專利名稱：輸入/輸出裝載口的輸送機(jī)構(gòu)的制作方法
本申請要求申請日為1998年12月18日的美國臨時(shí)專利申請第60/112,947號的優(yōu)先權(quán)，該篇文件在本說明書中作為參考引用。
本發(fā)明整體上涉及一種將物品運(yùn)送至裝載口的裝置，具體而言，本發(fā)明涉及一種在輸送機(jī)和裝載口之間移動(dòng)物品的裝置。
自動(dòng)輸送裝置已在許多不同的領(lǐng)域用于輸送物品。這些物品通常被控制物品流量的自動(dòng)設(shè)備裝載到輸送裝置上。自動(dòng)設(shè)備還用于在出口位置搬移物品，而輸送裝置和/或搬移裝置被設(shè)計(jì)成能夠使幾個(gè)物品積聚在接觸點(diǎn)附近，以防止相鄰物品之間產(chǎn)生撞擊。對于包括半導(dǎo)體加工的某些應(yīng)用領(lǐng)域而言，必須將物品從輸送裝置臨時(shí)移動(dòng)到一個(gè)類似工作站這樣的場所內(nèi)，這些工作站沿輸送裝置的路線定位于一個(gè)或多個(gè)位置上。接著，物品被送回輸送裝置，而輸送裝置又繼續(xù)將物品運(yùn)送到下一個(gè)工作站或出口位置。沿上述路線在輸送裝置和工作站之間移動(dòng)物品可能十分復(fù)雜，因此必須非常小心，以保證在沒有明顯中斷輸送裝置工作的前提下完成輸送操作。因此，就需要提供一種能夠在不與輸送裝置的操作產(chǎn)生干涉的條件下有效、方便地在輸送裝置和工作站之間移動(dòng)物品的設(shè)備。
將物品臨時(shí)搬離位于中間位置上的輸送裝置的一個(gè)實(shí)例就是半導(dǎo)體加工領(lǐng)域。在該領(lǐng)域內(nèi)，輸送裝置可用于將半導(dǎo)體晶片或其它基片運(yùn)送到幾個(gè)不同加工機(jī)器。晶片必須被運(yùn)送到用于加工處理的機(jī)器內(nèi)，當(dāng)完成處理操作后，物品將返回輸送裝置，以將其輸送至下一個(gè)加工機(jī)器內(nèi)。這些晶片通常被保存在一個(gè)保護(hù)性容器內(nèi)，例如一個(gè)密封的運(yùn)送裝置或容器，以使基片暴露于加工機(jī)器之外部環(huán)境的機(jī)會最少并防止基片受到顆粒的污染。每個(gè)加工機(jī)器的入口都設(shè)置有一裝載口，該裝載口被設(shè)計(jì)成能夠在一個(gè)受到保護(hù)的環(huán)境中將晶片自動(dòng)搬離運(yùn)送艙的結(jié)構(gòu)形式。在加工設(shè)備的操作過程中，運(yùn)送艙必須時(shí)常在裝載口和輸送裝置之間移動(dòng)。
一般情況下，半導(dǎo)體制造設(shè)備被編排成多個(gè)隔間，每個(gè)隔間內(nèi)都包括多個(gè)加工機(jī)器。各種不同的裝置被用來在隔間內(nèi)的機(jī)器之間移動(dòng)運(yùn)送艙。例如，許多裝置還要依賴于工人用手推車裝載口對裝載口地移動(dòng)運(yùn)送艙。工人通常操縱著一個(gè)手控鏈或其它提升裝置將容器移向裝載口，而且當(dāng)完成加工操作后，將容器送回手推車。在下一個(gè)機(jī)器中重復(fù)進(jìn)行上述操作步驟。另一種隔間內(nèi)部的運(yùn)送裝置依賴于可在機(jī)器之間運(yùn)送艙并自動(dòng)將容器移動(dòng)到裝載口內(nèi)的自動(dòng)導(dǎo)向車輛(AGVs)。人力推車和AGV避開了在不中斷輸送裝置工作的情況下將容器運(yùn)送到裝載口內(nèi)的問題。但是，手推車和AGV還不具備自動(dòng)輸送裝置所產(chǎn)生的許多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樽詣?dòng)輸送裝置能夠沿是裝置的路線有效而快捷地移動(dòng)物品。
頂置的輸送裝置還用于沿隔間內(nèi)部的環(huán)路運(yùn)送艙。容器被升降裝置或能夠?qū)⑷萜飨陆档窖b載口內(nèi)的類似設(shè)備運(yùn)送到裝載口內(nèi)。為能夠成功地將容器從輸送裝置運(yùn)送到加工機(jī)器內(nèi)，必須使容器和裝載口精確對準(zhǔn)并以一種受控制的方式將容器下放到裝載口內(nèi)，從而使容器的擺動(dòng)最小。當(dāng)完成加工后，升降裝置或其它裝置必須與容器接合并將容器提升到輸送裝置上，用于將容器運(yùn)送至下一機(jī)器內(nèi)。使用升降裝置或類似設(shè)備將容器輸送至裝載口是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作，而且僅當(dāng)輸送裝置位于裝載口上方時(shí)才可使用這種方法。頂置的輸送裝置還難于維修。此外，對于這種頂置的輸送裝置而言，由輸送裝置所攜帶或產(chǎn)生的任何顆粒污染或碎片都將被引入位于機(jī)器和裝載口上方的隔艙環(huán)境內(nèi)。這樣，這些污染物就可能落入或飄入到機(jī)器的裝載口或其它敏感區(qū)域內(nèi)。將輸送裝置設(shè)置于裝載口所在的水平高度上或設(shè)置于該高度下方降低了這種可能性。但是，升降裝置不能用于將容器從位于裝載口水平高度上或位于裝載口水平高度下方的輸送裝置運(yùn)送至裝載口。因此，就需要提供一種用于將物品從設(shè)置于裝載口前方的輸送裝置運(yùn)送至一工作站內(nèi)的裝置。
半導(dǎo)體晶片是易碎的，而且是在后面的加工階段中，半導(dǎo)體晶片也會變得很昂貴。集成電路是通過在一個(gè)半導(dǎo)體晶片或其它基片上形成多個(gè)層而制造成形的。隨著技術(shù)的進(jìn)步，集成電路已變得越來越復(fù)雜，而且通常包括多層錯(cuò)綜復(fù)雜的布線。由于集成電路的體積在不斷變小，因此設(shè)置于一個(gè)晶片上的集成電路之?dāng)?shù)量越來越多。近年來，半導(dǎo)體晶片的標(biāo)準(zhǔn)尺寸將從200mm增加到300mm或者更大，而且還增加了單個(gè)晶片上集成電路的數(shù)量。由于集成電路的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，體積也越來越小，因此當(dāng)晶片通過各個(gè)不同的加工階段后，半導(dǎo)體晶片的價(jià)值將會有很大的提高。因此，在搬運(yùn)半導(dǎo)體晶片時(shí)，尤其是在后面的加工階段中，必須格外小心，因?yàn)榫膿p壞可能會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。加工晶片所需的基本不存在顆粒狀污染物的清潔室溫環(huán)境對可用于輸送容器的裝置作出了進(jìn)一步的限制。這樣，就需要提供一種適合于在清潔的室溫環(huán)境下在輸送裝置和裝載口之間輸送物品的裝置。
目前還需要提供一種用于在運(yùn)送裝置和一裝載口或其它工作站之間移動(dòng)類似半導(dǎo)體晶片這樣的物品，攜帶有半導(dǎo)體晶片的運(yùn)送艙，或其它容器的輸送裝置。而且，還需要提供一種可用于除半導(dǎo)體加工領(lǐng)域之外的其它領(lǐng)域內(nèi)的輸送裝置，包括用于藥品、醫(yī)療設(shè)備、平板顯示器、類似磁盤驅(qū)動(dòng)裝置、調(diào)制解調(diào)器這樣的計(jì)算機(jī)硬件、半導(dǎo)體晶片和平板等領(lǐng)域內(nèi)的輸送裝置，但并非僅限于這些。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于提供一種用于在一輸送機(jī)和一工作站之間運(yùn)送物品的裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于在清潔的室溫環(huán)境下在一輸送機(jī)和一工作站之間運(yùn)送物品的裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種可用于在輸送機(jī)和工作站之間自動(dòng)運(yùn)送物品而且又不明顯中斷輸送機(jī)工作的輸送裝置。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種用于在一輸送機(jī)和加工機(jī)器的裝載口之間移動(dòng)運(yùn)送艙或其它存放有多個(gè)半導(dǎo)體晶片的容器的輸送裝置。
