Die
Erfindung betrifft einen Arbeitstisch mit einer Tischplatte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.The
Invention relates to a work table with a table top according to the preamble
of claim 1.
Arbeitstische
mit einer Tischplatte, in denen ein Arbeitsgerät zur Tischplatte verfahrbar
ist und mit diesem Arbeitsgerät
unter Bedingungen gearbeitet werden können soll oder muss, die eine
atmosphärische
Trennung zwischen der Arbeitsumgebung des Arbeitsgerätes und
dem diesem zugeordneten Antrieb zweckmäßig erscheinen lassen, sind
bekannt. Eingesetzt werden solche Arbeitstische aus Gründen der
Aggressivität
der Medien, mit denen das Arbeitsgerät in Verbindung kommt und die
dessen Antrieb schädigen
würden,
aus Gründen
der Kontamination der Umgebung mit gesundheitsschädlichen
Stoffen, Bakterien oder dergleichen, die eine isolierte Behandlung
verlangen, aus Gründen,
die eine Isolierung der Arbeitsumgebung gegen den Antrieb verlangen,
um das Entstehen von Verunreinigungen in der Arbeitsumgebung beispielsweise
durch Abrieb im Antrieb soweit wie möglich zu vermeiden, und/oder um
den Zutritt von Verunreinigungen auf die Arbeitsumgebung aus dem
Umfeld bestmöglich
auszuschließen.
Ferner auch, um unterschiedliche Drücke, insbesondere auch Unterdruckniveaus
in der Arbeitsumgebung und im Antriebsbereich zu realisieren, oder
zur Realisierung von explosionsgeschützten Antriebsverbindungen.work tables
with a table top in which a tool can be moved to the table top
and with this tool
it should or should be possible to work under conditions that one
atmospheric
Separation between the working environment of the implement and
make the drive assigned to this appear appropriate
known. Such work tables are used for reasons of
aggressiveness
the media with which the implement comes into contact and the
damage its drive
would
for reasons
contamination of the environment with health-endangering
Substances, bacteria or the like that have an isolated treatment
request, for reasons
that require isolation of the working environment from the drive,
the creation of contaminants in the work environment, for example
to avoid as much as possible by abrasion in the drive, and / or to
access of contaminants to the work environment from the
Best possible environment
excluded.
Furthermore, by different pressures, especially vacuum levels
to be implemented in the working environment and in the drive area, or
for the implementation of explosion-proof drive connections.
Ein
Arbeitstisch der eingangs genannten Art, wie er aus JP 08 012 077 A bekannt
ist, ist als Transportstation gestaltet und weist zwei über die
Tischplatte atmosphärisch
getrennte Räume auf,
in deren einem ein Antriebsteil und in deren anderem ein Arbeitsgerät angeordnet
ist. Das Arbeitsgerät
ist über den
Antriebsteil berührungsfrei
getragen und mit diesem auch berührungsfrei
antriebsverbunden. Die Verkoppelung zwischen dem Antriebsteil und
dem Arbeitsgerät
erfolgt magnetisch, wobei die folienartige, die Tischplatte bildende
Abdeckung lediglich eine atmosphärisch
abtrennende Scheidewand bildet und die Magneten von Antriebsteil
und Arbeitsgerät
so angesteuert sind, dass bei über
der Tischplatte liegendem Antriebsteil das unterhalb der Tischplatte
liegende Arbeitsgerät
schwebend getragen ist.A work table of the type mentioned at the beginning, as it is made of JP 08 012 077 A is known, is designed as a transport station and has two atmospherically separated spaces on the table top, in one of which a drive part and in the other a working device is arranged. The implement is carried contact-free via the drive part and is also connected to the drive part in a contact-free manner. The coupling between the drive part and the implement is magnetic, with the film-like cover forming the table top merely forming an atmospheric partition and the magnets of the drive part and implement being controlled in such a way that when the drive part is above the table top, the implement lying underneath the table top is floating is worn.
Die
zur Tischplatte in Form einer folienartigen, nicht tragenden und
druckharten Abdeckung ebenenparallele Führung des Antriebsteiles erfolgt über einen
mit seinem Antrieb zentral oberhalb der Tischplatte liegenden Scara-Roboter,
der eine Verlagerung des Antriebsteiles über die gesamte Fläche der
Tischplatte in dem den Antriebsteil aufnehmenden, atmosphärisch isolierten
Tischraum ermöglicht, der
gegen die Arbeitsumgebung isoliert ist, in der das Arbeitsgerät über das
Antriebsteil frei schwebend getragen liegt. Eine solche berührungslose
Antriebs- und Tragverbindung bedingt einen entsprechenden Steuerungsaufwand,
zumal aufgrund der hängenden Lage
des Arbeitsgerätes
Vertikalkräfte,
horizontale Beschleunigungskräfte
und gegebenenfalls auch Kippkräfte
zu berücksichtigen
sind.The
to the tabletop in the form of a film-like, non-load-bearing and
pressure-hard cover plane-parallel guidance of the drive part takes place via a
with its drive centrally located Scara robot above the table top,
which is a displacement of the drive part over the entire area of the
Table top in the atmospherically insulated which accommodates the drive part
Enables table space that
is isolated from the working environment in which the implement is located above the
Drive part is carried freely suspended. Such a non-contact
Drive and support connection requires a corresponding control effort,
especially because of the hanging location
of the implement
Vertical forces
horizontal acceleration forces
and possibly also tilting forces
to consider
are.
Aus
der DE 42 10 110 A1 ist
ein Handhabungsgerät
bekannt, das in Form eines Scara-Roboters ausgestaltet ist, wie
er im Falle der vorgenannten JP 08 012 077 A als Führung dem Antriebsteil zugeordnet
ist. Das Handhabungsgerät
liegt unmittelbar in der Arbeitsumgebung und ist lediglich bezüglich seines
Antriebsteiles gegen die Arbeitsumgebung atmosphärisch geschützt abgegrenzt.From the DE 42 10 110 A1 a handling device is known which is designed in the form of a Scara robot, as in the case of the aforementioned JP 08 012 077 A is assigned to the drive part as a guide. The handling device is located directly in the working environment and is only delimited from the working environment in an atmosphere-protected manner with respect to its drive part.
Aus
der DE 37 24 296 A1 ist
eine Wafer-Bearbeitungsmaschine bekannt, bei der eine Übertragungsstation
im Schnittpunkt ihrer linearen Transportwege von einer Beschickungsstation
zu einer Arbeitsstation, und umgekehrt, liegt, und die somit die Möglichkeit
aufzeigt, eine Führungseinrichtung
für einen
Antriebsteil als Linearantrieb zu gestalten.From the DE 37 24 296 A1 A wafer processing machine is known in which a transfer station lies at the intersection of its linear transport paths from a loading station to a work station, and vice versa, and thus shows the possibility of designing a guide device for a drive part as a linear drive.
Des
Weiteren ist aus der DE
17 03 101 B die Ausbildung von Abstützungen als Kugelabstützungen
bekannt, bei denen die Stützkugeln
zur Verminderung der Reibung in einem Kugelbett gelagert sind.Furthermore, from the DE 17 03 101 B the formation of supports known as ball supports, in which the support balls are mounted in a ball bed to reduce friction.
Durch
die Erfindung soll eine vereinfachte und verbesserte Ausgestaltung
eines Arbeitstisches der eingangs genannten Art geschaffen werden.By
the invention is intended to be a simplified and improved embodiment
a work table of the type mentioned above can be created.
Erreicht
wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1, denen zufolge die
Ausgestaltung der Tischplatte als folienartige, nicht tragende und
druckharte Abdeckung genutzt wird im Sinne einer Zwischenlage zwischen
dem Antriebsteil und dem Arbeitsgerät zugeordneten, gegeneinander
wirkenden Abstützungen
derart, dass bei Anordnung des Antriebsteiles unterhalb der Abdeckung
das Arbeitsgerät
vom Antriebsteil über
die Abstützungen
getragen ist. Die hierfür
erforderliche Abstützlage
wird aufgrund der berührungsfrei
bewegungsgekoppelten Antriebsverbindung zwischen Antriebsteil und
Arbeitsgerät
aufrechterhalten, so dass die Abdeckung keine oder praktisch keine
Abstützkräfte zu übernehmen
hat, zugleich aber eine berührungsfreie
Bewegungskupplung ohne wesentlichen Steuerungsaufwand, gegebenenfalls
sogar permanentmagnetisch zu realisieren ist.Reached
this is with the features of claim 1, according to which
Design of the table top as a film-like, non-load-bearing and
hard cover is used in the sense of an intermediate layer between
assigned to the drive part and the implement, against each other
acting supports
such that when the drive part is arranged below the cover
the implement
from the drive section
the supports
is worn. The one for this
required support position
is due to the non-contact
motion-coupled drive connection between the drive part and
implement
maintained so that the cover has no or practically none
Supporting forces
has, but at the same time a non-contact
Movement clutch without significant control effort, if necessary
can even be realized permanently magnetically.
Als
Antriebsteil findet im Rahmen der Erfindung zweckmäßigerweise
ein ebenenparallel zur Tischplatte, und damit zur folienartigen
Abdeckung verfahrbarer Schlitten oder Wagen Verwendung, der bevorzugt
linear verschiebbar geführt
und mit seiner Führung
um eine zur Tischplatte aufrechte Achse drehbar ist, so dass über die
lineare Führung
und die Drehbarkeit der linearen Führung bei Erstreckung der linearen
Führung über die
lichte Weite des von der Folie abgedeckten Raumes die gesamte Tischfläche abgefahren
werden kann, und dies zumindest in zwei jeweils um 180° versetzten
Positionen des Antriebsteiles und des mit diesen verkoppelten Arbeitsgerätes.The drive part in the context of the invention is expediently a slide or carriage which is movable parallel to the table top, and thus for the film-like covering, which is preferably guided in a linearly displaceable manner and with it Guide is rotatable about an axis upright to the table top, so that the entire table surface can be moved over the linear guide and the rotatability of the linear guide when the linear guide extends over the clear width of the space covered by the film, and at least in two each positions of the drive part and the working device coupled to them are offset by 180 °.
In
einfachster Ausgestaltung ist das Antriebsteil längs einer Schienenführung verfahrbar,
die ihrerseits um eine aufrechte Achse drehbar ist, wobei als Gegenstück zum Antriebsteil
ein Arbeitsgerät
in Form eines Wagens vorgesehen wird, der Transport- oder Förderfunktion
hat, wobei der Wagen beispielsweise mit einem Ausleger versehen
sein kann, über den
bei Zuordnung des Arbeitstisches zu einer zentralen Verteilerstation
an diese Arbeits- und/oder Speicher- und/oder Beschickungsstationen
angedockt sein können.In
simplest design, the drive part can be moved along a rail guide,
which in turn is rotatable about an upright axis, being a counterpart to the drive part
a work tool
is provided in the form of a carriage, the transport or conveyor function
has, for example, the carriage provided with a boom
can be about
when assigning the work table to a central distribution station
to these work and / or storage and / or loading stations
can be docked.
