本发明涉及一种无接触支撑平台。更具体地，本发明涉及一种开环控制的无接触支撑平台。
背景技术：
：：无接触支撑平台在这样的过程中是有用的，该过程需要支撑并转移薄的、基本平的且通常易碎的工件，其中需要避免工件与固体表面接触。例如，薄的工件可包括一块薄的玻璃，例如用于合并到显示屏中，或者其他薄的材料。该过程可包括将基板或工具施加到工件或者对工件的检查。典型的无接触支撑平台包括桌板(table)，该桌板的水平顶面被制成平的。桌板顶面包括一些嘴件的布置，其中嘴件中的一些(例如，大约一半嘴件)是压力嘴件，空气从其中吹出以在桌板顶面上方形成气垫，工件可支撑在该气垫上。剩余的嘴件是放气嘴件，空气可通过这些放气嘴件被自由地排出到环境空间，或者由真空源吸走。气动源通常用于产生推动空气穿过压力嘴件的压力，和产生通过真空嘴件(如果在气体承载平台上使用了真空嘴件)将空气吸走的真空。使用气动源提供的气体承载技术的高性能无接触支撑平台(非主动控制的)可具有与操作该支撑平台所需要的流速相关的特征表现。对于重复的过程，过程中的每一步可具有不同的特征表现。例如，与没有被完全覆盖的支撑平台相比，由工件(例如，基板)完全覆盖的支撑平台需要较小的流速来操作，并且被部分覆盖的支撑平台可能需要中间值的空气吞吐量。支撑平台的被覆范围，也就是平台被覆盖的程度，也可影响支撑该支撑平台的气动源。例如，当工件覆盖气体承载平台的一小部分时，真空源可提供弱的真空等级，而当工件覆盖气动源较大一部分时，同一真空源可提供较强的真空等级。穿过支撑平台的具体流速可能需要平台中的特定压力场。因此平台的性能取决于气体承载平台上输送过程中的具体步骤。例如，平台中具体的压力场使工件的浸入区域(wettedarea)上对应的压力场成为必要。工件可漂浮的高度直接取决于其浸入表面上的压力场。因此，工件可漂浮的高度可根据平台由工件覆盖了多少来改变。为了使工件漂浮在同一高度，必须不断地控制作用在其上的压力场。通常，气动源的控制可由如气动量、流速、调节器、阀的相应时间等多种变量而影响。从气动供给中的调整到平台中压力场的改变是需要时间的。例如，工件能以0.5米/秒的速度在无接触支撑平台上移动。从气动供给的调整到影响工件的气体承载的响应时间可能是0.25秒，在此期间，工件移动了0.125米的距离，这种响应时间对于多种用途而言可能是太慢了。技术实现要素：因此根据本发明的一些实施例提供了一种开环控制的无接触支撑平台，该无接触支撑平台包括：表面，通过流体穿过多个嘴件流动的流体承载来支撑工件；供给系统，连接到表面并且构造为通过施加压力以使流体流从多个嘴件中的子集中离开，从而保持流体承载；以及控制器，使用开环回路控制供给系统中的流体流，以当工件在无接触支撑平台上移动时支撑工件。在一些实施例中，可基于所述工件的参数组中的至少一个参数来控制流体流，工件的参数组包括当工件由表面支撑时，工件的位置、工件的尺寸、和工件的速度。在一些实施例中，供给系统还可构造为施加真空以使流体流进入多个嘴件中的另一个子集中。在一些实施例中，多个嘴件可包括压力嘴件和抽吸嘴件中的至少一个。在一些实施例中，供给系统可包括压力源和真空源中的至少一个。在一些实施例中，控制器可基于无接触支撑平台与工件中的至少一个参数来控制供给系统中的流体流。在一些实施例中，无接触支撑平台中的至少一个参数可以是以下所列参数中的至少一个：多个嘴件之间的距离、无接触支撑平台的面积和供给系统的流速。在一些实施例中，工件中的至少一个参数可以是以下所列参数中的至少一个：工件的面积、工件的重量和工件在无接触支撑平台上方的当前支撑高度。在一些实施例中，表面处的嘴件之间的距离可以在5毫米至15毫米的范围内。在一些实施例中，无接触支撑平台与工件之间的距离在5微米至1000微米的范围内。在一些实施例中，控制器可使用以下所列各项中的至少一个来控制流体流的压力：压力调节器、压力控制阀和气泵的旋转速度。在一些实施例中，控制器可使用以下所列中的至少一个来控制流体流的吸力：真空调节器、真空控制阀、真空放气阀和气泵的旋转速度。在一些实施例中，无接触支撑平台还可包括连接到控制器的至少一个压力传感器，该至少一个压力传感器构造为测量压力源的阻抗值(resistivity，阻值，抗性，抵抗性)。在一些实施例中，无接触支撑平台还可包括连接到控制器的至少一个真空传感器，该至少一个真空传感器构造为测量真空源的阻抗值。