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Die
Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem, insbesondere ein Bearbeitungssystem
mit einer unter Reinraum-, Reinstraum- oder Hochvakuumbedingungen
arbeitenden Bearbeitungsanlage sowie eine insbesondere in Verbindung
mit einer solchen Bearbeitungsanlage einsetzbare Umsetzvorrichtung.
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Bearbeitungsanlagen
mit mehreren, vom jeweiligen Substrat im Arbeitsprozess zu durchlaufenden
Stationen sind als polar wie auch als linear aufgebaute Bearbeitungsanlagen
bekannt. Bei polarem Aufbau sind die Stationen um eine Zentraleinheit gruppiert,
die gegebenenfalls als Zwischenspeicher ausgestaltet und die mit
einer Umsetzvorrichtung versehen ist, welche häufig in
Form eines SCARA-Roboters mit einem Greiferarm ausgebildet ist.
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Bei
linearem Aufbau ist die Umsetzvorrichtung linear meist zwischen
einander gegenüberliegenden Reihen von Prozessstationen
verfahrbar, auf die zumindest eine Handhabungseinheit der Umsetzvorrichtung
entsprechend einem vorgegebenen Ablauf in der Bearbeitung mit ihrem
Greiferarm Zugriff nimmt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bearbeitungssystem, insbesondere
ein Bearbeitungssystem mit einer Bearbeitungsanlage und einer Umsetzvorrichtung
für diese Anlage dahingehend auszugestalten, dass sich
bei einfachem Aufbau und ins besondere auch kurzen Bearbeitungszeiten
innerhalb der einzelnen Stationen ein hoher Durchsatz bei günstigem
Verhältnis der Bearbeitungszeiten zur Durchlaufzeit durch
die Bearbeitungsanlage erreichen lässt, insbesondere verbunden
mit einem geringen Raumbedarf für die Bearbeitungsanlage
und günstigen Betriebs- und Erstellungskosten.
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Gemäß der
Erfindung wird dies mit einem Bearbeitungssystem gemäß Anspruch
1, einer Bearbeitungsanlage gemäß dem Anspruch
8 und insbesondere auch einer in Kombination mit einer in einer solchen
Bearbeitungsanlage eingesetzten Umsetzvorrichtung gemäß Anspruch
17 erreicht, wobei die jeweiligen Unteransprüche hierzu
zweckmäßige Weiterbildungen aufzeigen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Bearbeitungssystem, sowie
auch bei der für dieses System genutzten Bearbeitungsanlage
lässt sich in vorteilhafter Weise eine zeitgleiche Versorgung
und Beschickung der Stationen mit den zu bearbeitenden Substraten erreichen,
und zwar in Verbindung auch mit einer Umsetzung der jeweiligen Substrate
zwischen den Stationen, was es insbesondere bei etwa gleich langen
Bearbeitungszeiten innerhalb der jeweiligen Prozessstationen, sowie
bei auch kurzer, gegebenenfalls sehr kurzer Bearbeitungszeit von
wenigen Sekunden innerhalb der jeweiligen Prozessstationen möglich
macht, einen Arbeitsdurchlauf ohne wesentliche Totzeiten zu realisieren.