Gegebenheiten
dieser Art sind beispielsweise bei der Bearbeitung oder Herstellung
von Wafern und/oder Halbleitern und/oder sonstigen scheibenförmigen Substraten
gegeben, wobei fallweise die Anforderung besteht, im Hochvakuum
oder sogar im Ultrahochvakuum zu arbeiten. Auch diese Bedingungen
lassen sich unter Verwendung eines Arbeitstisches gemäß der Erfindung
mit Vorteil beherrschen, ungeachtet dessen, dass für eine Arbeitsumgebung, in
der ein Ultrahochvakuum herrscht und aufrecht zu halten ist, üblicherweise
auch erhöhte
Arbeitstemperaturen bis in die Größenordnung von 200° gegeben sind,
beispielsweise um Kondensation zu vermeiden.conditions
of this type are, for example, in processing or manufacturing
of wafers and / or semiconductors and / or other disk-shaped substrates
given, in some cases the requirement exists, in a high vacuum
or even work in ultra-high vacuum. These conditions too
can be made using a work table according to the invention
master with advantage, regardless of that for a work environment in
who has an ultra high vacuum and needs to be maintained, usually
also increased
Working temperatures up to the order of 200 ° are given
for example to avoid condensation.
Bei
Arbeitsgegebenheiten mit Ultrahochvakuum als Arbeitsumgebung erweist
es sich als zweckmäßig, wenn
im den Antrieb aufnehmenden Tischraum ein Vakuum, insbesondere ein
Hochvakuum herrscht, so dass das gegebene Druckgefälle bezüglich der
als folienartige Abdeckung ausgebildeten Tischplatte nur kleine
spezifische Belastungen und geringe Verformungskräfte zur
Folge hat, die folienartige Abdeckung also auch nur in sehr geringem Umfang
verformt wird, so dass die Kopplung zwischen Arbeitsgerät und Antriebsteil
nicht beeinträchtigt
sowie die Verschieb- und
Verdrehbarkeit des Arbeitsgerätes
gegenüber
der folienartigen Abdeckung nicht beeinträchtigt wird.at
Working conditions with ultra high vacuum proves to be a working environment
it is appropriate if
in the table space receiving the drive, a vacuum, in particular a
High vacuum prevails, so that the given pressure drop with respect to the
tabletop designed as a film-like cover only small
specific loads and low deformation forces
As a result, the film-like cover is also only to a very small extent
is deformed so that the coupling between the implement and the drive part
not affected
as well as the shift and
Rotability of the implement
across from
the film-like cover is not impaired.
Zweckmäßigerweise
erfolgt der Anschluss an die entsprechenden Vakuumpumpen derart,
dass sowohl in der Arbeitsumgebung wie auch im Tischraum zunächst das
geringere Vakuum, beispielsweise also das Hochvakuum aufgebaut wird,
und dass erst in Anschluss daran in der Arbeitsumgebung ein Ultrahochvakuum
erzeugt wird. Um extreme Belastungen auszuschließen, die zur Zerstörung der
folienartigen Abdeckung führen
könnten,
sind die zugehörigen
Unterdruckanschlüsse
zweckmäßigerweise so
geschaltet, dass der Aufbau eines Ultrahochvakuums an den vorherigen
Aufbau eines Hochvakuums gebunden ist bzw. umgekehrt mit Ausfall
des Hochvakuums auch der Anschluss für das Ultrahochvakuum unterbrochen
wird. Für
das praktische Arbeiten hat dies neben der Verhinderung von Schäden auch zur
Folge, dass sich für
den Arbeitsablauf zweckmäßige, kurze
Evakuierungszeiten beim Aufbau des Ultrahochvakuums ergeben, da
dieses bereits vom Hochvakuum ausgehend gebildet wird.Conveniently,
is connected to the corresponding vacuum pumps in such a way
that in the work environment as well as in the table room, first of all
lower vacuum, for example the high vacuum is built up,
and that only afterwards an ultra-high vacuum in the work environment
is produced. To rule out extreme loads that destroy the
guide foil-like cover
could
are the associated
Vacuum connections
expediently so
switched that building an ultra high vacuum to the previous one
Building a high vacuum is bound or vice versa with failure
of the high vacuum, the connection for the ultra high vacuum is also interrupted
becomes. For
practical work has this in addition to preventing damage
Follow that for
expedient, short workflow
Evacuation times when building the ultra high vacuum result because
this is already formed from the high vacuum.
In
Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich als zweckmäßig, den
Tischraum als schalenförmige
Ringkammer auszubilden, in deren Randbereich die folienartige Abdeckung
zu befestigen ist. Dies erweist sich insbesondere als zweckmäßig in Verbindung
mit folienartigen, dünnwandigen
Stahlblechen, insbesondere Edelstahlfolienblechen, wobei die Befestigung
bevorzugt über
einen gesonderten Befestigungsring erfolgen kann, gegen den die Folie
verschweißt
ist und der seinerseits bei Befestigung gegenüber dem Schalenrand durch axiale
Verspannung die Folie trommelfellartig spannt.In
Embodiment of the invention proves to be useful
Table space as bowl-shaped
Form annular chamber, in the edge region of the film-like cover
to be fastened. This proves to be particularly useful in connection
with film-like, thin-walled
Steel sheets, especially stainless steel foil sheets, the attachment
preferably over
a separate fastening ring can be made against which the film
welded
and which in turn is attached to the shell edge by axial
Tension the film like an eardrum.
Zweckmäßigerweise
weist der als schalenförmige
Ringkammer ausgebildete Tischraum einen formsteifen, insbesondere
starren Bo den auf, oder auch entsprechend abgesetzte Flächen, so
dass für eine
dem Antriebsteil zugeordnete Führung,
insbesondere eine Schienenführung
auch im Umfangsbereich des Tischraumes eine axiale Abstützung über ein
entsprechendes Laufwerk, beispielsweise über entsprechende Laufrollen
möglich
ist, so dass die Schienenführung
statisch entlastet und freie, zu Schwingungen neigende Überhänge vermieden
werden.Conveniently,
has the bowl-shaped
Ring chamber trained table space a dimensionally stable, in particular
rigid floors, or correspondingly separated surfaces, see above
that for a
guide assigned to the drive part,
especially a rail guide
axial support is also provided in the peripheral area of the table space
appropriate drive, for example via appropriate castors
possible
is so the rail guide
statically relieved and free overhangs that tend to vibrate are avoided
become.
Die
erfindungsgemäße Verwendung
einer bezogen auf eine zur folienartigen Abdeckung senkrechte Drehachse
drehbaren Schienenführung
erweist sich für
den Antriebsteil als zweckmäßig, wobei die
schalenartige Ausgestaltung des Tischraumes mit einem festen Boden
zugleich die Möglichkeit
für eine
stabile radiale Lagerung der Schienenführung gibt. Ferner erweist
es sich als zweckmäßig, die Schienenführung mit
einer entsprechenden, zentralen, den Boden durchsetzenden Antriebswelle
auszugestalten.The
use according to the invention
one with respect to an axis of rotation perpendicular to the film-like cover
rotatable rail guide
turns out to be
the drive part as appropriate, the
bowl-like design of the table space with a solid floor
at the same time the possibility
for one
stable radial bearing of the rail guide there. Also proves
it is appropriate to use the rail guide
a corresponding central drive shaft penetrating the ground
embody.
Koaxial
zu dieser Antriebswelle liegt bevorzugt eine dem längs der
Schienenführung
verfahrbaren Antriebsteil zugehörige
Antriebswelle, über
die der als Umschlingungstrieb ausgebildete Antrieb für den Antriebsteil
läuft,
wobei der Umschlingungstrieb durch einen z.B. als Loch- oder Zahnriemen
ausgebildeten, in formschlüssiger
Verbindung zur Antriebswelle stehenden Riementrieb gebildet ist,
mit dessen Antriebstrumm der Antriebsteil verbunden ist, der längs der
Schienenführung
verfahrbar ist.Coaxial
to this drive shaft is preferably one along the
rail guide
associated drive part
Drive shaft, over
which is designed as a belt drive for the drive part
running,
the belt drive being driven by e.g. as a perforated or toothed belt
trained, in a form-fitting manner
Connection to the drive shaft stationary belt drive is formed,
with the drive section of the drive part is connected, the along the
rail guide
is movable.
Die
erfindungsgemäß vorgegebene
Zusammenfassung des Antriebs für
das Arbeitsgerät
in dem über
die folienartige Abdeckung abgeschlossenen Tischraum macht in Verbindung
mit der erfindungsgemäß vorgesehenen
berührungslosen
Antriebsverbindung zwischen Antriebsteil und Arbeitsgerät den Einsatz
in Arbeitsfeldern besonders zweckmäßig, die von den Arbeitsbedingungen
ausgehend eine strikte atmosphärische
Trennung zwischen der Arbeitsumgebung und dem Antrieb erforderlich
machen, wobei erfindungsgemäß die gegebene
Zusammenfassung des Antriebs in dem Arbeitstisch auch den Möglichkeit
ergibt, den Arbeitstisch, und damit auch das Arbeitsgerät höhenverstellbar
auszuführen,
wobei die atmosphärisch
trennende Verbindung des insgesamt im Arbeitsumfeld höhenverstellbaren
Arbeitstisches beispielsweise zu einer die Arbeitsumgebung zumindest
teilweise umgrenzenden Arbeitskammer in einfacher Weise dadurch
möglich
ist, dass Arbeitstisch und Arbeitskammer im Bereich ihrer zur Hubverstellung
des Tisches zueinander sich verschiebenden Überlappungsbereiche über eine
Faltenbalgverbindung verbunden sind.The
according to the invention
Summary of the drive for
the implement
in the over
the foil-like cover of the closed table space connects
with the provided according to the invention
contactless
Drive connection between the drive part and the implement
particularly useful in fields of work that depend on the working conditions
starting from a strict atmospheric
Separation between the working environment and the drive is required
make, according to the invention given
Summary of the drive in the work table also the possibility
results, the work table, and thus the implement height adjustable
perform,
being the atmospheric
separating connection of the height adjustable overall in the work environment
Worktable, for example, to a work environment at least
partially delimiting working chamber in a simple way
possible
is that worktable and work chamber in the area of their for stroke adjustment
of the table overlapping areas shifting to each other over a
Bellows connection are connected.
Im
Rahmen der Erfindung kann die Schienenführung bevorzugt als Buchsenführung mit
auf Führungsrohren
laufenden Buchsen ausgebildet sein, deren einer Teil mit der die
Schienenführung
tragenden Antriebswelle verbunden ist und deren anderer Teil den
Antriebsteil trägt,
wobei die berührungsfreie
Antriebsverbindung zwischen Antriebsteil und Arbeitsgerät bevorzugt über eine
magnetische Kopplung realisiert wird. Diese kann erfindungsgemäß mit Permanentmagneten
und/oder Elektromagneten arbeiten, insbesondere auch die kombinierte
Verwendung solcher Magneten vorsehen, wobei es zweckmäßig ist, über die
Anordnung von Elektromagneten mit Zuordnung der Magnetspule zum
Antriebsteil eine entsprechende Ausrichtung des Arbeitsgerätes gegenüber dem
Arbeitsteil vorzunehmen und die so erreichte Positionierung durch
die Permanentmagneten zu sichern, unabhängig von einer Bestromung der
Magnetspulen. Bevorzugt bilden die Elektromagneten ein polarisiertes
Magnetsystem, so dass über sensorerfaßte Abweichungen
von einer Solllage mit Erfassung der Abweichung nach Richtung und
Größe durch
Veränderung
der Stromrichtung und Stromstärke
eine Rückstellung
auf die Solllage erreicht werden kann.in the
Within the scope of the invention, the rail guide can preferably be used as a bush guide
on guide tubes
running bushings be formed, a part of which with the
rail guide
supporting drive shaft is connected and the other part of the
Drive part carries,
being the non-contact
Drive connection between the drive part and implement preferably via a
magnetic coupling is realized. According to the invention, this can be done with permanent magnets
and / or electromagnets work, especially the combined one
Provide the use of such magnets, it being advisable to use the
Arrangement of electromagnets with assignment of the solenoid to
Drive part a corresponding orientation of the implement relative to the
To carry out the work part and the positioning achieved in this way
to secure the permanent magnets, regardless of a current supply to the
Solenoids. The electromagnets preferably form a polarized one
Magnet system, so that deviations detected by sensors
from a target position with detection of the deviation according to direction and
Size by
change
the current direction and current
a provision
can be reached to the target position.
