一种智能化硅片运输装置的制作方法

1.本实用新型属于硅片自动运输技术领域，尤其是涉及一种智能化硅片运输装置。


背景技术：

2.现有生产过程中，硅片运输都是手推车载式运输，不仅运输效率低，而且人为因素干涉过多，会引起混片或漏片的风险，导致无法实时监控运输过程中硅片的动态信息，导致生产效率低、制造资源利用率低的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种智能化硅片运输装置，解决了现有技术中硅片运输模式自动化程度低，生产效率低和制造资源利用率低的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种智能化硅片运输装置，包括可承载若干片篮的车体和支撑所述车体并带动所述车体移动的移动托盘；还包括：
6.用于提供所述车体操作功能的业务单元；
7.用于提供使所述车体运行所需的动力源的驱动单元；
8.用于控制所述车体运行的控制单元；以及
9.用于感应识别环境获知所述车体自身状态的导航单元；
10.所述业务单元、所述驱动单元和所述控制单元均被设于所述车体上；
11.所述导航单元被设于所述移动托盘上。
12.进一步的，所述业务单元包括：
13.传递模组，用于花篮的承载和传输；
14.移栽模组，用于调整所述车体的纵向和/或横向位置；以及
15.洁净模组，用于过滤进入所述车体内腔的空气；
16.其中，所述传递模组沿所述车体长度方向设置，至少包括两层；
17.所述移栽模组被设于所述车体与所述移动托盘之间，以使所述花篮与对接目标的位置相适配；
18.所述洁净模组被置于所述车体顶部，包括ffu净化器。
19.进一步的，还包括沿所述传递模组移动方向设置在所述车体外壁面上的卷帘门，所述卷帘门对称设置于所述传递模组两端。
20.进一步的，所述业务单元还包括置于所述车体内腔中的温湿度检测仪、颗粒度检测仪和压力测试仪。
21.进一步的，所述驱动单元包括驱动电机和驱动器，均设于所述车体下段部，并位于所述移栽模组上方。
22.进一步的，所述控制单元被设于所述车体的侧面，包括触摸屏、控制器和通信模块，所述通信模块还与远程终端设备连接。
23.进一步的，所述导航单元包括导航激光头和摄像机，所述导航激光头被分置于所述移动托盘两端；
24.所述摄像机被设置于所述车体两侧壁面和/或所述移动托盘两端；
25.置于所述车体侧壁面上的所述摄像机与所述导航激光头异侧面设置；
26.且置于所述移动托盘端面上的所述摄像机高于与其同一端面上的所述导航激光头。
27.进一步的，还包括用于保护所述移动托盘安全的防护单元，所述防护单元包括防护传感器和防触板，所述防护传感器被配设于所述移动托盘的转角处；所述防触板被配设于所述移动托盘的外侧边。
28.进一步的，所述防护单元还包括设置在所述车体外壁上的工作状态灯和急停开关；其中，所述急停开关分设于所述车体中的两侧板。
29.进一步的，所述车体与所述移动托盘为可拆卸连接；
30.且所述车体沿长度方向的侧面配设有便于观察其内腔画面的透明层；
31.所述移动托盘下方还设有若干滑轮和驱动轮；
32.所述驱动轮被置于所述移动托盘长度方向的侧边上并位于同一侧边的相邻所述滑轮中间。
33.采用本实用新型设计的硅片运输装置，可实现全工艺段花篮的搬运与对接，移动导向精准且位置调整偏差精度高；自动卷帘门的设置可保证车体内腔的密封性，与外界环境隔离；且车体的透明设置可便于观察腔内工作情况；车体内腔中洁净度高且可实时监控其内的温湿度、颗粒度和气压值；多层防护措施以保证其运行时的安全；各单元模块同时配合对硅片运输进行监控管理，使得硅片运输管理智能化，极大地节省了人力物力，提高生产效率和资源利用率，也降低管理成本。
附图说明
34.图1是本实用新型一实施例的一种智能化硅片运输装置的立体图；
35.图2是本实用新型一实施例的移动托盘的仰视图。
36.图中：
37.100、运输装置
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10、车体
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20、移动托盘
38.21、脚轮
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22、驱动轮
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30、业务单元
39.31、传递模组
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32、移栽模组
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33、洁净模组
