-
Die
Erfindung betrifft eine Arbeitseinheit für Reinraumsysteme gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
-
Arbeitseinheiten
für Mikrosysteme
sind beispielsweise aus der
DE 198 31 032 A1 bekannt, und zwar mit Übergabeeinrichtungen
in Form von Speicherkarussellen mit in einer Ebene liegenden Übergabeauflagen
für planare
Substrate, welche über Handhabungsgeräte in Form
sogenannter Scara-Roboter zu nachgeordneten Stationen versetzt werden. Die
zu handhabenden Substrate sind meist scheibenartige Wafer oder Paletten,
die in der Größe solchen
Wafern entsprechen und ihrerseits Bestückungselemente tragen, so dass
insgesamt gesehen scheibenförmige
Elemente verhältnismäßig kleinen Durchmessers
und geringen Gewichts zu handhaben sind, die sich bei flächengleicher
Erstreckung konzentrisch um eine gemeinsame Drehachse gruppieren
lassen und die auch bei vertretbarem mechanischem Aufwand über Scara-Roboter
zu transportieren sind.
-
Eine
Arbeitseinheit gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1 ist aus der
DE
41 17 969 A1 bekannt. Die Arbeitseinheit umfasst Arbeitsstationen und
eine Übergabeeinrichtung,
deren Einhausung Durchtrittsöffnungen
zu den jeweiligen Arbeitsstationen zugeordnet sind. Innerhalb der
Einhausung liegen die Übergabeaufla gen
für Substrate
und diese Übergabeauflagen
sind mit einer lagefesten Welle unter gleicher Winkellage zur Wellendrehachse
verbunden, wobei die Übergabeauflagen
zur Welle hubbeweglich abgestützt
sind und in entsprechenden Drehstellungen die Übergabeöffnungen überdecken, die, entsprechend
der Winkellage der Übergabeflächen zueinander,
in dachförmig
zueinander stehenden und symmetrisch zu einer die Drehachse der Welle
enthaltenden Ebene liegenden Wandteilen der Einhausung vorgesehen
sind. Im Hinblick auf die angestrebten kleinen Proportionen solcher
unter Reinraumbedingungen arbeitenden Arbeitseinheiten ist die Ausladung
der dachförmig
zueinander stehenden Übergabeauflagen
zur Welle möglichst
klein und wird zudem beim Abheben der Übergabeauflagen von den Durchtrittsöffnungen
weiter verringert, sodass für eine
Drehbewegung der Übergabeauflagen
um die Drehachse der Welle nur eine Kegelringzone verhältnismäßig kleinen
Durchmessers zur Verfügung
steht, was auch entsprechende Größenbeschränkungen hinsichtlich
der Substrate, insbesondere hinsichtlich deren Erstreckung quer
zur Dachschräge,
bedingt.
-
Prinzipiell
gleiche geometrische Gegebenheiten sind bei Arbeitseinheiten gemäß der
US 5,154,730 gegeben, wie
insbesondere deren
2 erkennen
lässt.
-
Eine
Arbeitseinheit für
großflächige plattenartige
Substrate, wie Glasplatten von Flachbildschirmen betrifft die
DE 198 26 949 A1 ,
die zentral eine evakuierte Übergabeeinrichtung
aufweist, um die eine Anzahl von Arbeitsstationen gruppiert ist,
welche über
die Übergabeeinrichtung
mit den Substraten versorgt werden. Die Übergabeeinrichtung weist hierzu
einen in allen Ebenen bewegbaren Unterbau zur Abstützung und
Führung
der Substrate in einer kippstabilen aufrechten Stellung auf, sowie
eine angetriebene Bewegungseinrichtung, über die die Substrate zwischen
der Übergabeeinrichtung
und den an diesen angeschlossenen Stationen verlagert werden können. Hierbei
ist jeweils lediglich ein Substrat über die Übergabeeinrichtung zu verlagern
und es ergibt sich für
die Übergabeeinrichtung
entsprechend der aufrechten Transportstellung der großflächigen plattenförmigen Substrate
aufgrund der erforderlichen Rotation der Substrate in der Übergabeeinrichtung für die Übergabeeinrichtung
ein Mindestraumbedarf, der einem Zylinder entspricht, dessen Durchmesser und
Höhe durch
die entsprechenden Kantenlängen der
Substrate bestimmt sind.
-
Des
Weiteren sind Handhabungsvorrichtungen für großflächige Fensterglasscheiben in
Verbindung mit deren Verlagerung und Umsetzung auf Stapelvorrichtungen
bekannt, bei denen die Glasscheiben über entsprechende, mit Saugnäpfen arbeitende Umsetzeinrichtungen
in Stapelvorrichtungen eingestellt werden (
EP 0 933 316 A1 ;
DE 85 26 920 U1 ).
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitseinheit der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich bei geringem Raumbedarf auch
für die
Handhabung großflächiger und
schwerer Substrate, wie großflächige Glasplatten,
eignet.
