CN221050635U - 一种适用于弹匣存储的氮气柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于弹匣存储的氮气柜，包括上料仓、下料仓，连接在上料仓和下料仓之间的一个以上的储位仓，覆盖在上料仓、下料仓及储位仓顶部的顶部结构；所述顶部结构包括顶板以及布置在顶板下方的氮气管路；所述上料仓、储位仓、下料仓及顶部结构围合形成密闭的空间，氮气管路伸入该密闭空间，用于输送氮气，且该密闭的空间中安装一个以上的并列设置的堆垛机，用以将来自上料仓的弹匣运载至储位仓上，或将储位仓上的弹匣运载至下料仓。本实用新型实现了运载机构一体化，减少了运载过程中对弹匣的多次定位，提升了定位精度的同时也大大减小了卡料的风险。

Description

一种适用于弹匣存储的氮气柜

技术领域

本实用新型属于物流仓储相关领域，具体涉及一种适用于弹匣存储的氮气柜。

背景技术

氮气柜是一个半导体生产线的一个工位，主要实现物料生产过程中，需要氮气环境下存储弹匣的需求。

现有技术中，申请号为CN202120829199.4的中国实用新型专利公开了一种氮气柜，该技术方案通过接驳码头、自动门、堆垛机构和转运机构，能够实现机械化的搬运物料，并且整个过程减少人员的干扰，物料输送到接驳码头上之后，自动门就会立刻将柜体再次密封，减少氮气的泄漏，接驳码头将物料输送到转运机构上，并由转运机构传递到堆垛机构，堆垛机构将物料码放在货架上，实现无人化、快节奏的物流仓储模式，存储效率得到极大的提高，并且该模式也能适用于大尺寸的氮气柜。但是，该方案中的驳口定位是固定一个位置进行定位，定位后由堆垛机构进行上下料，再由运转机构进行物料运转，出料时再由对接台进行出料运载，在此过程中多用定位对接器进行对接。多用定位对接器进行对接，导致重复进行定位，导致工作节拍较慢，且容易出现错误，必要时需要定位补偿，极限状态下卡料的风险较大。此外，该方案中，物料运转机构分为运转机构、堆垛机等，较为复杂。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种适用于弹匣存储的氮气柜，实现了运载机构一体化，减少了运载过程中对弹匣的多次定位，提升了定位精度的同时也大大减小了卡料的风险。

技术方案：本实用新型的适用于弹匣存储的氮气柜，包括上料仓、下料仓，连接在上料仓和下料仓之间的一个以上的储位仓，覆盖在上料仓、下料仓及储位仓顶部的顶部结构；所述顶部结构包括顶板以及布置在顶板下方的氮气管路；所述上料仓、储位仓、下料仓及顶部结构围合形成密闭的空间，氮气管路伸入该密闭空间，用于输送氮气，且该密闭的空间中安装一个以上的并列设置的堆垛机，用以将来自上料仓的弹匣运载至储位仓上，或将储位仓上的弹匣运载至下料仓。

进一步的，所述上料仓两侧设置第一上料口和第二上料口，第一上料口和第二上料口上方均设置用于上料的上料组件。

进一步的，所述堆垛机包括平行设置的顶部滑轨和底部滑轨，垂直安装在顶部滑轨和底部滑轨之间的纵向滑轨；所述顶部滑轨与纵向滑轨顶部滑动连接，底部滑轨与纵向滑轨底部滑动连接；所述纵向滑轨底部安装第一驱动组件，纵向滑轨在驱动组件的驱动下沿顶部滑轨和底部滑轨移动；所述纵向滑轨上滑动连接第二驱动组件和丝杆机械手，丝杆机械手在第二驱动组件的驱动下沿纵向滑轨移动。

