控制搬送车辆的方法、车辆控制装置以及物品搬送系统与流程

1.本发明涉及制造工厂中控制搬送车辆的方法、车辆控制装置以及物品搬送系统，提供用于考虑具备蓄电池的搬送车辆的电量来分配作业的方法、车辆控制装置以及物品搬送系统。


背景技术：

2.半导体(或者显示器)制造工艺作为用于在基板(例如：晶圆)上制造半导体元件的工艺，例如包括曝光、蒸镀、蚀刻、离子注入、清洗、封装等。用于制造半导体元件的制造工厂由一个或者其以上层的洁净室构成，用于执行半导体制造工艺的制造设备配置于各层。
3.为了最大化半导体制造工艺的效率，不仅是改善各半导体制造工艺的方法，还导入用于在各制造设备之间迅速且有效地搬送物品(例如：基板)的手段。代表性地，适用有沿着设置于半导体制造工厂的顶棚的路径搬送物品的oht(overhead hoist transport；空中走行式无人搬送车)系统。通常，oht系统包括构成行驶路径的轨道、沿着轨道行驶并搬送物品的搬送车辆。另外，当在半导体制造设备之间的搬送中需要保管物品时，可以设置用于存储相应物品的存储系统。
4.另一方面，搬送车辆使用电能来驱动，主要通过铺设于轨道的供电装置(非接触供电系统)接收电力。附加地，搬送车辆也可以具备蓄电池而在一定位置进行电力充电，使用存储在蓄电池中的电力来驱动。如此被要求从轨道的供电装置接收电力或使用存储在蓄电池中的电力有效地将作业以及行驶路径分配给行驶的搬送车辆的方法。


技术实现要素：

5.因此，本发明的实施例提供能够考虑具备蓄电池的车辆的电力而有效地分配作业的方法、车辆控制装置以及物品搬送系统。
6.本发明的解决课题不限于以上所提及的，本领域技术人员会从下面的记载能够明确地理解未被提及的其它解决课题。
7.根据本发明的实施例的制造工厂的物品搬送系统中控制搬送车辆的方法包括：确认用于搬送物品的作业的步骤；针对多个搬送车辆的各个搜索按作业路径的步骤；计算各所述搬送车辆的按作业估耗电量的步骤；以及基于各所述搬送车辆的剩余电量和所述按作业估耗电量来给各所述搬送车辆分配作业的步骤。
8.在一实施例中，可以是，计算所述按作业估耗电量的步骤包括：计算所述按作业各搬送车辆的移动距离的步骤；从所述按作业各搬送车辆的移动距离找出供电区间的距离和未供电区间的距离的步骤；以及根据所述未供电区间的距离计算所述搬送车辆各自的按作业估耗电量的步骤。
9.在一实施例中，可以是，给各所述搬送车辆分配作业的步骤包括：基于所述按作业估耗电量和各所述搬送车辆的剩余电量的比例来计算所述按作业各搬送车辆的费用值的步骤；以及基于所述按作业各搬送车辆的费用值来给各所述搬送车辆分配作业的步骤。
10.在一实施例中，可以是，所述费用值根据从各所述搬送车辆的剩余电量除以所述按作业估耗电量得到的值所属的范围来分配。
11.在一实施例中，可以是，若从各所述搬送车辆的剩余电量除以所述按作业估耗电量得到的值小于基准值，则所述费用值设定为最大值。
12.在一实施例中，可以是，给各所述搬送车辆分配作业的步骤包括：给以特定作业为基准具有最小费用值的搬送车辆分配所述特定作业的步骤。
13.在一实施例中，可以是，给各所述搬送车辆分配作业的步骤包括：将以特定搬送车辆为基准具有最小费用值的作业分配给所述特定搬送车辆的步骤。
14.根据本发明的实施例的车辆控制装置在制造工厂的物品搬送系统中控制搬送车辆，所述车辆控制装置包括：通信部，从制造控制装置接收作业信息，并向所述搬送车辆发送控制信号；处理器，执行用于控制所述搬送车辆的运算；以及存储器，存储用于控制所述搬送车辆的信息。可以是，所述处理器设定为，确认用于搬送物品的作业，针对多个搬送车辆的各个搜索按作业路径，计算各所述搬送车辆的按作业估耗电量，基于各所述搬送车辆的剩余电量和所述按作业估耗电量来给各所述搬送车辆分配作业。
15.根据本发明的实施例的制造工厂的物品搬送系统包括：制造控制装置，生成用于在所述制造工厂中搬送物品的作业信息；车辆控制装置，从所述制造控制装置接收所述作业信息并给各搬送车辆分配作业；以及搬送车辆，根据从所述车辆控制装置分配的作业来搬送物品。可以是，所述车辆控制装置确认用于搬送所述物品的作业，针对多个搬送车辆的各个搜索按作业路径，计算各所述搬送车辆的按作业估耗电量，基于各所述搬送车辆的剩余电量和所述按作业估耗电量来给各所述搬送车辆分配作业。
