专利名称：自动物料搬运装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及物流系统，更具体地说，涉及一种自动物料搬运装置。
背景技术：
自动物料搬运装置已经广泛使用于半导体制造企业。其不仅能提供高度自动化的运输方式，对于整个制造系统的效能具有相当大的影响，还可以有效地利用有限的洁净室生产空间，提高生产设备的利用率，减少在制品量，缩短生产周期时间等。随着自动物料搬运装置搬运量的增长，如何进一步提高搬运效率，是一个迫切的工作。优化半导体领域自动物料搬运装置的调度对于提升半导体制造企业的竞争力而言至关重要。目前的自动物料搬运装置中，通常是通过基站与自动导航车之间进行射频通信，例如通过在自动导航车上设置RFID标签或射频芯片等方式，通过控制自动导航车的运动状态来进行实时的搬运调度，然而以射频通信技术来进行基站与自动导航车间的通信时，容易发生因射频信号干扰洁净室设备和晶片生产，而影响到产品良率的情况。因此，业界期望获得一种不会有射频信号干扰半导体设备和晶片的自动物料搬运
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实用新型内容本实用新型的目的在 于提供一种自动物料搬运装置。为实现上述目的，本实用新型技术方案如下:一种自动物料搬运装置，包括:一运载轨道，包括多个相互衔接的轨道区间；至少一个运载器，用于沿运载轨道运动以搬运物料，运载器包括运动控制模块、通信模块和信号处理模块，通信模块包括一光信号发射器和一光信号接收器，光信号接收器用于接收第一信号，光信号发射器用于发出第二信号；多个通信基站，分别设于运载轨道的同一侧，用于发出第一信号、接收第二信号，并将第二信号转换为第一信息，通信基站与轨道区间一一对应；以及控制服务器，其根据从通信基站获取的第一信息，向通信基站发出控制指令，通信基站接收控制指令，将控制指令转换为第一信号并发送给对应于第一信息的运载器，该运载器的光信号接收器接收第一信号，其信号处理模块将第一信号转换为运动指令，其运动控制模块根据运动指令控制该运载器在该轨道区间上运动，直至该运载器驶离该轨道区间；其中，运载器的光信号发射器、光信号接收器分别设置于运载器上远离通信基站侧的一端和靠近通信基站侧的一端。优选地，光信号发射器以第一角度范围发出光信号，光信号接收器在第二角度范围内接收光信号，第一角度范围等于或接近第二角度范围。优选地，各通信基站相互之间间隔相等，每一通信基站发出的第一信号恰好覆盖对应于该通信基站的轨道区间。优选地,第二信号包括运载器的唯一标识。[0012]优选地，第二信号还包括运载器的运动状态信息，通信基站将第二信号转换为第一信息，控制服务器获取第一信息并根据第一信息确定运载器的运动状态。本实用新型提供的自动物料搬运装置，在调度运载器搬运物料时，有效避免了射频信号对半导体设备和晶片的干扰，提高了产品良率；同时，其根据光信号精确的角度特性，实现了对运载轨道的分段调度和对运载器的精确定位。
图1示出本实用新型第一实施例的自动搬运系统结构示意图；图2示出本实用新型的运载器模块结构示意图；图3示出本实用新型第一实施例的控制服务器定位处于一轨道区间上的运载器的不意图；图4示出本实用新型第一实施例的控制服务器定位处于两相邻轨道区间衔接点上的运载器的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明。如图1和图2所示，本实用新型第一实施例的自动物料搬运装置，用于半导体加工制造领域内，其包括至少一个运载器101、多个通信基站103和控制服务器104，运载器101沿一运载轨道运动以搬运物料，多个通信基站103设置于该运载轨道的同一侧，与运载器101进行通信，控制服务器104通过·通信基站103调度运载器101。其中，运载器101包括通信模块1011、信号处理模块1012和运动控制模块1013，通信模块1011接收第一信号，并发出第二信号，第二信号可以记载运载器101的唯一标识、运动状态、物料数据等信息。运载轨道可以分为多个轨道区间102，相互衔接，轨道区间102与通信基站103一一对应，即每个通信基站103仅负责控制运载器101在与该通信基站对应的轨道区间102上运动，以便实现分段调度。可以理解，控制服务器104通过各通信基站103发出以光信号为载体的控制信号，来控制各运载器101的运动状态。而将运载轨道分成多个轨道区间102，并分别由多个通信基站103的光信号所覆盖，控制服务器104就可以不断调控运载器101的运动状态，例如，每运动至一个新的轨道区间102时，控制服务器104即通过对应的通信基站103发出一控制信号，指示运载器101改变运动状态或维持原运动状态。通信基站103与运载器101的通信模块1011进行双工通信，一方面向运载器101发出第一信号，另一方面接收运载器101发来的第二信号，并将第二信号转换为第一信息，该第一信息包括有运载器101的唯一标识。