可与所述衬底接合的位置中。此可使用辅助支撑件发生，所述衬底按压在所述辅助支撑件上。所述辅助支撑件优选地不在支撑装置待与所述衬底接合的位置处支撑所述衬底。接着，所述抓取设备可接合所述支撑装置。此后，所述抓取设备可运输经抓取衬底。

可相对于末端执行器固持器使衬底居中。居中可于在所述衬底主平面中与所述衬底的圆周接合的所述经支撑装置的部分之间发生。优选地，所述接合为柔软的以便对所述衬底为温和的。然而，还可使用硬接合以便在所述衬底与所述末端执行器固持器之间具有恰当相对定位。为此目的，所述衬底的所述圆周的一或多个(优选地两个)硬止挡件可经布置在所述末端执行器固持器处。

在本发明的进一步方面中，提出一种方法，其中根据上述实施例中的一者的至少一个末端执行器用于夹紧所述衬底。根据所述方法，将所述末端执行器移向所述衬底，其中所述按压装置触碰所述衬底。因此，在所述末端执行器移向所述衬底期间，所述末端执行器相对于所述支撑装置移动。

在实施例中，执行所述末端执行器移向所述衬底，直到到达预定位置。在所述预定位置中，所述支撑区域经布置在所述衬底的所述第二表面的所述侧处。当到达所述预定位置时，所述支撑区域可跨所述衬底的所述边界移动。此可通过启动或优选地通过撤销启动致动器而执行。致动器可通过被撤销启动而返回到默认位置，其中所述支撑装置定位在所述边界内侧。在跨所述衬底的所述边界移动所述支撑区域之后，所述末端执行器可移动远离所述衬底，直到所述支撑区域触碰所述衬底的所述第二表面。接着，所述衬底被夹紧在所述按压区域与支撑区域之间。

在所述末端执行器的释放状态中，力可仍被施加在所述衬底上。这是可能的，因为将所述按压力施加到所述衬底的所述第一表面上独立于在所述支撑装置的所述支撑区域处支撑所述衬底。替代地，在夹紧过程期间，所述衬底可通过作用于所述衬底的所述第二表面的其它位置上的辅助支撑件支撑。所述辅助支撑件为所述衬底可位于其上以便通过所述末端执行器抓取的装置。例如，如果所述衬底通过辅助支撑件在所述衬底的所述第二表面的内部区域中支撑，且所述支撑区域在所述衬底的所述第二表面的边缘区段处，那么所述按压力可被施加到所述衬底的所述第一表面上且被转移到所述衬底的所述相对侧上的所述辅助支撑件。在这些力已在作用中之后，所述支撑装置可进入操作中且接管所述支撑区域处的所述支撑件。接着，所述按压力可通过所述末端执行器远离所述辅助支撑件的移动而从所述辅助支撑件解除。接着由所述支撑装置承受所述按压力。由于所述支撑装置及所述按压装置两者为所述末端执行器的部分，所以所述衬底接着仅连接到所述末端执行器。其可接着被运输到另一位置，例如到处理站(尤其到电镀设备)。

抓取设备可包括多个末端执行器，其可经布置在末端执行器固持器处。所述末端执行器固持器可相对于所述衬底定位以便同时操作所述多个末端执行器以便抓取所述衬底。

根据本发明的所述末端执行器可经配置以执行根据本发明的方法，如同所述抓取设备。所述方法可利用根据本发明的所述抓取设备。

附图展示本发明的实施例仅作为实例，其中

图1展示在夹紧衬底时末端执行器的第一实施例的侧视图；

图2展示在夹紧衬底时与末端执行器倾斜的第一实施例的上侧的方向上的透视图；

图3展示在无衬底的情况下与末端执行器倾斜的第一实施例的下侧的方向上的透视图；

图4展示在夹紧衬底时与末端执行器倾斜的第二实施例的另一侧的方向上的透视图；

图5展示无衬底的情况下与末端执行器倾斜的第二实施例的下侧的方向上的透视图；

图6展示在抓取透明衬底时与包括根据第一实施例的六个末端执行器倾斜的抓取设备的底侧的方向上的透视图；及

图7展示在抓取衬底时与包括根据第一实施例的六个末端执行器倾斜的抓取设备的上侧的方向上的透视图。

在图1中，末端执行器1的第一实施例经展示为在夹紧状态中，其中末端执行器1在衬底2的第一表面3及其第二表面4处夹紧衬底2。末端执行器1包括按压装置10、支撑装置20、导件15及真空气缸30。按压接触元件13经布置在按压装置10处。按压接触元件13包括按压区域11，所述按压区域11指向衬底2的第一表面3。支撑装置20包括经布置在支撑突出部24处的支撑接触元件23。在朝向衬底2的支撑接触元件13的侧处，布置支撑区域21。衬底2经夹紧在按压区域11与支撑区域21之间。

