DE202008003610U1 - Transportbandsystem mit mindestens einem Transportband zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen - Google Patents

Transportbandsystem mit mindestens einem Transportband zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen Download PDF

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Abstract

Transportbandsystem (1) mit mindestens einem Transportband (2) zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten (3) wie Wafern und Solarzellen, und mit einer Ansaugeinrichtung (4), von der die Substrate (3) auf einer Transportfläche (5) des mindestens einen Transportbandes (2) mindestens taktweise während des Transports angesaugt zu halten sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
– entlang jeder der beiden in Transportrichtung (6) verlaufenden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) jeweils mindestens eine Ausströmöffnung (9) mindesten einer Kammer (10) einer einen Bernoulli-Saugeffekt erzeugenden Einrichtung (4) in einander entsprechender Position angeordnet ist,
– der Kammer (10) ein Druckfluidum (11) wie Druckluft über mindesten eine Einströmöffnung (12) zu zuführen ist, deren Querschnitt größer als der Querschnitt der Ausströmöffnung (9) der Kammer (10) ist, und
– die Substrate (3) auf der Transportfläche (5) des Transportbandes (2) mittels der Druckdifferenz zwischen dem atomosphärischen Druck und einem Unterdruck, der bedingt ist durch den...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Transportbandsystem mit mindestens einem Transportband zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen, und mit einer Ansaugeinrichtung, von der die Substrate auf einer Transportfläche des mindestens einen Transportbandes mindestens taktweise während des Transports angesaugt zu halten sind.
  • Der Transport von Siliziumwafern für die Herstellung von Solarzellen wird für gewöhnlich mit Greifern oder auf einem Transportband durchgeführt, das aus mehreren Bandriemen bestehen kann. Aufgrund er Arbeitsweise der im Herstellungsprozeß eingesetzten Maschinen erfolgt der Transport der Wafer getaktet, was bedingt, dass die Transportbänder und die Greifer ständig beschleunigt und gebremst werden müssen. Die Wafer, die auf den Transportbändern liegen, können normalerweise nur aufgrund der Schwerkraft und Reibung beim Transport in ihrer Position verbleiben. Bei den Wafern, die mit einem Greifer transportiert werden, wird ihre Position nur mittels der Saugkraft und Reibung auf der Auflagefläche eingehalten. Wenn aber die Beschleunigung oder das Bremsen der Transportbänder zu schnell erfolgt, werden die Reibwerte der Bandriemen und der Auflagefläche des Greifers überschritten, was zur Folge hat, dass der Wafer rutscht und seine ursprüngliche Position in Relation zum Transportband oder Greifer verliert. Weiterhin kann es durch zu geringe Haftung zwischen Wafer und Transportband auch vorkommen, dass der Wafer vom Transportband herunterfällt.
  • Um die Haftung der Wafer am Transportband zu erhöhen, werden Transportbänder aus unterschiedlichen Werkstoffen mit unterschiedlichen Oberflächen verwendet. Um die Haftung von flachem Transportgut wie Wafer oder Solarzellen auf einem Transportband weiter zu erhöhen, sind bei einem aus der DE 10 2004 050 463 B3 bekannten Transportbandsystem Transportbänder mit zu deren Oberfläche hin geöffneten Durchbrüchen ausgebildet, die gleichmäßig über die Transportbandoberfläche verteilt und mit einer Vakuumsaugeinrichtung verbunden sind. Abgesehen davon, dass nicht jeder Bandriemen für eine derartige Anwendung geeignet ist, kann die Saugkraft, die allein im unmittelbaren Öffnungsbereich jedes Durchbruchs auf den jeweils über diesem auf der Oberfläche des Transportbandes befindlichen Wafer einwirkt, nur verhältnismäßig gering gewählt werden, da bei Anwendung zu hoher Saugkraft der Wafer quasi punktuell in die Öffnung des Durchbruchs gesaugt und beschädigt werden kann.
  • Weiterhin umfasst eine aus der DE 10 2006 033 296 A1 bekannte Anlage zur Strukturierung von Solarmodulen ein Transportsystem mit einem Luftkissensystem zum Transport eines Solarmoduls in einer Transportebene, wobei zumindest in einem Bearbeitungsbereich ein Druck-Vakuumtisch zur gleichzeitigen Erzeugung eines Vakuums und eines Überdrucks zwischen dem Solarmodul und einer Platte vorgesehen und das Solarmodul von einem erzeugten Luftkissen konstant beabstandet von der Platte zu halten ist.
