自动化物料输送系统及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动化物料输送系统及其方法，属于物料输送领域。该系统包括：存储设备的每个所述存储单元中分层存储有物料；水平导轨与所述物料的生产区域的主导轨一体，并设置在所述存储设备中每相邻两个所述存储单元之间；物料输送单元在所述存储设备中进出和存取所述物料，并沿着所述水平导轨行驶以输送存取的所述物料；可升降输入口和输出口通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元。本发明中使用一套结构即可升降输入口和输出口，既可以满足物料输送单元自动存放物料，也适用于降低输入口和输出口的高度，操作人员手动存放物料，从而简化了系统复杂度，降低了系统的成本。
【专利说明】自动化物料输送系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于物料输送领域，具体地说，涉及一种自动化物料输送系统及其方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的发展,300mm的娃片已经取代200mm的娃片成为主流,每个装载了硅片的容器重量由原来的约4公斤变成了约9公斤。因此，如果借助于人力来在各个制造模块之间来进行输送的话，会导致效率比较低，同时还可能导致人员被伤害的危险。而由于可以有效提高厂房利用率、缩短产品的生产周期，自动化物料输送系统(AutomatedMaterial Handling Systems,以下简称:AMHS)相对于人力化的物料输送来说，成为在300mm娃片制造过程中各个制造模块之间来进行输送娃片的主要纽带。
[0003]图5为现有技术中自动化物料输送系统的结构示意图。如图5所示，该自动化物料输送系统主要包括:存储单元ST0CKER501和升降机子系统502。其中，存储单元ST0CKER501设有至少一个自动输入口 511、至少一个自动输出口 521，存储单元ST0CKER501中放置有盒式容器503，在盒式容器503存放有物料(Work In Product，以下简称WIP)如硅片。升降机子系统502包括设置在存储单元ST0CKER501外围的悬空轨道512，以及可在悬空轨道512上行驶的输送车522。每个输送车522还连接有一机械手532，通过该机械手532来拾取或者卸载盒式容器503，再控制输送车522沿着悬空轨道512行驶，从而使得硅片在制造区域的各个制造模块之间自动输送。比如拾取了一盒式容器503的输送车522在悬空轨道512上行驶，并停在可以把其拾取的盒式容器503卸载到其停靠位置处自动输入口 511的位置，或者可以从自动输出口 521拾取一盒式容器503的位置，并最终完成盒式容器503到存储单元ST0CKER501的卸载或者装入。当该输送车522完成卸载或者装入后，另一停靠在悬空轨道512输送车522再通过其停靠位置处自动输入口 511或者自动输出口 521卸载或者装入其他的盒式容器503。
[0004]一般来说，为了配合输送车522的作业需求，上述自动输入口 511、自动输出口 521通常设置在较高的位置，操作人员无法触及到。但是，在实际作业中，常常需要操作人员手动进行为了配合操作人员手动存放盒式容器503，因此，在上述输送系统中，在较低的位置处还配置有手动输入口 542和手动输出口 552。但是，由于系统既有自动输入口 511、自动输出口 521，又有手动输入口 542和手动输出口 552，增加了系统的复杂度和成本。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化物料输送系统其方法，以简化系统复杂度，降低系统的成本。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动化物料输送系统，其可以包括:
[0007]存储设备，包括至少两个存储单元，每个所述存储单元中分层存储有物料；
[0008]水平导轨，与所述物料的生产区域的主导轨一体，并设置在所述存储设备中每相邻两个所述存储单元之间；[0009]物料输送单元，用于在所述存储设备中进出和存取所述物料，并沿着所述水平导轨行驶以输送存取的所述物料；
[0010]可升降输入口和输出口，用于通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元。
[0011]优选地，在本发明的一实施例中，该系统还可以包括竖直导轨，设置在所述存储设备上，用于为使所述可升降输入/输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
[0012]优选地，在本发明的一实施例中，该系统还可以包括传动单元，用于带动所述可升降输入口和输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
[0013]优选地，在本发明的一实施例中，该系统还可以包括驱动单元，用于驱动所述可升降输入口和输出口升降。
[0014]优选地，在本发明的一实施例中，可升降输入和输出口各自配置有一竖直导轨。
[0015]优选地，在本发明的一实施例中，所述可升降输入和输出口可同时升降或者先后升降。
[0016]为解决上述技术问题，本发明还提供了一种自动化物料输送台，其可以包括:
[0017]水平导轨，与物料的生产区域的主导轨一体，并设置在存储设备中每相邻两个存储单元之间；
[0018]物料输送单元，用于存取存储设备中的物料并沿着所述水平导轨行驶以输送所述物料；
[0019]可升降输入口和输出口，用于通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，使被存取的所述物料进出所述存储单元。
[0020]为解决上述技术问题，本发明还提供了一种自动化物料输送方法，其可以包括:
[0021]物料分层存储在存储设备的每个存储单元中；
[0022]可升降输入口和输出口通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元；
[0023]物料输送单元在所述存储设备中进出和存取所述物料，并沿着所述水平导轨行驶以输送存取的所述物料。
