CN117948543A - 控制装置及包括控制装置的物流系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于在气瓶运输装置与气瓶储存装置之间自动示教的控制装置以及包括控制装置的物流系统。所述物流系统包括：气瓶运输装置，运输包含处理气体的气瓶；气瓶储存装置，储存气瓶；以及控制装置，控制气瓶运输装置和气瓶储存装置，其中，控制装置针对气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的操作执行自动示教。

Description

控制装置及包括控制装置的物流系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年10月28日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0141727号韩国专利申请的优先权以及由此获得的所有权益，所述韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入到本文中。

技术领域

本公开涉及控制装置及包括控制装置的物流系统，并且更具体地，涉及在用于储存、运输和供应用于半导体制造过程中的气体的系统中使用的控制装置以及包括控制装置的物流系统。

背景技术

半导体设备可以通过一系列制造过程形成在用作半导体衬底的硅晶片上。这些半导体设备可以通过切割过程被单个化，并通过管芯接合和封装工艺被制造成半导体封装。

可以提供各种类型的处理气体用于半导体设备的制造。这些处理气体被储存在圆柱形储存容器中，并且可以被供应到每个处理设备。在单独的储存单元中储存并管理气瓶。

然而，由于自动化程度不够，目前普遍是手动操作气瓶以用于运输和储存目的。由于这种手动操作带来了事故的风险，因此需要适当的措施来解决这一问题和其它问题。

发明内容

本公开的方面提供了用于在气瓶运输装置和气瓶储存装置之间自动示教的控制装置以及包括控制装置的物流系统。

然而，本公开的方面不限于本文中所陈述的那些。通过参考以下给出的本公开的详细描述，本公开的上述和其它方面对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更加显而易见。

根据本发明的一方面，物流系统包括：气瓶运输装置，运输包含处理气体的气瓶；气瓶储存装置，储存气瓶；以及控制装置，控制气瓶运输装置和气瓶储存装置，其中，控制装置针对气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的操作执行自动示教。

根据本发明的另一方面，物流系统包括：气瓶运输装置，运输包含处理气体的气瓶，气瓶运输装置包括测距传感器；气瓶储存装置，储存气瓶，气瓶储存装置包括多个端口和支承块，多个端口为气瓶提供储存空间，支承块安装在端口中的每个中并且气瓶中的每个放置在支承块中；以及控制装置，控制气瓶运输装置和气瓶储存装置，其中，控制装置按照进入示教模式、端口示教和从示教模式释放的顺序针对气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的操作执行自动示教，端口示教包括基于安装在支承块上的标识信息计算支承块的位置，并将所计算的位置储存为气瓶中的每个的装载/卸载位置；控制装置基于由测距传感器测量的气瓶运输装置和支承块之间的距离来计算支承块的位置，气瓶运输装置和气瓶储存装置包括彼此通信的多个并行输入/输出(PIO)传感器，并且PIO传感器允许端口进入示教模式并且打开或关闭安装在端口中的门。

根据本公开的另一方面，控制装置控制运输包含处理气体的气瓶的气瓶运输装置和储存气瓶的气瓶储存装置，其中，控制装置按照进入示教模式、端口示教和从示教模式释放的顺序针对气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的操作执行自动示教，并且在自动示教之后执行气瓶的装载/卸载。

应当注意，本公开的效果不限于上述那些，并且本公开的其它效果将从以下描述中显而易见。

附图说明

通过参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，本公开的上述和其它方面及特征将变得更加清楚，在附图中：

图1是示出用于运输和储存气瓶的物流系统的内部配置的示意图；

图2和图3分别是构成物流系统的气瓶运输装置的侧视图和平面图；

图4和图5分别是构成物流系统的气瓶储存装置的前视图和侧视图；

图6和图7分别是气瓶运输装置的机械手的支承构件和气瓶储存装置的工作台的局部放大平面图和局部放大侧视图；

图8是示出气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的自动示教方法的流程图；

图9至图12分别是示出气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的自动示教方法的步骤的第一示例性表格至第四示例性表格；

图13是示出在气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的端口示教方法的流程图；以及

图14和图15分别是示出气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的自动示教方法的步骤的第五示例性表格和第六示例性表格。

