专利名称：传送装置的磨耗监测系统及其方法
技术领域：
本发明是有关于一种传送装置磨耗的监测系统及其方法，且特别是有关于一种用于基板运送的传送装置磨耗的监测系统及其方法。
背景技术：
机械设备是由各式各样的零件所构装而成，零件一般分成磨耗性零件和耐久性零件。零件均具有一固定的使用期限，磨耗性零件的使用期限一般而言较短，而耐久性零件的使用期限较长。当然，部分耐久性零件可以一直使用到机械设备报废为止均不需要更换。
若是机械设备不断运转，自然的损耗的速度有可能改变，加速或趋缓，随操作条件而定。装设于机械设备上的零件是否该要更换，无法在不拆卸整个机台包括外盖的情况下直接判断，换句话说，只有当零件拆下后才可判断此一零件是否已达须更换的磨耗程度。
在各种高科技制作工艺中，例如半导体制作工艺的晶圆传送或显示液晶制作工艺的面板基板传送，均使用到传送装置，而传送装置内部的组成通常是由设计精巧且互动关系密切的传动组件所构成。因此，对于传送设备上的零件更换的时间点的要求更是严谨，因为不仅这些基板的价值不菲，若在制作工艺中途才发生因传送装置内部零件过度损耗而停止运转或不正常运作，其所导致的制作工艺停摆更会让制造者蒙受极大损失。
因此需要一种可防止在制作工艺中，因传送装置的零件磨耗过度而导致当机的解决方法。
发明内容
因此本发明的一个目的在于提供一种传送装置磨耗的监测系统及其方法，避免在制作工艺期间发生因磨耗过度导致的突然当机。
本发明的另一目的在于提供一种传送装置磨耗的监测系统及其方法，用以监测及掌握传送机台零件的健康状态。
本发明的又一目的在于提供一种传送装置磨耗的监测系统及其方法，用以预测传送装置内部零件的磨耗状态，以预先更换零件，达到最顺畅的制作工艺运行。
根据本发明的上述目的，提出一种传送装置磨耗的监测系统及其方法。传送装置磨耗的监测方法包括得到一磨耗临界值；利用振动传感器在一传送时点测量一预定位置的振动，以得到一运作测量值；以及比较运作测量值与磨耗临界值，以决定是否须停机检查，其中当该运作测量值大于或等于磨耗临界值时，须执行停机检查。
依照本发明一优选实施例，磨耗临界值由下列步骤定义。激活传送装置，其中传送装置的传送零件是第一次使用；利用振动传感器在传送时点测量预定位置的振动，以得到一测试期间测量值，并记录测试期间测量值；在传送装置因磨耗而停止运作时，以多个测试期间测量值中最大值的80％定义出磨耗临界值。
预定位置选定在一电机座上，且比较的步骤是利用一讯号处理装置执行。传送装置磨耗的监测方法可还包括下列步骤的一或其组合当运作测量值大于磨耗临界值时，以讯号处理装置发出警示讯号，以激活自动预警器执行预警动作、将运作测量值输出至显示单元、绘出运作测量值的时序曲线图、或传送运作测量值至远程计算机系统，进行远程监控。
本发明的传送装置的磨耗监测系统包括一振动传感器，测量传送装置的振动状况，对应输出一振动讯号，以借由振动状况代表传送装置的磨耗状态、一讯号处理装置，采集一传送时点的振动讯号，并处理振动讯号成为数字讯号、以及一显示单元，接收并显示出数字讯号。
在一优选实施例中，讯号处理装置包括一模拟数字转换器、一处理器与一储存单元，模拟数字转换器与振动传感器电性连接，接收并转换振动传感器所产生的一模拟讯号成为一数字讯号，处理器接收数字讯号并执行讯号处理，储存单元储存数字讯号，以建构一监测数据库。
因此，应用本发明将使得传统上需以人力频繁停机检查传送机台的方式获得改善，借由于选定一特定时点的振动值观察来预测及评估传送零件的磨耗，对于如半导体或显示面板领域的制作工艺具有特别意想不到的功效，大为增进制作工艺运作的平顺度及可靠度。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下图1是依照本发明的传送装置磨耗的监测方法的一优选实施例的流程图。
图2A示出依照本发明的传送装置的磨耗监测系统的一优选实施例的应用配置图。
图2B示出依照本发明的传送装置的磨耗监测系统的一优选实施例的系统方块图。
主要组件符号说明102a～114步骤200磨耗监测系统 202振动传感器204讯号处理装置 206显示单元208远程计算机系统210绘图单元212网络 214自动预警器220传送装置 222电机224联轴器226电机座228齿轮传动轴230齿轮232基板传送轴242模拟数字转换器244处理器246储存单元具体实施方式
