TW202335896A - 空中運輸車轉向控制方法及系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種空中運輸車轉向控制方法及系統，應用於半導體晶圓製造設備技術領域，其中空中運輸車轉向控制方法包括：在需要轉向控制時，先向用於轉向控制引導的電磁鐵施加第一驅動電壓，通過電磁鐵驅動導向輪在滑軌上移動，以配合空中導向軌道進行轉向引導；在導向輪在滑軌上移動到第一指定位置時，切換為向電磁鐵施加第二驅動電壓，以及在導向輪在滑軌上移動到第二指定位置後，繼續向電磁鐵施加第三驅動電壓後再斷電。通過向旋轉電磁鐵施加不同驅動電壓，使得旋轉電磁鐵在轉向控制中處於不同工作狀態，有效地改善電磁鐵的溫升情況，以及改善電磁鐵因斷電發生回彈現象而影響導向輪與空中導向軌道之間的配合。
Description
本發明屬於半導體晶圓製造設備技術領域，具體關於一種自動物料搬送系統中空中運輸車轉向控制方法及系統。
在半導體自動化工廠應用中，自動物料搬送系統（AMHS，Automatic Material Handling System，也稱天車系統）中的空中運輸車需要將目標夾取物按要求從一個地方搬送到指定位置，當所夾取物（如晶圓盒）的位置和目標搬送位置不在同一條軌道上，則運輸車需要變換軌道行走，此時運輸車上的轉向驅動機構中的旋轉電磁鐵撥動滑軌上的導向輪移動到指定位置並在上方導軌的干涉下改變運輸車行步軌跡。
鑒於電磁鐵通電時間越長，溫升越大，功率越小，力量會變小，因而現有方案中通常是給旋轉電磁鐵一段固定不變的電壓，並在旋轉電磁鐵轉到所需位置後斷電，避免電磁鐵通電時間長而溫升過高。但是，旋轉電磁鐵在到達指定角度位置後，由於斷電失去動力而受到慣性的反作用力出現回彈現象，導致運輸車的導向輪與空中導軌相撞、甚至卡死的情況，嚴重影響了空中運輸車的正常運行，降低了半導體工廠的生產效率。
因此，亟需一種新的轉向控制方案。
本發明提供一種自動物料搬送系統中空中運輸車的轉向控制方法及系統，既可以避免運輸車中用於轉向控制的旋轉電磁鐵不因通電時間長而溫升過高，又能夠使得電磁鐵在轉到指定角度位置後不因斷電失去動力而受到反作用力發生回彈，避免了轉向輪與軌道碰撞，轉向操作方便且簡單。
本發明的實施例提供了一種空中運輸車轉向控制方法，包括：
當接收到轉向控制信號時，向電磁鐵施加第一驅動電壓，其中該第一驅動電壓用於驅動該電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動，該第一驅動電壓與目標電壓之間的差值滿足第一閾值，該目標電壓為用於驅動電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動時克服最大靜摩擦力的驅動電壓；
確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第二驅動電壓，其中該第二驅動電壓為用於驅動該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上移動的驅動電壓，該第二驅動電壓與該第一驅動電壓不相等；
確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第三驅動電壓，其中該第二指定位置為該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上預設的停留位置，該第三驅動電壓大於該目標電壓；
確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，若是，則切斷控制該電磁鐵的電源。
在一些實施例中，該第二驅動電壓小於該第一驅動電壓；
和/或，該第三驅動電壓與該第二驅動電壓相等。
在一些實施例中，確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，包括：
獲取該第一驅動電壓對應的第一施加時長；
確定該第一施加時長是否達到第一預設時長，進一步確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置。
在一些實施例中，確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，包括：
獲取該第二驅動電壓對應的第二施加時長；
確定該第二施加時長是否達到第二預設時長，進一步確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置。
在一些實施例中，確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，包括：
獲取該第三驅動電壓對應的第三施加時長；
