WO2007098956A1 - Vakuumspannplatte - Google Patents

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WO2007098956A1
WO2007098956A1 PCT/EP2007/001813 EP2007001813W WO2007098956A1 WO 2007098956 A1 WO2007098956 A1 WO 2007098956A1 EP 2007001813 W EP2007001813 W EP 2007001813W WO 2007098956 A1 WO2007098956 A1 WO 2007098956A1
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WO
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Prior art keywords
clamping plate
vacuum clamping
glass
plate
plate according
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/001813
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Urs Berndorfer
Original Assignee
Schott Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Schott Ag filed Critical Schott Ag
Publication of WO2007098956A1 publication Critical patent/WO2007098956A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • B25B11/005—Vacuum work holders

Definitions

  • the invention relates to a vacuum clamping plate and a method for producing a vacuum clamping plate and a composite material.
  • Vacuum clamping plates are known in practice. These are mostly table-like plates, which have holes for applying a vacuum and for sucking a workpiece.
  • Such vacuum clamping plates are in particular as
  • a glass substrate in particular a TFT glass substrate is placed on the vacuum clamping plate and sucked by an applied vacuum and fixed.
  • a glass substrate in particular a TFT glass substrate is placed on the vacuum clamping plate and sucked by an applied vacuum and fixed.
  • for quality assurance can then have an optical signal
  • BESTATIGUNGSKOPIE Vacuum clamping plates made of a sintered ceramic, in particular of an aluminum sintered ceramic, are known in practice.
  • the invention is based on the object to provide a vacuum clamping plate, which is finished with less effort.
  • the object of the invention to provide a vacuum clamping plate made of a material, in particular a composite material, which does not tend to sag and which can be machined with a high dimensional stability.
  • the vacuum clamping plate should also be compared to the prior art as easy as possible and as visually appealing.
  • the object of the invention is already achieved by a vacuum clamping plate or a method for producing a vacuum clamping plate and by a composite material plate according to one of the independent claims.
  • a vacuum clamping plate which comprises at least one glass plate and at least one base plate, which are interconnected.
  • the vacuum clamping plate consists of a composite material in which the glass plate or glass layer forms the surface on which the workpieces to be held are deposited.
  • the glass can be finely structured, whereas the base plate can be made of a material or a combination of materials, which has a high rigidity, but can not be so finely structured that the necessary dimensional accuracy is maintained.
  • a glass plate need not be formed in one piece, but that too Multi-layered sheets are the subject of the invention.
  • a glass plate is also understood to mean a glass layer deposited on the base plate, for example, which is inseparably connected to the base plate.
  • the base plate made of stone, in particular made of natural stone.
  • Granite has proven to be particularly suitable. Granite has a high rigidity, is cheap and easy to work with. In addition, granite can be polished and then has a particularly attractive appearance.
  • the vacuum clamping plate comprises a backlight.
  • the image evaluation can be improved by such a backlight.
  • the backlight is preferably arranged between the glass plate and the base plate.
  • recesses can be introduced into the granite, which enable the integration of lighting technology, in particular a backlight (fluorescent tubes).
  • the glass panel with integrated backlight which is preferably also polished on the underside, allows a uniform level of illumination on the surface of the vacuum clamping plate.
  • an at least partially transparent base plate may be used and the backlight may be located below the base plate.
  • the base plate preferably extends substantially over the entire surface of the vacuum clamping plate and is integrally formed. This achieves a particularly high degree of rigidity and avoids complex assembly of several panel parts.
  • the glass plate comprises a plurality of glass tiles. Such glass tiles are to produce with a high dimensional accuracy.
  • the tiles which preferably have a length and width between 3 and 50 cm, preferably between 8 and 30 cm and particularly preferably between 12 and 22 cm, can be glued on particularly well.
  • the vacuum clamping plate preferably has through bores, which are provided in particular at regular intervals on the vacuum clamping plate and serve to suck in the workpiece.
  • At least one sleeve is inserted into the through-bore.
  • the base plate used is preferably a granite plate having a thickness of between 0.5 and 20 cm, preferably between 5 and 15 cm, and more preferably between 7.5 and 12.5 cm.
  • Thickness of about 10 cm has the necessary rigidity. To reduce the weight of the base plate, recesses can be introduced into the base plate.
  • the glass plate is preferably made thinner and has a thickness between 1 and 20 mm, preferably between 2 and 15 mm and particularly preferably between 4 and 8 mm.
  • the glass plate is preferably structured such that on the surface of pins with a diameter of 0.2 to 5 mm, preferably between 0.5 to 1.5 mm and a height between 0.1 and 1 mm, preferably 0.2 and 7 mm.
  • the pins are preferably arranged regularly, in particular at a distance between 3 and 20 mm.
  • the composite material according to the invention makes it possible to produce vacuum clamping plates having a length or width of more than 1.2 meters, wherein in particular the base plate is formed in one piece.
