專利名稱：手推車車速檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，特別涉及一種用于在半導體制造車間內(nèi)檢測運輸手推車車速的裝置。
背景技術(shù)：
近幾年來，由于半導體芯片在電腦，通信等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，半導體制造業(yè)也在全球得到了飛速發(fā)展。在半導體制造業(yè)中，工廠的設(shè)施規(guī)劃已經(jīng)成為半導體制造商們最關(guān)心的問題。半導體制造車間的設(shè)施規(guī)劃包括設(shè)備布局設(shè)計和物料搬運系統(tǒng)設(shè)計兩個方面，由于其昂貴設(shè)備的敏感性和制造過程的復(fù)雜性，工廠的布局變得不可以輕易更改。但還可以對物料搬運進行改進，即使是一些細節(jié)的改進也可以有效地提高半導體廠的生產(chǎn)效率。
半導體制造是由氧化、光刻、摻雜、刻蝕和薄膜淀積等單項工藝以不同次序和數(shù)目，經(jīng)多次重復(fù)而成。每一晶片的制造往往需要上百步的工藝程序并多次經(jīng)過同一機臺的加工才能完成。故而，在制造過程中，需要將晶片在各個工序間往復(fù)傳送。目前，半導體制造中因晶片面積較小，重量較輕，一般都采用由操作工用手推運輸小車進行搬運的方式，而這一方式存在著一定的人為安全隱患。在實際操作過程中，因?qū)κ滞栖嚨乃俣葲]有一定的檢測手段，只能憑借操作工的主觀感覺來判斷車速的快慢，當手推車的車速較快時，若運輸途中遇到障礙物就易出現(xiàn)翻車事故，造成晶片的損壞。
申請?zhí)枮?2824034.0的中國專利公開了一種加入了緩沖墊的運輸箱，通過在晶片運輸箱內(nèi)部底面加入晶片緩沖墊，達到保護晶片免遭損壞的目的。但是該方法操作較為復(fù)雜，成本較高，并且在出現(xiàn)翻車事故時，運輸箱會從車內(nèi)跌落，此時即使箱底有緩沖墊，晶片仍難免會被損壞。
申請?zhí)枮?00420060607.0的中國專利公開了一種手推車剎車裝置以達到安全行車的目的，利用該剎車裝置上的剎車塊與兩車輪輪胎接觸，能準確快速地將手推車剎住。但對于不易發(fā)現(xiàn)的小障礙物，該裝置也無法解決翻車問題。圖1為手推車遇到小障礙物時的示意圖，如圖1所示，進行晶片運輸時，先將晶片裝入運輸箱101后，再將運輸箱101放入手推車內(nèi)，由操作工用手推車進行搬運。當障礙物102較小時，操作工103不易發(fā)現(xiàn)，無法進行事先的剎車處理，如果車速過快，翻車事故仍不可避免，運輸箱將跌出車外，造成晶片的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種手推車車速檢測裝置，該裝置可實現(xiàn)當車速過快時，發(fā)出警告信息，提示操作工需減速慢行，解決現(xiàn)有晶片運輸過程中僅依靠人的主觀感覺來判斷車速的快慢，易造成翻車事故，損壞晶片的問題。
為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種手推車車速檢測裝置，包括磁性材料、線圈和報警裝置，其特征在于磁性材料和線圈分別安裝在車輪上的不同位置處，其之間切割磁力線運動所產(chǎn)生的電信號由線圈兩端連接至報警裝置。
其中，所述磁性材料對稱安裝在車輪的轉(zhuǎn)動部件上，隨著車輪轉(zhuǎn)動；所述線圈安裝在車輪或手推車中不轉(zhuǎn)動的部件上，不隨車輪進行轉(zhuǎn)動。
其中，可以將所述磁性材料安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上；線圈安裝在車輪主軸內(nèi)。
也可以將所述磁性材料安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上；線圈安裝在車輪支架上。
還可以將所述磁性材料安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上；線圈安裝在手推車底部或側(cè)面上。
其中，所述磁性材料安裝在車輪或手推車中不轉(zhuǎn)動的部件上，不隨車輪進行轉(zhuǎn)動；所述線圈安裝在車輪的轉(zhuǎn)動部件上，隨著車輪轉(zhuǎn)動。
其中，可以將所述磁性材料作為車輪的主軸或置于主軸內(nèi)；所述線圈安裝在車輪內(nèi)圈外部或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上。
