CN109244024B - 可伸缩系统、自动升降平移系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可伸缩系统、自动升降平移系统,可伸缩系统包括:一伸缩机构(301)、一伸缩驱动组件,在一控制器的驱动指令下,驱动伸缩机构(301)进行伸展动作或收缩,而无须额外设置机械手来进行搬运,简化了结构;还避免了传统空中传输轨道中采用垂直吊丝机构来取放物料盒的弊端,可以同时搬运装有多个物料盒的存储架,降低了成本,提高了传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域,具体涉及一种可伸缩系统以及一种自动升降平移系统。
背景技术
在一个追求高效率的生产车间里,通常会按照产品的生产工艺、环境要求、厂务要求等因素将工厂划分成数个生产区域。在制造过程中半成品必须在不同的生产区域中交叉穿梭的流动。为了提高生产效率和生产稳定性,工艺工程师通常会在每个生产区域内放置半成品,并且在生产物料的缓存区里安置自动化存储设备,从而确保生产物料的正确快速流动,并且保证不会由于人为因素、设备或者厂务维修等突发状况,造成生产线缺料而停顿生产的重大事故发生。在一个全自动的生产车间里,为提高运输效率,首先将半成品和生产用材料按批次、批量整齐的排放在特别设计的载具内,然后通过自动化传输手段,将“半成品”从上一个工段的生产区域自动传输到下一个工段的生产区域。
传统半导体晶圆厂中,每25片晶圆片放在一个开放式花篮(cassette),或者是密闭式的盒子里,如承载8寸晶圆片的SMIF Pod (Standard Mechanical InterFace Pod) 或者是12寸晶圆片的FOUP(Front Opening Unit Pod)。而且,这些cassettes、SMIF Pods或者FOUP等物料盒集中独立存放在一个大型的全自动存储系统(Stocker)里。通常会在每个生产区域置放一座存储系统,然后通过某种自动传输系统,将半成品的物料盒在Stockers之间通过中央控制系统自动传输。
传统半导体晶圆厂里存储系统之间(stock to stocker)的物料盒传输,或者是设备和存储系统间(stocker to tools)之间的物料盒传输,大多是采用全自动空中轨道传输系统(Over Head Transportation,OHT)来实现的。请参阅图1~图3,图1为传统的空中轨道传输系统中的单盒轨道天车的示意图,图2为传统的空中轨道传输系统中的空中轨道示意图,图3为现有的单盒轨道天车的垂直升降吊丝机构的示意图。在物料盒传输过程中,如图3所示单盒轨道天车利用垂直升降吊丝机构取放物料,如图1所示单盒轨道天车在空中轨道上运行来实现物料盒在存储系统之间的运输或者设备和存储系统之间的运输。每部单盒轨道天车可以承载一个物料盒,经过空中轨道依序传输物料盒。单盒轨道天车到达货架(stocker)或者设备(tool)的工位后,再次如图3所示,经过垂直升降吊丝机构的吊丝将物料盒摆放到设备或者存储设备的工位上。
然而,虽然全自动天车轨道系统技术成熟,为目前半导体晶圆厂里的标准配置,但是,传统空中轨道传输系统也存在有严重而且无法克服的缺点,如下:
首先,由于空中轨道传输系统中物料盒的高速运行,所以,从安全角度考虑,传统空中轨道传输系统基本都是采用单向运输设计,以防止因管控失误或者机械故障,造成严重的对撞事故。因此,传统孔中轨道传输系统的设计,必须要和晶圆厂中设备的网络布局、生产工艺流程、存储槽的规模和数量等因素密切配合,否则会影响空中轨道传输系统的搬运效率。这样为了做好空中轨道传输系统的设计,在建厂初期必须对整个晶圆厂的未来工艺规划、产能要求、和工厂布局等都有完善的规划。无疑大大增加了初期设计成本。
再者,对于晶圆厂来说,一旦生产线扩充、工艺设备调整、或者生产线重新优化布局时,传统空中轨道传输系统会出现修改难、费用昂贵等问题,这也进一步将严重限制企业决策。
并且,传统空中轨道传输系统中,垂直升降吊丝机构是采用垂直升降方式来取放物料盒,需要将垂直吊丝与晶圆盒、或者将晶圆盒与工位进行对位,这导致需要对设备的工位位置精准度的要求严苛,不允许随意变换位置,因此,传统空中轨道传输系统中,限制了对局部工艺或设备的灵活更新,导致对局部工艺或设备的更新缺乏弹性。
其次,传统空中轨道传输系统中,由于是单向运行,一旦发生单点故障而长时间无法解决的时候,将会产生严重的交通拥塞,从而导致整个空中轨道传输系统的运输效率急速下降,进而影响到整个晶圆厂的生产。
此外,由于空中轨道传输系统中单盒轨道天车的设计负载能力是建厂初期就确定的,在后期的技术更新中,特别是在物料盒的尺寸和重量发生改变时,空中轨道传输系统必须同步升级,而空中轨道传输系统造价高昂,对维修技术要求高,日常维护费用也高,必将造成成本严重增加和时间的浪费,因此,限制了空中轨道传输系统的更新换代的灵活性。
最后,传统空中轨道传输系统中,单盒轨道天车并不适用于大重量和大尺寸的物料盒传输,这也大大限制了传统空中轨道传输系统的应用范围。
因此,传统空中轨道传输系统,设计工作量大,且由于采用空中轨道,后期改进特别不方便,现在对该系统的改进得到广泛关注和研究。特别是在改进空中轨道传输系统时,由于传统空中轨道传输系统需要采用垂直升降吊丝机构来拾取物料,极其不方便,因此,如果要改进空中轨道,就需要一种可伸缩系统和升降系统,能够将物料自动送出到运输装置上或者从运输装置上送回物料存储装置中,而不是等待着垂直升降吊丝机构来吊取,将会大大提高传输效率。
发明内容
为了克服以上问题,本发明旨在提供一种可伸缩系统以及一种自动升降平移系统,从而使得物料能够自动的拾取并放置物料,提高传输效率。
为了达到上述目的,本发明一种可伸缩系统,其包括:
一伸缩机构,进行伸展动作或收缩动作;
一伸缩驱动组件,在控制器的驱动指令下,驱动所述伸缩机构进行伸展动作或收缩动作;
一控制器,控制伸缩驱动组件执行驱动指令。
在一些实施例中,所述伸缩驱动组件具有一变形驱动机构和可变形传输部件;可变形传输部件连接于伸缩机构和变形驱动机构之间;
当所述伸缩机构进行伸缩时,在控制器的控制下,变形驱动机构通过驱动可变形传输部件发生伸缩变形,来带动所述伸缩机构进行伸缩。
在一些实施例中,在控制器的控制下所述变形驱动机构驱动所述可变形传输部件发生弯曲变形或恢复形变,来带动所述伸缩机构收缩或伸展。
在一些实施例中,所述可变形传输部件至少包括一活动传输杆和一导向传输杆;导向传输杆固定不动;活动传输杆的两端分别为第一端和第二端;活动传输杆的第一端转动连接于所述伸缩机构上,活动传输杆的第二端活动连接于导向传输杆上,使得活动传输杆的第二端能够沿导向传输杆移动,以带动活动传输杆的第一端沿水平方向移动,从而使活动传输杆的第一端推动所述伸缩机构向外伸展或拉动所述伸缩机构向内收缩。
在一些实施例中,所述变形驱动机构与所述导向传输杆之间采用齿轮啮合驱动,活动传输杆的第二端与导向传输杆之间采用螺纹活动连接;变形驱动机构通过齿轮驱动导向传输杆沿中心轴转动,导向传输杆上转动的螺纹导致活动传输杆的第二端沿所述导向传输杆移动。
在一些实施例中,所述第二端上设置有螺纹组件,螺纹组件固定于所述导向传输杆上,且螺纹组件的螺纹与导向传输杆的螺纹配合连接。
在一些实施例中,所述导向传输杆上为外螺纹,所述螺纹组件上为内螺纹。