Zudem ermöglicht die lineare Anordnung einen insgesamt
sehr kompakten Aufbau mit verringertem Investitionsaufwand.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung der Umsetzvorrichtung
ermöglicht auch für diese einen Aufbau, der, insbesondere
bezüglich der erforderlichen Antriebseinheiten, gegebenenfalls
auch für den Antrieb der Greiferarme zu einem verringerten
Aufwand führt, der zudem auch unter Verunreinigungsgesichtspunkten
in Bezug auf die Reinraumatmosphäre, in der er eingesetzt
ist, zweckmäßig ist und auch eine günstige
Führung von Versorgungsleitungen bis hin zu den Greiferarmen
ermöglicht.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen
zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
insbesondere in einem Bearbeitungssystem gemäß der
Erfindung einzusetzende Bearbeitungsanlage, insbesondere für
die Bearbeitung flächiger Substrate unter Reinraumbedingungen,
in ihrem grundsätzlichen Aufbau und mit einer auf die Bearbeitungsanlage
abgestimmten Umsetzvorrichtung für die Substrate,
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2 bis 15 der 1 entsprechende Darstellungen,
in denen der vorgegebene Arbeitsablauf durch die Bearbeitungsanlage
in Verbindung mit der jeweiligen Lage der die Bearbeitungsanlage durchlaufenden
Substrate sowie auch der jeweiligen Stellungen der gezeigten Umsetzvorrichtung
veranschaulicht ist,
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16 und 17 Details
der insbesondere aus 1 ersichtlichen und dort in
ihrem grundsätzlichen Aufbau erläuterten Umsetzvorrichtung,
wobei 16 in einer schematisierten
Schnittdarstellung gemäß Linie XVI-XVI in 17 den
Kurbelverbund zwischen den Greiferarmen der Umsetzvorrichtung zeigt
und 17 in einem Schnitt XVII-XVII, der in 1 und 16 angegeben
ist, die Ausgestaltung eines Drehgelenks in der Verbindung des jeweiligen Greiferarms
zu einem mehrgliedrigen, in der Verbindung zu einer Antriebseinheit
liegenden Verbindungsarm, und
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18 und 19 weitere
Ausgestaltungen von insbesondere im Rahmen des erfindungsgemäßen
Bearbeitungssystems und/oder der erfindungsgemäßen
Bearbeitungsanlage einsetzbaren Umsetzvorrichtungen.
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Die
insbesondere in einem Bearbeitungssystem gemäß der
Erfindung einsetzbare, erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage
ist insgesamt mit 1 bezeichnet und umfasst zwei in zueinander
parallelen Reihen 2, 3 liegende Stationen, von
denen die der Reihe 2 zugehörigen Stationen allgemein
mit 4 und die der Reihe 3 zugehörigen
Stationen allgemein mit 5 bezeichnet sind. Die Stationen 4, 5 der
Reihen 2, 3 liegen spiegelbildlich zu einem zwischen
den Reihen 2, 3 liegenden Tunnel 6, in
dem die Linearführung 7 für eine Umsetzvorrichtung 8 vorgesehen
ist, die zwei Handhabungseinheiten 9, 10 – strichliert
umrissen – umfasst. Jede dieser Handhabungseinheiten 9, 10, die
gleich aufgebaut sind, weist einen Fahrteil 11, 12 auf,
der vorliegend als Antriebseinheit ausgebildet ist und über
einen mehrgliedrigen Verbindungsarm 13, 14 mit
einem Greiferarm 15, 16 verbunden ist. Entsprechend
der jeweils bevorzugten Ausbildung der mehrgliedrigen und bezüglich
ihrer Glieder untereinander antriebsverbundenen Verbindungsarme 13, 14 in
der von SCARA-Robotern bekannten Bauweise sind die Greiferarme 15, 16 über
die mehrgliedrigen Verbindungsarme 13, 14 so mit
den vorliegend als Antriebseinheiten ausgebildeten Fahrteilen 11, 12 verbunden,
dass die Greiferarme 15, 16 in allen Drehlagen
der Handhabungseinheit 9, 10 sich längs einer
Geraden erstrecken, die bezogen auf die Antriebseinheit 9 die
Drehgelenke 17, 18 und bezogen auf die Antriebseinheit 10 die
Drehgelenke 19, 20 verbindet und die sich, in
der Darstellung gemäß 1 mit 21 bzw. 22 bezeichnet,
senkrecht zur Linearführung 7 erstreckt.
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Die
greiferarmseitigen, in der Verbindung des jeweiligen Greiferarms 15, 16 zum
mehrgliedrigen Verbindungsarm 13 bzw. 14 liegenden
Drehgelenke 17, 19 stehen über einen
Kurbelverbund 23 in Antriebsverbindung, in den das Drehgelenk 24 eines weiteren
Greiferarmes 25 derart eingebunden ist, dass eine synchrone
Bewegung der Greiferarme 15, 16 und 25 in
allen Schwenklagen der mehrgliedrigen Verbindungsarme 13, 14 zu
ihren Antriebseinheiten 11, 12 gegeben ist.
