CN1198750C

CN1198750C - 物件储存设备

Info

Publication number: CN1198750C
Application number: CNB021051569A
Authority: CN
Inventors: 乾吉隆
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: GB2373496A; DE10207112A1; TW512119B; JP3829633B2; GB0203309D0; GB2373496B; JP2002249211A; CN1371851A; DE10207112B4; KR100487297B1; KR20020069113A; US20020114685A1; US6558101B2

Abstract

本发明的目的是为了减少储存设备中支承物件，如容器那样的储存物件的搁架的数量。储存设备包括一支承容器(2)的搁架(12)，该容器具有一形成在其上部的接合装置(8)。储存设备还包括一装载/卸载机，用于把容器(2)装到搁架(12)上和从搁架(12)上卸下。搁架(12)包括一形成在其上侧的平台(20)，在平台上可放置容器2，搁架(12)还包括一对形成在其下侧的左右接合部分(16)，它们可用来与容器(2)的接合装置(8)啮合以固定挂在搁架(12)上的容器(2)。接合装置(8)和一对接合部分可在容器(2)装载和卸载的方向彼此啮合和脱离。

Description

物件储存设备

(1)技术领域

本发明涉及一种用于处理作为物件的容器的物件储存设备，该容器可容纳半导体(晶片)。

(2)背景技术

这种类型的传统的物件储存设备包括一将物件储存在其中的支架和一给支架加载和卸载的装载/卸载机。

日本特许公开第5-294410号专利揭示一种装载/卸载机，该机包含一可沿着搁架的前部运行的车辆，一直立在车辆上的支柱，一由支柱支承和导引的升降机和一由升降机携带或运送的伸出器/收缩器。升降机包括一旋转台。

伸出/收缩器包括一安装在升降机的旋转台上的叠合臂和一连接到叠合臂的自由端的物件支承(叉形件)。旋转台的转动使叠合臂可相对于搁架使物件支承伸出和返回。

图11a和11b示出一装有作为物件的半导体(晶片)的容器101，该容器通过已知的储存设备加以装卸。容器101由一包含储存部分的主体102(此主体中储存半导体器件)、一颈部103和一头部104组成。颈部103将头部104和主体102连接在一起并且宽度比它们要窄。头部104和主体102在颈部103周围其间形成了一接合间隙105。此接合间隙105通常可用于自动操纵机或转移机在搬运容器时可卡住或抓住容器101。

图11-13示出一支架，该支架由若干搁架107的垂直间隔的水平排组成。各搁架包括一形成在其顶侧的平台108，在那里可放置和支承一容器101。每一搁架107具有穿过其形成的空间110，伸出/收缩器的物件支承(叉形件)109可通过该空间上下相对移动。

装载/卸载机可把容器101装到支架111上和把容器101从支架111上卸下。如图11a所示，把容器101装到各搁架107上的方法包括使伸出/收缩器的物件支承109从升降机的旋转台112上方的其收缩位置伸展到搁架107上方的位置(图13中双点划线所示)，而容器101支承在物件支承109上。接着，装载/卸载机的升降机向下移动，如图11b所示，以便物件支承109可通过搁架107的空间110向下移动。这可把容器101从物件支承109转移到搁架107的平台108上，在那里容器101可得以储存。此后，如图13的实线所示，位于搁架107下的空的物件支承109返回到升降机的旋转台112上方的其收缩位置。

通过与装载方法相反的方法操作物件支承109，能把容器101从每一搁架上卸除。

如图12所示，一个容器101可放置在各自搁架107上。因此，在支架111中储存若干的容器101需要同样数量的搁架107，而且在支架111中储存大量的容器101需要大量的搁架107，使得成本提高。

对储存在支架111中的三个垂直间隔的水平排a、b、和c中的容器101而言，在顶排a和底排b之间必需提供中间排c的若干搁架107。这增加了作为顶排a和底排b的搁架107之间的垂直距离d，从而增加了支架111的高度。

如图13所示，装载/卸载机的物件支承109的宽度W1比各搁架107的宽度W2要小(窄)。因此，当装载/卸载机的的升降机上下移动和容器101支承在物件支承109上时，以及在车辆载有如此支承的容器101运行时，在物件支承(叉形件)109上的容器(物件)101可能是不稳定的。

(3)发明内容

本发明的目的是提供一种物件储存设备，该物件储存设备包括一高度比较低的支架，支架由较少的搁架和一可更稳定地支承物件的叉形件组成。

本发明的物件储存设备是一用于在其内储存具有接合装置的物件的物件储存设备。储存设备包括一支承物件的搁架和一给搁架加载和卸载的装载/卸载机，此搁架包括一形成在其上侧的平台，在平台上可放置物件；搁架还包括形成在其下侧的的接合部分，它用于与物件的接合装置啮合以使物件保持在搁架下；接合装置和接合部分可在物件被装载和卸除的方向彼此啮合和脱离。

