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Patent Searching and Data


Title:
TRANSLUCENT DEVICE FOR ADHERING BODIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/146238
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transparent vacuum clamping device (100) that has a housing (110) and an at least partly transparent clamping plate (120) which is supported by the housing and which has a front face (122) that is designed as a clamping surface, an opposite rear face (124), and gas-permeable channels that pass from the front face to the rear face. Furthermore, an illuminating device (130) is provided for illuminating the rear face of the clamping plate with the light of at least one light source. The clamping plate (120) consists of an open-pore material at least in one useful region, said material comprising a plurality of communicating pores which form the gas-permeable channels.

Inventors:
BOEHM ALEXANDER (DE)
PETSCH TINO (DE)
Application Number:
PCT/DE2012/000462
Publication Date:
November 01, 2012
Filing Date:
April 26, 2012
Export Citation:
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Assignee:
3D MICROMAC AG (DE)
BOEHM ALEXANDER (DE)
PETSCH TINO (DE)
International Classes:
B25B11/00
Foreign References:
JP2002337034A2002-11-26
US20060203222A12006-09-14
EP1841565B12009-11-04
Attorney, Agent or Firm:
3D-MICROMAC AG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung (100) mit:

einem Gehäuse (1 10);

einer von dem Gehäuse getragenen, mindestens teilweise lichtdurchlässigen Aufspann platte (120), die eine als Aufspannfläche ausgebildete Vorderseite (122), eine gegenüberliegende Rückseite (124) und von der Vorderseite zur Rückseite durchgehende Gasdurchlasskanäle aufweist; und

einer Beleuchtungseinrichtung (130) zur Beleuchtung der Rückseite der Aufspannplatte mit dem Licht mindestens einer Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, dass

die Aufspannplatte (120) wenigstens in einem Nutzbereich aus einem offenporigen Werkstoff mit einer Vielzahl von kommunizierenden Poren (121 ) besteht, welche die Gasdurchlasskanäle bilden.

2. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach Anspruch 1 , worin der Werkstoff ein mikroporöser Werkstoff ist, wobei die Poren (121 ) vorzugsweise eine mittlere Porengröße im Bereich von 10 μηι bis 100μιτι haben.

3. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin der Werkstoff ein Sintermaterial ist, das vorzugsweise im Wesentlichen aus einem sinterfähigen Metall und/oder aus einem sinterfähigen Keramikmaterial besteht, wobei der Werkstoff vorzugsweise eine Sinterkeramik ist.

4. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Aufspannplatte (120) wenigstens in dem Nutzbereich eine Dicke von weniger als 10 mm hat, wobei die Dicke im Nutzbereich vorzugsweise weniger als 5 mm beträgt.

5. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine lichtdurchlässige Stützplatte (140), die eine der Rückseite (124) der Aufspannplatte (120) zugewandte Vorderseite (142) hat, wobei die Aufspannplatte im Bereich von einer oder mehreren Stützzonen (145) auf der Stützplatte aufliegt.

6. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach Anspruch 5, worin die Vorderseite Vorsprünge (146) und zwischen den Vorsprüngen verlaufenden Ausnehmungen (148) aufweist und die Aufspannplatte (120) im Bereich der Vorsprünge auf der Stützplatte aufliegt, wobei vorzugsweise an der Vorderseite der Stützplatte (140) ein Kanalsystem mit kreuzenden und/oder nicht-kreuzenden Kanälen ausgebildet ist und zwischen den Kanälen die Vorsprünge (146) gebildet sind.

7. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, worin die Stützplatte (140) aus einem Glaskeramikwerkstoff, einem Glas- werkstoff oder einem Kunststoffwerkstoff geeigneter Materialstärke besteht.

8. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Beleuchtungseinrichtung (130) eine Flächenlichtquelle aufweist, die zwischen der Aufspannplatte (120) und einem Boden des Gehäuses (1 10) angeordnet ist,

9. Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Beleuchtungseinrichtung (130) ein Feld mit Leuchtdioden (132) und/oder mindestens eine organische Leuchtdiode (OLED) aufweist.

Description:
Beschreibung

Transluzenzvorrichtung zum Anhaften von Körpern HINTERGRUND DER ERFINDUNG Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Vorrichtung kann auch als Transluzenzvorrichtung zum Anhaften von Körpern bezeichnet werden.