也可以將所述磁性材料對稱安裝在車輪支架上靠近主軸的位置處；所述線圈安裝在車輪內(nèi)圈外部或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上。
還可以將所述磁性材料安裝在手推車底部或側(cè)面上；線圈安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上。
此外，本發(fā)明手推車車速檢測裝置中所述的線圈的兩端經(jīng)過整流電路，與限流電路串聯(lián)，再與濾波電路并聯(lián)后，連接到所述的報警裝置。其中，所述的限流電路是可調(diào)節(jié)的電阻。
本發(fā)明手推車車速檢測裝置的還可以將所述的線圈的首端和末端分別逄接至兩換向片上，再通過兩電刷將產(chǎn)生的電信號連接到報警裝置。
其中，所述的兩電刷與限流電路串聯(lián)、濾波電路并聯(lián)后，再連接到所述的報警裝置。其中，所述的限流電路是可調(diào)節(jié)的電阻。
本發(fā)明手推車車速檢測裝置中所述的報警裝置可以是發(fā)光管、蜂鳴器或直流電流表中的一種。
其中，所述的磁性材料的安裝數(shù)量至少有2塊，其材料可以是鋁鎳鈷或稀土釹鐵硼。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點利用簡易的磁電轉(zhuǎn)換裝置，將車速信號轉(zhuǎn)換為電信號，當車速過快時，輸出較大的電信號，報警裝置將發(fā)出警告信息，提示操作工減速慢行，一方面提供了一種客觀的判斷標準，解決了依靠人主觀判斷車速不準確的問題；另一方面該檢測裝置還具有無需外加電源，電路簡單，性能穩(wěn)定，安裝方便，成本低廉等優(yōu)點。
本發(fā)明利用對手推車車速的控制，保證車子具有足夠的平穩(wěn)性，在利用手推車進行晶片運輸過程中，即使路上出現(xiàn)了小障礙物，也不會引起翻車事故，而能較平穩(wěn)地繼續(xù)前行，有效地防止了晶片在運輸過程中的損壞。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中手推車遇到小障礙物時的示意圖；圖2A至2F為本發(fā)明的測速裝置在手推車上的安裝示意圖；圖3為本發(fā)明的一種電路連接示意圖；圖4為本發(fā)明的第一具體實施例的安裝示意圖；圖5為本發(fā)明的第二具體實施例的安裝示意圖；圖6A和6B為本發(fā)明的第三具體實施例的安裝及電路示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
本發(fā)明提供了一種手推車車速檢測裝置，該裝置是利用磁電轉(zhuǎn)換器檢測手推車車輪的轉(zhuǎn)速，進而實現(xiàn)對手推車車速的監(jiān)控。本發(fā)明的中心部件是磁電轉(zhuǎn)換器，它屬于一種機一電能量變換器，其通過在導體和磁場之間發(fā)生相對運動，而在導體兩端輸出感應(yīng)電動勢。由法拉第電磁感應(yīng)定律ε＝-N(d/dt)可知，N匝線圈在磁場中運動切割磁力線或線圈所在磁場的磁通變化時，線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ε的大小取決于穿過線圈的磁通的變化率。本發(fā)明就是根據(jù)這一原理，在車輪附近安裝了磁電轉(zhuǎn)換器，其輸出的感應(yīng)電動勢經(jīng)過整流、濾波、限流電路與用于報警的發(fā)光管或蜂鳴器相連接。由于該感應(yīng)電動勢的輸出情況是由車輪轉(zhuǎn)速的快慢決定，當手推車車速過快時，將會產(chǎn)生較大的電信號，使得報警裝置發(fā)出警告，這一報警結(jié)果可以作為判斷手推車車速的客觀標準，用于提示操作工需減速慢行，實現(xiàn)對手推車車速的客觀上的控制。
圖2A至2F表示的是本發(fā)明的測速裝置在手推車上的安裝示意圖，也就是磁電轉(zhuǎn)換器的安裝示意圖。如圖2A所示為手推車車輪的主視圖，手推車的車輪結(jié)構(gòu)一般比較簡單，主要有車輪主軸201、車輪側(cè)面202、車輪著陸面203、車輪支架204以及車輪內(nèi)圈205等幾部分。