具体实施方式

将参考附图描述本公开的实施方式。相同的附图标记用于附图中相同的组件，并且将省略对这些组件的冗余描述。

本发明涉及使气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的示教过程自动化的控制装置以及包括控制装置的物流系统。以下将参考附图给出本公开的进一步详细解释。

首先，将在下文中描述物流系统。图1是示出用于运输和储存气瓶的物流系统的内部配置的示意图。

参考图1，物流系统100可以配置成包括气瓶运输装置110、气瓶储存装置120、气瓶130和控制装置140。

气瓶运输装置110设计成用于运输气瓶130，气瓶130用于供应制造半导体设备或显示设备中的处理气体。气瓶运输装置110可以实现为例如移动机器人。

气瓶运输装置110可以包括用于运输气瓶130的运输车辆210和放置在运输车辆210的上部分上的运输机器人220。参考以下将描述的图2，运输机器人220可以包括用于支承气瓶130的底表面的机械手222、用于水平地和竖直地移动机械手222的手驱动单元224以及用于夹持支承在机械手222上的气瓶130的侧部分的第一夹持单元226。

图2和图3分别是构成物流系统的气瓶运输装置的侧视图和平面图。

参考图2和图3，机械手222可以包括：支承构件231，在运输车辆210的前后方向(例如，X轴方向)上延伸以支承气瓶130的底表面；以及手托架232，从支承构件231的后部分竖直地延伸。用于支承气瓶130的多个支承垫233可以布置在支承构件231的前部分和后部分上。

手驱动单元224可以水平地和竖直地移动机械手222以拾取气瓶130。手驱动单元224可以包括：第一水平驱动单元241，用于在运输车辆210的前后方向上移动机械手222；第二水平驱动单元243，用于在运输车辆210的左右方向(例如，Y轴方向)上移动机械手222；以及竖直驱动单元245，用于在竖直方向(即，Z轴方向)上移动机械手222。

例如，第一水平驱动单元241可以包括安装在运输车辆210上的用于在前后方向上纵向运动的第一致动器242，并且第二水平驱动单元243可以包括安装在第一致动器242上的用于在左右方向上左右运动的第二致动器244。另外，竖直驱动单元245可以包括安装在第二致动器244上的用于竖直运动的竖直致动器246。

手驱动单元224可以包括倾斜驱动单元247，倾斜驱动单元247在气瓶130支承在机械手222上之后调节机械手222的倾斜度以使气瓶130的上部分向后倾斜。

倾斜驱动单元247可以在气瓶130的运输期间通过调节机械手222的倾斜度以使气瓶130的上部分向后倾斜来防止气瓶130从机械手222脱离。

在示例中，机械手222的手托架232可以安装在竖直驱动单元245上以绕轴线旋转，并且倾斜驱动单元247可以包括连接到手托架232的连杆构件248，并且可以安装在竖直驱动单元245上以在竖直方向上移动连杆构件248。然而，倾斜驱动单元247的结构没有特别限制，而是可以变化。在另一个示例中，倾斜驱动单元247可以使用气压缸来调节机械手222的倾斜度。

第一夹持单元226可以在气瓶130的运输期间夹持气瓶130的两个侧部分，以防止气瓶130下落。第一夹持单元226可以安装在手托架232上。

第一夹持单元226可以包括用于夹持气瓶130的两个侧部分的一对第一夹持构件251以及用于操作第一夹持构件251的第一夹持驱动单元252。第一夹持构件251可以布置成彼此面对，并且可以通过第一夹持驱动单元252彼此移动得更靠近以及彼此远离。尽管在图2和3中未示出，但是第一夹持驱动单元252可以包括连接到第一夹持构件251的多个齿条齿轮以及在多个齿条齿轮之间啮合的小齿轮。

返回参考图1，气瓶储存装置120被设计用于储存气瓶130，气瓶130用于供应半导体设备或显示设备的制造中的处理气体。气瓶储存装置120例如可以被设置成储存队列。此外，如上所述，处理气体可用于处理在半导体设备或显示设备的制造中使用的衬底。

