CN103600991A - 自动化物料传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化物料传输系统，其包括多个机台；轨道结构，每个机台堆叠部的宽度对应上方的轨道形成存取区间段，每个存取区间段的两侧各设有一个信号发射器；至少一辆输送车，具有用于接收信号发射器发出的信号的信号接收器，且其与输送车的驱动装置信号连接；以及控制单元，与机台和输送车信号连接。本发明在机台硅片盒堆叠部位置的存取区间段两侧设置信号发射器，并在输送车上设置信号接收器，使其不需要在存取硅片盒的时候完全停止，可以有效提高搬送效率，节省能源，减小轨道和输送车车轮的磨损。

Description

自动化物料传输系统

技术领域

本发明涉及半导体集成电路物料输送机台技术领域，尤其涉及一种用于自动化物料传输系统。

背景技术

随着半导体技术的发展，300mm硅片已经逐步取代200mm硅片成为主流，每盒装载硅片的硅片盒的重量也由原来的约4公斤变成约9公斤。因此，仍然借助人力手工搬送，不仅会降低效率，还存在搬运人员人身伤害的可能。同时，半导体制造对于厂房的利用率以及生产周期的要求越来越严苛，自动化物料传输系统（Automated Material HandlingSystems，简称AMHS）作为连接各个制造模块之间输送硅片的纽带的重要性也日益凸显出来。

现有的AMHS系统均采用悬挂于天花板上的多条轨道结构与轨道上行驶的OHT输送车，往返于各个机台之间（tool to tool输送模式），或往返于机台与暂存区Stocker之间（走道间系统interbay与走道内系统intrabay）。如图4所示的采用走道间、走道内的输送系统，机台走道每一边的每一台机台10安装有硅片盒堆叠部20（load port），OHT输送车70（overhead hoist transport）能抓起堆叠部20上的硅片盒30，并通过轨道结构60传送至另一台机台10的堆叠部20上。这种硅片盒30在同一走道内的输送过程称为走道内系统110，而硅片盒30在不同走道之间的输送过程则称为走道间系统100。走道内系统110的输送使用OHT输送车70，走道间系统100的输送则是先将硅片盒30以输送车70移至暂存区50中暂时储存，等到需要用到此硅片盒30时，再同样以输送车70搬送到指定机台10处。

如上所述，AMHS系统提供硅片盒的传输与储存自动化服务，但是，现有系统中，OHT输送车每次到达或离开目标机台或暂存区，都需要启动加速或制动减速，耗费不少时间、能源，对轨道和输送车车轮的磨损也不可避免，影响搬送效率和部件使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于弥补上述现有技术的不足，提供一种新的用于自动化物料传输系统。

为实现上述目的，本发明提供的自动化物料传输系统，其包括：

多个机台，呈矩阵状布设，每列机台之间形成机台走道，每个机台都具有堆放硅片盒的堆叠部；

轨道结构，包括贯穿于机台走道并相互连通的多条轨道，该多条轨道设于机台矩阵硅片盒堆叠部的上方，每个堆叠部的宽度对应上方的轨道形成存取区间段，每个该存取区间段的两侧各设有一个信号发射器；

至少一辆输送车，悬挂于于轨道结构上并可沿着轨道行进，该输送车具有用于接收该信号发射器发出的信号的信号接收器，且其与输送车的驱动装置信号连接；以及

控制单元，与该机台和输送车信号连接。

本发明所述“硅片盒堆叠部的上方”和“每个堆叠部两个侧面上方”中的“上方”包含但不仅限于正上方，还包括处于较高水平位置的其他位置，如两列堆叠部中间位置的正上方；“存取区间段”是由堆叠部投影到上方轨道而截取的一段轨道区间段，并且该存取区间段与堆叠部的宽度相对应。

