CN210150607U - 自动化天车 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种自动化天车，包括：衬板，所述衬板上表面设置有传动装置，所述传动装置具有伸出的轴承；走行轮，安装于所述轴承，用于受所述传动装置控制在轨道上移动；距离传感器，安装于所述衬板上，用于检测所述走行轮的轴心到轨道的垂直距离；信号处理模块，电连接于所述距离传感器，用于根据所述距离传感器的输出判断所述走行轮的磨损程度。本公开提供的自动化天车可以自动检测走行轮的磨损程度并及时反馈。

Description

自动化天车

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种能够自动检测走行轮磨损情况的自动化天车。

背景技术

自动化天车(OHT，Overhead Hoist Transfer)是半导体集成电路中自动物料搬送系统(AMHS，Automated Material Handling System)中的核心载体，主要用于行走在预设轨道上搬运物料。

在实际应用中，自动化天车在长时间运行后走行轮会有所磨损，磨损导致左右轮轮径差异较大时，会导致自动化天车行走时晃动较大，增加侧面走行轮的消耗；磨损导致前后轮轮径差异较大时，会导致行走故障发生，缩短发动机的使用寿命。

目前的自动化天车维护措施主要是定期将自动化天车从轨道上取下后使用游标卡尺人工对走行轮轮径测量记录，每次每台需要占用两人，花费一小时，费时费力且往往得出走行轮无需更换的结论，造成人力和时间的浪费。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种自动化天车，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的无法监控走行轮磨损的问题。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种自动化天车，包括：

衬板，所述衬板上表面设置有传动装置，所述传动装置具有伸出的轴承；

走行轮，安装于所述轴承，用于受所述传动装置控制在轨道上移动；

距离传感器，安装于所述衬板上，用于检测所述走行轮的轴心到轨道的垂直距离；

信号处理模块，电连接于所述距离传感器，用于根据所述距离传感器的输出判断所述走行轮的磨损程度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述距离传感器包括探头，所述探头与所述传动装置的轴心水平，或者所述距离传感器的探头与所述走行轮的轴心水平。

在本公开的一种示例性实施例中，所述距离传感器的探头位于所述走行轮的正前方或正后方。

在本公开的一种示例性实施例中，所述距离传感器安装于所述衬板的上表面，或下表面，或侧面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述走行轮包括第一前轮、第二前轮、第一后轮、第二后轮。

在本公开的一种示例性实施例中，所述距离传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，所述第一传感器的探头位于所述第一前轮的正前方，所述第二传感器的探头位于所述第二前轮的正前方，所述第三传感器的探头位于所述第一后轮的正后方，所述第四传感器的探头位于所述第二后轮的正后方。

本公开实施例提供的自动化天车通过使用安装于衬板上的距离传感器检测距离传感器的探头到轨道的垂直距离，可以间接检测各走行轮的轮径，从而通过判断实时监控走行轮的磨损情况，并在磨损情况达到设定值时及时报警，减少了自动化天车的维护成本，更有效地避免了行走故障的发生和对发动机的损耗，减少了由行走故障导致的整个物料搬运系统的堵车现象，极大减少了运营成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开示例性实施例中自动化天车的示意图。

图2是一个实施例中自动化天车的俯视示意图。

图3是图2所示实施例的侧面示意图。

图4是图2所示实施例的正面示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。

图1示意性示出本公开示例性实施例中自动化天车的示意图。

参考图1，自动化天车100至少包括：

衬板11，上表面设置有传动装置12，传动装置12具有伸出的轴承121；

走行轮13，安装于轴承121上，受传动装置12控制在轨道14上移动；

距离传感器15，安装于衬板11上，用于检测走行轮13的轴心到轨道14的垂直距离；

信号处理模块16，电连接于距离传感器15，用于根据距离传感器15的输出判断走行轮13的磨损程度。

走行轮13的轮胎通常由耐磨橡胶材料制成，轮毂使用铝合金材料制成，轮毂与轮胎使用高粘度耐热胶水粘合，使走行轮在高速运动时不会因高温而脱胶。

由于自动化天车需要通过走行轮13在轨道上频繁启动与停止，摩擦力会导致走行轮13的轮胎磨损。此外，由于自动化天车在轨道上拐弯时受到重力影响，会导致各走行轮的磨损情况不同。例如，左拐弯会导致左侧走行轮磨损，右拐弯会导致右侧走行轮磨损。当左右拐弯次数、角度不完全一致时，会导致多个走行轮的磨损情况不同，即轮径出现不同。

距离传感器15例如可以为红外距离传感器，通过对被测物体发送红外线光源、检测被测物体反射的红外线确定与被测物体的距离。在一些实施例中，距离传感器15也可以为超声波距离传感器或激光距离传感器，本领域技术人员可以自行设置距离传感器15的种类。

