CN113830469A - 活动式存储装置、物料传送***及相应的天车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种活动式存储装置、物料传送***及相应的天车，活动式存储装置包括：斜置轨道，包括相对的第一端及第二端，斜置轨道的第二端高于斜置轨道的第一端；存储托盘，与斜置轨道连接，存储托盘具有容纳晶圆传送盒的空间，且存储托盘至少具有一开口，以送入或移出所述晶圆传送盒；传动机构，上表面与架空存储装置下表面连接，传动机构的下表面与斜置轨道连接，传动机构用于在外力作用下驱动存储托盘自斜置轨道的第一端向斜置轨道的第二端滑动，以使得存储托盘相对于架空存储装置移出。其优点是：使得现有传统的单层式存储位变身双层式存储位，满足了生产车间的存储位需求量。

Description

活动式存储装置、物料传送***及相应的天车
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及活动式存储装置、物料传送***及相应的天车。
背景技术
现有的物料传送***(AMHS，Automated Material Handling System)主要包括自动化天车(OHT，Overhead Hoist Transfer)、悬挂于传送轨道侧面的架空存储装置(OHB，Over Head Buffer)、悬挂于传送轨道下方的存储装置(UTB，Under Travel Buffer)构成，然而，半导体生产过程中需要用到大量前开式晶圆传送盒(FOUP)，前开式晶圆传送盒作为装载晶圆的载体，数量日益增多，传统的单层式架空存储装置供应已无法满足生产车间的使用量需求。
发明内容
基于此，有必要针对传统的单层式架空存储装置供应量不足的问题，提供一种活动式存储装置、物料传送***及相应的天车，能有效增加存储位的供应量，满足生产车间的使用量需求。
一种活动式存储装置，用于自动物料搬送***，所述自动物料搬送***包括架空存储装置，所述活动式存储装置包括：
斜置轨道，所述斜置轨道包括相对的第一端及第二端，所述斜置轨道的第二端高于所述斜置轨道的第一端；
存储托盘，所述存储托盘与所述斜置轨道连接，所述存储托盘具有容纳晶圆传送盒的空间，且所述存储托盘至少具有一开口，以送入或移出所述晶圆传送盒；
传动机构，所述传动机构的上表面与所述架空存储装置下表面连接，所述传动机构的下表面与所述斜置轨道连接，所述传动机构用于在外力作用下驱动所述存储托盘自所述斜置轨道的第一端向所述斜置轨道的第二端滑动，以使得所述存储托盘相对于所述架空存储装置移出。
在其中一实施例中，所述存储托盘与所述斜置轨道滑动连接。
一种物料传送***，包括天车以及架空存储装置，还包括上述的活动式存储装置，所述天车包括天车本体和设置在所述天车本体上的推杆机构；
所述推杆机构对应于所述传动机构，用于向所述传动机构施加所述外力作用。
在其中一实施例中，所述传动机构包括传动本体和固定装置，所述传动本体与所述存储托盘连接，用于带动所述存储托盘滑动，所述固定装置至少设置在所述传动本体靠近所述推杆机构的一端，所述固定装置具有部分容纳所述推杆机构的空间，以使所述推杆机构稳定地对所述传动本体施加所述外力作用。
在其中一实施例中，还包括：
一对限位缓冲器，分别位于所述斜置轨道的第一端及所述斜置轨道的第二端，用于对所述存储托盘的两个滑动方向的滑动极限进行限位。
在其中一实施例中，所述斜置轨道与水平面具有倾斜角度，所述倾斜角度用于使得当所述传动机构失去所述外力作用时，所述存储托盘沿所述斜置轨道的第二端运动至所述斜置轨道的第一端。
在其中一实施例中，所述推杆机构包括：丝杠、设置在所述丝杠上的推杆以及连接所述丝杠一端的马达，所述马达驱动所述丝杆带动所述推杆往复运动，以使所述推杆向所述传动机构施加或撤销所述外力作用。
在其中一实施例中，还包括控制装置，所述控制装置连接所述马达，用于控制驱动所述马达。
在其中一实施例中，所述推杆机构还包括：
第一传感器，设置在所述推杆机构上，连接所述控制装置，用于在所述推杆伸出到位置上限时发出第一检测信号；
第二传感器，设置在所述推杆机构上，连接所述控制装置，用于在所述推杆收回到位置下限时发出第二检测信号；
