DE102008026294A1

DE102008026294A1 - Belade- und Entladevorrichtung für einen Scheibenträger

Info

Publication number: DE102008026294A1
Application number: DE102008026294A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr. Nussbaumer
Original assignee: CENTROTHERM PHOTOVOLTAICS TECHNOLOGY GmbH; CT THERM PHOTOVOLTAICS TECHNOL
Current assignee: Centrotherm Photovoltaics AG
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2008-12-04

Abstract

Belade- und Entladevorrichtung für einen Scheibenträger (2), aufweisend eine durch eine Aufnahmeöffnung (4) des Scheibenträgers (2) hindurchbewegbare Hubeinrichtung (6a, 6b) und eine am Kopf (7a, 7b) der wenigstens einen Hubeinrichtung (6a, 6b) angeordnete Scheibentransporteinrichtung (8), welche dazu eingerichtet ist, Scheiben (3) über der Aufnahmeöffnung (4) zu transportieren (62), sowie Verfahren zum Be- und Entladen eines Scheibenträgers mit dieser Anordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belade- und Entladevorrichtung für einen Scheibenträger gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Beladen eines Scheibenträgers gemäß Anspruch 13 und ein Verfahren zum Entladen eines Scheibenträgers nach Anspruch 15.
Bei der Bearbeitung von scheibenartigen Gegenständen, beispielsweise Halbleitersubstraten in der Mikroelektronik oder der Photovoltaik, ist im Vorfeld einzelner Verfahrensschritte es häufig erforderlich, die einzelnen Scheiben in einem Scheibenträger, häufig als Carrier oder Substratcarrier bezeichnet, anzuordnen. Beispielsweise werden bei der Herstellung von Solarzellen vorprozessierte Siliziumscheiben, so genannte Silizium-Wafer, vor der Beschichtung mit Siliziumnitrid in solchen Scheibenträgern angeordnet. Da die Scheiben häufig spröde sind und zudem eine Kontamination mit Verunreinigungen in vielen Fällen zu vermeiden ist, werden die Scheibenträger häufig manuell mit so genannten Vakuumpickern bestückt.
1 illustriert eine solche Bestückung gemäß dem Stand der Technik. Die Darstellung gibt schematisch eine typische Bestückungssituation wieder, bei welcher Scheiben 3 auf einer Fördereinrichtung 36 bereitgestellt werden und von dieser in einen Scheibenträger 2 zu überführen sind. Hierzu wird mittels eines Vakuumpickers 30 jede der Scheiben 3 einzeln aufgenommen 32 und in einer Aufnahmeöffnung 4 des Scheibenträgers 2 abgelegt 34. Im Folgenden wird das Vakuum unterbrochen und der Vakuumpicker 30 von der abgelegten Scheibe gelöst. Das Entladen erfolgt in der Regel in umgekehrter Weise, sodass die Scheiben 3 nach Durchlaufen des entsprechenden Verfahrensschrittes manuell mittels des Vakuumpickers 30 wieder aus dem Scheibenträger 2 entnommen werden und weiteren Prozessschritten zugeführt werden. Hierzu können sie beispielsweise wiederum auf einer Fördereinrichtung ablegt werden.
Dieses manuelle Be- oder Entladen des Scheibenträgers mittels eines Vakuumpickers belastet die Scheiben lokal, was zu Beschädigungen oder Zerstörung der Scheiben führen kann. Zudem kommt es häufig beim Ablegen der Scheiben in dem Scheibenträger beziehungsweise in den Aufnahmeöffnungen zu mechanischen Belastungen der Kanten der Scheiben. Beispielsweise werden diese an Ecken und Kanten der Aufnahmeöffnungen angestoßen. Infolge dessen wird ein erheblicher Teil der Scheiben beim Be- oder Entladen von Scheibenträgern zerstört oder derart beschädigt, dass sie im weiteren Prozessablauf zerbrechen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine die Scheiben schonende Belade- und/oder Entladevorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Unteransprüche.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels welcher Scheibenträger unter Schonung der Scheiben be- oder entladen werden können. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Beladeverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und ein Entladeverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils wiederum Gegenstand abhängiger Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Belade- und Entladevorrichtung für einen Scheibenträger sieht wenigstens eine durch eine Aufnahmeöffnung des Scheibenträgers hindurch bewegbare Hubeinrichtung vor sowie eine am Kopf der wenigstens einen Hubeinrichtung angeordnete Scheibentransporteinrichtung. Diese Scheibentransporteinrichtung ist dazu eingerichtet, Scheiben relativ zu der Aufnahmeöffnung zu positionieren.