本发明公开一种传送装置磨耗的监测系统及其方法，利用振动测量方式评估与预测传送装置零件的磨耗状况，免除了繁复人力检查机台的必要性，因而确保制作工艺以最顺畅的方式运作，不会遭遇突然的当机。
参照图1，其示出依照本发明的传送装置磨耗的监测方法的一优选实施例的流程图。磨耗监测的方法包括得到一磨耗临界值、利用一振动传感器在一传送时点测量一预定位置的一振动，以得到一运作测量值、以及比较运作测量值与磨耗临界值，以决定是否须停机检查，其中当运作测量值大于或等于磨耗临界值时，须执行停机检查。
在一优选实施例中，传送装置磨耗的监测方法包括以下步骤。步骤102a中，激活传送装置，其中传送装置的零件是第一次使用。首先针对一传送装置将各部位零件换上第一次使用，也就是全新的零件，使传送装置以全新使用的状态开始运转。
步骤102b中，使用一振动传感器在一传送时点测量某一预定位置的振动。在一般半导体或液晶显示面板制作工艺中，利用传送装置运送基板时，一完整运送动作可能区分成数个步骤阶段，并且不同制作工艺其步骤阶段数目亦有差异。例如一个完整运送动作可包括基板传入阶段、传送减速阶段、振荡摇摆阶段、中间停止阶段以及加速传出阶段。在不同的运送阶段，即便于同一位置亦会产生不同的振动状态，此乃因动作的剧烈程度各不相同的故。
因此选定一特定的阶段作为一固定监控的时点，称其为传送时点。在自动化运送的过程中，各传送步骤阶段有几近于固定的周期，也就是每一基板的完整运送动作基本上是经过设计与定义的。例如，一基板于传入阶段的启始瞬间，与下一基板的传入阶段的启始瞬间均有一固定的时隔。在此情况下，本发明利用选取一特定时点的方式来检测振动状态，以取得同一比较基础。
使用振动传感器在选定的时点以及一选定的位置，测量传送装置的振动值，称其为测试期间测量值；并将所测量到的测试期间测量值记录下来。测量位置的选定例如是在最接近电机的电机座，或者在传动轴上，但并不限于此二者。考虑传感器装设的方便性以及安全的使用环境下，本实施例中是安装振动传感器于电机座。
持续进行传送装置运转以及测量的动作，将一测试期间、在同一传送时点的多个测量值全部记录下来。
步骤102c中，上述步骤持续到传送装置因磨耗而停止运作，从所记录的多个测量值中找出最大者，乘上一安全系数以定义出磨耗临界值。此安全系数视不同制作工艺需求而决定。一般而言，若此系数越小，将使得装置从开始运转至停机检查的时间间隔越短，但也较能确保装置运作的可靠度。此安全系数例如为70％、80％、90％、95％或此范围内的数值。
上述得到磨耗临界值的步骤中，亦可以另一种方式决定出磨耗临界值。得到多个测试期间测量值后，还包括绘制一时序曲线图，即绘制出整个测试期间，测试期间测量值的状态分布曲线。在曲线图中，横轴为时刻轴，纵轴代表振动值。
于一实施例中，预先对装配新零件的机台进行振动测量，并记录初次量得的振动值，称其为初始测量值。经多次的测试，所测得的初始测量值为4或5，机台因磨耗而当机的测量值为20或21。因此可选取初始测量值的3～4倍的经验值作为同一系统运作下的磨耗临界值。
步骤104中，在已得到磨耗临界值后，于一般正常运行的制作工艺中，利用振动传感器测量同一选定的传送时点以及同一选定位置的振动状态，称其为运作测量值。此后便持续检测与监控传送装置。
步骤106中，依据所测量得到的运作测量值与磨耗临界值比较，判断是否须停机检查。当检测到大于或等于磨耗临界值的运作测量值时，便执行停机检查的动作。此比较的步骤可利用一讯号处理装置达到节省人力与时间的功效。
上述比较的步骤更可包括在运作测量值大于磨耗临界值时，利用讯号处理装置发出一警示讯号，此警示讯号用以触发与讯号处理装置电性连接的一自动预警器，使其执行一预警动作。预警动作可依据须求而设计，例如是停止传送装置的运转、或者发出警示声或激活警示灯号。
磨耗的监测方法中可还包括下列步骤之一或其组合。步骤108，将运作测量值输出至一显示单元，以供检视参考。例如利用讯号处理装置将振动信息显示于一阴极射线管显示器或液晶面板显示器。
步骤110，传送运作测量值至远程计算机系统，以进行远程监控。通过一网络连结系统，例如广域网络、局域网络或企业内部网络等，将测量得到的信息实时传送到远程的监控计算机，如此亦可达到有效率的人工配置。同时也可将测量到的所有资料储存于一远程数据库，建立一机台运转的历史资料以供各种应用。
步骤112，记录运作测量值，并绘出运作测量值的时序曲线图。例如利用讯号处理装置连接一绘图单元，绘出针对同一传送时点的时序曲线，其中时序曲线显示了传送装置在运转历程中，所测量到的振动状态的趋势，亦即代表装置内部的传送零件的磨耗趋势。依据趋势曲线图便可方便地判断传送零件目前的健康状况，对于早期诊断及预防有相当大的帮助。
