行走装置及空中运输车的制作方法

1.本发明属于自动控制技术领域，更确切的说涉及半导体制造设备，尤其涉及一种行走装置及空中运输车。


背景技术：

2.在半导体制造工厂(简称晶片厂，fab)中，需要使用空中运输车搬运晶圆盒，即fab中晶片传送，一般以空中运输车为载体来完成各个工序之间的衔接、工序区之间或工厂车间之间运输衔接。
3.现有空中运输车的行走系统，其动力传输系统中需要使用定制化的减速机，系统结构不尽合理，整个行走系统结构复杂，需要占用较大空间体积，重量重，转弯半径大等，不利于空中运输车在自动化工厂中部署应用。
4.基于此，本技术提供了解决以上技术问题的技术方案。


技术实现要素：

5.本发明提供一种行走装置及空中运输车，可通过小型化、扁平化的结构设计，简化行走系统的整体结构，使得行走系统中轴心到电机的距离最小化，减少空间的占用率，以及行走系统的转弯半径小，有利于在自动化工厂中应用部署空中运输车的行走系统。
6.本发明提供的技术方案如下：
7.本发明提供一种行走装置，应用于空中运输车，包括行走轮组、第一基板和驱动机构，所述行走轮组包括行进轮组和辅助轮组，所述驱动机构包括减速机和伺服电机；
8.所述行进轮组与所述减速机的输出轴连接，所述伺服电机的输出轴与所述减速机的输入轴连接，所述伺服电机的轴向平行于行进轨道的行进方向；
9.所述减速机和所述伺服电机安装于所述第一基板的上表面，所述辅助轮组安装于所述第一基板的下表面；
10.其中，所述伺服电机驱动所述减速机，所述减速机驱动所述行进轮组在行进轨道上按预设路线行进，所述辅助轮组沿所述行进轨道的内侧行走。
11.可选地，所述行走装置还包括转向控制机构，所述转向控制机构包括旋转电磁铁、拨动机构和滑轨，所述行走轮组还包括导向轮组；
12.所述导向轮组安装于所述滑轨的滑动连接座上，所述滑轨安装于所述减速机的顶部，所述导向轮组通过所述拨动机构与所述旋转电磁铁的输出轴连接，所述旋转电磁铁安装于所述减速机的一侧面，其中所述旋转电磁铁的输出轴轴向与所述伺服电机的轴向平行，所述滑轨的延伸方向与所述伺服电机的轴向垂直，当通过所述旋转电磁铁驱动所述拨动机构时，所述导向轮组在所述拨动机构带动下沿着所述滑轨上移动到第一预设位置，使得所述导向轮组在导向导轨的内测行走以按预设导向轨迹行进。
13.可选地，所述拨动机构包括拨杆、凸轮随动器和导向拨槽；
14.所述拨杆的一端与所述旋转电磁铁的输出轴连接，所述拨杆的另一端装有所述凸
轮随动器，所述凸轮随动器设置于所述导向拨槽的内部，所述导向拨槽固定于所述滑轨的滑动连接座上。
15.可选地，所述转向控制机构还包括第一检测部，所述第一检测部用于检测所述拨动机构的移动位置并输出第一检测信号，所述第一检测信号用于表征所述拨动机构是否移动到第二预设位置。
16.可选地，所述第一检测部包括第一传感器和第一感应片，所述第一传感器安装于所述旋转电磁铁上，所述第一感应片安装于所述拨动机构上，以所述第一感应片跟随所述拨动机构移动时触发所述第一传感器输出所述第一检测信号。
17.可选地，前述任意一项实施例提供的所述行走装置，还可包括第二基板和转轴，所述第一基板通过所述转轴与所述第二基板连接。
18.可选地，所述行走装置还包括无线取电装置，所述无线取电装置用于从布设的高频电缆中无线取电后为所述伺服电机提供电力。
19.可选地，所述无线取电装置安装于所述第二基板的上表面，以与所述转轴相距预定距离。
20.可选地，所述无线取电装置包括e型取电器和安装支架，所述e型取电器通过所述安装支架安装于所述第二基板的上表面，以切割所述高频电缆的磁场进行无线取电。
21.本发明提供一种空中运输车，包括前述任意一项所述的行走装置和车身本体，其中所述车身本体安装于所述行走装置的下方，所述行走装置沿着行进轨道行进以将所述车身本体移动到指定位置。
22.本发明提供一种行走装置及空中运输车，能够带来以下至少一种有益效果：
23.通过采用通用的减速机搭载伺服电机驱动行走轮组，并将伺服电机的轴向设置为平行于行进方向，这种结构使行进中的轴心到电机的距离最小化，可减小空间占用率，更节省空间，行走转弯半径更小，而且无需定制减速机，可在部件采购上不需要特殊定制，采购便捷，安装及调试容易，有利于在自动化工厂中应用部署空中运输车。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.图1为本发明提供的一种行走装置的结构示意图；
26.图2为本发明提供的一种行走装置的结构示意图；