確定該第三施加時長是否達到第三預設時長，進一步確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件。
在一些實施例中，該空中運輸車轉向控制方法還包括：
採用調壓穩壓器對系統電壓進行調壓穩壓，以得到該第一驅動電壓、該第二驅動電壓及該第三驅動電壓中的至少一種驅動電壓。
在一些實施例中，確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，包括：
獲取第一感測器的第一傳感信號；
根據該第一傳感信號確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置；
其中，該第一感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置；
和/或，確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，包括：
獲取第二感測器的第二傳感信號；
根據該第二傳感信號確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置；
其中，該第二感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置。
在一些實施例中，電磁鐵施加第一驅動電壓，包括：通過第一固態繼電器向電磁鐵施加第一驅動電壓；
和/或，向該電磁鐵施加第二驅動電壓，包括：通過第二固態繼電器向該電磁鐵施加第二驅動電壓；
和/或，向該電磁鐵施加第三驅動電壓，包括：通過第三固態繼電器向該電磁鐵施加第三驅動電壓。
本發明的實施例還提供了一種空中運輸車轉向控制系統，包括：啟動模組和切換模組；
其中，該啟動模組被配置為：當接收到轉向控制信號時，向電磁鐵施加第一驅動電壓，其中該第一驅動電壓用於驅動該電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動，該第一驅動電壓與目標電壓之間的差值滿足第一閾值，該目標電壓為用於驅動電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動時克服最大靜摩擦力的驅動電壓；
該切換模組被配置為：
確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第二驅動電壓，其中該第二驅動電壓為用於驅動該電磁鐵撥動該導向輪按第一預設速度在該滑軌上移動的驅動電壓，該第二驅動電壓與該第一驅動電壓不相等；
確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第三驅動電壓，其中該第二指定位置為該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上預設的停留位置，該第三驅動電壓大於該目標電壓；
確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，若是，則切斷控制該電磁鐵的電源。
在一些實施例中，該空中運輸車轉向控制系統還包括：調壓穩壓器，該調壓穩壓器用於對系統電壓進行調壓穩壓，以得到以下至少一種驅動電壓：該第一驅動電壓、該第二驅動電壓、該第三驅動電壓。
在一些實施例中，該空中運輸車轉向控制系統還包括：固態繼電器，該固態繼電器用於將該調壓穩壓器對系統電壓進行調壓穩壓的驅動電壓切換施加到該電磁鐵。
在一些實施例中，該空中運輸車轉向控制系統還包括：計時器，該計時器用於獲取以下至少一種時長：第一預設時長，第二預設時長，第三預設時長；
其中，第一預設時長為施加第一驅動電壓的時長；第二預設時長為施加第二驅動電壓的時長；第三預設時長為施加第三驅動電壓的時長。
在一些實施例中，該空中運輸車轉向控制系統還包括：第一感測器和/或第二感測器；
其中，該第一感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置；該第二感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置。
在一些實施例中，該切換模組包括PLC控制器。
本發明實施例，通過對運輸車中用於轉向控制的旋轉電磁鐵的控制方式進行改進，既可以避免運輸車中用於轉向控制的旋轉電磁鐵不因通電時間長而溫升過高，又能夠使得電磁鐵在轉到指定角度位置後不因斷電失去動力而受到反作用力發生回彈，避免了轉向輪與軌道碰撞甚至卡死，極大地提升了空中運輸車的轉向控制性能，保證了轉向穩定性和可靠性，提升了自動物料搬送系統在工廠自動化應用中的搬運效率，並在應用於半導體晶圓搬運中可提高晶圓生產效率。
爲了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。
