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KR102300934B1 - 에지 리프팅을 동반한 비접촉 지지 플랫폼 - Google Patents

에지 리프팅을 동반한 비접촉 지지 플랫폼 Download PDF

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KR102300934B1
KR102300934B1 KR1020197001077A KR20197001077A KR102300934B1 KR 102300934 B1 KR102300934 B1 KR 102300934B1 KR 1020197001077 A KR1020197001077 A KR 1020197001077A KR 20197001077 A KR20197001077 A KR 20197001077A KR 102300934 B1 KR102300934 B1 KR 102300934B1
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KR
South Korea
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vacuum
workpiece
ports
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vacuum ports
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로넨 라우트만
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코아 플로우 리미티드
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Abstract

비접촉 지지 플랫폼은 각각 압력 소스에 연결된, 테이블의 표면상에 분포된 압력 포트들을 포함한다. 진공 포트가 각각 진공 소스에 연결된, 테이블의 표면상에 분포된다. 압력 포트를 통한 외향류 및 진공 포트를 통한 내향류는 테이블로부터 영이 아닌 거리에 있는 워크피스를 지지하도록 유체 쿠션을 형성한다. 복수의 채널은 각각 진공 포트들 중 적어도 2개를 각각 연결하여 연결된 진공 포트들 사이의 유체의 흐름을 가능하게 한다. 연결된 진공 포트들 중 하나가 워크피스의 에지에 의해 덮이고 다른 하나는 덮이지 않을 때, 에지 상에서 연결된 진공 포트들에 의해 가해지는 흡입력은 연결된 진공 포트들 양쪽을 덮는 워크피스의 일부 상에 가해지는 흡입력보다 약하다.

Description

에지 리프팅을 동반한 비접촉 지지 플랫폼
본 발명은 비접촉 지지 플랫폼에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 워크피스의 에지를 들어올리도록 구성된 비접촉 지지 플랫폼에 관한 것이다.
비접촉 지지 플랫폼은 플랫폼의 견고한 테이블 표면으로부터 고정된 거리에서 편평한 워크피스를 유지할 수 있다. 견고한 테이블 표면은 개구들을 갖고 구성되고, 이 개구들을 통해, 공기는, 워크피스가 그 위에서 지지될 수 있는 에어 쿠션을 형성하도록 공기가 형성할 수 있다. 지지된 워크피스는 다양한 위치(예컨대, 가공 또는 추가 구성 요소 또는 구조 추가를 위해)로 검사되거나 이송될 수 있다.
전형적으로, 테이블은 가압 공기가 제공되는 공기 출구를 포함한다. 가압 공기는 견고한 테이블 표면 위의 워크피스를 지지하는 에어 쿠션을 형성할 수 있다. 가스 또는 액체와 같은 다른 유체도 또한 사용될 수 있다.
공기 입구들은 공기 출구들 사이에 배치될 수 있다. 그러면 공기가 공기 출구와 공기 입구 사이를 순환할 수 있다. 예를 들어, 공기 유입을 유발하도록 공기 입구에 흡입이 가해지거나 공기 입구가 대기압에 있거나 대기압에 가까울 수 있다. 일부 경우에, 공기 출구와 공기 입구의 산재(interspersion)는 유체 스프링 효과를 나타내는 에어 쿠션을 초래할 수 있다. 유체 스프링 효과는 지지된 워크피스와 견고한 테이블 표면 사이의 거리의 증가 또는 감소에 복원력을 적용할 수 있다. 따라서 유체 스프링 효과는 워크피스를 견고한 테이블 표면에서 고정된 거리에 유지할 수 있다.
일부 경우에는, 워크피스가, 에어 쿠션의 임의의 변화가 워크피스를 벤딩할 수 있도록 충분히 얇을 수 있다. 예를 들어, 그러한 얇은 워크피스는 (예를 들어, 액정 디스플레이, 발광 다이오드, 플라즈마 스크린 등을 기초로) 예를 들어, 평면 디스플레이 스크린의 층을 형성하기 위한 유리판을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 비접촉 지지 플랫폼이 제공되고, 상기 비접촉 지지 플랫폼은: 테이블의 표면상에 분포된 복수의 압력 포트로서, 각각의 압력 포트는 압력 소스에 연결되어 유체를 상기 압력 포트를 통해 외향하여 흐르게 하도록 구성되는, 복수의 압력 포트; 상기 테이블의 표면상에 분포된 복수의 진공 포트로서, 각각의 진공 포트는 진공 소스에 연결되어 유체를 상기 진공 포트를 통해 내향하여 흐르게 하도록 구성되고, 상기 압력 포트를 통한 외향류 및 상기 진공 포트를 통한 내향류가 상기 테이블로부터 영이 아닌(non-zero) 거리에서 워크피스를 지지하기 위하여 유체 쿠션을 형성하도록 구성되는, 복수의 진공 포트; 및 복수의 채널로서, 각각의 채널은, 상기 채널을 통해, 연결된 상기 진공 포트들 간의 유체의 흐름을 가능하게 하도록 상기 진공 포트들 중 적어도 2개의 진공 포트를 연결하여, 연결된 상기 진공 포트들 중 하나가 상기 워크피스의 에지에 의해 덮이며 다른 하나의 연결된 진공 포트가 상기 워크피스에 의해 덮이지 않을 때, 연결된 상기 진공 포트들에 의해 상기 에지 상에서 가해지는 흡입력이, 연결된 상기 진공 포트들에 의해, 연결된 상기 진공 포트들 양쪽이 덮이는 상기 워크피스의 일부 상에 가해지는 흡입력보다 약한, 복수의 채널을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 채널은 비접촉 지지 플랫폼을 따라 워크 피스의 이송 방향에 수직이 아닌 방향으로 배향된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 채널은 테이블의 측에 비스듬한 각도로 배향된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 테이블은 직사각형이며, 복수의 채널은 테이블의 측에 45°의 각도로 배향된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 채널 중 하나의 채널은 수축부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수축부는 웨지형, 직사각형 또는 미로형(labyrinthine)이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수축부는 자기 적응성 세분 오리피스(SASO) 미로를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 3개의 동일 선상의 진공 포트가 적어도 2개의 채널에 의해 서로 연결된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 채널은 테이블로의 조립용으로 구성된 층에 통합된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체는 공기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 비접촉 지지 플랫폼의 유체 쿠션을 생성하기 위한 테이블이 제공되고, 상기 테이블은 테이블 탑을 포함하며, 상기 테이블 탑 상에는: 복수의 압력 포트로서, 각각의 압력 포트는 압력 소스에 연결되어 유체를 상기 압력 포트를 통해 외향하여 흐르게 하도록 구성된, 복수의 압력 포트; 상기 테이블 탑 상의 상기 압력 포트들 사이에 배치되는 복수의 진공 포트로서, 각각의 진공 포트는 진공 소스에 연결되어 유체를 상기 진공 포트를 통해 내향하여 흐르게 하도록 구성되고, 상기 압력 포트를 통한 외향류 및 상기 진공 포트를 통한 내향류가 상기 테이블로부터 영이 아닌 거리에서 워크피스를 지지하기 위하여 유체 쿠션을 형성하도록 구성되는, 복수의 진공 포트; 및 복수의 채널로서, 각각의 채널은, 상기 채널을 통해, 연결된 상기 진공 포트들 간의 유체의 흐름을 가능하게 하도록 상기 진공 포트들 중 적어도 2개의 진공 포트를 연결하여, 연결된 상기 진공 포트들 중 하나가 상기 워크피스의 에지에 의해 덮이며 다른 하나의 연결된 진공 포트가 상기 워크피스에 의해 덮이지 않을 때, 연결된 상기 진공 포트들에 의해 상기 에지 상에 가해지는 흡입력이, 연결된 상기 진공 포트들에 의해, 연결된 상기 진공 포트들 양쪽이 덮이는 상기 워크피스의 일부 상에 가해지는 흡입력보다 약한, 복수의 채널이 분포된다.
