【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种用于半导体晶圆盒存储和管理的自动化仓储管理系统及其操作方法。
技术介绍
1、半导体产业作为现代信息技术的基石，在全球经济和科技发展中扮演着至关重要的角色。随着集成电路技术的不断进步，半导体晶圆盒的制造和管理变得越来越复杂和精密。在这一背景下，半导体晶圆盒的自动仓储管理系统成为了保证生产效率、提高产品质量和降低成本的关键因素。
2、传统的半导体晶圆盒仓储管理主要依赖于人工操作，这种方式存在诸多问题和挑战。人工操作需要大量的时间和人力资源，工作人员需要手动查找、取放和运输晶圆盒，这不仅耗时耗力，而且在大规模生产环境中难以满足快速周转的需求。由于半导体晶圆盒极其精密和脆弱，人工操作过程中很容易因疏忽或不当处理导致晶圆盒损坏。即使是微小的划痕或污染都可能导致整批产品报废，造成巨大的经济损失。此外，人工管理难以实时准确地掌握库存状况，容易导致库存不足或过剩的问题。这不仅影响生产计划的制定，还可能造成资金的不必要占用。
3、半导体晶圆盒对存储环境的要求极为严格，包括温度、湿度、洁净度等。人工操作难以始终保持理想的环境条件，可能影响晶圆盒的质量和性能。频繁的人工操作还增加了工作人员接触有害物质或发生工伤的风险，同时也增加了晶圆盒被盗或泄露机密信息的可能性。从长期来看，人工操作不仅需要大量的人力成本，还需要投入大量资源进行培训和管理，经济效益较低。
4、为了解决这些问题，自动化仓储管理系统应运而生。早期的自动化系统主要集中在单一功能的改进上，如自动存取机(automa
5、随着半导体产业的快速发展，仓储管理系统需要具备良好的可扩展性，以适应不断增长的产能和不断变化的技术要求。虽然自动化程度不断提高，但人的作用仍然不可或缺。如何设计良好的人机交互界面，实现人与机器的高效协作，是系统设计的重要考虑因素。高度复杂的自动化系统如何保证长期稳定运行，如何实现快速故障诊断和维修，以最大限度减少停机时间，是系统可靠性设计的重要挑战。如何在满足个性化需求的同时，实现系统的标准化设计，以便与不同供应商的设备和系统兼容，是提高系统通用性和可移植性的关键。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体晶圆盒自动仓储管理系统及其方法，以解决现有技术中的上述问题。
2、本专利技术的半导体晶圆盒自动仓储管理系统包括：
3、自动导引车：配备定位和导航系统，具备条码读取功能；
4、天车：用于将晶圆盒在纵向和横向上移动；
5、仓库管理系统：能够实时接收和处理自动导引车和天车发送的晶圆盒位置信息和状态数据，具备故障诊断和维护提示功能；
6、条码阅读器：安装在仓库关键位置，能够自动扫描晶圆盒的id和批次；
7、传感器：包括限高检测传感器和环境监测传感器；
8、输送系统：包括连接自动导引车和天车的输送带和旋转台，配备防静电保护装置；
9、操作控制系统：包括控制界面和安全光栅；
10、所述自动导引车在仓库管理系统的控制下，沿预定路径行驶，并在指定位置通过条码阅读器扫描晶圆盒的id，信息与仓库管理系统匹配后进行存取操作；
11、所述天车在仓库管理系统的调度下，进行水平和垂直方向的移动，将晶圆盒从一个位置转移到另一个位置，配合自动导引车实现高效转运；
12、所述条码阅读器安装在自动导引车和天车的运行路径上，确保在晶圆盒存取和转运过程中能够准确读取id和批次信息，并将信息实时反馈到仓库管理系统；
13、所述传感器安装在仓库内关键位置，限高检测传感器确保晶圆盒在存取和转运过程中的高度限制，避免碰撞和干扰，环境监测传感器监控仓库内的温度、湿度和尘埃颗粒浓度；
14、所述输送系统将自动导引车和天车连接起来，通过输送带和旋转台实现晶圆盒在不同设备之间的无缝衔接，防静电保护装置防止静电对晶圆盒的损害；
15、所述操作控制系统通过控制界面显示系统运行状态和晶圆盒存储信息，安全光栅检测操作区域内的安全状态，确保人员和设备的安全。
16、进一步地，所述自动导引车具备避障功能，配备有超声波传感器、红外线传感器和激光雷达，通过这些传感器实时检测前方障碍物和路径中的潜在风险，具有自主导航算法，能够根据传感器提供的数据，自动分析最佳行驶路径，实时调整行驶方向和速度，以避免碰撞，并配备紧急停止装置，当检测到不可避免的障碍物时，能够立即停止运行。
17、进一步地，所述天车配备精确定位系统和自动校准功能，所述精确定位系统包括高精度激光定位传感器和惯性导航单元，能够实时确定天车的当前位置和高度，自动校准功能能够根据仓库管理系统的指令，自动调整天车的操作层面的高度和位置，确保晶圆盒的精准存取和转运，天车还具备负载检测功能，能够实时监测所搬运晶圆盒的重量，并根据重量自动调整搬运速度和路径。
18、进一步地，所述仓库管理系统具备数据分析和优化调度功能，所述数据分析功能包括大数据分析模块和机器学习算法，能够对自动导引车和天车的历史运行数据进行分析，识别潜在的效率提升和故障预防机会，优化调度功能能够基于分析结果，动态调整自动导引车和天车的运行路径和任务分配，实现仓储操作的最优调度，仓库管理系统还配备预测维护模块，根据设备的运行状态和历史数据，预测设备的维护需求，并自动生成维护任务。
19、进一步地，所述条码阅读器配备多角度扫描功能和高速数据传输模块，多角度扫描功能通过多个方向的条码扫描装置，实现对晶圆盒在任何位置和角度的条码信息的快速识别，高速数据传输模块采用无线通信技术，能够将扫描到的id和批次信息实时传输到仓库管理系统，确保信息的即时更新和准确同步，条码阅读器还集成有自动校准和故障检测功能，能够根据环境变化自动调整扫描参数，并在检测到故障时向仓库管理系统发送警报。
