ES2313535T3 - Dispositivo y procedimiento para individualizar y transportar substratos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para individualizar y transportar substratos configurados en forma de discos, en el que el dispositivo comprende los grupos constructivos siguientes: - un equipo de soporte (104; 204) dispuesto dentro de un fluido, en el que los distintos substratos (102; 202) están dispuestos secuencialmente uno tras otro en la dirección de avance (105; 205) y en posición vertical en forma de una pila (103; 203) de substratos, - un equipo de extracción (107; 207) para individualizar y transportar al menos un substrato (102; 202), comprendiendo el equipo de extracción (107; 207) una pinza (108; 208) con medios con los cuales se puede recoger el substrato (102; 202) y se le puede evacuar del equipo de soporte (104; 204), - un equipo de flujo (117; 217) para desplegar en abanico al menos una parte de la pila (103; 203) de substratos, y - un elemento de apriete (122; 222) que actúa en contra de los substratos (102; 202) desplegados en abanico.
Description
Dispositivo y procedimiento para individualizar
y transportar substratos.
La invención se refiere a un dispositivo para
individualizar y transportar substratos. Los substratos están
configurados en forma de discos y son sensibles a la rotura. Para la
individualización está previsto un equipo de soporte que recibe los
substratos individuales en la configuración de una pila de
substratos y los mantiene preparados para su individualización. Un
equipo de extracción realiza el proceso de individualización y
transporte.
Asimismo, la invención se refiere a un
procedimiento para individualizar y transportar substratos
proporcionados en una pila de substratos.
Los "substratos" están configurados
en forma de disco o en forma plana y en general son rectangulares.
Se obtienen después de un proceso de aserrado a partir de un bloque
de substratos. Presentan cantos periféricos que son de
configuración sustancialmente recta, pudiendo las esquinas estar
configuradas en forma de ángulo recto, redondeada o
achaflanada.
Varios substratos apilados uno sobre otro o
colocados uno al lado de otro o uno tras otro dan como resultado
una "pila de substratos". Cuando las superficies de los
substratos discurren en dirección horizontal, se habla según la
invención de una pila "horizontal" de substratos dispuestos uno
sobre otro; cuando las superficies de los substratos discurren en
dirección vertical, esto corresponde a una pila "vertical" de
substratos dispuestos uno al lado de otro. Los distintos substratos
se han desprendido ya de un equipo de retención necesario para el
proceso de aserrado y se han apilado en forma libre y con
independencia uno de otro. Sin embargo, es frecuente que los
distintos substratos se adhieran aún involuntariamente a manera de
superficies debido al proceso de aserrado precedente. Para el
proceso de mecanización ulterior es necesario en un caso normal
individualizar estos substratos así apilados. Esto significa que el
respectivo substrato proporcionado en el extremo de una pila de
substratos verticalmente posicionada deberá ser extraído de la pila
de substratos por medio de un equipo y transferido al proceso de
mecanización ulterior.
La "dirección de apilamiento" de los
substratos en una pila de substratos es prefijada por la posición de
los substratos que han de individualizarse. Los distintos
substratos están orientados de tal manera que están sustancialmente
yuxtapuestos con sus superficies. En el caso especial de superficies
de substrato exacta y completamente aplicadas una a otra, la
dirección de apilamiento corresponde exactamente a la dirección de
la normal a la superficie del substrato o de los substratos, mirando
la dirección positiva hacia el extremo de la pila del cual debe
retirarse el respectivo substrato a individualizar. Por
consiguiente, siempre que este substrato esté colocado en el lado
derecho de la pila de substratos "vertical" dispuesta en un
equipo de transporte, la dirección de apilamiento mira en la
dirección de una flecha hacia la derecha.
La "dirección de avance" de una pila
corresponde sustancialmente a la dirección de apilamiento.
El "principio de apilamiento"
designa el extremo de la pila de substratos en el que se encuentra
el siguiente substrato que se ha de individualizar. Este es el
extremo que mira en la dirección de avance. Sin embargo, si se
habla en general de "extremo de apilamiento", no se indica
entonces si se trata del principio de apilamiento o del extremo
opuesto de la pila.
La pila de substratos posicionada en posición
sustancialmente vertical o erecta es proporcionada en un
"equipo de soporte". En este caso, un canto del
respectivo substrato descansa sobre el equipo de soporte. El equipo
de soporte recibe la pila de substratos, por ejemplo después del
aserrado y/o de la retirada del pegamento utilizado frecuentemente
para fijar los substratos inicialmente no aserrados sobre una placa
de retención, y la transporta a un equipo de extracción en el que
deberá efectuarse la individualización. El equipo de soporte está
construido preferiblemente de tal manera que reciba la pila de
substratos como un todo, es decir que los distintos substratos
estén sustancialmente dispuestos de plano uno al lado de otro o uno
tras otro.
En caso de que se desee, el equipo de soporte
puede posibilitar o forzar un determinado abatimiento de los
substratos que se tocan de plano uno a otro con respecto a la
dirección de apilamiento original, de modo que resulta un "ángulo
de inclinación" constructivamente predeterminado de los
substratos con respecto a la dirección de apilamiento normal, el
cual se designa con \alpha en el marco de la presente invención.
Este ángulo queda incluido entre la normal a la superficie de un
substrato y la dirección de avance, pudiendo elegirse la normal a
la superficie del lado del substrato que mira más bien en la
dirección de avance, con lo que pueden resultar ángulos de
inclinación comprendidos entre -90º y +90º. Ángulos positivos
indican un abatimiento de los substratos hacia atrás (en contra de
la dirección de avance), mientras que ángulos negativos indican un
abatimiento de los substratos hacia delante (en la dirección de
avance). Los ángulos de inclinación preferidos están comprendidos en
el intervalo de +5º a +35º; se prefieren especialmente ángulos de
inclinación de +15º a +20º.
\newpage
El "equipo de extracción" sirve para
individualizar y evacuar un substrato de la pila de substratos. El
substrato dispuesto en un extremo de la pila de substratos que se
han de individualizar es apresado por el equipo de extracción, por
ejemplo a través de equipos de aspiración, es desprendido de la pila
de substratos y es así individualizado, siendo alimentado a otro
proceso de mecanización o transporte. El equipo de extracción sirve
para retirar de la pila de substratos el substrato que se ha de
individualizar. La "extracción" puede efectuarse aquí
en varias direcciones. Por un lado, la extracción puede efectuarse
en la dirección de apilamiento, es decir que el substrato a
individualizar es apresado por el equipo de extracción y alejado en
la dirección de apilamiento paralelamente a la configuración plana
del substrato subsiguiente, de modo que entre el substrato a
individualizar y el substrato siguiente se originan fuerzas de
tracción o de compresión a consecuencia de la adherencia existente.
Por otro lado, puede preverse que el substrato sea retirado por
desplazamiento con respecto al substrato siguiente, de modo que se
originen únicamente fuerzas de cizalladura entre los dos substratos.
El substrato a individualizar es desplazado o retirado entonces
hacia arriba en la dirección de la extensión plana del respectivo
substrato, de preferencia en dirección aproximadamente perpendicular
al plano del equipo de soporte.
Por tanto, según la dirección de extracción,
actúan fuerzas diferentes de distinta magnitud sobre el substrato a
individualizar y sobre los substratos que se encuentran todavía en
la pila, estando expuesto a estas fuerzas sobre todo el substrato
que sigue al substrato que justamente ha de extraerse.
Para individualizar la pila de substratos se ha
previsto disponer éstos juntamente con el equipo de soporte en un
fluido, por el cual han de entenderse aquí sustancialmente medios
líquidos. Dentro del fluido están previstos "equipos de
flujo" que bañan la pila de substratos desde el lado o los
lados y/o desde abajo o desde arriba con una corriente de fluido de
tal manera que se logre un flujo que se dirija a la pila de
substratos y haga que los distintos substratos "se desplieguen en
abanico" y se mantengan a distancia uno de otro. Esto significa
que entre los distintos substratos se origina un espacio intermedio
que está lleno de fluido.