图4和图5分别是构成物流系统的气瓶储存装置的前视图和侧视图。

参考图4和图5，气瓶储存装置120可以包括：储存腔310，配备有用于储存气瓶130的内部空间；多个工作台320，放置在储存腔310内以支承气瓶130；以及多个第二夹持单元330，定位在储存腔310内以固定气瓶130。

储存腔310的内部可以密封以与外部隔开。储存腔310的前部分上可以设置多个门340，以打开和关闭储存腔310的内部空间。尽管在图4和图5中未示出，但是当气瓶运输装置110接近用于储存或取回气瓶130的门340时，门340中的一个可以由门驱动单元打开。

第二夹持单元330可以包括用于夹持气瓶130中的每个的侧部分的第二夹持构件331和用于操作第二夹持构件331的第二夹持驱动单元332。

气瓶130中的每个可以配备有其中储存相应气瓶的历史信息的信息标签131。例如，信息标签131可以存储一系列信息，诸如表示储存在相应气瓶中的气体材料的材料码、制造数量信息、填充气体的纯度、制造日期信息、过期日期信息和其它相关信息。在储存腔310内，可以设置信息获取单元350以从信息标签131获取关于气瓶130的历史信息。

例如，条形码形式的信息标签131可以附接到气瓶130，并且条形码读取器可以设置为储存腔310内的信息获取单元350以读取条形码信息。可替代地，在另一个示例中，QR码形式的信息标签131可以附接到气瓶130，并且QR码读取器可以设置为储存腔310内的信息获取单元350以读取QR码信息。

气瓶储存装置120可以包括第三水平驱动单元360，第三水平驱动单元360允许信息获取单元350水平地移动并且邻近气瓶130上的信息标签131中的每个。例如，信息标签131可以附接到气瓶130的上表面，并且信息获取单元350可以通过第三水平驱动单元360从气瓶130中的每个的顶部水平地移动。

为了防止气体从气瓶130泄漏，优选地，在储存腔310内保持恒定的温度。出于此目的，气瓶储存装置120可以包括温度控制单元370，温度控制单元370将储存腔310的内部保持在预定温度。尽管在图4和图5中未示出，但是温度控制单元370可以包括用于测量储存腔310的内部温度的温度传感器以及用于调节储存腔310的内部温度的加热或冷却设备。

气瓶储存装置120可以包括压力控制单元380，以将储存腔310内的压力保持在预定水平。压力控制单元380可以保持储存腔310的内部压力低于外部压力，以防止气体泄漏。例如，压力控制单元380可以在储存腔310内提供低于大气压力的负压。

例如，可以将风扇过滤器单元放置在储存腔310的顶部上，并且可以通过风扇过滤器单元去除来自气瓶130的任何气体泄漏。风扇过滤器单元可以连接到气体净化器或类似的用于气体净化的设备。类似地，在另一个示例中，储存腔310可以连接到真空供应系统，诸如真空泵或真空喷射器，并且由真空供应系统排出的空气和气体可以在被释放到外部之前通过气体净化器净化。

为了检测气体泄漏，气体传感器390可以安装在储存腔310内。气瓶储存装置120可以基于气体传感器390的输出信号来确定气体泄漏的存在。如果从气瓶130检测到气体泄漏，则气瓶储存装置120可以产生警报信号以警告用户。

图6和图7分别是气瓶运输装置的机械手的支承构件和气瓶储存装置的工作台的局部放大平面图和局部放大侧视图。

参考图6和图7，支承构件231可以在运输车辆210的前后方向(或纵向方向)上延伸。工作台320可以包括多个支承块以支承气瓶130的底表面的侧部分。例如，当将气瓶130装载到工作台320上时，支承构件231可以通过第一水平驱动单元241在两个不同的支承块321a和321b之间向前移动。然后，可以通过竖直驱动单元245将气瓶130降低到支承块321a和321b上。

相反，当从工作台320卸载气瓶130时，支承构件231可以通过第一水平驱动单元241在两个不同的支承块321a和321b之间向前移动。然后，可以通过竖直驱动单元245从支承块321a和321b提升气瓶130。