Die
zur Stromversorgung notwendige Leitungsführung erfolgt zweckmäßigerweise über die die
Schienenführung
tragende Antriebswelle, und der Anschluss an den Antriebsteil erfolgt zweckmäßigerweise über eine
an sich bekannte Kabelschleppverbindung.The
Cable routing necessary for the power supply is advantageously carried out via the
rail guide
supporting drive shaft, and the connection to the drive part is advantageously carried out via a
known cable drag connection.
Die
folienartige Abdeckung bildet bei der erfindungsgemäßen Lösung funktional
lediglich eine Trennwand, aber keine Tragwand, und Antriebsteil und
Arbeitsgerät
sind über
einander entsprechende Abstützungen
gegeneinander abgestützt,
wobei die Folie eine druckharte oder drucksteife Zwischenlage bildet.
Für die
Abstützung
erweisen sich Stützkugeln als
zweckmäßig, die
als Stahlkugeln, Keramikkugeln oder dergleichen ausgebildet sein
können
und die bei einer bevorzugten Lösung
bezüglich
ihrer Scheitelpunkte koaxial liegen. Um zu möglichst geringen Reibverlusten
zu kommen und ein leichtes Abrollen der Kugeln auf der folienartigen
Abdeckung zu gewährleisten
sind diese möglichst
reibungsarm gelagert, wobei, sofern dies die gegebene Arbeitsumgebung
zulässt,
gegebenenfalls über
eine Luftlagerung vorgesehen ist, wobei der Luftstrom zusätzlich zur Abstützung gegen
die Folie beitragen kann. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Abstützung der
Kugeln über
einen Kugelteppich in der jeweiligen Lagerpfanne, wobei die Lagerpfanne
einen Umlauf der Kugeln des Kugelteppichs ermöglicht, so dass lediglich eine rollende
Reibung gegeben ist.The
film-like cover forms functionally in the solution according to the invention
only a partition, but no bulkhead, and drive part and
implement
are about
corresponding supports
supported against each other,
the film forming a hard or pressure-resistant intermediate layer.
For the
support
support balls prove to be
expedient, the
be designed as steel balls, ceramic balls or the like
can
and that with a preferred solution
in terms of
their vertices are coaxial. In order to minimize friction losses
to come and a slight rolling of the balls on the film-like
To ensure coverage
are these possible?
stored with low friction, provided that this is the given working environment
allows,
if necessary via
an air bearing is provided, the air flow being additionally supported against
the slide can contribute. Another possibility is to support the
Bullets over
a ball carpet in the respective bearing pan, the bearing pan
allows a circulation of the balls of the ball carpet, so that only a rolling
There is friction.
Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.Further
Details and features of the invention emerge from the claims.
Ferner
wird die Erfindung nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit weiteren
Details näher
erläutert.
Es zeigen:Further
The invention is described below with the aid of exemplary embodiments
Details closer
explained.
Show it:
1 eine schematische Darstellung
eines Arbeitstisches gemäß der Erfindung
in einer angedeuteten Arbeitsumgebung, in stark schematisierter Schnittdarstellung
zur Erläuterung
des Funktionsprinzipes, 1 1 shows a schematic illustration of a work table according to the invention in an indicated working environment, in a highly schematic sectional illustration to explain the functional principle,
2 eine in Verbindung mit
einem Arbeitstisch gemäß der Erfindung
eingesetzte Schienenführung,
die den Antriebsteil trägt, 2 a rail guide used in connection with a work table according to the invention, which carries the drive part,
3 das dem Antriebsteil der
Schienenführung
zugeordnete und über
dieses antreibbare Arbeitsgerät,
wobei die der Tischplatte zugewandte Seite des Arbeitsgerätes dargestellt
ist, 3 the working device assigned to the drive part of the rail guide and drivable via this, the side of the working device facing the table top being shown,
4 eine vergrößerte Darstellung
des Ausschnittes IV in 3 mit
einem einer Magnetspule am Antriebsteil zugeordneten permanentmagnetischen
Gegenstück, 4 an enlarged view of section IV in 3 with a permanent magnetic counterpart assigned to a magnetic coil on the drive part,
5 ein Ausschnitt gemäß V in 3 mit Darstellung einer
Anschlagrolle und einer Stützkugel, 5 a section according to V in 3 showing a stop roller and a support ball,
6 eine Ausschnittsvergrößerung gemäß VI in 3 mit Darstellung des in
der Positionssensierung für
das Arbeitsgerät
verwendeten Rundmagneten, 6 an enlarged section according to VI in 3 with representation of the round magnet used in the position sensing for the implement,
7 die den Antriebsteil tragende
Schienenführung
in Ansicht von unten, 7 the rail guide carrying the drive part in a view from below,
8 eine Seitenansicht der
Schienenführung
gemäß 7 mit dem dem Antriebsteil
gegenüberliegenden
Arbeitsgerät, 8th a side view of the rail guide 7 with the implement opposite the drive part,
9 in einer Ausschnittsvergrößerung die zwischen
Antriebsteil und Arbeitsgerät
vorgesehene, kontaktlose Stromversorgung in schematisierter, separater
Darstellung, 9 an enlarged detail of the contactless power supply between the drive part and the working device in a schematic, separate representation,
10 eine dem Antriebsteil
zugeordnete Magnetspule in Zuordnung zum arbeitsgeräteseitigen
Permanentmagneten als Gegenstück,
wobei Magnetspule und Permanentmagnet ein polarisiertes Magnetsystem
bilden in der Koppelungslage von Antriebsteil und Arbeitsgerät entsprechender
Positionierung, 10 a magnet coil assigned to the drive part in association with the permanent magnet on the implement side as a counterpart, the magnet coil and permanent magnet forming a polarized magnet system in the coupling position of the drive part and implement corresponding positioning,
11 in schematisierter Darstellung,
und ohne Darstellung der folienartigen Abdeckung, eine zentrale
Verteilerstation mit in dieser angeordnetem, bzw. dieser zugeordnetem
Arbeitstisch, 11 in a schematic representation, and without representation of the film-like cover, a central distribution station with a work table arranged therein or assigned to it,
12 eine Draufsicht auf eine
Schienenführung
für den
Antriebsteil des Arbeitstisches mit dem als Transportwagen ausgebildeten
Arbeitsgerät und
vom Arbeitsgerät
getragenen Ausleger, wobei der Ausleger beispielsweise als Träger für ein scheibenförmiges Substrat
ausgebildet ist, 12 2 shows a plan view of a rail guide for the drive part of the work table with the implement designed as a transport carriage and the cantilever carried by the implement, the cantilever being designed, for example, as a carrier for a disk-shaped substrate,
13 ein Ausführungsbeispiel
einer zentralen Verteilerstation mit in dieser angeordnetem Arbeitstisch,
wobei im Hinblick auf die im wesentlichen symmetrische Ausbildung
nur ein Teilbereich dargestellt ist, 13 1 shows an exemplary embodiment of a central distribution station with a work table arranged in it, only a partial area being shown with regard to the essentially symmetrical design,
14 eine vergrößerte Darstellung
des zentralen, die Antriebswellen umfassenden Bereiches des Arbeitstisches
in einer schematisierten Schnittdarstellung, 14 2 shows an enlarged illustration of the central region of the work table comprising the drive shafts in a schematic sectional illustration,
15 die Abstützung des
Arbeitsgerätes gegen
den Antriebsteil über
Stützkugeln
in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung, 15 the support of the implement against the drive part via support balls in an enlarged detail view,
16 und 17 schematisierte Darstellungen einer
Abstützung
gemäß 15 mit verschiedenartigen
Lagerungen der Stützkugeln,
und 16 and 17 schematic representations of a support according to 15 with different types of bearings for the support balls, and
18 eine Ausschnittsvergrößerung gemäß XVIII
in 13, in der Abdichtung
und Kühlung im
Antriebswellenbereich des Arbeitstisches vergrößert veranschaulicht sind. 18 an enlarged detail according to XVIII in 13 , in which sealing and cooling in the drive shaft area of the work table are illustrated in an enlarged manner.
1 veranschaulicht den grundsätzlichen Aufbau
eines Arbeitstisches 1, der den Antrieb 2 für ein berührungslos
antreibbares Arbeitsgerät 3 aufnimmt,
welches hier symbolisch als Wagen oder Schlitten ausgestaltet ist
und welches auf der Tischplatte 4 verfahrbar ist. Die Tischplatte 4 ist
als folienartige Abdeckung 5 eines Tischraumes 6 ausgestaltet,
der einen Teil des Antriebes 2 aufnimmt, wobei dem über der
Tischplatte 4 liegenden Arbeitsgerät 3 ein unterhalb
der Tischplatte 4 liegender Antriebsteil 7 zugeordnet
ist, über
den das Arbeitsgerät 3 berührungsfrei
antreibbar ist und der unter Vermittlung der die Tischplatte 4 bildenden
drucksteifen Folie als Abdeckung 5 das Arbeitsgerät 3 trägt. Dem
Antriebsteil 7 ist eine Führung in Form einer Schienenführung 8 zugeordnet,
längs der
der Antriebsteil 7 verschieblich ist und die um eine zur
Tischplatte 4 senkrechte Drehachse 9 drehbar ist. 1 illustrates the basic structure of a work table 1 who the drive 2 for a contactlessly driven working device 3 records which is symbolically designed as a carriage or sledge and which on the table top 4 is movable. The table top 4 is as a foil-like cover 5 a table room 6 designed that part of the drive 2 picks up, above the table top 4 lying implement 3 one below the table top 4 lying drive part 7 is assigned via which the implement 3 is driven without contact and the mediation of the table top 4 forming pressure-resistant film as a cover 5 the implement 3 wearing. The drive part 7 is a guide in the form of a rail guide 8th assigned along the drive part 7 is movable and one to the table top 4 vertical axis of rotation 9 is rotatable.
