CN212517117U - 磁悬浮系统、真空系统 - Google Patents
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Abstract
提供磁悬浮系统,用于在运输方向(T)上沿着运输路径运输载体(10)。磁悬浮系统包含被构造为用非接触的方式在载体运输空间(15)中保持载体(10)的一个或多个主动磁性轴承(121)、具有至少一个被动磁体(131)的侧向稳定装置(130)和调整装置(150);侧向稳定装置(130)被构造为在横向于运输方向(T)的横向方向(L)上向载体(10)上施加回复力(F);调整装置(150)被构造为调整由以下项组成的群组中的一者或多者:至少一个被动磁体(131)的磁场强度、至少一个被动磁体(131)相对于载体运输空间的位置、至少一个被动磁体(131)的取向或角位置、和磁屏蔽元件(650)相对于至少一个被动磁体(131)的位置。还提供真空系统,包含上述磁悬浮系统。
Description
技术领域
本公开内容的多个实施方式有关于一种用于运输载体的磁悬浮系统。更具体来说,描述了一种被构造为沿着运输路径进行非接触式载体运输的磁悬浮系统。另外的多个实施方式有关于一种包含磁悬浮系统的真空系统。更具体来说,描述的一种磁悬浮系统被构造为通过真空系统非接触地运输载体,其中载体可 (特别是在基本垂直取向上)承载例如基板或掩模的物体。
背景技术
一种可用于沿着磁悬浮系统的运输轨道非接触式运输载体的磁悬浮系统,例如在低大气压力(sub-atmospheric pressure)的真空系统中。由载体承载的物体(例如基板或掩模)可从真空系统中的第一位置(即装载模块)运输至真空系统中的第二位置(例如沉积模块)。磁悬浮系统可非接触且因此无摩擦地运输载体,且可减少真空系统中小颗粒的产生。真空系统中的小颗粒可对真空系统中沉积于基板上的层的品质有负面影响。
磁悬浮系统典型地包含一个或多个主动控制磁性轴承,所述一个或多个主动控制磁性轴承被构造为在磁悬浮系统的基座结构处非接触地保持载体。载体可在载体运输空间中被非接触地保持和/或运输,所述载体运输空间可由基座结构界定。
磁悬浮系统可允许在运输方向上沿着运输路径的非接触式载体运输。然而,在垂直于运输方向的横向方向上移动载体离开运输路径可能是困难的,例如,这是因为磁悬浮系统的磁场使载体保持在运输路径上。然而,在一些应用中,移动载体离开运输路径可为有益的,例如,为了使载体移动至从运输路径横向偏移的第二运输路径。载体从第一运输路径至第二运输路径的切换在本文可称为“轨道切换”。
因此,增加磁悬浮系统提供的运输灵活性是有益的。尤其,使载体得以在垂直于磁悬浮系统的运输方向的横向方向进行移动是有益的。进一步地,以灵活且可靠的方式提供在真空系统中非接触地运输载体的方法是有益的。
实用新型内容
鉴于以上,提供一种磁悬浮系统、一种真空系统、以及运输载体的方法。
根据本公开内容的一个方面,提供一种用于在运输方向上沿着运输路径运输载体的磁悬浮系统。磁悬浮系统包含一个或多个主动磁性轴承与具有至少一个被动磁体的侧向稳定装置,所述一个或多个主动磁性轴承被构造为在由磁悬浮系统提供的载体运输空间中非接触地保持载体,所述侧向稳定装置被构造为在横向于运输方向的横向方向上在载体上施加回复力。磁悬浮系统更包含被构造为调整由以下项组成的群组中的一者或多者的调整装置:(i)至少一个被动磁体的磁场强度、(ii)至少一个被动磁体相对于载体运输空间的位置、(iii) 至少一个被动磁体的取向或角位置、和(iv)磁屏蔽元件相对于至少一个被动磁体的位置。
侧向稳定装置可通过在载体上施加回复力于使载体稳定在预定横向位置处,所述回复力驱使载体在横向方向上朝向预定横向位置。在载体在横向方向上距离载体运输空间存在位移的情况下,调整装置可被构造为通过侧向稳定装置调整施加于载体上的回复力。
尤其,调整装置可被构造为减少回复力,使得可在横向方向上更容易地移动载体离开侧向稳定装置,例如为了进行轨道切换。
在一些实施方式中,所述磁悬浮系统可更包含轨道切换组件,被构造为在所述横向方向上移动所述载体离开所述运输路径。
在一些实施方式中,所述调整装置被构造为在所述载体在所述横向方向上距离所述载体运输空间存在位移的情况下,调整所述侧向稳定装置施加在所述载体上的所述回复力。
在一些实施方式中,所述至少一个被动磁体包含一个或多个电磁体,且所述调整装置包含被构造为调整供应至所述一个或多个电磁体的电流的控制器。
在一些实施方式中,所述至少一个被动磁体(131)包含一个或多个永久磁体。
在一些实施方式中,所述调整装置包含致动器用于调整以下项中的至少一者:所述至少一个被动磁体(131)相对于所述载体运输空间的位置、所述至少一个被动磁体的取向和角位置。所述致动器可被构造为在基本垂直方向上移动所述侧向稳定装置朝向或离开所述载体运输空间。在一些实施方式中,所述致动器被构造为相对于轴旋转或倾斜所述至少一个被动磁体(131)。所述轴可基本沿所述运输方向(T)延伸。在一些实施方式中,所述轴可沿基本垂直方向延伸。在一些实施方式中,所述至少一个被动磁体具有南极与北极,且所述至少一个被动磁体从第一取向至第二取向是可旋转或可倾斜的,在所述第一取向时,从所述南极延伸至所述北极的线在所述横向方向上延伸,在所述第二取向时,从所述南极延伸至所述北极的所述线在基本垂直方向上延伸。在一些实施方式中,所述致动器被构造为绕着基本垂直的轴旋转所述至少一个被动磁体,使得所述至少一个被动磁体的第一部分与所述至少一个被动磁体的第二部分向相反的横向方向移动。在一些实施方式中,所述致动器被构造为绕着基本垂直的轴旋转所述至少一个被动磁体,使得至少一个第一被动磁体与至少一个第二被动磁体移动至相反的横向方向。
在一些实施方式中,所述磁悬浮系统更包含所述磁屏蔽元件,其中所述调整装置包含致动器,所述致动器被构造为将所述磁屏蔽元件移动至屏蔽位置,在所述屏蔽位置上,所述磁屏蔽元件至少部分地布置于所述侧向稳定装置与所述载体运输空间之间。
在一些实施方式中,所述载体运输空间被布置在上轨道部和下轨道部之间,所述侧向稳定装置附接至所述上轨道部。
在一些实施方式中,所述侧向稳定装置布置在所述载体运输空间的上方或下方,并且其中从所述至少一个被动磁体的南极延伸至北极的线在所述横向方向上延伸。
根据本公开内容的另一方面,提供一种真空系统。真空系统包含根据本文描述的任意实施方式的用于在运输方向上沿着运输路径运输载体的磁悬浮系统。真空系统更包含第二磁悬浮系统与轨道切换组件,所述第二磁悬浮系统被构造为沿着从运输路径水平偏移的第二运输路径运输载体,所述轨道切换组件被构造为在横向方向上将载体从运输路径移动至第二运输路径。
进一步描述了一种运输载体的方法。方法包含使用含有一个或多个主动磁性轴承的磁悬浮系统在运输方向上沿着运输路径运输载体,以及使用侧向稳定装置在横向于运输方向的横向方向上稳定所述载体,所述一个或多个主动磁性轴承在载体运输空间中非接触地保持载体,所述侧向稳定装置包含至少一个被动磁体,所述至少一个被动磁体适于在横向方向上在载体上施加回复力。所述方法更包含:在载体在横向方向上距离载体运输空间存在位移的情况下,减少或关闭施加于载体上的回复力。