在一些实施例中,所述可伸缩系统还包括若干限位传感组件,用于限定所述伸缩机构的伸展距离或收缩距离,以及判断伸缩机构的伸展动作或者收缩动作是否到位,并且发送信号给控制器。
在一些实施例中,所述伸缩机构具有多节联动伸缩组件,从而通过多节联动伸缩动作实现所述伸缩机构的伸缩。
在一些实施例中,所述多节联动伸缩组件包括多层滑轨,每层滑轨的条数至少为两条,每条滑轨上对应套设有与之相配合的滑块;每条滑轨上套设的滑块还同时与相邻的滑轨固定连接;从而使得所述多节联动伸缩组件实现多节联动伸缩。
在一些实施例中,所述滑轨的两端向内均设置有缓冲定位块,在滑轨移动过程中,缓冲定位块用于限定滑轨的移动距离以及释放滑轨端部对滑块的冲击。
在一些实施例中,所述滑轨还连接有变形限定部件,所述变形限定部件与所述滑轨平行排列,用于限定滑轨在非滑轨延伸方向的任何方向的移动。
为了达到上述目的,本发明还提供了一种自动升降平移系统,其包括:
一伸缩机构,进行伸展动作或收缩动作;
一升降机构,进行上升动作或下降动作;
一驱动机构,在控制器的驱动指令下,驱动所述伸缩机构进行伸展动作或收缩动作;并且还驱动升降机构进行上升动作或下降动作;
一控制器,控制驱动机构执行驱动指令。
在一些实施例中,所述驱动机构包括一伸缩驱动组件和一升降驱动组件;伸缩驱动组件在控制器的控制下驱动伸缩机构进行伸展动作或收缩动作,升降驱动组件在控制器的控制下驱动升降机构进行上升动作或下降动作。
在一些实施例中,所述伸缩驱动组件具有一变形驱动机构和可变形传输部件;可变形传输部件连接于伸缩机构和变形驱动机构之间;
当所述伸缩机构进行伸缩时,在控制器的控制下,变形驱动机构通过驱动可变形传输部件发生伸缩变形,来带动所述伸缩机构进行伸缩。
在一些实施例中,在控制器的控制下所述变形驱动机构驱动所述可变形传输部件发生弯曲变形或恢复形变,来带动所述伸缩机构收缩或伸展。
在一些实施例中,所述传输部件包括至少活动传输杆和导向传输杆;导向传输杆固定不动;活动传输杆的两端分别为第一端和第二端;活动传输杆的第一端转动连接于所述伸缩机构上,活动传输杆的第二端活动连接于导向传输杆上,使得活动传输杆的第二端能够沿导向传输杆移动,以带动活动传输杆的第一端沿水平方向移动,从而使活动传输杆的第一端推动所述伸缩机构向外伸展或拉动所述伸缩机构向内收缩。
在一些实施例中,所述变形驱动机构与所述导向传输杆之间采用齿轮啮合驱动,活动传输杆的第二端与导向传输杆之间采用螺纹活动连接;变形驱动机构通过齿轮驱动导向传输杆沿中心轴转动,活动传输杆的第二端通过导向传输杆上转动的螺纹而沿所述导向传输杆移动。
在一些实施例中,所述第二端上设置有螺纹组件,螺纹组件固定于所述导向传输杆上,且螺纹组件的螺纹与导向传输杆的螺纹配合连接。
在一些实施例中,所述导向传输杆上为外螺纹,所述螺纹组件上为内螺纹。
在一些实施例中,所述自动升降平移系统还包括若干限位传感组件,用于限定所述伸缩机构的伸展距离或收缩距离,以及判断伸缩机构的伸展动作或者收缩动作是否到位,并且发送信号给控制器,然后控制器控制升降机构进行上升动作或下降动作。
在一些实施例中,所述伸缩机构在伸展状态时的最前端用于支撑并送出或送回待搬运物,所述自动升降平移系统送出或送回待搬运物的过程中,所述最前端经历四个位置:
第一位置为所述最前端的原始位置;
第二位置为所述最前端在原始位置上方到达的位置;
第三位置为所述最前端距离第二位置向外伸展到位时所到达的位置;
第四位置为所述最前端在第三位置下方到达的位置。
在一些实施例中,所述自动升降平移系统送出待搬运物的过程具体包括:
所述控制器控制所述升降机构执行上升动作,所述最前端从第一位置达到第二位置;
所述控制器控制所述伸缩机构进行伸展动作,所述最前端从第二位置达到第三位置;
所述控制器控制升降机构执行下降动作,所述最前端从第三位置达到第四位置;其中,在所述最前端从第三位置到达第四位置的过程中,待搬运物与一支撑台顶部接触后被支撑,所述最前端脱离所述待搬运物向下运动至第四位置;
所述控制器控制收缩机构执行收缩动作,所述最前端从第四位置达到第一位置;
在一些实施例中,所述自动升降平移系统还包括若干限位传感组件,所述最前端从第四位置达到第一位置时,所述限位传感组件判断所述伸缩机构是否收缩到位,如果是,则发送信号给控制器;所述最前端从第二位置达到第三位置时,所述限位传感组件判断所述伸缩机构是否伸展到位,如果是,则发送信号给控制器,所述控制器控制升降机构执行下降动作。
在一些实施例中,所述自动升降平移系统收缩送回待搬运物的过程具体包括:
所述控制器控制所述伸缩机构执行伸展动作,所述最前端从第一位置达到第四位置;
所述控制器控制升降机构执行上升动作,所述最前端从第四位置达到第三位置;在最前端从第四位置到达第三位置的过程中,最前端与待搬运物底部接触并顶起待搬运物,继续向上运动至第三位置;
所述控制器控制所述伸缩机构进行收缩动作,所述最前端从第三位置达到第二位置;
控制器控制升降机构执行下降动作,所述最前端从第二位置达到第一位置D。
在一些实施例中,所述自动升降平移系统还包括若干限位传感组件;
在所述最前端从第一位置达到第四位置时,所述限位传感组件判断所述伸缩机构是否伸展到位,如果是,则发送信号给控制器;
在所述最前端从第三位置达到第二位置时,限位传感组件判断所述伸缩机构是否收缩到位,如果是,则发送信号给控制器。
在一些实施例中,所述伸缩机构具有多节联动伸缩组件,从而通过多节联动伸缩动作实现所述伸缩机构的伸缩。
在一些实施例中,所述多节联动伸缩组件包括多层滑轨,每层滑轨的条数至少为两条,每条滑轨上对应套设有与之相配合的滑块;每条滑轨上套设的滑块还同时与相邻的滑轨固定连接;从而使得所述多节联动伸缩组件实现多节联动伸缩。
在一些实施例中,所述滑轨的两端向内均设置有缓冲定位块,在滑轨移动过程中,缓冲定位块用于限定滑轨的移动距离以及释放滑轨端部对滑块的冲击。
在一些实施例中,所述滑轨还连接有变形限定部件,所述变形限定部件与所述滑轨平行排列,用于限定滑轨在非滑轨延伸方向的任何方向的移动。
本发明的可伸缩系统以及一种自动升降平移系统,通过设置伸缩机构,例如能够一次送出多个物料盒,克服了现有的空中轨道传输系统一次只能从物料存储装置拾取一个物料盒的弊端,还实现了对待搬运物的自动搬运至物料存储装置内或外部,例如多个物料盒。并且,这种可伸缩系统可以使得物料存储装置配套采用自动运输装置来进行物料传输,取消了传统空中轨道传输系统中的单盒轨道天车和空中轨道的设置,从而克服了传统空中轨道传输系统在设计时的复杂度高、后期调整时的难度高且受限、以及在实际应用中受限的问题,同时本发明的自动升降平移系统,可以实现物料的送出并放置,取回并放置,而无须额外设置机械手来进行搬运,简化了结构,降低了成本,提高了传输效率。
附图说明
图1为传统的空中轨道传输系统中的单盒轨道天车的示意图
图2为传统的空中轨道传输系统中的空中轨道示意图
图3为现有的单盒轨道天车的垂直升降吊丝机构的示意图
图4为本发明的一个实施例的自动升降平移系统的三维结构示意图
图5为图4的自动升降平移系统的主视结构示意图
图6为本发明的一个实施例的可移动存储架的结构示意图
图7为图6中的可移动存储架的侧面结构示意图
图8为图6中的可移动存储架的底部示意图
图9为本发明的一个实施例的一组相配合的顶部修正定位部件和底部修正定位部件的结构示意图
图10为本发明的另一个实施例的一组相配合的顶部修正定位部件和底部修正定位部件的结构示意图
