DE2213842C2 - Transportbahn zum berührungsfreien Vorschub von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportbahn für kleine flache Werkstücke, mit Öffnungen in der Führungsfläche zur Zufuhr einer Gasströmung zum berührungsfreien Vorschubs der Werkstücke.

Bei der Handhabung und beim Transport bestimmter empfindlicher Werkstücke wird angestrebt, jeden physischen Kontakt mit dem Werkstück zu vermeiden, womit verhindert werden soll, daß die Werkstückoberfläche verschmutzt oder Beschädigungen ausgesetzt wird. Dieses Problem tritt beispielsweise bei der Herstellung von Halbleiterschaltungselementen auf, wenn dünne Siliziumscheiben, sogenannte Wafer, die hochempfindliche Oberflächen aufweisen, transportiert werden müssen.

Man hat für diese Zwecke pneumatische Fördereinrichtungen entwickelt, bei denen die Werkstücke auf einem Druckluftfilm transportiert werden, wobei die Luftströmung so gerichtet wird, daß sie gleichzeitig die berührungsfreie Lagerung und den Vorschub der Werkstücke bewirkt. So ist aus der US-PS 34 U 830 eine Fördereinrichtung für Werkstücke der vorbeschriebenen Art bekannt, bei der über die gesamte Fläche der Transportbahn eine Vielzahl kleiner, schräg zur Babnebene angeordneter runder Öffnungen verteilt sind, die an der der Transportrichtung entgegengesetzten, unterhalb der Ebene der Transportbahn liegenden Stelle über eine Drosselöffnung an den Kanal für die Gasströmungszufuhr angeschlossen sind. Eine weitere Ausbildung der genannten Art ist durch div DE-OS 20 36 337 bekannt; hier befinden sich in der Mitte der Transportbahn enge, in Transportrichtung schräg aufwärts gerichtete Düsen, die mit ihren entgegengesetzten Enden in den Versorgungskanal münden.

Eine andere Gestaltung einer Transportbahn zum berührungsfreien Vorschub von Werkstücken zeigt die US-PS 31 81916. Hier sind in der Bahn quer zur Vorschubrichtung der Werkstücke verlaufende, breite Schlitze vorgesehen, deren Richtwirkung dadurch erreicht wird, daß in der Transportbahn entsprechende klappenförmige Bereiche ausgestanzt und schräg abwärts gebogen sind.

Diese bekannten Ausführungen haben verschiedene Nachteile. So ist bei der zuerst genannten bekannten Einrichtung die Herstellung der Führungsbahn sehr aufwendig, da zur Bildung der runden öffnungen auch die Bodenplatte unterhalb der Gaszufuhrkammer verformt werden m^ß, während bei anderen Ausführungen, wie z. B. nach der US-PS 31 81 916, das zugeführte Gasdruckvolumen nur mangelhaft ausgenützt wird. Andererseits ist bei den bekannten Anordnungen, bei denen eine wirtschaftlichere Ausnützung der pneumatischen Energie erreicht ist, wie etwa bei den Einrichtungen nach der US-PS 34 11 830 und der DE-OS 20 36 337, von Nachteil, daß die Herstellung der Düsen bzw. Drosselöffnungen für die Austrittsöffnungen der Gasströmung fertigungstechnisch sehr aufwendig ist, da jede der Düsen mit geringem Durchmesser gebohrt werden muß. Schließlich erfordert die Verteilung der Öffnungen über die gesamt Führungsbahn, wie sie in den bekannten Ausführungen nach den genannten US-Patentschriften verwirklicht ist, eir.'en außerordentlich ungünstigen Raumbedarf für den Versorgungskanal, da auch dieser notwendigerweise die gesamte Breite der Transportbahn einnimmt

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung einer Transportbahn für kleine, flache Werkstücke der eingangs beschriebenen Art, bei welcher bei vereinfachter Hersteilung gleichzeitig der Raumbedarf für den Zuführkanal des Druckmediums geringstmöglich gehalten ist und außerdem eine optimale Ausnutzung der Druckenergie erreicht wird. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmalen gelöst