进一步的，所述堆垛机的顶部滑轨上设置一个以上的堆垛机顶部滑槽，纵向滑轨顶部垂直设置连接组件，连接组件下方连接滑动组件，滑动组件与堆垛机顶部滑槽配合。

进一步的，所述连接组件底面间隔设置堆垛机顶部固定滑块和堆垛机顶部浮动滑块，堆垛机顶部固定滑块和堆垛机顶部浮动滑块底面均设置堆垛机顶部滑动轴承，堆垛机顶部滑动轴承处于堆垛机顶部滑槽上方；所述堆垛机顶部固定滑块和堆垛机顶部浮动滑块之间设置堆垛机顶部轴承滑板，堆垛机顶部固定滑块和堆垛机顶部浮动滑块二者浮动夹紧堆垛机顶部轴承滑板，堆垛机顶部轴承滑板与堆垛机顶部滑动轴承固定连接，堆垛机顶部轴承滑板与堆垛机顶部滑槽通过沉头螺钉进行固定，堆垛机顶部固定滑块、堆垛机顶部滑动轴承、堆垛机顶部浮动滑块一起在堆垛机顶部滑槽、堆垛机顶部轴承滑板上面滑动。

进一步的，所述丝杆机械手包括支撑板，支撑板上表面安装丝杆，丝杆上方套装移动组件，移动组件内侧顶部固定安装用于夹持弹匣的机械手夹板，支撑板下表面安装机械手伸缩电机，机械手伸缩电机与丝杆连接，用于驱动丝杆转动，从而带动移动组件前后移动，实现了丝杆机械手的伸缩。

进一步的，所述移动组件外侧安装夹紧电机，夹紧电机用于驱动移动组件沿竖向压缩或展开，进而带动机械手夹板上下移动。

所述下料仓两侧设置第一下料口和第二下料口，第一下料口和第二下料口上方均设置用于下料的下料组件。

进一步的，所述顶板上表面设置一个以上的FFU过滤单元，通过FFU过滤单元进行洁净度控制。

有益效果：本实用新型的技术方案相对于现有技术，其有益效果在于：实现了运载机构一体化，减少了运载过程中对弹匣的多次定位，实现了双堆垛机同时工作，上下料互不干扰。上下料仓、储位仓可分体式运输，在大大提升设备上下料效率的同时增强了设备的通用性及可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图

图2为图1的部件分解图；

图3为上料仓的结构示意图；

图4为上料仓在另一角度下的结构示意图；

图5为上料组件的结构示意图；

图6为上料组件在另一角度下的结构示意图；

图7为堆垛机的结构示意图；

图8为第二驱动组件的结构示意图；

图9为图7中A处的放大图；

图10为丝杆机械手的结构示意图；

图11为丝杆机械手在另一角度下的结构示意图；

图12为下料仓的结构示意图；

图13为下料仓在另一角度下的结构示意图；

图14为下料组件的结构示意图；

图15为顶部结构的结构示意图；

图16为储位仓的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型的技术方案进行详细介绍。

如图1-15所示，本实用新型的氮气柜包括以下部件：上料仓1、储位仓2、下料仓3、顶部结构4、堆垛机5、上料仓维修门6、上料仓电柜7、上料仓维修门锁8、第一上料口9、第二上料口10、上料门11、上料门开关气缸12、相机13、光源14、上下料读码器15、电动滑台16、推杆气缸17、拨片18、夹板19、对中夹紧气缸20、弹匣21、堆垛机行走电机22、行走电机减速机23、拖链24、丝杆机械手25、机械手升降电机减速机26、机械手升降电机27、堆垛机顶部固定滑块28、堆垛机顶部滑槽29、堆垛机顶部轴承滑板30、堆垛机顶部滑动轴承31、堆垛机顶部浮动滑块32、第一下料口33、下料仓电柜34、下料门35、下料门气缸36、氮气管路37、FFU过滤单元38、机械手伸缩电机39、第二下料口310、丝杆机械手伸缩电机固定板40、夹紧电机41、丝杆42、槽型光电传感器43、机械手夹板44、储位片45、储位舱框架46、顶板47、平台48、观察窗49、顶部滑轨51、底部滑轨52、纵向滑轨53、支撑板251、移动组件252。

