CN116239013A - 一种天车升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天车升降装置，实现天车本体和固定固定轨道对接。包括升降机构和对接机构，升降机构用于驱动对接机构升降，其中对接机构包括升降轨道，升降轨道与升降机构固定连接且能在升降机构带动下升降。限位组件，限位组件设置在升降轨道上，限位组件能限定天车本体在升降轨道上的位置，实现天车本体和升降轨道的同步升降。锁定组件，锁定组件用于限定升降轨道的提升位置以及提升到位后的水平位置，并在升降轨道提升到位且水平位置限定到位后，将升降轨道和固定轨道锁紧。升降轨道在提升过程中能与固定轨道对接，此时天车本体能沿着升降轨道滑动以移动到固定轨道上。天车升降装置实现天车本体与固定轨道的精准装配。

Description

一种天车升降装置

技术领域

本发明涉及半导体加工设备技术领域，尤其涉及一种天车升降装置。

背景技术

随着半导体行业技术的不断进步，半导体制造领域越来越智能化，现在，通常采用天车系统（OHT）把晶圆盒运送至晶圆装载装置上，实现晶圆盒的自动传输。天车系统通常包括天车本体，天车本体能沿着固定在半空中的固定轨道行走，将晶圆盒在不同位置的晶圆装载机之间传输。天车本体通常包括抓取晶圆盒的抓取机构，因此天车本体的体积和重量较大，一般在地面安装形成一个整体，再吊装到空中与轨道对接。但由于天车本体的重量大，为其吊装带来了极大的不便，而天车本体与固定轨道的对接精度又将影响天车本体的行走。因此需要一种能保证天车本体与固定轨道对接精度的天车升降装置，以满足天车本体的吊装和维修要求。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种天车升降装置，可将天车本体精准的提升到与空中的固定轨道的对接的位置，实现天车本体与固定轨道的精准装配。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种天车升降装置，用于实现天车本体和固定在空中的固定轨道的对接，包括升降机构和对接机构，所述升降机构用于驱动所述对接机构升降，其中所述对接机构包括升降轨道，所述升降轨道与升降机构固定连接且能在升降机构带动下升降；限位组件，所述限位组件设置在升降轨道上，所述限位组件能限定天车本体在所述升降轨道上的位置，实现所述天车本体和升降轨道的同步升降；锁定组件，所述锁定组件包括第一限位部、第二限位部和第三限位部。

所述第一限位部用于限定升降轨道的提升高度，所述第一限位部包括升降轨道端面形成的楔形面，所述固定轨道的端部与楔形面的形状匹配，所述升降轨道与固定轨道对接后能使两者的上表面对齐。

所述第二限位部用于限定升降轨道的水平位置，所述第二限位部包括一个对接筒和能插入对接筒内的一个对接柱，所述对接筒和对接柱分别位于固定轨道和升降轨道的端部的侧面。

所述第三限位部用于升降轨道和固定轨道的锁紧，所述第三限位部包括两个锁紧片和锁紧杆，所述锁紧片分别固定在升降轨道和固定轨道能对接的端部，所述锁紧杆能在对应设置的锁紧驱动件驱动下沿直线往复移动，并在移动过程中锁定和解锁两个所述锁紧片。

所述第一限位部在限定升降轨道的提升高度的同时，所述第二限位部限定所述升降轨道提升过程中的水平位置，所述第三限位部在第一限位部对升降轨道的提升位置限定到位且第二限位部对升降轨道的水平位置限定到位后，将所述升降轨道和固定轨道锁紧。

本发明的有益效果在于：一方面，对接机构形成一个整体模块，用于限定并带动天车本体上下移动，升降轨道在提升过程中能与固定轨道对接，此时天车本体能沿着升降轨道滑动以移动到固定轨道上。另一方面，第一限位部和第二限位部的设置，用于限定升降轨道的提升高度和水平位置，提高对接精度，在配合第三限位部，大大提高升降轨道在将与固定轨道对接时移动的稳定性。