通过把物件放置在搁架上或使物件挂在搁架上，可将物件储存在储存设备中。具体地说，由装载/卸载机支承的物件可放置在搁架的上侧的平台上，或者由装载/卸载机支承的物件的接合装置可以与在搁架下侧的接合部分啮合。这有可能在一个搁架的上下侧支承两个物件。因此与传统的设备相比，可大大地减少搁架的数量以降低成本。

物件可具有一形成在其底部的定位孔；装载/卸载机和搁架平台可各包括一定位突出部，该定位突出部可与定位孔啮合和脱离。

在此情况下，可把物件放置在搁架平台上，而使平台的定位突出部插入物件的定位孔，以致物件可靠地安置在平台上。这可防止物件由于地震或振动在平台上移动和从平台上落下。装载/卸载机可装载和卸下物件，而装载/卸载机的定位突出部插入物件定位孔以便物件也可相对于装载/卸载机可靠地定位。因此，物件可被送入储存设备和从储存设备中取出而不会由于操作装载/卸载机的振动产生位移如此之大，以致物件不能正常地转移到搁架上，或者不会从装载/卸载机上落下。

搁架可由搁架的垂直间隔水平排组成。装载/卸载机可由一可垂直水平移动的移动装置和一移动装置所携带的叉形件组成，叉形件可用来朝着和离开搁架方向移动以铲起物件。定位突出部可形成在叉形件上。

在这种情况下，通过垂直和水平地移动装载/卸载机的移动装置以使叉形件位于搁架的前部，可把物件装在每一搁架上和把物件从搁架上卸除。通过使定位叉形件进行一系列的物件转移操作，可把物件加装到搁架的上侧或下侧和可把物件从搁架的上侧或下侧卸除。转移操作包括使叉形件向着搁架伸出，使叉形件垂直移动且使叉形件朝着移动装置的方向返回。当由叉形件支承的物件进入储存(室)和以这种方式从储存(室)中取出时，叉形件的定位突出件插入物件的定位孔。这样使物件可相对于叉形件定位，可防止物件由于移动叉形件的振动，在叉形件上产生位移如此之大，以致物件不能正常地转移到搁架上，或从叉形件上落下。

对于储存三个垂直间隔水平排的物件，不需要象传统的储存设备所必需的在顶面和底部搁架之间的中间搁架。省略中间搁架就可减小顶面和底部搁架之间的空间，因而可降低由垂直间隔水平排的物件构成的支架的高度。

叉形件的宽度可比搁架要大并设有一搁架可相对于叉形件垂直移动的空间。

在此情况下，当搁架借助于装载/卸载机的叉形件加载和卸载时，搁架通过叉形件的空间向上和向下相对移动。因此，当叉形件在操作时，不会与搁架相干扰。因为叉形件的宽度比搁架要大，于是，叉形件可稳定地支承物件。

为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1是本发明一实施例的物件储存设备的搁架的透视图。

图2是一储存设备的搁架和装载机/卸载机的叉形件的平面视图。

图3是一可储藏在储存设备中的容器的底视图。

图4a和4b是示出在将容器储藏在储存设备的搁架的上侧的情况下叉形件的移动情况的示意图。图4a示出了已移动到搁架的平台的上方或上面的位置的容器；图4b示出了放置在搁架平台上的容器。

图5a和5b是示出在容器储藏在储存设备的搁架的下侧的情况下叉形件的移动情况的示意图。图5a示出了容器头部已插入搁架的两侧板之间的空间；图5b示出了挂在搁架上的容器。

图6是一储存设备的支架的前视图，表示保持在储存设备的每一搁架的上侧和下侧的容器。

图7是一储存设备的部分断面透视图。

图8是一储存设备装载机/卸载机的伸出器/收缩器的部分断面侧视图。

图9是一伸出器/收缩器的平面视图。

图10是一伸出器/收缩器的的后视图。

图11a和11b是示出在容器储藏在这个系统的搁架上的情况下传统储存设备的物件支承件(叉形件)的移动情况的示意图。图11a示出了容器已被移动到搁架平台上方或上面的位置；图11b示出了容器放置在搁架平台上。