본 발명이 보다 잘 이해되고 그것의 실제적인 응용이 이해될 수 있도록, 이하의 도면이 제공되고 이후에 참조된다. 도면은 단지 예로서 제시된 것이며 본 발명의 범위를 결코 제한하지 않는다는 것을 알아야 한다. 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 리프팅을 동반하는 비접촉 지지 테이블을 개략적으로 도시한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 비접촉 지지 플랫폼의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 3개의 동일 선상의 진공 포트의 각 세트는 채널에 의해 연결되는, 도 1a에 도시된 비접촉 지지 테이블의 변형예를 개략적으로 도시한다.
도 2b는 4개의 동일 선상의 진공 포트의 각 세트는 채널에 의해 연결되는, 도 2a에 도시된 비접촉 지지 테이블의 변형예를 개략적으로 도시한다.
도 3a는 웨지형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
도 3b는 단일 직사각형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
도 3c는 이중 직사각형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
도 3d는 미로형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 에지 리프팅을 동반하는 비접촉 지지 플랫폼 테이블의 채널 층을 개략적으로 도시한다.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 상세한 설명이 제시된다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 특정 상세한 설명들 없이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 방법, 절차, 구성 요소, 모듈, 유닛 및/또는 회로는 본 발명을 모호하게 하지 않도록 상세하게 기술되지 않았다.
본 발명의 실시예가 이에 국한되지는 않지만, 예를 들어 "처리", "컴퓨팅", "계산", "결정", "확립", "분석", "검사" 등과 같은 용어를 이용하는 설명은 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 내의 물리적(예를 들면, 전자) 수량으로 표시되는 데이터를 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 내의 물리적 수량으로서 유사하게 표시되는 다른 데이터 또는 동작 및/또는 가공을 수행하기 위한 명령을 저장할 수 있는 다른 정보 비일시적 저장 매체(예를 들면, 메모리)로 조작 및/또는 변환하는 컴퓨터, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 시스템, 또는 다른 전자 컴퓨팅 장치의 동작(들) 및/또는 가공(들)을 칭할 수 있다. 본 발명의 실시예가 이와 관련하여 제한되지 않지만, 여기에서 이용되는 용어 "복수개" 및 "한 복수개의"는 예를 들면, "다중" 또는 "둘 이상"을 포함할 수 있다. 용어 "복수개" 또는 "한 복수개의"는 2개 이상의 구성 요소, 장치, 소자, 유닛, 파라미터 등을 설명하기 위하여 명세서 전체에서 이용될 수 있다. 명시적으로 언급되지 않는 한, 본원에 설명된 방법 실시예는 특정 순서 또는 시퀀스로 제한되지 않는다. 또한, 설명된 방법 실시예들 또는 그 요소들 중 일부는 동시에, 동일한 시점에서 또는 함께 수행될 수 있다. 달리 명시하지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 "또는"과 같은 접속사는 포괄적인 것(명시된 옵션 중 일부 또는 전부)으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비접촉 지지 플랫폼은 지지된 대상물의 에지의 하향 벤딩을 방지 또는 감소시키도록 구성된다. 예를 들어, 지지된 대상물은 얇은, 명목상으로 편평한 플레이트 또는 유리, 실리콘, 플라스틱 또는 다른 재료의 시트 형태일 수 있다. 이러한 얇은 편평한 대상물을 본 명세서에서 워크피스라고 칭한다. 예를 들어, 일부 경우에는, 통상의 워크피스는 그 두께가 1밀리미터보다 작은, 예컨대 약 0.5 밀리미터의 유리 시트를 포함할 수 있다. 대상물은 최소한의 곡률, 벤딩 또는 폴딩이 요구되지 않는 용도로 제공되거나 의도될 때 명목상 편평한 것으로 본다. 예를 들어 제조 공차, 취급, 가공, 저장 또는 다른 원인의 결과로서, 명목상 편평한 대상물 또는 그 에지는 벤딩되고, 뒤틀리거나 휘어질 수 있다.
예를 들어, 비접촉 지지 플랫폼은 테이블 탑이 복수의 개구를 포함하는 비접촉 지지 플랫폼 테이블을 포함할 수 있다. 개구는 테이블 탑에 분포된 압력 포트를 포함한다. 각각의 압력 포트는, 예를 들어, 비접촉 지지 플랫폼 테이블 내에 둘러싸인 매니 폴드를 통해 압력 소스에 연결될 수 있다. 예를 들어, 압력 소스는 송풍기, 펌프 또는 주변 공기(또는 다른 가스 또는 유체)를 흡입하고(intake) 압력 포트를 통해 공기를 바깥쪽으로 가압하도록 구성된 다른 장치일 수 있다. 통상적인 비접촉 지지 플랫폼이 대기 분위기의 환경에서 사용되지만, 어떤 경우에는 비접촉 지지 플랫폼이 다른 유체, 가스 또는 액체가 존재하는 환경에서 작동할 수 있다. 여기에서 공기 및 공기 흐름에 대한 언급은 이러한 유체 및 유체 흐름을 각각 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 유사하게, 에어 쿠션에 대한 본원에서의 언급은 그러한 유체의 유동에 의해 형성되는 유체 쿠션으로서 이해되어야 한다.
진공 포트는 압력 포트들 사이에 배치되어 있다. 각 진공 포트는 진공 소스에 연결된다. 예를 들어, 진공 소스는 송풍기, 펌프 또는 주변 대기로부터 진공 포트로 공기를 흡입하도록 구성된 다른 장치를 포함할 수 있다.
워크피스가 테이블 탑에 가깝고 실질적으로 이에 평행하게 배치될 때 압력 포트와 진공 포트의 동시 작동은 테이블 탑으로부터 영이 아닌 거리에 (편평한 워크피스의 모든 부분에 대해) 실질적으로 고정된 워크피스를 지지할 수 있다. 예를 들어 작동 또는 압력 및 진공 포트는 테이블 탑에서 등거리(equilibrium distance)의 편차에 저항하는 유체 스프링 효과를 생성할 수 있다. 이 경우, 테이블 탑은 지원되는 워크피스 아래 또는 위에 위치할 수 있다. 본 명세서에서 테이블 탑에 대한 언급은 워크피스과 대면하도록 구성되고, 그 표면이 위로 향하는지 여부와 관계없이 압력 및 진공 포트를 포함하는 비접촉 지지 플랫폼 테이블의 표면을 언급하는 것으로 이해되어야 한다.