本發(fā)明的一個(gè)更概括的目的在于提供一種使制造、操作和維修經(jīng)濟(jì)高效并可與各種標(biāo)準(zhǔn)裝載口兼容的輸送裝置。
簡言之，本發(fā)明提供一種用于在一輸送機(jī)和一站點(diǎn)之間移動(dòng)物品的輸送裝置。例如，物品可以是一個(gè)運(yùn)送裝置，例如運(yùn)送艙或其它容納有一個(gè)或多個(gè)象半導(dǎo)體晶片這樣的物品(在本文中既包括單數(shù)，又包括復(fù)數(shù))的容器，而站點(diǎn)可以是一個(gè)半導(dǎo)體加工機(jī)器或工作站?；蛘?，輸送裝置用于運(yùn)送空容器。該輸送裝置包括一個(gè)用于移動(dòng)物品的輸送部件。該輸送部件大體上包括一個(gè)提升機(jī)構(gòu)，該提升機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成能夠與由輸送機(jī)運(yùn)送的物品相接合并將物品提升到位于輸送機(jī)上方的升高位置上的結(jié)構(gòu)形式。該提升還可被構(gòu)造成當(dāng)物品返回時(shí)能夠?qū)⑽锲窂纳呶恢孟路诺捷斔蜋C(jī)上的結(jié)構(gòu)形式。這種輸送裝置還包括一個(gè)位移裝置，該位移裝置被構(gòu)造成能夠?qū)⑽锲窂奈挥谳斔蜋C(jī)上方的升高位置移動(dòng)到一個(gè)使物品定位于工作站內(nèi)的站點(diǎn)上并能夠?qū)⑽锲窂脑撜军c(diǎn)送回位于輸送機(jī)上方的升高位置上的結(jié)構(gòu)形式。
本發(fā)明的輸送系統(tǒng)還包括在一個(gè)設(shè)置有一對間隔開的軌道的輸送機(jī)和一個(gè)定位于輸送機(jī)一側(cè)的站點(diǎn)之間運(yùn)送物品的方法。該方法包括與位于軌道之間的物品的底面相接合并將物品提升到一升高位置上的步驟和將物品從升高位置上移動(dòng)到一個(gè)靠近站點(diǎn)的位置上的步驟。
結(jié)合附圖，從以下的說明和所附的權(quán)利要求書中可以更加清楚本發(fā)明的其它目的和特征。


圖1為設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明之輸送裝置的輸送機(jī)系統(tǒng)的示意圖；圖2a為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如圖1所示的輸送機(jī)系統(tǒng)的局部視圖；圖2b為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例如圖1所示的輸送機(jī)系統(tǒng)的局部視圖；圖3a為沿圖2a之剖面線3a-3a的剖視圖；圖3b為沿圖2b之剖面線3b-3b的剖視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一對輸送裝置的示意圖；圖5至8為圖4所示的輸送裝置的剖視圖，圖中示出了運(yùn)送艙從輸送機(jī)移動(dòng)到工作站的情形；圖9為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的輸送裝置的示意圖，在該圖中輸送裝置處于縮回的位置上；圖10為圖9所示的輸送裝置的側(cè)視圖，在該圖中輸送裝置處于升高的位置上；圖11為圖9所示的輸送裝置的示意圖，在該圖中示出了在將輸送裝置提離裝載口之前其處于伸出位置上；圖12為圖9所示的輸送裝置的側(cè)視圖，該輸送裝置處于圖11所示的位置上；圖13為圖9的輸送裝置的側(cè)視圖，在該圖中輸送裝置處于支承運(yùn)送艙的升高位置上；圖14為圖9的輸送裝置的側(cè)視圖，圖中輸送裝置處于縮回的位置上，同時(shí)運(yùn)送艙定位于輸送機(jī)上；圖15為圖9的輸送裝置的示意圖，圖中輸送裝置處于伸出位置上；圖16為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的輸送裝置的俯視圖，圖中的輸送裝置處于縮回位置上；圖17為圖16的輸送裝置的側(cè)視圖，圖中的輸送裝置處于支承著運(yùn)送艙的伸出位置上。
現(xiàn)參照在附圖中示出的最佳實(shí)施例對本發(fā)明作出詳細(xì)的說明。參照附圖，其中在所有的附圖中，相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示，現(xiàn)參閱圖1至3。
本發(fā)明的輸送裝置10尤其適合于在一輸送機(jī)14和一個(gè)類似工作站這樣的站點(diǎn)16之間運(yùn)送一個(gè)或多個(gè)物品12。在本發(fā)明實(shí)施例所描述的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，輸送裝置10用于在一輸送機(jī)和一加工機(jī)器之間移動(dòng)運(yùn)送艙或其它容納有半導(dǎo)體晶片W的容器。但，應(yīng)該理解輸送裝置10并非僅限于半導(dǎo)體加工。這種輸送裝置除能夠運(yùn)送晶片外還可用于在一輸送機(jī)和一站點(diǎn)之間運(yùn)送其它類型的材料，尤其是在搬運(yùn)過程中必須非常小心的易碎材料，例如藥品、醫(yī)療設(shè)備、平板顯示器、硬盤驅(qū)動(dòng)器及其它類型的計(jì)算機(jī)設(shè)備及平版。在本說明書中，為方便起見，使用了術(shù)語“運(yùn)送設(shè)備”或“運(yùn)送艙”；但是，應(yīng)該理解本發(fā)明的輸送裝置可與任何物品一起使用，包括運(yùn)送艙，容納有半導(dǎo)體晶片或其它產(chǎn)品的容器、集裝箱、或不需要單獨(dú)的運(yùn)送裝置可直接由輸送機(jī)運(yùn)送的物品，及空容器等，但并非僅限于這些。
在半導(dǎo)體加工領(lǐng)域，制造設(shè)備通常被編排成多個(gè)隔間，每個(gè)隔間內(nèi)都包括若干個(gè)加工機(jī)器。圖1示出了一個(gè)設(shè)置有若干個(gè)加工機(jī)器16的隔間18的一個(gè)可能的實(shí)例，其中加工機(jī)器包括用于將薄膜涂敷在晶片上的設(shè)備，用于在各個(gè)不同的階段清潔和/或調(diào)制晶片的設(shè)備等，但并非僅限于此。與現(xiàn)有技術(shù)一樣，加工機(jī)器的入口處通常設(shè)置有一裝載口22，通過該裝載口22晶片可在受到保護(hù)的環(huán)境下自動(dòng)從運(yùn)送艙或其它容器內(nèi)移出。如下所述，本發(fā)明的輸送裝置10將運(yùn)送艙放置在裝載口22上。一旦運(yùn)送艙正確定位于裝載口內(nèi)，那么運(yùn)送艙將自動(dòng)打開并通過機(jī)械手設(shè)備將晶片取出。應(yīng)該理解假如工作站包括一個(gè)可使物品定位的托架、表面或其它支架，那么本發(fā)明的輸送裝置也可與不包括裝載口的工作站一起使用?；蛘?，輸送裝置10可用于將物品12支承在工作站內(nèi)的合適位置上，在這種情況下，物品12不會被放置在工作站內(nèi)。
輸送機(jī)14將物品從一個(gè)加工機(jī)器16移向另一加工機(jī)器16。在圖示的實(shí)施例中，輸送機(jī)14沿一條包圍隔間18的連續(xù)路線設(shè)置。但在其它的路線結(jié)構(gòu)中，輸送機(jī)14可包括一個(gè)或多個(gè)交叉部分，交叉部分可被用作通向隔間18其它區(qū)域的捷徑，或者被用作保存區(qū)域，以在不妨礙主回路上輸送流量的前提下，將運(yùn)送艙從輸送機(jī)主回路上臨時(shí)移開。輸送機(jī)14的結(jié)構(gòu)形狀要根據(jù)具體制造設(shè)備的約束條件而作出相當(dāng)大的變化。一個(gè)隔間內(nèi)部的輸送機(jī)在隔間之間移動(dòng)運(yùn)送艙，同時(shí)存放裝置24在隔間內(nèi)部輸送機(jī)和輸送機(jī)14之間移動(dòng)運(yùn)送艙。
