TW544382B - Device for gripping and holding an object in a contactless manner - Google Patents

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TW544382B
TW544382B TW091107430A TW91107430A TW544382B TW 544382 B TW544382 B TW 544382B TW 091107430 A TW091107430 A TW 091107430A TW 91107430 A TW91107430 A TW 91107430A TW 544382 B TW544382 B TW 544382B
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TW091107430A
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Michael Hoehn
Juergen Hoeppner
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Bosch Gmbh Robert
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Description

544382 B7 五、發明說明(/ ) 〔詳細說明〕 本發明關於一種依申請專利範圍第1項的引文的一種 將一物體以無接觸方式挾住及保持的裝置,從一個沿重力 方向朝向的方向挾住及保持。 〔發明的背景〕 舉例而言,在半導體製造業及微系統工程中,有許多 構件表面具有對接觸很敏感的構造。對應的構件還具有可 動的細工(filigran)的刻蝕構造,如膜、舌片或橋接件,它 們可能當作印刷感測器及加速度感測器用的元件。爲了避 免受損,故須將該構件用無接觸方式挾住及保持住。 此外,還會由於該挾持器與構件表面的機械性接觸而 刮離出粒子或產生粒子,且該粒子可能會移到該構件表面 ,該點對製造的產率有不利影響。 此外,在幾乎所有的技術範圍中,具有敏感表面或覆 層的構件,例如剛上漆的構件或類似物同樣可用無接觸方 式挾住或保持住。 在特定的應用情形中,該構件可只由上方(亦即從朝 向重力的方向)挾住或保持住,例如,當把一個存放在一 倉儲面或一運送裝置的構件挾住時,或將該構件帶到或放 到一預定物體或一儲放處時。對應的應用情形,舉例而言 ,係見於在半導體片粘合時或在所謂的晶圓結合 (Waferbond)時,其中對應的構件要準確地並用一定的壓迫 壓力放到另一構件上,而不能損傷到相關的構造或表面。 3 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) '""""" - --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544382 A7 _____B7___ 五、發明說明(1 ) 對於這種應用情形,不可使用挾持器或保持器把所要保持 的構件由相反的兩邊保持住或挾住。 一種對應的單邊無接觸式挾持器或保持器的例子見於 文獻德專利DE 198 06 306。此文獻發表的裝置中,利用氣 壓式的拉力或壓力將相關的物體沿重力方向以無接觸方式 設在一保持元件下方。 但在此有一缺點,即:要產生此氣壓式拉力及壓力要 使氣體從相關之「流出開口」流出或吸入「流入開口」, 這點會導致粒子移動(Verscheppung)的情事,因此會造成製 造產率低下的情事。 〔本發明的目的與優點〕 對此,本發明的目的在提供一種裝一物體從一方向( 特別是朝重力的方向)以無接觸方式挾住與保持的裝置, 該裝置可避免可能存在的粒子移動或漂移的情事。 由上述的那種裝置著手,這種目的係利用申請專利範 圍第1項的特徵點達成。 利用申請專利範圍附屬項所述的措施可將本發明作有 利的實施與進一步發展。 依此,本發明的裝置的特點在於:該保持元件設計成 用於產生飄浮波(Levationswellen,英:levation waves)的 振動式保持元件的形式。 在實用上,出乎意料地,僅僅用一個保持裝置〔它逆 著重力方向設在該物體上方(亦即逆著聲波傳播方向設置 4 本、紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544382 A7 B7 五、發明說明( ),且特別是能產生可聞之飄浮波〕就可隔一段有利的間 隔將一物體挾住或保持住。在此不需在該物體之與該振動 之保持兀件對立的那一側設置第二個保持元件,例如一個 振動的保持元件,以在二個保持元件之間產生駐波。 此外,事實還顯示,所要保持或所要挾持的物體的形 狀或幾何形狀可爲任意者,特別是三度空間(立體)形狀 。利用本發明可再將可撓性的部件(如箔片、膜片、紙、 紡織品或類似物)、易碎的構件(如玻璃元件,較薄的半 導體元件)或類似的及表面鍍覆過的物體或構件(其表面 具有Μ彳接觸敏感的構造)挾住、保持住及定位。 