进一步地，每个该存取区间段两侧的两个信号发射器信号发射范围不重叠。

进一步地，该信号发射器的信号发射半径为1-30cm。

进一步地，该信号发射器的发射方向为从轨道向上或向下，该输送车在悬挂于轨道时的轨道下方或上方位置处设有信号接收器，以接收信号发射器发出的减速和/或加速指令。

进一步地，该信号发射器设于存取区间段两端以外0-20cm的位置。

进一步地，该信号发射器还与控制单元信号连接，其发出的信号包括识别信息，该输送车还包括信息识别模块，用以对该识别信息进行识别判断。

进一步地，该堆叠部还具有伸缩式的硅片盒存取机构。

进一步地，该存取机构包括可上下前后伸缩的机械臂以及机械臂前端的硅片盒抓取部件。

进一步地，该存取机构与控制单元或机台信号连接。

本发明的AMHS系统在机台硅片盒堆叠部位置的存取区间段两侧设置信号发射器，并在输送车上设置信号接收器。当输送车将要行驶到目标堆叠部上方时，先进入到存取区间段一侧信号发射器的信号发射范围内，并接收减速指令，驱使驱动装置对车轮进行制动，以使输送车达到减速的效果；当输送车完成硅片盒的取放操作后，进入到存取区间段另一侧信号发射器的信号发射范围内，并接收加速指令，驱使驱动装置对车轮的制动动作消除，使得输送车恢复到减速之前的行驶速度。通过这样的设置，输送车不需要在存取硅片盒的时候完全停止，可以有效提高AMHS系统的整体搬送效率，同时节省了能源，也减小了轨道和输送车车轮的磨损。本发明提供的自动化物料传输系统结构简单，适于工业化。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1是本发明自动化物料传输系统第一实施例的示意图；

图2是本发明自动化物料传输系统第二实施例的示意图；

图3是本发明第二实施例中的组件与控制单元的连接示意图；

图4是现有自动化物料传输系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的自动化物料传输系统是基于现有AMHS系统，对轨道结构和输送车等所做的改进。其中，机台以及轨道的布设可以参照图4AMHS系统中机台10和轨道结构60的排布方式，但不仅限于此。

第一实施例

请参阅图1，图1示出了第一实施例中轨道、输送车与硅片盒堆叠部的结构，本发明第一实施例的自动化物料传输系统包括：

多个机台，呈图4中的矩阵状布设，每列机台之间形成机台走道，每个机台都具有堆放硅片盒的第一堆叠部2；

轨道结构，包括贯穿于机台走道并相互连通的多条第一轨道1，该多条第一轨道1设于机台矩阵硅片盒第一堆叠部2的上方，每个第一堆叠部2的宽度对应上方的第一轨道1形成第一存取区间段11，每个第一存取区间段11的两侧设有第一信号发射器12和第二信号发射器13；

至少一辆第一输送车3，悬挂于于轨道结构上并可沿着第一轨道1行进，第一输送车3具有用于接收第一信号发射器12和第二信号发射器13发出的信号的第一信号接收器31，且其与第一输送车3的驱动装置（未图示）信号连接；以及

控制单元（未图示），与机台和第一输送车3信号连接。

其中，本实施例中第一堆叠部2的宽度即第一存取区间段11的宽度为50cm，第一信号发射器12与第二信号发射器13的信号发射范围是半径为20cm的圆球形，如图1中的虚线部分，两个信号发射器分别设于存取区间段11两个端点上。这样两个信号发射器的信号发射范围之间还有10cm的空间，目的是为了使两个信号发射器的信号发射范围不重叠，避免信号干扰以及对输送车的干扰。

实际运作过程中，第一输送车3要将第一硅片盒4放置到某机台第一堆叠部2内，当第一输送车3行驶至靠近目标第一堆叠部2的上方时，先进入到第一存取区间段11一侧的第二信号发射器13的信号发射范围内，由第一信号接收器31接收减速指令，驱使驱动装置对车轮进行制动，以使第一输送车3达到减速的效果；当第一输送车3低速行驶并将第一硅片盒4放到第一堆叠部2之后，进入到存取区间段11另一侧的第一信号发射器12的信号发射范围内，由第一信号接收器31接收加速指令，驱使驱动装置对车轮的制动动作消除，使得第一输送车3恢复到减速之前的行驶速度。

第二实施例

请参阅图2和图3，图2示出了第二实施例中轨道、输送车与硅片盒堆叠部的结构，图3是第二实施例中信号发射器、输送车与控制单元的连接示意图，本发明第二实施例的自动化物料传输系统包括：

36个机台，呈6×6矩阵状布设，每列机台之间形成机台走道，每个机台都具有堆放硅片盒的第二堆叠部7，堆叠部7还具有伸缩式的硅片盒存取机构，其包括可上下前后伸缩的机械臂71以及机械臂71前端的硅片盒抓取部件72；

轨道结构，包括贯穿于机台走道并相互连通的多条第二轨道6，该多条第二轨道6设于机台矩阵硅片盒第二堆叠部7的上方，每个第二堆叠部7的宽度对应上方的第二轨道6形成第二存取区间段61，每个第二存取区间段61的两侧设有第三信号发射器62和第四信号发射器63；

至少一辆第二输送车8，悬挂于于轨道结构上并可沿着第二轨道6行进，第二输送车8具有用于接收第三信号发射器62和第四信号发射器63发出的信号的第二信号接收器81，且其与第二输送车8的驱动装置（未图示）信号连接；以及

控制单元5，与机台、硅片盒存取机构和第二输送车8信号连接。

其中，本实施例中第二堆叠部7的宽度即第二存取区间段61的宽度为30cm，第三信号发射器62与第四信号发射器63的信号发射方向是从第二轨道6向下的圆锥形，如图2中的虚线部分，两个信号发射器分别设于第二存取区间段61两个端点以外的20cm处。显然，两个信号发射器的信号发射范围不会发生重叠，避免信号干扰以及对输送车的干扰。

