用于处理基底堆叠的保持系统、装置及方法_2

文档序号:9355378阅读:来源:国知局
者在各个情况中以示意图示出:
图1为根据本发明的利用附接机构固定的基底堆叠的第一实施例,
图2为根据本发明的利用附接机构固定的基底堆叠的第二实施例,
图3为根据本发明的利用附接机构固定的基底堆叠的第三实施例,
图4a为根据本发明的方法的实施例的第一过程步骤,
图4b为根据图4a的实施例的第二过程步骤,
图4c为根据图4a的实施例的第三过程步骤,
图4d为根据图4a的实施例的第四过程步骤,
图4e为根据图4a的实施例的第五过程步骤,
图4f为根据图4a的实施例的第六过程步骤,
图4g为根据图4a的实施例的第七过程步骤,
图4h为根据图4a的实施例的第八过程步骤,
图4i为根据图4a的实施例的第九过程步骤,
图4j为根据图4a的实施例的第十过程步骤,
图4k为根据图4a的实施例的第十一过程步骤, 图5a为根据本发明的装置的第一实施例,以及图5b为根据本发明的装置的第二实施例,
图6为具有对于两种不同磁性材料的两条曲线的磁力间隔图,
图7a为用于移除磁体的根据本发明的第一实施例,
图7b为用于移除磁体的根据本发明的第二实施例,
图7c为用于移除磁体的根据本发明的第三实施例。
[0028]在附图中,本发明的优点和特征在根据本发明的实施例的各种情况中用这些标出的参考标号特征化,其中具有相同功能或具有相同效果的功能的构件或特征用相同参考标号特征化。
[0029]在附图中,根据本发明的特征并未按比例绘制,以便能够主要绘出个别特征的功能。另外,个别构件的比值部分不成比例。
[0030]对于所述实施例,根据本发明的附接机构以由不同材料制成且具有不同几何形状的磁体5、5’、5’’的形式使用。该磁体特别为铁磁性的。它们优选地由以下元素中的一者或这些合金中的一者构成。
[0031]特别对于室温和高温应用:铁、镍、钴,
特别对于低温应用:钆、铽、镝、钬和铒,
合金:AlNiCo、SmCo, Nd2Fe14B, EuO、CrO2, Ni80Fe20, NiFeCo 合金、霍斯勒合金。
[0032]用于磁体的材料的选择可执行为如下:对于给定最大基底堆叠厚度d_ (图1和图6),需要最小固持力,即,最小磁力Fnag。该最小固持力Fnag由磁体5施加。为了确保存在至少该最小磁力Fniag,必须选择根据图6的材料K2,其磁力间隔曲线以虚线绘出。
[0033]在图1到图3中,绘出了由第一基底4和第二基底13形成的基底堆叠14,它们在第一基底4的第一接触表面4ο和第二基底13的第二接触表面13ο上特别地彼此对准。两个基底4和13在平行于两个表面4ο和13ο的水平平面内的准确对准的偏离在此情况下小于1mm,优选地小于10 μ m,更优选地小于I μ m,甚至更优选地小于lOOnm,最优选地小于10nm,且极优选地小于lnm。为了对准,特别提供了对准标记11 (见图4d)。基底堆叠14由形式为磁体5的附接机构附接在固定位置中。
[0034]在根据图1的第一实施例中,磁体5为球形。在每种情况中,磁体5布置为在每种情况中相对于第一接触表面4o和第二接触表面13ο背对的两个固持侧4h、13h上的成对磁性元件5p。每对磁性元件5p的磁体5由相互的磁性吸引自动附接。在这方面,磁体5在它们布置于其上的相应固持侧4h、13h的方向上施加法向力,通过其将基底4、13固定至彼此。
[0035]球形磁体5具有仅点负载基底4、13 (磁体5放置于其上)的优点。由于发生的力足够大以将基底4和13固持在一起,但无论如何不足以破坏两个基底中的一个,因此仅利用少量磁体5产生局部限制的相对较高的压力。此外,利用点负载使固持侧4h、13h或基底4、13的整个表面的污染尽可能小,这对于极纯的过程是有利的。移除球形磁体5’优选地通过沿相应固持表面4h、13h的机械剥离或其它公开方法中的一者来完成。
[0036]在根据图2的另一个实施例中,磁体5’为圆柱形的。圆柱形磁体5’提供的优点为发生的磁力至少不完全存在为一点,而是分布在磁体5’的支承表面50’上。缺点在于在过程步骤之后难以移除圆柱形磁体,因为圆柱形磁体5’不可如球形磁体5那样简单滚出,除非它们附接使得其圆柱形轴线平行于基底表面4ο和13ο。