輸送裝置10尤其適合與未審結(jié)的美國專利申請第09/103,479中所示的那種輸送機(jī)一起使用，該申請?jiān)诒疚闹袇⒖家?。如圖1至3所示，輸送機(jī)14大體上包括一對軌道32、34，這對軌道用于支承沿輸送線路移動(dòng)的運(yùn)送艙。軌道32起到驅(qū)動(dòng)軌道的作用，其能夠沿軌道32、34推動(dòng)運(yùn)送艙12并為運(yùn)送艙12有選擇地導(dǎo)向。用于移動(dòng)運(yùn)送艙12的所有推動(dòng)力都是由驅(qū)動(dòng)軌道32供給的。電力可通過常規(guī)的裝置輸送給驅(qū)動(dòng)軌道32。或者，電力可由一電力總線21(如圖3a所示)供給驅(qū)動(dòng)軌道32。軌道34是一個(gè)支持或支承軌道，其主要作用是支承運(yùn)送艙，從而當(dāng)運(yùn)送艙沿輸送機(jī)線路移動(dòng)時(shí)，將運(yùn)送艙保持在一個(gè)水平的方位上。與驅(qū)動(dòng)軌道32相對的支承軌道34還可被用于為沿輸送機(jī)移動(dòng)的運(yùn)送艙導(dǎo)向。輸送機(jī)裝置14還包括一個(gè)用于移動(dòng)晶片或其它材料的運(yùn)送裝置。在如圖2和3所示的實(shí)施例中，運(yùn)送裝置為運(yùn)送艙的一部分。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，運(yùn)送裝置可以是另一容器或物品的一部分，或者運(yùn)送裝置可以是一個(gè)用于沿輸送機(jī)運(yùn)送材料的獨(dú)立裝置。
驅(qū)動(dòng)軌道32包括一個(gè)整體上由36表示的驅(qū)動(dòng)裝置，用于沿軌道32、34推動(dòng)運(yùn)送艙12。在圖示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置36包括多個(gè)從驅(qū)動(dòng)軌道32之上表面凸出的輪子38。驅(qū)動(dòng)輪38通過摩擦與運(yùn)送艙的底面相接合，以沿驅(qū)動(dòng)軌道32推動(dòng)運(yùn)送艙。驅(qū)動(dòng)裝置36還包括用于驅(qū)動(dòng)輪子的裝置，例如與輪子相連接的電機(jī)和皮帶。電機(jī)最好獨(dú)立地工作，以形成多個(gè)獨(dú)立控制的區(qū)域，從而可以獨(dú)立地控制每個(gè)區(qū)域的傳動(dòng)速度和方向(向前或向后)。相鄰操作區(qū)域的輪子38以同樣的速率加速和減速，從而在輸送過程中，由相鄰區(qū)域內(nèi)的輪子作用于運(yùn)送艙上的速度在區(qū)域之間移動(dòng)時(shí)保持同步。當(dāng)運(yùn)送艙沿輸送機(jī)被推動(dòng)時(shí)，僅有恰好位于運(yùn)送艙下方的操作區(qū)域和鄰近運(yùn)送艙的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域同時(shí)動(dòng)作。這就減少了系統(tǒng)的電力損耗并延長了驅(qū)動(dòng)裝置36之組成部件的工作壽命。位于其它容器下方或鄰近其它容器的傳動(dòng)區(qū)域可處于靜止或停止?fàn)顟B(tài)下，以允許多個(gè)運(yùn)送艙積聚在輸送機(jī)的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，例如積聚在一個(gè)加工機(jī)器16的前方。運(yùn)送艙可被至少一個(gè)未被運(yùn)送艙占用的空出區(qū)域隔開，或者運(yùn)送艙可位于相鄰的區(qū)域內(nèi)。驅(qū)動(dòng)裝置36的操作受控制裝置的控制。控制裝置最好還包括一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視運(yùn)送艙沿輸送機(jī)移動(dòng)情況的傳感器。對控制裝置更完整的說明見未審結(jié)的美國專利申請第09/212,002號，該申請?jiān)诒疚闹袇⒖家谩?br> 如圖3所示，驅(qū)動(dòng)輪38與在本實(shí)施例中作為運(yùn)送艙一部分的運(yùn)送裝置相互配合，以推動(dòng)運(yùn)送艙并沿輸送機(jī)路線有選擇地為運(yùn)送艙導(dǎo)向。驅(qū)動(dòng)輪38與形成于運(yùn)送艙底面上的溝槽40或其它合適的表面相接合。溝槽40限定了一個(gè)使運(yùn)送艙支承在驅(qū)動(dòng)輪38上的水平面。驅(qū)動(dòng)輪38和溝槽40之間的接合控制著運(yùn)送艙的側(cè)向移動(dòng)及垂直移動(dòng)。盡管溝槽40和驅(qū)動(dòng)輪38的組合是最佳的，但是應(yīng)該理解如果運(yùn)送裝置，驅(qū)動(dòng)軌道32或支承軌道34包括一個(gè)為沿軌道32、34移動(dòng)的運(yùn)送艙導(dǎo)向的導(dǎo)向裝置，那么可以完全省去溝槽40。在另一實(shí)施例中，支承軌道34為運(yùn)送裝置導(dǎo)向，就是說，支承軌道34與運(yùn)送裝置相配合，以限制運(yùn)送裝置沿垂直方向和側(cè)向的移動(dòng)，在這種情況下，驅(qū)動(dòng)軌道32僅對運(yùn)送裝置的垂直移動(dòng)產(chǎn)生限制。
支承軌道34平行于驅(qū)動(dòng)軌道32并與驅(qū)動(dòng)軌道32間隔一定的距離設(shè)置。一個(gè)或多個(gè)連接件44被安裝于驅(qū)動(dòng)軌道和支承軌道32、34上，以保持軌道之間的預(yù)定間隔并易于輸送機(jī)的安裝。驅(qū)動(dòng)軌道32和連接件44可被安裝到一個(gè)合適的框架上或通過一個(gè)頂置的框架(未示出)懸掛在天花板上，或者被加工工具或工作站直接或間接支撐。運(yùn)送艙跨接在支承軌道34的上表面上，而且支持軌道34與運(yùn)送裝置相配合，以支撐運(yùn)送艙的一個(gè)側(cè)面。在圖示的實(shí)施例中，沿軌道34的上表面設(shè)置有一襯墊或墊片材料46，以使運(yùn)送艙更平滑地跨接在軌道上，盡管如果需要，也可省去襯墊46并使容器12直接跨接在軌道34的上表面上?；蛘?，可將一墊片、襯墊或彈性材料安裝到驅(qū)動(dòng)輪的外圓周上。至少一個(gè)安裝在運(yùn)送裝置(在該實(shí)施例中為運(yùn)送艙)上的滑瓦48跨接在支持軌道34的上表面上?；?8最好由輪構(gòu)成，但滑瓦也可采用其它的形式，例如其可以一個(gè)設(shè)置有耐磨塑料表面的固定托架，一個(gè)空氣軸承和一個(gè)磁懸浮軸承，但并非局限于此。當(dāng)運(yùn)送艙沿輸送機(jī)14被推動(dòng)時(shí)，滑瓦48跨接在支持軌道34上，從而以運(yùn)送艙的撞擊、搖晃或擺動(dòng)最小的形式支撐運(yùn)送艙，以允許運(yùn)送艙以平滑受控制的方式移動(dòng)。
在圖2b和3b所示的又一實(shí)施例中，滑瓦48由一個(gè)固定的托架49構(gòu)成。在該實(shí)施例中，支持軌道34包括多個(gè)用于支承軌道托架49的輥410當(dāng)運(yùn)送艙沿支承軌道34移動(dòng)時(shí)，輥41支撐著位于運(yùn)送艙底面上的軌道托架49。軌道托架49最好設(shè)置有耐磨的塑料表面。在另一實(shí)施例中，支持軌道34為運(yùn)送艙導(dǎo)向并支撐著運(yùn)送艙。為提供導(dǎo)向，滑瓦48或支持軌道34包括一導(dǎo)向裝置。將一導(dǎo)向裝置安裝到支持軌道上的實(shí)例是使用了一個(gè)V形軌道?；蛘?，可在滑瓦上設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向裝置。例如，滑瓦48可由一個(gè)固定托架構(gòu)成，而該固定托架內(nèi)(未示出)設(shè)置有一能夠與支持軌道34上的輥41相接合的溝槽。應(yīng)該理解盡管已對滑瓦的特定實(shí)施例作出了說明，但是滑瓦48也可采用其它能夠支撐運(yùn)送裝置，或支撐運(yùn)送裝置并為其導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式。
盡管在最佳實(shí)施例中輸送裝置10與未審結(jié)的專利申請第09/103,479號所示的輸送機(jī)裝置14一起使用，但應(yīng)該理解輸送裝置10還可與其它類型的輸送機(jī)一起使用。