20、进一步地，所述传感器包括震动监测传感器和光线监测传感器，震动监测传感器能够实时监测仓库内的震动情况，并在检测到异常震动时向仓库管理系统发送警报，光线监测传感器用于监测仓库内的光照强度，确保环境光线适宜晶圆盒的存储和操作，传感器还集成有自动校准功能，能够根据仓库内的实际环境条件自动调整检测参数，所有传感器的数据均能够实时传输至仓库管理系统。
21、进一步地，所述所述输送系统包括高度调节装置和自动对准系统，高度调节装置能够根据晶圆盒的尺寸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体晶圆盒自动仓储管理系统，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述自动导引车具备避障功能，配备有超声波传感器、红外线传感器和激光雷达，通过这些传感器实时检测前方障碍物和路径中的潜在风险，具有自主导航算法，能够根据传感器提供的数据，自动分析最佳行驶路径，实时调整行驶方向和速度，以避免碰撞，并配备紧急停止装置，当检测到不可避免的障碍物时，能够立即停止运行。
3.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述天车配备精确定位系统和自动校准功能，所述精确定位系统包括高精度激光定位传感器和惯性导航单元，能够实时确定天车的当前位置和高度，自动校准功能能够根据仓库管理系统的指令，自动调整天车的操作层面的高度和位置，确保晶圆盒的精准存取和转运，天车还具备负载检测功能，能够实时监测所搬运晶圆盒的重量，并根据重量自动调整搬运速度和路径。
4.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述仓库管理系统具备数据分析和优化调度功能，所述数据分析功能包括大数据分析模块和机器学习算法，
5.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述条码阅读器配备多角度扫描功能和高速数据传输模块，多角度扫描功能通过多个方向的条码扫描装置，实现对晶圆盒在任何位置和角度的条码信息的快速识别，高速数据传输模块采用无线通信技术，能够将扫描到的ID和批次信息实时传输到仓库管理系统，确保信息的即时更新和准确同步，条码阅读器还集成有自动校准和故障检测功能，能够根据环境变化自动调整扫描参数，并在检测到故障时向仓库管理系统发送警报。
6.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述传感器包括震动监测传感器和光线监测传感器，震动监测传感器能够实时监测仓库内的震动情况，并在检测到异常震动时向仓库管理系统发送警报，光线监测传感器用于监测仓库内的光照强度，确保环境光线适宜晶圆盒的存储和操作，传感器还集成有自动校准功能，能够根据仓库内的实际环境条件自动调整检测参数，所有传感器的数据均能够实时传输至仓库管理系统。
7.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述输送系统包括高度调节装置和自动对准系统，高度调节装置能够根据晶圆盒的尺寸和重量，自动调整输送带和旋转台的高度和角度，以确保晶圆盒在传输过程中的稳定性和安全性，自动对准系统通过摄像头和激光定位设备，实时监测晶圆盒的位置和方向，并在传输过程中自动调整输送带和旋转台的位置，以确保晶圆盒在不同设备之间的精准对接，输送系统还配备静电防护装置和软启动控制装置，有效防止静电对晶圆盒的损害，并在启动和停止时减小冲击力。
8.一种利用权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统进行半导体晶圆盒存取的方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体晶圆盒自动仓储管理系统，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述自动导引车具备避障功能，配备有超声波传感器、红外线传感器和激光雷达，通过这些传感器实时检测前方障碍物和路径中的潜在风险，具有自主导航算法，能够根据传感器提供的数据，自动分析最佳行驶路径，实时调整行驶方向和速度，以避免碰撞，并配备紧急停止装置，当检测到不可避免的障碍物时，能够立即停止运行。
3.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述天车配备精确定位系统和自动校准功能，所述精确定位系统包括高精度激光定位传感器和惯性导航单元，能够实时确定天车的当前位置和高度，自动校准功能能够根据仓库管理系统的指令，自动调整天车的操作层面的高度和位置，确保晶圆盒的精准存取和转运，天车还具备负载检测功能，能够实时监测所搬运晶圆盒的重量，并根据重量自动调整搬运速度和路径。
4.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述仓库管理系统具备数据分析和优化调度功能，所述数据分析功能包括大数据分析模块和机器学习算法，能够对自动导引车和天车的历史运行数据进行分析，识别潜在的效率提升和故障预防机会，优化调度功能能够基于分析结果，动态调整自动导引车和天车的运行路径和任务分配，实现仓储操作的最优调度，仓库管理系统还配备预测维护模块，根据设备的运行状态和历史数据，预测设备的维护需求，并自动生成维护任务。
5.根据权利要求1所述的半导体晶圆盒自动仓储管理系统，其特征在于，所述条码阅读器配...
【专利技术属性】
技术研发人员：沙伟中，
申请(专利权)人：苏州艾斯达克智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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