DE2213842A1

DE2213842A1 - Transportbahn zum berührungsfreien Vorschub von Werkstücken

Info

Publication number: DE2213842A1
Application number: DE19722213842
Authority: DE
Inventors: Carl Poughkeepsie N.Y. Yakubowski (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1972-03-22
Publication date: 1972-10-12
Also published as: FR2131976A1; US3706475A; FR2131976B1; DE2213842C2; JPS5233393B1; GB1326334A

Description

Böblingipin, 21. März 1972 wi-we/fr

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: - FI 971 014

Transportbahn zum berührungsfreien Vorschub von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Transportbahn für kleine flache Werkstücke, mit öffnungen in der Führungsfläche zur Zufuhr einer Gasströmung zum Zwecke des berührungsfreien Vorschubs der Werkstücke.

Bei der Handhabung und beim Transport bestimmter empfindlicher Werkstücke wird angestrebt, jeden physischen Kontakt mit dem Werkstück zu vermeiden, womit verhindert werden soll, daß die Werkstückoberfläche verschmutzt oder Beschädigungen ausgesetzt wird. Dieses Problem tritt beispielsweise bei der Herstellung von Halbleiterschaltungselementen auf, wenn dünne Siliziumscheiben, sogenannte Wafer, die hochempfindliche Oberflächen aufweisen, transportiert werden müssen.

Man hat für diese Zwecke pneumatische Fördereinrichtungen entwickelt, bei denen die Werkstücke auf einem Druckluftfilm transportiert werden, wobei die Luftströmung so gerichtet wird, daß sie gleichzeitig die berührungsfreie Lagerung und den Vorschub der Werkstücke bewirkt. Die bekannten pneumatischen Fördereinrichtungen dieser Art erfordern jedoch einen sehr hohen Aufwand an Energie, weil das zugeführte Druckluftvolumen nur mangelhaft ausgenützt wird. Der Wirkungsgrad dieser Anlagen ist daher unbefriedigend.

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Ein weiterer Nachteil zahlreicher bekannter Systeme pneumatischer Transportbahnen ist, daß wegen der Anforderungen an den Mediumdruck gesonderte Druckerzeugungsanlagen vorgesehen werden müssen und daher ein etwa vorhandenes Druckluftnetz nicht verwendet werden kann. Schließlich ist es auch nachteilig, daß eine gedrängte Anordnung der Führungsbahnen wegen der notwendigerweise unterhalb der Führungsbahn anzuordnenden Druckluft-Zuführkanäle oft nicht möglich ist, so daß eine Hehrfachanordnung von Transportbahnen übereinander unverhältnismäßig viel Raum beansprucht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportbahn für Werkstücke in der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen eine verbesserte Ausnutzung der Druckenergie ermöglicht und gleichzeitig geringere Anforderungen an die Druckenergiequelle stellt, indem auch ein vorhandenes Drucknetz mit vorgegebenem Mediumdruck zum Betrieb der Transportbahn verwendet werden kann. Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebene Anordnung gelöst worden.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Transportbahn sind darin zu sehen, daß die zugeführte Druckenergie optimal ausgenützt wird und daß die Anordnung der Zuführkanäle in gewissem umfang den baulichen Verhältnissen angepaßt werden kann. Besonders wirkungsvoll kann die erfindungsgemäße Transportbahn dort eingesetzt werden, wo mehrere Bahnen übereinanderliegend vorgesehen sind, deren Druckzufuhr über seitlich angeordnete gemeinsame Kanäle durchgeführt wird. Das ermöglicht es, die Führungsflächen in sehr engem Abstand voneinander anzuordnen, wobei ohne weiteres unterschiedliche, z.B. entgegensetzte Vorschubrichtungen vorgesehen werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einigen Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer pneumatischen Transportbahn mit bogenförmigen Schlitzen in der Führungsfläche,

Fig. 2 eine- schaubildliche Detailansicht eines vergrößerten Teiles der Anordnung gemäß Fig. 1, wobei ein Teil geschnitten dargestellt ist,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer

Transportbahn in einer zweiten Ausfuhrungsform,

Fig. 4 einen Teilschnitt in der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine schaubildliche Teilansicht einer weiteren

Ausführungsform, mit mehreren Transportbahnen in unterschiedlichen Ebenen,

Fig. 6 einen Teilschnitt durch die Anordnung nach

Fig. 5 und

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform,

bei welcher die Transportbahn in Kreisform verläuft.