支承块321a和321b的与机械手222的支承构件231面对的前部分可以具有用于将机械手222的支承构件231与工作台320的支承块321a和321b对准的对准标记。例如，包含关于工作台320的信息的QR码322a和322b可以附加到支承块321a和321b的前部分。QR码322a和322b可以用作用于在支承构件231与支承块321a和321b之间对准的对准标记，并且测距传感器260可以用作QR码读取器以读取QR码322a和322b。

测距传感器260可以测量QR码322a和322b之间的距离。从机械手222的当前位置到支承块321a和321b的距离和角度可以基于来自测距传感器260的测量来计算。测距传感器260可以是例如用于距离测量的激光距离传感器(LDS)。

可替代地，测距传感器260可以是包括相机模块的传感器。在这种情况下，测距传感器260可以获取包含QR码322a和322b的图像。气瓶运输装置110可以从由测距传感器260获取的图像中检测QR码322a和322b的位置坐标，并控制第二水平驱动单元243的操作，以将机械手222的支承构件231放置在支承块321a和321b之间。测距传感器260例如可以是专门设计用于QR码检测的视觉传感器。

另一方面，除了配置为用于距离测量的LDS的测距传感器260之外，气瓶运输装置110还可以包括相机模块。相机模块可以布置成在左右方向(或Y轴方向)上平行于测距传感器260和/或在竖直方向(或Z轴方向)上平行于测距传感器260。在这种情况下，与测距传感器260类似，相机模块可以安装在支承构件231的前部分上。

再次参考图1，控制装置140控制气瓶运输装置110和气瓶储存装置120的操作。具体地，控制装置140可以设置在物流系统100中，以使气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的示教过程自动化。

传统上，气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的示教过程是手动进行的，这需要多个操作员来处理气瓶运输装置110和气瓶储存装置120中的每个，从而由于过多的工作时间和人力而导致不便。

相反，根据图1的实施方式，控制装置140可以使气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的示教过程自动化。具体地，可以将并行输入/输出(PIO)传感器安装在气瓶运输装置110和气瓶储存装置120中，以实现气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的示教过程的自动化，并且针对气瓶130在气瓶储存装置120中的储存位置的示教过程可以自动化。气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的示教过程可以包括进入示教模式、执行示教过程和退出示教模式。

图8是示出气瓶运输装置和气瓶储存装置之间的自动示教方法的流程图。具体地，图8示出了针对气瓶130的储存位置的示教过程。

参考图1和图8，在进入示教模式之前，气瓶运输装置110和气瓶储存装置120保持在待机状态(S410)。如前所述，示教模式可以涉及示教气瓶130的装载/卸载位置的坐标，但是本公开不限于此。也就是说，气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教过程可以包括与气瓶130的运输和储存相关的几乎所有的过程，直到完成气瓶130的运输和储存。

气瓶储存装置120可以储存多个气瓶。在这种情况下，气瓶130可以储存在单独的端口中，并且这些端口可以通过分开的门打开和关闭。在下文中，气瓶储存装置120将被描述为被分成四个端口并且具有用于打开和关闭所述四个端口的四个门。然而，应当注意，气瓶储存装置120的结构没有特别限制。

如前所述，气瓶运输装置110可以被设置为储存队列(“SQ”)，并且气瓶储存装置120可以被设计为移动机器人(“MR”)。此外，如前所述，气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教过程可以使用PIO传感器自动地进行。在下文中，主动操作的气瓶运输装置110和被动操作的气瓶储存装置120分别被称为“PIO(A)”和“PIO(P)”，其中“A”代表“主动”，并且“P”代表“被动”。

作为示例，气瓶储存装置120可以具有八个输入/输出(IO)传感器，即，第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO。气瓶储存装置120的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以被定义为第二传感器组。

第二传感器组的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以用于控制四个端口，即，第一端口至第四端口。具体地，第二传感器组的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以用于进入四个端口的示教模式并用于打开和关闭安装在所述四个端口中的门。

