CN101353109A - 运输设备、运输系统以及伸长机构 - Google Patents

Abstract

一种运输设备，所述运输设备设置有：运输装置(120)，其具有：承载装置(220)，所述承载装置能沿伸长方向向轨道部的一侧伸长，以及伸长机构(600)，其用于伸长所述承载装置。所述伸长机构设置有：固定至所述主体装置(210)的第一齿条(510)和固定至所述承载装置的第二齿条(520)，所述第一齿条和所述第二齿条分别沿伸长方向延伸并通过其之间的空间彼此面对；以及啮合所述第一齿条的第一小齿轮(610)，啮合所述第二齿条的第二小齿轮(620)，以及在所述第一和所述第二小齿轮之间啮合的奇数个第三小齿轮(630)。

Description

运输设备、运输系统以及伸长机构

技术领域

本发明涉及一种用于在轨道部上运输诸如用于制造半导体装置的各种衬底或类似物体的运输物体的运输设备、包括所述运输设备和所述轨道部的运输系统、以及用于所述运输设备的伸长机构。在此，所述“运输物体”指产品、中间产品、部件、商品、工件、半成品货物、货物或类似物体，或者指通过所述设备已运输的或待运输的用于容纳这种产品或类似物体的盒子或容器。

背景技术

作为这种类型的运输设备，存在一种OHT(高架悬挂运输)类型的运输设备，这种运输设备在轨道部上行进(travel)，并安装在天花板上或其附近。此外，存在一种能运送或承载运输物体的、并非设置在轨道部下方，即设置在轨道部的侧面的运输设备(必要时在下文中称作“横向运送”)。

例如，日本专利申请特开NO.Hei11-180505公开了一种通过提供在运输车架下部的运送装置允许横向运送的技术，其中该运送装置能在水平表面上移动。此外，日本专利申请特开NO.2005-206371公开了一种通过在运输车架的横向侧上提供天花板缓冲设备，并通过将升降机移至天花板缓冲设备，允许横向运送的技术。此外，日本专利申请特开NO.2006-282303公开了一种通过提供轨道的横向侧上的物体放置台允许横向运送的技术。

在这些专利文献中公开的运输设备设置有伸长机构，该伸长机构用于利用齿轮、齿条、小齿轮、马达和类似部件在执行横向运送时机械地横向伸长承载装置。

该伸长机构应当执行上述横向运送，在伸长时能够以足够的长度和足够的强度延伸，同时这种机构被制造得足够小以在未伸长时不会干涉运输设备的行进，然而，存在技术上难以制造这种伸长机构的技术问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能减小尺寸并允许横向运送的运输设备、设置有所述运输设备的运输系统、以及用于所述运输设备的伸长机构。

本发明的以上目的能通过一种运输设备实现，所述运输设备设置有：行进装置，其在轨道部上行进；以及运输装置，其具有：主体装置，其安装在所述行进装置上；承载装置，其能沿伸长方向从所述主体装置向所述轨道部的一侧伸长，并且所述承载装置能承载运输物体；以及伸长机构，其用于沿伸长方向伸长所述承载装置，所述伸长机构设置有：固定至所述主体装置的第一齿条和固定至所述承载装置的第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条分别沿伸长方向延伸并通过其之间的空间彼此面对；以及啮合所述第一齿条的第一小齿轮，啮合所述第二齿条的第二小齿轮，以及在所述第一和第二小齿轮之间啮合的奇数个第三小齿轮，所述第一、第二和第三小齿轮设置在所述空间中，通过在转动所述第一、第二和第三小齿轮的同时相对所述第一齿条沿伸长方向移动所述第二齿条，沿伸长方向伸长所述承载装置。

根据本发明的运输设备，在其操作中，首先，通过行进装置在安装在天花板上或其附近的轨道部上行进，运输设备运送运输物体。运输装置具有：主体装置，其以悬挂的形式安装在行进装置上；承载装置，其能从主体装置向轨道部的一侧伸长并能承载或安装运输物体；以及伸长机构，其用于沿伸长方向伸长承载装置。由此可能承载并运送设置在轨道部横向侧上的运输物体。顺便提及，在此的“沿伸长方向向侧向伸长”的表述典型地、但非限制性地指水平方向。只要从轨道部向横向侧偏离，则可以是倾斜向下或倾斜向上伸长。也就是说，承载装置可以通过典型的水平伸长进行横向运送，或者可以在无规则的倾斜伸长时进行横向运送。而且，在无伸长时承载装置还可以承载或安装运输物体。

