WO2009115068A1 - Verfahren und transportbandsystem mit mindestens einem transportband zum transportieren von flachem transportgut - Google Patents

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belt
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bernoulli
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Janusz Grzelak
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Jonas & Redmann Automationstechnik Gmbh
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Definitions

  • Method and conveyor belt system with at least one conveyor belt for transporting flat cargo
  • the invention relates to a method for transporting flat transported goods, in particular of substrates such as silicon wafers and solar cells, on at least one conveyor belt of a conveyor belt system in which the substrates are kept sucked on a transport surface of the conveyor belt at least cyclically during transport.
  • substrates such as silicon wafers and solar cells
  • the invention further relates to a conveyor belt system with at least one conveyor belt for transporting flat transported goods, in particular of substrates such as silicon wafers and solar cells, and with a suction device, of which the substrates are to be kept sucked on a transport surface of the at least one conveyor belt at least cyclically during transport.
  • substrates such as silicon wafers and solar cells
  • the transport of silicon wafers for the production of solar cells is usually carried out with grippers or on a conveyor belt, which may consist of several belt belts. Due to the mode of operation of the machines used in the manufacturing process, the transport of the wafers is clocked, which requires that the conveyor belts and the grippers must be constantly accelerated and braked.
  • the wafers that lie on the conveyor belts can normally remain in their position only due to gravity and friction during transport. For the wafers that are transported with a gripper, their position is maintained only by the suction force and friction on the support surface.
  • conveyor belts made of different materials with different surfaces are used.
  • flat transport goods such as wafers or solar cells on a conveyor belt to further increase, are in a known from DE 10 2004 050 463 B3 conveyor belt conveyor belts formed with their surface towards breakthroughs, which are evenly distributed over the conveyor belt surface and connected to a Vakuumsaug Rhein.
  • the suction force which acts alone in the immediate opening area of each opening on the respective wafer located above this on the surface of the conveyor belt, can only be selected to be relatively low, since when used too high Suction power of the wafer can be sucked quasi selectively into the opening of the opening and damaged.
  • a plant known from DE 10 2006 033 296 A1 for structuring solar modules comprises a transport system with an air cushion system for transporting a solar module in a transport plane, wherein at least in one processing area a pressure vacuum table for simultaneous generation of a vacuum and an overpressure between the solar module and a plate and to keep the solar module from a generated air cushion constantly spaced from the plate.
  • the object of the invention is to provide an increase in the adhesion of the wafers to the conveyor belt in a manner which is gentle on the conveyor belt and thus to enable higher speeds and accelerations of the conveyor belt without impairing the positioning of the wafers on the respective transport surface.
  • the invention is therefore based on the object to design a method and conveyor belt system of the type mentioned so that over a large area around the conveyor belt pressure ratios are to produce that ensure improved non-slip and gentle transport of the substrates on the conveyor belt in an economical manner.
  • This object is achieved in that along at least one of the two extending in the transport direction longitudinal edges of the belt belt of the conveyor belt at a plurality of spaced positions by means of a flow system controlled guidance of a pressurized fluid such as compressed air in each case based on the Bernoulli effect negative pressure is generated and the substrates by the formed at the respective position on the longitudinal edge of the belt strap pressure difference between the atmospheric pressure and at the generated negative pressure on the transport surface of the conveyor belt with the support surface are pressed evenly pressed in each position.
  • a pressurized fluid such as compressed air
  • the Bernoulli effect based negative pressure is to be generated, only a certain number of positions, in the transport direction successively during the transport of the substrates, respectively be controlled by a substrate at any moment, driven by the compressed air supply to produce the respective based on the Bernoulli effect negative pressure, wherein during transport of the substrates when covering the next transport direction in the direction of the longitudinal edge of the belt by the front in the transport direction edge each Substrate, the control of the next following position is automatically triggered by the compressed air supply, and in each case at the position on the longitudinal edge, each next to the rear in the transport direction of the respective substrate during its transport is exposed, the shutdown of the compressed air supply takes place.
  • the substrates are transported on a conveyor belt with a continuous endless belt, advantageously both along the longitudinal edge of the upper support surface of the endless belt and along the longitudinal edge of the oppositely moving lower support surface of the endless belt of the conveyor belt at a plurality of spaced-apart positions
  • the negative pressure generated based on the Bernoulli effect, which is caused by the Strömungsbowung of the pressurized fluid, the substrates on the upper support surface as on the lower support surface of the endless belt in the respective transport direction at the plurality of positions respectively by means of the pressure difference be kept evenly pressed with its bearing surface between the atmospheric pressure and the negative pressure generated at the respective position.
  • the substrates are transported by a conveyor belt system with two parallel conveyor belts with the same direction of movement, wherein the opposite end portions of the two conveyor belts overlap and are arranged at a distance to each other, so are advantageously on the transport surface of the lower Transport belt transported substrates by mutual generation of negative pressure respectively at the mutually corresponding positions on the longitudinal edge of the belt of the lower belt as the upper conveyor belt on the opposite transport surface of the upper conveyor belt überbucht, created on this and sucked.
  • the negative pressure based on the Bernoulli effect can also be generated along respective longitudinal edges of the belt belt of the conveyor belt running in the transport direction at mutually corresponding positions.
  • the distance between the positions at each of which a negative pressure based on the Bernoulli effect is generated at each longitudinal edge of the belt is set equal and the negative pressure formed at the respective positions on each longitudinal edge of the belt is based on the Bernoulli effect based, generated in equal strength.
  • the supply of pressurized fluid regulated by the flow system for respective generation of the Bernoulli effect based vacuum is computer controlled at each of the plurality of positions on the longitudinal edge and the longitudinal edges of the conveyor belt, respectively.