在调度过程中，控制服务器104从通信基站103获取第一信息，并解析出运载器101的唯一标识，以便调度与该标识相对应的运载器101 ;随后，控制服务器104向各通信基站103发出控制指令，通信基站103接收控制指令，将控制指令转换为第一信号并发送给与唯一标识相对应的运载器101，该运载器101的通信模块1011接收第一信号，其信号处理模块1012将第一信号转换为运动指令，其运动控制模块1013根据运动指令控制该运载器101在该轨道区间102上运动，直至该运载器101驶离该轨道区间102。具体地，运载器101的通信模块1011包括一光信号接收器和一光信号发射器。相应地，通信基站103包括一光信号发射器和一光信号接收器，分别用于发出第一信号和接收第二信号，以实现与通信模块1011双工通信。其中，第一、第二信号可以为激光信号或红外信号等光信号。以光信号作为通信基站103和运载器101之间的通信信号，避免了以射频信号作通信信号时对半导体设备和晶片的干扰和损伤，提闻了广品的良率。根据该实施例，运载器101的光信号发射器、光信号接收器分别设置于运载器101上远离通信基站侧的一端和靠近通信基站侧的一端。如图3所示，轨道区间1021和轨道区间1022相邻并衔接，分别对应于通信基站1031和通信基站1032，即通信基站1031发出的第一信号覆盖整个轨道区间1021，通信基站1032发出的第一信号覆盖整个轨道区间1022。运载器101的光信号发射器设于运载器101的后端(远离通信基站侧)，以第一角度范围B发出光信号，运载器101的光信号接收器设于运载器101的前端(靠近通信基站侧)，在第二角度范围A内接收光信号，A与B相等或接近。采用这种结构，根据光信号精确的角度特性，使得运载器101在轨道区间1021上时，其光信号发射器仅覆盖 到通讯基站1031以发出第二信号；光信号接收器由于位置在前，也只能接收到通信基站1031发出的第一信号。控制服务器104根据仅有通讯基站1031收到第二信号的情况，判断运载器101在轨道区间1021上运动。如图4所示，其示出了运载器101运动至轨道区间1021和轨道区间1022相衔接的位置时的情况。运载器101的光信号发射器设于运载器101的后端，以第一角度范围B发出光信号，光信号接收器设于运载器101的前端，在第二角度范围A内接收光信号，A与B相等或接近。由于光信号接收器位置在前、光信号发射器位置在后，可以使得运载器101仅能收到通讯基站1031发来的第一信号，而两个相邻的通讯基站1031、1032同时能接收到运载器101发出的第二信号；经控制服务器104判断后，就能判明运载器101正运动在对应的两个相邻轨道区间1021、1022之间相衔接的位置上，或正停止在这一位置上，从而实现在轨道区间的衔接点上精确定位运载器的功能。当运载器101处于其他位置时，类似地，控制服务器104根据各通信基站103是否收到第二信号的情况，可以对运载器101实现定位功能。通常，相邻的轨道区间102衔接的位置即为取用物料或加工物料的位置，因而运载器101的运动起始点和运动目的点均为相邻的轨道区间102衔接的位置，在这些位置实现对运载器101的精确定位具有重要的作用。进一步地，各通信基站103相互之间间隔相等，每一通信基站103发出的第一信号恰好覆盖对应于该通信基站的轨道区间102，即不会覆盖到与之邻接的其他轨道区间上。从而，无论运载器101运行在哪一段轨道区间102上，均只接收到一个通信基站103发出的以光信号为载体的控制信号，不会同时接收到多个通信基站103发出的控制信号，实现了对运载轨道精确的分段调度。上述自动物料搬运装置，在调度运载器搬运物料时，有效避免了射频信号对半导体设备和晶片的干扰，提高了产品良率；同时，其根据光信号精确的角度特性，实现了对运载轨道的分段调度和对运载器的精确定位。[0034]当同一运载轨道上运行有多个运载器101时，可能会发生一个运载器与另一运载器碰撞或引起系统调度复杂化，为避免这些问题出现，本实用新型考虑了当两个运载器101以相同运动方向在相邻的两个轨道区间102上运动时的情况，此时，控制服务器104通过通信基站103闭锁随后的运载器101，使其停止，等待领先的运载器101继续驶过一段安全距离后，再恢复随后的运载器101的运动。具体地，若第一运载器正在第一轨道区间上向第二轨道区间运动，而第二运载器以与第一运载器相同的运动方向在第二轨道区间上运动，其中，第二轨道区间邻接于第一轨道区间。为解决上述问题，控制服务器104依次发出如下控制指令:a)、控制第一运载器停止运动；b)、控制第二运载器通过第二轨道区间。进一步地，控制服务器104发出控制指令b)后，还发出如下控制指令:c)、控制第一运载器恢复运动。根据上述实施例，第二信号包括运载器101的唯一标识，对应的第一信息也将包括运载器101的唯一标识，控制服务器在获得第一信息后，就知道哪一个运载器正在与其通信，随后可对该运载器进行调度。根据本实用新型上述实施例的另一改进实施方式，第二信号还包括运载器101的运动状态信息。