專利名稱：襯底升降機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有夾具的襯底升降機(jī)構(gòu)。
例如在制造片狀襯底、如CD或DVD襯底的時(shí)候使用這種形式的升降機(jī)構(gòu)，以便將襯底按照高度輸送到心軸上。對(duì)于這種形式的機(jī)構(gòu)通常在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上存在多個(gè)用于容納襯底的心軸。每個(gè)心軸具有所謂的圍繞心軸的間隔體，在間隔體上分別放置片狀襯底。在心軸的工作位置升降機(jī)構(gòu)的夾具通過整個(gè)升降機(jī)構(gòu)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)與間隔體嚙合。在這個(gè)嚙合位置間隔體可以通過升降機(jī)構(gòu)而升高或下降，而這取決于，是將襯底堆放在心軸和間隔體上還是從心軸和間隔體上取下襯底。
為了將接納或取出襯底的另一個(gè)心軸送到工作位置必需首先將升降機(jī)構(gòu)從與夾具處于嚙合的心軸或間隔體上移開。接著將另一個(gè)心軸移到工作位置，再將升降機(jī)構(gòu)移回到嚙合位置。在此一個(gè)裝置用于升降機(jī)構(gòu)以及傳感器的側(cè)向移動(dòng)，傳感器能夠感觸到升降機(jī)構(gòu)的側(cè)向位置，由此提高升降機(jī)構(gòu)的不易受干擾性。此外由于升降機(jī)構(gòu)的側(cè)向移動(dòng)需要大的安裝空間。
由US-A2 919 010一種升降機(jī)構(gòu)為公眾所知，其中一個(gè)支撐夾具的桿件通過傳動(dòng)裝置移動(dòng)到與接納襯底的、例如活塞接觸。在此夾具直接卡住襯底，在此尤其是對(duì)于敏感的襯底可能產(chǎn)生襯底損傷。為了將襯底送到升降機(jī)構(gòu)范圍里，除了擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置以外還存在一個(gè)獨(dú)立的傳動(dòng)裝置用于移動(dòng)襯底。
由DE-A-196 06 763一種帶有卡鉗用于固定和輸送襯底的輸送裝置為公眾所知，卡鉗可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為了與襯底嚙合，卡鉗首先在襯底上方轉(zhuǎn)動(dòng)接著直線移動(dòng)。在此卡鉗不僅可以有效地轉(zhuǎn)動(dòng)而且可以直線驅(qū)動(dòng)。
DE-A-36 28 544給出了一種帶有可相對(duì)移動(dòng)磁桿體的磁固定裝置，桿體處于通過工件表面上的相對(duì)移動(dòng)而相互匹配的位置。為了接納工件磁桿體磁化并相互連鎖，以防止在施加磁力時(shí)產(chǎn)生桿體相互間的相對(duì)移動(dòng)。
基于上述技術(shù)現(xiàn)狀本發(fā)明的目的在于提供一種價(jià)廉的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠以簡單而可靠的方式實(shí)現(xiàn)心軸轉(zhuǎn)換。
按照本發(fā)明這個(gè)目的由此實(shí)現(xiàn)，通過旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)襯底夾具本身與襯底或者說與襯底支架處于嚙合，通過襯底支架的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生夾具的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。由此沒有升降機(jī)構(gòu)側(cè)向運(yùn)動(dòng)地實(shí)現(xiàn)簡單的心軸轉(zhuǎn)換。因此省去升降機(jī)構(gòu)側(cè)向運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置，以及感觸側(cè)向位置的傳感器，由此省去用于這些裝置的費(fèi)用。機(jī)構(gòu)整體上由較少部件構(gòu)成，因此提高了機(jī)構(gòu)的可靠性。通過夾具的被動(dòng)旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)特別簡單地機(jī)構(gòu)控制，因?yàn)橹恍杩刂埔r底支架的運(yùn)動(dòng)。
按照本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，夾具可以圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)。
為了保證在夾具沒有與襯底支架處于嚙合時(shí)位于一個(gè)給定的位置，將夾具預(yù)固定在靜止位置。由此實(shí)現(xiàn)夾具與襯底支架之間的穩(wěn)定嚙合。
優(yōu)選預(yù)固定通過至少一個(gè)磁鐵實(shí)現(xiàn)。通過應(yīng)用至少一個(gè)磁鐵以簡單而可靠的方式實(shí)現(xiàn)預(yù)固定，由此可以防止出現(xiàn)機(jī)械裝置的缺陷，如機(jī)械部件的疲勞和/或斷裂。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在升降機(jī)構(gòu)支撐臂上設(shè)置至少一個(gè)磁鐵和/或在夾具上設(shè)置多個(gè)磁鐵，尤其是四個(gè)磁鐵。
