CN114538080A - 一种半导体物料智能管理系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体物料智能管理系统及使用方法，包括：物料投入口，用于将待冷藏物料通过物料投入口投入至系统内进行冷藏；待冷藏物料包括待冷藏的物料及装有待冷藏的物料的器具或载体；进出料扫码区，用于扫描待冷藏物料上的物料信息；搬运模组，用于将系统内的物料转移搬运至所需位置；物料冷藏区，用于对系统内的待冷藏物料进行低温冷藏；回温区，用于对来自物料冷藏区的物料进行使用前的回温；物料取出区，用于取出回温区已回温好的物料。本发明为一种集半导体物料冷藏及回温于一体的全自动智能管理系统，可与物流管理系统网络对接，实现光刻胶等半导体物料的智能管控，智能化水平高，工作效率高，降低人为误差，适合工业化推广使用。

Description

一种半导体物料智能管理系统及使用方法

技术领域

本发明属于智能管理系统技术领域，具体涉及一种半导体物料智能管理系统及使用方法。

背景技术

光刻胶等半导体物料存储时需特定的低温环境，在使用前需对该类物料进行回温，使用时必须保证其回温时长足够。但是，不同的光刻胶需回温的时长并不相同，目前均为人为记录各光刻胶的回温时间，自动化程度低，智能化程度低，而且存在回温时长不够被使用的风险。因此，设计一种集光刻胶等半导体物料的冷藏以及回温功能的全自动化智能管理系统具有十分重要的现实意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种半导体物料智能管理系统及使用方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种半导体物料智能管理系统，包括：

物料投入口，用于将待冷藏物料通过物料投入口投入至系统内进行冷藏；所述待冷藏物料包括待冷藏的物料及装有待冷藏的物料的器具或载体；

进出料扫码区，用于扫描待冷藏物料上的物料信息；

搬运模组，用于将系统内的物料转移搬运至所需位置；

物料冷藏区，用于对系统内的待冷藏物料进行低温冷藏；

回温区，用于对来自物料冷藏区的物料进行使用前的回温；

物料取出区，用于取出回温区已回温好的物料。

进一步的，所述物料投入口、进出料扫码区、搬运模组、物料冷藏区、回温区和物料取出区集成设置在箱体内，所述箱体上设置触屏式控制面板和刷卡区，控制面板带有控制器模块，箱体上还设置与物料取出区相适配的取出门，所述刷卡区与控制器模块输入端相连，控制器模块的输出端与取出门相连。

进一步的，所述物料投入口设置有物料传送装置，所述物料传送装置上设置有用于紧固待冷藏物料的物料固定组件，待冷藏物料通过物料投入口放置于物料传送装置上，通过物料传送装置将待冷藏物料传送至系统内的合适位置并等待搬运模组进行搬运。

进一步的，所述进出料扫码区包括扫码模组、移动模组和旋转动力模组，所述扫码模组设置于移动模组上，所述旋转动力模组包括若干个可旋转并用于放置物料的底盘，所述扫码模组对底盘上的物料进行扫码。

进一步的，所述搬运模组搬运模组包括X轴轨道模组、Y轴轨道模组和移动组件，所述X轴轨道模组上设置Y轴轨道模组，Y轴轨道模组能够沿X轴轨道模组左右往复运动，所述Y轴轨道模组上设置移动组件，移动组件能够沿Y轴轨道模组上下往复运动，所述移动组件包括可旋转的夹爪组件和Z轴轨道模组，夹爪组件能够沿Z轴轨道模组前后往复运动，夹爪组件用于夹持住物料。