进一步来说，所述升降机构包括升降驱动组件、旋转轴、至少一个皮带固定轮和与皮带固定轮对应设置的升降皮带，所述升降驱动组件能驱动旋转轴沿自身轴线转动，所述皮带固定轮套接在旋转轴上并与旋转轴同步转动，所述升降皮带绕卷在对应设置的皮带固定轮上，且所述升降皮带一端与皮带固定轮固定连接，另一端与所述对接机构固定连接。当升降驱动组件驱动旋转轴正转和反转时，带动皮带固定轮同步正转和反转，进而实现皮带固定轮上的升降皮带的收卷和放卷，对接机构在这一过程中实现升降。

进一步来说，所述皮带固定轮包括固定柱和套接在固定柱外、与固定柱同轴且固定连接的缠绕柱，所述固定柱和缠绕柱之间形成一个导向通道，其中所述缠绕柱具有一个供升降皮带绕卷的外环面，且所述缠绕柱上还开设有一个导向通道和外环面的穿入通道，所述升降皮带从所述穿入通道穿入导向通道且端部固定在导向通道内；所述固定柱上开设有一个与外环面同轴设置的花键轴孔，所述旋转轴穿过花键轴孔。

升降皮带的端部从穿入通道进入导向通道，沿导向通道移动且贴合在固定柱上，绕固定柱旋转半圈，从固定轮端面插入皮带固定片至导向通道内，皮带固定片压紧皮带最后将升降皮带的端部固定在导向通道内。导向通道的设置便于升降皮带的固定，这样升降皮带的端部不会突出外环面，不会造成升降皮带收卷时的鼓包，提高了升降精度。

进一步来说，所述导向通道内的升降皮带贴合在固定柱的外表面，所述固定柱与升降皮带贴合的面具有至少一个平面，所述缠绕柱上开设有与平面位置对应的螺纹孔。这样保证升降皮带在和平面贴合处，增大了与螺栓的接触面积，提高了对升降皮带固定的稳定性。当螺栓拧紧在螺纹孔内时，螺栓的端部不凸出外环面，不会对绕卷在外环面上的升降皮带造成干扰，提高升降精度。

进一步来说，所述限位组件包括至少两个限位杆，每个所述限位杆在对应设置的限位驱动件的驱动下摆动，所述限位驱动件固定在升降轨道上，所述天车本体能限定在两个限位杆之间。

限位杆能摆动到与行走轮的外壁抵靠，至少两个限位杆分别抵靠在行走轮的前后两侧，限定行走轮沿升降轨道移动。限位杆的摆动角度为90°，在与升降轨道平行的第一位置和与升降轨道垂直的第二位置往复摆动，当限位杆位于第一位置时，为天车本体的滑动让位，不会对升降轨道上滑动的天车本体造成干扰，当限位杆位于第二位置时，限定天车本体的滑动，实现天车本体的限位。

进一步来说，所述限位杆设置有两个，所述天车本体限定在两个限位杆之间时，两个所述限位杆分别摆动到一个或两个行走轮的前后两侧。两个限位杆在行走轮的前后两侧，就可限定行走轮沿前后方向移动，即限定了天车本体的移动。

进一步来说，所述第三限位部设置有四组，四组所述第三限位部分别锁紧升降轨道和固定轨道对接的四个端部。从四个端部对升降轨道进行固定，提高升降轨道的固定时的稳定性。

所述第二限位部设置有四组，四组所述第二限位部在锁紧升降轨道和固定轨道对接的四个端部进行导向。保证升降轨道的平稳性，避免升降轨道在升降时倾斜。

进一步来说，所述固定轨道与升降轨道对接之前，所述对接柱先插入导向槽内。保证对接柱先插入对接筒，升降轨道继续上升，对升降轨道的移动进行引导和水平方向的限位，升降轨道不会产生晃动。

进一步来说，所述对接柱接近对接筒的一端为半圆结构或者锥形结构，即对接柱形成一个缩口；所述导向槽靠近对接柱的一端为锥形结构，即导向槽的形成一个扩口。方便对接柱的插入导向槽。

进一步来说，所述升降轨道的端面为为楔形面，所述固定轨道的端部与楔形面的形状匹配。确保升降轨道提升到位后，能与空中安装好的固定轨道的端部配合，能保证对接机构的对接精度。