  • the vacuum clamping plate has a flatness on the surface, which preferably has a dimensional tolerance of less than 0.01 mm, preferably less than 0.06 mm and particularly preferably less than 0.004 mm, based on a measuring section of 40 mm. Under surface is understood at least one area on which the workpieces to be held are stored. Relative to a measuring section which extends substantially over the entire vacuum clamping plate, the dimensional tolerance is less than 0.1 mm, preferably less than 0.08 mm and particularly preferably less than 0.05 mm.
  • the dimensional tolerance is the largest deviation of the surface in relation to the nominal value.
  • a bar can be placed on the vacuum clamping plate and measured with suitable spacers, which are pushed under the bar, a deviation from the flatness accurately.
  • suitable spacers which are pushed under the bar, a deviation from the flatness accurately.
  • Coating thickness gauge is determined.
  • the invention further relates to a method for producing a vacuum clamping plate, wherein a base plate, in particular a base plate made of stone is provided and at least partially a glass plate is applied to the base plate.
  • a base plate in particular a base plate made of stone is provided and at least partially a glass plate is applied to the base plate.
  • the glass plate is preferably glued to the base plate.
  • adhesive With adhesive, a uniform, firm connection is made possible.
  • a higher dimensional accuracy can also be achieved via the adhesive, namely by compensating for smaller unevenness by the adhesive.
  • epoxy or acrylate adhesives have proven to be suitable adhesives.
  • several glass plates are glued side by side on the base plate as a glass plate.
  • the glass plate is structured before or after application to the base plate.
  • it is provided to grind the glass tiles finely before applying to the bottom.
  • the glass surface is finely ground, whereby a dimensional accuracy of a few thousandths of a millimeter can be achieved.
  • a sand blasting method is particularly suitable which allows a very precise fine structuring of the surface.
  • the through holes for applying a vacuum are preferably drilled after gluing the glass tiles.
  • the invention further relates to a composite panel, which in particular has one or more further features according to the above-described vacuum clamping plate and the above-described method for producing a vacuum clamping plate.
  • the composite panel comprises a baseplate made of stone, in particular granite, and a structured glass panel glued to the baseplate.
  • Such a composite material is not only suitable as a vacuum clamping plate but can also for other applications in which a high dimensional accuracy at high rigidity of the component is important at the same time used.
  • the composite material plate is provided with a lighting means as backlight, which is arranged in particular in a recess in the base plate between the base plate and the glass plate.
  • the invention is particularly suitable for an optical control system, in particular for the control of LCD displays, which comprises a vacuum clamping plate according to the invention for receiving the workpiece.
  • Vacuum clamping plate and its high dimensional accuracy can provide an optical control system with extremely high accuracy.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of an embodiment of a vacuum clamping plate according to the invention
  • Fig. 3 shows a schematic detail of a Embodiment in which a single glass tile is shown in plan view
  • FIG. 4 shows a schematic detail view in the sectional view, in which in particular a
  • Fig. 5 shows schematically an embodiment of a vacuum clamping plate according to the invention in the
  • Fig. 6 shows a further detail in the
  • FIG. 7 shows schematically a perspective view of a vacuum clamping plate according to the invention in a wire representation
  • Fig. 8 shows schematically the surface of a vacuum clamping plate according to the invention, which is examined for dimensional accuracy.
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment of a vacuum clamping plate 1 according to the invention in a wire representation
  • the essential elements of the vacuum clamping plate 1 will be explained in more detail.
  • the vacuum clamping plate 1 is a 150x185 cm thick TFT glass substrate (not shown) as a support in the Quality assurance process.
  • 1 holes 2 are provided in the vacuum clamping plate. Air is sucked in via the holes 2 and thus a vacuum is generated which sucks the deposited substrate (not shown).
  • the vacuum clamping plate 1 consists essentially of a base plate made of granite, as well as glued square glass roofs 3, which are about 18x18 cm in size.
  • the glass tiles 3 are glued to the base plate with an epoxy or acrylate adhesive.
  • Each glass tile 3 is assigned a hole 2 in the middle.
  • the glass tiles 3 form a glass layer on top of the vacuum clamping plate, on which the workpieces to be held (not shown) are stored.
  • the vacuum clamping plate 1 has receptacles 8 for a holder.
  • recesses are recessed, which are shown by dashed lines 4.
  • the recesses serve to reduce weight and to accommodate other components such as a backlight (not shown) or components of the vacuum system (not shown).
  • Fig. 2 shows schematically a sectional view of a
  • the vacuum clamping plate 1 comprises an approximately 10 cm thick base plate 6 made of granite, on which an approximately 6 mm thick glass plate 5, consisting of individual glass tiles (not shown) is glued. In the sectional view can be seen shots 8 for a
  • FIG. 3 shows schematically a detailed representation, on which a single glass tile 3 can be seen.