  • Die Erfindung hat zum Ziel, bei einem Transportbandsystem der eingangs genannten Art die Haftung der Wafer am Transportband auf eine diese schonende Weise zu erhöhen und somit höhere Geschwindigkeit und Beschleunigungen des Transportbandes zu ermöglichen, ohne die Positionierung der Wafer auf der jeweiligen Transportfläche zu beeinträchtigen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Transportbandsystem mit mindestens einem Transportband zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen, gemäß der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass großflächig um das Transportband herum Druckverhältnisse zu erzeugen sind, die einen verbesserten rutschfesten und schonenden Transport der Substrate auf dem Transportband in ökonomischer Weise gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
    • – entlang jeder der beiden in Transportrichtung verlaufenden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes jeweils mindestens eine Ausströmöffnung mindesten einer Kammer einer einen Bernoulli-Saugeffekt erzeugenden Einrichtung in einander entsprechender Position angeordnet ist,
    • – der Kammer ein Druckfluidum wie Druckluft über mindesten eine Eingangsöffnung zu zuführen ist, deren Querschnitt größer als der Querschnitt der Ausgangsöffnung der Kammer ist, und
    • – die Substrate auf der Transportfläche des Transportbandes mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und einem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten des Bandriemens des Transportbandes von der Bernoulli-Saugeinrichtung erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt zu halten sind.
  • Vorzugsweise weist die Bernoulli-Saugeinrichtung eine Vielzahl an Kammern und eine Anzahl an Ausströmöffnungen auf, die für jede Längskante des Bandriemens des Transportbandes gleich ist, wobei die Ausströmöffnungen im gleichen Abstand zueinander in einander jeweils entsprechender Position angeordnet sind. Die Vielzahl der Kammern und die Anzahl an Ausströmöffnungen entlang jeder der beiden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes kann übereinstimmen, und jeder Kammer können zwei Ausströmöffnungen zugeordnet sein, die an den beiden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes in der einander jeweils entsprechenden Position angeordnet sind.
  • Zur Verringerung des Energiebedarfs ist das erfindungsgemäße Transportsystem vorzugsweise so ausgelegt, daß während des Transportes der Substrate von der Vielzahl der Kammern der Bernoulli-Saugeinrichtung fortlaufend nur eine bestimmte Anzahl an Kammern, deren in Transportrichtung aufeinanderfolgende zugeordnete Ausströmöffnungen entlang jeder Längskante des Bandriemens des Transportbandes während des Transports der Substrate jeweils von einem Substrat in jedem Augenblick überdeckt sind, von der Bernoulli-Saugeinrichtung anzusteuern ist, wobei während des Transports der Substrate bei Abdeckung der in Transportrichtung nächstfolgenden Ausströmöffnung durch die in Transportrichtung vordere Kante jedes Substrats die dieser Ausströmöffnung zugeordnete Kammer automatisch anzusteuern ist und jeweils diejenige Kammer, der diejenige Ausströmöffnung zugeordnet ist, die jeweils nächstfolgend von der in Transportrichtung hintere Kante des jeweiligen Substrats während dessen Transportes freigelegt ist, abzuschalten ist.
  • Das Transportband kann einen über eine Rollenanordnung umlaufenden Endlosriemen aufweisen, an dessen oberer Auflageseite und unterer Auflageseite, die sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, von der Bernoulli-Saugeinrichtung entlang der Längskanten des Endlosriemens des Transportbandes jeweils der Bernoulli-Saugeffekt zu erzeugen ist, wobei die obere Auflageseite wie die untere Auflageseite des Endlosriemens in der jeweiligen Bewegungsrichtung jeweils die Transportfläche des Transportbandes bilden, auf der die Substrate mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten des Endlosriemens des Transportbandes von der Bernoulli-Saugeinrichtung erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt zu halten sind.
  • Vorzugsweise können zwei zueinander parallele Transportbänder mit gleicher Bewegungsrichtung vorgesehen sein, die sich einander mit ihren entgegengesetzten Endabschnitten überlappen und mit Abstand zueinander übereinander angeordnet sind, wobei die auf der Transportfläche des unteren Transportbandes befindlichen Substrate auf die gegenüberliegende Tranportfläche des oberen Transportbandes durch wechselseitige Ansteuerung der jeweils an den Längskanten der Bandriemen des unteren wie des oberen Transportbandes vorgesehenen einander entsprechenden Ausströmöffnungen der zugeordneten Kammern der jeweiligen Bernoulli-Saugeinrichtung auf die Transportfläche des oberen Transportbandes zu überführen sowie an dieser anzulegen und festzuhalten sind.