本方案中，上料仓维修门锁8的型号为FHS18-156、上料门开关气缸12的型号为MIC16x450SCMLB(450)+(DMSG-2)，相机13的型号为MVL-KF1224M-25MP，光源14的型号为JS-LT-225-32(白，24V，25.2W)，上下料读码器15的型号为DM260，电动滑台16的型号为PTH10-L5-450-BR-M20-AB，推杆气缸17的型号为TCL16x100S(0,DMSG-P-2)，对中夹紧气缸20的型号为HFD16X30，堆垛机行走电机22的型号为FL6042-2AF21-1LB1(0.75KW低惯量带抱闸)，行走电机减速机23的型号为KPE090-7，机械手升降电机减速机26的型号为KVX085-10，机械手升降电机27的型号为FL6042-2AF21-1LB1(0.75KW低惯量带抱闸)，堆垛机顶部轴承滑板30的型号为T2-600，堆垛机顶部滑动轴承31的型号为SWSC2XA，下料门气缸36的型号为MI16x400CALB、FFU过滤单元38的型号为金麒麟，机械手伸缩电机39的型号为1FL6034-2AF21-1AA1(400W无刹车))，夹紧电机41的型号为1FL6024-2AF21-1AB1(100W带刹车)，丝杆42的型号为SFNH1610，槽型光电传感器43的型号为EE-SX674P。

如图1和图2所示，氮气柜整体由上料仓1、储位仓2、下料仓3、顶部结构4、堆垛机5五个部分组合而成。本实施例中，储位仓2数量为两组，两组储位仓2设置在上料仓1和下料仓3之间。顶部结构4覆盖上料仓1、储位仓2、下料仓3。上料仓1、储位仓2、下料仓3、顶部结构4围合形成密闭的空间，该密闭的空间中安装两组堆垛机5，两组堆垛机5并列设置，其中一组堆垛机5用来将来自上料仓1的弹匣21运载至储位仓2上，实现上料，另一组堆垛机5用来将储位仓2上的弹匣21运载至下料仓3，实现下料。

如图3至图4所示，上料仓1正面设置上料仓维修门6，上料仓维修门6的上半部分开设观察窗49，上料仓维修门6侧边设置一个以上的上料箱维修门锁8，上料仓维修门锁8与上料仓框架连接，上料仓1底部的上料仓框架上设置上料仓电柜7，上料仓电柜7用来给上料仓1中的部件提供工作电源。上料仓1两侧设置第一上料口9和第二上料口10，第一上料口9和第二上料口10上方均设置用于上料的上料组件。第一上料口9和第二上料口10上方均设置一个上料门11，弹匣21通过上料门11进入上料仓1内部，上料门开关气缸12安装在上料仓1内部，用来实现上料门11的开启和关闭。

如图5至图6所示，上料组件包括相机13、光源14、上下料读码器15、电动滑台16、推杆气缸17、拨片18、夹板19、对中夹紧气缸20、平台48。相机13、光源14、上下料读码器15设置在上料仓1的外部框架上，且正对着电动滑台16。电动滑台16设置在第一上料口9或第二上料口10上方，平台48滑动连接在电动滑台16上方，平台48顶面用于放置弹匣21。对中夹紧气缸20和推杆气缸17安装在平台48上，夹板19安装在对中夹紧气缸20伸缩杆末端，夹板19在推杆气缸17的作用下将平台48上弹匣21从上料门11推送至上料仓1内部。两个拨片18安装在推杆气缸17的伸缩杆上，拨片18在推杆气缸17的作用下夹紧弹匣21。夹板19在对中夹紧气缸20驱动下推动弹匣21在平台48上沿着与电动滑台16相平行的方向运动，拨片18在推杆气缸17驱动下推动弹匣21在平台48上沿着与电动滑台16相垂直的方向运动。平台48及其上部件在电动滑台16作用下来回移动。