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Dadurch
ist ein synchroner Zugriff der mit ihren Drehgelenken 17, 19 und 24 über
den Kurbelverbund 23 verbundenen Greiferarme 15, 17, 25 auf
jeweils eine entsprechende Anzahl der in Reihen 2, 3 angeordneten
Stationen 4, 5 möglich, wobei die in den
Reihen 2 und 3 angeordneten Stationen 4 und 5 zueinander
jeweils den gleichen Abstand 44 aufweisen und wobei dieser
Abstand dem Abstand der Drehachsen 49 der Drehgelenke 17, 24 bzw. 24, 19 entspricht.
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Der
Zugriff der Greiferarme 15, 16, 25 auf
die jeweiligen Stationen 4 oder 5 der Reihe 2 oder 3 erfolgt
bei lediglich hin- und hergehender Verstellung der Umsetzvorrichtung 8 längs
der Linearführung 7 in ihren Umkehrlagen, wobei
die hin- und hergehende Bewegung über eine dem Abstand 44 zweier
Stationen 4 oder 5 einer Reihe 2, 3 entspricht
und somit die Umkehrlagen im Abstand 44 zueinander liegen.
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Wenn
vorstehend vom Abstand 44 der jeweiligen Stationen 4 bzw. 5 einer
Reihe 2 bzw. 3 die Rede ist, so ist hiermit der
bezogen auf die jeweilige Station gegebene Arbeitspunkt bezeichnet,
auf den der jeweilige Greiferarm 15, 16, 25 beim
Zugriff auf diese Station ausgerichtet ist und ausgerichtet auf den über
den jeweiligen Greiferarm 15, 16, 25 die
Ablage des jeweiligen Substrates in der Station erfolgen soll, und
in entsprechender Weise die Aufnahme des Substrates bei dessen Herausnahme
aus der Station.
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Bezogen
auf den in 1 grundsätzlich veranschaulichten
und eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Bearbeitungsanlage 1 zeigenden Aufbau sind jeder der Reihen 2, 3 vier
Stationen zugeordnet, von denen die an einem Ende der in Reihen 2, 3 einander
gegenüberliegenden, mit 4, 5 bezeichneten
Stationen Eingabe- und Ausgabestationen bilden, wobei die Eingabestation 26 der
Reihe 2 und Ausgabestation 27 der Reihe 3 zugeordnet
ist.
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Am
jeweils gegenüberliegenden Ende der jeweiligen Reihe 2, 3 ist
eine Leerstation 28 bzw. 29 vorgesehen, und zwischen
diesen endseitig vorgesehenen Stationen 26 und 28 bzw. 27 und 29 liegen
jeweils Prozessstationen, bezüglich der Reihe 2 die Prozessstationen 30 und 31 und
bezüglich der Reihe 3 die Prozessstationen 32 und 33.
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Die
Eingabestation 26, die im Zugriffsbereich des Greiferarmes 15 liegt,
ist bevorzugt beispielsweise mit einem Drehteller ausgestaltet,
so dass bezogen auf das jeweilige Substrat, falls erforderlich,
eine entsprechende gewünschte Drehwinkellage eingestellt
werden kann. Der Eingabestation 26 ist eine Übergabekammer 34 vorgelagert,
die ein Handhabungsgerät 35 aufnimmt, mittels
dessen, wie beispielsweise veranschaulicht, aus einem angedockten Transportbehälters 37 das
jeweils angelieferte Substrat, oder eines der jeweils angelieferten
Substrate entnommen werden kann. Aus der Übergabekammer 34 erfolgt
mittels des Handhabungsgerätes 35 die Übergabe
des jeweiligen Substrates auf die Eingabestation 26, wobei
zwischen der Übergabekammer 34 und der Eingabestation 26 bevorzugt
eine Ventilanordnung vorgesehen ist, so dass in der Eingabestation 26 bereits
eine Evakuierung auf ein Reinraumniveau erfolgen kann, das bevorzugt
un terhalb dessen liegt, das im Tunnel 6 aufgebaut wird,
wobei im Tunnel 6 gegebenenfalls auch Reinstraum- oder
Hochvakuumbedingungen hergestellt werden können und wobei
im Übergang von der Eingabestation 26 auf den
Tunnel 6 eine Ventilanordnung 38 vorgesehen ist,
wie sie auch im Übergang von den Prozessstationen 30 bis 33 auf
den Tunnel 6 und im Übergang vom Tunnel 6 auf
die Ausgabestation 27 vorgesehen ist, in der bevorzugt
eine Flutung vorgenommen wird. An die Ausgabestation 27 ist
wiederum eine Übergabeskammer 39 angeschlossen,
die ein Handhabungsgerät 40 aufnimmt, über
das Substrate auf einen nachgeordneten, angedockten Transportbehälter 41 ausgegeben
werden.