  • Das erfindungsgemäße Transportsystem gewährleistet eine hohe und schonende Haftung des Transportgutes auf der Transportfläche bei hohen Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Bremsvorgängen des Transportbandes. Die von der Bernoulli-Saugeinrichtung um das jeweilige Transportband herum bewirkenden Druckverhältnisse machen auch einen Transport des flachen Transportgutes auf der unteren Auflagefläche des Transportbandes möglich, so daß Wafer z. B. sozusagen „kopfüber" oder in allen möglichen Richtungen mit hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen auf dem Transportband transportiert werden können, ohne dass ihre Positionierung auf der Transportfläche des Transportbandes beeinträchtigt wird. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Transportsystem eine beträchtliche Einsparung an Produktions- und Energiekosten.
  • Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Transportsystems werden nun anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen sind:
  • 1a ein Ausschnitt einer Ausführungsform des Transportsystems mit einem Transportband in der Draufsicht,
  • 1b eine Ansicht eines Schnitts in der Ebenen A-A der 1a,
  • 2 eine Perspektivansicht eines schematisch dargestellten Abschnitts einer bevorzugten Ausführungsform des Transportsystems mit zwei zueinander parallel verlaufenden Transportbändern, wobei jeweils eine Hälfte jedes Transportbandes ohne eine Abdeckung der Kammern der Bernoulli-Saugeinrichtung gezeigt ist,
  • 3 eine der 2 ähnliche Perspektivansicht des in 2 dargestellten Abschnitts mit vollständiger Abdeckung der Kammer der Bernoulli-Saugeinrichtung, wobei der Abschnitt zur Verdeutlichung der aufeinanderfolgenden Ansteuerung einer Anzahl von Ausströmöffnungen der Bernoulli-Saugeinrichtung zweifach und übereinander liegend bei in Transportrichtung zueinander versetzten Positionen der jeweiligen Wafer dargestellt ist,
  • 4a eine Seitenansicht eines Abschnitts einer schematisch dargestellten anderen Ausführungsform des Transportsystems, bei dem die entgegengesetzten Endabschnitte zweier zueinander paralleler Transportbänder sich überlappen und die Wafer von einem Transportband auf das andere Transportband durch den Bernoulli-Saugeffekt zu überführen sind, und
  • 4b die Ansicht eines Schnitts in der Ebene A-A der 4b.
  • Wie aus der in 1a schematisch dargestellten Ausführungsform des Transportsystems 1 hervorgeht, weist dieses ein Transportband 2 zum Transportieren von Substraten wie z. B. Siliziumwafer und Solarzellen sowie eine Bernoulli-Saugeinrichtung 4 auf, die in 1b in einem in der Ebene A-A der 1a geführten Schnitt gezeigt ist. Die Bernoulli-Saugeinrichtung 4 weist entlang jeder der in Transportrichtung 6 verlaufenden Längskanten 7 des Bandriemens 8 des Transportbandes 2 jeweils mindestens eine Ausströmöffnung 9 einer Kammer 10 in einander entsprechender Position auf, der Druckluft 11 über eine Einströmöffnung 12 zu zuführen ist. Der Querschnitt der Einströmöffnung 12 ist größer als der Querschnitt der Ausströmöffnung 9 der Kammer 10. Die Substrate 3 sind auf der Transportfläche 5 des Transportbandes 2 mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der beiden Längskanten 7 des Bandriemens 8 des Transportbandes 2 von der Bernoulli-Saugeinrichtung erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt durch die in Richtung des Pfeils 19 einwirkende Kraft zu halten.
  • Aus den 2 und 3 geht eine energiesparende und kostenreduzierende bevorzugte Ausführungsform des Transportsystems 1 hervor, bei dem zwei zueinander parallel verlaufende Transportbänder 2 vorgesehen sind. Die Bernoulli-Saugeinrichtug 4 weist hier eine Vielzahl a an Kammern 10 und eine Anzahl b an Ausströmöffnungen 9 auf, wobei die Anzahl a der Ausströmöffnungen 9 an jeder Längskante des Bandriemens 8 eines jeden Transportbandes 2 gleich ist, die Ausströmöffnungen 9 im gleichen Abstand zueinander in einander jeweils entsprechender Position angeordnet sind und die Vielzahl a der Kammern 10 und die Anzahl b der Ausströmöffnungen 9 entlang jeder Längskante des Bandriemens 8 jedes der beiden Transportbänder 2 übereinstimmt.