  • the support underlying the invention is also achieved by the conveyor belt system named at the outset, which is characterized in that
  • At least one outflow opening of at least one chamber of a device producing a Bernoulli suction effect is arranged in a corresponding position along each of the two longitudinal edges of the conveyor belt of the conveyor belt running in the transport direction,
  • the chamber is a Druckfluidum such as compressed air over at least one input port to feed, the cross section is greater than the cross section of the Ninöfrhung the chamber, and
  • the Bermoulli suction device has a plurality of chambers and a number AusströmöfFnonne on, which is the same for each longitudinal edge of the belt belt of the conveyor belt, wherein the outflow openings are arranged at the same distance from each other in each corresponding position.
  • the plurality of chambers and the number of outflow openings along each of the two longitudinal edges of the band belt of the conveyor belt may coincide, and each chamber may be associated with two outflow openings, which are arranged at the two longitudinal edges of the band belt of the conveyor belt in the respective corresponding position.
  • the conveyor belt system according to the invention is preferably designed so that during the transport of the substrates of the plurality of chambers of the Bernoulli suction continuously only a certain number of chambers whose successively in the transport direction associated outflow along each longitudinal edge of the belt of the conveyor belt during the Transports of the substrates are each covered by a substrate at any moment, is controlled by the Bernoulli suction device, wherein during transport of the substrates in covering the next transport direction in the direction of discharge by the front in the transport direction edge of each substrate, the chamber associated with this outflow opening is to be controlled automatically and in each case the one chamber, which is associated with that outflow opening, each of which is next of the rear in the transport direction edge of the respective substrate during its Transportes is exposed, is off.
  • the conveyor belt may have an endless belt circulating over a roller arrangement, on whose upper support side and lower support side, which move in opposite directions, of the Bernoulli suction device along the longitudinal edges of the endless belt of the conveyor belt in each case the B ernoulli-suction effect is to be generated, said upper support side as the lower support side of the endless belt in the respective direction of movement in each case form the transport surface of the conveyor belt on which the substrates by means of the pressure difference between the atmospheric pressure and the negative pressure, which is caused by along the longitudinal edges of the endless belt of the conveyor belt of the Bernoulli Suction device produced Bernoulli-suction effect, be kept evenly pressed on pad surface.
  • two mutually parallel conveyor belts can be provided with the same direction of movement, which overlap each other with their opposite end portions and are arranged one above the other at a distance, wherein the substrates located on the transport surface of the lower conveyor belt on the opposite transport surface of the upper conveyor belt by mutual control of each At the longitudinal edges of the belt straps of the lower and the upper conveyor belt provided corresponding discharge openings of the associated chambers of the respective Bernoulli suction device to be transferred to the transport surface of the upper conveyor belt and apply to this and to hold it.
  • the conveyor belt system according to the invention ensures a high and gentle adhesion of the transported goods on the transport surface at high speeds, accelerations and braking of the conveyor belt.
  • the pressure conditions caused by the Bernoulli suction device around the respective conveyor belt also make it possible to transport the flat transport goods on the lower support surface of the conveyor belt, so that wafers, e.g. can be transported "upside down” or in all possible directions at high speeds and accelerations on the conveyor belt, without their positioning on the transport surface of the conveyor belt is impaired.
  • the conveyor belt system according to the invention allows a considerable saving in production and energy costs, as the compressed air feed suitably carried out synchronously to the belt movement.
  • substrates such as silicon wafers and solar cells
  • inventive method or conveyor belt system many other flat objects made of glass, ceramic, sheet metal, wood or plastic, e.g. Safe transport of CDs, PCBs, displays and the like.
  • use of the method according to the invention in sorting systems of all kinds and in the semiconductor industry is advantageous.
  • 1a shows a detail of an embodiment of the conveyor belt system with a conveyor belt in plan view
  • 1b is a view of a section in the planes AA of Fig. Ia
  • FIG. 2 is a perspective view of a schematically illustrated portion of a preferred embodiment of the conveyor belt system with two mutually parallel conveyor belts, wherein each one half of each conveyor belt is shown without a cover of the chambers of B ernoulli-suction,
  • Fig. 3 is a perspective view, similar to Fig. 2, of the full cover portion of the chamber of the vacuum suction device shown in Fig. 2, the portion showing the successive driving of a number of outflow openings of the dual suction and suction device is shown in the transport direction offset positions of the respective wafer,
  • 4a is a side view of a portion of another schematically illustrated embodiment of the conveyor belt system, in which the opposite end portions of two mutually parallel conveyor belts overlap and the wafers are from a conveyor belt on the other conveyor belt by the B ernoulli- Saug mono to überbowen, and
  • Fig. 4b is a view of a section in the plane A - A of Fig. 4b.
  • this has a conveyor belt 2 for transporting substrates, such as silicon wafers and solar cells, as well as a Bernoulli suction device 4, which is shown in FIG. 1 b in a plane AA of FIG Ia guided section is shown.
  • the Bernoulli suction device 4 has along each extending in the direction of transport 6 longitudinal edges 7 of the belt 8 of the conveyor belt 2 at least one outflow 9 of a chamber 10 in a corresponding position, which is fed by a compressed air source, not shown compressed air 11 via a Einströmöffhung 12 , The cross section of the Einströmöffhung 12 is greater than the cross section of the discharge opening 9 of the chamber 10.
  • the substrates 3 are on the transport surface 5 of the conveyor belt 2 by means of the pressure difference between the atmospheric pressure and the negative pressure, which is due to the along the two longitudinal edges 7 of the Belt strap 8 the Bernoulli suction effect generated by the B ernoulli-suction device, evenly pressed on the bearing surface by the force acting in the direction of the arrow 19.
