物料搬送系统、自动化天车与轨道断差检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种物料搬送系统、自动化天车与轨道断差检测装置。


背景技术：

2.传统的自动物料搬送系统(automated material handling system，简称amhs)包括自动化天车(overhead hoist transfer，简称oht)与轨道，自动化天车的行走轮沿着轨道来回移动以用于搬运晶圆。其中，自动化天车在轨道上运行一段时间，尤其是在使用3年后，相邻两个轨道的对接部位处容易出现断差缺陷，也即其中一个轨道的端部表面高度高于或低于另一个轨道。当自动化天车的走行轮经过存在断差缺陷的轨道时，走行轮会发生较大磨损而导致使用寿命大大降低。
3.一般地，需要维护人员定期对轨道的断差情况进行检查维护，维护人员通常都是站在移动设备上，手动采用直尺来比对检测相邻轨道的对接部位的平整度，并根据平整度目测判断断差结果。然而，自动物料搬送系统的运行距离往往较大，例如为100m、1000m、10000m以及20000m等等，即所需要的轨道的数量较多(通常都是成百上千)，也就是需要检查的相邻轨道的对接部位较多。即轨道的断差检查维护工作量较大，需要耗费较大的人力物力，维护成本较高。


技术实现要素：

4.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种物料搬送系统、自动化天车与轨道断差检测装置，它能够及时准确地检测出轨道断差缺陷，检测效率较高，自动化程度较高，维护成本较低。
5.其技术方案如下：一种轨道断差检测装置，包括：震动检测仪，所述震动检测仪装设于自动化天车上，且与物料搬送系统的控制器电性连接，用于获取所述自动化天车运行于待测轨道上时的震动幅度信息，并将所述震动幅度信息传输给所述控制器。
6.上述的轨道断差检测装置，由于在自动化天车的车体上设置有震动检测仪，自动化天车运行于待测轨道上的过程中，震动检测仪能够同步感测震动幅度信息，并将震动幅度信息及时地传输给控制器，从而便能够有利于及时准确地检测出轨道断差缺陷，无需如传统技术中的人工手动检测，检测效率大大提高，自动化程度较高，维护成本大大较低。
7.在其中一个实施例中，所述轨道断差检测装置还包括至少一个测距仪；所述测距仪装设于所述自动化天车上并与所述控制器电性连接；所述测距仪用于获取所述测距仪到所述待测轨道表面的距离信息，并将所述距离信息传输给所述控制器。
8.在其中一个实施例中，所述震动检测仪装设于所述自动化天车的前侧走行衬板上；所述测距仪装设于所述自动化天车的后侧走行衬板上。
9.在其中一个实施例中，所述震动检测仪装设于所述自动化天车的后侧走行衬板、前变速箱、后变速箱或吊架上；所述测距仪装设于所述自动化天车的前侧走行衬板、前变速
箱、后变速箱或吊架上。
10.在其中一个实施例中，所述测距仪为两个，两个所述测距仪的检测端与所述待测轨道的两个轨道梁一一对应设置。
11.在其中一个实施例中，所述震动检测仪在所述自动化天车上的装设位置分别到所述待测轨道的两个轨道梁的距离相同。
12.在其中一个实施例中，所述测距仪包括支架与设置于所述支架上的检测端；所述支架装设于所述自动化天车上，所述检测端正对于所述待测轨道的上表面设置。
13.在其中一个实施例中，所述震动检测仪为多个；多个所述震动检测仪分别一一对应设置于所述自动化天车上的多个不同位置。
14.一种自动化天车，所述自动化天车包括所述的轨道断差检测装置，以及车体，所述轨道断差检测装置装设于所述车体上。
15.上述的自动化天车，由于在自动化天车的车体上设置有震动检测仪，自动化天车运行于待测轨道上的过程中，震动检测仪能够同步感测震动幅度信息，并将震动幅度信息及时地传输给控制器，从而便能够有利于及时准确地检测出轨道断差缺陷，无需如传统技术中的人工手动检测，检测效率大大提高，自动化程度较高，维护成本大大较低。
16.一种物料搬送系统，所述物料搬送系统包括所述的自动化天车，所述物料搬送系统还包括控制器与待测轨道；所述控制器与所述震动检测仪电性连接；所述自动化天车运行于所述待测轨道上。