在减少或关闭回复力后,载体可在横向方向上移动离开运输路径,例如朝向第二磁悬浮系统的第二运输路径移动,所述第二磁悬浮系统被定位为从磁悬浮系统水平偏移。
通过说明书与附图,本公开内容的其他方面、益处与特征将是显而易见的。
附图说明
为了使本公开内容的上述特征可被详细了解,可参照多个实施方式以获得以上简要概述的本公开内容的更详细地描述。附图有关于本公开内容的实施方式,且说明如下。附图绘示了多个典型的实施方式,且以下将详细说明这些实施方式。
图1绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统100的剖视示意图,磁悬浮系统100被构造为沿着运输轨道运输载体;
图2A与图2B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统200在运输状态(图2A)与轨道切换状态(图2B)的剖视示意图;
图3A与图3B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统300的示意图,图3A为剖视图,图3B为透视图;
图4A与图4B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统400在运输状态(图4A)与轨道切换状态(图4B)的剖视示意图;
图5A与图5B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统500在运输状态(图5A)与轨道切换状态(图5B)的俯视示意图;
图6A与图6B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统600在运输状态(图6A)与轨道切换状态(图6B)的剖面示意图;
图7绘示根据本文描述的多个实施方式的包含磁悬浮系统的真空系统700 的剖面示意图;以及
图8绘示根据本文描述的多个实施方式的运输载体的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细说明本公开内容的各种实施方式,这些实施方式的一个或多个示例描绘于附图中。提供的每个示例用于解释本公开内容,且并不意味着对本公开内容的限制。例如,作为一个实施方式的部分而被说明或描述的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合,以产生另一实施方式。本公开内容意欲包含这些调整和变动。
以下对附图的描述中,相同的元件符号代表相同或相似的元件。大体上仅描述个别实施方式的差异。除非另外具体说明,否则对一个实施方式的一部分或一方面的描述也可用于其他实施方式的对应部分或方面。
图1绘示用于在运输方向T上沿着运输路径运输载体100的磁悬浮系统 100的剖视示意图。运输方向T垂直于图1的纸面。
磁悬浮系统100可包含基座结构110,基座结构110可包含静止运输轨道或运输铁轨。载体10可在运输空间15中被非接触地保持在基座结构110处。载体运输空间15可理解为相邻于基座结构110的区域,在沿着运输路径运输载体的期间,载体被布置于载体运输空间15中。例如,载体运输空间15可为介于基座结构110的上轨道部112与下轨道部114之间的空间,在载体在运输方向上沿着运输路径运输的期间,这个空间被构造为接收载体。
载体10可相对于基座结构110沿着运输路径在运输方向T上非接触地移动。
磁悬浮系统100包含一个或多个主动磁性轴承121,一个或多个主动磁性轴承121被构造为在载体运输空间15中相对于基座结构110以非接触地方式保持载体。如图1所示,载体10非接触地保持于载体运输空间15中,载体运输空间15介于基座结构110的上轨道部112与下轨道部114之间。在一些实施方式中,一个或多个主动磁性轴承121设置于基座结构110的上轨道部112 处。用于在运输方向T上移动载体的驱动单元,例如线性马达(linearmotor),可设置于下轨道部114。
在图1绘示的实施方式中,基座结构110包含布置于载体10上方的上轨道部112,其中载体10可保持在上轨道部112下方。替代地或附加地,基座结构可包含布置于载体下方的下轨道部114,其中载体可保持在下轨道部114 上方。载体运输空间15可布置于上轨道部114与下轨道部114之间,载体10 非接触地保持在载体运输空间中并在载体运输空间中运输。
磁悬浮系统100包含一个或多个主动磁性轴承121,一个或多个主动磁性轴承121被构造为在载体运输空间15中将载体10非接触地保持在基座结构处。可设置多个主动磁性轴承。一个或多个主动磁性轴承121可被构造为产生作用于基座结构110与载体10之间的磁力,以使载体非接触地保持为和基座结构 110隔开预定距离。在一些实施方式中,一个或多个主动磁性轴承121被构造为产生作用于基本垂直方向上的磁力,以使上轨道部112与载体10之间的间隙的垂直宽度可维持基本恒定。
在一些实施方式中,一个或多个主动磁性轴承121包含致动器,致动器布置在基座结构110处,特别是布置在上轨道部112处。致动器可包含可控磁体,例如电磁体。致动器可以是主动可控的,以维持基座结构110与载体10之间的预定距离。磁性配合件(counterpart)可布置在载体10处,特别是布置在载体的头部处。载体的磁性配合件可与多个主动磁性轴承的多个致动器磁性地相互作用。
例如,施加至致动器的输出参数(例如电流)可取决与输入参数(例如载体与基座结构110之间的距离)而被控制。尤其,上轨道部112与载体之间的距离可通过距离传感器加以测量,且致动器的磁场强度可取决于测量到的距离来设定。尤其,在距离高于预定阈值的情况下,可增加磁场强度,且在距离低于阈值的情况下,可降低磁场强度。致动器可以闭环(closed loop)或反馈控制(feedback control)的方式加以控制。
磁悬浮系统100更包含具有至少一个被动磁体131的侧向稳定装置130,侧向稳定装置130被构造为在横向方向L上将回复力F施加至载体10上,横向方向L横向于运输方向T。在载体存在横向位移的情况下,侧向稳定装置 130可通过将回复力施加至载体10上使载体稳定在预定的横向位置。回复力F 将载体10推或拉回预定横向位置。
运输方向T可为基本水平方向,且横向方向L可为横向于运输方向T的基本水平方向。尤其,横向方向L可为基本垂直于磁悬浮系统100的运输轨道的延伸方向的方向。
侧向稳定装置130可包含侧引导轨,侧引导轨沿着磁悬浮系统的运输路径延伸,例如紧邻上轨道部112和/或紧邻下轨道部114。至少一个被动磁体131 可附接于侧引导轨,使得沿着运输路径运输的载体10可相对于基座结构110 稳定在预定的横向位置处。尤其,侧向稳定装置130可产生稳定力,所述稳定力被构造为抵消载体在横向方向L上离开载体运输空间15的位移。
