一種氣墊運輸裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及運輸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種適用于運輸精密半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的氣墊運輸裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的工廠內(nèi)搬運設(shè)備的運輸裝置包括行車、叉車以及人力搬運小車等。這些現(xiàn)有常規(guī)運輸裝置往往存在運輸不平穩(wěn)、定位精度較差及易產(chǎn)生運輸過程中的震動問題。并且，使用叉車以及人力搬運小車等在平整光滑和不能承受重壓的環(huán)氧地坪上搬運設(shè)備，還很容易造成對地面的損壞。此外，如果在無塵室內(nèi)使用前述常規(guī)的運輸裝置搬運設(shè)備，還會帶來灰塵，造成污染。
[0003]對于精密半導(dǎo)體集成電路設(shè)備來說，由于其對運輸過程中的平穩(wěn)性和防震要求很高，上述通常的運輸裝置難以適用于較好地安全運輸這些精密且昂貴的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備。
[0004]目前，在半導(dǎo)體設(shè)備安裝中，氣墊運輸技術(shù)已開始應(yīng)用于搬運精密半導(dǎo)體集成電路設(shè)備。采用氣墊方式進(jìn)行設(shè)備搬運，可利用氣墊的墊升作用使運輸裝置與地面脫離，由于氣墊與地面之間產(chǎn)生的摩擦阻力很小，因而可以較小的牽引力來移動設(shè)備，并易于精確定位。而且，氣墊對地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)也較小，因此能夠很好的保護(hù)地面不受損傷。
[0005]然而，現(xiàn)有的氣墊運輸設(shè)備在氣墊具有摩擦阻力小的優(yōu)勢同時，也同樣會因摩擦阻力小，使得被運物件容易四處漂移，從而不利于設(shè)備的平穩(wěn)運輸，且對精確定位帶來了不利影響，并存在碰撞等安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種氣墊運輸裝置及方法，可利用氣墊墊升作用及產(chǎn)生的側(cè)向推力，來平穩(wěn)安全地轉(zhuǎn)運精密設(shè)備。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種氣墊運輸裝置，包括:
[0009]若干氣墊模塊，其分散承載待運物體，各氣墊模塊的下端面設(shè)有多數(shù)個下噴口，用于噴出氣體產(chǎn)生氣墊，抬舉起待運物體;各氣墊模塊的四側(cè)分設(shè)有多數(shù)個側(cè)噴口，用于噴出氣體產(chǎn)生對待運物體的側(cè)向推力；
[0010]控制模塊，固定放置在待運物體上，其對通入各氣墊模塊下噴口、側(cè)噴口的氣體流量分別進(jìn)行伺服控制，以使各氣墊模塊產(chǎn)生對應(yīng)高度的氣墊以及一致的側(cè)向推力，將待運物體水平抬舉起并推進(jìn)其水平運動。
[0011]優(yōu)選地，各氣墊模塊的下噴口、每側(cè)的側(cè)噴口通過支進(jìn)氣管分別連接主進(jìn)氣管，所述控制模塊設(shè)有伺服控制電路單元和流量控制單元，所述流量控制單元設(shè)于主進(jìn)氣管與支進(jìn)氣管之間，所述伺服控制電路單元通過流量控制單元分別調(diào)節(jié)從主進(jìn)氣管輸入各支進(jìn)氣管的氣體壓力和流量。
[0012]優(yōu)選地，所述氣墊模塊包括本體，下噴口設(shè)于本體的下端面，側(cè)噴口設(shè)于本體的四偵h本體設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口一端連接下噴口、側(cè)噴口，并通過閥組對每側(cè)的側(cè)噴口進(jìn)行切換，另一端連接支進(jìn)氣管，所述閥組連接伺服控制電路單元。
[0013]優(yōu)選地，所述流量控制單元在各支進(jìn)氣管分別設(shè)有壓力和流量控制閥。