Beschreibung des Standes der Technik

Vakuumspannvorrichtungen sind Vorrichtungen, die es erlauben, ein Objekt mit Hilfe von Unterdruck auf einer Aufspannfläche der Vakuumspannvorrichtung zu fixieren. Da zur Fixierung hierbei kein mechanischer Eingriff an dem zu spannenden Objekt erforderlich ist, wird das Objekt bei dieser Spanntechnik vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Bei Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung der gattungsgemäßen Art ist es zusätzlich möglich, das gespannte Objekt von der Seite der Aufspannplatte mittels Durchlicht zu beleuchten. Dadurch ist es beispielsweise möglich, transparente optische Elemente, wie beispielsweise Linsen, die zur besseren Handhabung Markierungen aufweisen, einerseits schonend zu spannen und andererseits anhand der Markierungen mit Hilfe eines optischen Erfassungssystems zu identifizieren. Auch andere lichtdurchlässige Objekte, beispielsweise Folien, können mit Hilfe einer Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung für eine optische Inspektion schonend gespannt werden.

Die EP 1 841 565 B1 beschreibt eine gattungsgemäße Durchlicht- Vakuumspannvorrichtung zum Fixieren eines flächigen Objekts auf einer Arbeitsfläche mittels Unterdruck. Die Vorrichtung hat eine wenigstens teilweise transparente Auflageplatte, deren eine Seite die Arbeitsfläche bildet und die eine im Abstand zur Arbeitsfläche angeordnete Rückseite aufweist. Die Auflageplatte hat von der Arbeitsfläche zur Rückseite verlaufende Unterdruckkanäle, die an eine Unterdruckleitung anschließbar sind und in die Arbeitsfläche münden. Eine Beleuchtungseinrichtung für die Aufspannplatte weist eine Strahlungsreflektierende Struktur auf, die im Bereich der Rückseite der Auflageplatte angeordnet ist. Die Beleuchtungseinrichtung hat weiterhin eine Lichtquelle, deren Strahlung derart seitlich in die Auflageplatte einspeisbar ist, dass die Arbeitsfläche unter Einwirkung der Strahlungsreflektierenden Struktur homogen beleuchtbar ist. Die lichtreflektierende Struktur wird bei verschiedenen Ausführungsformen durch Vertiefungen an der Rückseite der transparenten Aufspannplatte gebildet, welche zur Erzielung ausreichender Transparenz aus einer Glaskeramik, aus Quarzglas oder einem anderen glasartigen Material besteht. Die reflektierende Struktur dient dabei zum Umlenkung des seitlich eingestrahlten Lichts in Richtung der Aufspannfläche bzw. des gespannten Objekts.

AUFGABE UND LÖSUNG Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Durchlicht- Vakuumspannvorrichtung der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, die einen robusten, konstruktiv einfachen Aufbau hat und leicht zu handhaben ist. Die Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung soll es insbesondere ermöglichen, den Nutzbereich der Aufspannfläche mit einer exakt kontrollierbaren räumlichen Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts zu beleuchten.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Durchlicht- Vakuumspannvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Eine erfindungsgemäße Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung der gattungsgemäßen Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Aufspannplatte wenigstens in einem Nutzbereich aus einem offenporigen Werkstoff mit einer Vielzahl von kommunizierenden Poren besteht, welche die Gasdurchlasskanäle bilden. Der Begriff„Pore" bezeichnet hierbei einen inneren Hohlraum in der ansonsten mehr oder weniger mechanisch stabilen Grundstruktur des offenporigen Werkstoffs. Bei offenporigen Werkstoffen ergibt sich in der Regel eine weitgehend statistische Verteilung der Gasdurchlasskanäle im gesamten Nutzbereich, so dass sich über den gesamten Nutzbereich eine sehr gleichmäßige Spannwirkung erzielen lässt. Außerdem können statistisch verteilte Poren in dem lichtdurchlässigen Material der Aufspannplatte zu Streueffekten führen, die zu einer Vergleichmäßigung bzw. Homogenisierung der Ausleuchtung der Aufspannfläche beitragen können.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist der Werkstoff ein mikroporöser Werkstoff, also ein poröser Werkstoff, bei dem mittlere Porengrößen deutlich unterhalb eines Millimeters liegen, wodurch sich eine gute Ver- gleichmäßigung der Ansaugwirkung und eine besonders gute Lichtverteilung ergeben. Insbesondere können die Poren eine mittlere Porengröße im Bereich von 10 μι bis 100 μι haben. Bei Verwendung eines mikroporösen Werkstoffs ist es ggf. möglich, dass sich auch bei nur partieller Abdeckung des Nutzbereichs ein mehr oder weniger konstanter Druckabfall ergibt, so dass bei der Aufspannung nicht benutzte Bereiche in der Regel nicht abgedeckt werden müssen, um die Saugwirkung am Objekt zu erzielen. Dadurch ergibt sich für den Nutzer eine besonders einfache und bequeme Handhabung.

