CN102405519A - 具有无限驱动介质的搬送系统、其搬运器的识别方法以及搬运器 - Google Patents

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Abstract

本发明在环形带上安装多个搬运器并使之环行，搬运器用于保持并搬送半导体存储盒等，并且具有搬运器识别用的被识别部。设置多个站，该站具有与搬运器之间交接物品的机械手、沿着传送带的环行方向在机械手的上游侧的规定位置检测被识别部的传感器。根据传感器的信号，识别搬运器，并且识别搬运器在规定位置出现了的情况，使机械手相对于期望的搬运器动作。通过用于检测搬运器的位置的传感器，能够识别搬运器。

Description

具有无限驱动介质的搬送系统、其搬运器的识别方法以及搬运器
技术领域
本发明涉及通过安装在无限驱动介质上的搬运器来搬送半导体基板等的搬送系统，特别涉及用于保持半导体基板等物品的搬运器的识别。
背景技术
在专利文献1(US7234584)中，在环形带上安装多个搬运器并使之环行。搬运器具有用于支撑半导体存储盒的凸缘等的支承面，通过站的机械手将存储盒装载或卸载在搬运器上。搬送系统的控制器管理各搬运器的位置，为站指定装载或卸载对象的搬运器。为了在站识别搬运器，可以在搬运器上安装ID，而在站侧设置ID读取器。但是，这样一来，搬运器的识别需要ID读取器。
现有技术文献(专利文献)
专利文献1：US7234584
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于，在利用了无限驱动介质和多个搬运器的搬送系统中，利用搬运器的位置检测用的传感器识别搬运器。
用于解决课题的手段
本发明的搬送系统设置有：
无限驱动介质，进行环行动作；
多个搬运器，该搬运器被安装于所述无限驱动介质，保持并搬送物品，并且具有搬运器识别用的被识别部(标志)；以及
多个站，该多个站具有：机械手，与所述搬运器之间交接物品；以及
传感器，通过沿着无限驱动介质的环行方向在机械手的上游侧的规定位置检测所述被识别部，来输出搬运器的检测信号和搬运器的识别信号。
本发明的搬送系统中的搬运器的识别方法，在环行动作的无限驱动介质上，安装多个搬运器并使之环行，该搬运器保持并搬送物品，并且具有搬运器识别用的被识别部(标志)，
设置多个站，该站具有：机械手，与所述搬运器之间交接物品；以及，沿着无限驱动介质的环行方向在机械手的上游侧的规定位置检测所述被识别部的传感器，
根据所述传感器的信号，识别搬运器，并且识别搬运器在规定位置出现了的情况，使所述机械手相对于期望的搬运器动作。
本发明的搬运器包括：
用于支撑物品的搬运器主体；以及，
向设置于该搬运器主体上部的无限驱动介质安装的安装部；
根据沿着所述无限驱动介质的运动方向的所述安装部的宽度而对搬运器识别自如。
优选地，使所述搬运器的检测信号为用于开始所述机械手的交接动作的定时信号。
更优选地，所述被识别部包括将搬运器安装在所述无限驱动介质上的安装部，为了识别搬运器，沿着所述无限驱动介质的环行方向，在搬运器间改变所述安装部的宽度。
特别优选地，所述安装部被安装于所述无限驱动介质的下端，在所述安装部的下侧，在与无限驱动介质的下端之间在高度方向上留有间隙，并设置有搬运器主体，
所述传感器在所述无限驱动介质的下端与搬运器主体的上部之间的高度位置，检测所述安装部。
另外，优选地，对每规定个数的搬运器设置与其他搬运器的被识别部不同的被识别部，并且计数在检测出所述不同的被识别部之后检测出的被识别部的数目，从而识别搬运器。这里，将不同的被识别部计数为0，将下一个被识别部计数为1，或将不同的被识别部计数为1，而将下一个被识别部计数为2等，是任意的。
在本说明书中，与搬送系统有关的记载也原样地适于搬送方法及所用的搬运器。
发明的效果