17.上述的物料搬送系统，由于在自动化天车的车体上设置有震动检测仪，自动化天车运行于待测轨道上的过程中，震动检测仪能够同步感测震动幅度信息，并将震动幅度信息及时地传输给控制器，从而便能够有利于及时准确地检测出轨道断差缺陷，无需如传统技术中的人工手动检测，检测效率大大提高，自动化程度较高，维护成本大大较低。
18.在其中一个实施例中，所述控制器还与所述自动化天车的动力机构电性连接。
19.在其中一个实施例中，所述物料搬送系统还包括警示器，所述控制器还与所述警示器电性连接。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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他的附图。
22.图1为本实用新型一实施例的自动化天车运行于待测轨道上的结构示意图；
23.图2为图1中省略掉吊架的一视角结构图；
24.图3为图1中省略掉吊架的另一视角结构图；
25.图4为图1中省略掉吊架的又一视角结构图；
26.图5为图1中省略掉吊架的再一视角结构图；
27.图6为本实用新型一实施例的物料搬送系统的控制结构示意图；
28.图7为本实用新型一实施例的轨道断差检测方法的流程示意图。
29.10、震动检测仪；20、车体；21、前变速箱；211、前侧走行衬板；22、后变速箱；221、后侧走行衬板；23、吊架；24、走行轮；25、防倾斜轮；26、动力机构；27、导向轮；30、控制器；40、待测轨道；41、轨道梁；50、测距仪；51、支架；52、检测端；60、监控模块；70、警示器。
具体实施方式
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
31.参阅图1至图5任意一幅，图1示出了本实用新型一实施例的自动化天车运行于待测轨道40上的结构示意图，图2至图5分别示出了图1中省略掉吊架23的不同视角的结构图。本实用新型一实施例提供的一种轨道断差检测装置，轨道断差检测装置包括震动检测仪10。震动检测仪10装设于自动化天车的车体20上，且与物料搬送系统的控制器30(如图6所示)电性连接，用于获取自动化天车运行于待测轨道40上时的震动幅度信息，并将震动幅度信息传输给控制器30。
32.上述的轨道断差检测装置，由于在自动化天车的车体20上设置有震动检测仪10，自动化天车运行于待测轨道40上的过程中，震动检测仪10能够同步感测震动幅度信息，并将震动幅度信息及时地传输给控制器30，从而便能够有利于及时准确地检测出轨道断差缺陷，无需如传统技术中的人工手动检测，检测效率大大提高，自动化程度较高，维护成本大大较低。
33.请参阅图1，在一个实施例中，轨道断差检测装置还包括至少一个测距仪50。测距仪50装设于自动化天车的车体20上并用于与控制器30电性连接。测距仪50用于获取自动化天车运行于待测轨道40上时测距仪50到待测轨道40表面的距离信息，并将距离信息传输给控制器30。如此，将自动化天车运行于无断差的轨道上时震动检测仪10所检测到的震动幅度定义为标准振幅，将自动化天车运行于待测轨道40上时震动检测仪10所检测到的震动幅度定义为检测震幅。当检测震幅大小大于标准震幅大小的第一预设值时，第一预设值例如为标准振幅的5％、7％、10％、12％或15％，控制器30进一步地获取测距仪50所检测到的距离信息，并根据距离信息判断轨道的断差值是否超过第二预设值，第二预设值例如为0.5mm、1mm或2mm，这样震动检测仪10的检测振幅起到筛选可能存在断差缺陷的情况的作用，尤其是对于待测轨道长度较长时(例如长度在1000m、2000m、10000m等等)，能大大减少测距仪的数据量，从而提高检测效率；此外，当根据震动检测仪10的检测振幅判断出可能存在断差缺陷的情况时，根据测距仪50检测到的距离信息能较为准确地检测出轨道断差缺陷，能避免因为一些其它因素(例如地铁声波、风、雨水等等环境因素)导致震动检测仪10出现检测误差现象。
34.作为一个可选的方案，无需采用测距仪50，当检测震幅大小大于标准震幅大小的第一预设值时，控制器30也可以例如直接做出待测轨道40存在断差缺陷的判断。此外，当检测震幅大小不大于标准震幅大小的第一预设值时，控制器30相应做出待测轨道40不存在断
