CN1108267C - 带有集成的运输架和引导机的运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于运送物品的运输系统。运输系统包括一个具有一引导机的传送机系统。本发明还提供了一种沿传送机运送物品和引导物品行进的方法。传送机系统包括一个驱动轨道和一个支撑运输架的支撑轨道。一个用于引导运输架的引导机组件沿传送机系统定位。

Description

带有集成的运输架和引导机的运输系统

本发明涉及一种在工作站之间运送物品的系统，更具体地说，涉及一种具有安全引导精细或贵重物品行进的引导机的运输系统。

在许多领域，精细或贵重物品必须在工作站等之间安全运送而不会损坏或毁坏物品。需要小心处置的物品包括但不限于药品、医疗设备、平面显示器、计算机硬件如硬盘驱动器、调制解调器等、半导体晶片和平板印刷标线。

通常，通过在一个基质上形成多个层的制成集成电路。使用各种处理机形成各个层，通常在集成电路形成前将晶片送到几个不同的处理机。除了在晶片上沉积膜片的设备，半导体晶片还由适当的设备在不同的步骤进行清理、调节或测量。随着技术的进步，集成电路越来越复杂，并通常包括多个由复杂线路构成的层。集成电路的尺寸已得到减小，同时大大增加了在一个单晶片上这样装置的数量。由于集成电路的复杂性的增加和尺寸的减小，当晶片通过不同的处理阶段时半导体晶片的价值大大增加。在以后的几年中半导体晶片的标准直径将从200mm增加到300mm或更大，进一步增加了可以形成在一个单晶片上的集成电路的数量和每个晶片的价值。在处理半导体晶片的时候必须十分小心，尤其是在随后的处理阶段，因为损坏一个晶片会在经济上损失很大。半导体晶片必须保持在一个清洁的室内环境中，基本没有颗粒物污染，以保持沉积在晶片上的各个层的纯洁度。需要一个清洁的是内环境额外限制了半导体晶片的处置。

为了另外地防止污染，当半导体晶片通过加工设备时，半导体晶片通常保持在密封的运输容器中，例如仓体中，以减小暴露在处理机的外部环境中。加工设备通常放在多个支架中，每个支架包括几个处理机。在一个仓体中的晶片在一个或多个处理机中处理后，仓体离开支架并移到下一个处理机中。这样，在加工设备中基本有两种类型的运输环—其中仓体在支架之间移动的交互支架环，以及仓体在一个单独的支架的处理机之间移动的内部支架环。这两种运输环可以组合在一个单片集成电路系统中，系统带有适当的控制和移送机构(可以避免两者之间的货物手动处理)。在每钟情况下，需要可以方便、安全并有效处置和运送容器的运输系统。而且需要在处理支架中最大利用处理机的运输系统。

已经利用了各种运输系统沿一个加工设备的交互支架环从支架向支架运输仓体。由于在加工设备的交互支架环中的货流量，交互支架环通常由顶部运输系统完成。仓体传送到一个机器人储存室—通常称为“货栈”，储存室承接仓体并将仓体自动送到内部支架环。对于一些系统，交互支架运输系统联结到内部支架运输系统上，在这些系统之间直接进行移送。但是，只有当在内部支架环中使用一个兼容的顶部运输系统时才能取得直接移送。

在支架中，运输仓必须从一个处理机传送到另一个处理机，并传递到一个其中晶片可以由处理机从仓体上卸下的位置。处理机的入口通常设有一个卸载口，其中晶片可以自动从处于一个保护环境中的运输仓中被取出。将仓体移送到卸载口比在交互传送机和支架之间移动仓体需要更大的精度和对仓体的控制。使用了各种方法在一个支架的不同的处理机之间移动运输仓。例如，许多系统依靠人工作业使用一个推车从一个卸载口向另一个卸载口移送运输仓。工人可以手动提升仓体至卸载口。或者，在处理完成后，工人可以致动一个手动机器人连杆或其他装置，以将仓体移动至卸载口，使运输仓返回推车。然后工人将推车移到下一个处理机并重复处理。依靠人工从一个处理机向另一个处理机移送仓体很浪费时间并且效率很低。通常，工人不在场将一个新晶片的仓体定位在卸载口中，而且处理机处于停工状态，减小了处理机操作的时间以及处理车间的整个效率。此外，必须注意确保提升装置与卸载口适当对齐，因为仓体降落或仓体晃动很大会损坏晶片并可能造成上百万美圆的损失。因此希望有一种在处理机之间自动移动运输仓的装置。

另一种内部支架运输系统依靠自动导向运输工具(AGVs)，此种工具传送处理机之间的运输仓并将运输仓移入卸载口中。使用卸载口减少了在支架中对工人的需要，并且可以增大运输仓通过支架移动的速度。但是，支架的尺寸限制了在一个单独的支架中操作的AGVs的数量，使处理机处于停工状态，等待AGVs取走处理过的晶片的运输仓并将一个新晶片的运输仓放置到移送支架中。因此希望有一种可以用于快速向处理机传送运输仓和从处理机取走运输仓而不会使处理机处于停工状态的自动系统。

