FR2985248A3 - Systeme pour le stockage temporaire de contenants - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un système permettant le stockage temporaire de contenants. Lesdits contenants peuvent recevoir, de préférence, des objets prévus pour un traitement en plusieurs étapes à mettre en oeuvre séparément les unes des autres. En l'occurrence, il peut s'agir en particulier de plaquettes utilisées dans la technique des semi-conducteurs ou pour la réalisation de cellules solaires. Dans le système selon l'invention, plusieurs emplacements (3) de stockage intermédiaire, suspendus au plafond, sont prévus pour le stockage temporaire des contenants. Les emplacements de stockage intermédiaire peuvent recevoir chacun au moins un contenant au moyen d'un système de préhension (1) manipulable dans au moins deux axes et au moins un contenant peut à nouveau être retiré avec le système de préhension (1) hors d'un emplacement de stockage intermédiaire (3). En outre, il est prévu dans le système une entrée (4) et/ou une sortie (5) pour l'admission et l'évacuation des contenants, laquelle/lesquelles est/sont raccordée(s) à un système de transport des contenants. En plus, à côté ou à l'intérieur du système est disposé un monte-charge (2) pour le transport vertical des contenants, dans lequel les contenants sont introduits au moyen du système de préhension à partir d'un emplacement de stockage intermédiaire (3) et hors duquel les contenants peuvent être retirés au moyen du système de préhension (1) et être transportés vers un emplacement de stockage intermédiaire (3) ou vers la sortie (5).

Description

SYSTÈME POUR LE STOCKAGE TEMPORAIRE DE CONTENANTS La présente invention concerne un système permettant le stockage temporaire de contenants. Lesdits contenants peuvent recevoir, de préférence, des objets prévus pour un traitement en plusieurs étapes à mettre en oeuvre séparément les unes des autres. En l'occurrence, il peut s'agir en particulier de plaquettes, qui sont utilisées dans la technique des semi-conducteurs ou pour la réalisation de cellules solaires. En particulier dans lesdits procédés de fabrication, on exige une plus grande flexibilité alliée à un temps de cycle court pour le traitement et pour le chargement des installations. En outre, il convient de tenir compte d'une très bonne exploitation de l'espace et, dans le cas de plaquettes à traiter, du concept de salle blanche, ainsi que de la proximité des postes de traitement ou des différentes installations, tout en respectant des espaces libres autour d'un poste de traitement ou d'une installation.
Pour une meilleure exploitation de l'espace, il a été proposé dans DE 10 2008 015 472 d'utiliser des éléments de support pour le stockage suspendu au plafond des contenants ou des objets. Dans ledit document, il est évoqué, en outre, que les contenants ou les objets peuvent être transportés vers les éléments de support au moyen d'une voie suspendue et peuvent à nouveau être retirés de ceux-ci. Dans ce cas, ces opérations peuvent être assistées par des éléments de manipulation présents sur la voie suspendue. Les éléments de manipulation sont utilisés pour poser des contenants sur un élément de support en vue d'un stockage temporaire et pour les retirer à nouveau de celui-ci par un mouvement horizontal. Dans ledit document, il est évoqué, par ailleurs, que les contenants peuvent aussi être déplacés verticalement au moyen d'un élément de manipulation et peuvent ainsi être stockés temporairement sur plusieurs niveaux dans des éléments de support. Néanmoins, cette solution technique connue n'atteint pas encore la flexibilité exigée, un court temps de pose et de reprise des contenants requis dans le cas d'un stockage temporaire.
Le but de l'invention est donc de proposer des possibilités qui permettent d'augmenter la flexibilité et de réduire le temps de manipulation requis dans le cas d'un stockage temporaire des contenants. Cet objectif est résolu selon l'invention par un système pour le stockage temporaire de contenant dans lequel plusieurs emplacements de stockage intermédiaire, suspendus au plafond, sont prévus pour le stockage temporaire des contenants et reçoivent chacun au moins un contenant au moyen d'un système de préhension manipulable dans au moins deux axes et au moins un contenant peut à nouveau être retiré avec le système de préhension hors d'un emplacement de stockage intermédiaire ; dans lequel, en outre, il est prévu sur le système une entrée et/ou une sortie pour l'admission et l'évacuation des contenants, laquelle/lesquelles est/sont raccordée(s) à un système de transport des contenants, et, en plus, à côté ou à l'intérieur du système est disposé un monte-charge pour le transport vertical des contenants, dans lequel les contenants sont introduits au moyen du système de préhension à partir d'un emplacement de stockage intermédiaire et les contenants peuvent être retirés du monte-charge au moyen du système de préhension et être transportés vers un emplacement de stockage intermédiaire ou vers la sortie.