迄今已有一些裝置,利用所謂的「近場飄浮」 (Nahfeldlevitaion)的物體原理用無接觸的方式將物體保持 住或運送(例如,見美專利US 5,810,155或德專利DE 199 16 922)。但這些裝置以及相當的裝置有一共通點,即: 所要保持或所要運送的物體設置在該振動的保持元件上方 換言之,該振動之保持元件沿重力方向設在該物體下方。 迄今業界根據的基礎,都認爲該物體由於飄浮波的聲 波壓力只能從振動的放置元件壓離。對應於此,已有一些 習知裝置,它們利用聲波近場飄浮,它們僅僅用於可將物 體由下方挾住的應用場合。 利用本發明的裝置,就不需要求該要挾持或保持的物 體需能夠從下方挾住。因此依本發明,可將一物體用無接 =方式在一容納位置只從一邊或後方挾位並舉升,如有必 要,還可運送某一段距離,然後在一任意形成的存放位置 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I 1 n ·ϋ n n I n f n HI n n n ϋ m I
544382 A7 五、發明說明(Ψ ) 定位。依本發明的揭示內容,其所根據的/冓想’係在於業 界以前未想到的這種方式。 最好該振動的保持元件設計成用於將16KHZ與1GHZ 之間的超音波解稱(Auskopplung)者。利用适種措施可造成 有利的「保持動力」或「保持力量」以將物體挾住及保持 。依所要挾住或保持的物體而定,以有利的方式將頻率作 配合。如此,主要也對於各種應用情形,例如對於一種「 檢取與放置」(Pick & Place)的目的所需的程序動力機構作 有利的配合。 在本發明一特別的進一步特點中,該保持元件的一個 設置成與該物體對立的保持面配合該物體的一表面部段。 在此,該物體的表面部段可爲任意形狀,特別是三度空間 的形狀,該保持元件的「保持面」要配合這種形狀。 如有必要,該物體在一個近乎垂直於重力朝向的平面 上的投影大致相當於該對應平面之保持元件的保持面的投 影。如此可由於有利的邊緣效應而以有利的方式使該物體 不會轉動或者使之對準中心。如不用此方式,也可設計成 使該保持元件的保持面的投影小於該物體之與它對立設置 的表面部段的投影。 本發明這種變更方式主要還可將該物體有利地由一漏 隙挾出及/或定位到該漏隙中,該漏隙的面積仍相當於該 物體的相關的投影。舉例而言,可將電子式或微機械式的 構件定位到一基質(基板)(Substrat)上的其他構件之間的 一漏隙之間,其中該漏隙近乎相當於此構件的度量尺寸。 6 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) "" _ --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544382 A7 ____B7____ 五、發明說明($ ) 如此,如有必要,可在相關的基板上造成較高的構件密度 〆 ,這點可使相對應的產品有利地小型化。 舉例而言,該保持面呈三度空間方式配合該表面部段 的方法,使得該保持面以及距離該物體的一段相關距離近 乎設計成該表面部段的陰模(Negativform)的形式。因此, 舉例而言,該保持元件的保持面在所要保持的物體爲一球 時,如有必要,可設計成球形半殼形式,其直徑略大於該 球的直徑。 此外,也可依本發明用無接觸的方式將呈三度空間設 計的較複雜的物體,例如汽車工業或類似產業中的剛上漆 的車身部分利用保持元件〔它具有一複雜的三度空間式的 對應配合的保持面〕挾住或保持住,且如有必要,從一容 納位置運送到一儲存位置並定位或壓到一個承座(Auflage) 上。 該表面部段的一區域用有利的方式設置成和該保持元 件此區域中的一振動方式垂直。如此可確保該飄浮波的進 行方向垂直於該物體的此區域,這點可使保持動力能有利 地被承受,並因此能將較重的物體保持住或挾住。 在本發明的一較佳變更方式中,該保持元件的保持面 具有該保持元件的至少一凹隙的至少一個開口。在此,該 開口及/或該凹隙可呈任意橫截面或任意形狀。 當採取這種措施時,事實顯示可達成較大的保持力量 以將該物體用無接觸方式挾住及保持住。這種觀察係根據 一假設:在此,該位在凹隙中的氣體體積係被吸取到該物 7 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 544382 A7 _B7___ 五、發明說明(i;) 體與該保持元件之間的縫隙中,因此在該凹隙中可造成一 股真空(低壓),此真空使得該物體向保持元件或逆著重 力方向拉過去。如此特別是可使該裝置與保持住的物體的 移行動力機制改善。舉例而言,該保持元件在移行時可作 較大的加速度或移行速度。 基本上該凹隙的深度要設計成比開口的寬度更大,如 此該凹隙可具有較大的體積,且同時可造成較大的保持面 積。該凹隙在與該保持面的開口對立的那一端,如有必要 ,可設計成開放式者。 該凹隙宜設計成孔形式,特別是盲孔形式。一個對應 的孔可用有利的方式不必花較大的功夫而設可該保持元件 中,因此可使具有一個或數個凹隙的保持元件的製造成本 減到最少。 在本發明的一個特別的進一步特色中,至少設有一個 附加的力量產生單元,以產生一股逆著重力朝向的附加力 量。舉例而言,爲此可利用相關的力量產生單元產生磁力 、靜電力、動態電力、氣壓式力量或相當之力量。在此’ 該力量產生單元同樣地逆著重力方向設在該物體上方。 