参考图2A与图2B。图2A示出依照本发明的传送装置的磨耗监测系统一优选实施例的应用配置图，图中显示磨耗监测系统200相对于包括多个传送零件的传送装置220的位置分布，传送零件包括例如基板传送轴232、齿轮230、齿轮传动轴228、联轴器224、电机222与电机座226。图2B示出依照本发明的传送装置的磨耗监测系统一优选实施例的系统方块图。本发明的传送装置的磨耗监测系统200包括振动传感器202、讯号处理装置204以及显示单元206。
振动传感器202用以测量传送装置220的振动状况，并对应输出一振动讯号，以借由振动状况代表传送装置220的磨耗状态。讯号处理装置204与振动传感器202电性连接，用以采集一传送时点的振动讯号，并处理振动讯号成为一数字讯号。显示单元206与讯号处理装置204电性连接，用以接收并显示来自讯号处理装置204的数字讯号。
在一优选实施例中，本发明的传送装置的磨耗监测系统应用于一面板基板的传送装置。一振动传感器202装设于包覆联轴器224的电机座226上。
在此，须特别注意的是，振动传感器202执行测量的行为可以是一持续的动作，或者针对特定时点而进行一周期性测量，完全视使用者须求而决定。
当振动传感器202以持续测量的方式运作时，可通过讯号处理装置204记录所有时点的测量值，同时又针对特定时点的测量值进行特别采集，而将其记录于特别的独立区间，以进行绘制针对一特定时点的时序曲线图；或是只将所有时点的测量值均记录下来，作为一历史记录，储存于数据库。
讯号处理装置204包括模拟数字转换器242、处理器244以及一储存单元246。模拟数字转换器242电性连接于振动传感器202，接收并转换振动传感器202产生的模拟讯号成为一数字讯号，处理器244接收此数字讯号并执行讯号处理的功能。储存单元246用以储存代表振动测量值的数字讯号，建构一监测数据库。显示单元206可为一阴极射线管显示器或液晶面板显示器。
实际操作时，在磨耗监测系统200运作前先将所有传送零件更换为第一次使用的新品，再激活传送装置220以运送基板，并以装设于电机座226上的加速度计量取传送装置220运转中的振动值。等待传送装置220因内部传送零件的磨耗而停止运转时，选择一特定的传送时点，将所有在此传送时点的测量值资料采集出来，将其中数值最大的一个作为一参考值。
再将此参考值乘上一安全系数，所得的值即作为磨耗临界值。安全系数的决定系依据不同需求，例如60％至95％间的百分比。所选取百分比越小，传送装置越能在早期检查、更换零件，装置使用上较为可靠；但选取越高的百分比则能拉长检查、更换零件的周期，使制作工艺因检查及更换造成运转中断的次数较少，而且也较能充分利用传送零件的寿命。
本例中，振动传感器使用IMI SENSORS公司的加速度计，型号641B01；模拟数字转换器使用MITSUBISHI的数字模拟转换模块，型号Q64A-D。处理器使用MITSUBISHI的产品，型号为Q25HCPU。当然，实际运用上，可自由选用适当的电子装置，并不以此为限。
首先对配备第一次使用的传送零件的传送装置220量取一初始状态测量值，约7至8。待运转至传送装置220停止时，所量得的数值中最大者约14至15。
取得一磨耗临界值后，接着便可进行一般制作工艺作业的基板运送动作。同时利用加速度计持续监测传送装置220的振动状态，观察呈现在显示单元206上的测量数值的变化情形。在装置运作过程中所量得的数值到达磨耗临界值时，便执行停机检查的动作，甚至可决定于此时更换零件，确保后续的安全运转。
磨耗监测系统200可还包括一自动预警器214、一绘图单元210、一远程计算机系统208，或者上述组件的组合。将讯号处理装置204电性连接的自动预警器214，当讯号处理装置204比对并发现运作测量值等于或超过磨耗临界值时，输出一警示讯号至自动预警器214，触发自动预警器214执行一预警动作。此预警动作视设计而定，例如可为点亮与自动预警器214连接的警示灯号(未绘示于图中)，或驱动与自动预警器214连接的发声器(未绘示于图中)发出声音。或者，亦可利用自动预警器214控制传送装置220的停止及/或激活。
将讯号处理装置204连接一绘图单元210，借由讯号处理装置204的运算处理，使测量资料通过绘图单元210以曲线图的型态显示出来。使用曲线图将更容易预先判断传送装置220的磨耗状况，以做出先期预防的动作。
