专利名称：一种自动物料搬运系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路领域，特别涉及一种自动物料搬运系统。
背景技术：
随着信息科技日新月异，集成电路在日常生活中扮演重要的角色，其需求相对也大幅提升，因此促进全球半导体市场的蓬勃发展。为了因应集成电路的大量需求，大部分的半导体制造企业都以提高产能为优先目标。在半导体制造企业中，晶片通常是采用批量的搬运方式，然而通过人力搬运不仅效率低，也容易发生危险，因此，自动物料搬运系统(AutomaticMaterial Handling System;AMHS)已经广泛使用于半导体制造企业。
自动化物料搬运系统(AMHS)不仅能提供高度自动化，对于整个制造系统的效能产生相当大的影响，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，缩短周期时间等。随着AMHS系统搬运量的增长，如何确保搬运效率，尽快完成晶片的搬运，是一个巨大的挑战。优化半导体自动物料搬运系统的调度对于提升半导体制造企业的竞争力至关重要。目前的AMHS系统中，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，从而控制自动导航车的运动状态来进行实时搬运调度，然而以射频通信技术来进行基站与自动导航车间的通信，容易发生因射频信号干扰洁净室设备和晶片生产，影响到产品的良率的情况。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于光通信的自动物料搬运系统，以避免射频信号对晶片生产产生干扰。为达成上述目的，本发明提供一种基于光通信的自动物料搬运系统，包括多个搬送运载器，运动在导轨上；N个基站，将所述导轨对应分成N个连续的封闭区间，每一所述基站在其对应封闭区间内与所述搬送运载器进行光通信，以获取并发送所述封闭区间内的搬送运载器信息，其中N为大于等于2的正整数；以及服务器，耦接所述N个基站，接收并依据所述搬送运载器信息发出控制指令至所述基站，所述基站将所述控制指令转换为光信号发送至所述搬送运载器，使得所述搬送运载器根据所述光信号改变运动状态。优选的，所述搬送运载器包括第一光通信模块，包括第一发射模块及第一接收模块，用以发射及接收光信号；第一信号处理模块，耦接所述第一接收模块，将接收的所述光信号转换为控制信号；以及控制模块，耦接所述第一信号处理模块，根据所述控制信号控制所述搬送运载器的运动状态。优选的，所述基站包括第二光通信模块，包括第二发射模块及第二接收模块，用以发射及接收光信号；第二信号处理模块，包括编码模块及解码模块，所述解码模块耦接所述第二接收模块，将接收的所述光信号解码为所述搬送运载器信息；所述编码模块耦接所述第二发射模块，将所述控制指令编码为光信号；以及服务器通信模块，耦接所述第二信号处理模块，将所述搬送运载器信息发送至所述服务器，以及从所述服务器接收所述控制指令。
优选的，所述服务器包括基站通信模块，用以从所述基站接收所述搬送运载器信息，以及向所述基站发射所述控制指令；以及第三处理模块，耦接所述基站通信模块，根据所述搬送运载器信息产生所述控制指令。优选的，所述封闭区间大小由所述基站的光波束角及发射功率决定。优选的，所述搬送运载器信息包括所述搬送运载器在所述封闭区间的确认信息。优选的，所述搬送运载器信息还包括所述搬送运载器识别信息。优选的，当所述基站通信模块接收到第N基站及第N-I基站发出的所述搬送运载器信息时，所述第三处理模块向所述第N-I基站发送停止指令。优选的，当所述基站通信模块接收到第N-I基站发出的所述搬送运载器信息且未接收到第N基站发出的所述搬送运载器信息时，所述第三处理模块向所述第N-I基站发送·启动指令。优选的，当所述基站通信模块接收到第M-2基站发出的所述搬送运载器信息，且不再接收到第M-I基站发出的所述搬送运载器信息的同时或之后才接收到第M基站发出的所述搬送运载器信息时，所述第三处理模块向所述第M-2基站发送启动指令，其中M为大于2且小于等于N的正整数。本发明的优点在于通过搬送运载器与基站之间的光通信，对搬送运载器进行搬运调度，不仅解决了现有技术中采用射频通信产生的信号干扰问题，还能对搬送运载器进行
区间管理。
图I为本发明一实施例自动物料搬运系统的示意图。图2为本发明一实施例搬送运载器的架构示意图。图3为本发明一实施例基站的架构不意图。图4为本发明一实施例服务器的架构示意图。图5为本发明一实施例搬送运载器与基站进行通讯的示意图。