Mit solch einer Vorrichtung ist es möglich, die wenigstens eine Hubeinrichtung zunächst relativ zu einem zu beladenden Scheibenträger derart zu positionieren, dass eine Transportebene der zugehörigen Scheibentransporteinrichtung, d. h. diejenige Ebene, in welcher die Scheiben mittels der Scheibentransporteinrichtung bewegt werden können, oberhalb des Scheibenträgers liegt. Infolgedessen können Scheiben mittels der Scheibentransporteinrichtung über den Scheibenträger hinweg transportiert und positioniert werden. Die Positionierung kann dabei derart erfolgen, dass bei einer Bewegung der wenigstens einen Hubeinrichtung nach unten durch die Aufnahmeöffnung hindurch die Scheiben von Auflageflächen der Aufnahmeöffnung zurückgehalten werden und somit in den Aufnahmeöffnungen zu liegen kommen. Das Beladeverfahren gemäß der Erfindung sieht daher entsprechende Verfahrensschritte vor.
Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die wenigstens eine Hubeinrichtung derart positioniert werden, dass die Transportebene der zugehörigen Scheibentransporteinrichtung unterhalb einer zu entladenen Scheibe liegt. Im Weiteren kann die wenigstens eine Hubeinrichtung nach oben durch die Aufnahmeöffnung hindurch bewegt werden, wobei die Scheibe mittels der wenigstens einen Hubeinrichtung aus der Aufnahmeöffnung entnommen wird. In der Folge kann die zu entladende Scheibe mittels einer oder mehrerer Scheibentransporteinrichtungen abtransportiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entladen eines Scheibenträgers sieht daher eine entsprechende Vorgehensweise vor.
Mittels der beschriebenen Vorrichtung wie auch mittels der beschriebenen Verfahren zum Beladen und Entladen eines Scheibenträgers kann das Be- oder Entladen der Scheibenträger unter fortwährender, zumindest teilweiser, Unterstützung der Scheibe durch die Scheibentransporteinrichtung erfolgen. Ein solcher Transport mit fortwährender Unterstützung der Scheibe ist für diese deutlich weniger belastend als ein Anheben ohne Unterstützung, beispielsweise mittels eines Vakuumpickers, und erneutes Ablegen auf einer Unterlage. Das Bruchrisiko kann mit der Erfindung somit deutlich reduziert werden.
Zudem kann bei einer exakten Positionierung der Scheiben über Aufnahmeöffnungen das Anschlagen der Kanten an dem Scheibenträger vermieden und so das Bruchrisiko weiter reduziert werden.
Des Weiteren kann der Scheibenträger schneller be- oder entladen werden.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Scheibentransporteinrichtung wenigstens ein Element aus der Gruppe umfassend Transportrollen, Transportbänder oder Transportschnüre aufweist. Dies erlaubt einen Transport mit vergleichsweise geringer Kontaktfläche zu den Scheiben, sodass die Gefahr eines Verunreinigungseintrags verringert ist. Zur weiteren Verringerung der Verunreinigungsgefahr sind die Transportrollen, Transportbänder oder Transportschnüre bevorzugt aus Materialien gefertigt oder mit solchen beschichtet, welche für die Scheibe im Hinblick auf dessen weitere Verwendung hinsichtlich des Verunreinigungseintrags unkritisch sind. Im Falle von zu transportierenden Siliziumscheiben kön nen beispielsweise Transportrollen, Transportbänder oder Transportschnüre zum Einsatz kommen, welche aus Teflon, Graphit, Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid gefertigt sind oder mit diesen Materialien beschichtet sind.