運(yùn)送艙12自動(dòng)從輸送機(jī)14移動(dòng)到用于加工、測量和/或簡單存放的工作站16內(nèi)，然后通過輸送裝置10返回輸送機(jī)14。如上所述，輸送裝置10尤其適合應(yīng)用于半導(dǎo)體加工領(lǐng)域，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其還可以應(yīng)用于其它領(lǐng)域。在圖示的實(shí)施例中，輸送裝置10與輸送機(jī)14一起使用，運(yùn)送艙12必須與輸送機(jī)脫開；即，運(yùn)送艙12必須被升高到位于驅(qū)動(dòng)軌道和支持軌道32、34上方的足夠高的位置上，以使溝槽40清理驅(qū)動(dòng)軌道32，滑瓦48清理驅(qū)動(dòng)軌道和支持軌道32、34。當(dāng)運(yùn)送艙12返回輸送機(jī)后，運(yùn)送艙必須與輸送機(jī)14精確對準(zhǔn)，以使溝槽40或其它合適的表面安置在驅(qū)動(dòng)輪38上，滑瓦48支承在支持軌道34上。運(yùn)送艙12與裝載口22的對準(zhǔn)必須得到精確控制。與現(xiàn)有技術(shù)相同，裝載口22包括多個(gè)與運(yùn)送艙底面上的狹槽(未示出)相接合的運(yùn)動(dòng)銷23(圖4)。有關(guān)運(yùn)動(dòng)銷或用來與運(yùn)送艙對準(zhǔn)的連接件的使用和說明請參閱某些“國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料”(SEMI)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如SEMI E47.1-0298，SEMI E57-0298，SEMI E15.1-0298及SEMIE19.4-94，相關(guān)的條款在本文中參考引用，但并非局限于這些標(biāo)準(zhǔn)。在將運(yùn)送艙12下降到裝載口22內(nèi)之前，狹槽必須與裝載口上的運(yùn)動(dòng)銷精確對準(zhǔn)。一個(gè)或多個(gè)設(shè)置于輸送機(jī)上的傳感器(未示出)證實(shí)輸送機(jī)上的運(yùn)送艙12已精確放置在裝載/卸載位置上，以通過輸送裝置10在輸送機(jī)和裝載口之間移動(dòng)運(yùn)送艙?，F(xiàn)參照圖4至8，對輸送裝置10進(jìn)行詳細(xì)說明。
輸送裝置10大體上包括一個(gè)與一升降機(jī)構(gòu)62相連接的托架60。在圖4至8所示的實(shí)施例中，托架60在輸送機(jī)14和工作站16之間延伸。托架60包括一個(gè)與運(yùn)送艙12的底面相接合并將運(yùn)送艙從輸送機(jī)14上提起的第一部分64和有關(guān)支承著下放到裝載口22內(nèi)的第二部分66。第一部分64被加工成與輸送機(jī)14的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的形狀；即，第一部分64被加工成當(dāng)托架60相對輸送機(jī)升高時(shí)能夠容納驅(qū)動(dòng)軌道和支持軌道32、34的結(jié)構(gòu)形狀。在圖示的實(shí)施例中，第一部分64基本定位于驅(qū)動(dòng)軌道32和支持軌道34之間。容器70(pocket)被加工成能夠容納驅(qū)動(dòng)軌道和支持軌道32、34的形狀，而且最好不與軌道接觸，從而使第一部分64在位于軌道之間的區(qū)域內(nèi)與運(yùn)送艙12的底面相接合。但是，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，托架的第一部分64可延伸到支持軌道34的外側(cè)，以提升延伸到支持軌道34之外的運(yùn)送艙部分。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軌道和支持軌道32、34定位在非常接近的位置上，或者運(yùn)送艙12或其它裝置大體上寬于軌道32、34之間的間距時(shí)，就需要這種結(jié)構(gòu)。應(yīng)該理解托架60之第一部分64的形狀大體上決定于軌道之間的間距和運(yùn)送艙12支撐在軌道上的方式。
托架60的第二部分66被加工成與裝載口22的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的形狀。在圖示的實(shí)施例中，尤其是圖4所示的實(shí)施例中，第二部分66由一對分別設(shè)置于裝載口22之相對兩側(cè)的懸臂部分構(gòu)成。當(dāng)運(yùn)送艙從輸送機(jī)移向加工機(jī)器時(shí)，這種結(jié)構(gòu)允許托架66的第二部分升高到位于裝載口表面的上方位置上。當(dāng)運(yùn)送艙12沿垂直方向與裝載口22對準(zhǔn)時(shí)，運(yùn)送艙12可通過下放托架60而放置在裝載口上，以將第二部分66的表面移動(dòng)到裝載口表面的下方。在圖示的實(shí)施例中，第二部分66的結(jié)構(gòu)具有特殊的優(yōu)點(diǎn)如果現(xiàn)有的裝載口窄于運(yùn)送艙12的寬度，那么也不需要對現(xiàn)有的裝載口作出很大的改動(dòng)。但是，應(yīng)該理解在本發(fā)明的范圍內(nèi)，第二部分66還可具有其它結(jié)構(gòu)形狀，而且本發(fā)明并非僅限于上述的實(shí)施例。例如，裝載口可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)向里延伸的狹槽，第二部分66可定位于上述狹槽內(nèi)。
在圖示的實(shí)施例中，具體參照圖5，第二部分66與托架60的第一部分一體制成。如果需要，第一和第二部分可由用合適安裝裝置固定到一起的獨(dú)立部件或分別安裝到提升機(jī)構(gòu)62上的獨(dú)立部件構(gòu)成，從而僅用一個(gè)升降機(jī)構(gòu)就可同時(shí)升降第一和第二部分64、66。或者，第一和第二部分64、66可以是分別由不同升降機(jī)構(gòu)提升的獨(dú)立部件。這種可選方案可用于運(yùn)送艙或其它物品被托架60的第二部分而不是裝載口或類似結(jié)構(gòu)保持在工作站上的領(lǐng)域，以允許托架的第一部分下降，從而使第一部分不與輸送機(jī)的操作產(chǎn)生干涉。
該升降機(jī)構(gòu)62控制著托架60相對輸送機(jī)14和裝載口的升高和降低。該升降機(jī)構(gòu)大體上包括一對安裝在合適框架(未示出)上的固定板72。板72可被安裝到支撐著輸送機(jī)14的同一框架上或安裝到一個(gè)獨(dú)立的框架上。板72包括一個(gè)水平導(dǎo)向槽74和一個(gè)垂直導(dǎo)向槽76。具體如圖5至8所示，升降機(jī)構(gòu)62還包括一個(gè)用于提升托架60的凸輪部件78。凸輪部件78包括一對間隔一定距離并安裝到托架60上的轉(zhuǎn)子80和一個(gè)凸輪連桿82，該連桿在轉(zhuǎn)子80之間延伸并通過設(shè)置在轉(zhuǎn)子80上的銷84與轉(zhuǎn)子80相連接。銷84穿過形成于固定板72上的水平導(dǎo)向槽74延伸。當(dāng)銷84通過轉(zhuǎn)子80的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿一環(huán)形路線移動(dòng)時(shí)，銷84沿導(dǎo)向槽74滑動(dòng)。一個(gè)支承在托架上的導(dǎo)向銷86沿垂直導(dǎo)向槽76滑動(dòng)，以確保托架60沿垂直方向以略有側(cè)向擺動(dòng)或沒有側(cè)向擺動(dòng)的方式上下移動(dòng)。另外，升降機(jī)構(gòu)62也可包括若干個(gè)由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)(未示出)的同步螺桿。此外，升降機(jī)構(gòu)還可用其它合適的部件來替代在特定實(shí)施例中給出的部件，例如連桿裝置或氣缸裝置。
圖5示出了處于降低位置上的托架60，同時(shí)轉(zhuǎn)子80以下述方式定位使銷84定位于轉(zhuǎn)子之中心軸線的上方。轉(zhuǎn)子沿任一方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°都會將銷84移動(dòng)到位于轉(zhuǎn)子80之軸線下方的位置上，如圖6所示。當(dāng)銷84在圖5和6所示的位置之間移動(dòng)時(shí)，銷84沿狹槽74移動(dòng)并相對固定板72提升托架60，以將運(yùn)送艙12提升到輸送機(jī)14所在高度的上方。托架60通過使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)180°而被降低，從而使銷84返回到位于轉(zhuǎn)子軸線上方的位置上，如圖8所示。