복수의 진공 포트는 연결된 진공 포트들 사이에서 공기가 흐를 수 있게 하는 연결에 의해 서로 연결된 진공 포트들의 쌍을 포함한다. 진공 포트들 사이의 연결은 비접촉 지지 플랫폼의 테이블 내부에 있는 채널 또는 노즐을 포함할 수 있다. 연결부는 테이블 외부에 위치한 튜브 또는 호스, 예를 들어 진공 포트들 중 하나에 각각 연결된 연결 피팅들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 채널, 연결 채널 또는 공기 흐름 채널은 내부 연결 또는 외부 연결을 포함하는 것으로 이해해야 한다.
따라서, 상호 연결된 진공 포트들 중 하나를 통한 흡기 공기 흐름은 한 쌍의 다른 진공 포트를 통한 흡기 공기 흐름에 의해 영향을 받을 수 있다. 한 쌍의 진공 포트를 연결하는 채널은 비접촉 지지 플랫폼을 따라 워크피스를 이송하는 예상 길이 방향에 수직이 아닌 방향으로 배향된다. 예를 들어, 채널은 예상되는 운송 방향에 대해 평행하게 또는 비스듬한 각도로 배향될 수 있다. 즉, 채널은 상대적인(벡터) 변위가 예상되는 운송 방향과 평행한 영이 아닌(non-zero) 구성 요소를 갖는 2개의 진공 구멍을 연결한다.
예를 들어, 채널은 직사각형 비접촉 지지 플랫폼 테이블의 측에 비스듬한 각도로 배향될 수 있다. 경우에 따라 채널은 직사각형 비접촉 지지 테이블의 측에 45° 각도로 배향될 수 있다.
워크피스의 운송은 비접촉 지지 플랫폼을 포함하는 시스템의 추진 구성 요소에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 추진 구성 요소는 기계적 또는 공압식 기술을 적용하여 워크피스를 추진하도록 구성될 수 있다. 워크피스의 이송은 단일 선형 방향, 둘 이상의(예를 들어, 직교 또는 다른 비평행) 직선 방향으로 제한될 수 있거나, 또는 2차원으로 가능해질 수 있다. 후자의 경우, 다양한 쌍의 진공 포트를 연결하는 채널은 채널의 적어도 일부가 특정 워크피스의 이송 방향에 수직이 되지 않도록 여러 방향으로 배향될 수 있다.
채널의 배향이 이송 방향에 수직이 아니기 때문에, 워크피스의 에지에서의 가압력(pressure force)에 대한 흡입력의 비는 워크피스의 내부에서의 비와 다를 수 있다. 워크피스의 내부에서 에지로부터 멀어지면, 임의의 진공 포트를 통한 흡기 공기 흐름은 다른 진공 포트들 중 어느 하나를 통한 흡기 공기 흐름과 대략 동일할 수 있다. 유사하게, 각 압력 포트를 통한 공기 유출은 다른 압력 포트들 중 어느 하나를 통한 유출과 거의 동일할 수 있다. 따라서, 워크피스의 내부 전체에 대한 지지력은 전체 내부에 걸쳐 거의 일정할 수 있고, 따라서 비접촉 지지 플랫폼의 테이블 탑으로부터 일정한 거리로 지지될 수 있다.
흡기 공기의 패턴 및 진공 포트를 통한 흡기 공기 흐름과 압력 포트를 통한 유출 사이의 균형은 워크피스의 에지 근방에서 변경될 수 있다. 특히, 이송된 워크피스의 리딩 에지와 비접촉 지지 플랫폼의 테이블 탑 사이의 거리는 워크피스의 내부 지점과 테이블 탑 사이의 거리보다 클 수 있다.
예를 들어, 워크피스의 리딩 에지에서, 한 쌍의 연결된 진공 포트 중 하나가 워크피스에 의해 덮일 수 있다. 리딩 에지보다 앞서 비접촉 지지 플랫폼의 일부에 위치한 한 쌍의 다른 진공 포트는 워크피스로 덮이지 않을 수 있다. 따라서, 쌍의 커버되지 않은 진공 포트는 주변 대기에 노출될 수 있다. 이 경우, 공기 흡기(air intake)를 통한 흡기 공기 흐름은 커버된 진공 포트를 통하는 것보다 쌍의 노출된 진공 포트를 통해 더 클 수 있다. 결과적으로, 리딩 에지에 가해지는 흡입력은 워크피스의 내부 지점에 가해지는 흡입력보다 약할 수 있다. 다른 한편, 상호 연결되지 않은 리딩 에지 근처의 압력 포트를 통한 공기 유출은 워크피스의 내부에서의 압력 포트로부터의 유출과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 워크피스의 에지 상에 가해지는 에어 쿠션의 순 양력(net lifting force)(예를 들어, 순 압력 유출에 의해 생성된 미는 힘(pushing force) 및 진공 유입에 의해 생성된 당기는 힘(pulling force)을 야기함)은 연결된 진공 포트들 양쪽이 워크피스에 의해 덮이는 워크피스의 내부 지점 또는 영역 상에서 에어 쿠션에 의해 가해지는 순 양력보다 클 수 있다. 따라서, 비접촉 지지 플랫폼의 리딩 에지와 테이블 탑 사이의 거리는 연결 채널들이 없을 때의 거리보다 클 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 순 양력은 워크피스의 영역을 비접촉 지지 플랫폼의 테이블 탑으로부터 밀어내는 경향이 있는, 예컨대 그 힘이 예컨대 테이블 탑이 워크피스 아래에 위치될 경우 상향하고 또는 테이블 탑이 워크피스 위에 위치될 경우 하향하는, 워크피스의 단위 면적당 또는 그 영역에서의 순 양력을 지칭한다. 순 양력은 (예컨대, 특정 시간에 또는 워크피스가 테이블 탑에 대한 특정 위치에 있을 때) 워크 피스의 상응하는 영역을 지지하는 테이블 탑의 영역의 면적 당 순 유출에 기인한다. 순 유출은 비접촉 지지 플랫폼 테이블의 압력 포트들에 의한 (예컨대 단위 면적 당 또는 테이블 탑의 영역에서의) 압력 유출과 워크 피스의 대응하는 영역을 지지하는 비접촉 지지 플랫폼의 영역에서 비접촉 지지 플랫폼 테이블의 진공 포트들을 통해 (예컨대, 단위 면적 당 또는 테이블 탑의 영역에서) 진공 유입 사이의 차에 의해 한정된다.
비접촉 지지 플랫폼의 에지로 연장되지 않는 워크피스의 다른 에지에서의 유사한 가공은 연결 채널에 평행하지 않은 다른 에지의 리프팅을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 다른 에지는 워크 피스의 트레일링 에지 또는 측방향 에지(예를 들어, 이동 방향에 실질적으로 평행하거나 그렇지않으면 선단 또는 트레일링 에지가 아닌 워크피스의 한 측)를 포함할 수 있다.
워크피스의 에지의 증가된 리프팅이 유리할 수 있다. 예를 들어, 일부 가공에서, 워크피스의 에지가 비접촉 지지 플랫폼의 테이블 탑을 향해 벤딩되기 쉽도록 워크피스가 뒤틀리게 될 수 있다. 예를 들어, 가공은 테이블 탑으로부터 먼쪽으로 면하는 워크피스의 측 상에 워크피스를 가열하는 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 가열은 가열된 면을 테이블 탑을 면하는 워크피스의 면보다 더 확장시킬 수 있다. 따라서, 워크피스는 (테이블 탑의 방향에서 보았을 때) 대체로 오목한 형상을 취할 수 있으며, 워크피스의 에지를 테이블 탑을 향해 구부릴 수 있다. 이 경우, 연결 채널로 인해 발생할 수 있는 에지의 증가된 리프트는 가공으로 인한 뒤틀림에 대항할 수 있다. 예를 들어, 상승 리프팅은 뒤틀림의 균형을 맞추어서 워크피스를 평탄화하도록 구성될 수 있다. 따라서, 워크피스의 평탄화는 워크피스의 에지가 비접촉 지지 플랫폼의 테이블 탑과 물리적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 워크 피스와 테이블 탑 사이의 접촉이 가능할 경우 워크피스, 테이블 탑 또는 양쪽에 손상을 줄 수 있다.