图12是一传统储存设备的支架的前视图，表示容器保持在这个设备的搁架上。

图13是一平面视图，表示传统储存设备的一搁架和物件的支承件(叉形件)。

(5)具体实施方式

以下将结合附图1-10详细说明本发明的一实施例。

图7示出了用于在其内储藏若干容器的物件储存设备，该系统可以是前面开口相结合的纵槽舱或环路。储存设备1由一对支承容器2的前后支架3和一把容器2装到支架3上和从支架3上卸下容器的装载机/卸载机4组成。

如图4a和4b所示，每一容器2由一容纳若干半导体(晶片)的壳体5、一颈状部6和一头部7组成。颈状部6使壳体5和头部7连接在一起且其宽度比壳体5和头部7要小(狭窄)。头部7和壳体5在颈状部6周围其间形成一接合间隙8。接合间隙8通常用于在搬运容器2时自动操纵机或转移机可卡住或托住容器2。如图3所示，容器壳体5的底部具有三个内定位孔9和两个位于内定位孔9外侧的外定位孔10。

如图7所示，每一支架3包括一框架11和若干搁架12，搁架固定在框架11上。框架11包括支柱和横梁19。如图6所示，搁架12支承容器2并以预定距离彼此垂直和水平地隔开。

如图1和2所示，每一搁架12由一水平的平板13、一垂直的上安装板14、一对垂直的侧板15、一对水平的接合凸缘(或接合突边)16、一对水平的上凸缘17和一对垂直的下安装板18组成。上安装板14从水平平板13的后端升起。各侧板15从水平平板13的一侧向下延伸。各接合凸缘16从一侧板15的底部向内延伸。各下安装板18从一接合凸缘16的后端向下延伸。

诸搁架12固定于框架11上，其上、下安装板14和18通过螺栓或诸如此类连接件连接到框架11的横梁19。侧板15的前半部(一半)从水平板13向前延伸。各上凸缘17从相关的侧板15的前半部的顶面伸出。水平板13和上凸缘17的顶面是彼此一样高或齐平，形成一台面(平台)20，在其上可放置一容器2。

接合凸缘16可与容器2的接合间隙8相接合以保持或固定挂在搁架12上的容器2。接合间隙8在向前和向后方向F与接合凸缘16接合和脱离，此时，可分别装载和卸除容器2。平台20上具有三个向上突伸出的内定位销21以与容器2的内定位孔9(图3)相啮合。一个定位销21设置在水平板13的前部。另两个销21设置在上凸缘17的前部。

如图7所示，一通道23形成在前后支架3之间。支架之一设有一容器装卸装置24，用以把容器2送入储存室和从储存室中取出。装载/卸载机4包括一升降机25、一移动装置26和一伸出/缩回装置27。升降机25设置在通道23中并且其长度差不多等于通道的长度。升降机25可上下移动并支承和引导移动装置26，以便移动装置26可沿通道23在G方向往复运动。移动装置26则支承伸出/缩回装置27。

升降机25采用管形框架的形式并在其长度的中部装有一盒形构架38。升降机25可通过升降传动装置28进行上下运动。升降传动装置28包括若干导向轮29、一升降传动带31、一辅助钢索32、一主动皮带轮33、一电动机34、钢索35、若干滑轮36和一导向轮37。升降传动带31和辅助钢索32引通过诸导向轮29。盒形构架38垂吊在升降传动带31的一端和辅助钢索32的一端上，而配重30挂在另两端上。主动皮带轮33安置靠近储存设备1的底部并可通过电动机34以相反(两个)方向转动。钢索35引过主动皮带轮33。钢索35的一端连接到盒形构架38，而另一端连接到配重30。滑轮36使钢索35能绕在主动皮带轮33上，导向轮37则可把钢索35向上引到盒形构架38。

当电动机34使升降皮带轮31以相反的方向转动时，钢索35和升降传动带31上下移动升降机25。在升降机25上下移动时，它通过一适合的导向装置(未示出)沿着支架3导引。配重30用来减少在升降机25被提升时所施加或受到的荷重。

如图7和8所示，升降机25包括一封装或安装在其内的导轨39以导引移动装置26，该移动装置26可通过往复运动传动装置40作往复运动。往复运动传动装置40包括一对导向皮带轮(滑轮)41、一主动皮带轮42、一电动机43、一定时皮带44和一皮带张紧轮45。每一导向皮带轮41固定在升降机25的一端部。主动皮带轮42固定在盒形构架38上并可通过电动机43以相反方向进行转动，电动机43安装在上述构架38上。定时皮带44引通过导向皮带轮(滑轮)41和主动皮带轮42，并连接到移动装置26。当电动机43以相反方向转动时，定时皮带44以相反方向作传动以使移动装置26往复运动。