Eine Ausführungsvariante sieht Transportrollen vor, die senkrecht zu einer Förderrichtung in Rollenreihen angeordnet sind. In Förderrichtung aufeinander folgende Rollenreihen sind dabei derart angeordnet, dass die Rollenmittelpunkte um eine halbe Länge der zu transportierenden Scheiben oder weniger voneinander beabstandet sind. Unter der Länge der Scheiben ist dabei deren Ausdehnung in einer Förderrichtung zu verstehen. Auf diese Weise kann ein Verkippen der Scheiben aus der Transportebene verhindert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante sind dabei in Förderrichtung alternierend in einer Rollenreihe zwei Transportrollen pro Aufnahmeöffnung vorgesehen und in der sich anschließenden Rollenreihe eine Transportrolle pro Aufnahmeöffnung, sodass die Scheiben stets durch eine Transportrolle einer Rollenreihe und zwei Transportrollen der in Förderrichtung vorangehenden oder nachfolgenden Rollenreihe unterstützt sind. Beispielsweise können in dieser Weise insgesamt fünf Transportrollen pro Aufnahmeöffnung vorgesehen sein. Eine Weiterbildung der bevorzugten Ausgestaltungsvariante sieht jedoch drei Transportrollen pro Aufnahmeöffnung vor. Dies ermöglicht einen gegenüber Verkippung der Scheibe aus der Transportebene stabilen Transport derselben bei minimalem Einsatz an Transportrollen.
Es besteht die Möglichkeit, Elemente aus der Gruppe umfassend Transportrollen, Transportbänder und Transportschnüre miteinander zu kombinieren. Beispielsweise können in der oben geschilderten Ausgestaltungsvariante mit drei Transportrollen pro Aufnahmeöffnung zwei dieser Transportrollen, die in auf einander folgenden Rollenreihen angeordnet sind durch ein Transportband oder eine Transportschnur ersetzt sein. Eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, dass für zumindest eine Aufnahmeöffnung wenigstens zwei Hubeinrichtungen vorgesehen sind. Deren Bewegung durch die Aufnahmeöffnung hindurch ist synchronisiert, d. h. dass die Transportebenen der Scheibentransporteinrichtung der wenigstens zwei Hubeinrichtungen in etwa gleichzeitig durch die Aufnahmeöffnung hindurch bewegt werden. Zudem sind die Scheibentransporteinrichtungen der wenigstens zwei Hubeinrichtungen synchronisiert, d. h. sie bewerkstelligen einen Scheibentransport in dieselbe Richtung mit der derselben Geschwindigkeit. Auf diese Weise kann die zu beladende oder entladende Scheibe von zwei Scheibentransporteinrichtungen unterstützt werden, was eine erhöhte Lagerungsstabilität ermöglicht. Verglichen mit einer einzelnen Hubeinrichtung beziehungsweise einer einzelnen Scheibentransporteinrichtung je Aufnahmeöffnung kann daher die Kontaktfläche zwischen den Scheibentransporteinrichtungen und der Scheibe verringert werden, ohne hierbei die Lagerungsstabilität zu verringern. Infolge der verringerten Kontaktfläche ist sodann die Gefahr des Verunreinigungseintrags reduziert.
Eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Bewegungen aller Hubeinrichtungen synchronisiert sind und weiterhin die Scheibentransporteinrichtungen aller Hubeinrichtungen synchronisiert sind. Auf diese Weise können Scheibenträger mit mehreren Aufnahmeöffnungen vereinfacht be- und entladen werden. Beispielsweise kann ein Scheibenträger mit regelmäßig in sechs Spalten und neun Reihen angeordneten Aufnahmeöffnungen beladen werden, indem die Scheiben ebenfalls in sechs Spalten und neun Reihen der Be- und Entladevorrichtung zugeführt werden. Deren Scheibentransporteinrichtungen transportieren sodann die Scheiben in neun Reihen teilweise über Aufnahmeöffnungen hinweg, bis auf sämtlichen Scheibentransporteinrichtungen eine Scheibe zu liegen gekommen ist.