进一步来说，所述第三限位部还包括一对对接传感器，两个所述对接传感器分别设置在两个锁紧片上，两个所述对接传感器发生对接信号时，所述锁紧驱动件驱动锁紧杆移动以锁定两个所述锁紧片。对接传感器的设置，能采集升降轨道的提升高度，提高升降轨道提升到位的精度感应。只有当升降轨道提升到位后，对接传感器才会产生对接信号，此时锁紧杆锁紧两个锁紧片，进而实现升降轨道和固定轨道的固定。

进一步来说，所述升降机构与一个横梁固定，所述横梁固定在固定轨道上方。横梁不会对对接机构的工作干扰，又为升降机构提供了支撑。

附图说明

图1为本发明实施例的对接机构提升到位状态的示意图；

图2为本发明实施例的天车本体装配前的结构示意图；

图3为本发明实施例中升降机构的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中皮带固定轮的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中皮带固定轮的侧视图；

图6为本发明实施例中对接机构的立体结构示意图；

图7为图1中A处放大图；

图8为本发明实施例中对接筒的剖视图。

图中：

1、天车本体；11、行走轮；

2、固定轨道；

3、升降机构；31、升降驱动件、32、传动组件；33、旋转轴；34、皮带固定轮；341、固定柱；341a、花键轴孔；342、缠绕柱；342a、穿入通道；342b、螺纹孔；343、导向通道；344、挡片；35、升降皮带；36、导向轮；37、引导块；38、引导轮；

4、升降轨道；41、楔形面；

5、限位组件；51、限位杆；52、限位驱动件；53、检测件一；

6、锁定组件；61、锁紧片；62、对接传感器；63、锁紧杆；64、锁紧驱动件；65、对接筒；651、导向槽；66、对接柱；

7、横梁；71、固定板；

8、轨道连接组件；81、吊装架；82、吊装梁；83、皮带固定座；

9、测距传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1和附图2所示，本发明的一种天车升降装置，实现天车本体1和固定在空中的固定轨道2对接，包括横梁7、升降机构3和对接机构，横梁7固定在空中，升降机构3设置在横梁7上，用于驱动对接机构升降。升降机构3包括一个升降轨道4，天车本体1能沿升降轨道4滑动并能与升降轨道4同步升降。升降轨道4在提升过程中能与固定轨道2对接，此时天车本体1能沿着升降轨道4滑动以移动到固定轨道2上。

参见附图2所示，固定轨道2上通过若干固定架固定在半空中，固定架沿固定轨道2的长度方向间隔设置，将固定轨道2的两条轨道连接成一个整体。固定轨道2上设置有一个缺口，升降轨道4与缺口的大小和位置对应，当升降轨道4提升到缺口所在位置时，与固定轨道2对接。横梁7位于固定轨道2的上方，对升降轨道4的升降不会造成干扰。

参见附图3所示，升降机构3包括升降驱动组件、旋转轴33、至少一个皮带固定轮34和与皮带固定轮34对应设置的升降皮带35，升降驱动组件与横梁7固定，并能驱动旋转轴33沿自身轴线转动，皮带固定轮34套接在旋转轴33上并与旋转轴33同步转动，升降皮带35绕卷在对应设置的皮带固定轮34上，且升降皮带35一端与皮带固定轮34固定连接，另一端与对接机构固定连接。当升降驱动组件驱动旋转轴33正转和反转时，带动皮带固定轮34同步正转和反转，进而实现皮带固定轮34上的升降皮带35的收卷和放卷，对接机构在这一过程中实现升降。

参见附图3所示，升降驱动组件包括升降驱动件31和传动组件32，升降驱动件31与横梁7固定连接，且通过传动组件32与旋转轴33传动连接，实现对旋转轴33的驱动。当然也可将升降驱动件31直接与旋转轴33连接，只要升降驱动组件能驱动旋转轴33旋转即可。