Según una forma de realización preferida, este
despliegue en abanico puede ser favorecido todavía con otros medios
adecuados tales como, por ejemplo, radiadores de ultrasonidos
posicionados especialmente en la zona de despliegue en abanico.
Esto es ventajoso especialmente cuando las fuerzas de adherencia
entre los substratos que se tocan uno a otro son tan altas que, de
no ser así, la penetración del fluido se produce tan sólo con mucha
lentitud.
Un "equipo de determinación de
situación" sirve para establecer la situación y/o la posición
del substrato a individualizar y/o de la pila de substratos.
Siempre que una electrónica correspondientemente dispuesta con un
sensor obtenga una señal correspondiente, lo que es equivalente a
que el substrato a extraer esté dispuesto en situación y posición
correctas, se libera el funcionamiento del equipo de extracción para
realizar la individualización. Cuando el substrato a individualizar
no se aplica al equipo de determinación de situación en situación y
posición correctas, se emite otra señal que ha de interpretarse
entonces de manera correspondiente. El equipo de determinación de
situación puede servir, además, para mover el substrato a
individualizar, por medio de condiciones forzosas adecuadas, por
ejemplo geométricas, hasta la posición deseada que es necesaria para
liberar la señal para el equipo de extracción, y/o para mantener
allí el substrato.
En uno de los procedimientos de fabricación
conocidos para substratos como los que se utilizan, por ejemplo,
para la fabricación de pastillas solares o de pastillas de
semiconductor, se emplean bloques de silicio o columnas de silicio
(en el presente caso llamados bloques de substratos) que se asierran
en forma de discos delgados sensibles a la rotura (en el presente
caso substratos). Los substratos fabricados de esta manera
presentan típicamente espesores de unos 10 a 300 \mum y en general
son de configuración cuadrada o rectangular. Tienen entonces
preferiblemente una respectiva longitud de arista de hasta 210
mm.
Los bloques de substratos se pegan usualmente
para el aserrado sobre un equipo de retención. Este equipo de
retención consiste típicamente en un soporte metálico sobre el cual
a su vez está aplicada una placa de vidrio como soporte intermedio,
estando pegado el bloque de substratos a mecanizar sobre la placa de
vidrio. Como alternativa a esto, pueden estar previstos también,
según el estado de la técnica, otros materiales para la formación
del equipo de retención.
Para fabricar los substratos anteriormente
citados es necesario aserrar completamente el bloque de substratos
a manera de discos, de modo que el propio corte de la sierra se
extienda hasta más allá del bloque de substratos y penetre en la
placa de vidrio. Después del aserrado, el substrato fabricado de
esta manera sigue adherido a la placa de vidrio con uno de sus
cantos a través de una unión de pegadura. Después de que se ha
troceado completamente el bloque de substratos en substratos
individuales, se obtiene una estructura a manera de peine.
En general, tiene lugar una limpieza previa
antes de que los distintos substratos que presentan ahora una
configuración en forma de disco sean desprendidos del equipo de
retención.
Para la realización del proceso de aserrado se
necesita un medio que comprende sustancialmente glicol y
eventualmente otros aditivos químicos, así como un agente de
separación, tal como, por ejemplo, granitos de carburo de silicio.
Este medio se denomina "slurry" (papilla) y sirve para realizar
el proceso de aserrado. En el caso normal, queda siempre cierto
resto de papilla en el espacio comprendido entre los distintos
substratos aserrados. En el caso más favorable, la papilla se
convierte en una estructura pastosa durante el proceso de
mecanización o a continuación de éste, ya que ésta se mezcla con
las partículas de silicio provenientes del bloque de substratos,
así como con el polvo de abrasión del alambre de aserrado empleado
para el proceso de aserrado y con el agente de separación, o bien
ciertos constituyentes de la mezcla reaccionan uno con otro. Debido
a su consistencia, la papilla se adhiere a la superficie de la
pastilla. A pesar de una limpieza previa realizada en el caso
normal a continuación del aserrado de los bloques de substratos, es
muy frecuente que se encuentren todavía restos de la mezcla entre
los substratos.
El documento EP 0 762 483 A1 muestra un
dispositivo con el que, entre otras cosas, se puede realizar la
individualización de substratos planos. Los substratos se
proporcionan ya individualizados en un equipo de soporte, en donde
de momento se siguen tocando superficialmente. Para la
individualización y transferencia a un recipiente se transportan
los substratos lejos de la pila por medio de una corredera y
eventualmente con ayuda de rodillos y/o chorros de líquido,
teniendo que encontrarse forzosamente el substrato en una posición
horizontal, es decir, tumbada. Por tanto, según la clarificación
anteriormente efectuada, los substratos están dispuestos en forma
de una pila "tumbada" de substratos colocados uno sobre otro.
Como alternativa, el documento muestra la individualización
mediante el empleo de una pinza de aspiración que ha de abastecerse
de un vacío de gas durante todo el proceso de agarre y transporte y
que toca directamente al substrato, es decir, sin una película de
fluido protector entre la pinza y la superficie del substrato.
En el documento WO 01/28745 A1 se describen
procedimientos y equipos para desprender substratos de forma de
discos. Un equipo a manera de robot agarra el substrato a desprender
por medio de equipos de aspiración (generación activa de una
depresión por medio de, por ejemplo, una bomba de vacío), con lo que
el substrato se suelta del equipo de retención por efecto de un
movimiento oscilante del equipo. Están previstos aquí movimientos
oscilantes en direcciones diferentes. El agarre del substrato a
individualizar se efectúa con ayuda de un equipo de aspiración
dispuesto sobre la superficie del substrato y fijado al equipo. Para
la liberación del substrato se genera dentro del equipo de
aspiración una cierta sobrepresión, con lo que el substrato
desprendido puede ser retirado nuevamente del equipo.
Se conocen por el documento DE 199 00 671 A1
unos procedimientos y dispositivos para desprender substratos de
forma de discos, tales como especialmente pastillas. Se propone que
los substratos adheridos uno a otro inmediatamente después del
proceso de aserrado y que están fijados todavía al equipo de
retención con uno de sus lados (cantos) sean mantenidos a distancia
uno de otro por medio de un chorro de fluido dirigido. Un equipo de
acuñamiento se ocupa de que se realice una separación entre el
substrato a desprender y el equipo de retención. Al mismo tiempo,
el substrato individualizado es extraído del equipo de retención por
medio de un equipo semejante a un brazo de agarre que presenta
equipos de aspiración.
Se conoce por el documento DE 697 22 071 T2 un
dispositivo para la introducción de pastillas obtenidas por
aserrado de un bloque de substratos en un elemento de
almacenamiento. Se proponen dispositivos de manipulación que
permiten apresar substratos de sección transversal redonda u ovalada
y transferirlos a una estructura a manera de bastidor. Se recogen
aquí al mismo tiempo varios substratos y éstos son transferidos a
una superficie de posicionamiento que recibe los substratos
individualizados.