  • the glass tile 3 was patterned by means of a sandblasting process, so that individual pins 9 with a diameter of about 1 mm and a height of 0.3 to 0.5 mm remain.
  • the pins 9 are regularly arranged in rows.
  • the glass tile 3 has a total of about 25 x 25 pins.
  • the pins 9 serve the defined system of the substrate (not shown).
  • the centrally disposed bore 2 to detect a vacuum can be seen. If a vacuum is applied to the bore 2, substantially all of the underside of the substrate (not shown), which is spaced apart by the pins 9, forms a vacuum, which holds the substrate (not shown).
  • Fig. 4 shows an enlarged sectional view, on the basis of which in particular the bore 2 is to be explained in more detail for the application of the vacuum.
  • the base plate 6 made of granite, as well as a section of the 6 mm thick glass plate 5, which is formed from individual glass tiles (not shown).
  • the glass plate 5 has pins 9 on which the substrate (not shown) rests.
  • Bore 2 which is formed by a pressed-in or glued-in sleeve 10, extends in several stages, wherein the suction opening has a diameter of about 0.5 mm.
  • a recess 11 with a diameter of about 6 mm is incorporated into the glass plate 5, which serves to better distribution of the vacuum.
  • Fig. 5 shows a vacuum clamping plate 1 in plan view.
  • the vacuum clamping plate comprises 8 ⁇ 10 glass tiles 3, which have bores 2 in the center.
  • Polished base plate made of granite and glued on the sides with glued glass plates.
  • Fig. 6 shows a further detailed representation, based on which the bore 2 is to be explained in more detail for sucking.
  • the vacuum clamping plate comprises a base plate 6 made of granite and a glass plate 5, which is glued to the base plate 6.
  • a two-stage bore is introduced, in which a sleeve 10 is pressed or glued.
  • the defined by the sleeve bore 2 extends in three stages.
  • Above is a suction opening with a diameter of about 0.5 mm.
  • Below the suction opening 12, which is seen at about 3 mm deep from the surface the bore is widened to a diameter of about 3 mm.
  • a thread 13 for connecting a vacuum hose (not shown) is inserted in the bore.
  • Bevel 14 are incorporated between the individual stages of the bore.
  • the sleeve 10 has a diameter of 6 mm in the upper region and a diameter of 20 mm in the lower region.
  • Fig. 7 shows schematically an embodiment of a vacuum clamping plate 1 according to the invention in a perspective view.
  • the vacuum clamping plate 1 has on the surface of individual glass roofs 3, in which centrally the holes 2 are arranged.
  • the vacuum clamping plate 1 has six receptacles 8, on which it can be placed on a holder.
  • a bar 16 is placed, with suitable wedges, a feeler gauge or by means of a paint is peeled off with the yardstick, the dimensional tolerance 17 can be measured at the lowest depression. If appropriate, such a measurement can also be carried out by an optical method.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumspannplatte (1), welche ein Verbundmaterial, bestehend aus einer Grundplatte (6) aus Granit und einer aufgeklebten Glasplatte (3) umfasst.

Description

Vakuumspannplatte
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vakuumspannplatte sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vakuumspannplatte und einen Verbundwerkstoff.
Hintergrund der Erfindung
Vakuumspannplatten sind aus der Praxis bekannt. Es handelt sich dabei um zumeist tischartige Platten, welche Bohrungen zum Anlegen eines Vakuums und zum Ansaugen eines Werkstücks aufweisen .
Derartige Vakuumspannplatten werden insbesondere als
Auflage bei der Herstellung von LCD-Monitoren verwendet. Dabei wird ein Glassubstrat, insbesondere ein TFT- Glassubstrat auf die Vakuumspannplatte aufgelegt und durch ein angelegtes Vakuum angesaugt und fixiert. Beispielsweise zur Qualitätssicherung kann dann über ein optisches
Kontrollsystem das Glassubstrat, welches gleichmäßig an der Platte anliegt, untersucht werden. Für derartige Vakuumspannplatten sind daher äußerst hohe Fertigungsgenauigkeiten einzuhalten. Darüber hinaus muss der Werkstoff, aus dem die Platten gefertigt sind, eine hohe Steifigkeit aufweisen, damit es nicht durch Verformungen der Platte zu Maßabweichungen kommt.
BESTATIGUNGSKOPIE Aus der Praxis bekannt sind Vakuumspannplatten aus einer Sinterkeramik, insbesondere aus einer Aluminium- Sinterkeramik.