尤其,当载体在横向方向L上离开预定的横向位置或离开图1所示的平衡位置时,侧向稳定装置130可被构造为产生回复力F,回复力F将载体推回和/或拉回载体运输空间15。当载体布置在平衡位置处时,一个或多个主动磁性轴承121可与载体相互作用以相对于基座结构110非接触地保持载体。
朝向图1的左侧与朝向图1的右侧的载体的横向位移可引起由侧向稳定装置施加在载体上的回复力,以驱使载体回到图1所示的平衡位置。换句话说,侧向稳定装置可为双向作用的侧向稳定装置。
如图1的放大部分所示,侧向稳定装置130可包含具有北极N与南极S 的至少一个被动磁体131。在一些实施方式中,可提供多个被动磁体131,多个被动磁体131可在运输方向上一个接一个地布置。从至少一个被动磁体131 的南极S延伸至北极N的线20可基本在横向方向L上延伸。换句话说,至少一个被动磁体内部的磁力线(magnetic field lines)的方向(在磁体内部从由南极到北极)可基本对应于横向方向。
至少一个载体磁体13可附接于载体10,使得载体10在横向方向L上离开载体运输空间15的位移引起至少一个被动磁体131与至少一个载体磁体13 之间的用于抵消位移的排斥磁力。因此,在保持载体期间与沿着运输路径运输载体的期间,载体被维持在图1绘示的平衡位置。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,从至少一个被动磁体131的南极S延伸至北极N(即磁体内部的磁力线方向)的线20基本在横向方向L上延伸。进一步地,附接于载体10的至少一个载体磁体13 具有北极N与南极S,其中从南极S延伸至北极N的线基本在横向方向L上延伸。与至少一个被动磁体131相比,至少一个载体磁体13布置在相反取向,使得当载体布置于平衡位置时,至少一个载体磁体13的北极N布置为接近至少一个被动磁体131的南极且被至少一个被动磁体131的南极吸引,且至少一个载体磁体13的南极S布置为接近至少一个被动磁体131的北极N且被至少一个被动磁体131的北极N吸引。当载体在第一横向方向上(例如朝向图1 的左侧)离开平衡位置,至少一个载体磁体13的北极N接近至少一个被动磁体131的北极N,这引起驱使载体回到平衡位置的回复力。当载体于第二(相反)横向方向上(例如朝向图1的右侧)离开平衡位置,至少一个载体磁体 13的南极S接近至少一个被动磁体131的南极S,这引起驱使载体回到平衡位置的回复力。因此,侧向稳定装置130将载体稳定在预定横向位置处,使得可减少或避免相对于基座结构的载体的横向运动。
在一些实施方式中,至少一个被动磁体131布置于载体运输空间15的上方和/或下方。换句话说,当载体10布置在载体运输空间15中(例如布置在平衡位置处)时,至少一个被动磁体131被构造为在垂直方向上与至少一个载体磁体13保持间隔。如图1示例性绘示,当载体10布置在载体运输空间15 中时,侧向稳定装置130的至少一个被动磁体131布置在载体的至少一个载体磁体13的上方。
侧向稳定装置130可附接于磁悬浮系统100的基座结构110的上轨道部 112和/或下轨道部114。
如本文使用的被动磁体可理解为不经由反馈控制来主动控制的磁体。例如,没有被动磁体的输出参数(例如磁场强度)取决与输入参数(例如距离)来被控制。相反,被动磁体可在没有任何回馈控制下提供载体的侧向稳定。例如,至少一个被动磁体可包含一个或多个永久磁体。替代地或附加地,至少一个被动磁体可包含一个或多个电磁体,一个或多个电磁体可能不会受到主动控制。
侧向稳定装置130可使载体10相对于基座结构110稳定在预定横向位置处,且可避免载体在横向方向上的基本位移。然而,对于一些应用,在横向方向L上移动载体离开运输路径可能是有益的。例如,从运输路径离开并朝向从运输路径横向偏移的第二运输路径的载体10的轨道切换可能是有益的。替代地或附加地,用于载体对准的横向方向上的载体位移可能是有益的。替代地或附加地,在横向方向上将载体插入运输路径或从运输路径取出载体可能是有益的,例如为了维修理由。
本文描述的多个实施方式能够实现侧向稳定装置130施加在载体10上的回复力F的调整,这允许载体在横向方向L上移动离开运输路径,特别是在基本垂直于运输方向T的方向上。
根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统100包含调整装置150,调整装置150被构造为在载体在横向方向L上存在离开载体运输空间15的位移的情况下,调整侧向稳定装置130施加至载体10上回复力F。
调整装置150可被构造为调整由以下项组成的群组中的一者或多者:(i) 至少一个被动磁体131的磁场强度、(ii)至少一个被动磁体131相对于载体运输空间15的位置、(iii)至少一个被动磁体131的取向或角位置、和(iv)磁屏蔽元件相对于至少一个被动磁体131的位置。
换句话说,本文描述的磁悬浮系统的多个实施方式包含调整装置150,调整装置150可改变侧向稳定装置130的状态,使侧向稳定装置130施加至载体 10上的回复力F改变,特别是降低或完全关闭。在侧向稳定装置130施加至载体上的回复力F被降低或停用后,载体可在横向方向上从侧向稳定装置130 移开,例如朝向第二运输路径或朝向处理装置。
类似地,当载体已在横向方向上(例如从第二运输轨道)移入磁悬浮系统 100的载体运输空间15中时,可经由调整装置150启用或增加通过侧向稳定装置施加的回复力F。载体10然后相对于基座结构110在横向方向L上可靠地稳定。此后,磁悬浮系统可沿着运输轨道非接触地运输载体10,同时侧向稳定装置130横向稳定载体10。
因此,通过经由调整装置150调整回复力F,在侧向稳定装置的运输状态下,载体可被可靠地保持并沿着运输路径被引导,并且在侧向稳定装置的轨道切换状态下,载体可在横向方向L上移动离开运输路径。进一步地,在载体在横向方向L上存在位移的情况下,可调整施加至载体上的回复力F,例如以使磁悬浮系统适应特定载体的性质。
根据多个可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,磁悬浮系统100可更包含轨道切换组件,所述轨道切换组件被构造为使载体在横向方向 L上移动离开运输路径。轨道切换组件可沿着运输路径布置在轨道切换位置处,侧向稳定装置的可调整部也布置在轨道切换位置处。因此,侧向稳定装置130 施加至载体上的回复力F可通过调整装置150降低,此时通过轨道切换组件在横向方向L上移动载体,载体可在横向方向L上离开运输路径。图7示例性绘示了包含轨道切换组件750的真空系统。