[0024]与现有的方案相比，本发明中，通过可升降输入口和输出口，通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元，使用一套结构即可升降输入口和输出口，既可以满足物料输送单元自动存放物料，也适用于降低输入口和输出口的高度，操作人员手动存放物料。从而简化了系统复杂度，降低了系统的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例一的自动化物料输送系统结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例二的自动化物料输送系统结构示意图；
[0027]图3为本发明实施例三的自动化物料输送方法流程图；
[0028]图4为向存储单元中存放物料时自动物料输送方法的流程图；
[0029]图5为现有技术中自动化物料输送系统的结构示意图。【具体实施方式】
[0030]以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0031]本发明的下述实施例中，通过可升降输入口和输出口，通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元，使用一套结构即可升降输入口和输出口，既可以满足物料输送单元自动存放物料，也适用于降低输入口和输出口的高度，操作人员手动存放物料。从而简化了系统复杂度，降低了系统的成本。
[0032]对于本领域的普通技术来说，根据其理解，也可以将本发明运用到其他产品的加工制造过程中，从而实现在不同的制作模块之间物料的输送。
[0033]图1为本发明实施例一的自动化物料输送系统结构示意图。如图1所示，本实施例中，自动化物料输送系统包括:存储设备(图中未示出)、存储单元ST0CKER101、水平导轨102、物料输送单元103、可升降输入口 104、可升降输出口 105。
[0034]存储设备100包括至少两个存储单元ST0CKER101，存储设备100的每个存储单元ST0CKER101设置有多层，用来分层存储硅片。在本实施例中，可以使用一容纳单元111来装载硅片，而将该容纳单元111分层放置在存储单元ST0CKER101的存储位中。具体的，本实施例中的容纳单元111可以为前端开口片盒(Front OpeningUnified Pod,以下简称F0UP)或者标准机械界面盒(Stand Mechanical Interface,以下简称SMIF)。
[0035]水平导轨102设置在存储设备100中每相邻两个存储单元ST0CKER101中间，这样，针对这两个相邻存储单元ST0CKER101可以共享设置同一个物料输送单元103，即物料输送单元103可以分时对相邻存储单元ST0CKER101中的任意一个进行操作。
[0036]本实施例中，如图1所示，该导轨102可以采用悬空的方式设置在每两个存储单元100之间。该导轨102与生产区域的主轨道(图中未示出)位于同一竖直高度上从而形成了一个整体，从而使容纳单元111从存储单元ST0CKER101中完成存取，通过该导轨106送到不同的制造模块，或者通过驶入主轨道进入物料的其他生产区域。
[0037]在具体设置时，可以将该导轨102穿设在存储设备的两个侧壁上。本领域普通技术人员可以理解，在本发明的另外一实施例中，也可以给在每相邻的两个存储单元101之间设置两条导轨102，以及对应的两个物料输送单元103，每一条导轨102和每一个物料输送单元103针对一个存储单元ST0CKER101。比如，在图1中，左边的存储单元ST0CKER101有一套针对其操作的导轨102和物料输送单元103，右边的存储单元ST0CKER101有一套针对其操作的导轨102和物料输送单元103。物料输送单元103用于在所述存储设备中进出和存取物料，并沿着水平导轨102行驶以输送存取的物料。
[0038]本实施例中，物料输送单元103可以包括输送车113和拾取单元123，拾取单元123设置在输送车113前端。输送车113用于带动拾取单元123沿着导轨102行驶以输送硅片，该输送车113具体可以为在竖直方向行进的高架提升输送车0ΗΤ;拾取单元123用于通过升降存取容纳单元111，该拾取单元具体可以为机械手。
[0039]可升降输入口 104、可升降输出口 105用于通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元。换言之，通过可升降输入口 104的上下运动，对准需要存放的物料并运送入存储单元，而通过可升降输出口 105的上下运动，将需要取出的物料送离存储单元。
[0040]本实施例中，所述可升降输入口 104、可升降输出口 105设置成同时升降。
[0041]本实施例中，为了便于可升降输入口 104、可升降输出口 105上下运动，该自动物料输送系统还可以包括竖直导轨106，设置在所述存储设备100上，用于为使所述可升降输入口 104、可升降输出口 105适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。可升降输入口 104、可升降输出口 105各自配置有一竖直导轨106。
[0042]需要说明的是，竖直导轨106只是提供可升降输入口 104、可升降输出口 105上下升降的一种媒介。本领域普通技术人员根据本发明的启示，无须创造性劳动，即可想到其他等同替代方式，比如，也可以用传送带的方式，其他详细替代方式在此不再赘述。
[0043]本实施例中，为了便于实现自动化控制，该自动物料输送系统还可以包括传动单元(图中未示出)，用于带动所述可升降输入口 104、可升降输出口 105适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。比如，传送带，或者滑轮组成的结构。此部分内容在此不再赘述，本领域普通技术人员根据本发明的内容，无须创造性劳动，很容易想到其他等同替代方式。
[0044]本实施例中，为了提供动力系统，本实施例中还可以包括驱动单元(图中未示出)，用于驱动所述可升降输入口 104、可升降输出口 105升降。该驱动单元可以为一电机或者气泵等方式。此部分内容在此不再赘述，本领域普通技术人员根据本发明的内容，无须创造性劳动，很容易想到其他等同替代方式。