워크피스의 평탄화는 워크피스의 가공 또는 검사를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 가공은 마스킹 가공, 검사 가공, 경화 가공, 인쇄 가공(예를 들어, 잉크젯 인쇄), 레이저 절단 가공, 레이저 어닐링 가공, 레이저 스크라이빙 가공을 포함할 수 있다.
일부 경우에, 워크피스의 리딩 에지의 리프팅을 증가시키는 것은 (2개의 인접한 비접촉 지지 플랫폼 테이블 탑 간의 갭, 단일 비접촉 지지 플랫폼 테이블 탑내의 갭 또는 비접촉 지지 플랫폼의 다른 갭으로부터 기인하는) 비접촉 지지 플랫폼의 갭에 리딩 에지의 이송을 가능하게 하거나 촉진시킬 수 있다. 따라서, 에지 리프팅을 동반하는 비접촉 지지 플랫폼은 에지 리프팅이 없을 때 안전하거나 효율적으로 지지되고 이송될 수 있는 것보다 더 얇거나 보다 유연한 워크피스의 지지를 가능하게 하거나 촉진할 수 있다.
몇몇 경우에, 채널은 비접촉 지지 플랫폼에 따른 워크피스의 이송의 일반적인 방향에 45° 각도로 배향될 수 있다. 따라서, 채널은 2개의 직교 방향 중 하나를 따라 이송되는 워크피스의 이동 방향에 수직이 아니다. 따라서 직사각형 워크피스의 경우, 채널에 의한 진공 포트의 연결로 인한 에지 리프팅은 워크피스의 모든 에지(예컨대, 선단, 트레일링 및 측방향 에지)의 증가된 리프팅을 초래할 수 있다. 일부 경우에, 각도는 45°와 다를 수 있다. 직사각형 워크피스가 간략화를 위해 본 명세서에서 설명되었지만, 워크피스는 다각형, 원형, 오벌형(oval) 또는 타원형(elliptical) 또는 다른 형상일 수 있다.
일부 경우에, 2개 이상의 진공 포트는 채널에 의해 연결될 수 있다. 예를 들어, 3개 또는 4개의 동일 선상의 진공 포트가 사실상 동일 선상의 채널에 의해 연결될 수 있다. 3개 이상의 진공 포트의 다른 수 및 패턴은 채널에 의해 상호 연결될 수 있다.
채널은 공기 흐름을 제한하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 채널은 (예컨대, 채널 중간 근처에서) 길이에 따라 수축될 수 있다. 일부 경우에, 채널은 자기 적응성 세분 오리피스(SASO) 미로를 형성하기 위해 교번하는 장애물을 제공받을 수 있다.
채널의 형태는 비접촉 지지 플랫폼의 계획된 용도에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 비접촉 지지 플랫폼의 테이블은 특정 가공(가열 또는 워크피스의 벤딩이나 뒤틀림에 영향을 미칠 수 있는 기타 가공의 타입 또는 정도)의 대상이 되는 (예컨대, 구성, 두께 또는 기타 특성이 특징인) 특정 유형의 워크피스과 함께 사용하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 워크피스의 벤딩 또는 뒤틀림이 상대적으로 클 것으로 예상되는 경우, 채널은 연결된 진공 포트들 사이의 상대적으로 제한되지 않는 공기 흐름을 위해 구성될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 각 채널은 그 길이를 따라 일정한 폭을 가질 수 있다. 따라서, 워크 피스의 에지에서의 순 양력은 워크 피스 내부의 순 양력보다 충분히 클 수 있어서, 워크 피스를 평탄화하기 위해 비교적 큰 벤딩 또는 뒤틀림에 대항할 수 있다.
다른 한편으로, 벤딩 또는 뒤틀림이 비교적 작을 것으로 예상되는 경우, 채널은 연결된 진공 포트들 사이의 비교적 제한된 공기 흐름을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 채널은 좁은 균일한 폭으로 구성될 수 있거나, 하나 이상의 수축 구조가 채널로 도입될 수 있다. 이 경우 워크피스의 에지에서의 순 양력은 워크피스 내부에서의 리프팅 력보다 약간 클 수 있다.
이 경우에는, 에지 리프팅을 동반하는 비접촉 지지 플랫폼의 테이블은 층들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 최외 층은 워크피스를 지지하기 위한 비접촉 지지 플랫폼을 형성하는 압력 및 진공 포트로서 기능하는 포트의 어레이를 포함할 수 있다. 최내 층은 압력 포트 및 진공 포트를 압력 및 진공 소스에 각각 연결하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 테이블이 조립되어 압력 및 진공 포트를 형성할 때, 최내 층 및 최외 층의 보어(bore)는 서로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 상이한 층은 층이 서로 정렬될 때 볼트, 로드 또는 칼럼을 수용하도록 구성된 보어를 포함할 수 있다.
하나 이상의 중간 층은 진공 포트를 서로 연결시키는 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 채널은 금속, 플라스틱 또는 다른 적절한 재료의 시트의 채널 형태로 슬롯을 가공(예를 들어, 레이저 커팅 또는 다른 방식으로)함으로써 형성될 수 있다. 채널의 단부는 테이블이 조립될 때 최내 층과 최외 층의 진공 포트를 형성하는 보어들 사이에 끼워지도록 구성될 수 있다. 따라서, 테이블이 조립될 때, 진공 포트는 중간 층에 형성된 채널에 의해 연결될 수 있다.
테이블의 이러한 적층 구조는 특정 목적에 테이블을 적응시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 최외 층과 최내 층은 대량 생산될 수 있다. 중간 층은 (예컨대, 상이한 채널 구성을 갖는) 대량 생산된 중간 층의 선택으로부터 선택하거나 특정 목적에 맞게 사용자화(customize)할 수 있다. 원래 한 가지 목적으로 조립된 비접촉 지지 플랫폼 시스템의 테이블은 원래 테이블의 층들을 분해하고 대체된 중간 층을 사용하여 테이블을 재조립함으로써 다른 목적으로 재구성될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 에지 리프팅을 동반하는 비접촉 지지 플랫폼을 개략적으로 도시한다. 도 1b는 도 1a에 도시된 비접촉 지지 플랫폼의 측면도를 개략적으로 도시한다.
비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)이 에어 쿠션(11) 상에서 워크피스(18)를 지지하도록 구성된다. 예를 들어, 워크피스(18)가 에어 쿠션(11)에 의해 지지될 때, 워크피스(18)는 이송 방향(20)으로 이송될 수 있다. 이 경우, 워크피스(18)가 직사각형이며 이송 방향(20)으로 이송될 경우, 워크피스(18)는 리딩 에지(22), 트레일링 에지(21) 및 측방향 에지(23)를 포함한다.
