CN116798922B - 自动化运输系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例公开了一种自动化运输系统及其控制方法，自动化运输系统包括天车主体、转轴、行走轮、锁定件、抓取件以及移转组件。转轴可转动地设置于天车主体；锁定件活动设置于行走轮，并能够在锁定状态和解锁状态间切换，在锁定状态时，行走轮通过锁定件连接于转轴，在解锁状态时，行走轮与转轴能够分离；抓取件用于抓取或释放行走轮，抓取件在抓取行走轮的过程中对锁定件施加作用力，使得锁定件由锁定状态切换至解锁状态，抓取件在释放行走轮的过程中撤销对锁定件的作用力，使得锁定件由解锁状态切换至锁定状态；移转组件用于带动抓取件移动。本申请的实施例简化了更换行走轮的动作。

Description

自动化运输系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及物料搬运天车技术领域，特别涉及一种自动化运输系统及其控制方法。

背景技术

在早期的半导体晶圆制造厂，物料的搬送基本上是采用人工手推的方式，随着半导体技术的飞速发展，晶圆的尺寸由150mm、200mm增大到300mm，晶圆的整体重量也由原先的3kg、5kg增加到9kg，人工搬送已经无法满足生产的需要，半导体制造的工序繁多而复杂，设备昂贵，对作业环境和物料搬运要求高，对设备效率和产品良率非常敏感，而设备效率和产品良率是会影响到企业成本竞争力的直接因素。为了提供稳定、高效的物料搬送能力，自动物料搬运系统（Automatic Material Handling System，简称AMHS）得到应用。

AMHS可替代人力进行物料搬运，能大幅度减少生产线作业人力；同时，AMHS将大幅消除人工操作错误，提升环境洁净度，降低搬运过程中的振动，对提高产品良率有很大的帮助。这些特性使得AMHS在半导体制造过程中可以充分体现其价值，因此，AMHS在半导体制造工厂有着广泛的应用，同时被应用在面板、太阳能等泛半导体行业。从软件和硬件分析，AMHS 系统包括以物料搬运天车（Overhead Hoist Transport，OHT）为核心，以自动引导车（Automatic Guided Vehicle，AGV）、轨道引导车（Rail-Guided Vehicles，RGV）、传送带为辅助的传输系统，和以存储（Stocker）、UTS（Under Track Storage）为核心、以 NTB（Neartool Buffer）为辅助的存储设备。

物料搬运天车在轨道引导下沿着预定轨道行走，物料移载台位于轨道下方，并对应于预定轨道设置。物料搬运天车在移动到对应于物料移载台的位置处，使工件容器升降移动，与物料移载台之间交接工件容器。物料搬运天车具有行走轮。物料搬运天车通过行走轮承载于轨道上，并沿轨道延伸路径行走。行走轮长期与轨道接触、相对运动，会磨损。因此，需要根据行走轮的磨损程度及时更换行走轮。

目前，行走轮通过螺栓紧固于转轴，并由转轴带动而转动。更换行走轮的过程如下：抓取螺栓、拧动螺栓，从而拆除螺栓；抓取旧的行走轮并带动旧的行走轮脱离转轴；抓取新的行走轮并带动新的行走轮安装于转轴；抓取螺栓、拧动螺栓，从而安装螺栓。更换行走轮的过程比较复杂。