該力量產生單元宜設計成壓力產生單元,主要係設計 成真空產生單元,特別是具有至少一個吸取元件以吸住該 物體。利用這種措施可利用與重力相反朝向的拉力將該物 體用無接觸方式挾住及保持住,這點使該得依本發明裝置 在將該物體保持住時,其移行動力機構更進一步改善。對 於特定之應用情形,可用有利的方式使用數個吸取元件以 8 ___ 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544382 A7 ____B7__ _ 五、發明說明(]) 增大該拉力。 舉例而言,用於吸住該物體的吸取元件可設計成繞著 保持元件設置的環形吸嘴,及/或簡單的設在保持元件上 的吸嘴及/或距保持元件一段間隔的吸嘴。在後者的情形 中,如果該物體的表面部段遠比保持元件的保持面大,則 這點特別有利。 此外,該吸取元件可整合在該保持元件中,該壓力產 生單元宜設置在該凹隙的一個與保持面的開口對立的末端 上。如此可用較簡單的方式將該吸取元件整合在保持元件 中,因爲該凹隙同時當作吸取元件使用。 該壓力產生單元宜利用證實有效之隔絕振動的接頭接 到該振動的保持元件,例如接到該凹隙的開口端或接到隨 該保持元件一同振動的特別設置的吸取元件。 在本發明的一個特別的變更例中,設有一固定單元, 以將該物體垂直於重力方向固定。如此,可將該飄浮的物 體作側面對準中心以及防止轉動,因此·舉例而言,可有 效地防止物體側向滑開(例如由於傾斜力量或由於加速度 力量)的情事,側面對準中心及防止轉動的作用可利用許 多已知的可能方式達成。舉例而言,可使用固定或活動的 止擋或類似物。 有一固定單元用有利的方式被使用’它設計成用於以 無接觸方式將該物體固定。在本發明此變更例中’舉例而 言,使用一個或數個固定元件,它們設計成吸嘴及/或壓 力噴嘴或類似物形式。 9 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 544382 A7 ______B7_____ 五、發明說明(,?) 該固定單元的一個振動的固定元件用有利的方式設置 ,以產生飄浮波。在此,該固定元件如有必要可對應於該 用於產生飄浮波的保持元件,依近場飄浮的原理設計。此 外可利用振動的固定元件作固定’該固定元件可使得在固 定元件之.間產生駐波。 該振動的保持元件宜同時設計成固定元件的形式,其 中,舉例而言,將一個或數個振動的固定元件整合到該保 持元件中,及/或將該保持元件利用整合的固定元件構成 ,以形成該保持元件的各種不同振幅(此振幅朝向保持元 件的邊緣遞減)。 基本上也可藉著使保持元件的保持面配合該物體的表 面片段,而同時將該物體垂直於重力方向固定。在試驗中 顯示出,當幾何性質大致符合時,特別是邊緣區域部段, 保持元件的保持面的幾何形狀與該物體邊緣區域部段、表 面部段的幾何性質符合時,就可使物體以無接觸方式自動 對準中心。如此如有必要時,可省卻附加的固定元件,這 點特別能減少本發明裝置的構造成本。 在本發明的一較佳變更例中,設有數個保持元件及/ 或固定元件。舉例而言,利用用這種措施,可將數個具有 較小保持面的保持元件特別均勻玢分佈在該物體之朝向該 保持元件的表面部段。一般也可將數個振動源設置在一個 及/或數個保持元件上。 這種變更方式特別是可使較大的物體被挾住或保持住 (該物體可能具有較複雜的三度空間幾何性質),而且如 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544382 A7 _____B7_____ 五、發明說明(^ ) 有必要還可將之作側邊對準中心。數個保持元件主要可有 利地設在物體的角落或邊緣區域以將該物體作側面對準中 心。在此,該保持元件與該物體邊緣區域的部段宜大致相 符。 在此變更方式中,該保持元件或振動源設置或使得該 保持元件的振動方向在該表面部段的與物體對立的區域中 係與此區域成垂直朝向。如此,可用特別簡單的方式使保 持面配合該物體的複雜表面部段。 此外可用有利的方式在數個振動的保持元件之間設置 至少一個吸取元件,如有必要也可在使用一個或數個保持 元件的場合使用數個吸取元件。 基本上也可考慮,在有必要時沿著一條預設之運送路 徑設置數個保持元件及/或固定元件,其中該物體依本發 明係設置成可在該保持元件下方沿重力方向自由振動。在 此,該物體宜利用證實有效及習知的方法沿運送路徑運動 。該物體這種運動宜利用吸取元件達成,這些吸取元件沿 著對運送方向的角向設置。 如不採此方式,該保持元件也可設計成可利用至少一 個舉升臂及/或樞轉臂而特別作垂直及/或水平運動,因 此該物體可用有利的方式作一定的位置變換,從一容納位 置到一儲藏位置。 一般,該物體或保持元件作用到該振動產生器上的反 應(Riickwirkung),例如動力的承受作用,可利用一相關之 評定單元求出且作評定,因此,如此可用有利的方確定是 11 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544382 A7 ____B7_____ 五、發明說明(β ) 否該物體被該裝置保持住,或那種力量以無接觸方式到該 物體上。這種措施可使該物體的挾住或保持作用及定位作 用能有利地控制,舉例而言,可在加壓時可使力量能控制 。