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1 veranschaulicht
ergänzend, dass zwischen den an die Übergabekammern
34 und
39 angedockten
Transportbehältern
37 und
41 – den
dadurch gegebenen, zu einem nicht dargestellten Zufuhrweg offenen
Freiraum nutzend – Beistellanordnungen
42,
43 für
weitere Transportbehälter vorgesehen sind, die eine bevorratende
Anordnung von Transportbehältern ermöglichen,
wobei diese Beistellanordnungen
42,
43 über
Beistelltische, bevorzugt und erfindungsgemäß über
verfahrbare Beistelltische gebildet sind, die zweckmäßigerweise
mit einer galgenförmigen Übergabeeinrichtung versehen sind,
wie sie beispielsweise in der
DE 102 27 213 B4 angesprochen und insbesondere
in deren
8 auch dargestellt ist. Eine
solche galgenförmige Übergabeeinrichtung ermöglicht
auf unkompliziertem Wege einen schnellen Austausch des jeweils an
die nachfolgende Übergabeskammer
34 bzw.
39 angeschlossenen
Transportbehälters
37,
41, wie dies im Hinblick
auf in der Bearbeitungsanlage
1 ablaufende, kurze Verweilzeiten
bedingende Arbeitsprozesse zweckmäßig ist.
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Gerade
für solche Bearbeitungsprozesse ist das erfindungsgemäße
Bearbeitungssystem mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage
von besonderem Interesse, vor allem dann, wenn in den Prozessstationen 30 bis 33 die
jeweiligen Bearbeitungs- und damit auch die nötigen Verweilzeiten – etwa gleich
lang und vor allem verhältnismäßig kurz
sind, so beispielsweise im Bereich auch unterhalb von 10 Sekunden
liegen, was eine sehr schnelle Abfolge in der Beschickung bedingt.
Dies wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Umsetzvorrichtung 8 ermöglicht, die mit sehr
kurzen Verfahrwegen für die Antriebseinheiten 11 und 12 auskommt
und die insbesondere aufgrund der den Reihen 4 und 5 endseitig
zugeordneten Leerstationen 28, 29, die gegen den
Tunnel 6 offen sind und somit auch mit geringem Aufwand
zu realisieren sind, ohne zeitlichen Zusatzaufwand die Verbringung,
also die Umsetzung der Substrate von der einen Reihe 4 in
die andere Reihe 5 ermöglicht. Damit wird ein
Bearbeitungsdurchlauf in der Bearbeitungsanlage 1 erreicht,
der keine Zusatzzeiten für die Umsetzung der Substrate zwischen
den Reihen 4 und 5 bedingt und trotzdem einen
bezogen auf die erforderliche Fläche sehr kompakten Aufbau
der Bearbeitungsanlage ermöglicht.
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Der
angesprochene Durchlauf der Substrate, die in 1 nicht
dargestellt sind, wird anhand der 2 bis 15 veranschaulicht,
die verkleinerte Darstellungen zur 1 zeigen
und in denen die Positionen der Substrate entsprechend den jeweilig
aufeinander erfolgende Arbeitsschritten durch Punkte 45 symbolisiert
sind.