需要說明的是，當元件被稱為“固定於”或“設置於”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在所述另一個元件上。當一個元件被稱為是“連接於”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或間接連接至所述另一個元件上。
需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係爲基於附圖所示的方位或位置關係，僅是爲了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解爲對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的具有通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
如圖1所示，空中運輸車1在空中軌道2的轉向引導下，即通過空中運輸車1中的導向輪11與空中軌道2配合實現轉向引導。其中在需要轉向引導時，空中運輸車1中的旋轉電磁鐵13帶動撥動桿14，由撥動桿14撥動導向輪11在滑軌17上滑動，以使導向輪11配合空中軌道2實現轉向引導。
需要說明的是，旋轉電磁鐵是在通電電壓驅動下，可在輸出到固定角度（比如90°）後不再轉動，以及可在斷電後依靠自身恢復裝置重定的機構。因此，可利用旋轉電磁鐵的自身特徵，實現空中運輸車的過彎轉向控制。
需要說明的是，旋轉電磁鐵的旋轉範圍可通過感測器15和感測器16進行檢測，避免旋轉電磁鐵旋轉角度超出設計範圍。
如圖2所示，在控制旋轉電磁鐵中，爲避免電磁鐵通電時間過長而溫升過高，通常在旋轉電磁鐵從起始位置A到停留位置B之間，對其施加一個固定驅動電壓U
0，並在旋轉電磁鐵轉到停留位置B時，立即將切斷驅動電壓U
0。
但在實際應用中發現，旋轉電磁鐵的動作結果如圖3所示，即若在旋轉電磁鐵到達指定位置（即停留位置B）後立即斷電，此時旋轉電磁鐵因斷電失去動力，而慣性的反作用力使得旋轉電磁鐵發生回彈現象，即旋轉電磁鐵因發生回彈現象並不能停止在停留位置B上，而是從停留位置B回彈後停留在最終位置B՛處。
因此，當旋轉電磁鐵發生回彈而停留在最終位置B՛處時，即旋轉電磁鐵帶動導向輪回移，導致運輸車的導向輪與空中導軌相撞甚至出現卡死情况，嚴重影響了空中運輸車的正常運行，降低了半導體工廠空中運輸車搬運效率。
另外，若在旋轉電磁鐵到達停留位置B處後仍繼續施加驅動電壓U
0，以使旋轉電磁鐵停留在停留位置B處，但在實際中改進探索中發現，此時旋轉電磁鐵因長時間施加驅動電壓U
0而導致溫升過高，影響了旋轉電磁鐵工作穩定性、安全性、可靠性等。
有鑒於此，通過對旋轉電磁鐵和轉向控制過程進行深入研究及改進探索後，提出了一種新的轉向控制方案：如圖4所示，在旋轉電磁鐵從起始位置至預定的停留位置之間進行工作中，施加不同的驅動電壓，以及在旋轉電磁鐵達到預定的停留位置時，並不馬上斷電，而是繼續施加一個駐停驅動電壓後再斷電，以避免長時間施加電壓導致溫升過高，同時可通過繼續施加的駐停驅動電壓來克服斷電後慣性的反作用力，避免旋轉電磁鐵發生回彈而不能準確停留在設定位置上。
例如，如圖4和圖5所示，在起始位置A至途徑位置C之間，對旋轉電磁鐵施加第一驅動電壓U
1，在途徑位置C至預定的停留位置B之間，施加第二驅動電壓U
2，以及在到達停留位置B後，繼續施加第三驅動電壓U
3後再斷電，以使旋轉電磁鐵在第三驅動電壓U
3作用下，克服因在停留位置B斷電而出現的慣性反作用力，即旋轉電磁鐵在第三驅動電壓U
3的作用下，虛擬出一個防回彈位置D（如圖5所示，圖中B至D之間的虛線陰影爲旋轉電磁鐵在施加U
3後虛擬產生的動作距離），以通過第三驅動電壓U
3克服因斷電的慣性反作用出現的回彈，使得旋轉電磁鐵在斷電後仍能夠停留在停留位置B上。
需要說明的是，第一驅動電壓U
1、第二驅動電壓U
2和第三驅動電壓U
3，三者中兩兩關係可根據實際進行設置，比如U
1小於U
2，比如U
2大於U
3，比如U
1大於U
2，比如U
2等於U
3等等。
需要說明的是，前述說明是以移動位置來示意說明電磁鐵旋轉角度，下面說明中不加以區分。
以下結合附圖，說明本說明書中各實施例提供的技術方案。
如圖6所示，本說明書提供了一種空中運輸車轉向控制方法的實施例，可包括：
步驟S202在空中運輸車沿著軌道行進中，即時接收轉向控制信號。
實施中，轉向控制系統即時接收轉向控制信號。其中，轉向控制信號可爲空中運輸車在沿著空中軌道行進中，即時對行進位置進行檢測中當檢測到需要進行轉向操作時，向轉向控制系統下發的轉向控制指令。比如空中運輸車通過設置於軌道處的檢測標識，即時觸發並生産轉向控制指令，使得轉向控制系統在該指令的觸發下進行轉向控制。