Ainsi, dans le système selon l'invention permettant le stockage temporaire des contenants, plusieurs emplacements de stockage intermédiaire, suspendus au plafond, sont prévus pour le stockage temporaire des contenants. Les emplacements de stockage intermédiaire reçoivent chacun au moins un contenant au moyen d'un système de préhension manipulable dans au moins deux axes et au moins un contenant peut à nouveau être retiré avec le système de préhension hors d'un emplacement de stockage intermédiaire. En outre, il est prévu dans le système une entrée et/ou une sortie pour l'admission et l'évacuation des contenants. L'admission et l'évacuation sont réalisées au moyen d'un système de transport des contenants, qui est raccordé à l'entrée et/ou à la sortie.
En plus, à côté ou à l'intérieur du système est disposé un monte-charge pour le transport vertical des contenants, dans lequel les contenants sont introduits au moyen du système de préhension à partir d'un emplacement de stockage intermédiaire et hors duquel les contenants peuvent être retirés au moyen du système de préhension et être transportés vers un emplacement de stockage intermédiaire ou vers la sortie.
Une entrée et une sortie peuvent former, en l'occurrence, une unité par l'intermédiaire de laquelle les contenants peuvent être amenés vers le système ou aussi être évacués hors du système. Néanmoins, il est avantageux de prévoir au moins une entrée et une sortie séparée de celle-ci. De ce fait, les contenants peuvent être transportés, indépendamment les uns des autres, depuis un système de transport des contenants vers un système selon l'invention et depuis un système selon l'invention vers un système de transport des contenants, ce qui accroît la flexibilité et permet une admission et une évacuation des contenants, indépendamment l'une de l'autre et sans perturbation. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel système pour le stockage temporaire de contenant peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible.
Le système de préhension peut effectuer un mouvement de translation dans au moins deux axes perpendiculaires entre eux ou le long d'un axe avec une forme en arc et d'un axe orienté radialement à la forme en arc et pouvoir effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe orienté verticalement. Une forme en arc peut être choisie, le cas échéant, pour des conditions de construction et, dans ce cas, pour des raisons de place. Les emplacements de stockage intermédiaire peuvent alors être disposés le long de la forme en arc cintré et, en l'occurrence, la forme en arc (rayon de courbure) peut être orientée en tenant compte de cela. Le système de préhension peut ainsi, au niveau de la position respective d'un emplacement de stockage intermédiaire, introduire un contenant avec l'orientation souhaitée dans l'emplacement de stockage intermédiaire ou le retirer à nouveau de celui-ci lorsque le système de préhension effectue dans cette position un mouvement de translation correspondant. De manière avantageuse, le système de préhension doit pouvoir effectuer un mouvement de translation autour de respectivement trois axes orientés perpendiculairement entre eux et un mouvement de rotation autour d'un axe orienté verticalement. En l'occurrence, le système de préhension peut se déplacer le long d'un axe rectiligne ou le long d'une voie ou guidage avec une forme en arc et peut effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe vertical. En l'occurrence, un élément de préhension du système de préhension des contenants doit pouvoir effectuer, en plus, un mouvement de translation le long d'un axe perpendiculairement à celui-ci au moyen d'un système d'entraînement linéaire. Dans ce cas, le système de préhension peut effectuer, en plus, un mouvement de translation dans un axe perpendiculaire à l'axe rectiligne ou en forme d'arc. Les emplacements de stockage intermédiaire peuvent être disposés sur au moins deux rangées et sur au moins un niveau. Une meilleure exploitation de l'espace alliée à une plus grande flexibilité peut être obtenue cependant avec au moins deux rangées d'emplacements de stockage intermédiaire disposés à côté d'un axe ou d'une courbe de part et d'autre de celui-ci, et, en l'occurrence, le système de préhension peut se déplacer le long de l'axe ou de la courbe.