差缺陷的判断。
35.请参阅图1至图5，在一个实施例中，震动检测仪10装设于自动化天车的前侧走行衬板211上。测距仪50装设于自动化天车的后侧走行衬板221上。如此，震动检测仪10能较为稳定地装设于自动化天车上，此外，震动检测仪10与待测轨道40的距离较近，使得检测结果更加灵敏与准确。
36.具体而言，震动检测仪10例如通过粘接、卡接、焊接、磁吸固定等等方式固定装设于前侧走行衬板211上，也可以采用螺钉、螺栓、销钉、铆钉、绳索等等安装件固定装设于前侧走行衬板211上，具体装配方式可以根据实际情况设置，在此不进行限定。同样地，测距仪50例如通过粘接、卡接、焊接、磁吸固定等等方式固定装设于后侧走行衬板221上，也可以采用螺钉、螺栓、销钉、铆钉、绳索等等安装件固定装设于后侧走行衬板221上，具体装配方式可以根据实际情况设置，在此不进行限定。
37.需要说明的是，作为一个可选的方案，震动检测仪10不限于装设于前侧走行衬板211上，还可以装设于自动化天车的后侧走行衬板221、前变速箱21、后变速箱22或吊架23上，在此不进行限定，可以根据实际情况设置。同样地，测距仪50不限于装设于后侧走行衬板221上，还可以装设于自动化天车的前侧走行衬板211、前变速箱21、后变速箱22或吊架23上，在此不进行限定，可以根据实际情况设置。
38.请参阅图1、图3与图5，在一个实施例中，测距仪50为两个，两个测距仪50的检测端52与待测轨道40的两个轨道梁41一一对应设置。如此，其中一个测距仪50的检测端52用于获取到待测轨道40的其中一个轨道梁41表面的距离，用于判断待测轨道40的其中一个轨道梁41是否存在断差缺陷；另一个测距仪50的检测端52用于获取到待测轨道40的另一个轨道梁41表面的距离，用于判断待测轨道40的另一个轨道梁41是否存在断差缺陷，这样便能较为准确地检测出轨道断差缺陷。
39.请参阅图1、图3与图5，进一步地，震动检测仪10在自动化天车上的装设位置分别到待测轨道40的两个轨道梁41的距离相同。具体而言，震动检测仪10装设于前侧走行衬板211的中部部位。如此，任意一个待测轨道40的轨道梁41存在轨道断差缺陷时，震动检测仪10均能灵敏地感测到，从而便能较为准确地检测出轨道断差缺陷。
40.作为一个示例，震动检测仪10不限于是一个，还可以是两个，两个震动检测仪10例如间隔地装设于前侧走行衬板211上、间隔地装设于前变速箱21上、间隔地装设于后变速箱22上或者间隔地设置于吊架23上等等。当然，震动检测仪10还可以是三个、四个或以上，在此不进行限定，可以根据实际情况进行设置。
41.在一个具体的实施例中，震动检测仪10为多个。具体而言，多个震动检测仪10分别一一对应设置于自动化天车的车体20上的多个不同位置。如此，多个震动检测仪10能感测到多个震动幅度信息，控制器求取多个震动幅度信息的平均值，将平均值与标准振幅进行比对，判断平均值是否比标准振幅大第一预设值。如此，使得检测结果更加准确。
42.请参阅图5，在一个实施例中，测距仪50包括支架51与设置于支架51上的检测端52。支架51装设于自动化天车上，检测端52用于正对于待测轨道40的上表面设置。进一步地，支架51为l形架。l形架的底部装设于自动化天车的后侧走行衬板221上，检测端52装设于l形架的顶部。具体而言，自动化天车运行于待测轨道40上时，测距仪50用于获取测距仪50的检测端52到待测轨道40表面的距离信息。
43.在一个实施例中，测距仪50为激光测距仪50、超声波测距仪50、磁感应测距仪50或红外线测距仪50。
44.请参阅图1至图5任意一幅，在一个实施例中，一种自动化天车，自动化天车包括上述任一实施例的轨道断差检测装置，以及车体20，轨道断差检测装置装设于车体20上。
45.上述的自动化天车，由于在自动化天车的车体20上设置有震动检测仪10，自动化天车运行于待测轨道40上的过程中，震动检测仪10能够同步感测震动幅度信息，并将震动幅度信息及时地传输给控制器30，从而便能够有利于及时准确地检测出轨道断差缺陷，无需如传统技术中的人工手动检测，检测效率大大提高，自动化程度较高，维护成本大大较低。
