晶圆厂天车系统实现高架升降搬运功能(OHT)的开发

需求的背景和应用场景

在半导体制造行业中，晶圆厂的天车系统承担着物料在生产线中的高效、精确搬运任务。传统的天车系统主要在同一水平面上进行物料的搬运，然而，随着生产工艺的复杂化和生产线的立体化，仅仅依靠水平搬运已经无法满足高效生产的需求。特别是在某些特定场景，如中转站点与地面物料平台之间的物料交换，需要频繁进行垂直方向的搬运。为了解决这一痛点问题，我们提出了开发高架升降搬运系统(OHT)的技术需求。该系统能够结合原有天车的工况，实现从中转站点取料，并通过高架升降功能，将物料精确、快速地运送到下方的地面物料平台，从而大幅提高生产效率，降低人力成本，并优化生产线的空间布局。

要解决的关键技术问题

1. 高架升降机构的设计与实现：需要设计一种稳定可靠的高架升降机构，能够在0-2500mm的升降行程内平稳运行，并具备在任意高度停止的能力。这要求机构具有高精度、高刚性和良好的动态性能。
2. 精确定位控制技术：升降定位精度需达到±1mm，以确保物料在搬运过程中的精确对接。同时，升降速度需不小于200mm/s，以满足高效生产的要求。这需要采用先进的控制算法和传感器技术，实现升降过程中的精确位置控制和速度调节。
3. 稳定性与安全性保障：高架升降搬运功能下降后，前后左右摆动范围需控制在±2mm以内，以确保搬运过程的平稳性和安全性。这需要对系统的机械结构、控制系统和安全保护机制进行综合考虑和优化设计。
4. 与原有天车系统的集成与兼容：新开发的高架升降搬运系统需要与原有天车系统进行无缝集成，确保两者之间的协同工作和数据交换。这要求在设计过程中充分考虑系统的兼容性和可扩展性。

效果要求

1. 提高生产效率：通过高架升降搬运系统的引入，实现物料在垂直方向上的快速、精确搬运，大幅提高生产效率，缩短生产周期。
2. 优化空间布局：利用高架升降功能，实现物料在不同高度层面上的搬运，优化生产线的空间布局，提高空间利用率。
3. 增强系统稳定性与安全性：通过精确的定位控制和稳定性优化，确保搬运过程的平稳性和安全性，降低生产过程中的风险和故障率。
4. 提升技术创新能力：结合引进再创新的技术需求类型，通过联合开发的方式，推动企业在智能装备领域的技术创新，提升企业的核心竞争力和市场地位。
5. 促进科研成果转化：将实验室研究成果转化为实际应用，推动半导体制造行业的技术进步和产业升级，为行业的高质量发展贡献力量。