图11为本发明的一个实施例的一组相配合的顶部修正定位部件和底部修正定位部件的结构示意图
图12为本发明的一个实施例的伸缩机构的三维结构示意图
图13为本发明的一个实施例的伸缩机构在收缩状态时的结构示意图
图14为本发明的一个实施例的伸缩结构在伸展状态时的结构示意图
图15为本发明的一个实施例的一组限位传感组件的结构示意图
图16为本发明的一个实施例的另一组限位传感组件的结构示意图
图17为本发明的一个实施例的升降机构的固定组件的结构示意图
图18为本发明的一个实施例的伸缩机构在收缩状态的驱动组件的结构示意图
图19为本发明的一个实施例的伸缩机构在伸展状态的驱动组件的结构示意图
图20为本发明的一个实施例的伸缩机构伸展到位时的最前端所经历的四个位置的示意图
图21为本发明的一个实施例中向物料存储装置中运输空的可移动存储架的流程示意图
图22为本发明的一个实施例中从物料存储装置中运输可移动存储架的流程示意图
图23为本发明的一个实施例中向物料存储装中运输带有物料盒的可移动存储架的流程示意图
图24为本发明的一个实施例的物料传输系统的方块图
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂,以下结合说明书附图,对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例,本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
以下结合附图4~24和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例,且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
请参阅图4和图5,图4为本实施例的自动升降平移系统的三维结构示意图,图5为本实施例的自动升降平移系统的主视结构示意图,本实施例的自动升降平移系统03用于搬运物料,例如,可以用于将物料盒从物料存储装置的内部输送到物料存储装置的外部,或者从物料存储装置的外部将物料盒送进物料存储装置的内部。这里,自动升降平移系统03的顶部支撑并接触待搬运物的底部,用于运输过程中来支撑待搬运物,本实施例中以下以可移动存储架01为例来进行说明。
请参阅图6~8,图6为本实施例的可移动存储架的结构示意图,图7为本实施例的可移动存储架的侧面结构示意图,图8为本实施例的可移动存储架的底部结构示意图,本实施例的可移动存储架01一共设置了六个第二存储容纳腔Q2,但这不用于限制本发明的保护范围,本发明的其它实施例中,第二存储容纳腔Q2的个数还可以为四个、八个甚至更多,但也不局限于偶数个,奇数个尚可,采用偶数个第二存储容纳腔Q2,可以确保可移动存储架01在静止状态和移动过程中的平衡和稳定。本实施例中,请参阅图6和图7,可移动存储架01的底部设置有双层底部支撑结构,双层底部支撑结构包括上层底部支撑结构101和下层底部支撑结构102,上层底部支撑结构101上承载物料盒,下层底部支撑结构102支撑整个可移动存储架01,上层底部支撑结构101的底部高于下层底部支撑结构102的顶部。请参阅图8,本实施例中,在上层底部支撑结构101和下层底部支撑结构102上均设置有修正定位部件103,这里可以为修正定位孔,这是与自动平移升降机构、伸缩机构和自动运输装置上的修正定位部件相配合的,关于修正定位部件、自动平移升降机构、伸缩结构和自动运输装置将在后续详细描述,这里不再描述。因此,上层底部支撑结构101和下层底部支撑结构102的这种设置,使得可移动存储架01不仅在静止状态而且在运动状态,都能够保持平衡和稳定。而且,还便于自动升降平移系统拾取和运输可移动存储架01,以及便于自动运输装置承载可移动存储架01。
这里,请再次参阅图4和图5,将自动升降平移系统03嵌套于一固定支撑体02内,这里的固定支撑体02用于承载自动升降平移系统03以及用于非运输过程中支撑可移动存储架01。本实施例中,固定支撑体02为固定架,但这不用于限制本发明的保护范围,本发明的其他实施例中,固定支撑体还可以为其它形式。
如图4所示,固定架的框架由四根竖直支撑柱201、与四根竖直支撑柱201底部相连的第一层支座203,与四根支撑柱201的中上部相连的第二层支座202构成,还可以将四根竖直支撑柱201中的相对两根的顶部设置相连的顶板204。第一层支座203作为整个固定架的底座,用于支撑整个固定架;第二层支座202用于支撑自动升降平移系统03;以第二层支座202为基面,四根支撑柱201向上凸起部分的高度大于第二支座202的高度,四个支撑柱201的顶板204用于支撑可移动存储架01的底部。
请结合图8(可移动存储架的底部结构示意图图)至图11并结合图4。图4中,自动升降平移系统03的顶部以及固定支撑体02的顶部均具有顶部修正定位部件204;图8中,可移动存储架01的底部具有与各个顶部修正定位部件204相配合的底部修正定位部件103。这样,请结合图8和图4,每个顶部修正定位部件204与相应的底部修正定位部件103一一对应相配合共同修正自动升降平移系统03的顶部与可移动存储架01的底部的对准偏差、或者固定支撑体02的顶部与可移动存储架01的底部的对准偏差。具体的,本实施例中,图4中,顶部修正定位部件204为修正定位凸起,图8中底部修正定位部件103为修正定位孔;但这不用于限定本发明的保护范围,在本发明的其它实施例中,顶部修正定位部件还可以为修正定位孔,底部修正定位部件可以为修正定位凸起。本实施例或其它实施例中,修正定位凸起204进入修正定位孔103中,从而使自动升降平移系统03的顶部与可移动存储架01的底部定位对准、或者使固定支撑体02的顶部与可移动存储架01的底部定位对准。因此,当可移动存储架01在下降且将要坐落在固定支撑体02利用固定支撑体02上的顶部修正定位部件204和可移动存储架01的底部定位修正部件103,一旦可移动存储架01与固定支撑体02之间发生位置偏差,利用这里的顶部修正定位部件204和底部修正定位部件103的相互配合完成对偏差的修正,例如,顶部修正定位部件204为修正定位凸起,底部修正定位部件103为修正定位孔,由于修正定位孔的顶部尺寸大于修正定位凸起的顶部尺寸,这样,当可移动存储架01与固定支撑体02之间发生位置偏差时,修正定位凸起的顶部始终能够进入修正定位孔的范围内,从而落入修正定位孔中,并带动可移动存储架01发生相应偏移,以实现对可移动存储架01的位置修正。这里需要注意的是,为了实现位置偏差修正,修正定位孔的顶部尺寸的设计应当基于自动升降平移系统03的移动精度来设定,从而确保发生位置偏差的可移动存储架始01终能够落入修正定位孔的顶部尺寸中。同理,当自动升降平移系统03向上升起且将要接触可移动存储架01的底部时,利用自动升降平移系统03顶部的修正定位凸起和可移动存储架01底部的修正定位孔,一旦可移动存储架01与自动升降平移系统03之间发生位置偏差,利用这里的修正定位凸起和修正定位孔的相互配合完成对偏差的修正。关于这一过程及其原理可以参照上述关于可移动存储架01和固定支撑体02之间的修正定位凸起和修正定位孔的描述,这里不再赘述。