顶部单轨系统也用于沿内部支架环运送运输仓。提升机或类似装置用于将运输仓降到处理机的卸载口上。为了成功将运输仓从单轨移动到处理机上，运输仓必须以一种受控制的方式精确地与卸载口对齐并降到卸载口上，这样可以减少运输仓的任何晃动。在处理后，运输仓升高并运输到下一个处理机。重复提升和降低运输仓很困难。因此希望有一种定位运输仓以便直接、有效地移送到卸载口的自动传送系统。

用于运输物品的运输系统是公知的。标准的运输系统的例子包括运输带系统和辊子系统，其中物品穿过多个转动辊子或轮运输。尽管这些系统在大多数情况下提供了一种有用的装置，但它们不适合在一个清洁的室内环境中运送运输仓。因此，这些系统不能提供防止晶片在运输仓中移动所需要的对运输仓加速和减速的精确控制。

另一种可以用于清洁室内使用的运输系统包括一对间隔开的轨道，每个轨道具有一个用于支撑一物品并沿轨道推进物品的驱动系统。当物品沿轨道移动时，两个驱动系统之间的不一致会使物品摇晃。这种运输系统的一个变化包括在一个轨道上有一个驱动系统而在另一个轨道上有导向轮，以使物品可以自由地沿轨道移动。除非驱动系统、导向轮和运输仓的特征精确地水平对齐，否则导向轮会使物品略微倾斜，这样每个导向轮对物品施加轻微的冲击。尽管这些不利的因素会对大多数物品只有很小的影响，但振动会对由运输仓传送的精细、昂贵的半导体晶片产生不利的影响。因此希望有一种可以安全和保护性地运送半导体晶片的运输系统。

当运输架改向时，例如围绕传送系统中的弧段和/或通过交叉段时上述问题更复杂。空间非常珍贵，因此通常希望一个运输系统可以包含转弯等，以更好地利用地板空间。对一个运输系统只包括直的线路段是不实际的。此外，希望运输系统允许有交叉段，这样运输架可以以各种方式送到加工设备不同的工作站中。此外，可以使用转轨、平行的货栈和等待区。这些弧段和交叉段在运输系统中带入不连续处，而且对精细物品的小心运动带来额外的问题。因此，希望有一种可以安全和保护性地运送和改向半导体晶片的行进、例如圆弧段、转角以及交叉段的运输系统。

因此，本发明提供了一种用于运送物品的运输系统，包括一个具有一引导机的传送机系统和一种沿传送机运输和改向物品行进的方法。运输系统包括一个传送一件或多件物品的运输架。运输架可以承载一个容器，例如但不限于容装物品的运输仓，或者运输架可以直接承载物品。传送机系统还包括一个驱动轨道和一个支撑运输架的支撑轨道。驱动轨道包括一个在工作站之间推动运输架的驱动系统。至少一个靴座如轮、槽或固定支撑由运输架承载。靴座构造成可以在所述支撑轨道上行进，用于可移动地将运输架支撑在支撑轨道上。

一个用于引导运输架的引导机组件沿传送机系统定位。通常，尽管不需要，引导机组件在传送机中位于一个不连续处。术语“不连续处”在此广泛使用，它表示任何在传送机路径中的中断或改变。在传送机中的中断或改变以及不连续包括但不限于：转角，弧段，交叉段，例如三路交叉段或四路交叉段，转轨线路，平行的货栈和等待区，内部和交互支架之间的接口，以及传送机和工作站或其他站之间的接口。在本发明的一个实施例中，引导机由两个间隔开的引导机轨道构成，其中一个轨道是引导机驱动轨道而另一个是引导机惰性轨道。所述轨道中的一个可以移动，用于支撑和转动所述的运输架。在一个实施例中，引导机驱动轨道可以移动并包括一个用于与运输架配合的驱动系统。引导机惰性轨道固定并与所述引导机驱动轨道平行并间隔开，用于支撑运输架。一个转子组件转动可移动的轨道。

在本发明的另一个实施例中，引导机组件还包括一对间隔开的引导机轨道，位于传送机的驱动和支撑轨道之下和之间。间隔开的引导机轨道构造成可以升高以支撑移送装置。一个转子组件具有一个转子，转子组件提升与运输架配合并转动，将运输架转至一个选定的位置。

本发明的方法包括以下步骤：提供一种运输架，用于保持至少一件物品，并具有一个基底和至少一个由基底承载的靴座；定位运送装置，其中使运输架的基底支撑在一个驱动轨道上而靴座由支撑在一个传送机系统的支撑轨道上的运输架承载；致动一个由驱动轨道承载的驱动系统，以沿驱动轨道和支撑轨道推动运输架；以及当运输架沿传送机系统行进时对运输架改向。

