NL2000203C2 - Product-draag en -transportinrichting. - Google Patents

Description

NL 47055-VB/co

Product-draag en -transportinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een product-draag en -transportinrichting omvattende een transporteur die een tijdens gebruik naar het product gericht oppervlak bezit dat voorzien is van toevoeropeningen en afvoeropeningen voor een 5 medium dat het product tractie verschaft.

Een dergelijke product-draag en -transportinrichting is bekend uit EP-A 0 962 409 en tevens uit US-A 5 634 636.

Een dergelijke inrichting is tevens bekend uit het artikel "Motion Control of Planar Objects using Large-Area 10 arrays of Mems-like Distributed Manipulators" door Andrew

Berlin, et al. van juni 2000, gepresenteerd tijdens de Micro-mechatronicsbeurs 2000.

De hiervoor genoemde publicaties hebben als onderwerp het verplaatsen van flexibele producten en in het bij-15 zonder het verplaatsen van vellen papier onder gebruikmaking van lucht als medium dat het product tractie verschaft.

De volgens de aanhef bedoelde inrichting is tevens bekend uit het artikel "Air Film System for Handling Semiconductor Wafers" door J.A. Paivanas en J.K. Hassan, gepubli-20 ceerd in IBM Journal of Research and Development, vol. 23, nr. 4, juli 1979, pagina's 361-375.

Hoewel de literatuur op het gebied van product-draag en -transportinrichtingen die gebruikmaken van lucht als transportmiddel omvangrijk is, is er nog geen geschikte uit-25 voering voorgesteld van een dergelijke inrichting waarmee dunne fragiele producten eenvoudig en betrouwbaar getransporteerd kunnen worden, en waarbij uitval van dergelijke producten door beschadigingen tijdens het transport zo veel mogelijk wordt tegengegaan. Het gaat hierbij om producten als wa-30 fers, glazen substraten, silicium zonnecellen, glasplaten, displays en printplaten, waarvan de afmetingen en waarvan de dikte over een ruim gebied kunnen variëren (ter indicatie van een mogelijke maatvoering: bijvoorbeeld circa 100 x 100 mm bij een dikte van circa 1 mm).

2

Bij de bekende product-draag en -transportinrichting wordt in het algemeen een vrij sterke luchtstroming toegepast die turbulent van karakter is. Deze luchtstroming is doorgaans zo sterk dat zonder tegenmaatregelen het te transporte-5 ren product te veel gaat leviteren, hetgeen de inrichting minder nauwkeurig en zelfs zonder dergelijke tegenmaatregelen onbruikbaar maakt. Teneinde dit probleem tegen te gaan, wordt veelal, zoals in EP-A 0 962 409 en US-A 5 634 636, gebruik gemaakt van een aan weerszijden van het te transporteren pro-10 duet opgesteld transporteuroppervlak, waarbij ieder oppervlak voorzien is van toevoeropeningen voor een gas. Met het toegevoegde oppervlak wordt zodoende een tegendruk verschaft en kan het product nauwkeurig tussen beide oppervlakken gepositioneerd worden.

15 Met de uitvinding is beoogd de bekende product-draag en -transportinrichting te vereenvoudigen en deze beter bruikbaar te maken voor tractie van dunne, kwetsbare producten, zoals de genoemde wafers en glazen substraten.

De product-draag en -transportinrichting volgens de 20 uitvinding is daartoe gekenmerkt door één of meer van de aangehechte conclusies. Het is met deze product-draag en -transportinrichting mogelijk om vele verschillende typen producten te hanteren met afmetingen waaraan in beginsel geen grens is gesteld. Het te hanteren product dient slechts aan 25 de naar de transporteur gerichte zijde impermeabel voor het medium te zijn.