在一些实施例中，无接触支撑平台还可包括连接到控制器的至少一个工件位置传感器，该至少一个工件位置传感器构造为测量工件沿着表面的位置因此根据本发明的一些实施例，提供了通过开环系统的流体承载控制无接触支撑平台以支撑工件的方法，该方法包括：通过无接触支撑平台提供穿过多个嘴件以支撑工件的流体；以及通过连接到无接触支撑平台的供给系统的控制器以开环回路来控制流体流，以当工件在无接触支撑平台上移动时支撑工件。在一些实施例中，可基于工件的参数组中的至少一个参数来控制流体流，工件的参数组包括当工件由表面支撑时，工件的位置、工件的尺寸、和工件的速度。在一些实施例中，可通过测量以下所列各项中的至少一个来确定对于工件所需要的流速：多个嘴件的流、多个嘴件之间的距离、和无接触支撑平台的面积。在一些实施例中，可通过测量以下所列中的至少一个来确定对于工件所需要的流速：工件的面积、工件的重量、和工件在无接触支撑平台上方的当前支撑高度。在一些实施例中，可根据工件的移动由控制器通过供给系统来调整流速。在一些实施例中，通过控制器使用以下所列中的至少一个来控制流体流的压力：压力调节器、压力控制阀和气泵的旋转速度。在一些实施例中，通过控制器使用以下所列中的至少一个来控制流体流的吸力：真空调节器、真空控制阀、真空放气阀和气泵的旋转速度。附图说明本说明书的结尾部分具体地指出并清楚地要求了本发明的主题。然而，对于本发明的组织结构和操作方法，以及其目的、特征和优势，可通过参考以下详细描述并接合附图来更好地理解。图1示出了根据本发明的一些实施例的具有开环控制系统的无接触支撑平台的顶视图的示意性示图。图2a示出了根据本发明的一些实施例的具有开环控制的无接触支撑平台的立体图的示意性示图，其中工件处于在无接触支撑平台上的部分覆盖位置。图2b示出了根据本发明的一些实施例的具有开环控制的无接触支撑平台的立体图的示意性示图，其中工件处于在无接触支撑平台上的部分覆盖位置。图3示出了根据本发明的一些实施例的用于支撑工件的无接触支撑平台的开环控制的方法的流程图。应当领会，出于说明的简洁和清楚，未按照比例绘制图中所示的元件。例如，为了清楚，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大了。此外，其中考虑合适地是，在图片中可能重复使用的参考标号指代对应或相似的元件。具体实施方式在以下详细描述中，阐述了大量具体的细节以便提供对本发明彻底的理解。然而，本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节的情况下，也可实施本发明。在其他示例中，没有详细描述已知的方法、流程、部件、模块、单元和/或电路，以免使本发明变得模糊不清。相对一个实施例描述的一些特征或元件可与相对另一个实施例描述的特征或元件结合。为了清楚起见，可能没有重复讨论相同或相似的特征或元件。尽管本发明的实施方式在这方面不受限制，但是利用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”或类似词的术语的讨论可以指计算机、计算平台、计算系统或其它电子计算设备的一个或多个操作和/或一个或多个处理，该操作和/或处理将被表示为在计算机寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据操作，和/或转换为类似地被表示为在计算机寄存器和/或存储器内的或可存储用于实施操作和/或处理的指令的其它信息非暂时性存储介质(例如，存储器)内的物理量的其它数据。尽管本发明的实施方式在这方面不受限制，如本文中使用的术语“多种”和“多个”可包括例如“多重”或“两种或更多种”。术语“多种”或“多个”可在本说明书全文中用于描述两种或更多种组件、设备、元件、单元、参数或类似物。除非明确说明，本文中描述的方法实施方式不限于特定的次序或顺序。另外，所描述的方法实施方式或其要素中的一些可同步地、在相同时间点或同时地发生或进行。根据一些实施例，提供了用于高性能无接触支撑平台的开环控制的系统和方法。参考图1，图1是根据本发明的一些实施例的开环控制的无接触支撑平台100的顶视图的示意性图示。无接触支撑平台100可构造为使用气体承载来支撑工件10以用于处理。