為了使夾具與襯底支架之間具有良好的嚙合并由此影響到夾具的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，夾具最好具有基本上徑向延伸的支腿。
按照本發(fā)明目前優(yōu)選的實(shí)施例，夾具為四支腿或五支腿的星狀形式。
此外升降機(jī)構(gòu)最好具有感觸襯底支架輸送高度的傳感器。
下面借助本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例附圖繼續(xù)描述本發(fā)明。附圖中

圖1為按照本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)的側(cè)視簡圖；圖2為按照本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)處于嚙合位置的俯視圖；圖3為按照本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)處于中間位置的俯視圖。
圖1畫出了具有升降機(jī)構(gòu)2和襯底容納結(jié)構(gòu)3的襯底操縱裝置1的側(cè)視圖。
升降機(jī)構(gòu)2具有基本上垂直設(shè)置的導(dǎo)向?qū)к?，以及在導(dǎo)向?qū)к壣现本€運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向滑座80，導(dǎo)向滑座帶有支撐臂7。帶有支撐臂7的導(dǎo)向滑座80以公知的形式和方式可以確定地通過相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)單元6沿看導(dǎo)向?qū)к壱苿?dòng)。
在與導(dǎo)向滑座80間隔距離的支撐臂端部設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的星形體10形式的夾具，如同在圖2和3的俯視圖中清楚可見的那樣。此外在這些俯視圖中可以看出，星形體10具有四個(gè)支腿12。在支腿12之間分別定義一個(gè)圓弧狀的嚙合面13。在支腿12的端點(diǎn)上或者說在靠近支腿12的端點(diǎn)處設(shè)置磁鐵15。星形體10圍繞中心軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。所有磁鐵15對(duì)于中心軸具有相等的距離。
在導(dǎo)向?qū)к?0的支撐臂7上設(shè)置一個(gè)磁鐵16，該磁鐵與磁鐵15一樣對(duì)于星形體10的中心軸具有相等的距離。磁鐵16這樣調(diào)整，使其對(duì)于磁鐵15施加磁拉力。通過磁鐵16與磁鐵15之間的磁拉力使星形體10只要沒有通過外部的力而轉(zhuǎn)動(dòng)就運(yùn)動(dòng)到圖3所示的位置并保持在這個(gè)位置上。
襯底容納機(jī)構(gòu)3設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)2附近。襯底容納機(jī)構(gòu)3具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)20，旋轉(zhuǎn)臺(tái)可以圍繞中心軸線A旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)臺(tái)20上設(shè)置多個(gè)(這里為四個(gè))襯底容納裝置22，該裝置具有底座23、縱向延伸的桿狀心軸24和包圍心軸24的間隔體25。
每個(gè)襯底容納裝置22的底座23放置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)20的表面上并形狀連接地與這個(gè)表面連接。每個(gè)襯底容納裝置22的心軸24通過底座23垂直于旋轉(zhuǎn)臺(tái)20表面固定。
每個(gè)襯底容納裝置22的間隔體25具有一個(gè)基本上柱形的帶有中間孔的部件26。柱形部件26包圍各心軸24并可以沿著心軸24在高度上移動(dòng)。柱形部件的外圓構(gòu)成這樣的階梯形，使上下端部之間的外圓回縮。由此在上下端部各構(gòu)成一圈法蘭27。
襯底容納裝置22均勻地設(shè)置在圍繞旋轉(zhuǎn)臺(tái)20中心軸線A的圓環(huán)線上。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)20旋轉(zhuǎn)時(shí)襯底容納裝置22也與旋轉(zhuǎn)臺(tái)20一起轉(zhuǎn)動(dòng)。通過這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)使一個(gè)襯底容納裝置22的間隔體25的回縮的外圓與星形體10的支腿12接觸。當(dāng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)星形體10通過與間隔體25的接觸轉(zhuǎn)到圖2所示的位置。在這個(gè)位置嚙合面13與間隔體25回縮的外圓接觸。通過導(dǎo)向滑座80沿著導(dǎo)向?qū)к?的垂直運(yùn)動(dòng)使星形體10從下面與間隔體的上法蘭27接觸。當(dāng)繼續(xù)向上垂直移動(dòng)時(shí)，間隔體25沿著心軸24升高。間隔體25升高的位置在圖1中用虛線表示。在這個(gè)升高的位置將襯底，如CD或DVD的襯底放置在間隔體25上。接著導(dǎo)向滑座80下降一個(gè)所放置的CD厚度，以便能夠在其上堆放新的CD。繼續(xù)進(jìn)行這個(gè)過程，直到間隔體位于圖示的最下部位置，使心軸充滿。