Mais, dans un système selon l'invention, il est aussi possible de prévoir les emplacements de stockage intermédiaire sur plusieurs niveaux verticalement superposés. Dans ce cas, l'introduction ou le retrait des contenants peut être assuré par un système de préhension qui, en conséquence, peut également être déplacé verticalement. Néanmoins, il est aussi possible de réaliser cela au moyen d'un autre système de préhension agencé sur ce niveau. Le transport d'un niveau vers l'autre ou vers un autre niveau, dans lequel sont disposés, par exemple, des emplacements de stockage intermédiaire, des postes de traitement ou des installations pour le traitement, peut être assuré au moyen d'un monte-charge utilisé conjointement ou au moyen d'un monte-charge séparé. De manière avantageuse, le monte-charge peut être configuré avec des emplacements de réception pour recevoir au moins deux contenants. Il est ainsi possible d'effectuer simultanément le chargement des contenants dans le monte-charge et le déchargement des contenants hors du monte-charge. L'ordre de chargement et de déchargement dans le temps peut également être choisi ainsi de manière plus flexible. Ainsi, un système de préhension, qui vient de prendre un contenant et l'a transporté vers le monte-charge, peut charger ce contenant dans le monte-charge et, immédiatement après, décharger hors du monte-charge un contenant disposé à côté, ce qui n'est pas possible avec un monte-charge ne possédant qu'un emplacement de réception de réception pour un contenant. Dans ce cas, il faudrait que le système de préhension décharge d'abord un contenant hors du monte-charge et l'évacue avant de pouvoir charger le monte-charge avec un autre contenant.
Dans un système selon l'invention, au moins un robot de chargement et déchargement, destiné à charger les contenants dans le monte-charge et à décharger les contenants hors du monte-charge, peut être disposé dans un niveau agencé en dessous du niveau, dans lequel est disposé le système avec les emplacements de stockage intermédiaire et le système de préhension. Un tel robot peut alors être utilisé en même temps dans ce niveau pour le transport et pour d'autres manipulations des contenants. En particulier, lorsque sont requis des systèmes plus grands avec un plus grand nombre d'emplacements de stockage intermédiaire ou lorsque, pour des raisons technologiques ou pour des raisons d'exploitation optimisée de l'espace, il est nécessaire d'utiliser plusieurs systèmes selon l'invention, il est avantageux de pouvoir transporter ou déplacer les contenants au moyen d'un système de préhension vers un autre système et/ou vers un autre système de préhension. Étant donné qu'il est souhaitable de « garer » les contenants de manière aussi flexible que possible dans les emplacements de stockage intermédiaire, ces derniers peuvent être occupés de telle sorte qu'un logiciel d'optimisation d'une électronique de commande du processus permette de définir quel contenant doit être déposé dans quel emplacement de stockage intermédiaire pour obtenir le plus court temps possible pour sortir ou introduire des contenants dans cet emplacement de stockage intermédiaire ou aussi dans d'autres emplacements de stockage intermédiaire. Ainsi, par exemple, un contenant, qui doit être acheminé vers un traitement ultérieur plus tard que d'autres contenants, peut être stocké temporairement dans un emplacement de stockage intermédiaire qui est aussi éloigné que possible du monte-charge ou de l'entrée ou de la sortie.