关于修正定位凸起和修正定位孔的结构形式,本实施例中,较佳的,请参阅图9,顶部修正定位部件204为修正定位凸起,这里为圆锥体,底部修正定位部件103为修正定位孔,这里为圆锥孔。修正定位凸起可以包括顶部圆锥体和底部圆柱体,修正定位孔可以相配合地包括顶部圆锥孔和底部圆柱孔,顶部圆锥孔和顶部圆锥体相配合,底部圆柱体和底部圆柱孔相配合。请参阅图10,顶部修正定位部件204为修正定位凸起,这里为修正定位凸起可以包括底部圆锥体和顶部圆柱体,底部修正定位部件103为修正定位孔,这里修正定位孔可以包括底部圆锥孔和顶部圆柱孔。在其它实施例中,请参阅图11,图11中虚线右边表示底部修正定位部件103为修正定位孔,虚线左边表示修正定位孔和修正定位凸起的配合关系,这里,顶部修正定位部件204为修正定位凸起,底部修正定位部件103为修正定位孔,修正定位凸起的顶端可以但不限于为圆柱体,例如,可以整个修正定位凸起为圆柱体,或者为顶部带有圆柱体的圆锥体,修正定位孔为长槽孔。需要说明的是,本发明中,修正定位凸起可以作为顶部修正定位部件,也可以作为底部修正定位部件,修正定位孔也可以作为顶部修正定位部件,也可以作为底部修正定位部件。进一步的,本发明的其它实施例中,修正定位凸起为圆锥体,圆锥体的尖顶上还设置有顶部圆柱体,修正定位孔为圆锥孔,圆锥孔的尖端上也相应设置有顶部圆柱体孔;其中,顶部圆柱体进入顶部圆柱体孔,从而完成自动升降平移系统的顶部与可移动存储架的底部定位对准。
请再次参阅图4和图5,本实施例中,自动升降平移系统03具有伸缩机构301和升降机构;伸缩机构301通过执行伸展动作将可移动存储架01从物料存储装置00内部向外推出、或者通过执行收缩动作将可移动存储架01拉入物料存储装置00内部;升降机构通过执行上升动作将可移动存储架01向上顶起、或者通过执行下降动作将可移动存储架01向下放落。
需要说明的是,本实施例中,伸缩机构301的顶部还可以设置有支撑层303,支撑层303用于支撑可移动存储架01,从而提高在运输可移动存储架01过程中的稳定性。
这里,较佳的,请参阅图12并结合图13,伸缩机构301具有多节联动伸缩组件L00,从而通过多节联动伸缩动作实现伸缩机构301的伸缩。
具体的,多节联动伸缩组件L00可以包括多层滑轨,每层滑轨的条数可以至少为两条,每条滑轨L01上对应套设有与之相配合的滑块L02;每条滑轨L01上套设的滑块L02还同时与相邻的滑轨L01固定连接;从而使得伸缩机构301实现多节联动伸缩。本实施例中,多层滑轨可以在同一水平方向上多层排布。在其它实施例中,多层滑轨可以在竖直方向上多层排布。
本实施例中,较佳的,滑轨L01的两端向内可以均设置有缓冲定位块L03,在滑轨L01移动过程中,缓冲定位块L03用于限定滑轨L01的移动距离以及释放滑轨L01端部对滑块L03的冲击,本实施例中,还在多节联动伸缩组件L00的最外面的两侧分别设置固定板L04,固定板L04上固定有滑块L02,滑块L02套接在相邻的滑轨L01上。这样,请结合图14并结合图13和图4,在水平排布的多节联动伸缩组件L00向外伸展的滑动过程中,位于最内侧的滑轨L01在相邻滑块L02的导向作用下向前滑动,当最内侧滑轨L01的末端即将达到相邻滑块L02时,仍然继续向前移动,此时,缓冲定位块L03能够缓解该最内侧滑轨L01对该相邻滑块L02的冲击,避免损伤导致使用寿命减小,同时,由于缓冲定位块L03的设置,能够确保最内侧滑轨L01移动过程中在接触相邻滑轨L01时仍然能够稳定移动,不会产生突然停顿的问题,确保多节联动伸缩组件L00的多层滑轨在移动过程中保持连续形和流畅性,从而保证其上方携带的可移动存储架01的移动连续性、流畅性和稳定形。此外,当缓冲定位块L03接触到该相邻滑轨L01时,由于该最内侧滑轨L01继续向前移动,缓冲定位块L03会推动该相邻滑块L02向前移动,而该相邻滑块L02会带动其所固定的另一根的滑轨L01开始向前移动,然后,按照上述过程,可以继续带动后续其它层的滑轨L01向前滑动,直至最外侧的滑轨L01向前滑动,最后被最外面的固定板L04限制住而不能移动,如图14所示,此时,最内侧滑轨L01的最前端与固定板L04最前端的距离即为整个多节联动伸缩组件L00的伸出距离,因为多节联动伸缩组件L00是携带可移动存储架01向外伸出,所以,该伸出距离应当为可移动存储架01的伸出距离。需要说明的是,在多节联动伸缩组件L00向外伸出的过程中,如上述描述,位于滑轨L01末端的缓冲定位块L03起到主要作用;而在多节联动伸缩组件L00收缩过程中,同理,位于滑轨L01前端的缓冲定位块L03起到主要作用,与上述位于滑轨L01末端的缓冲定位块L03起到的效果相同,这里不再赘述。需要说明的是,结合图11、图15和图16,支撑层303固定于多节联动伸缩组件L00中最先动作的那一节上,例如,上述多层滑轨L01中,支撑层303应固定于多层滑轨中最先伸出的那一层滑轨上,从而带动可移动存储架01移动。
然而,请结合图4、图13和图14,在多层滑轨的依次联动滑动过程中,反复的往返滑动,再加上滑轨上面承载的可移动存储架01的重量,会不可避免的造成滑轨L01的变形,比如,在水平面内的任意方向弯曲或在竖直面内的任意方向弯曲,从而损坏伸缩机构301的整体损坏,因此,本实施例中,在滑轨L01侧面还可以设置变形限定部件,变形限定部件与滑轨L01平行排列,用于限定滑轨L01在非滑轨延伸方向的任何方向的移动。具体的,如图13中所示,变形限定部件可以由与滑轨L01平行的限定杆L05以及限定销L06组成;限定杆L05的两端分别固定于滑轨L01的两端,限定杆L05的侧面与滑轨L01的侧面贴合,从而限定滑轨L01在水平面内的变形,而滑轨L01的另一面由于嵌套于滑块L02内,实际上也起到了对滑轨L01另一面在水平面内的变形。此外,限定销L06可以分布设置于限定杆L05上且向外凸出,将相应滑轨L01的顶面和底部卡合住,这样,利用限定销L06来限制滑轨L01在竖直面的弯曲变形,从而使得限定杆L05和限定销L06构成的变形限定部件能够避免滑轨L01在水平面和竖直面内的任何方向的变形。
在伸缩机构301进行伸缩的过程中,对于伸缩移动的距离虽然可以通过上述的缓冲定位块L03、滑轨L0的长度等来进行限定,然而,在实际应用中,由于反复的运动,会造成一定的移动偏差,久而久之,会越来越大,给整个物料存储装置00造成较大的安全隐患。因此,本实施例中,请查阅图15并结合图13和图4,伸缩机构301还可以具有限位传感组件L07,用于限定伸缩机构301的伸展距离或收缩距离。这里的限位传感组件L07,并不采用常规的传感器通过单向感应并结合内部逻辑运算来得出大概的位置,而是通过双向精准定位,来确保每次伸缩机构的伸缩移动都在基本相同的距离,并且回归基本相同的位置,进一步减少移动距离偏差。下面具体来描述本实施例的限位传感组件L07。请参阅图15和16并结合图13,本实施例的限位传感组件L07可以包括限位传感器L072和挡板L071。在多节联动伸缩组件L00底部设置有支撑板304,挡板L071设置于滑轨L01的一侧,并且挡板L071的一侧面与滑轨L01之间保留一定距离,该距离是使得挡板L071进入限位传感器L072的开口中。限位传感器L072安装于支撑板304的上面或下面,限位传感器L072中设置有与挡板L071相配合的开口,当挡板L071进入开口中,限位传感器L072判断伸缩机构301伸展到位或收缩到位。具体的,请参阅图15,位于最内侧的滑轨L01最后收缩移动直至到位,则表示多节联动伸缩组件L00收缩到位,此时,最内侧的滑轨L01上的挡板L071进入限位传感器L072的开口中,从而使得限位传感器L072感应到挡板L071进入,则判断最内侧滑轨L071收缩到位。请参阅图16并结合图13,支撑板304中则设置有一狭长镂空槽305,另一个限位传感器L072设置于支撑板304底部,且在该狭长镂空槽305的靠近外侧的一端,并且位于最外侧的滑轨L01上的另一个挡板L071通过此狭长镂空槽305伸到支撑板304的下方。由于最外侧的滑轨L01最后伸出直至到位,则表示多节联动伸缩组件L00伸出到位,此时,位于最外侧的滑轨L01上的挡板进入支撑板304底部的限位传感器L072的开口中,从而使得该另一个限位传感器L072感应到该另一个挡板L071进入,则判断最外侧的滑轨L01伸出到位。
