TWI582896B

TWI582896B - 氣浮載台

Info

Publication number: TWI582896B
Application number: TW104126793A
Authority: TW
Inventors: 祁樹泰
Original assignee: 由田新技股份有限公司
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2017-05-11
Also published as: CN106468566B; TW201709397A; CN106468566A

Description

氣浮載台

本發明是有關於一種用於檢測的載台，且特別是有關於一種用於檢測的氣浮載台。

近年來，隨著科技產業日益發達，電子產品已頻繁地出現在日常生活中。其中，電子產品所用零件的精密度亦為主要考量點。因此，相關的檢測儀器變相應產生。舉例而言，用於檢測基板（例如是玻璃）或其他待檢測物品的檢測儀器通常需配置有載台，以將基板配置於載台上進行相關檢測。然而，若將基板直接放置在載台上使其直接接觸，則基板容易造成損傷。因此，目前部份作法是將載台製作成氣浮載台，使基板懸浮於其上。

更進一步地說，所述氣浮載台適於提供氣流用於承載基板或其他待檢測物品。其中，氣浮載台的進氣口連接至供氣裝置。供氣裝置提供的氣流從進氣口進入氣浮載台內部的氣室，並從出氣口流出，使基板藉由流出出氣口的氣流懸浮於氣浮載台上。然而，目前業界所使用的氣浮載台多需藉由多個進氣口搭配多個節流閥控制各出氣口的流量，且目前的氣浮載台多有出氣口流量不均的問題，使基板難以維持水平效果來進行精密檢測。

本發明提供一種氣浮載台，適於提供具有均一流量的氣流承載基板，並使基板維持水平效果。

本發明的氣浮載台包括一底層、一頂層以及一氣室。底層具有一進氣口。頂層配置於底層上方，並具有2 ⁿ個出氣口。氣室位於頂層與底層之間，並具有2 ⁿ個氣流路徑，其中n為正整數。氣流路徑與出氣口各自對稱地配置在進氣口的相對兩側。進氣口透過氣流路徑對應連接至出氣口，且氣流路徑的長度相等。

基於上述，在本發明的氣浮載台中，單一進氣口透過多個氣流路徑連通至出氣口，其中氣流路徑與出氣口各自對稱地配置在進氣口的相對兩側，且其數量各自為2 ⁿ個，而 n為正整數，且每一氣流路徑的長度相等。如此，在氣流從進氣口流入氣室後，由於氣流可在氣流路徑內流動，且每一氣流路徑的長度相等，故氣流可在流經氣流路徑時等量均分，而後等量地從出氣口流出。藉此，氣浮載台適於提供具有均一流量的氣流承載基板，並使基板維持水平效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1 是依照本發明的一實施例的一種氣浮載台的示意圖。圖2 是圖1 的氣浮載台的局部示意圖。請參考圖1 與圖2，在本實施例中，氣浮載台100 包括底層110、頂層120 以及氣室130。底層110 具有進氣口112。頂層120 配置於底層110 上方，並具有多個出氣口122。氣室130 位於頂層120 與底層110 之間，並連通位在底層110 的進氣口112 與位在頂層120 的出氣口122。舉例而言，本實施例將氣室130 製作於底層110 上（如圖2 所示），但在其他未繪示的實施例中，氣室130 也可製作於頂層120 上，或者製作為位在頂層120 與底層110 之間的另一層構件中。此外，為了維持氣室130 的密封效果（僅透過進氣口112 與出氣口122 連通外界），氣浮載台100 於底層110 與頂層120 之間亦可配置其他未繪示的密封件，例如是環繞在氣室130 外圍以填補頂層120 與底層110 間空隙的密封膠條，但本發明並不以此為限制。

在本實施例中，所述氣浮載台100適於提供氣流用於承載基板，例如是玻璃或其他待檢測物品。其中，氣室130具有多個氣流路徑P。氣流路徑P與出氣口122各自對稱地配置在進氣口112的相對兩側，且進氣口112透過氣流路徑P對應連接至出氣口122，使得氣流可從進氣口112通過氣流路徑P後流出出氣口122。換言之，氣浮載台100以進氣口112作為中心，在氣流從進氣口112進入氣室130後，氣流藉由對稱設置的氣流路徑P與出氣口122均勻流出。藉此，所述基板適於配置在氣浮載台100的頂層120上並對應於出氣口122，以透過由出氣口122流出的氣流懸浮於氣浮載台100上。在此情況下，氣浮載台100所提供的氣流的流量均勻度將影響配置於氣浮載台100上的基板的水平效果，而基板在氣浮載台100上的水平度將影響基板的檢測結果。