輸送裝置10還包括一個(gè)位移裝置90，該位移裝置用于將運(yùn)送艙12從輸送機(jī)14移動(dòng)到一個(gè)位于裝載口上方的位置上并在完成加工或其它操作后使運(yùn)送艙12返回輸送機(jī)14。在圖示的實(shí)施例中，沿托架60設(shè)置有多個(gè)輪子92。如圖6和7所示，運(yùn)送艙12直接支承在輪子92上。輪子92被排列成平行的兩排，以支承運(yùn)送艙12的相對兩側(cè)。輪子92通過一減速齒輪96和一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪子92的環(huán)形皮帶98與電機(jī)94相連接，以穿過托架60將運(yùn)送艙12推向托架的第二部分66。電機(jī)94還可反向運(yùn)轉(zhuǎn)，以沿相反的方向驅(qū)動(dòng)輪子92并使運(yùn)送艙12返回托架60的第一部分64。位于托架60之兩側(cè)的輪子92可由同一電機(jī)或由不同的電機(jī)所驅(qū)動(dòng)。應(yīng)該理解還可以使用其它裝置驅(qū)動(dòng)輪子92或推動(dòng)運(yùn)送艙12穿過托架60。
盡管未具體示出，但是轉(zhuǎn)子80及電機(jī)94與一個(gè)控制著升降機(jī)構(gòu)和位移裝置的起動(dòng)和操作的控制裝置相連接。該控制裝置最好與輸送機(jī)14的控制裝置相連接，以使輸送裝置和輸送機(jī)同步工作。此外，還可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)，以檢測運(yùn)送艙12在托架上的位置。
在圖示的實(shí)施例中，輸送裝置10的操作順序如圖5至8所示。在圖5中，運(yùn)送艙12已被輸送機(jī)14移動(dòng)到位于裝載口22之前方的位置上。轉(zhuǎn)子80開始運(yùn)轉(zhuǎn)，以將托架60提升到圖6所示的位置上。當(dāng)托架60向上移動(dòng)時(shí)，該托架與運(yùn)送艙12的底面相接合并將運(yùn)送艙12提升到位于輸送機(jī)14之上方的位置上。一旦處于升高位置上，那么電機(jī)94開始工作，以沿向前的方向旋轉(zhuǎn)輪子92，從而使運(yùn)送艙12從圖6所示的位置穿過托架60移動(dòng)到圖7所示的位置上，在該位置上，運(yùn)送艙12基本與裝載口22上的運(yùn)動(dòng)銷對準(zhǔn)。當(dāng)運(yùn)送艙12定位于托架60的第二部分66上時(shí)，轉(zhuǎn)子80開始工作，以使托架60下降并將運(yùn)送艙12放置在裝載口22上，如圖8所示。
當(dāng)運(yùn)送艙12已被移動(dòng)到裝載口22上之后，托架60保持在圖8所示的下降位置上，以允許一個(gè)或多個(gè)運(yùn)送艙12沿輸送機(jī)14無干涉地移動(dòng)。這樣，輸送裝置10就可在不中斷輸送機(jī)14之操作的前提下為將運(yùn)送艙移動(dòng)至工作站提供了一種方便而有效的裝置。該特征在下述情況下尤其有利當(dāng)運(yùn)送艙12經(jīng)過位于裝載口上的運(yùn)送艙移向空載位置或下一加工機(jī)器時(shí)，一個(gè)加工機(jī)器包括多個(gè)如圖4所示的裝載口。該特征在制造設(shè)備包括兩個(gè)并排設(shè)置在加工隔間內(nèi)的機(jī)器的情況下也非常有利。
當(dāng)通過運(yùn)送艙12運(yùn)送的晶片被加工后，升降機(jī)構(gòu)62開始工作，以升高托架60，從而使托架將運(yùn)送艙12提離裝載口22。一旦運(yùn)送艙位于升高的位置上，那么電機(jī)94開始運(yùn)轉(zhuǎn)，以沿反方向轉(zhuǎn)動(dòng)輪子并穿過輸送機(jī)送回運(yùn)送艙。當(dāng)電機(jī)停止工作以中斷運(yùn)送艙的移動(dòng)時(shí)，運(yùn)送艙位于一個(gè)使運(yùn)送艙底面上的溝槽40或其它合適的表面及滑瓦大體沿垂直方向與驅(qū)動(dòng)軌道和支承軌道32、34對準(zhǔn)的位置上。接著，升降機(jī)構(gòu)開始工作，以下放托架60并將運(yùn)送艙12放置在輸送機(jī)14上，而且輸送機(jī)開始將運(yùn)送艙12推向下一加工機(jī)器。
由于設(shè)置有圖4至8所示的輸送裝置，因此運(yùn)送艙12可通過一個(gè)從輸送機(jī)14延伸到裝載口22的托架被提升到輸送機(jī)的上方。接下來，運(yùn)送艙12從輸送機(jī)14移向裝載口22并通過跨越托架推動(dòng)運(yùn)送艙而使運(yùn)送艙返回。圖9至15示出了用于在一輸送機(jī)14和一工作站之間移動(dòng)運(yùn)送艙12的輸送裝置10之另一實(shí)施例。圖9示出了在運(yùn)送艙12已被下放到裝載口22上之后，輸送裝置10處于縮回位置上。在該位置上，輸送裝置10位于驅(qū)動(dòng)軌道和支持軌道32、34所在水平高度的下方，從而使一個(gè)或多個(gè)運(yùn)送艙12移過裝載口22，同時(shí)運(yùn)送艙12定位于一個(gè)裝載口內(nèi)。這樣，輸送裝置10就不會與輸送機(jī)14的運(yùn)行產(chǎn)生干涉。在本發(fā)明的某些應(yīng)用領(lǐng)域，例如運(yùn)送艙12或其它物品不允許躍過工作站或移過其它運(yùn)送艙12的情況，或輸送裝置10還起到在工作站支承物品的作用的情況下，輸送裝置10未必縮回到輸送機(jī)14的下方。
輸送裝置110大體上包括一個(gè)托架112和一個(gè)位移部件114，該位移部件可通過相對輸送機(jī)14和裝載口22的水平高度升高和降低托架112而移動(dòng)托架112并可在輸送機(jī)14和裝載口22之間伸出和縮回托架112。為使運(yùn)送艙12返回輸送機(jī)，位移部件114被啟動(dòng)，以將托架112從圖9所示的縮回位置移動(dòng)到圖10所示的升高位置上。接著，位移部件將托架112移動(dòng)到圖11和12所示的伸出位置上，從而使托架112定位在位于裝載口22之任一側(cè)的運(yùn)送艙12的下方。接下來，位移部件114相對裝載口22升高托架112，從而使托架112與運(yùn)送艙12的底面相接合并將運(yùn)送艙提升到裝載口22的上方。然后，托架112被位移部件114縮回到圖13所示的位置上，接著下降到圖14所示的位置上，同時(shí)輸送裝置110縮回到位于輸送機(jī)14所在高度的下方，而運(yùn)送艙12定位于驅(qū)動(dòng)軌道和支承軌道32、34上。
為將運(yùn)送艙12移動(dòng)至裝載口22，托架112從圖14所示的縮回位置移動(dòng)到圖13所示的升高位置，以將運(yùn)送艙12從輸送機(jī)14上提起。與圖10所示的位置不同，在該位置上，托架112被提升到一個(gè)充分升高的位置上，以使運(yùn)送艙12位于裝載口22所在高度的上方。在圖10中，托架112被提升至一個(gè)較低的高度上，以使托架112低于支承在裝載口上的運(yùn)送艙12之高度。位移部件114將已被升高的托架112和運(yùn)送艙12伸出，以使運(yùn)送艙12位于裝載口22的上方。接著，托架112被下降，以使運(yùn)送艙12定位于裝載口22上，如圖11和12所示。一旦移動(dòng)到位，那么運(yùn)送艙12將返回輸送機(jī)14，如圖10所示，并且縮回到位于驅(qū)動(dòng)軌道和支承軌道32、34所在高度的下方位置上，如圖9所示。
具體如圖10所示，托架112大體上包括一對隔開的托架構(gòu)件116。托架構(gòu)件116各包括一個(gè)L形的凸緣118，凸緣118被加工成能夠支撐運(yùn)送艙12之外邊緣的形狀。一小珠120從凸緣118向上突出并安裝在運(yùn)送艙底板124上的孔122內(nèi)，以當(dāng)運(yùn)送艙12在輸送機(jī)14和裝載口22之間移動(dòng)時(shí)提高運(yùn)送艙12的穩(wěn)定性并防止其移位。除了小珠120和L形凸緣118外，還也可采用其它裝置將運(yùn)送艙12固定在托架構(gòu)件116上，或者也可采用其它能夠?qū)⑦\(yùn)送艙12固定在托架構(gòu)件116上的裝置替代小珠120和L形凸緣118。應(yīng)該理解托架構(gòu)件116的結(jié)構(gòu)會有相當(dāng)大的變化，而且部分決定于運(yùn)送艙12之底部的結(jié)構(gòu)。