需要说明的是,限位传感器L072的位置最初调整或者发生位置偏差时也需要调整,因此,本实施例中,请再次参阅图15和图16,在限位传感器L072与支撑板304通过修正限位轨道L073连接。具体的,限位传感器L072可以卡合于修正限位轨道L073中,并且通过将限位传感器L072沿着修正限位轨道L073移动来调整限位传感器L072的位置,从而实现对限位传感器L072的位置的修正。
本实施例中,自动升降平移系统还包括一驱动机构。驱动机构驱动伸缩机构301进行伸展动作或收缩动作,并且还驱动升降机构进行上升动作或下降动作。
此外,本实施例中,请参阅图15并结合图4和图5,升降机构包括相互嵌套的导轨401和滑动块402来实现升降运动。具体的,导轨401设置于固定架的支撑柱201上,升降机构设置有与导轨401相配合的滑动块402,滑动块402与导轨401相互嵌套。升降机构还可以具有固定组件来固定滑动块402。固定组件可以由第一方向设置的第一固定板和第二方向设置的第二固定板404构成,本实施例中,第一固定板和上述的支撑板304为同一结构;这里的第二方向与导轨401延伸方向平行,第二方向与第一方向垂直。滑动块402固定于第二固定板404上,第一固定板(支撑板304)用于承载伸缩机构。并且,请结合图13,第一固定板(支撑板304)和第二固定板404之间通过一长孔406和固定件405来连接,这样,可以通过固定件405在长孔406中移动来调整第一固定板(支撑板304)和第二固定板404的对准偏差,较佳的,长孔406的长度方向与第一固定板(支撑板304)的竖直表面相垂直。此外,本实施例中,伸缩机构301底部的支撑板304和第二支座202的顶部还还可以通过第二固定板404固定连接。
这里,请查阅图4并结合图24,物料传输系统还具有控制器,控制驱动机构执行驱动指令。具体的,驱动机构可以包括:一伸缩驱动组件和一升降驱动组件302。伸缩驱动组件可以在控制器的控制下驱动伸缩机构301进行伸展动作或收缩动作,升降驱动组件302可以在控制器的控制下驱动升降机构进行上升动作或下降动作。升降驱动组件302可以采用气缸和驱动轴;较佳的,在第一层支座302上还设置有第三支座205,升降驱动组件302的驱动轴可以抵触第三支座302来实现对第二支座202的推起,进一步实现对升降机构的滑移。具体的,利用气缸推动驱动轴向外抵压第三支座302来反作用推动升降机构的滑动块402相对于导轨401向上移动;利用气缸收缩带动驱动轴收缩从而使气缸牵引第二支座202向下移动,以驱使升降机构的滑动块403相对于导轨401向下移动。此外,伸缩机构301底部的支撑板304和第二支座202的顶部通过第二固定板404固定连接。升降驱动组件302设置于第二支座202上,第二支座202具有允许升降驱动组件302的驱动轴穿过的开口,升降驱动组件302的驱动轴能够穿过该开口而接触到第一层支座203。升降驱动组件302的驱动轴通过向下抵触第一层支座203,从而得到第一层支座203给予的反作用力,而将支撑板304向上推起,同时第二固定板404上的滑动块402沿导轨401向上滑动。
请参阅图18并结合图13,伸缩驱动组件设置于多节联动伸缩组件L00上,用于驱动多节联动伸缩组件L00进行伸缩运动。这里的伸缩驱动组件具有一变形驱动机构503和可变形传输部件,可变形传输部件连接于多节联动伸缩组件L00和变形驱动机构503之间;变形驱动机构503通过驱动传输部件发生伸缩变形,来带动多节联动伸缩组件L00伸缩。这里,控制器还控制变形驱动机构503的启闭。
请参阅图18并结合图4,可变形传输部件可以为刚性的。这里,可变形传输部件至少包括一导向传输杆502和一活动传输杆501。导向传输杆502固定不动。这里,导向传输杆502固定于第二固定板404上。活动传输杆501的两端分别设为第一端和第二端;活动传输杆501的第一端转动连接于伸缩机构301上,这里,活动传输杆501的第一端可以但不限于连接于伸缩机构301的支撑层303上;活动传输杆501的第二端活动连接于导向传输杆502上,使得活动传输杆501的第二端能够沿导向传输杆502移动,以带动活动传输杆501的第一端沿水平方向移动,从而使活动传输杆501的第一端推动伸缩机构301向外伸展或拉动伸缩机构301向内收缩。
请参阅图19并结合图4,变形驱动机构503与导向传输杆502之间采用齿轮啮合驱动,例如,变形驱动机构503采用马达和丝杆,丝杆与固定传输杆502配合连接的地方设置有第一齿轮,固定传输杆502的一端具有第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮相啮合,第一齿轮和第二齿轮的中心轴垂直。活动传输杆501的第二端与导向传输杆502之间采用螺纹活动连接。请结合附图4,变形驱动机构503通过齿轮驱动导向传输杆502沿中心轴转动,第二端上设置有螺纹组件504,螺纹组件504不仅活动连接活动传输杆501,而且螺纹组件504还固定于导向传输杆502上,且螺纹组件504的螺纹与导向传输杆502的螺纹配合连接;本实施例中导向传输杆502上为外螺纹,螺纹组件上为内螺纹。具体的,通过马达驱动丝杆转动,丝杆带动第一齿轮在竖直面内转动,从而带动第二齿轮在水平面内转动,第二齿轮具有螺纹,从而使得第二齿轮的螺纹也转动,通过导向传输杆502上转动的螺纹,使得活动传输杆501的第二端沿导向传输杆502上下移动。这样,由于活动传输杆501转动连接于伸缩机构301的底部的一个支点位置,因此,活动传输杆501的第一端只能随着第二端的上下移动而沿水平方向移动,从而推动伸缩机构301向外伸展或者拉动伸缩机构301向内收缩。
接下来,结合附图20~24具体描述本实施例的物料传输系统。
请参阅图20并结合图6,本实施例的利用自动升降平移系统进行物料传输,例如,自动升降平移系统将可移动存储架01放置在一自动运输装置06。自动运输装置06能够自由地沿任意方向任意路径运动,其用于承载可移动存储架01,并且,自动运输装置06将可移动存储架01送至物料存储装置00前方,或者将从物料存储装置00传输到自动运输装置06上的可移动存储架01运输到目标存储位置。例如,进行物料传输时,将承载有多个物料盒的可移动存储架01从物料存储装置00中传输至自动运输装置06上。自动运输装置06携带着可移动存储架01向目标存储位置运动。或者,自动运输装置06携带着承载有多个物料盒的可移动存储架01到达物料存储装置00中,然后将可移动存储架01传输至物料存储装置00中。物料传输时,可以包括从物料存储装置00到物料存储装置00之间的传输,也可以包括物料存储装置00与机台之间的传输。