在一些实施方式中,侧向稳定装置130在至少两种状态之间是可切换的,包含运输状态与轨道切换状态,运输状态被构造为通过磁悬浮系统沿着运输路径非接触式运输载体,轨道切换状态被构造为使载体在横向方向L上移动离开侧向稳定装置。在运输状态,在载体存在位移的情况下,侧向稳定装置施加至载体上的回复力F可通过调整装置设定为第一值。在轨道切换状态,在载体存在位移的情况下,施加至载体上的回复力F可通过调整装置设定为第二值。第二值低于第一值。尤其,在轨道切换状态,侧向稳定装置130可完全停用,使得没有回复力施加至载体上。因此,载体可在横向方向L上被轻易地转移离开运输路径。
在一些实施方式中,载体运输空间15布置在基座结构110的上轨道部112 与下轨道部114之间。侧向稳定装置130可附接至上轨道部112。或者,侧向稳定装置可附接至下轨道部114。在一些实施方式中,侧向稳定装置130附接至上轨道部112,且第二侧向稳定装置132附接至下轨道部114,如图1所示例性绘示。
侧向稳定装置130与第二侧向稳定装置132可以相似或相同方式构造。尤其,通过提供侧向稳定装置130与第二侧向稳定装置132,可以在横向方向L 上稳定载体的上部与下部,使得可提供稳定的载体运输。调整装置150可被构造为调整侧向稳定装置130提供的回复力,且第二调整装置可被构造为调整第二侧向稳定装置132提供的回复力。在本文描述的许多实施方式中,侧向稳定装置130附接至上轨道部112。然而,应理解的是,侧向稳定装置可替代地或附加地附接至下轨道部114,如图1所示例性绘示。
在一些实施方式中,载体10可为基板载体,其被构造为在基本垂直取向上保持与承载基板。或者,载体10可被构造为承载不同物体,例如掩模。
在一些实施方式中,载体可被构造为基本水平取向上保持与承载物体(例如基板)。尤其,当载体被取向为基本水平时,磁悬浮系统可被构造为运输载体。
本文使用的术语“基板载体”有关于被构造为在真空腔室内沿着运输路径承载基板的载体。基板载体可在将涂布材料沉积在基板上的期间保持基板。在一些实施方式中,基板可以非水平取向(特别是基本垂直取向)保持在基板载体处,例如在运输和/或沉积期间。
在运输通过真空系统的期间、在使基板(例如相对于掩模)定位在真空系统内的期间、和/或在将涂布材料沉积在基板上的期间,基板可保持在载体的保持表面。尤其,基板可经由安装装置保持在载体处,安装装置例如包含静电卡盘(electrostatic chuck)或磁性卡盘(magnetic chuck)。
本文使用的术语“掩模载体”有关于被构造为承载掩模的载体。在运输期间、在相对于基板进行对准的期间、和/或在基板上进行沉积的期间,掩模载体可承载掩模。在一些实施方式中,在运输和/或沉积期间,掩模可以非水平取向(特别是基本垂直取向)保持在掩模载体处。掩模可通过安装装置保持在载体处,例如机械安装件,机械安装件例如是夹具(clamp)、静电卡盘或磁性卡盘。可使用多种其他类型的安装装置,这些安装装置可连接载体或可整合在载体内。
载体可包含具有开孔的板体,其中掩模可保持在开口的环状边缘处,使得掩模覆盖开口。因此,涂布材料可被引导通过掩模朝着基板。掩模可为边缘排除掩模(edgeexclusion mask)或荫罩掩模(shadow mask)。边缘排除掩模为被构造为掩盖基板的一个或多个边缘区域的掩模,使得在涂布基板期间没有材料沉积在一个或多个边缘区域上。遮蔽掩模为被构造为掩盖将要沉积在基板上的多个特征的掩模。例如,遮蔽掩模可包含多个小开口,例如小开口的网格。
本文使用的术语“基本垂直取向”应理解为载体的取向,在此载体的取向上,重力向量与被构造为保持物体的载体的保持表面之间的角度系20°或更少,特别是10°或更少,更特别是5°或更少。因此,基板或其他物体可以基本垂直取向保持在保持表面。
载体10可被构造为承载具有1m2或更大尺寸的物体,特别是具有2m2或更大尺寸的物体。尤其,载体10可被构造为承载具有1m2或更大尺寸,或 5m2或更大尺寸的大面积基板。
图2A与图2B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统200的剖视示意图。图2A绘示了处于运输状态的磁悬浮系统,运输状态被构造为在运输方向T上非接触地运输载体10,且图2B绘示了处于轨道切换状态的磁悬浮系统,轨道切换状态被构造为使载体在横向方向L上移动离开载体运输空间。
保持载体10的磁悬浮系统200的上部分别绘示于图2A与图2B中。尤其,绘示了磁悬浮系统200的基座结构110的上轨道部112。显而易见,在一些实施方式中,磁悬浮系统200可更包含下轨道部114,类似图1的磁悬浮系统100。
磁悬浮系统200可包含图1的磁悬浮系统100的一些特征或全部特征,使得可参照以上描述,本文不再重复。
磁悬浮系统200可包含侧向稳定装置130,侧向稳定装置130包含至少一个被动磁体131,至少一个被动磁体131被构造为在横向方向L上施加回复力 F于载体10上,横向方向L垂直于运输方向T。因此,载体10可相对于基座结构110稳定在预定横向位置或平衡位置处。
磁悬浮系统200更包含调整装置150,调整装置150被构造为调整侧向稳定装置130的至少一个被动磁体131相对于载体运输空间15的位置。尤其,调整装置150可包含致动器250,致动器250被构造为调整至少一个被动磁体 131相对于载体运输空间15的位置。
在一些实施方式中,致动器250可构造为(特别是在基本垂直方向上)移动侧向稳定装置130朝向载体运输空间15和/或离开载体运输空间15。通过移动至少一个被动磁体131离开载体运输空间15,可降低至少一个被动磁体131 施加至布置在载体运输空间15中的载体10上的磁力。因此,在存在横向位移的情况下,可降低施加至载体10上的回复力F。通过移动至少一个被动磁体 131朝向载体运输空间,可增加至少一个被动磁体131施加至布置在载体运输空间15中的载体10上的磁力。因此,在存在横向位移的情况下,可增加施加至载体10上的回复力F。
在一些实施方式中,致动器可被构造为在基本垂直方向上移动至少一个被动磁体131朝向载体运输空间15和/或离开载体运输空间15。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,侧向稳定装置130包含侧引导轨,其中多个被动磁体附接至侧引导轨。通过致动器250,侧引导在基本垂直方向上可以是可移动的。因此,可调整施加至载体上的回复力F。侧引导轨可附接至上轨道部112,使得其被布置在载体运输空间15上方。因此,如图2A示例性绘示,当载体布置在载体运输空间15中时,附接至侧引导轨的多个被动磁体可与附接至载体10的至少一个载体磁体13磁性地相互作用。
在图2A与图2B绘示的实施方式中,侧向稳定装置130设置在基座结构 110的上轨道部112。设置致动器250以用于在基本垂直方向上相对于上轨道部112移动侧向稳定装置130。例如,致动器250可包含驱动器,特别是马达(例如电动马达),其被构造为移动侧向稳定装置130,例如相对于上轨道部 112向上和向下移动。