圖2B至2F是分別利用五種方法在手推車車輪上安裝磁電轉(zhuǎn)換器的安裝示意圖。圖2B所示的安裝方法中利用磁性材料206作為車輪的主軸或置于主軸內(nèi)，并在車輪內(nèi)圈205的外部繞上線圈207。在手推車前進時，線圈207隨著手推車前進而發(fā)生轉(zhuǎn)動，這就與作為車輪主軸的不轉(zhuǎn)動的磁性材料206之間發(fā)生了切割磁力線的相對運動，產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。當操作工推車的速度較快時，會使得車輪轉(zhuǎn)速加快，切割磁力線的運動速度就加快，最終會因產(chǎn)生的電信號較強而驅(qū)動報警裝置——發(fā)光管或蜂鳴器報警，實現(xiàn)對手推車車速的監(jiān)控。
本發(fā)明檢測手推車車速的裝置安裝既簡單又靈活多變，圖2C所示的是一種改變對磁性材料的裝配的安裝方法，該方法中將兩塊磁性材料206對稱裝配在了車輪支架204上靠近車輪主軸201的部位，在手推車前進時，仍然可以實現(xiàn)在轉(zhuǎn)動的線圈207與不轉(zhuǎn)動的磁性材料206之間的切割磁力線運動，實現(xiàn)對手推車車速的監(jiān)控。
對于上述的兩種磁性材料裝配方式，適用的線圈裝配方法也不僅僅一種，可以如圖2B和2C所示安裝在車輪內(nèi)圈205上，也可以安裝在車輪著陸面203的內(nèi)部環(huán)面上，或者是內(nèi)圈與著陸面之間的車輪側(cè)面202的任一位置上，如圖2D所示，采用將兩塊磁性材料206對稱裝配在車輪支架204上靠近車輪主軸201的部位，線圈207裝配在車輪著陸面203的內(nèi)部環(huán)面上的方式，同樣也可以實現(xiàn)對車速的監(jiān)控。
圖2B至2D所示的安裝方法都是采用了線圈隨著車輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)與磁性材料間的切割磁力線的運動。另外，也可以采用如圖2E和2F中所示的磁性材料轉(zhuǎn)動而線圈相對不動的方式來進行安裝設(shè)計。
圖2E所示的方法中將線圈207繞在車輪主軸201上，將兩塊磁性材料206對稱安裝在車輪著陸面203內(nèi)；圖2F所示的方法中磁性材料206位置不變，而將線圈207繞在車輪支架204的上方。這兩種安裝方法都可以實現(xiàn)磁性材料相對于線圈轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。除圖2E和2F所示的安裝方法外，還可以再進行一定的變化，如將磁性材料對稱安裝在車輪側(cè)面202或車輪內(nèi)圈205的任意位置上，或?qū)⒕€圈固定在車輪支架204的側(cè)面部位，甚至手推車的車體底部、側(cè)面部位等等。
本發(fā)明手推車車速檢測裝置中，不僅其中心部件磁電轉(zhuǎn)換器的安裝靈活方便，與其配套的電路連接也很簡便。
圖3是本發(fā)明的一種電路連接示意圖，如圖3所示，安裝在車輪附近的磁性材料206和線圈207因車輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，輸出到全橋整流電路301中，經(jīng)整流后，由原來輸出的交流電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}沖信號；該脈沖信號再經(jīng)由電容和可調(diào)節(jié)電阻組成的濾波電路303，轉(zhuǎn)變?yōu)槠椒€(wěn)的直流電信號；然后連至報警裝置304；另外，為了使控制具有可調(diào)性，還串聯(lián)了一個可調(diào)節(jié)的限流電阻302。這樣，通過本發(fā)明檢測手推車車速的裝置，就靈活方便地實現(xiàn)了對手推車車速的監(jiān)控。
除上述電路連接方法外，還可以利用直流發(fā)電機的原理，通過在線圈的兩端加裝換向片和電刷，輸出電信號，這樣的電路連接更為簡單，可將輸出信號直接連至報警裝置，或通過一限流電阻、濾波電路連接至報警裝置即可。
本發(fā)明手推車車速檢測裝置的第一具體實施例如下圖4為本發(fā)明第一具體實施例的安裝示意圖。如圖4所示，首先將兩塊磁性材料206對稱安裝在車輪側(cè)面202上，本實施例中是選用永磁合金作為磁性材料，如在強磁場中鑄造的鋁鎳鈷，其剩磁和矯頑力都較大，穩(wěn)定性也較高。該永磁合金的長寬高均可以在5mm到30mm范圍之間，比如長為20mm，寬為10mm，高為8mm。