在一个实施例中，传动组件32包括主动轮、从轮轮和套接在两者上的闭环结构的传动带，主动轮与升降驱动件31的输出端固定连接，从动轮套接在旋转轴33上并与其同步转动。在本实施例中，传动带为齿形皮带，主动轮和从动轮为齿带轮，增加摩擦，旋转精度高。

参见附图3所示，旋转轴33通过至少一个转轴固定座与横梁7连接，转轴固定座与横梁7固定，旋转轴33穿过转轴固定座并与转轴固定座之间设置有轴承。在本实施例中，转轴固定座设置有两个，提高了旋转轴33旋转和与横梁7之间的稳定性，减少旋转轴33的抖动，避免旋转轴33脱落。

在一个实施例中，升降皮带35设置有四个，则皮带固定轮34也设置有四个，对接机构上设置有固定升降皮带35端部的皮带固定座83，四个皮带固定座83成四边形分布。四个升降皮带35，从四个位置对对接机构提供作用力，提高对接机构升降的稳定性。当然升降皮带35不限定在四个，但升降皮带35越多，对对接机构的施力点就越多，每个升降皮带35的受力就越小，皮带更耐用。升降皮带35越少，升降皮带35的受力就越大。

在一个实施例中，皮带固定座83能调节对应升降皮带35的长度，保证对接机构的水平度。皮带固定座83通过绕卷在其上的升降皮带35的长度，来调节升降皮带35的最终长度。

参见附图4和附图5所示，皮带固定轮34包括一个固定柱341和套接在固定柱341外与固定柱341同轴且固定连接的缠绕柱342，固定柱341和缠绕柱342之间形成一个导向通道343，升降皮带35的端部穿设在导向通道343内，贴合在固定柱341上，且升降皮带35端部固定在导向通道343内。缠绕柱342具有一个供升降皮带35绕卷的外环面，固定柱341中心开设有一个与外环面同轴设置的花键轴孔341a，旋转轴33穿过花键轴孔341a。缠绕柱342上还开设有一个导向通道343和外环面的穿入通道342a。升降皮带35的端部从穿入通道342a进入导向通道343，沿导向通道343移动且贴合在固定柱341上，绕固定柱341旋转半圈，从固定轮端面插入皮带固定片至导向通道343内，皮带固定片压紧皮带最后将升降皮带35的端部固定在导向通道343内。

在一个实施例中，皮带固定片通过至少一个螺栓固定在固定柱341上，缠绕柱342上沿径向开设有与螺栓螺纹连接的螺纹孔342b，螺栓拧紧在螺纹孔342b内且端部延伸到导向通道343内压紧升降皮带35。当螺栓拧紧在螺纹孔342b内时，螺栓的端部不凸出外环面，不会对绕卷在外环面上的升降皮带35造成干扰，提高升降精度。

在一个实施例中，固定柱341与升降皮带35贴合的面具有至少一个平面，螺纹孔342b设置在于平面对应的位置，这样升降皮带35在和平面贴合处，增大了与螺栓的接触面积，提高了对升降皮带35固定的稳定性。在本实施例中，导向通道343沿径向的截面为三角形结构，即固定柱341具有三个平面，三角形结构直边的连接处为圆弧结构，实现升降皮带35的光滑过渡。

在一个实施例中，皮带固定轮34为一个一体件，可从一个端面沿轴向开设导向通道343，另一个端面不导通，形成固定柱341和缠绕柱342。

在一个实施例中，皮带固定轮34的两侧分别设置有与其固定连接的挡片344，挡片344为环形结构，挡片344与皮带固定轮34同轴，且挡片344突出外环面，两个挡片344和外环面之间限定形成升降电皮带缠绕的腔体。挡片344对升降皮带35的位置进行限定，避免升降皮带35产生晃动。

在一个实施例中，参见附图3所示，升降机构3还包括与升降皮带35对应的引导轮38和引导块37，引导轮38和引导块37对升降皮带35进行导向，且引导轮38能在升降皮带35带动下沿深深轴向转动，引导块37上开设有供升降皮带35穿过的导向槽651。皮带固定轮34上水平伸出的升降皮带35，经引导轮38导向，可实现升降皮带35的竖直转向或水平延伸导向。

