CN112824267B - 输送装置 - Google Patents

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Abstract

一种输送装置，包含驱转机构、主动臂、从动臂、载物模块及连动机构。主动臂具有直立设置并受驱转机构驱动旋转的第一转轴，及水平设置并与第一转轴连动旋转的第一臂体。从动臂具有与第一臂体可转动地连接的第二转轴，及与第二转轴连动旋转的第二臂体。载物模块具有与第二臂体可转动地连接的第三转轴，及与第三转轴连动旋转的托盘。连动机构包括第一连动模块及第二连动模块。第一连动模块设于第一臂体以连动第二转轴与第一转轴反向旋转。第二连动模块设于第二臂体以连动第三转轴与第二转轴反向旋转。通过驱转机构驱动主动臂转动可带动从动臂及载物模块转动，且载物模块能通过同一动力源同时移动位置并改变传送方向，借此减少机构动作和运送时间。

Description

输送装置
技术领域
本发明涉及一种输送装置，特别是涉及一种以单一动力源旋转运输的输送装置。
背景技术
在半导体制程中，常需要将基板在不同工作站之间传递以进行不同的制程。由于各工作站的机台摆设的位置可能使基板进出的方向不在同一直线，例如自第一工作站移到第二工作站时，基板进出第二工作站的机台的方向需要转90度。
目前如前述例子将基板自第一工作站移动至第二工作站并旋转角度所采用的方式，是先将基板以一直线运送装置自第一工作站传送至第二工作站后，再另外利用一旋转装置将基板旋转90度后输送至第二工作站的机台。这样通过直线运送装置加上旋转装置共同完成传输基板的方式，使得整体传输设备较为复杂。
发明内容
本发明的其中一目的在于提供一种利用单一动力源达到将待运送物件移动位置及改变传送方向功能的输送装置。
本发明的输送装置在一些实施态样中，是包含驱转机构、主动臂、从动臂、载物模块及连动机构。该主动臂具有第一转轴及第一臂体，该第一转轴直立设置并受该驱转机构驱动旋转，该第一臂体水平设置且连接该第一转轴并与该第一转轴连动旋转。该从动臂具有第二转轴及第二臂体，该第二转轴直立设置且与该第一臂体可转动地连接，该第二臂体水平设置且连接该第二转轴并与该第二转轴连动旋转。该载物模块具有第三转轴及托盘，该第三转轴直立设置且与该第二臂体可转动地连接，该托盘水平设置且连接该第三转轴并与该第三转轴连动旋转，该托盘具有供待运送物件直线移动进出的出入路径。该连动机构包括第一连动模块及第二连动模块。该第一连动模块设于该第一臂体且具有第一驱动轮及第一传动组件，该第一驱动轮与该第一转轴同轴设置，该第一传动组件连接该第一驱动轮及该第二转轴以使该第一驱动轮能连动该第二转轴旋转，且该第二转轴的旋转方向与该第一转轴相反。该第二连动模块设于该第二臂体且具有第二驱动轮及第二传动组件，该第二驱动轮与该第二转轴同轴设置，该第二传动组件连接该第二驱动轮及该第三转轴以使该第二驱动轮能连动该第三转轴旋转，且该第三转轴的旋转方向与该第二转轴相反。
在一些实施态样中，该驱转机构包括基座，该第一驱动轮固定地连接该基座，该第二驱动轮固定地连接该第一臂体；定义该第一驱动轮的转动半径为wr1、该第二转轴的转动半径为sr2、该第二驱动轮的转动半径为wr2、该第三转轴的转动半径为sr3；当该主动臂相对参考轴线的旋转角度为θ1时，该托盘被连动而相对该参考轴线的旋转角度为θ3，其中θ3＝θ1×(1-wr1/sr2+wr1wr2/sr2sr3)。
在一些实施态样中，该第一转轴的轴心和该第二转轴的轴心之间的距离等于该第二转轴的轴心和该第三转轴的轴心之间的距离。
在一些实施态样中，wr1：sr2＝2：1；wr2：sr3＝3：4。
本发明至少具有以下功效：通过该驱转机构驱动该主动臂转动即可带动该从动臂及该载物模块转动，且该载物模块能通过同一动力源同时移动位置并改变传送方向，不仅能减少机构动作，也能减少运送时间。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是本发明输送装置的实施例的立体示意图；及
图2至图5是说明该实施例在不同转动位置的俯视示意图。
具体实施方式