[0045]由于本实施例中，所述可升降输入口 104、可升降输出口 105设置成同时升降，因此，所述可升降输入口 104、可升降输出口 105可以共享一传动单元和驱动单元。
[0046]需要说明的是，在考虑到系统成本的前提下，也可以由操作员手工对可升降输入口 104、可升降输出口 105进行操作，从而实现可升降输入口 104、可升降输出口 105的升降。
[0047]图2为本发明实施例二的自动物料输送系统结构示意图，其他与图1类似或者相同的部分在此不再赘述。而与上述图1所示实施例不同的是，所述可升降输入口 104、可升降输出口 105先后升降。为此，如果是自动化操作的话，优选地，给所述可升降输入口 104、可升降输出口 105单独配置传动单元和驱动单元，实现对所述可升降输入口 104、可升降输出口 105的单独操作。
[0048]在本发明的另外一实施例中，还提供了一种自动化物料输送台，其可以包括上述的水平导轨、物料输送单元、可升降输入口和输出口。有关这些部件或者结构的内容详见上述有关内容，在此不再赘述。
[0049]自动化物料输送台还可以包括竖直导轨，设置在所述存储设备上，该竖直导轨用于为使所述可升降输入/输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
[0050]自动化物料输送台还可以包括传动单元，该传动单元用于带动所述可升降输入口和输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
[0051]图3为本发明实施例三的自动化物料输送方法流程图，如图3所示，其可以包括:
[0052]步骤301、物料分层存储在存储设备的每个存储单元中；[0053]步骤302、可升降输入口和输出口通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元；
[0054]步骤303、物料输送单元在所述存储设备中进出和存取所述物料时，并沿着所述水平导轨行驶以输送存取的所述物料。
[0055]下面以向存储单元中存放物料为例，对图3中自动化物料输送方法做一简要介绍。下面实施例中，以即需要物料输送单元在较高高度处自动存放物料，又需要操作人员在较低处存放物料，进行说明。
[0056]图4为向存储单元中存放物料时自动物料输送方法的流程图；如图4所示，其可以包括:
[0057]步骤401、物料输送单元接收到存放物料的控制指令，沿着水平导轨到达可升降输入口，完成物料的存放；
[0058]步骤402、当操作人员需要手动存放物料时，控制可升降输入口下降到操作人员手动操作的高度；
[0059]步骤403、操作人员通过可升降输入口将物料存放到存储设备中。
[0060]从存储单元中取出物料的过程与存放的过程类似，在此不再赘述。
[0061]上述实施例虽然介绍了如何通过物料输送单元的升降来进行硅片在不同制造模块之间的输送，但是，对于本领域的普通技术人员来说，其也可以完全将上述实施例应用于通过物料输送单元的水平移动来进行物料的输送。
[0062]上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种自动化物料输送系统，其特征在于，包括: 存储设备，包括至少两个存储单元，每个所述存储单元中分层存储有物料； 水平导轨，与所述物料的生产区域的主导轨一体，并设置在所述存储设备中每相邻两个所述存储单元之间； 物料输送单元，用于在所述存储设备中进出和存取所述物料，并沿着所述水平导轨行驶以输送存取的所述物料； 可升降输入口和输出口，用于通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括竖直导轨，设置在所述存储设备上，用于为使所述可升降输入/输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括传动单元，用于带动所述可升降输入口和输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括驱动单元，用于驱动所述可升降输入口和输出口升降。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，可升降输入和输出口各自配置有一竖直导轨。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可升降输入和输出口可同时升降或者先后升降。
7.一种自动化物料输送台，其特征在于，包括: 水平导轨，与物料的生产区域的主导轨一体，并设置在存储设备中每相邻两个存储单元之间； 物料输送单元，用于存取存储设备中的物料并沿着所述水平导轨行驶以输送所述物料； 可升降输入口和输出口，用于通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，使被存取的所述物料进出所述存储单元。
8.根据权利要求7所述的输送台，其特征在于，还包括竖直导轨，设置在所述存储设备上，用于为使所述可升降输入/输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
9.根据权利要求7所述的输送台，其特征在于，还包括传动单元，用于带动所述可升降输入口和输出口适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度进行自身升降。
10.一种自动化物料输送方法,其特征在于,包括: 物料分层存储在存储设备的每个存储单元中； 可升降输入口和输出口通过自身升降分别适应被存取的所述物料在所述存储单元中的垂直高度，以使被存取的所述物料进出所述存储单元； 物料输送单元在所述存储设备中进出和存取所述物料，并沿着所述水平导轨行驶以输送存取的所述物料。
【文档编号】B65G1/04GK103569570SQ201310552589
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】李佳青 申请人:上海集成电路研发中心有限公司