-
Erfindungsgemäß wird dies
mit einer Arbeitseinheit gemäß dem Anspruch
1 erreicht, bei der eine gemeinsame Höhenverstellbarkeit der dachförmig gegeneinander
geneigten Übergabeauflagen
längs der
gemeinsamen Drehachse gegeben, so dass die Übergabeauflagen zur Durchführung der
Drehbewegung gemeinsam aus der Anschlusslage gegenüber der
jeweiligen nachfolgenden Stationen verfahren werden können und
der bezogen auf die projizierte Grundfläche in der Drehbewegung größere Flächenbedarf
bzw. die mit der Drehbewegung sich ändernde Winkellage der Übergabeauflagen
gegenüber
den Stationen Anschlusspositionen zwischen den Übergabeauflagen und den Stationen
nicht entgegensteht, in denen diese bei gleicher Flächenerstreckung
aneinander angedockt sind.
-
Insbesondere
kann bei dieser Ausgestaltung, bei in der Drehlage auf die anzudockenden
Stationen ausgerichteten Übergabeauflagen
und gemeinsamer Verschiebung der Übergabeauflagen längs der
Drehachse, in Verbindung mit der Hubbewegung auch eine flächige Verbindung
zwischen Übergabeauflagen
und nachfolgenden Stationen in einfacher Weise hergestellt werden
und es können vor
allem auch seitens der Stationen bekannte Hubeinrichtungen verwendet
werden, um, falls nötig,
die Substrate von den Übergabeauflagen
abzunehmen und in die jeweilige Station einzuführen oder die Substrate durch
Verschieben auf Führungsflächen, insbesondere
Rollenbahnen, in die jeweilige Station zu verlagern.
-
Grundsätzlich lässt sich
die Verlagerung auch dadurch erreichen, dass den Übergabeauflagen
entsprechende Hubeinrichtungen, wie beispielsweise Hubzylinder,
zugeordnet werden, über
die die Substrate senkrecht zu den Übergabeauflagen verlagerbar
sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, die Übergabeauflagen
in ihrer Überdeckungslage
zu den Arbeitsstationen während
des jeweiligen Arbeitsprozesses in der jeweiligen Station als Träger für die Substrate
zu verwenden.
-
Die
zueinander geneigte, dachförmige
Anordnung der Übergabeauflagen
ermöglicht
im Rahmen der Erfindung auch eine Schichtung von Substraten, insbesondere
Werkstückträgern, gegebenenfalls
mit entsprechenden Zwischenlagen, wie Abdeckfolien, insbesondere
in Verbindung mit der Nutzung der Übergabeeinrichtung in Transportlinien oder
dergleichen. Hierbei erweisen sich zwischen den Übergabeauflagen Firstwinkel
im Bereich um 90° als
zweckmäßig.
-
Die
erfindungsgemäße flächige Zuordnung von Übergabeauflagen
zu jeweiligen korrespondieren Stationen ist im Rahmen der erfindungsgemäßen gemeinsamen
Verlagerbarkeit der Übergabeauflagen längs der
gemeinsamen Drehachse auch von Vorteil, um mit einfachen Mitteln
eine Abdichtung im Übergang
zwischen Arbeitsstation und Übergabeauflage
zu realisieren.
-
Insbesondere
bietet die dachförmig
zueinander geneigte Anordnung der Übergabeauflagen in Verbindung
mit der gemeinsamen Verlagerung längs der Drehachse auch die
Möglichkeit,
in der Dachschräge
entsprechender Erstreckungsrichtung der Übergabeauflage seitlich zur Übergabeeinrichtung Stationen
anzuordnen und die Übergabe
der jeweiligen Substrate durch zur Ebene der jeweiligen Übergabeauflage
parallele Verschiebung zu erreichen. Insbesondere in Verbindung
damit erweist sich die Ausbildung der Übergabeauflagen als Rollenbahnen als
zweckmäßig. Insbesondere
im Hinblick auf eine derartige Verschiebbarkeit, aber auch generell
zum Schutz bzw. zur Abstützung
der zu bearbeitenden großflächigen Substrate,
die z. B. in Form von quadratmetergroßen Glasscheiben vorliegen
können,
erweist es sich auch als zweckmäßig, den
Substraten randseitige Schutzrahmen zuzuordnen oder auch tableauartige
Aufnahmen.
-
Werden
die Stationen seitlich versetzt zur jeweiligen Übergabeauflage angeordnet,
so erweist es sich insbesondere als zweckmäßig, das durch die Neigung
der Übergabeauflage
gegebene Gefälle auch
für Transportzwecke
von der Übergabeauflage in
die jeweilige Station oder umgekehrt zu nutzen, wobei eine erfindungsgemäß bevorzugte
Lösung
darin besteht, eine solche seitliche Station als Transportstation
auszubilden, über
die eine Umsetzung in eine Entladestation erfolgen kann, die sich
in Überdeckung
zu der Übergabeauflage
befindet, zu der die Transportstation seitlich versetzt liegt.
-
Bei
einer derartigen Lage der Transportstation ist der durch die seitliche
Lage bedingte zusätzliche
Flächenbedarf
gegenüber
der Übergabeeinrichtung
zudem dadurch verringert, dass der Raum genutzt werden kann, der
durch die Höhenverstellung der Übergabeauflagen
vor Einleiten der Drehbewegung gewonnen wird.