在图2A中,侧向稳定装置130被设置在运输状态中,运输状态被构造为在运输方向T上沿着运输路径运输载体10。在运输状态中,侧向稳定装置130 布置为接近载体运输空间15,使得回复力F可通过至少一个被动磁体131施加于载体上,此回复力F的强度足以在横向方向上可靠地稳定载体。例如,当载体布置在载体运输空间中且通过侧向稳定装置来稳定时,至少一个载体磁体 13与至少一个被动磁体131之间的距离可为10mm或更少,特别是5mm或更少。
在图2B中,侧向稳定装置130设置在轨道切换状态中,轨道切换状态被构造为在横向方向上移动载体离开运输路径。在轨道切换状态中,侧向稳定装置130布置为与载体运输空间15的距离较大,使得至少一个被动磁体131施加至载体上的回复力F是小的或可忽略的。例如,相较于运输状态,侧向稳定装置130可能已移动2cm或更多的距离,特别是3cm或更多的距离,或4cm 或更多的距离。因此,载体可在横向方向L上移动离开侧向稳定装置130,例如为了进行轨道切换。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,至少一个被动磁体包含一个或多个永久磁体。永久磁体适合用来在没有任何外部电源供应的情况下可靠地产生高的回复力。相较于主动控制磁性轴承,永久磁体的益处在于尺寸小、价格低、温度稳定性(temperature stability)较高、气隙(airgap) 较大、容易实现和故障安全操作(fail-safe operation)。
在多个实施方式中,多个永久磁体可附接于侧向稳定装置130的侧引导轨,其中侧引导轨被构造为通过致动器250而相对于载体运输空间15是可移动的。
应注意的是,在一些实施方式中,第二侧向稳定装置可附接于基座结构 110的下轨道部,其中第二侧向稳定装置可包含至少一个被动磁体,至少一个被动磁体被构造为永久磁体。可设置包含致动器的第二调整装置,所述致动器用于相对于载体运输空间15移动第二侧向稳定装置。尤其,第二侧向稳定装置可以在基本垂直方向上朝向载体运输空间(运输状态)和/或离开载体运输空间(轨道切换状态)是可移动的。
图3A与图3B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统300的示意图。图3A绘示磁悬浮系统300的剖视图,且图3B绘示磁悬浮系统300的透视图。
保持载体10的磁悬浮系统300的上部分别绘示于图3A与图3B中。尤其,绘示磁悬浮系统300的基座结构110的上轨道部112。显而易见,磁悬浮系统 300可更包含下轨道部110与设置在下轨道部的第二侧向稳定装置,类似图1 的磁悬浮系统100。
磁悬浮系统300可包含图1的磁悬浮系统100的一些特征或全部特征,使得可参照以上描述,本文不再重复。
磁悬浮系统300包含侧向稳定装置130,侧向稳定装置130包含至少一个被动磁体,至少一个被动磁体被构造为在横向方向L上向载体10上施加回复力F,横向方向L横向于运输方向T。因此,载体10可相对于基座结构110 稳定在预定横向位置或平衡位置。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,至少一个被动磁体可包含一个或多个电磁体331。一个或多个电磁体331可包含一个或多个绕组(windings)或线圈(coils),其中可设置电源350以供应电流给一个或多个电磁体331。
在图3A与图3B绘示的实施方式中,磁悬浮系统300包含调整装置150,调整装置150被构造为调整至少一个被动磁体的磁场强度。尤其,至少一个被动磁体包含一个或多个电磁体331,且调整装置150包含控制器,控制器被构造为调整供应给一个或多个电磁体331的电流。
调整装置150可包含连接至一个或多的电磁体331的电源350。控制器可被构造为调整电源350供应给一个或多个电磁体331的电流。通过降低供应给一个或多个电磁体331的电流,可降低侧向稳定装置施加至载体上的回复力F,且通过增加供应给一个或多个电磁体331的电流,可增加侧向稳定装置施加至载体上的回复力。在降低回复力F之后,载体可在横向方向上移动离开侧向稳定装置130,例如为了进行轨道切换。为了实现载体在横向方向L上的可靠稳定,可增加供应给一个或多个电磁体的电流。
在一些实施方式中,一个或多个电磁体331的一个或多个线圈(coils)绕着卷绕轴(winding axis)延伸,卷绕轴在横向方向上延伸,如图3A放大部分所示例性绘示。尤其,一个或多个电磁体331可布置为使得侧向稳定装置产生的磁场具有对应于图1的侧向稳定装置130产生的磁场的取向。因此,具有附接于载体的至少一个载体磁体13的载体可稳定在横向方向。
在一些实施方式中,侧向稳定装置130可包含至少一个永久磁体与至少一个电磁体。
例如,至少一个永久磁体可产生回复力,回复力被构造为在横向方向L 上稳定载体。至少一个电磁体提供的电场强度可通过调整装置150加以调整。尤其,至少一个电磁体在运输状态与轨道切换状态之间可以是可切换的。在运输状态中,至少一个电磁体产生的磁场的取向可基本对应于至少一个永久磁体产生的磁场的取向。因此,至少一个电磁体与至少一个永久磁体皆可适用于在载体上施加回复力,使得载体稳定在平衡位置。在轨道切换状态中,至少一个电磁体产生的磁场的取向可与至少一个永久磁体产生的磁场的取向基本相反。因此,在横向载体位移而情况下,可降低或关闭作用于载体上的净回复力,或者作用于载体上的净回复力可变为位移力,所述位移力主动推动或拉动载体,使载体在横向方向上离开载体运输空间。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,侧向稳定装置130在运输状态与轨道切换状态之间可以是可切换的。在运输状态中,供应给一个或多个电磁体的电流可被调整以产生在横向方向L上稳定载体的回复力。在轨道切换状态,供应给一个或多个电磁体的电流可被调整以产生位移力,所述位移力推动或拉动载体,使载体在横向方向上离开载体运输空间。尤其,在横向方向L上的载体的轨道切换移动可通过调整装置来启动。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,至少一个被动磁体131可包含至少一个电永磁体(electropermanent magnet,EPM)。调整装置150可被构造为在载体运输空间中调整至少一个电永磁体产生的磁场强度,特别是通过施加电流脉冲至电永磁体。
电永磁体可包含至少一个永久磁体与至少一个电磁体,其中永久磁体的外部磁场可通过施加于至少一个电磁体的电流脉冲来在两种状态之间切换。尤其,永久磁体的至少一个部分的磁化方向(direction of magnetization)可通过施加于电磁体的电流脉冲来改变。例如,永久磁体可包含由具有低矫顽力(coercivity) 的软磁材料(soft magneticmaterial)制成的一部分,使得可改变所述部分的磁化(magnetization)。电永磁体在运输状态与轨道切换状态之间可以是可切换的。