按压接触元件13及/或支撑接触元件23可为环或垫，所述环或垫优选地由弹性体制成，优选地由氟弹性体(FKM)或全氟弹性体(FFKM)制成。

按压装置10通过导件15引导。导件15可在与衬底2的第一表面3及第二表面4垂直的方向上移动。导件15包括两个平行金属带弹簧作为引导弹簧12。引导弹簧12经布置为至少大致与衬底2平行的第一表面3。当按压区域11接触衬底2的第一表面3时，此类型的导件15实现按压装置10的引导移动，此几乎或完全无衬底2的第一表面3上方的摩擦。此外，末端执行器1的部分之间不存在移动的机械接合，使得在引导移动期间不产生碎屑。在远离衬底2的引导移动期间，导件15产生弹性按压力。在如展示的衬底的夹紧状态中，在衬底2上施加弹力。

真空气缸30包括活塞31。活塞31携载支撑装置20。活塞31的移动可造成支撑接触元件23跨域衬底2的边界6。图1展示处于其中接触元件23与衬底2接合的位置中的活塞31。使用真空气缸具有以下优势：仅引起低粒子发射或无粒子发射，这是因为空气被吸入真空气缸30中且携带通过活塞31的移动产生的碎屑。

末端执行器1包括固持器40，所述固持器40将末端执行器1的前述部分与连接区段41连接，末端执行器1可在所述连接区段41处(例如)连接到例如机械臂的处置装置。

图2展示末端执行器1的第一实施例的透视图。

在图2中，展示具有复位弹簧的形式的安全装置22。安全装置22经紧固到支撑装置20且还紧固到按压装置10，其中图2中未展示连接。复位弹簧在活塞31的移动方向上可弹性弯曲。支撑装置20从其中支撑区域21靠近衬底2或与衬底2接合的位置朝向其中其不接合衬底2且在衬底2外侧且相对于按压装置10的位置移动拉紧复位安全装置22。此移动通过真空气缸30的活塞31驱动。如果释放真空，那么支撑装置20可通过安全装置22驱动到经接合位置。因此，如果真空失效的情况中，末端执行器1可维持支撑装置20的位置，使得衬底2保持夹紧。安全装置22可具有金属带的形式。此安全装置22可尤其在其纵向方向的中间(如展示)或在端(尤其在纵向方向上)紧固到支撑装置20且优选地在其纵向方向上在两端或一端接触按压装置10。

进一步来说，图2展示用于打开支撑装置20的真空供应线32。

导件15在连接区段41处连接到固持器40。优选地，引导弹簧12在连接区段41处螺合到固持器40。

图3展示在从下方倾斜的透视图中且无衬底的末端执行器1的第一实施例。具有按压区域11的按压接触元件13为可见的。

图4展示第二实施例中的末端执行器1的透视图。与第一实施例相比，在第二实施例中，按压区域11及支撑区域21是细长的。沿着衬底2的边缘区段5夹紧衬底2。在夹紧状态中，按压区域11及支撑区域21沿着边缘区段5延伸。

在第二实施例中，末端执行器1包括双作用真空气缸30。其针对每一作用方向分别具有供应线32及33。

进一步来说，在图4中，展示末端执行器安装座50，末端执行器3在其固持器40处附接在所述安装座处。

图5展示从下方倾斜且无衬底的末端执行器1的第二实施例的透视图。与第一实施例相比，突出部24更宽。突出部24各自提供具有相同宽度的支撑区域21。按压装置10的按压区域11经执行为具有与支撑区域21相同的宽度。两个按压区域11每一者分别通过弹性体索的区段提供，其为按压接触元件13。优选地，其长度符合突出部24的宽度。细长按压区域11及对应细长支撑区域21适于沿着边缘区段夹紧衬底。如在图5中展示，弹性导件15可经预负载且甚至在无衬底的情况下压抵支撑区域21。

