CN101339324B - 加工设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工设备及其控制方法，该加工设备包含物件投入装置、加工中心、烘烤装置、检测判断装置及再加工缓冲输送装置。物件投入装置可传送物件，加工中心用以加工物件，且加工中心连接于物件投入装置。烘烤装置的投入端与加工中心之出口端连接。检测判断装置位于烘烤装置以及加工中心之间，并检测物件的加工后状态。再加工缓冲输送装置连结物件投入装置以及烘烤装置的投入端。因此，需再加工的物件不需经过烘烤程序即能再进行加工，以此可减少需再加工物件的烘烤以及自烘烤装置取出等路径的成本。

Description

加工设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种加工设备及其控制方法。 

背景技术

随着科技的进步，为降低人力成本并提高制造效率，各种不同产品的加工设备，也逐渐地朝向全自动化的目标前进。 

以液晶显示装置的彩色滤光基板的加工设备为例作说明。请参照图1所示，一种现有加工设备1包含机械手臂11、输送平台12、加工中心13、烘烤装置14、检测判断装置15及基板储存卡匣16。 

首先，加工设备1通过机械手臂11将基板由基板储存卡匣16取出并置于输送平台12。接着，输送平台12将基板传送至加工中心13，以对基板进行加工(例如清洗基板、涂布光致抗蚀剂及曝光显影等制程)。基板加工完成后，会先经过检测判断装置15检测基板的加工后状态，并经由烘烤装置14对基板进行烘烤。最后，利用机械手臂11将基板由烘烤装置14取出，以对应基板不同的加工后状态做不同的处置。 

当基板的加工后状态为需再加工(重工，rework)状态时，机械手臂11会将基板重新放至输送平台12，使基板重新加工。若基板的加工后状态为不需再加工的状态，则机械手臂11会将基板置于基板转送平台17，以转送基板至下一级的加工设备2，以准备进行另一加工程序。 

然而，当基板放至基板转送平台17后，无法实时得知下一级加工中心23的负载状态，因此，若下一级的加工中心23为满载，则会造成基板转送平台17阻塞。此时，机械手臂11会改将基板放至基板储存卡匣16，再通过其它***路径传送至下一级加工设备2的基板储存卡匣26，以进行另一加工程序。 

请参照图1及图2所示，其中图2为加工设备1工作时各路径成本估算的示意图。结合图2所示可知，当定义每一工作站即为一个单位的路径成本 时，经过烘烤装置14烘烤后，再重新将基板投入加工中心13所需成本为4n个单位，即，从烘烤装置14→机械手臂11→输送平台12→加工中心13共计为4n个单位的成本，而加工中心13至烘烤装置14所需的成本则为2n个单位(亦即：加工中心13→烘烤装置14)，其中n表示再加工次数。因此，随着再加工次数的增加，其成本也会急剧增加。 

另外，基板自基板储存卡匣16通过其它***路径传送至下一级加工设备2的加工中心23所需成本为1+5+1＝7个单位，而直接经由基板转送平台17转送至下一级加工中心23所需成本则为1+1＝2，两者成本相差了7/2＝3.5倍。因此，当下一级加工设备2满载时，若无法信息同步且实时做相应的处置，而仍不断地将基板改放至基板储存卡匣16，并通过其它***路径传送至下一级加工设备2，亦会造成成本的不断增加。 

因此，如何提供一种能控制成本的加工设备及其控制方法，已成为重要课题之一。 

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能控制成本的加工设备及其控制方法。 

为达上述目的，依据本发明的一种加工设备包含物件投入装置、加工中心、烘烤装置、检测判断装置及再加工缓冲输送装置。物件投入装置传送物件，加工中心用以加工物件，且加工中心连接于物件投入装置。烘烤装置的投入端与加工中心的出口端连接，检测判断装置位于烘烤装置以及加工中心之间，并检测物件的加工后状态。再加工缓冲输送装置连结物件投入装置以及烘烤装置的投入端，以根据所述检测判断装置的判断结果，于烘烤程序前，经由所述再加工缓冲输送装置输送物件至所述物件投入装置，以再进行加工程序。 

为达上述目的，依据本发明的一种加工设备的控制方法包含以下步骤：加工程序，通过物件投入装置传送物件至加工中心，并通过加工中心加工物件；检测判断程序，依据物件的加工后状态，判断物件是否再进行加工程序；再加工缓冲输送程序，根据检测判断程序判断结果，于烘烤程序前，经由再加工缓冲输送装置输送物件至物件投入装置，以再进行加工程序。 