  • FIGS. 2 and 3 show an energy-saving and cost-reducing preferred embodiment of the conveyor belt system 1, in which two conveyor belts 2 running parallel to one another are provided.
  • the B ernoulli-suction device 4 has here a plurality of chambers 10 and a number b of outflow openings 9, wherein the number a of the outflow openings 9 at each longitudinal edge of the belt 8 of each conveyor belt 2 is equal, the outflow openings 9 at the same distance from each other are arranged in each corresponding position and the plurality a of the chambers 10 and the number b of the outflow openings 9 along each longitudinal edge of the belt 8 of each of the two conveyor belts 2 matches.
  • each chamber 10 is associated with two outflow openings 9, which are arranged at the two longitudinal edges 7 of the belt 8 of each of the conveyor belts 2 in each corresponding position.
  • Fig.3 illustrates that in this preferred embodiment of the conveyor belt system 1 of the plurality a of the chambers 10 of the Bernoulli suction 4 continuously only a certain number c of chambers whose successive in the transport direction 6, along each longitudinal edge 7 of the belt 8 of each conveyor belt. 2 associated discharge openings 9 are covered during the transport of the substrates 3 each of a substrate 3 at any moment, is to be controlled by the Bernoulli suction device 4.
  • FIG. 4a and 4b show a further embodiment of the conveyor belt system 1, in which, as Fig. 4a illustrates, two mutually parallel conveyor belts 2 with the same direction of movement 6 with their opposite end portions 17 and 18 overlap each other and arranged at a distance from each other are.
  • each transport belt 2 is a B ernoulli- suction device 4 assigned such that located on the transport surface 5 of the lower conveyor belt 2 substrates 3 on the opposite transport surface 5 of the upper conveyor belt 2 by mutual control of the corresponding outflow openings. 9 at the respective longitudinal edges 7 of the belt belt 8 of the lower and the upper conveyor belt 2 and by the thereby to be generated B ernoulli- S eye effects on the transport surface 5 of the upper conveyor belt 2 to pass over to create this and is to hold. The force is applied in the direction of arrow 19.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten (3) wie Siliziumwafer und Solarzellen, auf mindestens einem Transportband (2) eines Transportbandsystems (1), bei dem die Substrate (3) auf einer Transportfläche (5) des Transportbandes (2) mindestens taktweise während des Transports angesaugt gehalten werden. Um für einen verbesserten rutschfesten und schonenden Transport der Substrate (3) auf dem Transportband (2) zu sorgen, wird erfindungsgemäß entlang mindestens einer der beiden in Transportrichtung verlaufenden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) an einer Vielzahl zueinander beabstandeter Positionen (9) mittels einer durch ein Strömungssystem (4) gesteuerten Führung eines Druckfluidums (11) wie Druckluft jeweils ein auf dem Bernoulli-Effekt basierender Unterdruck erzeugt und die Substrate (3) werden durch die an der jeweiligen Position (9) an der Längskante des Bandriemens gebildete Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem an der jeweiligen Position (9) erzeugten Unterdruck auf der Transportfläche (5) des Transportbandes (2) mit der Auflagefläche gleichmäßig angedrückt gehalten.

Description

Verfahren und Transportbandsystem mit mindestens einem Transportband zum Transportieren von flachem Transportgut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen, auf mindestens einem Transportband eines Transportbandsystems, bei dem die Substrate auf einer Transportfläche des Transportbandes mindestens taktweise während des Transports angesaugt gehalten werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Transportbandsystem mit mindestens einem Transportband zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen, und mit einer Ansaugeinrichtung, von der die Substrate auf einer Transportfläche des mindestens einen Transportbandes mindestens taktweise während des Transports angesaugt zu halten sind.
Der Transport von Siliziumwafern für die Herstellung von Solarzellen wird für gewöhnlich mit Greifern oder auf einem Transportband durchgeführt, das aus mehreren Bandriemen bestehen kann. Aufgrund der Arbeitsweise der im Herstellungsprozeß eingesetzten Maschinen erfolgt der Transport der Wafer getaktet, was bedingt, dass die Transportbänder und die Greifer ständig beschleunigt und gebremst werden müssen. Die Wafer, die auf den Transportbändern liegen, können normalerweise nur aufgrund der Schwerkraft und Reibung beim Transport in ihrer Position verbleiben. Bei den Wafern, die mit einem Greifer transportiert werden, wird ihre Position nur mittels der Saugkraft und Reibung auf der Auflagefläche eingehalten. Wenn aber die Beschleunigung oder das Bremsen der Transportbänder zu schnell erfolgt, werden die Reibwerte der Bandriemen und der Auflagefläche des Greifers überschritten, was zur Folge hat, dass der Wafer rutscht und seine ursprüngliche Position in Relation zum Transportband oder Greifer verliert. Weiterhin kann es durch zu geringe Haftung zwischen Wafer und Transportband auch vorkommen, dass der Wafer vom Transportband herunterfällt.
Um die Haftung der Wafer am Transportband zu erhöhen, werden Transportbänder aus unterschiedlichen Werkstoffen mit unterschiedlichen Oberflächen verwendet. Um die Haftung von flachem Transportgut wie Wafer oder Solarzellen auf einem Transportband weiter zu steigern, sind bei einem aus der DE 10 2004 050 463 B3 bekannten Transportbandsystem Transportbänder mit zu deren Oberfläche hin geöffneten Durchbrüchen ausgebildet, die gleichmäßig über die Transportbandoberfläche verteilt und mit einer Vakuumsaugeinrichtung verbunden sind. Abgesehen davon, dass nicht jeder Bandriemen für eine derartige Anwendung geeignet ist, kann die Saugkraft, die allein im unmittelbaren Öffnungsbereich jedes Durchbruchs auf den jeweils über diesem auf der Oberfläche des Transportbandes befindlichen Wafer einwirkt, nur verhältnismäßig gering gewählt werden, da bei Anwendung zu hoher Saugkraft der Wafer quasi punktuell in die Öffnung des Durchbruchs gesaugt und beschädigt werden kann.