所述控制装置配置成根据所述第一检测信号和所述第二检测信号来控制驱动所述马达以使所述推杆由所述位置上限收回到所述位置下限，以及由所述位置下限伸出到所述位置上限。
一种天车，包括：
天车本体；
推杆机构，设置在所述天车本体上，所述推杆机构对应于上述的活动式存储装置中的传动机构，用于向所述传动机构施加所述外力作用。
上述活动式存储装置、物料传送***及相应的天车，通过在传统的架空存储装置下表面增设可以从架空存储装置下方移进和移出的活动式存储装置，使得现有传统的单层式架空存储装置变身双层式存储位，充分利用了生产车间内的上部空间，使存储位获得扩充，进一步满足了生产车间的存储位需求量。
附图说明
图1为现有技术中的天车与悬挂于传送轨道侧面的架空存储装置的结构示意图；
图2为现有技术中的天车与悬挂于传送轨道下方的存储装置的结构示意图；
图3为本发明的活动式存储装置与悬挂于传送轨道侧面的架空存储装置的连接结构示意图；
图4为本发明的活动式存储装置与相应的天车的工作原理示意图；
图5为本发明的活动式存储装置的主视图；
图6为本发明的活动式存储装置的右视图；
图7为本发明的天车的推杆机构的主视图；
图8为本发明的天车的推杆机构的侧视图。
标号说明：1.天车；11.走行部；12.移载部；2.天花板；3.传送轨道；4.前置式晶圆传送盒；5.架空存储装置；6.悬挂于传送轨道下方的存储装置；7.活动式存储装置；71.斜置轨道；72.存储托盘；73.第一活动连杆；74.滚珠轴承支座；75.支架；76.连接点；77.第二活动连杆；78.活动滚轮；79.固定滚轮；8.推杆机构；81.马达；82.丝杆；83.滑块；831.检出片；84.推杆；85.滚珠轴承；86.第二极限保护传感器；87.第二传感器；88.第一传感器；89.第一极限保护传感器；9.限位缓冲器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
如图1、2所示，现有的物料传送***(AMHS)包括了天花板2，悬挂于天花板2下方的传送轨道3，悬挂于传送轨道3上并可通过走行部11在传送轨道3上移动的天车1，天车1上设有移载部12用于取放前置式晶圆传送盒4，通常可用于存放前置式晶圆传送盒4的机构由悬挂于传送轨道3侧面的架空存储装置5、悬挂于传送轨道下方的存储装置6以及仓储位(stocker)这三者构成。
本发明提供一种活动式存储装置、物料传送***及相应的天车，以实现AMHS***存储位的扩容。
本发明的一具体实施例中，如图3、4所示，提供了一种活动式存储装置，用于物料传送***，物料传送***包括天车1、架空存储装置5，活动式存储装置7包括：斜置轨道71、存储托盘72以及传动机构；其中，斜置轨道71包括相对的第一端及第二端，斜置轨道71的第二端高于斜置轨道71的第一端；存储托盘72与斜置轨道71连接，存储托盘72具有容纳晶圆传送盒的空间，且存储托盘72至少具有一开口，以送入或移出晶圆传送盒；传动机构的上表面与架空存储装置5下表面连接，传动机构的下表面与斜置轨道71连接，传动机构用于在外力作用下驱动存储托盘72自斜置轨道71的第一端向斜置轨道71的第二端滑动，以使得存储托盘72相对于架空存储装置5移出。
本发明的活动式存储装置设置在传统的架空存储装置下方，并且活动式存储装置的存储托盘至少具有一开口，以送入或移出晶圆传送盒，相当于在现有传统的单层式架空存储装置下方多加了一层悬挂于传送轨道下方的存储位，变身双层式存储位，充分利用了生产车间内的上部空间，使存储位获得扩充，进一步满足了生产车间的存储位需求量。
在其中一个实施例中，存储托盘72与斜置轨道71滑动连接，使得当传动机构在外力作用下驱动存储托盘72自斜置轨道71的第一端向斜置轨道71的第二端滑动以使得存储托盘72相对于架空存储装置5移出的过程可以更加平稳。
本发明还提供了一种物料传送***，包括天车1以及架空存储装置5，还包括上述的活动式存储装置，天车1包括天车本体和设置在天车本体上的推杆机构8；推杆机构8对应于传动机构，用于向传动机构施加外力作用。
在其中一实施例中，传动机构可以包括传动本体和固定装置，传动本体与存储托盘72连接，用于带动存储托盘72滑动，固定装置至少设置在传动本体靠近推杆机构8的一端，固定装置具有部分容纳推杆机构8的空间，以使推杆机构8稳定地对传动本体施加外力作用。