Nachteilig an diesen bekannten Sinterkeramikplatten sind zum einen die hohen Kosten des Werkstoffs . Zum anderen begrenzt der Sinterprozess die mögliche Größe derartiger Platten. Da bei der Herstellung insbesondere von LCD- Displays der Trend zu immer größeren Glassubstraten geht, müssen daher gegebenenfalls mehrere Aluminium- Sinterkeramikplatten miteinander verbunden werden, um die notwendige Größe der Platte zu erreichen. Aufgrund der hohen Anforderung an die Maßhaltigkeit ist eine derartige Lösung äußerst aufwendig.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumspannplatte bereitzustellen, welche mit geringerem Aufwand zu fertigen ist.
Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumspannplatte aus einem Werkstoff, insbesondere einem Verbundwerkstoff bereitzustellen, welcher nicht zum Durchbiegen neigt und welcher mit einer hohen Maßhaltigkeit bearbeitet werden kann.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumspannplatte beziehungsweise einen Verbundwerkstoff bereitzustellen, welcher die Integration einer Hintergrundbeleuchtung ermöglicht . Die Vakuumspannplatte soll zudem gegenüber dem Stand der Technik möglichst leicht und möglichst optisch ansprechend gestaltet sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch eine Vakuumspannplatte beziehungsweise ein Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte sowie durch eine Verbundwerkstoffplatte nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß der Erfindung ist eine Vakuumspannplatte vorgesehen, welche zumindest eine Glasplatte und zumindest eine Grundplatte umfasst, die miteinander verbunden sind.
Die Vakuumspannplatte besteht aus einem Verbundmaterial, bei welchem die Glasplatte beziehungsweise Glasschicht die Oberfläche bildet, auf die die zu haltenden Werkstücke abgelegt werden.
Durch eine Kombination von Glas mit einem anderen Werkstoff kann eine hohe Maßgenauigkeit eingehalten werden. So kann das Glas fein strukturiert werden, wohingegen die Grundplatte aus einem Material oder einer Materialkombination gefertigt sein kann, welches eine hohe Steifigkeit hat, sich aber nicht derart fein strukturieren lässt, dass die notwendige Maßgenauigkeit eingehalten wird.
Es versteht sich, dass die Glasplatte nicht einstückig ausgebildet zu sein braucht, sondern dass auch mehrschichtige Platten Gegenstand der Erfindung sind. Unter Glasplatte wird auch eine auf die Grundplatte beispielsweise abgeschiedene Glasschicht verstanden, welche untrennbar mit der Grundplatte verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Grundplatte aus Stein, insbesondere aus Naturstein ausgebildet .
Als besonders geeignet hat sich Granit erwiesen. Granit besitzt eine große Steifigkeit, ist preiswert und gut zu bearbeiten. Drüber hinaus kann Granit poliert werden und besitzt dann eine besonders ansprechende Optik.
Der Nachteil von Granit, nämlich die Grobkörnigkeit und
Inhomogenität des Materials fällt weniger ins Gewicht, da durch die auf das Granit aufgebrachte Glasplatte eine Feinstrukturierung der Glasoberfläche möglich ist, wie es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Vakuumspannplatte eine Hintergrundbeleuchtung. Insbesondere bei optischen Kontrollsystemen kann durch eine derartige Hintergrundbeleuchtung die Bildauswertung verbessert werden .
Die Hintergrundbeleuchtung ist vorzugsweise zwischen der Glasplatte und der Grundplatte angeordnet. So können beispielsweise in den Granit Aussparungen eingebracht werden, welche die Integration von Beleuchtungstechnik, insbesondere einer Hintergrundbeleuchtung (Leuchtstoffröhren) ermöglichen. Die Glasplatte mit integrierter Hintergrundbeleuchtung, welche vorzugsweise auch auf der Unterseite poliert ist, ermöglicht ein gleichmäßiges Ausleuchtungsniveau an der Oberfläche der Vakuumspannplatte.
Alternativ kann eine zumindest teilweise transparente Grundplatte verwendet werden und die Hintergrundbeleuchtung unter der Grundplatte angeordnet sein.
Die Grundplatte erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Vakuumspannplatte und ist einstückig ausgebildet. So wird eine besonders hohe Steifigkeit erreicht und eine aufwändige Montage mehrerer Plattenteile vermieden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Glasplatte eine Mehrzahl von Glaskacheln. Derartige Glaskacheln sind mit einer hohen Maßgenauigkeit herzustellen .
Die Kacheln, welche vorzugsweise eine Länge und Breite zwischen 3 und 50 cm, bevorzugt zwischen 8 und 30 cm und besonders bevorzugt zwischen 12 und 22 cm haben, lassen sich besonders gut aufkleben.