如图8～10所示，移动装置26的顶面支承一旋转台48，该旋转台可以(绕)垂直轴线47转动。移动装置26包含一旋转台驱动装置50，该驱动装置通过定时皮带49与旋转台48互相连接(连动)。

伸出/缩回装置27采取叠合臂的形式并由一支臂51和一平板形式的叉形件54组成。支臂51的一端固定于旋转台48。支臂51的自由端支承一垂直轴52，在垂直轴上设有一置于其间的轴承53。叉形件54的一端固定于垂直轴52。移动装置26包含一如伺服马达58那样的支臂驱动装置，用以驱动伸出/缩回装置27。支臂驱动装置58包括一输出轴59，该输出轴与垂直轴线同轴线地穿过旋转台48。支臂51采取空心壳体的形式并装有一驱动机构60。此驱动机构60包括一第一轮子61、一第二轮子62和一定时皮带63，该定时皮带可使轮子61和62连动。第一轮子61固定于输出轴59。第二轮子62同轴线地固定于安装到叉形件54上的垂直轴52的下部。

如图2所示，叉形件54的自由端具有W1的宽度，并且每一搁架12具有比W1窄的W2的宽度。叉形件54的自由端包括一对形成在其两侧的支臂54a和54b。支臂54a和54b在它们之间形成一空间55，该空间是一处在其前端、顶面和底部的开口。空间55具有宽度W3，它大于搁架的宽度W2和窄于或小于叉形件的宽度W1，以便空间55和搁架12可上下相对移动。

每一叉形件支臂54a和54b具有一从其顶端向上突出的外定位销56，用以与各容器2的一外定位孔10啮合。如图8～10所示，同叉形件支臂54a和54b相反的叉形件54的端面其上装有一空心壳体形式的机壳64。机壳64包括一对形成在两侧的悬臂65以防止叉形件支臂54a和54b支承的容器2的侧向移动。

以下将详细说明储存设备的操作。

如图8和9中的实线所示，启动平台驱动装置50，通过定时皮带49等使支臂51同旋转台48一起绕垂直轴线47转动直到支臂51的自由端位于升降机25的上方为止。此时，启动或驱动支臂传动装置58通过驱动机构60等使叉形件54同垂直轴52相对于支臂51一起转动以叠合伸出/缩回装置27直到叉形件54返回到缩回位置A，在那里它位于支臂51的上方。

以相反方向启动平台传动装置50使支臂51同旋转台48一起绕垂直轴线47转动以使支臂51的自由端离开升降机25向着支架3之一移动。此时，以相反方向启动支臂传动装置58使叉形件54同垂直轴52以相对于支臂51的相反方向一起转动以使伸出/缩回装置27伸出，如图9中的双点划线所示，直到叉形件支臂54a和54b以方向F进入位于搁架12上方或下方的伸出位置B为止。

把容器2加装到搁架12的端面上的方法包括：将容器2支承在返回的缩回位置A的叉形件54的支臂54a和54b上(图9中的实线)，使升降机25上下移动和以左右方向G移动移动装置26及这样支承的容器2，并使升降机25和移动装置26停止运动，而使缩回的叉形件54位于搁架12的前面和上方。由于叉形件54的外定位销56与支承在叉形件54上的容器2的外定位孔10啮合，因此容器2相对于叉形件定位，而不会因其移动而位移。

接着，叉形件54从缩回位置A移动到伸出位置B(在图9中的双点划线)，如图4a所示，因而支承在叉形件支臂54a和54b上的容器2可位于搁架12上方。然后，如图4b所示，使升降机25下降，以便搁架12可相对地向上进入叉形件54的空间55，直到在叉形件支臂54a和54b上的容器2转移到搁架12的平台20上。同时，叉形件54的外定位销56抽出或脱离容器2的外定位孔10，而搁架12的内定位销21插入容器2的内定位孔9。这使容器2置于或定位于搁架平台20上，以致容器2不能位移。这样，就可使搁架12的端面上的容器2进入储存。此后，空的叉形件54可从伸出位置B返回到缩回位置A。

让容器2挂在搁架12上的方式装载容器2的方法包括：使容器2支承在返回在缩回位置A的叉形件54的支臂54a和54b上，如上所述，使缩回的叉形件54停在搁架12的前面和下面，使叉形件54从缩回位置A移动到伸出位置B以把支臂54a和54b上的容器2移动到恰好在搁架12之下的位置。如图5a所示，这使容器2的头部7插入搁架12的两侧板25之间的空间。换句话说，头部的高度是这样确定的，即使容器的头部7可以插入搁架12的两侧板25之间的空间。