较佳的,本实施例中,自动运输装置06可以采用自走式背伏机器人。请参阅图20并结合图8,该自走式背伏机器人在顶部设置有支撑可移动存储架01的支撑部件061,支撑部件061可以为支撑架、支撑台等,并且,在支撑部件061顶部也可以设置有与可移动存储架01底部的底部修正定位部件103相配合的顶部修正定位部件062,支撑部件061的顶部修正定位部件062与自动升降平移系统03、固定支撑体02的顶部修正定位部件204相一致,其结构和作用均可以参照上述关于自动升降平移系统03、固定支撑体02的顶部修正定位部件204的描述,这里不再赘述。
此外,如前所述,物料存储装置00中设置有自动升降平移系统03,具体的可以位于可移动存储架01的底部。此外,在物料存储装置的00外侧壁还可以设置有第一侧壁传感器。这里的第一侧壁传感器用于探测自动运输装置06是否到达可移动存储架01的外部区域,如果是,则发送信号给控制器。控制器接收到第一侧壁传感器的信号后,控制器控制自动升降平移系统03执行上升动作,将可移动存储架01向上升起,并控制自动升降平移系统03执行向外平移动作,将可移动存储架01向外输送到自动运输装置06上或者将可移动存储架01从自动运输装置06上拾取并送回物料存储装置00中。
物料存储装置还可以对应于可移动存储架01的外侧壁设置自动门,并且在控制器的控制下实现启闭。
关于本实施例的伸缩机构301和升降机构、限位传感组件L07的结构描述可以参照上述图4~5的描述,这里不再赘述。这里,在控制器的控制下伸缩机构301执行伸缩动作。以下来详细描述本实施的物料传输系统中,伸缩机构301、升降机构以及限位传感组件L07在传输过程中的配合关系。
伸缩机构301和升降机构都是在控制器的控制下进行相应动作的。在控制器的控制下,伸缩机构301进行伸展动作或收缩动作;在控制器的控制下,升降机构执行上升动作或下降动作。
需要说明的是,在本实施例中,若干限位传感组件L07,不仅用于限定伸缩机构301的伸展距离或收缩距离,还可以判断伸缩机构301的伸展动作或者收缩动作是否到位,并且发送信号给控制器,然后由控制器控制升降机构进行上升动作或下降动作。
此外,请查阅图20并结合图4、图 13,自动升降平移系统03向外送出或者向内送进可移动存储架01的过程所采用的路径可以根据实际需要来设置。基于本实施例中在伸缩机构301在伸展状态时的最前端,这里为支撑层303,支撑层303来支撑可移动存储架01,较佳的,在上述自动升降平移系统03向外送出或者向内送进可移动存储架01的过程中,支撑层303可以经历四个位置。第一位置D1为支撑层303的原始位置,第二位置D2为支撑层303在原始位置上方到达的位置,第三位置D3为支撑层303距离第二位置(D2)向外伸展到位时所到达的位置,也即是支撑层303在自动运输装置06顶部上方到达的位置,第四位置D4为支撑层303在第三位置(D3)下方到达的位置,也即是在自动运输装置06顶部下方到达的位置。上述的四个位置,为支撑层303的必经位置,由这四个位置构成一个回形路径。需要说明的是,自动升降平移系统03向外送出可移动存储架01的过程所经历的路径方向与自动升降平移系统03向内送进可移动存储架01的过程所经历的路径方向相反。
以下请参阅图21并结合图20和图4,对本实施例的上述物料运输过程中从物料存储装置中运输可移动存储架01的过程进行详细描述。
本实施例中,在将带有物料盒的可移动存储架01取出之前,可以包括:将空的可移动存储架01放入物料存储装置中,具体包括:
可以采用第一侧壁传感器探测自动运输装置06是否到达可移动存储架01的外部区域,如果是,则发送信号给控制器;
控制器接收到第一侧壁传感器的信号后,控制开启自动门,并且控制伸缩机构301执行伸展动作,支撑层303从第一位置D1达到第四位置D2;
这里,还可以采用限位传感组件L07判断伸缩机构301是否伸展到位,如果是,则发送信号给控制器;
控制器控制升降机构执行上升动作,支撑层303从第四位置D4达到第三位置D3;在支撑层303从第四位置D4到达第三位置D3的过程中,支撑层303与可移动存储架01底部接触并顶起可移动存储架01,继续向上运动至第三位置D3;
控制器控制伸缩机构301进行收缩动作,支撑层303从第三位置D3达到第二位置D2;
这里还可以采用限位传感组件L07判断伸缩机构301是否收缩到位,如果是,则发送信号给控制器;
还可以包括:第一侧壁传感器探测自动运输装置06是否离开物料存储装置00,如果是,发送信号给控制器;
控制器控制自动门关闭,并且控制升降机构执行下降动作,支撑层303从第二位置D2达到第一位置D1。这里,由于自动升降平移系统03嵌套于固定支撑体02内,因此,在控制器控制升降机构执行下降动作,也即是支撑层303从第二位置D2达到第一位置D1的过程中,可移动存储架01的底部接触并被固定支撑体02的顶部支撑,支撑层303脱离可移动存储架01底部向下运动至第一位置。
空的可移动存储架01放置到物料存储装置00中到位后,控制器还可以控制物料存储装置00内部的一搬运机械手拾取物料盒并放置到可移动存储架的空的存储容纳腔中,直至将可移动存储架放满,然后控制器控制搬运机械手停止搬运。
以下请参阅图22并结合图4、图20,对本实施例的上述物料运输过程中从物料存储装置中运输可移动存储架01的过程进行详细描述。本实施例中自动升降平移系统03向外送出带有物料盒的可移动存储架01的过程,可以包括:
可以采用第一侧壁传感器探测自动运输装置06是否到达可移动存储架01的外部区域,如果是,则发送信号给控制器;
控制器接收到第一侧壁传感器的信号后,控制器控制开启自动门,并且控制自动升降平移系统03执行上升动作,支撑层从第一位置D1达到第二位置D2;这里,由于自动升降平移系统03嵌套于固定支撑体02内,在控制器控制升降机构执行上升动作,也即是支撑层303从第一位置D1达到第二位置D2的过程中,支撑层303接触可移动存储架01的底部并将其顶起,支撑层303支撑可移动存储架01向上运动至第二位置D2。
控制器控制伸缩机构301进行伸展动作,支撑层303从第二位置D2达到第三位置D3,这里还可以采用限位传感组件L07判断伸缩机构301是否伸展到位,如果是,则发送信号给控制器;
控制器控制升降机构执行下降动作,支撑层303从第三位置D3达到第四位置D4,在支撑层303从第三位置D3到达第四位置D4的过程中,可移动存储架01与自动运输装置06顶部接触后被支撑,支撑层303脱离可移动存储架01向下运动至第四位置D4;
控制器控制伸缩机构301执行收缩动作,支撑层303从第四位置D4达到第一位置D1;
可以采用限位传感组件L07判断伸缩机构301是否收缩到位,如果是,则发送信号给控制器。并且还可以包括,第一侧壁传感器探测自动运输装置06是否离开物料存储装置00,如果是,发送信号给控制器;
控制器控制关闭自动门。需要说明的是后续控制器可以根据限位传感组件L07的信号,还可以根据实际需要来执行后续操作,例如控制自动门关闭,或者控制自动升降平移系统03进行后续动作。
相应的,以下请参阅图23并结合图4、图20,对自动升降平移系统03向内送回可移动存储架01的过程进行详细描述,其可以包括:
可以采用第一侧壁传感器探测自动运输装置06是否到达可移动存储架01的外部区域,如果是,则发送信号给控制器;