  • In 3 ist jeweils auf einer Hälfte jedes Transportbandes 2 die Abdeckung der Kammer 10 der Bernoulli-Saugeinrichtung 4 zur Verdeutlichung der Anordnung der Kammern 10 weggelassen. Hierdurch wird sichtbar, daß jeder Kammer 10 jeweils zwei Ausströmöffnungen 9 zugeordnet sind, die an den beiden Längskanten 7 des Bandriemens jedes der Transportbänder 2 in jeweils einander entsprechender Position angeordnet sind.
  • 3 verdeutlicht, daß bei dieser bevorzugten Ausführungsform des Transportsystems 1 von der Vielzahl a der Kammern 10 der Bernoulli-Saugeinrichtung 4 fortlaufend nur eine bestimmte Anzahl c an Kammern, deren in Transportrichtung 6 aufeinanderfolgende, entlang jeder Längskante 7 des Bandriemens 8 jedes Transportbandes 2 einander zugeordnete Ausströmöffnungen 9 während des Transports der Substrate 3 jeweils von einem Substrat 3 in jedem Augenblick überdeckt sind, von der Bernoulli-Saugeinrichtung 4 anzusteuern ist. Während des Transports der Substrate 3 ist bei Abdeckung der in Transportrichtung 6 nächstfolgenden Ausströmöffnung 9 durch die in Transportrichtung 6 vordere Kante 13 jedes Substrats 3 die dieser Ausströmöffnung 9 zugeordnete Kammer 10 automatisch anzusteuern und jeweils diejenige Kammer, der diejenige Ausströmöffnung 9 zugeordnet ist, die jeweils nächstfolgend von der in Transportrichtung 6 hinteren Kante 14 des jeweiligen Substrats 3 freigelegt ist, abzuschalten.
  • Aus den 4a und 4b geht eine weitere Ausführungsform des Transportsystems 1 hervor, bei der, wie 4a verdeutlicht, zwei zueinander parallele Transportbänder 2 mit gleicher Bewegungsrichtung 6 sich mit ihren entgegengesetzten Endabschnitten 17 bzw. 18 einander überlappen und mit Abstand zueinander übereinander angeordnet sind.
  • Wie 4b verdeutlicht, die einen in der Ebene A-A der 4a geführten Schnitt durch die sich überlappenden Endabschnitte 17; 18 der beiden Transportbänder 2 zeigt, ist jedem Transportband 2 eine Bernoulli-Saugeinrichtung 4 zugeordnet derart, daß die auf der Transportfläche 5 des unteren Transportbandes 2 befindlichen Substrate 3 auf die gegenüberliegende Transportfläche 5 des oberen Transportbandes 2 durch wechselseitige Ansteuerung der einander entsprechenden Ausströmöffnungen 9 an den jeweiligen Längskanten 7 der Bandriemen 8 des unteren wie des oberen Transportbandes 2 und durch die dabei zu erzeugenden Bernoulli-Saugeffekte auf die Transportfläche 5 des oberen Transportbandes 2 zu überführen, an dieser anzulegen und festzuhalten ist. Die Krafteinwirkung erfolgt hierbei in Richtung des Pfeils 19.
    • 1
    Transportsystem
    2
    Transportband
    3
    Transportgut, Substrate, Siliziumwafer, Solarzellem
    4
    Ansaugenrichtung
    5
    Transportfläche
    6
    Transportrichtung
    7
    Längskanten
    8
    Bandriemen
    9
    Ausströmöffnungen
    10
    Kammer
    11
    Druckfluidum, Druckluft
    12
    Einströmöffnung
    13
    vordere Kante des Substrats
    14
    hintere Kante des Substrats
    15
    obere Auflagefläche des Transportbandes
    16
    untere Auflagefläche des Transportbandes
    17
    Endabschnitt des oberen Transportbandes
    18
    Endabschnitt des unteren Transportbandes
    19
    Richtung der Krafteinwirkung
    a
    Vielzahl der Kammern
    b
    Anzahl der Ausströmöffnungen
    c
    bestimmte Anzahl an Ausströmöffnungen

Claims (6)

  1. Transportbandsystem (1) mit mindestens einem Transportband (2) zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten (3) wie Wafern und Solarzellen, und mit einer Ansaugeinrichtung (4), von der die Substrate (3) auf einer Transportfläche (5) des mindestens einen Transportbandes (2) mindestens taktweise während des Transports angesaugt zu halten sind, dadurch gekennzeichnet, daß – entlang jeder der beiden in Transportrichtung (6) verlaufenden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) jeweils mindestens eine Ausströmöffnung (9) mindesten einer Kammer (10) einer einen Bernoulli-Saugeffekt erzeugenden Einrichtung (4) in einander entsprechender Position angeordnet ist, – der Kammer (10) ein Druckfluidum (11) wie Druckluft über mindesten eine Einströmöffnung (12) zu zuführen ist, deren Querschnitt größer als der Querschnitt der Ausströmöffnung (9) der Kammer (10) ist, und – die Substrate (3) auf der Transportfläche (5) des Transportbandes (2) mittels der Druckdifferenz zwischen dem atomosphärischen Druck und einem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) von der Bernoulli-Saugeinrichtung (4) erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt zu halten sind.
