TWI432370B - 磁力懸浮傳送系統 - Google Patents

Description

磁力懸浮傳送系統

本發明涉及一種磁力懸浮傳送系統，更具體而言，涉及一種如下的磁力懸浮傳送系統：其在傳送各種物體(包括傳送盒)、特別是大尺寸的物體時採用磁力懸浮方法作為其中一種非接觸型方法，從而解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造成雜訊的問題以及解決產生微粒的問題，並且可容易且正確地控制懸浮單元。

傳送系統是一種用於傳送物體的裝置。此處，物體可不僅包括用於液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)、等離子體顯示面板(plasma display panel；PDP)、有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)等的基板、用於半導體器件的晶圓、用於容置和支撐基板或晶圓的托盤、傳送盒或載具，而且還包括各種物件，例如常用的盒子。以下，將以傳送盒作為物體進行說明。

用於傳送盒的傳送系統分為接觸型傳送系統及非接觸型傳送系統。

接觸型傳送系統又分為傳送機型傳送系統、滾筒型傳送系統、軌道型傳送系統等。這種接觸型傳送系統可能會在傳送過程中在結構上產生許多微粒。因此，例如，如果使用接觸型傳送系統來傳送裝載有LCD基板的傳送盒，則基板及淨化室可能會被微粒污染。

此外，接觸型傳送系統會在傳送結構或輸電結構的接觸部件中產生磨損或摩擦，因此存在元件頻繁地損壞、造成可怕的雜訊、以及無法以高於預定水準的速度進行傳送等問題。

相反，非接觸型傳送系統具有以下優點：其解決了由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造成雜訊的問題並解決了產生微粒的問題，並且可以高速傳送物體。因此，近來，人們一直在積極地研究非接觸型傳送系統。

作為非接觸型傳送系統，可考慮磁力懸浮傳送系統。磁力懸浮技術是基於磁體(電磁體)的吸引及排斥。當前，已知一種應用磁力懸浮技術的磁懸浮列車。然而，磁懸浮列車的商業啟動一直因各種問題而被推遲。

這樣，磁力懸浮技術僅僅應用於載人的磁懸浮列車，而尚未應用於用於裝載和傳送物體(例如傳送盒)的傳送系統。因此，為將磁力懸浮技術應用到用於裝載和傳送物體(例如傳送盒)的傳送系統，需要在許多方面開發不同於磁懸浮列車技術的新技術。

儘管須在許多方面開發新技術，然而新技術的開發非常重要，因為在開發磁力懸浮傳送系統時，預期應解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題、造成雜訊的問題以及在傳送各種物體(包括傳送盒)、尤其是大尺寸的物體時產生微粒的問題。

同時，對於開發此種磁力懸浮傳送系統而言，首要的是開發用於容易且正確地控制懸浮單元的技術。

另外，對於開發採用磁力懸浮技術來裝載和傳送物體的傳送系統而言，當提供電力來操作懸浮單元的懸浮電磁體以及推進單元的推進電磁體時，會產生高頻，從而造成震動。如果不適當地阻尼(或減小)此種震動，便難以保證傳送主體的穩定傳送並且在某些情形中還可能會損壞物體。因此，需要開發阻尼技術，以防止震動從懸浮電磁體或推進電磁體通過傳送主體直接傳遞至裝載單元。

此外，對於開發採用磁力懸浮技術來裝載和傳送物體的傳送系統而言，需要提供許多用於保證裝載有物體並沿軌道傳送的傳送主體被穩定地傳送的手段，尤其是開發用於使傳送主體在軌道上著陸時可通過傳送主體與軌道之間的滾動接觸而穩定著陸的技術。

本發明提供一種磁力懸浮傳送系統，其在傳送各種物體(包括傳送盒)、特別是大尺寸的物體時採用磁力懸浮方法作為其中一種非接觸型方法，從而解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造成雜訊的問題以及解決產生微粒的問題，並且還可容易且正確地控制懸浮單元。

本發明的另一方面提供一種磁力懸浮傳送系統，其在傳送各種物體(包括傳送盒)、特別是大尺寸的物體時採用磁力懸浮方法作為其中一種非接觸型方法，從而解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造成雜訊的問題以及解決產生微粒的問題，並且還有效地阻尼通過裝載有物體並沿軌道傳送的傳送主體傳遞至裝載單元的震動。

本發明的又一方面提供一種磁力懸浮傳送系統，其在傳送各種物體(包括傳送盒)、特別是大尺寸的物體時採用磁力懸浮方法作為其中一種非接觸型方法，從而解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造成雜訊的問題以及解決產生微粒的問題，並且還導引傳送主體在軌道上穩定地著陸。

根據本發明的一方面，提供一種磁力懸浮傳送系統，該磁力懸浮傳送系統包括：共用支撐框架，欲裝載有物體的裝載單元耦合至該共用支撐框架；軌道，形成用於傳送共用支撐框架的路線；懸浮單元，包括多個相互間隔開並與共用支撐框架相連接的子懸浮單元，並用於使共用支撐框架相對於軌道懸浮至預設高度；推進單元，與共用支撐框架相連接並用於提供推進力，使得可沿軌道的路線傳送懸浮的共用支撐框架；以及電源單元，用於向懸浮單元及推進單元供電。

根據本發明的另一方面，提供一種磁力懸浮傳送系統，該磁力懸浮傳送系統包括：傳送主體，欲裝載有物體的裝載單元耦合至該傳送主體；軌道，形成用於傳送傳送主體的路線；懸浮單元，與傳送主體相連接並使傳送主體相對於軌道懸浮至預設高度；推進單元，與傳送主體相連接並用於提供推進力，使得可沿軌道的路線傳送懸浮的傳送主體；電源單元，用於向懸浮單元及推進單元供電；以及阻尼單元，與傳送主體相連接並用於阻尼來自懸浮單元或推進單元的震動。