Se conoce por el documento DE 199 04 834 A1 un
dispositivo para desprender substratos individuales delgados,
sensibles a la rotura y configurados a manera de discos. El bloque
de substratos con los substratos ya aserrados se encuentra en un
recipiente lleno de un fluido. En contraste con el estado de la
técnica conocido hasta ahora, el equipo de retención está orientado
verticalmente junto con los substratos inmovilizados aún en el
equipo de retención, de modo que el substrato a individualizar está
dispuesto en dirección paralela a la superficie del fluido. Un
dispositivo de acuñamiento se ocupa de que tenga lugar una
separación entre la placa de vidrio y el substrato a
individualizar. Una cinta transportadora dispuesta en la proximidad
inmediata del substrato cuida de que se evacuen los substratos
desprendidos y flotantes. Un equipo de empuje prevé que el equipo de
retención sea llevado siempre de vuelta a la misma posición y
trasladado horizontalmente en contra del equipo de acuñamiento para
desprender el respectivo substrato. En el otro lado de la cinta
transportadora está previsto un equipo con el que se introducen
automáticamente los substratos individualizados en un bastidor. El
objetivo del desprendimiento es que los substratos separados
configurados a manera de discos sean apilados después de su
retirada del equipo de retención e insertados en equipos
predeterminados o colocados directamente uno sobre otro según lo
planeado.
La individualización de los respectivos
substratos se manifiesta como difícil.
Para la individualización son necesarios
movimientos que requieren complejos equipos, siempre que se quiera
prescindir de un manejo manual. Sin embargo, dado que los substratos
son substratos configurados a manera de placas muy sensibles a la
rotura y delgadas, estos substratos no pueden ser recogidos sin más
medidas por sistemas convencionales a manera de brazos de agarre.
Es necesario para ello prever equipos muy precisos y sensibles.
Por tanto, se conocen por el estado de la
técnica exclusivamente aquellos equipos que apresan el respectivo
substrato por medio de un equipo de aspiración. Inmediatamente
después de la aproximación del equipo de aspiración a la
configuración plana del substrato a individualizar se genera, a
través de una bomba de vacío, un vacío entre el equipo de
aspiración y el substrato a individualizar, de modo que es posible
una adherencia del substrato a un equipo de manipulación. Sin
embargo, esto requiere precaución, ya que el substrato a
individualizar puede romperse por efecto de una depresión demasiado
alta.
Otro punto crítico aquí consiste en que el
respectivo substrato tiene que ser atacado, es decir, tocado, por
el equipo de manipulación. Dado que el substrato no deberá ser
presionado en ningún caso hacia fuera de los equipos, es necesario
un posicionamiento exacto. Sin embargo, esto se configura como
difícil, ya que, por un lado, está previsto un movimiento relativo
del equipo de retención para posicionar el substrato a
individualizar en la zona del equipo de retención, y, por tanto, el
propio equipo de retención presenta grados de libertad
correspondientes. Por consiguiente, son posibles tolerancias que
conduzcan a un posible daño del substrato a individualizar. Por
otro lado, tales movimientos tienen lugar generalmente en un fluido,
de modo que existe el riesgo de que, debido a los distintos
movimientos de los equipos, se produzca una presión de flujo,
especialmente en la dirección de los substratos, que pueda conducir
a desplazamientos de posición de los substratos o incluso a
rotura.
Una individualización realizada a mano alberga
el riesgo de que los substratos muy delgados y sensibles a la
rotura, así como los substratos configurados en forma de discos se
rompan en pedazos especialmente debido a las elevadas fuerzas de
adherencia.
Por tanto, el problema de la invención consiste
en la habilitación de dispositivos y procedimientos con los cuales
se haga posible una extracción casi exenta de daños de substratos
delgados, sensibles a la rotura y apilados.
La solución del problema consiste en proponer un
dispositivo según la reivindicación 1 y un procedimiento según las
características de la reivindicación 16.
Una de las ventajas esenciales de la invención
consiste en que los substratos pueden ser individualizados de una
manera segura frente a la rotura, completa y automatizada en un
ciclo rápido.
La solución consiste en que los substratos
sustancialmente perpendiculares a la dirección de avance, pero
orientados bajo un ligero ángulo de inclinación, se despliegan en
abanico dentro de la pila de substratos por medio de un equipo de
flujo. Preferiblemente, los primeros cinco a diez substratos son
bañados por flujos generados por boquillas de flujo, de modo que
los distintos substratos se mantienen a distancia uno de otro y se
originan los llamados cojines fluidos de amortiguación entre los
distintos substratos. Siempre que actúe una fuerza sobre los
substratos en sentido contrario a la dirección de apilamiento o la
dirección de avance, no se comprimen adicionalmente los distintos
substratos del procedimiento según la invención; por el contrario,
se genera completamente en toda la superficie una contrafuerza, si
bien ésta hace posible dentro de ciertos límites una movilidad
residual de especialmente el substrato situado en el principio de
apilamiento. Esta contrafuerza es aprovechada juntamente con la
movilidad residual para que la pinza del equipo de extracción pueda
presionar contra el substrato a individualizar. Sin una
amortiguación indirecta por medio de los cojines fluidos de
amortiguación situados entre los substratos desplegados en abanico
se rompería el substrato con alta probabilidad.
Cuando se trata de una pila vertical, la pinza
se introduce preferiblemente desde arriba, es decir, paralelamente
a la extensión longitudinal de los respectivos substratos y, por
tanto, en sentido aproximadamente transversal a la dirección de
apilamiento, y dicha pinza es guiada entonces hacia el substrato que
se ha de individualizar. Los taladros previstos en la pinza sirven
para succionar el fluido del espacio intermedio entre la pinza y el
substrato a individualizar. Es necesaria para ello una depresión que
puede ser generada tanto por medio de procedimientos dinámicos (por
ejemplo, bomba), procedimientos estáticos (tanque de depresión) u
otros procedimientos dentro o fuera del dispositivo. Cuando,
finalmente, la pinza y el substrato se encuentran en contacto
directo o bien solamente una película de fluido muy delgada (pocos
nanómetros hasta 50 micrómetros) se encuentra todavía entre la
pinza y el substrato, se establecen entonces unas fuerzas de
adherencia que hacen posible una inmovilización o adherencia
automática del substrato en la pinza. Estas fuerzas de adherencia
son especialmente más grandes que las del substrato siguiente, de
modo que la extracción del substrato a individualizar con la pinza
puede tener lugar paralelamente a la dirección de la superficie del
substrato siguiente. En todo caso, actúan aquí solamente unas
pequeñas fuerzas de cizalladura sobre el substrato a individualizar,
con lo que se reduce considerablemente la tasa de roturas. Se
evitan fuerzas de tracción y de compresión. Es posible una
extracción en ciclo de tiempo rápido desde la pila de substratos.
Las fuerzas de adherencia son también tan grandes que, según la
configuración geométrica de la pinza y el peso del substrato, hagan
posible una adherencia del substrato a la pinza, incluso sin una
generación de depresión activa, cuando el substrato se encuentre
fuera del fluido que rodea a la pila de substratos. Es de hacer
notar a este respecto que se tiene en cuenta la correlación
funcional de diámetro y número de taladros de la superficie de la
pinza, el tamaño de la superficie de la pinza y la magnitud de la
depresión necesaria para succionar el fluido y para aspirar el
substrato.
La propia pinza está configurada preferiblemente
de tal manera que consista exclusivamente en una barra. Ejecuciones
alternativas pueden prever que estén previstas pinzas de forma de
barra, de forma de O, de forma de U, triangulares y terminadas en
punta en la dirección de movimiento de la pinza (forma de V) o bien
realizadas en forma plana. Se prefieren especialmente aquellas
realizaciones que presentan una pequeña resistencia al flujo en la
dirección de movimiento de la pinza y/o generan las menores
turbulencias posibles al retirar el substrato de la pila de
substratos y al efectuar el movimiento de individualización
subsiguiente. Las pinzas de todas las realizaciones presentan
también la ventaja de que solamente tiene que emplearse una pinza
para formatos diferentes de substratos y de que se puede
materializar en forma funcionalmente correcta el principio del
agarre del substrato a individualizar incluso en el caso de
aquellos substratos que ya están rotos y, por tanto, ya no presentan
las dimensiones usuales. Otra ventaja reside en que con una
realización de la pinza se pueden recoger formatos diferentes de
substratos. Esto tiene su fundamento en que se logra no una acción
de aspiración, sino una fuerza de adherencia que se extiende de
plano a través de la superficie de contacto entre la pinza y el
substrato.