在一个实施例中，升降皮带35转为竖直向下后，缺少对升降皮带35的导向，可能导致升降皮带35的偏移，因此还设置于升降皮带35对应的一对导向轮36，参见附图所示，一对导向轮36分别位于升降皮带35的两侧，且能在升降皮带35带动下沿自身轴线转动，限制了升降皮带35的左右窜动。

横梁7的下方固定有一个固定板71，一对导向轮36转动连接在一个导向固定座上，引导轮38转动连接在一个引导固定座上，导向固定座、引导固定座和引导块37均与固定板71固定连接。固定板71的面积大，满足了不同位置部件的固定需求。旋转驱动件和转轴固定座也固定在固定板71上。

参见附图1和附图2所示，对接机构还包括轨道连接组件8、限位组件5和锁定组件6，轨道连接组件8用于升降轨道4和升降机构3的升降皮带35的连接，限位组件5用于限定天车本体1在升降轨道4上的位置，实现天车本体1和升降轨道4的同步升降，锁定组件6用于限定升降轨道4的提升高度位置以及提升到位后的水平位置，并在升降轨道4提升到位后，将升降轨道4和固定轨道2锁紧，实现升降轨道4的固定。

参见附图6所示，轨道连接组件8包括至少一个吊装架81，吊装架81沿升降轨道4的长度方向间隔设置。由于升降轨道4包括两个平行的轨道本体，通过吊装架81将两个轨道本体连接，形成一个整体，吊装架81为门型结构，吊装架81的两个竖杆分别与两个轨道本体固定连接。

在一个实施例中，为了提高多个吊装架81的连接的稳定性，轨道连接组件8还包括一个吊装梁82，每个吊装架81均与吊装梁82固定连接。吊装梁82包括至少一个与升降轨道4同向延伸的加固杆，每个吊装架81的横杆均与加固杆固定。皮带固定座83固定在加固杆上。吊装梁82的设置一方面将多个吊装架81连成一个整体，另一方面便于皮带固定座83的固定，在吊装梁82上均匀施力，起吊整个对接机构。

在一个实施例中，限位组件5包括至少两个限位杆51，每个限位杆51在对应设置的限位驱动件52的驱动下摆动，限位驱动件52固定在升降轨道4上，天车本体1能限定在两个限位杆51之间。

参见附图2所示，天车本体1包括四个行走轮11，分别设置在天车本体1的两侧，每侧设置有两个行走轮11，四个行走轮11成矩形分布。行走轮11能抵靠在升降轨道4和固定轨道2的上表面，沿着升降轨道4和固定轨道2的上表面行走。限位杆51能摆动到与行走轮11的外壁抵靠，至少两个限位杆51分别抵靠在行走轮11的前后两侧，限定行走轮11沿升降轨道4移动。限位杆51的摆动角度为90°，在与升降轨道4平行的第一位置和与升降轨道4垂直的第二位置往复移动，当限位杆51位于第一位置时，为天车本体1的滑动让位，不会对升降轨道4上滑动的天车本体1造成干扰，当限位杆51位于第二位置时，限定天车本体1的滑动，实现天车本体1的限位。

在一个实施例中，参见附图6所示，设置两个限位杆51，两个限位杆51在水平面内交错设置，分别能与位于对角线上的两个行走轮11抵靠，两个限位杆51分别能摆动到位于一个或两个行走轮11的前后两侧，即一个限位杆51位于一个行走轮11的前侧，另一个限位杆51位于另一个行走轮11的后侧。当然，两个限位杆51也可设置在升降轨道4的同一侧，与同一侧的两个行走轮11抵接。

限位组件5还包括检测件一53，检测件一53用于检测天车本体1在升降轨道4上的位置，检测件一53与限位驱动件52联动。检测件一53包括至少一个传感器一，传感器一固定在升降轨道4上。升降轨道4上具有一个限定工位，当天车本体1移动到限定工位时，限位杆51限定天车本体1的位置，检测件一53能检测天车本体1是否到达了限定工位。