根據本發明的又一方面，提供一種磁力懸浮傳送系統，該磁力懸浮傳送系統包括：傳送主體，欲裝載有物體的裝載單元耦合至該傳送主體；軌道，形成用於傳送傳送主體的路線；懸浮單元，與傳送主體相連接並使傳送主體相對於軌道懸浮至預設高度；推進單元，與傳送主體相連接並用於提供推進力，使得可沿軌道的路線傳送懸浮的傳送主體；電源單元，用於向懸浮單元及推進單元供電；以及著陸滾輪，耦合至傳送主體並用於當傳送主體在軌道上著陸時與軌道進行滾動接觸。

為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。

為充分地理解本發明及其優點，以下將參照用於例示本發明實施例的附圖。

在下文中，將通過參照附圖解釋本發明的實施例來對本發明進行詳細說明。各圖式中的相同參考編號表示相同元件。

第1圖為根據本發明實例性實施例的磁力懸浮傳送系統的立體圖；第2圖為第1圖的局部分解立體圖；第3圖為第1圖中的共用支撐框架的放大圖；第4圖為懸浮單元的放大立體圖；第5圖至第8圖為第4圖的平面圖、後視圖、左側視圖以及前視圖；第9圖為第4圖所示的懸浮單元中的子懸浮/推進單元的放大立體圖；第10圖及第11圖為第9圖的不同角度的立體圖；第12圖顯示懸浮單元位於軌道上；第13圖為用於著陸的滾輪區域的放大結構圖；第14圖為用於左右導引的滾輪區域的放大結構圖；第15圖為用於防止碰撞的滾輪區域的放大結構圖；以及第16圖為根據本發明實例性實施例的磁力懸浮傳送系統的控制方塊圖。

如圖所示，磁力懸浮傳送系統包括：傳送主體120，欲裝載有物體的裝載單元110耦合至該傳送主體120；軌道101，形成用於傳送傳送主體120的路線；懸浮單元130，與傳送主體120相連接並使傳送主體120相對於軌道101懸浮至預設高度；推進單元140，與傳送主體120相連接並用於提供推進力，使得可沿軌道101的路線傳送由懸浮單元130懸浮的傳送主體120；電源單元150，用於向懸浮單元130及推進單元140供電；以及阻尼單元160，與傳送主體120相連接並用於阻尼來自懸浮單元130及推進單元140的震動。

傳送主體120是在被懸浮單元130懸浮的同時沿軌道101行進並傳送物體的元件，這形成本實例性實施例的基本框架。傳送主體120可具有各種配置及形狀。在本實例性實施例中，傳送主體120用作共用支撐框架，用於成一體地支撐並連接四個子懸浮/推進單元131(將在稍後進行說明)，因此在下文中將傳送主體120稱為共用支撐框架120。

在依序說明這些元件之前，首先將對軌道101(參見第12圖)進行說明。軌道101形成用於移動(即傳送)共用支撐框架120的路線，裝載單元110在一側耦合至該共用支撐框架120。

在本實例性實施例中，軌道101是以直線的形式提供。這是因為共用支撐框架120的區域具有3 m或更大的長度/寬度。然而，軌道101可以是以閉環形式而不是直線形式提供的橢圓環形軌道。

軌道101是由導體中具有高強度及耐腐蝕性的不銹鋼、非導體中的鋁(Al)、以及某些其他金屬的適當組合製造而成。換句話說，軌道101須與懸浮單元130及推進單元140相互作用才能懸浮或推動(即驅動)共用支撐框架120，因此軌道101需要具有上述材料特徵。僅當軌道101具有上述材料特徵時，電場或磁場才可懸浮和推動共用支撐框架120。如第12圖所示，軌道101由軌道支撐腳103支撐在地面上。

裝載單元110是欲裝載物體的元件，如第1圖至第3圖所示。在本實例性實施例中，物體是指裝載有液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)基板的傳送盒，並且尤其是指裝載有長度/寬度約為2 m或3 m左右的大尺寸LCD基板的大尺寸傳送盒，但並不僅限於此。作為另外一種選擇，物體可不僅包括用於LCD、等離子體顯示面板(plasma display panel；PDP)、有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)等的基板、用於半導體器件的晶圓、用於容置和支撐基板或晶圓的托盤、傳送盒或載具，而且還包括各種物品，例如常用的盒子、電氣設備等。

欲裝載有作為物體的傳送盒的裝載單元110包括裝載主體111以及裝載板112。裝載主體111與共用支撐框架120的上部框架121的四個拐角區域中的每一者相連接並向上傾斜。裝載板112在水準方向上設置於裝載主體111的上端部並用於支撐物體的底部。

裝載主體111可具有實心杆結構。然而，在本實例性實施例中，裝載主體111具有中空的管道結構(參見第3圖的放大部分)。裝載板112可形成有多個真空孔113，如第1圖的所大體顯示。在此種情形中，通過具有管道結構的裝載主體111對真空孔進行抽真空，從而使傳送盒可被牢固地吸附並固定在裝載板112上。當然，這僅僅為實例。作為另外一種選擇，傳送盒可不需由真空吸附和固定。

在裝載板112的周邊上，防分離突出部114向上突出並防止傳送盒分離。防分離突出部114可具有‘L’形狀並設置於周邊的一部分中，但並不僅限於此。作為另外一種選擇，可提供簡單的擱架型裝載單元(圖未示出)來代替本實例性實施例中所示的裝載單元110，從而裝載傳送盒。

此外，外部封蓋117圍繞裝載單元110設置，以環繞除裝載單元110之外的共用支撐框架120的外側。此外，多個維修出入口118耦合至外部封蓋117的表面，以使其可被打開及關閉。因此，工人可通過維修出入口118維修元件。