例如，當空中運輸車因所夾取物的位置和目標搬送位置不在同一條軌道上時，運輸車則需要變換行走軌道，因而在軌道變換處時，轉向控制系統可獲知轉向控制指令，進而可根據轉向控制指令執行轉向操作。
實施中，爲了不因驅動電壓過小導致導向輪在滑軌上移動較慢，也爲了不因驅動電壓過大影響電磁鐵的力量，可通過計算獲取一個能使導向輪按設定速度在滑軌上移動所需力，並據此確定出所需的驅動電壓。
例如，鑒於推力大於最大靜摩擦力時才能推動物體移動，簡單分析可知，在旋轉電磁鐵啓動工作中，導向輪移動中所需的力是變化的，物體移動後勻速運動時所需的力可設爲F=μmg（m代表導向輪元件的品質，μ爲摩擦係數，g爲重力加速度），進而可得出電磁鐵輸出的力要大於F，導向輪才能移動。又因"P=" "W" /"t" "=UI" 且P=FV，所以FV=UI=µmgV，從而得出U="μmgV" /"I" ，其中V代表導向輪元件移動的速度，I爲旋轉電磁鐵的電流，U為驅動電壓。
因此，可根據移動速度的需要，通過設定驅動電壓，可使得電磁鐵工作在相應的電流狀態下，即通過讓電磁鐵工作在相應電流狀態下，獲得相應的力矩，再通過力矩對撥動桿的撥動下，使得導向輪在撥動桿的撥動下，按預設的移動速度在滑軌上進行滑動，進而導向輪可以與空中導向軌道進行配合抵接後進行過彎導向。
步驟S204確定是否需要進行轉向控制，若是則執行步驟S206。
在接收到轉向控制指令的觸發後，轉向控制系統可即時檢測是否需要進行轉向控制，並對轉向控制導向輪進行即時控制。
步驟S206向電磁鐵施加第一驅動電壓，其中，該第一驅動電壓用於驅動電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動，該第一驅動電壓與目標電壓之間的差值滿足第一閾值，目標電壓爲用於驅動電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動時克服最大靜摩擦力的驅動電壓。
實施中，通過向旋轉電磁鐵施加第一驅動電壓，旋轉電磁鐵在通電後，通過撥動桿使導向輪在滑軌上移動，使得導向輪配合空中導向軌道進行過彎引導，其中在導向軌道和導向輪的配合引導下，空中運輸車跟隨軌道進行過彎行進。以及，在過彎行進中，空中運輸車（或者轉向控制系統）仍對行進過程進行即時檢測，比如對過彎行進的位置進行即時檢測，以確定下一個驅動電壓的施加節點。
步驟S208確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，若是則執行步驟S210，若否則繼續執行步驟S206（即持續保持第一驅動電壓）。
步驟S210向該電磁鐵施加第二驅動電壓，其中該第二驅動電壓爲用於驅動該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上移動的驅動電壓，該第二驅動電壓與該第一驅動電壓不相等。
實施中，採用不同於第一驅動電壓的第二驅動電壓驅動旋轉電磁鐵，可調整旋轉電磁鐵的工作電壓，降低長時間施加同一個驅動電壓而溫升過快的可能。
相應地，在施加第二驅動電壓的過程中，即在過彎行進中，空中運輸車（或者轉向控制系統）仍對行進過程進行即時檢測，比如對過彎行進的位置進行即時檢測，繼續確定下一個驅動電壓的施加節點。
步驟S212確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，若是則執行步驟S214，若否則繼續執行步驟S210（即持續保持第二驅動電壓）。
實施中，該第二指定位置可為電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上到達的預設停留位置。需要說明的是，停留位置可爲短暫停留的位置，比如在軌道換向中，換向點可作爲短暫停留處，又比如半圓形的彎道中，彎道中點可作爲停留位置等等，具體可根據實際應用進行指定，這裏不作限定。
步驟S214向該電磁鐵施加第三驅動電壓，其中該第三驅動電壓大於該目標電壓。
實施中，通過施加第三驅動電壓，克服旋轉電磁鐵因斷電後的慣性反作用力，使得旋轉電磁鐵可以在第三驅動電壓的驅動下，仍能夠較準確地在指定的停留位置處。相應地，在施加第三驅動電壓中，仍可即時地檢測斷電時機，即執行步驟S216。
步驟S216確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，若是，則執行步驟S218。需要說明的是，預設條件可為施加第三驅動電壓的時長，也可為空中運輸車在過彎行進中的即時位置條件等。
步驟S218切斷控制該電磁鐵的電源控制。通過在導向輪與導向軌道配合導向到指定位置後進行斷電，仍可以依靠電磁鐵內的恢復機構對撥動桿的牽引下，導向輪與導向軌道之間配合過彎導向引導。