Weiter weist die Vakuumspannplatte vorzugsweise Durchgangsbohrungen auf, welche insbesondere in regelmäßigen Abständen auf der Vakuumspannplatte vorgesehen sind und zum Ansaugen des Werkstücks dienen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in die Durchgangsbohrung zumindest eine Hülse eingebracht. Mittels einer derartigen Hülse lassen sich auch komplexere Geometrien der Bohrung realisieren. Zudem wird die Maßhaltigkeit der Durchgangsbohrung verbessert. Als Grundplatte wird vorzugsweise eine Granitplatte mit einer eine Dicke zwischen 0,5 und 20 cm, bevorzugt zwischen 5 und 15 cm und besonders bevorzugt zwischen 7,5 und 12,5 cm verwendet. Bereits eine Granitplatte mit einer
Dicke von etwa 10 cm besitzt die nötige Steifigkeit. Um das Gewicht der Grundplatte zu reduzieren, können in die Grundplatte Aussparungen eingebracht werden.
Die Glasplatte ist vorzugsweise dünner ausgestaltet und hat eine Dicke zwischen 1 und 20 mm, bevorzugt zwischen 2 und 15 mm und besonders bevorzugt zwischen 4 und 8 mm.
Zur Aufnahme des Werkstücks ist die Glasplatte vorzugsweise derart strukturiert, dass sich an der Oberfläche Zapfen mit einem Durchmesser von 0,2 bis 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 bis 1,5 mm und einer Höhe zwischen 0,1 und 1 mm, bevorzugt 0,2 und 7 mm befinden. Die Zapfen sind vorzugsweise regelmäßig angeordnet, insbesondere in einem Abstand zwischen 3 und 20 mm.
Mit dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff lassen sich Vakuumspannplatten mit einer Länge beziehungsweise Breite von mehr als 1,2 Metern herstellen, wobei insbesondere die Grundplatte einstückig ausgebildet ist.
Die Vakuumspannplatte weist an der Oberfläche eine Ebenheit auf, die vorzugsweise bezogen auf eine Messstrecke von 40 mm eine Maßtoleranz von weniger als 0,01 mm, bevorzugt von weniger als 0,06 mm und besonders bevorzugt von weniger als 0,004 mm hat. Unter Oberfläche wird zumindest ein Bereich verstanden, auf dem die zu haltenden Werkstücke abgelegt werden. Bezogen auf eine Messstrecke, welche sich im Wesentlichen über die gesamte Vakuumspannplatte erstreckt, beträgt die Maßtoleranz weniger als 0,1 mm, bevorzugt weniger als 0,08 mm und besonders bevorzugt weniger als 0,05 mm.
Unter der Maßtoleranz wird die größte Abweichung der Oberfläche bezogen auf den Sollwert verstanden. Zum Messen der Maßtoleranz kann beispielsweise eine Messlatte auf die Vakuumspannplatte aufgelegt werden und mit geeigneten Abstandshaltern, welche unter die Messlatte geschoben werden, eine Abweichung von der Ebenheit genau gemessen werden. Zur Bestimmung des Abstandes kann auch ein Lack aufgetragen werden, welcher mit der Messlatte abgezogen wird und dessen Dicke in Senken, in denen der Lack verbleibt, mittels eines geeigneten
Schichtdickenmessgerätes bestimmt wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte, wobei eine Grundplatte, insbesondere eine Grundplatte aus Stein bereitgestellt wird und zumindest abschnittsweise eine Glasplatte auf die Grundplatte aufgebracht wird. So lässt sich ein Verbundmaterial mit den vorstehend beschrieben Vorteilen bereitstellen.
Die Glasplatte wird vorzugsweise auf die Grundplatte aufgeklebt. Mit Klebstoff wird eine gleichmäßige feste Verbindung ermöglicht. Darüber hinaus kann gegebenenfalls über den Klebstoff auch eine höhere Maßgenauigkeit erreicht werden, nämlich dadurch, dass kleinere Unebenheiten durch den Klebstoff ausgeglichen werden.
Als geeignete Klebstoffe haben sich insbesondere Epoxy- oder Acrylat-Klebstoffe erwiesen. Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden mehrere Glasplatten nebeneinander auf die Grundplatte als Glasplatte aufgeklebt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die Glasplatte vor oder nach dem Aufbringen auf die Grundplatte strukturiert. Insbesondere ist vorgesehen, die Glaskacheln vor dem Aufbringen auf der Unterseite fein zu schleifen. Nach dem Aufbringen der Glaskacheln wird die Glasoberfläche feingeschliffen, wodurch eine Maßgenauigkeit von wenigen Tausendstel Millimetern erreicht werden kann.
Um die Glasplatte zu strukturieren, insbesondere um auf der Oberfläche Zapfen entstehen zu lassen, wie es bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, ist insbesondere ein Sandstrahlverfahren geeignet, welches eine sehr genaue Feinstrukturierung der Oberfläche ermöglicht.
Die Durchgangsbohrungen zum Anlegen eines Vakuums werden vorzugsweise nach dem Aufkleben der Glaskacheln gebohrt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Verbundwerkstoffplatte, welche insbesondere eines oder mehrere weitere Merkmale gemäß vorstehend beschriebener Vakuumspannplatte sowie vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Herstellen einer Vakuumspannplatte aufweist. Die Verbundwerkstoffplatte umfasst eine Grundplatte aus Stein, insbesondere aus Granit und eine strukturierte Glasplatte, welche auf die Grundplatte aufgeklebt ist.