Da die Größe der Scheiben wie auch deren Position geringfügig variieren kann, kann es vorteilhaft sein, hiernach die Synchronisierung der Hubeinrichtungen und Scheibentransporteinrichtungen verschiedener Aufnahmeöffnungen zu unterbrechen, um eine exakte Positionierung einzelner Scheiben zu ermöglichen. Eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante sieht daher eine Positionmessvorrichtung zur Messung der Position wenigstens einer Scheibe vor. Besonders bevorzugt ist zudem eine Steuervorrichtung vorgesehen, mittels welcher die Scheibentransporteinrichtungen derart ansteuerbar sind, dass einzelne Scheiben exakt positioniert werden können. Die Steuervorrichtung ist dabei dazu eingerichtet, die Ansteuerung unter Verwendung der von der Positionmessvorrichtung ermittelten Position vorzunehmen. Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine erste Fördereinrichtung vor, welche dazu eingerichtet ist, Scheiben in einer ersten Förderebene an den Scheibenträger heranzuführen. Die erste Fördereinrichtung und die wenigstens eine Hubeinrichtung sind dabei derart relativ zueinander angeordnet, dass die von der ersten Fördereinrichtung herangeführten Scheiben von der Scheibentransporteinrichtung übernommen werden können. Eine solche Vorrichtung kann einfach in eine teil- oder vollautomatisierte Fertigungslinie integriert werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Transportebene der Scheibentransporteinrichtung der wenigstens einen Hubeinrichtung in die erste Förderebene bringbar. Unter einer Transportebene ist dabei diejenige Ebene zu verstehen, in welcher die Scheiben während des Transports mittels der Scheibentransporteinrichtung bewegt werden. Hierdurch ist die mechani sche Belastung für die Scheiben minimiert, da sie beim Übergang von der ersten Fördereinrichtung auf die Scheibentransporteinrichtung keinen Höhenunterschied überwinden. Grundsätzlich kann die Transportebene jedoch auch unterhalb der ersten Förderebene liegen. Bei sehr geringen Höhenunterschieden führt dies lediglich bei empfindlichen Scheiben zu einer erhöhten Bruchgefahr.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Beladeverfahrens sieht daher vor, dass die wenigstens eine Hubeinrichtung derart positioniert wird, dass die Transportebene der Scheibentransporteinrichtung in der ersten Förderebene zu liegen kommt.
Entsprechend der beschriebenen ersten Fördereinrichtung zum Heranführen von Scheiben an den Scheibenträger sieht eine Alternative oder ergänzende Ausgestaltungsvariante eine zweite Fördereinrichtung vor, welche dazu eingerichtet ist, Scheiben in einer zweiten Förderebene von dem Scheibenträger weg zu führen. Die zweite Fördereinrichtung und die wenigstens eine Hubeinrichtung sind dabei derart relativ zueinander angeordnet, dass die Scheiben von der Scheibentransporteinrichtung an die zweite Fördereinrichtung übergeben werden können. Dies ermöglicht ein einfaches Einbinden des Entladevorgangs in teilautomatisierte oder vollautomatisierte Prozesslinien.
Eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante sieht zudem vor, dass die Transportebene der Scheibentransporteinrichtung der wenigstens einen Hubeinrichtung in die zweite Förderebene bringbar ist. Dies kann vor einer Übergabe der Scheiben von der Scheibentransporteinrichtung oder den Scheibentransporteinrichtungen an die zweite Fördereinrichtung erfolgen. Dies hat zur Folge, dass die Scheiben bei der Übergabe keinen Höhenunterschied überwinden müssen und das Bruchrisiko wie beschrie ben weiter verringert ist. Grundsätzlich kann die Transportebene jedoch auch oberhalb der zweiten Förderebene liegen, da bei einem geringen Höhenunterschied bei vielen Scheibenmaterialien dies zu keiner oder allenfalls einer sehr geringen Erhöhung der Bruchgefahr führt. Bei sehr empfindlichen Scheiben wird der Vorteil hingegen spürbar.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Entladeverfahrens ist daher vorgesehen, dass die wenigstens eine Hubeinrichtung nach der Bewegung durch die Aufnahmeöffnung hindurch derart positioniert wird, dass die Transportebene der Scheibentransporteinrichtung in der zweiten Förderebene zu liegen kommt.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist die Förderrichtung der ersten Fördereinrichtung umkehrbar und die erste Fördereinrichtung bei umgekehrter Förderrichtung als zweite Fördereinrichtung verwendbar. Dies lässt sich insbesondere vorteilhaft in Fertigungslinien einsetzen, welche nicht als Durchlauffertigungslinien ausgestaltet sind, da dann auf eine zweite Fördereinrichtung verzichtet werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Soweit dies zweckmäßig ist, sind hierin gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1: Schematische Darstellung des Beladens eines Scheibenträgers gemäß dem Stand der Technik mit einem Vakuumpicker.