在一个实施例中，传感器一设置有多个，可检测天车本体1在升降轨道4上的不同位置，根据不同位置提醒操作者。

参见附图7所示，锁定组件6包括第一限位部、第三限位部和第二限位部，第一限位部用于限定升降轨道的提升高度，第二限位部用于限定升降轨道的水平位置，同时在固定轨道2和升降轨道4对接时的提供导向，第三限位部用于锁紧固定轨道2和升降轨道4，升降驱动件31具有自锁功能，第三限位部与升降驱动件31实现双重锁定。

参见附图1和附图7所示，第三限位部设置有四组，四组第三限位部分别锁紧升降轨道4和固定轨道2对接的四个端部。每组第三限位部均包括两个锁紧片61、一对对接传感器62和一个锁紧杆63，两个锁紧片61分别固定在升降轨道4和固定轨道2能对接的端部，两个对接传感器62分别设置在两个锁紧片61上，对接传感器62用于感应固定轨道2和升降轨道4是否对接到位。锁紧杆63能在对应设置的锁紧驱动线驱动下沿直线往复移动，两个锁紧片61上开设有与锁紧杆63对应的锁紧孔，当对接传感器62感应到固定轨道2和升降轨道4对接到位时，锁紧杆63插入锁紧孔内，完成固定轨道2和锁紧轨道的固定；当升降轨道4需要上下移动时，锁紧杆63从锁紧孔内滑出。

锁紧驱动件64为气缸或直线电机，可固定在升降轨道4或固定轨道2上。在本实施例中，为了便于锁紧驱动件64走线，同时减少升降轨道4的重量，将锁紧驱动件64固定在固定轨道2上。

对接传感器62还与升降机构3的升降驱动件31联动，当对接传感器62感应到到固定轨道2和升降轨道4对接到位时，发送信号至控制器，控制器控制升降驱动件31停止动作，升降轨道4不再上升。

参见附图1和附图7所示，第二限位部也设置有四组，四组第二限位部在锁紧升降轨道4和固定轨道2对接的四个端部进行导向。每组第三限位部均包括一个对接筒65和一个对接柱66，对接筒65和对接柱66分别位于固定轨道2和升降轨道4的端部的侧面，固定在侧面，不会对会天车本体1的滑动造成干扰。对接柱66能插入对接筒65的导向槽651内，对对接机构进行引导和水平方向的限位。

固定轨道2与升降轨道4对接之前，对接柱66先插入导向槽651内，因此对接柱66靠近对接筒65的端部突出固定对接柱66的升降导轨的上表面或固定导轨的下表面，或是对接筒65的端部突出固定对接筒65的升降导轨的上表面或固定导轨的下表面，保证对接柱66先插入对接筒65，升降轨道4继续上升，对升降轨道4的移动进行引导和水平方向的限位，升降轨道4不会产生晃动。

在一个实施例中，对接柱66接近对接筒65的一端为半圆结构或者锥形结构，即对接柱66形成一个缩口，方便对接柱66的导入。参见附图8所示，导向槽651靠近对接柱66的一端为锥形结构，即导向槽651的形成一个扩口，对接柱66沿图中空心箭头方向插入，方便对接柱66的端部插入。当对接机构上的升降轨道4与固定轨道2在水平方向有轻微偏离时，依靠对接柱66端部的缩口和导向槽651对接端的锥形结构具有的偏移余量，使对接柱66能插入导向槽651，从而实现升降轨道4与固定轨道2之间偏移的矫正，实现二者对接对准和升降轨道4在水平方向的限位。

在一个实施例中，为了能提高升降轨道4和固定轨道2对接的精准度，当对接机构接近固定轨道2时，控制器控制升降驱动机构减速，对接机构减速上升。因此在固定板71和对接机构上设置有测距传感器9，测距传感器9可以测量对接机构和固定板71之间的距离，也就是升降轨道4的升降距离，当测距传感器9测量到对接机构和固定板71之间的距离小于设定阈值时，控制器控制升降驱动件31减速。当然，也可以不设置测距传感器9，升降驱动件31根据转动的圈数（即升降皮带35收卷和放卷的圈数）来定位对接机构的升降距离。