16.根据本发明的实施例，基于各车辆的剩余电量和按作业估耗电量来给车辆分配作业，从而能够有效地管理具备蓄电池的车辆的电力。
17.本发明的效果不限于以上提及的，本领域技术人员会从下面的记载能够明确地理解未提及的其它效果。
附图说明
18.图1示出制造工厂中用于制造设备以及物品的搬送及存储的布局的例子。
19.图2示出根据本发明的实施例的制造工厂内物品搬送系统的例子。
20.图3是示出根据本发明的实施例的车辆控制装置的功能性结构的框图。
21.图4a以及图4b示出根据本发明的实施例的搬送车辆的概要结构。
22.图5至图7是示出根据本发明的实施例的控制搬送车辆的方法的流程图。
23.图8示出根据本发明的实施例的给搬送车辆分配作业的过程的例子。
24.图9是根据本发明的实施例的用于对具备蓄电池的搬送车辆的行驶进行控制的流程图的例子。
具体实施方式
25.以下，参照附图来详细说明本发明的实施例，以使得本发明所属技术领域中具有通常知识的人能够容易地实施。本发明可以以各种不同方式实现，不限于在此说明的实施例。
26.为了清楚地说明本发明，省略了与说明无关的部分，贯穿说明书整体对相同或类似的构成要件标注相同的附图标记。
27.另外，在多个实施例中，对具有相同结构的构成要件，使用相同的附图标记来仅说明代表性实施例，在其余的其它实施例中仅说明与代表性实施例不同的结构。
28.在说明书整体中，当表述某部分与其它部分“连接(或者结合)”时，其不仅是“直接连接(或者结合)”的情况，还包括将其它部件置于中间“间接连接(或者结合)”的情况。另外，当表述某部分“包括”某构成要件时，只要没有特别相反记载，其意指可以还包括其它构成要件而不是排除其它构成要件。
29.只要没有不同地定义，包括技术或科学术语在内在此使用的所有术语具有与本发明所属技术领域中具有通常知识的人一般所理解的含义相同的含义。在通常使用的词典中定义的术语之类的术语应解释为具有与相关技术文脉上具有的含义一致的含义，只要在本技术中没有明确定义，不会理想性或过度地解释为形式性含义。
30.图1示出制造工厂中用于制造设备以及物品的搬送及存储的布局的例子。可以是，半导体或者显示器制造工厂由一个或者其以上洁净室构成，在各洁净室中设置用于执行制造工艺的制造设备1。通常，可以通过对基板(例如：晶圆、玻璃)重复执行多个制造工艺而最终完成被处理的基板，若在特定半导体制造设备1中结束制造工艺，则向用于下一个制造工艺的设备搬送基板。在此，基板可以以保管在能够收纳多个基板的容器(例如：front opening unified pod，foup；前开式晶圆传输盒)中的状态搬送。收纳有基板的容器可以通过搬送车辆(例如：overhead hoist transport，oht)20搬送。
31.搬送车辆20在设置于顶棚的轨道(rail)10上行驶并与指示传送作业命令的上游服务器或者车辆控制装置150)以无线通信方式交互。车辆控制装置150从综合控制系统或者车辆控制装置150接收与基于作业工艺的传送相关的命令，为了根据制造控制装置100的命令使搬送车辆20在最短时间完成传送作业，搜索从出发地至目的地最短路径并选定位于适合执行传送作业的最佳位置的搬送车辆20并指示传送命令或者作业。根据车辆控制装置的传送命令，搬送车辆20从由车辆控制装置指示的出发地向目的地位置传送物流。
32.参照图1，在半导体或者显示器制造线上设置用于执行工艺的制造设备1，可以提供形成用于在制造设备1之间搬送物品的搬送路径(例如：顶棚轨道)的轨道10以及在轨道10行驶并向制造设备1搬送物品的多个搬送车辆20。此时，搬送车辆20可以通过沿着轨道10形成的供电单元(例如：电源供应线缆)接收驱动电源。