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Ausgangspunkt
ist die in 2 dargestellte Arbeitssituation,
die sich anschließend an die Arbeitssituation gemäß 15 nach
Abschluss eines Arbeitsdurchlaufes für die Substrate ergibt.
In der in 2 veranschaulichten Ausgangslage
befindet sich die Umsetzvorrichtung 8, die lediglich über
eine dem Abstand 44 zwischen zwei aufeinander folgenden Stationen 4 bzw. 5 einer
Reihe 2 bzw. 3 hin- und hergehend verfahrbar ist,
in dem einen Endpunkt ihres Verfahrweges als Umkehrlage mit Zugriff
der Greiferarme 15, 25 und 16 auf die
Stationen 26, 30, 31. Wird die Umsetzvorrichtung 8 über
den Abstand 44 verfahren, so erreicht sie die gegenüberliegende Endlage
als Umkehrlage mit Zugriff der Greiferarme 15, 25, 16 auf
die Stationen 30, 31 und 28 gemäß 5.
In dieser Umkehrlage werden die Greiferarme 15, 16, 25 von
ihrer Ausrichtung auf die Reihe 2 durch Verschwenken über
180° auf die Reihe 3 ausgerichtet und es erfolgt
ausgehend von dieser Umkehrlage der Zugriff der Greiferarme 15, 25, 16 zunächst
auf die Stationen 29, 33 und 32 und nach
Verfahren in die gegenüberliegende Umkehrlage auf die Stationen 33, 32 und 27,
gemäß 12. Ausgehend hiervon
erfolgt eine erneute Schwenkung der Greiferarme in der Ausrichtung
auf die Reihe 2 über einen Schwenkwinkel von 180°,
womit gemäß 15 eine Zugriffslage
auf die Stationen 26, 30 und 31 der Reihe 2 erreicht
ist. In den über den Abstand 44 beabstandeten
Umkehrlagen erfolgt somit jeweils die Umstellung der Greiferarme 15, 16, 25 auf
die Stationen 4 bzw. 5 der gegenüberliegenden
Reihe 2, 3.
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Für
den veranschaulichten Durchlauf jeweils zur Voraussetzung hat, dass
seitens der Eingabestation 26 ein Substrat zur Verfügung
steht, wenn die Umsetzvorrichtung 8 in Durchlaufrichtung – Pfeil 46 – ein
Substrat von der Prozessstation 30 auf die Prozessstation 31 bei
gleichzeitiger Befüllung der Prozessstation 30 umsetzt,
wobei das auf dem Greiferarm 16 befindliche Substrat in
die Leerstation 28 eingeführt wird, und zwar unter
Verbleib auf dem Greiferarm 16, von dem es beim nachfolgenden
Verschwenken der Umsetzvorrichtung 8 mit entsprechender
Ausrichtung der Greiferarme auf die gegenüberliegende Reihe
in den Bereich der Leerstation 29 verlagert wird.
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Dies
entspricht einer Ausgangsposition, die bei Umsetzung des Substrates
aus der Prozessstation 33 über den Greiferarm 25 auf
die Prozessstation 32 bei gleichzeitiger Umsetzung des
der Prozessstation 32, über den Greiferarm 15 entnommenen
Substrates auf die Ausgabestation 27, eine unmittelbare, gleichzeitig
er folgende erneute Beschickung der Prozessstation 33 ermöglicht,
so dass die Prozessstationen 30 bis 33 lediglich
während des eigentlichen Umsetzvorganges innerhalb einer
Reihe 2, 3 nicht belegt sind und ansonsten quasi
in Gleichtakt arbeiten, was in Anbetracht der kurzen Verstellzeiten
für die Bearbeitungsanlage einen sehr hohen Durchsatz ermöglicht,
und zwar bei sehr günstigem Verhältnis zwischen
den Bearbeitungszeiten und den Umsetzungszeiten, und damit geringen
Verlustzeiten auch bei kurzen Bearbeitungszeiten.