In
der dargestellten Ansicht bildet die Schienenführung 8 mit der zur
Drehachse 9 konzentrischen Welle 10 der Schienenführung 8 ein
T, wobei die Welle 10 mit einem Drehantrieb 11,
der hier durch einen zur Welle 10 konzentrischen Elektromotor
gebildet ist, verbunden ist. Die Welle 10 ist umschlossen
von einer koaxial gelagerten Welle 12, die dem in 1 nicht weiter dargestellten
Antrieb des Antriebsteiles 7 längs der Schienenführung 8 dient,
wobei die der Schienenführung 8 gegenüberliegende
Antriebsverbindung der Welle 12 zu einem nicht näher dargestellten
gesonderten Drehantrieb, bevorzugt in Form eines Elektromotores
hier nicht weiter dargestellt ist. Die Wellen 10 und 12 durchsetzen
den Fußteil 13 des Tischfußes und
sind mit ihren Drehantrieben mit einem Hubwerk 14 im Ausführungsbeispiel über einen Ausleger 15 verbunden,
wobei über
das Hubwerk 14 der Arbeitstisch 1 insgesamt in
seiner Arbeitsumgebung 16 höhenverstellbar ist. Diese ist
im Ausführungsbeispiel
schematisch als Ausschnitt einer Kammer oder dergleichen angedeutet,
die Wandungen, wie beispielsweise eine den Arbeitstisch 1 im
Bereich seines Fußteiles 13 umschließende Wandung 17 aufweist,
an der das Hubwerk 14 befestigt ist, wodurch die besagte
Höhenverstellbarkeit
des Arbeitstisches 1 in der beispielsweise eine Arbeitskammer
bildenden Arbeitsumgebung 16 gegeben ist.In the view shown, the rail guide forms 8th with the to the axis of rotation 9 concentric wave 10 the rail guide 8th a T, the wave 10 with a rotary actuator 11 that here through one to the wave 10 concentric electric motor is formed, is connected. The wave 10 is enclosed by a coaxial shaft 12 that the in 1 Not shown drive of the drive part 7 along the rail guide 8th serves, the rail guide 8th opposite drive connection of the shaft 12 to a separate rotary drive, not shown, preferably in the form of an electric motor is not shown here. The waves 10 and 12 enforce the foot part 13 of the table base and are with their rotary drives with a lifting mechanism 14 in the exemplary embodiment via a boom 15 connected, being via the hoist 14 the work table 1 overall in his work environment 16 is adjustable in height. In the exemplary embodiment, this is indicated schematically as a section of a chamber or the like, the walls, such as the work table 1 in the area of his foot part 13 enclosing wall 17 on which the hoist 14 is fixed, whereby the said height adjustability of the work table 1 in the working environment that forms a working chamber, for example 16 given is.
Die
Arbeitsumgebung 16 ist über
die folienartige Abdeckung 5 des Tisches 1 von
dessen Tischraum 6 atmosphärisch getrennt, so dass in
der Arbeitsumgebung 16 atmosphärisch völlig andere Verhältnisse
herrschen können
als im Tischraum 6, wobei die Arbeitsumgebung 16 im
Bereich ihrer den Fußteil 13 umschließenden Wandung
gegen den Fußteil 13 über eine
Balgverbindung 18 ebenfalls atmosphärisch abgetrennt ist, und wobei über im Bereich des
Fußteiles 13 liegende
Dichtungen 19 und 20 die Wellendurchführungen
zum Tischraum 6 ebenfalls abgeschlossen sein können, so
dass im Tischraum 6 von den atmosphärischen Bedingungen in der
Arbeitsumgebung 16, wie auch gegenüber dem Umfeld gesonderte atmosphärische Bedingungen
aufgebaut bzw. gegeben sein können.The work environment 16 is about the foil-like cover 5 the table 1 from his table room 6 atmospherically separated so that in the work environment 16 There can be completely different atmospheric conditions than in the table room 6 , being the working environment 16 in the area of their the foot part 13 enclosing wall against the foot part 13 via a bellows connection 18 is also separated from the atmosphere, and being in the area of the foot part 13 horizontal seals 19 and 20 the shaft bushings to the table room 6 can also be completed so that in the table room 6 of the atmospheric conditions in the work environment 16 how separate atmospheric conditions can be built up or given in relation to the environment.
In
Verbindung mit dem berührungslosen
Antrieb für
das Arbeitsgerät 3 kann
der erfindungsgemäße Arbeitstisch 1 dementsprechend
unter Arbeitsverhältnissen
eingesetzt werden, in denen Explosionsschutzvorgaben bestehen, sowie
auch unter Arbeitsbedingungen, bei denen aggressive Medien oder dergleichen
eine entsprechende Separierung der Antriebe bedingen. Weiter ist
dadurch die Möglichkeit gegeben,
auch den besonderen Anforderungen zu genügen, die an in Hochvakuum,
und insbesondere im Ultrahochvakuum arbeitende Geräte gestellt
werden. So ist es beispielsweise möglich, bei einer Arbeitsumgebung 16,
in der ein Ultrahochvakuum aufgebaut ist, im Tischraum 6 mit
einem Hochvakuum zu arbeiten, wobei die Abstufung des Vakuums vom
Ultrahochvakuum mit Drücken
bis in die Größenordnung
von 10–11 bar
zum Hochvakuum mit Drücken
in der Größenordnung
von etwa 10–7 bar
auch bezüglich
der folienartigen Abdeckung 5 nur vergleichsweise geringe
spezifische Belastungen ergibt, so dass auch bei sehr dünnen folienartigen
Abdeckungen 5 die ebene, flächige Struktur erhalten bleibt,
die im Hinblick auf den berührungsfreien
Antrieb zwischen Antriebsteil 7 und Arbeitsgerät 3,
insbesondere bei Ausbildung des berührungsfreien Antriebs 7 als
Magnetantrieb, angestrebt wird.In connection with the contactless drive for the implement 3 can the work table according to the invention 1 accordingly under employment conditions are used in which there are explosion protection requirements, as well as under working conditions in which aggressive media or the like require a corresponding separation of the drives. This also gives the possibility of also meeting the special requirements which are placed on devices operating in high vacuum, and in particular in ultra-high vacuum. For example, it is possible in a work environment 16 in which an ultra high vacuum is built up in the table room 6 to work with a high vacuum, the gradation of the vacuum from the ultra-high vacuum with pressures up to the order of 10 -11 bar to the high vacuum with pressures around the order of 10 -7 bar also with regard to the film-like cover 5 results in only comparatively low specific loads, so that even with very thin film-like covers 5 the flat, flat structure is retained, with regard to the non-contact drive between the drive part 7 and work tool 3 , especially when designing the non-contact drive 7 as a magnetic drive.
Als
folienartige Abdeckungen 5 kommen beispielsweise folienartig
dünne Edelstahlbleche
in Frage, wobei solche Abdeckungen 5 auch im Hinblick auf
sonstige Randbedingungen in aggressiven Atmosphären oder bei Arbeitsbedingungen,
die erhöhte
Temperaturen erfordern, zweckmäßig sein
können.
So erfordert beispielsweise auch das Arbeiten mit Ultrahochvakuum
zur Verhinderung von Kondensation, oder aus sonstigen Gründen, Oberflächentemperaturen
der das Ultrahochvakuum begrenzenden Wandbereiche von bis zu 200°.As foil-like covers 5 For example, foil-like thin stainless steel sheets come into question, such covers 5 can also be useful with regard to other boundary conditions in aggressive atmospheres or in working conditions that require elevated temperatures. For example, working with an ultra-high vacuum to prevent condensation, or for other reasons, requires surface temperatures of up to 200 ° in the wall regions delimiting the ultra-high vacuum.
Dem
Antriebsteil 7 ist im Ausführungsbeispiel eine Schienenführung 8 zugeordnet,
die ihrerseits in Bezug auf die Drehachse 9 drehbar ist
und der in den Endbereichen zur Abstützung zusätzliche Laufwerke zugeordnet
sind, die mit 21 bezeichnet sind und durch Laufrollen gebildet
sind. Eine derartige Abstützung
ist zweckmäßig, um
auch bei größeren Tischplatten 4 über die
volle Länge
der Schienenführung 8 bei
einem leichten Aufbau derselben die notwendige Stabilität zu gewährleisten
sowie unerwünschte
Schwingungen zu vermeiden, zumal je nach Arbeitseinsatz des Arbeitstisches 1 auch
hohe Dreh- und Vorschubgeschwindigkeiten angestrebt werden.The drive part 7 is a rail guide in the embodiment 8th assigned, which in turn with respect to the axis of rotation 9 is rotatable and which are assigned additional drives in the end regions for support, which with 21 are designated and are formed by rollers. Such a support is expedient, even with larger table tops 4 over the full length of the rail guide 8th to ensure the necessary stability with a light construction of the same and to avoid unwanted vibrations, especially depending on the work of the work table 1 high rotational and feed speeds are also sought.
Arbeitstische
der vorgenannten Art können damit
auch als zentrale Verteilerstationen, als zentrale Transportmodule
für in
Clusterbauweise aufgebaute Arbeitszentren zur Herstellung von Mikrosystemen und
Komponenten auf planaren Substraten, insbesondere Wafern eingesetzt
werden, wobei die Arbeitsgeräte 3 mit
entsprechenden Auflagen 35 für die planaren Substrate ausgebildet
sein können.Work tables of the aforementioned type can thus also be used as central distribution stations, as central transport modules for work centers constructed in a cluster construction for the production of microsystems and components on planar substrates, in particular wafers, the work equipment 3 with corresponding requirements 35 can be formed for the planar substrates.
Abweichend
vom dargestellten Ausführungsbeispiel
ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, den Antriebsteil 7 anderweitig
abzustützen
und zu führen,
so beispielsweise über
eine analog einem Handhabungsgerät
ausgebildete Abstützung,
wobei Handhabungsgeräte
dieser Art grundsätzlich
bekannt sind und beispielsweise als Förderer in zentralen Verteilerstationen
verwendet sind, so beispielsweise gemäß der DE 198 31 032 A1 .Deviating from the illustrated embodiment, it is also possible within the scope of the invention, the drive part 7 to be supported and guided in some other way, for example by means of a support designed analogously to a handling device, handling devices of this type being known in principle and being used, for example, as conveyors in central distribution stations, for example according to DE 198 31 032 A1 ,
Die
im Ausführungsbeispiel
vorgesehene Schienenführung 8 ergibt
allerdings einen besonders einfachen Aufbau und ermöglicht auch
in vorteilhafter Weise die jeweilige Energiezufuhr zum An triebsteil 7, sowie
einen einfachen Aufbau des Antriebes für die Schienenführung 8.
Zudem ist in vorteilhafter Weise auch deren Lagerung, wie bei 22 angedeutet,
gegenüber
dem Arbeitstisch 1 im Bereich der Laufflächen für die Laufwerke 21,
also nahe der Schienenführung möglich, so
dass die Schienenführung 8 unmittelbar gegenüber dem
Arbeitstisch 1 ausgerichtet und gelagert ist und ihrerseits
als Zentrierung für
die zugehörigen
Antriebe und Wellen dienen kann.The rail guide provided in the exemplary embodiment 8th however, results in a particularly simple structure and also advantageously enables the respective energy supply to the drive part 7 , as well as a simple structure of the drive for the rail guide 8th , In addition, their storage is also advantageous, as in 22 indicated, opposite the work table 1 in the area of the running surfaces for the drives 21 possible near the rail guide, so that the rail guide 8th directly opposite the work table 1 is aligned and stored and in turn can serve as a centering for the associated drives and shafts.