27.图3为本发明提供的一种行走装置的结构示意图；
28.图4为本发明提供的一种行走装置的结构示意图；
29.图5为本发明提供的一种行走装置的结构示意图；
30.图6为本发明提供的一种行走装置的结构示意图；
31.图7为本发明提供的一种行走装置的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
33.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
35.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
36.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等描述的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.以下结合附图，说明本技术各实施例提供的技术方案。
38.本说明书实施例提供一种行走装置，可应用于空中运输车。
39.如图1和图2所示，该行走装置可包括行走轮组、第一基板11和驱动机构。其中，所述行走轮组可包括行进轮组13和辅助轮组12，所述驱动机构可包括减速机9和伺服电机10；行进轮组13与减速机9的输出轴连接，伺服电机10的输出轴有减速机9的输入轴连接，伺服电机10的轴向平行于行进轨道1的行进方向；减速机9和伺服电机10安装于第一基板11的上表面，辅助轮组12安装于第一基板11的下表面。
40.这时，伺服电机10用于驱动减速机9，减速机9用于驱动布设于行进轨道1上的两侧行进轮组13，因而两侧行进轮组13将在行进轨道1上按预设路线行进，辅助轮组12在行进轮组13带着第一基板11前行中将沿行进轨道1的内测行走。因此，整个行走装置将在行进轮组13和辅助轮组12的作用下，稳定、可靠地沿着行进轨道1移动。
41.实施中，伺服电机10的轴向平行于行进轨道1的行进方向，因而伺服电机10只占用垂直于行进方向的空间，而且伺服电机10的下方可预留较大空间，使得整个行进装置占用空间小，可减小转弯半径，而且能预留出更多安装空间，便于安装其他部件。
42.实施中，伺服电机10可优选市售的通用扁平型伺服电机，减速机9可优选市售的小型化通用减速机。
43.通过选用通用的减速机、伺服电机，并采用通用的减速机搭载伺服电机驱动行走轮组，以及将伺服电机的轴向设置为平行于行进方向，这种结构使行进中的轴心到电机的距离最小化，可减小空间占用率，更节省空间，行走转弯半径更小，而且无需定制减速机，可在部件采购上不需要特殊定制，采购便捷，安装及调试容易，有利于在自动化工厂中应用部署空中运输车。
44.在一些实施方式中，可将前述第一基板11连接于行走基板上，便于在行走中通过行走基板吊挂其他部件，比如升降部、抓取部等等。
45.如图1至图2所示，该行走装置还可包括第二基板6和转轴8，其中第一基板11通过转轴8与第二基板6连接，这样可通过第二基板6安装空中运输车的其他部件(图中未示出)，比如第二基板下方吊装有车身。
46.通过采用转轴8和第二基板6，既方便通过第二基板6安装空中运输车的其他部件，也方便运输车通过转轴8平顺行进、拐弯等，提高了行走装置在不同场景下的行进效果。
47.在一些实施方式中，可在行进方向上布设高频线缆，进而可从高频电缆中取电，为该行走装置提供行进的动力。
48.如图3至图5所示，高频电缆5由线槽4和高频线支架7固定于行进轨道，所述行走装置还可包括无线取电装置(图中未单独示出)，所述无线取电装置用于从布设的高频电缆5中无线取电后为所述伺服电机提供电力。
49.在一些实施方式中，可将所述无线取电装置布设于伺服电机10下方预留的空间。
50.实施中，所述无线取电装置安装于第二基板6的上表面，从而远离周围的金属部件，比如与所述转轴相距预定距离，这里的预定距离可指金属部件对无线取电影响较小的距离。
51.将无线取电装置与转轴进行分离式结构设计，结构更简单化，还有效提高空间利用率，而且无线取电装置安装位置离行走装置附近的金属部件较远，可有效降低取电器因附近金属部件的影响，减小取电器发热现象。还有，与转轴分离式安装方式，安装空间更大、更灵活，比如安装于伺服电机10的下方预留空间。
52.在一些实施方式中，可采用新型结构的取电器进行取电，比如将取电部件(如取电器)的结构设计为e型结构。