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Der
Kurbelverbund 23 ist im Grundaufbau in den 16 und 17 veranschaulicht,
wobei mit 47 ein Tragbalken bezeichnet ist, über
den die Drehgelenke 17, 19 und 24 verbunden
sind. Die Verbindung erfolgt, bei gleichem Aufbau in den drei Drehgelenken 17, 19, 24,
unter Vermittlung von jeweils einer Exzenterscheibe 48,
die exzentrisch zur jeweiligen, für alle drei Drehgelenke 17, 19, 24 mit 49 bezeichneten
Drehachse des jeweiligen Drehgelenkes 17, 19, 24 liegt
und an einem Flansch 50 des jeweiligen Drehgelenkes 17, 19, 24 befestigt
ist. Gelagert auf den Exzenterscheiben 48 ist der Tragbalken 47,
die jeweiligen Lager sind mit 52 bezeichnet. Über
die zu den Drehachsen 49 exzentrische Verbindung der Flansche 50 der
Drehgelenke 17, 19, 24 zum Tragbalken 47 sind
die von den Drehgelenken 17, 19, 24 ausgehenden
Greiferarme 15, 16 bezüglich ihrer jeweilige
Drehstellung synchronisiert. Abgeleitet vom Antrieb für
die Greiferarme 15, 16 erfolgt auch der Antrieb
des mittig dazwischen liegenden Geiferarmes 25, der über
den Tragbalken 47 mit den Handhabungseinheiten 9, 10 verbunden
und auf diesen abgestützt ist.
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Jede
der Exzenterscheiben 48 weist einen napfförmigen,
zur Scheibe 48 lagefesten Aufsatz 53 auf, der
zentral, und damit auch zentrisch zur Exzenterscheibe 48 mit
einem Achsbolzen 54 versehen ist. Die Achsbolzen 54 sind über
ein Antriebsgestänge 55 verbunden, so dass sich
aufgrund des Versatzes der Achsbol zen 54 zur Drehachse 49 des
jeweiligen Drehgelenkes 17, 19, 24 über
die Greiferarme 15 und 16 ein synchroner Antrieb
für den mit dem Drehgelenk 24 verbundenen Greiferarm 25 ergibt.
Die Funktion dieses Antriebsverbundes entspricht der eines Kurbeltriebes
mit durch die Drehachse 49 getragener Kurbel und einem
durch den Achsbolzen 54 gebildeten Kurbelzapfen, der jeweils
mit dem entsprechenden Kurbelzapfen des hierzu antriebsverbundenen Drehgelenkes über
eine Kurbelstange verbunden ist. Nicht dargestellt ist in 17,
dass der jeweilige Greiferarm 15, 16 bzw. 25 auf
dem napfförmigen Aufsatz 53 befestigt ist.
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Das
Antriebsgestänge 55 liegt im jeweiligen Überdeckungsbereich
zum Drehgelenk 17, 19, 24 innerhalb des
durch den napfförmigen Aufsatz 53 begrenzten Napfraumes 56 und
es ist zur Durchführung des Antriebsgestänges 55 die
Umfangswand dieses Napfraumes 56 über einen einem
Teilkreis entsprechenden Umfangsbereich mit einer Aussparung 57 versehen,
die den Querversatz des Antriebsgestänges 55 ermöglicht,
der sich aufgrund der Exzentrizität des Achsbolzens 54 zur
Drehachse 49 bei der Verschwenkung der Greiferarme 15, 16, 25 im
Betriebsablauf, wie anhand der 2 bis 15 geschildert ist,
ergibt. Die geschilderte Ausgestaltung des Kurbelverbundes 23 hat
weiter den Vorteil, dass Verbindungsleitungen, so insbesondere Kabel
zentral durch die Drehgelenke 17, 19, 24 geführt
werden können, da durch die Ausbildung des Kurbeltriebs
als Exzentertrieb Schwenkbewegungen frei laufender Kurbeln vermieden
werden. Darüber hinaus bietet die geschilderte Ausgestaltung
günstige Voraussetzungen für einen zumindest im
Wesentlichen gekapselten Aufbau der Drehgelenke 17, 19, 24,
so dass Verunreinigungen sowohl in den Prozessstationen wie auch
innerhalb des Tunnels 6, in dem bevorzugt Rein- oder Reinstraumarbeitsbedingungen
herrschen, vermieden werden.
