Brevet FR2860775A1 — publié le 20050415

L'invention concerne un dispositif de transport et d'alignement d'éléments en forme de disque, en particulier de tranches qui, pour des raisons de technologies de procédé de fabrication, doivent être prélevées de dispositifs de traitement et transportées vers d'autres dispositifs de traitement, introduites dans ceux-ci et à nouveau retirées après le traitement. Il existe sur les tranches usuelles des marques avec lesquelles on peut obtenir un repère pour ce qui est de l'alignement des cristaux d'une tranche. De façon usuelle, de telles marques sont disposées sur les bords externes ou sur la zone de bordure externe des tranches, et sont élaborées en tant qu'évidements d'un bord de tranche conçu selon une forme déterminée. Cela est nécessaire entre autres pour pouvoir tenir compte de l'alignement des cristaux des tranches lors de leur traitement. Ainsi, les tranches doivent être introduites dans une unité de traitement selon un alignement déterminé. Etant donné que, souvent, de telles unités de traitement ne sont pas conçues à l'identique et ont été disposées selon un ordre constant, il est nécessaire de déplacer une tranche prélevée d'une unité de traitement aussi selon une autre orientation axiale et de l'amener selon cet alignement axial vers une unité de traitement suivante. A cet effet, on connaît des solutions complexes avec lesquelles se produit l'alignement des tranches, sous une forme coûteuse, où lors d'un pivotement d'une tranche de 360 , le bord de la tranche est analysé et on enregistre alors une excentricité existant éventuellement autour de l'axe de rotation, et on atteint un centrage par un décalage de la tranche. L'objectif de l'invention consiste à fournir un dispositif de transport et d'alignement d'éléments en forme de disques, qui est élaboré de façon simple et robuste, peut être fabriqué de façon économique et peut être utilisé de façon flexible. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transport et d'alignement d'éléments en forme de disque, comprenant. - un chariot disposé sur un support de chariot 10 pivotant, de façon à pouvoir se déplacer par translation, - un porte-élément pour le support d'un élément en forme de disque, propre à centrer cet élément selon l'axe de rotation du support de chariot, le chariot et/ou le support de chariot et le porte-élément 15 étant propres à être déplacés les uns par rapport aux autres dans une direction verticale, et le support de chariot étant pourvu d'au moins un détecteur permettant de déterminer la position de marques existant au niveau d'un élément en forme de disque. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le support de chariot est pourvu d'au moins deux éléments de butée d'un élément en forme de disque, qui sont placés selon un écart l'un par rapport à l'autre et selon un écart par rapport à l'axe de rotation, qui dépendent des dimensions externes des éléments en forme de disque; - le support de chariot est pourvu de deux paires d'éléments de butée; - le support de chariot est équipé d'un capteur d'angle de rotation; - les éléments de butée comprennent des surfaces de butée concaves dont la courbure et la longueur dépendent du diamètre externe et du contour de bord externe des éléments en forme de disque, pour garantir un placement centré d'un élément en forme de disque contre les éléments de butée par rapport à l'axe de rotation; - au moins une paire d'éléments de butée est propre à être relevée ou abaissée selon la direction verticale; - dans une surface avant du chariot, il est prévu un évidement dans lequel le porte-élément d'un élément en forme de disque peut être introduit; - le ou les détecteur(s) est/sont disposé(s) selon un écart par rapport à l'axe de rotation, qui dépend de la position des marques sur les éléments en forme de disque; le(s) détecteur(s) est/sont un ou plusieurs détecteurs optiques; - le détecteur est une barrette à CCD ou une 15 matrice à CCD; - le détecteur est une caméra raccordée à un dispositif électronique de traitement des images; - le(s) détecteur(s) est(sont) un ou plusieurs détecteur(s) acoustique (s) ; - le porte-élément est raccordé à un dispositif générant une dépression; - le porte-élément agit de façon électrostatique; - le porte-élément peut pivoter autour de l'axe de rotation; - le support de chariot est exécuté en tant que disque circulaire entièrement plat; entre le support de chariot et un logement de forme cylindrique est exécutée une fente annulaire, et l'intérieur du logement est raccordé à un dispositif 30 générant une dépression; 25 - tous les éléments d'entraînement sont disposés au sein du logement et sous le support de chariot. Le dispositif, en