Weiterhin umfasst eine aus der DE 10 2006 033 296 Al bekannte Anlage zur Strukturierung von Solarmodulen ein Transportsystem mit einem Luftkissensystem zum Transport eines Solarmoduls in einer Transportebene, wobei zumindest in einem Bearbeitungsbereich ein Druck- Vakuumtisch zur gleichzeitigen Erzeugung eines Vakuums und eines Überdrucks zwischen dem Solarmodul und einer Platte vorgesehen und das Solarmodul von einem erzeugten Luftkissen konstant beabstandet von der Platte zu halten ist.
Die Erfindung hat zum Ziel, für eine Erhöhung der Haftung der Wafer am Transportband auf eine diese schonende Weise zu sorgen und somit höhere Geschwindigkeit und Beschleunigungen des Transportbandes zu ermöglichen, ohne die Positionierung der Wafer auf der jeweiligen Transportfläche zu beeinträchtigen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Transportbandsystem der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass großflächig um das Transportband herum Druckverhältnisse zu erzeugen sind, die einen verbesserten rutschfesten und schonenden Transport der Substrate auf dem Transportband in ökonomischer Weise gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass entlang mindestens einer der beiden in Transportrichtung verlaufenden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes an einer Vielzahl zueinander beabstandeter Positionen mittels einer durch ein Strömungssystem gesteuerten Führung eines Druckfluidums wie Druckluft jeweils ein auf dem Bernoulli-Effekt basierender Unterdruck erzeugt wird und die Substrate durch die an der jeweiligen Position an der Längskante des Bandriemens gebildete Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem an der jeweiligen Position erzeugten Unterdruck auf der Transportfläche des Transportbandes mit der Auflagefläche gleichmäßig angedrückt gehalten werden.
Vorzugsweise werden während des Transports der Substrate von der Vielzahl der Positionen an der Längskante des Bandriemens, an denen der auf dem Bernoulli-Effekt basierende Unterdruck zu erzeugen ist, fortlaufend nur eine bestimmmte Anzahl an Positionen, die in Transportrichtung aufeinanderfolgend während des Transports der Substrate jeweils von einem Substrat in jedem Augenblick abgedeckt werden, von der Druckluftzuführung zur Erzeugung des jeweiligen auf dem Bernoulli-Effekt basierenden Unterdrucks angesteuert, wobei während des Transports der Substrate bei Abdeckung der in Transportrichtung nächstfolgenden Position an der Längskante des Bandriemens durch die in Transportrichtung vordere Kante jedes Substrats die Ansteuerung der nächstfolgenden Position durch die Druckluftzuführ automatisch ausgelöst wird, und jeweils an der Position an der Längskante, die jeweils nächstfolgend von der in Transportrichtung hinteren Kante des jeweiligen Substrats während dessen Transports freigelegt wird, die Abschaltung der Druckluftzuführung erfolgt.
Werden bei dem Verfahren die Substrate auf einem Transportband mit einem umlaufenden Endlosriemen transportiert, so wird vorteilhafterweise sowohl entlang der Längskante der oberen Auflagefläche des Endlosriemens als auch entlang der Längskante der sich entgegengesetzt bewegenden unteren Auflagefläche des Endlosriemens des Transportbandes an einer Vielzahl von einander beabstandeten Positionen an den Längskanten jeweils ein auf dem Bernoulli-Effekt, der durch die Strömungsfuhrung des Druckfluidums bewirkt wird, basierender Unterdruck erzeugt, wobei die Substrate auf der oberen Auflagefläche wie auf der unteren Auflagefläche des Endlosriemens in der jeweiligen Transportrichtung an der Vielzahl der Positionen jeweils mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem an der jeweiligen Position erzeugten Unterdruck mit ihrer Auflagefläche gleichmäßig angedrückt gehalten werden.
Wenn bei dem Verfahren die Substrate von einem Transportbandsystem mit zwei zueinander parallelen Transportbändern mit gleicher Bewegungsrichtung transportiert werden, wobei sich die entgegengesetzten Endabschnitte der beiden Transportbänder überlappen und im Abstand zueinander angeordnet sind, so werden vorteilhafterweise die auf der Transportfläche des unteren Transportbandes transportierten Substrate durch wechselseitige Erzeugung des Unterdrucks jeweils an den einander entsprechenden Positionen an der Längskante des Bandriemens des unteren wie der oberen Transportbandes auf die gegenüberliegende Transportfläche des oberen Transportbandes überfuhrt, an dieser angelegt und angesaugt gehalten.
Der auf dem Bernoulli-Effekt basierende Unterdruck kann auch entlang beider in Transportrichtung verlaufender Längskanten des Bandriemens des Transportbandes jeweils an einander entsprechenden Positionen erzeugt werden. Bevorzugt wird der Abstand zwischen den Positionen, an denen jeweils ein auf dem Bernoulli-Effekt basierender Unterdruck an jeder Längskante des Bandriemens erzeugt wird, gleich groß gewählt und der an den jeweiligen Positionen an jeder Längskante des Bandriemens gebildete Unterdruck, der auf dem Bernoulli- Effekt basiert, in gleicher Stärke erzeugt.