外部封蓋117用以保護共用支撐框架120的上部區域以及共用支撐框架120，而共用支撐框架120的下部結構則是由第1圖及第2圖所示的保護封蓋119進行保護。

保護封蓋119延伸至軌道101的橫向側，並局部地保護放置在其中的共用支撐框架120的下部結構。保護封蓋119的區域中可存在各種結構。具體而言，懸浮單元130及推進單元140放置在此區域中，以使保護封蓋119可保護懸浮單元130及推進單元140不受外部影響。保護封蓋119具有朝向軌道101彎曲的下端部以及形成有多個孔119a的表面。當然，保護封蓋119是可選元件，而不是必不可少的。

共用支撐框架120是用於支撐裝載單元110及懸浮單元130的 元件，這形成磁力懸浮傳送系統的基本框架。共用支撐框架120可被形成為單一本體。然而，在本實例性實施例中，如第2圖所示，共用支撐框架120被劃分成放置在懸浮單元130上方的上部框架121以及放置在懸浮單元130的一側處並連接懸浮單元130與上部框架121的側面框架122。上部框架121及側面框架122中的每一者均是通過焊接管道而形成，這可降低材料的成本或重量。

懸浮單元130用以使共用支撐框架120相對於軌道101懸浮至預設高度H(參照第12圖)。

在本實例性實施例中，懸浮單元130包括多個子懸浮單元131，例如如第4圖至第8圖所示的四個懸浮單元131。在懸浮單元130包括該多個子懸浮單元131的情形中，可防止一個子懸浮單元131的震動影響另一子懸浮單元131，從而實現正確且容易的控制。

如果懸浮單元130使共用支撐框架120懸浮超過預設高度H(參見第12圖)，則共用支撐框架120可與軌道101碰撞或可預期導致浪費功耗。

因此，調整共用支撐框架120通過懸浮單元130所懸浮的高度H頗為重要。為此，懸浮單元130還包括間隙感測器(圖未示出)，以用於基於共用支撐框架120相對於軌道101懸浮的高度H來感測間隙。間隙感測器可允許的間隙範圍可為共用支撐框架120的懸浮高度H。

同時，通過軌道101與懸浮單元130之間的相互作用而使傳送 主體120懸浮的方法可廣義地劃分為利用排斥力的排斥方法和利用吸引力的吸引方法。

排斥方法分別給予軌道101和懸浮單元130相同的極性(例如N極和N極、或S極和S極)，以使連接至共用支撐框架120的懸浮單元130可相對於軌道101懸浮。吸引方法則通過與排斥方法的結構相反的結構而使共用支撐框架120懸浮。可採用任一方法，然而在本實例性實施例中採用前面的排斥方法。

推進單元140連接至共用支撐框架120並提供推進力，以使由懸浮單元130懸浮的共用支撐框架120可沿軌道101的路線傳送。

如上所述，在軌道101與懸浮單元130之間相互作用(即N極與N極之間相互排斥)而使共用支撐框架120懸浮的狀態中，如果在共用支撐框架120前面的軌道101的磁極變為具有S極，則懸浮的共用支撐框架120便沿軌道101傳送。為應用此種方法，須對整個軌道101應用電磁體，並且需要實質上複雜且精確的控制才能即刻地改變電磁體的磁極。

因此，本實例性實施例採用磁力線性電動機140作為推進單元140來代替上述複雜的控制裝置或結構，磁力線性電動機140具有推進電磁體140a，以用於使用基於與軌道101的相互作用的電磁力進行線性驅動。

在使用磁力線性電動機140作為推進單元140的情形中，當磁力線性電動機140使用從電源單元150接收到的電力而運行時，磁力線性電動機140與軌道101之間會產生電場或磁場，並且因 此會產生基於與電場或磁場的關係的排斥力。因此，不需要複雜的結構便可在軌道101上方傳送共用支撐框架120。

當採用此種推進單元140時，可在共用支撐框架120中共用該推進單元(圖未示出)。然而，在本實例性實施例中，設置有多個相互間隔開並與共用支撐框架120相連接的子推進單元140。

該多個子推進單元140與該多個子懸浮單元131設置成一體，從而形成子懸浮/推進單元131。作為參考，儘管子懸浮單元131在名稱上與子懸浮/推進單元131不同，然而由於子懸浮單元131與子推進單元140被形成為子懸浮/推進單元131這一單一本體，因而賦予子懸浮單元131及子懸浮/推進單元131相同的參考編號。在下文中，將以子懸浮/推進單元131代表子懸浮單元131來進行說明。

參照第9圖至第11圖，本實施例中的四個子懸浮/推進單元131構成一個懸浮單元130，並連接至共用支撐框架120。

所有這四個子懸浮/推進單元131均具有相同的結構，其中每一者均包括兩個懸浮電磁體130a以及一個推進電磁體140a。推進電磁體140a放置在這兩個懸浮電磁體130a上方並在軌道101的長度方向上縱向地佈置，軌道101的長度足以連接這兩個懸浮電磁體130a。

電源單元150是用於向懸浮單元130及推進單元140供電的元件。在本實施例中，電源單元150使用非接觸型供電方法。

參照第12圖及第16圖，電源單元150包括沿軌道101較長地設置的感應軌道151以及拾取單元152，拾取單元152連接至共用支撐框架120以在不接觸感應軌道151的情況下鄰近感應軌道151放置、並通過基於電磁感應以非接觸狀態接收恒定電流來向懸浮單元130及推進單元140供電。

感應軌道151包括一對相互間隔開且相互平行的軌道突出部151a。對應於感應軌道151，拾取單元152具有類似字母“E”的形狀，並包括分別置於該一對軌道突出部151a之間及該一對軌道突出部151a外側的電動勢產生指狀物(electromotive-force generating finger)152a。

因此，當對感應軌道151施加高頻交流(AC)電力時，可通過電磁感應在鄰近感應軌道151的拾取單元152中產生電動勢，且可使用此種電動勢作為用於操作懸浮單元130及推進單元140的動力源。

根據實例性實施例，磁力懸浮傳送系統的非接觸型電源150包括調節器153以及電源154，調節器153從拾取單元152接收電壓(電動勢)，電源154則連接至調節器153並將電壓分配給懸浮單元130及推進單元140(參見第16圖)。