accord avec la présente invention, de transport et d'alignement d'éléments en forme de disques, ci-après appelés tranches, présente un chariot pouvant être déplacé par translation, qui est disposé sur un support de chariot pouvant pivoter autour d'un axe de rotation. L'axe de déplacement du chariot passe alors par 10 l'axe de rotation. Le chariot est ainsi exécuté de façon telle qu'il peut sortir au-delà du bord externe du support de chariot et prendre une tranche en dehors de la zone du dispositif. Le chariot se déplace ensuite en reculant par translation avec la tranche prélevée, et ce jusqu'à ce que la tranche soit positionnée par rapport à un porte-élément. Un tel porte-élément est disposé de façon à être centré avec l'axe de rotation précité, et est amené vers l'extérieur par le support de chariot. Pour le placement d'une tranche prise avec le chariot et déplacée par translation, le chariot et/ou le support de chariot, ainsi que le porteélément d'une tranche peuvent être déplacés les uns par rapport aux autres dans une direction verticale. Ainsi par exemple le chariot peut, seul ou conjointement avec le support de chariot, être déplacé vers le bas, et la tranche peut être déposée à cet égard sur le porte-élément maintenu statique. De façon analogue, on peut aussi, alors que le 30 chariot et le support de chariot restent fixes, lever le porte-élément vers le haut et déposer alors la tranche sur le porte-élément. Pour l'alignement de la tranche en tenant compte des marques formées sur celle-ci, il existe au moins un détecteur permettant de déterminer sans contact la position d'au moins une marque d'une tranche au niveau du support de chariot. Pour déterminer la position respective de la marque des tranches qui ont été déposées sur le porte-élément, le support de chariot tourne avec le chariot autour de l'axe de rotation, un pivotement d'au moins 360 devant être possible. Lors du pivotement se produit la détection, et lors de l'identification d'une marque sur une tranche, on peut générer, au moyen d'au moins un détecteur, un signal avec lequel on détermine au moins la position angulaire de la marque de la tranche déposée. De plus, le porte-élément peut aussi pivoter autour de l'axe de rotation, au moyen d'un entraînement par rotation. En connaissant la position angulaire d'une marque d'une tranche, celle-ci peut ensuite, après pivotement correspondant du support de chariot dans une position angulaire déterminée, être enlevée du porte-élément et être déplacée par translation avec le chariot, le déplacement pouvant alors se faire en tenant compte de la position identifiée de la marque sur la tranche. Dans le cas où on renonce à un système de mesure de course très précis sur le chariot ou un entraînement du chariot, il est possible de prévoir sur le support de chariot au moins deux éléments de butée qui limitent la course d'une tranche prise sur un chariot dans une direction, si bien que la tranche peut être centrée par rapport à l'axe de rotation à l'aide de tels éléments de butée lorsque le chariot accomplit un déplacement vers l'arrière sur le support de chariot. À cet effet, les bords externes d'une tranche cognent contre les éléments de butée, qui forment une limitation de course. De tels éléments de butée sont disposés pour cette raison selon un écart entre eux, et selon un écart par rapport à l'axe de rotation, qui tiennent compte des dimensions extérieures des tranches. Chacun de ces deux éléments de butée est disposé en conséquence par rapport à l'axe de rotation selon un écart qui correspond au rayon d'une tranche. Mais il peut aussi exister plus de deux éléments de butée sur le support de chariot, des paires respectives d'éléments de butée devant le plus possible exister selon différents intervalles. Dans ces cas-là, on peut transporter et aligner des tranches de différentes dimensions avec un dispositif en accord avec la présente invention. Les éléments de butée peuvent de façon la plus simple être exécutés en tant que goupilles faisant saillie au-dessus du support de chariot. Etant donné que, pour la détermination de la position des marques, on réalise un pivotement dans lequel le bord externe d'une tranche touche les éléments de butée, il est favorable d'exécuter les éléments de butée en tant que cylindres pivotants. De façon avantageuse, on peut relever au moins une paire d'éléments de butée verticalement dans une position de fonctionnement, puis les rabaisser lorsqu'une tranche a été centrée par rapport au porte-élément/à l'axe de rotation. De tels éléments de butée sont en particulier appropriés pour des tranches dans lesquelles les marques sont exécutées en tant qu'évidements en forme de rainure sur le bord externe