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1与图2，本发明输送装置的实施例，包含一驱转机构1、一主动臂2、一从动臂3、一载物模块4及一连动机构5。
该驱转机构1包括一马达11及连接该马达11的一皮带轮12。在本实施例中，该驱转机构1还包括一基座13，该马达11及该皮带轮12设于该基座13。
该主动臂2具有一第一转轴21及一第一臂体22。该第一转轴21直立设置并受该驱转机构1驱动旋转，该第一臂体22水平设置且连接该第一转轴21并与该第一转轴21连动旋转。在本实施例中，该第一转轴21底端连接该皮带轮12以由该马达11驱动旋转。
该从动臂3具有一第二转轴31及一第二臂体32。该第二转轴31直立设置且与该第一臂体22可转动地连接，该第二臂体32水平设置且连接该第二转轴31并与该第二转轴31连动旋转。
该载物模块4具有一第三转轴41及一托盘42。该第三转轴41直立设置且与该第二臂体32可转动地连接，该托盘42水平设置且连接该第三转轴41并与该第三转轴41连动旋转，该托盘42具有供一待运送物件(未图示)直线移动进出的一出入路径P。该待运送物件可例如收容多片基板的卡匣(cassette)，该出入路径P即为该托盘42传送该待运送物件的传送方向。在本实施例中，该托盘42具有一矩形盘体421及四个限位挡块422，该盘体421的长度方向与该出入路径P同向，所述限位挡块422分布于该盘体421的四个角落且各自平行该出入路径P延伸。
该连动机构5包括一第一连动模块51及一第二连动模块52。
该第一连动模块51设于该第一臂体22且具有一第一驱动轮511及一第一传动组件512，该第一驱动轮511与该第一转轴21同轴设置，该第一传动组件512连接该第一驱动轮511及该第二转轴31以使该第一驱动轮511能连动该第二转轴31旋转，且该第二转轴31的旋转方向与该第一转轴21相反。在本实施例中，该第一驱动轮511与该第二转轴31分别位于该第一臂体22的长向两端，且该第一驱动轮511固定地与该基座13连接，该第二转轴31则可由该第一传动组件512连动以相对该第一臂体22转动。该第一传动组件512包括一第一传动皮带512a，该第一传动皮带512a环绕该第一驱动轮511及该第二转轴31，当该主动臂2受该驱转机构1驱动而由该第一转轴21连动该第一臂体22转动时，由于该第一驱动轮511恒不转动，该第一传动皮带512a即带动该第二转轴31反向相对该第一臂体22旋转，例如该第一臂体22顺时针转动时，该第一驱动轮511虽然不动，但是因该第一臂体22顺时针转动，该第一驱动轮511相对于该第一臂体22而言即呈逆时针转动，因此该第一传动皮带512a可带动该第二转轴31逆时针旋转。在变化的实施例，该第一传动组件512也可由多个齿轮构成。
该第二连动模块52设于该第二臂体32且具有一第二驱动轮521及一第二传动组件522。该第二驱动轮521与该第二转轴31同轴设置，该第二传动组件522连接该第二驱动轮521及该第三转轴41以使该第二驱动轮521能连动该第三转轴41旋转，且该第三转轴41的旋转方向与该第二转轴31相反。在本实施例中，该第二驱动轮521与该第三转轴41分别位于该第二臂体32的长向两端，该第二驱动轮521固定地与该第一臂体22连接，该第三转轴41则可由该第二传动组件522连动以相对该第二臂体32转动。该第二传动组件522包括一第二传动皮带522a，该第二传动皮带522a环绕该第二驱动轮521及该第三转轴41，当该从动臂3受该第一连动模块51连动而由该第二转轴31连动该第二臂体32相对该第一臂体22转动时，由于该第二驱动轮521相对该第一臂体22不转动，该第二传动皮带522a即带动该第三转轴41反向相对该第二臂体32旋转，例如该第二臂体32逆时针转动时，该第二驱动轮521虽然不动，但是因该第二臂体32逆时针转动，该第二驱动轮521相对于该第二臂体32而言即呈顺时针转动，因此该第二传动皮带522a可带动该第三转轴41顺时针旋转。也就是说，在本实施例中，该第三转轴41与该第一转轴21同向旋转，而该第二转轴31与该第一转轴21、第三转轴41反向旋转。在变化的实施例，该第二传动组件522也可由多个齿轮构成。