-
Die
erfindungsgemäße Überdeckungslage zwischen
einer Übergabeauflage
und der Entnahmevorrichtung bei Umsetzen der Substrate über eine zwischenliegende,
seitlich angeordnete Transferstation bietet auch Vorteile hinsichtlich
eines schnellen Durchlaufes der Substrate, indem die Transportstation
mit einer höhenverstellbaren
Kassette versehen wird, die mehrere Transferauflagen aufweist, die
es möglich
machen, die Abläufe
bei Übergabe
der Substrate von der Be- und Entladestation auf die Transferstation
und von der Transferstation auf die jeweils zugeordnete Übergabeauflage
zeitsparend zu koordinieren. Dies ist im Rahmen der Erfindung zudem
in der Weise möglich,
dass jeweils nur das der darunter liegenden Transferebene der Kassette
zugeordnete Substrat verlagert wird, so dass Verunreinigungen durch
Abrieb und dergleichen vermieden werden.
-
Für die Be-
und Entladestation erweist es sich als zweckmäßig, diese mit einem Hubdeckel
zu versehen, der beispielsweise auf Unterdruckbasis, oder auch Überdruckbasis
unter Nutzung des Bernoulli-Effektes das jeweils zu handhabende
Substrat trägt,
angedockt an die Be- und Entladestation diese abschließt und zusammen
mit dem jeweils getragenen Substrat zwischen der Be- und Entladestation und
einer Zuführung
umzusetzen ist. Hierbei kann es auch zweckmäßig sein, den Hubdeckel von
der zum Umsetzen verwendeten Schwenkeinrichtung lösbar auszubilden,
beispielsweise durch Gestaltung eines oberen Hubdeckelelementes
als Kupplungseinrichtung, um gegebenenfalls wechselnde Schwenkeinrichtungen
in Einsatz zu bringen, die bei einfachem Aufbau die Verbindung zu
unterschiedlichen Zuführungen
ermöglichen,
so dass die Übergabeeinrichtung
mit den zugeordneten Stationen beispielsweise zwischen einander
gegenüberliegenden
Zuführungen
liegt.
-
Im
Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere auch, die einzelnen Stationen
sowie auch den durch eine Einhausung umschlossenen Innenraum der Übergabeeinrichtung
bezüglich
der atmosphärischen
Bedingungen gegeneinander abzugrenzen und so unterschiedliche Reinraumbedingungen
zu schaffen, z. B. die Reinraumkonditionen ausgehend von einem atmosphärischen
Umfeld für
die Be- und Entladestation,
für die
Transferstation, für
den Innenraum der Übergabeeinrichtung
und für
nachfolgende Arbeitsstationen jeweils zu verschärfen, so dass beispielsweise
in den Arbeitsstationen auch Reinstraumbedingungen vorgegeben und
geschaffen werden können.
-
Insbesondere
kann im Rahmen der Erfindung die Übergabestation auch ihrerseits
noch bearbeitungstechnisch im Hinblick auf die jeweiligen Substrate
genutzt werden, indem beispielsweise der Übergabestation im Überdeckungsbereich
zu der Übergabeauflage,
die sich jeweils in ihrer Anschlusslage zur Transferstation befindet,
eine Beheizungseinrichtung oder dergleichen zugeordnet wird.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung erweist
sich im Hinblick auf großflächige, so
auch quadratmetergroße
Substrate in Form langgestreckter Rechtecke in einer Ausbildung
als besonders zweckmäßig, in der
zwei zur Drehachse aneinander diagonal gegenüberliegende Übergabeauflagen
gegeben sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, insbesondere
bei entsprechenden Formaten der Substrate, mit mehr als zwei Übergabeauflagen,
so insbesondere drei oder vier Übergabeauflagen,
zu arbeiten, und zwar bei in Drehrichtung um die Drehachse als Hubachse
gleichem Winkelabstand der Übergabeauflagen,
so dass auch weitere Stationen, so insbesondere Arbeitsstationen,
insbesondere bei einer Insellösung,
verwirklicht werden können.
Im Rahmen der Erfindung liegt aber auch eine Reihenanordnung von Arbeitseinheiten
gemäß der Erfindung,
und es bietet zusätzlich
die Transferstation bei einer Vergrößerung der Anzahl der Transferauflagen
die zusätzliche Möglichkeit
einer Zwischenspeicherung.
-
Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird
die Erfindung mit weiteren Details anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
-
1 in
einer schematisierten Schnittdarstellung eine Übergabeeinrichtung, die mit
einer Anzahl von Stationen zu einer Arbeitseinheit zusammengefasst
ist,
-
2 bis 5 in
Ansicht und Schnittdarstellungen den mechanischen Grundaufbau der Übergabeeinrichtung,
-
6 in
vergrößerter Darstellung
den eine Transferstation zur Übergabeeinrichtung
gemäß 1 umfassenden
Teil der Übergabeeinrichtung
mit Transferstation,
-
7 und 8 jeweils
einen Ausschnitt der Arbeitseinheit in schematisierter Darstellung,
in dem in verschiedenen Stellungsbildern der Arbeitsablauf in Verbindung
mit der Beschickung der Übergabeeinrichtung
veranschaulicht ist, wobei 7 und 8 unterschiedliche
Abläufe
zeigen,
-
9 in
vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt der Be- und
Entladestation für
die Übergabeeinrichtung,
und
-
10 in
einer der 1 grundsätzlich entsprechenden Darstellung
eine Kipplage der Übergabeeinrichtung
mit zugeordneten Stationen.