图4A与图4B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统400的剖视示意图。图4A绘示处于运输状态的磁悬浮系,运输状态被构造为在运输方向T上运输载体10,且图4B绘示处于轨道切换状态的磁悬浮系统,轨道切换状态被构造为在横向方向L上使载体移动离开载体运输空间。
保持载体10的磁悬浮系统400的上部分别绘示于图4A与图4B中。尤其,绘示了磁悬浮系统400的基座结构110的上轨道部112。显而易见,磁悬浮系统400可更包含下轨道部114,类似图1的磁悬浮系统100。
磁悬浮系统400可包含图1的磁悬浮系统100的一些特征或全部特征,使得可参照以上描述,本文不再重复。
磁悬浮系统400包含侧向稳定装置130,侧向稳定装置130包含至少一个被动磁体131,至少一个被动磁体131被构造为在横向方向L上在载体10上施加回复力F,横向方向L横向于运输方向T。因此,载体10可稳定在相对于基座结构110的预定横向位置或平衡位置。
在一些实施方式中,至少一个被动磁体131包含一个或多个永久磁体。在图4A绘示的运输状态中,至少一个被动磁体131可被取向为使得从至少一个被动磁体131的南极S延伸至北极N的线在横向方向L上延伸。因此,载体可在横向方向L上稳定在载体运输空间15中。
磁悬浮系统400更包含调整装置,调整装置被构造为调整至少一个被动磁体131的取向。尤其,调整装置可包含致动器450,致动器450被构造为使至少一个被动磁体131旋转或倾斜。
致动器450可被构造为使至少一个被动磁体131相对于轴A旋转或倾斜,特别是相对于基本在运输方向延伸的轴A旋转或倾斜。至少一个被动磁体可从图4A所示的第一取向旋转或倾斜至图4B所示的第二取向,例如旋转或倾斜45°或更大与135°或更小的角度,特别是基本90°的角度。第一取向可对应于运输状态,且第二取向可对应于侧向稳定装置的轨道切换状态。
尤其,至少一个被动磁体131从第一取向至第二取向可以是可旋转或可倾斜的,第一取向中,至少一个被动磁体131的北极N与南极S被水平布置为相邻彼此(请见图4A),第二取向中,至少一个被动磁体131的北极N与南极S被垂直布置为相邻彼此(请见图4B)。在运输状态中,至少一个被动磁体 131可被取向为使得从至少一个被动磁体131的南极S延伸至北极N的线20 在横向方向L上延伸。在轨道切换状态中,至少一个被动磁体131可被取向为使得从至少一个被动磁体的南极S延伸至北极N的线在基本垂直方向上延伸。
如图4B所示例性绘示,在轨道切换状态中,至少一个被动磁体的北极N (或者南极)可指向载体运输空间。当侧向稳定装置130已被倾斜至图4B绘示的取向时,在横向方向L上将没有净力或仅有可忽略的净力通过侧向稳定装置130施加至载体上。
在一些实施方式中,至少一个被动磁体131被构造为具有在运输方向上延伸的纵轴的磁棒。致动器450可被构造为使磁棒绕着磁棒的纵轴旋转。
在图4A与图4B绘示的实施方式中,侧向稳定装置130提供在基座结构 110的上轨道部112处。设置致动器450使得至少一个被动磁体相对于基本在运输方向T延伸的轴A旋转或倾斜。例如,致动器450可包含驱动器,特别是马达(例如电动马达),其被构造为使至少一个被动磁体131从第一取向旋转至第二取向,例如旋转约90°的角度。
图4A中,侧向稳定装置130设置在运输状态,运输状态被构造为在运输方向T上沿着运输路径运输载体10。在运输状态中,侧向稳定装置130布置在第一取向,使得横向方向L上的回复力F可通过至少一个被动磁体131施加在布置在载体运输空间15中的载体上。回复力可足够强以在横向方向L上可靠地稳定载体。
图4B中,侧向稳定装置130设置在轨道切换状态,轨道切换状态被构造为使载体在横向方向L上移动离开运输路径。在轨道切换状态中,侧向稳定装置130布置在第二取向,使得在横向方向L上通过至少一个被动磁体131 将小的或可忽略的回复力F施加至载体上。因此,载体可在横向方向L上移动离开侧向稳定装置130,例如为了进行轨道切换。
应注意的是,本文用于磁体的术语“旋转”包含导致磁体产生的磁场取向由第一取向改变为第二取向的磁体运动,即包含旋转、倾斜、扭转(pivoting)、摆动(swinging)和/或转向运动(turning movement)。
更应注意的是,在一些实施方式中,第二侧向稳定装置可附接于基座结构 110的下轨道部,其中第二侧向稳定装置可包含至少一个被动磁体,至少一个被动磁体被构造为永久磁体。可设置包含致动器的第二调整装置,所述致动器用于改变第二侧向稳定装置的至少一个被动磁体的取向。第二调整装置可包含被构造为使至少一个被动磁体旋转,特别是绕着延伸在运输方向T延伸的旋转轴旋转的制动器。尤其,第二侧向稳定装置可从第一取向旋转基本90°至第二取向,和/或反之亦然。
图5A与图5B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统500的俯视示意图。图5A绘示处于运输状态的磁悬浮系统,运输状态被构造为在运输方向T上运输载体10,且图5B绘示处于轨道切换状态的磁悬浮系统,轨道切换状态被构造为在横向方向L上使载体移动离开载体运输空间。
磁悬浮系统500类似图4A与图4B的磁悬浮系统400,使得可参照以上描述,本文不再重复。
调整装置150包含致动器550,致动器550被构造为调整至少一个被动磁体131的取向或角位置。致动器550可被构造为使至少一个被动磁体131相对于轴旋转或倾斜,其中所述轴可基本在垂直方向延伸。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,致动器550 可被构造为使至少一个被动磁体131相对于基本垂直旋转轴旋转或倾斜,使得至少一个被动磁体的第一部分与至少一个被动磁体的第二部分向相反的横向方向L移动。例如,图5B所示的实施方式中,多个被动磁体的第一端部在第一横向方向上移动,且多个被动磁体的相对的端部在第二横向方向上移动,第二横向方向与第一横向方向相反。
在实施方式中,如图5A所示,当侧向稳定装置设置在运输状态时,,侧向稳定装置的至少一个被动磁体可设置为在运输方向T延伸的磁棒的形状。换句话说,磁棒的纵向方向可对应于运输方向T。磁棒的北极N与南极S可在横向方向L上相邻于彼此。通过绕着基本垂直轴将磁棒从图5A所示的运输状态旋转至图5B所示的轨道切换状态,可降低施加在提供在载体运输空间中的载体上的净稳定力。例如,通过使磁棒旋转30°度或更大且150°或更小的旋转角,特别是约90°,可降低或关闭施加在载体上的净稳定力。
侧向稳定装置130可包含两个、三个或更多个被动磁体,这些被动磁体在运输方向T上彼此相邻布置。
在一些实施方式中,侧向稳定装置130包含两个、三个或更多个磁棒,这些磁棒可各自在运输状态与轨道切换状态之间旋转。尤其,这些两个、三个或更多个磁棒可同时绕着旋转轴旋转30°度或更大且150°或更小的旋转角,特别是90°的旋转角。