定义在该第一臂体22上通过该第一转轴21的轴心X1和该第二转轴31的轴心X2的一直线为一第一轴线L1。定义在该第二臂体32上通过该第二转轴31的轴心X2和该第三转轴41的轴心X3的一直线为一第二轴线L2。定义在该托盘42上通过该第三转轴41的轴心X3且平行该出入路径P的一直线为一第三轴线L3。定义该第一驱动轮511的转动半径为wr1、该第二转轴31的转动半径为sr2、该第二驱动轮521的转动半径为wr2、该第三转轴41的转动半径为sr3。前述该第二转轴31的转动半径是指该第二转轴31连接该第一传动组件512而受驱转部位的半径，同样地，该第三转轴41的转动半径是指该第三转轴41连接该第二传动组件522而受驱转部位的半径。定义顺时针旋转角度为正、逆时针旋转角度为负，该输送装置运转时满足以下条件，在起始位置时该第一轴线L1、该第二轴线L2及该第三轴线L3共轴并共同界定一参考轴线LB，当该主动臂2转动使该第一轴线L1相对该参考轴线LB的旋转角度为θ1时，该从动臂3被连动使该第二轴线L2相对该参考轴线LB的旋转角度为θ2，且该托盘42被连动使该第三轴线L3相对该参考轴线LB的旋转角度为θ3，同时该第二轴线L2相对于该第一轴线L1的旋转角度为A1，且该第三轴线L3相对于该第二轴线L2的旋转角度为A2，其中
A1＝-θ1×wr1/sr2
θ2＝A1+θ1
A2＝-A1×wr2/sr3
θ3＝A2+θ2＝(-A1×wr2/sr3)+(A1+θ1)
＝A1(1-wr2/sr3)+θ1
＝(-θ1×wr1/sr2)×(1-wr2/sr3)+θ1
＝θ1×(1-wr1/sr2+wr1wr2/sr2sr3)
在本实施例中，该第一转轴21的轴心X1和该第二转轴31的轴心X2之间的距离等于该第二转轴31的轴心X2和该第三转轴41的轴心X3之间的距离，也就是说，该主动臂2与该从动臂3移动的臂长相等，而wr1：sr2＝2：1；wr2：sr3＝3：4，也就是说wr1/sr2＝2，wr2/sr3＝3/4。
如图2所示，当该主动臂2、该从动臂3、该载物模块4在起始位置时，该第一轴线L1、该第二轴线L2与该第三轴线L3皆在该参考轴线LB上，即该主动臂2、该从动臂3、该载物模块4呈直线排列，此时该托盘42的出入路径P(同第三轴线L3)与该参考轴线LB夹角为0度。
如图3所示，当该主动臂2受驱动顺时针旋转30度，即θ1＝30时，该从动臂3受带动相对于该主动臂2逆时针旋转60度且相对于该参考轴线LB逆时针旋转30度。此时，该载物模块4也受带动相对于该从动臂3顺时针旋转45度且相对于该参考轴线LB顺时针旋转15度。具体而言，该从动臂3相对于该主动臂2的旋转角度即该第二轴线L2相对该第一轴线L1的旋转角度A1，A1＝-θ1×wr1/sr2＝-30×2＝-60，即相对逆时针旋转60度，而该从动臂3相对于该参考轴线LB的旋转角度即该第二轴线L2相对该参考轴线LB的旋转角度θ2，θ2＝A1+θ1＝-60+30＝-30，即相对逆时针旋转30度。该载物模块4相对于该从动臂3的旋转角度即该第三轴线L3相对该第二轴线L2的旋转角度A2，A2＝-A1×wr2/sr3＝-(-60)×3/4＝45，即相对顺时针旋转45度，而该载物模块4相对于该参考轴线LB的旋转角度即该第三轴线L3相对该参考轴线LB的旋转角度θ3，θ3＝A2+θ2＝45+(-30)＝15，即相对顺时针旋转15度。
如图4所示，当该主动臂2受驱动顺时针旋转160度，即θ1＝160时，该从动臂3受带动相对于该主动臂2逆时针旋转320度且相对于该参考轴线LB逆时针旋转160度。此时，该载物模块4也受带动相对于该从动臂3顺时针旋转240度且相对于该参考轴线LB顺时针旋转80度。具体而言，该从动臂3相对于该主动臂2的旋转角度即该第二轴线L2相对该第一轴线L1的旋转角度A1，A1＝-θ1×wr1/sr2＝-160×2＝-320，即相对逆时针旋转320度，而该从动臂3相对于该参考轴线LB的旋转角度即该第二轴线L2相对该参考轴线LB的旋转角度θ2，θ2＝A1+θ1＝-320+160＝-160，即相对逆时针旋转160度。该载物模块4相对于该从动臂3的旋转角度即该第三轴线L3相对该第二轴线L2的旋转角度A2，A2＝-A1×wr2/sr3＝-(-320)×3/4＝240，即相对顺时针旋转240度，而该载物模块4相对于该参考轴线LB的旋转角度即该第三轴线L3相对该参考轴线LB的旋转角度θ3，θ3＝A2+θ2＝240+(-160)＝80，即相对顺时针旋转80度。