通過上述步驟S202至步驟S218，在過彎控制中對旋轉電磁鐵施加不同驅動電壓，使得旋轉電磁鐵在工作中處於不同驅動電壓，以及在旋轉電磁鐵到達指定轉動角度後繼續施加一段驅動電壓，既可以避免長時間處於較高驅動電壓而溫升過快，又可以避免旋轉電磁鐵因斷電後慣性的反作用力導致不能準確達到指定位置，因而可提高電磁鐵的工作穩定性、安全性和可靠性，提高空中運輸車轉向穩定性、可靠性，提高過彎效率，有利於提高半導體工廠中晶圓盒的搬運效率，進而提高半導體工廠的生産效率。
在一些實施方式中，第二驅動電壓和第三驅動電壓可設置為相同或不同的電壓。
在一種實施方式中，可將第二驅動電壓設置爲小於第一驅動電壓，可降低旋轉電磁鐵長時間處於較高功率狀態，可减小溫升和降低溫升速度。
在一種實施方式中，可將第三驅動電壓設置為與第二驅動電壓相等，可簡化驅動電壓的整體設計方案。
在一些實施方式中，可通過電壓變換電路、輸出控制電路等將相應的驅動電壓向旋轉電磁鐵提供。
在一種實施中，可採用調壓穩壓器對系統電壓進行調壓穩壓，以得到以下至少一種驅動電壓：該第一驅動電壓、該第二驅動電壓、該第三驅動電壓。
在一種實施中，可通過繼電器先旋轉電磁鐵施加驅動電壓。例如，向電磁鐵施加第一驅動電壓，包括：通過第一固態繼電器向電磁鐵施加第一驅動電壓；和/或，向該電磁鐵施加第二驅動電壓，包括：通過第二固態繼電器向該電磁鐵施加第二驅動電壓；和/或，向該電磁鐵施加第三驅動電壓，包括：通過第三固態繼電器向該電磁鐵施加第三驅動電壓。
需要說明的是，繼電器可為單組觸點的繼電器，也可為多組觸點的繼電器。
如圖7所示，採用設定的電源電壓，經過電壓調壓器分別穩壓後輸出相應的第一驅動電壓、第二驅動電壓和第三驅動電壓。
實施中，驅動電壓可通過繼電器後再施加於旋轉電磁鐵，此時可通過控制驅動電壓對應的繼電器進行通斷，可將驅動電壓施加於旋轉電磁鐵。例如，第一驅動電壓通過固態繼電器1後再向旋轉電磁鐵施加，比如第二驅動電壓通過固態繼電器2後再向旋轉電磁鐵施加。
例如，前述示例中，從A到C採用第一驅動電壓使導向輪克服靜摩擦力大滑軌上移動，即當空中運輸車到達變換路徑位置時，由PLC（可程式設計控制器）發出指令，使固態繼電器1打開，這時電磁鐵在第一驅動電壓下旋轉；然後到達C處時，PLC發出指令，使固態繼電器1關閉，且固態繼電器2打開，採用第二驅動電壓讓導向輪在滑軌上勻速移動到指定位置B後，繼續保持一段時間後再斷電（比如保持到D處），防止電磁鐵受反作用力出現回彈導致運輸車運行不穩甚至出現故障而影響搬運作業。
在一些實施方式中，在確定是否移動到指定位置中，可通過計時器計算時長來快速、準確地確定。
例如，在確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，可包括：獲取該第一驅動電壓對應的第一施加時長，並確定該第一施加時長是否達到第一預設時長，以確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置。
需要說明的是，第一施加時長可根據實際應用中的現場調試資料加以確定，以及後續可根據實際運行經驗資料進行調整等。
例如，在確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，可包括：獲取該第二驅動電壓對應的第二施加時長，以及確定該第二施加時長是否達到第二預設時長，以確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置。
例如，確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，可包括：獲取該第三驅動電壓對應的第三施加時長，並確定該第三施加時長是否達到第三預設時長，以確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件。
需要說明的是，第一施加時長和/或第二施加時長和/或第三施加時長，具體可根據預設值確定，也可根據實際應用中調試總結的經驗資料進行設置。
例如，第一施加時長可爲占總時間的20%，即第一驅動電壓的持續時間可約占總時間的20%。
例如，第二施加時長可爲占總時間的70%，即第二驅動電壓的持續時間可約占總時間的70%。
例如，第三施加時長可爲占總時間的10%，即第三驅動電壓的持續時間可約占總時間的10%。
實施中，可根據轉向控制需要，通過設置不同驅動電壓對應的持續時長，使得不同驅動電壓的持續時長分佈更合理，可很好地改善了旋轉電磁鐵溫升，提高旋轉電磁鐵在轉向控制中的工作穩定性、安全性和可靠性。
在一些實施方式中，在確定是否移動到指定位置中，可通過感測器進行檢測確定。
在一種實施方式中，在確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，可包括：獲取第一感測器的第一傳感信號，以及根據該第一傳感信號確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置。其中，該第一感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置。