有鉴于此，实有必要开发一种自动化运输系统，用于解决更换行走轮的动作比较复杂的问题。

发明内容

本申请的实施例提供一种自动化运输系统及其控制方法，简化更换行走轮的动作。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种自动化运输系统，自动化运输系统包括天车主体、转轴、行走轮、锁定件、抓取件以及移转组件。天车主体用于承载物料；转轴可转动地设置于天车主体；锁定件活动设置于行走轮，并能够在锁定状态和解锁状态间切换，在锁定状态时，行走轮通过锁定件连接于转轴，在解锁状态时，行走轮与转轴能够分离；抓取件用于抓取或释放行走轮，抓取件在抓取行走轮的过程中对锁定件施加作用力，使得锁定件由锁定状态切换至解锁状态，抓取件在释放行走轮的过程中撤销对锁定件的作用力，使得锁定件由解锁状态切换至锁定状态；移转组件用于带动抓取件移动。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，自动化运输系统包括弹性件，弹性件的一端配接锁定件，另一端配接行走轮，用于对锁定件施加一弹力；其中，抓取件在抓取行走轮的过程中，锁定件克服弹力，由锁定状态切换至解锁状态；抓取件在释放行走轮的过程中，弹力驱动锁定件由解锁状态切换至锁定状态。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，行走轮与转轴在转轴的轴向相互套接，且不可绕转轴的轴线相对转动；锁定件沿转轴的径向滑动配合于行走轮，并具有对应锁定状态的第一位置和对应解锁状态的第二位置，在第一位置时，锁定件与转轴凹凸配合，以限制行走轮与转轴在轴向分离，第二位置时，凹凸配合被解除。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，转轴具有绕轴线延伸的轴向限位槽，在第一位置时，锁定件的一部分插设于轴向限位槽中，在第二位置时，锁定件退出轴向限位槽。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，轴向限位槽环设于转轴的整周。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，转轴具有第一容纳腔以及周向限位槽，第一容纳腔在转轴的端面敞开，周向限位槽设置于第一容纳腔的腔壁，并延伸至端面。行走轮包括连接轴、周向限位凸起以及轮体。连接轴插设于第一容纳腔内；周向限位凸起凸设于连接轴的外周壁，并容置于周向限位槽中；轮体套设于连接轴外；其中，锁定件沿转轴的径向滑动配合于连接轴。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，行走轮具有敞开的第二容纳腔；在锁定状态时，锁定件的一部分凸出于第二容纳腔的腔壁；抓取件为膨胀轴，膨胀轴用于插设于第二容纳腔中，并通过胀紧的方式抓取行走轮，膨胀轴能够对锁定件凸出于第二容纳腔的腔壁的部分施加作用力。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，

抓取件的数量为至少两个，两个抓取件分别为第一抓取件和第二抓取件；移转组件的数量为至少两个，两个移转组件分别为第一移转组件和第二移转组件；第一移转组件用于带动第一抓取件移动，第二移转组件用于带动第二抓取件移动。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，

抓取件的数量为至少两个，两个抓取件分别为第一抓取件和第二抓取件；

自动化运输系统包括第一安装座、第二安装座以及驱动件。

第二安装座活动设置于第一安装座，第一抓取件和第二抓取件分别设置于第二安装座，第二安装座能够在第一状态和第二状态间切换，以使得第一抓取件和第二抓取件先后位于同一位置；驱动件用于驱动第二安装座在第一状态和第二状态间切换；其中，移转组件用于带动第一安装座移动。

另一方面，还提供一种自动化运输系统的控制方法，包括如下步骤：

控制移转组件动作，使得移转组件带动抓取件移动至第一预定位置处；

控制抓取件动作，使得抓取件抓取行走轮，并在抓取行走轮的过程中对活动设置于行走轮的锁定件施加作用力，从而使得锁定件由锁定状态切换至解锁状态，进而使得行走轮与可转动地设置于天车主体的转轴能够分离，其中，在锁定状态时，行走轮通过锁定件连接于转轴；

控制移转组件动作，使得移转组件带动抓取件移动至第二预定位置处。

另一方面，还提供一种自动化运输系统的控制方法，包括如下步骤：

控制移转组件动作，使得移转组件带动抓取件移动至第一预定位置处；

控制抓取件动作，使得抓取件释放行走轮，并在释放行走轮的过程中撤销对活动设置于行走轮的锁定件的作用力，从而使得锁定件由解锁状态切换至锁定状态，进而使得行走轮通过锁定件连接于可转动地设置于天车主体的转轴，其中，在解锁状态时，行走轮与转轴能够分离；

控制移转组件动作，使得移转组件带动抓取件移动至第二预定位置处。

另一方面，还提供一种自动化运输系统的控制方法，包括如下步骤：

控制第一移转组件动作，使得第一移转组件带动第一抓取件移动至第一预定位置处；

控制第一抓取件动作，使得第一抓取件抓取第一行走轮，并在抓取第一行走轮的过程中对活动设置于第一行走轮的第一锁定件施加作用力，从而使得第一锁定件由锁定状态切换至解锁状态，进而使得第一行走轮与可转动地设置于天车主体的转轴能够分离，其中，在锁定状态时，第一行走轮通过第一锁定件连接于转轴；

