一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜及其管理系统

专利名称：一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜及其管理系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211258568.4

专利申请（专利权）人：无锡芯享信息科技有限公司
权利人地址：江苏省无锡市新吴区菱湖大道200号中国传感网国际创新园G10-1006

专利发明（设计）人：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名

专利摘要：本发明涉及光罩智能盒货柜技术领域，用于解决现有的光罩盒货柜无法精确的提供光罩盒的存储为光罩盒提供稳定及精准的定位存储和查询、光罩盒取出时货柜内部惰性气体大量流失的问题，具体为一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜及其管理系统，本发明通过封隔板对待取走光罩盒位置处空间的封隔，后再风扇的作用下将封隔空间内部的惰性气体向相邻空间进行传输，使进行光罩盒的取出时，不会造成货柜内部惰性气体的大量流失，通过将分层板上各个货位模组上的调节传输带同步进行转动传输，使调节传输带上的嵌合槽调节至货柜前方，便于工作人员进行光罩盒的安装；通过服务端提供实时的光罩盒状态和位置信息，方便使用时快速查找。

主权利要求：
1.一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜，包括货柜本体（1），所述货柜本体（1）外侧壁一侧通过机械臂安装有工控机（2），其特征在于，所述货柜本体（1）内侧壁连接有若干个均匀分布的分层板（12），所述分层板（12）上表面通过货位模组连接有若干个均匀分布的货位模组（3）；
所述货位模组（3）包括主控制芯片及与主控制芯片通信连接的RFID读卡模块、电磁锁（7）和行程开关；
其中，RFID读卡模块用于读取光罩盒的RFID号码并将其传输至主控制芯片，主控制芯片接收到光罩盒的RFID号码后将其发送至工控机（2）；
所述主控制芯片还用于接收工控机（2）发送的入库指令和出库指令并处理，具体处理过程为：当接收到入库指令后，将光罩盒正确放入货位，触发行程开关，同时行程开关生成触发指令并反馈至主控制芯片，主控制芯片控制RFID读卡模块进行信息读取，读取成功后，控制绿色对应的LED灯（63）亮，并将读取的数据发送至工控机（2）；当接收到出库指令后，主控制芯片控制对应电磁锁（7）进行解锁对应的LED灯（63）变为绿色闪烁状态，取出光罩盒后，控制LED灯（63）由绿色变为黄色，当LED灯（63）入库或出库失败时，主控制芯片控制LED灯（63）由绿色变为红色并生成出入库失败日志并反馈到工控机（2）内；
所述工控机（2）与服务端通信连接并进行数据传输；
所述分层板（12）对应若干个所述货位模组（3）下方均连接有拼接板（42），所述拼接板（42）上表面靠近外壳（5）两侧连接有滑动框架（41），所述滑动框架（41）内部下表面开设有若干个均匀分布的嵌合齿槽（43），所述拼接板（42）前端连接有封堵板（48），所述封堵板（48）前表面两侧对应所述滑动框架（41）位置处开设有孔洞，孔洞内侧壁通过铰链转动连接有转动门二（47），所述滑动框架（41）内侧壁对应所述转动门二（47）位置处开设有转门槽（49）；