Según la invención, la depresión se genera al
comienzo de la fase de extracción. Aun cuando esta depresión ha de
mantenerse solamente hasta la obtención de la película de fluido
anteriormente citada entre el substrato y la superficie de contacto
de la pinza, la depresión puede mantenerse también hasta la
deposición del substrato sobre el dispositivo de transporte.
El propio equipo de soporte está construido de
tal manera que pueda recibir al menos una pila de substratos
constituida por un gran número de substratos o pastillas. Asimismo,
el equipo de soporte presenta medios con los cuales se asegura que
los distintos substratos presenten una cierta inclinación, estando
concebida la inclinación de tal manera que el ángulo de inclinación
\alpha formado entre la dirección de avance de la pila y la
normal a la superficie de un substrato, que mira más bien en la
dirección de avance, sea superior a 0 grados, es decir, positivo.
En el caso de una pila vertical, esto significa que el canto del
substrato situado sobre el equipo de soporte está dispuesto, en la
dirección de avance, delante del canto superior. Esto trae consigo
la ventaja de que la pinza puede penetrar en el fluido en dirección
paralela a esta orientación y puede extraer así también nuevamente
el substrato en esta dirección. Se evita así también que la pila
vertical se abata hacia delante dentro del fluido durante un
transporte adicional del equipo de soporte y varíe así la
orientación de su situación.
Por tanto, el equipo de soporte es desplazable
al menos en una dirección. Preferiblemente, es desplazable en la
dirección de avance, concretamente de momento hasta que el primer
substrato a individualizar de la pila de substratos llegue al
equipo de determinación de situación. A continuación, es
desplazable, por ejemplo, en pasos cuya longitud corresponde
preferiblemente al respectivo espesor de substrato constante en el
caso normal en toda la pila, concretamente hasta que, finalmente,
el último substrato de la pila se haya aproximado al equipo de
extracción. Como alternativa, el equipo de soporte puede ser de
construcción estacionaria. En este caso, se habilitarían medios
adecuados con los que se pueda mover la pila de substrato sobre el
equipo de soporte en la dirección de avance. Como alternativa o
adicionalmente, el equipo de agarre y el equipo de determinación de
situación pueden disponer de grados de libertad correspondientemente
mayores para que puedan moverse en la dirección del principio de
apilamiento en contra de la dirección de avance.
El equipo de determinación de situación es un
equipo con el que se detecta la situación y posición del substrato
que se ha de individualizar. Se ha previsto para ello que el equipo
de determinación de situación comprenda clavijas de apriete que
estén orientadas en la dirección de la pila de substratos.
Reduciendo la distancia entre el equipo de determinación de
situación y la pila de substratos se orienta el principio desplegado
en abanico de la pila de substratos hasta que el substrato a
individualizar se aplique a todas las clavijas de apriete
previstas. Un elemento sensor adicional, por ejemplo en forma de un
sensor de contacto, emite una señal correspondiente, con lo que la
pinza puede penetrar ahora preferiblemente entre las clavijas de
apriete y puede individualizar y evacuar el substrato que se quiere
individualizar.
Siempre que la pila de substratos comprenda
substratos cuyo espesor sobrepase el espesor medio establecido para
el ajuste de los elementos de apriete y, por tanto, sobrepase el
ancho de paso resultante, este estado es detectado por el equipo de
determinación de situación, de modo que la pila de substratos se
traslada de manera correspondiente en la dirección de avance hasta
que el siguiente substrato a individualizar haga contacto con los
elementos de apriete.
Como alternativa o adicionalmente, el equipo de
determinación de situación puede complementarse con un goniómetro.
De esta manera, se puede determinar exactamente la situación del
substrato a individualizar y, en caso de que se desee, se puede
aprovechar esta situación como magnitud de medida para comprobar la
calidad del substrato que se ha de individualizar.
Por tanto, la ventaja del dispositivo reside en
que se ha creado por la cooperación del equipo de soporte, el
equipo de extracción, el equipo de flujo y el equipo de
determinación de situación un dispositivo previsto especialmente
para individualizar y transportar substratos, por medio del cual se
pueden automatizar los pasos del procedimiento y se puede ejecutar
éste con una tasa de roturas extraordinariamente pequeña en
comparación con el estado de la técnica. Esta ventaja viene
favorecida por los cojines fluidos de amortiguación previstos a
consecuencia del equipo de flujo.
La ejecución del propio equipo de extracción y
la extracción del substrato prefijada por ésta en sentido
transversal a la dirección de apilamiento hace también que no
actúen fuerzas de tracción o de compresión sobre el substrato a
individualizar o que solamente actúen sobre él pequeñas fuerzas de
esta clase. Ventajosamente, el equipo de extracción está construido
de tal manera que la extracción se efectúa en dirección paralela a
la extensión plana del respectivo substrato para que actúe la menor
cantidad posible de fuerzas de tracción, de compresión o de flexión
sobre el substrato correspondiente.
El transporte adicional se efectúa
preferiblemente dentro del fluido. Sin embargo, se ha previsto
también extraer la pinza del fluido y hacer que el substrato
adherido por adhesión sea depositado por la pinza sobre un medio de
transporte, tal como, por ejemplo, una cinta transportadora, de tal
manera que se expulse fluido en la dirección del substrato a través
de taladros previstos en la pinza, con lo que el substrato de
configuración plana se puede soltar de la pinza de una manera
sencilla y sin la acción de fuerzas de tracción y/o de compresión
que ataquen desde fuera.
El ciclo se puede repetir con tanta frecuencia
como se quiera.
Una de las ventajas esenciales de otra ejecución
de la invención consiste en que el brazo de agarre previsto puede
presentar cierta tolerancia en su aproximación al substrato. No es
necesario que el brazo de agarre se detenga exactamente delante del
substrato a individualizar y se posicione allí. Por el contrario, se
puede aprovechar ventajosamente la amortiguación que se origina a
consecuencia de la disposición de los substratos dentro del fluido,
así como debido al equipo de flujo, para lo cual se traslada la
pinza con pequeña fuerza hacia la pila de substratos en contra de
la dirección de avance y se establece así un contacto plano con el
substrato a individualizar, el cual está montado de forma flexible
debido al cojín fluido de amortiguación dispuesto detrás del
mismo.
Otra ventaja de la invención concierne a la
habilitación de un dispositivo con el que se aprovechen a máquina
y, por tanto, automáticamente las fuerzas de adherencia existentes
entre el brazo de agarre y el substrato, de modo que cada substrato
individual pueda ser extraído de manera sencilla y sin rotura con
relativa independencia respecto de su tamaño y contorno exterior,
pueda ser incluso limpiado previamente en parte por el transporte
dentro del fluido y pueda ser transferido a un equipo determinado,
tal como, por ejemplo, un dispositivo de transporte.
Otra forma de realización alternativa del equipo
de extracción muestra un equipo que presenta un grado de
flexibilidad definido, de modo que se compensen tolerancias en la
zona de posicionamiento con miras a la disposición de plano del
alojamiento para el substrato a individualizar. La pinza, el equipo
de manipulación y/o la unión entre ambos componentes están
configurados aquí en forma en sí flexible y son correspondientemente
deformables.
Para aumentar los tiempos de ciclo para la
individualización se ha previsto según una forma de realización
especialmente preferida un medio adicional para recibir el substrato
individualizado proveniente del equipo de extracción. Dentro del
espacio de tiempo en el que se deposita el substrato sobre una cinta
transportadora con ayuda de este medio adicional, el equipo de
extracción puede recibir ya otro substrato de la pila de substratos.
Como alternativa o adicionalmente, pueden estar previstos dos
equipos de extracción de construcción sustancialmente idéntica que
estén conectados con desplazamiento de fase.