實施中，第一感測器可根據實際應用需要安裝在不同位置進行檢測，這裡不對安裝位置進行限定。
例如，第一感測器安裝於滑軌側面，當導向輪經感測器所在位置時，便觸發第一感測器輸出檢測結果。
例如，第一感測器安裝於撥動桿周圍，用於檢測撥動桿移動位置，進而可通過檢測撥動桿移動位置來觸發第一感測器輸出檢測結果。
實施中，第一感測器可根據實際應用需要進行選型，這裡不對感測器的選型進行限定。
例如，第一感測器可爲光電感測器，比如紅外光收發一體的感測器，當被檢測物件（如導向輪、撥動桿等）遮擋光電感測器的檢測信號時，感測器輸出檢測結果。
例如，第一感測器可爲標識讀取的讀取器，比如條碼讀取機，當被檢測物件（如導向輪、撥動桿等）經過讀取器所在位置時，讀取器讀取到相應的條碼標識，這時讀取器輸出檢測結果。
在一種實施方式中，在確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，可包括：獲取第二感測器的第二傳感信號，以及根據該第二傳感信號確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置。其中，該第二感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置。
相應地，與前述第一感測器的示例說明相似，第二感測器的安裝方式、選型等可根據實際應用需要進行設置，這裡不展開說明。
基於相同發明構思，本發明還提供一種空中運輸車轉向控制系統，應用於半導體自動生産工廠中的空中運輸車中，通過轉向控制系統執行如前述任意一個實施例該的轉向控制方法，使得空中運輸車在需要轉向控制時，高效有序地完成轉向。
如圖8所示，空中運輸車轉向控制系統2000可包括：啓動模組2020和切換模組2040。
實施中，啓動模組2020被配置為：當接收到轉向控制信號時，向電磁鐵施加第一驅動電壓，其中該第一驅動電壓用於驅動該電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動，該第一驅動電壓與目標電壓之間的差值滿足第一閾值，該目標電壓爲用於驅動電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動時克服最大靜摩擦力的驅動電壓；
以及，切換模組2040被配置為：
確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第二驅動電壓，其中該第二驅動電壓爲用於驅動該電磁鐵撥動該導向輪按第一預設速度在該滑軌上移動的驅動電壓，該第二驅動電壓與該第一驅動電壓不相等；
確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第三驅動電壓，其中該第二指定位置爲該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上預設的停留位置，該第三驅動電壓大於該目標電壓；
確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，若是，則切斷控制該電磁鐵的電源。
通過在控制系統中設置啓動模組和切換模組，可以在需要進行轉向控制時，快速、準確地通過控制旋轉電磁鐵的工作，進而電磁鐵帶動撥動桿運動，而撥動桿帶動導向輪在滑軌上移動，使得導向輪配合空中轉向軌道對空中運輸車進行過彎中的轉向引導，而且通過向電磁鐵分段施加不同驅動電壓，即可避免電磁鐵施加電壓過長而溫升過快、過高，又可以避免電磁鐵斷電後發生回彈而導致導向輪與轉向導軌碰撞甚至卡死現象，提高了空中運輸車過彎換向的工作穩定性、安全性和可靠性，提高晶圓盒的搬運效率，提高半導體自動化生産效率。
可選地，該空中運輸車轉向控制系統還可包括：調壓穩壓器（圖中未示出），該調壓穩壓器用於對系統電壓進行調壓穩壓，以得到以下至少一種驅動電壓：該第一驅動電壓、該第二驅動電壓、該第三驅動電壓。
可選地，該空中運輸車轉向控制系統還可包括：固態繼電器（圖中未示出），該固態繼電器用於將該調壓穩壓器對系統電壓進行調壓穩壓的驅動電壓切換施加到該電磁鐵。
可選地，該空中運輸車轉向控制系統還包括：計時器（圖中未示出），該計時器用於獲取以下至少一種時長：第一預設時長，第二預設時長，第三預設時長；其中，第一預設時長為施加第一驅動電壓的時長；第二預設時長為施加第二驅動電壓的時長；第三預設時長為施加第三驅動電壓的時長。