Geeigneterweise erfolgt die über das Strömungssystem regulierte Zuführung der Druckfluidums zur jeweiligen Erzeugung des auf dem Bernoulli-Effekt basierenden Unterdrucks an jeder der Vielzahl der Positionen an der Längskante bzw. den Längskanten des Bandriemens des Transportbandes rechnergesteuert.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufage wird erfindungsgemäß auch durch das eingangs benannte Transportbandsystem gelöst, das sich dadurch auszeichnet, dass
- entlang jeder der beiden in Transportrichtung verlaufenden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes jeweils mindestens eine Ausströmöffnung mindesten einer Kammer einer einen Bernoulli-Saugeffekt erzeugenden Einrichtung in einander entsprechender Position angeordnet ist,
- der Kammer ein Druckfluidum wie Druckluft über mindesten eine Eingangsöffnung zu zufuhren ist, deren Querschnitt größer als der Querschnitt der Ausgangsöfrhung der Kammer ist, und
- die Substrate auf der Transportfläche des Transportbandes mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und einem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten des Bandriemens des Transportbandes von der B ernoulli- Saugeinrichtung erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt zu halten sind.
Vorzugsweise weist die B ernoulli- Saugeinrichtung eine Vielzahl an Kammern und eine Anzahl an AusströmöfFnungen auf, die für jede Längskante des Bandriemens des Transportbandes gleich ist, wobei die Ausströmöffnungen im gleichen Abstand zueinander in einander jeweils entsprechender Position angeordnet sind. Die Vielzahl der Kammern und die Anzahl an Ausströmöffnungen entlang jeder der beiden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes kann übereinstimmen, und jeder Kammer können zwei Ausströmöffnungen zugeordnet sein, die an den beiden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes in der einander jeweils entsprechenden Position angeordnet sind.
Zur Verringerung des Energiebedarfs ist das erfindungsgemäße Transportbandsystem vorzugsweise so ausgelegt, daß während des Transportes der Substrate von der Vielzahl der Kammern der Bernoulli-Saugeinrichtung fortlaufend nur eine bestimmte Anzahl an Kammern, deren in Transportrichtung aufeinanderfolgende zugeordnete Ausströmöffnungen entlang jeder Längskante des Bandriemens des Transportbandes während des Transports der Substrate jeweils von einem Substrat in jedem Augenblick überdeckt sind, von der Bernoulli-Saugeinrichtung anzusteuern ist, wobei während des Transports der Substrate bei Abdeckung der in Transportrichtung nächstfolgenden Ausströmöffnung durch die in Transportrichtung vordere Kante jedes Substrats die dieser Ausströmöffnung zugeordnete Kammer automatisch anzusteuern ist und jeweils diejenige Kammer, der diejenige Ausströmöffnung zugeordnet ist, die jeweils nächstfolgend von der in Transportrichtung hintere Kante des jeweiligen Substrats während dessen Transportes freigelegt ist, abzuschalten ist.
Das Transportband kann einen über eine Rollenanordnung umlaufenden Endlosriemen aufweisen, an dessen oberer Auflageseite und unterer Auflageseite, die sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, von der Bernoulli-Saugeinrichtung entlang der Längskanten des Endlosriemens des Transportbandes jeweils der B ernoulli- Saugeffekt zu erzeugen ist, wobei die obere Auflageseite wie die untere Auflageseite des Endlosriemens in der jeweiligen Bewegungsrichtung jeweils die Transportfläche des Transportbandes bilden, auf der die Substrate mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten des Endlosriemens des Transportbandes von der Bernoulli-Saugeinrichtung erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt zu halten sind. Vorzugsweise können zwei zueinander parallele Transportbänder mit gleicher Bewegungsrichtung vorgesehen sein, die sich einander mit ihren entgegengesetzten Endabschnitten überlappen und mit Abstand zueinander übereinander angeordnet sind, wobei die auf der Transportfläche des unteren Transportbandes befindlichen Substrate auf die gegenüberliegende Tranportfläche des oberen Transportbandes durch wechselseitige Ansteuerung der jeweils an den Längskanten der Bandriemen des unteren wie des oberen Transportbandes vorgesehenen einander entsprechenden Ausströmöffnungen der zugeordneten Kammern der jeweiligen Bernoulli-Saugeinrichtung auf die Transportfläche des oberen Transportbandes zu überführen sowie an dieser anzulegen und festzuhalten sind.
Das erfindungsgemäße Transportbandsystem gewährleistet eine hohe und schonende Haftung des Transportgutes auf der Transportfläche bei hohen Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Bremsvorgängen des Transportbandes. Die von der Bernoulli- Saugeinrichtung um das jeweilige Transportband herum bewirkenden Druckverhältnisse machen auch einen Transport des flachen Transportgutes auf der unteren Auflagefläche des Transportbandes möglich, so daß Wafer z.B. sozusagen „kopfüber" oder in allen möglichen Richtungen mit hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen auf dem Transportband transportiert werden können, ohne dass ihre Positionierung auf der Transportfläche des Transportbandes beeinträchtigt wird. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Transportbandsystem eine beträchtliche Einsparung an Produktions- und Energiekosten, da die Drucklufteinspeisung geeigneterweise synchron zur Bandbewegung erfolgt.