該物體的動力承受作用係以有利方式藉著將一電壓式振 動產生單元的電壓或電流檢出而求出。 〔實施例的說明〕 本發明的一實施例示於圖式中並利用這些圖在以下詳 細說明。 圖式中: 第1圖係一個本發明裝置的示意圖, 第2圖係經過一個具有整合之吸取孔的本發明的保持 元件的一示意橫截面圖, 第3圖係經過另一個具有盲孔的本發明的保持元件的 示意橫截面圖, 第4圖係其他本發明的保持元件的各種不同變更例的 立體圖, 第5圖係具有無接觸式超音波側向對準中心手段的各 種本發明裝置的示意圖, 第6圖係具有無接觸式空氣靜力式側向對準中心手段 的各種本發明裝置的示意圖, 第7圖係具有機械式觸覺(taktil)式側向對準中心手段 的各種不同本發明裝置的示意圖, 第8圖係利用一本發明裝置作拿起或放下(Absetz)過 一__ 12 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之>i意事項再填寫本頁) 544382 A7 B7 五、發明說明( 程的各種不同工作步驟的示意圖 〔圖號說明〕 (1) (2) (3) (3a) (4) (5) (6) (7) ⑻ (9) (10) (Π) (12) (13) (14) (15) 物體 產生超音波振動的單元 音極 壓電元件 端子 結板 電子電路 孔(吸孔) 收集通道 接頭管路 放置部 止擋部 音極 構件 盲孔 (17a)(17b)(17c)音極 (18) (19) (20) 保持面 固定元件 基板 第1圖中顯示一個本發明裝置的示意構造,它用於將 13 --------------------訂·-------"線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 544382 A7 _____B7____ 五、發明說明(Ο) 一物體(1)〔例如一晶片(1)〕以無接觸方式挾住及保持住。 但此物體(1)也可爲他易碎、彎弛、及/或表面敏感的構件 ,例如:紙、紡織品、膜'箔片、微系統工程構件、半導 體元件、有毒性、或有污染性或其他對人有危害的物體( 主要化學及/或製藥工業者)、較熱及/或較冷的元件、 剛上過漆的物體(特別是在汽車工業或其他工程用途者) 、用於製造平坦螢光幕或類似物的玻璃基板。 爲此,一個用於產生超音波振動的單元(2)包含一音極 (Sonotrode)(3)、壓電兀件(4)、端子(5)、一結板⑹ (Knotenplatte)及一控制電子電路⑺。 如此,該聲極(3)用習知方式被激勵而振動,因此可產 生超音波飄浮波以將晶片(1)以無接觸方式挾住及保持或將 之解耦(auskoppeln)。 依本發明,該晶片(1)設在沿重力F的方向z在聲極(3) 下方。 在第1圖中本發明的變更方式中,該聲極(3)有數個孔 (8),開口在一條「收集通道」(9),並利用一隔絕振動的接 頭管路(1〇)與一真空泵(圖未示)連接,利用一壓力產生 單元(圖未示)特別產生一股真空p以產生一股氣壓式拉 力,和重力F方向相反。此氣壓式拉力使得利用本發明之 裝置將晶片(1)挾住或保持住的作用更佳。 此外,在第1圖中可看出,本發明的裝置設計成用於 將一晶片(1)挾住及保持住,其中,舉例而言,該晶片(1)要 在〜放置部(Auflage)(ll)上挾住或再放下,而不必在該放 14 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本、紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 544382 B7 五、發明說明(4) 置部(Π)之與該裝置對立的那一側設保持元件。 此外,在第一圖顯示用於將晶片(1)作側向固定用的二 個機械式止擋部(12)。在特定的使用情形,如有必要,所 要挾持或保持的物體(1)的下側的邊緣區域或側部及/或部 分的機械式接觸(主要在升起與放下之間)可容忍。 第2圖之示意圖顯示具有一吸孔(8)的一音極(3a) °此 吸孔(8)係以圖未示的方式利用一隔絕振動的接頭(5)與一真 空泵連接。舉例而言,音極(3a)以20〜40仟赫的超音波頻 率振動,因此一構件(14)能以無接觸方式逆著重力F的方 向z保持在頭振動器(3a)下方。 第3圖顯示一個具一盲孔(15)的音極(13)。依本發明’ 該音極(13)主要在一挾持階段或保持接段以20〜 頻率振動,因此該構件(14)沿重力F方向z看’係保持在 音極(13)下方。 依第4圖,音極(17a)(17b)(17c)的各種大不相同的可 能設計形式很有利。在此,舉例而言,保持面 構件(圖未示)。保持面(18)近乎對應於該構件 rLU 'ill 感測器晶片)的一個與保持面(18)相向的表面部 圖中未詳細示出的感測器晶片一如保持面(18),同樣地 一長方形橫截面。利用這種措施可將該圖未示的構件以^ 接觸方式自動在音極(17a)(l7b)(17c)下方對準中心’並 止轉動。 基本上,該音極(17c)的側向對準中心方式比管極(17胃 者爲佳,而音極(17b)之側向對準中心方式比音極(l7a)者〃、 _ 」_^一 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再瓖寫本頁) 544382 A7 __B7 __ 五、發明說明(A ) 佳。