如图7至图10所示，堆垛机5包括堆垛机行走电机22、行走电机减速机23、拖链24、丝杆机械手25、机械手升降电机减速机26、机械手升降电机27、堆垛机顶部固定滑块28、堆垛机顶部滑槽29、堆垛机顶部轴承滑板30、堆垛机顶部滑动轴承31、堆垛机顶部浮动滑块32、顶部滑轨51、底部滑轨52、纵向滑轨53。顶部滑轨51和底部滑轨52平行设置，纵向滑轨53垂直安装在顶部滑轨51和底部滑轨52之间。

如图7和图9所示，顶部滑轨51与纵向滑轨53顶部滑动连接，具体的，堆垛机的顶部滑轨51上设置两组堆垛机顶部滑槽29，纵向滑轨53顶部垂直设置连接组件，连接组件下方连接滑动组件，滑动组件与堆垛机顶部滑槽29配合，用以实现顶部滑轨51与纵向滑轨53顶部的滑动连接。

本实施例中，滑动组件的具体构成如下：顶部连接组件(天轨)设置堆垛机顶部固定滑块28和堆垛机顶部浮动滑块32，堆垛机顶部固定滑块28和堆垛机顶部浮动滑块32底面均设置堆垛机顶部滑动轴承31，堆垛机顶部滑动轴承31处于堆垛机顶部滑槽29上方；堆垛机顶部固定滑块28和堆垛机顶部浮动滑块32之间设置堆垛机顶部轴承滑板30，堆垛机顶部固定滑块28和堆垛机顶部浮动滑块32二者浮动夹紧堆垛机顶部轴承滑板30，堆垛机顶部轴承滑板30与堆垛机顶部滑动轴承31固定连接。堆垛机顶部轴承滑板30与堆垛机顶部滑槽29通过沉头螺钉进行固定。堆垛机顶部固定滑块28、堆垛机顶部滑动轴承31、堆垛机顶部浮动滑块32一起在堆垛机顶部滑槽29、堆垛机顶部轴承滑板30上面滑动。底部连接组件设置拖链24、堆垛机顶部轴承滑板30与堆垛机顶部滑槽29配合，在第一驱动组件作用下堆垛机顶部轴承滑板30沿着堆垛机顶部滑槽29滑动，从而实现纵向滑轨53沿着顶部滑轨51移动。底部滑轨52与纵向滑轨53底部滑动连接。

纵向滑轨53底部安装第一驱动组件，纵向滑轨53在第一驱动组件的驱动下沿顶部滑轨51和底部滑轨52移动。纵向滑轨53上滑动连接第二驱动组件和丝杆机械手25，丝杆机械手25在第二驱动组件的驱动下沿纵向滑轨53移动。

本实施例中，第一驱动组件包括堆垛机行走电机22、行走电机减速机23、拖链24。堆垛机行走电机22和行走电机减速机23通过螺栓进行连接，行走电机减速机23在以铝合金为原材料的安装板上通过螺栓螺母固定，行走电机减速机23伸出的旋转轴和齿轮连接，齿轮和固定在底部滑轨52上的齿条啮合。当堆垛机行走电机22工作时，堆垛机行走电机22、行走电机减速机23将齿轮带动旋转，与齿条啮合的齿轮旋转带动堆垛机整体沿水平方向前进或者后退，所有线路通过拖链24进行约束。

本实施例中，如图8所示，第二驱动组件包括丝杆机械手25、堆垛机升降电机27、升降电机减速机26。丝杆机械手25、堆垛机升降电机27和升降电机减速机26和以铝合金为原材料的L型安装板通过螺栓螺母固定，升降电机减速机26伸出的旋转轴和齿轮连接，齿轮和固定在竖直的方管上的齿条啮合。当堆垛机升降电机27工作时，堆垛机升降电机27、升降电机减速机26将齿轮带动旋转，与齿条啮合的齿轮旋转带动丝杆机械手25整体上升或者下降。齿轮旋转纵向滑块54在驱动组件的驱动下沿方管上的齿条沿竖直方向上升或者下降，所有线路通过拖链进行约束。