在本发明中，通过用传感器检测被识别部(标志)，识别出搬运器在规定的位置出现了的情况，并且能够识别搬运器。因此，能够以搬运器位置的检测用的传感器来兼用搬运器识别用的传感器。另外，搬运器的识别信号和检测信号在物理上无需作为不同的信号，例如可以将识别信号附加在检测信号上作为一个信号。
另外，若改变针对无限驱动介质的搬运器的安装部的宽度来识别搬运器，则能够简单地识别搬运器。
特别地，若在无限驱动介质的下端和搬运器主体之间在高度方向上留有间隙，并由该间隙的高度来检测沿着无限驱动介质的环行方向的安装部的宽度，则能够不妨碍搬送中的物品地检测被识别部。
对每规定个数的搬运器设置与其他搬运器的被识别部不同的被识别部，并且通过计数从所述不同的被识别部起的被识别部的数目来识别搬运器，则能够对每规定个数的搬运器校验搬运器的识别是否正确。
附图说明
图1是表示实施例的搬送系统的布局的俯视图。
图2是表示实施例中的控制系统的框图。
图3是表示实施例中的站的控制系统的框图。
图4是表示实施例中的搬运器和站的机械手的要部侧视图。
图5是表示实施例中的搬运器和站的机械手的要部俯视图。
图6是表示实施例中的站的要部后视图。
图7是表示实施例中的搬运器的识别的图。
图8是表示变形例的搬运器的图。
图9是表示第二变形例的搬运器的图。
图10是实施例中的装载时的时序图。
图11是实施例中的卸载时的时序图。
图12是表示实施例中的装载和卸载算法的前半部分的流程图。
图13是表示实施例中的装载和卸载算法的后半部分的流程图。
具体实施方式
以下，示出用于实施本发明的最佳实施例。
实施例
图1～图13示出了实施例及其变形。在各图中，2是搬送系统，使环形带4环行，6是其驱动用带轮，将单个的带轮表示为6a、6b。另外，代替传送带4，也可以使用传送链或钢丝绳、绳索等。环形带4的环行方向固定，沿着传送带4设置多个站(station)8，各站8上连接未图示的暂存区和处理装置10等。在传送带4上例如以固定的间隔安装搬运器12，搬送收纳了半导体基板等的存储盒14等。搬送物品的种类是任意的。
图2中示出了搬送系统的控制系统，20是生产管理控制器，管理处理装置等，使存储盒的搬送依赖于搬送管理控制器22。搬送管理控制器22对环形带驱动器24和站控制器26进行控制，对每个站设置站控制器26。环形带驱动器24以一定速度驱动环形带4。对站控制器26的输入是来自搬送管理控制器22的搬送指令，这对于规定地址的搬运器来说，是由装载或卸载存储盒构成。另外，沿着环形带的环行方向对各搬运器唯一地赋予地址，在实施例中，地址是10～16位(bit)长左右的数据，地址以二进制表示。另外，装载意味着使搬运器支撑物品，卸载意味着用机械手从搬运器拿出物品。
来自二个光电传感器s1、s2的搬运器的检测信号被输入到站控制器26中，其中，光电传感器s1也将搬运器的识别信号输入至站控制器26。环形带的行走量从编码器enc被输入至控制器26。控制器26通过光电传感器s1的信号识别出搬运器在站的上游侧的规定位置出现了的情况，并通过例如光电传感器s1的信号的持续时间识别搬运器的类别。
将通过光电传感器s1检测到搬运器时的编码器的数据锁存，通过以该锁存值为基准的差分，识别以光电传感器s1的监视位置为基准点的搬运器的位置。另外，如后所述，通过光电传感器s2确认编码器的数据的妥当性等。基于编码器的数据驱动机械手驱动器27，来驱动设置在站上的机械手28，与搬运器之间进行存储盒的装载及卸载。
机械手可以是装载专用的机械手和卸载专用的机械手，也可以是装载和卸载兼用的机械手。机械手28是移载机构的钳爪，其形状及构造是任意的，例如在其左右两侧设置先前放入品(先入品)传感器29R、29L，在将存储盒装载到搬运器上的情况下，确认搬运器上是否支撑有其他存储盒，或者在从搬运器卸载存储盒的情况下，确认搬运器上是否装载有存储盒。机械手28与环形带等速移动，并从搬运器的前方侧或后方侧接近搬运器，所以根据接近方向来区分使用左右一对先前放入品传感器29R、29L。