d'une tranche. Des tranches déterminées présentent aussi cependant des zones de bordure qui représentent une surface plane plus ou moins grande ou longue. Dans ces cas là, on préfère des éléments de butée présentant des surfaces de butée exécutées de façon concave. À cet effet, la courbure et la longueur des surfaces de butée doivent être sélectionnées de façon telle qu'un centrage d'une tranche peut être garanti par rapport à l'axe de rotation, bien que l'on doive positionner de façon centrée une tranche qui ne présente quasiment pas de contour externe à symétrie de rotation. Le chariot avec lequel une tranche peut être prise et déplacée par translation doit présenter une longueur suffisamment importante pour qu'une tranche prise et déplacée puisse être transportée de façon sûre sur le chariot et, comme déjà évoqué, déposée avec sûreté sur un porteélément. Il est pour ce faire favorable que l'on exécute, au niveau d'une surface frontale disposée dans la direction de déplacement du chariot, un évidement dans lequel le porte- élément puisse être introduit. Un tel évidement est conçu et dimensionné de façon à ce que le déplacement déjà mentionné du chariot et/ou du support de chariot et du porte-élément soit possible. On peut donc par exemple déplacer un porte-élément depuis le bas vers le haut grâce à cet évidement du chariot, et prendre alors la tranche du chariot. On peut disposer sur le support de chariot un détecteur, selon un écart prédéfini par rapport à l'axe de rotation, l'écart étant sélectionné de façon telle que lors du pivotement du support de chariot, au moins une marque existant sur la tranche puisse être détectée. Dans le cas où on doit manipuler avec le dispositif en accord avec la présente invention des tranches de différentes dimensions, on peut aussi disposer plus d'un détecteur de ce type, selon des écarts appropriés correspondants, de préférence sur un axe commun. Lorsque l'on connaît la position angulaire des détecteurs optiques, on peut déterminer le signal de position de marques existant sur les tranches avec un ou plusieurs détecteurs conjointement à un signal d'un capteur d'angle de rotation qui existe sur le support de chariot ou un entraînement par rotation du support de chariot. Pour une détection sans contact des marques des tranches, on peut utiliser des détecteurs optiques appropriés, en tant que détecteurs séparés, selon un ordre donné et des écarts donnés. Mais il est aussi possible d'utiliser comme détecteurs des barrettes à CCD ou des matrices à CCD, cela étant favorable pour une utilisation d'un dispositif en accord avec la présente invention pour la manipulation de tranches de plusieurs dimensions différentes. Il est aussi possible, à la place des détecteurs optiques précités, d'utiliser une caméra qui est reliée à une unité électronique de traitement d'images, et de réaliser la détermination de position angulaire des marques respectives des tranches via une identification de modèle. A la place des détecteurs optiques, on peut procéder à une détermination de la position angulaire des marques sur les tranches à l'aide de détecteurs acoustiques, de préférence avec une analyse sensorielle aux ultrasons, et il existe alors dans ce cas la possibilité éventuelle de vérifier l'alignement horizontal de la tranche déposée sur un porteélément, car avec de tels capteurs ultrasonores, une mesure d'écart sans contact est aussi possible. Les porte-éléments utilisés sur le dispositif en accord avec la présente invention doivent être le plus possible exécutés de façon à ce que des forces de retenue supplémentaires pour les différentes tranches puissent être appliquées. Dans ce cas, un tel porte-élément peut être raccordé à un dispositif générant une dépression et des ouvertures sont alors pratiquées jusqu'à la surface d'un tel porte-élément, par lesquelles on peut exercer un effet de force d'aspiration sur une tranche déposée. Un tel porte-élément peut aussi être exécuté en tant que porte-élément agissant par voie électrostatique. Pour des raisons statiques et dynamiques, un support de chariot est avantageusement exécuté en tant que disque circulaire entièrement plat, des fentes de guidage pour le déplacement du chariot étant autorisées. En particulier pour le respect des conditions de salle blanche de classe 1, on privilégie avantageusement cette forme de disque circulaire. On peut ainsi utiliser un logement de forme cylindrique, une petite fente annulaire étant exécutée entre le logement et le support de chariot. Le logement peut alors également être raccordé à un dispositif générant une dépression, si bien que les éventuelles particules qui se déposent suite au frottement et aux déplacements ne peuvent sortir du logement. Le dispositif en accord avec la présente invention peut de plus être exécuté, de façon avantageuse, de façon telle que tous les éléments d'entraînement, pour le déplacement en rotation du support de chariot, le déplacement du chariot et le déplacement relatif du support de chariot/chariot et du porte-élément, puissent être disposés dans un espace clos qui est raccordé à une aspiration. Il est aussi possible de placer un dispositif en accord avec la présente invention sur un moyen de transport supplémentaire et/ou un manipulateur, à l'aide duquel on peut accomplir des courses de transport plus grandes pour la tranche et/ou relever ou abaisser le dispositif. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure unique est une représentation en perspective d'un exemple de dispositif en accord avec la présente invention. Avec la représentation en perspective selon la figure 1, on montre un exemple d'un dispositif en accord avec la présente invention qui est approprié pour la manipulation de tranches ayant au moins deux dimensions différentes. On montre un support de chariot 1 en forme de disque circulaire, qui peut pivoter autour d'un axe vertical, des moyens d'entraînement par rotation appropriés, non visibles ici, étant disposés sous le support de chariot 1 et au sein d'un logement également non représenté ici. L'axe de rotation s'étend à cet égard dans la direction verticale, centré sur un porte-élément 3 dont la surface de placement de tranches est visible dans la représentation. La surface de placement circulaire du porte-élément 3 est disposée, dans la forme représentée, au sein d'un évidement 2' d'un chariot 2. Le chariot 2 est ici montré dans une position qui correspond à une position de retrait dans laquelle une tranche, également non représentée, peut être abaissée sur la surface d'un porteélément 3. Dans cet exemple, le dépôt d'une tranche sur un porte-élément 3 peut être réalisé par un unique abaissement vers le bas du chariot 2, des moyens d'entraînement, également non représentés, existant également pour ce faire. Pour la prise d'une tranche, le chariot 2 peut être déplacé, après prélèvement dans la direction verticale au-dessus du porte-élément 3, par translation, dans la direction de la flèche à droite de la figure, et dépasser alors largement le support de chariot. Une tranche peut alors être prise sur le chariot 2 et être ramenée dans la direction opposée. Lors du déplacement de retour du chariot 2, la tranche cogne avec ses zones de bordure externes contre une paire d'éléments de butée 5 ou 5', qui limitent la course de la tranche lors du mouvement de recul et centrent la tranche par rapport à l'axe de rotation. La tranche touchant les éléments de butée 5 ou 5' est ensuite déposée, par un abaissement du chariot 2, sur le porte-élément 3 et y est maintenue ensuite par les ouvertures également indiquées, par l'effet supplémentaire d'une force d'aspiration. Pour déterminer la position respective de marques existant sur les tranches, on réalise ensuite un pivotement du support de chariot 1 autour de l'axe de rotation, si bien qu'à l'aide des détecteurs 4 ou 4', il se produit une analyse sur la périphérie et on peut détecter les marques existant sur les tranches, cela étant réalisé de façon avantageuse conjointement au pivotement du support de chariot 1. À l'aide du signal de position angulaire capté des marques d'une tranche par pivotement correspondant du support de chariot, on entreprend un alignement et un positionnement du chariot par rapport à la marque et à la tranche, puis on relève le chariot 2 de façon telle que la tranche avec le chariot 2 sont déplacés par translation dans la direction respective souhaitée en tenant compte de l'alignement de la tranche, et peuvent être amenés par exemple vers une unité de traitement de la tranche. Dans l'exemple montré à la figure 1, les éléments de butée 5 sont exécutés en tant que cylindres pouvant pivoter autour d'un axe. Par contre, les éléments de butée 5' disposés selon un écart par rapport à l'axe de rotation du support de chariot 1 présentent des surfaces de butée concaves, comme cela a déjà été évoqué ci-dessus. De façon avantageuse, la courbure des surfaces de butée des éléments de butée 5' dans la direction du porte-élément 3 est sélectionnée par zone avec un rayon de courbure plus petit, de façon à faciliter l'introduction de la tranche déplacée de façon correspondante. Dans cet exemple, les éléments de butée 5 sont légèrement supérieurs aux surfaces de butée des éléments de butée 5'. De plus, le chariot 2 peut être abaissé en plusieurs étapes pour pouvoir tenir compte du dimensionnement de chaque tranche. Ainsi par exemple, une tranche