所述滑动框架（41）外侧壁一侧对应所述转动门二（47）位置处设有封隔板（44），所述封隔板（44）外侧壁中间位置处开设有滑板槽（410），所述滑板槽（410）内侧滑动连接有活动板（45），所述活动板（45）上下表面均一体成型有限位滑板（46），所述封隔板（44）外侧壁远离所述活动板（45）位置处开设有通风孔，通风孔内部连接有风扇（412），所述风扇（412）扇叶转轴上连接有第一传动转轮（413），通风孔内部下表面对应第一传动转轮（413）位置处开设有空腔（414），所述空腔（414）内部转动连接有转动齿轮一（415），所述转动齿轮一（415）连接转轴上连接有第二传动转轮，两个所述传动转轮通过传动带（411）传动连接，所述活动板（45）下方的限位滑板（46）位置处连接有软齿条，所述空腔（414）内部对应软齿条位置处转动连接有转动齿轮二；
封隔板（44）在滑动框架（41）内侧进行滑动的过程中，封隔板（44）下方的转动齿轮一（415）与嵌合齿槽（43）相互嵌合并带动转动齿轮一（415）进行转动，使两侧封隔板（44）在插入时，通过风扇（412）的转动将待取走光罩盒位置处的惰性气体向相邻空间进行传输，封隔板（44）与滑动框架（41）紧密贴合后，工作人员快速进行活动板（45）的插入，活动板（45）插入过程中，通过软齿条带动与第二传动转轮相互传动的转动齿轮二转动，转动齿轮二的转动方向与转动齿轮一（415）的转动方向相同，使风扇（412）在软齿条的作用下继续转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜，其特征在于，所述货位模组（3）还包括外壳（5），所述外壳（5）内侧壁一侧拐角处开设有安装槽（65），安装槽（65）的内部安装有连接有电磁锁（7），所述外壳（5）的一侧外侧壁开设有与电磁锁（7）配合使用的定位孔（61），外壳（5）远离所述电磁锁（7）的一侧侧壁一端通过铰链安装有转动门一（9），所述转动门一（9）上安装有与电磁锁（7）配合使用的锁扣（8）；外壳（5）的前侧壁位于转动门一（9）的正上方安装有LED灯（63）和LOCK按钮（62）；
所述外壳（5）的后侧壁中部开设有矩形支架槽（67），矩形支架槽（67）上固定安装有L型支架（68），所述外壳（5）的后侧壁位于矩形支架槽（67）的上方安装有PCB安装板（64）；所述外壳（5）的后侧壁位于PCB安装板（64）的上方一侧开设有穿线孔（66）；主控制芯片安装在PCB安装板（64）。
3.根据权利要求1所述的一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜，其特征在于，所述货柜本体（1）内部底壁安装有电池模块（11），电池模块（11）用于为工控机（2）和主控制芯片供电。
4.一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜管理系统，其特征在于，包括权利要求1‑3任一项所述的一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜、服务端和客户端；服务端分别与客户端和工控机（2）通信连接；
服务端用于采集和存储货柜数据；并将接收到的出库指令和入库指令发送至对应光罩盒智能货柜；其中，货柜数据包括货柜信息和光罩盒信息；光罩盒信息包括光罩盒的RFID号码、序列编码、存储位置、光罩盒状态以及光罩盒标签绑定的MaskID；货柜信息包括货柜的位置、对应货位存储状态以及光罩盒出入库失败日志，货位存储状态包括待料状态、异常状态、正常存状态；
客户端用于登录服务端，显示和查询服务端内存储的货柜数据以及发送出库指令和入库指令给服务端。
5.根据权利要求4所述的一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜管理系统，其特征在于，服务端具体包括：
指令接收模块，用于接收出库指令和入库指令并对其进行解析以得到对应光罩盒智能货柜，将出库指令和入库指令发送至对应光罩盒智能货柜的工控机（2）上；
采集模块，用于实时采集光罩盒智能货柜对应的货柜数据；