33.当搬送车辆20在制造设备1之间搬送物品时，既可以将物品直接从特定制造设备向其它制造设备搬送，也可以将物品存储于存储装置之后向其它制造设备搬送。在轨道10的一侧可以设置存储装置(例如：物品保管部30)。存储装置可以包括能够为了保持容器内清洁环境而注入惰性气体的架形式的仓储(stocker)以及与轨道10的侧面相邻设置并保管物品的侧轨缓冲器或者设置于轨道10的下方区域并保管物品的轨下缓冲器或者用于维持及维修搬送车辆的维护用升降机。
34.图2示出根据本发明的实施例的制造工厂内物品搬送系统的例子。根据本发明的实施例的制造工厂的物品搬送系统包括生成用于在制造工厂中搬送物品的作业信息的制造控制装置100、从制造控制装置100接收作业信息而给各搬送车辆20分配作业的车辆控制装置150、以及根据从车辆控制装置150分配的作业来搬送物品的搬送车辆20。
35.制造控制装置100管理在制造工厂中执行的整个制造工艺。例如，制造控制装置100可以若在特定设备中结束工艺则指定用于执行下一个工艺的设备，并生成作业以从结束相应工艺的设备向下一个设备传送基板。车辆控制装置150生成用于按照从制造控制装置100接收的作业来执行物品搬送的路径，并给各搬送车辆20分配作业而指示搬送相应物品。
36.制造控制装置100、车辆控制装置150、搬送车辆20可以彼此通过有线或者无线网络连接。例如，制造控制装置100和车辆控制装置150可以通过局域网连接，搬送车辆20可以通过无线通信向车辆控制装置150传输信号或接收信号。
37.图3是示出根据本发明的实施例的车辆控制装置150的功能性结构的框图。根据本发明的实施例的车辆控制装置150包括从制造控制装置100接收作业信息，并向搬送车辆20发送控制信号的通信部151、执行用于控制搬送车辆20的运算的处理器152以及存储用于控制搬送车辆20的信息的存储器153。
38.通信部151执行用于车辆控制装置150与其它个体通信的信号处理以及信号收发。例如，通信部151可以从作业控制装置100接收与作业有关的信息(例如：搬送物品、出发位置、到达位置)，并向搬送车辆20传输用于执行相应作业的指令(例如：起点、终点、路径、物品信息)。为了与搬送车辆20的通信，将要向搬送车辆20传输的信息与有关车辆300的识别信息一起向无线接通有搬送车辆20的访问接入点传输。
39.处理器152执行用于对各搬送车辆20进行控制的运算以及信号处理。处理器152可以由用于执行运算以及信号处理的一个或者其以上的处理电路构成。处理器152可以监测物品搬送系统的状态，并为了执行从制造控制装置100传递的作业而设定搬送车辆20的行驶路径。
40.存储器153可以存储车辆控制装置150的工作所需的数据。存储器153可以存储用于驱动车辆控制装置150的程序数据、与各搬送车辆20有关的信息、用于控制各搬送车辆20的命令语言。
41.图4a以及图4b示出根据本发明的实施例的搬送车辆的概要结构。图4a示出从行驶路径的方向观察的搬送车辆20，图4b示出从行驶路径的侧面观察的搬送车辆20。
42.参照图4a以及图4b，搬送车辆20包括沿着行驶轨道110行驶的行驶单元210、在行驶轨道110被分支的分支部中选择性地与转向引导轨道接触的转向单元220、把持被搬送的物品的把持单元230。
43.行驶单元210包括被安装用于使搬送车辆20行驶的装置的驱动主体211、与行驶轨道110接触来旋转的行驶轮212、沿着行驶轨道110的侧面接触并旋转的行驶导轮213。可以是，搬送车辆20通过行驶轮212的旋转沿着行驶轨道110行驶，行驶导轮213防止搬送车辆20从行驶轨道110脱离。
44.转向单元220作为在分支部中引导搬送车辆20选择性地行驶的装置，下面详细说明根据本发明的实施例的转向单元220的详细结构。把持单元230可以把持搬送对象物品，通过升降驱动在各设备1中装载或者卸载物品。
45.根据本发明的实施例，搬送车辆20可以从安装于轨道10中的供电装置接收电力或使用存储在设置于搬送车辆20的蓄电池中的电力来驱动。当在搬送车辆20中设置有蓄电池时，无需在整个轨道10中安装供电装置而仅在局部区间(供电区间)安装供电装置，在没有