位移部件114大體上包括一對隔開的滑動(dòng)部件126，其中一個(gè)滑動(dòng)件已在圖15中示出，滑動(dòng)部件126用于在裝載口22和輸送機(jī)14之間伸出和縮回托架?；瑒?dòng)部件126包括多個(gè)鏈節(jié)132a-f，這些鏈節(jié)設(shè)置于殼體128、130及托架構(gòu)件116內(nèi)，具體如圖11和12所示。鏈節(jié)132b-e只能沿箭頭所示的直線方向滑動(dòng)。每個(gè)鏈節(jié)132a-d都包括一對設(shè)置于鏈節(jié)132a-d之兩端的皮帶輪134和一條圍繞皮帶輪134延伸的連續(xù)皮帶136。皮帶136最好由耐拉伸的材料制成，從而在滑動(dòng)部件126的反復(fù)操作過程中使滑動(dòng)部件126可靠工作。一電機(jī)138與兩個(gè)滑動(dòng)部件126中的一個(gè)皮帶輪134相連接，最好與鏈節(jié)132a上的第一皮帶輪134相連接。在圖示的實(shí)施例中，電機(jī)138與滑動(dòng)部件126的第一皮帶輪134相連接，但應(yīng)該理解在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，還可以采用獨(dú)立的電機(jī)。電機(jī)138被安裝在U形殼體128內(nèi)，具體如圖11所示。
一第一塊體140安裝于鏈節(jié)132b的底面上并與安裝在鏈節(jié)132a上的皮帶136a相連接。一第二塊體142從鏈節(jié)132a向上延伸并與安裝在鏈節(jié)132b上的皮帶136b相連接。類似地，每個(gè)鏈節(jié)132c-e都包括一個(gè)從鏈節(jié)132b-e向下延伸并與下面的鏈節(jié)皮帶136相連接的塊體140。鏈節(jié)132b-d也包括一個(gè)從鏈節(jié)132b-d向上延伸并與上面的鏈節(jié)皮帶136相連接的塊體142。塊體140、142與鏈節(jié)132a-e連接在一起，以使鏈節(jié)132a-e產(chǎn)生相對的線性運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)請注意鏈節(jié)132a，電機(jī)138沿向前和向后的方向交替移動(dòng)皮帶輪134，以圍繞皮帶輪134順時(shí)針和逆時(shí)針移動(dòng)皮帶136a。皮帶136a的移動(dòng)使塊體140沿鏈節(jié)132a前后移動(dòng)，同時(shí)塊體140帶動(dòng)鏈節(jié)132b相對鏈節(jié)132a來回移動(dòng)。當(dāng)鏈節(jié)132b相對鏈節(jié)132b來回移動(dòng)時(shí)，塊體142使安裝在鏈節(jié)132b上的皮帶136b圍繞鏈節(jié)132b移動(dòng)。每個(gè)鏈節(jié)132b-132d都重復(fù)上面的過程。端部鏈節(jié)132e通過塊體140相對鏈節(jié)132d移動(dòng)，而且不需要皮帶輪134或皮帶136。
殼體128與鏈節(jié)132a相連接，而兩個(gè)鏈節(jié)132a均停留在驅(qū)動(dòng)軌道32和支持軌道34之間。殼體130與鏈節(jié)132c相連接，以使殼體130與鏈節(jié)132c一起來回移動(dòng)。鏈節(jié)132e被連接到托架構(gòu)件116上，以使托架構(gòu)件116與鏈節(jié)一起移動(dòng)。殼體128、130及托架構(gòu)件被加工成當(dāng)其縮回時(shí)能夠使這些構(gòu)件套裝在一起的結(jié)構(gòu)形狀，如圖10所示。
位移部件114還包括一個(gè)用于升降滑動(dòng)部件126的提升部件148。如圖15所示，提升部件148包括一個(gè)安裝在支架152和鏈節(jié)132a上的線性滑動(dòng)件150。一個(gè)螺母154被安裝到滑動(dòng)件150上并與一個(gè)螺桿156相連接。一電機(jī)158通過一根皮帶160驅(qū)動(dòng)螺桿156，以使滑動(dòng)件150相對支架152伸出和縮回，從而升高和降低滑動(dòng)部件126。提升部件148可包括一個(gè)與支架162相連接的滑動(dòng)件150，而支架162又與兩個(gè)滑動(dòng)部件126的鏈節(jié)132a相連接?；蛘?，提升部件148包括一對分別與滑動(dòng)部件126相連接的滑動(dòng)件150。當(dāng)采用多個(gè)滑動(dòng)件150時(shí)，滑動(dòng)件150最好由一個(gè)公共電機(jī)158所驅(qū)動(dòng)，以確保滑動(dòng)件的移動(dòng)嚴(yán)格同步并使提升部件148的零件最少。但是，應(yīng)該理解也可以采用獨(dú)立的電機(jī)和其它合適的組成部分。
圖9至15所示的輸送裝置110尤其適合與包括多個(gè)裝載口22的加工機(jī)器一起使用。與前面每個(gè)裝載口22都需要一個(gè)獨(dú)立輸送裝置的實(shí)施例不同，輸送裝置110可用于一個(gè)加工機(jī)器上的多個(gè)裝載口。輸送裝置110還包括一個(gè)滑動(dòng)部件168，該滑動(dòng)部件168可沿一個(gè)平行于輸送機(jī)14的方向移動(dòng)托架112和位移部件114，以使托架112定位在選定的一個(gè)裝載口22的前方。當(dāng)托架112定位于所選裝載口的前方時(shí)，位移部件114提升托架112，以將運(yùn)送艙從輸送機(jī)上提起，接著朝向工作站移動(dòng)托架112和運(yùn)送艙12，以將運(yùn)送艙12移動(dòng)至上述的裝載22內(nèi)。
滑動(dòng)部件168可大體上由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通用線性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。線性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是被驅(qū)動(dòng)的皮帶或螺桿。具體而言，滑動(dòng)部件168可以從Parker Motion & Control公司生產(chǎn)的HLE系列線性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中選出。如圖9至12所示，輸送裝置10還包括一個(gè)用于支承X軸上的輪117的支承軌道115，而輪117安裝在板119的底面上。參照圖10和12，支承軌道115被安裝在輸送機(jī)14上并支承著安裝到板119之底面上的一個(gè)輪子117。板119被安裝到從左向右滑動(dòng)的位移部件114上。當(dāng)輸送裝置10位于圖11所示的伸出位置上時(shí)，這種設(shè)置為作用于滑動(dòng)部件168上的懸臂載荷提供了支承。滑動(dòng)部件168和支承軌道115的長度可根據(jù)具體的應(yīng)用條件而變化。
當(dāng)運(yùn)送裝置110與包括有若干個(gè)裝載口22的加工機(jī)器一起使用時(shí)，滑動(dòng)部件168提供了相當(dāng)大的柔韌性。當(dāng)與單裝載口的機(jī)器一起使用時(shí)，滑動(dòng)部件168可以省去，以降低輸送裝置10的成本并減小其體積。
圖16和17示出了根據(jù)本發(fā)明之又一實(shí)施例的輸送裝置220。輸送裝置220包括一個(gè)可將運(yùn)送艙12提升到輸送機(jī)14之上方的升降機(jī)構(gòu)202。在本實(shí)施例中，升降機(jī)構(gòu)202包括多個(gè)銷204，這些銷204以與將運(yùn)送艙12連接到裝載口22上的運(yùn)動(dòng)銷相同的模式定位。當(dāng)升降機(jī)構(gòu)202通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)206升高時(shí)，這些銷與形成于運(yùn)送艙12之底面上的運(yùn)動(dòng)槽相接合。