通過此種結構，例如，如果從鄰近感應軌道151的拾取單元152接收到電壓(電動勢)的調節器153向電源154供應300 V的直流(DC)電壓，則電源154的分配電路155將該電壓以DC 12 V、DC 24 V、DC 48V等形式分配給懸浮單元130及推進單元140，以使懸浮單元130及推進單元140可發揮其各自的功能。如果如第16圖所示，電源154被配置成與分配電路155整合在一起並從調節器153接收電壓，則可有利地使實現方式變得簡單、使維護簡便易行、使控制相對容易、以及通過非接觸方法穩定且安全地供電。

同時，當子懸浮/推進單元131的懸浮電磁體130a及推進電磁體140a被供以電力時，其會運行並產生高頻，從而造成震動。須適當地阻尼(或減小)此種震動，以使共用支撐框架120可穩定地移動並且傳遞至裝載單元110上的傳送盒的震動也可被減小，從而防止傳送盒中的LCD基板被損壞。換句話說，子懸浮/推進單元131須耦合至共用支撐框架120作為單一本體。如果它們耦合為單一本體，則由於子懸浮/推進單元131的每一震動均被直接傳遞至共用支撐框架120，因而須將震動的傳遞最小化。只要震動的傳遞被最小化，共用支撐框架120就可穩定地移動並且傳遞至裝載單元110上的傳送盒的震動就可被減小，從而防止傳送盒中的LCD基板被損壞。為此，提供阻尼單元160。

如第4圖及第9圖所示，阻尼單元160連接至子懸浮/推進單元131，並阻尼來自懸浮電磁體130a及推進電磁體140a的震動。

在本實施例中，阻尼單元160包括空氣彈簧161。空氣彈簧161夾置於共用支撐框架120與子懸浮/推進單元131之間，並用以阻尼垂直震動。空氣彈簧161是為每一懸浮/推進單元131提供，然而必要時，可為每一懸浮/推進單元131提供多於一個空氣彈簧161。

必要時，空氣彈簧161須在內部被供以空氣，因為其可具在內部填充有空氣的管狀結構。為此，本實例性實施例中的阻尼單元160包括感測器162、空氣泵163以及泵驅動器164。感測器162鄰近空氣彈簧161放置並用於感測空氣彈簧161中所填充的空氣量，空氣泵163鄰近空氣彈簧161放置並用於向空氣彈簧161提供空氣，泵驅動器164則用於選擇性地驅動空氣泵163。

泵驅動器164包括往復式杠杆164a、開關164b以及杠杆推按器164c。往復式杠杆164a用於通過來自裝載單元110的載荷進行往復運動，開關164b連接至往復式杠杆164a並用於根據往復式杠杆164a的操作而打開/關閉氣泵163的運行，杠杆推按器164c則連接至裝載單元110並朝向往復式杠杆164a延伸以根據載荷來操作往復式杠杆164a。

如果空氣彈簧161中所填充的空氣量較小，則來自裝載單元110的載荷變得較大(即出現向下推動)，從而使杠杆推按器164c向下移動並推動往復式杠杆164a。因此，開關164b動作，以打開空氣泵163的運行，並且因此空氣彈簧161被填充以由空氣泵163提供的空氣。然而，除此種機械系統之外，可根據感測器162的感測結果以電子方式控制開關164b的操作，以打開泵163來運行。

同時，如第4圖所示，空氣彈簧161分別放置在子懸浮/推進單元131上，使得在緩衝並支撐傳送盒的載荷的同時，可毫不困難地阻尼來自上側的震動。

然而，如上所述，如果懸浮電磁體130a及推進電磁體140a運行並產生高頻，則會造成震動。此種震動也須由空氣彈簧161進行阻尼。在此種情形中，如果來自懸浮電磁體130a及推進電磁體140a的震動在子懸浮/推進單元131的垂直方向上進行傳遞，則空氣彈簧161可適當地阻尼該震動。然而，如果震動在子懸浮/推進單元131的水準方向上進行傳遞，則放置在子懸浮/推進單元131上的空氣彈簧161難以阻尼該震動。

換句話說，儘管子懸浮/推進單元131與共用支撐框架120通過空氣彈簧161相連接，然而仍非常難以阻尼在子懸浮/推進單元131的左右方向上傳遞的震動。作為另外一種選擇，如果將空氣彈簧161進一步安裝在子懸浮/推進單元131的一側，則可適當地阻尼在子懸浮/推進單元131的水準方向上傳遞的震動。然而，在此種情形中，可能會出現費用或空間方面的問題。

因此，在本實例性實施例中，阻尼單元160還包括震動傳遞單元166，以朝向空氣彈簧161傳遞來自懸浮電磁體130a及推進電磁體140a的震動。換句話說，震動傳遞單元166耦合至子懸浮/推進單元131，並用以朝向空氣彈簧161(即在子懸浮/推進單元131的上下方向上)傳遞來自懸浮電磁體130a及推進電磁體140a的震動。

具有上述功能的震動傳遞單元166包括可允許垂直自由度的鉸鏈構件166a，可允許垂直自由度的鉸鏈構件166a在與共用支撐框架120沿軌道101移動的方向橫交的方向上連接至子懸浮/推進單元131的一側，從而可防止來自懸浮電磁體130a及推進電磁體140a的震動在子懸浮/推進單元131的水準方向上傳遞並可在垂直方向上導引該震動。

兩個可允許垂直自由度的鉸鏈構件166a在子懸浮/推進單元131的各側處沿垂直方向設置。換句話說，兩個可允許垂直自由度的鉸鏈構件166a對稱地放置在子懸浮/推進單元131的相對側處。結果，為每一子懸浮/推進單元131提供四個可允許垂直自由度的鉸鏈構件166a。對稱地設置在子懸浮/推進單元131兩側處的可允許垂直自由度的鉸鏈構件166a是成對設置的並通過連杆166b連接，從而可使每一對可允許垂直自由度的錠鏈構件166a具有相同的操作。