In den Fign. 1 und 2 ist eine Transportbahn 10 für runde flache Werkstücke 11 dargestellt, z.B. Halbleiterplättchen für integrierte Schaltungen, die berührungsfrei in einer bestimmten Vorschubrichtung der Transportbahn 10 befördert werden sollen. Die Transportbahn 10 besteht aus einer Führungsfläche 12 mit beidseitigen Randleisten 13 und 14, welche ein seitliches Herabgleiten der Werkstücke verhindern. Zur Fortbewegung der Werkstücke mittels einer Gasströmung in Richtung der Pfeile 15 befinden sich in der Führungsfläche 12 bogenförmige Schlitze 16, die mit herausragenden Seitenrändern 17 und einer schräg nach oben gerichteten Leitfläche 18 versehen sind.

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Zur Zufuhr der Gasströmung in die bogenförmigen Schlitze 16 ist ein unterhalb der Transportbahn 10 und in deren Längsrichtung verlaufender Kanal 19 vorgesehen, der mit den Schlitzen 16 so verbunden ist, daß die Gasströmung, wie in Fig. 2 durch Pfeile — dargestellt ist,, im wesentlichen in Richtung der Schlitze bzw. tangential hierzu in die Führungsfläche 12 austritt. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Anordnung so getroffen, daß der Kanal 19 die Schlitze 16 in zwei gleiche Teile aufteilt, so daß die durch Zuführleitungen 20 dem Kanal 19 zugeführte Gasströmung, z.B. Druckluft, aus dem Kanal 19 in der ge- wünschten Richtung unmittelbar durch die Schlitze 16 hindurchtritt. Die Unterseite des Kanals 19 ist, wie Fig. 2 zeigt, mittels einer Grundplatte 21 abgedeckt; der Kanal 19 kann aber auch durch entsprechende Formgebung des Materials der Transportbahn 10 gestaltet werden. Die obere Abdeckung des Kanals 19 wird durch eine Deckplatte 22 gebildet, die nach Fig. 2 als in Nuten 24 in den Seitenwänden 19A und 19B des Kanals 19 geführter Streifen 23 ausgebildet ist. Auf diese Weise ist zur Zufuhr der Gasströmung in die Schlitze 16 durch den Streifen 23 und die Seitenränder 17 und 18 der Schlitze 16 eine Mündung 16A gebildet.

Die Deckplatte 22 dient somit als Leitelement für die Gasströmung mit der Wirkung, daß diese aus dem Kanal 19 in die Schlitze 16 im wesentlichen in Richtung von deren Längsachse einströmt. Zur Zufuhr des Druckmediums durch die Zufuhrleitungen 20 können im übrigen übliche Druckerzeuger verwendet werden, wobei die Leistung bzw. Anzahl der verwendeten Druckerzeugungsanlagen sowie die Anzahl der Zufuhrleitungen 20 von der Länge der Transportbahn 10 abhängen.

Will man ein vorhandenes Druckluftnetz verwenden, um längere Transportbahnen der zuvor beschriebenen grundsätzlichen Ausführung zu betreiben, so ist die Ausfrührungsform gemäß den nachfolgend erläuterten Fign. 3 und 4 zu bevorzugen. In ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß den Fign. 1 und 2 befinden sich hier in einer Führungsfläche 30 eine Anzahl bogenförmiger

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Schlitze 31 mit herausragenden Seitenwänden 32 und 33 sowie schräg nach oben gerichteten Leitflächen 34. Die Leitflächen

34 der Schlitze 31 sind so gestaltet, daß die Druckströmung an einem zentralen Punkt der Schlitze 31 zugeführt wird. Zur Zufuhr der Druckströmung dient ein Kanal 35 in ähnlicher Anordnung wie der Kanal 19 bei der vorherigen Ausführungsform.

Gemäß Fig. 3 befindet sich in. der Führungsfläche 30 ein längs*? ^.-gerichteter Auschnitt 36, welcher mit einer - der Deckplatte ähnlichen - Deckplatte 37 abgedeckt ist. Die Tiefe der Schlitze 31 ist jedoch so gestaltet, daß diese keine Verbindung mit dem Kanal 35 haben. Es ist lediglich in der Mitte: der Schlitze 31 eine Düse 38 angeordnet, welche die Verbindung zwischen dem Kanal

35 und dem betreffenden Schlitz 31 bildet und sich im wesentlichen in der Mitte des Ausschnitts 36 befindet. Die Düsen 38 sind im wesentlichen vertikal zur Führungsfläche 30 ausgerichtet, so daß, wenn die Deckplatte 37 aufgesetzt ist, die Druckströmung längs den Achsen der bogenförmigen Schlitze 31 verläuft und dementsprechend in der gewünschten Transportrichtung der Werkstücke schräg aufwärts aus den Schlitzen 31 in die Führungsfläche 30 austritt.