特别是在这里，如果上述横向运送待进行时，设置在第一和第二齿条之间的空间中的第一、第二和第三小齿轮转动。此时，第一和第二小齿轮之间的第三小齿轮的数目典型地为奇数个，如一个或三个。这样，第一至第三小齿轮的转动意味着啮合第二小齿轮的第二齿条相对啮合第一小齿轮的第一齿条沿伸长方向移动。换言之，典型地第一和第二齿条在互相保持平行关系的同时，沿伸长方向改变相对位置。接着，具有固定的第二齿条的承载装置相对具有固定的第一齿条的主体装置沿伸长方向伸长。

在本发明的构造中，如果第一和第二齿条之间仅具有一个小齿轮，则第一齿条能通过转动小齿轮沿伸长方向伸长。然而，在这种情况下，即使在伸长最多的状态，小齿轮也需要从两侧夹在第一和第二齿条之间，从而不可能进一步沿伸长方向移动第一和第二齿条。换言之，在啮合小齿轮的位置，不可能将第一和第二齿条移动至两个齿条彼此不相面对的程度，而这需要齿条长度长出两个齿条重叠的长度。

可选择的是，在本发明的构造中，如果第一和第二齿条之间仅具有彼此啮合的第一和第二小齿轮，则只要所述小齿轮啮合第一和第二齿条，就不可能转动在啮合位置彼此相对旋转的第一和第二小齿轮。以同样的方式，在本发明的构造中，如果第一和第二齿条之间仅具有偶数个第三小齿轮，则只要所述小齿轮啮合第一和第二齿条，就也不可能转动第一至第三小齿轮。

然而，在本发明中，具体而言，第一和第二齿条以及第一至第三小齿轮如上所述地啮合，从而第一至第三小齿轮能转动，并且第一和第二齿条能与小齿轮的转动一起沿伸长方向移动。而且，此时不必从两侧将任何一个小齿轮夹在第一和第二齿条之间。这样，在小齿轮啮合的位置，有可能将第一和第二齿条移动至所述两个齿条彼此不相面对的程度。这样，以固定的齿条长度考虑，能将可伸长的长度增加大约多个小齿轮的间隔。换言之，以固定的可伸长的长度考虑，可以非常有效地减小伸长机构的尺寸以及运输设备的总体尺寸。短齿条长度需要在非伸长时更短的沿伸长方向的运输设备长度和更短的沿伸长方向的伸长机构长度，从而允许承载装置从小尺寸运输设备伸长更远。

顺便提及，如上所述的第二齿条的伸长以及第一至第三小齿轮的转动可以通过诸如马达的旋转驱动装置旋转任何小齿轮的轴，或者通过诸如致动器或驱动带的用于使承载装置或第二齿条沿伸长方向往复运动的线性驱动装置横向推动或拉动承载装置或类似装置而进行。

如上所述说明，根据本发明的运输设备，可以减小尺寸并执行横向运送。

在本发明的运输设备的一个方面中，伸长机构进一步设置有滑动件，所述滑动件沿所述伸长方向延伸、轴连或安装所述第一、第二和第三小齿轮、并且沿所述伸长方向与所述第二齿条的移动一起滑动。

根据该方面，轴连或安装至所述滑动件的第一至第三小齿轮转动，并且啮合第二小齿轮的第二齿条相对啮合所述第一小齿轮的第一齿条沿伸长方向移动。例如，如果第二齿条相对第一齿条沿伸长方向移动大约对应于第一和第二小齿轮的旋转量的长度，滑动件将沿伸长方向移动大约对应于第一小齿轮的旋转量的长度。此时，第一和第二齿条可以沿伸长方向分离滑动件实体的长度，从而使用相同长度的齿条允许伸长的更远。