承上所述，本发明的有益技术效果在于，依据本发明的加工设备及控制方法通过检测判断装置执行检测判断程序，依据物件的加工后状态，判断物件是否再进行加工程序。若物件必须再进行加工，则于烘烤程序前，即执行再加工缓冲输送程序，经由再加工缓冲输送装置输送物件至物件投入装置，以再进行加工。因此，需再加工的物件不需经过烘烤程序即能再进行加工，以此可减少需再加工物件的烘烤以及自烘烤装置取出等路径的成本。 

附图说明

图1为一种现有的加工设备示意图。 

图2为现有的加工设备工作时各路径成本估算示意图。 

图3A及图3B为本发明加工设备的实施例的示意图。 

图4为本发明加工设备的控制方法的步骤流程图。 

图5为本发明加工设备的实施例的工作时各路径成本估算示意图。 

图6A为现有的加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算示意图。 

图6B为本发明加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算示意图。 

图7为本发明加工设备的实施例示意图。 

图8为本发明加工设备的控制方法的步骤流程图。 

图9A为现有的加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算简化示意图，其中用内部包含有***数字的圆圈表示物件所处的不同的加工位置。 

图9B为现有的加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算简化示意图，其中物件在各加工中心均再加工一次。 

图9C为现有的加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算简化示意图，其中物件在各加工中心均无再加工。 

图10A为本发明加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算简化示意图，其中用内部包含有***数字的圆圈表示物件所处的不同的加工位置。 

图10B为本发明加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本 估算简化示意图，其中物件在各加工中心均再加工一次。 

图10C为本发明加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算简化示意图，其中物件在各加工中心均无再加工。 

其中，附图标记说明如下： 

1、2、3、4、5：加工设备         11：机械手臂 

12：输送平台                    13、23、33、43、53：加工中心 

14、34、54：烘烤装置            15、35、55：检测判断装置 

16、26：基板储存卡匣            17：基板转送平台 

31：搬运装置                    32、52：物件投入装置 

331、531：出口端                341、541：投入端 

36、46、56：再加工缓冲输送装置  37、47：物件储存装置 

38：物件转送平台                39：加工负载信号产生单元 

561：储存单元                   562：输送单元 

563：再加工负载信号产生单元 

S01～S08：本发明的加工设备的控制方法的流程步骤 

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种加工设备及控制方法，其中相同元件以相同附图标记表示。 

第一实施例 

请参照图3A所示，加工设备3包含物件投入装置32、加工中心33、烘烤装置34、检测判断装置35及再加工缓冲输送装置36。加工中心33连接于物件投入装置32，烘烤装置34的投入端341与加工中心33的出口端331连接，检测判断装置35位于烘烤装置34以及加工中心33之间，再加工缓冲输送装置36连结物件投入装置32以及烘烤装置34的投入端341。在较佳实施例中，物件投入装置32、加工中心33、烘烤装置34、检测判断装置35及再加工缓冲输送装置36之间利用输送带(图未示)来产生连接。 

于本实施例中，加工设备3可包含搬运装置31及物件储存装置37。物件储存装置37邻设于搬运装置31，搬运装置31可为机械手臂，物件储存装置37可为基板储存卡匣，然而其并非用以限制本发明。 

接着，请参照图4，其所示为加工设备的控制方法的步骤流程图，以此说明本发明第一实施例的加工设备的控制方法。本实施例的加工设备的控制方法包含步骤S01至步骤S07。 

请参照图3A及图4所示，步骤S01为加工程序，通过物件投入装置32传送物件至加工中心33，并通过加工中心33加工物件。步骤S02为检测判断程序，依据物件的加工后状态，判断物件是否再进行加工程序。步骤S03为再加工缓冲输送程序，根据检测判断程序判断结果，于烘烤程序前，经由再加工缓冲输送装置36输送物件至物件投入装置32，以再进行加工程序。举例而言，物件可为基板或电路板；基板可为彩色滤光基板或薄膜晶体管基板。于本实施例中，物件以彩色滤光基板为例作说明，然而其并非用以限制本发明。 

加工设备3先通过搬运装置31将物件由物件储存装置37取出，并置于物件投入装置32，而物件投入装置32则传送物件至加工中心33，以通过加工中心33对物件进行加工(例如清洗基板、涂布光致抗蚀剂及曝光显影等制程)。 

当物件经加工中心33加工完成后，物件会由加工中心33的出口端331输出至检测判断装置35，而检测判断装置35会检测物件的加工后状态，并判断物件是否需再进行加工程序。若检测判断装置35判断物件必须再进行加工程序时，则物件会经由再加工缓冲输送装置36输送至物件投入装置32，以对物件进行重新加工。 