图6展示与抓取设备100的底侧倾斜的透视图中的抓取设备的第一实施例。抓取设备100包括六个末端执行器1，其在抓取透明衬底2时展示。视图倾斜到衬底2的第二表面4上。

抓取设备100的末端执行器安装座50具有环的形式。在末端执行器安装座50的外部轮廓处，六个末端执行器1经紧固在其相应固持器40处。抓取设备100包括三对末端执行器1，其相对于末端执行器安装座50布置在相对位置处。末端执行器1的对相对于彼此以角度布置。如此，衬底2可从不同方向被抓取，使得其具有相对于抓取设备100的界定位置。抓取设备100包括机械臂接头60，抓取设备100可在所述机械臂接头60处连接到处置装置(例如机械臂)，且未描绘所述接头。

图7展示包括抓取衬底2的六个末端执行器1的透视图中的抓取设备100的第二实施例。视图倾斜到衬底2的第一表面上。图7展示比图6更多的抓取设备100的细节且所述细节还可在第一实施例中被采用。

除了第一实施例的特征外，第二实施例包括接头环61。接头环61经附接到机械臂接头60，且其两者可经设计为单体件。接头环61具有两个接头杆62，其将末端执行器安装座50连接到接头环61。末端执行器安装座50还与机械臂接头60的延伸部连接。接头环可保护末端执行器1免受可在处置衬底时发生的机械损害。

虽然本发明的原理已相对于某些特定实施例解释，且出于说明的目的而提供，但应理解，其各种修改将在阅读说明书之后被所属领域的技术人员了解。因此，应理解，本文公开的本发明旨在涵盖如落入所附权利要求书范围的范围内的这些修改。本发明的范围仅由所附权利要求书范围的范围限制。

参考符号

1 末端执行器

2 衬底

3 衬底的第一表面

4 衬底的第二表面

5 衬底主平面中的衬底的边缘区段

6 衬底主平面中的衬底的边界

10 按压装置

11 按压区域

12 引导弹簧

13 按压接触元件

14 沟槽

15 导件

20 支撑装置

21 支撑区域

22 安全装置

23 支撑接触元件

24 支撑突出部

30 致动器

31 活塞

32 用于打开的真空供应线

33 用于闭合的真空供应线

40 固持器

41 连接区段

50 末端执行器安装座

60 机械臂接头

61 接头环

62 接头杆

100 抓取设备。

Claims (23)

1.一种用于夹紧板形衬底(2)的末端执行器，所述板形衬底(2)具有至少大致且至少部分经布置在衬底主平面中的边缘区段(5)，其中所述末端执行器(1)包括提供至少按压区域(11)的至少按压装置(10)，及提供至少支撑区域(21)的至少支撑装置(20)；且其中所述末端执行器(1)经配置以在所述衬底(2)的夹紧状态中，通过按压装置(10)的按压区域(11)，在第一表面(3)处夹紧所述衬底(2)，且通过支撑装置(20)的支撑区域(21)，在相对于所述第表面(3)经布置在所述衬底(2)的相对侧处的第二表面(4)处夹紧所述衬底(2)，

其特征在于用于相对于所述支撑装置(20)引导所述按压装置(10)的导件(15)。

2.根据权利要求1所述的末端执行器，其中所述导件(15)包括弹性导件，所述弹性导件经布置以在所述导件(15)的相对移动期间，在所述衬底(2)上施加弹性按压力。

3.根据权利要求2所述的末端执行器，其中所述导件(15)包括弹簧(12)作为引导元件。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的末端执行器，其中所述支撑装置(20)可相对于所述按压装置(10)在与所述衬底主平面平行的方向上移动，使得所述支撑装置(20)的所述支撑区域(21)可至少部分跨所述衬底(2)的边界从所述衬底(2)外侧移动到所述衬底(2)后方的位置中，如从所述按压装置(10)的侧可见。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的末端执行器，其包括：

