DE19902338A1

DE19902338A1 - Hubvorrichtung für Substrate

Info

Publication number: DE19902338A1
Application number: DE19902338A
Authority: DE
Inventors: Peter Abendschoen; Stefan Herrmann
Original assignee: Steag Hamatech AG
Current assignee: Steag Hamatech AG
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2019-01-22
Also published as: JP2002535154A; HK1043976A1; JP3793417B2; CA2359193C; US6736590B1; KR20010092789A; CA2359193A1; TW461871B; IL144383A; IL144383A0; EP1144289A1; CN1160233C; KR100474185B1; DE19902338B4; CN1336898A; WO2000043305A1

Abstract

Um einen möglichst einfachen Spindelwechsel bei einer Hubvorrichtung für Substrate mit einem Halter zu ermöglichen, ist der Halter derart ausgebildet, daß er durch Drehen oder Schwenken desselben mit dem Substratträger in Eingriff bringbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hubvor richtung für Substrate mit einem Halter.

Derartige Hubvorrichtungen werden beispielsweise bei der Herstellung scheibenförmiger Substrate, wie CD's oder DVD's eingesetzt, um die Substrate auf einer Spindel hö henmäßig zu führen. Bei derartigen Vorrichtungen ist in der Regel eine Vielzahl von Spindeln zur Aufnahme der Substrate auf einem Drehtisch vorgesehen. Jede der Spin deln weist einen sogenannten Spacer auf, der die Spindel umgibt und auf dem die jeweiligen scheibenförmigen Sub strate abgelegt werden. In einer Arbeitsposition der Spindel wird der Halter der Hubvorrichtung durch eine seitliche Bewegung der gesamten Hubvorrichtung mit dem Spacer in Eingriff gebracht. In dieser Eingriffsposition kann der Spacer durch die Hubvorrichtung angehoben und/oder abgesenkt werden und zwar abhängig davon, ob Substrate auf die Spindel und den Spacer gestapelt oder von diesen entnommen werden.

Um eine neue Spindel für die Aufnahme oder die Entnahme von Substraten in die Arbeitsposition zu bringen muß die Hubvorrichtung zunächst von der mit dem Halter in Ein griff stehenden Spindel bzw. dem Spacer weg bewegt wer den. Anschließend wird eine neue Spindel in die Arbeits position bewegt, und die Hubvorrichtung wird zurück in die Eingriffsposition gebracht. Dabei ist eine Vorrich tung für die seitliche Bewegung der Hubvorrichtung sowie Sensoren, welche die seitliche Position der Hubvorrich tung abfühlen erforderlich, wodurch die Störanfälligkeit der Hubvorrichtung erhöht wird. Darüber hinaus ist auf grund der seitlichen Bewegung der Hubvorrichtung ein gro ßer Einbauraum erforderlich.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine ko stengünstige Vorrichtung vorzusehen, die auf einfache und verläßliche Weise einen Spindelwechsel ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Substrathalter durch drehen oder schwenken desselben mit dem Substrat bzw. einem Substratträger in Eingriff bring bar ist. Hierdurch wird ein einfacher Spindelwechsel ohne eine seitliche Bewegung der Hubvorrichtung ermöglicht. Somit entfallen der Antrieb zur seitlichen Bewegung der Hubvorrichtung, sowie die Sensoren zum Abfühlen der seit lichen Position, wodurch die Kosten für diese Einrichtun gen entfallen. Die Vorrichtung kommt insgesamt mit weni ger Teilen aus, wodurch sich die Verläßlichkeit der Vor richtung erhöht.

Vorteilhafterweise erfolgt die Drehung oder Schwenkung des Halters durch eine Bewegung des Substratträgers, d. h. Passiv, wodurch eine besonders einfache und kostengünsti ge Ausführungsform der Erfindung vorgegeben wird. Durch die Passive Drehung oder Schwenkung des Halters ergibt sich eine besonders einfache Steuerung der Vorrichtung, da nur die Bewegung des Substratträgers genau gesteuert werden muß.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Halter um eine Mittelachse drehbar.

Um sicherzustellen, daß sich der Halter, wenn er nicht mit einem Substratträger in Eingriff steht, in einer vor bestimmten Position befindet, ist der Halter in eine Ru heposition vorgespannt. Hierdurch wird ein jeweils gleichmäßiger Eingriff zwischen dem Halter einerseits und dem Substratträger andererseits erreicht.