Bei manchen Ausführungsformen ist der Werkstoff ein Sintermaterial, welches vorzugsweise überwiegend aus einem sinterfähigen Metall, einem sinterfähigen Keramikmaterial oder aus einem sinterfähigen Verbundwerkstoff mit Metall- und Keramikanteilen besteht. Zusätzlich zu dem metallischen und/oder keramischen Sintermaterial kann noch ein geeigneter Binder vorhanden sein. Mithilfe sinterfähiger Festkörpermaterialien sind bei geeigneter Materialstärke Aufspannplatten herstellbar, die eine so hohe Eigensteifigkeit besitzen, dass freitragende Aufspannplatten in vielen für die praktische Anwendung geeigneten Dimensionen bereitgestellt werden können.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist der Werkstoff eine Sinterkeramik. Geeignete keramische Werkstoffe können eine hohe Festigkeit bzw. Eigensteifigkeit haben und ermöglichen andererseits bei einer nicht zu großen Materialdicke, dass das Material ausreichende Lichtdurchlässigkeit (Transluzenz) besitzt.

Bei manchen Ausführungsformen hat die Aufspannplatte wenigstens in dem Nutzbereich eine Dicke von weniger als 10 mm, wobei die Dicke im Nutzbereich vorzugsweise weniger als 5mm beträgt und beispielsweise zwischen 1 mm und 5 mm liegen kann. Derartige Materialstärken ergeben in der Regel ausreichende Transluzenz bei Verwendung von Kera- mikmaterialien und ggf. auch bei porösen Werkstoffen, die überwiegend auf Basis von Metall und/oder Kunststoff hergestellt sind.

Als Alternative zu einem Sinterwerkstoff ist bei manchen Ausführungsformen vorgesehen, dass der Werkstoff ein Schaumwerkstoff ist, beispielsweise ein Metallschaum oder ein Keramikschaum.

In manchen Fällen kann auch ein Kunststoffmaterial als Basis für den offenporigen Sinterwerkstoff oder Schaumwerkstoff der Aufspannplatte dienen.

Bei manchen Ausführungsformen ist eine lichtdurchlässige Stützplatte vorgesehen, die eine der Rückseite der Aufspannplatte zugewandte Vorderseite hat, wobei die Aufspannplatte im Bereich von einer oder mehreren Stützzonen auf der Stützplatte aufliegt. Bei Verwendung einer solchen Stützplatte ist es nicht erforderlich, dass die Aufspannplatte bezüglich Materialauswahl und/oder Dimensionierung so ausgelegt ist, dass sie ausreichende Eigensteifigkeit besitzt, um freitragend im Gehäuse aufgenommen zu werden. Somit sind auch Aufspannplatten mit relativ geringer Eigensteifigkeit und/oder sehr dünne Aufspannplatten möglich.

Denkbar ist beispielsweise, eine Aufspannplatte aus einem porösen Hartgummiwerkstoff zu verwenden, deren Aufspannfläche dementsprechend in geringfügigem Ausmaß elastisch nachgiebig ist und damit eine für das zu spannende Objekt besonders schonende Aufspannung ermöglicht. Auch Aufspannplatten aus filzartigen Werkstoffen sind in diesem Fall nutzbar.