Eine
isolierte Darstellung der im Antrieb 2 für das Arbeitsgerät 3 für das Verständnis der
Erfindung besonders wesentlichen Elemente zeigen vorrangig die 2 bis 10, wobei in 2 in Perspektive die Schienenführung 8 gezeigt
ist, die den Antriebsteil 7 trägt. Die Schienenführung 8 weist
einen zentralen Anschluss an die Welle 10 auf, veranschaulicht
durch entsprechende Befestigungsbohrungen 23 und die zentrale
Durchführungsbohrung 24 für eine elektrische
Versorgungsleitung, die mit 25 bezeichnet ist und die mit
einem Schleppkabel 26 verbunden ist, das sich zwischen
einer längs
der Schienenführung 8 erstreckenden
Ablageschiene 27 und dem längs der Schienenführung 8 verschieblichen
Antriebsteil 7 erstreckt.An isolated representation of the in the drive 2 for the implement 3 elements that are particularly important for understanding the invention show primarily the 2 to 10 , where in 2 in perspective the rail guide 8th is shown, the drive part 7 wearing. The rail guide 8th has a central connection to the shaft 10 on, illustrated by corresponding mounting holes 23 and the central through hole 24 for an electrical supply line with 25 is labeled and with a trailing cable 26 is connected, which is between a along the rail guide 8th extending storage rail 27 and that along the rail guide 8th movable drive part 7 extends.
Die
Schienenführung 8 weist
zur Längsmittelachse,
die mit 28 bezeichnet ist, seitlich versetzt liegende und
parallel laufende Führungsschienen 29 auf,
die als Führungsrohre
zwischen Kopfstücken 30, von
denen nur eines sichtbar ist, verlaufen und zwischen denen ein mittlerer
Tragkörper 31 verläuft, in dem
die Befestigungsbohrungen 23 vorgesehen sind. Auf den Führungsschienen 29 sind
langgestreckte Führungshülsen 32 geführt, die
im Bereich des Antriebsteiles 7 enden und dieses tragen.
Bezogen auf die Länge
der Führungsschienen 29 sind
die Führungshülsen 32 in
ihrer Länge
so abgestimmt, dass ein freier Verfahrbereich gegeben ist, der so
bemessen ist, das der Antriebsteil 7 zumindest aus seiner
gezeigten Endlage bis in eine zentrale Mittellage verfahrbar ist,
so dass in Verbindung mit der Dreh barkeit der Schienenführung 8 um
die Drehachse 9 die gesamte Tischfläche des Arbeitstisches 1 befahren werden
kann.The rail guide 8th points to the longitudinal central axis with 28 is indicated, laterally offset and parallel guide rails 29 on that as guide tubes between head pieces 30 , of which only one is visible, and between which there is a medium supporting body 31 runs in the mounting holes 23 are provided. On the guide rails 29 are elongated guide sleeves 32 performed in the area of the drive part 7 end and wear this. Based on the length of the guide rails 29 are the guide sleeves 32 Its length is adjusted so that there is a free travel range that is dimensioned so that the drive part 7 at least from its end position shown can be moved into a central central position, so that in connection with the rotatability of the rail guide 8th around the axis of rotation 9 the entire table surface of the work table 1 can be driven on.
Dem
Antriebsteil 7 ist das Arbeitsgerät 3 zugeordnet, wobei
die diesbezügliche
berührungsfreie Kopplung
im Rahmen des Ausführungsbeispieles
auf magnetischer Basis hergestellt wird.The drive part 7 is the work tool 3 assigned, the relevant non-contact coupling being produced in the context of the exemplary embodiment on a magnetic basis.
Der
Antriebsteil 7, der über
die Führungshülsen 32 getragen
ist, und der mit dem Arbeitsgerät 3 berührungsfrei
magnetisch koppelbar ist, weist im Ausführungsbeispiel im wesentlichen
die Form eines rechteckigen Schlittens auf, der mit einer rechteckigen
Grundplatte 33 versehen ist. Längs der Kanten dieser Grundplatte 33 sind
die Magneten angeordnet, über
die die Kopplung mit entsprechenden Magneten am Arbeitsgerät 3 erfolgt,
das ebenfalls eine rechteckige Grundplatte aufweist, die mit 34 bezeichnet
ist und die die Basis eines Wagens oder Schlittens bildet, wobei
in dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
die Grundplatte 34 auf ihrer zu den Magneten gegenüberliegenden
Seite Träger
eines paddelartigen Greifers oder einer Auflage 35 ist,
auf der, insbesondere zu Transportzwecken, gegebenenfalls aber auch
zu Arbeitszwecken ein scheibenförmiges
Substrat oder dergleichen abgelegt sein kann, das durch Verfahren
des Arbeitsgerätes 3 entsprechend
positioniert wird.The drive part 7 that over the guide sleeves 32 is worn, and that with the implement 3 can be coupled magnetically without contact, in the exemplary embodiment essentially has the shape of a rectangular slide, which has a rectangular base plate 33 is provided. Along the edges of this base plate 33 the magnets are arranged, via which the coupling with corresponding magnets on the implement 3 takes place, which also has a rectangular base plate with 34 and which forms the basis of a carriage or sled, in which in 3 illustrated embodiment, the base plate 34 on its side opposite to the magnets, a paddle-like gripper or a support 35 is on which, in particular for transport purposes, but possibly also for work purposes, a disk-shaped substrate or the like can be deposited, which can be obtained by moving the implement 3 is positioned accordingly.
Die
magnetische Kopplung erfolgt im Rahmen des Ausführungsbeispieles über längs der
Kanten der Grundplatte 33 bzw. 34 in Zeilenform
angeordnete Permanentmagneten 36 bzw. 37, die
bezüglich
der jeweiligen Grundplatte 33 bzw. 34, also bezüglich des
Antriebsteiles 7 und des Arbeitsgerätes 3 so nebeneinander
in der jeweiligen Zeile angeordnet sind, dass nebeneinander liegende
Magneten 36 bzw. 37 mit ihren gleichnamigen Polen
in Zeilendurchlaufrichtung aneinander angrenzen. Die Polung der
Magneten 36, die der Grundplatte 33 des Antriebsteiles 7 zugeordnet
sind, ist dabei, bezogen auf die jeweilige Zeilenrichtung, entgegengesetzt
zur Polung der Magneten 37, die auf der Grund platte 34 des Arbeitsgerätes 3 angeordnet
sind, so dass bei Kopplung übereinander
liegende und aufeinander ausgerichtete Magneten 36, 37 mit
ihren ungleichnamigen Polen zueinander in Überdeckung liegen.In the context of the exemplary embodiment, the magnetic coupling takes place along the edges of the base plate 33 respectively. 34 Permanent magnets arranged in a row 36 respectively. 37 related to the respective base plate 33 respectively. 34 , so with regard to the drive part 7 and the implement 3 are arranged side by side in the respective row so that magnets lying side by side 36 respectively. 37 adjoin each other with their poles of the same name in the line scan direction. The polarity of the magnets 36 that of the base plate 33 of the drive part 7 are assigned, based on the respective line direction, opposite to the polarity of the magnets 37 that plate on the ground 34 of the implement 3 are arranged so that when coupling, superimposed and aligned magnets 36 . 37 are in overlap with each other with their poles of the same name.
Die
in Zeilenform nebeneinander liegend längs des Umfanges der Grundplatte 33 bzw. 34 liegenden,
als Permanentmagneten ausgebildeten Magneten sind bezüglich der
Grundplatte 33 mit 36 und bezüglich der Grundplatte 34 mit 37 bezeichnet.The one lying in a row next to each other along the circumference of the base plate 33 respectively. 34 lying, designed as permanent magnets are magnets with respect to the base plate 33 With 36 and regarding the base plate 34 With 37 designated.
Um
bei etwaigen wechselseitigen Verschiebungen des Arbeitsgerätes 3 gegenüber dem
Antriebsteil 7 eine entsprechende Ausrichtung auf die Überdeckungsposition
zu erreichen, sind neben den Permanentmagneten 36 bzw. 37 dem
Antriebsteil 7 Magnetspulen 38 zugeordnet, die
bei Bestromung als Steller mit Permanentmagneten 39 am
Arbeitsgerät 3 zusammenwirken,
wobei eine Magnetspule 38 mit einem Permanentmagneten 39 ein
polarisiertes Magnetsystem bildet und in einer Ausschnittsvergrößerung gemäß 10 schematisiert diese Magneten 38, 39 in
ihrer Überdeckungslage
dargestellt sind.In the event of any mutual shifts in the implement 3 opposite the drive part 7 Appropriate alignment with the overlap position is required in addition to the permanent magnets 36 respectively. 37 the drive part 7 solenoids 38 assigned, when energized as an actuator with permanent magnets 39 on the implement 3 cooperate, being a solenoid 38 with a permanent magnet 39 forms a polarized magnet system and according to an enlarged detail 10 schematizes these magnets 38 . 39 are shown in their overlap.
Bezogen
auf das Ausführungsbeispiel,
das eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltung zeigt, sind
die Magnetspulen 38 mit den zugehörigen Permanentmagneten 39 jeweils
zeilenmittig zwischen den in Zeilenform längs der Kanten der Grundplatten 33 bzw. 34 angeordneten
Permanentmagneten 36 bzw. 37 angeordnet und liegen
damit auf den Achsen eines Achsenkreuzes, dessen eine Achse mit
der Längsmittelachse 28 der
Schienenführung 8 in
einer aufrechten Ebene liegt. Die Achsen des Achsenkreuzes, auf
dessen Achsen die Magnetspulen 38 und die Permanentmagnete 39 liegen,
weisen einen Schnittpunkt auf, der im Zentrum der jeweiligen Grundplatte 33 bzw. 34 liegt.The magnet coils are based on the exemplary embodiment which shows a preferred embodiment according to the invention 38 with the associated permanent magnets 39 in each case in the middle of the row between those in row form along the edges of the base plates 33 respectively. 34 arranged permanent magnets 36 respectively. 37 arranged and thus lie on the axes of an ax interchange, one axis with the longitudinal central axis 28 the rail guide 8th lies in an upright plane. The axes of the axis cross, on whose axes the solenoids 38 and the permanent magnets 39 lie, have an intersection, which is in the center of the respective base plate 33 respectively. 34 lies.
Die 4 und 10 veranschaulichen, dass die Permanentmagneten 39 jeweils
einen Magnetkern 40 aufweisen, der seitlich, also in jeweiliger
Zeilenrichtung gegenüberliegend
von Polschuhen 41 bzw. 42 begrenzt ist, wobei 10 zeigt, dass, bei erfolgter
Ausrichtung von Antriebsteil 7 und Arbeitsgerät 3 gegeneinander
diese Polschuhe 41 und 42 zwischen den Schenkeln 43 bis 45 eines
Joches 46 der Magnetspule 38 liegen. Die Schenkel 43 bis 45 verlaufen parallel
zueinander und zu den Polschuhen 41 und 42, die
jeweils auf den Zwischenraum zwischen einem äußeren Jochschenkel 43 bzw. 45 und
dem mittleren Jochschenkel 44 des im Querschnitt E-förmigen Joches 46 ausgerichtet
sind, wobei der mittlere Jochschenkel 44 von der Spule 47 umschlossen
ist.The 4 and 10 illustrate that the permanent magnets 39 one magnetic core each 40 have the side, that is, opposite each other in the respective row direction of pole shoes 41 respectively. 42 is limited, whereby 10 shows that when the drive part is aligned 7 and work tool 3 against each other these pole pieces 41 and 42 between the thighs 43 to 45 of a yoke 46 the solenoid 38 lie. The thigh 43 to 45 run parallel to each other and to the pole pieces 41 and 42 , each on the space between an outer yoke leg 43 respectively. 45 and the middle yoke leg 44 of the yoke in cross-section 46 are aligned, with the middle yoke leg 44 from the coil 47 is enclosed.