Die bogenförmig gestalteten Schlitze in der erfindungsgemäßen Ausrichtung haben sich für die Bildung eines wirkungsvollen Tragpolsters mit Richtwirkung auf die Werkstücke als besonders vorteilhaft herausgestellt, und durch die Abdeckung der gaszufuhrseitigen Enden entstehen ohne weiteres, also ohne speziellen Fertigungsaufwand, drosselartige Mündungen, welche die Verbindung zwischen dem Zuführkanal und den Schützen bilden und in bekannter Weise die auf das Werkstück wirkenden Strahlen von Druckschwankungen im Versorgungssystem weitgehend unabhängig machen. Besonders wirkungsvoll kann die erfindungsgemäße Transportbahn dort eingesetzt werden, wo mehrere Bahnen übereinanderliegend vorgesehen sind,

deren Druckzufubr über seitlich angeordnete gemeinsame Versorgungskanäle erfolgt Bei dieser Ausführung können die Führungsflächen in sehr engem Abstand voneinander angeordnet werden, wobei ohne weiteres auch unterschiedliche, z, B. entgegengesetzte Vorschubrichtungen vorgesehen werden können.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einigen Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer pneumatischen Transportbahn mit bogenförmigen Schlitzen in der Führungsfl&che,

F i g. 2 eine schaubildliche Detailansicht eines vergrößerten Teiles der Anordnung gemäß F i g. 1, wobei ein Teil geschnitten dargestellt ist

Fig.3 tine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Transportbahn in einer zweiten Ausführungsform,

F i g. 4 einen Teilschnitt in der Linie 4-4 der F i g. 3,

F i g. 5 sine schaubildliche Teilansichi einer weiteren Ausführungsform, mit mehreren Transportbahnen in unterschiedlichen Ebenen,

F i g. 6 einen Teilschnitt durch die Anordnung nach F i g. 5 und

F i g. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Transportbahn in Kreisform verläuft

In den F i g. 1 und 2 ist eine Transportbahn 10 für kleine, runde, flache Werkstücke 11, Halbleiterplättchen für integrierte Schaltungen, dargestellt die berührungsfrei in einer bestimmten Vorschubrichtung der Transportbahn 10 befördert werden sollen. Die Transportbahn 10 besteht aus einer Führungsfläche 12 mit beidseitigen Randleisten 13 und 14, welche ein seitliches Herabgleiten der Werkstücke 11 verhindern. Zur Fortbewegung der Werkstücke 11 mittels einer Gasströmung in Richtung der Pfeile 15 befinden sich in der Führungsfläche 12 bogenförmige Schlitze 16, die mit herausragenden Seitenrändern 17 und einer schräg nach oben gerichteten Leitfläche 18 versehen sind.

Zur Zufuhr der Gasströmung in die bogenförmigen Schlitze 16 ist ein unterhalb der Transportbahn 10 und in deren Längsrichtung verlaufender Kanal 19 vorgesehen, der mit den Schlitzen 16 so verbunden ist, daß die Gasströmung, wie in F i g. 2 durch Pfeüe dargestellt ist, im wesentlichen in Richtung der Schlitze 16 bzw. tangential hierzu in die Führungsfläche 12 austritt. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 die Anordnung so gc»roffen, daß der Kanal 19 die Schlitze 16 in zwei gleiche Teile aufteilt, so daß die durch Zuführleitungen 20 dem Karal 19 zugeführte Gasströmung, Druckluft aus dem Kanal 19 in der gewünschten Richtung unmittelbar durch die Schlitze 16 hindurchtritt. Die Unterseite des Kanals 19 ist, wie F i g. 2 zeigt, mittels einer Grundplatte 21 abgedeckt; der Kanal 19 kann aber auch durch entsprechende Formgebung des Materials der Transportbahn 10 gestaltet werden. Die obere Abdeckung des Kanals 19 wird durch eine Deckplatte 22 gebildet, die nach F i g. 2 als in Nuten 24 in den Seitenwänden \%A und 19S des Kanals 19 geführter Streifen 23 ausgebildet ist. Auf diese Weise ist zur Zufuhr der Gasströmung in die Schlitze 16 durch den Streifen 23 und die Seitenränder 17 und Leitflächen

18 der Schlitze 16 eine Mündung 16/4 gebildet.