在其中一实施例中，斜置轨道71可以与水平面具有倾斜角度，倾斜角度用于使得当传动机构失去外力作用时，存储托盘72沿斜置轨道71的第二端运动至斜置轨道71的第一端。
本发明还提供了一种天车1，其包括：天车本体；推杆机构8，设置在天车本体上，推杆机构8对应于上述的活动式存储装置7中的传动机构，用于向传动机构施加外力作用。
接下来将结合一个具体的实施例进一步说明本发明的工作原理：
本实施例中，传动本体包括活动连杆，具体的，传动连杆可以包括第一活动连杆73、滚珠轴承支座74、连接点76以及第二活动连杆77，如图5所示，第一活动连杆73水平横置于斜置轨道71上方，第一活动连杆73的一端通过连接点76连接第二活动连杆77，其中第二活动连杆77的末端可以通过旋转件连接存储推盘72，结合图6和图7所示，第一活动连杆73的中部设有固定于斜置轨道71上的滚珠轴承支座74，使得当第一活动连杆73的另一端受到向后的外力作用时，第一活动连杆73围绕滚珠轴承支座74所在的支点旋转，使得第一活动连杆73的一端向前，进而带动第二活动连杆77向前使存储托盘72从架空存储装置5下方移出，作为示例，如图6所示，存储托盘72可以通过活动滚轮78与斜置轨道71滑动连接，斜置轨道71与水平面的倾斜角度为与水平面夹角5°～6°，使得存储托盘72可以在外力作用下移出，并且可以理解的，当第一活动连杆73失去外力作用自动复位，被移出的存储托盘72也受重力作用回到架空存储装置5下方，值得注意的是，传动本体的实现方式有很多种，本示例中所提供的由第一活动连杆73和第二活动连杆77所构成的活动连杆机构只是其中一种实现方式。
固定装置包括支架75，支架75的上表面与架空存储装置5下表面连接，支架75的下表面与斜置轨道71连接，支架75具有部分容纳推杆机构8的空间，以使推杆机构8稳定地对传动本体施加外力作用。
活动式存储装置还包括一对限位缓冲器9，分别位于斜置轨道71的第一端及斜置轨道71的第二端，用于对存储托盘72的两个滑动方向的滑动极限进行限位。
如图3、4所示，天车1包括天车本体和推杆机构8，推杆机构8设置在天车本体上对应活动式存储装置7中传动机构的位置；连接推杆机构的控制装置(未示出)，控制装置用于控制推杆机构作动以使推杆机构向活动式存储装置7的传动机构施加外力。
如图7、8所示，推杆机构包括：滚珠丝杠机构，包括丝杠82、设置在丝杠82上的滑块83以及连接丝杠82一端的马达81，马达81还连接控制装置；推杆84，连接滑块83，具体的，推杆84一端固定在滑块83上；控制装置配置成控制马达81的转向，以实现推杆84伸出向传动机构施加外力以及实现推杆84收回使得传动机构失去外力作用。
如图7、8所示，推杆机构还包括：第一传感器88，设置在推杆机构上，连接控制装置，用于在推杆84伸出到位置上限时发出第一检测信号；第二传感器87，设置在推杆机构上，连接控制装置，用于在推杆84收回到位置下限时发出第二检测信号；控制装置配置成根据第一检测信号和第二检测信号来控制马达81的转向以使推杆84由位置上限收回到位置下限，以及由位置下限伸出到位置上限，值得注意的是，这里的位置上限和位置下限根据的天车1与活动式存储装置的位置关系以及推杆84实际所需移动的范围进行调整，只需保证推杆84在达到位置上限时可以将存储托盘72移出到所需位置即可。
在其中一个实施例中，推杆机构还包括：第一极限保护传感器89，设置在推杆机构上，连接控制装置，用于在推杆84伸出到位置上限所对应的上极限时发出第三检测信号；第二极限保护传感器86，设置在推杆机构上，连接控制装置，用于在推杆84收回到位置下限所对应的下极限时发出第四检测信号；控制装置还连接天车控制***，控制装置配置成根据第三检测信号和第四检测信号来控制马达81紧急停止并发送报警信号给天车控制***，以确保整个天车***的运行安全可靠。
作为示例，第一传感器88、第二传感器87、第一极限保护传感器89以及第二极限保护传感器86可以采用U型传感器，相应的，仅需在滑块83上设置对应的检出片831即，其原理是，当检出片831移动到相应的传感器位置时，相应的传感器就会发出检测信号给控制装置。