Ein derartiges Verbundmaterial ist nicht nur als Vakuumspannplatte geeignet sondern kann auch für andere Anwendungen, bei welchen eine hohe Maßgenauigkeit bei gleichzeitig hoher Steifigkeit des Bauteils wichtig ist, verwendet werden.
Vorzugsweise ist die Verbundwerkstoffplatte mit einem Leuchtmittel als Hintergrundbeleuchtung, welches insbesondere in einer Aussparung in der Grundplatte zwischen Grundplatte und Glasplatte angeordnet ist, ausgestattet.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für ein optisches Kontrollsystem, insbesondere zur Kontrolle von LCD- Displays, welches zur Aufnahme des Werkstücks eine erfindungsgemäße Vakuumspannplatte umfasst.
Aufgrund der Steifigkeit der erfindungsgemäßen
Vakuumspannplatte und deren hoher Maßhaltigkeit lässt sich ein optisches Kontrollsystem mit äußerst hoher Genauigkeit bereitstellen.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Zeichnungen
Fig. 1 bis Fig. 8 näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vakuumspannplatte in einer Drahtdarstellung,
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vakuumspannplatte,
Fig. 3 zeigt eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels, bei welchem eine einzelne Glaskachel in der Draufsicht dargestellt ist,
Fig. 4 zeigt eine schematische Detailansicht in der Schnittdarstellung, bei welcher insbesondere eine
Bohrung zur Absaugung näher erläutert werden soll,
Fig. 5 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuumspannplatte in der
Draufsicht,
Fig. 6 zeigt eine weitere Detaildarstellung in der
Schnittansicht, bei welcher ebenfalls eine Bohrung näher erläutert werden soll,
Fig. 7 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vakuumspannplatte in einer Drahtdarstellung,
Fig. 8 zeigt schematisch die Oberfläche einer erfindungsgemäßen Vakuumspannplatte, welche auf ihre Maßgenauigkeit untersucht wird.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, welche schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß Vakuumspannplatte 1 in einer Drahtdarstellung zeigt, sollen die wesentlichen Elemente der Vakuumspannplatte 1 näher erläutert werden.
Die Vakuumspannplatte 1 dient einem 150x185 cm dickem TFT- Glassubstrat (nicht dargestellt) als Auflage im Qualitätssicherungsprozess . Dazu sind in der Vakuumspannplatte 1 Bohrungen 2 vorgesehen. Über die Bohrungen 2 wird Luft angesaugt und so ein Vakuum erzeugt, welches das abgelegte Substrat (nicht dargestellt) ansaugt.
Die Vakuumspannplatte 1 besteht im Wesentlichen aus einer Grundplatte aus Granit, sowie aufgeklebten quadratischen Glaskacheln 3, welche etwa 18x18 cm groß sind. Die Glaskacheln 3 sind mit einem Epoxy- oder Acrylatklebstoff auf die Grundplatte aufgeklebt. Jeder Glaskachel 3 ist mittig eine Bohrung 2 zugeordnet.
Die Glaskacheln 3 bilden eine Glasschicht auf der Oberseite der Vakuumspannplatte, auf welche die zu haltenden Werkstücke (nicht dargestellt) abgelegt werden.
Weiter verfügt die Vakuumspannplatte 1 über Aufnahmen 8 für eine Halterung. In die Grundplatte sind Aussparungen eingelassen, welche durch gestrichelte Linien 4 dargestellt sind. Die Aussparungen dienen der Gewichtsreduktion und zur Aufnahme weiterer Bauteile wie beispielsweise einer Hintergrundbeleuchtung (nicht dargestellt) oder Komponenten des Vakuumsystems (nicht dargestellt).
Fig. 2 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer
Vakuumspannplatte 1. Die Vakuumspannplatte 1 umfasst eine etwa 10 cm dicke Grundplatte 6 aus Granit, auf welche eine etwa 6 mm dicke Glasplatte 5, bestehend aus einzelnen Glaskacheln (nicht dargestellt) aufgeklebt ist. In der Schnittdarstellung zu erkennen sind Aufnahmen 8 für eine
Halterung, auf der die Vakuumspannplatte 1 montiert werden kann. Mittig ist eine Aussparung 7 zu erkennen, die in erster Linie der Gewichtsreduktion dient. Fig. 3 zeigt schematisch eine Detaildarstellung, auf welcher eine einzelne Glaskachel 3 zu erkennen ist. Die Glaskachel 3 wurde mittels eines Sandstrahlverfahrens strukturiert, derart dass einzelne Zapfen 9 mit einem Durchmesser von etwa 1 mm und einer Höhe von 0,3 bis 0,5 mm zurückbleiben. Die Zapfen 9 sind regelmäßig in Reihen angeordnet. Die Glaskachel 3 weist insgesamt etwa 25 x 25 Zapfen auf. Die Zapfen 9 dienen der definierten Anlage des Substrates (nicht dargestellt) . Weiter ist in der Draufsicht die zentral angeordnete Bohrung 2 zur Erzeugung eines Vakuums zu erkennen. Wird an die Bohrung 2 ein Vakuum angelegt, entsteht im Wesentlichen auf der gesamten Unterseite des Substrates (nicht dargestellt) , welches durch die Zapfen 9 beabstandet ist, ein Vakuum, welches das Substrat (nicht dargestellt) festhält.