可選地，該空中運輸車轉向控制系統還包括：第一感測器和/或第二感測器；其中該第一感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置；該第二感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置。
可選地，該切換模組包括PLC控制器（圖中未示出）。實施中，PLC可為空中運輸車中的PLC控制器，可簡化整體系統結構。
上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的具有通常知識者在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和申請專利範圍所保護的範圍情況下，還可做出很多形式，均屬於本發明的保護之內。
1:空中運輸車
2:空中軌道
11:導向輪
13:旋轉電磁鐵
14:波動桿
15:感測器
16:感測器
17:滑軌
2000:空中運輸車轉向控制系統
2020:啓動模組
2024:切換模組
S202-S218:步驟
U
0:驅動電壓
U
1:第一驅動電壓
U
2:第二驅動電壓
U
3:第三驅動電壓
圖1爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向引導的結構示意圖；
圖2爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向引導中驅動電壓施加的示意圖；
圖3爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向引導中引導輪移動位置的示意圖；
圖4爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向控制方法中驅動電壓施加的示意圖；
圖5爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向控制方法中驅動電壓施加後導向輪位置的示意圖；
圖6爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向控制方法的流程圖；
圖7爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向控制方法中生産驅動電壓的結構示意圖；
圖8爲本發明實施例所提供的空中運輸車轉向控制系統的結構示意圖。
1:空中運輸車
2:空中軌道
11:導向輪
13:旋轉電磁鐵
14:波動桿
15:感測器
16:感測器
17:滑軌
Claims (14)
- 一種空中運輸車轉向控制方法，包括： 當接收到轉向控制信號時，向電磁鐵施加第一驅動電壓，其中該第一驅動電壓用於驅動該電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動，該第一驅動電壓與目標電壓之間的差值滿足第一閾值，該目標電壓為用於驅動電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動時克服最大靜摩擦力的驅動電壓； 確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第二驅動電壓，其中該第二驅動電壓為用於驅動該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上移動的驅動電壓，該第二驅動電壓與該第一驅動電壓不相等； 確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第三驅動電壓，其中該第二指定位置為該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上預設的停留位置，該第三驅動電壓大於該目標電壓； 確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，若是，則切斷控制該電磁鐵的電源。
- 如請求項1所述之空中運輸車轉向控制方法，該第二驅動電壓小於該第一驅動電壓； 和/或，該第三驅動電壓與該第二驅動電壓相等。
- 如請求項1所述之空中運輸車轉向控制方法，確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，包括： 獲取該第一驅動電壓對應的第一施加時長； 確定該第一施加時長是否達到第一預設時長，進一步確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置。
- 如請求項1所述之空中運輸車轉向控制方法，確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，包括： 獲取該第二驅動電壓對應的第二施加時長； 確定該第二施加時長是否達到第二預設時長，進一步確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置。