在图1所示实施例中，距离传感器15的探头与走行轮13的轴心水平，在其他实施例中，距离传感器15的探头也可以与传动装置12的轴心水平。探头垂直位置的不同，测量走行轮轴心到轨道的垂直距离的方式也不同。例如，当探头与走行轮13的轴心水平时，探头到轨道的垂直距离可以直接反应走行轮轴心到轨道的垂直距离，间接反应轮径；当探头处于其他垂直位置，例如与传动装置12的轴心水平时，探头到轨道的垂直距离反应传动装置12的轴心到轨道的垂直距离，可以通过传动装置12的轴心与走行轮13的轴心的垂直位置之差计算得出走行轮13的轴心到轨道的垂直距离，进而可以反应轮径。无论探头位于何种垂直位置，均可以通过计算相对位置来确定走行轮轴心到轨道的垂直距离。值得一提的是，为了准确测量探头到轨道的垂直距离，探头可以伸出到轨道正上方，在一个实施例中，距离传感器15的探头可以位于走行轮的正前方或正后方，以更准确地测量探头到轨道的垂直距离。

距离传感器15可以通过支架安装于衬板11上，进而通过调整支架的形态来调整距离传感器15的位置。示例性而言，距离传感器15或安装有距离传感器15的支架可以安装于衬板11的上表面、下表面或侧面，本公开对此不以为限，只要距离传感器15的探头位于上述位置即可(可以通过调整探头与距离传感器本体的相对位置来实现)。

信号处理模块16例如可以为一个处理器或判断电路。当信号处理模块通过处理器实现时，该处理器既可以为安装在衬板上的独立的处理器(如单片机)，也可以为控制整个自动化天车运行的处理器，进一步地，该控制整个自动化天车运行的处理器也可以不安装在自动化天车上，而作为整个物料搬运系统的整体控制处理器同时控制多台自动化天车、同时处理多台自动化天车的距离传感器的信号，通过无线或有线的通讯方式与各自动化天车通讯。

例如，信号处理模块16可以通过采集器等方式采集距离传感器15的数据，并通过无线网卡等渠道发送给接入点(Access Point)，接入点将数据通过有线或无线的通讯方式发送给集线器(Hub)，集线器将收集到的数据通过有线或无线的通讯方式发送给整体控制处理器(例如电脑)。上述无线或有线的通讯方式例如可以为网线通讯、蓝牙通讯、WIFI通讯、射频通讯等等。

当信号处理模块16通过判断电路实现时，可以通过顺次耦接的模数转换电路、比较电路、驱动电路、报警电路等来实现，本公开对此不作特殊限定。

作为硬件结构，信号处理模块16既可以安装在衬板11的上表面、下表面或侧面，也可以安装在传动装置12的内部或者外壳，本公开不以此为限。

图2是一个实施例中距离传感器15的安装位置示意图。

参考图2，在自动化天车100的一个实施例的俯视图中，自动化天车100包括第一前轮131、第二前轮132、第一后轮133、第二后轮134，此时，距离传感器15包括第一传感器151、第二传感器152、第三传感器153和第四传感器154，第一传感器151的探头位于第一前轮131的正前方，第二传感器152的探头位于第二前轮132的正前方，第三传感器153的探头位于第一后轮133的正后方，第四传感器154的探头位于第二后轮134的正后方。

图3是图2所示实施例的侧面示意图。

图4是图2所示实施例的正面示意图。

需要说明的是，图2～图4仅是为了说明距离传感器的安装方案的示意图，并非本公开提供的自动化天车的工业设计图(正视图、左视图、右视图、后视图、仰视图、俯视图、立体图)，并非对自动化天车的外形的限制，在实际工程中，自动化天车的外观设计可以有多种，本公开不以此为限。

在图2～图4所示实施例中，各距离传感器151～154的探头分别位于各走行轮的正前方或正后方，距离传感器151～154可以实时准确反馈探头到轨道14的垂直距离，通过有线通讯方式或无线通讯方式将距离检测信号传输到信号处理模块16，本公开不以通讯方式为限。

示例性地，各距离传感器151～154分别反馈第一距离、第二距离、第三距离、第四距离，信号处理模块16可以根据需要设置一或多种报警方案，以提醒运维人员及时更换磨损的走行轮。

例如，信号处理模块16可以在第一距离、第二距离、第三距离、第四距离中的任意一个小于等于第一预设值时，发送第一警报。第一警报属于走行轮报废警报，触发了第一警报的走行轮已无法正常工作，必须被更换。