Otras ejecuciones ventajosas se desprenden de la
descripción siguiente, de las reivindicaciones y de los dibujos.
Muestran:
Las figuras 1 [A-F], una
representación esquemática del dispositivo según la invención,
especialmente del desarrollo de un proceso de individualización y
transporte de un substrato que se quiere individualizar;
La figura 2, una representación esquemática de
un ejemplo de realización del dispositivo de la invención según la
figura 1, en un alzado lateral;
La figura 3, una representación esquemática de
la forma de realización mostrada en la figura 2, en una vista en
perspectiva;
La figura 4 [A], una representación esquemática
de un primer paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en un alzado lateral;
La figura 4 [B], una representación esquemática
de un primer paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en una vista en perspectiva;
La figura 5 [A], una representación esquemática
de un segundo paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en un alzado lateral;
La figura 5 [B], una representación esquemática
de un segundo paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en una vista en perspectiva;
La figura 6 [A], una representación esquemática
de un tercer paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en un alzado lateral;
La figura 6 [B], una representación esquemática
de un tercer paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en una vista en perspectiva;
La figura 7 [A], una representación esquemática
de un cuarto paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en un alzado lateral;
\newpage
La figura 7 [B], una representación esquemática
de un cuarto paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en una vista en perspectiva;
La figura 8 [A], una representación esquemática
de un quinto paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en un alzado lateral;
La figura 8 [B], una representación esquemática
de un quinto paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en una vista en perspectiva;
La figura 9 [A], una representación esquemática
de un sexto paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en un alzado lateral; y
La figura 9 [B], una representación esquemática
de un sexto paso de procedimiento del dispositivo de la invención
según la figura 2, en una vista en perspectiva.
En la figura 1, representaciones
A-F, se ilustran esquemáticamente el dispositivo 101
de la invención y el procedimiento según la invención. Este
dispositivo 101 es adecuado para individualizar y transportar
substratos 102 configurados en forma de discos.
En el ejemplo de realización representado los
substratos 102 están dispuestos en una pila 103 de substratos,
estando montada la pila 103 de substratos en un equipo de soporte
104. Los distintos substratos 102 se han soltado ya de un equipo de
retención. Preferiblemente, las normales a las superficies de los
distintos substratos 102 que miran más bien en la dirección de
avance están dispuestas formando un ángulo \alpha (ángulo de
inclinación) (representado en la figura 2) con la dirección de
avance. Cuando se pone el dispositivo dentro de un fluido, se
impide por medio de esta posición oblicua, en el caso de una pila de
substratos vertical 103, que los distintos substratos 102 floten o
abandonen involuntariamente el equipo de soporte 104. Además, los
distintos substratos 102 pueden ser recibidos de manera más
sencilla por el equipo de extracción 107 que se ha de describir aún
con detalle.
Los distintos substratos 102 de configuración
plana están yuxtapuestos entre ellos de tal manera que se tocan sus
superficies. Entre ellos actúan unas fuerzas de adherencia que
provienen, por un lado, de la pequeñísima rendija formada entre los
substratos y eventualmente de suciedades originadas, por ejemplo,
por un paso de aserrado precedente. Debido a esta disposición, los
substratos 102 prefijan una dirección de avance definida 105.
En los dibujos representados se ilustran
esquemáticamente los substratos. La vista en bloque esquemáticamente
representada significa aquí que los substratos están muy
estrechamente aplicados uno a otro en esta zona. En la zona
restante, es decir, la zona de extracción, los substratos están
desplegados en abanico y presentan un espacio intermedio. Las
fuerzas de adherencia entre los substratos desplegados en abanico
son preferiblemente iguales a cero.
Asimismo, según la invención, se ha previsto un
equipo de extracción 107 que está configurado en forma de pinza. En
el ejemplo de realización aquí ilustrado este dispositivo aparece
representado en forma esquemática y muestra sustancialmente una
pinza 108. En la pinza 108 está dispuesto un equipo de manipulación
(representado en la figura 1 [A]) que permite mover y/o bascular la
pinza 108 en direcciones diferentes. Preferiblemente, la pinza 108
es basculable en la dirección de la flecha 110 y alrededor de un eje
en la dirección de la flecha 112.
Asimismo, se ha previsto un equipo de transporte
113. Este equipo de transporte 113 está constituido por una cinta
transportadora 114 que es accionada a través de un eje 115 en la
dirección de la flecha 116.
Preferiblemente, se ha previsto que al menos
partes determinadas del dispositivo 101, concretamente el equipo de
soporte 104, la pila 103 de substratos y partes del equipo de
extracción 107, estén dispuestas dentro de un fluido. Se consigue
así que los substratos no se queden secos durante todo el
procedimiento, al menos hasta su deposición sobre el equipo de
transporte. Opcionalmente, las partes restantes del equipo de
extracción 107 y el equipo de transporte 113 pueden estar
dispuestos también dentro del fluido, pudiendo presentar
alternativamente también el equipo de transporte unos medios
propios para la humectación de los substratos.
Asimismo, para mejorar la individualización de
los respectivos substratos 102 está dispuesto al menos un equipo de
flujo 117 con boquillas de flujo 118 a través de las cuales se
introduce fluido en espacios intermedios 119, encontrándose siempre
este espacio intermedio 119 entre el substrato 102 a individualizar
y el substrato siguiente 102. Preferiblemente, el respectivo
espacio intermedio 119 permanece parado hasta que pasa fluido de
las boquillas de flujo 118 a los espacios intermedios 119.
Ventajosamente, se forman espacios intermedios 119 entre dos
respectivos substratos 102 en una zona definida en la que están
dispuestos varios substratos 102.
Para impedir que los distintos substratos 102
abandonen el equipo de soporte 104 por efecto del flujo, se ha
previsto un elemento de apriete 122 que en el ejemplo de realización
representado en las figuras comprende sustancialmente clavijas de
apriete 123. Cuando se traslada la pila de substratos en la
dirección de avance, el substrato a individualizar presiona contra
las clavijas de apriete 123, con lo que se ejerce una fuerza
antagonista a la fuerza que se genera por la entrada del fluido en
los espacios intermedios 119.
En los espacios intermedios 119 se producen los
llamados cojines de fluido mediante los cuales puede asegurarse que
los distintos substratos 102 aplicados al respectivo cojín de fluido
se mantengan a distancia uno de otro. Asimismo, estos cojines de
fluido presentan la propiedad de que, debido a la aplicación de la
contrafuerza, se origina una acción de amortiguación, por un lado,
debido al elemento de apriete 122, pero también debido al ataque de
la pinza 108 en el substrato 102 que se quiere individualizar.
En la representación de la figura 1 [B] la pinza
108 del equipo 107 está dispuesta ya paralelamente a la superficie
del substrato 102. La pinza 108 se traslada paralelamente en la
dirección de la flecha 110 y en otro paso subsiguiente se traslada
hacia la superficie del substrato 102, concretamente hasta que éste,
como se representa en la figura 1 [C], haya establecido contacto
con el substrato 102 que se ha de individualizar. Debido a la
presión de ataque generada por la pinza 108 cuando ésta hace
contacto con el substrato 102, se reduce el respectivo espacio
intermedio entre dos substratos 102. A consecuencia de la
disposición del fluido dentro de los espacios intermedios 119 entre
respectivos substratos 102 a individualizar se origina un efecto de
amortiguación. En esta representación [C] se activan los taladros
no representados con detalle en el dibujo dispuestos dentro de la
pinza 108, para lo cual se genera, según la exposición anterior, una
depresión. La depresión conduce a que la pinza 108 aspire el
substrato 102 a individualizar hasta que se reduzca muy fuertemente
la rendija entre el substrato 102 y la pinza 108 y se forme una
fuerza de adherencia entre las superficies en contacto. Se favorece
el despliegue en abanico mediante la salida del fluido desde las
boquillas de flujo 118.