에어 쿠션(11)은 워크피스(18)와 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 테이블 탑(10a) 사이의 공기 흐름에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 압력 유출(24)에 의해 지시된 바와 같이 공기가 압력 포트(12)의 외향하여 흘러서 (비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)로부터 멀리) 워크 피스(18) 상에 외향력(outward force)을 가할 수 있다. 압력 출구(24)은 예를 들어, 압력 포트(12)가 워크피스(18)의 내부 지점에 의해 덮여 있는지 여부와 무관하게 모든 압력 포트(12)에 대해 거의 동일할 수 있다.
이 각각 진공 포트(14)는 진공 소스에 연결될 수 있다. 이웃하거나 인접한 진공 포트(14)는 공기 흐름 채널(16)에 의해 연결된다. 도시된 예에서, 인접한 진공 포트(14)의 각각의 쌍만이 공기 흐름 채널(16)에 의해 연결된다. 공기 흐름 채널(16)은 엇갈린 또는 교번하는 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 열(15)(예를 들어, 행(15)은 도시된 예에서 이송 방향(20)에 수직이거나 리딩 에지(22)에 평행함)과 같은 진공 포트(14)의 단일 열에서, 행을 따르는 진공 포트(14)는 행(15)의 대향 측 상의 행의 진공 포트(14)로의 공기 흐름 채널(16)에 의해 교번하여 연결된다.
공기 흐름 채널(16)이 직접적으로 진공 포트(14)를 연결하는 직선 세그먼트의 형태로 개략적으로 도시되어 있지만, 공기 흐름 채널(16)은 하나 이상의 벤딩 또는 곡선을 포함할 수 있다.
워크피스(18)의 내부에서, 내부 진공 유입(26)은 모든 진공 포트(14)에 대략적으로 동일하다. 따라서 (워크피스(18)의 영역에서 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 진공 포트(14)를 통한 단위 면적 당 진공 유입과 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 압력 포트(12)에 의한 단위 면적 당 압력 유출 사이의 차이로서 한정되거나 그와 다르게 정의되는) 에어 쿠션(11)의 순 유출은 워크 피스(18)의 모든 내부 지점 근처에서 대략 일정할 수 있다.
리딩 에지(22)와 같은 워크 피스(18)의 에지에서, 에어 쿠션(11)의 총 유출은 워크피스(18)의 내부 지점 근처보다 더 클 수 있다. 워크피스(18)의 에지에서(예컨대, 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)은 워크피스(18)의 에지를 넘어서 연장하는 에지에서), 연결된 진공 포트(14)들의 쌍 중 하나는 덮이지 않을 수 있고(예컨대, 주변 대기에 오픈되고), 다른 연결된 진공 포트(14)는 워크피스(18)에 의해 덮인다. 도시된 예시에서, 덮이지 않은 진공 포트(14a)는 워크피스(18)에 의해 덮이지 않고(예컨대, 이송 방향(20)으로 이송될 워크피스(18)의 리딩 에지(22)의 앞에 위치되고), 덮이는 진공 포트(14b)는 리딩 에지(22) 근처의 워크피스(18)의 일부에 의해 덮인다.
연결된 진공 포트(14)들의 쌍 중 하나를 덮고 다른 하나는 덮이지 않은 것은 진공 유입이 내부 진공 유입(26)과 상당히 상이하게 할 수 있다. 도시된 예시에서, 덮이지 않은 진공 포트(14a)를 통한 덮이지 않은 진공 유입(28a)은 내부 진공 유입(26)에 대하여 증가된다. 덮인 진공 포트(14b)를 통하는 덮인 진공 유입(28b)은 내부 진공 유입(26)에 대하여 감소된다. 결과적으로, 리딩 에지(22) 및 덮인 진공 포트(14b) 부근의 공기 쿠션(11)의 순 유출은 워크피스(18)의 내부 지점보다 더 크다.
워크피스(18)의 리딩 에지(22) 근처 (그리고, 도시된 예시에서 트레일링 에지(21) 근처)의 증가된 순 공기 흐름(예컨대, 더 약한 흡입력)의 결과로서, 에어 쿠션(11)은 워크피스(18)의 리딩 에지(22)에 에지 리프팅으로도 지칭되는 외향하는 (예컨대, 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 테이블 탑(10a)으로부터 외향하는) 벤딩력을 적용할 수 있다. 예를 들어, 외향하는 벤딩력은 리딩 에지(22)의 내향하는 벤딩 경향에 대항하도록 구성될 수 있다. 리딩 에지(22)의 이와 같은 내향하는 벤딩 경향은, 예를 들어 비틀림(예를 들어, 워크피스(18)의 외면을 가열하는 가공 또는 다른 것에 의해) 또는 워크피스(18)의 다른 굽힘에 의해 야기될 수 있다. 워크 피스(18)의 에지의 내향 벤딩에 대항하는 외향 벤딩력은 (예를 들어, 워크 피스(18)의 모든 부분이 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 테이블 탑(10a)으로부터 대략 동일한 거리로 유지되게 하여) 워크피스(18)의 평탄화를 초래할 수 있다.
도시된 실시예에서, 각각의 공기 흐름 채널(16)은 이송 방향(20)(따라서, 도시된 예에서는, 테이블 탑(10a)의 에지들을 향한 방향)에 대해 비스듬한 각도(예를 들어, 45°)로 배향된다. 따라서, 각각의 공기 흐름 채널(16)은 이송 방향(20)과 이송 방향(20)에 직교하는 방향 모두에 수직이 아니다. 따라서, 리딩 에지(22) 및 후단 에지(21)는 외향 벤딩의 대상이 될 수 있다. (예를 들어, 도 1a에 도시된 예와 달리) 측방향 에지(23)가 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 테이블 탑(10a)을 넘어 연장되지 않는 직사각형 워크 피스(18)의 경우, 측방향 에지(23)는 또한 에지 리프팅의 대상이 될 수 있다.
진공 포트(14)가 공기 흐름 채널(16)에 의해 도 1a에 도시되고 상기 기재된 바와 같이 엇갈린 또는 교번하는 패턴으로 연결될 때, 열(15)의 진공 포트(14)에 의한 열(15)의 양 측 상의 진공 포트(14)에 대한 연결의 수는 모든 열(15)에 대략적으로 일치할 수 있다. (예컨대, 열(15)이 홀수의 진공 포트(14)를 포함하거나 나사, 볼트, 액세스 포트 또는 기타 구조의 존재가 진공 포트(14)의 패턴을 방해하는 일부 경우에, 연결의 수는 적어도 일부 열(15)들 간에서 변할 수 있다.) 결과적으로, 워크피스(18)의 에지가 임의의 열(15)에 있을 때의 순 유출은 에지가 임의의 다른 열(15)에 있을 때와 대략 동일할 수 있다. 따라서, 리딩 에지(22) 또는 트레일링 에지(21)와 같은 에지가 이송 방향(20)에서 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)을 따라 이송될 때, 리딩 에지(22) 또는 트레일링 에지(21)의 그로 인한 굽힘 (및 워크피스(18)의 평탄화)가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다.