例如，薄的工件10可包括一块薄的玻璃，例如用于合并到显示屏中的薄玻璃，或者其他薄的材料，其中处理可包括将实体或工具施加到工件10或者对工件10的检查。对于最优的处理，可使用无接触支撑平台100来没有任何接触地支撑工件10，而不损坏工件10。无接触支撑平台100可包括表面101(例如，像在桌板中)，该表面具有连接到压力源112的多个压力嘴件102和连接到真空源113的多个抽吸嘴件103(例如，以网格分布)。表面101可通过穿过多个嘴件的流体流的流体承载来支撑工件10。例如，经由各自的管道系统，和/或歧管，多个压力嘴件102可连接到压力源112，和/或多个抽吸嘴件103可连接到真空源113，并由气动供给系统操作。例如，压力嘴件102与抽吸嘴件103之间预定的距离可以是5毫米至15毫米。无接触支撑平台100的表面101可包括具有嘴件的气体承载桌板，例如，该嘴件是气体承载桌板中简单的孔。在一些实施例中，连接到表面101的供给系统可构造为通过施加压力以使流体流从多个嘴件102、103中的子集中离开，从而保持流体承载。在一些实施例中，供给系统也可构造为施加真空以使流体流进入到多个嘴件102、103中的另一子集中。在本发明的一些实施例中，无接触支撑平台可包括自适应分段孔(sasos)，诸如在美国专利第7,530,778号中所描述的，该专利通过引证结合于本文。开环控制系统可以是这样的系统，该系统不依赖“输出”或控制变量(例如，无接触支撑平台中的空气压力)来控制过程，且不获知输出”或控制变量的任何状态，使得对于具体动作，不存在期望响应。使用开环控制系统，就不再需要使用具体的实时反馈来确定输出是否达到过程所希望的目标。在一些实施例中，无接触支撑平台100可包括开环控制，并且当检测到工件10到达表面101处的预定点时，例如具有已知的参数，开环控制可相应地管理气动供给系统用于压力和/或真空的调整。工件10已知的参数可包括尺寸(长度、宽度)、重量和期望的前进速度。在一些实施例中，无接触支撑平台100的开环控制可对应于工件10覆盖的范围的改变，而不需感测在嘴件处的压力改变和/或不需测量被覆范围的改变。相反地，闭环系统可能需要在嘴件处的专用传感器来测量要被控制的参数，比如测量流速中的改变并对于所测量的流速中的改变协调响应的系统。因此，开环控制的无接触支撑平台100不需要这些嘴件传感器，并且相反地，通过最初确定的工件10可如何移动穿过无接触支撑平台10以及当一些嘴件由工件10覆盖时无接触支撑平台100如何反应来控制流速。流体可经由多个压力嘴件102从无接触支撑平台100的表面101流出，和/或可经由多个抽吸嘴件103(例如，具有真空压力)从无接触支撑平台100的表面101吸走或排出。在一些实施例中，无接触支撑平台100可包括压力-大气(pa)支撑平台，和/或压力-真空(pv)支撑平台。在一些实施例中，无接触支撑平台100可包括至少一个或多个控制器104以控制压力源112和/或真空源113，以便控制在无接触支撑平台100处的流速。被控制的流速可对应于在压力嘴件102处提供的流体和/或在抽吸嘴件103处移除的流体。在将工件10定位在无接触支撑平台100的表面101上而使得可开始处理之前，可将工件逐渐地定位在无接触支撑平台100上。一旦至少部分地将工件10引入到无接触支撑平台100的表面101，工件10可覆盖压力嘴件102和/或抽吸嘴件103中的至少一些。因此，由于压力回路和/或真空回路的阻抗值的改变，在无接触支撑平台100的表面101处的流速可自动地改变以支撑工件10。在一些实施例中，控制器104可构造为控制压力源112和/或真空源113，使得工件10能以开环控制系统控制的流速(不考虑任何反馈或流速测量)被引入到无接触支撑平台100的表面101。为了确定对于具体的工件10，压力源112和/或真空源113可能需要多少压力，可使用专用传感器来分析工件在无接触支撑平台100上的移动，直到可得到对于每种类型的工件10的合适流速。在一些实施例中，一旦得到开环控制，当将工件10引入到无接触支撑平台100的表面101时，由控制器104控制的在无接触支撑平台100的表面101处的流速可构造为以基本相同的性能保持该过程。在一些实施例中，无接触支撑平台100可使用压力调节器和/或压力控制阀和/或抽吸(或真空)调节器和/或抽吸(或真空)控制阀和/或抽吸(或真空)放气阀来调整流速。