對此,在保持面(18)的邊緣的有利的邊緣效應或氣流 廓形很重要。 此外,第4圖顯示圖未示的凹隙的最佳方式設置的開 口,舉例而g,它們可設計成孔(8)或盲孔(15)的形式。 第5圖中顯不具有無接觸式超音波側向對準中心作用 的各種大不相同的方法與裝置。在此特別是有一個具一音 極(3)的裝置倚到第1圖的裝置。 與第1圖裝置不同處,在第5圖的變更例係利用振動 的固定兀件(19)將構件(14)作側向對準中心。在第5圖&與 b中,對準中心作用係依聲音「近場對準中心」原理,其 中該固定元件(19)如有必要,可整合在音極(3)中。 依第5圖c,係利用在振動波第一波結中將構件(14)保 持住而達到對準中心。在第5圖d中,構件(14)利用一個 圖未詳示的駐波固定,其中特別要使用二個對立的固定元 件(19),其中可設有二個振動的固定元件(19),或一個振動 的固定元件及一個反射的固定元件。 依第5圖之側向對準中心作用係利用一個外面的駐波 的柏努力效應利用該固定元件(19)達成,其中該元件可整 合在音極(3)中。 依第5圖f,該構件(14)可利用音極(3)的不同振幅對 準中心’其中該振幅沿徑向朝外遞減。在此該固定元件 (19)特別整合在音極(3)的前端側區域。 依第6圖,顯示其他將構件(14)以無接觸方式對準中 心的變更側’其中這種對準中心作業利用第6圖a的氣壓 ___ 16 衣纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) - ----------f--------1T---------線Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544382 B7 五、發明說明(〇 ) 式吹拂或根據一種環形噴嘴或柏努利效應g動對準中心。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第7圖中顯示用於固定構件(14)的機械觸覺式固定元 件(19) 〇 第8圖的示意圖顯示利用本發明的裝置將一構件(M) 拿起或放下的過程。依第8圖a,該裝置定位在第1圖的 構件(14)〔它位在一所謂的晶片托盤(CMptray)中〕上方, 其中該晶片托盤同時構成構件(14)的放置部(11)。 然後依第8圖b將構件(14)以無接觸方式利用頭振動 器(3)挾住,並依第8圖c從放置部(11)升起。幾乎在同時 或隨後將構件(14)依第8圖d利用止擋部(12)沿方向z及沿 一方向X運動而將之對準中心,如此該構造(14)可確實防 止側向滑動。 以圖中未詳示的方式將單元(2)隨構件(14)沿方向X及 /或方向y運送,從放置部(11)離開,送到一基板(2〇) ’將 單元(2)定位在基板(20)上方預定位置,然後將構件(14)以 力量受調節且無接觸的方式放在基板(20)上。在此攜帶力 量以有利的方式逆著方向z連續遞增,依構件(14)與音極 (3)間的距離(圖未詳示)而定遞增,以產生一股朝向基板 的壓迫力量(從幾毫牛頓到幾千的仟牛頓)°然後將該關 掉的單元(2)依第8圖f沿方向z升起。 17 t、紙張尺度適闬中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 544382 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) L —種將一物體(1)(14)以無接觸方式芦住及保持的裝 置,具有一方向(z)用一股逆著重力(F)的方向(z)至少部分 地設置在該物體(1)(14)上方且與之隔一段距離的保持元件 (3)(13)(17),該方向(z)至少部分地朝向重力(F)的方向(z), 其特徵在將該保持元件(3)(13)(17)設計成振動式保持元件 (3)(13)(17)的形式以產生飄浮波。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中: 該振動的保持元件(3)(13)(17)設計成用於產生頻率16 仟赫〜1GHz之間的超音波。 3. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 該保持元件的一個與物體(1)(H)對立設置的保持面 (18)配合該物體(1)(14)的一表面部段。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 該表面部段的一區域垂直於該保持元件(3)(13)(17)的 振動方向(z)設在此區域中。 5. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 該保持元件(3)(13)(17)的保持面(18)具有該保持元件 (3)(13)(17)的至少一凹隙(8)(15)的一開 口(16)。 6. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 該凹隙(8)(15)設計成孔(8)(15)的形式。 7. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 至少設有一附加之力量產生單元以產生一股逆著重力 (F)朝向的附加力量。 8. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中= 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 544382 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該力量產生單元設計成壓力產生單元形式。 费! (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 9. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置’其中: 該壓力產生單元至少有一吸取元件(8)以吸住該物體 ⑴(14)。 10. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置’其中: 該壓力產生單元設在該凹隙(8)(15)的一個與開口(16) 對立的端上。 11. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 設有一固定單元(12)(19)以將該物體(1)(14)垂直於重力 (F)的方向(z)固定。 12. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 該固定單元(12)(19)設計成將該物體(1)(14)以無接觸方 式固定。 13. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 設有固定單元(12)(19)的一振動的固定單元(19)以產生 飄浮波。 14. 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其中: 設有數個保持單元(3)(13)(17)及/或固定單元(12)(19) 〇 15. —種將一物體(1)(14)以無接觸方式挾住及保持的方 法,將該物體從一個至少部分地沿重力(F)的方向(z)朝向的 方向(z)用至少一個保持元件(1)(14)挾住/保持,該保持元 件逆著重力(F)的方向(z)至少部分地設在該物體(1)(14)上方 且與它距一段距離,其特徵在:使用申請專利範圍第1項 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 544382 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 的具有一振動之保持元件(3)(13)(17)的裝置以產生飄浮波 -------------------费·1!· (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10260672A1 (de) 2002-12-23 2004-07-15 Mattson Thermal Products Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Behandeln von scheibenförmigen Substraten
DE102006045866B4 (de) * 2006-09-28 2010-08-12 Nanophotonics Ag Halte- und Drehvorrichtung für berührungsempfindliche ebene Objekte
DE102006046624A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-03 Brötje-Automation GmbH Verfahren und Transportvorrichtung zum Transportieren von Gegenständen
KR100805278B1 (ko) 2006-11-29 2008-02-20 주식회사 테스 웨이퍼 이송 로봇 및 이를 구비한 클러스터 툴
JP2009130093A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Saitama Univ 超音波を利用した平板状物体の非接触支持方法及び装置
DE102008036805A1 (de) * 2008-08-07 2009-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Bestückkopf zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen, Bestückautomat und Bestückverfahren
DE102009010164A1 (de) 2009-02-23 2010-09-02 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum berührungslosen Erfassen von Glasplatten