Avantageusement, le système de préhension peut effectuer un mouvement de translation entre deux rangées d'emplacements de stockage intermédiaire. De plus, on peut prévoir que les conteneurs peuvent être transportés ou déplacés au moyen d'un système de préhension vers un autre système et/ou vers un autre système de préhension. Par rapport aux éléments de manipulation connus dans l'état de la technique, le système selon l'invention présente de nets avantages avec ses éléments conçus et réalisés pour des tâches spéciales. L'invention est expliquée ci-après, à titre d'exemple, de manière plus approfondie à l'appui des dessins, parmi lesquels : la figure 1 est une vue en élévation représentant schématiquement un exemple d'un système selon l'invention ; et la figure 2 est une vue de profil représentant schématiquement un exemple. La figure 1 représente un exemple d'un système selon l'invention, dans lequel des emplacements de stockage intermédiaire 3 sont disposés en deux rangées parallèles entre elles, et entre ces deux rangées est prévu un guidage linéaire 1.3 pour un système de préhension 1 pouvant effectuer un mouvement de translation le long dudit guidage linéaire 1.3 dans la direction de l'axe des X. Le système de préhension 1 peut se déplacer en va-et-vient le long de ce guidage linéaire 1.3 et, en l'occurrence, atteindre tous les emplacements de stockage intermédiaire 3, ainsi que l'entrée 4, la sortie 5 et le monte-charge 2. L'entrée 4 et la sortie 5 sont raccordées, en l'occurrence, à un système de transport de contenants non représenté, qui peut également être suspendu au plafond d'un bâtiment. En vue d'un stockage temporaire, les contenants peuvent être amenés via l'entrée 4 et être transportés par le système de préhension 1 vers un emplacement de stockage intermédiaire 3 qui a été défini par une commande électronique, puis y être déposés. Dans ce cas, le système de préhension 1 se déplace depuis l'entrée 4 vers l'emplacement de stockage intermédiaire 3 défini. Un élément de préhension 1.1, présent sur le système de préhension 1, permet de maintenir le contenant et, au moyen du système d'entraînement linéaire 1.2, de l'introduire perpendiculairement à l'axe du guidage linéaire 1.3, dans la direction de l'axe des Y, dans un emplacement de stockage intermédiaire 3 où il sera déposé. La dépose peut être effectuée ou assistée via un autre système d'entraînement du système de préhension 1, lequel permet un mouvement dans la direction verticale, à savoir la direction de l'axe des Z.
En lieu et place d'un guidage linéaire 1.3, on peut aussi choisir un guidage avec une forme en arc. Dans ce cas également, les emplacements de stockage intermédiaire peuvent être disposés à côté du guidage avec une forme en arc de part et d'autre de celui-ci. Le retrait d'un contenant hors d'un emplacement de stockage intermédiaire 3 peut également être effectué par le système de préhension 1 dans l'ordre inverse et dans le sens inverse. Dans ce cas, un contenant peut être amené vers la sortie 5 du système et, à partir de là, être évacué par le système de transport des contenants. Mais il peut aussi être déplacé vers le monte-charge 2 et être chargé dans celui-ci. Le mouvement de chargement peut également être assuré par le système d'entraînement linéaire 1.2 et, le cas échéant, être assisté par le système d'entraînement du système de préhension 1 qui permet un mouvement vertical. Le monte-charge 2 possède deux emplacements de réception 2.1 et 2.2 pour les contenants. En l'occurrence, il est possible d'utiliser un de ces emplacements 2.1 exclusivement pour l'évacuation et d'utiliser l'autre emplacement 2.2 exclusivement pour un transport vers le système.
La figure 2 met en évidence que les contenants peuvent être transportés hors du niveau du système, dans lequel sont disposés les emplacements de stockage intermédiaire 3 et/ou les emplacements de réception 2.1 et 2.2 du monte-charge dans une position relevée, vers un niveau agencé verticalement davantage en bas et à partir de là être transportés à nouveau verticalement vers le haut.
Le déplacement du monte-charge 2 peut être assuré de telle sorte que les emplacements de réception 2.1 et 2.2 parviennent dans la zone de travail d'un robot de chargement et déchargement 6, lequel permet de charger les contenants dans le monte-charge 2 et de les décharger hors du monte-charge 2. Le robot de chargement et déchargement 6 permet uniquement le chargement et le déchargement, un élément de manipulation supplémentaire ou un système de transport étant alors nécessaire pour déplacer les contenants vers les postes de traitement ou installations ou hors de ceux-ci, en vue de différents traitements. Toutefois, un robot de chargement et déchargement 6 configuré en conséquence peut aussi assurer ces déplacements. Sur la figure 2, il apparaît en outre qu'un système de préhension 1, utilisable avec l'invention, a la possibilité de déplacer les contenants dans trois axes orientés perpendiculairement entre eux et, en association avec la représentation de la figure 1, il est également possible d'effectuer une rotation autour d'un axe de rotation orienté verticalement. Cela garantit une très grande flexibilité, en ce qui concerne la possibilité de déplacement des contenants.