-
Die Übergabeeinrichtung 2 bildet
zusammen mit mehreren Stationen eine Arbeitseinheit 1 für insbesondere
unter Reinraumbedingungen arbeitende Systeme, wobei der Aufbau insgesamt
derartig gestaltet ist, dass sich, abgestuft, unterschiedliche Reinraumbedingungen
in den einzelnen Bereichen der Arbeitseinheit 1 realisieren
lassen. So können beispielsweise
im Umfeld 3 zur Arbeitseinheit 1 atmosphärische Bedingungen
gegeben sein, und ausgehend hiervon, über diverse Abschottungen gegeneinander
abgegrenzt, in einer Be- und Entladestation 5, einer Transferstation 7,
im von einer Einhausung 8 umschlossenen Innenraum 9 der Übergabeeinrichtung 2 und
in der angeschlossenen Arbeitsstation 10 zunehmend Reinraumbedingungen
höherer
Qualität verwirklicht
sein, bis hin zu extremen Reinraum- oder Reinstraumbedingungen für die Arbeitsstation 10.
-
Dies
bei einer Arbeitseinheit 1, die auf den Durchlauf und/oder
die Behandlung sehr großflächiger Substrate 11,
wie beispielsweise Glasscheiben in Quadratmetergröße ausgelegt
ist, welche im Ausführungsbeispiel
in rahmenartigen Einfassungen die Arbeitseinheit 1 durchlaufen
und gegebenenfalls auch bereits entsprechend eingefasst der Arbeitseinheit 1 zugeführt werden.
Eine diesbezügliche
Zuführung 12 ist
in den 1 und 6 schematisiert dargestellt und
durch einen an sich bekannten Scherenhubtisch 13 gebildet,
der längs
einer Führungsbahn 14 verfahrbar
ist. Im Rahmen der Erfindung liegen selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen
solcher Zuführungen
sowie Verwendungen der Arbeitseinheit für Substrate, die flächenmäßig kleiner
sind oder für flächenmäßig kleine
Substrate, die auf einem flächigen
Substratträger
zusammengefasst sind, wobei ein solcher Substratträger gleichfalls
auch den Rahmen bilden kann.
-
Die
der Arbeitseinheit 1 zugeordnete Übergabeeinrichtung 2 umschließt mit ihrer
Einhausung 8 den Innenraum 9, der von einer Welle 16 (4)
konzentrisch zur Drehachse 15 durchsetzt ist. Der Welle 16 ist
ein elektromotorischer Drehantrieb 17 zugeordnet. Der Drehantrieb 17 liegt
außerhalb
der Einhausung 8 und ist gegen diese abgestützt, gegenüber der
die Welle 16 auch am vom Drehantrieb 17 abgelegenen
Ende bei 18 gelagert ist. Konzentrisch zur Drehachse 15 und
mit der Welle 16 fest verbunden sind das Oberjoch 19 und
das Unterjoch 20 eines Traggerüstes 21, das zwei
zur Drehachse 15 einander diametral gegenüberliegende,
und in den Jochen 19, 20 gehaltene Führungsstangen 22 aufweist,
die ihrerseits die Führung
für Streben 23 bis 25 bilden, über die
die flächigen,
und dachförmig
gegeneinander angestellten Übergabeauflagen 26, 27 getragen sind.
Bezogen auf ein herkömmliches
Giebeldach entsprechen die Übergabeauflagen 26, 27 den
Dachflächen
und den diese tragenden Dachsparren und von den Streben entspricht
die entlang des Firstes verlaufende Strebe 23 der Firstpfette,
zu der senkrecht die nach unten abgesetzten und die Sparren gegeneinander
abstützenden,
durch die Streben 24 und 25 gebildeten Dachbalken
verlaufen. Zwischen den jeweiligen Lagerstellen der Strebe 23 und
der Streben 24 bzw. 25 gegenüber den Führungsstangen 22 erstrecken
sich die Führungsstangen 22 umschließende Ummantelungen 28,
um abriebsbedingte Verunreinigungen im Innenraum 9 zu vermeiden.
-
Diesem
Zweck dienen auch sich zwischen den Jochen 19 und 20 erstreckende,
die Welle 16 umschließende
Ummantelungen 29 und 30, von denen die Ummantelung 30 die
radial innere Ummantelung 29 mit Abstand umschließt und die
einen Ringraum 31 begrenzen, in dem ein Kolbenelement 32 in Richtung
der Drehachse 15 längsverschieblich
ist, wobei das Kolbenelement 32 im Rahmen des Ausführungsbeispiels
druckluftbeaufschlagt verschiebbar ist. Die entsprechenden Druckluftanschlüsse sind nicht
gezeigt und sind bevorzugt in die Welle 16 integriert,
die im Rahmen der Erfindung insbesondere als Hohlwelle ausgebildet
ist. Das Kolbenelement 32, das innerhalb des Ringraumes 31 verschieblich ist, ist
magnetisch mit der Strebe 23 antriebsverbunden, wobei im
Rahmen der Erfindung insbesondere Permanentmagnet-Pakete Verwendung
finden, von denen das eine Paket 33 dem Kolbenelement 32 und das
andere Paket 34 der Strebe 23 zugeordnet ist. Über die
magnetische Kopplung sind die dachartig gegeneinander angestellten Übergabeauflagen
bei Verstellung des Kolbenelementes 32 längs der
Drehachse 15 verschiebbar. Insgesamt ist somit eine Dreh-
und Höhenverstellbarkeit
der Übergabeauflagen 26, 27 realisiert,
die Verunreinigungen der im Innenraum 9 gegebenen Reinraumatmosphäre vermeidet.