在本发明的运输设备的另一个方面中，所述第三小齿轮能在那种所述第三小齿轮不干涉所述第一和第二齿条中的任何一个的位置啮合所述第一和第二小齿轮。

根据所述方面，所述第三小齿轮在所述第三小齿轮不干涉所述第一和第二齿条中的任何一个的位置啮合所述第一和第二小齿轮，也就是说在该位置，第三小齿轮不击打第一和第二齿条的齿，从而不干涉第一和第二小齿轮转动。这种位置典型地在沿交叉齿条的伸长方向的交叉方向远离，并且在所述位置第三小齿轮以与第一和第二小齿轮的啮合结构被啮合，沿交叉方向所述啮合结构比齿条宽。因此，承载装置相对第一齿条沿伸长方向移动，而第三小齿轮并不干涉第二齿条，从而允许沿伸长方向伸长。

可选地，在本发明的运输设备的另一个方面中，所述第三小齿轮具有那种所述第三小齿轮不干涉所述第一和第二齿条中的任何一个的形状。

根据所述方面，所述第三小齿轮具有那种所述第三小齿轮不干涉所述第一和第二齿条中的任何一个的形状。这种形状典型地为具有直径比第一和第二小齿轮小的圆盘形状。第三小齿轮不啮合第一和第二小齿轮，而在第一和第二齿条之间的空间中不接触该第一和第二齿条。因此，承载装置相对第一齿条沿伸长方向移动，而第三小齿轮并不干涉第二齿条，从而允许沿伸长方向伸长。

本发明的以上目的还可以通过一种运输系统实现，所述运输系统设置有：上述本发明的运输设备(包括其各方面)；以及轨道部。

根据本发明的运输系统，由于该运输系统设置有本发明的运输设备，可以减小能在轨道部上执行横向运送的运输设备的尺寸。

本发明的以上目的还能通过一种用于伸长能伸长的装置的伸长机构实现，所述伸长机构能沿伸长方向从主体装置向在该伸长方向上的所述主体装置的一侧伸长，所述伸长机构设置有：固定至所述主体装置的第一齿条和固定至所述能伸长的装置的第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条分别沿伸长方向延伸并通过其之间的空间彼此面对；以及啮合所述第一齿条的第一小齿轮，啮合所述第二齿条的第二小齿轮，以及在所述第一和第二小齿轮之间啮合的奇数个第三小齿轮，所述第一、第二和第三小齿轮设置在所述空间中，通过在转动所述第一、第二和第三小齿轮的同时相对所述第一齿条沿伸长方向移动所述第二齿条，沿伸长方向伸长所述能伸长的装置。

根据本发明的伸长机构，如上述的本发明运输设备的情形，当能伸长的装置伸长时，第一和第二小齿轮以及第三小齿轮转动，其中所述小齿轮设置在所述第一和第二齿条之间的空间中。接着，固定有第二齿条的能伸长的装置相对固定有第一齿条的主体装置沿伸长方向伸长。结果，可以减小整个伸长机构的尺寸，并且可以使能伸长的装置伸长，可以考虑所述能伸长的装置的多种用途，如承载装置在横向运送中的伸长。

当结合下面简要说明的附图阅读以下参考优选实施方式的本发明的具体细节，本发明的性质、应用、以及进一步的特征会更明显。

附图说明

图1是示出运输系统的结构的侧视图；

图2是示出运输系统进行横向运送时的结构的侧视图；

图3是示出承载装置的伸长机构的对比实例的侧视图；

图4是示出在一种实施方式中的承载装置的伸长机构的结构的侧视图；

图5是示出伸长机构中的小齿轮的结构的局部放大侧视图；

图6是示出伸长机构中的小齿轮的结构的局部放大的底部视图；

图7是示出承载装置在非伸长时的结构的侧视图；以及

图8是示出伸长机构的变形实例的侧视图。

具体实施方式

在下文中，本发明的实施方式将参考附图进行说明。

首先，在一种实施方式中的运输系统的结构参考图1进行说明。图1是示出运输系统的结构的侧视图。

在图1中，该实施方式中的运输系统设置有：轨道部300；行进装置110，其具有行进辊115；以及运输装置120，其具有主体装置210、承载装置220、夹持装置230、提升带240、安全限制装置250、以及伸长机构600。