一伸展部件216安裝在輸送機(jī)14和裝載口22之間。在圖示的實(shí)施例中，伸展部件216安裝在裝載口22的底面上，但應(yīng)該理解該伸展部件216可被安裝到支撐輸送機(jī)14的機(jī)架上或安裝到另一機(jī)架或支架上。伸展部件216大體上包括一個(gè)托架218，該托架被一對機(jī)械手臂220、222所支撐，這對機(jī)械手臂220、222在圖16所示的縮回位置和圖17所示的伸出位置之間移動(dòng)托架218。機(jī)械手臂220、222可被一驅(qū)動(dòng)部件224所移動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)部件224又包括一個(gè)固定在殼體226內(nèi)的電機(jī)(未示出)。該電機(jī)與一個(gè)齒輪228相連接，而齒輪228又與一齒輪230相互嚙合，這樣齒輪228的轉(zhuǎn)動(dòng)將使齒輪230沿相反的方向同步旋轉(zhuǎn)。
每個(gè)機(jī)械手臂220、222都包括一個(gè)第一鏈環(huán)232，該鏈環(huán)232的一端與齒輪228、230中的一個(gè)剛性連接。鏈環(huán)232的另一端通過一樞軸236可回轉(zhuǎn)地連接到一第二鏈環(huán)234的近端上。每個(gè)機(jī)械手臂220、222之第二鏈環(huán)234的遠(yuǎn)端與齒輪238、240剛性連接。齒輪238、240相互嚙合，以沿相反的方向同步轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪228時(shí)，鏈環(huán)232、234將以受控制、同步的方式回轉(zhuǎn)，以沿一直線在伸出位置和縮回位置之間移動(dòng)托架218。或者，也可以采用其它裝置來實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)，例如皮帶，條帶及回轉(zhuǎn)鏈環(huán)，但并非局限于此。
一旦托架218從位于裝載口22上方的初始位置移動(dòng)到恰好位于升高的運(yùn)送艙12下方的位置上，那么升降機(jī)構(gòu)202開始工作，以將運(yùn)送艙12下放到托架218上?；蛘?，伸展部件216可被傳動(dòng)機(jī)構(gòu)242所升高，以將運(yùn)送艙12從銷204上提起。接下來，臂220、222返回位于裝載口上方的初始位置。然后，伸展部件216被傳動(dòng)機(jī)構(gòu)242降低，以將運(yùn)送艙12放置在裝載口22上?？赏ㄟ^下述步驟將運(yùn)送艙12容易地送回輸送機(jī)升高伸展部件216，以將運(yùn)送艙12從裝載口22上提起；并驅(qū)動(dòng)伸展部件216，以將托架218移動(dòng)到位于輸送機(jī)14上方的位置上?？赏ㄟ^升高提升機(jī)構(gòu)202和/或降低伸展部件216而將運(yùn)送艙12放置在提升機(jī)構(gòu)202上。當(dāng)伸展部件216縮回時(shí)，提升機(jī)構(gòu)202將運(yùn)送艙12下放到輸送機(jī)上?；蛘?，也可以將傳統(tǒng)的Scara/Bifold型機(jī)械手臂用作機(jī)械手部件。
出于解釋和說明的目的，上面已對本發(fā)明的特定實(shí)施例作出了說明。本發(fā)明并非僅限于上述的結(jié)構(gòu)形式，很明顯，在本發(fā)明的啟示下可對其作出各種修改和變化。為更好地說明本發(fā)明的原理及其應(yīng)用領(lǐng)域而選擇和描述了實(shí)施例，因此對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可以更好地將本發(fā)明及作出各種不同變型的實(shí)施例應(yīng)用于具體的領(lǐng)域內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書及其等同替換所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于在一輸送機(jī)和一站點(diǎn)之間移動(dòng)至少一個(gè)物品的輸送裝置，包括一個(gè)升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)能夠與被輸送機(jī)所運(yùn)送的物品相接合并將物品提升至一個(gè)位于托架上方的升高位置上，而且還能夠?qū)⑽锲窂纳呶恢蒙舷陆档捷斔蜋C(jī)上；一位移裝置，該位移裝置能夠?qū)⑽锲窂纳叩奈恢蒙弦苿?dòng)到站點(diǎn)，以將物品定位在站點(diǎn)內(nèi)并能夠使物品從站點(diǎn)返回到位于輸送機(jī)上方的升高位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)包括一個(gè)能夠在升高位置上支撐物品的托架，所述位移裝置被所述托架所支承，以促使物品從輸送機(jī)穿過所述托架移動(dòng)到工作站內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸送裝置，其特征在于所述托架包括多個(gè)用于支撐物品的輪子，所述位移裝置包括一個(gè)與所述輪子相連接的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)輪子以促使物品橫穿所述托架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸送裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置通過至少一根皮帶與所述的輪子相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸送裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)從下面選出的構(gòu)件一凸輪裝置，螺桿裝置，連桿機(jī)構(gòu)及氣動(dòng)缸體，用于在一升高位置和一降低位置之間移動(dòng)托架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)包括一個(gè)能夠在升高位置上支撐物品的托架，所述位移裝置與所述托架相連接，以在所述托架懸掛于輸送機(jī)上方的第一位置和所述托架定位于工作站附近的第二位置之間移動(dòng)所述托架。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸送裝置，其特征在于所述位移裝置被構(gòu)造成能夠沿平行于輸送機(jī)移動(dòng)的方向移動(dòng)所述托架的結(jié)構(gòu)形式，以在站點(diǎn)的多個(gè)裝載口之間移動(dòng)所述托架。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送裝置，其特征在于所述位移裝置包括一個(gè)能夠在升高位置上支撐物品的托架和一個(gè)與所述托架相連接的伸展部件，以在所述托架懸掛于輸送機(jī)上方的第一位置和所述托架定位于站點(diǎn)附近的第二位置之間移動(dòng)所述托架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸送裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)包括多個(gè)銷，所述的銷被構(gòu)造成具有能夠與物品相接合并在升高位置上支撐物品的結(jié)構(gòu)形式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輸送裝置，其特征在于所述多個(gè)銷按照下述SEMI標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)被制成SEMI E47.1-0298，SEMIE57-0298，SEMI E15.1-0298及SEMI E19.4-94。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送裝置，其特征在于所述位移裝置被構(gòu)造成具有能夠?qū)⑽锲贩胖迷谡军c(diǎn)內(nèi)的結(jié)構(gòu)形式。