除上述配置之外，本實例性實施例中的阻尼單元160還包括鄰近空氣彈簧161設置的輔助阻尼器168。如第4圖所示，輔助阻尼器168可通過減震器168實現，減震器168具有兩個分別耦合至子懸浮/推進單元131及共用支撐框架120的端部。此時，作為減震器168，輔助阻尼器168可在相關位置傾斜。

最後，著陸滾輪171耦合至共用支撐框架120(即傳送主體120)，並當共用支撐框架120在軌道101上著陸時與軌道101進行滾動接觸。

如第9圖所示，當子懸浮/推進單元131處於正常狀態下時，兩個著陸滾輪171放置在上部相對側處並相互間隔開。

如第9圖至第11圖以及第13圖所示，著陸滾輪171並不是在平常使用，而是當共用支撐框架120停止以向共用支撐框架120的裝載單元110裝載傳送盒或從共用支撐框架120的裝載單元110卸載傳送盒時使用。在此種情形中，當著陸滾輪171在軌道101上著陸並被軌道101支撐時，應防止著陸滾輪171滾動。為此，著陸滾輪171與電子制動器171a相耦合，並且其滾動被強制地制動。由於電子制動器171a另外耦合至著陸滾輪171，因而必要時可採用著陸滾輪171作為緊急制動器。

除著陸滾輪171外，根據實例性實施例的磁力懸浮傳送系統還可包括對於共用支撐框架120(即傳送主體120)的移動或停止導向件、以及作為用於防止與懸浮電磁體130a碰撞的裝置的多個功能滾輪(圖未示出)。

在這些功能滾輪中，其中一個是用於在相對於軌道101而言的左右方向上導引共用支撐框架120的移動的左右導引滾輪172(參照第14圖)，另一個則是用於防止懸浮電磁體130a與軌道101碰撞的防碰撞滾輪173(參見第15圖)。

一個防碰撞滾輪173設置在下側的中央，兩個左右導引滾輪172則佈置在著陸滾輪171與防碰撞滾輪173之間並相互間隔開。此時，著陸滾輪171及防碰撞滾輪173被提供為沿上下方向佈置的垂直滾輪，而左右導引滾輪172則被提供為水準滾輪。

參見第9圖至第11圖以及第13圖，著陸滾輪171並不是在平常使用，而是當共用支撐框架120停止以向共用支撐框架120的裝載單元110裝載傳送盒或從共用支撐框架120的裝載單元110卸載傳送盒時使用，或當共用支撐框架120由於某些原因而未被懸浮在軌道101上方時用來防止推進電磁體140a接觸軌道101。在此種情形中，著陸滾輪171在軌道101上著陸並被軌道101支撐，必要時須防止著陸滾輪171滾動。因此，電子制動器171a耦合至著陸滾輪171並強制地制動著陸滾輪171的滾動。由於電子制動器171a另外耦合至著陸滾輪171，因而必要時可採用著陸滾輪171作為緊急制動器。

參照第9圖至第11圖以及第14圖，當共用支撐框架120沿軌道101移動時，左右導引滾輪172並不總是而是在必要時才與軌道101相接觸地旋轉。如果不為軌道101提供左右導引滾輪172，則預期共用支撐框架120可能會自路線上分離。然而，在本實例性實施例中，如第14圖所示，在左右導引滾輪172被佈置成如同被容置在軌道101中一樣的狀態中，必要時會在左右導引滾輪172與軌道101的側壁之間實現滾動接觸，從而使共用支撐框架120可沿軌道101傳送而不會離開路線。

參見第9圖至第11圖以及第15圖，提供防碰撞滾輪173，以用於防止懸浮電磁體130a與軌道101碰撞，這可防止懸浮電磁體130a與軌道101相接觸，即使共用支撐框架120沿軌道101移動或停止在軌道101上時也如此。換句話說，當懸浮電磁體130a過度地接近軌道101時，防碰撞滾輪173首先接觸軌道101並防止懸浮電磁體130a與軌道101之間發生碰撞，從而保護懸浮電磁體130a。因此，僅防碰撞滾輪173可被允許具有除滾輪形狀之外的彈性塊結構。

通過此種配置，以下將對磁力懸浮傳送系統進行簡要說明。

將上述單元組裝並放置在軌道101上，並在軌道101的某一點處將傳送盒裝載到裝載單元110。

然後，對感應軌道151施加高頻AC電源，基於電磁感應在鄰近感應軌道151的拾取單元152中產生電動勢。電動勢被提供作為用於操作懸浮單元130及推進單元140的動力。因此，可穩定且安全地供電。

當懸浮單元130及推進單元140運行時，通過軌道101與懸浮單元130之間的相互作用，使共用支撐框架120懸浮至預設高度H(參照第12圖)。

接著，通過軌道101與推進單元140之間的相互作用來提供推進力，使得可沿軌道傳送共用支撐框架120，從而將傳送盒傳送至另一個所期望的點。在本實例性實施例中，如上所述，採用四個子懸浮/推進單元131(其中每一者均包括被形成為單一本體的懸浮電磁體130a及推進電磁體140a)來使共用支撐框架120懸浮並接著行進，從而可更精確且容易地控制懸浮及行進。

同時，通過阻尼單元160阻尼在共用支撐框架120移動的同時以機械方式產生的震動或由懸浮電磁體130a及推進電磁體140a產生的震動。

具體而言，通過空氣彈簧161阻尼由懸浮電磁體130a及推進電磁體140a產生的震動。此時，由於連接至子懸浮/推進單元131兩側的可允許垂直自由度的鉸鏈構件166a防止懸浮電磁體130a及推進電磁體140a的震動在子懸浮/推進單元131的水準方向上傳遞，並在垂直方向上引導該震動，從而能更有效地阻尼震動。