在一些可与本文描述的其他多个实施方式结合的实施方式中,侧向稳定装置130可包含至少一个支撑件,例如支撑棒,其中多个被动磁体附接于支撑棒。致动器可被构造为使支撑棒旋转或倾斜,例如绕着在运输方向延伸的旋转轴 (请参见图4B)或绕着在基本垂直方向延伸的旋转轴(请参见图5B)。
在输状态中,支撑棒的纵轴可对应于运输方向T,且多个被动磁体可在运输方向T上一个接一个地附接至支撑棒。在轨道切换状态中,支撑棒的纵轴可横向于运输方向(请参见图5B)。在一些实施方式中,支撑棒可具有10cm 或更大且100cm或更小的长度,特别是从30cm至50cm。
三个、四个、五个或更多个永久磁体可附接于至侧向稳定装置的支撑棒。在一些实施方式中,侧向稳定装置的两个、三个或更多个支撑棒可在运输方向上彼此相邻布置。
例如,侧向稳定装置130的至少一个第一被动磁体与至少一个第二被动磁体可附接至支撑棒。通过使支撑棒绕着位于至少一个第一被动磁体与至少一个第二被动磁体之间的垂直轴旋转,至少一个第一被动磁体与至少一个第二被动磁体向相反的横向方向L移动。可降低作用在载体上的净稳定力。
图6A与图6B绘示根据本文描述的多个实施方式的磁悬浮系统600的剖面示意图。图6A绘示处于运输状态的磁悬浮系统,运输状态被构造为在运输方向T上非接触地运输载体,且图6B绘示处于轨道切换状态的磁悬浮系统,轨道切换状态被构造为在横向方向L上使载体移动离开载体运输空间。
在一些实施方式中,磁悬浮系统600可包含磁屏蔽元件650,磁屏蔽元件 650可以是可移动的。尤其,调整装置150可包含致动器651,致动器651被构造为使磁屏蔽元件650移动至屏蔽位置,在屏蔽位置上,侧向稳定装置130 在横向方向L上施加至载体10上的回复力F被降低。
例如,致动器651可被构造为使磁屏蔽元件650在运输状态与轨道切换状态之间移动。在图6B所示的轨道切换状态中,磁屏蔽元件650可至少部分地布置在侧向稳定装置130与载体运输空间15之间。如图6B所示例性绘示,为了降低侧向稳定装置施加至载体上的磁场,磁屏蔽元件650可布置在侧向稳定装置130的至少一个被动磁体131与载体10的至少一个载体磁体13之间。
在图6A所示的运输状态中,磁屏蔽元件650可移出介于至少一个被动磁体131与载体运输空间15之间的间隙,使得侧向稳定装置130施加至载体的磁场不会被磁屏蔽元件650基本屏蔽。
磁屏蔽元件650可包含具有高磁导率(magnetic permeability)的材料。在一些实施方式中,磁屏蔽元件可包含铁磁性(ferromagnetic)材料,铁磁性材料被构造为使至少一个被动磁体131与至少一个载体磁体13互相屏蔽。磁屏蔽元件650可构造为平坦元件,例如是片状元件,所述平坦元件被构造为在轨道切换状态中适配在至少一个载体磁体13与至少一个被动磁体131之间的间隙中。
致动器651可被构造为使磁屏蔽元件650移入和移出侧向稳定装置与载体运输空间的垂直间隙。
图7绘示根据本文描述的多个实施方式的包含磁悬浮系统100的真空系统 700的剖面示意图,磁悬浮系统100用于在运输方向上沿着运输路径运输载体10。载体10可承载物体,例如可以是大面积基板的基板11。载体10可被构造为承载具有1m2或更大的尺寸的基板。
磁悬浮系统100可依据本文所述的任意磁悬浮系统加以装配。尤其,磁悬浮系统包含具有一个或多个主动磁性轴承121的基座结构110,一个或多个主动磁性轴承121被构造为在载体运输空间中以非接触的方式相对于基座结构 110保持载体。磁悬浮系统更包含具有至少一个被动磁体131的侧向稳定装置 130,至少一个被动磁体131被构造为在横向方向L上在载体上施加回复力F,横向方向L垂直于运输方向。设置有调整装置150,被构造为调整回复力。
在一些实施方式中,基座结构110包含上轨道部112与下轨道部114,上轨道部112布置在载体运输空间的上方,下轨道部114布置在载体运输空间的下方。一个或多个主动磁性轴承121可设置在上轨道部处,且用于使载体移动于运输方向上的一个或多个驱动单元可设置在下轨道部处。
侧向稳定装置130可设置在上轨道部112处,和/或第二侧向稳定装置132 可设置在下轨道部114处。可设置调整装置以调整通过侧向稳定装置130和/ 或第二侧向稳定装置132施加在载体上的回复力。
真空系统700更包含第二磁悬浮系统710,第二磁悬浮系统710被构造为沿着第二运输路径运输载体,第二运输路径从第一运输路径水平偏移。第二磁悬浮系统710可以通过与磁悬浮系统100相似或相同的方式进行构造,使得可参照以上描述,本文不再重复。
真空系统700更包含轨道切换组件750,轨道切换组件750被构造为在横向方向L上将载体从运输路径移动至第二运输路径。例如,轨道切换组件750 包含载体保持部751,载体保持部751被构造为在横向方向L上将布置在磁悬浮系统100的载体运输空间中的载体朝向第二磁悬浮系统710的第二载体运输空间传送。
在载体存在位移的情况下,在横向方向L上施加在载体上的回复力F可经由调整装置150来降低或关闭,且接着载体可在横向方向上容易地移动离开运输路径,并移动朝向第二运输路径。
在一些实施方式中,真空系统700包含真空腔室701,其中运输路径与第二运输路径在真空腔室701中彼此相邻延伸。进一步地,一个或多个处理工具705可布置在真空腔室701中,其中一个或多个处理工具可选自由沉积源、蒸发源(evaporation source)与溅射源(sputter source)所组成的群组。在一些实施方式中,轨道切换组件750可被构造为在运输路径的轨道切换位置、第二运输路径的轨道切换位置、和/或处理位置之间传送载体,在处理位置中,由载体承载的基板可被处理工具705处理。
承载基板11的载体10可通过磁悬浮系统沿着运输路径非接触地运输,同时被稳定在横向方向上。在如本文所述的侧向稳定装置的调整后,载体可在横向方向L上离开运输路径而移动到第二运输路径或朝向可以处理基板的处理位置移动。
图8绘示根据本文描述的多个实施方式的运输载体的方法流程图。
在方块810中,磁悬浮系统在运输方向T上沿着运输路径运输载体,磁悬浮系统包含一个或多个主动磁性轴承121,一个或多个主动磁性轴承121在载体运输空间15中非接触地保持载体。在运输期间,可使用侧向稳定装置130 将载体稳定在横向于运输方向T的横向方向L上。侧向稳定装置包含至少一个被动磁体131,至少一个被动磁体131适用于在横向方向L上在载体上施加回复力F。至少一个被动磁体可包含一个或多个永久磁体和/或一个或多个电磁体。
在一些实施方式中,载体在真空系统中承载物体(例如基板)。物体可通过吸附装置保持在载体处,例如通过静电或磁性卡盘。物体可以在基本垂直取向上保持在载体处。
载体可停止在运输路径的某一位置处,在此位置中,侧向稳定装置的至少一个被动磁体131与附接至载体的至少一个载体磁体13磁性相互作用。所述磁性相互作用可使载体稳定在预定横向位置。介于至少一个被动磁体131与至少一个载体磁体13之间的最小距离可为10mm或更小,尤其是5mm或更小。至少一个被动磁体131可在垂直方向上布置在至少一个载体磁体13的上方或下方。