[0037]特定而言,除保持磁体5’用于支承基底堆叠14之外,磁体5’可设计成整合于或嵌入载体板25中,磁体5’用于载体板25的支承表面25ο上。
[0038]在根据图3的另一个实施例中,使用了环形磁体5’ ’,其外部形状(或在圆形基底
4、13的特殊情况中,其直径)对应于相应的基底4、13。横穿固持侧4h、13h的披露的磁体5’’的厚度为几毫米。优选地,磁体5’’的厚度大于0.1_,优选地大于0.5_,更优选地大于1.0mm,甚至更优选地大于2mm,最优选地大于3mm,且极优选地大于5mm,但特别地小于10_。还可根据本发明将环形磁体5’’并入到所述的具有对应形状的载体板25中。
[0039]在另一个有利实施例中,使用至少一个圆环形磁体替代上文所述的变型,其外部形状(或特别地在圆形基底4、13的特殊情况中,其直径)类似于基底。类似于上述圆柱形实施例,根据本发明可构想出多个小圆环形磁体,或类似于上述环形实施例,根据本发明可构想出单个圆环形磁体。
[0040]根据本发明,第一基底4经由磁体5、5’、5’ ’的至少两对磁性元件5p与第二基底
13连接在一起。
[0041]在相应的备选实施例中,在每对磁性元件5p中,基底堆叠14的固持侧4h、13h中的一者上仅存在一个磁体5、5’、5’ ’,而在另一侧上,存在由特别是具有对应形状的〃可磁化材料〃制成的一个磁体5、5’、5’ ’。〃可磁化材料〃特征为磁性相比于磁性磁体5、5’、5’ ’显著更低。由于接近磁体5、5’、5’ ’,因此发生至少部分磁化,使得可称为就本发明而言存在磁体。〃可磁化材料〃优选地为以下元素或合金中的一者:
(铁素体)钢、铁导磁合金(Mu-metal)
铁磁非晶金属铁磁纳米晶体金属
根据本发明,作用于球形磁体5的支承点中的夹持力大于0.01N,优选地大于0.1N,更优选地大于IN,最优选地大于10N,且极优选地大于100N,但小于1000N。对应的压力基于随各种情况中使用的磁体的几何形状变化的已知公式计算。该夹持力连同存在于在接触表面4ο、13ο上彼此接触的两个基底4、13的表面的静摩擦系数一起产生待克服的对应静摩擦。
[0042]在下文中,描述了根据本发明的方法的实施例,其中根据本发明的附接方法结合磁体5、5’、5’ ’使用,以便根据对准过程附接或固定形成基底堆叠14的两个基底4和13。
[0043]在根据图4a的第一过程步骤中,第一基底固持器I (保持系统)在处理单元(集群17)的对准模块3中制备。基底固持器I具有用于保持第一基底4的保持表面Ιο。此外,基底固持器I具有至少一个,优选地至少两个,更优选地至少三个或大于三个,甚至更优选地大于六个,甚至更优选地大于9个,且极优选地大于12个凹口 2。凹口 2优选地匹配根据本发明的磁体5的形状。
[0044]如果磁体5为球形的,则承坐区段2ο优选地成角度向内倾斜延伸以防止球形磁体5滚出/落出,直到产生固定位置且磁体5彼此固定。
[0045]如果磁体5’为圆柱形磁体5’,则承坐区段2ο优选地平行于保持表面1延伸,使得可稳定圆柱形磁体5’。
[0046]在根据图4b的第二过程步骤中,根据本发明的磁体5放置在凹口 2中。该放置可人工地或优选地通过半自动,更优选地全自动的放置系统6来完成。例如,可构想出的是借助于半自动或全自动放置系统6 (由用于连续进给球形磁体5到保持装置8的软管7构成)以及借助于阀9 (其可带到凹口 2)利用球形磁体5填充凹口 2。在软管7的端部处,存在对应的全自动调节阀9,其可单独地喷射磁体5,且经由软管7连续地供应额外的子弹磁体5。特定而言,通过软件支持的控制装置来施加控制,其还负责控制该处理设备的其它系统。
[0047]在根据图4c的第三过程步骤中,弃置第一基底4,其中其固持侧4h在第一基底固持器I的保持表面1上。第一基底4可具有任何形状,且特定而言可以任何期望方式构造在其接触表面4k上。第一基底4优选地具有对准标记11。对准
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