然后，將車輪主軸201更換為內(nèi)有帶鐵芯的線圈207，外面套有較厚的硬性保護套的結(jié)構(gòu)。該線圈采用鑄鐵芯，繞線的直徑在0.1到1mm范圍內(nèi)，如為0.6mm，線圈匝數(shù)可在3000到10000之間，如為6000匝。同時，將線圈的兩端引出，以輸出感應(yīng)電動勢。安裝時要使任一磁性材料206到線圈207中心的距離相同，均保持在5mm到100mm之間，如為30mm。
接著，將線圈的輸出端沿車輪支架204固定并引出，在手推車的底部與整流301、濾波303及限流302電路相連后，得到的穩(wěn)定的直流信號再引至最后的報警裝置304——發(fā)光管處。為提示操作工，該發(fā)光管安裝在手推車的扶手附近，并采用了紅色發(fā)光管。
本發(fā)明手推車車速檢測裝置的第二具體實施例如下圖5為本發(fā)明第二具體實施例的安裝示意圖。如圖5所示，首先將兩塊磁性材料206對稱裝配在車輪支架204上靠近車輪主軸201的部位，本實施例中是選用在強磁場中鑄造的鋁鎳鈷為磁性材料，其長寬高均可以在5mm到50mm范圍之間，比如長為10mm，寬為15mm，高為20mm。
然后，將環(huán)形線圈207裝配固定在車輪著陸面203與車輪內(nèi)圈205之間的車輪側(cè)面202的中間位置上。該線圈采用鑄鐵芯，繞線的直徑在0.1到1mm范圍內(nèi)，如為0.6mm，線圈匝數(shù)可在3000到10000之間，如為6000匝。安裝時要使得磁性材料206到線圈207中心的距離保持在5mm到100mm之間，如為30mm。
接著，將磁電轉(zhuǎn)換器輸出的感應(yīng)電動勢引出，并沿車輪支架204連接到后面的電路中。該信號經(jīng)安裝在手推車的底部的整流301、濾波303及限流302電路后轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的直流信號，再引至最后的報警裝置304——蜂鳴器處，本實施例中，該蜂鳴器安裝在手推車的扶手附近。
以上所述的實施例中，只是分別例舉了一種線圈或磁性材料隨著車輪轉(zhuǎn)動的磁電轉(zhuǎn)換器的安裝方式，在本發(fā)明的其它實施例中，還可以是圖2B至2F中的任一方式或其它類似方式。
本發(fā)明手推車車速檢測裝置的第三個具體實施例如下圖6A和6B為本發(fā)明的第三實施例的安裝及電路示意圖。其中，圖6A為其測速裝置的安裝示意圖。如圖6A所示，首先將兩塊磁性材料206對稱裝配在車輪支架204上靠近車輪主軸201的部位，本實施例中是選用在強磁場中鑄造的鋁鎳鈷為磁性材料，其長寬高均可以在5mm到50mm范圍之間，比如長為10mm，寬為15mm，高為20mm。
然后，在車輪著陸面203與車輪內(nèi)圈205之間的車輪側(cè)面202的中間位置上裝配線圈207，線圈的首端和末端分別連連接至兩個圓弧形的銅片，即換向片601上，該換向片601以包圍車輪主軸201的形式固定在車輪側(cè)面202上，在換向片與車輪之間加入絕緣材料相互隔離。在車輪主軸201上安裝一對固定不動的電刷602，隨著手推車的前進，車輪的轉(zhuǎn)動，線圈就通過換向片和電刷輸出了電信號，該電信號的大小由車輪轉(zhuǎn)速，即手推車車速的大小決定。
圖6B所示為本實施例的電路連接示意圖。如圖6B所示，將由測速裝置得到的電信號通過一個并聯(lián)的濾波電路303，變?yōu)榉€(wěn)定的直流信號，再串聯(lián)一可調(diào)節(jié)的限流電阻302連接至報警裝置發(fā)光管304，當車速較快時，電信號較大，發(fā)光管將發(fā)光，提示操作工需減速慢行。
以上所述的實施例中，只對稱安裝了兩塊磁性材料，在本發(fā)明的其它實施例中，還可以對稱安裝多對磁性材料。
以上所述的實施例中，所用的磁性材料為鋁鎳鈷，還可以為稀土釹鐵硼等其它磁性材料。
以上所述的實施例中，報警裝置分別采用了發(fā)光管和蜂鳴器，在本發(fā)明的其它實施例中，還可以選用直流電流表，依靠指針的指示判定手推車的車速快慢。
本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種手推車車速檢測裝置，包括磁性材料、線圈和報警裝置，其特征在于磁性材料和線圈分別安裝在車輪上的不同位置處，其之間切割磁力線運動所產(chǎn)生的電信號由線圈兩端連接至報警裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料對稱安裝在車輪的轉(zhuǎn)動部件上，隨著車輪轉(zhuǎn)動；所述線圈安裝在車輪或手推車中不轉(zhuǎn)動的部件上，不隨車輪進行轉(zhuǎn)動。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上；線圈安裝在車輪主軸內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上；線圈安裝在車輪支架上。