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Durch
die Erfindung ist somit insgesamt eine Bearbeitungsanlage 1,
insbesondere für die Bearbeitung flächiger Substrate
unter Rein- und/oder Reinstraum- bis hin zu Hochvakuumbedingungen,
geschaffen, die mit in zwei Reihen 2, 3 angeordneten Stationen 4, 5 und
mit einer Umsetzvorrichtung 8 ausgebildet ist, welche linear
zwischen den in den Reihen 2, 3 angeordneten Stationen 4, 5 derart
pendelnd getaktet zwischen Zugriffsstellungen auf jeweils mehrere
Stationen 4 bzw. 5 einer Reihe 2 bzw. 3 verfahrbar
ist, dass sich bei gleicher Taktfolge unter Umkehr der Durchlaufrichtung
der Substrate beim Übergang von der einen Reihe 2 auf
die andere Reihe 3 entlang der Reihen 2, 3 ein
Durchlauf über alle Stationen 4, 5 ergibt.
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Eine
insbesondere mit einer solchen Bearbeitungsanlage 1 einsetzbare
Umsetzvorrichtung 8 weist zwei zueinander beabstandet angeordnete,
linear verfahrbare Handhabungseinheiten 9, 10 auf, die
jeweils eine Antriebseinheit 11, 12 und ausgehend
von dieser einen auf einen Greiferarm 15, 16 auslaufenden,
mehrgliedrigen Verbindungsarm 13, 14 aufweisen
und die über einen Kurbelverbund 23 gekoppelt
sind, der auf den zwischen den Verbindungsarmen 13, 14 und
den Greiferarmen 15, 16 liegenden Drehgelenken 17, 19 abgestützt
ist, wobei der Kurbelverbund 23 die Trag- und Antriebsverbindung
für einen dritten, mit seinem Drehgelenk 24 in den
Kurbelverbund 23 integrierten Greiferarm 25 bildet,
welcher über den Kurbelverbund 23 auf den Handhabungseinheiten 9, 10 abgestützt
und abgezweigt von deren Antriebseinheiten 11, 12 angetrieben
ist.
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Eine
erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage 1,
insbesondere für flächige Substrate unter Rein- und/oder
Reinstraumbedingungen, ist somit im Hinblick auf einen geringen
Raumbedarf bei hohem Durchsatz und in den jeweiligen Stationen 4, 5,
insbesondere in Prozessstationen 30 bis 33 jeweils
etwa gleichen, kurzen Verweilzeiten mit einer Umsetzvorrichtung 8 ausgebildet,
die linear zwischen den in Reihen 2, 3 angeordneten
Stationen 4, 5 verfahrbar ist und hin- und hergehend
bei kurzen Verfahrwegen ge taktet jeweils den Zugriff auf mehrere
Stationen 4, 5 zunächst der einen Reihe 2 und
danach der anderen Reihe 3 in einer Weise jeweils über
die Reihe durchlaufend ermöglicht, dass sich bei gleicher
Taktfolge und unter Umkehrung der Durchlaufrichtung beim Übergang
von der einen Reihe 2 auf die andere Reihe 3 ein
Durchlauf über alle Stationen 4, 5 ergibt.
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18 veranschaulicht
eine Ausgestaltung der Bearbeitungsanlage 1 gemäß den 1 bis 15 in
einer der Darstellung gemäß 3 entsprechenden
Positionierung, die aus Darstellungsgründen gewählt
wurde, um die in Ergänzung zu den genannten Figuren in 18 veranschaulichte
starre Antriebsverbindung 58 zwischen den Fahrteilen 11 und 12 deutlich
sichtbar werden zu lassen. In Verbindung mit der Linearführung 7 ergibt
sich so ein versteifter Grundaufbau der als Baueinheit ausgestaltete
Umsetzvorrichtung 8, wobei sich eine solche Ausgestaltung
insbesondere auch als zweckmäßig erweist, um in
Verbindung mit schnellen Verstellvorgängen auftretenden
Beschleunigungskräften unerwünschte Schwingungen
zu vermeiden.