TWI586599B (zh) * 2009-07-22 2017-06-11 契摩曼&許爾波運用技術有限公司 用於抓取及輸送平坦工件的裝置
WO2011009446A2 (de) 2009-07-22 2011-01-27 Zimmermann & Schilp Handhabungstechnik Gmbh Vakuum-greifer
JP5402542B2 (ja) * 2009-11-06 2014-01-29 村田機械株式会社 非接触保持装置及び移載装置
DE202012010508U1 (de) * 2012-10-25 2012-11-12 BANDELIN patent GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Beaufschlagung flüssiger Medien mitUltraschall durch eine Membran sowie Ultraschallsystem
JP5652832B2 (ja) * 2013-01-08 2015-01-14 レーザーテック株式会社 チャック装置、及びチャック方法
WO2015010680A2 (de) * 2013-07-22 2015-01-29 Zs-Handling Gmbh Vorrichtung zur oberflächenbehandlung oder -bearbeitung
EP2829841A1 (de) * 2013-07-22 2015-01-28 Voestalpine Stahl GmbH Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Lagerung einer Sensor- und/oder Aktoreinrichtung
JP5553254B2 (ja) * 2013-08-20 2014-07-16 村田機械株式会社 非接触保持装置及び移載装置
WO2015069709A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-14 Abb Technology Ag Method and apparatus for using vibration to release parts held by a robotic gripper
US8967965B1 (en) * 2014-03-02 2015-03-03 David A Colasante Apparatus and method for orthosonic lift by deflection
KR101600382B1 (ko) * 2014-05-12 2016-03-08 제트에스-핸들링 게엠베하 비접촉식 기판 그립핑 장치
CN104773504B (zh) * 2015-03-26 2018-05-08 宁波工程学院 一种铲式振动型抓取装置
DE102015109451A1 (de) * 2015-06-14 2016-12-15 Charles Rizk Sonotrodenvorrichtung und Gerät für akustische Levitation sowie Steuerungseinrichtung bzw. -verfahren dafür
US10384433B2 (en) 2015-12-11 2019-08-20 Suma Consulting and Investments, Inc. Apparatus and method to extract an object from a base surface using vibration
US11097429B2 (en) 2016-12-01 2021-08-24 Touchless Automation Gmbh Device for non-contact object handling
CN107200226A (zh) * 2017-05-23 2017-09-26 东莞市盛合超声波科技有限公司 一种超声波输送装置
JP6913737B2 (ja) 2017-08-07 2021-08-04 ハンズ レーザー テクノロジー インダストリー グループ カンパニー リミテッド 非接触搬送装置
WO2019228641A1 (fr) 2018-06-01 2019-12-05 Touchless Automation Gmbh Dispositif pour manipulation d'objet sans contact
CN109969772B (zh) * 2019-03-02 2021-05-07 上海大族富创得科技有限公司 一种非接触式搬运装置
JP7279567B2 (ja) * 2019-07-30 2023-05-23 株式会社デンソーウェーブ ロボット用吸着ハンド
US20230197497A1 (en) * 2021-03-08 2023-06-22 Yamaha Robotics Holdings Co., Ltd. Transfer apparatus