5.如權(quán)利要求2所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上；線圈安裝在手推車底部或側(cè)面上。
6.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料安裝在車輪或手推車中不轉(zhuǎn)動的部件上，不隨車輪進行轉(zhuǎn)動；所述線圈安裝在車輪的轉(zhuǎn)動部件上，隨著車輪轉(zhuǎn)動。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料作為車輪的主軸或置于主軸內(nèi)；所述線圈安裝在車輪內(nèi)圈外部或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上。
8.如權(quán)利要求6所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料對稱安裝在車輪支架上靠近主軸的位置處；所述線圈安裝在車輪內(nèi)圈外部或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上。
9.如權(quán)利要求6所述的檢測裝置，其特征在于所述磁性材料安裝在手推車底部或側(cè)面上；線圈安裝在車輪內(nèi)圈或車輪著陸面內(nèi)部或二者之間的部位上。
10.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述的線圈的兩端經(jīng)過整流電路，與限流電路串聯(lián)，再與濾波電路并聯(lián)后，連接到所述的報警裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的檢測裝置，其特征在于所述的限流電路是可調(diào)節(jié)的電阻。
12.如權(quán)利要求1或6所述的檢測裝置，其特征在于所述的線圈的首端和末端分別連接至兩換向片上，再通過兩電刷將產(chǎn)生的電信號連接到報警裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的檢測裝置，其特征在于所述的兩電刷與限流電路串聯(lián)、濾波電路并聯(lián)后，再連接到所述的報警裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的檢測裝置，其特征在于所述的限流電路是可調(diào)節(jié)的電阻。
15.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述的報警裝置是發(fā)光管、蜂鳴器或直流電流表中的一種。
16.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述的磁性材料的安裝數(shù)量至少有2塊。
17.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于所述的磁性材料是鋁鎳鈷或稀土釹鐵硼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種手推車車速檢測裝置，該裝置包括安裝在車輪上的磁性材料(206)和線圈(207)，其輸出的電信號經(jīng)過整流(301)、濾波(303)、限流電路(302)與報警裝置(304)相連接，當手推車的車速較快時，因電信號較強，報警裝置將發(fā)出警告信息，提示操作工需減速慢行，實現(xiàn)對手推車車速客觀上的監(jiān)控，解決了現(xiàn)有手推車運輸過程中僅依靠人的主觀感覺來判斷車速的快慢，易造成翻車事故，損壞晶片的問題。
文檔編號G01P3/481GK101078734SQ200610026760
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者張峻銘, 王國強 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司