Vorzugsweise wird die Vorspannung durch wenigstens einen Magneten erreicht. Durch die Verwendung wenigstens eines Magneten wird auf einfache und zuverlässige Weise eine Vorspannung erreicht, wobei die Nachteile von mechani schen Einrichtungen wie z. B. eine Ermüdung und/oder ein Bruch der mechanischen Teile vermieden werden. Gemäß ei ner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenig stens ein Magnet an einem Tragarm der Hubvorrichtung und/oder eine Vielzahl von Magneten, insbesondere vier Magneten, am Halter vorgesehen.

Um einen guten Eingriff zwischen dem Halter und dem Sub stratträger vorzusehen und dadurch die Drehung oder das Schwenken des Halters zu bewirken, weist der Halter vor zugsweise im wesentlichen radial abstehende Schenkel auf.

Gemäß der derzeitig bevorzugten Ausführungsform der Er findung weist der Walter eine vierschenklige oder fünf schenklige Sternform auf.

Vorteilhafterweise weist die Hubvorrichtung ferner Sen sormittel zum Abfühlen der Hubhöhe des Substratträgers auf.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsge mäßen Hubvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Hubvor richtung in einer Eingriffsstellung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Hubvor richtung in einer Zwischenstellung.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Substrat-Handha bungsvorrichtung 1 mit einer Hubvorrichtung 2 und einer Substrat-Aufnahmevorrichtung 3.

Die Hubvorrichtung 2 weist eine im wesentlichen vertikal angeordnete Führungsschiene 5, sowie einen linear darauf beweglichen Führungsschlitten 80 mit einem Tragarm 7 auf. Der Führungsschlitten 80 ist mit dem Arm 7 ist in bekann ter Art und Weise entlang der Führungsschiene über eine entsprechende Antriebseinheit 6 definiert verschiebbar.

An einem von dem Führungsschlitten 80 beabstandeten Ende des Tragarms ist ein drehbarer Halter in der Form eines Sterns 10 vorgesehen, wie am besten in den Draufsichten gemäß Fig. 2 und Fig. 3 zu sehen ist. Desweiteren ist in diesen Draufsichten ersichtlich, daß der Stern 10 vier Schenkel 12 aufweist. Zwischen den Schenkeln 12 wird je weils eine bogenförmige Eingriffsfläche 13 definiert. An bzw. in der Nähe der Endpunkte der Schenkel 12 sind Ma gnete 15 vorgesehen. Der Stern 10 ist um eine Mittelachse herum frei drehbar gelagert. Die Magnete 15 weisen alle den gleichen Abstand zur Mittelachse auf.

Am Tragarm 7 des Führungsschlittens 80 ist ein Magnet 16 angeordnet, der den gleichen Abstand zur Mittelachse des Sterns 10 aufweist, wie die Magnete 15. Der Magnet 16 ist derart orientiert, daß er eine magnetische Anziehungs kraft auf die Magneten 15 ausübt. Durch die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Magnet 16 und den Magneten 15 wird der Stern 10, sofern er nicht durch eine externe Kraft gedreht wird, in die in Fig. 3 gezeigte Position bewegt und in dieser gehalten.

Die Substrat-Aufnahmevorrichtung 3 ist benachbart zu der Hubvorrichtung 2 angeordnet. Die Substrat-Aufnahmevor richtung 3 weist einen Rotationstisch 20 auf, der um eine Mittelachse A herum drehbar ist. Auf dem Rotationstisch 20 sind mehrere (hier 4) Substrat-Aufnahmeeinrichtungen 22 angeordnet, die jeweils eine Basis 23, eine langge streckte, stabförmige Spindel 24 und einen die Spindel 24 umgebenden Spacer 25 aufweisen.

Die Basis 23 jeder Substrat-Aufnahmeeinrichtung 22 sitzt auf einer Oberfläche des Rotationstisches 20 und ist formschlüssig mit dieser verbunden. Die Spindel 24 jeder Substrat-Aufnahmeeinrichtung 22 wird durch die Basis 23 senkrecht zu der Oberfläche des Rotationstischs 20 gehal ten.

Der Spacer 25 jeder Substrat-Aufnahmeeinrichtung 22 weist einen im wesentlichen zylindrischen Körper 26 mit einer Mittelöffnung auf. Der zylindrische Körper 26 umgibt die jeweilige Spindel 24 und ist entlang der Spindel 24 hö henverschiebbar. Der Außenumfang des zylindrischen Kör pers ist gestuft ausgebildet, und zwar derart, daß er zwischen einem oberen und einem unteren Ende zurückge setzt ist. Dadurch wird an den oberen und unteren Enden jeweils ein umlaufender Flansch 27 gebildet.

Die Substrat-Aufnahmeeinrichtungen 22 sind gleichmäßig auf einer Kreislinie um die Mittelachse A des Rotations tisches 20 herum angeordnet.