WO2024165126A1 (en) * 2023-02-06 2024-08-15 Applied Materials, Inc. Method for holding an optical device using a gripper, gripper for holding an optical device, and method for holding a waveguide
WO2024165136A1 (en) * 2023-02-06 2024-08-15 Applied Materials, Inc. Method of handling a plurality of optical devices, method of processing a plurality of optical devices, and processing system
WO2024194931A1 (ja) * 2023-03-17 2024-09-26 ヤマハロボティクスホールディングス株式会社 チップ保持具、チップ保持装置、および半導体装置の製造装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4284403A (en) * 1978-10-06 1981-08-18 Intersonics Incorporated Acoustic levitation and methods for manipulating levitated objects
US4573356A (en) * 1984-07-03 1986-03-04 California Institute Of Technology Single transducer levitator
JPS61136818A (ja) 1984-12-07 1986-06-24 Shinko Electric Co Ltd 磁気浮上装置
US5096017A (en) 1986-03-24 1992-03-17 Intersonics Incorporated Aero-acoustic levitation device and method
US4777823A (en) 1987-08-20 1988-10-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Controlled sample orientation and rotation in an acoustic levitator
JP2886756B2 (ja) 1993-03-01 1999-04-26 日立テクノエンジニアリング株式会社 板状体の非接触位置決め装置
US5890580A (en) * 1993-07-12 1999-04-06 Kaijo Corporation Object levitating apparatus, object transporting apparatus, and object levitating bearing along with an object levitating process and object transporting process
DE19806306A1 (de) 1998-02-16 1999-09-09 Siemens Ag Vorrichtung zum berührungslosen Greifen und Halten eines Gegenstandes und Anwendungen der Vorrichtung
DE19916859C1 (de) * 1999-04-14 2001-01-04 Inst Werkzeugmaschinen Und Bet Vorrichtung zum berührungslosen Greifen und Positionieren von Bauteilen
DE19916922B4 (de) 1999-04-14 2006-07-27 Technische Universität München Vorrichtung zum berührungslosen Transportieren von Bauteilen und System zum Handhaben und Lagern derselben
DE10039482B4 (de) * 2000-08-08 2016-03-24 Zs-Handling Gmbh Handler zum Transportieren von flachen, in der Halbleiterindustrie zur Anwendung kommenden Substraten
US6601888B2 (en) * 2001-03-19 2003-08-05 Creo Inc. Contactless handling of objects

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Publication number Publication date
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