例如，第二传感器组的第一IO传感器#1IO可以用于进入第一端口的示教模式，并且第二传感器组的第五IO传感器#5IO可以用于打开和关闭安装在第一端口中的门。类似地，例如，第二传感器组的第二IO传感器#2IO可以用于进入第二端口的示教模式，并且第二传感器组的第六IO传感器#6IO可以用于打开和关闭安装在第二端口中的门。同样，例如，第二传感器组的第三IO传感器#3IO可以用于进入第三端口的示教模式，并且第二传感器组的第七IO传感器#7IO可以用于打开和关闭安装在第三端口中的门。另外，例如，第二传感器组的第四IO传感器#4IO可以用于进入第四端口的示教模式，并且第二传感器组的第八IO传感器#8IO可以用于打开和关闭安装在第四端口中的门。

然而，本公开不限于此。可替代地，气瓶储存装置120也可以具有独立地控制全部端口的仅一个IO传感器。

与气瓶储存装置120类似，气瓶运输装置110可以具有八个IO传感器，即，第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO。气瓶运输装置110的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以被定义为第一传感器组。第一传感器组的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以分别与第二传感器组的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO链接。

气瓶运输装置110的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以分别与气瓶储存装置120的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO通信。在这种情况下，如果气瓶运输装置110的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO用作输入传感器，则气瓶储存装置120的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以用作输出传感器，并且反之，如果气瓶运输装置110的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO用作输出传感器，则气瓶储存装置120的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以用作输入传感器。

气瓶运输装置110的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO可以分别通过气瓶储存装置120的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO控制气瓶储存装置120的端口，但是本公开不限于此。可替代地，气瓶运输装置110可以具有可与安装在气瓶储存装置120中的全部IO传感器通信的仅一个IO传感器。

如前所述，在进入示教模式之前，气瓶运输装置110和气瓶储存装置120保持在待机状态(S410)。参考图9，在待机状态下，气瓶运输装置110的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO断开(“OFF”)，并且气瓶储存装置120的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO也断开(“OFF”)。图9是解释气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教方法的步骤的示例性表格。

此后，在控制装置140的控制下，气瓶运输装置110和气瓶储存装置120依次进入示教模式(S420)。气瓶运输装置110可以首先进入示教模式，气瓶储存装置120随后进入示教模式，但是本公开不限于此。可替代地，气瓶储存装置120可以首先进入示教模式，气瓶运输装置110随后进入示教模式。仍然可替代地，气瓶运输装置110和气瓶储存装置120二者可以同时进入示教模式。

图10示出了气瓶运输装置110和气瓶储存装置120进入示教模式的情况。参考图10，当在控制装置140的控制下第一传感器组的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO从“断开(OFF)”改变为“接通(ON)”时，气瓶运输装置110可以进入示教模式。类似地，当第二传感器组的第一IO传感器#1IO至第四IO传感器#4IO从“断开(OFF)”改变为“接通(ON)”时，气瓶储存装置120也可以进入示教模式。图10是解释气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教方法的步骤的另一个示例性表格。

一旦气瓶运输装置110和气瓶储存装置120二者都已经进入示教模式(S420)，气瓶运输装置110可以顺序地接近第一端口、第二端口、第三端口和第四端口中的每个，以示教气瓶130的储存位置(S430)。

当气瓶运输装置110接近第一端口至第四端口中的任何一个(S430)时，气瓶储存装置120在控制装置140的控制下打开相应端口的门。在这种情况下，邻近端口的门可以关闭(S440)。

例如，参考图11，如果气瓶运输装置110接近第一端口，则控制装置140可以将气瓶储存装置120的第五IO传感器#5IO的操作状态从“断开(OFF)”改变为“接通(ON)”，而气瓶储存装置120的第六IO传感器#6IO可以保持“断开(OFF)”。气瓶储存装置120可以打开第一端口的目标门并关闭邻近端口(即，第二端口)的门。图11是解释气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教方法的步骤的另一个示例性表格。

在图8的实施方式中，为了自动示教，单个气瓶运输装置可以顺序地接近每个端口，但是可替代地，多个气瓶运输装置可以设置成同时接近多个端口。

例如，参考图12，如果一个气瓶运输装置110接近第一端口并且另一个气瓶运输装置110接近第四端口，则控制装置140可以将气瓶储存装置120的第五IO传感器#5IO和第八IO传感器#8IO的操作状态从“断开(OFF)”改变为“接通(ON)”，而气瓶储存装置120的第六IO传感器#6IO和第七IO传感器#7IO可以保持“断开(OFF)”。气瓶储存装置120可以打开第一端口的目标门并关闭邻近的第二端口的门。另外，气瓶储存装置120也可以打开第四端口的目标门并关闭邻近的第三端口的门。图12是解释气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教方法的步骤的另一个示例性表格。