Wegen des sehr engen Querschnittes der Düsen 38 strömt ein nur geringes Volumen aus den Schlitzen 31 aus, und es muß infolge des durch die Düsen 38 bewirkten Widerstandes der Drück im Kanal 35 in einer bestimmten Höhe aufrechterhalten werden. Der Kanal 35 kann daher aus einem vorhandenen Druckluftnetz gespeist werden. .

Mit dem beschriebenen System können auch Werkstücke in mehreren übereinander angeordneten Etagen transportiert werden, wie im folgenden anhand der Fign. 5 und 6 erläutert wird. Dort sind Führungsflächen 40, 50 und 60 übereinander angeordnet und mit Kanälen 70 und 71 verbunden, welche längs gegenüberliegenden Kanten 41, 42, 51, 52 bzw. 61, 62 der Führungsflächen verlaufen. /·■■'."

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Die bogenförmigen Schlitze 43, 53 und 63 in den Führungsflächen 40, 50 bzw. 60 sind mit schräg nach oben gerichteten Leitflächen versehen, so daß, entsprechend der Ausführungsform der Führungsfläche 12 nach den Fign. 1 und 2, die Werkstücke 11 berührungsfrei in der gewünschten Richtung (Pfeile 4OA, 5QA) fortbewegt werden. Die Schlitze jeder der Führungsflächen sind, wie Fig. 5 zeigt, in linksseitige und rechtsseitige Schlitze aufgeteilt, wie z.B. die linksseitigen Schlitze 43A in der Führungsfläche 40, die über Öffnungen 44 mit dem Kanal 70 verbunden sind, und die rechtsseitigen Schlitze 43B, die über Öffnungen 45 mit dem Kanal 71 Verbindung haben. Da die Zuführkanäle zur Druckströmungszufuhr für alle drei Ebenen dienen, können diese in sehr engem Abstand übereinander angeordnet werden. Weiterhin können, wie aus Fig. 5 erkennbar ist, die bogenförmigen Schlitze in entgegengesetzte Vorschubrichtungen für die Werkstücke gerichtet sein, so daß das Werkstück HA auf der Führungs fläche 40 von links nach rechts transportiert wird, während das Werkstück HB auf der Führungsfläche 50 unterhalb der Führungsfläche 40 in der entgegengesetzten Richtung befördert wird.

Eine nach den dargestellten AusfUhrungsbeispielen gestaltete Transportbahn kann auch anstelle eines Drehtisches verwendet werden, mittels dessen Werkstücke aufeinanderfolgend einer Mehrzahl von in Kreisanordnung aufgebauten Bearbeitungsstationen zugeführt werden sollen. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 7 eine kreisförmige Transportbahn 80 mit einer Mehrzahl bogenförmiger Schlitze 81 vorgesehen, mittels derer Werkstücke 82 auf einer entsprechenden Kreisbahn von Station zu Station transportiert werden, ohne daß hierbei die Werkstücke selbst eine Drehung erfahren. Wegen der bei diesem Vorschub möglicherweise auftretenden Zentrifugalkräfte ist die Anordnung eines Ringwalles 83 zweckmäßig.

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Claims

_ 7 - PATENTANSPR ü C H E

1./ Tfansportbahn für kleine flache Werkstücke, mit öffnungen in der Führungsfläche zur Zufuhr einer Gasströmung zum zum Zwecke des berührungsfreien Vorschubs der Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen als bogenförmige Schlitze (16, 31, 43, 53, 63, 81) ausgebildet sind, in deren abgedecktem Mittelteil die Zuführung für die Gasströmung angeordnet ist, derart, daß die Gasströmung im wesentlichen in Richtung der Achse der Schlitze austritt.

2. Transportbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (16) zur Verstärkung der Strahlrichtung mit Seitenrändern (17) und Leitflächen (18) versehen sind.

3. Transportbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (19; 35; 7O, 71) zur Zufuhr der Gasströmung parallel zur Führungsfläche (12; 30; 40, 50, 60) unterhalb oder seitlich der Schlitze (16; 31; 43, 53, 63; 81) verläuft.

4. Transportbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kanal (35) und den Schlitzen (31) vertikal zur Richtung der Schlitze ausgerichtete Düsen (38) angeordnet sind*>

5. Transportbahn nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Führungsflächen (40, 50, 60) übereinander angeordnet und an gemeinsame seitliche Kanäle (70, 71) angeschlossen sind. .

6. Transportbahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (43, 53) der Führungsflächen (40, 50) entgegengesetzt gerichtet angeordnet sind.

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7. Transportbahn nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine kreisförmige Anordnung der Transportbahn (80) *

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