安装供电装置的区间(未供电区间)中搬送车辆20可以使用存储于蓄电池中的电力来行驶。
46.图5至图7是示出根据本发明的实施例的控制搬送车辆的方法的流程图。图5至图7所示的工作可以通过车辆控制装置150执行。
47.根据本发明的实施例的在制造工厂的物品搬送系统中控制搬送车辆20的方法包括确认用于搬送物品的作业的步骤(s505)、针对多个搬送车辆20各个搜索按作业路径的步骤(s510)、计算各所述搬送车辆20的按作业估耗电量的步骤(s515)以及基于各搬送车辆20的剩余电量和按作业估耗电量来给各搬送车辆20分配作业的步骤(s520)。
48.在s505步骤之前，制造控制装置100生成用于在制造工厂搬送物品的作业信息而向车辆控制装置150传输。车辆控制装置150从制造控制装置100接收作业信息。在s505步骤中车辆控制装置150确认从制造控制装置100接收的用于搬送物品的作业，在s510步骤中针对多个搬送车辆20各个搜索按作业路径。若找出各按作业路径，则车辆控制装置150可以计算用于行驶各按作业路径的移动距离。例如，如图8的(a)那样，可以找出各按作业车辆的移动距离。
49.在s515步骤中，车辆控制装置150计算各搬送车辆20的按作业估耗电量。参照图6，计算按作业估耗电量的步骤(s515)包括计算按作业各搬送车辆20的移动距离的步骤(s605)、从按作业各搬送车辆20的移动距离找出供电区间的距离和未供电区间的距离的步骤(s610)以及根据未供电区间的距离计算搬送车辆20各自的按作业估耗电量的步骤(s615)。例如，如图8的(b)那样，可以从按作业车辆的移动距离分别找出(供电区间的距离)/(未供电区间的距离)。例如，可以是，针对作业1(work1)的车辆2(vhl2)的移动距离是20m，在此，供电区间的距离是8m，未供电区间的距离是12m。
50.在s520步骤中，车辆控制装置150基于各搬送车辆20的剩余电量和按作业估耗电量来给各搬送车辆20分配作业。参照图7，给各搬送车辆20分配作业的步骤(s520)包括基于按作业估耗电量和各搬送车辆20的剩余电量的比例来计算按作业各搬送车辆20的费用值的步骤(s705)以及基于按作业各搬送车辆20的费用值来给各搬送车辆20分配作业的步骤(s710)。
51.在本发明的实施例中，费用值可以根据从各搬送车辆20的剩余电量除以按作业估耗电量得到的值所属的范围来分配。另外，若从各搬送车辆20的剩余电量除以按作业估耗电量得到值小于基准值，则可以将费用值设定为最大值。
52.例如，参照图8的(c)，获取各搬送车辆20的按作业要求电量(估耗电量)和各搬送车辆20的剩余电量，根据从剩余电量除以按作业要求电量得到的值所属的范围来计算费用值。参照图8中(c)的费用值表，按照从搬送车辆20的剩余电量除以按作业要求电量得到的值的范围来分配费用值。费用值可以如下设定：当剩余电量比要求电量大3倍以上时10，当剩余电量比要求电量大2倍以上时20，当剩余电量比要求电量大1倍以上时30，当剩余电量比要求电量大1/2倍以上时40，当剩余电量相对于要求电量为1/2倍以下时设定为最大值即999。
53.参照图8的(d)，车辆1(vhl1)的剩余电力是30w，作业1(work1)的要求电力是10w，作业2(work2)的要求电力是20w，作业3(work3)的要求电力是36w。若从车辆1(vhl1)的剩余电力除以各作业的要求电力，则作业1(work1)是30/10＝3，作业2(work2)是30/20＝1.5，作业3(work3)是30/36＝0.83。若将这些值适用于费用值表来计算各作业的费用，则作业1
(work1)的费用是10，作业2(work2)的费用是30，作业3(work3)的费用是40。关于车辆2(vhl2)、车辆3(vhl3)，也可以通过相同方式计算费用值。
54.在本发明的实施例中，给各搬送车辆20分配作业的步骤(s710)可以包括给以特定作业为基准具有最小费用值的搬送车辆分配特定作业的步骤。另外，给各搬送车辆20分配作业的步骤(s710)可以包括将以特定搬送车辆为基准具有最小费用值的作业分配给特定搬送车辆的步骤。
