TWI285145B - Wear monitoring system for a conveyor and method thereof - Google Patents

Description

1285145 · 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種傳送裝置磨 法，且特別是有關於-種㈣ =系統及其方 監測系統及其方法。 運一之傳送裝置磨耗之 【先前技術】 機械設㈣m各樣的零件 分成磨耗性零件和耐久性零件。零、固料一般 期限，磨耗性零件的使用期 、有©疋的使用 件…… 般而言較短，而耐久性零 =使__長。當然’部分耐久性零件可以 到機械設備㈣4止均吏用 變，=:Γ不斷運轉’自然的損耗的速度有可能改 文加速或趨緩，隨操作條件 零件是否哕I#你卜、上 我°又於機械设備上的 μ 、，…、法在不拆卸整個機台包括外 況下直接判斷，換言之，只有 =括外盡之情 零件是否已達敎換之磨耗^零件拆下後才可判斷此— 在各種高科技製程中，例如半導體製程 = '製程之面板基板傳送，皆使用到傳送裝置，而二 内社組成通常是由設計精巧且互動關係密切之傳 二對於傳送設備上的零件更換的時間 7要求更疋嚴謹，因為不僅這些基板的價值不菲，若在 /私中=才發生因傳送裝置内部零件過度損耗而停止運轉 或^正韦運作’其所導致的製程停擺更會讓製造者蒙受極 大損失。 ° 1285145 . 耗二:;:=r’因傳送裝™ 【發明内容】 系統明之一目的在提供一種傳送裝置磨耗之監測 然當機:、，避免在製程期間發生因磨耗過度導致之突 統及的:二=2:種傳送裝置磨耗之監測系 w 機台零件之健康狀態。 统…、ΓΓ目的在提供一種傳送裝置磨耗之監測系 預=二 測傳送裝置内部零件之磨耗狀態，以 預先更換零件，達到最順暢的製程運行。 根據本發明之上述目的，提出一 其專送裝置磨耗之監測方法包括得 耗界值，以決定是否須停機檢查，其中 ，與磨 大於或等於磨耗臨界值時，須執行停機檢Γ 值 依照本發明—較佳實_，磨耗臨界值係 ^義。啟動傳送裝置，其中傳送裝置之傳送零件伟第驟 使用；利用振動感測器於傳送時點量測預定位置==二人 以得到-測試期間量測值，並記錄賴 振動， 送裝置因磨耗而停止運作時，以多個測=值，於傳 大值之8G%定義出磨耗臨界值^ 值中最

預定位置選定在—m ^ ^ L 馬達座上’且比較之步驟係利用一 1285145 訊號處理裝置執行。傳送裝置磨耗之監測方法可更包括下 列步驟之一或其組合：當運作量測值大於磨耗臨界=時， 以訊號處理裝置發出警示訊號，以啟動自動預馨器執行預 警動作、將運作量測值輪出至顯示單元、繪出運作量測值 之時序曲線圖、或傳送運作量測值至遠端電腦系統，進行 遠端監控。 本發明之傳送裝置之磨耗監測系統包括_振動感測 ^量測傳送裝置之振動狀況，對應輸出—振動訊號，以 藉由振動狀況代表傳送裝置之磨耗狀態、—訊號處理裝 置’操取-傳送時點之振動訊號，並處理振動訊號成為數 位訊號、以及-顯示單元’接收並顯示出數位訊號。