-
Die
Darstellung gemäß 1 veranschaulicht
unterschiedliche Höhenlagen
für die Übergabeauflagen 26 und 27,
wobei die untere, strichliert dargestellte Position jene ist, in
der die Übergabeauflagen 26 und 27 um
die Achse 15 drehbar sind, wobei die flächigen Übergabeauflagen 26 und 27 bezogen auf
das Ausführungsbeispiel
in ihren den Übergabelagen
an die Stationen 7 bzw. 10 entsprechenden Drehlagen
tangential zu einem kegelförmigen
Einzug 35 der Einhausung 8 liegen, der zur Minimierung
des Volumens des Innenraumes 9 beiträgt und der in günstiger
Weise die Anordnung des Drehantriebes 17 bei Verkürzung der
Stützlänge für die Welle 16 ermöglicht.
Darüber
hinaus kann dadurch, dass die im Ausführungsbeispiel rechteckigen Übergabeauflagen 26 und 27 lediglich
in ihrer unteren Grenzlage drehbar sind, die Einhausung 8 nach
oben schlank gehalten werden und es sind lediglich im Drehbereich für den freien
Durchlauf der langgestreckt rechteckigen Übergabeauflagen 26 und 27 den
Eckzonen zugeordnet entsprechende Ausbuchtungen 36 vorzusehen.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung mit
dachförmig
zueinander stehenden Übergabeauflagen 26 und 27 ermöglicht somit
insgesamt einen schlanken, schmalen Aufbau – insbesondere im Vergleich
zu einer Anordnung der Übergabeauflagen 26 und 27 in einer
zur Drehachse 15 senkrechten Ebene – und bietet zudem aufgrund
eines Höhen versatzes
für die Übergabeauflagen 26 und 27 zwischen
ihrer auch als Andocklage bezeichneten Übergabelage und ihrer Drehlage
die Möglichkeit,
die für
den oberen Bereich der Einhausung 8 erreichte Verschlankung
für eine vorteilhafte
Anordnung von Stationen, so insbesondere der Transferstation 7 zu
nutzen. Die Größe des Höhenversatzes
zwischen Andocklage und Drehlage entspricht, wie 1 erkennen
lässt,
in Annäherung der
Höhe des über die Übergabeauflagen 26 und 27 in
der Ansicht gemäß 1 gebildeten
Dreieckes. Der Winkel zwischen den Übergabeauflagen 26, 27 liegt
im Ausführungsbeispiel
bei etwa 100°,
und damit in der Größenordnung
von 90°,
so dass sich, bei zur Aufstandsfläche 37 der Arbeitseinheit 1 senkrecht
stehender Drehachse 15 für die Übergabeauflagen 26 und 27 Winkel
zur Vertikalen in der Größenordnung
von 45° ergeben.
Die im Ausführungsbeispiel
veranschaulichten Übergabeauflagen
weisen ein Verhältnis
von etwa 3 zu 2 in Breite zu Höhe
auf.
-
Abgesehen
davon, dass im Rahmen der Erfindung fallweise schlankere Winkel
zwischen den Übergabeauflagen 26 und 27 möglich sind,
die im oberen Bereich für
die Übergabeeinheit 2 eine
weitere Verschlankung ermöglichen,
liegt es, wie 10 veranschaulicht, auch im
Rahmen der Erfindung, die Übergabeeinrichtung 2 bzw.
auch die ganze Arbeitseinheit 1 gegenüber der Aufstandsfläche 37 in
der Neigung zu verändern,
was sich in besonders einfacher Weise dadurch erreichen lässt, dass
die Übergabeeinrichtung 2 dreibeinig
gegenüber
der Aufstandsfläche 37 abgestützt ist
und die hierfür
vorgesehenen Beine 38 längenverstellbar
ausgeführt
sind, sei es zur Permanentvorgabe einer jeweils gewünschten
Arbeitslage, sei es zur Unterstützung
von Arbeitsfunktionen im Rahmen des Betriebes der Arbeitseinheit
durch jeweilige Veränderung
der Beinlängen.
Dies zeigt 10.
-
Die
Beine 38 können
hierfür
teleskopisch, beispielsweise als Teleskopzylinder, ausgebildet sein oder
auch durch Schraubspindeln entsprechender Länge gebildet sein.