基於上述目的，氣浮載台100較佳地需提供具有均一流量的氣流，以使基板維持水平效果。藉此，本實施例的氣室130具有特殊設計。氣流適於從進氣口112流入氣室130，並在流經氣流路徑P時等量均分，而後等量地從出氣口122流出。亦即，氣室130的設計可使氣流等量地流出出氣口122，使氣浮載台100提供具有均一流量的氣流。

圖3是圖1的氣浮載台的俯視示意圖。圖4是圖3的氣浮載台沿I-I’線的剖視示意圖。請參考圖1至圖4，在本實施例中，頂層120具有2 ⁿ個出氣口122，而氣室130具有2 ⁿ個氣流路徑P。其中，n為正整數，且較佳地是大於2的正整數，而本實施例以5為例作說明。換言之，本實施例的出氣口122有32個，而氣流路徑P也有32條，但本發明不以此為限制，其可依據需求調整。其中，出氣口122對稱設置於進氣口112的相對兩側。更進一步地說，本實施例的32個出氣口122排列成4x8的陣列。再者，進氣口112位於所述陣列的中心，且透過氣流路徑P連通至出氣口122，而所述氣流路徑P的長度相等。藉此，本實施例的氣室130透過特定設計達成使與進氣口112之間的直線距離不同的各出氣口122可通過長度相同的氣流路徑P連通至進氣口112。

具體而言，在本實施例中，氣室130包括多個子區段132與多個轉折點134。子區段132透過對應的轉折點134彼此連接，使子區段132與轉折點134對應構成氣流路徑P，並對應連通進氣口112與出氣口122。以氣流路徑P1為例，氣流路徑P1由n個子區段132與n-1個轉折點134連接而成，即5個子區段132與4個轉折點134。其中，子區段132a、轉折點134a、子區段132b、轉折點134b、子區段132c、轉折點134c、子區段132d、轉折點134d、子區段132e依序連接，以構成氣流路徑P1，並連通進氣口112與對應的出氣口122。此外，氣流路徑P1中的子區段132a至132e的任相鄰兩者彼此垂直，並以對應的轉折點134a至134d，但本發明不以此為限制，其可依據需求調整。

再者，以氣流路徑P1與P2為例，在本實施例中，各氣流路徑P1與P2所含的子區段132的數量相等（均為5個），且各氣流路徑P1與P2中所含的轉折點134的數量相等（均為4個）。如此，氣流路徑P1與P2的長度（即子區段132的數量與總長度）相等，且其轉折數（即轉折點134的數量）亦相等。在氣流從進氣口112進入氣室130並在子區段132與轉折點134分流後，從各出氣口122流出的氣流具有均一流量。換言之，從各出氣口122流出的氣流流經相同長度與相同轉折述的氣流路徑P，故其流出出氣口122的流量一致。

更進一步地說，在本實施例中，子區段132的其中兩者，如圖3所標示的子區段132a，連接於進氣口112的相對兩側且彼此對稱，使氣流從進氣口112均分成兩等分後流至連接進氣口112的兩子區段132a。再者，各轉折點134對應連接子區段132的其中三者。以轉折點134b為例，轉折點134b連接子區段132b與兩個子區段132c。其中，氣流路徑P1與P2共用同一子區段132a、轉折點134a、子區段132b，直至轉折點134b後分成兩個不同的子區段132c。其中，連接同一轉折點134b的三子區段132中遠離進氣口的兩者（即子區段132c）彼此平行，且垂直於三子區段132中鄰近進氣口者（即子區段132b），使三子區段132中鄰近進氣口112者（即子區段132b）分別與三子區段132中遠離進氣口112的兩者（即子區段132c）構成對應的兩氣流路徑（即氣流路徑P1與P2），而從進氣口112流入三子區段132中鄰近進氣口者（即子區段132b）的氣流在轉折點134b均分成兩等分後流至三子區段132中遠離進氣口112的兩者（即子區段132c）。

由此可知，在氣流從進氣口112流入氣室130後，首先透過連接至進氣口112的兩個子區段132a均分成兩等分。之後，流入子區段132a的氣流又透過連接至子區段132a與轉折點134a的兩個子區段132b均分成兩等分。同理，流入子區段132b的氣流又透過連接至子區段132b與轉折點134b的兩個子區段132c均分成兩等分，而流入子區段132c的氣流又透過連接至子區段132c與轉折點134c的兩個子區段132d均分成兩等分。最後，流入子區段132d的氣流又透過連接至子區段132d與轉折點134d的兩個子區段132e均分成兩等分，而流入子區段132e的氣流從出氣口122流出。亦即，流入每一氣流路徑P的氣流均類似於流入氣流路徑P1的氣流依序經過子區段132a至132e，並在對應的轉折點134a至134d分流，而後等量地從出氣口122流出。