同时，第二输送车8内的第二信号接收器81是设置在悬挂于第二轨道6时的轨道下方位置处，即可以接收到本实施例两个信号发射器向下发射信号的位置。

本实施例中，第三信号发射器62和第四信号发射器63还与控制单元5信号连接，并且它们发射的信号还包括识别信息，而第二输送车8还具有信息识别模块82，可对识别信息进行识别判断，如图3所示。通过这样的设置，控制单元可以同时预先给目标堆叠部上方的信号发射器和输送车提供一识别信息，当经过该信号发射器时，输送车接收到含有识别信息的减速或加速指令，比对其从控制单元收到的识别信息，如果一致，则表示输送车已到达目标堆叠部上方，则执行减速或加速操作；如果不一致，则表示该目标堆叠部上方的输送车并非存取操作相应的输送车，则不执行减速或加速操作。这样就可以避免信号发射器对经过的其他输送车发出指令，而不影响其他输送车以正常的速度经过该存取区间段。

同样地，上述识别信息的技术方案也可以应用于本发明第一实施例中。

实际运作过程中，第二输送车8要将第二硅片盒9放置到某机台第二堆叠部7内，当第二输送车8行驶至靠近目标第二堆叠部7的上方时，先进入到第二存取区间段61一侧的第四信号发射器63的信号发射范围内，由第二信号接收器81接收含有识别信息的减速指令，信息识别模块82通过验证后，驱使驱动装置对车轮进行制动，以使第二输送车8达到减速的效果；当第二输送车8到达第二堆叠部7上方时，硅片盒存取机构的机械臂71伸展而使抓取部件72位于第二输送车8的正下方位置，由于第二输送车8处于低速行驶状态，其升降机构放下硅片盒9可能会有微小晃动，抓取部件72抓取硅片盒9并通过机械臂71放置到第二堆叠部7内，可以有效避免因微小晃动而导致输送车升降机构无法将硅片盒准确对准并放置到堆叠部内；当第二输送车8低速行驶并将第二硅片盒9放到第二堆叠部7之后，进入到第二存取区间段61另一侧的第三信号发射器62的信号发射范围内，由第二信号接收器81接收含有识别信息的的加速指令，信息识别模块82通过验证后，驱使驱动装置对车轮的制动动作消除，使得第二输送车8恢复到减速之前的行驶速度。

同样地，上述硅片盒存取机构也可以应用于本发明第一实施例中。同时，机械臂也不仅限于上下、前后的伸缩方式，抓取部件可以是夹板、抓手等机械结构。

Claims (9)

1.一种自动化物料传输系统，其特征在于，其包括：

多个机台，呈矩阵状布设，每列机台之间形成机台走道，每个机台都具有堆放硅片盒的堆叠部；

轨道结构，包括贯穿于机台走道并相互连通的多条轨道，该多条轨道设于机台矩阵硅片盒堆叠部的上方，每个堆叠部的宽度对应上方的轨道形成存取区间段，每个该存取区间段的两侧各设有一个信号发射器；

至少一辆输送车，悬挂于于轨道结构上并可沿着轨道行进，该输送车具有用于接收该信号发射器发出的信号的信号接收器，且其与输送车的驱动装置信号连接；以及

控制单元，与该机台和输送车信号连接。

2.根据权利要求1所述的自动化物料传输系统，其特征在于：每个该存取区间段两侧的两个信号发射器信号发射范围不重叠。

3.根据权利要求2所述的自动化物料传输系统，其特征在于：该信号发射器的信号发射半径为1-30cm。

4.根据权利要求2所述的自动化物料传输系统，其特征在于：该信号发射器的发射方向为从轨道向上或向下，该输送车在悬挂于轨道时的轨道下方或上方位置处设有信号接收器，以接收信号发射器发出的减速和/或加速指令。

5.根据权利要求2所述的自动化物料传输系统，其特征在于：该信号发射器设于存取区间段两端以外0-20cm的位置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的自动化物料传输系统，其特征在于：该信号发射器还与控制单元信号连接，其发出的信号包括识别信息，该输送车还包括信息识别模块，用以对该识别信息进行识别判断。

7.根据权利要求1至5任一项所述的自动化物料传输系统，其特征在于：该堆叠部还具有伸缩式的硅片盒存取机构。

8.根据权利要求7所述的自动化物料传输系统，其特征在于：该存取机构包括可上下前后伸缩的机械臂以及机械臂前端的硅片盒抓取部件。

9.根据权利要求7所述的自动化物料传输系统，其特征在于：该存取机构与控制单元或机台信号连接。

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