在方块810中,侧向稳定装置130可设置在运输状态,运输状态被构造为于运输方向上非接触地运输载体。
在方块820中,在载体在横向方向L上存在位移的情况下,侧向稳定装置施加在载体的回复力F被调整,特别是被降低或关闭。尤其,侧向稳定装置可切换为其中回复力F被降低或停用的轨道切换状态。
更具体地,回复力F可通过调整由以下项组成的群组中的一者多者而被降低或关闭:(i)至少一个被动磁体的磁场强度、(ii)至少一个被动磁体相对于载体运输空间的位置、(iii)至少一个被动磁体的取向或转动状态、和(iv) 磁屏蔽元件相对于至少一个被动磁体的位置。参照上述多个实施方式。
在(可选的)方块830中,接着载体可在横向方向L上移动离开运输路径。尤其,因为回复力降低,可使载体快速且容易地传送离开侧向稳定装置。或者,载体可在横向方向L上对齐,例如通过使载体在横向方向L上相对于第二载体或沉积源移动。
在多个实施方式中,载体在横向方向上从运输路径朝向第二磁悬浮系统提供的第二运输路径传送。在传送至第二运输路径后,第二磁悬浮系统的第二侧向稳定装置可从轨道切换状态切换为运输状态,在运输状态下,载体可沿着第二运输路径非接触地运输,同时被稳定在横向方向上。
综上所述,虽然上述内容涉及本公开内容的实施方式,但在不脱离本发明的精神和范围的情况下可设计其他或进一步的实施方式,并且本公开内容的保护范围由随附的权利要求书所界定。
Claims (20)
1.一种磁悬浮系统,用于在运输方向(T)上沿着运输路径运输载体(10),其特征在于,所述磁悬浮系统(110)包含:
一个或多个主动磁性轴承(121),被构造为在载体运输空间(15)中非接触地保持所述载体(10);
侧向稳定装置(130),具有至少一个被动磁体(131),所述侧向稳定装置(130)被构造为在横向方向(L)上向所述载体(10)上施加回复力(F),所述横向方向(L)横向于所述运输方向(T);以及
调整装置(150),被构造为调整由以下项组成的群组中的一者或多者:所述至少一个被动磁体(131)的磁场强度和磁屏蔽元件(650)相对于所述至少一个被动磁体(131)的位置。
2.如权利要求1所述的磁悬浮系统,其中所述至少一个被动磁体(131)包含一个或多个电磁体(331),且所述调整装置(150)包含控制器,所述控制器被构造为对供应至所述一个或多个电磁体(131)的电流进行调整。
3.如权利要求1所述的磁悬浮系统,更包含所述磁屏蔽元件(650),其中所述调整装置包含致动器(651),所述致动器(651)被构造为将所述磁屏蔽元件(650)移动至屏蔽位置,在所述屏蔽位置上,所述磁屏蔽元件(650)至少部分地布置于所述侧向稳定装置(130)与所述载体运输空间(15)之间。
4.一种磁悬浮系统,用于在运输方向(T)上沿着运输路径运输载体(10),其特征在于,所述磁悬浮系统(110)包含:
一个或多个主动磁性轴承(121),被构造为在载体运输空间(15)中非接触地保持所述载体(10);
侧向稳定装置(130),具有至少一个被动磁体(131),所述侧向稳定装置(130)被构造为在横向方向(L)上向所述载体(10)上施加回复力(F),所述横向方向(L)横向于所述运输方向(T);以及
具有致动器(250、450、550)的调整装置(150),所述致动器(250、450、550)被构造为调整所述至少一个被动磁体(131)的位置、取向与角位置中的至少一者。
5.如权利要求1或4所述的磁悬浮系统,更包含轨道切换组件(750),被构造为在所述横向方向(L)上移动所述载体(10)离开所述运输路径。
6.如权利要求1或4所述的磁悬浮系统,其中所述调整装置(150)被构造为在所述载体在所述横向方向(L)上距离所述载体运输空间(15)存在位移的情况下,调整所述侧向稳定装置施加在所述载体(10)上的所述回复力(F)。
7.如权利要求5所述的磁悬浮系统,其中所述调整装置(150)被构造为在所述载体在所述横向方向(L)上距离所述载体运输空间(15)存在位移的情况下,调整所述侧向稳定装置施加在所述载体(10)上的所述回复力(F)。
8.如权利要求1或4所述的磁悬浮系统,其中所述至少一个被动磁体(131)包含一个或多个永久磁体。
9.如权利要求5所述的磁悬浮系统,其中所述至少一个被动磁体(131)包含一个或多个永久磁体。
10.如权利要求4所述的磁悬浮系统,其中所述致动器(250)被构造为在基本垂直方向上移动所述侧向稳定装置(130)朝向或离开所述载体运输空间(15)。
11.如权利要求4所述的磁悬浮系统,其中所述致动器(450、550)被构造为相对于轴旋转或倾斜所述至少一个被动磁体(131)。
12.如权利要求11所述的磁悬浮系统,其中所述轴沿所述运输方向(T)延伸。
13.如权利要求11所述的磁悬浮系统,其中所述轴沿基本垂直方向延伸。
14.如权利要求11所述的磁悬浮系统,其中所述至少一个被动磁体(131)具有南极与北极,且所述至少一个被动磁体(131)从第一取向至第二取向是可旋转或可倾斜的,在所述第一取向时,从所述南极延伸至所述北极的线(20)在所述横向方向(L)上延伸,在所述第二取向时,从所述南极延伸至所述北极的所述线在基本垂直方向上延伸。
15.如权利要求11所述的磁悬浮系统,其中所述致动器(550)被构造为使得所述至少一个被动磁体(131)围绕垂直的轴旋转,使得所述至少一个被动磁体的第一部分与所述至少一个被动磁体的第二部分向相反的横向方向(L)移动。
16.如权利要求11所述的磁悬浮系统,其中所述致动器(550)被构造为使得所述至少一个被动磁体(131)围绕垂直的轴旋转,使得至少一个第一被动磁体与至少一个第二被动磁体移动至相反的横向方向。
17.如权利要求1或4所述的磁悬浮系统,其中所述载体运输空间(15)被布置在上轨道部(112)和下轨道部(114)之间,所述侧向稳定装置(130)附接至所述上轨道部。
18.如权利要求5所述的磁悬浮系统,其中所述载体运输空间(15)被布置在上轨道部(112)和下轨道部(114)之间,所述侧向稳定装置(130)附接至所述上轨道部。
19.如权利要求1或4所述的磁悬浮系统,其中所述侧向稳定装置(130)布置在所述载体运输空间(15)的上方或下方,并且其中从所述至少一个被动磁体(131)的南极延伸至北极的线(20)在所述横向方向(L)上延伸。
20.一种真空系统,其特征在于,所述真空系统(700)包含:
如权利要求1或4所述的磁悬浮系统;和
第二磁悬浮系统(710),用于沿着第二运输路径运输载体,所述第二运输路径从所述磁悬浮系统的所述运输路径水平偏移;和
轨道切换组件(750),被构造为在所述横向方向(L)上将所述载体(10)从所述运输路径移动至所述第二运输路径。
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