存储模块，用于存储货柜数据。 说明书 : 一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜及其管理系统技术领域[0001] 本发明涉及光罩盒智能货柜技术领域，具体为一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜及其管理系统。背景技术[0002] 光罩盒货柜主要应用于半导体行业，用来存储光罩盒，提高光罩盒的周转率并减少产线人力投入；现有的光罩盒智能货柜在存储过程中，无法精确的提供光罩盒的存储为光罩盒提供稳定及精准的定位存储和查询，使得在光罩盒货柜移动过程中，光罩盒发生晃动，造成光罩盒损坏以及采用人工查找费时和容易出现错用等问题；为防止光罩盒在货柜内部存放的过程中出现阴霾的情况，多在货柜内部填充足量的惰性气体对光罩盒进行防护，工作人员在进行货柜内部对应位置处的光罩盒取出时，易将货柜内部的惰性气体向外泄露，使货柜内部用于保护的惰性气体量不足，需继续填充惰性气体进行保护，且扩散的惰性气体造成浪费；[0003] 针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。发明内容[0004] 本发明的目的在于解决现有的光罩盒货柜无法精确的提供光罩盒的存储为光罩盒提供稳定及精准的定位存储和查询的问题，而提出一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜及其管理系统。[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：[0006] 一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜，包括货柜本体，所述货柜本体外侧壁一侧通过机械臂安装有工控机，所述货柜本体内侧壁连接有若干个均匀分布的分层板，所述分层板上表面通过货位模组连接有若干个均匀分布的货位模组；[0007] 所述货位模组包括主控制芯片及与主控制芯片通信连接的RFID读卡模块、电磁锁和行程开关；[0008] 其中，RFID读卡模块用于读取光罩盒的RFID号码并将其传输至主控制芯片，主控制芯片接收到光罩盒的RFID号码后将其发送至工控机；[0009] 所述主控制芯片还用于接收工控机发送的入库指令和出库指令并处理，具体处理过程为：当接收到入库指令后，将光罩盒正确放入货位，触发行程开关，同时行程开关生成触发指令并反馈至主控制芯片，主控制芯片控制RFID读卡模块进行信息读取，读取成功后，控制绿色对应的LED灯亮，并将读取的数据发送至工控机；当接收到出库指令后，主控制芯片控制对应电磁锁进行解锁对应的LED灯变为绿色闪烁状态，取出光罩盒后，控制LED灯由绿色变为黄色，当LED灯入库或出库失败时，主控制芯片控制LED灯由绿色变为红色并生成出入库失败日志并反馈到工控机内；[0010] 所述工控机与服务端通信连接并进行数据传输；[0011] 作为本发明的一种优选实施方式，所述货位模组还包括外壳，所述外壳内侧壁一侧拐角处开设有安装槽，安装槽的内部安装有连接有电磁锁，所述外壳的一侧外侧壁开设有与电磁锁配合使用的定位孔，外壳远离所述电磁锁的一侧侧壁一端通过铰链安装有转动门一，所述转动门一上安装有与电磁锁配合使用的锁扣；外壳的前侧壁位于转动门一的正上方安装有LED灯和LOCK按钮；[0012] 所述外壳的后侧壁中部开设有矩形支架槽，矩形支架槽上固定安装有L型支架，所述外壳的后侧壁位于矩形支架槽的上方安装有PCB安装板；所述外壳的后侧壁位于PCB安装板的上方一侧开设有穿线孔；主控制芯片安装在PCB安装板。[0013] 作为本发明的一种优选实施方式，所述货柜本体内部底壁安装有电池模块，电池模块用于为工控机和主控制芯片供电。[0014] 作为本发明的一种优选实施方式，分层板对应若干个所述货位模组下方均连接有拼接板，所述拼接板上表面靠近所述外壳两侧连接有滑动框架，所述滑动框架内部下表面开设有若干个均匀分布的嵌合齿槽，所述拼接板前端连接有封堵板，所述封堵板前表面两侧对应所述滑动框架位置处开设有孔洞，孔洞内侧壁通过铰链转动连接有转动门二，所述滑动框架内侧壁对应所述转动门二位置处开设有转门槽。