JP3793417B2 - 基板のための行程装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、基板のための行程装置であって、ホルダが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の行程装置は、たとえばＣＤ（コンパクトディスク）またはＤＶＤ（デジタルビデオディスク）のようなディスク状の基板の製造時に使用される。これによって、基板はスピンドルに沿って高さに関して案内される。一般的に、このような形式の行程装置では、基板をターンテーブル上に収容するために多数のスピンドルが設けられている。各スピンドルは、いわゆる「スペーサ」を有している。このスペーサはスピンドルを取り囲んでいる。また、このスペーサ上には、ディスク状の各基板が載置される。スピンドルの作業位置では、行程装置のホルダが、行程装置全体の側方の運動によってスペーサと係合させられる。この係合位置では、スペーサを行程装置によって持ち上げることができかつ／または下降させることができる。このことは、基板がスピンドルとスペーサとに積み重ねられるかまたはスピンドルとスペーサとから取り出されるかどうかに関連して行われる。
【０００３】
基板を被せるかまたは取り出す目的で新たなスピンドルを作業位置にもたらすために、行程装置がまず、ホルダと係合するスピンドルもしくはスペーサから離れる方向で運動させられなければならない。次いで、新たなスピンドルが作業位置に運動させられ、行程装置が係合位置にもたらされる。この場合、行程装置の側方の運動のための装置と、行程装置の側方の位置を感知するためのセンサとが必要となる。これによって、行程装置の妨害感受性が増大する。さらに、行程装置の側方の運動に基づき、大きな組付けスペースが必要となる。
【０００４】
アメリカ合衆国特許第２９１９０１０号明細書に基づき、ホルダを支持する腕が駆動装置によって、たとえばピストンのような収容したい基板と接触して運動させられる行程装置が公知である。この場合、ホルダが直接基板を把持する。この場合、壊れ易い基板では特に基板の損傷が生ぜしめられ得る。基板を行程装置の領域にもたらすために、旋回運動のための駆動装置に加えて、基板の運動のための別個の駆動装置が設けられている。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６０６７６３号明細書に基づき、基板を保持しかつ搬送するための、回転軸線を中心として回転可能であるグリッパを備えた搬送装置が公知である。基板と係合させるために、グリッパはまず基板の上方に回動させられ、次いで、線状に運動させられる。この場合、グリッパは、回動可能にかつ線状にアクティブ（ａｋｔｉｖ）に駆動される。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６２８５４４号明細書には、相対的に移動可能な磁化可能な複数の部材を備えた磁気的な保持装置が示してある。これらの部材は、相対移動によってワークの表面に適合することができる。ワークを収容するためには、磁化可能な部材が磁化され、磁力が加えられた場合に部材が互いに相対移動することを阻止するために、互いにロックされる。
【０００７】
上述した公知先行技術から出発して本発明の課題は、スピンドルの交換が簡単にかつ高い信頼性で可能となる廉価な装置を提供することである。
【０００８】
この課題は、本発明によれば、基板ホルダが、該基板ホルダの回動または旋回によって基板もしくは基板支持体と係合可能であり、ホルダの回動または旋回が、基板支持体の運動によって行われるようになっていることによって解決される。これによって、行程装置の側方の運動なしに簡単なスピンドル交換が可能となる。したがって、行程装置を側方に運動させるための駆動装置と、側方の位置を感知するためのセンサとが不要になる。これによって、両装置（駆動装置およびセンサ）のためのコストが不要となる。本発明による行程装置は、全体的に、少ない構成部分で十分である。これによって、本発明による行程装置の信頼性が高められる。ホルダの受動的な回動または旋回によって、本発明による行程装置の特に簡単な制御が得られる。なぜならば、基板支持体の運動を正確に制御しさえすればよいからである。
【０００９】
本発明の有利な構成によれば、ホルダが、中心軸線を中心として回動可能である。
【００１０】
ホルダが基板支持体と係合していない場合に、ホルダが、予め規定された位置に位置しているということを保証するために、ホルダが、休止位置で予荷重もしくはプレロードをかけられている。これによって、ホルダと基板支持体との間の、その都度均一な係合が達成される。
【００１１】