[0014]優(yōu)選地，所述控制模塊還設(shè)有運動檢測模塊，用于監(jiān)測待運物體的運動狀態(tài)，所述運動檢測模塊連接伺服控制電路單元。
[0015]優(yōu)選地，所述運動檢測模塊為三維加速度傳感器或陀螺儀。
[0016]優(yōu)選地，所述控制模塊還設(shè)有氣壓檢測模塊，用于監(jiān)測從主進(jìn)氣管輸入的氣體壓力，所述氣壓檢測模塊連接伺服控制電路單元。
[0017]優(yōu)選地，所述氣壓檢測模塊為壓力傳感器或壓力表。
[0018]—種基于權(quán)利要求1所述的氣墊運輸裝置的氣墊運輸方法，包括:
[0019]步驟一:將待運物體放置在分散設(shè)置的若干個氣墊模塊上，將控制模塊固定放置在待運物體上，并連接各氣墊模塊；
[0020]步驟二:打開主進(jìn)氣管，通入壓縮氣體，并通過控制模塊分別伺服控制通向各氣墊模塊的氣體壓力和流量，使各氣墊模塊的下噴口向下噴出高壓氣體產(chǎn)生對應(yīng)高度的氣墊，將待運物體水平抬舉起；
[0021 ]步驟三:通過控制模塊分別控制各氣墊模塊某同側(cè)的側(cè)噴口噴出高壓氣體，使之聯(lián)合產(chǎn)生一致的側(cè)向推力，來控制待運物體向前后或左右運動進(jìn)行運輸。
[0022]優(yōu)選地，通過控制模塊設(shè)有的氣壓檢測模塊，對從主進(jìn)氣管輸入的壓縮氣體壓力進(jìn)行監(jiān)測，并在氣體壓力波動超過容限值時，通過伺服控制來補(bǔ)償壓力波動的影響;通過控制模塊設(shè)有的運動檢測模塊，對待運物體的運動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并通過伺服控制對通入各氣墊模塊下噴口及側(cè)噴口的壓縮氣體流量進(jìn)行自動控制，來糾正運動偏差;其中，當(dāng)待運物體的運動速率超過容限值時，通過伺服控制減小或關(guān)閉各氣墊模塊下噴口向下噴出的高壓氣體，將待運物體水平平穩(wěn)放置于地面，以實現(xiàn)保護(hù)。
[0023]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明以若干氣墊模塊分散承載待運物體，通過控制模塊對通入各氣墊模塊下噴口、側(cè)噴口的氣體流量分別進(jìn)行伺服控制，可使各氣墊模塊產(chǎn)生對應(yīng)高度的氣墊以及一致的側(cè)向推力，將待運物體平穩(wěn)地水平抬舉起并推進(jìn)其水平運動;還可通過結(jié)合運動姿態(tài)檢測和驅(qū)動控制，來精確控制待運物體的平移和定位，從而可消除潛在的安全隱患。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明一較佳實施例的一種氣墊運輸裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是圖1中氣墊運輸裝置的一種使用狀態(tài)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明一較佳實施例的一種氣墊運輸裝置的氣墊模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是圖3中氣墊模塊的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0028]圖5是本發(fā)明一較佳實施例的一種氣墊運輸裝置的控制模塊結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0030]需要說明的是，在下述的【具體實施方式】中，在詳述本發(fā)明的實施方式時，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進(jìn)行了局部放大、變形及簡化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本發(fā)明的限定來加以理解。