53.实施中，所述无线取电装置可包括e型取电器2和安装支架3，其中e型取电器2通过安装支架3安装于第二基板6的上表面，以切割高频电缆5的磁场进行无线取电。
54.实施中，e型取电器2由取电器安装支架3固定在行走系统的基板6上，可沿运输车行走方向的垂直方向的中心，对称布设两个e型取电器2，使运输车两侧电力分布更均匀，而且e型取电器2远离转轴8的分离式结构，取电结构更简单化，空间利用率更高。
55.在一些实施方式中，可采用转向机构辅助控制行走装置切换轨道、沿弯曲轨道行进等。
56.如图6至图7所示，所述行走装置还可包括转向控制机构，所述转向控制机构包括旋转电磁铁16、拨动机构(图中未单独示出)和滑轨22，所述行走轮组还可包括导向轮组23。
57.其中，导向轮组23安装于滑轨22的滑动连接座21上，滑轨22安装于减速机9的顶部，导向轮组23通过所述拨动机构与旋转电磁铁16的输出轴连接，旋转电磁铁16安装于减速机9的一侧面(如图中所示的背面)，旋转电磁铁16的输出轴轴向与伺服电机10的轴向平
行，滑轨23的延伸方向与伺服电机10的轴向垂直。
58.当运输车在作业中需要改变行走路线时，旋转电磁铁16驱动所述拨动机构，导向轮组23将在所述拨动机构带动下沿着滑轨22上移动到第一预设位置，使得导向轮组23在导向导轨15的内侧行走以按预设导向轨迹行进，而行进轮组13、辅助轮组12沿弯轨道14
‑
1和弯轨道14
‑
2行进，即在导向导轨15的辅助下达到变换轨首和曲线行驶的目的。
59.通过水平放置旋转电磁铁16，实现水平放置垂直传力结构，在实现变换轨道目的的同时，使得整个转向动力的机构占用较小的空间，以及运输车在过弯行驶时，通过导向轮组23和导向导轨15之间干涉作用，使得弯道外侧的行进轮组13可以悬空，即与外弯轨道14
‑
2不接触，避免运输车因内外轮行走速度不一致出现卡死故障，保障运输车正常运行。
60.需要说明的是，拨动机构可为能够实现拨动的机构，即该拨动机构可以在旋转电磁铁16的驱动下，带动导向轮组23沿着滑轨22移动，可根据实际应用需要进行拨动机构的设计，以满足使用要求。
61.实施中，旋转电磁铁16可通过安装板安装到减速机9上，比如旋转电磁铁16固定在安装板17上，安装板17再固定到减速机9上，简化旋转电磁铁16的安装方式，提高安装可靠性。
62.在一些实施方式中，可通过简单结构实现拨动机构的功能。
63.实施中，所述拨动机构可包括拨杆18、凸轮随动器19和导向拨槽20。其中，拨杆18的一端与旋转电磁铁16的输出轴连接，拨杆18的另一端装有凸轮随动器19，凸轮随动器19设置于导向拨槽20的内部，导向拨槽20固定于滑轨22的滑动连接座21上。
64.拨杆配合凸轮随动器、导向拨槽实现拨动机构，结构简单，占用空间体积更小，控制方式更简单，保障了拨动工作可靠。
65.在一些实施方式中，可采用检测器对弯道行进中的行进轮组进行检测，即对外弯轨道上的行进轮组进行检测。
66.实施中，所述转向控制机构还可包括第一检测部(图中未单独示出)，所述第一检测部用于检测所述拨动机构的移动位置并输出第一检测信号，所述第一检测信号用于表征所述拨动机构是否移动到第二预设位置。
67.需要说明的是，第二预设位置可为需要变换轨道时，导向轮组23相对减速机9的位置，这里不作限定。
68.通过检测拨动机构是否到达第二预设位置(比如)降低过弯时出现卡死的可能
69.在一些实施方式中，可采用传感器实现第一检测部的检测功能。
70.如图6所示，所述第一检测部可包括第一传感器24和第一感应片，所述第一传感器24安装于所述旋转电磁铁16上，与旋转电磁铁16保持相对静止；而所述第一感应片安装于所述拨动机构上(如图中安装于拨杆18上的检测板)，与所述拨动机构保持相对静止，从而使得所述第一感应片跟随所述拨动机构移动时触发所述第一传感器输出所述第一检测信号。
71.实施中，第一传感器24的数量可以为两个，从而根据过弯需要，分布于两侧，配合弯轨道对外弯轨道上的行进轮组13进行检测，保障外弯轨道上的行进轮组13离开轨道，避免过弯时出现卡死故障。
72.基于相同的发明构思，本说明书实施例可在前述任意一个实施例的基础上，提供
一种空中运输车。
73.该空中运输车可包括前述任意一个实施例中所述的行走装置和车身本体，其中所述车身本体安装于所述行走装置的下方(比如行走装置的基板下表面)，所述行走装置沿着行进轨道行进以将所述车身本体移动到指定位置。
74.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。