-
In
ihrer oberen, als Andocklage oder Übergabelage bezeichneten Betriebslage
bildet die Übergabeauflage 26,
wie aus 1 erkennbar, einen deckelartigen
Abschluss für
eine Durchtrittsöffnung 39 der
Einhausung 8. Überbaut
ist die Durchtrittsöffnung 39 von
der Arbeitsstation 10. Diametral gegenüberliegend ist die Einhausung 8 mit
einer kammerartigen Vertiefung 40 versehen, die analog
zur Durchtrittsöffnung 39 eine
Position für
die Übergabeauflage 27 ermöglicht,
in der das auf der Übergabeauflage 27 aufliegende
Substrat 11 bzw. der das Substrat 11 aufnehmende
Rahmen – oder
eine dem Rahmen entsprechende tableauförmige Aufnahme für ein großflächiges Substrat 11 oder
eine Mehrzahl von Substraten kleinerer Flächen – in seitlicher Überdeckungslage
zu der Transferstation 7 liegt, die in Richtung der „Dachschräge" nach unten an eine
seitliche Übergangsfläche der
Einhausung 8 anschließt,
wobei im Ausführungsbeispiel
von einer lagefesten Zuordnung zwischen Transferstation 7 und
Einhausung 8 ausgegangen wird.
-
Die
Transferstation 7 nimmt im Ausführungsbeispiel eine Kassette 41 mit
zwei Transferauflagen 42 und 43 auf, die sich
ebenenparallel zur jeweiligen Übergabeauflage 26 bzw. 27 erstrecken
und von denen, durch entsprechende Höhenverstellung der Kassette 41 senkrecht
zur Erstreckungsrichtung der Transferauflagen 42, 43,
die eine oder die andere in eine Lage zu verstellen ist, in der
ein fluchtender Übergang
zwischen der Übergabeauflage 26 bzw. 27 und
der Transferauflage 42 bzw. 43 gegeben ist.
-
Der
Transferstation 7 ist für
die Übergabe eine
schlitzartige Durchtrittsöffnung 44 zugeordnet und
das jeweilige Substrat 11, bzw. der entsprechende Rahmen
ist bevorzugt über
Rollauflagen gegenüber
der Übergabeauflage 27 bzw.
der jeweiligen Transferauflage 42 bzw. 43 in Neigungsrichtung
verschiebbar. Zur Sicherung der Position des Substrates 11 gegenüber der Übergabeauflage 27 ist,
wie in 9 angedeutet, eine das Substrat 11, bzw,
dessen Rahmen hintergreifende Verriegelung 45 vorgesehen,
so dass ein unbeabsichtigtes Abrollen vermieden ist. Der schlitzartigen
Durchtrittsöffnung 44 ist eine
Sperrklappe zugeordnet, die mit 56 bezeichnet ist und die
für die Übergabe
des jeweiligen Substrates 11 auf die Transferstation 7 oder
von der Transferstation 7 geöffnet wird.
-
Um
eine kontrollierte Rollbewegung des jeweiligen Substrates 11 entlang
der jeweiligen Übergabeauflage 27 bzw.
Transferauflage 42 bzw. 43 zu gewährleisten,
ist jeder der Transferauflagen 42, 43 eine Schieberanordnung 47 zugeordnet,
die vom unteren, zur Durchtrittsöffnung 44 abgelegenen
Ende der Transferstation 7 ausgehend das jeweilige Substrat 11 auf
die Übergabeauflage 27 verschiebt,
bzw. in Gegenrichtung bei Verlagerung des Substrates 11 aus
dem Innenraum 9 auf die Transferstation 7 die Durchtrittsöffnung 44 durchgreifend
das auf der Übergabeauflage 27 lagernde
Substrat 11 abstützt, dessen
Verriegelung 45 gegebenenfalls löst und das Substrat 11 abstützend in
die Transferstation 7 überführt.
-
Grundsätzlich ist
im Rahmen der Erfindung für
die Transferstation 7 an sich nur eine Transferauflage
erforderlich, die in der Höhenlage
verstellbar ist, so dass ein auf dieser Transferauflage liegendes Substrat 11 in
eine Überdeckungslage
zu einer zweiten Durchtrittsöffnung 48 versetzt
werden kann, in der das entsprechende Substrat 11 aus der
Transferstation 7 in die Be- und Entladestation 5 übergeschoben
werden kann. Eine solche Lösung
würde allerdings
die Durchsatzkapazität
einschränken.
-
Um
diese zu erhöhen,
ist die Transferstation 7 erfindungsgemäß mit der Kassette 41 ausgerüstet, die
zwei Transferauflagen 42 und 43 aufweist, die
jeweils wahlweise in eine Überdeckungslage
zu einer der Durchtrittsöffnungen 44 und 48 versetzt
werden können.
-
7 veranschaulicht
den angesprochenen Ablauf – in
einer ersten erfindungsgemäßen Form – in einer
vereinfachten Schemadarstellung, wobei Transferstation 7,
Be- und Abladestation 5 und Innenraum 9 der Übergabeeinrichtung 2 in
Festlage zueinander und verbunden durch Durchtrittsöffnungen 44 und 48 gezeigt
sind. Ferner ist der Hubdeckel 6 der Be- und Entladestation 5 angedeutet,
der bezogen auf das jeweils in die Be- und Entladestation 5 einzulegende
bzw. aus dieser zu entnehmende Substrat 11 eine Tragvorrichtung
bildet. Zur Erleichterung des Verständnisses ist das jeweilige
Substrat 11, das über
die Beladestation 5 eingegeben wird, kurzstrichliert dargestellt,
während
das aus der Übergabeeinrichtung 2,
im Regelfall also bearbeitete Substrat 11, das über die
Transferstation 7 der Entladestation 5 zugeführt wird,
langgestrichelt dargestellt ist.