- 如請求項1所述之空中運輸車轉向控制方法，確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，包括： 獲取該第三驅動電壓對應的第三施加時長； 確定該第三施加時長是否達到第三預設時長，進一步確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件。
- 如請求項5所述之空中運輸車轉向控制方法，該空中運輸車轉向控制方法還包括： 採用調壓穩壓器對系統電壓進行調壓穩壓，以得到該第一驅動電壓、該第二驅動電壓及該第三驅動電壓中的至少一種驅動電壓。
- 如請求項1所述之空中運輸車轉向控制方法，確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，包括： 獲取第一感測器的第一傳感信號； 根據該第一傳感信號確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置； 其中，該第一感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置； 和/或，確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，包括： 獲取第二感測器的第二傳感信號； 根據該第二傳感信號確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置； 其中，該第二感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置。
- 如請求項1至7中任一項所述之空中運輸車轉向控制方法，向電磁鐵施加第一驅動電壓，包括：通過第一固態繼電器向電磁鐵施加第一驅動電壓； 和/或，向該電磁鐵施加第二驅動電壓，包括：通過第二固態繼電器向該電磁鐵施加第二驅動電壓； 和/或，向該電磁鐵施加第三驅動電壓，包括：通過第三固態繼電器向該電磁鐵施加第三驅動電壓。
- 一種空中運輸車轉向控制系統，包括：啟動模組和切換模組： 其中，該啟動模組被配置為：當接收到轉向控制信號時，向電磁鐵施加第一驅動電壓，其中該第一驅動電壓用於驅動該電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動，該第一驅動電壓與目標電壓之間的差值滿足第一閾值，該目標電壓為用於驅動電磁鐵撥動導向輪在滑軌上移動時克服最大靜摩擦力的驅動電壓； 該切換模組被配置為： 確定該電磁鐵在該第一驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第一指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第二驅動電壓，其中該第二驅動電壓為用於驅動該電磁鐵撥動該導向輪按第一預設速度在該滑軌上移動的驅動電壓，該第二驅動電壓與該第一驅動電壓不相等； 確定該電磁鐵在該第二驅動電壓的驅動下撥動該導向輪在該滑軌上是否移動到第二指定位置，若是，則向該電磁鐵施加第三驅動電壓，其中該第二指定位置為該電磁鐵撥動該導向輪在該滑軌上預設的停留位置，該第三驅動電壓大於該目標電壓； 確定施加該第三驅動電壓是否達到預設條件，若是，則切斷控制該電磁鐵的電源。
- 如請求項9所述之空中運輸車轉向控制系統，該空中運輸車轉向控制系統還包括：調壓穩壓器，該調壓穩壓器用於對系統電壓進行調壓穩壓，以得到以下至少一種驅動電壓：該第一驅動電壓、該第二驅動電壓、該第三驅動電壓。
- 如請求項10所述之空中運輸車轉向控制系統，該空中運輸車轉向控制系統還包括：固態繼電器，該固態繼電器用於將該調壓穩壓器對系統電壓進行調壓穩壓的驅動電壓切換施加到該電磁鐵。
- 如請求項9所述之空中運輸車轉向控制系統，該空中運輸車轉向控制系統還包括：計時器，該計時器用於獲取以下至少一種時長：第一預設時長，第二預設時長，第三預設時長； 其中，第一預設時長為施加第一驅動電壓的時長；第二預設時長為施加第二驅動電壓的時長；第三預設時長為施加第三驅動電壓的時長。
- 如請求項9所述之空中運輸車轉向控制系統，該空中運輸車轉向控制系統還包括：第一感測器和/或第二感測器； 其中，該第一感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置；該第二感測器用於檢測該導向輪在該滑軌上的移動位置。
- 如請求項9至13中任一項所述之空中運輸車轉向控制系統，其中，該切換模組包括PLC控制器。
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