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung, anhand welcher insbesondere die Bohrung 2 zur Anlage des Vakuums näher erläutert werden soll.
Zu erkennen ist ein Ausschnitt der Grundplatte 6 aus Granit, sowie ein Ausschnitt der 6mm dicken Glasplatte 5, welche aus einzelnen Glaskacheln (nicht dargestellt) ausgebildet ist. Die Glasplatte 5 verfügt über Zapfen 9, auf denen das Substrat (nicht dargestellt) aufliegt. Die
Bohrung 2, welche durch eine eingepresste oder eingeklebte Hülse 10 gebildet wird, verläuft in mehreren Stufen, wobei die Ansaugöffnung einen Durchmesser vor etwa 0,5 mm hat.
Oberhalb der Ansaugöffnung 12 ist in die Glasplatte 5 eine Einsenkung 11 mit einem Durchmesser von etwa 6 mm eingearbeitet, welche der besseren Verteilung des Vakuums dient . Fig. 5 zeigt eine Vakuumspannplatte 1 in der Draufsicht. Die Vakuumspannplatte umfasst 8 x 10 Glaskacheln 3, welche mittig Bohrungen 2 aufweisen.
Um eine ansprechende Optik zu erreichen, wurde die
Grundplatte aus Granit poliert und auch an den Seiten mit aufgeklebten Glasplatten versehen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Detaildarstellung, anhand welcher die Bohrung 2 zum Ansaugen näher erläutert werden soll.
Die Vakuumspannplatte umfasst eine Grundplatte 6 aus Granit sowie eine Glasplatte 5, welche auf die Grundplatte 6 aufgeklebt ist. In die Vakuumspannplatte ist eine zweistufige Bohrung eingebracht, in welche eine Hülse 10 eingepresst oder eingeklebt ist. Die durch die Hülse definierte Bohrung 2 verläuft in drei Stufen. Oben befindet sich eine Ansaugöffnung mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm. Unterhalb der Ansaugöffnung 12, welche in etwa 3 mm tief von der Oberfläche aus gesehen ist, wird die Bohrung auf einen Durchmesser von etwa 3 mm erweitert. In einer Tiefe von etwa 10 mm von der Oberfläche aus gesehen, wird die Bohrung dann auf einen noch größeren Durchmesser erweitert und es ist in der Bohrung ein Gewinde 13 zum Anschließen eines Vakuumschlauches (nicht dargestellt) eingebracht. Als Gewinde ist ein 1/4''- Normgewinde eingebracht. Zwischen den einzelnen Stufen der Bohrung sind Fasen 14 eingearbeitet. Die Hülse 10 hat im oberen Bereich einen Durchmesser von 6 mm und im unteren Bereich einen Durchmesser von 20 mm.
Fig. 7 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuumspannplatte 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Vakuumspannplatte 1 hat auf der Oberfläche einzelne Glaskacheln 3, in welchen zentral die Bohrungen 2 angeordnet sind. Weiter verfügt die Vakuumspannplatte 1 über sechs Aufnahmen 8, auf welchen sie auf eine Halterung aufgesetzt werden kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 soll erläutert werden, wie die Ebenheit einer derartigen Vakuumspannplatte oder eines derartigen Verbundwerkstoffes gemessen wird. Auf die Oberfläche 15 der Vakuumspannplatte wird eine Messlatte 16 aufgelegt, mit geeigneten Keilen, einer Fühlerlehre oder mittels eines Lacks der mit der Messlatte abgezogen wird, kann die Maßtoleranz 17 an der tiefsten Einsenkung gemessen werden. Eine derartige Messung kann gegebenenfalls auch durch ein optisches Verfahren erfolgen.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine Kombination vorstehend genannter Merkmale beschränkt ist, sondern dass der Fachmann die Merkmale, soweit sinnvoll beliebig kombinieren wird.