Während die
Polschuhe 41 und 42 in vorgegebener Weise einen
Nord- oder einen Südpol
bilden, ist die Polung bezüglich
der Magnetspule 38 in Abhängigkeit von der Stromrichtung
umsteuerbar, so dass in Abhängigkeit
von Stromrichtung und Stromstärke
die Verstellkräfte
aufgebaut werden können, über die
bei einer etwaigen Desachsierung oder Verschiebung des Arbeitsgerätes 3 gegenüber dem
Antriebsteil 7 diese aufeinander ausgerichtet werden können.While the pole pieces 41 and 42 Form a north or south pole in a predetermined manner, the polarity is with respect to the solenoid 38 can be reversed as a function of the current direction, so that the adjusting forces can be built up as a function of the current direction and current strength, by means of which in the event of any dislodging or displacement of the implement 3 opposite the drive part 7 these can be aligned with each other.
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 2 und 3 veranschaulicht desweiteren die erfindungsgemäße Möglichkeit,
trotz der berührungslosen
Antriebsverbindung zwischen Antriebsteil 7 und Arbeitsgerät 3 gewünschtenfalls
eine Stromversorgung für
dem Arbeitsgerät 3 zugeordnete
Verbraucher sicherzustellen, und zwar ebenfalls berührungslos.
Hierzu dient eine Übertragungseinrichtung 48,
die nach Art eines Transformators einen Primärteil 49 und einen Sekundärteil 50 umfasst,
wobei der Primärteil 49 dem Antriebsteil 7 und
der Sekundärteil 50 dem
Arbeitsgerät 3 zugeordnet
ist und wobei Primärteil
und Sekundärteil
jeweils eine Spule 51 bzw. 52 umfassen, der ein
Kern 53 bzw. 54 zugeordnet ist, welcher in seitliche
Arme 55 bzw. 56 übergeht, die in seitliche auskragenden
Schuhen 57 und 58 enden. Die Schuhe 57 bzw. 58 sind
einander gegenüberliegend
zur jeweiligen Spule 51 bzw. 52 angeordnet und
liegen, bezogen auf eine Abdeckung 5 in folienartiger Ausgestaltung,
wie sie in 9 schematisch
angedeutet ist, bezogen auf die dazwischenliegende Folienabdeckung 5 berührungsfrei
einander gegenüber,
so dass sich große Übertragungsflächen ergeben.The embodiment according to 2 and 3 further illustrates the possibility according to the invention, despite the contactless drive connection between the drive part 7 and work tool 3 if required, a power supply for the implement 3 ensure assigned consumers, and also contactless. A transmission device is used for this 48 which, like a transformer, has a primary part 49 and a secondary part 50 comprises, the primary part 49 the drive part 7 and the secondary part 50 the implement 3 is assigned and wherein the primary part and secondary part each have a coil 51 respectively. 52 comprise of a core 53 respectively. 54 is assigned, which in seitli che arms 55 respectively. 56 that merges into side cantilevered shoes 57 and 58 end up. The shoes 57 respectively. 58 are opposite each other to the respective coil 51 respectively. 52 arranged and lie, based on a cover 5 in foil-like design, as in 9 is indicated schematically, based on the film cover in between 5 without contact with each other, so that there are large transmission areas.
Die
Positionierung des Arbeitsgerätes 3 zum über die
Schienenführung
geführten
und ausgerichteten Antriebsteil 7 wird über eine Sensoranordnung 60 (8) überwacht, die bevorzugt einen
dem Antriebsteil 7 zugehörigen, insbesondere als Hallsensor ausgebildeten
Sensor 61 umfasst, dem als Positionsgeber seitens des Arbeitsgerätes 3 ein
Rundmagnet 62 (6)
zugeordnet ist. Über
eine solche Sensoranordnung 60 wird die jeweilige Lageabweichung nach
Größe und Richtung
erfasst und über
eine entsprechende Regelung dahingehend umgesetzt, dass die Magnetspulen 38 in
einer Weise bestromt werden, die zu einer die jeweiligen Abweichung
korrigierenden Ausrichtung des Arbeitsgerätes 3 führt, wobei über die
jeweilige Stromrichtung die Richtung der jeweiligen Stellkräfte und über die
Stromstärke
die Größe der jeweiligen
Stellkraft beeinflusst werden kann.The positioning of the implement 3 to the drive part guided and aligned over the rail guide 7 is via a sensor arrangement 60 ( 8th ) monitors the preferred one the drive part 7 associated sensor, in particular designed as a Hall sensor 61 includes, as a position encoder on the part of the implement 3 a round magnet 62 ( 6 ) assigned. About such a sensor arrangement 60 The respective positional deviation according to size and direction is recorded and implemented by means of a corresponding control system in such a way that the magnetic coils 38 are energized in a manner that leads to an alignment of the implement correcting the respective deviation 3 leads, the direction of the respective actuating forces can be influenced via the respective current direction and the magnitude of the respective actuating force can be influenced via the current strength.
Um
auch in Fällen,
in denen das Arbeitsgerät 3 seine
durch die Koppelung zum Antriebsteil 7 vorgegebene Lage
in unerwünschter
Weise verlassen hat, dieses wieder über die magnetische Koppelung leicht
und schnell erfassen zu können,
erweist es sich als zweckmäßig, dem
Arbeitsgerät 3 zumindest
in zwei einer Seitenkante desselben zugeordneten Eckpunktsbereichen
seitlich auskragende Anschlagrollen 63 zuzuordnen, über die
das Arbeitsgerät 3 z.B. beim
Anschlagen gegen die Umfangswand des Tischraumes 6 (1) abgefangen wird, so dass durch
entsprechende Positionierung des Antriebsteiles 7 zum Arbeitsgerät 3 in
der jeweils abgefangenen Lage das Arbeitsgerät 3 wieder in eine
magnetisch gekoppelte Lage zum Antriebsteil 7 überführt werden kann.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel
können Anschlagrollen 63 darüber hinaus
selbstverständlich allen
Eckpunkten des Arbeitsgerätes 3 zugeordnet sein.To also in cases where the implement 3 its through the coupling to the drive part 7 has left the predetermined position in an undesirable manner, to be able to detect this again easily and quickly via the magnetic coupling, it proves to be expedient to the implement 3 at least in two corner edges assigned to a side edge of the same projecting stop rollers laterally 63 assign, via which the implement 3 eg when striking against the peripheral wall of the table space 6 ( 1 ) is intercepted, so that by appropriate positioning of the drive part 7 to the implement 3 the implement in the respective intercepted position 3 again in a magnetically coupled position to the drive part 7 can be transferred. In deviation from the exemplary embodiment, stop rollers can be used 63 in addition, of course, all the key points of the implement 3 be assigned.
Die 7 und 8 veranschaulichen eine zweckmäßige Ausgestaltung
des Antriebes, über den
der Antriebsteil 7 längs
der Schienenführung 8 verfahrbar
ist. Der diesbezügliche
Antrieb 64 ist der Unterseite der Schienenführung 8 zugeordnet
und liegt bevorzugt an der Unterseite des Tragkörpers 31, wobei der
Tragkörper 31 die
entsprechenden Lagerstellen für
endseitig vorgesehene Umlenkräder 66 und
Spannrollen 67 enthält,
von denen letztere mit dem Antriebsrad 68 zusammenwirken,
das in nicht näher
dargestellter Weise über
die Hohlwelle 12 gemäß 1 angetrieben ist und bevorzugt über diese getragen
ist. Das Antriebsrad 68 ist in 1 schematisch angedeutet. Um eine exakte
Positionierung über
den Umschlingungstrieb in Form des Riementriebes 65 sicherzustellen,
ist der zugehörige
Riemen bevorzugt als Lochriemen ausgebildet, dessen Löcher in
nicht näher
dargestellter Weise mit entsprechenden stachelartigen Fortsätzen des
Antriebsrades 68 in Eingriff stehen, wobei der Riementrieb 65 mit
einem Antriebstrum 69 parallel zur Schienenführung 8 verläuft und
mit dem Antriebsteil 7, wie in 7 bei 70 angedeutet, gekoppelt ist. Das
Treibtrum des Riementriebes 65 ist mit 71 bezeichnet
und auf der vom Antriebstrum 69 abgelegenen Seite über das
Antriebsrad 68 geführt,
wobei ein großer
Umschlingungswinkel dadurch sichergestellt ist, dass das Treibtrum 71 über die
Spannrollen 67 gegen das Antriebsrad 68 verspannt
ist, wobei die Spannrollen 67 in Längsrichtung der Schienenführung 8 beiderseits
des Antriebsrades 68 liegen, und zwar bevorzugt etwa auf
Höhe von
dessen Drehachse, entsprechend der Drehachse 9 in 1.The 7 and 8th illustrate an expedient design of the drive via which the drive part 7 along the rail guide 8th is movable. The relevant drive 64 is the bottom of the rail guide 8th assigned and is preferably located on the underside of the support body 31 , with the supporting body 31 the corresponding bearing points for deflection wheels provided at the end 66 and idlers 67 contains, the latter with the drive wheel 68 cooperate, in a manner not shown on the hollow shaft 12 according to 1 is driven and preferably carried over this. The drive wheel 68 is in 1 indicated schematically. For exact positioning via the belt drive in the form of the belt drive 65 To ensure the associated belt is preferably designed as a perforated belt, the holes in a manner not shown with corresponding spike-like extensions of the drive wheel 68 are engaged, the belt drive 65 with a drive strand 69 parallel to the rail guide 8th runs and with the drive part 7 , as in 7 indicated at 70, is coupled. The drive strand of the belt drive 65 is with 71 designated and on that of the drive train 69 remote side via the drive wheel 68 led, with a large wrap angle is ensured by the fact that the slack 71 over the idlers 67 against the drive wheel 68 is tensioned, the tension rollers 67 in the longitudinal direction of the rail guide 8th on both sides of the drive wheel 68 lie, and preferably at about the level of its axis of rotation, corresponding to the axis of rotation 9 in 1 ,
Die
erfindungsgemäß vorgesehene
Ausbildung der Tischplatte 4 als folienartige Abdeckung 5 des
Tischraumes 6 setzt voraus, dass die Abdeckung 5 im
wesentlichen nur eine drucksteife Zwischenlage bildet, über die
das Arbeitsgerät 3 gegenüber dem Antriebsteil 7 abgestützt ist,
ohne dass der folienartigen Abdeckung 5 selbst im wesentlichen
eine tragende Funktion zukommt.The inventive design of the table top 4 as a film-like cover 5 of the table room 6 requires the cover 5 essentially only forms a pressure-resistant intermediate layer over which the implement 3 opposite the drive part 7 is supported without the film-like cover 5 itself essentially has a supporting function.