較佳實施例中，訊號處理裝置包含—類比數位轉換 :、-處理器與-料單元，類比數位轉換器與振動感測 盗電性連接，接收並轉換振動感測器所產生之—類比㈣ 成為：數位訊號’處理器接收數位訊號並執行訊號處理， 儲存早7G儲存數位訊號，以建構一監測資料庫。 因此’制本發明將使得傳統上需以人力頻繁停機檢 二傳送機台之方式獲得改善，藉由於選定—特定時點之振 動值觀察來預測及評估傳送零件之磨耗，對於如半導體或 =不面板領域之製程具有特別意想不到之功效，大 製程運作之平順度及可靠度。 【實施方式】 利用 本發，揭露—種傳送裝置磨耗之監測线及其方法 振動里測方式sf估與預測傳送裝置零件之磨耗狀況 8 1285145 ^除了繁複人力檢查機台之必要性，s而確保製程以最順 暢的方式運作，不會遭遇突然之當機。 參照第1圖，其繪示依照本發明之傳送裝置磨耗之監 測方法一較佳實施例的流程圖。磨耗監測之方法包括：得 到一磨耗臨界值、利用一振動感測器於一傳送時點量測一 預定位置之一振動，以得到一運作量測值、以及比較運作 里測值與磨耗臨界值，以決定是否須停機檢查，其中當運 作里測值大於或等於磨耗臨界值時，須執行停機檢查。 於一較佳實施例中，傳送裝置磨耗之監測方法包含以 下步驟。步驟l〇2a中，啟動傳送裝置，其中傳送裝置之零 件係第一次使用。首先針對一傳送裝置將各部位零件換上 第一次使用，也就是全新的零件，使傳送裝置以全新使用 之狀態開始運轉。 v驟102b中，使用一振動感測器於一傳送時點量測某 -預定位置之振動。在一般半導體或液晶顯示面板製程 中，利用傳送裝置運送基板時，一完整運送動作可能區分 成數個步驟階段，並且不同製程其步驟階段數目亦有差 異。例如-個完整運送動作可包含基板傳人階段、傳送減 速階段、振㈣擺階段、中間停止階段以及加速傳出階段。 在：同的運送階段’即便於同一位置亦會產生不同的振動 狀態，此乃因動作之劇烈程度各不相同之故。 因此選定一特定之階段作為一固定監控之時點，稱其 為傳送時點。在自動化運送之過程中，各傳送步驟階段係 有幾近於固定之週期，也就是每—基板之完整運送動作基 本上是經過設計與定義的。例如，—基板於傳人階段之啟 9 1285145 始瞬間，與下一基板之傳入階段之啟始瞬間皆有一固定之 時隔。在此情況下，本發明利用選取一特定時點之方式來 偵測振動狀態，以取得同一比較基礎。

使用振動感測器在選定之時點以及一選定之位置，量 測傳送裝置之振動值，稱其為測試期間量測值；並將所量 測到的測試期間量測值記錄下來。量測位置的選定例如是 在最接近馬達之馬達座，或者在傳動軸上，但並不限於此 二者。考慮感測器裝設之方便性以及安全的使用環境下， 本實施例中係安裝振動感測器於馬達座。 持續進行傳送裝置運轉以及量測之動作，將一測試期 間、在同一傳送時點之多個量測值全部記錄下來。 步驟102c中，上述步驟持續到傳送裝置因磨耗而停止 運作，從所記錄之多個量測值中找出最大者，乘上一安全 係數以定義出磨耗臨界值。此安全係數視不同製程需求而 決定。一般而言，若此係數越小，將使得裝置從開始運轉 至停機檢查之時間間隔越短，但也較能確保裝置運作的可 靠度。此安全係數例如為7〇%、㈣、9G%、95%或此 内之數值。 上述彳寸到磨耗臨界值之步驟中，亦可以另一種方式決 1出磨耗臨界值。得到多個測試㈣量測值後，更包含緣 製-時序曲線圖，即繪製出整個測試期間，測試期間 值之狀態分布曲線。在曲線圖中，橫軸為時刻轴 代 表振動值。 ¥ n 測 1285145 次之測試’所測得之初始量測值為4或5,機台因磨耗而當 機之量測值為20或21。因此可選取初始量測值之3〜4倍之 經驗值作為同一系統運作下之磨耗臨界值。 步驟104中，在已得到磨耗臨界值後，於一般正常運 行之製程中，利用振動感測器量測同一選定之傳送時點以 及同一選定位置之振動狀態，稱其為運作量測值。此後便 持續偵測與監控傳送裝置。