另一方面，在本實施例中，由於氣流在各氣流路徑P中依序經過子區段132a至132e，並在對應的轉折點134a至134d分流，故氣流的流量從子區段132a朝向子區段132e遞減，即每通過一次轉折點134a至134d，氣流的流量便減半。如此，在本實施例中，各氣流路徑P中的子區段132a至132e的寬度，即寬度d1至d5，從鄰近進氣口112者（即寬度d1）朝向鄰近對應的出氣口112者（即寬度d5）遞減。換言之，以氣流路徑P1為例，子區段132a的寬度d1大於子區段132b的寬度d2，子區段132b的寬度d2大於子區段132c的寬度d3，子區段132c的寬度d3大於子區段132d的寬度d4，而子區段132d的寬度d4大於子區段132e的寬度d5。然而，本發明不以此為限制，其可依據需求調整。

基於上述，本實施例的氣室130的空氣流量採用二分法原理，使氣流在每一轉折點134a至134d等量分流，且各氣流路徑P的長度（即子區段132的數量與總長度）與轉折數（即轉折點134的數量）相等，使得每一出氣口122的流量、流速與壓力（推動基板的推力）一致。換言之，本實施例關於氣室130的設計可有效地使氣浮載台100透過出氣口122提供流量一致的氣流（僅因鑽孔公差造成些微誤差）。如此，氣浮載台100適用於提供氣流承載基板（未繪示），並使基板保持平穩，以利進行精密的檢驗或量測。

另一方面，在本實施例中，流出各出氣口122的氣流係由同一進氣口112流入，故氣浮載台100可僅採用一個節流閥（未繪示）來調整供入氣浮載台100的氣流，且可使所有出氣口122的流量與流速達到一致。再者，若使用一對二轉接頭或一對四轉接頭（未繪示），同一節流閥還可同時調整2組或4組氣浮載台100，而同樣亦可提供均一流量的氣流。如此，本實施例的氣浮載台100可減少節流閥、氣管、分岐塊、快速接頭等連接構件的使用數量，且可透過單一節流閥簡單調整各出氣口122的流量一致，故本實施例的氣浮載台100可有效降低使用成本，並具有簡易且精準的控制方式。

圖5至圖7是本發明其他實施例的氣浮載台的俯視示意圖。請先參考圖5，在本實施例中，氣浮載台100a類似於前述氣浮載台100，亦包括底層110、頂層120a以及氣室130a，其主要差異在於，本實施例的頂層120a具有2 ⁿ個出氣口122，而氣室130a具有2 ⁿ個氣流路徑P，其中n為1。換言之，本實施例的出氣口122有2個，而氣流路徑P也有2條，但本發明不以此為限制，其可依據需求調整。

具體而言，在本實施例中，氣室130a包括2個子區段132，且氣室130a不包括前述轉折點134，使進氣口112直接透過子區段132連接至對應的出氣口122，並對應構成氣流路徑P。換言之，以氣流路徑P1為例，氣流路徑P1由1個子區段132構成，並連通進氣口112與對應的出氣口122。再者，各氣流路徑P1與P2所含的子區段132的數量相等（均為1個）。如此，氣流路徑P1與P2的長度（即子區段132的數量與總長度）相等。當氣流從進氣口112進入氣室130a並分流後，從各出氣口122流出的氣流具有均一流量。

類似地，請參考圖6，在本實施例中，氣浮載台100b類似於前述氣浮載台100，亦包括底層110、頂層120b以及氣室130b，其主要差異在於，本實施例的頂層120b具有2 ⁿ個出氣口122，而氣室130b具有2 ⁿ個氣流路徑P，其中n為2。換言之，本實施例的出氣口122有4個，而氣流路徑P也有4條，但本發明不以此為限制，其可依據需求調整。其中，出氣口122對稱設置於進氣口112的相對兩側，例如是排列成2x2的陣列，而進氣口112位於所述陣列的中心，且透過氣流路徑P連通至出氣口122，而所述氣流路徑P的長度相等。