进一步的，所述X轴轨道模组包括分别垂直于Y轴轨道模组顶部和底部的X1轴轨道模组和X2轴轨道模组，所述Y轴轨道模组与Z轴轨道模组垂直设置。

进一步的，所述物料冷藏区包括若干个冷藏室，所述冷藏室内设置可旋转的储物架，储物架上设置有若干个供放置待冷藏物料的固定工位。

进一步的，所述回温区包括回温装置和回温传送模组，所述物料取出区包括阻挡闸门组，所述回温传送模组靠近物料取出区的一侧设置阻挡闸门组。

本发明还公开了一种半导体物料智能管理系统的使用方法，包括以下步骤：

一、将物料放至物料冷藏区：

第一步：刷卡，人工上料至物料投入口处；

第二步：搬运模组搬移物料至进出料扫码区进行扫码，控制器模块记录数据；

第三步：扫码完成，搬运模组搬运物料至物料冷藏区，物料冷藏区开门，将物料放入物料冷藏区，随后关门，记录物料放置区域；

二、从物料冷藏区取出物料：

第一步：刷卡，选择所需物料，在控制面板上点击“取物料”；

第二步：储物架旋转，初始冷藏时间靠前的物料旋转至物料冷藏区门口，物料冷藏区开门；

第三步：搬运模组搬运取料，随后物料冷藏区关门；

第四步：搬运模组搬移物料至进出料扫码区进行扫码，控制器模块记录数据；

第五步：搬运模组搬移物料至回温传送带，主控器开始计时回温；

第六步：回温完成，物料输送至回温传送带末端，阻挡闸门下移；

第七步：刷卡，对应的取出门打开，取出回温好的物料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种半导体物料智能管理系统及使用方法，包括：物料投入口，用于将待冷藏物料通过物料投入口投入至系统内进行冷藏；待冷藏物料包括待冷藏的物料及装有待冷藏的物料的器具或载体；进出料扫码区，用于扫描待冷藏物料上的物料信息；搬运模组，用于将系统内的物料转移搬运至所需位置；物料冷藏区，用于对系统内的待冷藏物料进行低温冷藏；回温区，用于对来自物料冷藏区的物料进行使用前的回温；物料取出区，用于取出回温区已回温好的物料。本发明提供的半导体物料智能管理系统及使用方法，为一种集半导体物料冷藏、搬运移动及回温于一体的全自动智能管理系统，可与物流管理系统网络对接，实现光刻胶等半导体物料的智能管控，智能化水平高，工作效率高，降低人为误差，适合工业化推广使用。

附图说明

图1-2分别为本发明的整体立体结构示意图；

图3为本发明的俯视立体结构示意图；

图4为本发明的内部立体结构示意图；

图5为本发明的物料投入口的立体结构示意图；

图6为本发明未放置物料的物料投入口的立体结构示意图；

图7为本发明的右视立体结构示意图；

图8-9分别为本发明的进出料扫码区的立体结构示意图；

图10为本发明未放置物料的进出料扫码区的立体结构示意图；

图11为本发明的搬运模组的立体结构示意图；

图12为本发明的移动组件的立体结构示意图；

图13为本发明图11中A处局部结构放大图；

图14为本发明的搬运模组的侧视图；

图15-16分别为本发明的物料冷藏区的立体结构示意图；

图17为本发明的物料冷藏区的内部结构示意图；

图18为本发明的回温区的立体结构示意图；

图19-22为本发明的物料取出区的立体结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-22所示，一种半导体物料智能管理系统，包括：

物料投入口1，用于将待冷藏物料15通过物料投入口投入至系统内进行冷藏；此处所述待冷藏物料15包括待冷藏的物料及装有待冷藏的物料的器具或载体；

进出料扫码区2，用于扫描待冷藏物料15上的物料信息；

搬运模组3，用于将系统内的物料转移搬运至所需位置，包括用于将物料投入口1处的待冷藏物料15转移搬运至物料冷藏区4、用于将物料冷藏区4的物料搬运至进出料扫码区2的底盘27上、用于将底盘27上的物料搬运至回温区5等；

物料冷藏区4，用于对系统内的待冷藏物料15进行低温冷藏；

回温区5，用于对来自物料冷藏区4的物料进行使用前的回温；

物料取出区6，用于取出回温区已回温好的物料。

物料投入口1、进出料扫码区2、搬运模组3、物料冷藏区4、回温区5、物料取出区6集成设置在箱体9内，箱体9上设置触屏式控制面板7、刷卡区8、键盘等，控制面板7带有控制器模块，刷卡区8与控制器模块输入端相连，箱体9上还设置与物料取出区6相适配的取出门10，用于取出回温好的物料，取出门10的启闭受控制器模块的控制。

物料投入口1设置有物料传送装置，物料传送装置上设置有物料固定组件，待冷藏物料15通过物料投入口1放置于物料传送装置上，通过物料固定组件紧固待冷藏物料15，通过物料传送装置将待冷藏物料15传送至系统内的合适位置并等待搬运模组3进行搬运。