结合附图从以下的详细说明和所附的权利要求中可以更清楚地理解本发明另外的目的和特征。

图1是具有一个交互支架环的传送系统例子的示意图。

图2是一个交互支架环一部分的示意图，示出传送机中的交叉段和转角。

图3a是根据本发明一个实施例的传送系统的一个区段的立体图，其中一个运输架位于传送机上。

图3b是根据本发明一个变化的实施例的传送系统的一个区段的立体图，其中一个运输架位于传送机上。

图4a是沿图3a中的线4a-4a所做的剖视图。

图4b是沿图3b中的线4b-4b所做的剖视图。

图5是根据本发明的一个实施例的一个传送机的一个区段的立体图，传送机具有一个转角或弧段并包括一个内引导机。

图6-8是一个传送机的一个区段的立体图，示出运输架分别位于内引导机上、由引导机转动以及转过90度的位置。

图9是一个传送机一个区段的立体图，示出运输架由内引导机围绕一个弧段引导。

图10是一个本发明内引导机区段的一个俯视图。

图11是根据本发明一个实施例一个传送机区段的立体图，在此区段具有一个转角或弧段并包括一个外引导机。

图12-14是一个传送机区段的立体图，示出一个运输架，分别位于外引导机上、由引导机转动以及转动90度的位置。

图15是一个传送机区段的立体图，示出了运输架由外引导机围绕转角或弧段引导。

图16是本发明外引导机的一个俯视图。

图17是外引导机的一个局部俯视图，示出本发明一个实施例的转子组件。

图18是本发明另一个实施例的传送机区段的立体图，此区段具有一个交叉段并包括一个交叉段引导机。

图19和20是一个传送机区段的立体图，分别示出一个运输架位于交叉段引导机以及由交叉段引导机转动。

图21是根据本发明一个实施例的传送机区段的放大立体图，示出运输架由交叉段引导机通过交叉段引导。

图22是本发明交叉段引导机的一个俯视图。

图23是图22的交叉段引导机的一个局部俯视图。

图24是外引导机的一个仰视图，示出图23的引导机的轨道驱动组件的一部分

图25是根据本发明在延伸位置中交叉段引导机的一个俯视图。

图26是根据本发明处于延伸和转动位置中的交叉段引导机的一个俯视图。

图27是根据本发明处于收回和转动位置中的交叉段引导机的一个俯视图。

图28a和28b是分别在收回和延伸位置中示出的交叉段引导机的转子的局部立体图。

图29a和29b是根据本发明一个实施例交叉段引导机的提升和转动机构的局部立体图。

下面参照附图详细说明本发明。在附图中，相同的附图标记在所有的附图中表示相同的部件，下面参见图1。

图1示出带有几个处理机16的一个支架18的例子。在半导体处理领域中，加工设备通常安放在多个支架中，每个支架包括几个处理机或工作站16。处理机可以包括、但不限于用于在晶片上沉积膜片的设备、用于在各个阶段清理和/或修整和/或测量晶片的设备等。支架通常包括一个用于在一个传送机14和一个工作站16之间移送物品的移送组件10。工作站16的入口通常具有一个卸载口22，在此物品可以自动地从运输架上取走。在一个应用场合中，如在本发明所示的实施例中所述，移送组件10用于在传送机和工作站之间移动运输架，组件10可以包括座仓或其他容器，其中容装一个或多个半导体晶片。但是可以理解，移送组件不限于用于半导体处理。移送组件可以用于移送其他类型的物体，尤其是需要仔细处置的精细物体，例如药品、医疗器械、平面显示器、硬盘驱动器、其他类型的计算机元件以及装置、印刷标线等。可以理解本发明的移送组件和引导机可以用于各种物品，包括但不限于保持半导体晶片等物品的容器、货盘或可以直接由传送机运输但不需要单独的运输架的物品。

传送机14从一个工作站16向另一个工作站16移动物品12。在图1所示的实施例中，传送机14设置在一个连续围绕支架18的路径中。驱动轨道12和惰性轨道14设置在一个内部支架环18中，此支架环包括一个或多个交叉段19，交叉段可以用于从环18的一部分向另一部分移送仓体8而不需要使仓体横穿整个环，这样在运输架8的运动中提供较高的柔性。但是，对于其中每个运输架必须连续传递到每个处理机的支架，当其离开内部支架环18的中部而没有保养和维护时优选地有一个简单连续的环。其他的传送机14的机构可以包括一个或多个交叉段或T形段21。这种结构可以用做一个保持区，以临时从主传送机环上取下运输架而不会中断主环的运输流动，作为支架18其他区域的一个捷径或作为另一个支架的一个路径。而另一个路径结构包括使用转轨、平行的货栈以及等待区。传送机14的机构取决于具体加工设备的设计和/或限制而可以有很大的变化。一个内部支架传送机20在支架之间运输运输架，而货栈24在交互支架传送机29和传送机14之间移送运输架。