在一些实施例中，无接触支撑平台100可基于气泵的旋转速度来调整流速。根据一些实施例，单个的气动供给系统可用于压力嘴件102和/或抽吸嘴件103，而不是由控制器104控制的分开的压力源112和真空源113。在一些实施例中，仅使用压力源112的无接触支撑平台100可使用压力调节器和/或压力控制阀来调整流速。在一些实施例中，仅使用真空源113的无接触支撑平台100可使用真空调节器和/或真空控制阀和/或真空放气阀来调整流速。在一些实施例中，无接触支撑平台100可通过控制器104，使用查找表(例如，在对应校准之后)和/或使用确定的函数来调整流速，例如使用对于嘴件的位置、无接触支撑平台100的面积、重量和工件10的面积和/或工件在无接触支撑平台100上方所希望的当前支撑高度的变量。现参考图2a和图2b，图2是根据本发明的一些实施例的具有开环控制的无接触支撑平台的立体图的示意性图示，其中工件10以不同的位置覆盖无接触支撑平台100的表面101。应当注意，由于支撑工件10的流速可计算为等同于施加在工件10上的压力和/或真空力，工件10在无接触支撑平台100的表面101上方的高度‘ε’可影响需要的流速，由此，例如，可在嘴件(压力/吸力的结合)之间得到工件10在具体高度处(例如，5微米至1000微米)所需要的平衡。在一些实施例中，由于施加在工件10上的重力，在计算期间也需要考虑工件10的重量。一旦将工件10引入到无接触支撑平台100的表面101，由于嘴件中的至少一些可被覆盖，包括压力源112和/或真空源113和/或工件10的回路的阻抗值可改变，并且因此需要控制器104来补偿这些改变。在一些实施例中，为了使工件10保持在同一高度‘ε’，控制器104可通过激活工件10沿着表面101移动的每个位置处的预定流速来控制压力源112和/或真空源113。由于来自控制器104的指令与穿过多个嘴件的实际流体流之间的响应时间，可在工件10实际到达表面101上的预测位置之前，执行控制器104对预定流速的激活。在一些实施例中，连接到控制器104的至少一个压力传感器212，可测量包括压力源112的回路的阻抗值。在一些实施例中，连接到控制器104的至少一个真空传感器213，可测量包括真空源113的回路的阻抗值。在一些实施例中，连接到控制器104的至少一个工件位置传感器210，在工件沿着无接触支撑平台100的表面101移动时可测量工件10的位置。因此，根据所测量的阻抗值和/或所测量的工件10的位置x0，控制器104可调整压力嘴件102和/或抽吸嘴件103处的流速，例如，在具体时间t0，通过至少一个工件位置传感器210。在一些实施例中，通过将工件10的恒定速度‘u’乘以具体时间t0与t1之间的间隔时间，诸如x1＝x0+(t1-t0)，控制器104可计算工件10沿着表面101移动时，工件10在不同时间t1的位置x1。如果‘u’是时间的函数u(t)，则。在一些实施例中，可基于工件由表面支撑时工件的位置、工件的尺寸和工件的速度来控制流速。根据一些实施例，如果使用无接触支撑平台100的表面101时没有进行开环控制(例如，用气动供给系统)，对于工件10的处理的每一步，在无接触支撑平台100的表面101处测量的压力和/或吸力(或真空)可能是不同的。因此，通过控制器104控制无接触控制平台100的气动供给系统，可使得对于每一步，在无接触支撑平台100的表面101处测量的压力和吸力(或真空)基本相同。在一些实施例中，无接触支撑平台100可用作在正计示压力和/或负计示压力使用流体(例如，气体和/或液体)来操纵工件的高性能平台。在一些实施例中，无接触支撑平台100可用作以下所列系统中的至少一个的高性能平台：检查系统、涂覆系统、固化系统、输送系统和/或印刷系统。在一些实施例中，可在短时间内(例如，0.5秒)将工件10引入以覆盖无接触支撑平台100的整个表面101，由此，当无接触支撑平台100的表面101的仅一部分被覆盖时，需要无接触支撑平台100的响应是相应地快，以调整适应改变。在一些实施例中，用来确定引入的至少部分地覆盖无接触支撑平台100的表面101的工件10的影响的最初测量，可包括供给(压力和/或真空)系统的测量，例如，当工件10在无接触支撑平台100的表面101上移动预定的距离(例如，10毫米)时，需同时考虑供给系统的响应时间大约0.1秒。