控制第一移转组件动作，使得第一移转组件带动第一抓取件移动至第二预定位置处；

控制第二移转组件动作，使得第二移转组件带动第二抓取件移动至第一预定位置处；

控制第二抓取件动作，使得第二抓取件释放第二行走轮，并在释放第二行走轮的过程中撤销对活动设置于第二行走轮的第二锁定件的作用力，从而使得第二锁定件由解锁状态切换至锁定状态，进而使得第二行走轮通过第二锁定件连接于转轴，其中，在解锁状态时，第二行走轮与转轴能够分离；

控制第二移转组件动作，使得第二移转组件带动第二抓取件移动至第三预定位置处。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本申请实施例中，在抓取或释放行走轮时，能够使得锁定件处于锁定状态或解锁状态，也就是说，将现有技术中的两个动作简化为一个动作。具体地，移转组件带动抓取件移动至转轴处，抓取件抓取行走轮，在抓取过程中，锁定件处于解锁状态，行走轮与转轴分离，移转组件带动抓取件离开转轴处，由此，即可拆卸行走轮。移转组件带动抓取件移动至转轴处，抓取件释放行走轮，在释放过程中，锁定件处于锁定状态，行走轮与转轴连接，移转组件带动抓取件离开转轴处，由此，即可安装行走轮。相比于现有技术，本申请实施例简化了更换行走轮的动作。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是本申请一实施例的自动化运输系统的俯视图；

图2是本申请一实施例的自动化运输系统中物料搬运天车行走至换轮装置处的结构示意图；

图3是图2所示自动化运输系统中行走轮与转轴分离状态的三维结构示意图；

图4是图2所示自动化运输系统中行走轮与转轴连接状态的剖面结构示意图；

图5是图2所示的自动化运输系统的俯视图；

图6是本申请另一实施例的自动化运输系统中物料搬运天车行走至换轮装置处的结构示意图；

图7是图6所示自动化运输系统的俯视图。

附图标记说明：

101轨道；105-换轮装置；107-天车主体；110-控制器；112-机台；123-行走轮；124-转轴；125-行走驱动器；151-轮体；153-连接轴；155-第一容纳腔；157-周向限位槽；159-周向限位凸起；161-轴向限位槽；163-锁定件；165-弹性件；167-锁定部；169-抵接部；171-第二容纳腔；173-抓取件；173a-第一抓取件；173b-第二抓取件；175-引导件；181-第一存储件；183-第二存储件；185-第一基座；187-第一驱动组件；189-第二基座；191-第二驱动组件；193-齿条；195-齿轮；197-电机；200-物料搬运天车；201-移转组件；201a-第一移转组件；201b-第二移转组件；203-第一安装座；205-第二安装座；207-驱动件；X-横宽方向；Y-前后方向。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和有益效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本申请，并不是为了限定本申请。

请参阅图1。图1是本申请一实施例的自动化运输系统的俯视图。

自动化运输系统包括轨道101、物料搬运天车200、换轮装置105以及控制器110。

轨道101通过托架（图未示）以固定状态设置在厂房天花板（图未示）。轨道101沿预定路径延伸。预定路径经过多个机台112。多个机台112分布于厂房地面，用于对物料进行加工。物料例如为硅片。预定路径还经过换轮装置105。

物料搬运天车200在轨道101上行走。

换轮装置105用于更换物料搬运天车200的行走轮123。

控制器110分别与物料搬运天车200、换轮装置105通讯。控制器110控制物料搬运天车200在多个机台112间搬运物料。当物料搬运天车200的行走轮123达到预定的磨损程度时，控制物料搬运天车200行走至换轮装置105处，并控制换轮装置105更换行走轮123。

请参阅图2。图2是本申请一实施例的自动化运输系统中物料搬运天车200行走至换轮装置105处的结构示意图。

两条轨道101在物料搬运天车200的横宽方向X间隔设置，以形成位于两条轨道101间的行驶通道。

物料搬运天车200包括天车主体107、转轴124、行走轮123以及行走驱动器125。

天车主体107用于承载物料。

转轴124绕其自身轴线可转动地设置于天车主体107。

行走轮123与转轴124可拆卸连接。行走轮123在物料搬运天车200的横宽方向X的两端部各装配有一个。一个行走轮123压设于一侧的轨道101上，另一个行走轮123压设于另一侧的轨道101上。