46.请参阅图1至图3，进一步地，车体20包括前变速箱21、后变速箱22与吊架23。前变速箱21的两侧与后变速箱22的两侧均设置有走行轮24，走行轮24沿着待测轨道40的上表面运行。前变速箱21的底面设有前侧走行衬板211，后变速箱22的底面设有后侧走行衬板221。吊架23分别与前变速箱21的底面与后变速箱22的底面相连，吊架23位于待测轨道40的下方，并装设货物。货物具体例如为晶圆等电子产品。
47.请参阅图2与图4，在一个实施例中，前变速箱21的顶面上、后变速箱22的顶面上均设置有导向轮27。如此，导向轮27可以对车体20起到导向作用，使得自动化天车顺利地进入到下一个工位。
48.请参阅图3至图5，在一个实施例中，前变速箱21的两个侧面上、后变速箱22的两个侧面上均设有防倾斜轮25。防倾斜轮25沿着待测轨道40的侧壁移动。具体而言，待测轨道40包括间隔设置的两个轨道梁41，前变速箱21的其中一侧面的防倾斜轮25、后变速箱22的其中一个侧面的防倾斜轮25与其中一个轨道梁41抵触配合，前变速箱21的另一侧面的防倾斜轮25、后变速箱22的另一个侧面的防倾斜轮25与另一个轨道梁41抵触配合，起到防倾斜的作用。
49.请参阅图1与图6，图6示出了本实用新型一实施例的物料搬送系统的控制结构示意图。在一个实施例中，一种物料搬送系统，物料搬送系统包括上述任一实施例的自动化天车，物料搬送系统还包括控制器30与待测轨道40。控制器30与震动检测仪10电性连接。自动化天车运行于待测轨道40上。
50.上述的物料搬送系统，由于在自动化天车的车体20上设置有震动检测仪10，自动化天车运行于待测轨道40上的过程中，震动检测仪10能够同步感测震动幅度信息，并将震动幅度信息及时地传输给控制器30，从而便能够有利于及时准确地检测出轨道断差缺陷，无需如传统技术中的人工手动检测，检测效率大大提高，自动化程度较高，维护成本大大较低。
51.请参阅图6，进一步地，控制器30还与测距仪50电性连接。当控制器30判断出检测震幅大小大于标准震幅大小的第一预设值时，控制器30相应获取测距仪50所检测到的距离信息，并根据距离信息判断轨道的断差值是否超过第二预设值，第二预设值例如为0.5mm、1mm或2mm，如此，震动检测仪10的检测振幅起到筛选的作用，测距仪50与震动检测仪10的同时段检测到的距离信息能够更为准确地检测出轨道断差缺陷，能避免因为一些其它因素(例如地铁声波、风、雨水等等环境因素)导致震动检测仪10出现检测误差现象。
52.请参阅图6，在一个实施例中，物料搬送系统还包括监控模块60。监控模块60与控
制器30电性连接。如此，控制器30例如将采集到的距离信息传输给监控模块60，监控模块60能够对距离信息监测，根据多个距离信息所确定出最大距离值与最小距离值，由最大距离值与最小距离值得到间距偏差值，并判断间距偏差值是否符合要求，如果不符合要求，则表明待测轨道40存在断差缺陷，如果符合要求，则表明待测轨道40不存在断差缺陷。当监控模块60监测到待测轨道40存在断差缺陷时，监控模块60还用于将待测轨道40上出现断差缺陷的站点位置进行提示，从而能便于维护人员能够快速地找到存在断差缺陷的站点位置，提高了维修效率。
53.需要说明的是，监控模块60既可以是集成于控制器30中，也可以是独立于控制器30外的一个独立器件，在此不进行限定，可以根据实际情况设置。
54.请参阅图6，在一个实施例中，控制器30还与自动化天车的动力机构26电性连接。控制器30用于在判断到待测轨道40的断差值超过预设阈值时控制自动化天车的动力机构26停止运行。需要说明的是，具体而言，待测轨道40的断差值超过预设阈值时，也即控制器30获取测距仪50所检测到的距离信息，并根据距离信息判断出轨道的断差值超过第二预设值。如此，当自动化天车停止运行时，便能提示维护人员待测轨道40上存在断差缺陷，维护人员相应及时地做出维护处理。此外，能避免自动化天车继续运行而导致走行轮24出现磨损。