例如，轨道部300安装在天花板上或其附近，且轨道部300由金属，如铝和不锈钢提供。

行进装置110通过未示出的马达或类似设备旋转移动辊115而在轨道部300中移动。可选择的是，还可以安装线性马达，且移动辊可在线性马达的推动作用下旋转。

在运输装置120中，主体装置210安装为使其从行进装置110悬挂，而承载装置220相对主体装置210通过伸长机构600设置。承载装置220可以通过伸长机构600的功能相对主体装置210横向移动(即延伸)。顺便提及，伸长机构600的结构和操作将在下文详细描述。夹持装置230通过提升带240连接至承载装置220，并且保持运输物体400。提升带240进行卷绕(或提升)和解卷绕(或下降)以提升夹持装置230。安全限制装置250从底侧支撑运送的运输物体400以防止其落下，如图1所示。顺便提及，如果运输物体400运送时，为了不干扰运送，安全限制装置250的尺寸可以减小，或者所述安全限制装置250可容纳于承载装置220中。

接着，在本实施方式中的运输系统的运送操作将参考图1和图2进行说明。图2是示出运输系统在进行横向运送时的结构的侧视图。顺便提及，对运输装置120进行横向运送的情形进行了示例说明。

在本实施方式的运输系统的操作中，首先，还未运送或承载运输物体的运输装置120移动至运输物体将通过行进装置110被运送或承载的位置。此时，提升带240卷起，并且夹持装置230容纳在承载装置220中(参考图1)。

在图2中，当行进装置110移动时，承载装置220将通过伸长机构600横向移动(即伸长)。这使运输物体400横向运送。接着，提升带240解卷绕以降低夹持装置230，接着所述夹持装置230保持运输物体400。

回到图1，当运输物体400通过夹持装置230保持时，提升带240卷起，而夹持装置230返回初始位置。接着，承载装置220沿与伸长方向相反的方向(即，在图2中向左)移动，并且其返回至伸长前的位置。接着，行进装置110再次以图1所示的状态行进，从而进行运输物体400的运输。

如上所述，由于承载装置220可以通过伸长机构600伸长，因此可以进行运输物体的横向运送。而且，伸长机构600具有越长的伸长距离，就可以越宽地进行横向运送。即，可以承载(即，横向运送)位置与轨道部300更远的运输物体400。而且，以固定的伸长距离考虑，更小的设备可以实现相同的伸长距离。

由于伸长机构600，本实施方式中的承载装置220实现相对较长的伸长距离。在下文中，本实施方式中的伸长机构600将使用对比实例详细地进行说明。

首先，对比实例中的伸长机构500的结构和操作将参考图3进行说明。图3是示出承载装置的伸长机构的对比实例的侧视图。顺便提及，在图3中，为了便于说明，仅示出与伸长机构500有关的构件，根据情况需要省略除以上构件之外的构件。

在图3中，对比实例中的伸长机构500设置有：第一齿条510，固定在主体装置210上；第二齿条520，固定在承载装置220上；以及第一小齿轮610，分别啮合第一齿条510和第二齿条520。

根据在对比实例中的伸长机构500，第一小齿轮610沿图3中箭头的方向转动，以沿伸长方向(即，在图3中向右)移动第一小齿轮610和第二齿条520。

然而，在对比实例中的伸长机构500中，即使在图3示出的伸长最大的情形时，第一小齿轮610也通过第一齿条510和第二齿条520在其之间固定，从而沿伸长方向难以进一步移动第一齿条510和第二齿条520。换言之，在啮合第一小齿轮610的位置，难以将第一齿条510和第二齿条520移动至两个齿条不能彼此相面对的程度。

接着，本实施方式中的伸长机构600的结构和操作将参考图4进行说明。图4是示出本实施方式中的承载装置的伸长机构的结构的侧视图。顺便提及，在图4中，如在图3中一样，根据情况需要省略一些构件的说明。而且，在下面的说明中，根据情况需要省略上述对比实例中的伸长机构500的重复的结构和操作。

在图4中，本实施方式中的伸长机构600设置有：第一齿条510，固定在主体装置210上；第二齿条520，固定在承载装置220上；第一小齿轮610，啮合第一齿条510；第二小齿轮620，啮合第二齿条520；以及第三小齿轮630，分别啮合第一齿条610和第二齿条620。