具体地，运载器101的运动控制模块1013确定运载器101的运动状态，信号处理模块1012将运动状态信息一并包装进第二信号中，由通信模块1011发出，通信基站103将第二信号转换为第一信息，控制服务器104从通信基站103获取到第一信息,而根据第一信息即可确定运载器101的运动状态。从而，每个运载器101都可以经通信基站103向控制服务器104发送该运载器101的运动状态信息。因此，控制服务器104可以监控各运载器101的运动状态，例如其是处于运动状态还是静止状态、其运动速度等。可以理解，当一运载器101正在某一通信基站103的光信号覆盖的轨道区间102上运动时，该运载器101和该通信基站103进行双工通信以交换信息。如控制服务器104成功地通过该通信基站103命令该运载器101继续运动、或改变运动状态，同时也表明该运载器101正处在该通信基站103对应的轨道区间102上；如该运载器101离开这一轨道区间102，也即离开了该通信基站103光信号覆盖范围，该运载器101与其通信中断，也表明该运载器101已进入相邻的下一轨道区间。同时，下一轨道区间102对应的通信基站103与该运载器101建立通信连接，这也反证该运载器101已离开前一通信基站103的光信号覆盖范围，从而避免了因通信故障可能引起的问题，提高了系统容错率。以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用 新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种自动物料搬运装置，包括: 一运载轨道，包括多个相互衔接的轨道区间； 至少一个运载器，用于沿所述运载轨道运动以搬运物料，所述运载器包括运动控制模块、通信模块和信号处理模块，所述通信模块包括一光信号发射器和一光信号接收器，所述光信号接收器用于接收第一信号，所述光信号发射器用于发出第二信号； 多个通信基站，分别设于所述运载轨道的同一侧，用于发出所述第一信号、接收所述第二信号，并将所述第二信号转换为第一信息，所述通信基站与所述轨道区间一一对应；以及 控制服务器，其根据从所述通信基站获取的所述第一信息，向所述通信基站发出控制指令，所述通信基站接收所述控制指令，将所述控制指令转换为所述第一信号并发送给对应于所述第一信息的所述运载器，该运载器的光信号接收器接收所述第一信号，其信号处理模块将所述第一信号转换为运动指令，其运动控制模块根据所述运动指令控制该运载器在该轨道区间上运动，直至该运载器驶离该轨道区间； 其中，所述运载器的光信号发射器、光信号接收器分别设置于所述运载器上远离所述通信基站侧的一端和靠近所述通信基站侧的一端。
2.如权利要求1所述的自动物料搬运装置，其特征在于，所述光信号发射器以第一角度范围发出光信号，所述光信号接收器在第二角度范围内接收光信号，所述第一角度范围等于或接近所述第二角度范围。
3.如权利要求1所述的自动物料搬运装置，其特征在于，各所述通信基站相互之间间隔相等，每一所述通信基站发出的所述第一信号恰好覆盖对应于该通信基站的所述轨道区间。
4.如权利要求1所述的自动物料搬运装置，其特征在于，所述运载器为多个，至少包括第一运载器和第二运载器， 若所述第一运载器正在第一轨道区间上向第二轨道区间运动，而所述第二运载器以与所述第一运载器相同的运动方向在所述第二轨道区间上运动，其中，所述第二轨道区间邻接于所述第一轨道区间，所述控制服务器依次发出如下控制指令: a)、控制所述第一运载器停止运动； b)、控制所述第二运载器通过所述第二轨道区间。
5.如权利要求4所述的自动物料搬运装置，其特征在于，所述控制服务器发出所述控制指令b)后，还发出如下控制指令: c)、控制所述第一运载器恢复运动。
6.如权利要求1所述的自动物料搬运装置，其特征在于，所述第二信号包括所述运载器的唯一标识。
7.如权利要求1至6中任一项所述的自动物料搬运装置，其特征在于，所述第二信号还包括所述运载器的运动状态信息，所述通信基站将所述第二信号转换为所述第一信息，所述控制服务器获取所述第一信息并根据所述第一信息确定所述运载器的运动状态。
专利摘要本实用新型涉及一种自动物料搬运装置，包括一运载轨道，包括多个相互衔接的轨道区间；至少一个运载器，包括运动控制模块、通信模块和信号处理模块；多个通信基站，分别设于运载轨道的同一侧，与轨道区间一一对应；以及控制服务器，至少向一通信基站发出控制指令，该通信基站接收控制指令，并转换为第一信号发送给驶入与该通信基站对应的轨道区间的一运载器，以控制该运载器在该轨道区间上运动，直至该运载器驶离该轨道区间；其中，通信模块包括一信号发射器和一信号接收器，分别设置于运载器上远离通信基站侧的一端和靠近通信基站侧的一端。其避免了射频信号对半导体设备和晶片的干扰，提高了产品良率。
文档编号B65G43/00GK203095048SQ201220741939
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者任大清 申请人:上海集成电路研发中心有限公司