Neben Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Transportbandsystem viele andere flache Gegenstände aus Glas, Keramik, Blech, Holz oder Kunststoff, z.B. CDs, Leiterplatten, Displays und dergleichen sicher rutschfest transportieren. Zudem ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Sortieranlagen aller Art sowie in der Halbleiterindustrie von Vorteil.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen sind:
Fig. Ia ein Ausschnitt einer Ausfuhrungsform des Transportbandsystems mit einem Transportband in der Draufsicht, Fig. Ib eine Ansicht eines Schnitts in der Ebenen A-A der Fig. Ia,
Fig. 2 eine Perspektivansicht eines schematisch dargestellten Abschnitts einer bevorzugten Ausfiihrungsform des Transportbandsystems mit zwei zueinander parallel verlaufenden Transportbändern, wobei jeweils eine Hälfte jedes Transportbandes ohne eine Abdeckung der Kammern der B ernoulli- Saugeinrichtung gezeigt ist,
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Perspektivansicht des in Fig. 2 dargestellten Abschnitts mit vollständiger Abdeckung der Kammer der B ernoulli- Saugeinrichtung, wobei der Abschnitt zur Verdeutlichung der aufeinanderfolgenden Ansteuerung einer Anzahl von Ausströmöffnungen der B ernoulli- Saugeinrichtung zweifach und übereinander liegend bei in Transportrichtung zueinander versetzten Positionen der jeweiligen Wafer dargestellt ist,
Fig. 4a eine Seitenansicht eines Abschnitts einer schematisch dargestellten anderen Ausfuhrungsform des Transportbandsystems, bei dem die entgegengesetzten Endabschnitte zweier zueinander paralleler Transportbänder sich überlappen und die Wafer von einem Transportband auf das andere Transportband durch den B ernoulli- Saugeffekt zu überfuhren sind, und
Fig. 4b die Ansicht eines Schnitts in der Ebene A - A der Fig. 4b.
Wie aus der in Fig. Ia schematisch dargestellten Ausfuhrungsform des Transportbandsystems 1 hervorgeht, weist dieses ein Transportband 2 zum Transportieren von Substraten wie z.B. Siliziumwafer und Solarzellen sowie eine Bernoulli-Saugeinrichtung 4 auf, die in Fig. Ib in einem in der Ebene A-A der Fig. Ia geführten Schnitt gezeigt ist. Die Bernoulli-Saugeinrichtung 4 weist entlang jeder der in Transportrichtung 6 verlaufenden Längskanten 7 des Bandriemens 8 des Transportbandes 2 jeweils mindestens eine Ausströmöffnung 9 einer Kammer 10 in einander entsprechender Position auf, der von einer nicht gezeigten Druckluftquelle Druckluft 11 über eine Einströmöffhung 12 zu zufuhren ist. Der Querschnitt der Einströmöffhung 12 ist größer als der Querschnitt der Ausströmöffnung 9 der Kammer 10. Die Substrate 3 sind auf der Transportfläche 5 des Transportbandes 2 mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der beiden Längskanten 7 des Bandriemens 8 des Transportbandes 2 von der B ernoulli- Saugeinrichtung erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt durch die in Richtung des Pfeils 19 einwirkende Kraft zu halten.
Aus den Figuren 2 und 3 geht eine energiesparende und kostenreduzierende bevorzugte Ausflihrungsform des Transportbandsystems 1 hervor, bei dem zwei zueinander parallel verlaufende Transportbänder 2 vorgesehen sind. Die B ernoulli- Saugeinrichtung 4 weist hier eine Vielzahl a an Kammern 10 und eine Anzahl b an Ausströmöffnungen 9 auf, wobei die Anzahl a der Ausströmöffnungen 9 an jeder Längskante des Bandriemens 8 eines jeden Transportbandes 2 gleich ist, die Ausströmöffnungen 9 im gleichen Abstand zueinander in einander jeweils entsprechender Position angeordnet sind und die Vielzahl a der Kammern 10 und die Anzahl b der Ausströmöffnungen 9 entlang jeder Längskante des Bandriemens 8 jedes der beiden Transportbänder 2 übereinstimmt.
In Fig. 3 ist jeweils auf einer Hälfte jedes Transportbandes 2 die Abdeckung der Kammer 10 der B ernoulli- Saugeinrichtung 4 zur Verdeutlichung der Anordnung der Kammern 10 weggelassen. Hierdurch wird sichtbar, daß jeder Kammer 10 jeweils zwei Ausströmöffnungen 9 zugeordnet sind, die an den beiden Längskanten 7 des Bandriemens 8 jedes der Transportbänder 2 in jeweils einander entsprechender Position angeordnet sind.
Fig.3 verdeutlicht, daß bei dieser bevorzugten Ausfuhrungsform des Transportbandsystems 1 von der Vielzahl a der Kammern 10 der Bernoulli-Saugeinrichtung 4 fortlaufend nur eine bestimmte Anzahl c an Kammern, deren in Transportrichtung 6 aufeinanderfolgende, entlang jeder Längskante 7 des Bandriemens 8 jedes Transportbandes 2 einander zugeordnete Ausströmöffnungen 9 während des Transports der Substrate 3 jeweils von einem Substrat 3 in jedem Augenblick überdeckt sind, von der Bernoulli-Saugeinrichtung 4 anzusteuern ist. Während des Transports der Substrate 3 ist bei Abdeckung der in Transportrichtung 6 nächstfolgenden Ausströmöffnung 9 durch die in Transportrichtung 6 vordere Kante 13 jedes Substrats 3 die dieser Ausströmöffnung 9 zugeordnete Kammer 10 automatisch anzusteuern und jeweils diejenige Kammer, der diejenige Ausströmöffnung 9 zugeordnet ist, die jeweils nächstfolgend von der in Transportrichtung 6 hinteren Kante 14 des jeweiligen Substrats 3 freigelegt ist , abzuschalten. Aus den Figuren 4a und 4b geht eine weitere Ausfuhrungsform des Transportbandsystems 1 hervor, bei der, wie Fig. 4a verdeutlicht, zwei zueinander parallele Transportbänder 2 mit gleicher Bewegungsrichtung 6 sich mit ihren entgegengesetzten Endabschnitten 17 bzw. 18 einander überlappen und mit Abstand zueinander übereinander angeordnet sind.