-
Ausgegangen
wird für
die Schilderung des Ablaufes gemäß 7 davon,
dass im Rahmen des Arbeitsprozesses ein Substrat 11 in
der Übergabeeinrichtung
liegt und, in Analogie zu 1, über die Übergabeauflage 27 der
Transferstation 7 zugeführt werden
soll. Ferner wird davon ausgegangen, dass auch in der Be- und Entladestation 5,
analog zur jeweiligen Übergabeauflage 26 bzw. 27 und
zur jeweiligen Transferauflage 42 bzw. 43 eine
Be- und Entladeauflage 49 gegeben ist, die als Rollenbahn
oder Rollenteppich symbolisiert ist und die derart zur Durchtrittsöffnung 48 positioniert
ist, dass das jeweilige Substrat 11 durch diese in die
Transportstation 7 oder umgekehrt von der Transportstation 7 auf
die Be- und Entladeauflage 49 verschoben werden kann.
-
Ausgehend
von der Be- und Entladestation 5 wird gemäß 7 beim
Beschicken der Transferstation 7 das jeweilige Substrat 11 auf
die untere Transferauflage 43 der Kassette 41 verlagert,
wobei die Kassette 41 mit der oberen Transferauflage 42 gegenüber der
Be- und Entladeauflage 49 nach oben versetzt liegt (7a).
Mit dem auf der Transferauflage 43 liegenden Substrat 11 wird
die Kassette 41 in ihre untere Grenzlage verfahren, wobei
gemäß 7b)
nunmehr auf die noch freie, obere Transferauflage 42 das
aus der Übergabeeinrichtung 2 zu
entnehmende Substrat 11 aufgelegt wird. Nunmehr wird die
Kassette 41 wiederum etwas angehoben, so dass die untere Transferauflage 43 in Überdeckung
zur Durchtrittsöffnung 44 kommt
und das Substrat 11 von der unteren Transferauflage 43 auf
die Übergabeauflage 27 überführt werden
kann, von der im davor gehenden Verfahrensschritt 7b) die Überführung des
Substrates 11 in die Kassette 41 erfolgte. Es
erfolgt somit die Übergabe
auf die Kassette 41 gemäß Verfahrensschritt 7b)
unmittelbar voraufgehend zur Übergabe
des Substrates 11 von der Kassette 41 auf die Übergabeeinrichtung 2,
so dass für
den Handlingprozess innerhalb der Übergabeeinrichtung 2 keine
Totzeiten entstehen. Unter Beibehalt der Versatzrichtung für die Kassette 41 von
der Verfahrensstufe 7b) zur Verfahrensstufe 7c)
kommt die Kassette 41 in der Verfahrensstufe 7d)
mit ihrer oberen Transferauflage 42, die in der Verfahrensstufe 7b)
mit dem Substrat 11 beladen wurde, nunmehr in Überdeckung
zur Durchtrittsöffnung 48 und
es kann das Substrat 11 von der Kassette 41 in
die Be- und Entladestation 5 verlagert werden, so dass
die Kassette 41 nunmehr entladen ist und durch weiteres
Anheben in eine Lage gemäß Verfahrensstufe 7e)
gelangt, die der Ausgangsverfahrensstufe 7a) entspricht,
so dass sich der geschilderte Prozess wiederholt, wobei sowohl die
Be- wie auch die Entladung der Kassette 41 jeweils in unmittelbar
aufeinander folgenden Schritten erfolgt und die Kassette 41 teilweise
auch eine Speicherfunktion wahrnimmt.
-
In 8 ist
ein weiteres Ablaufschema gezeigt, wobei in 8 die gleichen
Bezugszeichen wie in 7 verwendet sind und auch die
Ablaufschritte in analoger Weise mit 8a) bis 8e)
bezeichnet sind. Die Darstellung gemäß 8 unterscheidet
sich von jener gemäß 7 aber
in der Ablauffolge insoweit, als das jeweils gehandhabte Substrate
nicht in Überdeckung
zu einem darunter liegenden, der anderen Transferauflage zugeordneten
Substrat liegt. Dies, um die Verschmutzung des darunter liegenden,
also in der darunter liegenden Transferauflage befindlichen Substrates
durch Abriebspartikel des Substrates zu vermeiden, dem die darüber liegende
Transferauflage zugeordnet ist.