plus grande est déplacée vers l'arrière dans la direction des éléments de butée 5 avec un chariot 2 levé plus haut ou au maximum puis, suite à la venue en butée des bords d'une tranche sur les éléments de butée 5, abaissée totalement et déposée sur le porte-élément 3. Dans le cas d'une tranche de dimensions plus petites, le déplacement vers l'arrière du chariot 2 s'effectue avec la tranche placée un peu plus bas, si bien que ses bords externes reposent contre les surfaces de butée des éléments de butée 5' et que ceux-ci peuvent limiter sa course. L'abaissement complet du chariot 2 s'effectue seulement ensuite en ce qu'on l'amène sur le porte-élément 3 pour déposer la tranche. Comme alternative, on peut relever verticalement les éléments de butée 5' dans une position de fonctionnement pour la limitation de course et le centrage de la tranche déplacée avec le chariot 2, puis les rabaisser ensuite. Ensuite, la détermination de position peut être réalisée sur la tranche déposée et fixée sur le porte-élément 3, comme déjà expliqué. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transport et d'alignement 5 d'éléments en forme de disque, comprenant - un chariot (2) disposé sur un support de chariot (1) pivotant, de façon à pouvoir se déplacer par translation, - un porte-élément (3) pour le support d'un élément 10 en forme de disque, propre à centrer cet élément selon l'axe de rotation du support de chariot (1), le chariot (2) et/ou le support de chariot (1) et le porte- élément (3) étant propres à être déplacés les uns par rapport aux autres dans une direction verticale, et le support de chariot (1) étant pourvu d'au moins un détecteur (4, 4') permettant de déterminer la position de marques existant au niveau d'un élément en forme de disque. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de chariot (1) est pourvu d'au moins deux éléments de butée (5, 5') d'un élément en forme de disque, qui sont placés selon un écart l'un par rapport à l'autre et selon un écart par rapport à l'axe de rotation, qui dépendent des dimensions externes des éléments en forme de disque. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support de chariot (1) est pourvu de deux paires d'éléments de butée (5, 5'). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de chariot 30 (1) est équipé d'un capteur d'angle de rotation. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de butée (5') comprennent des surfaces de butée concaves dont la courbure et la longueur dépendent du diamètre externe et du contour de bord externe des éléments en forme de disque, pour garantir un placement centré d'un élément en forme de disque contre les éléments de butée (5') par rapport à l'axe de rotation. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une paire d'éléments de butée (5, 5') est propre à être relevée ou abaissée selon la direction verticale. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans une surface avant du chariot (2), il est prévu un évidement (2 ') dans lequel le porte-élément (3) d'un élément en forme de disque peut être introduit. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les détecteur(s) (4, 4') est/sont disposé (s) selon un écart par rapport à l'axe de rotation, qui dépend de la position des marques sur les éléments en forme de disque. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) détecteur(s) (4, 25 4') est/sont un ou plusieurs détecteurs optiques. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le détecteur est une barrette à CCD ou une matrice à CCD. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le détecteur est une caméra raccordée à un dispositif électronique de traitement des images. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le(s) détecteur(s) est(sont) un ou plusieurs détecteur(s) acoustique(s). 13. Dispositif selon l'une des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que le porte-élément (3) est raccordé à un dispositif générant une dépression. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-élément (3) agit de façon électrostatique. 15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-élément (3) peut pivoter autour de l'axe de rotation. 16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de chariot (1) est exécuté en tant que disque circulaire entièrement plat. 17. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre le support de chariot (1) et un logement de forme cylindrique est exécutée une fente annulaire, et en ce que l'intérieur du logement est raccordé à un dispositif générant une dépression. 18. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que tous les éléments d'entraînement sont 25 disposés au sein du logement et sous le support de chariot (1) .