具体实施例方式为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。首先请参考图1，其显示本发明一实施例的基于光通信的自动物料搬运系统架构示意图。自动物料搬运系统包括多个搬送运载器10，N个基站20以及服务器30。其中，搬送运载器10运动在导轨上，作为搬运及装载物料的载具。搬送运载器10可以是自动导航车或工业搬送机器人等，本发明不限于此。N个基站20以其进行光通信的范围将导轨划分成N个首尾相接的封闭区间，每一个基站20可在其对应封闭区间内与搬送运载器10进行光通/[目O进一步来说，基站20的光通信范围的大小由其光波束角及其发射功率决定。基站一般均匀布置在导轨的一侧，在导轨的同一平面上，本发明不限此。如图5所示，从基站20发射的光线所形成的三角形区域即为其光通信范围，在该范围之内基站20和搬送运载器10相互通信。请继续参考图1，当搬送运载器10进入基站20的封闭区间内，基站20将接收从搬送运载器10发出的光信号，从这一光信号中获取搬送运载器10的信息，并将这一搬送运载器信息发送至服务器30，其中搬送运载器信息包括搬送运载器10在封闭区间的确认信息，通过这一确认信息，基站20就可以确认在其对应的封闭区间内存在搬送运载器10。服务器30耦接所有的基站20，因此能够监控整个系统中所有搬送运载器10的位置信息，也即是可以监控搬送运载器10存在于哪些封闭区间中。服务器30根据基站20发出的搬送运载器信息产生控制指令，并将控制指令发送回相应的基站20，再由基站20将这一控制指令转换为光信号发送给搬送运载器10，使得搬送运载器10改变其运动状态。由以上可知，本发明是对搬送运载器信息及控制指令进行光信号编码和光信号解码来实现光通信，从而进行搬送运载器的搬运调度，以避免射频干扰的发生。图2至图4详细说明了本发明系统中搬送运载器10，基站20以及服务器30的构成。请先参考图2，搬送运载器10包括第一光通信模块11，第一信号处理模块12以及控制模块13。第一通信模块11包括第一发射模块110以及第一接收模块111，用以发射及接收光信号。第一信号处理模块12耦接第一接收模块111，将接收的光信号转换为控制信号。 控制模块13耦接第一信号处理模块12，根据控制信号控制搬送运载器10的运动状态。请继续参考图3，基站20包括第二光通信模块21，第二信号处理模块22，以及服务器通信模块23。第二光通信模块21包括第二发射模块210及第二接收模块211，用以发射及接收光信号；第二信号处理模块22包括编码模块220及解码模块221，其中解码模块221耦接第二接收模块211，将接收的光信号解码为搬送运载器信息；编码模块220耦接第二发射模块210，将控制指令编码为光信号。服务器通信模块23耦接第二信号处理模块22，将解码模块221解码出的搬送运载器信息发送至服务器30，以及从服务器30接收控制指令输出至编码模块220。服务器30包括基站通信模块31以及第三处信号理模块32，如图4所示，第三信号处理模块32耦接基站通信模块31。基站通信模块31用以从基站20接收搬送运载器信息，第三处理模块32根据这些搬送运载器信息产生控制指令，再经由基站通信模块31发送出去。以下将结合图I至图4详细说明本发明自动物料搬运系统的具体工作方式。首先，当第X号搬送运载器10进入第N个封闭区间时，第N号基站20的第二接收模块211将接收到由搬送运载器10的第一发射模块110所发射的光信号，解码模块221将光信号解码为搬送运载器10的搬送运载器信息并发送给服务器通信模块23，由服务器通信模块23将这一搬送运载器信息发送到服务器30。搬送运载器信息包括搬送运载器10在某个封闭区间的确认信息，因此服务器30能够监控搬送运载器10在各个封闭区间的存在状况。同样的，当第X-I号搬送运载器10进入第N-I个封闭区间时，第N-I号基站20也将发送搬送运载器信息至服务器30。服务器30的基站通信模块31接收到这两个搬送运载器信息后，发现相邻地封闭区间内均存在搬送运载器10，因此将发出停止的控制指令给第N-I号基站20的服务器通信模块23，服务器通信模块23进而将这一停止控制指令输出到编码模块222，编码模块222将其编码成光信号，经由第二发射模块212发射出去。第N-I个封闭区间内的第x-ι号搬送运载器10的第一接收模块111接收到这一光信号并输出至第一信号处理模块12，第一信号处理模块12将其转换为控制信号后交由控制模块13，控制第X-I号搬送运载器10停止前进，由此第N个封闭区间闭锁，将不会再有搬送运载器进入。
如果服务器30仅接收到第N-I号基站20发出的搬送运载器信息而未接收到第N号基站20发出的搬送运载器信息，则意味着第N个封闭区间内不再有搬送运载器10，则月艮务器30将发送启动指令至第N-I号基站20，经过光信号的编码和解码，重新启动第N-I个封闭区间内的第X-I号搬送运载器10，由此第N个封闭区间重新开放，第X-I号搬送运载器10进入第N个封闭区间。为了避免因通信故障引起误操作，在本发明的另一实施例中，当服务器30接收到第M-2号基站20发出的搬送运载器信息不再接收到第M-I号基站20发出的搬送运载器信息时(M为大于2的正整数)，并不会立即发出启动的控制指令，直到服务器30接收到原先没有的第M号基站20发出的搬送运载器信息，表明在第M-I个封闭区间内的搬送运载器已经进入第M个封闭区间，才会发出启动的控制指令，如此一来，通过第M号基站与搬送运载器10建立通讯，进一步确保搬送运载器10已经离开了第M-I个封闭区间，从而防止因第M-I号基站故障将仍在第Ml个封闭区间内的搬送运载器误以为已经离开而开放第M-I个封闭区间。