在图2中示出一段内部支架环和交互支架环。尽管术语内部支架环和交互支架环用于工业中说明运输环，但这两种运输环可以合并在一个带有适当的控制和移送机构的单片集成系统中。在每种情况下，如下详细所述，传送机系统10特别适用于同时运送多个运输仓12或其他运输架。为了示意性目的在图2中示出8个运输架8。但是，可以理解由传送机系统14携带的运输架8的数量可以大大增加。在图2所示的例子中，驱动轨道12和惰性轨道14设置在一个内部支架环18中，环18包括一个或多个交叉的交叉段21，以及一个或多个T形交叉段23，其中仓体通过交叉部引导或围绕尖角或弧段引导。为了横穿传送机中的这些不连续之处，本发明采用了引导机。

本发明的传送机组件和引导机特别适用于在申请号为09/103,479的在审专利申请中所示类型的传送机系统，其整个公开文本在此作为参考。如图3a和3b所示，当其沿传送路径移动时传送系统包括一对用于支承运输架12的间隔开的轨道32和34。轨道32起一个驱动轨道的作用，可以推动并还可以导引运输架12沿轨道32和34运动。用于移动运输架12的推动力由驱动轨道32提供。动力可以由常规装置供给驱动轨道32。或者，动力可以由一个动力站(在图3a中示出)供给驱动轨道。轨道34是一个惰性轨道或支撑轨道。惰性轨道34支撑运输架，使运输架在沿传送路径移动时保持在一个水平方位中。传送系统14还包括一个移动物品的运输架。在此实施例中，运输架容装物品。在一个变化的实施例中，运输架可以传送另一个装置，如容装物品的容器或仓体，或者甚至是空容器。

驱动轨道32包括一个通常表示为36的驱动系统，用于沿轨道32和34推动运输架12。在本发明所示的实施例中，驱动系统36包括多个从驱动轨道34突出的轮子38。驱动轮38与运输架的下侧摩擦配合，以沿驱动轨道32推动运输架。驱动系统36还包括用于驱动轮子的装置，如与轮子联结的电机和皮带。最好，电机独立地驱动以提供多个独立控制的驱动区，这样每个区的驱动速度和方向(向前或相反)可以独立地控制。相邻操作区的轮子38加速或减速，使得在移送时由相邻区中的轮子施加到运输架上的速度与各个区之间的移送同步。当运输架沿传送机推进时，只有紧位于一个运输架之下的操作区和与运输架相邻的一个或多个区总是处于运动状态。这样减少了系统的动力消耗并延长了系统36的操作寿命。在其他的运输架之下和邻近其他的运输架的驱动区可以以一种静止模式(有时称为非活动模式)保持，使多个运输架可以聚集在传送机的一个区域中，例如在一个工作站16之前。驱动系统36的操作由一个控制系统控制。在此优选实施例中，控制系统包括一个或多个传感器，传感器监测仓体沿传送机的行进。

如图4a和4b所示，驱动轮38与运输架12共同操作，以推动并还有选择地引导运输架沿传送路径运送。驱动轮38与形成在运输架下侧中的一个槽40或其他适当的特征配合。槽40限定水平轴线，其中运输架坐落在驱动轮38上。驱动轮38和槽40之间的配合控制运输架的横向或侧对侧的运动以及运输架的竖向运动。尽管槽40和驱动轮38的组合是优选的，但可以理解槽40可以完全避免，只要运输架、驱动轨道32或惰性轨道34包括一个当运输架沿轨道32和34移动时引导运输架的引导特征即可。

惰性轨道34平行于并与驱动轨道32间隔开。一个或多个连接件44安装在驱动和惰性轨道32，34上，以在轨道之间保持一个预定的间距并便于传送机的安装。驱动轨道32和连接件44可以安装在一个适当的安装框架上或由一个顶部框架(未示出)从天花板上悬置或由处理工具工作站直接或间接支撑。运输架沿惰性轨道34的上表面行进，惰轮轨道34与运输架共同操作以支撑运输仓的一例。在优选实施例中，一个衬垫或软垫材料46沿轨道34的上表面设置，以便对运输架提供一个光滑的行进，尽管如果需要衬垫46可以省略而运输架可以直接在轨道34的上表面上行进。或者，衬垫、软垫或弹性材料可以装在驱动轮的外周中。至少一个由运输架传送的靴座48(在此例中为运输架)沿惰性轨道34的上表面行进。靴座48最好由一个轮子提供，如图3a和4a所示。在图3b和4b所示的一个变化的实施例中，靴座48由一个固定支撑49提供。在此实施例中，惰轮轨道34包括多个支撑固定支撑49的辊子41。辊子41将固定支撑49支撑在运输架的下侧上，以当运输架沿惰性轨道34行进时支撑运输架。最好，固定支撑49具有一个抗摩擦的塑性表面。可以理解尽管说明了靴座的两个实施例，但靴座48可以采用其他形式，包括但不限于一个气体弹簧或一个磁悬浮轴承。在还一个实施例中，惰轮轨道34提供导向并支撑运输架。为了导向，靴座48或惰轮轨道34包括一个导向特征。将导向特征结合到惰性轨道中的例子是使用V形轨道。或者，靴座48可以包括一个导向特征。例如，靴座48可以由一个其中形成有一个槽的固定支撑提供，或者槽可以形成在运输架的一个表面上，与惰性轨道34的辊子配合。可以理解尽管描述了具体的实施例，但靴座48可以采用起支撑或支撑和导向运输架作用的其他的形式。当运输架沿传送机14行进时，靴座48沿惰性轨道34行进，以一种减小运输架颠簸、摇摆或晃动的方式支撑运输架，并使仓体可以以一种平滑、受控的方式行进。