根据在本实施方式中的伸长机构600，第一小齿轮610、第二小齿轮620、以及第三小齿轮630沿图4中相应箭头的方向转动(即，第一小齿轮610和第二小齿轮620逆时针方向，而第三小齿轮630顺时针方向)，由此沿伸长方向(即，在图4中向右)使第一小齿轮610、第二小齿轮620、第三小齿轮630、以及第二齿条520移动。由于上述伸长机构600的操作，承载装置220相对主体装置210移动，由此进行伸长。

顺便提及，上述的伸长操作可以通过诸如马达的旋转驱动装置700旋转第一小齿轮610的任何轴，或通过用于使第二齿条520沿伸长方向往复运动的诸如致动器、驱动带、和线性滑动件的线性驱动装置横向推动或拉动承载装置或类似装置而进行。

在此，本实施方式中的伸长机构600在如图4中所示伸长最大时，该伸长机构600比对比实例中的伸长机构500多伸长大约第二小齿轮620和第三小齿轮680相加的量(即，第一小齿轮的半径+第二小齿轮620的半径+第三小齿轮630的直径)。而且，以固定的伸长长度考虑，即使第一齿条510和第二齿条520长度减小，也可以达到相同的伸长距离。由此，可以非常有效地减小伸长机构600的尺寸以及运输设备总体的尺寸。

接着，参考图5至图8，将对上述实施方式中伸长机构600的小齿轮的结构进行详细说明。图5是示出伸长机构中的小齿轮的结构的局部放大侧视图。图6是示出伸长机构中的小齿轮的结构的放大的底部视图。图7是示出承载装置在非伸长时的结构的侧视图。图8是示出伸长机构的变形实例的侧视图。

在图5和图6中，在本实施方式中的伸长机构600中，第一小齿轮610、第二小齿轮620和第三小齿轮630被轴连或安装从而使所述小齿轮夹在第一夹板710和第二夹板720之间，该第一、第二夹板作为本发明的“滑动件”的一个实例。第一小齿轮610、第二小齿轮620和第三小齿轮630通过其相应的旋转轴810、820和830安装至第一夹板710和第二夹板720。第一夹板710和第二夹板720通过螺钉730和740相互连接。而且，第二夹板720的上边缘部分通过未示出的线性滑动部件支撑，能沿水平方向滑动至主体装置210(参考图4)。第二夹板720的下边缘部分也通过未示出的线性滑动部件支撑，能沿水平方向滑动至承载装置220(参考图4)。

当进行伸长时，第一夹板710和第二夹板720通过各个小齿轮沿伸长方向移动。由于第一夹板710和第二夹板720轴连或安装有各个小齿轮，因此第一齿条510和第二齿条520(参考图4)沿伸长方向分离大约第一夹板710和第二夹板720的长度，从而允许进一步伸长。

在图5中，第一小齿轮610轴连或安装在相对于第二小齿轮620和第三小齿轮630为h1高度的位置。如果伸长机构600并未伸长，及如果第一齿条510和第二齿条520处于如图7所示的所述齿条彼此面对的位置关系，这将使第一小齿轮610不会接触第二齿条520，或使第二小齿轮620不会接触第一齿条510。顺便提及，在此第三小齿轮630与第二小齿轮620具有相同的高度；然而如果第三小齿轮的高度在第三小齿轮630能啮合第一小齿轮610和第二小齿轮620的范围，第三小齿轮630的高度并不受特别的限制。

在图6中，第三小齿轮630的宽度比第一小齿轮610和第二小齿轮620的宽度小大约w1的宽度。由此，在第三小齿轮630和第二夹板720之间存在宽度为w1的间隙。这是因为如果伸长机构600并未伸长及如果第三小齿轮630和第一齿条510或第二齿条520处于如图7所示的所述齿条彼此重叠的位置关系，第三小齿轮630将不会接触第一齿条510或第二齿条520。也就是说，通过使第一小齿轮610或第二小齿轮620啮合第一齿条510和第二齿条520，而在上述宽度为w1的间隙部中不接触第三小齿轮630，可以进行伸长。

如上所述，通过第三小齿轮630不接触第一齿条510或第二齿条520，可以增大第三小齿轮630的直径。通过增大第三小齿轮630的直径，还可以使伸长距离增大该直径的长度。而且，还可以获得小齿轮平滑运动的效果。