Bezugszeichenliste :
1 Vakuumspannplatte
2 Bohrung
3 Glaskachel
4 gestrichelte Linie
5 Glasplatte
6 Grundplatte
7 Aussparung
8 Aufnahme
9 Zapfen
10 Hülse
11 Ausnehmung
12 Ansaugöffung
13 Gewinde
14 Fase
15 Oberfläche
16 Messlatte
17 Maßtoleranz

Claims

Ansprüche
1. Vakuumspannplatte, umfassend ein Verbundmaterial, welches zumindest eine Glasplatte und zumindest eine Grundplatte aufweist, wobei die Glasplatte auf der Oberseite der Vakuumspannplatte angeordnet ist.
2. Vakuumspannplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte Stein, insbesondere Granit, umfasst.
3. Vakuumspannplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte im Wesentlichen aus Stein, insbesondere aus Granit, besteht.
4. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte zumindest an der Oberfläche strukturiert ist.
5. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte und die Glasplatte miteinander verklebt sind.
6. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumspannplatte eine Hintergrundbeleuchtung umfasst.
7. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Glasplatte und
Grundplatte zumindest eine Hintergrundbeleuchtung angeordnet ist.
8. Vakuumspannplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte zumindest teilweise transparent ist und eine Hintergrundbeleuchtung unter der Grundplatte angeordnet ist.
9. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte sich im
Wesentlichen über die gesamte Fläche der Vakuumspannplatte erstreckt.
10. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte mehrere Glaskacheln umfasst.
11. Vakuumspannplatte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskacheln zumindest teilweise eine Länge und/oder Breite zwischen 3 und 50 cm, bevorzugt zwischen 8 und 30 cm und besonders bevorzugt zwischen 12 und 22 cm haben.
12. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Vakuumspannplatte zumindest eine Durchgangsbohrung aufweist .
13. Vakuumspannplatte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Durchgangsbohrung zumindest eine Hülse eingebracht ist.
14. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte eine Dicke zwischen 0,5 und 20 cm, bevorzugt zwischen 5 und 15 cm und besonders bevorzugt zwischen 7,5 und 12,5 cm aufweist.
15. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte eine Dicke zwischen 1 und 20 mm, bevorzugt zwischen 2 und 15 mm und besonders bevorzugt zwischen 4 und 8 mm aufweist .
16. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte an der Oberfläche Zapfen mit einem Durchmesser von 0,2 und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 und 1,5 mm und/oder einer Höhe von 0,1 bis 1 mm, bevorzugt von 0,2 bis 0,7 mm aufweist.
17. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumspannplatte eine Länge und/oder Breite von mehr als 0,5 m, bevorzugt 0,8 m und besonders bevorzugt 1,2 m aufweist .
18. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumspannplatte auf der Oberfläche eine Ebenheit aufweist, so dass sich bezogen auf eine Messstrecke von 40 mm eine Maßtoleranz von unter 0,01 mm bevorzugt 0,006 mm, besonders bevorzugt 0,004 mm ergibt.
19. Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumspannplatte auf der Oberfläche eine Ebenheit aufweist, so dass sich bezogen auf eine Messstrecke, die sich im Wesentlichen über die gesamte Vakuumspannplatte erstreckt, eine Maßtoleranz von unter 0,1 mm, bevorzugt 0,08 mm, besonders bevorzugt 0,05 mm ergibt.
20. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte, insbesondere einer Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Grundplatte, insbesondere aus Stein, bereit gestellt wird und zumindest abschnittsweise zumindest eine Glasplatte auf die Grundplatte aufgebracht wird.
21. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Glasplatte auf die Grundplatte aufgeklebt wird.
22. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufkleben ein Epoxy- und/oder Acrylat-Klebstoff verwendet wird.
23. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Glaskacheln als Glasplatte aufgebracht werden.
24. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Glasplatte vor und/oder nach dem Aufbringen auf die Grundplatte strukturiert wird.
25. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Glasplatte vor und/oder nach dem Aufbringen nachbearbeitet, insbesondere geschliffen und/oder poliert wird.
26. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vakuumspannplatte Durchgangsbohrungen eingebracht werden.
27. Verfahren zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte mittel Sandstrahlen strukturiert wird .
28. Verbundwerkstoffplatte, insbesondere Verbundwerkstoffplatte mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen gemäß der Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche und insbesondere herstellbar mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine Grundplatte aus Stein, insbesondere aus Granit und zumindest eine strukturierte Glasplatte, die auf die Grundplatte aufgeklebt ist.
29. Verbundwerkstoffplatte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Grundplatte und/oder zwischen Grundplatte und Glasplatte zumindest ein Leuchtmittel, insbesondere eine Leuchtstoffröhre, als Hintergrundbeleuchtung angeordnet ist.
30. Verbundwerkstoffplatte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte zumindest eine Aussparung zur Aufnahme des Leuchtmittels aufweist.
31. Verbundwerkstoffplatte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Grundplatte eine
Mehrzahl von Glasplatten aufgeklebt ist.
32. Optisches Kontrollsystem, insbesondere für LCD- Displays, umfassend eine Vakuumspannplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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