行走驱动器125设置于天车主体107，用于驱动转轴124转动，使得行走轮123在轨道101上滚动，从而带动天车主体107移动。

换轮装置105包括移转组件201以及抓取件173。抓取件173用于抓取或释放行走轮123。移转组件201用于带动抓取件173移动。

当物料搬运天车200移动到换轮装置105处时，移转组件201带动抓取件173移动，将物料搬运天车200上的旧的行走轮123拆除，再换上新的行走轮123。

下面详细介绍行走轮123与转轴124之间的连接结构。

请参阅图3和图4。图3是图2所示自动化运输系统中行走轮123与转轴124分离状态的三维结构示意图。图4是图2所示自动化运输系统中行走轮123与转轴124连接状态的剖面结构示意图。

物料搬运天车200还包括锁定件163和弹性件165。

锁定件163活动设置于行走轮123，并能够在锁定状态和解锁状态间切换。在锁定状态时（如图4所示），行走轮123通过锁定件163连接于转轴124。在解锁状态时，行走轮123与转轴124能够分离。

弹性件165的一端配接锁定件163，另一端配接行走轮123，用于对锁定件163施加一弹力。

抓取件173在抓取行走轮123的过程中对锁定件163施加作用力，使得锁定件163克服弹力，由锁定状态切换至解锁状态。抓取件173在释放行走轮123的过程中撤销对锁定件163的作用力，弹力驱动锁定件163由解锁状态切换至锁定状态。

移转组件201带动抓取件173移动至转轴124处，抓取件173抓取行走轮123，在抓取过程中，行走轮123与转轴124分离，移转组件201带动抓取件173离开转轴124处，由此，即可自动化地拆卸行走轮123。移转组件201带动抓取件173移动至转轴124处，抓取件173释放行走轮123，在释放过程中，行走轮123与转轴124连接，移转组件201带动抓取件173离开转轴124处，由此，即可自动化地安装行走轮123。

本申请实施例能够自动化地更换行走轮123，由此，降低了操作人员的工作量。另外，本申请实施例更换行走轮123的动作步骤少，便于实现自动化控制。

行走轮123与转轴124在转轴124的轴向相互套接，且不可绕转轴124的轴线相对转动。锁定件163沿转轴124的径向滑动配合于行走轮123。锁定件163具有对应锁定状态的第一位置（如图4所示）和对应解锁状态的第二位置。在第一位置时，锁定件163与转轴124凹凸配合，以限制行走轮123与转轴124在轴向分离。第二位置时，凹凸配合被解除。

物料搬运天车200在行走过程中，行走轮123和转轴124在轴向的作用力较小，锁定件163用于限定行走轮123和转轴124在轴向的相对位置，相比于锁定件163用于限定行走轮123和转轴124在周向的相对位置，能够减小锁定件163在限位时受到的作用力。

具体地，转轴124绕轴线L1可转动。轴线L1平行于横宽方向X。

转轴124具有第一容纳腔155以及周向限位槽157。

第一容纳腔155在转轴124的端面敞开，具体地，第一容纳腔155朝向行走轮123一侧敞开。周向限位槽157设置于第一容纳腔155的腔壁，并延伸至端面。

行走轮123包括连接轴153、周向限位凸起159以及轮体151。

连接轴153形状、大小与第一容纳腔155相匹配。具体地，连接轴153为圆柱体。第一容纳腔155为圆柱腔，且与转轴124同轴设置。连接轴153插设于第一容纳腔155中，并不会相对转轴124晃动。

周向限位凸起159凸设于连接轴153的外周壁，并容置于周向限位槽157中。周向限位凸起159沿轴线L1延伸。连接轴153插入转轴124的过程中，周向限位凸起159插入周向限位槽157中，如此，能够限制连接轴153和转轴124绕轴线L1相对转动。

轮体151套设于连接轴153外，用于与轨道101接触。

转轴124具有绕轴线L1延伸的轴向限位槽161。具体地，轴向限位槽161设置于第一容纳腔155的内壁面，并环设（一整圈）于轴线L1的整周。

锁定件163沿转轴124的径向滑动配合于连接轴153。在第一位置时，锁定件163的一部分插设于轴向限位槽161中。具体地，锁定件163的锁定部167沿连接轴153的径向凸出于连接轴153的外壁面，并插设于轴向限位槽161中。如此，能够限制连接轴153和转轴124在轴线L1的方向相对运动。

在第二位置时，锁定件163退出轴向限位槽161。具体地，锁定件163的锁定部167缩回连接轴153内。如此，连接轴153和转轴124能够在轴线L1的方向相对运动，从而使得连接轴153能够从第一容纳腔155中脱出。