[0015] 作为本发明的一种优选实施方式，滑动框架外侧壁一侧对应所述转动门二位置处设有封隔板，所述封隔板外侧壁中间位置处开设有滑板槽，所述滑板槽内侧滑动连接有活动板，所述活动板上下表面均一体成型有限位滑板，所述封隔板外侧壁远离所述活动板位置处开设有通风孔，通风孔内部连接有风扇，所述风扇扇叶转轴上连接有第一传动转轮，通风孔内部下表面对应第一传动转轮位置处开设有空腔，所述空腔内部转动连接有转动齿轮一，所述转动齿轮一连接转轴上连接有第二传动转轮，两个所述传动转轮通过传动带传动连接，所述活动板下方的限位滑板位置处连接有软齿条，所述空腔内部对应软齿条位置处转动连接有转动齿轮二。[0016] 一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜管理系统，包括上述的光罩盒智能货柜、服务端和客户端；服务端分别与客户端和工控机通信连接；[0017] 服务端用于采集和存储货柜数据；并将接收到的出库指令和入库指令发送至对应光罩盒智能货柜；其中，货柜数据包括货柜信息和光罩盒信息；光罩盒信息包括光罩盒的RFID号码、序列编码、存储位置、光罩盒状态以及光罩盒标签绑定的MaskID；货柜信息包括货柜的位置、对应货位存储状态以及光罩盒出入库失败日志，货位存储状态包括待料状态、异常状态、正常存状态；[0018] 客户端用于登录服务端，显示和查询服务端内存储的货柜数据以及发送出库指令和入库指令给服务端。[0019] 作为本发明的一种优选实施方式，服务端具体包括：[0020] 指令接收模块，用于接收出库指令和入库指令并对其进行解析以得到对应光罩盒智能货柜，将出库指令和入库指令发送至对应光罩盒智能货柜的工控机上；[0021] 采集模块，用于实时采集光罩盒智能货柜对应的货柜数据；[0022] 存储模块，用于存储货柜数据。[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0024] 1、通过光罩盒智能货柜内货位模组对光罩盒进行存储，使其不易发生晃动，同时工控机采集光罩盒的存储状态，以便于实时了解光罩盒的存储信息；通过服务端提供实时的光罩盒状态和位置信息，方便使用时快速查找，以解决产线人工查找费时及容易出现错用等问题；[0025] 2、通过将分层板上各个货位模组上的调节传输带同步进行转动传输，使调节传输带上的嵌合槽调节至货柜前方，便于工作人员进行光罩盒的安装，并在完成安装后，使传输至前方的调节传输带在复位的涡卷弹簧作用下回到原来的位置处；[0026] 3、通过封隔板对待取走光罩盒位置处空间的封隔，后再风扇的作用下将封隔空间内部的惰性气体向相邻空间进行传输，使进行光罩盒的取出时，不会造成货柜内部惰性气体的大量流失。附图说明[0027] 为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。[0028] 图1为本发明的光罩盒货柜整体结构示意图；[0029] 图2为本发明的货位模组整体结构示意图；[0030] 图3为本发明的电磁锁安装示意图；[0031] 图4为本发明的PCB安装板安装示意图；[0032] 图5为本发明的原理框图；[0033] 图6为本发明的拼接板结构示意图；[0034] 图7为本发明的滑动框架结构示意图；[0035] 图8为本发明图7的A部放大结构示意图；[0036] 图9为本发明的风扇结构示意图；[0037] 图10为本发明图9的B部放大结构示意图。