尽管在优选实施例中移送组件10用于申请号为09/103,479的在审专利申请的传送系统14中，但可以理解移送组件也可以用于其他类型的传送机中。

图5-9示出一段传送机系统10，其中具有本发明一个实施例的传送引导机组件。传送系统具有可以提供一种安全、有效的运输机构，用于引导物品或一个容装一个或多个物品的物品运输架，例如通过和围绕传送路径中的不连续处。具体地，如图5-9所示，传送路径包括一个改向路径例如一个不连续处。如上所述，不连续处在此广泛地限定为在传送路径中的任何改变或中断，例如交叉段、弧段、转角等。交叉段可以包括四路型交叉段或三路型交叉段，如图1和2中所示。转角和弧段交叉段的角度可以大大改变。在所示的实施例中，示出尖锐的直角转弯；但也可以采用其他角度的转角和弧段，例如圆角或合成转角。此外不连续处包括转轨、平行的货栈或等待区以及支架和工作站之间的接口。

根据本发明的一个实施例，参见图5-9示出运输架沿传送通道并通过一个直角转角50的行进。在图5中，沿传送机行进、称为主传送机的运输架12如上所述有驱动轨道32和惰性轨道34支撑和推进。对于要绕转角引导的运输架，运输架位于一个引导机组件52上，而引导机组件位于主传送机在转角处路径中。即引导机位于需要传送路径和运输架转向的位置。在此情况下不连续转角上方的主传送段称为上传送机37，而不连续处下方的主传送段称为下传送机39。当然，根据运输架的行进方向这些表示可以相反。

引导机组件52安装在一个框架例如传送机的框架上并通常包括一个引导机驱动轨道段54，一个引导机惰性轨道段56和一个转子组件58。在此例子中，引导机惰性轨道段56固定，并成弧形以沿主传送机在一个新的行进方向中推进运输架。引导机惰性轨道段56的弧形构造成转向的周边。引导机驱动轨道段54可以移动并摇动或转动，如图7中所示，以使运输架改向。在此实施例中，传送机的驱动侧位于转向圈的内侧，因此称为一个内引导机。引导机驱动轨道段包括多个从引导机驱动轨道段上表面伸出的驱动轮57。驱动轮57基本与主传送机的驱动轨道32上的轮子38结构和功能相似。轮子与运输仓的下侧摩擦配合以沿轨道56推进运输仓。引导机驱动轨道段的驱动轮57有基本与主传送机的驱动系统相似的一个驱动系统驱动。

引导机驱动轨道段54转动，直到它紧靠下主传送机39的驱动轨道，如图8中所示。在此点运输架的改向完成并且运输架沿主传送机39的下侧推进，如图9中所示。引导机驱动轨道段54有一个转子组件58转动，如图10中详细所示。转子组件58包括一个基底60，基底具有一个围绕基底的周边形成的滚道61。转子62安装在基底60上。转子包括三个臂件63，臂件63的每个端部包括一个凸轮从动件64。在所示的实施例中，采用三个臂件63并围绕一个360度的圆周等距离间隔。当转子转动时，凸轮从动件沿滚道61转动并由滚道限定。引导机驱动轨道段56安装在转子62上，当转子转动时引导机驱动轨道段56转动。

在此实施例中，引导机驱动轨道段56可以转动一个完整的90°角。当运输架位于传送机的上方位置中时，引导机驱动轨道段56定位成轨道56的一段紧靠主传送机的上驱动轨道。这样使引导机组件可以承接运输架。在运输架行进到引导机驱动轨道段56上后，轨道段56转动，直到轨道的另一端紧靠主传送机的下驱动轨道32。这样，引导机驱动轨道段56在一个时间只与主传送机的一侧连接。

转子组件58由一个驱动系统驱动。驱动系统(未示出)基本与下述的转子组件78的驱动系统相同，并基本包括电机65、定时带轮、一个连续带以及一个径向轴承。径向轴承和带相对于基底60固定。电机由定时带轮和连续带联结在电机上。电机和带围绕一个固定的中心线行进。

尽管未示出，转子组件58和电机65联结在一个控制引导机组件活动和工作的控制装置上。控制装置最好联结到传送机14的控制系统上，以使操作同步。控制装置还控制转子的转角。控制装置在申请号为＿＿＿＿＿(代理人案卷号为＿＿＿＿＿＿)的在审专利申请中充分说明，其公开文本在此作为参考。