-
Entsprechend
erfolgt die Beschickung der Kassette 41 in der Ausgangslage
gemäß 8a) über die Durchtrittsöffnung 48 auf
die obere Transferauflage 42. Im nächsten Schritt gemäß 8b)
erfolgt die Beladung der unteren Transferauflage 43 über die
Durchtrittsöffnung 44 aus
der Übergabeeinrichtung 2,
und es wird nachfolgend die Kassette 41, wie in 8c)
veranschaulicht, aus der Überdeckungslage
der unteren Transferauflage 43 zur Durchtrittsöffnung 44 in
die Überdeckungslage
der unteren Transferauflage 43 zur Durchtrittsöffnung 48 angehoben,
so dass, bei weiterer Belegung der Transferauflage 42 mit
dem im ersten Arbeitsschritt gemäß 8a)
zugeführten
Substrat 11 das auf der unteren Transferauflage 43 befindliche Substrat
in die Be- und Entladestation 5 überführt werden kann. Aus der dabei
gegebenen obersten Lage der Kassette 41 wird diese anschließend in
ihre unterste Lage gemäß 8d) überführt, in
der das im Arbeitsschritt 8a) auf die obere Transferauflage 42 aufgeschobene
Substrat 11 über
die Durchtrittsöffnung 44 auf
die Übergabeauflage 27 der Übergabeeinrichtung 2 aufgeschoben
wird. Danach wird die Kassette wieder in die der Ausgangslage 8a)
entsprechende Lage 8e) überführt, so
dass sich der Ablauf wiederholen kann.
-
Die
im Rahmen der Erfindung gegebenen Ablaufmöglichkeiten ermöglichen
hinsichtlich der Transferstation 7 und ihrer Ablaufsteuerung
die Berücksichtigung
unterschiedlicher Arbeitszeiten bzw. Verweilzeiten der Übergabeeinrichtung 2 bzw.
ihrer Übergabeauflagen 26 und 27 zu
nachgeordneten Stationen, hier zur Arbeitsstation 10, falls
für den
Arbeitsprozess die mit der Arbeitsweise gemäß 8 erreichte,
unter Reinraumgesichtspunkten besonders vorteilhafte Arbeitsweise
nicht vorrangig ist.
-
Der
Ablauf innerhalb der Übergabeeinrichtung 2 und
die Koordination desselben zum Arbeitsablauf in der Transferstation 7 wird
in den 7 und 8 bezüglich der Übergabeeinrichtung durch die jeweiligen
Bezugszeichen für
die Übergabeauflagen 26 bzw. 27 verdeutlicht.
-
Die
Be- und Entladung der Auflage 49 der Be- und Entladestation 5 erfolgt über den
Hubdeckel 6, der im Hinblick auf großflächige Substrate 11,
die als Glasplatten beispielsweise auch ein erhebliches Gewicht
haben, bevorzugt als Saugdeckel ausgebildet ist, der über einen
Schwenkarm 50 getragen ist. Im Rahmen der Erfindung kann
der Hubdeckel 6 auch mit Ausblasung unter Nutzung des Bernoulli-Effektes
das jeweilige flächige
Substrat 11 oder eine flächige Trageinrichtung für Substrate
tragen. Im Hinblick darauf, dass ein Kurzschluss zum atmosphärischen
Umfeld 3 möglichst
weitgehend vermieden werden soll, ist der Hubdeckel 6 bevorzugt
geteilt ausgebildet und umfasst einen Unterteil 51, dem
gegenüber
dem Substrat Saugnäpfe
oder Saugflächen zugeordnet
sind und das gegebenenfalls unabhängig vom Schwenkarm 50 die
Be- und Entladestation 5 verschließen kann, so dass der Schwenkarm 50 mit dem
Deckeloberteil 52 gegebenenfalls anderweitig genutzt werden
kann oder durch die Anordnung mehrerer, insbesondere zweier Schwenkarme
auch alternierend ein Anschluss an den einen oder anderen erfolgen
kann und damit un terschiedliche Transportwege überlappend und unter Vermeidung
von Totzeiten auch in der Be- und Entladung der Arbeitseinheit 1 bedient
werden können.
-
Die
Höhenverstellbarkeit
der Kassette 41 ist in 1 und 6 schematisiert
veranschaulicht durch einen Hubzylinder 53 und teleskopische
Führungen 54.
Da auch diese Einrichtungen, wie für den Hubzylinder 53 über einen
Balg veranschaulicht, dichtend in das Gehäuse 55 der Transferstation 7 eingreifen
und die Transferstation 7 über den Durchtrittsöffnungen 44 und 48 zugeordnete
Sperrklappen 56, 57 verschließbar ist, bietet die erfindungsgemäße Lösung bei
aufgesetztem Hubdeckel 6 die Möglichkeit, schon in der Be-
und Entladestation eine Reinraumatmosphäre aufzubauen, ebenso wie in
der Transferstation, nachfolgend im Innenraum 9 der Übergabeeinrichtung
und schließlich
in der Arbeitsstation 10, wobei in Anbetracht kurzer Überleitungswege
von der Be- und Entladestation zur Transferstation und von der Transferstation
auf den Innenraum 9 nur eine geringe wechselseitige Beeinflussung
gegeben ist, zumal in der oberen Andocklage der Übergabeauflagen 26 bzw. 27 zur
Arbeitsstation 10 dieser Bereich abgeschlossen ist, wenn
die Durchtrittsöffnung 44 geöffnet sein
muss, und bei notwendiger Öffnung
der Durchtrittsöffnung 48 wiederum
die Durchtrittsöffnung 44 geschlossen
ist. In Verbindung mit diesem geschlossenen Kammersystem erweist
sich insbesondere auch die Zuordnung der Transferauflagen 42 und 43 zu
einer Kassette 41 als zweckmäßig, da so eine wechselseitige,
gegen Abrieb schützende Abdeckung
gewährleistet
ist.