도시된 예시에서, 압력 포트(12)는 테이블 탑(10a)에 균일한 직사각형 어레이로 배열된 것으로 도시된다. 진공 포트(14)는 압력 포트(12)의 어레이에 대해 변위되는 유사한 균일한 직사각형 어레이로 배열된 것으로 도시되어 있다. 압력 포트(12) 및 진공 포트(14)의 다른 배열이 사용될 수 있다. 몇몇 경우에, 압력 포트(12) 및 진공 포트(14)의 배열은 하나 이상의 설계 고려 사항에 의해 영향을 받을 수 있다. 유사하게, 공기 흐름 채널(16)의 형상 또는 배치는 다양한 설계 고려 사항에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 설계 고려 사항은 다양한 가공 및 검사 장치, 다양한 가공 및 검사 장치가 워크피스(18)에 접근하는 것을 가능하게 하기 위한 포트의 배치, 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 구조 또는 조립에 요구되는 구성요소(예컨대, 나사, 너트, 볼트, 로드 또는 기타 구성요소)의 배치 또는 기타 설계 상 고려사항을 포함할 수 있다.
일부 경우에, 2개 이상의 진공 포트(14)는, 예를 들어 공기 흐름 채널(16)에 의해 연결될 수 있다. 예컨대, 3개 이상의 동일 선상의 진공 포트의 연결은 에지 리프팅 적용되는 각각의 에지에 있는 영역의 폭을 증가시킬 수 있다.
도 2a는 3개의 동일 선상의 진공 포트의 각 세트가 채널에 의해 연결되는 도 1a에 도시된 비접촉 지지 테이블의 변형을 개략적으로 도시한다.
비접촉 지지 플랫폼 테이블(30)에서, 3개의 동일 선상의 진공 포트(33)의 각 세트는 공기 흐름 채널(32)에 의하여 연결된다. 예를 들어, 제 1 진공 포트(33a), 제 2 진공 포트(33b) 및 제 3 진공 포트(33c)를 포함하는 3개의 동일 선상의 진공 포트(33)의 그룹은 공기 흐름 채널(32)에 의해 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 1 진공 포트(33a)는 덮이지 않을 수 있으며 제 2 진공 포트(33b) 및 제 3 진공 포트(33c)는 워크피스(18)에 의해 덮일 수 있다. 이 경우, 제 1 진공 포트(33a)를 통한 진공 유입은 (예를 들어, 워크피스(18)의 내부에 있는 상호 연결된 진공 포트(33)들의 그룹을 통한 유입에 비해) 증가할 수 있고, 제 2 진공 포트(33b) 및 제 3 진공 포트(33c)를 통한 유입은 감소될 수 있다. 다른 시간 또는 다른 위치에서, 예컨대 진공 포트(33)들의 열(15)을 따라, 제 1 진공 포트(33a) 및 제 2 진공 포트(33b)는 덮이지 않을 수 있고, 제 3 진공 포트(33c)는 워크피스(18)에 의해 덮일 수 있다. 이 경우, 제 1 진공 포트(33a) 및 제 2 진공 포트(33b)를 통한 유입이 증가될 수 있고, 반면에 제 3 진공 포트(33c)를 통한 유입은 (예를 들어, 제 1 진공 포트(33a)가 덮이지 않을 때보다 더 많이) 감소될 수 있다. 따라서, 순 유출은 에지 근처의 최대 순 유출(및 최대 외향 벤딩)로부터 에지로부터 (예컨대 에지로부터 2개의 열(15) 사이의 거리의 두 배만큼) 멀리 있는 최소 총 유출(예컨대 워크피스(18)의 내부 지점에서 통상적인 총 유출)까지 거리에 따라 점진적으로 감소할 수 있다. 이것은 리딩 에지(22)로부터의 거리가 증가함에 따라 흡입력의 점진적 강화로서 대안적으로 표현될 수 있다.
공기 흐름 채널(32)은 임의의 열(15)의 연결된 진공 포트(33)들의 전체 구성이 유사하거나 동일하도록 지그재그 방식으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 특정한 열(15)을 따라, 연속적인 진공 포트(33)들은 제 1 진공 포트(33a), 제 2 진공 포트(33b) 및 제 3 진공 포트(33c)로서 위치될 수 있다. 이러한 패턴은 열(15)의 끝에서 반복될 수 있다. 이러한 방식으로, 워크피스(18)의 에지가 진공 포트(33)의 임의의 열(15) 근처에 있거나 임의의 열(15)에 있을 때의 순 유출은 그 에지가 임의의 다른 열(15) 근처에 있거나 그 임의의 다른 열(15)에 있을 때와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 2b는 4개의 동일 선상의 진공 포트의 각 세트가 채널에 의해 연결되는, 도 2a에 도시된 비접촉 지지 테이블의 변형예를 개략적으로 도시한다.
비접촉 지지 플랫폼 테이블(34)에서, 4개의 동일 선상 진공 포트(35)들의 각각의 세트는 공기 흐름 채널(36)에 의하여 연결된다. 예를 들어, 제 1 진공 포트(35a), 제 2 진공 포트(35b), 제 3 진공 포트(35c) 및 제 4 진공 포트(35d)를 포함하는 4개의 동일 선상의 진공 포트(35)의 그룹은 공기 흐름 채널(36)에 의해 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 1 진공 포트(35a)는 덮이지 않을 수 있으며 제 2 진공 포트(35b), 제 3 진공 포트(35c) 및 제 4 진공 포트(35d)는 워크피스(18)에 의해 덮일 수 있다. 이 경우, 제 1 진공 포트(35a)를 통한 진공 유입은 (예를 들어, 워크피스(18)의 내부에 있는 상호 연결된 진공 포트드(35)들의 그룹을 통한 유입에 비해) 증가될 수 있고, 제 2 진공 포트(35b), 제 3 진공 포트(35c) 및 제 4 진공 포트(35d)를 통한 유입은 감소될 수 있다. 다른 시간 또는 다른 위치에서, 예컨대 진공 포트(35)들의 열(15)을 따라, 제 1 진공 포트(35a) 및 제 2 진공 포트(35b)는 덮이지 않을 수 있고, 제 3 진공 포트(35c) 및 제 4 진공 포트(35d)는 워크피스(18)에 의해 덮일 수 있다. 이 경우, 제 1 진공 포트(35a) 및 제 2 진공 포트(35b)를 통한 유입이 증가될 수 있고, 반면에 제 3 진공 포트(35c) 및 제 4 진공 포트(35d)를 통한 유입은 (예를 들어, 제 1 진공 포트(35a)가 덮이지 않을 때보다 더 많이) 감소될 수 있다. 다른 시간 또는 다른 위치에서, 예컨대 진공 포트(35)들의 열(15)을 따라, 제 1 진공 포트(35a), 제 2 진공 포트(35b) 및 제 3 진공 포트(35c)는 덮이지 않을 수 있고, 제 4 진공 포트(35d)는 워크피스(18)에 의해 덮일 수 있다. 이 경우, 제 1 진공 포트(35a), 제 2 진공 포트(35b) 및 제 3 진공 포트(35c)를 통한 유입이 증가될 수 있고, 반면에 제 4 진공 포트(35d)를 통한 유입은 (예를 들어, 제 1 진공 포트(35a) 및 제 2 진공 포트(35b)가 덮이지 않을 때보다 더 많이) 감소될 수 있다. 따라서, 순 유출은 에지 근처의 최대 순 유출(및 최대 외향 벤딩)으로부터 에지로부터 (예컨대 에지로부터 2개의 열(15) 사이의 거리의 3배 만큼) 멀리 있는 최소 총 유출(예컨대 워크피스(18)의 내부 지점에서 통상적인 총 유출)까지 거리에 따라 점진적으로 감소할 수 있다. 이것은 리딩 에지(22)로부터의 거리가 증가함에 따라 흡입력의 점진적 강화로서 대안적으로 표현될 수 있다.