控制器接收到第一侧壁传感器的信号后,控制开启自动门,并且控制伸缩机构301执行伸展动作,支撑层303从第一位置D1达到第四位置D4;
限位传感组件L07判断伸缩机构301是否伸展到位,如果是,则发送信号给控制器;
控制器控制升降机构执行上升动作,支撑层303从第四位置D4达到第三位置D3;在支撑层303从第四位置D4到达第三位置D3的过程中,支撑层303与可移动存储架01底部接触并顶起可移动存储架01,继续向上运动至第三位置D3;
控制器控制伸缩机构301进行收缩动作,支撑层303从第三位置D3达到第二位置D2;
可以采用限位传感组件L07判断伸缩机构301是否收缩到位,如果是,则发送信号给控制器;
还可以包括:第一侧壁传感器探测自动运输装置06是否离开物料存储装置00,如果是,发送信号给控制器;
控制器控制自动门关闭,并且控制升降机构执行下降动作,支撑层303从第二位置D2达到第一位置D1。这里,由于自动升降平移系统03嵌套于固定支撑体02内,因此,在控制器控制升降机构执行下降动作,也即是支撑层303从第二位置D2达到第一位置D1的过程中,可移动存储架01的底部接触并被固定支撑体02的顶部的顶板支撑,支撑层303脱离可移动存储架01底部向下运动至第一位置D1。
然后,控制器可以控制物料存储装置内的搬运机械手从可移动存储架01中的存储容纳腔中拾取物料盒并放置到物料存储装置中空的存储容纳腔中,直至可移动存储架01中的物料盒被拾取完。空的可移动存储架01还可以从物料存储装置00中送出到自动运输装置06上,并送到其它的物料存储装置00中。
综上所述,本发明的物料存储装置、物料传输系统及传输方法,通过在物料存储装置内设置可移动存储架,来实现多个物料盒例如6个的同时传输,克服了现有的空中轨道传输系统一次只能从物料存储装置拾取一个物料盒的弊端;进一步的,在物料存储装置内通过设置自动升降平移系统,实现了对可移动存储架的自动搬运至物料存储装置内或外部。特别的,利用顶部修正定位部件,对可移动存储架在升降移送过程中出现的位置偏差进行修正,使得可移动存储架能够精准的定位,避免在升降移送过程中出现位置偏差而导致可移动存储架歪斜甚至翻倒。本发明中的物料传输系统,利用可移动存储架和自动运输装置,实现了将多个物料盒同时在物料存储装置之间的传输、物料存储装置和工艺设备之间的传输等。并且,由于采用了自动运输装置,取消了传统空中轨道传输系统中的单盒轨道天车和空中轨道的设置,从而克服了传统空中轨道传输系统在设计时的复杂度高、后期调整时的难度高且受限、以及在实际应用中受限的问题。相比之下,本发明的自动运输装置和可移动存储架的配合,可以降低建厂初期对生产线的设计的复杂度,在后期调整时灵活度很高,从而提高了实际应用范围。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然所述实施例仅为了便于说明而举例而已,并非用以限定本发明,本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰,本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
Claims (25)
1.一种可伸缩系统,其特征在于,包括:
一伸缩机构(301),进行伸展动作或收缩动作;
一伸缩驱动组件,在控制器的驱动指令下,驱动所述伸缩机构(301)进行伸展动作或收缩动作;
一控制器,控制伸缩驱动组件执行驱动指令;
所述伸缩驱动组件具有一变形驱动机构和可变形传输部件;可变形传输部件连接于伸缩机构(301)和变形驱动机构之间;当所述伸缩机构(301)进行伸缩时,在控制器的控制下,变形驱动机构通过驱动可变形传输部件发生伸缩变形,来带动所述伸缩机构(301)进行伸缩;
所述可变形传输部件至少包括一活动传输杆(501)和一导向传输杆(502);导向传输杆(502)固定不动;活动传输杆(501)的两端分别为第一端和第二端;活动传输杆(501)的第一端转动连接于所述伸缩机构(301)上,活动传输杆(501)的第二端活动连接于导向传输杆(502)上,使得活动传输杆(501)的第二端能够沿导向传输杆(502)移动,以带动活动传输杆(501)的第一端沿水平方向移动,从而使活动传输杆(501)的第一端推动所述伸缩机构(301)向外伸展或拉动所述伸缩机构(301)向内收缩。
2.根据权利要求1所述的可伸缩系统,其特征在于,在控制器的控制下所述变形驱动机构驱动所述可变形传输部件发生弯曲变形或恢复形变,来带动所述伸缩机构(301)收缩或伸展。
3.根据权利要求2所述的可伸缩系统,其特征在于,所述变形驱动机构与所述导向传输杆(502)之间采用齿轮啮合驱动,活动传输杆(501)的第二端与导向传输杆(502)之间采用螺纹活动连接;变形驱动机构通过齿轮驱动导向传输杆(502)沿中心轴转动,导向传输杆(502)上转动的螺纹导致活动传输杆(501)的第二端沿所述导向传输杆(502)移动。
4.根据权利要求3所述的可伸缩系统,其特征在于,所述第二端上设置有螺纹组件(504),螺纹组件(504)固定于所述导向传输杆(502)上,且螺纹组件(504)的螺纹与导向传输杆(502)的螺纹配合连接。
5.根据权利要求4所述的可伸缩系统,其特征在于,所述导向传输杆(502)上为外螺纹,所述螺纹组件(504)上为内螺纹。
6.根据权利要求1所述的可伸缩系统,其特征在于,所述可伸缩系统还包括若干限位传感组件(L07),用于限定所述伸缩机构(301)的伸展距离或收缩距离,以及判断伸缩机构(301)的伸展动作或者收缩动作是否到位,并且发送信号给控制器。
7.根据权利要求1所述的可伸缩系统,其特征在于,所述伸缩机构(301)具有多节联动伸缩组件(L00),从而通过多节联动伸缩动作实现所述伸缩机构(301)的伸缩。
8.根据权利要求7所述的可伸缩系统,其特征在于,所述多节联动伸缩组件(L00)包括多层滑轨,每层滑轨的条数至少为两条,每条滑轨(L01)上对应套设有与之相配合的滑块(L02);每条滑轨(L01)上套设的滑块(L02)还同时与相邻的滑轨(L01)固定连接;从而使得所述多节联动伸缩组件(L00)实现多节联动伸缩。
9.根据权利要求8所述的可伸缩系统,其特征在于,所述滑轨(L01)的两端向内均设置有缓冲定位块(L03),在滑轨(L01)移动过程中,缓冲定位块(L03)用于限定滑轨(L01)的移动距离以及释放滑轨(L01)端部对滑块(L02)的冲击。
10.根据权利要求8所述的可伸缩系统,其特征在于,所述滑轨(L01)还连接有变形限定部件,所述变形限定部件与所述滑轨(L01)平行排列,用于限定滑轨(L01)在非滑轨延伸方向的任何方向的移动。
11.一种自动升降平移系统,其特征在于,包括:
一伸缩机构(301),进行伸展动作或收缩动作;
一升降机构,进行上升动作或下降动作;
一驱动机构,在控制器的驱动指令下,驱动所述伸缩机构(301)进行伸展动作或收缩动作;并且还驱动升降机构进行上升动作或下降动作;
一控制器,控制驱动机构执行驱动指令;
所述驱动机构包括一伸缩驱动组件和一升降驱动组件(302);伸缩驱动组件在控制器的控制下驱动伸缩机构(301)进行伸展动作或收缩动作,升降驱动组件(302)在控制器的控制下驱动升降机构进行上升动作或下降动作;
所述伸缩驱动组件具有一变形驱动机构和可变形传输部件;可变形传输部件连接于伸缩机构(301)和变形驱动机构之间;