Hierfür sind im
Ausführungsbeispiel
den Eckpunkten des Antriebsteiles 7 bzw. dessen Grundplatte 33 und
des Arbeitsgerätes 3 bzw.
dessen Grundplatte 34 zueinander in Überdeckung liegende Abstützungen
zugeordnet, die insgesamt mit 72 bezeichnet sind. Diese
Abstützungen
sind in den 15 bis 16 in verschiedenen, für die Erfindung
beispielhaften Darstellungen gezeigt, wobei 15 eine solche Abstützung 72 gegen die
dazwischenliegende Abdeckung 5 über zwei Stützkugeln 73, 74 zeigt,
die mit ihrem Scheitel einander gegenüberliegend, insbesondere achsgleich
einander gegenüberliegend über die
dazwischenliegende Abdeckung 5 gegeneinander abgestützt sind,
und wobei die Stützkugel 73 dem
Arbeitsgerät 3,
und die Stützkugel 74 dem Antriebsteil 7,
die jeweils nur angedeutet sind, zugeordnet ist. Die Stützkugeln 73 und 74 sind
im Hinblick auf möglichst
geringe erforderliche Kräfte
zur berührungslosen
Verschiebung des Arbeitsgerätes 3 reibungsarm
gelagert, wobei 16 und 17 zwei diesbezüglich mögliche Ausgestaltungen
im Schema veranschaulichen.For this purpose, the corner points of the drive part are in the exemplary embodiment 7 or its base plate 33 and the implement 3 or its base plate 34 Associated supports lying in overlap, the total with 72 are designated. These supports are in the 15 to 16 shown in various representations exemplary of the invention, wherein 15 such a support 72 against the cover in between 5 over two support balls 73 . 74 shows that with their apex opposite each other, in particular axially opposite to each other over the intermediate cover 5 are supported against each other, and wherein the support ball 73 the implement 3 , and the support ball 74 the drive part 7 , which are only indicated, is assigned. The support balls 73 and 74 are with regard to the lowest possible forces required for contactless displacement of the implement 3 stored with low friction, whereby 16 and 17 illustrate two possible configurations in the diagram.
16 zeigt für die Stützkugeln 73, 74 eine Luftlagerung,
die dadurch gebildet ist, dass den Stützkugeln 73 bzw. 74 kalottenförmige Aufnahmen 75, 76 zugeordnet
sind, derart, dass über
Luftzuführungen 77, 78 zwischen
Stützkugeln 73 bzw. 74 und kalottenförmiger Aufnahme 75 bzw. 76 jeweils
ein Luftpolster gebildet ist. Abweichend vom dargestellten können die
kalottenförmigen
Aufnahmen 75, 76 auch gegen die Abdeckung 5 zu
schürzenartig
verlängert
sein, so dass sich nur geringe Austrittsspalte zwischen den bis
in den Bereich der Abdeckung 5 herabgezogenen Schürzen und
der Abdeckung 5 ergeben, mit dem Effekt der Ausbildung
eines gewissen Luftpolsters. 16 shows for the support balls 73 . 74 an air bearing, which is formed by the support balls 73 respectively. 74 dome-shaped shots 75 . 76 are assigned in such a way that via air supply 77 . 78 between support balls 73 respectively. 74 and dome-shaped intake 75 respectively. 76 one each Air cushion is formed. The dome-shaped recordings can deviate from the one shown 75 . 76 also against the cover 5 to be extended like an apron, so that there is only a small outlet gap between the area and the area of the cover 5 pulled down aprons and the cover 5 result with the effect of forming a certain air cushion.
In
der Ausgestaltungsform gemäß 17 sind die Stützkugeln 73, 74 jeweils
auf Kugelteppichen 79 bzw. 80 gelagert, wobei
die Kugelteppiche in nicht dargestellter Weise einen Kugelumlauf
ermöglichen,
so dass sich eine vollflächige
Kugelführung mit weitgehend
nur rollender Abstützung
der Stützkugeln 73 bzw. 74 gegen
die Kugeln des jeweiligen Kugelteppiches 79 bzw. 80 ergibt.In the embodiment according to 17 are the support balls 73 . 74 each on ball rugs 79 respectively. 80 stored, the ball rugs enable a ball circulation in a manner not shown, so that there is a full-surface ball guide with largely only rolling support of the support balls 73 respectively. 74 against the balls of the respective carpet 79 respectively. 80 results.
11 bis 13 veranschaulichen, teilweise in nur
prinzipieller Darstellung, die Zuordnung des Arbeitstisches 1 gemäß 1 zu einer Arbeitsumgebung 81 in
Form einer Kammer, die beispielsweise als zentrale Verteilerstation
gestaltet ist, an die in nicht dargestellter Weise Arbeitsmodule,
Speichermodule und/oder Beschickungsstationen angedockt sind, wobei
die Kammer in in 11 nicht
dargestellter Weise den Arbeitstisch 1 aufnimmt, auf dessen Tischplatte 4 als
Arbeitsgerät 3 ein
wagen- oder schlittenförmiges Element
vorgesehen ist, das, in Analogie zu 3,
eine paddelartige Auflage 35 für scheibenförmige Substrate 82 oder
dergleichen trägt, die
in Verbindung mit der Längsverschiebbarkeit
des Antriebsteiles 7 längs
der Schienenführung 8 und
der Drehbarkeit der Schienenführung 8 um
die Drehachse 9 (1) über die
der Kammer als Arbeitsumgebung 81 zugeordneten Anschlussöffnungen 83 von der
durch die Kammer gebildeten zentralen Verteilerstation an Arbeitsmodule,
Speichermodule und/oder Beschickungsstationen übergeben werden können. 11 to 13 illustrate the assignment of the work table, partly in a basic representation only 1 according to 1 to a work environment 81 in the form of a chamber, which is designed, for example, as a central distribution station, to which work modules, storage modules and / or loading stations are docked in a manner not shown, the chamber being shown in FIG 11 not shown the work table 1 records on the table top 4 as an implement 3 a carriage or sledge-shaped element is provided, which, in analogy to 3 , a paddle-like pad 35 for disc-shaped substrates 82 or the like, which in connection with the longitudinal displaceability of the drive part 7 along the rail guide 8th and the rotatability of the rail guide 8th around the axis of rotation 9 ( 1 ) about that of the chamber as a working environment 81 assigned connection openings 83 can be transferred from the central distribution station formed by the chamber to work modules, storage modules and / or loading stations.
Eine
isolierte Darstellung der Schienenführung 8 mit Arbeitsgerät 3,
vom Arbeitsgerät 3 getragener
Auflage 35 und von dieser getragenem, scheibenförmigem Substrat 82 ist
zur weiteren Verdeutlichung in 12 gezeigt,
wobei zu deren Erläuterung und
die dort verwendeten Bezugszeichen auf die voraufgegangene Beschreibung
verwiesen wird.An isolated representation of the rail guide 8th with work tool 3 , from the implement 3 worn edition 35 and from this carried, disc-shaped substrate 82 is in for further clarification 12 shown, reference being made to the previous description for the explanation thereof and the reference symbols used therein.
13 zeigt die im Schema in 11 perspektivisch und vereinfacht
dargestellte, der Arbeitsumgebung 81 zugehörige Kammer
in einer teilweise schematisierten Schnittdarstellung, wobei bezüglich der
verwendeten Bezugszeichen auf die Erläuterungen zu den voraufgegangenen
Figuren verwiesen wird. 13 shows the in the scheme in 11 Perspective and simplified, the working environment 81 associated chamber in a partially schematic sectional view, reference being made to the explanations for the previous figures with regard to the reference symbols used.
13 veranschaulicht ergänzend die
Befestigung der folienartigen Abdeckung 5 über einen Spannring 84,
der stirnseitig auf den oberen Rand 85 der den Tischraum 6 begrenzenden
Tischschale aufgesetzt ist und hierbei die Abdeckung 5 über einen radial
inneren, in Richtung auf die Abdeckung 5 vorspringenden
Ringwulst 86 des Randes 85 spannt. Die Verbindung
der Abdeckung 5 mit einem Spannring 84 erleichtert
die randseitige Fassung der Abdeckung 5, und die Verspannung über den
Spannring 84 in Verbindung mit dem Ringwulst 86 erleichtert eine
gleichmäßige flächige Ausspannung
der Abdeckung 5, so dass diese eine ebene Tischfläche bilden kann,
wobei die Verwendung eines folienartig dünnen Edelstahlbleches zweckmäßig ist. 13 additionally illustrates the attachment of the film-like cover 5 via a clamping ring 84 , the face on the top edge 85 the the table room 6 limiting table shell is placed and the cover 5 via a radially inner one, towards the cover 5 projecting ring bead 86 of the edge 85 stressed. The connection of the cover 5 with a tension ring 84 facilitates the rim version of the cover 5 , and the bracing over the clamping ring 84 in connection with the ring bead 86 makes it easier to evenly cover the cover 5 , so that it can form a flat table surface, the use of a sheet-like thin stainless steel sheet is advisable.
Insbesondere
die Darstellung gemäß 13 veranschaulicht, dass
sich die erfindungsgemäße Lösung in
besonderer Weise für
Einsatzzwecke eignet, in denen in der Kammer als Arbeitsumgebung 81,
und gegebenenfalls auch in den angedockten Stationen atmosphärische Verhältnisse
herrschen, gegen die der dem Arbeitstisch 1 zugeordnete
Antrieb hermetisch abzusperren ist. Desweiteren ist eine solche
Ausgestaltung auch in Fällen
zweckmäßig, in
denen in der Kammer, und gegebenenfalls auch in den angrenzenden
Stationen und Modulen, besonders hohe Unterdrücke herrschen. Wird beispielsweise
in der Kammer als Teil der Arbeitsumgebung 81 ein Ultrahochvakuum
aufgebaut, so ist es im Hinblick auf die Minimierung des Volumens,
in dem dieses aufgebaut werden und aufrecht erhalten werden muß, zweckmäßig, und
unter Umständen
sogar zwingend notwendig, den Antrieb für ein Arbeitsgerät 3 atmosphärisch hiervon
zu trennen. Diese Trennung wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Arbeitstisches 1 erreicht, wie anhand von 1 schematisch erläutert und
wie in 13 in detaillierterer
Ausgestaltung nochmals gezeigt, wobei insoweit auf 1 verwiesen werden kann.In particular, the representation according to 13 illustrates that the solution according to the invention is particularly suitable for uses in which in the chamber as a working environment 81 , and possibly also in the docked stations there are atmospheric conditions against those of the work table 1 the assigned drive must be hermetically shut off. Furthermore, such a configuration is also expedient in cases in which particularly high negative pressures prevail in the chamber, and possibly also in the adjacent stations and modules. For example, in the chamber as part of the working environment 81 an ultra-high vacuum is built, it is expedient, and may even be absolutely necessary, the drive for an implement with a view to minimizing the volume in which it has to be built up and maintained 3 to separate it from the atmosphere. This separation is due to the design of the work table according to the invention 1 achieved as by using 1 schematically explained and as in 13 Shown again in a more detailed embodiment, whereby on 1 can be referred.