Wie Fig. 4b verdeutlicht, die einen in der Ebene A - A der Fig. 4a gefiihrten Schnitt durch die sich überlappenden Endabschnitte 17; 18 der beiden Transportbänder 2 zeigt, ist jedem Transportband 2 eine B ernoulli- Saugeinrichtung 4 zugeordnet derart, daß die auf der Transportfläche 5 des unteren Transportbandes 2 befindlichen Substrate 3 auf die gegenüberliegende Transportfläche 5 des oberen Transportbandes 2 durch wechselseitige Ansteuerung der einander entsprechenden Ausströmöffnungen 9 an den jeweiligen Längskanten 7 der Bandriemen 8 des unteren wie des oberen Transportbandes 2 und durch die dabei zu erzeugenden B ernoulli- S augeffekte auf die Transportfläche 5 des oberen Transportbandes 2 zu überfuhren, an dieser anzulegen und festzuhalten ist. Die Krafteinwirkung erfolgt hierbei in Richtung des Pfeils 19.
Bezugszeichenliste:
1 Transportsystem
2 Transportband
3 Transportgut, Substrate, Siliziumwafer, Solarzellen
4 Ansaugeinrichtung, Strömungssystem
5 Transportfläche
6 Transportrichtung
7 Längskanten
8 Bandriemen
9 Ausströmöffnungen, Positionen
10 Kammer
1 1 Druckfluidum, Druckluft
12 Einströmöffnung
13 vordere Kante des Substrats
14 hintere Kante des Substrats
15 obere Auflagefläche des Transportbandes
16 untere Auflagefläche des Transportbandes
17 Endabschnitt des oberen Transportbandes
18 Endabschnitt des unteren Transportbandes
19 Richtung der Krafteinwirkung a Vielzahl der Kammern b Anzahl der Ausströmöffnungen c bestimmte Anzahl an Ausströmöffnungen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten wie Siliziumwafer und Solarzellen, auf mindestens einem Transportband eines Transportbandsystems, bei dem die Substrate auf einer Transportfläche des Transportbandes mindestens taktweise während des Transports angesaugt gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass entlang mindestens einer der beiden in Transportrichtung verlaufenden Längskanten des Bandriemens des Transportbandes an einer Vielzahl zueinander beabstandeter Positionen mittels einer durch ein Strömungssystem gesteuerten Führung eines Druckfluidums wie Druckluft jeweils ein auf dem Bernoulli-Effekt basierender Unterdruck erzeugt wird und die Substrate durch die an der jeweiligen Position an der Längskante des Bandriemens gebildete Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem an der jeweiligen Position erzeugten Unterdruck auf der Transportfläche des Transportbandes mit der Auflagefläche gleichmäßig angedrückt gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Transportes der Substrate von der Vielzahl der Positionen an der Längskante des Bandriemens, an denen der auf dem Bernoulli-Effekt basierende Unterdruck jeweils zu erzeugen ist, fortlaufend nur eine bestimmte Anzahl an Positionen, die in Transportrichtung aufeinanderfolgend während des Transports der Substrate jeweils von einem Substrat in jedem Augenblick abgedeckt werden, von der Druckluftzuführung zur Erzeugung des jeweiligen auf dem Bernoulli-Effekt basierenden Unterdrucks angesteuert werden, wobei während des Transports der Substrate bei Abdeckung der in Transportrichtung nächstfolgenden Position an der Längskante des Bandriemens durch die in Transportrichtung vordere Kante jedes Substrats die Ansteuerung der nächstfolgenden Position durch die Druckluftzufuhrung automatisch ausgelöst wird, und jeweils an der Position an der Längskante, die jeweils nächtsfolgend von der in Transportrichtung hinteren Kante des jeweiligen Substrats während dessen Transport freigelegt wird, die Abschaltung der Druckluftzufuhrung erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem die Substrate auf einem Transportband mit einem umlaufenden Endlosriemen transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl entlang der Längskante der oberen Auflagefläche des Endlosriemens als auch entlang der Längskante der sich entgegengesetzt bewegenden unteren Auflagefläche des Endlosriemens des Transportbandes an einer Vielzahl von einander beabstandeten Positionen an den Längskanten jeweils ein auf dem Bernoulli-Effekt, der durch die Strömungsfuhrung des Druckfluidums bewirkt wird, basierender Unterdruck erzeugt wird und die Substrate auf der oberen Auflagefläche wie auf der unteren Auflagefläche des Endlosriemens in der jeweiligen Transportrichtung an der Vielzahl der Postionen jeweils mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem an der jeweiligen Position erzeugten Unterdruck mit ihrer Auflagefläche gleichmäßig angedrückt gehalten werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Substrate von einem Transportbandsystem mit zwei zueinander parallelen Transportbänder mit gleicher Bewegungsrichtung transportiert werden, wobei sich die entgegengesetzten Endabschnitte der beiden Transportbänder überlappen und im Abstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Transportfläche des unteren Transportbandes transportierten Substrate durch wechselseitige Erzeugung des Unterdrucks jeweils an den einander entsprechenden Positionen an der Längskante des Bandriemens des unteren wie des oberen Transportbandes auf die gegenüberliegende Transportfläche des oberen Transportbandes überführt, an dieser angelegt und angesaugt gehalten werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang beider in Transportrichtung verlaufender Längskanten des Bandriemens des Transportbandes jeweils an einander entsprechenden Positionen ein auf dem Bernoulli-Effekt basierender Unterduck erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Positionen, an denen jeweils ein auf dem Bernoulli-Effekt basierender Unterdruck an jeder Längskante des Bandriemens erzeugt wird, gleich groß gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der an den jeweiligen Positionen an jeder Längskante des Bandriemens gebildete Unterdruck, der auf dem Bernoulli-Effekt basiert, in gleicher Stärke erzeugt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Strömungssystems regulierte Zufuhrung der Druckluft zur jeweiligen Erzeugung des auf dem Bernoulli-Effekt basierenden Unterdrucks an jeder der Vielzahl der Positionen an der Längskante bzw. den Längskanten des Bandriemens des Transportbandes rechnergesteuert erfolgt.