顺便提及，如上所述，如果第三小齿轮630的直径未增大，通过使第三小齿轮630的直径足够小以既不接触第一齿条510也不接触第二齿条520，就能防止接触。在这种情况时，不必提供上述的间隙。换言之，第三小齿轮630具有与第一小齿轮610和第二小齿轮620相同的宽度。

如图8中的变形实例所示，如果第三小齿轮630的数目是奇数，所述数目不必须为如上所述的数目。例如，如图8所示，如果设置有三个第三小齿轮630，伸长中小齿轮的转动方向通过图中箭头示出。也就是说，如果第三小齿轮630的数目是奇数，可以将第一小齿轮610和第二小齿轮620的转动方向设定为彼此一致。这样，第一齿条510和第二齿条520沿彼此靠近或远离的方向移动，从而可以进行上述伸长操作。

如以上说明，根据本实施方式中的伸长机构600，可以减小伸长机构600的总体尺寸，并且可以使能伸长的机构伸长，可以考虑所述伸长机构的多种用途，如承载装置220的伸长。而且，根据具有伸长机构600的运输设备或运输系统，可以减小设备或系统的总体尺寸，并且还可以进行运输物体的横向运送。

在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它特定的形式具体实施。因此，总体上讲本实施方式可被认为是示例性的而非限制性的，本发明的范围通过所附的权利要求而非通过前述说明指出，并且所有落入权利要求及其等同教义及其范围内的变形包含在其中。

Claims (6)

1.一种运输设备，其包括：

行进装置(110)，其在轨道部(300)上行进；以及

运输装置(120)，其具有：主体装置(210)，其安装在所述行进装置上；承载装置(220)，其能沿伸长方向从所述主体装置向所述轨道部的一侧伸长，并且所述承载装置(220)能承载运输物体(400)；以及伸长机构(600)，其用于沿伸长方向伸长所述承载装置，

所述伸长机构包括：

固定至所述主体装置的第一齿条(510)和固定至所述承载装置的第二齿条(520)，所述第一齿条(510)和所述第二齿条(520)分别沿伸长方向延伸并通过第一齿条(510)和第二齿条(520)之间的空间彼此面对；以及

与所述第一齿条啮合的第一小齿轮(610)，与所述第二齿条啮合的第二小齿轮(620)，以及在所述第一和第二小齿轮之间啮合的奇数个第三小齿轮(630)，所述第一、第二和第三小齿轮设置在所述空间中，

通过在转动所述第一、第二和第三小齿轮的同时相对所述第一齿条沿伸长方向移动所述第二齿条，沿伸长方向伸长所述承载装置。

2.根据权利要求1所述的运输设备，其中所述伸长机构(600)进一步包括滑动件(710、720)，所述滑动件(710、720)沿所述伸长方向延伸、轴连或安装所述第一、第二和第三小齿轮(610、620、630)、并且沿所述伸长方向与所述第二齿条(520)的移动一起滑动。

3.根据权利要求1或2所述的运输设备，其中所述第三小齿轮(630)能在所述第三小齿轮不干涉所述第一和第二齿条(510、520)中的任何一个的位置与所述第一和第二小齿轮(610、620)啮合。

4.根据权利要求1或2所述的运输设备，其中所述第三小齿轮(630)具有使得所述第三小齿轮不干涉所述第一和第二齿条(510、520)中的任何一个的形状。

5.一种运输系统，其包括：

根据权利要求1或2所述的运输设备；以及

轨道部(300)。

6.一种用于伸长能伸长的装置的伸长机构(600)，所述伸长机构能沿伸长方向从主体装置(210)向在该伸长方向上的所述主体装置的一侧伸长，所述伸长机构包括：

固定至所述主体装置的第一齿条(510)和固定至所述能伸长的装置的第二齿条(520)，所述第一齿条和所述第二齿条分别沿伸长方向延伸并通过第一齿条和第二齿条之间的空间彼此面对；以及

与所述第一齿条啮合的第一小齿轮(610)，与所述第二齿条啮合的第二小齿轮(620)，以及在所述第一和第二小齿轮之间啮合的奇数个第三小齿轮(630)，所述第一、第二和第三小齿轮设置在所述空间中，

通过在转动所述第一、第二和第三小齿轮的同时相对所述第一齿条沿伸长方向移动所述第二齿条，沿伸长方向伸长所述能伸长的装置。

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