有利には、プレロードは、少なくとも１つの磁石によって達成される。少なくとも１つの磁石の使用によって、簡単にかつ確実にプレロードが達成される。この場合、たとえば機械的な部分の疲労および／または破損のような、機械的な装置の欠点は回避される。本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの磁石が、行程装置の支持腕に設けられておりかつ／または多数の磁石、特に４つの磁石が、ホルダに設けられている。
【００１２】
ホルダと基板支持体との間の良好な係合を提供し、これによって、ホルダの回動または旋回を生ぜしめるために、ホルダが、ほぼ半径方向に突出した脚部を有していると有利である。
【００１３】
本発明の目下の有利な構成によれば、ホルダが、四脚状または五脚状の星形を有している。
【００１４】
さらに、行程装置が、基板支持体の行程高さを感知するためのセンサ手段を有していると有利である。
【００１５】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１６】
図１には、行程装置２と基板収容装置３とを備えた基板操作装置の側面図が示してある。
【００１７】
行程装置２は、ほぼ鉛直方向に配置されたガイドレール５と、支持腕７を備えた、ガイドレール５に沿って線状に運動可能なガイドキャリッジ８０とを有している。支持腕７を備えたガイドキャリッジ８０は、適宜な駆動ユニット６によって公知の形式でガイドレール５に沿って規定されて移動可能である。
【００１８】
支持腕７の、ガイドキャリッジ８０から間隔を置いて配置された端部には、図２および図３に示した平面図で最もよく見ることができるように、星の形をした回転可能なホルダもしくは星形体１０が設けられている。さらに、両平面図（図２および図３）において明らかであるように、星形体１０は４つの脚部１２を有している。各脚部１２の間には、それぞれ１つの弓形の係合面１３が規定されている。脚部１２の端点の近傍には磁石１５が設けられている。星形体１０は中心軸線を中心として自由に回転可能に支承されている。磁石１５は全て中心軸線に対して同じ間隔を有している。
【００１９】
ガイドキャリッジ８０の支持腕７には磁石１６が配置されている。この磁石１６は、磁石１５と同様に、星形体１０の中心軸線に対して同じ間隔を有している。磁石１６は、磁気的な引付け力を磁石１５に加えるように位置決めされている。磁石１６と磁石１５との間の磁気的な引付け力によって、星形体１０は、図３に示した位置に運動させられ、外的な力によって回動させられない限り、この位置で保持される。
【００２０】
基板収容装置３は行程装置２に隣り合って配置されている。基板収容装置３はターンテーブル２０を有している。このターンテーブル２０は中心軸線Ａを中心として回転可能である。ターンテーブル２０上には複数（ここでは４つ）の基板被せ装置２２が配置されている。これらの基板被せ装置２２は、ベース２３と、長く延ばされた棒状のスピンドル２４と、このスピンドル２４を取り囲むスペーサ２５とをそれぞれ有している。
【００２１】
各基板被せ装置２２のベース２３は、ターンテーブル２０の上面に載置していて、この上面に形状接続的（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）に結合されている。各基板被せ装置２２のスピンドル２４は、ターンテーブル２０の上面に対して垂直にベース２３によって保持される。
【００２２】
各基板被せ装置２２のスペーサ２５は、中心開口を備えたほぼ円筒状のボディ２６を有している。この円筒状のボディ２６は各スピンドル２４を取り囲んでいて、このスピンドル２４に沿って高さ移動可能である。円筒状のボディ２６の外周面は段付けされて形成されていて、しかも、上端部と下端部との間で減径されている。これによって、上端部と下端部とにそれぞれ１つの環状のフランジ２７が形成される。
【００２３】
基板被せ装置２２は、ターンテーブル２０の中心軸線Ａを中心として円周に均一に配置されている。
【００２４】
ターンテーブル２０の回動時には、基板被せ装置２２もターンテーブル２０と共に回動させられる。この回動によって、１つの基板被せ装置２２のスペーサ２５の、減径された外周面が星形体１０の脚部１２に接触させられる。さらに回動させられると、星形体１０は、スペーサ２５との接触によって、図２に示した位置に移動させられる。この位置で、係合面１３が、スペーサ２５の、減径された外周面と接触させられる。ガイドレール５に沿ったガイドキャリッジ８０の垂直運動によって、星形体１０は下方からスペーサ２５の上側のフランジ２７に接触させられる。上方に向かってさらに垂直運動させられると、スペーサ２５がスピンドル２４に沿って持ち上げられる。スペーサ２５の、持ち上げられた位置は、図１に破線で示してある。この持ち上げられた位置では、たとえばＣＤまたはＤＶＤのような基板をスペーサ２５上に載置することができる。その後、ガイドキャリッジ８０が、載置されたＣＤの厚さの分だけ下降させられるので、その上に新たなＣＤを積み重ねることができる。この過程は、スペーサ２５が最下位に位置するまで続けられる。これによって、スピンドル２４が満たされているということが示される。