2a: Das Transportieren von Scheiben im Zuge des Beladens eines Scheibenträgers mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Belade- und Entladevorrichtung.
2b: Positionieren der Scheiben im Zuge des Beladens des Scheibenträgers mit dem ersten Ausführungsbeispiel einer Belade- und Entladevorrichtung
2c: Das Bewegen der Hubeinrichtungen durch die Aufnahmeöffnungen bei dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
2d: Ein Ablegen der Scheiben in Aufnahmeöffnungen des Scheibenträgers im Zuge des Beladens des Scheibenträgers mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.
2e: Absenken der Hubeinrichtungen.
2a zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Belade- und Entladevorrichtung. Bei dieser sind für jede der Aufnahmeöffnungen 4 eines Scheibenträgers 2 zwei Hubeinrichtungen 6a, 6b vorgesehen. Am Kopf 7a, 7b jeder dieser Hubeinrichtungen ist eine Scheibentransporteinrichtung 8a, 8b vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jede dieser Scheibentransporteinrichtungen gebildet aus einer Antriebsrolle 10a, einer Spannrolle 10b sowie einem Transportband 12.
Die einzelnen Hubeinrichtungen 6a, 6b sind erkennbar dahingehend synchronisiert, dass Transportebenen, welche durch die verschiedenen Scheibentransporteinrichtungen 8a, 8b gebildet werden sämtlich in einer Transportebene 20 liegen (vgl. 2b). Wie 2a zeigt, sind die Hubeinrichtungen 6a, 6b der art positioniert 60, dass die Transportebene 20 oberhalb des Scheibenträgers 2 zu liegen kommt.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine erste Fördereinrichtung 14 auf, mittels welcher die Scheiben 3 in einer ersten Förderebene 18 (vgl. 2b) an den Scheibenträger 2 herangeführt werden. Wie in 2a ersichtlich wird, werden die herangeführten Scheiben 3 von den der ersten Fördereinrichtung 14 nächstgelegenen Scheibentransporteinrichtungen 8a, 8b übernommen und im Wesentlichen horizontal über den Aufnahmeöffnungen 4 transportiert 62. Das Heranführen der Scheiben 3 mittels der ersten Fördereinrichtung 14 wie auch das Transportieren 62 der Scheiben mittels der Scheibentransporteinrichtungen verläuft dabei in einer Förderrichtung 16.
Die in den 2a bis 2e illustrierte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht von einem Scheibenträger für neun Scheiben aus, wobei die zugehörigen Aufnahmeöffnungen 4 in drei Spalten und drei Reihen angeordnet sind. Die Zahl der Aufnahmeöffnungen wie auch deren Geometrie, insbesondere rechteckig oder quadratisch, ist offensichtlich je nach Bedarf variierbar. Der Scheibenträger kann aus diversen Materialien bestehen und verschiedenste Abmessungen haben. Im Falle eines Scheibenträgers für Siliziumscheiben kann er beispielsweise aus einem Graphit-Verbundwerkstoff hergestellt sein und eine rechteckige Form von etwa einem auf eineinhalb Metern bei einer Dicke von 5 mm aufweisen. Bei den üblichen Maßen von Siliziumscheiben wäre ein solcher Scheibenträger für die Aufnahme von 54 Siliziumscheiben geeignet, welche beispielsweise in sechs Spalten und neun Reihen gleichmäßig angeordnet werden können. Derartige Scheibenträger, auch die in den 2a bis 2e wiedergegebene verkleinerte Variante, können in Verbindung mit Siliziumscheiben beispielsweise bei der Beschichtung der Siliziumscheiben mit Siliziumnitrid oder anderen Vakuumbeschichtungstechnologien Verwendung finden.