[0031]在以下本發(fā)明的【具體實施方式】中，請參閱圖1，圖1是本發(fā)明一較佳實施例的一種氣墊運輸裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的一種氣墊運輸裝置，包括:氣墊模塊I和控制模塊2兩個主要部分。氣墊模塊I設(shè)置有若干個，用于按照分散的形式來承載待運物體，例如精密半導(dǎo)體集成電路設(shè)備或貨物等。氣墊模塊的具體數(shù)量可根據(jù)待運物體的形狀大小進(jìn)行配置。氣墊模塊設(shè)有下噴口和側(cè)噴口，可向下噴出氣體產(chǎn)生氣墊，以抬舉起待運物體;并可向四周噴出氣體產(chǎn)生側(cè)向推力，以推動待運物體移動?？刂颇K2用于對通入各氣墊模塊I并從下噴口和側(cè)噴口噴出的氣體流量分別進(jìn)行伺服控制，以使各氣墊模塊產(chǎn)生對應(yīng)高度的氣墊以及一致的側(cè)向推力，從而可將待運物體平穩(wěn)地水平抬舉起來并推進(jìn)其水平運動。
[0032]具體來說，各氣墊模塊I分別通過支進(jìn)氣管3連接至主進(jìn)氣管4，主進(jìn)氣管進(jìn)一步連接壓縮空氣栗或氣站?？刂颇K2設(shè)于支進(jìn)氣管3與主進(jìn)氣管4的連接處，以便對由主進(jìn)氣管通向各支進(jìn)氣管的氣體流量分別進(jìn)行伺服控制。
[0033]請參閱圖2，圖2是圖1中氣墊運輸裝置的一種使用狀態(tài)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明在控制模塊與各氣墊模塊之間可無須采用其他固定的連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的氣墊運輸裝置在使用時，將氣墊模塊I分散放置在待運物體5下面。通常待運物體具有矩形的底面形狀，則一般在其四角承載位置各放置I個氣墊模塊，共使用4個氣墊模塊I，用于均衡地承載待運物體，但可不限于此數(shù)量。將控制模塊2固定放置或安裝在待運物體上，可在控制運輸?shù)耐瑫r隨待運物體一起移動。連接各氣墊模塊與控制模塊的支進(jìn)氣管3以及主進(jìn)氣管4可采用軟管形式，便于在與待運物體配合時調(diào)整氣墊模塊與控制模塊與待運物體之間的相對位置，并適應(yīng)待運物體的不同形狀大小。
[0034]請參閱圖3，圖3是本發(fā)明一較佳實施例的一種氣墊運輸裝置的氣墊模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，氣墊模塊包括本體6，在本體的下端面設(shè)有多個下噴口 7，在本體的四側(cè)分別設(shè)有一排側(cè)噴口 8a_8b、9a_9b。通過由主進(jìn)氣管、支進(jìn)氣管通入高壓氣體，并從下噴口 7噴出，在與地面之間形成氣墊，利用其產(chǎn)生的沿垂直Z向的墊升作用，可將待運物體抬起脫離地面。再通過選擇性地從某一側(cè)側(cè)噴口噴出高壓氣體，形成沿X軸或Y軸正、負(fù)方向的側(cè)推力，并在各氣墊模塊同向側(cè)推力的共同作用下，通過控制模塊的伺服控制產(chǎn)生一致的側(cè)向推力，即通過噴氣產(chǎn)生控制力矩，將待運物體水平抬舉起并控制其沿水平方向運動，來實現(xiàn)本發(fā)明的氣墊運輸，并平穩(wěn)安全地轉(zhuǎn)運精密設(shè)備，減少震動擦碰等對精密設(shè)備的損傷。
[0035]請參閱圖4，圖4是圖3中氣墊模塊的結(jié)構(gòu)俯視圖。如圖4所示，在本體6的四周各設(shè)有一排側(cè)噴口 8a-8b、9a-9b，并在本體的側(cè)面設(shè)有一個進(jìn)氣口 10。通過進(jìn)氣口 10的一端連接支進(jìn)氣管，另一端連接本體內(nèi)的下噴口 7、側(cè)噴口 8a-8b、9a-9b。為了實現(xiàn)對各個側(cè)面?zhèn)葒娍趪姎獾膯为毧刂?，在進(jìn)氣口 1與側(cè)噴口 8a-8b、9a-9b的連接處可設(shè)置一閥組(圖略)，并將閥組與控制模塊連接，通過控制模塊對閥組導(dǎo)通方向的開關(guān)控制，即可實現(xiàn)對每側(cè)的側(cè)噴口進(jìn)行切換，以產(chǎn)生需要方向(沿X軸或Y軸正、負(fù)方向)的側(cè)推力。閥組可采用現(xiàn)有適用的多通路電磁控制閥形式。
[0036]也可以將各氣墊模塊的下噴口、每側(cè)的側(cè)噴口分別通過支進(jìn)氣管連接主進(jìn)氣管，并在控制模塊的伺服控制下分別調(diào)節(jié)通入各氣墊模塊下噴口、各側(cè)噴口的氣體流量，以實現(xiàn)各氣墊模塊的協(xié)同運動，產(chǎn)生對應(yīng)高度的氣墊以及一致的側(cè)向推力，將待運物體水平抬舉起并推進(jìn)其水