图3示出了站控制器26的结构。31、32是整形电路，对来自传感器s1、s2的信号进行整形，计数器33计数编码器的输出脉冲。设计数器33的输出为e0。搬运器计数器34的信号表示搬运器的地址。搬运器计数器34通过传感器s1的搬运器检测信号使搬运器编号加1，通过例如按照每8个传感器出现的一个校验信号即搬运器的识别信号，来校验搬运器计数器34的值的妥当性。即在由于某种理由搬运器计数器34的数据错误的情况下，校验信号和搬运器计数器的输出变得不整合。
比较器35对指定为进行交接的搬运器的地址和搬运器计数器34的输出进行比较，若两者一致，则使锁存器36存储在该时间点的计数器33的输出。设锁存器36的输出为L0，存储传感器s1的信号开启了瞬间的计数器33的输出。在搬运器计数器34或比较器35中的处理延迟的情况下，在整形电路31的输出的上升沿修正处理，以进行锁存动作。37是加法器，将锁存器36的输出与用参数存储部41存储的校正完毕的移载用的参数K0～K2、P1～P7相加，若在比较器38中加法器37的信号和计数器33的信号一致，则据此通过机械手驱动器27使机械手动作。
机械手在这里通过M1、M2、M3这三个马达而动作，其中马达M1、M2是用于使机械手沿着高度方向升降的马达，马达M3是用于使机械手沿着环形带的环行方向(Y方向)动作的马达。另外，以下，设高度方向为Z方向。在实施例中，沿着Y方向和Z方向这两个轴驱动机械手，但除此之外，也可以增加X方向等，从而沿着三个轴进行驱动。另外，用编码器43～45监视马达M1～M3的旋转量，机械手驱动器27对机械手进行反馈控制。另外，每当物品的交接结束，编码器43～45的输出被重置。
锁存器36和计数器33的信号被输入至编码校验器40，用于检查编码器enc的妥当性。即光电传感器s1和光电传感器s2的检测位置的间隔是已知的，参数存储部41存储有与该间隔相对应的编码器的输出脉冲数。因此，能够根据在传感器s2动作了的时间点的计数器33的信号与锁存器36的输出之差是否与传感器s1、s2的间隔相对应，来校验编码器enc的妥当性。另外，如后所述，在传感器s2动作了的时间点，机械手开始动作。若机械手按照目标方式来动作，则在该时间点的编码器43～45的输出应处于规定的范围。因此，根据在传感器s2开启了的时间点的编码器43～45的信号，校验机械手的动作。若这些数据中存在容许值以上的误差，则从校验器40输出故障信号Trouble，将机械手的动作停止。
通信接口42与搬送管理控制器通信，输入应当装载或卸载存储盒的搬运器的地址、是装载还是卸载的种类。然后，将搬送结果从通信接口42发送至搬送管理控制器22。另外，若从校验器40输出故障信号Trouble并中断移载动作，则向搬送管理控制器报告该情况。
图4～图6示出了在站8上的机械手28与环形带4之间的关系。如图4所示，设传送带4的环行方向为Y方向，设在水平面内与Y方向成直角的方向为X方向，设高度方向为Z方向。另外，机械手28在Y方向和Z方向上动作。带轮6通过驱动马达46等而动作，搬运器12上有例如前后一对安装部48，其中，设前方的安装部为48f，设后方的安装部为48r。搬运器12包括搬运器主体51和安装部48。环形带4的下端与搬运器主体51的上端之间的间隙称为监视线60，在该高度上，光电传感器s1、s2监视安装部48f、48r。在搬运器主体51的支承面49上载置有存储盒14的凸缘50，支撑存储盒14。在站8的左右有一对支柱52，通过未图示的马达M1、M2使升降轨56沿着引导槽54升降。在机械手基部58的上部设置有马达M3，通过车轮59、59在升降轨56内沿着Y方向行走。