In der Darstellung der 2b ist das Positionieren 63 der Scheiben 3 über den Aufnahmeöffnungen 4 abgeschlossen. Da im dargestellten Ausführungsbeispiel die Scheibentransporteinrichtungen 8a, 8b die Scheiben 3 in horizontaler Richtung transportieren 62 und die Hubeinrichtungen 6a, 6b nachfolgend vertikal durch die Aufnahmeöffnungen 4 bewegt werden 64 sind die Scheiben 3 in 2b exakt vertikal über den Aufnahmeöffnungen 4 positioniert. Bei dem in 2c dargestellten Bewegen 64 der Hubeinrichtungen 6a, 6b durch die Aufnahmeöffnungen 4 in einer Bewegungsrichtung 22 kommen die Scheiben 3 daher, wie in 2d gezeigt, exakt in den Aufnahmeöffnungen 4 und auf den dort angeordneten Auflageflächen 24 zu liegen und werden auf diesen infolge des in 2e dargestellten weiteren Absenkens 68 der Hubeinrichtungen 6a, 6b abgelegt 66. Der Beladevorgang ist somit abgeschlossen. Der beladene Scheibenträger 2 kann einem weiteren Prozessschritt zugeführt werden.
Bei allen Ausgestaltungsvarianten der Erfindung kann ein Scheibenträger Verwendung finden, bei welchem die in den Aufnahmeöffnungen angeordneten Auflageflächen unter einem von Null verschiedenen Winkel zur Transportebene verlaufen. Auf diese Weise liegen von Unterseite und Seitenflächen gebildete Kanten an der Auflagefläche an, sodass eine punktuelle Lagerung oder eine Linienlagerung der Scheiben an den Auflageflächen möglich ist. Auf diese Weise kann die Kontaktfläche zwischen Scheibe und Auflagefläche minimiert werden.
Die Winkel einzelner Auflageflächen, unter welchen diese zur Transportebene verlaufen, sind dabei bevorzugt derart gewählt, dass sich die Aufnahmeöffnung nach unten hin zumindest stel lenweise verjüngt, sodass Führungsschrägen für die abzulegenden Scheiben gebildet sind. Auf diese Weise gleiten die Scheiben bei dem Ablegen an den Führungsschrägen entlang von selbst in eine gewünschte Position.
Die 2a bis 2e illustrieren zudem auch ein Verfahren zum Entladen eines Scheibenträgers. Dabei sind die Figuren jedoch in umgekehrter Reihenfolge zu betrachten, d. h. beginnend bei 2e und endend bei 2a. Ausgangspunkt bilden die in 2e dargestellten, von den Scheiben 3 beabstandeten Hubeinrichtungen 6a, 6b. Diese werden nachfolgend derart positioniert, dass die von den Scheibentransporteinrichtungen 8a, 8b gebildete Transportebene 20 unterhalb der zu entladenden Scheiben 3 zu liegen kommt, wie dies in 2d dargestellt ist. Im Weiteren werden die Hubeinrichtungen 6a, 6b entgegengesetzt der in 2c gezeigten Bewegungsrichtung 22 nach oben durch die Aufnahmeöffnungen 4 hindurch bewegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird diese Vertikalbewegung der Hubeinrichtungen 6a, 6b solange fortgesetzt, bis die allen Scheibenträgereinrichtungen 8a, 8b gemeine Transportebene 20 in der ersten Förderebene 18 der ersten Fördereinrichtung 14 zu liegen kommt. Vorliegend ist die Förderrichtung 16 der ersten Fördereinrichtung umkehrbar, sodass sie als zweite Fördereinrichtung verwendbar ist. Beim Entladevorgang werden daher im Weiteren die Scheiben 3 von den Scheibentransporteinrichtungen 8a, 8b an die erste Fördereinrichtung 14 übergeben. Diesen Vorgang illustriert 2a, wenn man von einem in die entgegen gesetzte Richtung weisenden Förderrichtungspfeil 16 ausgeht.
Für den Fachmann ist offensichtlich, dass anstelle der Verwendung der ersten Fördereinrichtung 14 als zweite Fördereinrichtung zum Abtransport der entladenen Scheiben 3 eine gesonderte zweite Fördereinrichtung vorgesehen werden kann.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsvariante zu der in den Figuren dargestellten Vorrichtung kann bei dieser zur Reduzierung des konstruktiven Aufwands pro Aufnahmeöffnung eine der Scheibentransporteinrichtungen durch eine einzelne Transportrolle ersetzt sein, welche am Kopf der zugehörigen Hubeinrichtung angeordnet ist. Mittels der gleichsam linienartigen Unterstützung der Scheiben durch das verbleibende Transportband und die punktuelle Unterstützung durch die Transportrolle kann eine hinreichende Stabilität gegenüber einem Verkippen der Scheiben aus der Transportebene gewährleistet werden.