步驟106中，依據所量測得到的運作量測值與磨耗臨 界值比較，判斷是否須停機檢查。當偵測到大於或等於磨 耗臨界值之運作量測值時，便執行停機檢查之動作。此比 較之步驟可利用-訊號處理裝置達到節省人力肖時間之功 效0 上述比較t步驛更可包含在運作量測值大於磨耗臨界 值時，利用訊號處理裝置發出一警示訊號，此警示訊號用 以觸發與訊號處理裝置電性連接之—自動預警H，使其執 行-預警動作。預警動作可依據須求而設計，例如是停止 傳送裝置之運轉、或者發出警示聲或啟動警示燈號。了 磨耗之監測方法中可更包括下列步驟之一^組合。 ^驟108,將運作量測值輸出至—顯示單元，以供檢視參 。例如利用訊號處理裝置將振動資訊顯示 管顯示器或液晶面板顯示器。 射綠 步驟110,傳送運作量測值至遠端 而电細糸統，以進行遠 鳊監控。透過一網路連結系統，例如声 v,. 贋域網路、區域網路 或企業内部網路等，將量測得到的資 J貝祗即時傳送到遠端的 狐控電腦，如此亦可達到有效率的人 亍）八工配置。同時也可將 1285145 篁測到的所有資料儲存於一 之歷史資料以供各種應用。 遠端資料庫，建立一機台運轉

=驟112’記錄運作量測值，並㈣運作量測值之 曲線圖。例如利用訊號處理裝置連接—繪 對同一傳送時點之眭床A ^ 、、日出針 署夺序中時序曲線顯示了傳送裝 運轉歷程中，所量測到的振動狀態之趨勢，亦即代 裝置内部之傳送零件之磨耗趨勢。依據趨勢曲線圖便可方 便地判斷傳送零件目前的健康狀況，對於早期診斷及預防 有相當大的幫助。 、、，參考第2A與2B圖。帛2A圖係繪示依照本發明之傳 运裝置之磨耗監測系統_較佳實施例之應用配置圖，圖中 ’、属不磨耗li測系統2GG相對於包含多個傳送零件之傳送裝 置220之位置分佈，傳送零件包括例如基板傳送軸Μ]、齒 輪230、齒輪傳動軸228、連軸器224、馬達222與馬達座 226。第2B圖係緣示依照本發明之傳送裝置之磨耗監測系 、、先一較佳貫施例之系統方塊圖。本發明之傳送裝置之磨耗 现測系統200包括振動感測器2〇2、訊號處理裝置2〇4以及 顯示單元206。 振動感測器202用以量測傳送裝置220之振動狀況， 並對應輸出一振動訊號，以藉由振動狀況代表傳送裝置22〇 之磨耗狀癌。訊號處理裝置204與振動感測器202電性連 接，用以擷取一傳送時點之振動訊號，並處理振動訊號成 為一數位訊號。顯示單元206與訊號處理裝置204電性連 接’用以接收並顯示來自訊號處理裝置204之數位訊號。 於一較佳實施例中，本發明之傳送裝置之磨耗監測系 12 1285145 統應用於-面板基板之傳送裝置。—振動2〇 於包覆連軸器224之馬達座226上。 於此’須特別注意的是，振動感測器搬執行量測之 饤為：以是―持續之動作，或者針對特定時點而進行一週 期性篁測，完全視使用者須求而決定。