La pinza 108 se mueve con el substrato adherido
102 según la representación [D] hasta que puede depositar el
substrato 102 sobre el equipo de transporte 113. En este proceso se
tiene que trasladar la unidad constituida por el substrato y la
pinza cierto trecho en sentido contrario a la dirección de avance
105, de modo que, durante el movimiento de extracción subsiguiente,
no se produzca ningún contacto de las clavijas de apriete 123 con
la superficie del substrato. Como alternativa, para liberar la
pastilla se puede trasladar también el equipo de determinación de
situación cierto trecho en la dirección de avance. Estos dos
movimientos pueden combinarse también según la invención. Según la
representación [E], el substrato 102 se posiciona de plano sobre la
cinta transportadora 114. Para la individualización del siguiente
substrato 102 se traslada nuevamente la pinza 108 según la
representación [F] hasta la posición mostrada según la
representación [B].
Las fuerzas de adherencia que se originan al
aspirar el substrato 102 a individualizar son de tal magnitud que
resultan suficientes para transportar dentro del fluido el substrato
102 recogido por la pinza 108.
En las figuras 2 y 3 se ilustra esquemáticamente
un dispositivo 201 que, en comparación con la figura 1, representa
un perfeccionamiento de la idea básica.
El dispositivo 201 es adecuado especialmente
para individualizar y transportar substratos 202 configurados en
forma de discos.
En el ejemplo de realización aquí representado
los substratos 202 están dispuestos en una pila 203 de substratos,
estando montada la pila 203 de substratos en un equipo de soporte
204 y habiéndose soltado ya de un equipo de retención los distintos
substratos 202.
Preferiblemente, los distintos substratos 202
están dispuestos con un ángulo de inclinación \alpha (figura 2)
entre la dirección de avance 205 y la normal a la superficie del
substrato que mira más bien en la dirección de avance. Debido a
esta posición oblicua se tiene que, en caso de que el dispositivo
esté colocado dentro del fluido y exista una posición vertical de
la pila 203 de substratos, se impide que los distintos substratos
202 floten y abandonen involuntariamente el equipo de soporte 204.
Los substratos 202 están dispuestos de tal manera que sus
superficies se toquen una a otra. Los distintos substratos 202
forman así una yuxtaposición que da como resultado una dirección de
avance definida 205.
Asimismo, según la invención, se ha previsto un
equipo de extracción 207 que está configurado a manera de pinza.
Éste se ha representado esquemáticamente en el ejemplo de
realización aquí ilustrado y muestra sustancialmente una pinza 208.
En la pinza 208 está dispuesto un equipo de manipulación 209 que
permite desplazar y bascular la pinza 208 en diferentes direcciones
(direcciones de las flechas 210, 211, 212). La pinza 208 y el equipo
de manipulación 209 forman conjuntamente un brazo de agarre.
Asimismo, se ha previsto un equipo de transporte
213. Este equipo de transporte 213 está constituido por una cinta
transportadora 214 que es accionada a través de un eje 15 en la
dirección de la flecha 216.
En la forma de realización preferida se ha
previsto que al menos partes determinadas de todo el dispositivo
201, concretamente el equipo de soporte 204, la pila 203 de
substratos y partes del equipo de extracción 207, estén dispuestos
dentro de un fluido. Se consigue así que los substratos no se queden
secos durante todo el procedimiento, al menos hasta su deposición
sobre el equipo de transporte. Opcionalmente, las partes restantes
del equipo de extracción 207 y el equipo de transporte 213 pueden
estar dispuestos también en el fluido, pudiendo presentar también
alternativamente el equipo de transporte unos medios propios para
humectar los substratos.
\newpage
Asimismo, para mejorar la individualización de
los respectivos substratos 202 en las proximidades del principio de
apilamiento se ha dispuesto al menos un equipo de flujo 217 con
boquillas de flujo 218 a través de las cuales se introduce fluido
en un espacio intermedio 219, originándose siempre el espacio
intermedio 219 entre el substrato 202 a individualizar y el
substrato siguiente 202. Las boquillas de flujo 218 están dispuestas
especialmente en la zona de la pila 203 de substratos que está
destinada directamente al despliegue en abanico. En general, esto
afecta a al menos los primeros cuatro a nueve substratos 202 que
siguen al substrato 202 que justamente ha de individualizarse. Se
obtienen así varios espacios intermedios 219, estando limitado cada
espacio intermedio 219 a la izquierda y a la derecha por un
substrato 202. Dentro del espacio intermedio 219 se forma un cojín
de fluido que posee propiedades amortiguadoras.
Asimismo, se representa en la figura 2 y en la
figura 3 un equipo de determinación de situación 220. Este equipo
de determinación de situación 220 está constituido sustancialmente
por otro equipo de manipulación 221 y un elemento de apriete 222
dispuesto en un extremo libre del equipo de manipulación 221. El
elemento de apriete 222 comprende también unas clavijas de apriete
223 que hacen contacto con la superficie de los respectivos
substratos 202 según las figuras 2 y 3 en una posición definida o
que la llevan por medio del contacto a una posición definida y la
mantienen allí. El equipo de manipulación adicional 221 está montado
en forma desplazable en la dirección de la flecha 230 y en sentido
contrario a ella.
Asimismo, el equipo de determinación de
situación 220 lleva asociado un elemento sensor 224. Este elemento
sensor 224 tiene la misión de detectar si se presenta en el elemento
de apriete 222 y/o en las clavijas de apriete 223 un asiento plano
del substrato 202 que se quiere individualizar.
En las figuras 2 y 3 se representa una ejecución
especial de este elemento sensor 224. Este elemento sensor 224
explora mecánicamente la presencia del substrato 202 a
individualizar. Están previstas para ello unas posiciones
diferentes que se detectan a través de un interruptor de proximidad
229. El elemento sensor 224 presenta una configuración a manera de
palanca acodada, estando éste montado en una articulación 225 con
posibilidad de bascular en la dirección de la flecha 226 y en
sentido contrario a ella. Un extremo libre 227 sirve para apoyarse
en la superficie del substrato 202 a detectar. El otro extremo 228
está previsto para disponerse en la zona del interruptor de
proximidad 229. La posición básica del elemento sensor 224 es
ocupada cuando no se detecta ningún substrato 202 en el extremo
libre 227. El extremo libre 227 está sobre una línea imaginaria
entre los extremos libres de las clavijas de apriete 223 y el otro
extremo libre 228 está configurado de tal manera que la distancia
del extremo libre 228 al interruptor de proximidad es casi cero. Tan
pronto como experimenta presión el extremo libre 227, bascula el
elemento sensor 224 y se agranda la distancia del extremo libre 228
al interruptor de proximidad. Cuando éste ha ocupado una posición
previamente calibrada, se puede verificar automáticamente si se
aplica un substrato 202 a los extremos libres de las clavijas de
apriete 223. Sin presión en el extremo libre 227, el elemento
sensor 224 pasa nuevamente a su posición básica. En formas de
realización alternativas, no explicadas con detalle, del elemento
sensor 224, la detección de la presencia del substrato y de su
posición puede efectuarse también por medio de otros dispositivos
adecuados, tal como por medio de, por ejemplo, interruptores de
proximidad ópticos o acústicos, pudiendo prescindirse eventualmente
de la retransmisión mecánica de la información de contacto por
medio de la palanca acodada y la articulación 225.
El elemento de apriete 222 está dispuesto
preferiblemente formando con el equipo de manipulación 221 un ángulo
que corresponde al ángulo de inclinación \alpha. Así, las
distintas clavijas de apriete 223 presentan preferiblemente la
misma longitud.