当距离传感器的探头与走行轮的轴心水平时，第一预设值A可以根据走行轮半径R的预设百分比，例如93％，计算得出，即A＝0.93R。

当距离传感器的探头与其他位置例如传动装置12的轴心水平时，第一预设值A可以根据轮胎最大可磨损厚度确定。例如，如果距离传感器的探头最初与轨道14的垂直距离为B，走形轮13的最大可磨损轮径为C，则可以通过A＝B-C确定第一预设值A的数值。

对走行轮磨损程度的检测是最低标准的检测，低于这个检测标准的走行轮已无法承担运行任务，必须被更换。在实际运行中，还需要设置更高的检测标准，避免走行轮使用到报废，引起不必要的故障。在本公开实施例中，可以对各走行轮的平衡进行检测，以更好地避免走行轮磨损程度不均导致的行走故障或发动机损耗。

例如，信号处理模块16可以在第一距离和第二距离之差、第三距离和第四距离之差、第一距离和第三距离之差、第二距离和第四距离之差中的任意一个大于第二预设值时，发送第二警报。

该第二预设值可以由本领域技术人员根据需求自行设置。在实际应用中，也可以对左右轮径差(第一距离和第二距离之差、第三距离和第四距离之差)和前后轮径差(第一距离和第三距离之差、第二距离和第四距离之差)分别设置不同阈值，以更灵活地监控轮径的平衡情况。

在更严格的检测环境中，信号处理模块16还可以在第一距离、第二距离、第三距离、第四距离中的任意两个之差大于等于第二预设值时，发送第二警报。第二警报属于走行轮不平衡警报，可以用于示警自动化天车的走行轮轮径差距过大，容易产生故障。

上述第一警报可以用于警示走行轮磨损程度超过阈值，第二警报可以用于警示走行轮不平衡程度超过阈值。在实际应用中，本领域技术人员还可以设置多种警报方案，以更细致地对走行轮的磨损情况进行监控。

上述警报方案可以通过声、光、电告警装置实现，也可以通过显示屏的文字或图案实现。例如，当信号处理模块16通过控制整个物料搬运系统的处理器来实现时，可以通过显示屏显示各类警报，更近一步地，还可以实时显示各走行轮的磨损程度(以轮径的百分比显示)，以方便运维人员更好地掌控多台自动化天车。

继续参考图2～图4，在一些实施例中，传动装置12可以包括变速箱122、发动机(图中未示出)、导向轮123。其中，发动机是用来给走行轮13输送动力的工具。发动机通过轴承将动力传送给连接在发动机上的齿轮，齿轮再通过大小齿轮的结合将动力传给变速箱122上的轴承121，轴承121将动力传给走行轮13，从而驱动走行轮13前进。

导向轮123的功能是在响应对自动化天车的左转信号向左转动，控制自动化天车向左行驶，或者在，响应对自动化天车的右转信号向右转动，控制自动化天车向右行驶。

参考图4，自动化天车100还可以包括防倾斜轮124。防倾斜轮124固定在衬板11上，用于在自动化天车走行过程中出现方向偏离时，碰触轨道14以及时纠正自动化天车的走行偏离。

综上所述，本公开实施例提供的自动化天车可以自动实时监控走行轮的磨损情况，并在磨损情况达到设定值时及时报警，减少了自动化天车的维护成本，更有效地避免了行走故障的发生和对发动机的损耗，减少了由行走故障导致的整个物料搬运系统的堵车现象，极大减少了运营成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和构思由权利要求指出。

Claims (6)

1.一种自动化天车，其特征在于，包括：

衬板，所述衬板上表面设置有传动装置，所述传动装置具有伸出的轴承；

走行轮，安装于所述轴承，用于受所述传动装置控制在轨道上移动；

距离传感器，安装于所述衬板上，用于检测所述走行轮的轴心到所述轨道的垂直距离；

信号处理模块，电连接于所述距离传感器，用于根据所述距离传感器的输出判断所述走行轮的磨损程度。

2.如权利要求1所述的自动化天车，其特征在于，所述距离传感器包括探头，所述探头与所述传动装置的轴心水平，或者所述探头与所述走行轮的轴心水平。

3.如权利要求1或2所述的自动化天车，其特征在于，所述距离传感器的探头位于所述走行轮的正前方或正后方。

4.如权利要求2所述的自动化天车，其特征在于，所述距离传感器还包括支架，所述支架安装于所述衬板的上表面，或下表面，或侧面。

5.如权利要求1所述的自动化天车，其特征在于，所述走行轮包括第一前轮、第二前轮、第一后轮、第二后轮。

6.如权利要求5所述的自动化天车，其特征在于，所述距离传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，所述第一传感器的探头位于所述第一前轮的正前方，所述第二传感器的探头位于所述第二前轮的正前方，所述第三传感器的探头位于所述第一后轮的正后方，所述第四传感器的探头位于所述第二后轮的正后方。

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