【００２５】
さらなる基板を基板被せ装置２２に被せるために、ターンテーブル２０が回動させられる。これによって、新たな基板被せ装置２２が回動星形体１０と接触させられ、前記過程が繰り返される。
【００２６】
装置は、逆の順序で基板をスピンドル２４から取り出すためにも使用することができる。この場合には、満たされているスピンドル２４のスペーサ２５が星形体１０と接触させられる。次いで、スペーサ２５が、基板の取出しを可能にするために、ステップ形式でスピンドル２４に沿って持ち上げられる。最後の基板が取り出された後、行程装置２がスペーサ２５を下降させる。次いで、いまや空になったスピンドル２４がさらに運動させられ、満たされている新たなスピンドル２４が星形体１０と係合させられる。
【００２７】
本発明は有利な構成につき説明したにもかかわらず、本発明は、特別に図示した構成に制限されていないということが分かった。特に、回転可能な星形体の別の形状が可能である。回転可能な星形体の代わりに、旋回可能なエレメントが設けられてもよい。このエレメントは、スピンドルの運動によって休止位置から係合位置に旋回させられる。スピンドルがさらに運動した後、係合は解除され、旋回可能なエレメントは、たとえばばねによって休止位置に戻される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による行程装置の概略的な側面図である。
【図２】 本発明による行程装置の係合位置の平面図である。
【図３】 本発明による行程装置の中間位置の平面図である。
【符号の説明】
２ 行程装置、 ３ 基板収容装置、 ５ ガイドレール、 ６ 駆動ユニット、 ７ 支持腕、 １０ 星形体、 １２ 脚部、 １３ 係合面、 １５ 磁石、 １６ 磁石、 ２０ ターンテーブル、 ２２ 基板被せ装置、 ２３ ベース、 ２４ スピンドル、 ２５ スペーサ、 ２６ ボディ、 ２７ フランジ、 ８０ ガイドキャリッジ、 Ａ 中心軸線

Claims (11)

1. 基板のための行程装置（２）であって、複数の脚部（１２）を備えた星形のホルダ（１０）と、該ホルダ（１０）を行程方向に運動させるための駆動ユニット（６）と、基板を受け止めるための中空円筒状の基板支持体（２５）と、該基板支持体（２５）を、設定された運動路に沿って運動させるための運動ユニットとが設けられている形式のものにおいて、
   ホルダ（１０）が、基板支持体（２５）との係合のために行程方向の軸線回りで回動可能にまたは旋回可能に支承されていて、基板支持体（２５）の運動路に配置されており、これによって、基板支持体（２５）の運動が、該基板支持体（２５）とホルダ（１０）の１つの脚部（１２）との接触の後にホルダ（１０）の２つの脚部（１２）の間で基板支持体（２５）を少なくとも部分的に取り囲む係合位置へとホルダ（１０）を回動または旋回せしめるようになっており、該係合位置で基板支持体（２５）が、ホルダ（１０）によって行程方向に運動可能であることを特徴とする、基板のための行程装置。
2. ホルダ（１０）が、行程方向の軸線回りで回動可能である、請求項１記載の行程装置。
3. ホルダ（１０）が、行程方向の軸線回りで旋回可能である、請求項１記載の行程装置。
4. ホルダ（１０）が、係合位置と異なる休止位置で予荷重をかけられており、該休止位置でホルダ（１０）が、基板支持体（２５）の運動路に配置されており、これによって、ホルダ（１０）が、基板支持体（２５）との接触により係合位置に旋回可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の行程装置。
5. ホルダ（１０）が、少なくとも１つの磁石（１５；１６）によって休止位置で予荷重をかけられている、請求項４記載の行程装置。
6. ホルダ（１０）が、当該行程装置（２）の支持腕（７）に取り付けられており、該支持腕（７）に１つの磁石（１６）が設けられている、請求項４または５記載の行程装置。
7. ホルダ（１０）が、多数の磁石（１５）を支持している、請求項４から６までのいずれか１項記載の行程装置。
8. ホルダ（１０）の各脚部に１つの磁石（１５）が設けられている、請求項７記載の行程装置。
9. ホルダ（１０）が、半径方向に突出した脚部（１２）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の行程装置。
10. ホルダ（１０）が、四脚状または五脚状の星形である、請求項９記載の行程装置。
11. 基板の、行程方向へのホルダ（１０）の運動によって調整される行程高さを感知するためのセンサ手段と、該センサ手段のセンサ信号に応答して行程高さを制御するための手段とが設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の行程装置。

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