在此基础上，在本发明的另一优选实施例中，搬送运载器信息还包括搬送运载器10的识别信息，也即是服务器30可以识别出不同的搬送运载器10，由此，当服务器30接收到第M号基站20发出了第X号搬送运载器10的识别信息，确定第X号搬送运载器10已经 从第M-I个封闭区间进入第M个封闭区间，才发出启动控制指令，从而避免了将第M个封闭区间内的其他搬送运载器10误认为第X号搬送运载器，更加提升了安全性。综上，本发明所提出的基于光通信的自动物料搬运系统，通过搬送运载器与基站之间的光通信，对搬送运载器进行搬运调度，有效解决了现有技术中采用射频通信产生的信号干扰问题。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
权利要求
1.一种基于光通信的自动物料搬运系统，其特征在于，包括 多个搬送运载器，运动在导轨上； N个基站，将所述导轨对应分成N个连续的封闭区间，每一所述基站在其对应封闭区间内与所述搬送运载器进行光通信，以获取并发送所述封闭区间内的搬送运载器信息，其中N为大于等于2的正整数；以及 服务器，耦接所述N个基站，接收并依据所述搬送运载器信息发出控制指令至所述基站，所述基站将所述控制指令转换为光信号发送至所述搬送运载器，使得所述搬送运载器根据所述光信号改变运动状态。
2.根据权利要求I所述的自动物料搬运系统，其特征在于，所述搬送运载器包括 第一光通信模块，包括第一发射模块及第一接收模块，用以发射及接收光信号； 第一信号处理模块，耦接所述第一接收模块，将接收的所述光信号转换为控制信号；以及 控制模块，耦接所述第一信号处理模块，根据所述控制信号控制所述搬送运载器的运动状态。
3.根据权利要求2所述的自动物料搬运系统，其特征在于，所述基站包括 第二光通信模块，包括第二发射模块及第二接收模块，用以发射及接收光信号； 第二信号处理模块，包括编码模块及解码模块，所述解码模块耦接所述第二接收模块，将接收的所述光信号解码为所述搬送运载器信息；所述编码模块耦接所述第二发射模块，将所述控制指令编码为光信号；以及 服务器通信模块，耦接所述第二信号处理模块，将所述搬送运载器信息发送至所述服务器，以及从所述服务器接收所述控制指令。
4.根据权利要求3所述的自动物料搬运系统，其特征在于，所述服务器包括 基站通信模块，从所述基站接收所述搬送运载器信息，以及向所述基站发射所述控制指令；以及 第三处理模块，耦接所述基站通信模块，根据所述搬送运载器信息产生所述控制指令。
5.根据权利要求4所述的自动物料搬运系统，其特征在于，所述封闭区间的大小由所述基站的光波束角及发射功率决定。
6.根据权利要求4所述的自动物料搬运系统，其特征在于，所述搬送运载器信息包括所述搬送运载器在所述封闭区间的确认信息。
7.根据权利要求6所述的自动物料搬运系统，其特征在于，所述搬送运载器信息还包括所述搬送运载器识别信息。
8.根据权利要求6所述的自动物料搬运系统，其特征在于，当所述基站通信模块接收到第N基站及第N-I基站发出的所述搬送运载器信息时，所述第三处理模块向所述第N-I基站发送停止指令。
9.根据权利要求8所述的自动物料搬运系统，其特征在于，当所述基站通信模块未接收到第N基站发出的所述搬送运载器信息时，且接受到第N-I基站发出的所述搬送运载器信息，所述第三处理模块向所述第N-I基站发送启动指令。
10.根据权利要求6或7所述的自动物料搬运系统，其特征在于，当所述基站通信模块接收到第M-2基站发出的所述搬送运载器信息，且不再接收到第M-I基站发出的所述搬送运载器信息的同时或之后才接收到第M基站发出的所述搬送运载器信息时，所述第三处理 模块向所述第M-2基站发送启动指令，其中M为大于2且小于等于N的正整数。
全文摘要
本发明公开了一种基于光通信的自动物料搬运系统，包括运动在导轨上的多个搬送运载器；多个基站，将所述导轨对应分成多个连续的封闭区间，每一个基站在其对应封闭区间内与搬送运载器进行光通信，以获取并发送其封闭区间内的搬送运载器信息；以及服务器，耦接多个基站，接收并依据搬送运载器信息发出控制指令至基站，基站接收控制指令并将控制指令转换为光信号发送至搬送运载器，使得搬送运载器能够根据光信号改变运动状态。本发明的自动物料搬运系统基于光通信技术对搬送运载器进行搬运调度，不仅解决了采用射频通信产生的信号干扰问题，还能对搬送运载器进行区间管理。
文档编号H01L21/677GK102945819SQ201210448970
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者任大清 申请人:上海集成电路研发中心有限公司