Die Stützplatte sollte ausreichend Eigensteifigkeit besitzen, um die Stützfunktion für die Aufspannplatte übernehmen zu können. Die Stützplatte kann beispielsweise aus einem Glaskeramikwerkstoff, einem Glaswerkstoff oder einem Kunststoffwerkstoff geeigneter Materialstärke bestehen oder aus einem ausreichend lichtdurchlässigen Verbundwerkstoff mit einem oder mehreren dieser Materialien. Ggf. kann auch eine weitgehend offene gitterartige Struktur als Stützplatte vorgesehen sein, wobei die Maschenöffnungen des Gitters materialfrei und damit lichtdurchlässig sind und die relativ dünnen Gitterelemente die Rückseite der Aufspannplatte abstützen.

Um sicherzustellen, dass auch bei Anliegen einer Stützplatte an der Rückseite der Aufspannplatte die Saugleistung an der Aufspannfläche möglichst gleichmäßig verteilt ist, sind bei bevorzugten Ausführungsformen an der Vorderseite Vorsprünge und zwischen den Vorsprüngen verlaufende Ausnehmungen vorgesehen und die Aufspannplatte liegt nur im Bereich der Vorsprünge auf der Stützplatte auf. Die zwischen den Vorsprüngen verbleibenden Freiräume kommunizieren mit einer Anschlusseinrichtung des Gehäuses, an die ein Unterdruckerzeuger angeschlossen werden kann, so dass eine Absaugung durch die Freiräume hindurch erfolgen kann.

Bei manchen Ausführungsformen ist an der Vorderseite der Stützplatte ein Kanalsystem mit kreuzenden und/oder nicht kreuzenden Kanälen ausgebildet, zwischen denen die Vorsprünge gebildet sind. Die Querschnittsform der Kanäle kann zur Optimierung der Funktionen gewählt werden. Beispielsweise sind im Querschnitt rechteckige Kanäle, V- förmige Kanäle, gerundete Kanäle oder halbrunde Kanäle möglich. Die Kanäle können unter beliebigen Winkeln gekreuzt oder sternförmig verlaufen. Es sind auch Freiformkanäle möglich. Bei Bedarf können auch Spanninseln entstehen, wobei Kanäle keine direkte Verbindung zueinander haben.

Der Flächenanteil der im Bereich von Stützzonen abgedeckten Bereiche zu den zwischen den Stützzonen liegenden freien Bereichen, über die eine Absaugung direkt erfolgen kann, kann in weiten Grenzen variiert werden. Bei manchen Ausführungsformen liegt der Flächenanteil der Stützzonen bei weniger als 10% der Gesamtfläche oder sogar weniger als 5% der Gesamtfläche. Dadurch kann nahezu vollflächig von der Rückseite der Aufspannplatte abgesaugt werden, wobei die Abstützung zwischen Aufspannplatte und Stützplatte nur durch einzelne Stützstellen mit relativ schmalen Stützzonen hergestellt wird.

Alternativ oder zusätzlich kann an der Rückseite der Aufspannplatte ein Kanalsystem mit kreuzenden und/oder nicht kreuzenden Kanälen ausgebildet sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die der Aufspannplatte zugewandte Vorderseite der Stützplatte ggf. plan sein, so dass die Fertigung der Stützplatte vereinfacht wird.

Anstelle einer Stützplatte kann auch eine nicht plattenförmige Stützeinrichtung vorgesehen sein, die zur Abstützung der Aufspannplatte eine Vielzahl von Stützzonen bereitstellt und die weiterhin eine rückseitige Beleuchtung der Aufspannplatte zulässt. Die Stützeinrichtung kann z.B. wie ein Gerüst mit einer Vielzahl relativ dünner, biegesteifer Streben ausgebildet sein, die in Kreuzungspunkten miteinander verbunden sein können, um ein stabiles Gerüst zu bilden.

Bei Durchlicht-Vakuumspannvorrichtungen sind unterschiedliche Arten von Beleuchtungseinrichtungen nutzbar. Grundsätzlich kommen alle Arten von flächigen Beleuchtungen und auch alle Arten von punktförmigen und/oder linienförmigen Beleuchtungen in Frage. Vorzugsweise weist die Beleuchtungseinrichtung eine Flächenlichtquelle auf, die zwischen der Aufspannplatte und einem Boden des Gehäuses angeordnet ist. Hierdurch ist eine flächige Ausleuchtung der Aufspannplatte , ggf. durch eine Stützplatte hindurch, möglich. Es kann die Gesamtfläche der Rückseite der Aufspannplatte oder nur ein Teilbereich davon ausgeleuchtet werden. Wenn bestimmte ungleichmäßige räumliche Intensitätsvertei- lungen an der Aufspannfläche gewünscht sind, kann beispielsweise sehr helles Punktlicht mit hellem Flächenlicht kombiniert werden. Bei manchen Ausführungsformen ist eine gleichmäßige Ausleuchtung der gesamten Rückseite der Aufspannplatte über eine entsprechend große Flächenlichtquelle vorgesehen. Beispielsweise kann als Flächenlicht- quelle ein LED-Panel, d.h. ein Feld mit Leuchtdioden, vorgesehen sein.