In een eerste aspect van de uitvinding is de product-draag en -transportinrichting erdoor gekenmerkt dat het oppervlak van de transporteur tenminste voorzien is van cel-30 len die ieder ten minste een toevoeropening en een afvoerope-ning voor het medium hebben. Dit medium kan een gas of een vloeistof zijn. Hiermee blijkt het mogelijk om de toevoerope-ning op een lichte overdruk en de afvoeropening op een lichte onderdruk te bedrijven, waarmee voldoende levitatie van het 35 product kan worden bereikt en tegelijk een afdoende tractie aan het product kan worden verschaft zonder daarbij te vervallen in hoge stroomsnelheden van het medium, zoals het geval is in de stand van de techniek. De tractie die de pro- 3 duct-draag en -transportinrichting volgens de uitvinding verschaft, is zodoende niet op impulsoverdracht door het uitstromende medium gebaseerd, maar op basis van krachtoverbren-ging in de grenslaag die het in iedere cel stromende medium 5 vormt met het zich nabij die cel bevindende product.

Opgemerkt wordt dat het niet noodzakelijk is dat alle cellen dergelijke (regelbare) tractiecellen zijn. Zogeheten overdrukcellen (om het product te dragen en die voorzien zijn van tenminste een toevoeropening en geen afvoeropening) 10 en zogeheten onderdrukcellen (om het product voor te spannen en die voorzien zijn van tenminste een afvoeropening en geen toevoeropening) kunnen ook toegevoegd worden.

Wanneer optimale controle van positie en snelheid van het te transporteren product gewenst is, geniet het de 15 voorkeur dat de cellen ieder voorzien zijn van twee toevoer-openingen en twee afvoeropeningen die individueel instelbaar zijn voor het regelen van de hoeveelheid aan te voeren en af te voeren medium. Door iedere toevoeropening paarsgewijs te koppelen aan een afvoeropening en deze paren toevoeropeningen 20 en afvoeropeningen ten opzichte van elkaar orthogonaal op te stellen, kan door een geschikte regeling van de hoeveelheid per toevoeropening en afvoeropening aan te voeren, respectievelijk af te voeren medium, een nauwkeurige tractie in een gewenste richting aan het te transporteren product worden ge-2 5 geven.

Één van de onderscheidende aspecten van de product-draag en -transportinrichting volgens de uitvinding ten opzichte van de stand van de techniek is, dat het naar het product gerichte oppervlak volstaat voor het verschaffen van 30 tractie aan het product en dat een tegenover dit oppervlak geplaatst verder tractieverschaffend orgaan kan ontbreken.

De cellen van de product-draag en -transportinrichting laten zich bij voorkeur eenvoudig vormen als rechthoekige kamers die begrensd zijn door dammen die de 35 kamers onderling scheiden. De bovenzijden van deze dammen vormen daarbij het oppervlak van de transporteur.

In de zojuist bedoelde uitvoering van de cellen als rechthoekige kamers geniet het de voorkeur om de toevoerope- 4 ningen en afvoeropeningen in de hoeken van de kamers te plaatsen.

De eenvoud van de constructie van de product-draag en -transportinrichting volgens de uitvinding en de besturing 5 daarvan is ermee gediend dat de cellen regelmatig verdeeld in het oppervlak zijn aangebracht.

Verder geniet het daarbij de voorkeur dat de medium-druk van iedere cel individueel regelbaar is.

De voordelen die de uitvinding biedt kunnen geheel 10 tot ontwikkeling komen wanneer de product-draag en -transportinrichting is voorzien van één of meer positie-opnemers voor het bepalen van de positie van een product, alsmede een op de positie-opnemers aangesloten regelaar voor het per individuele cel of groep van cellen instellen van de hoeveel-15 heid aan te voeren en/of af te voeren medium zodanig dat het product een vooraf bepaalde, gewenste mate van tractie verkrijgt in een vooraf bepaalde richting.

Een en ander wordt optimaal gefaciliteerd door de inrichting daarbij zo uit te voeren dat de regelaar sturend 20 is aangesloten op instelbare weerstanden die zijn opgenomen in leidingen voor het medium naar en van de toevoeropening resp. de afvoeropening van iedere cel. Voordelig is hierbij dat hiermee een stabiele afstandspositionering van het product ten opzichte van de transporteur wordt verschaft.

25 De uitvinding zal in het navolgende verder worden toegelicht aan de hand van een de navolgende octrooiconclu-sies niet beperkende schematische weergave van een uitvoe-ringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding, en onder verwijzing naar de tekening.

