CN110451165B - 塔式升降机 - Google Patents

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Abstract

一种塔式升降机包括：主框架，其在竖直方向上延伸；滑架模块，其被配置成可沿所述主框架在所述竖直方向上移动；配重模块，其设置在所述滑架模块后面且被配置成可沿所述主框架在所述竖直方向上移动；驱动模块，其设置在所述主框架上且被配置成使用至少一个正时皮带在所述竖直方向上移动所述滑架模块和所述配重模块；自动张紧器，其设置在所述主框架的下部上且通过平衡皮带与所述滑架模块和所述配重模块连接；以及上部对齐单元，其用于对齐所述至少一个正时皮带的水平位置。

Description

塔式升降机
技术领域
本发明涉及一种塔式升降机。更具体地，本发明涉及一种使用滑架模块竖直运输物体的塔式升降机。
背景技术
一般来说，在半导体或显示器的制造过程中，半导体晶片或显示器基板可以通过塔式升降机在多个楼层的洁净室之间在竖直方向上进行运输。
塔式升降机可以包括用于运输物体的滑架模块，在竖直方向上延伸且用于引导滑架模块的导轨被安装至的主框架，设置在滑架模块后面的配重模块，以及使用正时皮带在竖直方向上移动滑架模块和配重模块的驱动模块。此外，塔式升降机还可以包括用于连接滑架模块和配重模块的平衡皮带以及用于调整平衡皮带的张力的自动张紧器。驱动模块可以包括与正时皮带啮合的正时带轮，且自动张紧器可以包括与平衡皮带啮合的带轮。
然而，当塔式升降机的高度增加或滑架模块和配重模块的竖直移动速度增加时，正时皮带会脱离驱动模块的正时带轮，且平衡皮带会脱离自动张紧器的带轮。
发明内容
本发明提供了一种能够防止正时皮带脱离驱动模块的正时带轮的塔式升降机。此外，本发明提供了一种能够防止平衡皮带脱离自动张紧器的带轮的塔式升降机。
根据本发明的一些示例性实施例，一种塔式升降机可以包括：主框架，其在竖直方向上延伸；滑架模块，其被配置成可沿主框架在竖直方向上移动；配重模块，其设置在滑架模块后面且被配置成可沿主框架在竖直方向上移动；驱动模块，其设置在主框架上且被配置成使用至少一个正时皮带在竖直方向上移动滑架模块和配重模块；自动张紧器，其设置在主框架的下部上且通过平衡皮带与滑架模块和配重模块连接；以及上部对齐单元，其用于对齐至少一个正时皮带的水平位置。
根据本发明的一些示例性实施例，驱动模块可以包括一对正时皮带，其分别具有与滑架模块连接的第一端部和与配重模块连接的第二端部；正时带轮，其被配置成一体且具有与正时皮带啮合的一对齿轮部分；以及驱动单元，其用于旋转正时带轮。
根据本发明的一些示例性实施例，上部对齐单元可以包括第一上部对齐辊，其设置在正时皮带之间；第二上部对齐辊，其分别设置在一对正时皮带的两侧上；上部固定块，第一上部对齐辊安装至上部固定块；以及上部可移动块，第二上部对齐辊分别安装至上部可移动块且上部可移动块被配置成可在平行于正时带轮的中心轴线的方向上移动。
根据本发明的一些示例性实施例，上部对齐单元还可以包括第二上部固定块，其分别设置在上部可移动块的两侧上；以及弹性构件，其分别设置在上部可移动块和第二上部固定块之间。
根据本发明的一些示例性实施例，上部对齐单元还可以包括上部失准检测传感器，其用于监测第二上部对齐辊的位置以检测正时皮带的失准状态。
根据本发明的一些示例性实施例，自动张紧器可以包括固定带轮，其设置在滑架模块和配重模块的下方，且平衡皮带啮合在固定带轮上；以及可移动带轮，其设置在邻近固定带轮处且被配置成向下按压平衡皮带的内侧以保持平衡皮带的张力。
根据本发明的一些示例性实施例，塔式升降机还可以包括用于对齐平衡皮带的水平位置的下部对齐单元。
根据本发明的一些示例性实施例，下部对齐单元可以包括下部对齐辊，其分别设置在邻近平衡皮带的两侧处，以防止平衡皮带脱离固定带轮；以及下部可移动块，下部对齐辊分别安装至下部可移动块且下部可移动块被配置成可在平行于固定带轮的中心轴线的方向上移动。
根据本发明的一些示例性实施例，下部对齐单元还可以包括下部固定块，其分别设置在下部可移动块的两侧上；以及弹性构件，其分别设置在下部可移动块和下部固定块之间。
根据本发明的一些示例性实施例，下部对齐单元还可以包括下部失准检测传感器，其用于监测下部对齐辊的位置以检测平衡皮带的失准状态。
上面对本发明的概述不旨在描述本发明的每个所阐明的实施例或每个实施方案。下面的具体实施方式和权利要求更特别地例示了这些实施例。
附图说明