具體而言，在本實施例中，氣室130b包括多個子區段132與多個轉折點134，使進氣口112透過子區段132與轉折點134連接至對應的出氣口122，並對應構成氣流路徑P。換言之，以氣流路徑P1為例，氣流路徑P1由n個子區段132與n-1個轉折點134連接而成，即2個子區段132與1個轉折點134。其中，子區段132a、轉折點134a、子區段132b依序連接，以構成氣流路徑P1，並連通進氣口112與對應的出氣口122。再者，以氣流路徑P1與P2為例，各氣流路徑P1與P2所含的子區段132的數量相等（均為2個），且各氣流路徑P1與P2中所含的轉折點134的數量相等（均為1個）。如此，氣流路徑P1與P2的長度（即子區段132的數量與總長度）相等，且其轉折數（即轉折點134的數量）亦相等。當氣流從進氣口112進入氣室130b並在子區段132與轉折點134分流後，從各出氣口122流出的氣流具有均一流量。

類似地，請參考圖7，在本實施例中，氣浮載台100c類似於前述氣浮載台100，亦包括底層110、頂層120c以及氣室130c，其主要差異在於，本實施例的頂層120c具有2 ⁿ個出氣口122，而氣室130c具有2 ⁿ個氣流路徑P，其中n為7。換言之，本實施例的出氣口122有128個，而氣流路徑P也有128條，但本發明不以此為限制，其可依據需求調整。其中，出氣口122對稱設置於進氣口112的相對兩側，例如是排列成8x16的陣列，而進氣口112位於所述陣列的中心，且透過氣流路徑P連通至出氣口122，而所述氣流路徑P的長度相等。

具體而言，在本實施例中，氣室130c包括多個子區段132與多個轉折點134，使進氣口112透過彼此連接的子區段132與轉折點134連接至對應的出氣口122，並對應構成氣流路徑P。換言之，以氣流路徑P1為例，氣流路徑P1由n個子區段132與n-1個轉折點134連接而成，即7個子區段132與6個轉折點134。其中，子區段132a、轉折點134a、子區段132b、轉折點134b、子區段132c、轉折點134c、子區段132d、轉折點134d、子區段132e、轉折點134e、子區段132f、轉折點134f、子區段132g依序連接，以構成氣流路徑P1，並連通進氣口112與對應的出氣口122。再者，以氣流路徑P1與P2為例，各氣流路徑P1與P2所含的子區段132的數量相等（均為7個），且各氣流路徑P1與P2中所含的轉折點134的數量相等（均為6個）。如此，氣流路徑P1與P2的長度（即子區段132的數量與總長度）相等，且其轉折數（即轉折點134的數量）亦相等。藉此，在氣流從進氣口112流入氣室130c後，氣流依序經過子區段132a至132g，並在對應的轉折點134a至134f分流，而後等量地從出氣口122流出。亦即，當氣流從進氣口112進入氣室130c並在子區段132與轉折點134分流後，從各出氣口122流出的氣流具有均一流量。

另外，在本實施例中，氣浮載台100c更包括多個負壓孔140，貫穿頂層120c與底層110（底層110繪示於圖1），使從出氣口122流出的氣流適於從負壓孔140流至氣浮載台100c相對於出氣口122的另一側。具體而言，在本實施例中，氣浮載台100c適於經由出氣口122提供氣流承載基板，使基板懸浮於頂層120c上。然而，雖然從出氣口122流出的氣流具有均一流量，但從位於周邊區域（遠離進氣口112之處）的出氣口122流出的氣流較容易從基板與頂層120c之間散逸，而從位於中間區域（鄰近進氣口112之處）的出氣口122流出的氣流較不易散逸，而容易聚集在中間區域，並使基板的中間區域產生彎曲。

為了改善此現象，在本實施例中，負壓孔140貫穿頂層120c與底層110，且較佳地配置在鄰近進氣口112之處，而其數量與位置可依據需求調整。藉此，在氣流從位於中間區域的出氣口122流出後，氣流可透過負壓孔140散逸至氣浮載台100c相對於出氣口122的另一側（即底層110）。換言之，負壓孔140的設計有助於使流出出氣口122的氣流順利散逸，使位於氣浮載台100c與基板之間的氣流均勻分布，並使基板維持水平效果。類似地，上述負壓孔140亦可應用於前述的氣浮載台100至100b。此外，在其他未繪示的實施例中，氣浮載台亦可採用連接至氣室的負壓裝置來調整氣流從氣室流至出氣口的流量。亦即，負壓裝置與負壓孔的概念類似，而可用於調整流至出氣口的氣流流量，而使基板維持水平效果。然而，本發明並不限制負壓孔與負壓裝置的配置與否，其可依據需求調整。

