一种气垫运输装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及运输设备技术领域，更具体地，涉及一种适用于运输精密半导体集成电路设备的气垫运输装置及方法。
【背景技术】
[0002]公知的工厂内搬运设备的运输装置包括行车、叉车以及人力搬运小车等。这些现有常规运输装置往往存在运输不平稳、定位精度较差及易产生运输过程中的震动问题。并且，使用叉车以及人力搬运小车等在平整光滑和不能承受重压的环氧地坪上搬运设备，还很容易造成对地面的损坏。此外，如果在无尘室内使用前述常规的运输装置搬运设备，还会带来灰尘，造成污染。
[0003]对于精密半导体集成电路设备来说，由于其对运输过程中的平稳性和防震要求很高，上述通常的运输装置难以适用于较好地安全运输这些精密且昂贵的半导体集成电路设备。
[0004]目前，在半导体设备安装中，气垫运输技术已开始应用于搬运精密半导体集成电路设备。采用气垫方式进行设备搬运，可利用气垫的垫升作用使运输装置与地面脱离，由于气垫与地面之间产生的摩擦阻力很小，因而可以较小的牵引力来移动设备，并易于精确定位。而且，气垫对地面产生的压强也较小，因此能够很好的保护地面不受损伤。
[0005]然而，现有的气垫运输设备在气垫具有摩擦阻力小的优势同时，也同样会因摩擦阻力小，使得被运物件容易四处漂移，从而不利于设备的平稳运输，且对精确定位带来了不利影响，并存在碰撞等安全隐患。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种气垫运输装置及方法，可利用气垫垫升作用及产生的侧向推力，来平稳安全地转运精密设备。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0008]一种气垫运输装置，包括:
[0009]若干气垫模块，其分散承载待运物体，各气垫模块的下端面设有多数个下喷口，用于喷出气体产生气垫，抬举起待运物体;各气垫模块的四侧分设有多数个侧喷口，用于喷出气体产生对待运物体的侧向推力；
[0010]控制模块，固定放置在待运物体上，其对通入各气垫模块下喷口、侧喷口的气体流量分别进行伺服控制，以使各气垫模块产生对应高度的气垫以及一致的侧向推力，将待运物体水平抬举起并推进其水平运动。
[0011]优选地，各气垫模块的下喷口、每侧的侧喷口通过支进气管分别连接主进气管，所述控制模块设有伺服控制电路单元和流量控制单元，所述流量控制单元设于主进气管与支进气管之间，所述伺服控制电路单元通过流量控制单元分别调节从主进气管输入各支进气管的气体压力和流量。
[0012]优选地，所述气垫模块包括本体，下喷口设于本体的下端面，侧喷口设于本体的四侦h本体设有进气口，进气口一端连接下喷口、侧喷口，并通过阀组对每侧的侧喷口进行切换，另一端连接支进气管，所述阀组连接伺服控制电路单元。
[0013]优选地，所述流量控制单元在各支进气管分别设有压力和流量控制阀。
[0014]优选地，所述控制模块还设有运动检测模块，用于监测待运物体的运动状态，所述运动检测模块连接伺服控制电路单元。
[0015]优选地，所述运动检测模块为三维加速度传感器或陀螺仪。
[0016]优选地，所述控制模块还设有气压检测模块，用于监测从主进气管输入的气体压力，所述气压检测模块连接伺服控制电路单元。
[0017]优选地，所述气压检测模块为压力传感器或压力表。
[0018]—种基于权利要求1所述的气垫运输装置的气垫运输方法，包括:
[0019]步骤一:将待运物体放置在分散设置的若干个气垫模块上，将控制模块固定放置在待运物体上，并连接各气垫模块；
[0020]步骤二:打开主进气管，通入压缩气体，并通过控制模块分别伺服控制通向各气垫模块的气体压力和流量，使各气垫模块的下喷口向下喷出高压气体产生对应高度的气垫，将待运物体水平抬举起；
[0021 ]步骤三:通过控制模块分别控制各气垫模块某同侧的侧喷口喷出高压气体，使之联合产生一致的侧向推力，来控制待运物体向前后或左右运动进行运输。
[0022]优选地，通过控制模块设有的气压检测模块，对从主进气管输入的压缩气体压力进行监测，并在气体压力波动超过容限值时，通过伺服控制来补偿压力波动的影响;通过控制模块设有的运动检测模块，对待运物体的运动状态进行监测，并通过伺服控制对通入各气垫模块下喷口及侧喷口的压缩气体流量进行自动控制，来纠正运动偏差;其中，当待运物体的运动速率超过容限值时，通过伺服控制减小或关闭各气垫模块下喷口向下喷出的高压气体，将待运物体水平平稳放置于地面，以实现保护。