55.在一个实施例中，物料搬送系统还包括警示器70。控制器30还与警示器70电性连接。控制器30用于在判断到待测轨道40的断差值超过预设阈值时控制警示器70动作。如此，当检测出待测轨道40的断差值超过预设阈值时，即待测轨道40存在断差缺陷，通过警示器动作能及时地提醒工作人员进行维护处理，避免了继续运行导致走行轮24出现较大的磨损。
56.具体而言，警示器70例如为播音器、警示灯、震动器、显示器等等，在此不进行限定，可以根据实际需求进行设置。
57.请参阅图7，图7示出了本实用新型一实施例的轨道断差检测方法的流程示意图。在一个实施例中，一种轨道断差检测方法，采用了上述任一实施例的物料搬送系统，轨道断差检测方法包括如下步骤：
58.步骤s100、获取自动化天车运行于待测轨道40上时的震动幅度信息；
59.步骤s200、根据震动幅度信息判断待测轨道40是否存在断差缺陷。
60.上述的轨道断差检测方法，无需如传统技术中的人工手动检测，检测效率大大提高，自动化程度较高，维护成本大大较低。
61.进一步地，步骤s200中，根据震动幅度信息判断待测轨道40是否存在断差缺陷具体包括步骤：
62.步骤s210、判断震动幅度信息是否大于第一设定值；其中，当震动幅度信息不大于第一设定值时，进入到步骤s260中，当震动幅度信息大于第一设定值时，进入到步骤s220中；
63.需要说明的是，第一设定值的设定方法参考于上述实施例中的第一预设值，具体例如，第一设定值比标准振幅大5％、7％、10％、12％或15％等等，在此不进行限定，可以根据实际情况设置。
64.步骤s220、当震动幅度信息大于第一设定值时，在检测出震动幅度信息大于第一
设定值的设定时间段内，通过测距仪50依次获取多个距离信息。
65.需要说明的是，设定时间段例如根据测距仪50的周期性检测时间间隔、以及自动化天车的运行速度来确定，其中，测距仪50的周期性检测时间间隔例如为0.1s、0.2s、0.3s等等，自动化天车的运行速度例如为1m/s、1m/s、2m/s、10m/s等等，设定时间段具体可以设置为1s、3s、5s、10s等等。举例而言，测距仪50的周期性检测时间间隔例如为0.1s，设定时间段例如为1s，自动化天车的运行速度例如为1m/s，那么在检测出震动幅度信息大于第一设定值的1s内，测距仪50所能检测到的距离信息为10个，走行轮24行走的路程为1m。
66.步骤s230、根据设定时间段内获取的多个距离信息确定出最大距离值与最小距离值，根据最大距离值与最小距离值得到间距偏差值；
67.例如在上述示例中的1s内获取到的距离信息为10个，接着从10个距离信息中确定出最大距离值与最小距离值，根据最大距离值与最小距离值得到间距偏差值。
68.步骤s240、判断间距偏差值是否大于第二设定值；其中，当间距偏差值不大于第二设定值时，进入到步骤s260中，当间距偏差值大于第二设定值时，进入到步骤s250中；
69.需要说明的是，第二设定值的设定方法参考于上述实施例中的第二预设值，具体例如，第二设定值例如为0.5mm、1mm或2mm。
70.步骤s250、表明待测轨道40存在断差缺陷；
71.步骤s260、表明待测轨道40不存在断差缺陷。
72.以上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。
73.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
74.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
75.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。在本实用新型的描述中，“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。
76.在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。
77.在本实用新型中，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。
78.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。