其后，如图5b所示，支承容器2的叉形件54随升降机25而下降，因而容器头部7可与搁架12的接合凸缘16啮合。叉形件54进一步下降直到容器2挂在搁架12上。这使叉形件54的外定位销56抽出容器2的外定位孔10。这样，容器2进入在搁架12下面的储存(室)。此后，空的叉形件54可从伸出位置B返回到缩回位置A。

这样，如图6所示，可将两容器2固定或保持在各搁架12的上侧和下侧。因此，对于容器2的三个垂直间隔的水平排的储存而言，不需要象图12所示的常规储存设备所必需的在顶排a和底排b之间的中间排c的搁架。

将储存在搁架12的顶面上的容器2卸下的方法包括：使空的叉形件54停在搁架12的顶部和底部之间的中间位置，使叉形件54从缩回位置A伸展到伸出位置B，并且如图4b所示，使搁架12相对地移动进入叉形件54的空间55以使在搁架12两侧的叉形件支臂54a和54b处于容器2之下。然后，升降机25提升叉形件54，如图4a所示，以便叉形件支臂54a和54b可从搁架12的平台20上提起容器2。从而，搁架21的内定位销21被抽出或脱离容器2的内定位孔9，而叉形件54的外定位销56则与容器2的外定位孔10啮合。这使容器2装定在叉形件54上，以致容器2不可移动。此后，支承容器2的叉形件54从伸出位置B移动到缩回位置A。这就从储存室中取出搁架12的顶面上容器2。

卸除挂在搁架12上的容器2的方法包括：将空的叉形件54停在搁架12之下并使叉形件54从缩回位置A伸展到伸出位置B，如图5b所示，以便叉形件支臂54a和54b可位于在容器2下面。然后，升降机25提升叉形件54，如图5a所示，以便叉形件支臂54a和54b可稍微举起容器2。这使容器2的头部7稍微浮动并与搁架12的接合凸缘16脱离。其后，支承容器2的叉形件54从伸出位置B移动到缩回位置A以使容器2的接合间隙8与搁架12的接合凸缘16脱离。这就从储存室中取出挂在搁架12之下的容器2。

如已经描述的，叉形件54铲起一容器2和支承容器的底部。在另一方面，叉形件54可以用一对支臂来代替，该支臂可用以固定(夹住)容器主体5的两侧和抬起容器2。

如图7所示，装载机/卸载机4由一升降机25、一移动装置26和一以叉形件形式的伸出/和缩回装置27组成。升降机25可垂直地沿着支架3导引并携带移动装置26。移动装置26可在左右方向G移动并运送或运载伸出/和缩回装置27。此外，装载机/卸载机4可用自动货仓的堆积起重机来代替。详细地说，装载机/卸载机4可由一车辆、一升降机和一叉形件组成。车辆可在通道23的地面上行驶(运行)和可携带升降机。升降机可垂直移动并可装有叉形件，而叉形件可伸出和缩回。

如图2和3所示，每一搁架12具有三个内定位销21，并且每一容器2具有三个内定位孔9。此外，销21的数量可以是一个、两个、四个或四个以上。同样，孔9的数量以是一个、两个、四个或四个以上。如图所示，叉形件54具有两个外定位销56，每一容器2具有两个外定位孔10。另外，销56的数量可以是一个、三个或三个以上。同样，孔10的数量可以是一个、三个或三个以上。定位销21和56起定位突出部作用能可以用其它突出部或凸出部(件)加以代替。

储存设备1是作为用于容纳半导体(晶片)储存容器2的设备加以描述。在另一方面，用于其它物件的容器也可以储存在储存设备1中，或者除了容器外还可以储存物品。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims

1.一种其内储存具有接合装置的物件的储存设备，其特征在于，包括：

一用于支承物件的搁架；以及

一用于加载和卸载搁架的装载/卸载机；

搁架包括一形成在其上侧的平台，在平台上可放置物件以及一形成在其下侧的接合部分，用于与物件的接合装置接合以使物件保持在搁架的下面；

接合装置和接合部分能在物件可装载和卸载的方向彼此啮合和脱离。

2.如权利要求1所述的储存设备，其特征在于，物件具有一形成在其底部的定位孔，装载/卸载机和搁架平台各包括一可与定位孔啮合和脱离的定位突出部。

3.如权利要求2所述的储存设备，其特征在于，搁架设置成若干垂直间隔的水平排，装载/卸载机包括：

一移动装置，该移动装置可垂直和水平地移动；以及

一由移动装置携带的叉形件，用于向着和远离搁架的方向移动以铲起物件，所述定位突出部形成在叉形件上。

4.如权利要求3所述的储存设备，其特征在于，叉形件的宽度比搁架要大并形成有一空间，通过该空间搁架可相对于叉形件垂直移动。