Alternativ oder zusätzlich können auch organische Leuchtdioden (OLEDs) als Flächenlichtquelle verwendet werden. Diese energiesparenden Lichtquellen haben als„kalte Lichtquellen" unter anderem den Vorteil, nur einen geringen Wärmeeintrag zu erzeugen, so dass derartige Beleuchtungseinrichtungen auch ohne aufwändige Kühlung in Vakuumspannvorrichtungen für Präzisionsmaschinen verwendet werden können.

Die Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung kann hinsichtlich des Wellenlängenbereichs je nach Anwendung unterschiedlich sein. Dabei ist sicherzustellen, dass die Aufspannplatte für das Licht der Beleuchtungseinrichtung mindestens teilweise lichtdurchlässig ist. Entsprechend kann die Wellenlänge bzw. der Wellenlängenbereich des von der Beleuchtungseinrichtung emittierten Lichts der entsprechenden Anwendung angepasst werden. Es kann bei alternativ monochromatisches Licht oder polychromatisches Licht erzeugt werden.

Diese und weitere Merkmale gehen außer den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN

Fig. 1 zeigt einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform einer Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch die offenporige Struktur der Aufspannplatte der in Fig. 1 gezeigten Durchlicht- Vakuumspannvorrichtung im Bereich II aus Fig. 1.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 ist ein schematischer Vertikalschnitt durch eine Vakuumspannvorrichtung 100 mit integrierter Durchlichtbeleuchtung gezeigt. Die Vorrichtung wird im Folgenden auch kurz als „Durchlicht- Vakuumspannvorrichtung" oder„Vakuumspannvorrichtung" bezeichnet. Die Vakuumspannvorrichtung hat ein im Querschnitt rechteckförmiges, nach oben offenes Gehäuse 110, das im Wesentlichen aus einer recht- eckförmigen Grundplatte 1 12 und einem die Grundplatte an allen Seiten umgebenden Rahmen 114 besteht. Grundplatte und Rahmen bestehen aus einem Aluminiumwerkstoff, sie können bei anderen Ausführungsformen auch aus einem anderen metallischen oder nicht-metallischem Werkstoff (z.B. Stahl oder Polymermaterial oder Verbundwerkstoff) bestehen. Die Grundplatte und der Rahmen sind im Bereich der Fügeflächen luftdicht miteinander verbunden, wozu im Bereich der Fügeflächen elastische oder unelastische Dichtungen vorgesehen sein können.

Das Gehäuse trägt an seiner Oberseite eine mindestens teilweise lichtdurchlässige Aufspannplatte 120, die eine als Aufspannfläche dienende ebene Vorderseite 122 und eine gegenüberliegende, ebenfalls ebene Rückseite 124 aufweist. Die rechteckförmige, planparallele Aufspann- platte wird an ihren Seitenkanten vom Rahmen des Gehäuses 110 allseitig gehalten, wobei die Fügezonen mit Dichtmasse oder Dichtelementen luftdicht abgedichtet sein können.

Gegebenenfalls ist die Dichtigkeit in den Fügebereichen der Rahmenbestandteile und/oder zwischen Rahmen und Aufspannplatte auch ohne zusätzliche Dichtmaßnahmen allein aufgrund präziser Fertigung und Verbindung der Teile erreichbar.

Die Aufspannplatte 120 und der Rahmen 1 10 bilden eine verwindungs- steifen, stabile Einheit und umschließen einen im Wesentlichen luftdicht abgedichteten Innenraum 115, von dem nur ein einziger seitlicher Durchlasskanal zu einer seitlichen Anschlusseinrichtung 116 führt, über die die Vakuumspannvorrichtung an einen Unterdruckerzeuger, beispielsweise eine Vakuumpumpe, angeschlossen werden kann. Bei anderen Ausführungsformen können zwei oder mehr Anschlusseinrichtungen vorgesehen sein, wobei z.B. bei Einbaugeräten auch eine Anschlusseinrichtung in der Bodenplatte vorgesehen sein kann.