在一个实施例中，第一限位部包括升降轨道4的端面为为楔形面41，固定轨道2的端部与楔形面41的形状匹配。确保升降轨道4提升到位后，能与空中安装好的固定轨道2的端部配合，能保证对接机构的对接精度。

楔形面41为一个倾斜面，且升降轨道4两端的两个楔形面41自上而下向相互远离的一侧倾斜，即升降轨道的侧面形成一个梯形结构，且梯形结构的长边位于下方。两固定轨道2的端面与升降轨道4的端部的楔形面41对应设置，当楔形面41刚好和契合时，升降轨道4的上表面与固定轨道2的上表面刚好齐平，此时楔形面41能限制升降轨道4继续上升，用于实现升降轨道4上升阶段的限位。

当对接机构接近固定轨道2时，升降驱动件31控制升降皮带35减速，对接机构减速上升，当对接机构被提升至固定轨道2轨道下方时，对接柱66与对接筒65对接，对接柱66插入导向槽651中进行导向。对接机构继续往上，固定轨道2上的对接传感器62感应到升降轨道4上的对接传感器62时，升降驱动件31停止运转并锁紧，对接机构停止上升，此时升降轨道4的楔形面41与固定轨道2的楔形面41接触。锁紧驱动件64驱动锁紧杆63，锁紧杆63穿过固定轨道2和升降轨道4上的锁紧片61上的锁紧孔，对对接机构进行锁紧，此时升降轨道4完成与固定轨道2的对接。第三限位部实现了升降轨道的位置固定，升降轨道4在竖直方向无法升降。

对接机构中第二限位部中对接柱66插入对接筒65后，实现升降轨道4水平方向的限位，防止升降轨道4与固定轨道2在水平方向发生错位；然后第一限位部中升降轨道4的楔形面41与固定轨道2的楔形面对齐，限制升降轨道4在竖直方向上持续上升；最后通过第三限位部的锁紧杆将升降轨道4和固定轨道2进行锁紧固定，防止升降轨道4下降。

本实施例中的升降装置在工作时，首先确保限位杆51复位至与升降轨道4平行的第一位置，锁紧驱动件64推动锁紧杆63回缩复位。

然后将天车本体1放置在组装台或者底面上，升降驱动件31驱动升降皮带35下降至天车本体1的行走轮11的位置高度，通过皮带固定座83微调对接机构，确保对接机构保持水平。

接着搬运天车本体1进入升降轨道4之间，推动天车本体1的行走轮11在升降轨道4的上表面滑行。推动过程中，升降轨道4上的检测件一53时时感应天车本体1的位置，当检测件一53感应天车进入升降轨道4的限定工位时，控制器控制限位杆51旋转90度，使限位杆51摆动到与升降轨道4垂直的第二位置，限定天车本体1的滑动。

然后升降驱动件31运转，皮带固定轮34开始收卷升降皮带35，对接机构开始上升，根据升降皮带35的回缩长度判断天车上升高度，当对接机构接近固定轨道2时，升降驱动件31减速，即对接机构上升速度减缓，减小对接机构与固定轨道2接触的冲击力。

接着升降机构3继续带动对接机构上升，对接柱66与对接筒65对接，升降轨道4上的对接传感器62感应到固定轨道2上的对接传感器62时，升降驱动件31停止运转，对接机构停止上升。

接着控制器控制锁紧驱动件64动作，将锁紧杆63推出，锁紧杆63穿过固定轨道2和升降轨道4上的锁紧片61上的孔，对对接机构进行锁紧。

最后限位驱动件52驱动限位杆51复位至第一位置，即与升降轨道4平行的位置，天车本体1开始在升降轨道4和固定轨道2上运行。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种天车升降装置，用于实现天车本体和固定在空中的固定轨道的对接，其特征在于：包括升降机构和对接机构，所述升降机构用于驱动所述对接机构升降，其中所述对接机构包括