Dans le mode de réalisation non représenté sur les deux figures 1 et 2, au moins un autre système peut être raccordé à un système représenté ici. Il est alors possible d'effectuer le transfert des contenants d'un système vers l'autre. Cela peut être obtenu, par exemple, par le transfert depuis un système de préhension 1 vers le système de préhension 1 de l'autre système. Dans ce cas, les systèmes peuvent être disposés en alignement ou dans une autre direction les uns par rapport aux autres. De ce fait, il est aussi possible d'utiliser conjointement l'entrée 4, la sortie 5 et le monte-charge 2 des systèmes disposés côte à côte. Un système selon l'invention peut aussi comporter plus d'un système de préhension 1, moyennant quoi il est possible d'augmenter la vitesse de manipulation et de transport des contenants et, par conséquent, il est aussi possible de réduire davantage le temps nécessaire à ces opérations. Cela s'applique par analogie aussi au nombre d'entrées et de sorties 4 et 5, ainsi qu'au nombre de monte-charge 2. Les possibilités de mouvement des différents éléments du système sont représentées sur les figures par des flèches ou des doubles flèches.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Système pour le stockage temporaire de contenants, dans lequel plusieurs emplacements de stockage intermédiaire (3), suspendus au plafond, sont prévus pour le stockage temporaire des contenants et reçoivent chacun au moins un contenant au moyen d'un système de préhension (1) manipulable dans au moins deux axes et au moins un contenant peut à nouveau être retiré avec le système de préhension (1) hors d'un emplacement de stockage intermédiaire (3) ; dans lequel, en outre, il est prévu sur le système une entrée (4) et/ou une sortie (5) pour l'admission et l'évacuation des contenants, laquelle/lesquelles est/sont raccordée(s) à un système de transport des contenants, et, en plus, à côté ou à l'intérieur du système est disposé un monte-charge (2) pour le transport vertical des contenants, dans lequel les contenants sont introduits au moyen du système de préhension (1) à partir d'un emplacement de stockage intermédiaire (3) et les contenants peuvent être retirés du monte-charge (2) au moyen du système de préhension (1) et être transportés vers un emplacement de stockage intermédiaire (3) ou vers la sortie (5).
  2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de préhension (1) peut effectuer un mouvement de translation dans au moins deux axes perpendiculaires entre eux ou le long d'un axe avec une forme en arc et d'un axe orienté radialement à la forme en arc et peut effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe orienté verticalement.
  3. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les emplacements de stockage intermédiaire (3) sont disposés sur au moins deux rangées et sur au moins un niveau.
  4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de préhension (1) peut effectuer un mouvement de translation autour de respectivement trois axes orientés perpendiculairement entre eux et un mouvement de 2 5 rotation autour d'un axe orienté verticalement.
  5. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de préhension (1) peut se déplacer le long d'un axe rectiligne ou le long d'une voie avec une forme en arc et peut effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe vertical et, en l'occurrence, un élément de préhension (1.1) pour les contenants 3 0 peut effectuer, en plus, un mouvement de translation le long d'un axe au moyen d'un système d'entraînement linéaire (1.2).
  6. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de préhension (1) peut effectuer, en plus, un mouvement de translation dans une voie perpendiculaire à l'axe rectiligne ou dans une voie avec une forme en arc.
  7. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le monte-charge (2) est configuré avec des emplacements de réception (2.1, 2.2) pour recevoir au moins deux contenants,.
  8. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans un niveau agencé en dessous du niveau, dans lequel est disposé le système avec les emplacements de stockage intermédiaire (3) et le système de préhension (1), est disposé au moins un robot de chargement et déchargement (6), destiné à charger les contenants dans le monte-charge (2) et à décharger les contenants hors dudit monte-charge.
  9. 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de préhension (1) peut effectuer un mouvement de translation entre deux rangées d'emplacements de stockage intermédiaire (3).
  10. 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une entrée (4) séparée pour l'admission des contenants à partir d'un système de transport de contenants et une sortie (5) séparée pour l'évacuation des contenants vers un système de transport de contenants.
  11. 11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contenants peuvent être transportés ou déplacés au moyen d'un système de préhension (1) vers un autre système et/ou vers un autre système de préhension (1).
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