本示例中的传送轨道3相对的两侧均设有架空存储装置5，各架空存储装置5下方均设有活动式存储装置7，相应的，天车本体的两侧也分别设置与活动式存储装置7相连接的推杆机构8。本发明的物料传送***集成了活动式存储装置和天车，并且在传送轨道相对的两侧的架空存储装置5下方均设置了活动式存储装置7，配合天车两侧安装的推杆机构8，可以满足较传统存储位多一倍的存储容量供应，并且达到了与现有AMHS***的完美兼容。
如图5～8所示，在其中一个实施例中，活动式存储装置7上对应传动本体被施加外力的位置设有一对固定滚轮79，一对固定滚轮机构之间具有间隙，间隙用于限制推杆84的移动路径；天车1的推杆84末端设有滚珠轴承85，确保即使推杆84的移动路径存在细微偏差，一旦推杆84在驱动下穿过活动式存储装置7上的一对固定滚轮79时也可以通过一对固定滚轮79之间的间隙对推杆84位置进行校正，以确保推杆84末端可以准确的到达相应的传动本体需要被施加外力的位置，具体的，本实施例中，传动本体需要被施加外力的位置即第一连杆机构73的另一端。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种活动式存储装置，用于自动物料搬送***，所述自动物料搬送***包括架空存储装置，其特征在于，所述活动式存储装置包括：
斜置轨道，所述斜置轨道包括相对的第一端及第二端，所述斜置轨道的第二端高于所述斜置轨道的第一端；
存储托盘，所述存储托盘与所述斜置轨道连接，所述存储托盘具有容纳晶圆传送盒的空间，且所述存储托盘至少具有一开口，以送入或移出所述晶圆传送盒；
传动机构，所述传动机构的上表面与所述架空存储装置下表面连接，所述传动机构的下表面与所述斜置轨道连接，所述传动机构用于在外力作用下驱动所述存储托盘自所述斜置轨道的第一端向所述斜置轨道的第二端滑动，以使得所述存储托盘相对于所述架空存储装置移出。
2.根据权利要求1所述的活动式存储装置，其特征在于，所述存储托盘与所述斜置轨道滑动连接。
3.一种物料传送***，其特征在于，包括天车以及架空存储装置，还包括如权利要求1或2所述的活动式存储装置，所述天车包括天车本体和设置在所述天车本体上的推杆机构；
所述推杆机构对应于所述传动机构，用于向所述传动机构施加所述外力作用。
4.根据权利要求3所述的物料传送***，其特征在于：
所述传动机构包括传动本体和固定装置，所述传动本体与所述存储托盘连接，用于带动所述存储托盘滑动，所述固定装置至少设置在所述传动本体靠近所述推杆机构的一端，所述固定装置具有部分容纳所述推杆机构的空间，以使所述推杆机构稳定地对所述传动本体施加所述外力作用。
5.根据权利要求3所述的物料传送***，其特征在于，还包括：
一对限位缓冲器，分别位于所述斜置轨道的第一端及所述斜置轨道的第二端，用于对所述存储托盘的两个滑动方向的滑动极限进行限位。
6.根据权利要求3所述的物料传送***，其特征在于：
所述斜置轨道与水平面具有倾斜角度，所述倾斜角度用于使得当所述传动机构失去所述外力作用时，所述存储托盘沿所述斜置轨道的第二端运动至所述斜置轨道的第一端。
7.如权利要求3所述的物料传送***，其特征在于，所述推杆机构包括：丝杠、设置在所述丝杠上的推杆以及连接所述丝杠一端的马达，所述马达驱动所述丝杆带动所述推杆往复运动，以使所述推杆向所述传动机构施加或撤销所述外力作用。
8.如权利要求7所述的物料传送***，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置连接所述马达，用于控制驱动所述马达。
9.如权利要求8所述的物料传送***，其特征在于，所述推杆机构还包括：
第一传感器，设置在所述推杆机构上，连接所述控制装置，用于在所述推杆伸出到位置上限时发出第一检测信号；
第二传感器，设置在所述推杆机构上，连接所述控制装置，用于在所述推杆收回到位置下限时发出第二检测信号；
所述控制装置配置成根据所述第一检测信号和所述第二检测信号来控制驱动所述马达以使所述推杆由所述位置上限收回到所述位置下限，以及由所述位置下限伸出到所述位置上限。
10.一种天车，其特征在于，包括：
天车本体；
推杆机构，设置在所述天车本体上，所述推杆机构对应于如权利要求1或2所述的活动式存储装置中的传动机构，用于向所述传动机构施加所述外力作用。
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