弹性件165的两端分别弹性抵顶于连接轴153和锁定件163。在弹性件165的弹力作用下，锁定件163能够保持在第一位置。弹性件165可以为弹簧。

行走轮123具有敞开的第二容纳腔171。具体地，第二容纳腔171为圆柱状，与连接轴153同轴设置，并在连接轴153背向转轴124一侧敞开。

在锁定状态时，锁定件163的一部分（抵接部169）凸出于第二容纳腔171的腔壁。

抓取件173为膨胀轴，膨胀轴用于插设于第二容纳腔171中，并通过胀紧的方式抓取行走轮123。具体地，膨胀轴能够可选择地处于膨胀状态和收缩状态。膨胀轴在膨胀状态时径向尺寸比在收缩状态时更大。膨胀轴在收缩状态下插入第二容纳腔171内，然后切换至膨胀状态，从而与第二容纳腔171的腔壁抵接，进而能够抓取行走轮123。膨胀轴叫气压轴、气涨轴、胀气轴、气胀辊、充气轴、压力轴、气胀辊。膨胀轴可选地为市售产品。

膨胀轴能够对锁定件163凸出于第二容纳腔171的腔壁的部分（抵接部169）施加作用力。具体地，在膨胀轴处于膨胀状态下，膨胀轴的外壁面推抵抵接部169，使得锁定件163由锁定状态切换至解锁状态。

综上所述，行走轮123与转轴124之间的连接结构中，行走轮123和转轴124在轴线L1的方向插接。周向限位凸起159限定行走轮123绕轴线L1相对转轴124转动。锁定件163在锁定状态下，限定行走轮123沿轴线L1方向相对转轴124移动，使得行走轮123不会脱离转轴124。锁定件163在解锁状态下，行走轮123能够沿轴线L1方向相对转轴124移动，从而使得行走轮123从转轴124上脱离。其中，抓取件173能够作用于锁定件163，使得锁定件163在锁定状态和解锁状态间切换。

请参阅图5。图5是图2所示的自动化运输系统的俯视图。

本实施例中，抓取件173的数量为至少两个，两个抓取件173分别为第一抓取件173a和第二抓取件173b。移转组件201的数量为至少两个，两个移转组件201分别为第一移转组件201a和第二移转组件201b。第一移转组件201a用于带动第一抓取件173a移动，第二移转组件201b用于带动第二抓取件173b移动。

换轮装置105包括还包括引导件175、第一存储件181以及第二存储件183。

引导件175与轨道101平行设置，并位于轨道101的一侧（左侧）。

第一存储件181以及第二存储件183分别对应引导件175的延伸路径设置，并在引导件175的延伸路径上间隔设置。第一存储件181以及第二存储件183处分别用于存放行走轮123。

在更换行走轮123时，第一移转组件201a将行走轮123从物料搬运天车200上拆除，并搬运至第一存储件181处。同时，第二移转组件201b将新的行走轮123从第二存储件183处搬运到物料搬运天车200处，并安装至物料搬运天车200。 第一移转组件201a和第二移转组件201b同步动作，能够节省更换行走轮123的时间。

请参阅图2。移转组件201包括第一基座185、第一驱动组件187、第二基座189以及第二驱动组件191。

第一基座185活动设置于引导件175上，并能够沿引导件175移动。具体地，第一基座185沿引导件175的延伸路径滑动配合于引导件175。

第一驱动组件187驱动第一基座185沿引导件175移动。具体地，第一驱动组件187包括齿条193、齿轮195以及电机197。齿条193固定于引导件175，并平行于引导件175设置。电机197固定于第一基座185上。齿轮195同轴地套设于电机197的转轴124上。齿轮195与齿条193啮合。当电机197动作时，将驱动第一基座185沿引导件175移动。

