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CN103600997B - 堆垛机、自动化物料输送系统及平台 - Google Patents

堆垛机、自动化物料输送系统及平台 Download PDF

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CN103600997B CN201310631554.7A CN201310631554A CN103600997B CN 103600997 B CN103600997 B CN 103600997B CN 201310631554 A CN201310631554 A CN 201310631554A CN 103600997 B CN103600997 B CN 103600997B
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Abstract

本发明公开了一种堆垛机、自动化物料输送系统及平台,属于物料输送领域。其中,堆垛机可以包括:堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,当调整机械臂的水平位置时,用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。本发明中,在堆垛机上的顶部增加了一助力结构,该助力结构比如由滚轮构成的组件,减小了堆垛机与存储设备顶部支架的接触面积和两者之间的摩擦力;另外,由于还可以根据堆垛机的垂直方向偏移,向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。

Description

堆垛机、自动化物料输送系统及平台
技术领域
本发明属于物料输送领域,具体地说,涉及一种堆垛机、自动化物料输送系统及平台。
背景技术
随着半导体技术的发展,300mm的硅片已经取代200mm的硅片成为主流,每个装载了硅片的容器重量由原来的约4公斤变成了约9公斤。因此,如果借助于人力来在各个制造模块之间来进行输送的话,会导致效率比较低,同时还可能导致人员被伤害的危险。而由于可以有效提高厂房利用率、缩短产品的生产周期,自动化物料输送系统(AutomatedMaterial Handling Systems,以下简称:AMHS)相对于人力化的物料输送来说,成为在300mm硅片制造过程中各个制造模块之间来进行输送硅片的主要纽带。
现有技术中,自动化物料输送系统包括存储单元STOCKER和升降机子系统。其中,存储单元中放置有盒式容器,在盒式容器存放有物料(Work In Product,以下简称WIP)如硅片。升降机子系统包括设置在存储单元STOCKER外围的悬空轨道,以及可在悬空轨道上行驶的输送车。每个输送车还连接有一机械臂,通过该机械臂来拾取或者卸载盒式容器,再控制输送车沿着悬空轨道行驶,从而使得硅片在制造区域的各个制造模块之间输送。而机械臂的动作常常需要配合堆垛机的动作进行。
图5为现有技术中堆垛机与机械臂的关系示意图。如前所述,机械臂532设置在堆垛机504上,并在堆垛机504的带动作用下上下移动。为了对准被存取的物料,机械臂532需要水平调整自身位置,而现有技术中则借助堆垛机的水平移动而实现。但是,现有技术中,堆垛机504在水平运动过程中,与存储设备的顶部支架(图中未示出)接触面积较大,导致阻力较大;同时,在调整机械臂532水平位置,堆垛机504的水平推动效率有待进一步提高,从而整体上提高堆垛机的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种堆垛机、自动化物料输送系统及平台,以克服或者缓解现有技术中的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种堆垛机,其可以包括:堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,当调整机械臂的水平位置时,用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
优选地,在本发明的一实施例中,所述助力结构由滚轮组成。优选地,
在本发明的一实施例中,所述助力结构包括第一滚轮组件以及第二滚轮组件,所述第一滚轮组件和所述第二滚轮组件分设在所述堆垛机主体的顶部两侧,所述第一滚轮组件用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,所述第二滚轮组件用于向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
优选地,在本发明的一实施例中,所述第一滚轮组件和第二滚轮组件均包括三个滚轮,第二滚轮组件还包括一组弹性部件,每个所述弹性部件与第二滚轮组件的每个滚轮连接,用于通过所述弹性部件伸缩推动所述第二滚轮组件的滚轮,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
优选地,在本发明的一实施例中,所述堆垛机还包括一垂直侦测器,用于配合气泵控制所述弹性部件的伸缩状态,沿着垂直方向推动所述第二滚轮组件的滚轮,向所述堆垛机施加垂直方向的所述助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
为解决上述问题,本发明还提供了一种自动化物料输送系统,其可以包括:
存储设备,包括至少两个存储单元,每个所述存储单元中分层存储有物料;
支路导轨,与所述物料的生产区域的主导轨一体,并设置在所述存储设备中每相邻两个所述存储单元之间;
机械臂,用于从所述存储设备中进出和存取所述物料,并沿着所述支路导轨驶入所述主导轨,输送存取的所述物料;