致动器(30)，所述致动器(30)用于移动所述支撑装置(20)。

6.根据权利要求4及5所述的末端执行器，

其中所述致动器(30)经布置以在与所述衬底主平面平行的方向上移动所述支撑装置(20)，且

其中所述末端执行器包括

爪状部分，其包括与所述衬底主平面垂直延伸的部分，及与所述衬底主平面平行延伸且经连接到与所述衬底主平面垂直延伸的所述部分的部分(24)，

其中所述爪状部分包括所述致动器及所述支撑装置，且所述致动器经布置以使所述支撑装置相对于与所述衬底主平面垂直延伸的所述部分移动，或所述支撑装置(20)包括所述爪状部分。

7.根据权利要求5或6所述的末端执行器，

其中所述致动器(30)相对于所述衬底(2)且在所述衬底(1)的所述夹紧状态中布置在所述衬底(2)的所述第一表面的所述侧上。

8.根据权利要求5到7中任一权利要求所述的末端执行器，其中所述致动器(30)包括真空气缸。

9.根据权利要求8所述的末端执行器，其中所述支撑装置(20)可通过所述真空气缸中的真空效应移动远离所述衬底(2)。

10.根据权利要求5到9中任一权利要求所述的末端执行器，进一步包括安全装置(22)，在所述致动器(30)的故障的情况中，所述支撑装置(20)可通过所述安全装置(22)在与所述衬底主平面平行的方向上移向所述衬底(2)。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的末端执行器，其中所述支撑装置(20)具有彼此相隔某一距离的多个支撑区域(21)。

12.根据权利要求11所述的末端执行器，其中所述支撑区域(21)的至少部分至少大致布置在同一平面中。

13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的末端执行器，其经配置以在衬底(2)的边缘区段(5)处夹紧具有3mm或更小的厚度的所述衬底(2)。

14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的末端执行器，其中至少一个支撑区域(21)及/或至少一个按压区域(11)具有细长形式，其中在所述衬底(2)的夹紧状态中，所述支撑区域(21)及/或所述按压区域(11)的纵向方向经布置为至少大致与所述衬底(2)平行的所述边缘区段(5)。

15.一种抓取设备，其包括根据前述权利要求中任一权利要求所述的至少一个末端执行器(1)。

16.根据权利要求15所述的抓取设备，其包括末端执行器固持器(50)，所述末端执行器固持器(50)经布置以固持所述至少一个末端执行器(1)，其中所述末端执行器固持器(50)可至少部分在横向于所述衬底主平面的方向上相对于所述衬底(2)可移动。

17.根据权利要求15或16所述的抓取设备，其具备辅助支撑件，

其中所述抓取设备经配置以相对于所述衬底(2)移动所述末端执行器(1)，直到到达所述末端执行器(1)相对于所述辅助支撑件的预定相对位置。

18.根据权利要求16及17所述的抓取设备，其中所述末端执行器固持器固持至少两个末端执行器(1)，所述至少两个末端执行器(1)经布置为至少大致在所述衬底(2)的相对侧处。

19.根据权利要求18所述的抓取设备，其中所述末端执行器固持器固持至少三个末端执行器(1)，所述至少三个末端执行器(1)经布置以从不同方向抓取所述衬底(2)。

20.一种用于夹紧衬底(2)的方法，其中根据权利要求1到14中任一权利要求所述的至少一个末端执行器(1)用于夹紧所述衬底(2)，其中所述末端执行器(1)移向所述衬底(2)，其中所述按压装置(10)触碰所述衬底(2)且在所述末端执行器(1)移向所述衬底(2)期间相对于所述支撑装置(20)移动。

21.根据权利要求20所述的方法，其中执行所述末端执行器(1)移向所述衬底(2)，直到到达预定位置，其中所述支撑区域(21)相对于所述衬底(2)布置在所述衬底(2)的所述第二表面(4)的侧处，其中在所述预定位置中，所述支撑区域(21)跨所述衬底(2)的边界(6)移动。

22.根据权利要求21所述的方法，其中在跨所述衬底(2)的所述边界(6)移动所述支撑区域(21)之后，所述末端执行器(1)移动远离所述衬底(2)，直到所述支撑区域(21)触碰所述衬底(2)的所述第二表面(4)。

23.根据权利要求20到22中任一权利要求所述的方法，其中在所述末端执行器(1)移向所述衬底(2)期间，所述衬底(2)在其第二表面(4)处由辅助支撑件支撑。

Images