Como alternativa a esto, pude estar previsto que
el elemento de apriete 222 esté dispuesto perpendicularmente al
equipo de manipulación 221 y que las clavijas de apriete 223
presenten longitudes diferentes, de modo que en la posición
representada los extremos libres de las clavijas de apriete 223
toquen siempre la superficie del substrato 202.
El funcionamiento del equipo de determinación de
situación 220 es tal que la pila 203 de substratos sea trasladada
en la dirección de avance 205, concretamente hasta que la superficie
del substrato 202 a individualizar haga contacto con los extremos
libres de las clavijas de apriete 223 del equipo de apriete 222. En
caso de una orientación correcta en situación y posición del
substrato 202 a individualizar, el elemento sensor 224 se mueve en
una de las direcciones de flecha 226 y el interruptor de proximidad
229 detecta la situación correcta.
Cuando la situación del substrato 202 a
individualizar ocupa una posición correcta, el equipo de extracción
207 puede penetrar entonces en el espacio intermedio formado por las
clavijas de apriete 223 y puede recoger el substrato 202 que se
quiere individualizar.
En lo que sigue se explican con más detalle los
distintos pasos del procedimiento con ayuda de las figuras 4 a
9.
En las figuras 4 A y B se representa la llamada
situación de carga del dispositivo 201 según la invención. El
equipo de soporte 204 está preparado para recibir una pila de
substratos no representada aún con detalle.
Con ayuda de medios correspondientes se ha
prefijado ya el ángulo de inclinación deseado \alpha de la pila
de substratos. El equipo de extracción 207 y el equipo de
determinación de situación 220 se encuentran en su situación de
partida y pueden ser trasladados en la dirección de la flecha 210 y
en la dirección de la flecha 230, respectivamente. El elemento
sensor 224, que está dispuesto en el elemento de apriete 222, está
también en su posición de partida y no detecta ningún substrato
aplicado a las clavijas de apriete 223.
La pinza 208 del equipo de extracción 207 se
encuentra también en una situación de partida, de modo que esta
pinza puede penetrar entre las clavijas de apriete 223 del elemento
de apriete 222.
El equipo de transporte 213 está preparado para
la recepción de substratos. Las boquillas de flujo 218 del equipo
de flujo 217 están aún desconectadas.
Las figuras 5 A y B muestran que el equipo de
soporte 204 está ahora cargado por la pila 203 de substratos. Este
equipo de soporte 204 o la pila 203 de substratos se traslada en la
dirección de avance 205, concretamente hasta que el equipo de
determinación de situación 220 posicionado por movimiento en la
dirección de la flecha 230 haya ocupado una posición definida. En
esta posición el elemento de apriete 222 o sus clavijas de apriete
223 tocan la superficie del substrato 202 que se quiere
individualizar.
Para proporcionar una orientación determinada
correcta en situación y forma de los substratos 202, las boquillas
de flujo 218 del equipo de flujo 217 conducen fluido a la pila 203
de substratos, de modo que al menos una parte de la pila 203 de
substratos se despliega en abanico y se originan espacios
intermedios 219 a manera de rendijas. Debido a la acción de apriete
del elemento de apriete 222 se impide que los distintos substratos
202 se desplieguen adicionalmente en abanico. Se consigue así
también que los substratos 202 permanezcan sobre el equipo de
soporte 204. Siempre que, debido al despliegue en abanico, se
alcance la posición correspondiente del substrato 202 a
individualizar, se detectan la situación exacta por medio de la
unidad sensora 224. Cuando no se alcanza esta posición, el equipo
de determinación de situación 220 se traslada entonces
adicionalmente en la dirección de la flecha 230 y/o se da lugar
adicionalmente a que se siga desplegando en abanico la pila 203 de
substratos. Cuando ambas medidas no consiguen que la unidad sensora
224 emita una señal correspondiente para liberar el equipo de
extracción 207, se señaliza entonces un aviso de perturbación.
En las figuras 6 A y B las boquillas de flujo
218 siguen introduciendo fluido en el espacio intermedio 219 para
conseguir especialmente que se origine un llamado cojín de fluido en
los espacios intermedios 219. Este cojín de fluido sirve para
conseguir una acción de amortiguación correspondiente entre los
distintos substratos. Se efectúa ahora la liberación debido a la
posición de ubicación correcta de los substratos 202, ya que el
elemento sensor 224 ha basculado de tal manera que ha sido accionado
el interruptor de proximidad 229.
En equipo de extracción 207 se mueve ahora en la
dirección de la flecha 210 de tal manera que la pinza 208 penetre
por entre las clavijas de apriete 223 del elemento de apriete 222
del equipo de determinación de situación 220 y llegue a la zona de
asiento de la superficie del substrato 202 a individualizar.
Mediante una basculación del equipo de extracción 207 en la
dirección de la flecha 211 se produce un asiento de la pinza 208 en
la superficie del substrato 202. Debido a las fuerzas de adherencia
producidas, que se amplifican especialmente formando una depresión
entre la pinza 208 y la superficie del substrato 202 a
individualizar, el substrato puede ser extraído en sentido
contrario a la dirección de la flecha 210, tal como se representa en
las figuras 7 A y B. Como alternativa o adicionalmente, se ha
previsto hacer que bascule la pinza en la dirección de la flecha
212 (figura 7 A) hasta que se efectúe un asiento de plano en la
superficie del substrato 202. Se libera así el substrato a
individualizar y éste, como se representa en las figuras 7 A y B,
puede ser extraído en la dirección de la flecha 210 para ser a
continuación depositado sobre el equipo de transporte 213.
Sin embargo, para impedir que resulte dañada la
superficie del substrato 202 a individualizar, se procede, como se
representa en las figuras 7 A y B, a hacer que retroceda un trecho
el elemento de apriete 222 o bien se hace que el equipo de soporte
204 o la pila 203 de substratos retroceda cierto trecho en sentido
contrario a la dirección de avance 205. El elemento sensor 224
bascula nuevamente hacia su posición de partida y el interruptor de
proximidad detecta que el substrato 202 a individualizar no se
aplica ya a las clavijas de apriete 223.
En el espacio de tiempo (figuras 8 A y B) en el
que bascula el equipo de extracción 207 o su pinza 208 en la
dirección de la flecha 212 para depositar el substrato 202 a
individualizar sobre el dispositivo de transporte 213 o sobre la
cinta transportadora 214, el equipo de soporte 204 o la pila 203 de
substratos se traslada nuevamente en la dirección de avance 205
hacia el equipo de determinación de situación 220 hasta que se
produce un asiento del substrato 202 a individualizar en el
elemento de apriete 222 o en sus clavijas de apriete 223.
La deposición del substrato 202 por medio del
equipo de extracción 207 está representada en las figuras 9 A y B.
El substrato 202 es depositado sobre la cinta transportadora 214 del
equipo de transporte 213 y evacuado en la dirección de la flecha
216 por un accionamiento dispuesto en el eje 215.
Durante el proceso o a continuación del mismo se
conduce nuevamente fluido a los espacios intermedios 219 de la pila
203 de substratos por medio del equipo de flujo 217 o sus boquillas
de flujo 218, de modo que tenga lugar un despliegue correspondiente
en abanico, concretamente hasta que el substrato 202 a
individualizar llegue a aplicarse nuevamente a las clavijas de
apriete 223 del elemento de apriete 222 del equipo de determinación
de situación 220. La unidad sensora 224 genera entonces la señal
para liberar la recogida del substrato 202 a individualizar por el
equipo de extracción 207. De esta manera, se repite el proceso
correspondiente con tanta frecuencia como sea necesario.
Tan pronto como no esté ya presente ningún
substrato 202 en la pila 203 de substratos, se detecta la falta de
substratos 202 por el elemento de apriete 222 o el elemento sensor
224 y se emite un aviso de error correspondiente.