如图10和图11所示，丝杆机械手25包括机械手伸缩电机39、第二下料口310、丝杆机械手伸缩电机固定板40、夹紧电机41、丝杆42、槽型光电传感器43、机械手夹板44、支撑板251、移动组件252。支撑板251上表面安装丝杆42，杆42上方套装移动组件252，移动组件252内侧顶部固定安装用于夹持弹匣21的机械手夹板44，支撑板251下表面通过丝杆机械手伸缩电机固定板40安装机械手伸缩电机39，机械手伸缩电机39与丝杆42连接，用于驱动丝杆42转动，从而带动移动组件252在丝杆42上前后移动，实现了丝杆机械手的伸缩。移动组件252外侧安装夹紧电机41，夹紧电机41用于驱动移动组件252沿竖向压缩或展开，进而带动机械手夹板44上下移动，从而能够夹持或者松开弹匣21。

如图12和图13所示，下料仓3包括第一下料口33、下料仓电柜34、下料门35、下料门气缸36、第二下料口310。下料仓3两侧设置第一下料口33和第二下料口310，第一下料口33和第二下料口310上方均设置用于下料的下料组件。下料仓3底部的下料仓框架上设置下料仓电柜34，下料仓电柜34用来给下料仓3中的部件提供工作电源。第一下料口33和第二下料口310上方均设置一个下料门35，弹匣21通过下料门35从密闭的氮气环境中出来，下料门气缸36安装在下料仓3内部，用来实现下料门35的开启和关闭。

如图14所示，下料组件包括上下料读码器15、推杆气缸17、拨片18、夹板19、对中夹紧气缸20。各部件的具体安装方式与动作过程与上料组件中的相关基本一致，这里不再赘述。

如图15所示，顶部结构4包括FFU过滤单元38、氮气管路37、顶板47，顶板47上表面设置两个FFU过滤单元38，顶板47下方布置氮气管路37，氮气管路和FFU过滤单元38通过螺纹连接，管路伸入密闭空间，用于向密闭空间输送氮气。

如图16所示，储位仓2包括储位舱框架46以及整齐排布在储位舱框架46内侧的若干个储位片45。本实施例中，储位舱框架46采用5mm厚铝合金板进行储位，共计224个储位点。

工作过程如下：

上料过程：检测到物料到位后，对中夹紧气缸20先带动夹板19定位x方向，夹紧后，推杆气缸17带动拨片18将y方向夹紧，夹紧后，平台48带动其上对中夹紧气缸20和推杆气缸17连同弹匣21通过电动滑台16运转到位，相机13拍照、上下料读码器15扫码；如果扫码异常则退回原位，如果扫码通过则发出信号等待堆垛机5夹取。堆垛机5收到上料信号后，丝杆机械手25通过堆垛机行走电机22至预定位置，再由机械手升降电机27运转至上料门11位置，待到位信号发出后，上料门开关气缸12带动上料门11打开，上料门到位信号发出后，机械手伸缩电机39将机械手夹板44伸出，机械手夹板44通过夹紧电机41夹稳弹匣21后，先向上抬起20mm，再退出上料口。退出上料口后由堆垛机5将丝杆机械手25和其机械手夹板44上的弹匣21一同运载至储位点进行储存。

下料过程：收到下料信号后，丝杆机械手25通过堆垛机5运转至相应储位点位置，待到位信号发出后，检测该位置有无弹匣，检测到有弹匣后，丝杆机械手25将机械手夹板44伸出，机械手夹板44夹稳弹匣21后，退出储位点。再由堆垛机5将丝杆机械手25和其机械手夹板44上的弹匣21一同运载至下料门35，收到到夹爪到位信号后下料门气缸36带动下料门35打开，机械手夹板44将弹匣21送入下料口33，收回夹爪，下料口33中的下料组件开始下料。

Claims (9)

1.一种适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：包括上料仓(1)、下料仓(3)，连接在上料仓(1)和下料仓(3)之间的一个以上的储位仓(2)，覆盖在上料仓(1)、下料仓(3)及储位仓(2)顶部的顶部结构(4)；