图7示出了搬运器12的检测和识别。设环形带4从图的左向右以固定速度行走，搬运器12前方有安装部48f，后方有安装部48r，沿着传送带4的行走方向，安装部48f、48r的宽度不同。另外，例如以每8个搬运器有1个的比例，设置改变了沿着传送带4的行走方向的宽度的安装部48f。若通过光电传感器、这里是光电传感器s1检测安装部48f、48r，则得到图7的下侧的信号。70是检测信号的基线，71～73是检测信号，由于安装部48f和48r的宽度不同，因此信号71、73的宽度不同。接着，由于安装部48f和48f的宽度不同，因此信号71、72的宽度不同，能够检测出安装部48f。并且，若以例如8个有1个的比例设置安装部48f，则能够校验搬运器12的地址的下位3位。另外，如图7的右下放大所示，与安装部48f、48r等相对应的监视线60配置于传送带4的下端与搬运器主体51之间的高度方向的间隙。
图8示出了变形例的搬运器80。改变搬运器80前方的安装部的宽度而作为两种安装部48f、48f，也改变后方的安装部的宽度而作为安装部48r、48r′。与前后的安装部间的间隔相比，搬运器80间的间隔更大，所以根据光电传感器的信号，能够容易地识别出哪个是前方的安装部，哪个是后方的安装部。并且，在搬运器80中，能够将搬运器的种类识别为四种。另外，若使安装部的宽度变为三种以上，则可识别的搬运器的种类能够进一步增加。在其他点上，搬运器80与图1～图7的实施例相同。
图9示出了第二变形例的搬运器90，在搬运器90的例如行走方向前端设置光学标志94，安装部91、92不作为检测对象。并且，利用光学标志94的例如最初的边缘来检测搬运器90，通过其后的边缘来识别搬运器90的种类。即使该方法，也能够不妨碍存储盒14地通过光电传感器来识别搬运器的种类，但除了安装部以外，必须另外设置光学标志。在其他点上，搬运器90与图1～图7的实施例相同。
图10～图13示出了实施例中的装载动作(图10)和卸载动作(图11)，图12、图13示出了它们的算法。若通过光电传感器s1检测出搬运器，则将在该时间点的编码器输出的计数值锁存。设被锁存的输出为L0。锁存后，设置使机械手动作之前的准备时间，因此，在装载时，按照编码器输出的脉冲数待机K0，卸载时，按照脉冲数待机K2。因为装载时的加速度比卸载时的加速度小，所以脉冲数K0比脉冲数K2小。其结果，相对于站能够在同一位置开始后述的装载运动或卸载运动。并且，在光电传感器s2开启之前，无论是装载时还是卸载时，都开始机械手在Y方向上的行走。
在光电传感器s2开启了的时间点，求出光电传感器s1开启之后的编码器的输出脉冲数，将其与规定值K1比较，在与规定值K1的误差大时，作为在编码器上发生转差(滑り)等情况而中止移载。进而，在光电传感器s2开启了的时间点，对机械手的驱动用马达的编码器的值进行校验，校验机械手是否在按照规定的动作模式动作。光电传感器s2开启之后，在得到了装载时和卸载时都通用的输出脉冲数的时间点，开始机械手的升降动作。设机械手的升降动作的开始起到结束为止为装载运动或卸载运动。并且，在开始装载运动或卸载运动的时间点的编码器的输出脉冲的计数值相对于锁存了的值L0大P1。P1无论对于装载还是卸载都是通用的，在搬运器相对于站到达了同一位置的时间点，开始装载运动或卸载运动。因此，进行装载运动或卸载运动的区域相对于站是几乎通用的。
在装载时，使机械手上升，计数器的输出值从锁存了的值L0起增加P2后，使机械手在Y方向上加速，沿着Y方向使机械手和搬运器上下重合。计数器的值为L0+P3，开始机械手的下降，在该期间，在Z方向速度变为0的时间点，从机械手向搬运器交接存储盒。在编码器输出的计数值变为L0+P4的时间点，使机械手的升降动作停止，并且沿着Y方向减速从而使机械手向搬运器的后方牵出。计数值是L0+P7时使搬运器返回到站的规定的位置。