Um
trotz der vorgesehenen atmosphärischen
Trennung auch bei extremen Unterdrücken mit dünnwandigen Tischabdeckungen 5 arbeiten
zu können,
veranschaulicht 13 ergänzend zu 1 einen Anschluss 87 des
Tischraumes 6, über
den beispielsweise der Aufbau eines Hochvakuums im Tischraum 6 ermöglicht wird.
Ausgehend von einem Ultrahochvakuum in der der Arbeitsumgebung 81 zugehörigen Kammer
ergeben sich beim Aufbau eines Hochvakuums im Tischraum 6 auf
die folienartige Abdeckung nur vergleichsweise geringe Flächenbelastungen,
so dass diese dünn
gehalten werden kann und dadurch die berührungsfreie Koppelung des Arbeitsgerätes 3 an
den Antriebsteil 7 ermöglicht,
wobei die folienartige Abdeckung 5 bezüglich des hierfür verwendeten
Materials bevorzugt auch dahingehend ausgestaltet sein kann, dass
sie in Kopplungsrichtung zwischen Arbeitsgerät 3 und Antriebsteil 7 magnetisch
gut leitet. Aufgrund der geringen Wandstärke der Folie ergibt sich in
Richtung der Abdeckungsebene zudem aufgrund der eintretenden magnetischen Sättigung
eine Sperrwirkung, so dass vergleichsweise hohe Antriebskräfte auf
das Arbeitsgerät 3 übertragen
werden können.In spite of the intended atmospheric separation even with extreme negative pressures with thin-walled table covers 5 to be able to work 13 in addition to 1 a connection 87 of the table room 6 , for example about the establishment of a high vacuum in the table room 6 is made possible. Starting from an ultra high vacuum in the work environment 81 associated chamber arise when building a high vacuum in the table room 6 on the film-like cover only comparatively small surface loads, so that it can be kept thin and thus the contact-free coupling of the implement 3 to the drive part 7 allows the film-like cover 5 With regard to the material used for this purpose, it can preferably also be designed such that it is in the coupling direction between the working device 3 and drive part 7 magnetically good conductors. Due to the small wall thickness of the film, there is also a blocking effect in the direction of the covering plane due to the magnetic saturation that occurs, so that comparatively high driving forces on the implement 3 about can be worn.
Nicht
dargestellt ist in 13 der
Anschluss an die für
den Aufbau des Ultrahochvakuums in der der Arbeitsumgebung 81 zugehörigen Kammer
erforderliche Unterdruckquelle, wobei es sich insoweit als zweckmäßig erweist,
den Tischraum 6 und die Kammer zunächst an die für den Aufbau
des Hochvakuums erforderliche Unterdruckquelle anzuschließen und
darauf aufbauend die weitergehende Evakuierung der Kammer bis zum
Erreichen des Ultrahochvakuums zu betreiben.Is not shown in 13 the connection to the for the construction of the ultra high vacuum in the working environment 81 associated chamber required vacuum source, where it proves to be useful, the table space 6 and first connect the chamber to the vacuum source required for the build-up of the high vacuum and, based on this, operate the further evacuation of the chamber until the ultra-high vacuum is reached.
Im
Hinblick auf das Arbeiten mit Ultrahochvakuum, aber auch aus anderweitigen
Gründen
können sich
für die
Arbeitsumgebung 81 und die diese begrenzenden Wandungen
verhältnismäßig hohe
Temperaturen bis beispielsweise in den Bereich von etwa 200° als zweckmäßig erweisen.
Die damit verbundene Temperaturbelastung für den Tisch 1 und
die im Tisch 1 liegenden Antriebe lässt sich durch die atmosphärische Abgrenzung
des Tischraumes 6 wesentlich reduzieren, wobei es zusätzlich zweckmäßig ist,
die Übergänge von
den Wandungen des Tisches auf die in diesem vorgesehenen Antriebsteile
so auszugestalten, dass sich ein möglichst geringer Wärmeeintrag
in den Tischraum 6 ergibt, wozu es beispielsweise zweckmäßig sein
kann, möglichst
geringe Berührflächen zu
den Antriebsteilen vorzusehen bzw. in diesen Berührzonen beispielsweise keramische
Abdichtungen vorzusehen oder die Teile des Antriebs, die mit aufgeheizten
Flächen
in Berührung geraten,
nach Möglichkeit
aus schlecht wärmeleitenden
Materialien, wie beispielsweise Keramik aufzubauen.With regard to working with ultra high vacuum, but also for other reasons, can be suitable for the working environment 81 and the walls which delimit these relatively high temperatures, for example in the range of approximately 200 °, prove expedient. The associated temperature load for the table 1 and the one in the table 1 lying drives can be defined by the atmospheric delimitation of the table space 6 significantly reduce, it is also useful to design the transitions from the walls of the table to the drive parts provided in it so that the lowest possible heat input into the table space 6 results in what it may be useful, for example, to provide the smallest possible contact surfaces to the drive parts or, for example, to provide ceramic seals in these contact zones or to build up the parts of the drive that come into contact with heated surfaces, if possible, from poorly heat-conducting materials, such as ceramic ,
Im
Hinblick auf einen geringen Wärmeeintrag
erweist es sich als zweckmäßig, beispielsweise im
Bereich des Tischfußes,
der außenseitig
mit der durch die Kammer gebildeten Arbeitsumgebung 81 in atmosphärischer
Verbindung steht und somit gegebenenfalls auch aufgeheizt wird,
eine entsprechende Kühlung
zu realisieren, die im Ausführungsbeispiel spiralige,
im Übergang
zwischen Tischfuß und
Welle 12 liegende Kühlkanäle 88 umfasst, über die über den
Ringspalt 89 zwischen Welle 10 und Welle 12 zugeführtes Kühlmedium,
insbesondere Kühlgas
auf die Atmosphäre
bzw. den Umgebungsbereich und einem Kühler zurückgefördert wird. Den entsprechenden
Strömungsverlauf
veranschaulichen insbesondere die 14 und 18.With regard to a low heat input, it proves to be expedient, for example in the region of the table base, on the outside with the working environment formed by the chamber 81 is in an atmospheric connection and thus possibly also heated, to realize a corresponding cooling, which in the exemplary embodiment is spiral, in the transition between table base and shaft 12 horizontal cooling channels 88 includes over the over the annular gap 89 between wave 10 and wave 12 supplied cooling medium, in particular cooling gas is returned to the atmosphere or the surrounding area and a cooler. The corresponding flow pattern is particularly illustrated by the 14 and 18 ,
Gegen
dieses Umfeld 90, also beispielsweise gegen die Atmosphäre ist der
Tischraum 6 im Bereich der Durchführung der Wellen 10 und 12 abgedichtet,
wobei diese Abdichtung im Bereich der Wellendurchführungen
durch den Tischfuß bevorzugt über Wellendichtringe 91 erfolgt,
wobei erfindungsgemäß jeder
Wellendurchführung
jeweils in Richtung der Wellenerstreckung mit Abstand hintereinander liegend
zwei Wellendichtringe 92 bzw. 93 zugeordnet sind,
die bezüglich
ihres zwischen den Schenkeln liegenden Innenraumes an einen Kühlmittelkreislauf, insbesondere
den vorgeschilderten Kühlkreislauf
angeschlossen sein können,
wobei erfindungsgemäß die zentrale,
die Schienenführung 8 tragende
Welle 10 als Hohlwelle ausgebildet sein kann, die ebenfalls für den Kühlmitteltransport
genutzt werden kann.Against this environment 90 , for example against the atmosphere is the table room 6 in the area of the implementation of the waves 10 and 12 sealed, this seal in the area of the shaft bushings through the table base, preferably via shaft sealing rings 91 takes place, according to the invention each shaft bushing in each case in the direction of the shaft extension at a distance one behind the other two shaft sealing rings 92 respectively. 93 are assigned, which can be connected to a coolant circuit, in particular the above-described cooling circuit, with respect to their interior lying between the legs, the central rail guide according to the invention 8th supporting wave 10 can be designed as a hollow shaft, which can also be used for the transport of coolant.
Bei
Ausbildung der Welle 10 als Hohlwelle ist es erfindungsgemäß desweiteren
zweckmäßig, die Stromzuführung zur
Schienenführung 8 der
Welle 10 zuzuordnen, gegebenenfalls die Welle 10 zumindest über einen
Teilbereich ihrer Länge
selbst als Leiter zu benutzen, und die Verbindung zur Versorgungsleitung 25 ( 2), die der Schienenführung 8 zugeordnet
ist, einem stöpselartigen
oberen Abschluss der hohl ausgebildeten Welle 10 zuzuordnen.When the wave is formed 10 as a hollow shaft, it is also expedient according to the invention to have the power supply to the rail guide 8th the wave 10 assign, if necessary the shaft 10 to be used as a conductor at least over part of its length, and the connection to the supply line 25 ( 2 ) that of the rail guide 8th is assigned a plug-like upper end of the hollow shaft 10 assigned.
Die
erfindungsgemäß vorgesehene
Hubbeweglichkeit des Arbeitstisches 1 – und damit auch des Arbeitsgerätes 3,
das als Wagen oder Schlitten ausgebildet ist, mit der Auflage 35 – bietet
auch die Möglichkeit,
in der oberhalb des Tisches 1 durch die Kammer gebildeten
Arbeitsumgebung 81 ein Karussell zuzuordnen, das in bekannter
Weise Träger scheibenförmiger Substrate
oder dergleichen ist, die durch eine kombinierte Hub- und Translationsbewegung
der Auflage 35 aus dem Karussell entnommen und entsprechend
weitergeleitet, oder auch im Karussell abgelegt werden.The lifting mobility of the work table provided according to the invention 1 - and thus also the implement 3 , which is designed as a carriage or sled, with the edition 35 - also offers the possibility in the above the table 1 working environment formed by the chamber 81 assign a carousel, which in a known manner supports disc-shaped substrates or the like, which is produced by a combined lifting and translating movement of the support 35 removed from the carousel and forwarded accordingly, or stored in the carousel.
Anstelle
des erfindungsgemäß bevorzugten, im
Detail beschriebenen berührungsfreien
Antriebes für
das Arbeitsgerät
auf magnetischer Basis ist es auch möglich, bei entsprechend dünnwandigen
Folien als Abdeckung 5 lokale Verformungen der Folie zur
Beaufschlagung von dem wagenförmigen
oder schlittenförmigen
Arbeitsgerät
zugeordneten, gegen die Folie gerichteten Abstützungen zu nutzen, um das Arbeitsgerät relativ
zur Folie in gewünschter
Weise zu verschieben, wobei die lokalen Verformungen der Folie als
definierte Wellenbewegungen beispielsweise über kugelartige Gegenstützelemente
erzeugt werden können.Instead of the contact-free drive for the magnetic-based implement, which is preferred according to the invention and described in detail, it is also possible to use a cover with correspondingly thin-walled foils 5 to use local deformations of the film to act on supports assigned to the carriage-shaped or sledge-shaped implement, directed against the film, in order to shift the implement relative to the film in the desired manner, the local deformations of the film being able to be generated as defined wave movements, for example via spherical counter-support elements ,