根据以下结合附图的描述，能够更加详细地理解示例性实施例，其中：
图1为示出根据本发明的一个示例性实施例的塔式升降机的示意图；
图2为示出如在图1中所示的滑架模块的示意图；
图3为示出如在图1中所示的驱动模块的示意性平面图；
图4为示出如在图3中所示的正时带轮的示意性横截面视图；
图5为示出如在图3中所示的推动单元和上部对齐单元的示意性主视图；
图6为示出如在图3中所示的推动单元和上部对齐单元的示意性侧视图；
图7为示出如在图3中所示的上部对齐单元的示意性平面图；
图8为示出如在图1中所示的自动张紧器的示意性平面图；
图9为示出如在图8中所示的固定带轮和可移动带轮的示意性主视图；以及
图10为示出如在图8中所示的弹性构件和减振器的示意性主视图。
虽然各种实施例适合于各种修改和替代形式，但其具体细节已通过示例的方式在附图中示出且将更详细地进行描述。然而，应理解的是其意图不是将所要求保护的本发明限制于所述的特定实施例。相反地，其意图是涵盖落在如通过权利要求所限定的主题的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
在下文中，参考附图更详细地描述本发明的实施例。然而，本发明不限于下面描述的实施例且以各种其他形式来进行实施。下面的实施例并不是用于完全完成本发明的，而是用于将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。
在说明书中，当一个组件被称为在......上或被连接至另一个组件或层时，其能够直接位于另一个组件或层上，被直接连接至其，或还可以存在中间组件或层。与此不同的是，将理解的是当一个组件被称为直接在另一个组件或层上或被直接连接至其时，其表示不存在中间组件。此外，尽管像第一、第二和第三的术语用于在本发明的各种实施例中描述各种区域和层，但区域和层并不限于这些术语。
以下使用的术语仅用于描述具体实施例，而不用于限制本发明。额外地，除非在此另有限定外，包括技术或科学术语的所有术语可以具有与本领域的技术人员通常所理解的相同的意义。
参考理想实施例的示意图来描述本发明的实施例。相应地，可以根据附图的形式来预期制造方法中的变化和/或容许误差。相应地，本发明的实施例不被描述为限于附图中的具体形式或区域且包括形式的偏差。该区域可以完全是示意性的，且其形式可以不描述或描绘在任何给定区域中的准确形式或结构，且不旨在限制本发明的范围。
图1为示出根据本发明的一个示例性实施例的塔式升降机100的示意图，且图2为示出如在图1中所示的滑架模块110的示意图。
参考图1和2，根据本发明的一个示例性实施例的塔式升降机100可以用于在竖直方向上运输物体。例如，塔式升降机100可以用于在半导体或显示器的制造过程中在竖直方向上在多个楼层的洁净室之间运输半导体晶片或显示器基板。
根据本发明的一个示例性实施例，塔式升降机100可以包括主框架102，其在竖直方向上延伸；滑架模块110，其设置在主框架102的前方且被配置成可沿主框架102在竖直方向上移动；以及驱动模块200，其设置在主框架102上且通过正时皮带202与滑架模块110连接以在竖直方向上移动滑架模块110。例如，主框架102可以包括上板106和下板108，且驱动模块200可以设置在上板106上。
此外，塔式升降机100可以包括导轨104，其沿主框架102在竖直方向上彼此平行地延伸；以及引导单元120和130，其安装至滑架模块110且沿导轨104在竖直方向上引导滑架模块110。例如，导轨104可以分别设置在主框架102的两个侧表面上，且上部引导单元120和下部引导单元130可以安装至滑架模块110且可以与导轨104联接。
更进一步地，塔式升降机100可以包括安装至滑架模块110的制动模块150。制动模块150可以与主框架102紧密接触，以防止滑架模块110在正时皮带202断裂时掉落。
参考图2，滑架模块110可以包括具有后表面的升降框架112，上部和下部引导单元120和130以及制动模块150安装至该后表面；以及滑架机器人118，其用于搬运物体，诸如半导体晶片或显示器基板。例如，升降框架112可以包括具有后表面的升降板114和上面设置有滑架机器人118的支撑板116。滑架机器人118可以搬运接收容器10，例如，用于接收半导体晶片的FOUP(前开式晶片盒)。此外，滑架模块110可以包括用于保持接收容器10的保持单元119。