安装在气瓶储存装置120的相应端口中的门可以是滑动门。因此，当特定端口的门打开时，控制装置140可以防止邻近端口的门打开。可替代地，安装在气瓶储存装置120的各端口中的门可以是铰接的门，在这种情况下，在特定端口的门打开时，控制装置140也可以防止邻近端口的门打开。然而，本公开不限于这些示例。如果安装在气瓶储存装置120的各端口中的门是铰接的门，则即使在特定端口的门打开时，控制装置140也可以允许邻近端口的门打开。

当气瓶运输装置110接近气瓶储存装置120的特定端口(S430)并且特定端口的门打开(S440)时，控制装置140利用气瓶运输装置110和气瓶储存装置120来执行端口示教(S450)。这里，端口示教是指示教气瓶130的储存位置的过程。下文中将描述端口示教。

图13是示出构成物流系统100的气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的端口示教方法的流程图。

其中放置有气瓶130的两个支承块321a和321b可以平行地设置在每个端口的两侧上，并且QR码322a和322b可以分别安装在支承块321a和321b上以提供标识信息。测距传感器260可以首先测量距QR码322a和322b中的一个的距离，并且然后测量距另一个QR码的距离。

为了方便起见，布置在每个端口的一侧上的支承块可以被定义为第一支承块321a，并且布置在每个端口的另一侧上的支承块可以被定义为第二支承块321b。另外，安装在第一支承块321a上的QR码可以被定义为第一QR码322a，并且安装在第二支承块321b上的QR码可以被定义为第二QR码322b。

首先，气瓶运输装置110的测距传感器260测量距安装在气瓶储存装置120中的特定端口的第一支承块321a上的第一QR码322a的距离(S610)。此后，测距传感器260测量距安装在同一特定端口的第二支承块321b上的第二QR码322b的距离(S620)。

可替代地，如前所述，测距传感器260可以首先测量距第二QR码322b的距离，并且然后测量距第一QR码322a的距离。

此后，控制装置140基于气瓶运输装置110的当前位置以及气瓶运输装置110与第一QR码322a之间的距离来计算第一QR码322a的位置坐标(S630)。类似地，控制装置140基于气瓶运输装置110的当前位置以及气瓶运输装置110与第二QR码322b之间的距离来计算第二QR码322b的位置坐标(S640)。

此后，控制装置140组合第一QR码322a和第二QR码322b的位置坐标，以将组合的位置坐标储存为示教值(S650)。由控制装置140储存的示教值可以用作气瓶130的装载/卸载点。

可以对设置在气瓶储存装置120中的所有端口执行图8的S450。例如，如果气瓶储存装置120具有四个端口，即，第一端口至第四端口，则气瓶运输装置110可以在控制装置140的控制下顺序地接近气瓶储存装置120中的第一端口至第四端口并且执行端口示教(S450)。

图8的S450可以不必以气瓶储存装置120中的所有端口为目标，而是可以仅以这些端口中的一些为目标。例如，如果在四个端口中存在尚未经历端口示教的端口，则气瓶运输装置110可以接近相应的端口并针对相应的端口执行端口示教(S450)。

可替代地，如果在四个端口中存在气瓶130的装载/卸载没有被适当地完成的端口，则气瓶运输装置110可以针对相应的端口执行端口示教(S450)。

返回参考图8，一旦完成端口示教(S450)，气瓶储存装置120在控制装置140的控制下关闭已经经历端口示教的特定端口的门(S460)。在这种情况下，气瓶运输装置110要求气瓶储存装置120关闭特定端口的门，使得特定端口的门可以被关闭。

此后，在控制装置140的控制下，将气瓶运输装置110和气瓶储存装置120从示教模式释放(S470)。在这种情况下，控制装置140可以断开所有“接通(ON)”的IO传感器，以将气瓶运输装置110和气瓶储存装置120二者从示教模式释放。