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19 dient
der Veranschaulichung einer Erweiterung des verbindungsgemäßen
Bearbeitungssystems über den anhand den 1 bis 15 veranschaulichten
Grundaufbau hinaus, wobei anstelle des in 1 bis 15 gezeigten
Aufbaus mit lediglich vier Prozessstationen nunmehr – als
Beispiel – je Reihe 2, 3 eine weitere
Prozessstation 61, 62 vorgesehen ist. Nunmehr
sind also, bezogen auf 19, wobei für entsprechende
Teile die in 1 bis 15 verwendeten
Bezugszeichen beibehalten werden, je Reihe 2, 3 fünf
Stationen 4 bzw. 5 vorgesehen, in der Reihe 2 die
Stationen 26, 30, 31, 61 und 28 und
in der Reihe 5 die Stationen 27, 32, 33, 62 und 29.
Entsprechend der vergrößerten Anzahl der Stationen 4 bzw. 5 ist
auch die Zahl der Greiferarme erhöht, und es ist ein zusätzlicher
Greiferarm 63 vorgesehen, der Bestandteil einer strichliert
umrissenen Handhabungseinheit 64 ist, die einen Fahrteil 65 aufweist
und deren Fahrteil 65 mit dem Greiferarm 63 über
einen Verbindungsarm 66 verbunden ist. Die Handhabungseinheit 64 entspricht
im Aufbau den Handhabungseinheiten 9 und 10, wie
sie anhand der Umsetzvorrichtung 8 zu 1 bis 15 erläutert
ist. Auf diese Ausführungen wird verwiesen. In 19 ist,
entsprechend der erhöhten Zahl der Stationen 4 und 5 eine
Umsetzvorrichtung 67 veranschaulicht, die sich wiederum
insgesamt als Baueinheit 68 darstellt, die sich aber aus
einer entsprechenden Umsetzvorrichtung 8 gestalteten Baugruppe 59 und
einer Baugruppe 69 zusammensetzt, die durch die Handhabungseinheit 64 gebildet
ist. Entsprechend dem anhand der 1 bis 15 erläuterten funktionalen
Ablauf ist auch bei dieser Ausgestaltung ein synchrones Arbeiten
der Greiferarme 15, 16, 25, 63 gefordert,
und in entsprechender Weise eine gemeinsame Verstellbarkeit der
Fahrteile 11, 12 und 65, wozu entsprechend
der Darstellung in 18 eine Verkopplung der Fahrteile 11, 12 und 65 über
eine Zug-Druckstangenverbindung 60 vorgesehen ist.
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19 ist
gleichzeitig ein Beispiel für die Erweiterbarkeit des erfindungsgemäßen
Bearbeitungssystems, bzw. der erfindungsgemäßen
Bearbeitungsanlage auch auf eine größere Anzahl
von Stationen, wobei mit Baugruppen gearbeitet werden kann, die
ihrerseits, wie die Baugruppe 59, bereits mehrere Greiferarme
umfassen oder mit Baugruppen 69, die durch einzelne Handhabungseinheiten,
wie die Handhabungseinheit 64, gebildet sind. Dementsprechend
liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die erfindungsgemäße
Bearbeitungsanlage bezüglich der Umsetzvorrichtung aus
eigenständigen Handhabungseinheiten, wie der Handhabungseinheit 64,
aufzubauen, die untereinander in Verstellrichtung entlang der Linearführung 7 starr
verkoppelt sind und bezüglich ihrer Greiferarme zumindest
so weit in ihren Verstellbewegungen synchronisiert sind, dass sich
eine gemeinsame taktende Verstellung realisieren lässt,
bei gegebenenfalls in den Zugriffs zeiten auf die Stationen individualisierten
Bewegungsabläufen einzelner Greiferarme.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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