正时皮带202可以分别具有连接至滑架模块110的第一端部以及连接至配重模块140的第二端部。配重模块144可以用于在竖直方向上稳定地移动滑架模块110。配重模块140可以设置在滑架模块110后面且可以被配置成可沿主框架102在竖直方向上移动。此外，滑架模块110和配重模块140可以通过平衡皮带302彼此连接，且自动张紧器300可以设置在主框架102的下部上以向平衡皮带302施加预定的张力。例如，自动张紧器300可以设置在主框架102的下板108上。
特别地，塔式升降机100可以包括用于对齐正时皮带202的水平位置的上部对齐单元260以及用于对齐平衡皮带302的水平位置的下部对齐单元330。
图3为示出如在图1中所示的驱动模块200的平面图，且图4为示出如在图3中所示的正时带轮210的横截面视图。
参考图3和图4，驱动模块200可以包括连接到滑架模块110和配重模块140的多个正时皮带202，被配置成一体且具有与正时皮带202啮合的一对齿轮部分212的正时带轮210以及用于旋转正时带轮210的驱动单元230。
例如，驱动模块200可以包括一对正时皮带202，且正时带轮210可以具有分别对应于正时皮带202的一对齿轮部分212。特别地，驱动模块200可以包括引导环214，其用于防止正时皮带202脱离正时带轮210的齿轮部分212。引导环214可以设置在齿轮部分212之间和一对齿轮部分212的两侧上。例如，正时带轮210可以具有凹槽216和台阶部分218，引导环214被插入台阶部分218中，如在图4中所示。
如上所述，与使用多个正时带轮的传统技术相比，具有对应于正时皮带202的齿轮部分212的一体式正时带轮210可以具有相对高的刚性，且因此可以充分防止正时带轮210的变形或损害。
驱动单元230可以包括马达232和减速齿轮234，且可以通过联接构件236与驱动轴220连接。驱动轴220可以与正时带轮210联接，且电磁制动器238可以与驱动轴220连接。
驱动轴220可以延伸穿过正时带轮210，且衬套222可以设置在正时带轮210和驱动轴220之间。此外，用于传输旋转力的键224和226可以分别设置在正时带轮210和衬套222之间以及在衬套222和驱动轴220之间。衬套222可以通过紧固件，诸如螺栓(未示出)联接到正时带轮210的一侧，且用于固定衬套222的凸缘228可以通过紧固件，诸如螺栓(未示出)联接到衬套222和正时带轮210的另一侧。
用于可旋转地支撑驱动轴220的支撑托架240和安装驱动单元230的第二托架242可以设置在主框架102的上板106上。此外，安装电磁制动器238的第三托架244可以设置在主框架102的上板106上。
根据本发明的一个示例性实施例，塔式升降机100可以包括分别设置在正时带轮210的两侧上的推动单元250和上部对齐单元260。推动单元250可以朝向正时皮带202的内侧表面推动正时皮带202的外侧表面，以使正时皮带202与正时带轮210的齿轮部分212紧密接触。上部对齐单元260可以对齐正时皮带202的水平位置。例如，上部对齐单元260可以被配置成对齐正时皮带202与正时带轮210的齿轮部分212。同时，在图3中，为了易于理解，分别示出了推动单元250中的一个和对齐单元260中的一个。
图5为示出如在图3中所示的推动单元250和上部对齐单元260的主视图，图6为示出如在图3中所示的推动单元250和上部对齐单元260的侧视图，且图7为示出如在图3中所示的上部对齐单元260的平面图。
参考图3和5至7，推动单元250可以设置成低于正时带轮210的中心轴线且可以推动正时皮带202的外侧表面以使正时皮带202与正时带轮210的齿轮部分212紧密接触。
例如，推动单元250中的每一个可以包括用于推动正时皮带202的外侧表面的推动辊252。例如，推动辊252可以与正时皮带202的外表面紧密接触，使得将正时皮带202向内推动约0.5mm至5.0mm。
推动辊252可以安装至支撑托架240。例如，第四托架256可以安装至支撑托架240的侧表面，且与推动辊252联接的旋转轴254可以安装至第四托架256。
上部对齐单元260可以设置成低于推动单元250。例如，上部对齐单元260中的每一个可以包括第一上部对齐辊262，其设置在正时皮带202之间；第二上部对齐辊264，其分别设置在一对正时皮带202的两侧上；上部固定块266，第一上部对齐辊262安装至上部固定块266；以及上部可移动块268，第二上部对齐辊264各自安装至上部可移动块268且上部可移动块268被配置成可在平行于正时带轮210的中心轴线的方向上移动。