Die Aufspannplatte 120 besteht vollständig aus einem offenporigen Werkstoff mit einer Vielzahl von miteinander kommunizierenden Poren, welche ein feines System von Gasdurchlasskanälen bilden, die von der Rückseite 124 der Aufspannplatte zur Vorderseite 122 durchgehen. Die statistisch verteilten, vielfach verzweigten Gasdurchlasskanäle ermöglichen eine ausgewogenen innere Druckverteilung in der Aufspannplatte und erlauben die Erzeugung eines Unterdrucks an der Aufspannfläche sogar dann, wenn durch das zu fixierende Objekt nicht abgedeckte freiliegende Bereiche der Aufspannfläche nicht abgedeckt werden.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch die offenporige Struktur der Aufspannplatte 120 im Bereich II aus Fig. 1. Im Beispielsfall besteht die Aufspannplatte aus einem offenporigen Keramikwerkstoff, der aus einem granulatförmigen keramischen Ausgangswerkstoff in Kombination mit Bindematerial durch Sintern hergestellt wurde. Das nichttransparente Keramikmaterial hat ausreichende Lichtdurchlässigkeit (Transluzenz), um bei Beleuchtung von der Rückseite eine leuchtende Aufspannfläche zu bilden, mit deren Hilfe aufgespannte Objekte im Durchlichtverfahren beobachtet werden können. Die mittlere Porengröße der Poren 121 liegt im Bereich von ca. 10 μητι bis ca. 100 μιη, so dass an der Aufspannfläche 122 eine große Anzahl statistisch verteilter kleiner Ansaugöffnungen existiert. Der Strömungswiderstand der offenporigen Struktur ist dabei so bemessen, dass sich eine Ansaugwirkung auf ein aufliegendes Objekt auch dann einstellen kann, wenn daneben liegende Bereiche frei bleiben.

Bei anderen, nicht bildlich dargestellten Ausführungsformen ist eine Abdichtung des porösen Materials nach außen außerhalb des zum Aufspannen vorgesehenen Nutzbereichs vorgesehen. Die Abdichtung der nicht saugenden Flächen kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass diese Bereiche mit Kunstharzfarbe, Klebstoff, Epoxidharz oder vergleichbaren Materialien versiegelt werden.

Bei manchen Ausführungsformen werden Aufspannplatten verwendet, die aus einem mikroporösen Festkörperwerkstoff bestehen, der unter der Marke METAPOR ® (Marke der Portec AG, Wintherthur/Schweiz) erhältlich ist. Der feinporige Keramikwerkstoff mit einer weißen, nicht- reflektierenden Oberfläche ist in unterschiedlichen Materialdicken ab 10 mm Dicke erhältlich. Um für die Anwendung in einer Durchlicht- Vakuumspannvorrichtung eine ausreichende Transluzenz zu gewährleisten, sind geringere Materialdicken vorteilhaft. Beim Ausführungsbeispiel beträgt die Materialstärke im Spannbereich weniger als 5 mm. Diese Materialdicke kann durch spanende Bearbeitung des dickeren Ausgangsmaterials erzielt werden und gewährleistet ausreichende Licht- durchlässigkeit bei gleichzeitig guter Stabilität bzw. Eigensteifigkeit der Aufspannplatte.

Zur Beleuchtung der Aufspannplatte von der Rückseite ist eine Beleuchtungseinrichtung 130 vorgesehen, die über elektrische Anschlüsse 134 an eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Die Beleuchtungseinrichtung ist als Flächenlichtquelle ausgelegt und hat an ihrer der Aufspannplatte zugewandten Oberseite ein Feld von anorganischen Leuchtdioden 132, so dass die Beleuchtungseinrichtung im Wesentlichen über den Gesamtquerschnitt eine gleichmäßige Leuchtstärke hat. Das integrierte LED-Panel sorgt somit für eine gleichmäßige Beleuchtung der Aufspannplatte von ihrer Rückseite.