[0038] 图中：1、货柜本体；11、电池模块；12、分层板；2、工控机；3、货位模组；41、滑动框架；42、拼接板；43、嵌合齿槽；44、封隔板；45、活动板；46、限位滑板；47、转动门二；48、封堵板；49、转门槽；410、滑板槽；411、传动带；412、风扇；413、第一传动转轮；414、空腔；415、转动齿轮一；5、外壳；61、定位孔；62、LOCK按钮；63、LED灯；64、PCB安装板；65、安装槽；66、穿线孔；67、矩形支架槽；68、L型支架；7、电磁锁；8、锁扣；9、转动门一。具体实施方式[0039] 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0040] 实施例1：[0041] 请参阅图1‑4所示，一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜，包括货柜本体1、安装在货柜本体1底部的四个移动轮以及安装在货柜本体1上的柜门，货柜本体1外侧壁一侧通过机械臂安装有工控机2，用于对光罩盒智能货柜内部设备进行供电，其中机械臂（图中未示出），机械臂为现有机械臂结构，用于调整工控机2的位置；货柜本体1内侧壁连接有若干个均匀分布的分层板12，分层板12上表面通过货位模组3连接有若干个均匀分布的货位模组3，货位模组3内部用于存放光罩盒；货柜本体1内部底壁安装有电池模块11，电池模块11用于为工控机2和主控制芯片；[0042] 其中，货位模组3包括外壳5和安装在其内部的电磁锁7和行程开关，外壳5内侧壁一侧拐角处开设有安装槽65，安装槽65的内部安装有连接有电磁锁7，外壳5的一侧外侧壁开设有与电磁锁7配合使用的定位孔61，外壳5远离电磁锁7的一侧侧壁一端通过铰链安装有转动门一9，转动门一9上安装有与电磁锁7配合使用的锁扣8；外壳5的前侧壁位于转动门一9的正上方安装有LED灯63和LOCK按钮62；[0043] 外壳5的后侧壁中部开设有矩形支架槽67，矩形支架槽67上固定安装有L型支架68，外壳5的后侧壁位于矩形支架槽67的上方安装有PCB安装板64；外壳5的后侧壁位于PCB安装板64的上方一侧开设有穿线孔66；[0044] PCB安装板64上安装有主控制芯片，主控制芯片上设置有RFID读卡模块，主控制芯片与RFID读卡模块、电磁锁7和行程开关通信连接；[0045] RFID读卡模块读取光罩盒的RFID号码并将其传输至主控制芯片，主控制芯片接收到光罩盒的RFID号码后将其发送至工控机2；[0046] 主控制芯片还用于接收工控机2发送的入库指令和出库指令并处理，具体处理过程为：[0047] 当接收到入库指令后，将光罩盒正确放入货位，触发行程开关，同时行程开关生成触发指令并反馈至主控制芯片，主控制芯片控制RFID读卡模块进行信息读取，读取成功后，控制绿色对应的LED灯63亮，并将读取的数据发送至工控机2；当接收到出库指令后，主控制芯片控制对应电磁锁7进行解锁对应的LED灯63变为绿色闪烁状态，取出光罩盒后，控制LED灯63由绿色变为黄色，当LED灯63入库或出库失败时，主控制芯片控制LED灯63由绿色变为红色并生成出入库失败日志并反馈到工控机2内；[0048] 实施例2：[0049] 请参阅图5所示，一种用于半导体行业的光罩盒智能货柜管理系统，包括服务端、客户端和光罩盒智能货柜，服务端采集和存储货柜信息和光罩盒信息，光罩盒信息包括光罩盒的RFID号码、序列编码、存储位置、光罩盒状态以及光罩盒标签绑定的MaskID；货柜信息包括货柜的位置、对应货位存储状态以及光罩盒出入库失败日志，货位存储状态包括待料状态、异常状态、正常存状态；服务端可以为服务器；[0050] 工作人员通过客户端，登录服务端，在客户端界面显示和查询服务端内存储的货柜信息和光罩盒信息，并在客户端界面查找对应的光罩盒的RFID号码、序列编码并点击出库操作，客户端反馈出库指令至服务端；[0051] 