除空氣彈簧161之外，可通過減震器168執行機械減震、與載荷有關的減震、或阻尼操作。

在阻尼操作期間，如果空氣彈簧161中所填充的空氣量不足，則來自裝載單元110的載荷變大，即被向下壓。此時，杠杆推按器164c向下移動並推動往復式杠杆164a，以使開關164b打開空 氣泵163，從而以空氣泵163所提供的空氣填充空氣彈簧161。

除此種機械方法之外，如上所述，可通過根據感測器162的感測結果以電子方式控制開關164b的操作而打開空氣泵163。

同時，當共用支撐框架120接近軌道101的期望點時，切斷施加至軌道101的高頻AC電源，使得懸浮的共用支撐框架120向下移動並通過著陸滾輪171而在軌道101上著陸。

此時，強制地抑制電子制動器171a的旋轉，從而使共用支撐框架120(即傳送主體120)在軌道101上穩定地著陸。在此種狀態中，完成傳送盒的傳送，並進行另一新的傳送工作。

從以上說明顯而易見，提供一種磁力懸浮傳送系統，其在傳送各種物體(包括傳送盒)、特別是大尺寸的物體時採用磁力懸浮方法作為其中一種非接觸型方法，從而解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造成雜訊的問題以及解決產生微粒的問題，並且還能容易且正確地控制懸浮單元。

此外，提供一種磁力懸浮傳送系統，其在傳送各種物體(包括傳送盒)、特別是大尺寸的物體時採用磁力懸浮方法作為其中一種非接觸型方法，從而解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造成雜訊的問題以及解決產生微粒的問題，並且還能有效地阻尼通過裝載有物體並沿軌道傳送的傳送主體傳遞至裝載單元的震動。

此外，提供一種磁力懸浮傳送系統，其在傳送各種物體(包括傳送盒)、特別是大尺寸的物體時採用磁力懸浮方法作為其中一種非接觸型方法，從而解決由於摩擦及磨損而損壞元件的問題及造 成雜訊的問題以及解決產生微粒的問題，並且還能導引傳送主體在軌道上穩定地著陸。

儘管已參照本發明的實例性實施例對本發明進行了具體顯示和說明，然而應理解，在不背離上述實施方式的精神和範圍的情況下，可對其作出形式及細節上的各種改變。

101．．．軌道

103．．．軌道支撐腳

110．．．裝載單元

111．．．裝載主體

112．．．裝載板

113．．．真空孔

114．．．防分離突出部

117．．．外部封蓋

118．．．維修出入口

119．．．保護封蓋

119a．．．孔

120．．．傳送主體/共用支撐框架

121．．．上部框架

122．．．側面框架

130．．．懸浮單元

130a．．．懸浮電磁體

131．．．子懸浮/推進單元、子懸浮單元

140．．．推進單元/磁力線性電動機

140a．．．推進電磁體

150．．．電源單元

151．．．感應軌道

151a．．．軌道突出部

152．．．拾取單元

152a．．．電動勢產生指狀物

153．．．調節器

154．．．電源

155．．．分配電路

160．．．阻尼單元

161．．．空氣彈簧

162．．．感測器

163．．．空氣泵

164．．．泵驅動器

164a．．．往復式杠杆

164b．．．開關

164c．．．杠杆推按器

166．．．震動傳遞單元

166a．．．可允許垂直自由度的鉸鏈構件

166b．．．連杆

168．．．輔助阻尼器

171．．．著陸滾輪

171a．．．電子制動器

172．．．左右導引滾輪

173．．．防碰撞滾輪

H．．．預設高度

第1圖為根據本發明實例性實施例的磁力懸浮傳送系統的立體圖；第2圖為第1圖的局部分解立體圖；第3圖為第1圖中的共用支撐框架的放大圖；第4圖為懸浮單元的放大立體圖；第5圖至第8圖為第4圖的平面圖、後視圖、左側視圖以及前視圖；第9圖為第4圖所示懸浮單元中的子懸浮/推進單元的放大立體圖；第10圖及第11圖為第9圖的不同角度的立體圖；第12圖顯示懸浮單元位於軌道上；第13圖為用於著陸的滾輪區域的放大結構圖；第14圖為用於左右導引的滾輪區域的放大結構圖；第15圖為用於防止碰撞的滾輪區域的放大結構圖；以及第16圖為根據本發明實例性實施例的磁力懸浮傳送系統的控制方塊圖。

110．．．裝載單元

111．．．裝載主體

112．．．裝載板

113．．．真空孔

114．．．防分離突出部

117．．．外部封蓋

118．．．維修出入口

119．．．保護封蓋

119a．．．孔

Claims (52)