Alternativ oder zusätzlich zu einem LED-Panel können auch andere flächige, punktförmige oder linienförmige Lichtquellen vorgesehen sein. Insbesondere kann eine Flächenlichtquelle mit mindestens einer organischen Leuchtdiode (OLED) vorgesehen sein, also einem filmartig dünnen leuchtenden Bauelement aus einem organischen, halbleitenden Material.

Bei Ausführungsformen, bei denen die Aufspannplatte 120 eine ausreichende Eigensteifigkeit hat, um an der Aufspannfläche die Spezifikationen für die Oberflächenform (Ebenheitstoleranz) zu erfüllen, kommt der kompakte Aufbau ohne weitere Elemente aus.

Bei den bildlich dargestellten Ausführungsbeispielen ist zwischen der Beleuchtungseinrichtung 130 und der Aufspann platte 120 eine lichtdurchlässige Stützplatte 140 angeordnet, die im Bereich ihres Umfangs fest mit dem Rahmen 1 10 des Gehäuses verbunden ist. Die Stützplatte 140 hat eine der Rückseite 124 der Aufspannplatte zugewandte Vorderseite 142 und ist derart direkt unterhalb der Aufspannplatte angeordnet, dass die Aufspannplatte durch die Stützplatte im Bereich von mehreren Stützzonen 145 mit Berührungskontakt flächig auf der Stützplatte aufliegt.

Die Stützplatte des Ausführungsbeispiels hat eine Vielzahl gleichmäßig verteilter Vorsprünge 146, deren Vorderseiten die Stützzonen bilden. Zwischen den Vorsprüngen sind kanalartige Ausnehmungen 148 vorgesehen, die direkt oder über weitere Verbindungskanäle indirekt mit der Anschlusseinrichtung 116 kommunizieren. Die Ausnehmungen bilden dabei ein Kanalsystem mit teilweise kreuzenden und teilweise nicht kreuzenden Kanälen, zwischen denen die Vorsprünge 146 vorstehen. Über das Kanalsystem ist ein unmittelbarer Anschluss der damit kommunizierenden Gasdurchlasskanäle an die Anschlusseinrichtung gewährleistet.

Die Vakuumspannvorrichtung wird für die Nutzung über die Anschlusseinrichtung 1 16 an eine Einrichtung zur Erzeugung eines Druckgefälles zwischen der Vorderseite und der Rückseite angeschlossen. Im Saugbetrieb wird im Inneren des (bis auf die poröse Aufspannplatte) luftdicht abgeschlossenen Gehäuses ein Unterdruck gegenüber der Umgebung erzeugt, so dass durch die poröse Struktur der Aufspannplatte hindurch Luft in den Innenraum angesaugt wird. Dadurch können auch empfindliche Objekte wie Filme oder dünne Linsen weitestgehend deformationsfrei auf der Aufspannfläche fixiert werden. Diese Objekte können nach dem Spannen im fixierten Zustand mit Werkzeugen bearbeitet werden. Beispielsweise kann eine fixierte Folie mit einer anderen fixierten Folie mittels Laser verschweißt werden.

Die Durchlicht-Vakuumspannvorrichtung erlaubt ein vollflächiges Spannen von Werkstücken aller Art, wobei die gesamte Spannfläche gleichmäßig von unten durchleuchtet werden kann. Somit können beispielsweise Kameraerkennungsprozesse, welche mit einer Durchlicht- Beleuchtung arbeiten, zuverlässig realisiert werden. Auch eine Druckumkehr ist möglich, so dass im Inneren des Gehäuses ein Überdruck gegenüber der Umgebung eingestellt wird. Diese Druckumkehr kann z.B. zur aktiven Freigabe bzw. zum Abstoßen des fixierten Objekts genutzt werden. Durch Überdruck kann ggf. ein Luftkissen unter einem gehaltenen Objekt erzeugt werden, so dass dieses ohne Berührungskontakt mit der Aufspannfläche über dieser schweben kann. Dadurch können beispielsweise Folien in einer Rolle-Rolle-Maschine oder andere dünne Objekte schonend weitertransportiert werden. Die Funktionalität des„Wegpustens" durch Überdruck kann z.B. bei Fertigungsprozessen zu kürzeren Bearbeitungszeiten und besseren Ergebnissen führen.