如图5所示，当该主动臂2受驱动顺时针旋转180度，即θ1＝180时，该从动臂3受带动相对于该主动臂2逆时针旋转360度且相对于该参考轴线LB逆时针旋转180度。此时，该载物模块4也受带动相对于该从动臂3顺时针旋转270度且相对于该参考轴线LB顺时针旋转90度。具体而言，该从动臂3相对于该主动臂2的旋转角度即该第二轴线L2相对该第一轴线L1的旋转角度A1，A1＝-θ1×wr1/sr2＝-180×2＝-360，即相对逆时针旋转360度，而该从动臂3相对于该参考轴线LB的旋转角度即该第二轴线L2相对该参考轴线LB的旋转角度θ2，θ2＝A1+θ1＝-360+180＝-180，即相对逆时针旋转180度。该载物模块4相对于该从动臂3的旋转角度即该第三轴线L3相对该第二轴线L2的旋转角度A2，A2＝-A1×wr2/sr3＝-(-360)×3/4＝270，即相对顺时针旋转270度，而该载物模块4相对于该参考轴线LB的旋转角度即该第三轴线L3相对该参考轴线LB的旋转角度θ3，θ3＝A2+θ2＝270+(-180)＝90，即相对顺时针旋转90度。
从图2至图5的例示可知，在本实施例中，当该主动臂2旋转180度时该托盘42自该起始位置被移动的距离为该主动臂2加上该从动臂3两者的臂长的两倍，且该托盘42相对于该起始位置转动90度，也就是说该出入路径P转90度，如此该托盘42上的待运送物件即可被移动位置同时改变传送方向。此外，在本实施例中，由于该主动臂2与该从动臂3的臂长相等，该第三转轴41在移动过程中都位于该参考轴线LB上，而使该托盘42沿该参考轴线LB直线移动。该第一驱动轮511的转动半径与该第二转轴31的转动半径的比例(即wr1/sr2)，以及该第二驱动轮521的转动半径与该第三转轴41的转动半径的比例(即wr2/sr3)，可以依据使用需求调整，也就是说可依据预设要使该主动臂2及该从动臂3转动的角度之间的关系，选择适当的wr1/sr2的比例，并可依据预设要使该从动臂3及该载物模块4转动的角度之间的关系，选择适当的wr2/sr3的比例，并不以本实施例为限。
综上所述，通过该驱转机构1驱动该主动臂2转动即可带动该从动臂3及该载物模块4转动，且该载物模块4能通过同一动力源同时移动位置并改变传送方向，不仅能减少机构动作，也能减少运送时间。
以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (2)

1.一种输送装置，其特征在于：包含：
驱转机构，包括基座；
主动臂，具有第一转轴及第一臂体，该第一转轴直立设置并受该驱转机构驱动旋转，该第一臂体水平设置且连接该第一转轴并与该第一转轴连动旋转；
从动臂，具有第二转轴及第二臂体，该第二转轴直立设置且与该第一臂体可转动地连接，该第二臂体水平设置且连接该第二转轴并与该第二转轴连动旋转；
载物模块，具有第三转轴及托盘，该第三转轴直立设置且与该第二臂体可转动地连接，该托盘水平设置且连接该第三转轴并与该第三转轴连动旋转，该托盘具有供待运送物件直线移动进出的出入路径；及
连动机构，包括
第一连动模块，设于该第一臂体且具有第一驱动轮及第一传动组件，该第一驱动轮固定地连接该基座并与该第一转轴同轴设置，该第一传动组件连接该第一驱动轮及该第二转轴以使该第一驱动轮能连动该第二转轴旋转，且该第二转轴的旋转方向与该第一转轴相反，及
第二连动模块，设于该第二臂体且具有第二驱动轮及第二传动组件，该第二驱动轮固定地连接该第一臂体并与该第二转轴同轴设置，该第二传动组件连接该第二驱动轮及该第三转轴以使该第二驱动轮能连动该第三转轴旋转，且该第三转轴的旋转方向与该第二转轴相反；
定义该第一驱动轮的转动半径为wr1、该第二转轴的转动半径为sr2、该第二驱动轮的转动半径为wr2、该第三转轴的转动半径为sr3，其中wr1：sr2＝2：1；wr2：sr3＝3：4。
2.根据权利要求1所述输送装置，其特征在于：该第一转轴的轴心和该第二转轴的轴心之间的距离等于该第二转轴的轴心和该第三转轴的轴心之间的距离。
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