1. 一種磁力懸浮傳送系統，包括：一共用支撐框架，欲裝載有物體的一裝載單元耦合至該共用支撐框架；一軌道，形成用於傳送該共用支撐框架的路線；一懸浮單元，包括多個相互間隔開並與該共用支撐框架相連接的子懸浮單元，並使該共用支撐框架相對於該軌道懸浮至一預設高度；一推進單元，與該共用支撐框架相連接並用於提供推進力，使得可沿該軌道的該路線傳送該懸浮的共用支撐框架；以及一電源單元，用於向該懸浮單元及該推進單元供電；其中，該推進單元包括多個相互間隔開並與該共用支撐框架相連接的子推進單元。
2. 如請求項1所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該子懸浮單元與該子推進單元被形成為單一本體並構成一子懸浮/推進單元。
3. 如請求項2所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該子懸浮/推進單元包括四個子懸浮/推進單元並連接至該共用支撐框架，每一子懸浮/推進單元均包括：兩個懸浮電磁體；以及一個磁力線性電動機，具有放置在該懸浮電磁體上方並沿該軌道的長度方向較長地佈置的推進電磁體。
4. 如請求項3所述的磁力懸浮傳送系統，其中，還包括一阻尼 單元，該阻尼單元連接該子懸浮/推進單元並用於阻尼來自該懸浮電磁體或該推進電磁體的震動。
5. 如請求項4所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元包括一空氣彈簧，該空氣彈簧夾置於該共用支撐框架與該子懸浮/推進單元之間並用於阻尼垂直震動。
6. 如請求項5所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元包括：一感測器，鄰近該空氣彈簧放置並用於感測該空氣彈簧中所填充的空氣量；一空氣泵，鄰近該空氣彈簧放置並用於向該空氣彈簧提供空氣；以及一泵驅動器，用於選擇性地驅動該空氣泵。
7. 如請求項6所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該泵驅動器包括：一往復式杠杆，用於通過來自該裝載單元的載荷進行往復運動；一開關，連接至該往復式杠杆並根據該往復式杠杆的操作而打開/關閉該空氣泵的運行；以及一杠杆推按器，連接至該裝載單元並朝向該往復式杠杆延伸，以根據該載荷來操作該往復式杠杆。
8. 如請求項5所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元包括一震動傳遞單元，該震動傳遞單元耦合至該子懸浮/推進單元並用於向該空氣彈簧傳遞來自該懸浮電磁體或該推進電磁體的該震動。
9. 如請求項8所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該震動傳遞單元包括多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件，該多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件在與該共用支撐框架沿該軌道移動的方向橫交的方向上連接至該子懸浮/推進單元的一側，從而可防止來自該懸浮電磁體或該推進電磁體的該震動在該子懸浮/推進單元的水準方向上傳遞並可在垂直方向上導引該震動。
10. 如請求項9所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件包括至少一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件，該至少一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件對稱地放置在該子懸浮/推進單元的相對側處。
11. 如請求項10所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該震動傳遞單元還包括一連杆，該連杆連接該一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件。
12. 如請求項5所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元還包括鄰近該空氣彈簧設置的一輔助阻尼器。
13. 如請求項12所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該輔助阻尼器包括一減震器，該減震器包括兩個端部，分別耦合至該子懸浮/推進單元及該共用支撐框架。
14. 如請求項3所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該子懸浮/推進單元進一步與多個功能滾輪相耦合。
15. 如請求項14所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該多個功能滾輪包括：一著陸滾輪，供該共用支撐框架在該軌道上著陸時使用；一左右導引滾輪，用於在相對於該軌道而言的左右方向 上導引該共用支撐框架的移動；以及一防碰撞滾輪，用於防止該懸浮電磁體與該軌道碰撞。
16. 如請求項15所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該著陸滾輪進一步與一電子制動器相耦合。
17. 如請求項1所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該電源單元包括：一感應軌道，與該軌道間隔開；以及一拾取單元，連接至該共用支撐框架以鄰近該感應軌道放置，並用於通過基於電磁感應而在非接觸狀態中接收恒定電流來向該懸浮單元及該推進單元供電。
18. 如請求項17所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該拾取單元具有類似字母‘E’的形狀，並且該拾取單元放置在該共用支撐框架的中心區域中並沿該軌道的長度方向較長地設置。
19. 如請求項1所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該共用支撐框架包括：一上部框架，放置在該懸浮單元上方；以及一側面框架，放置在該懸浮單元的一側處並連接該懸浮單元及該上部框架。
20. 如請求項19所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該裝載單元包括：一呈管道結構的裝載主體，與該上部框架的四個拐角區域中的每一者相連接並向上傾斜；以及一裝載板，在水準方向上設置於該裝載主體的上端部處 並用於支撐該物體的底部。
21. 如請求項20所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該裝載板形成有多個真空孔。
22. 如請求項20所述的磁力懸浮傳送系統，其中，還包括一防分離突出部，該防分離突出部在該裝載板的外周邊上向上突出並用於防止傳送盒分離。
23. 如請求項1所述的磁力懸浮傳送系統，其中，還包括：一外部封蓋，被耦合成環繞除該裝載單元之外的該共用支撐框架的外側並具有一表面，至少一個維修出入口耦合至該表面以便打開及關閉；以及一保護封蓋，用於局部地保護該共用支撐框架的一下部結構，該物體包括裝載有液晶顯示器基板的傳送盒。
24. 一種磁力懸浮傳送系統，其中，包括：一傳送主體，欲裝載有物體的一裝載單元耦合至該傳送主體；一軌道，形成用於傳送該傳送主體的路線；一懸浮單元，與該傳送主體相連接並使該傳送主體相對於該軌道懸浮至一預設高度；一推進單元，與該傳送主體相連接並用於提供推進力，使得可沿該軌道的該路線傳送該懸浮的傳送主體；一電源單元，用於向該懸浮單元及該推進單元供電；以及一阻尼單元，與該傳送主體相連接並用於阻尼來自該懸 浮單元或該推進單元的震動；其中，該阻尼單元包括一空氣彈簧，該空氣彈簧耦合至該傳送主體的上部區域並用於阻尼垂直震動。
25. 如請求項24所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元包括：一感測器，鄰近該空氣彈簧放置並用於感測該空氣彈簧中所填充的空氣量；一空氣泵，鄰近該空氣彈簧放置並用於向該空氣彈簧提供空氣；以及一泵驅動器，用於選擇性地驅動該空氣泵。
26. 如請求項25所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該泵驅動器包括：一往復式杠杆，用於通過來自該裝載單元的載荷進行往復運動；一開關，連接至該往復式杠杆並根據該往復式杠杆的操作而打開/關閉該空氣泵的運行；以及一杠杆推按器，連接至該裝載單元並朝向該往復式杠杆延伸，以根據該載荷操作該往復式杠杆。
27. 如請求項24所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元還包括鄰近該空氣彈簧設置的一輔助阻尼器。