55.例如，如图8的(d)所示，可以是，给以作业1(work1)为基准具有最小费用值的搬送车辆即车辆1(vhl1)分配作业，之后给以作业2(work2)为基准除车辆1(vhl1)以外具有最小费用值的搬送车辆即车辆2(vhl2)分配作业，之后针对作业3(work3)给车辆3(vhl3)分配作业。
56.相反，可以是，以车辆1(vhl1)为基准具有最小费用值的作业1(work1)分配给车辆1(vhl1)，以车辆2(vhl2)为基准除作业1(work1)以外具有最小费用值的作业2(work2)分配给车辆2(vhl2)，针对车辆3(vhl3)分配作业3。
57.参考图5至图7说明的具备蓄电池的搬送车辆20的控制方法可以通过车辆控制装置150的处理器152执行。处理器152可以设定为，确认用于搬送物品的作业，针对多个搬送车辆20各个搜索按作业路径，计算各搬送车辆20的按作业估耗电量，基于各搬送车辆20的剩余电量和按作业估耗电量来给各搬送车辆20分配作业。
58.在一实施例中，处理器152可以设定为，计算按作业各搬送车辆20的移动距离，从按作业各搬送车辆20的移动距离找出供电区间的距离和未供电区间的距离，根据未供电区间的距离计算搬送车辆20各自的按作业估耗电量。
59.在一实施例中，处理器152可以设定为，基于按作业估耗电量和各搬送车辆20的剩余电量的比例来计算按作业各搬送车辆20的费用值，基于按作业各搬送车辆20的费用值来给各搬送车辆20分配作业。
60.在一实施例中，费用值可以根据从各搬送车辆20的剩余电量除以按作业估耗电量得到的值所属的范围来分配。
61.在一实施例中，若从各搬送车辆20的剩余电量除以按作业估耗电量得到的值小于基准值，则费用值可以设定为最大值。
62.在一实施例中，处理器152可以设定为，给以特定作业为基准具有最小费用值的搬送车辆分配特定作业。
63.在一实施例中，处理器152可以设定为，将以特定搬送车辆为基准具有最小费用值的作业分配给特定搬送车辆。
64.图9是根据本发明的实施例的用于对具备蓄电池的搬送车辆20的行驶进行控制的流程图的例子。图9的工作可以通过车辆控制装置150执行。
65.参照图9，车辆控制装置150搜索要由特定搬送车辆20执行的行驶工作(s902)，当特定作业分配给了搬送车辆20时指示用于相应作业的行驶(s904)。另一方面，当搬送车辆20阻挡其它车辆的行驶路径而需要退让行驶时(s906)，判断存储于搬送车辆20的蓄电池中的剩余电力是否为基准量以上(s910)。若剩余电力为基准量以上，则车辆控制装置150指示搬送车辆20向与退让请求车辆不同的方向移动(s912)。
66.当剩余电力小于基准量或需要充电时，车辆控制装置150确认搬送车辆20在当前
位置中是否能够充电(s914)。当在当前位置能够充电时，车辆控制装置150指示搬送车辆20在当前位置中充电(s916)。
67.当在当前位置中不能充电时，车辆控制装置150确定是否存在对搬送车辆20指定的充电位置(s918)。若存在指定的充电位置，则车辆控制装置150在指定的充电位置中搜索近的能够充电区间(s920)。若不存在指定的充电位置，则车辆控制装置150搜索近或耗电少的充电位置(s922)。若确定充电位置，则车辆控制装置150确定是否能够行驶至充电位置(s924)。当能够行驶至充电位置时，车辆控制装置150指示向充电位置行驶(s926)。当不能行驶至充电位置时，车辆控制装置150输出表示不能行驶至充电位置的错误信号(s928)。
68.本实施例以及本说明书中所附的附图只不过明确表示包括在本发明中的技术构思的一部分，显而易见由本领域技术人员能够在包括在本发明的说明书以及附图中的技术构思的范围内容易导出的变形例和具体实施例均包括在本发明的权利范围中。
69.因此，本发明的构思不应局限于所说明的实施例，不仅是所附的权利要求书，与其权利要求书等同或等价变形的所有构思属于本发明构思的范畴。