升降轨道，所述升降轨道与升降机构固定连接且能在升降机构带动下升降；

限位组件，所述限位组件设置在升降轨道上，所述限位组件能限定天车本体在所述升降轨道上的位置，实现所述天车本体和升降轨道的同步升降；

锁定组件，所述锁定组件包括第一限位部、第二限位部和第三限位部，其中

所述第一限位部用于限定升降轨道的提升高度，所述第一限位部包括升降轨道端面形成的楔形面，所述固定轨道的端部与楔形面的形状匹配，所述升降轨道与固定轨道对接后能使两者的上表面对齐；

所述第二限位部用于限定升降轨道的水平位置，所述第二限位部包括一个对接筒和能插入对接筒内的一个对接柱，所述对接筒和对接柱分别位于固定轨道和升降轨道的端部的侧面；

所述第三限位部用于升降轨道和固定轨道的锁紧，所述第三限位部包括两个锁紧片和锁紧杆，所述锁紧片分别固定在升降轨道和固定轨道能对接的端部，所述锁紧杆能在对应设置的锁紧驱动件驱动下沿直线往复移动，并在移动过程中锁定和解锁两个所述锁紧片；

所述第一限位部在限定升降轨道的提升高度的同时，所述第二限位部限定所述升降轨道提升过程中的水平位置，所述第三限位部在第一限位部对升降轨道的提升位置限定到位且第二限位部对升降轨道的水平位置限定到位后，将所述升降轨道和固定轨道锁紧。

2.根据权利要求1所述的天车升降装置，其特征在于：所述升降机构包括升降驱动组件、旋转轴、至少一个皮带固定轮和与皮带固定轮对应设置的升降皮带，所述升降驱动组件能驱动旋转轴沿自身轴线转动，所述皮带固定轮套接在旋转轴上并与旋转轴同步转动，所述升降皮带绕卷在对应设置的皮带固定轮上，且所述升降皮带一端与皮带固定轮固定连接，另一端与所述对接机构固定连接。

3.根据权利要求2所述的天车升降装置，其特征在于：所述皮带固定轮包括固定柱和套接在固定柱外、与固定柱同轴且固定连接的缠绕柱，所述固定柱和缠绕柱之间形成一个导向通道，其中

所述缠绕柱具有一个供升降皮带绕卷的外环面，且所述缠绕柱上还开设有一个导向通道和外环面的穿入通道，所述升降皮带从所述穿入通道穿入导向通道且端部固定在导向通道内；

所述固定柱上开设有一个与外环面同轴设置的花键轴孔，所述旋转轴穿过花键轴孔。

4.根据权利要求3所述的天车升降装置，其特征在于：所述导向通道内的升降皮带贴合在固定柱的外表面，所述固定柱与升降皮带贴合的面具有至少一个平面，所述缠绕柱上开设有与平面位置对应的螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的天车升降装置，其特征在于：所述限位组件包括至少两个限位杆，每个所述限位杆在对应设置的限位驱动件的驱动下摆动，所述限位驱动件固定在升降轨道上，所述天车本体能限定在两个限位杆之间。

6.根据权利要求5所述的天车升降装置，其特征在于：所述限位杆设置有两个，所述天车本体限定在两个限位杆之间时，两个所述限位杆分别摆动到天车本体的一个或两个行走轮的前后两侧。

7.根据权利要求1所述的天车升降装置，其特征在于：所述第二限位部设置有四组，四组所述第二限位部在升降轨道和固定轨道对接的四个端部进行导向；

所述第三限位部设置有四组，四组所述第三限位部分别锁紧升降轨道和固定轨道对接的四个端部。

8.根据权利要求1所述的天车升降装置，其特征在于：所述固定轨道与升降轨道对接之前，所述对接柱先插入导向槽内；

所述对接柱接近对接筒的一端为半圆结构或者锥形结构，所述导向槽靠近对接柱的一端为锥形结构。

9.根据权利要求1所述的天车升降装置，其特征在于：所述第三限位部还包括一对对接传感器，两个所述对接传感器分别设置在两个锁紧片上，两个所述对接传感器发生对接信号时，所述锁紧驱动件驱动锁紧杆移动以锁定两个所述锁紧片。

10.根据权利要求1-9任一所述的天车升降装置，其特征在于：所述升降机构与一个横梁固定，所述横梁固定在固定轨道上方。

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