堆垛机,包括:堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,当调整机械臂的水平位置时,用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
为解决上述问题,本发明又提供了一种自动化物料输送台,其可以包括:
支路导轨,与所述物料的生产区域的主导轨一体,并设置在所述存储设备中每相邻两个所述存储单元之间;
机械臂,用于从所述存储设备中进出和存取所述物料,并沿着所述支路导轨驶入所述主导轨以输送存取的所述物料;
堆垛机,包括堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,当调整机械臂的水平位置时,用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
与现有的方案相比,本发明中,在堆垛机上的顶部增加了一助力结构,该助力结构比如由滚轮构成的组件,减小了堆垛机与存储设备顶部支架的接触面积和两者之间的摩擦力;另外,由于还可以根据堆垛机的垂直方向偏移,向所述堆垛机提供一助推力,增加了堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例一中堆垛机的结构示意图;
图2为实施例一中第一滚轮组件的结构示意图;
图3为实施例一中第二滚轮组件的结构示意图;
图4为本发实施例二中的自动化物料输送系统的结构示意图;
图5为现有技术中堆垛机与机械臂的关系示意图。
具体实施方式
以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式,藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明的下述实施例中,在堆垛机上的顶部增加了一助力结构,该助力结构比如由滚轮构成的组件,减小了堆垛机与存储设备顶部支架的接触面积和两者之间的摩擦力;另外,由于还可以根据堆垛机的垂直方向偏移,向所述堆垛机提供一助推力,增加了堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
图1为本发明实施例一中堆垛机的结构示意图;如图1所示,该堆垛机包括:堆垛机主体101、助力结构102,所述助力结构102设置在所述堆垛机主体101的顶部,当调整机械臂103的水平位置时,用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架(图中未示出)之间的摩擦力,同时向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂103水平移动的稳定性。
本实施例中,所述助力结构102可以但不局限于由滚轮组成,只要可以实现助力结构102的全部技术作用即可;具体地,助力结构可以包括第一滚轮组件112以及第二滚轮组件122。所述第一滚轮组件112和所述第二滚轮组件122分设在所述堆垛机主体101的顶部两侧。所述第一滚轮组件112用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力。所述第二滚轮组件122用于向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂103水平移动的稳定性。
优选地,图2为实施例一中第一滚轮组件的结构示意图;如图2所示,所述第一滚轮组件112可以包括三个滚轮1121。当机械臂103水平运动时,由于滚轮1121相对于其它接触方式来说,接触面积较小,摩擦力较小,从而增加了堆垛机在运行时的效率,同时避免了由于长时间反复运动造成对堆垛机顶部的磨损。
优选地,图3为实施例一中第二滚轮组件的结构示意图;如图3所示,第二滚轮组件122可以包括三个滚轮1221。具体地,第二滚轮组件122还可以包括一组弹性部件1222,每个所述弹性部件1222与第二滚轮组件122的每个滚轮1221连接,用于通过所述弹性部件1222伸缩推动所述第二滚轮组件122的滚轮1221,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
需要说明的是,本实施例虽然限定了助力结构102有两组滚轮组件。但是,对于本领域普通技术人员来说,在本发明实施例的启发下,无须创造性劳动,即可想到也可以由多组滚轮组件,这些滚轮组件可以沿着堆垛机的主体上下进行设置。
优选地,为了给所述堆垛机施加垂直方向的所述助推力,本实施例中,堆垛机还可以包括一垂直侦测器(图中未示出),用于配合气泵控制所述弹性部件1222的伸缩状态,沿着垂直方向推动所述第二滚轮组件122的滚轮1221,向所述堆垛机施加垂直方向的所述助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
上述垂直侦测器主要用于侦测堆垛机在垂直方向上是否偏移,而气泵根据垂直侦测器的侦测结果驱动弹性部件1222伸缩。本实施例中弹性部件1222可以为弹簧等具有弹性可控的元器件或者某些元器件的组合。至于垂直侦测器的装配位置,并无特别限定。
需要说明的是,所述垂直侦测器和所述气泵也可以由其他等同部件代替,只要可以监测到堆垛机在垂直方向的偏移,据此控制弹性部件的伸缩,提高堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性即可。
图4为本发实施例二中的自动化物料输送系统的结构示意图;如图4所示,自动化物料输送系统包括:存储设备(图中未示出)、存储单元STOCKER401、支路导轨402、机械臂403。
存储设备包括至少两个存储单元STOCKER 401,存储设备的每个存储单元STOCKER401设置有多层,用来分层存储硅片。在本实施例中,可以使用一容纳单元(图中未示出)来装载硅片,而将该容纳单元分层放置在存储单元STOCKER 401的存储位中。具体的,本实施例中的容纳单元可以为前端开口片盒(Front OpeningUnified Pod,以下简称FOUP)或者标准机械界面盒(Stand Mechanical Interface,以下简称SMIF)。