Bei einer Drehung des Rotationstisches 20 werden auch die Substrat-Aufnahmeeinrichtungen 22 mit dem Tisch 20 ge dreht. Durch diese Drehung kommt der zurückgesetzte Au ßenumfang eines Spacers 25 einer der Substrat-Aufnahme einrichtungen 22 mit einem Schenkel 12 des Sterns 10 in Kontakt. Bei einer weitergehenden Drehung wird der Stern 10 durch den Kontakt mit dem Spacer 25 in die in Fig. 2 gezeigte Position gedreht. In dieser Position steht die Eingriffsfläche 13 mit dem zurückgesetzten Außenumfang des Spacers 25 in Kontakt. Durch eine Vertikalbewegung des Führungsschlittens 80 entlang der Führungsschiene 5 kommt der Stern von unten mit dem oberen Flansch 27 des Spacers in Kontakt. Bei einer weitergehenden, nach oben gerichteten Vertikalbewegung wird der Spacer 25 entlang der Spindel 24 angehoben. Eine angehobene Position des Spacers 25 ist mit Strichlinien in Fig. 1 angedeutet. In dieser angehobenen Position kann ein Substrat, wie z. B. eine CD oder eine DVD, auf dem Spacer 25 abgelegt werden. Daraufhin wird der Führungsschlitten 80 um die Dicke der abgelegten CD abgesenkt, so daß eine neue CD darauf ge stapelt werden kann. Dieser Vorgang wird fortgeführt, bis sich der Spacer in der untersten Position befindet, wo durch angezeigt wird, daß die Spindel voll ist.

Um weitere Substrate auf den Substrat-Aufnahmeeinrich tungen 22 aufzunehmen wird der Rotationstisch 20 gedreht, um eine neue Substrat-Aufnahmeeinrichtung 22 mit dem Drehstern 10 in Kontakt zu bringen, und der Vorgang wird wiederholt.

Die Vorrichtung kann in umgekehrter Reihenfolge auch für das Abnehmen von Substraten von der Spindel 24 verwendet werden. In diesem Fall wird der Spacer 25 einer vollen Spindel 24 mit dem Stern 10 in Kontakt gebracht. An schließend wird der Spacer 25 schrittweise entlang der Spindel 24 angehoben, um das Abnehmen der Substrate zu ermöglichen. Nachdem das letzte Substrat entnommen ist, fährt die Hubvorrichtung den Spacer 25 herunter. An schließend wird die nun leere Spindel 24 weiterbewegt und es wird eine neue, volle Spindel mit dem Stern 10 in Ein griff gebracht.

Obwohl die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels beschrieben wurde sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die speziell dargestellte Ausführungsform beschränkt ist. Insbesondere sind andere Formen des drehbaren Sterns möglich. Anstelle des drehba ren Sterns könnte auch ein verschwenkbares Element vorge sehen werden, das durch eine Bewegung einer Spindel aus einer Ruheposition in eine Eingriffsposition geschwenkt wird. Nach einer weiteren Bewegung der Spindel wird der Eingriff gelöst, und das verschwenkbare Element wird, beispielsweise durch eine Feder, in die Ruheposition zu rückbewegt.

Claims

1. Hubvorrichtung (2) für Substrate, mit einem Halter (10), dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (10) durch drehen oder schwenken desselben mit einem Sub stratträger (25) in Eingriff bringbar ist.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Drehung oder Schwenkung des Halters (10) durch eine Bewegung des Substratträgers (25) bewirkt wird.

3. Hubvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (10) um eine Mittel achse drehbar ist.

4. Hubvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (10) um einen Schwenkpunkt schwenkbar ist.

5. Hubvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (10) in eine Ruheposition vorspannbar ist.

6. Hubvorrichtung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Halter (10) durch wenigstens einen Magneten (15; 16) in die Ruheposition vorgespannt ist.

7. Hubvorrichtung (2) nach Anspruch 5 oder 6, gekenn zeichnet durch wenigstens einen Magneten (16) an ei nem Tragarm (7) der Hubvorrichtung (2).

8. Hubvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Magneten (15) am Halter (10).

9. Hubvorrichtung (2) nach Anspruch 8 gekennzeichnet durch vier Magneten (16) am Halter (10).

10. Hubvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (10) im wesentlichen radial abstehende Schenkel (12) be sitzt.

11. Hubvorrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Halter (10) eine vierschenklige oder fünfschenklige Sternform besitzt.

12. Hubvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden An sprüche, gekennzeichnet durch Sensormittel zum Ab fühlen der Hubhöhe des Substrats.