在S470中，可以首先将气瓶运输装置110和气瓶储存装置120中的一个从示教模式释放，随后将另一个装置从示教模式释放。可替代地，可以将气瓶运输装置110和气瓶储存装置120二者同时从示教模式释放。

例如，参考图14，如果首先将气瓶运输装置110从示教模式释放，则控制装置140可以断开气瓶运输装置110的“接通(ON)”的IO传感器，即气瓶运输装置110的第一IO传感器#1IO至第八IO传感器#8IO。图14是解释气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教方法的步骤的另一个示例性表格。

类似地，参考图15，如果首先将气瓶储存装置120从示教模式释放，则控制装置140可以断开气瓶储存装置120的“接通(ON)”的IO传感器，即，气瓶储存装置120的第一IO传感器#1IO至第五IO传感器#5IO。图15是解释气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教方法的步骤的另一个示例性表格。

考虑到气瓶运输装置110的移动性，气瓶运输装置110可以由便携式电源(例如，电池)供电，而气瓶储存装置120可以由商用电源供电。在这种情况下，为了有效的电源管理，气瓶运输装置110可以在气瓶储存装置120之前从示教模式释放，并且可以在气瓶储存装置120之后进入示教模式。

已经描述了包括移动机器人“MR”(或气瓶运输装置110)和储存队列“SQ”(或气瓶储存装置120)的物流系统100以及气瓶运输装置110和气瓶储存装置120之间的自动示教方法。

在示教模式中，移动机器人“MR”使用视觉传感器或LDS传感器来测量在储存队列“SQ”中的目标端口的下板的两侧上的QR标签。移动机器人“MR”基于移动机器人“MR”的静止位置来确定/校准装载/卸载点在目标端口中的位置，获取距离和角度信息，并基于确定/校准的结果来计算示教坐标，并储存示教值。气瓶130的装载/卸载可以基于在装载/卸载模式中示教的坐标来进行。

在装载/卸载期间，储存队列“SQ”可以将每个端口中的气瓶130的储存状态报告给更高级的主控制系统(MCS)，用于目标气瓶的装载/卸载命令可以从更高级的主控制系统(MCS)发送给移动机器人“MR”和储存队列“SQ”。

传统上，移动机器人“MR”和储存队列“SQ”之间不存在自动示教特征。本公开提供了都配备有自动示教功能的移动机器人“MR”和储存队列“SQ”之间自动进入示教模式、示教并且从示教模式的释放。本公开还提供了使用PIO传感器的自动示教方法以及使用视觉传感器和LDS传感器测量并校准坐标/倾斜的方法。

根据本公开，气瓶130的运输和储存可以由都配备有自动示教功能的气瓶运输装置110和气瓶储存装置120自动进行。因此，可以显著地减少在气瓶130的运输和储存期间可能发生的事故。

上面已经参考附图描述了本公开的实施方式，但是本公开不限于此，并且可以以各种不同的形式实现。应当理解，在不改变本公开的技术精神或要点的情况下，本公开可以以其它特定形式实现。因此，应当理解，本文中阐述的实施方式在所有方面都是说明性的而不是限制性的。

Claims (20)

1.物流系统，包括：

气瓶运输装置，运输包含处理气体的气瓶；

气瓶储存装置，储存所述气瓶；以及

控制装置，控制所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置，

其中，所述控制装置针对所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置之间的操作执行自动示教。

2.根据权利要求1所述的物流系统，其中，所述控制装置针对所述气瓶中的每个气瓶的装载/卸载位置执行所述自动示教。

3.根据权利要求1所述的物流系统，其中，所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置包括彼此通信的多个并行输入/输出传感器。

4.根据权利要求3所述的物流系统，其中，

所述气瓶储存装置包括为所述气瓶提供储存空间的多个端口，以及

所述并行输入/输出传感器允许所述端口进入示教模式，并且打开或关闭安装在所述端口中的门。

5.根据权利要求1所述的物流系统，其中，当所述气瓶运输装置接近所述气瓶储存装置时，安装在所述气瓶储存装置中的多个门中的至少一个门基于所述气瓶运输装置的位置而关闭。