卸载时，编码器输出的计数值为L0+P1时开始机械手的上升，在该期间，设Z方向速度暂时为0，在该时间点从搬运器向机械手交接存储盒。接着，计数值为L0+P5时使机械手减速并向搬运器的后方牵出，计数值为L0+P6时使机械手下降，计数值为L0+P7时使搬运器返回到站的规定的位置。
在实施例中得到以下的效果。
(1)利用搬运器的检测用的光电传感器，能够确认搬运器的地址的妥当性。
(2)若在搬运器主体与环形带之间的间隙的高度上配置检测线，则能够将搬运器的安装部兼用为识别用的标志，并且能够不妨碍搬运器主体等地检测标志。
(3)搬运器的识别不会被搬送物品的存储盒等妨碍。
在实施例中，利用了光电传感器和光学标志的组合，但标志也可以是磁性的标志。此时，例如可以在搬运器主体的上部贴付磁性标志，通过磁性传感器对其进行检测，从而识别出搬运器的位置和类别。在实施例中，利用了透射式的光电传感器，但也可以利用反射式的光电传感器。另外，除此之外，也可以利用激光传感器等。
符号説明
2搬送系统
4环形带
6、6a、6b带轮
8站
10处理装置
12搬运器
14存储盒
20生产管理控制器
22搬送管理控制器
24环形带驱动器
26站控制器
27机械手驱动器
28机械手
29R、L先前放入品传感器
31、32整形电路
33计数器
34搬运器计数器
35比较器
36锁存器
37加法器
38比较器
40编码校验器
41参数存储部
42通信接口
43～45编码器
46驱动马达
48、48f、48r安装部
49支承面
50凸缘
51搬运器主体
52支柱
54引导槽
56升降轨
58机械手基部
59车轮
60监视线
70基线
71～73检测信号
80、90搬运器
91、92安装部
94光学标志
s1、s2光电传感器
enc编码器
M1～M3马达
P1～P7参数
K0～K2参数

Claims (7)

1.一种搬送系统，设置有：
无限驱动介质，进行环行动作；
多个搬运器，该搬运器被安装于所述无限驱动介质，保持并搬送物品，并且具有搬运器识别用的被识别部；以及
多个站，该多个站具有：机械手，与所述搬运器之间交接物品；以及
传感器，通过沿着无限驱动介质的环行方向在机械手的上游侧的规定位置检测所述被识别部，来输出搬运器的检测信号和搬运器的识别信号。
2.根据权利要求1记载的搬送系统，其中，
使所述搬运器的检测信号为用于开始所述机械手的交接动作的定时信号。
3.根据权利要求2记载的搬送系统，其中，
所述被识别部包括将搬运器安装在所述无限驱动介质上的安装部，为了识别搬运器，沿着所述无限驱动介质的环行方向，在搬运器间改变所述安装部的宽度。
4.根据权利要求3记载的搬送系统，其中，
所述安装部被安装于所述无限驱动介质的下端，在所述安装部的下侧，在与无限驱动介质的下端之间在高度方向上留有间隙，并设置有搬运器主体，
所述传感器在所述无限驱动介质的下端与搬运器主体的上部之间的高度位置，检测所述安装部。
5.根据权利要求1记载的搬送系统，其中，
对每规定个数的搬运器设置与其他搬运器的被识别部不同的被识别部，并且计数在检测出所述不同的被识别部之后检测出的被识别部的数目，从而识别搬运器。
6.一种搬送系统中的搬运器的识别方法，
在环行动作的无限驱动介质上，安装多个搬运器并使之环行，该搬运器保持并搬送物品，并且具有搬运器识别用的被识别部，
设置多个站，该站具有：机械手，与所述搬运器之间交接物品；以及，沿着无限驱动介质的环行方向在机械手的上游侧的规定位置检测所述被识别部的传感器，
根据所述传感器的信号，识别搬运器，并且识别搬运器在规定位置出现了的情况，使所述机械手相对于期望的搬运器动作。
7.一种搬运器，包括：
用于支撑物品的搬运器主体；以及，
向设置于该搬运器主体上部的无限驱动介质的安装部；
根据沿着所述无限驱动介质的运动方向的所述安装部的宽度而对搬运器识别自如。
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