12.一種用于在一輸送機(jī)和一工作站之間輸送至少一個(gè)物品的裝置，包括一個(gè)托架，該托架被構(gòu)造成具有能夠在一個(gè)位于輸送機(jī)上方的升高位置上支撐物品的結(jié)構(gòu)形式；一升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)能夠在一第一位置和一第二位置之間移動(dòng)所述托架，其中在第一位置上所述托架定位于使物品沿輸送機(jī)通過所述托架的位置上，在第二位置上所述托架升高到輸送機(jī)的上方；一輸送裝置，該輸送裝置用于將由所述托架支撐著的物品從升高位置移動(dòng)到工作站。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述托架包括多個(gè)用于支承物品的輪子，所述輸送裝置包括一個(gè)與所述輪子相連接的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于推動(dòng)所述輪子以穿過所述托架朝工作站移動(dòng)物品。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成能夠有選擇地沿向前的方向旋轉(zhuǎn)所述輪子以朝向工作站移動(dòng)物品和沿相反的方向旋轉(zhuǎn)所述輪子以朝向輸送機(jī)移動(dòng)物品。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)從下述組中選出的部件凸輪裝置、螺桿裝置、連桿機(jī)構(gòu)和氣缸裝置，用于在一升高位置和一降低位置之間移動(dòng)托架。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述輸送裝置與所述托架相連接以在輸送機(jī)和工作站之間移動(dòng)所述托架。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于所述輸送裝置被構(gòu)造成能夠有選擇地沿平行輸送機(jī)的方向移動(dòng)所述托架。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置和一輸送機(jī)的組合，其中輸送機(jī)包括一對隔開的軌道，所述托架被構(gòu)造成能夠與介于所述軌道之間的部分物品相接合。
19.一種用于在一輸送機(jī)和一工作站之間輸送一個(gè)物品的裝置，包括一升降機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠在物品被輸送機(jī)所支承的第一位置和物品被提升到輸送機(jī)上方的第二位置之間移動(dòng)物品；一輸送裝置，該輸送裝置用于將由所述托架支承的物品從升高位置移向工作站，所述輸送裝置包括一個(gè)當(dāng)物品通過所述升降機(jī)構(gòu)定位在第二位置上時(shí)用于接收物品的托架和一個(gè)與所述托架相連接的伸展機(jī)構(gòu)，所述伸展機(jī)構(gòu)能夠在輸送機(jī)和工作站之間移動(dòng)所述托架以將物品輸送至工作站。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)可在第一位置和一第二位置之間移動(dòng)，其中在第一位置上所述升降機(jī)構(gòu)定位于輸送機(jī)表面的下方，以使物品穿過所述升降機(jī)構(gòu)；在第二位置上所述升降機(jī)構(gòu)將與其接合的物品提升到輸送機(jī)的上方。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)包括多個(gè)銷，所述的銷被加工成能夠與物品相接合并將物品保持在第二位置上的形狀并定位于合適的位置上。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述升降機(jī)構(gòu)能夠在第二位置和使物品支承在所述托架上的第三位置之間移動(dòng)物品。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述伸展機(jī)構(gòu)能夠?qū)⑽锲废路诺焦ぷ髡镜难b載口上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置、一輸送機(jī)和一個(gè)與所述輸送機(jī)隔開的工作站的組合，所述輸送裝置設(shè)置于所述輸送機(jī)和所述工作站之間。
25.一種用于在一設(shè)置有一對隔開的軌道的輸送機(jī)和一個(gè)設(shè)置于輸送機(jī)一側(cè)的站點(diǎn)之間輸送至少一件物品的方法，所述方法包括以下步驟與介于軌道之間的物品底面相接合并將物品提升至一個(gè)升高的位置上；沿垂直輸送機(jī)的方向在升高位置和一個(gè)靠近站點(diǎn)的位置之間移動(dòng)物品；將物品放置在站點(diǎn)內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于以相反的順序執(zhí)行接合、移動(dòng)和放置步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述接合和提升步驟包括提升托架，直到托架將物品提升到輸送機(jī)的上方；所述移動(dòng)步驟包括推動(dòng)物品躍過托架。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述接合和提升步驟包括提升托架，直到托架將物品提升到輸送機(jī)的上方；所述移動(dòng)步驟包括在輸送機(jī)和工作站之間移動(dòng)托架。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述接合和提升步驟包括起到提升設(shè)備以將物品提升到輸送機(jī)的上方，所述移動(dòng)步驟包括將已升高的物品定位在托架上并在輸送機(jī)和站點(diǎn)之間移動(dòng)托架。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于還包括將物品下降到工作站的裝載口上。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于還包括從裝載口提升物品的步驟，將物品送回輸送機(jī)的步驟和將物品下放到輸送機(jī)上的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸送系統(tǒng)(10),用于在輸送機(jī)(14)和工作站(16)之間移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)物品(12)。該系統(tǒng)(10)包括一輸送裝置(10),該輸送裝置設(shè)置有一升降機(jī)構(gòu)(62),該升降機(jī)構(gòu)能夠與被輸送機(jī)(14)運(yùn)送的物品(12)相接合,將物品(12)提升到一個(gè)位于托架(60)上方的升高位置上并將物品(12)從升高位置上下放到輸送機(jī)(14)上。該裝置(10)還包括一位移裝置(114),該位移裝置能夠?qū)⑽锲?12)從升高位置移向一站點(diǎn)(16),并將物品(12)定位于站點(diǎn)(16)內(nèi),而且能夠使物品(12)從站點(diǎn)(16)返回位于輸送機(jī)(14)上方的升高位置上。該輸送系統(tǒng)(10)還包括提供一種在一輸送機(jī)(14)和一個(gè)設(shè)置于輸送機(jī)(14)一側(cè)的站點(diǎn)(16)之間運(yùn)送物品(12)的方法,其中輸送機(jī)(14)設(shè)置有一對隔開的軌道(116)。該方法包括:與位于軌道(116)之間的物品(12)之底面相接合的步驟,將物品(12)提升到一升高位置上的步驟,和沿一垂直輸送機(jī)(14)的方向在升高位置和一個(gè)靠近站點(diǎn)(16)的位置之間移動(dòng)物品(12)的步驟。
文檔編號B65G49/07GK1333732SQ99815721
公開日2002年1月30日 申請日期1999年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月18日
發(fā)明者安東尼·C·布諾拉, 理查德·H·古爾德 申請人:阿賽斯特技術(shù)公司