40.34、卷帘门
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40、控制单元
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50、导航单元
41.51、导航激光头
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52、摄像机
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60、防护单元
42.61、防护传感器
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62、防触板
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63、工作状态灯
43.64、急停开关
具体实施方式
44.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
45.本实施例提出一种智能化硅片运输装置100，如图1所示，包括可承载若干片篮的车体10和支撑车体10并带动车体10移动的移动托盘20，还包括用于提供车体10操作功能的
业务单元30、用于提供使车体10运行所需的动力源的驱动单元、用于控制车体10运行的控制单元40、用于感应识别环境获知车体10自身状态的导航单元50以及用于保护移动托盘20安全的防护单元60。其中，业务单元30、驱动单元和控制单元40均被设于车体10 上；导航单元50被设于移动托盘20上；防护单元60被设于车体10和移动托盘20上。且业务单元30、驱动单元、导航单元50、防护单元60均与控制单元40电连接。
46.在本实施例中，车体10为长方体结构，其内设有用于放置硅片承载的内腔，片篮沿衬体10的长度方向上移动输送；并在本体10的下端被设置在移动托盘20上，移动托盘20的驱动力来源自驱动单元。
47.如图2所示，为了提高车体10支撑的稳定性，优选地，选择移动托盘 20为长方形结构并在其下端面设有四个滑动脚轮21，且沿其长度方向的侧边上还各设有一个驱动轮22；并设有若干减震器，以减小底盘运动对车体 10的震动，提高硅片放置的平稳性。进一步的，驱动轮22为双轮差速的结构，目的是保证移动托盘20在转角或调转时降低惯性冲力，以提高整体运行的稳定性。
48.业务单元30包括用于花篮的承载和传输的传递模组31、用于调整车体 10的纵向和/或横向位置的移栽模组32、以及用于过滤进入车体10内腔中的空气的洁净模组33；其中，传递模组31为放置片篮的滑轨和支撑梁，其均沿车体10的长度方向设置，并在本体10的内腔中至少设有两层；关于传递模组31的结构，可采用常用的滑道配合的结构，具体附图省略。移栽模组32被设置在车体10与移动托盘20之间的连接处，可以为气动或液压控制的导柱导套配合的结构或可折叠的x型或z型结构的升降架；并在水平方向上还设有可以左右移动的滑动配合，从而提升或降低车体10的竖直高度，以及调整车体10的水平位置，以使花篮与对接目标的位置相适配，从而可完成片篮的传递。
49.移栽模组31可通过左右横移保证车体10的行程误差控制在
±
8cm内，并通过上下升降保证车体10的行程偏差控制在
±
5cm以内，从而可补偿车体 10移动的相对偏差，确保最终移载模组31的轨道定位精度达到
±
2mm；还具备二次校准的能力和平移和升降的自适应功能。这一结构可使运输装置100 实现全工艺段的花篮搬运和对接工作，不仅适用广且对接精度高，可避免现有人工运输时造成的延迟、错漏和低效。
50.洁净模组33主要用于过滤进入车体10内腔中的空气，为了节约车体10 的结构空间，洁净模组33被置于车体10的顶部，其主要包括ffu净化器，优选地，为ffu风机过滤器。不仅可自动吸入空气，还可对空气做净化，以提高进入车体10容腔中的空气的洁净度，并使进入容腔中的空气的洁净度达到千级以上，以保证硅片运输的洁净度，提高硅片运输质量。
51.在向车体10输送花篮或从车体10中输出花篮时，为了使车体10内腔与外界环境隔离，保证车体10内腔的密封性，要求在沿传递模组31的移动方向设置在车体10外壁面上的自动卷帘门34，并在输入端和输出端设置两个独立的卷帘门34，也即是对称设置在传递模组31的两端，并且可自动上下移动，当传送花篮时，前端的卷帘门34打开，此时，后端的卷帘门34是关闭状态，传送完毕后再关闭前端卷帘门34；当输出花篮时，打开后端的卷帘门34，此时，前端的卷帘门34是关闭状态，输出完毕后再关闭后端的卷帘门34；从而可保证在输入和输出时，本体10内腔与外界环境的隔离。