Die Deckplatte 22 dient somit als Leitelement für die Gasströmung mit der Wirkung, daß diese aus dem Kanal

19 in die Schlitze 16 im wesentlichen in Richtung von

deren Längsachse einströmt Zur Zufuhr des Druckmediums durch die ZufQhrleitungen 20 können im übrigen übliche Druckerzeuger verwendet werden, wobei die Leistung bzw. Anzahl der verwendeten Druckerzeugungsanlagen sowie die Anzahl der Zuführleitungen 20 von der Länge der Transportbahn 10 abhängen.

Will man ein vorhandenes Druckluftnetz verwenden,

um längere Transportbahnen der zuvor beschriebenen grundsätzlichen Ausführung zu betreiben, so ist die

ίο Ausführungsform gemäß den nachfolgenden erläuterten F i g. 3 und 4 zu bevorzugen. In ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 und 2 befinden sich hier in einer Führungsfläche 30 eine Anzahl bogenförmiger Schlitze 31 mit herausragenden Seitenwänden 32 und 33 sowie schräg nach oben gerichteten Leitflächen 34. Die Leitflächen 34 der Schlitze 31 sind so gestaltet daß die Druckströmung an einem zentralen Punkt der Schlitze 31 zugeführt wird. Zur Zufuhr der Druckströmung dient ein Kanal 35 in ähnlicher Anordnung wie der Kanal 19 bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 und 2.

Gemäß F i g. 3 befindet sich in der Fühl angsfläche 30 ein längsgerichteter Ausschnitt 36, welcher mit einer — der Deckplatte 22 ähnlichen — Deckplatte 37 abgedeckt ist Die Tiefe der Schlitze ist jedoch so gestaltet daß diese keine Verbindung mit dem Kanal 35 haben. Es ist lediglich in der Mitte der Schlitze 31 eine Düse 38 angeordnet, welche die Verbindung zwischen dem Kanal 35 und dem betreffenden Schlitz 31 bildet jo und sich im wesentlichen in der Mitte des Ausschnitts 36 befindet Die Düsen 38 sind im wesentlichen vertikal zur Führungsfläche 30 ausgerichtet so daß, wenn die Deckplatte 37 aufgesetzt ist, die Druckströmung längs den Achsen der bogenförmigen Schlitze 31 verläuft und dementsprechend in der gewünschten Transportrichtung der Werkstücke schräg aufwärts aus den Schlitzen 31 in die Führungsfläche 30 austritt.

Wegen des sehr engen Querschnittes der Düsen 38 strömt ein nur geringes Volumen aus den Schlitzen 31 aus, und es muß infolge des durch die Düsen 38 bewirkten Widerstandes der Druck im Kanal 35 in einer bestimmten Höhe aufrechterhalten werden. Der Kanal 35 kann daher aus einem vorhandenen Druckluftnetz gespeist werden.

5 Mit dem beschriebenen System können auch Werkstücke in mehreren übereinander angeordneten Etagen transportiert werden, wie im folgenden anhand der F i g. 5 und 6 erläutert wird. Dort sind Führungsflächen 40, 50 und 60 übereinander angeordnet und mit Kanälen 70 und 71 verbunden, welche längs gegenüberliegenden Kanten 4i, 42, 51, 52 bzw. 61, 62 der Führungsflächen verlaufen.