支路导轨402设置在存储设备中每相邻两个存储单元STOCKER 401中间。这样,针对这两个相邻存储单元STOCKER 401可以共享设置同一个机械臂403,即物料输送单元可以分时对相邻存储单元STOCKER401中的任意一个进行操作。
本实施例中,如图4所示,该支路导轨402可以采用悬空的方式设置在每两个存储单元401之间。该支路导轨402与生产区域的主导轨(图中未示出)位于同一竖直高度上从而形成了一个整体,使容纳单元从存储单元STOCKER 401中完成存取,通过该支路导轨402送到不同的制造模块,或者通过驶入主导轨进入物料的其他生产区域。
自动化物料输送系统还包括图1-图3所示的堆垛机(图中未示出),该堆垛机包括:堆垛机主体(图中未示出)、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,当调整机械臂的水平位置时,用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架(图中未示出)之间的摩擦力,同时向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
有关助力单元的详细结构在此不再赘述,详细可参见图1-图3所示部分。
本发明实施例提供了一种自动化物料输送台,其可以包括:支路导轨、机械臂和堆垛机。其中:
支路导轨与所述物料的生产区域的主导轨一体,并设置在所述存储设备中每相邻两个所述存储单元之间;
机械臂用于从所述存储设备中进出和存取所述物料,并沿着所述支路导轨驶入所述主导轨以输送存取的所述物料;
堆垛机包括堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,当调整机械臂的水平位置时,用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
自动物料输送平台中各个部件的功能、作用,以及具体的结构可参见图1-图3的相关记载部分,在此不再赘述。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种堆垛机,其特征在于,包括:堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,所述助力结构包括第一滚轮组件和第二滚轮组件,所述第二滚轮组件包括滚轮以及与滚轮连接的弹性部件,当调整机械臂的水平位置时,第一滚轮组件用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时第二滚轮组件中弹性部件伸缩推动所述第二滚轮组件的滚轮,向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
2.根据权利要求1所述的堆垛机,其特征在于,所述助力结构由滚轮组成。
3.根据权利要求1所述的堆垛机,其特征在于,所述第一滚轮组件和所述第二滚轮组件分设在所述堆垛机主体的顶部两侧。
4.根据权利要求3所述的堆垛机,其特征在于,所述第一滚轮组件和第二滚轮组件均包括三个滚轮,第二滚轮组件中每个弹性部件与第二滚轮组件的每个滚轮连接。
5.根据权利要求1所述的堆垛机,其特征在于,还包括一垂直侦测器,用于配合气泵控制所述弹性部件的伸缩状态,沿着垂直方向推动所述第二滚轮组件的滚轮,向所述堆垛机施加垂直方向的所述助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
6.一种自动化物料输送系统,其特征在于,包括:
存储设备,包括至少两个存储单元,每个所述存储单元中分层存储有物料;
支路导轨,与所述物料的生产区域的主导轨一体,并设置在所述存储设备中每相邻两个所述存储单元之间;
机械臂,用于从所述存储设备中进出和存取所述物料,并沿着所述支路导轨驶入所述主导轨,输送存取的所述物料;
堆垛机,包括:堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,所述助力结构包括第一滚轮组件和第二滚轮组件,所述第二滚轮组件包括滚轮以及与滚轮连接的弹性部件,当调整机械臂的水平位置时,第一滚轮组件用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时第二滚轮组件向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述第一滚轮组件和所述第二滚轮组件分设在所述堆垛机主体的顶部两侧。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述第一滚轮组件和第二滚轮组件均包括三个滚轮,第二滚轮组件中每个所述弹性部件与第二滚轮组件的每个滚轮连接。
9.一种自动化物料输送台,其特征在于,包括:
支路导轨,与所述物料的生产区域的主导轨一体,并设置在存储设备中每相邻两个存储单元之间;
机械臂,用于从所述存储设备中进出和存取所述物料,并沿着所述支路导轨驶入所述主导轨以输送存取的所述物料;
堆垛机,包括堆垛机主体、助力结构,所述助力结构设置在所述堆垛机主体的顶部,所述助力结构包括第一滚轮组件和第二滚轮组件,所述第二滚轮组件包括滚轮以及与滚轮连接的弹性部件,当调整机械臂的水平位置时,第一滚轮组件用于减小所述堆垛机与存储设备顶部支架之间的摩擦力,同时第二滚轮组件向所述堆垛机提供一助推力,增加堆垛机带动机械臂水平移动的稳定性。
10.根据权利要求9所述的输送台,其特征在于,所述第一滚轮组件和所述第二滚轮组件分设在所述堆垛机主体的顶部两侧。
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