磨耗监测系统200更可连接一远程计算机系统208，例如通过网络212，使得远程监控得以实现，人力资源的配置效率更得以提升。远程计算机系统208也可以是一数据库，用以储存传送装置220运转历程中振动状态的记录，作为各种应用，例如传送零件的品质管理或不同传送阶段的振动分析。
由上述本发明优选实施例可知，应用本发明具有下列优点。利用本发明的传送装置磨耗的监测系统及方法，避免了制作工艺运转期间传送装置因零件磨耗过度而突然停机的潜在问题，也能充分掌握传送零件磨耗的状况。因此不仅可以维持一顺利的制作工艺运行，更可以充分利用零件的使用寿命，在二者之间取得弹性的平衡。
另外，本发明更有助于减少传送机台维修检查的次数，由于维修检查的动作不仅耗费人力，也进而降低制作工艺的产率。因此本发明确实提升了制作工艺运作的效率。配合自动预警或远程监控的功能，也使得工厂内人力资源的配置效率获得提升。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种传送装置磨耗的监测方法，适用于一传送装置，至少包括得到一磨耗临界值；利用一振动传感器在一传送时点测量一预定位置的一振动，以得到一运作测量值；以及比较该运作测量值与该磨耗临界值，以决定是否须停机检查，其中当该运作测量值大于或等于该磨耗临界值时，须执行停机检查。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该得到一磨耗临界值的步骤至少包括激活该传送装置，其中该传送装置的传送零件是第一次使用；利用该振动传感器于该传送时点测量该预定位置的一振动，以得到一测试期间测量值，并记录该测试期间测量值；以及于该传送装置因磨耗而停止运作时，以该些测试期间测量值中最大值的80％定义出该磨耗临界值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该预定位置为一电机座或一传动轴。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该传送时点为基板传入阶段、传送减速阶段、振荡摇摆阶段、中间停止阶段以及加速传出阶段其中之一。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该比较的步骤是利用一讯号处理装置执行，该比较的步骤还包括当该运作测量值大于该磨耗临界值时，以该讯号处理装置发出一警示讯号，以激活一自动预警器执行一预警动作。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该得到一磨耗临界值的步骤至少包括激活该传送装置，其中该传送装置的传送零件是第一次使用；利用该振动传感器于该传送时点对该预定位置的一振动进行初次测量，以得到一初始测量值；以及以该初始测量值的三或四倍作为该磨耗临界值。
7.一种传送装置的磨耗监测系统，适用于一传送装置，至少包括一振动传感器，测量该传送装置的一振动状况，对应输出一振动讯号，以借由该振动状况代表该传送装置的一磨耗状态；一讯号处理装置，采集一传送时点的该振动讯号，并处理该振动讯号成为一数字讯号；以及一显示单元，接收并显示出该数字讯号。
8.根据权利要求7所述的磨耗监测系统，其特征在于，该讯号处理装置包括一模拟数字转换器、一处理器与一储存单元，该模拟数字转换器与该振动传感器电性连接，接收并转换该振动传感器所产生的一模拟讯号成为一数字讯号，该处理器接收该数字讯号并执行讯号处理，该储存单元储存该数字讯号，以建构一监测数据库。
9.根据权利要求7所述的磨耗监测系统，其特征在于，还包括一自动预警器，连接该讯号处理装置，当该讯号处理装置发出一警示讯号，该自动预警器接收该警示讯号并执行一预警动作。
10.根据权利要求7所述的磨耗监测系统，其特征在于，该振动传感器位于一电机座或一传动轴。
全文摘要
一种传送装置磨耗的监测方法，包括得到一磨耗临界值，利用一振动传感器在一传送时点测量一预定位置，以得到一运作测量值。并借由比较运作测量值与磨耗临界值决定是否须停机检查，当该运作测量值大于或等于该磨耗临界值时，须执行停机检查。
文档编号G01M13/00GK1793815SQ200610051319
公开日2006年6月28日 申请日期2006年1月5日 优先权日2006年1月5日
发明者潘俊斌, 曾秀雅, 陈俊杰, 林建铭, 蔡显崑, 谢孟言 申请人:友达光电股份有限公司