6.根据权利要求5所述的物流系统，其中，所述多个门中的所述至少一个门与所述气瓶储存装置要打开的目标门邻近。

7.根据权利要求1所述的物流系统，其中，所述控制装置接近所述气瓶储存装置中的多个端口中的一个端口，并且当安装在相应的端口中的门打开时，所述控制装置对所述相应的端口执行端口示教。

8.根据权利要求7所述的物流系统，其中，

所述气瓶中的每个气瓶将被放置在其中的支承块安装在所述多个端口中的每个端口中，以及

所述端口示教包括基于安装在所述支承块上的标识信息计算所述支承块的位置，并将所计算的位置储存为所述气瓶中的每个气瓶的装载/卸载位置。

9.根据权利要求8所述的物流系统，其中，所述标识信息是QR码。

10.根据权利要求8所述的物流系统，其中，

所述气瓶运输装置包括测距传感器，以及

所述控制装置基于由所述测距传感器测量的所述气瓶运输装置和所述支承块之间的距离来计算所述支承块的所述位置。

11.根据权利要求10所述的物流系统，其中，所述控制装置在计算所述支承块的所述位置时使用所述气瓶运输装置的位置。

12.根据权利要求7所述的物流系统，其中，在完成所述端口示教时关闭所述门。

13.根据权利要求1所述的物流系统，其中，所述气瓶运输装置在所述气瓶储存装置之前进入示教模式并从所述示教模式释放。

14.根据权利要求1所述的物流系统，其中，在所述自动示教之后执行所述气瓶的装载/卸载。

15.根据权利要求1所述的物流系统，其中，所述控制装置按照进入示教模式、端口示教和从所述示教模式释放的顺序执行所述自动示教。

16.物流系统，包括：

气瓶运输装置，运输包含处理气体的气瓶，所述气瓶运输装置包括测距传感器；

气瓶储存装置，储存所述气瓶，所述气瓶储存装置包括多个端口和支承块，所述多个端口为所述气瓶提供储存空间，所述支承块安装在所述多个端口中的每个端口中，并且所述气瓶中的每个气瓶放置在所述支承块中；以及

控制装置，控制所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置，

其中，

所述控制装置按照进入示教模式、端口示教和从所述示教模式释放的顺序针对所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置之间的操作执行自动示教，

所述端口示教包括基于安装在所述支承块上的标识信息来计算所述支承块的位置，并将所计算的位置储存为所述气瓶中的每个气瓶的装载/卸载位置，

所述控制装置基于由所述测距传感器测量的所述气瓶运输装置和所述支承块之间的距离来计算所述支承块的所述位置，

所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置包括彼此通信的多个并行输入/输出传感器，以及

所述并行输入/输出传感器允许所述端口进入所述示教模式，并且打开或关闭安装在所述端口中的门。

17.控制气瓶运输装置和气瓶储存装置的控制装置，所述气瓶运输装置运输包含处理气体的气瓶，所述气瓶储存装置储存所述气瓶，

其中，

所述控制装置按照进入示教模式、端口示教和从所述示教模式释放的顺序针对所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置之间的操作执行自动示教，以及

在所述自动示教之后执行所述气瓶的装载/卸载。

18.根据权利要求17所述的控制装置，其中，所述端口示教包括：基于安装在所述气瓶储存装置内的在其中放置所述气瓶中的每个气瓶的支承块上的标识信息来计算所述支承块的位置，并将所计算的位置储存为所述气瓶中的每个气瓶的装载/卸载位置。

19.根据权利要求18所述的控制装置，其中，所述控制装置基于所述气瓶运输装置的位置以及所述气瓶运输装置与所述支承块之间的距离来计算所述支承块的所述位置。

20.根据权利要求17所述的控制装置，其中，

所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置包括彼此通信的多个并行输入/输出传感器，以及

所述控制装置允许所述气瓶运输装置和所述气瓶储存装置进入所述示教模式并使用所述并行输入/输出传感器在所述端口示教期间操纵打开或关闭所述气瓶储存装置的内部的门。