[0023]从上述技术方案可以看出，本发明以若干气垫模块分散承载待运物体，通过控制模块对通入各气垫模块下喷口、侧喷口的气体流量分别进行伺服控制，可使各气垫模块产生对应高度的气垫以及一致的侧向推力，将待运物体平稳地水平抬举起并推进其水平运动;还可通过结合运动姿态检测和驱动控制，来精确控制待运物体的平移和定位，从而可消除潜在的安全隐患。
【附图说明】
[0024]图1是本发明一较佳实施例的一种气垫运输装置结构示意图；
[0025]图2是图1中气垫运输装置的一种使用状态示意图；
[0026]图3是本发明一较佳实施例的一种气垫运输装置的气垫模块结构示意图；
[0027]图4是图3中气垫模块的结构俯视图；
[0028]图5是本发明一较佳实施例的一种气垫运输装置的控制模块结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0030]需要说明的是，在下述的【具体实施方式】中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
[0031]在以下本发明的【具体实施方式】中，请参阅图1，图1是本发明一较佳实施例的一种气垫运输装置结构示意图。如图1所示，本发明的一种气垫运输装置，包括:气垫模块I和控制模块2两个主要部分。气垫模块I设置有若干个，用于按照分散的形式来承载待运物体，例如精密半导体集成电路设备或货物等。气垫模块的具体数量可根据待运物体的形状大小进行配置。气垫模块设有下喷口和侧喷口，可向下喷出气体产生气垫，以抬举起待运物体;并可向四周喷出气体产生侧向推力，以推动待运物体移动。控制模块2用于对通入各气垫模块I并从下喷口和侧喷口喷出的气体流量分别进行伺服控制，以使各气垫模块产生对应高度的气垫以及一致的侧向推力，从而可将待运物体平稳地水平抬举起来并推进其水平运动。
[0032]具体来说，各气垫模块I分别通过支进气管3连接至主进气管4，主进气管进一步连接压缩空气栗或气站。控制模块2设于支进气管3与主进气管4的连接处，以便对由主进气管通向各支进气管的气体流量分别进行伺服控制。
[0033]请参阅图2，图2是图1中气垫运输装置的一种使用状态示意图。如图2所示，本发明在控制模块与各气垫模块之间可无须采用其他固定的连接结构。本发明的气垫运输装置在使用时，将气垫模块I分散放置在待运物体5下面。通常待运物体具有矩形的底面形状，则一般在其四角承载位置各放置I个气垫模块，共使用4个气垫模块I，用于均衡地承载待运物体，但可不限于此数量。将控制模块2固定放置或安装在待运物体上，可在控制运输的同时随待运物体一起移动。连接各气垫模块与控制模块的支进气管3以及主进气管4可采用软管形式，便于在与待运物体配合时调整气垫模块与控制模块与待运物体之间的相对位置，并适应待运物体的不同形状大小。
[0034]请参阅图3，图3是本发明一较佳实施例的一种气垫运输装置的气垫模块结构示意图。如图3所示，气垫模块包括本体6，在本体的下端面设有多个下喷口 7，在本体的四侧分别设有一排侧喷口 8a_8b、9a_9b。通过由主进气管、支进气管通入高压气体，并从下喷口 7喷出，在与地面之间形成气垫，利用其产生的沿垂直Z向的垫升作用，可将待运物体抬起脱离地面。再通过选择性地从某一侧侧喷口喷出高压气体，形成沿X轴或Y轴正、负方向的侧推力，并在各气垫模块同向侧推力的共同作用下，通过控制模块的伺服控制产生一致的侧向推力，即通过喷气产生控制力矩，将待运物体水平抬举起并控制其沿水平方向运动，来实现本发明的气垫运输，并平稳安全地转运精密设备，减少震动擦碰等对精密设备的损伤。
[0035]请参阅图4，图4是图3中气垫模块的结构俯视图。如图4所示，在本体6的四周各设有一排侧喷口 8a-8b、9a-9b，并在本体的侧面设有一个进气口 10。通过进气口 10的一端连接支进气管，另一端连接本体内的下喷口 7、侧喷口 8a-8b、9a-9b。为了实现对各个侧面侧喷口喷气的单独控制，在进气口 1与侧喷口 8a-8b、9a-9b的连接处可设置一阀组(图略)，并将阀组与控制模块连接，通过控制模块对阀组导通方向的开关控制，即可实现对每侧的侧喷口进行切换，以产生需要方向(沿X轴或Y轴正、负方向)的侧推力。阀组可采用现有适用的多通路电磁控制阀形式。
[0036]也可以将各气垫模块的下喷口、每侧的侧喷口分别通过支进气管连接主进气管，并在控制模块的伺服控制下分别调节通入各气垫模块下喷口、各侧喷口的气体流量，以实现各气垫模块的协同运动，产生对应高度的气垫以及一致的侧向推力，将待运物体水平抬举起并推进其水