30 In de tekening toont

Fig. 1 een schematische weergave van een product-draag en -transportinrichting volgens de uitvinding met een daarop aanwezig product, en

Fig. 2 een detailweergave van de in fig. 1 getoonde 35 product-draag en -transportinrichting.

In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.

In fig. 1 is met verwijzingscijfer 1 in het algemeen 5 de product-draag en -transportinrichting volgens de uitvinding aangeduid.

Deze product-draag en -transportinrichting 1 omvat een transporteur 2 die een tijdens gebruik naar een product 3 5 gericht oppervlak 4 bezit dat voorzien is van hierna nog verder toe te lichten toevoeropeningen en afvoeropeningen voor een medium, bijvoorbeeld een gas, dat het product 3 tractie verschaft.

In fig. 1 is weergegeven dat het oppervlak 4 van de 10 transporteur 2 ten minste voorzien is van cellen 5, ook wel tractiecellen genoemd.

In fig. 1 is ook duidelijk weergegeven dat deze cellen 5 regelmatig verdeeld in het oppervlak 4 zijn aangebracht .

15 In fig. 2 zijn vier van dergelijke naast elkaar lig gende cellen 5 getoond. In fig. 2 is duidelijk zichtbaar dat deze cellen 5 rechthoekige kamers vormen die begrensd zijn door dammen 6 die de kamers 5 onderling scheiden en waarvan de bovenzijden het oppervlak 4 van de transporteur vormen.

20 Hierbij kan worden opgemerkt dat de toevoeropeningen 7 en afvoeropeningen 8 in de hoeken van de kamers vormende cellen 5 zijn aangebracht.

Minimaal dient iedere cel 5 ten minste één toevoer-opening 7 en één afvoeropening 8 voor het tractieverschaffen- 25 de medium (gas of vloeistof) te bezitten. De voorkeur geniet echter dat iedere cel 5 voorzien is van twee toevoeropeningen 7 en twee afvoeropeningen 8 die bovendien individueel instelbaar zijn voor het regelen van de hoeveelheid aan te voeren en af te voeren medium.

30 Naast de hiervoor genoemde (tractie-)cellen 5 kunnen er ook nog andersoortige cellen zijn, zoals overdrukcellen (met alleen een of meer toevoeropeningen) en onderdrukcellen (met alleen een of meer afvoeropeningen). Dit is in de figuren verder niet getoond, maar is de vakman geheel duidelijk.

35 Hiervoor is reeds opgemerkt dat het naar het product 3 gerichte oppervlak 4 van de transporteur 2 volstaat voor het verschaffen van tractie aan het product 3 en dat zodoende een tegenover dit oppervlak 4 geplaatst verder tractiever- 6 schaffend orgaan geheel kan ontbreken.

Verwijzend weer naar fig. 1, is getoond dat voorzien is in een regelaar 9 die enerzijds gekoppeld is met een aantal positie-opnemers voor het bepalen van de positie van een 5 product. Dergelijke positie-opnemers zijn met verwijzingscij-fer 10 in fig. 2 weergegeven op de hoekpunten van iedere cel 5. Signaaloverdracht van de positie-opnemers 10 naar de regelaar 9 geschiedt via de in fig. 1 getoonde signaallijnen 11.

Anderzijds is de regelaar 9 gekoppeld met voorzie-10 ningen voor het per individuele cel 5 of groep van cellen 5 instellen van de hoeveelheid aan te voeren en/of af te voeren medium zodanig dat het product 3 een vooraf bepaalde, gewenste mate van tractie verkrijgt in een vooraf bepaalde richting. Hiertoe is voorzien in signaallijnen 12 en 13 waarmee 15 actuatoren bediend kunnen worden voor het regelen van de gasdoorstroming in iedere cel.

De hiervoor gegeven beschrijving van een uitvoe-ringsvoorbeeld van een product-draag en -transportinrichting volgens de uitvinding dient uitdrukkelijk uitsluitend ter 20 toelichting van de navolgende conclusies zonder deze conclusies te beperken tot dit specifieke uitvoeringsvoorbeeld.