28. 如請求項27所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該輔助阻尼器包括一減震器，該減震器包括兩個端部，分別耦合至該懸浮單元及該傳送主體。
29. 如請求項23所述的磁力懸浮傳送系統，其中， 該懸浮單元包括多個相互間隔開的子懸浮單元，該傳送主體包括與該多個子懸浮單元相連接的一共用支撐框架，並且該推進單元包括多個相互間隔開的子推進單元並與該共用支撐框架相連接。
30. 如請求項29所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該子懸浮單元及該子推進單元被形成為單一本體並構成一子懸浮/推進單元。
31. 如請求項30所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該子懸浮/推進單元包括四個子懸浮/推進單元並連接至該共用支撐框架，每一子懸浮/推進單元均包括：兩個懸浮電磁體；以及一個磁力線性電動機，具有放置在該懸浮電磁體上方並沿該軌道的長度方向較長地佈置的推進電磁體。
32. 如請求項31所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元包括一震動傳遞單元，該震動傳遞單元耦合至該子懸浮/推進單元並用於向該空氣彈簧傳遞來自該懸浮電磁體或該推進電磁體的該震動。
33. 如請求項32所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該震動傳遞單元包括多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件，該多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件在與該共用支撐框架沿該軌道移動的方向橫交的方向上連接至該子懸浮/推進單元的一側，從而可防止來自該懸浮電磁體或該推進電磁體的該震動在該子懸浮/推進單元的水準方向上傳遞並可在垂直方向上導引該震動。
34. 如請求項33所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件包括至少一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件，該至少一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件對稱地放置在該子懸浮/推進單元的相對側處。
35. 如請求項34所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該震動傳遞單元還包括一連杆，該連杆連接該一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件。
36. 一種磁力懸浮傳送系統，其中，包括：一傳送主體，欲裝載有物體的一裝載單元耦合至該傳送主體；一軌道，形成用於傳送該傳送主體的路線；一懸浮單元，與該傳送主體相連接並使該傳送主體相對於該軌道懸浮至一預設高度；一推進單元，與該傳送主體相連接並用於提供推進力，使得可沿該軌道的該路線傳送該懸浮的傳送主體；一電源單元，用於向該懸浮單元及該推進單元供電；一著陸滾輪，耦合至該傳送主體並用於當該傳送主體在該軌道上著陸時與該軌道進行滾動接觸；以及一電子制動器，與該著陸滾輪相耦合，以選擇性地限制該著陸滾輪的滾動。
37. 如請求項36所述的磁力懸浮傳送系統，其中，還包括一左右導引滾輪，以在相對於該軌道而言的左右方向上導引該傳送主體的移動。
38. 如請求項36所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該懸浮單元包 括一懸浮電磁體，該傳送系統還包括一防碰撞滾輪，該防碰撞滾輪耦合至該傳送主體並用於防止該懸浮電磁體與該軌道碰撞。
39. 如請求項36所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該傳送系統還包括一阻尼單元，該阻尼單元與該傳送主體相連接並用於阻尼來自該懸浮單元或該推進單元的震動，且該阻尼單元包括一空氣彈簧，該空氣彈簧耦合至該傳送主體的上部區域並用於阻尼垂直震動。
40. 如請求項39所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元包括：一感測器，鄰近該空氣彈簧放置並用於感測該空氣彈簧中所填充的空氣量；一空氣泵，鄰近該空氣彈簧放置並用於向該空氣彈簧提供空氣；以及一泵驅動器，用於選擇性地驅動該空氣泵。
41. 如請求項40所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該泵驅動器包括：一往復式杠杆，用於通過來自該裝載單元的載荷進行往復運動；一開關，連接至該往復式杠杆並根據該往復式杠杆的操作而打開/關閉該空氣泵的運行；以及一杠杆推按器，連接至該裝載單元並朝向該往復式杠杆延伸，以根據該載荷操作該往復式杠杆。
42. 如請求項39所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元還 包括鄰近該空氣彈簧設置的一輔助阻尼器。
43. 如請求項42所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該輔助阻尼器包括一減震器，該減震器包括兩個端部，分別耦合至該懸浮單元及該傳送主體。
44. 如請求項39所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該懸浮單元包括多個相互間隔開的子懸浮單元，該傳送主體包括與該多個子懸浮單元相連接的一共用支撐框架，並且該推進單元包括多個相互間隔開的子推進單元並與該共用支撐框架相連接。
45. 如請求項44所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該子懸浮單元及該子推進單元被形成為單一本體並構成一子懸浮/推進單元。
46. 如請求項45所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該子懸浮/推進單元包括四個子懸浮/推進單元並連接至該共用支撐框架，每一子懸浮/推進單元均包括：兩個懸浮電磁體；以及一個磁力線性電動機，具有放置在該懸浮電磁體上方並沿該軌道的長度方向較長地佈置的推進電磁體。
47. 如請求項46所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該阻尼單元包括一震動傳遞單元，該震動傳遞單元耦合至該子懸浮/推進單元並用於向該空氣彈簧傳遞來自該懸浮電磁體或該推進電磁體的該震動。
48. 如請求項47所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該震動傳遞單 元包括多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件，該多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件在與該共用支撐框架沿該軌道移動的方向橫交的方向上連接至該子懸浮/推進單元的一側，使得可防止來自該懸浮電磁體或該推進電磁體的該震動在該子懸浮/推進單元的水準方向上傳遞並可在垂直方向上導引該震動。
49. 如請求項48所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該多個可允許垂直自由度的鉸鏈構件包括至少一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件，該至少一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件對稱地放置在該子懸浮/推進單元的相對側處。
50. 如請求項49所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該震動傳遞單元還包括一連杆，該連杆連接該一對可允許垂直自由度的鉸鏈構件。
51. 如請求項36所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該電源單元包括：一感應軌道，與該軌道間隔開；以及一拾取單元，連接至該傳送主體以鄰近該感應軌道放置，並用於通過基於電磁感應而在非接觸狀態中接收恒定電流來向該懸浮單元及該推進單元供電。
52. 如請求項51所述的磁力懸浮傳送系統，其中，該拾取單元具有類似字母‘E’的形狀，並且該拾取單元放置在該傳送主體的中心區域中並沿該軌道的長度方向較長地設置。