\global\parskip0.950000\baselineskip
Las fuerzas de adherencia que se originan al
aspirar el substrato 202 a individualizar son de tal magnitud que
éstas bastan justamente para transportar dentro del fluido el
substrato 202 recogido por la pinza 208.
La presente invención se ha expuesto en orden al
tratamiento de pastillas de silicio. Por supuesto, se pueden
mecanizar también según la invención substratos de forma de discos
hechos de otros materiales, como, por ejemplo, plástico.
- 101 {}\hskip0,70cm 201
- Dispositivo
- 102 {}\hskip0,70cm 202
- Substrato
- 103 {}\hskip0,70cm 203
- Pila de substratos
- 104 {}\hskip0,70cm 204
- Equipo de soporte
- 105 {}\hskip0,70cm 205
- Dirección de avance
- 206
- Taladros
- 107 {}\hskip0,70cm 297
- Equipo de extracción
- 108 {}\hskip0,70cm 208
- Pinza
- 209
- Equipo de manipulación
- 110 {}\hskip0,70cm 210
- Dirección de flecha
- 211
- Dirección de flecha
- 112 {}\hskip0,70cm 212
- Dirección de flecha
- 113 {}\hskip0,70cm 213
- Equipo de transporte
- 114 {}\hskip0,70cm 214
- Cinta transportadora
- 115 {}\hskip0,70cm 215
- Eje
- 116 {}\hskip0,70cm 216
- Dirección de flecha
- 117 {}\hskip0,70cm 217
- Equipo de flujo
- 118 {}\hskip0,70cm 218
- Boquillas de flujo
- 119 {}\hskip0,70cm 219
- Espacio intermedio
- 220
- Equipo de determinación de situación
- 221
- Equipo de manipulación adicional
- 122 {}\hskip0,70cm 222
- Elemento de apriete
- 123 {}\hskip0,70cm 223
- Clavijas de apriete
- 224
- Elemento sensor
- 225
- Articulación
- 226
- Flecha
- 227
- Extremo libre
- 228
- Otro extremo libre
- 229
- Interruptor de proximidad
- 230
- Dirección de flecha
- \alpha{}\hskip1cm\alpha
- Ángulo de inclinación
Claims (17)
1. Dispositivo para individualizar y transportar
substratos configurados en forma de discos, en el que el
dispositivo comprende los grupos constructivos siguientes:
- un equipo de soporte (104; 204) dispuesto
dentro de un fluido, en el que los distintos substratos (102; 202)
están dispuestos secuencialmente uno tras otro en la dirección de
avance (105; 205) y en posición vertical en forma de una pila (103;
203) de substratos,
- un equipo de extracción (107; 207) para
individualizar y transportar al menos un substrato (102; 202),
comprendiendo el equipo de extracción (107; 207) una pinza (108;
208) con medios con los cuales se puede recoger el substrato (102;
202) y se le puede evacuar del equipo de soporte (104; 204),
- un equipo de flujo (117; 217) para desplegar
en abanico al menos una parte de la pila (103; 203) de substratos,
y
- un elemento de apriete (122; 222) que actúa en
contra de los substratos (102; 202) desplegados en abanico.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el elemento de apriete (122; 222)
comprende varias clavijas de apriete (123; 223) que presionan
contra la superficie del substrato (102; 202) que se debe
indivi-
dualizar.
dualizar.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque está previsto un equipo de determinación
de situación (220) para detectar la situación y/o la posición de al
menos el substrato (202) que se debe individualizar.
4. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la pinza (108; 208) está configurada de
tal manera que la extracción del substrato (102; 202) a
individualizar se realiza en sentido transversal o al menos en
sentido aproximadamente perpendicular a la dirección de avance (105;
205).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque la extracción se efectúa en dirección
paralela a la configuración plana del substrato (102; 202) que se
debe individualizar.
6. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 4,
caracterizado porque la pinza (108; 208) presenta aberturas
a través de las cuales se puede aspirar o descargar fluido.
7. Dispositivo según la reivindicación 1 ó la
reivindicación 4, caracterizado porque la pinza (108; 208)
está configurada en vista en planta en forma de barra, en forma de
O, en forma de U, en forma de V o a manera de una superficie.
8. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el equipo de soporte (104; 204) presenta
medios con los cuales los substratos (102; 202) a individualizar
pueden ser orientados a lo largo de un ángulo de inclinación
\alpha.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque el ángulo de inclinación \alpha se ha
elegido de tal manera que sea positivo el ángulo resultante entre
la dirección de avance (105; 205) y la normal a la superficie de
los distintos substratos (102; 202) que mira más bien en la
dirección de avance, lo que es equivalente a una inclinación de los
substratos hacia atrás.
10. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el equipo de soporte (104; 204) es
desplazable en al menos una dirección.
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el equipo de soporte (104; 204) y/o la
pila (103; 203) de substratos es o son desplazables hacia el
elemento de apriete (122; 222).
12. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el equipo de soporte (204) y/o la pila
(203) de substratos es o son desplazables hacia el elemento de
determinación de situación (220).
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
también un equipo de transporte (113; 213) dispuesto sobre la pila
(103; 203) de substratos con los substratos (102; 202) que se deben
individualizar.
14. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el equipo de determinación de situación
(220) comprende un sensor (222) para comprobar el asiento de un
substrato (202).
15. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el elemento de apriete (122; 222) está
dispuesto de tal manera que la pinza (108; 208) pueda ser
posicionada entre sus clavijas de apriete (123; 223).
\newpage
16. Procedimiento para desplegar en abanico,
individualizar y transportar substratos configurados en forma de
discos empleando un dispositivo que comprende los grupos
constructivos siguientes:
- un equipo de soporte (104; 204) dispuesto
dentro de un fluido, en el que los distintos substratos (102; 202)
están dispuestos secuencialmente uno tras otro en la dirección de
avance (105; 205) y en posición vertical en forma de una pila (103;
203) de substratos,
- un equipo de extracción (107; 207) para
individualizar y transportar al menos un substrato (102; 202),
comprendiendo el equipo de extracción (107; 207) una pinza (108;
208) con medios con los cuales se puede recoger el substrato (102;
202) y se le puede evacuar del equipo de soporte (104; 204),
- un equipo de flujo (117; 217) para desplegar
en abanico al menos una parte de la pila (103; 203) de substratos,
y
- un elemento de apriete (122; 222) que actúa en
contra de los substratos (102; 202) desplegados en abanico;
en donde el procedimiento comprende los pasos
siguientes:
a. traslación del equipo de soporte (104; 204)
junto con la pila (103; 203) de substratos o traslación de la pila
(103; 203) de substratos en la dirección de avance (105; 205) hacia
el elemento de apriete (123; 223) hasta alcanzar una posición de
extracción para el substrato (102; 202) que se debe
individualizar;
b. despliegue en abanico de al menos una zona de
la pila (103; 203) de substratos por medio de un equipo de flujo
(117; 217) de tal manera que se originen espacios intermedios (119;
219);
c. individualización de los substratos por
- posicionamiento de la pinza (108; 208) en
posición casi paralela a la configuración plana del substrato (102;
202),
- establecimiento de un contacto de adherencia
entre el substrato (102; 202) y la pinza (108; 208), y
- extracción del substrato (102; 202) dentro del
fluido en sentido transversal a la dirección de avance (105; 205) o
en dirección paralela a la configuración plana de los substratos
(102; 202).
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque dentro de la pila (103; 203) de
substratos se forman unos espacios intermedios (119; 219) por
efecto del despliegue en abanico por medio del equipo de flujo
(117; 217), y debido al flujo de fluido del equipo de flujo (117;
217) se originan en los espacios intermedios (119; 219) unos
cojines de fluido que generan una acción de amortiguación al chocar
la pinza (108; 208) con el substrato (102; 202) que se debe
individualizar.
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