作为具体的一种实施方式，物料传送装置包括动力组件及与其连接的传送组件11，传送组件11可采用传送带、传送链等，物料固定装置包括若干个排布于传送组件11上的固定件12，固定件12可采用抱箍等，通过动力组件驱动传送组件11及其上的待冷藏物料15行进至系统内合适位置并等待搬运模组3进行搬运。

作为更具体的一种实施方式，动力组件包括驱动电机、下主动轮13和上从动轮14，驱动电机的输出轴与下主动轮13相连，下主动轮13和上从动轮14之间通过皮带相连，上从动轮14与传送轮同轴连接，传送组件11套设于传送轮上，通过驱动电机驱动下主动轮13带动上从动轮14旋转，进而带动传送轮旋转，实现传送组件11及其上待冷藏物料15的行进。需要说明的是，动力组件还可直接采用现有驱动产品，只需要确保传送组件11能够行进即可，通用性强。

进出料扫码区包括包括扫码模组、移动模组和旋转动力模组，扫码模组设置于移动模组上，旋转动力模组包括若干个可旋转并用于放置物料的底盘27，扫码模组对底盘27上的物料进行扫码。

作为更具体的一种实施方式，扫码模组包括CCD扫码相机24，移动模组包括基座21，基座21上设置驱动气缸22及与其连接的移动杆23，移动杆23上设置滑动座Ⅰ231，滑动座Ⅰ231上设置有CCD扫码相机24，驱动气缸22驱动移动杆23轴向往复移动，带动滑动座Ⅰ231及其上的CCD扫码相机24轴向往复移动，旋转动力模组包括底座25及对称设置于其上的两个支撑架26，每个支撑架26上均设置有可旋转的底盘27，底盘27的旋转通过电机控制即可。

作为更具体的一种实施方式，两个支撑架26的底盘27的底部设置有通过皮带29连接的旋转轮28，其中一个旋转轮28与外部电机的电机轴相连，此为主动轮，另外一个旋转轮28作为从动轮，通过电机驱动作为主动轮的旋转轮28旋转，带动作为从动轮的旋转轮28旋转，进而使得两个底盘27及其上的物料旋转至合适位置，便于扫码。

搬运模组3包括X轴轨道模组31、Y轴轨道模组32和移动组件33，X轴轨道模组31上设置Y轴轨道模组32，Y轴轨道模组32能够沿X轴轨道模组31左右往复运动，Y轴轨道模组32上设置移动组件33，移动组件33能够沿Y轴轨道模组32上下往复运动，移动组件33包括可旋转的夹爪组件34和Z轴轨道模组35，夹爪组件34能够沿Z轴轨道模组33前后往复运动，夹爪组件34的夹爪341用于夹持住待冷藏物料15，夹爪341上设置力度大小传感器，夹爪341夹取到产品后会对产品施力，当达到所指定的安全压力后即确认为夹取成功，可兼容夹取多种不同尺寸的产品，夹取成功后，夹爪组件34能够沿Y轴轨道模组32上下往复运动，并能够跟随Y轴轨道模组32能够沿X轴轨道模组31左右往复运动，还能沿Z轴轨道模组33前后往复运动，直至将物料送达至所需位置，为了使搬运模组3的搬运动作更加灵活，并使搬运模组3将产品搬运到多个指定位置，故设计旋转驱动装置36，可将夹爪组件34及其上的物料进行多角度的旋转，使搬运模组3的自由度更高。

作为具体的一种实施方式，X轴轨道模组31包括分别垂直于Y轴轨道模组32顶部和底部的X1轴轨道模组311和X2轴轨道模组312，Y轴轨道模组32与Z轴轨道模组33垂直设置，Z轴轨道模组33上设置有用于驱动夹爪组件34旋转的旋转驱动装置36，旋转驱动装置36驱动夹爪组件34旋转至合适位置后通过搬运模组3将夹爪341夹持的物料放在底盘27上进行扫码。旋转驱动装置36包括与夹爪组件34相连的电机，电机启动，电机的输出轴旋转并带动与其连接的水平旋转板旋转，水平旋转板上设置有夹爪组件34，进而使得夹爪组件34旋转。