第二基座189活动设置于第一基座185，并能够沿横宽方向X相对第一基座185移动。具体地，第二基座189沿横宽方向X滑动配合于第一基座185。

第二驱动组件191用于驱动第二基座189沿横宽方向X相对第一基座185移动。第二驱动组件191的具体结构可参照第一驱动组件187，此处不再赘述。

抓取件173在横宽方向X可浮动地设置于第二基座189，以避免抓取件173（膨胀轴）插入第二容纳腔171的过程中与行走轮123硬接触。

拆除物料搬运天车200的行走轮123的过程：

第一驱动组件187驱动第一基座185沿引导件175移动，使得抓取件173移动到与待拆卸的行走轮123同轴的位置处。

第二驱动组件191驱动第二基座189沿横宽方向X移动（向右移动），使得抓取件173插入行走轮123的第二容纳腔171中。

控制抓取件173处于膨胀状态，使得抓取件173由内向外胀紧行走轮123（此时行走轮123的锁定件163处于解锁状态）。

第二驱动组件191驱动第二基座189沿横宽方向X移动（向左移动），使得行走轮123脱离转轴124。

第一驱动组件187驱动第一基座185沿引导件175移动，转移行走轮123。

安装物料搬运天车200的行走轮123的过程：

第一驱动组件187驱动第一基座185沿引导件175移动，使得抓取件173移动到与待安装行走轮123的转轴124同轴的位置处，此时抓取件173处于膨胀状态，并携带有行走轮123。

第二驱动组件191驱动第二基座189沿横宽方向X移动（向右移动），使得抓取件173上的行走轮123的连接轴153插入转轴124的第一容纳腔155中。

控制抓取件173处于收缩状态，使得抓取件173释放行走轮123（此时行走轮123的锁定件163处于锁定状态）。

第二驱动组件191驱动第二基座189沿横宽方向X移动（向左移动），使得抓取件173脱离行走轮123。

请参阅图5，以及参照上述拆除、安装行走轮123的过程，本申请还提供一种自动化运输系统的控制方法，包括如下步骤：

控制第一移转组件201a动作，使得第一移转组件201a带动第一抓取件173a移动至第一预定位置处；

控制第一抓取件173a动作，使得第一抓取件173a抓取第一行走轮，并在抓取第一行走轮的过程中对活动设置于第一行走轮的第一锁定件施加作用力，从而使得第一锁定件由锁定状态切换至解锁状态，进而使得第一行走轮与可转动地设置于天车主体107的转轴124能够分离，其中，在锁定状态时，第一行走轮通过第一锁定件连接于转轴124；

控制第一移转组件201a动作，使得第一移转组件201a带动第一抓取件173a移动至第二预定位置处；

控制第二移转组件201b动作，使得第二移转组件201b带动第二抓取件173b移动至第一预定位置处；

控制第二抓取件173b动作，使得第二抓取件173b释放第二行走轮，并在释放第二行走轮的过程中撤销对活动设置于第二行走轮的第二锁定件的作用力，从而使得第二锁定件由解锁状态切换至锁定状态，进而使得第二行走轮通过第二锁定件连接于转轴124，其中，在解锁状态时，第二行走轮与转轴124能够分离；

控制第二移转组件201b动作，使得第二移转组件201b带动第二抓取件173b移动至第三预定位置处。

请参阅图6和图7。图6是本申请另一实施例的自动化运输系统中物料搬运天车200行走至换轮装置105处的结构示意图。图7是图6所示自动化运输系统的俯视图。

图6所示实施例与图2所示实施例的不同之处在于换轮装置105的结构不同。

下文主要描述不同之处，未介绍的部分请参照上文关于图2所示实施例部分的描述。

换轮装置105包括移转组件201、第一安装座203、第二安装座205、驱动件207、第一抓取件173a以及第二抓取件173b。

第二安装座205活动设置于第一安装座203，第一抓取件173a和第二抓取件173b分别设置于第二安装座205，第二安装座205能够在第一状态和第二状态间切换，以使得第一抓取件173a和第二抓取件173b先后位于同一位置。驱动件207用于驱动第二安装座205在第一状态和第二状态间切换。其中，移转组件201用于带动第一安装座203移动。

具体地，第一安装座203固定设置于移转组件201中的第二基座189上。第二安装座205沿Z轴方向滑动配合于第一安装座203。驱动件207用于驱动第二安装座205沿Z轴方向移动。驱动件207可以为气缸。第二安装座205位于第一状态时，第一抓取件173a正对转轴124。驱动件207驱动第二安装座205沿Z轴（向上）移动，使得第二安装座205位于第二状态，第二抓取件173b正对转轴124。