可以通过使用线性运动引导件270可移动地配置上部可移动块268。特别地，第二上部固定块272可以设置在上部可移动块268的两侧上，且弹性构件274，诸如螺旋弹簧可以分别设置在上部可移动块268和第二上部固定块272之间。结果，可以通过第一和第二上部对齐辊262和264防止正时皮带202脱离正时带轮210的齿轮部分212。
此外，上部对齐单元260可以包括上部失准检测传感器280，其用于监测第二上部对齐辊264的位置以检测正时皮带202的失准状态。例如，上部失准检测传感器280可以设置在邻近上部可移动块268处且可以监测分别安装在上部可移动块268上的第二上部对齐辊264的旋转轴的位置。具体地，当正时皮带202在预定位置之外时，可以朝向第二上部固定块272移动第二上部对齐辊264和上部可移动块268，且上部失准检测传感器280可以检测正时皮带202的失准状态。在这种情况下，第二上部对齐辊264和上部可移动块268可以通过弹性构件274返回到其初始位置，从而对齐正时皮带202的水平位置。
图8为示出如在图1中所示的自动张紧器300的示意性平面图，图9为示出如在图8中所示的固定带轮310和可移动带轮320的示意性主视图，以及图10为示出如在图8中所示的弹性构件360和减振器370的示意性主视图。
参考图8至10，自动张紧器300可以设置在滑架模块110和配重模块140的下方以及在主框架102的下板108上。自动张紧器300可以包括固定带轮310，平衡皮带302啮合在固定带轮310上；以及可移动带轮320，其设置在邻近固定带轮310处且被配置成向下按压平衡皮带302的内侧以保持平衡皮带302的张力。特别地，塔式升降机100可以包括下部对齐单元330，其用于对齐平衡皮带302的水平位置。下部对齐单元330可以分别设置在邻近固定带轮310和可移动带轮320处，以防止平衡皮带302脱离固定带轮310和可移动带轮320。此外，自动张紧器300可以包括底板304，固定带轮310可旋转地安装在底板304上，且下部对齐单元330可以设置在底板304上。
下部对齐单元330中的每一个可以包括下部对齐辊332，其分别设置在邻近平衡皮带302的两侧处，以防止平衡皮带302脱离固定带轮310或可移动带轮320；以及下部可移动块334，下部对齐辊332分别安装至下部可移动块334且下部可移动块334被配置成可在平行于固定带轮310和可移动带轮320的中心轴线的方向上移动。此外，下部对齐单元330中的每一个可以包括下部固定块336，其分别设置在下部可移动块334的两侧上；以及弹性构件338，其分别设置在下部可移动块334和下部固定块336之间。
虽然未在图中示出，但是下部可移动块334可以被配置成可以通过引导机构，诸如线性运动引导件移动，且螺旋弹簧可以用作弹性构件338。
当平衡皮带302横向脱离固定带轮310或可移动带轮320时，平衡皮带302的一侧可以与下部对齐辊332中的一个紧密接触。在这种情况下，弹性构件338中的一个可以提供弹性恢复力，使得平衡皮带302移动到固定带轮310或可移动带轮320的中心部分上。
固定带轮310和可移动带轮320可以具有中心部分凸圆地突出的形状。即，固定带轮310和可移动带轮320可以具有大于边缘部分直径的中心部分直径。因此，可以稳定地保持平衡皮带302与固定带轮310和可移动带轮320的中心部分对齐的状态。
下部对齐单元330可以包括下部失准检测传感器340，其用于监测下部对齐辊332的位置以检测平衡皮带302的失准状态。例如，下部失准检测传感器340可以设置在邻近下部可移动块334处且可以监测分别安装在下部可移动块334上的下部对齐辊332的旋转轴的位置。
自动张紧器300可以包括设置在底板304上的可移动框架350，且可移动带轮320可以可旋转地安装到可移动框架350。例如，可移动框架350的一侧可以通过旋转轴352铰接地联接到底板304，且可移动带轮320可以可旋转地安装到可移动框架350的另一侧。例如，可移动框架350可以包括一对板354，可移动带轮320安装到一对板354；以及用于将一对板354彼此连接的连接杆356。
特别地，用于向平衡皮带302施加预定张力的弹性构件360，诸如螺旋弹簧以及用于减少平衡皮带302的振动的减振器370可以安装到可移动框架350的另一侧。