在图11-17中示出本发明引导机的另一个实施例。在此实施例中，传送机的驱动侧定位成朝向转向的外侧，这样引导机被称为一个“外侧引导机”。运输架的行进沿传送机进行并通过传送路径中的一个不连续处。在此情况中不连续是一个90°的直角转向，在图11-15中示出。运输架沿一个引导机组件70上方的主传送机行进并由驱动轨道32和惰性轨道34支撑，如图11中所示。为了转过转角，运输仓行进到引导机组件70上。运输架由容装在引导机驱动轨道段72中的驱动轮推进到引导机组件70上。当运输架位于引导架上时一个或多个传感器(未示出)在引导机组件中检测，而且一个与上述相似的控制系统向驱动轮发动信号令其中止工作，而运输仓停止，如图12中所示。

为了转向运输架，引导机70向外摇动或转动运输仓，如图13和14中所示。即，围绕一个惰性轨道产生一个枢轴转动。在优选实施例中，运输架转动90°；但是运输架可以转动任何所需的角度。一旦运输架被重新引导后，引导机驱动轨道段72上的驱动轮重新与运输仓的底侧配合并沿下方的传送机推进运输仓，如图15中所示。

外侧引导机组件70安装到传送机框架上并通常包括一个引导机驱动轨道段72、一个引导机惰性轨道段74以及一个转子组件76。引导机惰性轨道段74固定并通常构成一个带有一圆角段的L形。这可以在转向过程中使运输架下侧上的靴座保持与引导机惰性轨道接触并由其完全支撑。引导机驱动轨道段72可以如图14中所示移动并摇动或转动，以重新引导运输仓。当运输架从下方的传送机移动到引导机上时，引导机驱动轨道段72的一侧紧邻上方传送机的驱动轨道。当引导机驱动轨道段72转动使运输架转向时，轨道由邻近下方传送机的驱动机道的另一侧安放。引导机驱动轨道段72由一转子组件78转动。引导机驱动轨道段72固定安装到转子组件78上，如图16和17中所示。转子组件78包括一个固定基底80，基底80具有一个围绕基底80的一个内周边形成的滚道81。基底固定到传送机上的一个框架上。一个转子82安装在基底顶部。在此实施例中转子具有三个向外伸出的臂件83。在优选实施例中臂件隔开一个120°的角，但也可以采用任何角度。一个凸轮从动件84连在三个臂件83的每一端上。当转子转动时，凸轮从动件沿滚道81行进。当凸轮从动件转动时可以使引导机驱动轨道段72绕其转动的枢轴点改变。在此实施例中，引导机驱动轨道段72可以转过一个完全的90°。

转子组件78由驱动系统转动，这在图17中的局部示意图中示出。驱动系统包括一个电机86、定时带轮87、一个连续带88以及径向轴承89。径向轴承89和带88相对于基底80固定。电机由定时带轮87和连续带88连接到转子上。为了转动转子，电机86转动定时带轮87，而带轮87绕径向轴承89转动连续带88。当转子转动时，凸轮从动件在转子臂的端部围绕滚道81转动，这样当转子转动时使枢轴点可以改变。引导机驱动轨道段72固定到转子上并与转子一起转动。尽管未示出，转子组件和电机86连接到控制引导机组件活动和工作的一个控制装置上。控制装置最好连接到传送机14的控制系统上，以使操作同步。控制装置还控制转子的转角并在申请号为＿＿＿＿(代理人案卷号No.＿＿＿＿)的在审专利申请中充分描述，其整个公开文本在此做为参考。

在图18-19中示出本发明的另一个实施例。在此实施例中，引导机放置在传送路径的一个交叉段上并称为“交叉段引导机”。图中示出一个回路交叉段；但是，交叉段也可以由一个三路交叉段构成。根据此交叉段引导机实施例，一个主传送机线路限定为主传送机90，同时交叉段传送机线路称为“岔路”传送机92。与上述相似，主传送机和岔路传送机都具有一个上段和一个下段，它们相对于运输架的不连续处和行进方向限定。

在图18-21示出运输架沿传送路径的行进并进入交叉段中。如前所述运输架沿由驱动和惰性轨道32和34支撑的主传送机90行进。当运输架接近交叉段时，运输架可以平直通过交叉部，或可以沿岔路传送机向右或向左(右和左是相对于主传送机以及运输架在主传送机上的行进方向)。在所示的实施例中，运输架沿岔路92向左行进。具体地，运输架停止并位于一引导机组件100之上。引导机组件位于主传送线路之下并位于主传送线路的间隔的轨道32和34之间，这在下面详细描述。然后引导机组件100转动运输架90°，如图中20所示，然后引导机的驱动轮与运输架的下侧配合并将运输架推进到岔路传送机的驱动轮上，如图21中所示。驱动轮的方向可以相反，在此例中运输架沿岔路传送机在相反的方向中(即向右)行进。如图18中所示，岔路传送机92上的惰性轨道34包括一个或多个紧靠主传送机90的驱动轨道32和惰性轨道34的辊子35a和35b。当运输架推进到岔路传送机92上时辊子35a和35b用于帮助运输架跨过主传送机90和岔路传送机92之间的一个间隙。