在更换行走轮123之前，第一抓取件173a未抓取物品，第二抓取件173b抓取新的行走轮123。更换行走轮123的过程如下：

第二安装座205保持在第一状态，使得第一抓取件173a正对转轴124；

移转组件201带动第一安装座203向右移动，使得第一抓取件173a移动到转轴124处；

第一抓取件173a抓取旧的行走轮123；

移转组件201带动第一安装座203向左移动，使得旧的行走轮123与转轴124分离；

驱动件207驱动第二安装座205向上移动，使得第二安装座205切换至第二状态，从而使得第二抓取件173b正对转轴124；

移转组件201带动第一安装座203向右移动，使得第二抓取件173b移动到转轴124处，并使得新的行走轮123套设于转轴124上；

第二抓取件173b释放新的行走轮123，使得新的行走轮123与转轴124连接。

综上所述，本申请提供的自动化运输系统及其控制方法，简化了更换行走轮的动作。

以上步骤所提供的介绍，只是用于帮助理解本申请的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也同样属于本申请权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种自动化运输系统，其特征在于，包括：

天车主体，所述天车主体用于承载物料；

转轴，所述转轴可转动地设置于所述天车主体；

行走轮，所述行走轮具有敞开的第二容纳腔；

锁定件，所述锁定件活动设置于所述行走轮，并能够在锁定状态和解锁状态间切换，在所述锁定状态时，所述行走轮通过所述锁定件连接于所述转轴，所述锁定件的一部分凸出于所述第二容纳腔的腔壁；在所述解锁状态时，所述行走轮与所述转轴能够分离；

抓取件，所述抓取件用于抓取或释放所述行走轮，所述抓取件在抓取所述行走轮的过程中对所述锁定件施加作用力，使得所述锁定件由所述锁定状态切换至所述解锁状态，所述抓取件在释放所述行走轮的过程中撤销对所述锁定件的所述作用力，使得所述锁定件由所述解锁状态切换至所述锁定状态，其中，所述抓取件为膨胀轴，所述膨胀轴用于插设于所述第二容纳腔中，并通过胀紧的方式抓取所述行走轮，所述膨胀轴能够对所述锁定件凸出于所述第二容纳腔的腔壁的部分施加所述作用力；

移转组件，所述移转组件用于带动所述抓取件移动。

2.根据权利要求1所述自动化运输系统，其特征在于，包括：

弹性件，所述弹性件的一端配接所述锁定件，另一端配接所述行走轮，用于对所述锁定件施加一弹力；

其中，所述抓取件在抓取所述行走轮的过程中，所述锁定件克服所述弹力，由所述锁定状态切换至所述解锁状态；

所述抓取件在释放所述行走轮的过程中，所述弹力驱动所述锁定件由所述解锁状态切换至所述锁定状态。

3.根据权利要求1所述自动化运输系统，其特征在于，

所述行走轮与所述转轴在所述转轴的轴向相互套接，且不可绕所述转轴的轴线相对转动；

所述锁定件沿所述转轴的径向滑动配合于所述行走轮，并具有对应所述锁定状态的第一位置和对应所述解锁状态的第二位置，在所述第一位置时，所述锁定件与所述转轴凹凸配合，以限制所述行走轮与所述转轴在所述轴向分离，所述第二位置时，所述凹凸配合被解除。

4.根据权利要求3所述自动化运输系统，其特征在于，

所述转轴具有绕所述轴线延伸的轴向限位槽，在所述第一位置时，所述锁定件的一部分插设于所述轴向限位槽中，在所述第二位置时，所述锁定件退出所述轴向限位槽。

5.根据权利要求4所述自动化运输系统，其特征在于，

所述轴向限位槽环设于所述转轴的整周。

6.根据权利要求3所述自动化运输系统，其特征在于，

所述转轴具有第一容纳腔以及周向限位槽，所述第一容纳腔在所述转轴的端面敞开，所述周向限位槽设置于所述第一容纳腔的腔壁，并延伸至所述端面；

所述行走轮包括：

连接轴，所述连接轴插设于所述第一容纳腔内；

周向限位凸起，所述周向限位凸起凸设于所述连接轴的外周壁，并容置于所述周向限位槽中；

轮体，所述轮体套设于所述连接轴外；

其中，所述锁定件沿所述转轴的径向滑动配合于所述连接轴。

7.根据权利要求1所述自动化运输系统，其特征在于，

所述抓取件的数量为至少两个，至少两个所述抓取件包括第一抓取件和第二抓取件；

所述移转组件的数量为至少两个，至少两个所述移转组件包括第一移转组件和第二移转组件；

所述第一移转组件用于带动所述第一抓取件移动，所述第二移转组件用于带动所述第二抓取件移动。

8.根据权利要求1所述自动化运输系统，其特征在于，

所述抓取件的数量为至少两个，至少两个所述抓取件包括第一抓取件和第二抓取件；

所述自动化运输系统包括：

第一安装座；

第二安装座，所述第二安装座活动设置于所述第一安装座，所述第一抓取件和所述第二抓取件分别设置于所述第二安装座，所述第二安装座能够在第一状态和第二状态间切换，以使得所述第一抓取件和所述第二抓取件先后位于同一位置；