為了將其它襯底容納在襯底容納裝置22上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)20轉(zhuǎn)動(dòng)，以便使另一個(gè)襯底容納裝置22與星形體10接觸，并重復(fù)前述過程。
裝置也可以以相反的順序用于從心軸24上取下襯底。在這種情況下，裝滿的心軸24的間隔體25與星形體10接觸。接著間隔體25步進(jìn)式地沿著心軸24升高，以實(shí)現(xiàn)取下襯底。在取出最后一個(gè)襯底以后，升降機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)間隔體25。接著現(xiàn)在空著的心軸24繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并使另一個(gè)滿心軸與星形體10嚙合。
盡管借助于優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是要指出，本發(fā)明不局限于具體示出的實(shí)施例。尤其是可轉(zhuǎn)動(dòng)星形體可以具有其它形式。代替可轉(zhuǎn)動(dòng)的星形體也可以是可擺動(dòng)的元件，該元件通過心軸的運(yùn)動(dòng)由靜止位置擺動(dòng)到嚙合位置。當(dāng)心軸完成下一個(gè)運(yùn)動(dòng)后脫離嚙合，可擺動(dòng)的元件例如通過彈簧恢復(fù)到靜止位置。
權(quán)利要求
1.用于襯底的升降機(jī)構(gòu)(2)，帶有一個(gè)夾具(10)，其特征為，通過旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)夾具(10)本身可以與襯底支架(25)嚙合，通過襯底支架(25)的運(yùn)動(dòng)起到使夾具(10)旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)的作用。
2.如權(quán)利要求1所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)可以圍繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)可以圍繞一擺動(dòng)點(diǎn)擺動(dòng)。
4.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)可以預(yù)固定在靜止位置。
5.如權(quán)利要求4所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)可以通過至少一個(gè)磁鐵(15；16)預(yù)固定在靜止位置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，至少一個(gè)磁鐵(16)設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)(2)的支撐臂(7)上。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)上有許多磁鐵(15)。
8.如權(quán)利要求7所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)上有四個(gè)磁鐵(16)。
9.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)具有基本上徑向延伸的支腿(12)。
10.如權(quán)利要求9所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，夾具(10)為四支腿或五支腿的星狀。
11.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的升降機(jī)構(gòu)(2)，其特征為，備有感觸襯底輸送高度的傳感器。
全文摘要
為了對(duì)于帶有夾具(10)的襯底升降機(jī)構(gòu)(2)實(shí)現(xiàn)盡可能簡單地心軸轉(zhuǎn)換,夾具這樣構(gòu)成,通過旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)夾具本身可以與襯底支架(25)嚙合。
文檔編號(hào)B25J15/06GK1336898SQ00802967
公開日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2000年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月21日
發(fā)明者P·阿本舍恩, S·赫爾曼 申請(qǐng)人:施蒂格哈馬技術(shù)股份公司