当所述伸缩机构(301)进行伸缩时,在控制器的控制下,变形驱动机构通过驱动可变形传输部件发生伸缩变形,来带动所述伸缩机构(301)进行伸缩;
所述传输部件包括至少活动传输杆(501)和导向传输杆(502);导向传输杆(502)固定不动;活动传输杆(501)的两端分别为第一端和第二端;活动传输杆(501)的第一端转动连接于所述伸缩机构(301)上,活动传输杆(501)的第二端活动连接于导向传输杆(502)上,使得活动传输杆(501)的第二端能够沿导向传输杆(502)移动,以带动活动传输杆(501)的第一端沿水平方向移动,从而使活动传输杆(501)的第一端推动所述伸缩机构(301)向外伸展或拉动所述伸缩机构(301)向内收缩。
12.根据权利要求11所述的自动升降平移系统,其特征在于,在控制器的控制下所述变形驱动机构驱动所述可变形传输部件发生弯曲变形或恢复形变,来带动所述伸缩机构(301)收缩或伸展。
13.根据权利要求11所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述变形驱动机构与所述导向传输杆(502)之间采用齿轮啮合驱动,活动传输杆(501)的第二端与导向传输杆(502)之间采用螺纹活动连接;变形驱动机构通过齿轮驱动导向传输杆(502)沿中心轴转动,活动传输杆(501)的第二端通过导向传输杆(502)上转动的螺纹而沿所述导向传输杆(502)移动。
14.根据权利要求13所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述第二端上设置有螺纹组件(504),螺纹组件(504)固定于所述导向传输杆(502)上,且螺纹组件(504)的螺纹与导向传输杆(502)的螺纹配合连接。
15.根据权利要求14所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述导向传输杆(502)上为外螺纹,所述螺纹组件(504)上为内螺纹。
16.根据权利要求11所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述自动升降平移系统还包括若干限位传感组件(L07),用于限定所述伸缩机构(301)的伸展距离或收缩距离,以及判断伸缩机构(301)的伸展动作或者收缩动作是否到位,并且发送信号给控制器,然后控制器控制升降机构进行上升动作或下降动作。
17.根据权利要求11所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述伸缩机构(301)在伸展状态时的最前端用于支撑并送出或送回待搬运物,所述自动升降平移系统送出或送回待搬运物的过程中,所述最前端经历四个位置:
第一位置(D1)为所述最前端的原始位置;
第二位置(D2)为所述最前端在原始位置上方到达的位置;
第三位置(D3)为所述最前端距离第二位置(D2)向外伸展到位时所到达的位置;
第四位置(D4)为所述最前端在第三位置(D3)下方到达的位置。
18.根据权利要求17所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述自动升降平移系统送出待搬运物的过程具体包括:
所述控制器控制所述升降机构执行上升动作,所述最前端从第一位置(D1)达到第二位置(D2);
所述控制器控制所述伸缩机构(301)进行伸展动作,所述最前端从第二位置(D2)达到第三位置(D3);
所述控制器控制升降机构执行下降动作,所述最前端从第三位置(D3)达到第四位置(D4);其中,在所述最前端从第三位置(D3)到达第四位置(D4)的过程中,待搬运物与一支撑台顶部接触后被支撑,所述最前端脱离所述待搬运物向下运动至第四位置(D4);
所述控制器控制收缩机构(301)执行收缩动作,所述最前端从第四位置(D4)达到第一位置(D1)。
19.根据权利要求18所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述自动升降平移系统还包括若干限位传感组件(L07),所述最前端从第四位置(D4)达到第一位置(D1)时,所述限位传感组件(L07)判断所述伸缩机构(301)是否收缩到位,如果是,则发送信号给控制器;所述最前端从第二位置(D2)达到第三位置(D3)时,所述限位传感组件(L07)判断所述伸缩机构(301)是否伸展到位,如果是,则发送信号给控制器,所述控制器控制升降机构执行下降动作。
20.根据权利要求17所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述自动升降平移系统收缩送回待搬运物的过程具体包括:
所述控制器控制所述伸缩机构(301)执行伸展动作,所述最前端从第一位置(D1)达到第四位置(D4);
所述控制器控制升降机构执行上升动作,所述最前端从第四位置(D4)达到第三位置(D3);在最前端从第四位置(D4)到达第三位置(D3)的过程中,最前端与待搬运物底部接触并顶起待搬运物,继续向上运动至第三位置(D3);
所述控制器控制所述伸缩机构(301)进行收缩动作,所述最前端从第三位置(D3)达到第二位置(D2);
控制器控制升降机构执行下降动作,所述最前端从第二位置(D2)达到第一位置(D1)。
21.根据权利要求20所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述自动升降平移系统还包括若干限位传感组件(L07);
在所述最前端从第一位置(D1)达到第四位置(D4)时,所述限位传感组件(L07)判断所述伸缩机构(301)是否伸展到位,如果是,则发送信号给控制器;
在所述最前端从第三位置(D3)达到第二位置(D2)时,限位传感组件(L07)判断所述伸缩机构(301)是否收缩到位,如果是,则发送信号给控制器。
22.根据权利要求11所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述伸缩机构(301)具有多节联动伸缩组件(L00),从而通过多节联动伸缩动作实现所述伸缩机构(301)的伸缩。
23.根据权利要求22所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述多节联动伸缩组件(L00)包括多层滑轨,每层滑轨的条数至少为两条,每条滑轨(L01)上对应套设有与之相配合的滑块(L02);每条滑轨(L01)上套设的滑块(L02)还同时与相邻的滑轨(L01)固定连接;从而使得所述多节联动伸缩组件(L00)实现多节联动伸缩。
24.根据权利要求23所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述滑轨(L01)的两端向内均设置有缓冲定位块(L03),在滑轨(L01)移动过程中,缓冲定位块(L03)用于限定滑轨(L01)的移动距离以及释放滑轨(L01)端部对滑块(L02)的冲击。
25.根据权利要求23所述的自动升降平移系统,其特征在于,所述滑轨(L01)还连接有变形限定部件,所述变形限定部件与所述滑轨(L01)平行排列,用于限定滑轨(L01)在非滑轨延伸方向的任何方向的移动。
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