  2. Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bernoulli-Saugeinrichtung (4) eine Vielzahl (a) an Kammern (10) und eine Anzahl (b) an Ausströmöffnungen (9) aufweist, die bezogen auf jede Längskante (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) gleich ist, wobei die Ausströmöffnungen (9) im gleichen Abstand zueinander in einander jeweils entsprechender Position angeordnet sind.
  3. Transportsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß – die Vielzahl (a) der Kammern (10) und die Anzahl (b) an Ausströmöffnungen (9) entlang jeder der beiden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) übereinstimmt, und – jeder Kammer (10) zwei der an den beiden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) in der zueinander jeweils entsprechenden Position angeordnete Ausströmöff nungen (9) zugeordnet sind.
  4. Transportsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Transportes der Substrate (3) von der Vielzahl (a) der Kammern (10) der Bernoulli-Saugeinrichtung (4) fortlaufend nur eine bestimmte Anzahl (c) an Kammern (10), deren in Transportrichtung (6) aufeinanderfolgende zugeordnete Ausströmöffnungen (9) entlang jeder Längskante (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) während des Transports der Substrate (3) jeweils von einem Substrat (3) in jedem Augenblick überdeckt sind, von der Bernoulli-Saugeinrichtung (4) anzusteuern ist, wobei während des Transports der Substrate (3) bei Abdeckung der in Transportrichtung (6) nächstfolgenden Ausströmöffnung (9) durch die in Transportrichtung (6) vordere Kante (13) jedes Substrats (3) die dieser Ausströmöffnung (9) zugeordnete Kammer (10) automatisch anzusteuern und jeweils diejenige Kammer (10), der diejenige Ausströmöffnung (9) zugeordnet ist, die jeweils nächstfolgend von der in Transportrichtung (6) hintere Kante (14) des jeweiligen Substrats (3) während dessen Transportes freigelegt ist, abzuschalten ist.
  5. Transportsystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (2) einen umlaufenden Endlosriemen (8) aufweist, an dessen oberer Auflagefläche (15) wie der sich entgegengesetzt bewegenden unteren Auflagefläche (16) von der Bernoulli-Saugeinrichtung (4) entlang der Längskanten (7) des Endlosriemens (8) des Transportbandes (2) jeweils der Bernoulli-Saugeffekt zu erzeugen ist, und die obere Auflagefläche (15) wie die untere Auflagefläche (16) des Endlosriemens (8) in der jeweiligen Bewegungsrichtung jeweils die Transportfläche (5) des Transportbandes (2) bilden, auf der die Substrate (3) mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten (7) des Endlosriemens (8) des Transportbandes (2) von der Bernoulli-Saugeinrichtung (4) erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, gleichmäßig angedrückt zu halten sind.
  6. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander parallele Transportbänder (2) mit gleicher Bewegungsrichtung sich mit ihren entgegengesetzten Endabschnitten (17; 18) einander überlappend im Abstand zueinander überein ander angeordnet sind, wobei die auf der Transportfläche (5) des unteren Transportbandes (2) befindlichen Substrate (3) auf die gegenüberliegende Transportfläche (5) des oberen Transportbandes (2) durch wechselseitige Ansteuerung der jeweils an den Längskanten (7) der Bandriemen (8) des unteren wie des oberen Transportbandes (2) entsprechenden Ausströmöffnungen (9) der zugeordneten Kammern (10) der jeweiligen Bernoulli-Saugeinrichtung (4) und damit durch die dabei zu erzeugenden Bernoulli-Saugeffekte auf die Transportfläche (5) des oberen Transportbandes (2) zu überführen sowie an dieser anzulegen und zu halten ist.
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