9. Transportbandsystem (1) mit mindestens einem Transportband (2) zum Transportieren von flachem Transportgut, insbesondere von Substraten (3) wie Siliziumwafer und Solarzellen, und mit einer Ansaugeinrichtung (4), von der die Substrate (3) auf einer Transportfläche (5) des mindestens einen Transportbandes (2) mindestens taktweise während des Transports angesaugt zu halten sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- entlang jeder der beiden in Transportrichtung (6) verlaufenden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) jeweils mindestens eine Ausströmöffnung (9) mindesten einer Kammer (10) einer einen B ernoulli- Saugeffekt erzeugenden Einrichtung (4) in einander entsprechender Position angeordnet ist,
- der Kammer (10) ein Druckfluidum (11) wie Druckluft über mindesten eine Einströmöffhung (12) zu zufuhren ist, deren Querschnitt größer als der Querschnitt der Ausströmöffnung (9) der Kammer (10) ist, und
- die Substrate (3) auf der Transportfläche (5) des Transportbandes (2) mittels der Druckdifferenz zwischen dem atomosphärischen Druck und einem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) von der Bernoulli- Saugeinrichtung (4) erzeugten Bernoulli-Saugeffekt, auflageflächig gleichmäßig angedrückt zu halten sind.
10. Transportbandsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bernoulli- Saugeinrichtung (4) eine Vielzahl (a) an Kammern (10) und eine Anzahl (b) an Ausströmöffhung- en (9) aufweist, die bezogen auf jede Längskante (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) gleich ist, wobei die Ausströmöffnungen (9) im gleichen Abstand zueinander in einander jeweils entsprechender Position angeordnet sind.
11. Transportbandsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vielzahl (a) der Kammern (10) und die Anzahl (b) an Ausströmöffnungen (9) entlang jeder der beiden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) übereinstimmt, und - jeder Kammer (10) zwei der an den beiden Längskanten (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) in der zueinander jeweils entsprechenden Position angeordnete Ausströmöffnungen (9) zugeordnet sind.
12. Transportbandsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß während des Transportes der Substrate (3) von der Vielzahl (a) der Kammern (10) der Bernoulli- Saugeinrichtung (4) fortlaufend nur eine bestimmte Anzahl (c) an Kammern (10), deren in Transportrichtung (6) aufeinanderfolgende zugeordnete Ausströmöffnungen (9) entlang jeder Längskante (7) des Bandriemens (8) des Transportbandes (2) während des Transports der Substrate (3) jeweils von einem Substrat (3) in jedem Augenblick überdeckt sind, von der Bernoulli-Saugeinrichtung (4) anzusteuern ist, wobei während des Transports der Substrate (3) bei Abdeckung der in Transportrichtung (6) nächstfolgenden Ausströmöffnung (9) durch die in Transportrichtung (6) vordere Kante (13) jedes Substrats (3) die dieser Ausströmöffnung (9) zugeordnete Kammer (10) automatisch anzusteuern ist und jeweils diejenige Kammer (10), der diejenige Ausströmöffnung (9) zugeordnet ist, die jeweils nächstfolgend von der in Transportrichtung (6) hinteren Kante (14) des jeweiligen Substrats (3) während dessen Transportes freigelegt ist, abzuschalten ist.
13. Transportbandsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (2) einen umlaufenden Endlosriemen (8) aufweist, an dessen oberer Auflagefläche (15) wie der sich entgegengesetzt bewegenden unteren Auflagefläche (16) von der Bernoulli- Saugeinrichtung (4) entlang der Längskanten (7) des Endlosriemens (8) des Transportbandes (2) jeweils der Bernoulli-Saugeffekt zu erzeugen ist, und die obere Auflagefläche (15) wie die untere Auflagefläche (16) des Endlosriemens (8) in der jeweiligen Bewegungsrichtung jeweils die Trans- portfläche (5) des Transportbandes (2) bilden, auf der die Substrate (3) mittels der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Unterdruck, der bedingt ist durch den entlang der Längskanten (7) des Endlosriemens (8) des Transportbandes (2) von der Bernoulli- Saugeinrichtung (4) erzeugten B ernoulli- Saugeffekt, gleichmäßig angedrückt zu halten sind.
14. Transportbandsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander parallele Transportbänder (2) mit gleicher Bewegungsrichtung (6) sich mit ihren entgegengesetzten Endabschnitten (17; 18) einander überlappend mit Abstand zueinander übereinander angeordnet sind, wobei die auf der Transportfläche (5) des unteren Transportbandes (2) befindlichen Substrate (3) auf die gegenüberliegende Tranportfläche (5) des oberen Transportbandes (2) durch wechselseitige Ansteuerung der jeweils an den Längskanten (7) der Bandriemen (8) des unteren wie des oberen Transportbandes (2) entsprechenden Ausströmöffnungen (9) der zugeordneten Kammern (10) der jeweiligen B ernoulli- Saugeinrichtung (4) und damit durch die dabei zu erzeugenden Bernoulli-Saugeffekte auf die Transportfläche (5) des oberen Transportbandes (2) zu überführen sowie an dieser anzulegen und festzuhalten ist.
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