交叉段引导机组件100在图22中进一步示出。引导机组件100位于传送机之下驱动轨道32和惰性轨道34之间，这样如果需要运输架可以平直地通过交叉段而不用改道。引导机组件100包括间隔开的引导机驱动轨道段102和引导机惰性轨道段104，一个轨道驱动系统106以及一个具有一转子110的转子组件108。通常轨道102和104由轨道驱动系统提升和收回。转子组件108包括一个提升机构和一个转动机构，转动机构作用以提升、收回和转动转子110。当运输仓要改向时，转子110与运输仓配合并提升和转动运输仓至一新的方向。接下来，引导机沿驱动和惰性轨道102和104延伸，这样它们基本与主传送机的轨道32和34平齐。最好，轨道102和104同步延伸。一旦运输仓转动到所需的改道的方向，转子组件将运输仓降到延伸的引导机轨道102和104上。这样运输仓就由引导机轨道支撑。引导机驱动轨道102的轮子受致动并与运输仓的下侧配合，而且沿岔路传送机在新的方向中推进运输仓。

在图22至29中更详细地示出引导机组件100。图22和23示出在收回位置中的引导机组件100。引导机驱动和惰性轨道102和104以及转子110都收回。引导机轨道102和104由一个位于轨道之下的框架体112传送。引导机驱动和惰性轨道102和104由一个轨道驱动系统同步延伸。轨道驱动系统包括一个板114，多个推动螺栓115以及一个电子系统116。引导机驱动轨道102和惰性轨道104安装在板114上。板114包括多个与推动螺栓115配合的螺纹孔117。一个电机120通过一个连续带118和定时带轮120a、120b和120c(图24)驱动推动螺栓115，以由螺纹孔117延伸并收回板114，从而提升和降低驱动和惰性轨道102和104。惰轮121用于保持带118张紧。在所示的实施例中，示出三个推动螺栓115；但是可以理解可以使用任何适当数量的螺栓。而且，尽管示出一个提升机构，本领域普通技术人员可以理解可以使用其他类型的提升机构来提升或降低引导机轨道。

为了转动运输仓，如图25-29中所示采用一个转子组件108。转子组件108包括一个壳体109，用于容装一个转子110以及一提升和转动机构。外壳固定并安装在传送机的一个框架上。通常，转子组件驱动以提升和转动运输架至一所需的改向位置。转子组件可以转动一个完整的360°角并可以对运输仓改向至任何所需的角度。如图25中所示，转子110由一轴113延伸。转子可以延伸任何适当的距离，而且在优选实施例中，转子提升大约2英寸。图26示出转子110处于一个相对于其图25中的位置转动的位置中。通常转子110包括多个臂件120。示出了三个臂件120；但可以采用不同数量的臂件。在每个臂件的端部有一个保持件122，保持件122从臂件120的顶面向上伸出。保持件122也称为一个动力销，当运输架提升和转动时保持件用于与运输架下侧上的槽或凹口配合并将运输架定位在转子上，并固定运输架。

一旦运输架提升和转动到所需的位置时，引导机驱动和惰性轨道102和104升高，而转子110则收回并将运输架降到引导机驱动和惰性轨道102和104上。在图27中示出引导机组件100的此位置，图中示出转子处于收回位置而引导机驱动和惰性轨道处于提升位置。引导机驱动和惰性轨道102和104支撑改向的运输架。然后运输架与引导机驱动轨道102上的驱动轮配合并沿传送机向下推进。在运输架移到传送机上后，引导机驱动和惰性轨道102和104下降到位于主传动机之下。

引导机组件的操作由一个控制系统(未示出)控制，控制系统连接到轨道驱动系统以及转子提升和转动机构上。控制系统包括多个传感器(未示出)，传感器检测运输架在各个方位上的位置。当要改向的一个运输架位于引导机组件之上时，控制系统发出一个信号致动提升机构，以延伸转子110并与运输仓配合。当运输仓完全延伸时，控制系统致动转动机构并命令转动机构转动转子至一个选定的位置。当转子转至适当的位置时，控制系统致动轨道驱动系统以提升引导机驱动和惰性轨道至其延伸位置。接下来，控制系统重新致动提升机构，在此情况下以降下转子。这样将运输架降至引导机驱动和惰性轨道，而且运输架现在可以沿改向传送路径移动。当运输架移离引导机驱动和惰性轨道时，控制系统致动轨道驱动系统，以将驱动和惰性轨道102和104收回到降低位置中。