De beschermingsomvang die aan de conclusies toekomt, wordt uitsluitend bepaald door hetgeen de vakman als wezenlijke bijdrage aan de stand van de techniek ervaart, zoals 25 belichaamd in de navolgende conclusies.

Binnen het kader van de uitvinding zijn in overeenstemming met het voorgaande, vele varianten denkbaar, waaronder zonder pretentie van volledigheid genoemd kan worden: - De inrichting werkt niet alleen horizontaal, maar 30 ook in een hellende opstelling en bij een geschikte uitvoering zelfs in een verticale opstelling en onderste boven.

- De inrichting is niet alleen geschikt voor het transporteren maar ook voor het positioneren van een product op een gewenste positie. In combinatie met een geschikt sen- 35 sor- en controlesysteem zijn zowel translatie en rotatie mogelijk.

- De cellen zijn niet noodzakelijk gelijkvormig. Verschillende eisen (bijvoorbeeld gewenste nauwkeurigheid of 7 voorkeursrichtingen) op verschillende posities van de inrichting leiden ertoe dat mogelijk verschillend gevormde cellen geselecteerd worden, zoals vierkanten, rechthoeken, zeshoeken of driehoeken.

5 - Opgemerkt wordt dat het niet noodzakelijk is dat alle cellen (regelbare) tractiecellen zijn. Zogeheten over-drukcellen (om het product te dragen en die voorzien zijn van tenminste een toevoeropening en geen afvoeropening) en zogeheten onderdrukcellen (om het product voor te spannen en die 10 voorzien zijn van tenminste een afvoeropening en geen toevoeropening) kunnen ook toegevoegd worden.

Claims (9)

1. Product-draag en -transportinrichting (1) omvattende een transporteur (2) die een, tijdens gebruik naar een product (3) gericht oppervlak (4) bezit dat voorzien is van 5 toevoeropeningen en afvoeropeningen voor een medium dat het product tractie verschaft, met het kenmerk, dat het oppervlak (4) tenminste voorzien is van cellen (5), die ieder tenminste een toevoeropening (7) en tenminste een afvoeropening (8) voor het medium hebben.

2. Product-draag en -transportinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de cellen (5) ieder voorzien zijn van twee toevoeropeningen (7) en twee afvoeropeningen (8), die individueel instelbaar zijn voor het regelen van de hoeveelheid aan te voeren en af te voeren medium.

3. Product-draag en -transportinrichting volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat het naar het product (3) gerichte oppervlak (4) volstaat voor het verschaffen van tractie aan het product (3), en dat een tegenover dit oppervlak (4) geplaatst verder tractieverschaffend orgaan ont- 20 breekt.

4. Product-draag en -transportinrichting volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de cellen (5) rechthoekige kamers vormen die begrensd zijn door dammen (6) die de kamers onderling scheiden en waarvan de bovenzijden het 25 oppervlak (4) vormen.

5. Product-draag en -transportinrichting volgens conclusies 2 en 4, met het kenmerk, dat de toevoeropeningen (7) en afvoeropeningen (8) in de hoeken van de kamers zijn aangebracht.

6. Product-draag en -transportinrichting volgens één der volgende conclusies, met het kenmerk, dat de cellen (5) regelmatig verdeeld in het oppervlak (4) zijn aangebracht .

7. Product-draag en -transportinrichting volgens één 35 der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de mediumdruk van iedere cel individueel regelbaar is.

8. Product-draag en -transportinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voorzien is in één of meer positie-opnemers (10) voor het bepalen van de positie van een product (3), alsmede een op de positie-5 opnemers (10) aangesloten regelaar (9) voor het per individuele cel (5) of groep van cellen (5) instellen van de hoeveelheid aan te voeren en/of af te voeren medium zodanig dat het product (3) een vooraf bepaalde, gewenste mate van tractie verkrijgt, in een vooraf bepaalde richting.

9. Product-draag en -transportinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de regelaar (9) sturend is aangesloten op instelbare weerstanden die zijn opgenomen in leidingen voor het medium naar en van de toevoeropening (7) en afvoeropening (8) van iedere cel (5).