物料冷藏区4包括若干个间隔开的冷藏室，每个冷藏室的温度可设置成不同或相同，进而能够对不同冷藏温度的物料进行冷藏保存，提高实用性，每个冷藏室设置相适配的可推拉式冷藏门41，每个冷藏室内设置可旋转的储物架42，储物架42上设置有若干个供放置待冷藏物料15的固定工位，每个固定工位上设置一个传感器模块，当物料放在固定工位上后，该固定工位上的传感器模块会检测到信号并发送数据信息至控制器模块，通过控制器模块记录开始冷藏时间。

作为具体的一种实施方式，储物架42中部设置转轴44，物料冷藏区4顶部设置若干电机组件，每个电机组件的电机轴分别与一个转轴44同轴相连，电机组件驱动转轴44转动并带动与其连接的储物架42转动，进而将储物架42旋转至合适位置，便于搬运模组3取或放物料，电机组件可独立控制，或连接控制器模块并受控制器模块的控制。

回温区5包括回温装置、回温传送带组，回温装置包括设置于面板55上的主控器及与主控器连接的计时器和设置于回温区5相对两侧的散热装置56，散热装置56优选风扇，与主控器相连并受其控制，回温传送带组包括驱动组件及与其连接的若干个通过隔栏52分隔开的回温传送带51。

物料取出区6包括阻挡闸门组，每个回温传送带51靠近物料取出区6的一侧上方均设置有阻挡闸门组，阻挡闸门组包括气缸53及与其连接的阻挡阀门54，通过气缸53控制阻挡阀门54竖向往复移动，气缸53选择性与主控器相连并受其控制，气缸53也可独立控制。每个回温传送带51靠近物料取出区6的一侧设置取出门10。

本发明的工作原理为：

人工将装有待冷藏物料15放入物料投入口1的传送组件11上，传送组件11在动力组件的作用下开始工作，将待冷藏物料15转移至取出位置，方便搬运模组3将物料从物料投入口1取下。传送组件11上制作固定件12，使物料在运转过程中不产生倾斜与碰撞；对器具尺寸差距过大状况，可制作不同规格的固定件12或其他固定结构，以做到对各种规格物料器具进行包容；

在进行待冷藏物料15的存储及取出前，员工需在刷卡区8进行刷卡，录入员工个人信息，并将此信息传入控制器模块，后续控制器模块将此员工存入或取出物料信息进行绑定，并保存，方便后续查询各物料的物流信息；

待冷藏物料15在放入物料冷藏区4前，通过进出料扫码区2进行LOT码扫描，录入此物料信息，并记录放入物料冷藏区4的初始时间；

物料在从物料冷藏区4取出放入回温区5前，也必须通过进出料扫码区2进行LOT码扫描，判定是否为所需回温物料，并记录回温开始时间，通过主控器对此物料的回温时间进行管控，避免物料回温时长不够而投入使用的情况出现；

物料冷藏区4可根据需要制造多个单独冷藏室，各冷藏室的温度均可独立控制，以满足不同物料的冷藏温度需求。取放物料时，根据记录信息，旋转架42转动，将需求位置移向搬运模组3的方向，使搬运模组3进行存储或取出动作；

在回温区5，不同物料使用指定区域进行回温，每次搬运模组3根据命令将取到的物料放入指定回温区5，防止不同物料之间的混料，避免出现错取现象；主控器智能记录每瓶物料的回温时间，防止回温时长不足的物料投入使用；阻挡闸门54每次只放一瓶物料，防止员工多取、冒取。另，回温区5的两侧隔栏52上嵌入若干回温装置，散热装置56以风扇为例，一侧往回温区吹风，则另一侧从回温区5往外排风，两测回温风扇组形成气体流通循环，保证回温区5的空气与室内空气时时交换，保证回温区5的温度与室内温度的温差在可接受范围内。

本发明的半导体物料智能管理系统的使用方法包括以下步骤：

将物料放至物料冷藏区4：

第一步：刷卡，人工上料至物料投入口1处的传送组件11；

第二步：搬运模组3搬移物料至进出料扫码区2进行扫码，控制器模块记录数据；

第三步：扫码完成，搬运模组3搬运物料至物料冷藏区4，物料冷藏区4开门，将物料放入物料冷藏区4，随后关门，记录物料放置区域；

物料冷藏区4出物料：

第一步：刷卡，选择所需物料，在控制面板7上点击“取物料”；

第二步：储物架42旋转，日期靠前即初始冷藏时间靠前的物料旋转至物料冷藏区4门口，随后物料冷藏区4开门；

第三步：搬运模组3搬运取料，随后物料冷藏区4关门；

第四步：搬运模组3旋转并搬移物料至底盘27上，通过进出料扫码区2进行扫码并记录扫码信息；

第五步：搬运模组3移物料至回温传送带51，主控器开始计时回温；

第六步：回温完成，物料输送至末端，阻挡闸门54下移；

第七步：作业员刷卡，对应的取出门10打开，取出回温好的物料。

本发明未具体描述的部分或结构采用现有技术或现有产品即可，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，包括：