Die bogenförmigen Sclilitze 43, 53 und 63 in den Füh/unfesfiächen 40, 50 bzw. 60 sind mit schräg nach oben gerichteten Leitflächen versehen, so daß, entsprechend der Ausführungsform der Führungsfläche 12 nach den F i g. 1 und 2, die Werkstücke 11 berührungsfrei in der gewünschten Richtung (Pfeile 4OA, 50A) fortbewegt werden. Die Schlitze jeder der Führungsflächen sind, wie Fig.5 zeigt, in linksseitige und rechtsseitige Sehlitze aufgeteilt, wie z. B. die linksseitigen Sehlitze 43A in der Führungsfläche 40, die über öffnungen 44 mit dem Kanal 70 verbunden sind, und die rechtsseitigen Schlitze 435, die über Öffnungen 45 mit dem Kanal 71 in Verbindung haben. D." die Zutührkanäle zur Gasströmungszufuhr für alle drei Ebenen dienen, können diese in sehr engem Abstand übereinander angeordnet werden. Weiterhin können, wie aus F i g. 5 erkennbar ist,

die bogenförmigen Schlitze in entgegengesetzte Vorschubrichtungen für die Werkstücke gerichtet sein, so daß das Werkstück IM auf der Führungsfläche 40 von links nach rechts transportiert wird, während das Werkstück 11B auf der Führungsfläche 50 unterhalb der Führungsfläche 40 in der entgegengesetzten Richtung befördert wird.

Eine nach den dargestellten Ausführungsbeispielen gestaltete Transportbahn kann auch anstelle eines Drehtisches verwendet werden, mittels dessen Werkstücke aufeinanderfolgend einer Mehrzahl von in Kreisanordnung aufgebauten Bearbeitungsstationen zugeführt werden sollen. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 7 eine kreisförmige Transportbahn 80 mit einer Mehrzahl bogenförmiger Schlitze 81 vorgesehen, mittels derer Werkslücke 82 auf einer entsprechenden Kreisbahn von Station zu Station transportiert werden, ohne daß hierbei die Werkstücke 82 selbst eine Drehung erfahren. Wegen der bei diesem Vorschub möglicherweise auftretenden Zentrifugalkräfte ist die Anordnung eines Ringwalles 83 zweckmäßig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   J, Transp-rtbahn für kleine flache Werkstücke, mit öffnungen in der Führungsfläche zur Zufuhr einer Gasströmung zum berührungsfreien Vorschub der Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen als bogenförmige Schlitze (16; 31 j 43, 53, 63; 81) ausgebildet sind, deren eine Enden jeweils etwa in Transportrichtung verlaufend und deren entgegengesetzte Enden im wesentlichen quer zur Transportrichtung verlaufend angeordnet sowie abgedeckt sind, und daß die Gasströmungszufuhr an die abgedeckten Bereiche angeschlossen ist.
2. 2. Transportbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (16) zur Verstärkung der Strahlrichtung mit Seitenrändern (17) und Leitflächen (18) versehen sind.
3. 3. Transportbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (19; 35; 70, 71) zur Zufuhr der Gasströmung parallel zur Führungsfläehe (12; 3C; 40, 50, 60) unterhalb oder seitlich der Schütze (ife; 31; 43,53,63; 81) verläuft
4. 4. Transportbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (16; 31; 81) paarweise im Zentralbereich der Transportbahn (10) angeordnet sind, wobei die quer zur Transportrichtung verlaufenden Enden einander zugekehrt und durch eine gemeinsame Deckplatte (22; 37) abgedeckt sind.
5. 5. Transportbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kanal (35) und den Schlitzen {31) vertikal zur Richtung der Schlitze ausgerichtete Düsen (38) angeordnet sind.
6. 6. Transportbahn nach eint<n der Ansprüche 1 bis

   3, dadurch gekennzeichnet daß mehrere Führungsflächen (40,50,60) übereinander angeordnet und an gemeinsame seitliche Kanäle (70,71) angeschlossen sind.
7. 7. Transportbahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (43, S3) der <to Führungsflächen (40, 50) entgegengesetzt gerichtet angeordnet sind.
8. 8. Transportbahn nach einem der Ansprüche 1 bis

   4, gekennzeichnet durch eine kreisförmige Anordnung der Transportbahn (80).