Als Antrieb für die Scheibentransporteinrichtungen 8a, 8b oder die Hubeinrichtungen 6a, 6b können bei der erfindungsgemäßen Belade- und Entladevorrichtung, insbesondere bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel, grundsätzlich alle an sich bekannten Antriebstechnologien Verwendung finden. Beispielsweise kann in jeder Scheibentransporteinrichtung 8a, 8b und/oder jeder Hubeinrichtung ein Elektromotor zu diesem Zweck vorgesehen sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Scheibentransporteinrichtung 8a, 8b und/oder die Hubeinrichtungen 6a, 6b über eine Transfermechanik, beispielsweise eine Kette oder einen Zahnriemen oder eine Welle, mit einem entfernt angeordneten Antrieb für die Hubeinrichtungen oder die Scheibentransporteinrichtungen zu verbinden. Bei entfernt angeordneten Antrieben besteht insbesondere die Möglichkeit, jede Scheibentransporteinrichtung, bzw. jede Hubeinrichtung, über eine Transfermechanik mit dem zugehörigen Antrieb zu verbinden, sodass die Transportbewegungen aller Scheibentransporteinrichtungen bzw. die Hubbewegungen aller Hubeinrichtungen synchronisiert sind. Gegenüber einzeln angetriebenen Scheibentransporteinrichtungen hat dies den Nachteil, dass ein Nachpositionieren einzelner Scheiben nicht möglich ist, was jedoch im Einzelfall erwünscht oder erforderlich sein kann.
Eine Synchronisation aller Hubeinrichtungen lässt sich überdies komfortabel dadurch realisieren, dass alle Hubeinrichtungen über eine gemeinsame Welle angetrieben werden. In analoger Weise kann eine Synchronisation aller Scheibentransporteinrichtungen realisiert sein durch eine gemeinsame Welle, mittels welcher alle Scheibentransporteinrichtungen angetrieben werden.
Offensichtlich besteht die Möglichkeit, nur ausgewählte Hubeinrichtungen bzw. Scheibentransporteinrichtungen zu synchronisieren. Beispielsweise können nur diese ausgewählten Hub- bzw. Scheibentransporteinrichtungen über eine Transfermechanik mit einem gemeinsamen Antrieb in einer synchronisierten Weise verbunden sein. Dies könnte in einer Ausgestaltungsvariante durch eine gemeinsame Antriebswelle für sämtliche ausgewählten Hubeinrichtungen realisiert sein, beispielsweise durch eine gemeinsame Antriebswelle für sämtliche Hubeinrichtungen, die durch eine bestimmte, einheitliche Aufnahmeöffnung hindurch bewegbar sind. Auch können an einer Hubeinrichtung mehrere Scheibentransporteinrichtungen angeordnet sein, sodass die Hubbewegungen dieser Scheibentransporteinrichtungen notwendigerweise synchronisiert sind.

2: Scheibenträger
3: Scheibe
4: Aufnahmeöffnung
6a: Hubeinrichtung
6b: Hubeinrichtung
7a: Kopf der Hubeinrichtung
7b: Kopf der Hubeinrichtung
8a: Scheibentransporteinrichtung
8b: Scheibentransporteinrichtung
10a: Antriebsrolle
10b: Spannrolle
12: Transportband
14: erste Fördereinrichtung
16: Förderrichtung
18: erste Förderebene
20: Transportebene
22: Bewegungsrichtung Hubeinrichtungen
24: Auflagefläche
30: Vakuumpicker
32: Aufnehmen der Scheibe
34: Ablegen in Aufnahmeöffnung
36: Fördereinrichtung
60: Positionieren Hubeinrichtungen
62: Transportieren Scheiben
63: Positionieren Scheiben
64: Bewegen Hubeinrichtung durch Aufnahmeöffnungen
66: Ablegen Scheiben in Aufnahmeöffnungen
68: Absenken Hubeinrichtungen

Claims

Belade- und/oder Entladevorrichtung für einen Scheibenträger (2) aufweisend – wenigstens eine durch eine Aufnahmeöffnung (4) des Scheibenträgers (2) hindurch bewegbare Hubeinrichtung (6a, 6b); – eine am Kopf (7a, 7b) der wenigstens einen Hubeinrichtung (6a, 6b) angeordnete Scheibentransporteinrichtung (8), welche dazu eingerichtet ist, Scheiben (3) relativ zur Aufnahmeöffnung (4) zu positionieren (63).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) wenigstens ein Element aus der Gruppe umfassend Transportrollen, Transportbänder (12) oder Transportschnüre aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest eine Aufnahmeöffnung (4) wenigstens zwei Hubeinrichtungen (6a, 6b) vorgesehen sind, deren Bewegung durch die Aufnahmeöffnung (4) hindurch synchronisiert ist und deren Scheibentransporteinrichtungen (8a, 8b) synchronisiert sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen (64, 68) aller Hubeinrichtungen (6a, 6b) synchronisiert sind und die Scheibentransporteinrichtungen (8a, 8b) aller Hubeinrichtungen (6a, 6b) synchronisiert sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch in vertikaler Richtung (22) bewegliche Hubeinrichtungen (6a, 6b).