物料投入口，用于将待冷藏物料通过物料投入口投入至系统内进行冷藏；所述待冷藏物料包括待冷藏的物料及装有待冷藏的物料的器具或载体；

进出料扫码区，用于扫描待冷藏物料上的物料信息；

搬运模组，用于将系统内的物料转移搬运至所需位置；

物料冷藏区，用于对系统内的待冷藏物料进行低温冷藏；

回温区，用于对来自物料冷藏区的物料进行使用前的回温；

物料取出区，用于取出回温区已回温好的物料。

2.根据权利要求1所述的一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，所述物料投入口、进出料扫码区、搬运模组、物料冷藏区、回温区和物料取出区集成设置在箱体内，所述箱体上设置触屏式控制面板和刷卡区，控制面板带有控制器模块，箱体上还设置与物料取出区相适配的取出门，所述刷卡区与控制器模块输入端相连，控制器模块的输出端与取出门相连。

3.根据权利要求1所述的一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，所述物料投入口设置有物料传送装置，所述物料传送装置上设置有用于紧固待冷藏物料的物料固定组件，待冷藏物料通过物料投入口放置于物料传送装置上，通过物料传送装置将待冷藏物料传送至系统内的合适位置并等待搬运模组进行搬运。

4.根据权利要求1所述的一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，所述进出料扫码区包括扫码模组、移动模组和旋转动力模组，所述扫码模组设置于移动模组上，所述旋转动力模组包括若干个可旋转并用于放置物料的底盘，所述扫码模组对底盘上的物料进行扫码。

5.根据权利要求1所述的一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，所述搬运模组搬运模组包括X轴轨道模组、Y轴轨道模组和移动组件，所述X轴轨道模组上设置Y轴轨道模组，Y轴轨道模组能够沿X轴轨道模组左右往复运动，所述Y轴轨道模组上设置移动组件，移动组件能够沿Y轴轨道模组上下往复运动，所述移动组件包括可旋转的夹爪组件和Z轴轨道模组，夹爪组件能够沿Z轴轨道模组前后往复运动，夹爪组件用于夹持住物料。

6.根据权利要求5所述的一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，所述X轴轨道模组包括分别垂直于Y轴轨道模组顶部和底部的X1轴轨道模组和X2轴轨道模组，所述Y轴轨道模组与Z轴轨道模组垂直设置。

7.根据权利要求1所述的一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，所述物料冷藏区包括若干个冷藏室，所述冷藏室内设置可旋转的储物架，储物架上设置有若干个供放置待冷藏物料的固定工位。

8.根据权利要求1所述的一种半导体物料智能管理系统，其特征在于，所述回温区包括回温装置和回温传送模组，所述物料取出区包括阻挡闸门组，所述回温传送模组靠近物料取出区的一侧设置阻挡闸门组。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种半导体物料智能管理系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、将物料放至物料冷藏区：

第一步：刷卡，人工上料至物料投入口处；

第二步：搬运模组搬移物料至进出料扫码区进行扫码，控制器模块记录数据；

第三步：扫码完成，搬运模组搬运物料至物料冷藏区，物料冷藏区开门，将物料放入物料冷藏区，随后关门，记录物料放置区域；

二、从物料冷藏区取出物料：

第一步：刷卡，选择所需物料，在控制面板上点击“取物料”；

第二步：储物架旋转，初始冷藏时间靠前的物料旋转至物料冷藏区门口，物料冷藏区开门；

第三步：搬运模组搬运取料，随后物料冷藏区关门；

第四步：搬运模组搬移物料至进出料扫码区进行扫码，控制器模块记录数据；

第五步：搬运模组搬移物料至回温传送带，主控器开始计时回温；

第六步：回温完成，物料输送至回温传送带末端，阻挡闸门下移；

第七步：刷卡，对应的取出门打开，取出回温好的物料。

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