转子组件108在图28a-28b和29a-29b中进一步详细示出。转子组件包括一个提升机构和一个转动机构。提升机构通常由一个电机130，一个曲柄组件132以及一个花键轴113构成。曲柄组件132控制转子110在其延伸位置中的高度。转子110连到花键轴113上。曲柄组件132具有一个曲柄轴134，曲柄轴联接到一个连杆135上，连杆135具有一个形成在其中的凹座。花键轴134包括一个形成在花键轴134端部上的球，因此花键轴134由球和凹座联接到曲柄轴上。为了提升和降低转子110，最好为一个步进电机的电机130使曲柄轴围绕电机130的一个中心轴136转动。在降低位置中，如图29a所示，曲柄轴位于中心轴之下；而在如图29b所示的提升位置，曲柄轴位于中心轴之上。

为了转动运输架，转子组件利用一个转动机构。转动机构包括一个带有一花键(最好是用于提升机构中的相同的花键轴113)以及一电机组件。电机组件通常包括一个电机142，电机142包括一定时带轮142和一连续带143。带143联结到另一个带轮144上，而带轮144连到一个轴承146的转子上。电机将轴承146的转子转到任何所需的位置。轴承由花键轴113和一个匹配的线性轴承(未示出)向转子110施加转动。此外，一个径向轴承(未示出)一体装在花键轴113的顶部，以使花键转动。适当地可以有许多买得到的花键轴。例如一种NB转球花键。如上所述，转子组件108向转子110既施加提升又施加转动。

以上为了示意和说明描述了本发明的几个具体的实施例。这些实施例并非将本发明限定到精确公开的形式中，显然根据上述原理可以进行许多修改和变化。选择这些实施例只是为了更好地描述本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的普通技术人员可以根据具体使用最好地利用本发明以及各种实施例及其修改。本发明的范围应由所附的权利要求及其等同变换限定。

Claims (10)

1.一种运送物品的运输系统，包括：

一个在工作站之间传送至少一件物品的运输架；

一个传送机，具有一个支撑所述运输架的驱动轨道，所述驱动轨道包括一个沿传送机推动所述运输架的驱动系统；

一个支撑轨道，平行于并间隔于所述支撑所述运输架的驱动轨道；

至少一个由所述运输架承载的靴座，所述靴座构造成可以在所述支撑轨道上行进，用于可移动地将所述运输架支撑在所述支撑轨道上；以及

一个沿传送机引导运输架的引导机组件。

2.根据权利要求1所述的运输系统，其特征在于，引导机组件还包括：

一个用于支撑和转动所述运输架的可移动的引导机驱动轨道，所述引导机驱动轨道包括一个用于与运输架配合的驱动系统；以及

一个固定的引导机惰性轨道，惰性轨道平行于并间隔于用于支撑运输架的所述引导机驱动轨道。

3.根据权利要求2所述的运输系统，其特征在于，可移动的引导机驱动轨道安装在一个转子组件上，所述转子组件构造成可以转动引导机驱动轨道。

4.根据权利要求3所述的运输系统，其特征在于，转子组件还包括：

一个固定的基底，具有一个围绕基底一内周边的滚道；

一个转子，具有多个安装在所述基底上的臂件；

多个凸轮从动件，其中一个凸轮从动件位于所述每个臂件的端部上；以及

一个联结到所述转子上的电机，其中电机使转子围绕滚道转动，从而转动引导机驱动轨道。

5.根据权利要求1所述的运输系统，其特征在于，引导机组件还包括：

一对间隔开的引导机轨道，位于传送机的驱动和支撑轨道之下和之间，所述间隔开的引导机轨道构造成可以升高以支撑移送装置；以及

一个转子组件，具有一个转子，转子组件提升与运输架配合并转动，将运输架转至一个选定的位置。

6.根据权利要求5所述的运输系统，其特征在于，转子组件还包括：

一个具有多个臂件的转子；

多个保持件，在所述每个臂件的端部有一个所述的保持件；

一个用于提升转子的提升机构；以及

一个用于将转子转动到一个选定位置的转动机构。

7.根据权利要求5所述的运输系统，其特征在于，还包括：

一个用于升高和降低引导机轨道的引导机轨道驱动系统，包括一个连接到引导机轨道上的板，所述板具有多个形成在其中的螺纹孔；

多个推动螺栓，一个推动螺栓位于板中的每个孔中；以及

一个电机，具有一个定时带轮系统和一个连续带，连续带联结到每个推动螺栓上，用于致动推动螺栓以升高和降低所述板，从而移动引导机轨道。

8.一种运送物品的方法，包括以下步骤：

提供一种运输架，用于保持至少一件物品，并具有一个基底和至少一个由基底承载的靴座；

定位运送装置，其中使运输架的基底支撑在一个驱动轨道上而靴座由支撑在一个传送机系统的支撑轨道上的运输架承载；

致动一个由驱动轨道承载的驱动系统，以沿驱动轨道和支撑轨道推动运输架；以及

当运输架沿传送机系统行进时对运输架改向。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，运输架沿以下之一被改向：转角，弧段，交叉段，转轨平行存货区，等待区，或其任意的组合。

10.根据权利要求1所述的运输系统，其特征在于，引导机组件沿以下任何之一引导运输架：转角，弧段，交叉段，转轨平行存货区，等待区，或其任意的组合。

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