为了精确地控制无接触支撑平台100，还要测量其他参数，诸如工件10的高度‘ε’，例如，用专用光学传感器(例如，激光)来计算用于工件10的移动的函数。底物的位置与速度的响应时间可以是非常快的(约0.01秒)，而供给系统的响应时间可以是非常慢的(约0.1秒)。根据一些实施例，为了研究(例如，使用计算机化学习或使用试错过程)工件10沿着表面101的移动，可将工件10引入到无接触支撑平台100的表面101，由此，工件10最初可仅覆盖嘴件的第一排。可通过控制器104调整压力和/或真空的供给，使得以希望的高度‘ε’支撑(例如，漂浮)工件10。在一些实施例中，可记录压力和/或真空的供给以及工件10的位置。当工件10移动而覆盖嘴件的另一排时，可通过控制器104再次调整压力和/或真空的供给，使得以希望的高度‘ε’支撑(例如，漂浮)工件10，以此类推直到整个工件10由无接触支撑平台100在希望的高度‘ε’支撑，和/或直到整个无接触支撑平台100都在支撑工件10(例如，取决于哪个的尺寸更大)。在一些实施例中，当工件10沿着表面101移动时，可再次记录压力和/或真空的供给以及工件10的位置以确定在压力和/或真空供给的调整中任何需要的改变。然后工件10可进一步移动(图中未示出)使得不再覆盖嘴件的第一排。可通过控制器104调整压力和/或真空的供给，使得在新状态以希望的高度‘ε’支撑(例如，漂浮)工件10。在一些实施例中，可记录在新状态的压力和/或真空的供给以及工件10的位置，并在整个过程中重复，其中由于工件10的移动，不再覆盖嘴件的新一排。可将所有记录的数据提供到控制器104以用于分析，例如在查找表中具有对于工件10沿着表面101的每个位置的压力和/或真空值。在一些实施例中，当工件10到达沿着表面101的对应位置时，控制器104构造为施加具体的压力和/或真空值。在一些实施例中，在执行工件10的移动时可同时将静态误差考虑到所需要的流速的计算中。可通过将工件10放置在用高度传感器测量的具体位置来确定气动系统的静态时间延迟‘dts’，例如以10％提高压力，并测量从控制器104发出触发命令与高度传感器测量的工件10的响应之间的时间。可将工件10定位在表面101的第一部分x0上，并且可设定对应的压力值p0，使得表面101与工件10之间的高度可以是预定值‘εn’。然后使工件10沿着表面101移动距离x1。由于工件10在表面101上方不同的覆盖范围，回路的阻抗值可改变，例如具有所有已连接的管路的压力和/或真空供给以及工件10，并且间隙高度可从预定值εn改变。压力调节器可设定为p1，使得p1-p0＝dp，由此间隙高度可返回预定值εn。当工件10以预定义的速度‘u’移动时，可执行p0与p1之间的转换过程。例如，在位置x*处，其中x*＝x1-u*dts，可通过控制器104执行p0与p1之间转换的触发。通过以预定义的速度在x0与x1之间的区域前后移动工件10并用高度传感器测量间隙高度‘ε’，来检测间隙高度‘ε’的高度一致性。可在围绕静态测量的延迟时间的多个值处进行这种测试。在一些实施例中，当工件在不同位置x1与x2之间移动时，还需再次进行这种测试，并且对于沿着表面101的每一对位置，xn与xn+1，以此类推。现参考图3，根据本发明的一些实施例，图3示出了用于支撑工件的无接触支撑平台的开环控制的方法的流程图。在301步，无接触支撑平台100可提供流体穿过多个嘴件102、103以支撑工件10。在一些实施例中，可经由在无接触支撑平台100的表面101处的嘴件提供流体。在302步，连接到无接触支撑平台100的供给系统112、113的控制器104可使用开环回路控制流体流以当工件在无接触支撑平台100的表面101上移动时支撑工件10。在一些实施例中，可基于当工件由表面支撑时工件的位置、工件的尺寸、和工件的速度来控制流体流。尽管本文中已经示出和描述了本发明的特定特征，但是本领域普通技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应理解的是，权利要求书意在覆盖落入本发明的真实精神内的所有这样的修改和改变。各种实施例已被呈现。这些实施例中的每个均当然可以包括来自所呈现的其他实施例的特征，并且没有具体描述的实施例可包括本文描述的多种特征。当前第1页12当前第1页12