例如，可移动框架350可以包括用于安装弹性构件360和减振器370的托架358。通过托架358在竖直方向上延伸并具有上头部的螺柱构件362可以设置在底板304上，且弹性构件360，诸如螺旋弹簧可以设置在托架358和螺柱构件362的上头部之间。此外，减振器370可以安装在托架358上，且用于支撑减振器370的活塞杆的支撑构件372可以安装在主框架102上。
根据本发明的示例性实施例，如上所述，一种塔式升降机100可以包括：主框架102，其在竖直方向上延伸；滑架模块110，其被配置成可沿主框架102在竖直方向上移动；配重模块140，其设置在滑架模块110后面且被配置成可沿主框架102在竖直方向上移动；驱动模块200，其设置在主框架102上且被配置成使用正时皮带202在竖直方向上移动滑架模块110和配重模块140；自动张紧器300，其设置在主框架102的下部上且通过平衡皮带302与滑架模块110和配重模块140连接；以及上部对齐单元260，其用于对齐正时皮带202的水平位置。
特别地，上部对齐单元260可以使用第一和第二上部对齐辊262和264以及弹性构件274对齐正时皮带202的水平位置。此外，塔式升降机100可以包括下部对齐单元330，其用于对齐平衡皮带302的水平位置。下部对齐单元330可以使用下部对齐辊332和弹性构件338对齐平衡皮带302的水平位置。因此，可以解决正时皮带202脱离正时带轮210且平衡皮带302脱离固定和可移动带轮310和320的问题。
尽管已参考特定实施例描述了塔式升降机100，但其不限于此。因此，本领域的技术人员将容易理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，能够对其进行各种修改和变化。

Claims (8)

1.一种塔式升降机，所述塔式升降机包括：
主框架，其在竖直方向上延伸；
滑架模块，其被配置成可沿所述主框架在所述竖直方向上移动；
配重模块，其设置在所述滑架模块后面且被配置成可沿所述主框架在所述竖直方向上移动；
驱动模块，其设置在所述主框架上且被配置成在所述竖直方向上移动所述滑架模块和所述配重模块，其中所述驱动模块包括：一对正时皮带，其分别具有与所述滑架模块连接的第一端部和与所述配重模块连接的第二端部；正时带轮，其被配置成一体且具有与所述正时皮带啮合的一对齿轮部分；以及驱动单元，其用于旋转所述正时带轮；
自动张紧器，其设置在所述主框架的下部上且通过平衡皮带与所述滑架模块和所述配重模块连接；以及
上部对齐单元，其用于对齐所述一对正时皮带的水平位置，
其中所述上部对齐单元包括：第一上部对齐辊，其设置在所述正时皮带之间；多个第二上部对齐辊，其分别设置在所述一对正时皮带的两侧上；上部固定块，所述第一上部对齐辊安装至所述上部固定块；以及多个上部可移动块，所述第二上部对齐辊分别安装至所述上部可移动块且所述上部可移动块被配置成可在平行于所述正时带轮的中心轴线的方向上移动。
2.根据权利要求1所述的塔式升降机，其中所述上部对齐单元还包括：
多个第二上部固定块，其分别设置在所述上部可移动块的两侧上；以及
多个弹性构件，其分别设置在所述上部可移动块和所述第二上部固定块之间。
3.根据权利要求1所述的塔式升降机，其中所述上部对齐单元还包括：
上部失准检测传感器，其用于监测所述第二上部对齐辊的位置以检测所述正时皮带的失准状态。
4.根据权利要求1所述的塔式升降机，其中所述自动张紧器包括：
固定带轮，其设置在所述滑架模块和所述配重模块的下方，且所述平衡皮带啮合在所述固定带轮上；以及
可移动带轮，其设置在邻近所述固定带轮处且被配置成向下按压所述平衡皮带的内侧以保持所述平衡皮带的张力。
5.根据权利要求4所述的塔式升降机，其还包括用于对齐所述平衡皮带的水平位置的下部对齐单元。
6.根据权利要求5所述的塔式升降机，其中所述下部对齐单元包括：
多个下部对齐辊，其分别设置在邻近所述平衡皮带的两侧处，以防止所述平衡皮带脱离所述固定带轮；以及
多个下部可移动块，所述下部对齐辊分别安装至所述下部可移动块且所述下部可移动块被配置成可在平行于所述固定带轮的中心轴线的方向上移动。
7.根据权利要求6所述的塔式升降机，其中所述下部对齐单元还包括：
多个下部固定块，其分别设置在所述下部可移动块的两侧上；以及
多个弹性构件，其分别设置在所述下部可移动块和所述下部固定块之间。
8.根据权利要求6所述的塔式升降机，其中所述下部对齐单元还包括：
下部失准检测传感器，其用于监测所述下部对齐辊的位置以检测所述平衡皮带的失准状态。
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