所述顶部结构(4)包括顶板(47)以及布置在顶板(47)下方的氮气管路(37)；

所述上料仓(1)、储位仓(2)、下料仓(3)及顶部结构(4)围合形成密闭的空间，氮气管路(37)伸入该密闭空间，用于输送氮气，且该密闭的空间中安装一个以上的并列设置的堆垛机(5)，用以将来自上料仓(1)的弹匣(21)运载至储位仓(2)上，或将储位仓(2)上的弹匣(21)运载至下料仓(3)。

2.根据权利要求1所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述上料仓(1)两侧设置第一上料口(9)和第二上料口(10)，第一上料口(9)和第二上料口(10)上方均设置用于上料的上料组件。

3.根据权利要求1所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述堆垛机(5)包括平行设置的顶部滑轨(51)和底部滑轨(52)，垂直安装在顶部滑轨(51)和底部滑轨(52)之间的纵向滑轨(53)；

所述顶部滑轨(51)与纵向滑轨(53)的顶部滑动连接，底部滑轨(52)与纵向滑轨(53)底部滑动连接；

所述纵向滑轨(53)底部安装第一驱动组件，纵向滑轨(53)在驱动组件的驱动下沿顶部滑轨(51)和底部滑轨(52)移动；

所述纵向滑轨(53)上滑动连接第二驱动组件和丝杆机械手(25)，丝杆机械手(25)在第二驱动组件的驱动下沿纵向滑轨(53)移动。

4.根据权利要求3所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述堆垛机的顶部滑轨(51)上设置一个以上的堆垛机顶部滑槽(29)，纵向滑轨(53)顶部垂直设置连接组件，连接组件下方连接滑动组件，滑动组件与堆垛机顶部滑槽(29)配合。

5.根据权利要求4所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述连接组件底面间隔设置堆垛机顶部固定滑块(28)和堆垛机顶部浮动滑块(32)，堆垛机顶部固定滑块(28)和堆垛机顶部浮动滑块(32)底面均设置堆垛机顶部滑动轴承(31)，堆垛机顶部滑动轴承(31)处于堆垛机顶部滑槽(29)上方；

所述堆垛机顶部固定滑块(28)和堆垛机顶部浮动滑块(32)之间设置堆垛机顶部轴承滑板(30)，堆垛机顶部固定滑块(28)和堆垛机顶部浮动滑块(32)二者浮动夹紧堆垛机顶部轴承滑板(30)，堆垛机顶部轴承滑板(30)与堆垛机顶部滑动轴承(31)固定连接，堆垛机顶部轴承滑板(30)与堆垛机顶部滑槽(29)通过沉头螺钉进行固定，堆垛机顶部固定滑块(28)、堆垛机顶部滑动轴承(31)、堆垛机顶部浮动滑块(32)一起在堆垛机顶部滑槽(29)、堆垛机顶部轴承滑板(30)上面滑动。

6.根据权利要求3所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述丝杆机械手(25)包括支撑板(251)，支撑板(251)上表面安装丝杆(42)，丝杆(42)上方套装移动组件(252)，移动组件(252)内侧顶部固定安装用于夹持弹匣(21)的机械手夹板(44)，支撑板(251)下表面安装机械手伸缩电机(39)，机械手伸缩电机(39)与丝杆(42)连接，用于驱动丝杆(42)转动，从而带动移动组件(252)前后移动。

7.根据权利要求6所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述移动组件(252)外侧安装夹紧电机(41)，夹紧电机(41)用于驱动移动组件(252)沿竖向压缩或展开，进而带动机械手夹板(44)上下移动。

8.根据权利要求1所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述下料仓(3)两侧设置第一下料口(33)和第二下料口(310)，第一下料口(33)和第二下料口(310)上方均设置用于下料的下料组件。

9.根据权利要求1所述的适用于弹匣存储的氮气柜，其特征在于：所述顶板(47)上表面设置一个以上的FFU过滤单元(38)。