공기 흐름 채널(36)은 임의의 열(15)의 연결된 진공 포트(35)의 전체 구성이 유사하거나 동일하도록 지그재그 방식으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 특정한 열(15)을 따라, 연속적인 진공 포트(35)들은 제 1 진공 포트(35a), 제 2 진공 포트(35b), 제 3 진공 포트(35c) 및 제 4 진공 포트(35d)로서 위치될 수 있다. 이러한 패턴은 열(15)의 끝에서 반복될 수 있다. 이러한 방식으로, 워크피스(18)의 에지가 진공 포트(35)의 임의의 열(15) 근처에 있거나 임의의 열(15)에 있을 때의 순 유출은 그 에지가 임의의 다른 열(15) 근처에 있거나 그 임의의 다른 열(15)에 있을 때와 실질적으로 동일할 수 있다.
공기 흐름 채널(16, 32 또는 36)의 구성은 워크피스(18) 에지 근처에 원하는 순 유출에 따를 수 있다. 에지 근처의 원하는 순 유출은, 차례로, 그 에지에서 워크피스(18)의 원하는 벤딩에 의해 결정될 수 있다. 원하는 벤딩은 워크피스(18)의 에지의 예상된 내측 뒤틀림 또는 벤딩에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 에지 부근에서 순 유출의 비교적 큰 증가가 요구되는 경우, 공기 흐름 채널(16)(및 공기 흐름 채널(32 또는 36)에 대해서 유사하게)은 상대적으로 제한되지 않는 공기 흐름을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 덮인 연결된 진공 포트와 덮이지 않은 연결된 진공 포트(14)들(또는 연결된 진공 포트(33 또는 35)) 사이의 커플링은 비교적 클 수 있다. 따라서, 워크피스(18)의 에지에서 에지 리프팅은 상대적으로 클 수 있다. 한편, 에지 부근에서 순 유출의 비교적 작은 증가가 요구되는 경우, 공기 흐름 채널은 공기 흐름을 제한하도록 구성되어 커버된 진공 포트와 커버되지 않은 진공 포트(14)들 사이의 커플링을 감소시키도록 구성될 수 있다(예를 들어, 각 진공 포트(14)를 통한 진공 유입은 연결된 진공 포트(14)를 통한 유입과는 상대적으로 독립적이다).
공기 흐름 채널(16)을 통한 공기 흐름은 공기 흐름 채널(16)의 측방향 크기(예를 들어, 폭 또는 직경)에 의해 결정될 수 있다. 공기 흐름 채널(16)을 통한 공기 흐름은 공기 흐름 채널(16) 내의 하나 이상의 수축부에 의해 영향을 받을 수 있다. 제한된 공기 흐름 채널의 하나 이상의 다양한 구성이 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)(또는 비접촉 지지 플랫폼 테이블(30 또는 34))에 통합될 수 있다. 예를 들어, 수축부는 웨지형, 직사각형, 미로형(labyrinthine) 또는 다른 형상일 수 있다.
도 3a는 웨지형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
제한된 공기 흐름 채널(40)은 삼각형의 인덴테이션(indentation)에 의해 형성된 점진적으로 테이퍼링된 비대칭 웨지형 수축부(41)를 포함한다. 일부 경우에, 양측에 삼각형 인덴테이션에 의해 대칭적으로 쐐기형의 수축부가 형성될 수 있다. 경우에 따라 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 채널이 단조롭게 테이퍼링될 수 있다.
도 3b는 단일 직사각형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
제한된 공기 흐름 채널(42)은 단일의 비대칭 직사각형 인덴션(indention)에 의해 형성된 직사각형 수축부(43)를 포함한다.
도 3c는 이중 직사각형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
제한된 공기 흐름 채널(44)은 양측에 대칭 직사각형 인덴션에 의해 형성된 직사각형 수축부(45)를 포함한다.
도 3d는 미로형 수축부를 갖는 제한된 공기 흐름을 위한 공기 흐름 채널의 예를 개략적으로 도시한다.
제한된 공기 흐름 채널(46)은 미로형 수축부(48)를 포함한다. 예를 들어, 미로형 수축부의 폭 또는 미로형 수축부 내의 벤드(bend)의 길이 또는 수는 변화될 수 있다. 미로형 수축부는 채널의 양측으로부터 돌출부가 교대로 돌출하는 단일 직선 채널에 의해 형성될 수 있다.
일부 경우에는, 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)(또는 비접촉 지지 플랫폼 테이블(30 또는 34)과 같은 비접촉 지지 플랫폼 테이블은 2개 이상의 층으로부터 조립될 수 있다. 예컨대, 진공 포트(14)(또는 진공 포트(33 또는 35))를 연결하는 채널은 채널 층에 통합되거나, 채널 층에 형성되거나, 채널 층에 한정될 수 있다. 따라서, 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10) 내의 공기 흐름 채널(16)의 패턴 또는 구성은 채널 층의 선택 또는 사용자화(customization)에 의해 구성될 수 있다. 유사하게, 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10) 내의 공기 흐름 채널(16)의 패턴 또는 형상은 채널 층의 교체에 의해 변경될 수 있다.
도 4는 에지 리프팅을 동반하는 비접촉 지지 플랫폼 테이블의 채널 층을 개략적으로 도시한다.
채널 층(50)은 최외 층 아래의 비접촉 지지 플랫폼 테이블에 조립되도록 구성된다. 채널 층(50)은 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)에 조립될 때 비접촉 지지 플랫폼 테이블(10)의 공기 흐름 채널을 형성하기 위한 슬롯을 포함한다.
예를 들어, 최외 층은 예를 들어 도 1a에 도시된 바와 같이 압력 포트(12) 및 진공 포트(14)를 포함할 수 있다. 채널 층(50)상의 다양한 개구 및 채널 슬롯은 금속 또는 플라스틱 시트를 기계 가공함으로써 형성될 수 있다.
예를 들어, 채널 층(50)상의 포트 개구(60)는 최외 층 상의 대응하는 압력 포트(12) 및 진공 포트(14)(예를 들어, 상호 연결되지 않은 진공 포트(14))와 정렬될 수 있다. 개구(62)는 다양한(예를 들어, 처리 또는 검사) 장치 또는 구조물을 비접촉 지지 플랫폼 테이블에 부착하기 위해 또는 다른 목적으로 채널 층(50)을 비접촉 지지 플랫폼 테이블로 조립하는 데 사용될 수 있다.
채널 슬롯(52) 및 제한된 채널 슬롯(54)의 단부는 최외 층 상의 진공 포트(14)와 정렬될 수 있다. 따라서, 채널 층(50)이 비접촉 지지 플랫폼 테이블에 조립될 때, 채널 슬롯(52)은 공기 흐름 채널(16)로서 기능할 수 있다. 유사하게, 도시된 예에서, 제한된 채널 슬롯(54)은 제한된 공기 흐름 채널(46)로서 기능할 수 있다.