當振動感測器2G2以持續量測之方式運作時，可透過 «處理裝置204記錄所有時點之量測值，同時又針對特 定時點之㈣錢彳诗賴取，㈣其域於特別的獨立 區間’以進㈣製針對—特㈣點之時序曲線圖；或是只 將所有時點之量測值皆記錄下來，作為一歷 於資料庫。 訊號處理裝置204包括類比數位轉換器242、處理器 244以及—儲存單元246。類比數位轉換器242電性連接於 振動感測器202’接收並轉換振動感測器加產生之類比訊 號成為—數位訊號’處理器244接收此數位訊號並執行訊 號處理之魏。儲存單元246用㈣存代表振動量測值之 數位訊號，建構-監測資料庫。顯示單元可為一陰極 射線管顯示器或液晶面板顯示器。 、'實際操作時，在磨耗監測系統2〇〇運作前先將所有傳 送零件更換為第—次使用的新品，再啟動傳送裝置22〇以 運送基板，並以裝設於馬達座226上之加速規量取傳送聲 置220運轉中的振動值。等待傳送裝置220因内部傳送零 件之磨耗而停止運轉時，選擇—特定之傳送時點，將所有 在此傳送時點之量測值資料擷取出纟，將叾中數值最大的 一個作為一參考值。 、 13 1285145 再將此參考值乘上一安全係數，所得之值即作為磨耗 fe界值。女全係數之決定係依據不同需求，例如⑼％至％% 間之百分比。所選取百分比越小，傳送裝置越能在早期檢 查、更換零件，裝置使用上較為可靠；但選取越高的百分 比則能拉長檢查、更換零件之週期，使製程因檢查及更換 造成運轉中斷之次數較少，而且也較能充分利用傳送零件 之奇命。 本例中，振動感測器使用IMI SENSORS公司之加速 規，型號641B01 ;類比數位轉換器使用MITSUBISm之數 位類比轉換模組，型號Q64A_D。處理器使用MlTSUBISm 之產品，型號為Q25HCPU。當然，實際運用上，可自由選 用適當之電子裝置，並不以此為限。 首先對配備第一次使用之傳送零件之傳送裝置22〇量 取一初始狀態量測值，約7至8。待運轉至傳送裝置22〇 停止時，所量得之數值中最大者約14至15。 取得一磨耗臨界值後，接著便可進行一般製程作業之 基板運送動作。同時利用加速規持續監測傳送裝置22〇之 振動狀態’觀察呈現在顯示單元206上的量測數值之變化 If形。在裝置運作過程中所量得之數值到達磨耗臨界值 時，便執行停機檢查之動作，甚至可決定於此時更換零件， 確保後續之安全運轉。 磨耗監測系統200可更包括一自動預警器214、一繪圖 單元210、一遠端電腦系統208，或者上述元件之組合。將 訊號處理裝置204電性連接之自動預警器214,當訊號處理 裝置204比對並發現運作量測值等於或超過磨耗臨界值 1285145 時，輸出一警示訊號至自動預警器214，觸發自動預警器 214執行一預警動作。此預警動作視設計而定，例如可為點 亮與自動預警器214連接之警示燈號（未繪示於圖中），或驅 動與自動預警器214連接之發聲器（未繪示於圖中）發出聲 音。或者，亦可利用自動預警器214控制傳送裝置22〇之 停止及/或啟動。 將訊號處理裝置204連接一繪圖單元210,藉由訊號處 理裝置204之運算處理，使量測資料透過繪圖單元2ι〇以 曲線圖之型態顯示出來。使用曲線圖將更容易預先判斷傳 送裝置220之磨耗狀況，以做出先期預防之動作。 磨耗監測系統200更可連接一遠端電腦系統2〇8，例如 透過網路212,使得遠端監控得以實現，人力資源之配置效 率更得以提升。遠端電腦系統2〇8也可以是一資料庫，用 以儲存傳送裝置220運轉歷程中振動狀態之記錄，作為各 種應用，例如傳送零件之品質管理或不同傳送階段之振動 分析。 由上述本發明較佳實施例可知，應用本發明具有下列 優點。利用本發明之傳送裝置磨耗之監測系統及方法，避 免了製程運轉期間傳送裝置因零件磨耗過度而突然停機之 潛在問題，也能充分掌握傳送零件磨耗之狀況。因此不僅 :以維持一順利的製程運行，更可以充分利用零件的使用 壽命，在二者之間取得彈性的平衡。 另外，本發明更有助於減少傳送機台維修檢查之次 由於維修核查之動作不僅耗費人力，也進而降低製程 的產率。因此本發明確實提升了製程運作之效率。配合自 15 1285145 動預警或遠端監控之功能，也使得工廠内人力資源之配置 效率獲得提升。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1圖依照本發明之傳送裝置磨耗之監測方法一較佳 實施例的流程圖。 第2A圖係繪示依照本發明之傳送裝置之磨耗監測系 統一較佳實施例之應用配置圖。 第2B圖係繪示依照本發明之傳送裝置之磨耗監測系 統一較佳實施例之系統方塊圖。 202 :振動感測器 206 :顯示單元 210 :繪圖單元 214 :自動預警器 222 :馬達 【主要元件符號說明】 102a〜114 :步驟 200 :磨耗監測系統 204 :訊號處理裝置 2〇8 :遠端電腦系統 212 :網路 220 :傳送裝置 16 1285145 224 :連軸器 226 :馬達座 228 :齒輪傳動軸 230 :齒輪 232 :基板傳送軸 242 :類比數位轉換器 244 :處理器 246 :儲存單元 瘴 ❿ 17