其中，服务端包括指令接收模块、采集模块和存储模块；指令接收模块用于接收出库指令和入库指令并对其进行解析以得到对应光罩盒智能货柜，将出库指令和入库指令发送至对应光罩盒智能货柜的工控机2上；采集模块实时采集光罩盒智能货柜对应的货柜信息和光罩盒信息并发送至存储模块内存储；通过服务端提供实时的光罩盒状态和位置信息，方便使用时快速查找，以解决产线人工查找费时及容易出现错用等问题；[0052] 实施例3：[0053] 请参阅图6‑10所示，分层板12对应若干个货位模组3下方均连接有拼接板42，拼接板42相互之间可拼接成一个板状，拼接板42上表面靠近外壳5两侧连接有滑动框架41，滑动框架41内部下表面开设有若干个均匀分布的嵌合齿槽43，拼接板42前端连接有封堵板48，封堵板48对由两个滑动框架41和两个拼接板42形成的正方形开口进行封堵，封堵板48前表面两侧对应滑动框架41位置处开设有孔洞，孔洞内侧壁通过铰链转动连接有转动门二47，转动门二47连接铰链上连接有涡卷弹簧，使转动门二47在转动时可带动涡卷弹簧进行收紧，使转动门二47可在涡卷弹簧的作用下自动进行复位，滑动框架41内侧壁对应转动门二47位置处开设有转门槽49，转动打开的转动门二47可嵌合在转门槽49位置处，不影响封隔板44在滑动框架41内部进行位置的滑动，滑动框架41外侧壁一侧对应转动门二47位置处设有封隔板44，封隔板44外侧壁中间位置处开设有滑板槽410，滑板槽410内侧滑动连接有活动板45，活动板45在滑板槽410内侧进行位置的滑动时可推动软齿条带动转动齿轮二进行转动，活动板45上下表面均一体成型有限位滑板46，封隔板44外侧壁远离活动板45位置处开设有通风孔，通风孔内部连接有风扇412，风扇412扇叶转轴上连接有第一传动转轮413，通风孔内部下表面对应第一传动转轮413位置处开设有空腔414，空腔414内部转动连接有转动齿轮一415，转动齿轮一415可在滑动框架41内侧进行滑动过程时，与嵌合齿槽43相互嵌合并带动进行转动，转动齿轮一415连接转轴上连接有第二传动转轮，两个传动转轮通过传动带411传动连接，使转动齿轮一415的转动可带动风扇412进行转动，活动板45下方的限位滑板46位置处连接有软齿条，空腔414内部对应软齿条位置处转动连接有转动齿轮二；[0054] 现有技术中，为防止光罩盒在货柜内部存放的过程中出现阴霾的情况，多在货柜内部填充足量的惰性气体对光罩盒进行防护，工作人员在进行货柜内部对应位置处的光罩盒取出时，易将货柜内部的惰性气体向外泄露，使货柜内部用于保护的惰性气体量不足，需继续填充惰性气体进行保护，且扩散的惰性气体造成浪费；[0055] 工作人员在进行对应位置处的光罩盒取出时，可将封隔板44插入对应光罩盒的拼接板42两侧相邻拼接板42上靠近对应光罩盒一侧的滑动框架41内部，封隔板44从封堵板48上的孔洞位置处插入过程中，封隔板44的一端挤压推动转动门二47转动打开，打开过程中对铰链上的涡卷弹簧进行收紧，孔洞内壁上的密封垫与封隔板44外壁紧密贴合，防止货柜内部惰性气体的泄漏，封隔板44在滑动框架41内侧进行滑动的过程中，封隔板44下方的转动齿轮一415与嵌合齿槽43相互嵌合并带动转动齿轮一415进行转动，使两侧封隔板44在插入时，通过风扇412的转动将待取走光罩盒位置处的惰性气体向相邻空间进行传输，封隔板44与滑动框架41紧密贴合后，工作人员快速进行活动板45的插入，活动板45插入过程中，通过软齿条带动与第二传动转轮相互传动的转动齿轮二转动，转动齿轮二的转动方向与转动齿轮一415的转动方向相同，使风扇412在软齿条的作用下继续转动，对待取走光罩盒位置处的惰性气体继续向相邻空间进行传输，待取走光罩盒位置处的惰性气体传输至相邻空间中，在工作人员进行对应位置处的光罩盒取出时，不会造成惰性气体的大量损失和浪费。[0056] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

专利地区：江苏

专利申请日期：2022-10-14

专利公开日期：2024-09-03

专利公告号：CN117935436B