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) dazu eingerichtet ist, Scheiben (3) in horizontaler Richtung (16) über der Aufnahmeöffnung (2) zu transportieren (62).
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass eine erste Fördereinrichtung (14) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, Scheiben (3) in einer ersten Förderebene (18) an den Scheibenträger (2) heranzuführen (62), und – dass die erste Fördereinrichtung (14) und die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass die von der ersten Fördereinrichtung (14) herangeführten Scheiben (3) von der Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) übernommen werden können (62).
Vorrichtung nach einem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportebene (20) der Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) der wenigstens einen Hubeinrichtung (6a, 6b) in die erste Förderebene (18) bringbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass eine zweite Fördereinrichtung vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, Scheiben (3) in einer zweiten Förderebene von dem Scheibenträger (2) wegzuführen, und – dass die zweite Fördereinrichtung und die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass die Scheiben (3) von der Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) an die zweite Fördereinrichtung übergeben werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportebene (20) der Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) der wenigstens einen Hubeinrichtung (6a, 6b) in die zweite Förderebene bringbar ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderrichtung (16) der ersten Fördereinrichtung (14) umkehrbar ist und die erste Fördereinrichtung (14) bei umgekehrter Förderrichtung (16) als zweite Fördereinrichtung (16) verwendbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Aufnahmeöffnung (4) in einem Scheibenträger (2) wenigstens eine, vorzugsweise zwei Hubeinrichtungen (6a, 6b) vorgesehen sind.
Verfahren zum Beladen eines Scheibenträgers (2) mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem – die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) derart positioniert wird (60), dass eine Transportebene (20) der zugehörigen Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) oberhalb des Scheibenträgers (2) zu liegen kommt, – mittels einer oder mehrerer Scheibentransporteinrichtungen (8a, 8b) eine Scheibe (3) über eine Aufnahmeöffnung (2) transportiert (62) und derart positioniert wird, dass bei einer Bewegung (64) der wenigstens einen Hubeinrichtung (6a, 6b) nach unten durch die Aufnahmeöffnung (2) hindurch die Scheibe (3) von Auflageflächen (24) der Aufnahmeöffnung (4) zurückgehalten wird und in der Aufnahmeöffnung (4) zu liegen kommt, und – die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) nach unten durch die Aufnahmeöffnung (4) hindurch bewegt wird (64).
Verfahren nach Anspruch 13 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) derart positioniert wird (60), dass die Transportebene (20) der Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) in der ersten Förderebene (18) zu liegen kommt.
Verfahren zum Entladen eines Scheibenträgers (2) mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem – die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) derart positioniert wird, dass eine Transportebene (20) der zugehörigen Scheibentransporteinrichtung (8a, 8b) unterhalb einer zu entladenden Scheibe (3) zu liegen kommt, – die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) nach oben durch die Aufnahmeöffnung (4) hindurch bewegt wird, – mittels einer oder mehrerer Scheibentransporteinrichtungen (8a, 8b) die zu entladende Scheibe (3) abtransportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 15 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Hubeinrichtung (6a, 6b) nach der Bewegung durch die Aufnahmeöffnung (4) hindurch derart po sitioniert wird, dass die Transportebene (20) der Scheibentransporteinrichtung (8a, 8ab) in der zweiten Förderebene zu liegen kommt.