일반적으로, 채널 층(50)의 채널 슬롯은 유사한 특성(예컨대, 수축부의 폭, 존재 유무 또는 타입 또는 기타 특성)을 모두 가질 수 있다. 상이한 유형의 채널 슬롯(52) 또는 제한된 채널 슬롯(54)이 각각 제공되는 상이한 알려진 영역을 포함하는 도시된 바와 같은 채널 층(50)은 특정 용도 또는 유형의 워크피스에 대한 상이한 특성을 갖는 채널 슬롯의 적합성을 결정하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 유형의 채널 슬롯(52) 및 제한된 채널 슬롯(54)을 갖는 채널 층(50)은 다양한 최종 사용자에 대한 비접촉 지지 플랫폼 테이블을 제조, 생산 또는 사용자화하는 설비에 의해 이용될 수 있다.
몇몇 경우에서, 하나 이상의 설계 고려 사항은 (직선) 채널 슬롯(52)에 의해 2개의 진공 포트(14) 사이의 직접 연결을 가능하게 하지 않을 수 있다. 이러한 경우에, 벤딩된 채널 슬롯(58)은 생성된 공기 흐름 채널(16)이 공기 흐름 채널(16)이 직접적으로 통과할 수 없는 구조 또는 영역을 바이패스할 수 있게 한다.
다른 실시예가 본 명세서에 개시되어 있다. 특정 실시예의 특징은 다른 실시예의 특징과 결합될 수 있다. 따라서 어떤 실시예들은 다수의 실시예들의 특징들의 조합일 수 있다. 본 발명의 실시예들에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 그것은 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하거나 포괄하려는 것은 아니다. 많은 수정, 변화, 대체, 변경 및 균등물이 상기 교시에 비추어 가능하다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 있는 그러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 소정의 특징이 예시되고 설명되었지만, 많은 변형, 대체, 변경 및 등가물이 당업자에게는 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 있는 그러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 비접촉 지지 플랫폼으로서,
    테이블의 표면상에 분포된 복수의 압력 포트로서, 각각의 압력 포트는 압력 소스에 연결되어 유체를 상기 압력 포트를 통해 외향하여 흐르게 하도록 구성되는, 복수의 압력 포트;
    상기 테이블의 표면상에 분포된 복수의 진공 포트로서, 각각의 진공 포트는 진공 소스에 연결되어 유체를 상기 진공 포트를 통해 내향하여 흐르게 하도록 구성되고, 상기 압력 포트를 통한 외향류 및 상기 진공 포트를 통한 내향류가 상기 테이블로부터 영이 아닌(non-zero) 거리에서 워크피스를 지지하기 위하여 유체 쿠션을 형성하도록 구성되는, 복수의 진공 포트; 및
    복수의 채널로서, 각각의 채널은, 상기 채널을 통해, 연결된 상기 진공 포트들 간의 유체의 흐름을 가능하게 하도록 상기 진공 포트들 중 적어도 2개의 진공 포트를 연결하고, 상기 복수의 채널은 상기 비접촉 지지 플랫폼을 따르는 상기 워크피스의 이송 방향에 수직이 아닌 방향으로 배향되어, 연결된 상기 진공 포트들 중 하나가 상기 워크피스의 에지에 의해 덮이며 다른 하나의 연결된 진공 포트가 상기 워크피스에 의해 덮이지 않을 때, 연결된 상기 진공 포트들에 의해 상기 에지 상에 가해지는 흡입력이, 연결된 상기 진공 포트들에 의해, 연결된 상기 진공 포트들 양쪽이 덮이는 상기 워크피스의 일부 상에 가해지는 흡입력보다 약한, 복수의 채널을 포함하는, 비접촉 지지 플랫폼.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 채널은 상기 테이블의 측에 비스듬한 각도로 배향되는, 비접촉 지지 플랫폼.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 테이블은 직사각형이며, 상기 복수의 채널은 상기 테이블의 측에 45°의 각도로 배향되는, 비접촉 지지 플랫폼.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 복수의 채널들 중 하나의 채널은 수축부(constriction)를 포함하는, 비접촉 지지 플랫폼.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 수축부는 웨지형, 직사각형 또는 미로형인(labyrinthine), 비접촉 지지 플랫폼.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 수축부는 자기 적응성 세분 오리피스(SASO) 미로를 포함하는, 비접촉 지지 플랫폼.
  8. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 적어도 3개의 동일 선상의 진공 포트가 적어도 2개의 채널에 의해 서로 연결되는, 비접촉 지지 플랫폼.
  9. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 복수의 채널은, 상기 테이블로의 조립용으로 구성된 층에 통합되는, 비접촉 지지 플랫폼.
  10. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 유체는 공기를 포함하는, 비접촉 지지 플랫폼.
  11. 비접촉 지지 플랫폼의 유체 쿠션을 생성하기 위한 테이블로서, 상기 테이블은 테이블 탑을 포함하며, 상기 테이블 상부에는:
    복수의 압력 포트로서, 각각의 압력 포트는 압력 소스에 연결되어 유체를 상기 압력 포트를 통해 외향하여 흐르게 하도록 구성된, 복수의 압력 포트;
    상기 테이블 상부의 상기 압력 포트들 사이에 배치되는 복수의 진공 포트로서, 각각의 진공 포트는 진공 소스에 연결되어 유체를 상기 진공 포트를 통해 내향하여 흐르게 하도록 구성되고, 상기 압력 포트를 통한 외향류 및 상기 진공 포트를 통한 내향류가 상기 테이블로부터 영(zero)이 아닌 거리에서 워크피스를 지지하기 위하여 유체 쿠션을 형성하도록 구성되는, 복수의 진공 포트; 및
    복수의 채널로서, 각각의 채널은, 상기 채널을 통해, 연결된 상기 진공 포트들 간의 유체의 흐름을 가능하게 하도록 상기 진공 포트들 중 적어도 2개의 진공 포트를 연결하고, 상기 복수의 채널은 상기 비접촉 지지 플랫폼을 따르는 상기 워크피스의 이송 방향에 수직이 아닌 방향으로 배향되어, 연결된 상기 진공 포트들 중 하나가 상기 워크피스의 에지에 의해 덮이며 다른 하나의 연결된 진공 포트가 상기 워크피스에 의해 덮이지 않을 때, 연결된 상기 진공 포트들에 의해 상기 에지 상에 가해지는 흡입력이, 연결된 상기 진공 포트들에 의해, 연결된 상기 진공 포트들 양쪽이 덮이는 상기 워크피스의 일부 상에 가해지는 흡입력보다 약한, 복수의 채널이 분포되는, 테이블.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 복수의 채널은 상기 테이블 탑의 에지에 비스듬한 각도로 배향되는, 테이블.
  14. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서, 상기 테이블 탑은 직사각형이며, 상기 복수의 채널은 상기 테이블 탑의 에지에 45°의 각도로 배향되는, 테이블.
  15. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서, 상기 복수의 채널들 중 하나의 채널은 수축부를 포함하는, 테이블.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 수축부는 웨지형, 직사각형 또는 미로형인, 테이블.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 수축부는 SASO 미로를 포함하는, 테이블.
  18. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서, 적어도 3개의 동일 선상의 진공 포트가 적어도 2개의 채널에 의해 서로 연결되는, 테이블.
  19. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서, 상기 복수의 채널은, 상기 테이블로의 조립용으로 구성된 층에 통합되는, 테이블.
  20. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서, 상기 유체는 공기를 포함하는, 테이블.
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