Claims (1)

1285145 十、申請專利範園·· 1 · 一種傳送裝置磨耗 七 置，至少包含· 粍之瓜，則方法，適用於一傳送裝 得到一磨耗臨界值； 利用-振動感測器於一傳送時點量 振動，以得到一運作量測值；以及 m

機檢作二：，磨耗臨… /、中田該運作量測值大於或等於該磨耗臨界值 時，須執行停機檢查。 2:如申請專利嶋i項所述之方法，其中該得到一 磨耗界值之步驟至少包含·· 啟動該傳送裝置，其中該傳送裝置之傳送零件係第一 次使用； 利用該振動感測器於該傳送時點量測該預定位置之一 振動’以得到—測試期間量測值，並記錄該賴期間量洌 值；以及 、 旦於該傳送裝置因磨耗而停止運作時，以該些測試期間 量測值中最大值之8〇%定義出該磨耗臨界值。 ，如申請專利範圍帛i項所述之方法，其中該預定位 置係為一馬達座或一傳動軸。 4·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該傳送時 18 1285145 點係為基㈣人階段、料減速階段、振盡搖㈣段、中 間停止階段以及加速傳出階段其中之_。 5:如申請專利範圍帛i項所述之方法，其中該比較之 步驟係利用一訊號處理裝置執行。 6.如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該比較之 步驟更包含： 當該運作量測值大於該磨耗臨界值時，以該訊號處理 裝置發出一警示訊號’以啟動一自動預警器執行一預警動 作0 7·如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該預警動 作為停止該傳送裝置。 •如申叫專利範圍第1項所述之方法，更包含將該運 # 作量測值輸出至一顯示單元。 9·如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含 — 記錄該運作量測值；以及 - 繪出該運作量測值之一時序曲線圖。 〇·如申凊專利範圍第1項所述之方法，更包含傳送 該運作量測值至-遠端電腦系統，進行遠端監控。 1285145 11. 如申請專利範圍第ι〇項所述之方法，其中該傳送 該運作量測值至一遠端電腦系統之步驟係利用網路傳輪送 12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該得到 磨耗界值之步驟至少包含： 啟動該傳送裝置，其中該傳送裝置之傳送零件係第一 次使用； ^ 利用該振動感測器於該傳送時點對該預定位置之一振 動進行初次量測，以得到一初始量測值；以及 以該初始量測值之三或四倍作為該磨耗臨界值。 13· 一種傳送裝置之磨耗監測系統，適用於一傳送裝 置，至少包含： 一振動感測器，量測該傳送裝置之一振動狀況，對應 輸出一振動訊號，以藉由該振動狀況代表該傳送裝置之一 磨耗狀態； 一訊號處理裝置，擷取一傳送時點之該振動訊號，並 處理該振動訊號成為一數位訊號；以及 一顯示單元，接收並顯示出該數位訊號。 14·如申請專利範圍第13項所述之磨耗監測系統，其 中該訊號處理裝置包含一類比數位轉換器、一處理器與一 儲存單元，該類比數位轉換器與該振動感測器電性連接， 接收並轉換該振動感測器所產生之一類比訊號成為一數位 訊號，该處理器接收該數位訊號並執行訊號處理，該儲存 20