52.为了进一步监控车体10内腔中储存硅片环境的温湿度、洁净度和气压，业务单元30还在车体10内腔中设置可监控内腔温湿度的温湿度检测仪、微观颗粒的颗粒度检测仪和
气流气压的压力测试仪。
53.驱动单元设置在车体10的下段部并位于移栽模组32的上方(附图省略)，主要包括驱动电机和与驱动电机配套连接的驱动器，其中驱动电机和驱动器的选择可根据实际工况而定，在此不具体限制。驱动单元为整个运输装置100 提供动力源。因整个运输装置100的主要移动部件为移栽模组32和移动托盘20，故在本体10的下段部设置驱动电机和驱动器，不仅靠近主要移动部件，而且还节约空间；同时缩小了传递模组31相对于对接目标的位置高度差，还可提高本体10内腔结构的空间利用率，使运输装置100整个结构配合更加灵活。
54.控制单元40被设置在车体10的侧面，包括触摸屏、控制器和通信模块，其中，通信模块还可与远程终端设备连接，可远程控制运输装置100并对其可视化管理及操作，同时还可实时监控并记录其工作过程。此外，控制单元 40还可设置多种调度模式，如智能调度、固定线路或人工干预；亦可多终端协同操作，如手机、pc客户端或电视屏幕。
55.导航单元50包括导航激光头51和至少两组摄像机52，导航激光头51 被分置于移动托盘20长度方向的两端，目的是监控识别在移动过程中前后障碍物的监控；摄像机52被设置在车体10宽度方向的两侧壁面和/或移动托盘20长度方向的两端，也即是摄像机60分别设置在车体10宽度方向两侧壁面上；或者分别设置在移动盘20长度方向的两端侧面；或者在车体10 宽度方向两侧壁面和移动盘20长度方向的两端侧面上都设有摄像机60。且置于车体10侧壁面上的摄像机52与置于移动托盘20两端上的导航激光头 51是异侧面设置；并置于移动托盘20端面上的摄像机52高于与其同一端面上的导航激光头51。
56.其中，摄像机52为激光摄像机，进一步保证车体10运行的安全性。通过车体10侧面的两组摄像机52，可对车体10进行二次定位，可实时读取设置在运输装置100侧面上的二维码，识别出花篮的传递移载轨道与对接设备上料轨道的相对偏差；而且通过导航激光头51和摄像机52的配合，可使运输装置100到达对接设备的对接口处时，确保移动底盘20的停位精度控制在
±
10mm之内。
57.防护单元60包括防护传感器61和防触板62，其中，防护传感器61有四个，分别设置在移动托盘20的长方形的四个转角处；且防触板62被配设在移动托盘20的外侧边上，如图2所示。防护传感器61和防触板62的设置，目的是保护移动托盘20的位置，以使不被其它物体或人碰撞，当运输装置100在安全范围之外时，就开始报警，以通知控制单元停机或静止移动，或提醒工作人员注意。
58.还有，防护单元60还包括设置在车体10外壁上的工作状态灯63和急停开关64；其中，工作状态灯63可设置在车体10外壁的任意位置处，为使报警的工作状态灯63更加显眼，一般设置在本体10的顶部；其中，为了保证移动装置100运行的安全保障，在本体10上设有多方位的急停开关64，优选设置在本体10长度方向上的两侧板上，在本实施例中，设有四组急停开关64，即其与摄像机52同位于本体10的同一个侧壁面上。
59.进一步的，为了提高车体10内腔中的观察，在车体10沿长度方向的侧面，也即是与摄像机52同一侧面上配设有便于观察内腔画面的透明玻璃层。
60.工作中，先通过导航单元50指引将运输装置10移动至指定位置处与上一工序的下料口对接，再打开卷帘门34，使片篮自动从上一工序的下料口直接移至传递模组31上，并将片篮定位卡紧；再关闭卷帘门34；控制单元40 调整相应路线，导航单元50引导且移动托盘20带动整个运输装置100按照设定路线将硅片运输至下一工序的上料口处的接驳位；通过
移栽模组32调整车体10的位置，并使传递模组31与下一工序的上料口对接；再打开卷帘门34，将片篮移出传递模组31并至下一工序的上料口的接驳位；再关闭卷帘门34，控制移动托盘20带动车体10驱离，准备下一组硅片的承运。
61.采用本实用新型设计的硅片运输装置，结构设计合理且紧凑、简单，配合精度高且操作方便，可实现全工艺段花篮的搬运与对接，移动导向精准且位置调整偏差精度高；自动卷帘门的设置可保证车体内腔的密封性，与外界环境隔离；且车体的透明设置可便于观察腔内工作情况；车体内腔中洁净度高且可实时监控其内的温湿度、颗粒度和气压值；多层防护措施以保证其运行时的安全；各单元模块同时配合对硅片运输进行监控管理，使得硅片运输管理智能化，极大地节省了人力物力，提高生产效率和资源利用率，也降低管理成本。
62.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。