由此可知，在上述技術概念下（即氣流以二分法分流，且各氣流路徑的長度與轉折數相等），本發明並不限制氣室130至130c的具體實施方式，其子區段與轉折點的數量可依據需求調整。

綜上所述，在本發明的氣浮載台中，單一進氣口透過多個氣流路徑連通至出氣口，其中氣流路徑與出氣口各自對稱地配置在進氣口的相對兩側，且其數量各自為2 ⁿ個，而n為正整數。如此，氣室採用空氣流量二分法原理，使氣流等量分流，且每一氣流路徑的長度與轉折數相等。如此，在氣流從進氣口流入氣室後，由於氣流可在氣流路徑內流動，且每一氣流路徑的長度相等，故氣流可在流經氣流路徑時等量均分，而後等量地從出氣口流出。換言之，每一出氣口的流量、流速與壓力（推動基板的推力）一致。此外，氣浮載台可透過單一節流閥簡單調整各出氣口的流量一致。藉此，氣浮載台適於提供具有均一流量的氣流承載基板，並使基板維持水平效果，亦可有效降低使用成本，並具有簡易且精準的控制方式。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100a 至100c：氣浮載台110：底層112：進氣口120、120a 至120c：頂層122：出氣口130、130a 至130c：氣室132、132a 至132g：子區段134、134a 至134f：轉折點140：負壓孔P、P1、P2：氣流路徑d1 至d5：寬度

圖1 是依照本發明的一實施例的一種氣浮載台的示意圖。圖2 是圖1 的氣浮載台的局部示意圖。圖3 是圖1 的氣浮載台的俯視示意圖。圖4 是圖3 的氣浮載台沿I-I’線的剖視示意圖。圖5 至圖7 是本發明其他實施例的氣浮載台的俯視示意圖。

100：氣浮載台 112：進氣口 120：頂層 122：出氣口 130：氣室 132、132a至132e：子區段 134、134a至134d：轉折點 P、P1、P2：氣流路徑 d1至d5：寬度

Claims

一種氣浮載台，包括：一底層，具有一進氣口；一頂層，配置於該底層上方，並具有2 ⁿ個出氣口；以及一氣室，位於該頂層與該底層之間，並具有2 ⁿ個氣流路徑，其中n為正整數，該些氣流路徑與該些出氣口各自對稱地配置在該進氣口的相對兩側，該進氣口透過該些氣流路徑對應連接至該些出氣口，且該些氣流路徑的長度相等。
如申請專利範圍第1項所述的氣浮載台，其中該氣室包括多個子區段，該些子區段彼此連接，以構成該些氣流路徑，而該些子區段的其中兩者連接於該進氣口的相對兩側且彼此對稱。
如申請專利範圍第2項所述的氣浮載台，其中各該氣流路徑由n個子區段連接而成。
如申請專利範圍第2項所述的氣浮載台，其中各該氣流路徑中的該些子區段的寬度從鄰近該進氣口者朝向鄰近對應的該出氣口者遞減。
如申請專利範圍第2項所述的氣浮載台，其中各該氣流路徑中的該些子區段的任相鄰兩者彼此垂直。
如申請專利範圍第2項所述的氣浮載台，其中n為大於2的正整數，且該氣室包括多個轉折點，該些子區段透過對應的該些轉折點彼此連接，使該些子區段與該些轉折點對應構成該些氣流路徑，並對應連通該進氣口與該些出氣口。
如申請專利範圍第6項所述的氣浮載台，其中各該氣流路徑由n個子區段與n-1個轉折點連接而成。
如申請專利範圍第6項所述的氣浮載台，其中各該轉折點對應連接該些子區段的其中三者，連接同一轉折點的該三子區段中遠離該進氣口的兩者彼此平行，且垂直於該三子區段中鄰近該進氣口者，使該三子區段中鄰近該進氣口者分別與該三子區段中遠離該進氣口的兩者構成對應的該兩氣流路徑，而從該進氣口流入該三子區段中鄰近該進氣口者的一氣流在該轉折點均分成兩等分後流至該三子區段中遠離該進氣口的兩者，而後等量地從該些出氣口流出。
如申請專利範圍第1項所述的氣浮載台，更包括多個負壓孔，貫穿該頂層與該底層，使從該些出氣口流出的該氣流適於從該負壓孔流至該氣浮載台相對於該些出氣口的另一側。
如申請專利範圍第1項所述的氣浮載台，更包括一負壓裝置，連接至該氣室，以調整該氣流從該氣室流至該些出氣口的一流量。