驱动件，所述驱动件用于驱动所述第二安装座在第一状态和第二状态间切换；

其中，所述移转组件用于带动所述第一安装座移动。

9.一种自动化运输系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制移转组件动作，使得所述移转组件带动抓取件移动至第一预定位置处；

控制所述抓取件动作，使得所述抓取件抓取行走轮，并在抓取所述行走轮的过程中对活动设置于所述行走轮的锁定件施加作用力，从而使得所述锁定件由锁定状态切换至解锁状态，进而使得所述行走轮与可转动地设置于天车主体的转轴能够分离，其中，所述行走轮具有敞开的第二容纳腔，在所述锁定状态时，所述行走轮通过所述锁定件连接于所述转轴，所述锁定件的一部分凸出于所述第二容纳腔的腔壁，所述抓取件为膨胀轴，所述膨胀轴用于插设于所述第二容纳腔中，并通过胀紧的方式抓取所述行走轮，所述膨胀轴能够对所述锁定件凸出于所述第二容纳腔的腔壁的部分施加所述作用力；

控制所述移转组件动作，使得所述移转组件带动所述抓取件移动至第二预定位置处。

10.一种自动化运输系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制移转组件动作，使得所述移转组件带动抓取件移动至第一预定位置处；

控制所述抓取件动作，使得所述抓取件释放行走轮，并在释放所述行走轮的过程中撤销对活动设置于所述行走轮的锁定件的作用力，从而使得所述锁定件由解锁状态切换至锁定状态，进而使得所述行走轮通过所述锁定件连接于可转动地设置于天车主体的转轴，其中，所述行走轮具有敞开的第二容纳腔，在所述锁定状态时，所述锁定件的一部分凸出于所述第二容纳腔的腔壁，在所述解锁状态时，所述行走轮与所述转轴能够分离，所述抓取件为膨胀轴，所述膨胀轴用于插设于所述第二容纳腔中，并通过胀紧的方式抓取所述行走轮，所述膨胀轴能够对所述锁定件凸出于所述第二容纳腔的腔壁的部分施加所述作用力；

控制所述移转组件动作，使得所述移转组件带动所述抓取件移动至第二预定位置处。

11.一种自动化运输系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制第一移转组件动作，使得所述第一移转组件带动第一抓取件移动至第一预定位置处；

控制所述第一抓取件动作，使得所述第一抓取件抓取第一行走轮，并在抓取所述第一行走轮的过程中对活动设置于所述第一行走轮的第一锁定件施加作用力，从而使得所述第一锁定件由锁定状态切换至解锁状态，进而使得所述第一行走轮与可转动地设置于天车主体的转轴能够分离，其中，在所述锁定状态时，所述第一行走轮通过所述第一锁定件连接于所述转轴；

控制所述第一移转组件动作，使得所述第一移转组件带动所述第一抓取件移动至第二预定位置处；

控制第二移转组件动作，使得所述第二移转组件带动第二抓取件移动至所述第一预定位置处；

控制所述第二抓取件动作，使得所述第二抓取件释放第二行走轮，并在释放所述第二行走轮的过程中撤销对活动设置于所述第二行走轮的第二锁定件的作用力，从而使得所述第二锁定件由解锁状态切换至锁定状态，进而使得所述第二行走轮通过所述第二锁定件连接于所述转轴，其中，在所述解锁状态时，所述第二行走轮与所述转轴能够分离；

控制所述第二移转组件动作，使得所述第二移转组件带动所述第二抓取件移动至第三预定位置处；

其中，所述第一行走轮和所述第二行走轮均具有敞开的第二容纳腔，在所述锁定状态时，所述第一锁定件的一部分和所述第二锁定件的一部分均凸出于所述第二容纳腔的腔壁，所述第一抓取件和所述第二抓取件均为膨胀轴，所述膨胀轴用于插设于所述第二容纳腔中，并通过胀紧的方式抓取所述第一行走轮或所述第二行走轮，所述膨胀轴能够对所述第一锁定件或所述第二锁定件凸出于所述第二容纳腔的腔壁的部分施加所述作用力。