如图3B所示，于本实施例中，加工设备3可包含物件转送平台38及加工负载信号产生单元39。物件转送平台38邻设于搬运装置31，加工负载信号产生单元39邻设于物件转送平台38，并依据下一级的另一加工中心43的负载状态产生加工负载反馈信号，加工负载反馈信号可为一种灯号。 

接着，请参照图3B及图4所示，步骤S04为烘烤程序，根据检测判断程序判断结果，对物件烘烤。步骤S05为物件转送判断程序，依据下一级的另一加工中心43的负载状态，判断是否由搬运装置31将物件由烘烤装置34取出置于物件转送平台38。步骤S06为将物件置于物件转送平台38。 

当检测判断装置35判断物件不需再进行加工程序时，物件会经由检测判断装置35输送至烘烤装置34的投入端341，且烘烤装置34会对物件进行 烘烤。接着，若加工负载信号产生单元39产生的加工负载反馈信号显示下一级的加工中心43尚未满载，则搬运装置31会将物件由烘烤装置34取出并置于物件转送平台38，通过物件转送平台38转送至下一级加工设备4，以准备进行下一级的加工。 

请参照图3B及图4所示，步骤S07为根据物件转送程序判断结果，由搬运装置31将物件由烘烤装置34取出置于物件储存装置37。因此，当加工负载反馈信号显示下一级的加工中心43为满载状态时，搬运装置31会将物件由烘烤装置34取出，并改置于物件储存装置37，再通过其它***路径传送至下一级加工设备4的物件储存装置47，以准备进行下一级的加工程序。 

同时，加工设备3经由加工负载反馈信号可调整其制程速度，因此，物件投入装置32可暂缓将物件投入加工中心33，以避免物件不断地放至物件储存装置37，而造成运送成本的增加。 

请参照图5，其所示为加工设备工作时各路径成本估算示意图。由图5中可知，需再加工的物件于烘烤前，即经由再加工缓冲输送装置输送回至物件投入装置来对物件进行重新加工(再加工)，其成本为2n个单位，相较于现有再加工路径的成本需4n个单位(如图2所示)，本实施例的再加工路径成本降低了2n个单位。另外，通过加工负载信号产生单元来使当站加工设备对应下一级加工设备的制程情况做不同的处置，以避免物件不断地经由成本较高的***路径(7个单位)来传送，因此整体成本可大幅地降低。 

请参照图6A及图6B，其中图6A为现有的加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算示意图，图6B为本实施例的加工设备应用于彩色滤光基板制程中的工作路径成本估算示意图。图中的BM加工中心、R加工中心、G加工中心及B加工中心分别表示黑色矩阵层(black matrix；BM)加工中心、红色滤光层加工中心、绿色滤光层加工中心及蓝色滤光层加工中心。 

其中，当在各加工站均需再加工一次，即n1＝n2＝n3＝n4＝1，此状态为主要路径成本均含一次再加工制程成本，在图中由“BM-开始”→“B-结束”，计算当各加工站均再加工一次时的成本总和，此总和在此定义为下面所提及的“主要路径最高成本”。而当各工程均不用再加工，即n1＝n2＝n3＝n4＝0，则为“主要路径最低成本”。“主要路径平均成本”即为“主要路径最高成 本”与“主要路径最低成本”两者相加的平均值。 

基于以上概念，现将现有技术的加工成本与本发明的加工成本进行比较如下： 

由图6A、9A-9C中计算可知，利用现有的加工设备的“主要路径最高成本”约为55个单位(n1、n2、n3及n4皆设定为1)，即现有技术的主要路径最高成本为(其中，不经过用圆圈表示的加工过程③⑧ 

)： 

max＝{[1+(2+2*n1)+4*n1+1+5]+[1+(2+2*n2)+4*n2+1+5]+ 

[1+(2+2*n3)+4*n3+1+5]+[1+(2+2*n4)+4*n4+1]} 

＝31+6*{(n 1+n2+n3+n4)} 

假定n1＝n2＝n3＝n4＝1，max＝55。 

利用现有的加工设备的“主要路径最低成本”约为16个单位(n1、n2、n3及n4皆设定为0)(其中，不经过用圆圈表示的加工过程④⑥⑨ 

)；由此，主要路径平均成本为(55+16)/2≈36个单位。 

由图6B、10A-10C中计算可知，利用本实施例的加工设备的“主要路径最高成本”为39个单位(n1、n2、n3及n4皆设定为1)，即本发明的主要路径最高成本为(其中，不经过用圆圈表示的加工过程③⑧ 

)： 

max＝{[1+(2*n1)+2+1+5)]+[1+(2*n2)+2+1+5)]+ 

[1+(2*n3)+2+1+5)]+[1+(2*n4)+2+1)} 

＝31+2*{(n1+n2+n3+n4)} 

假定n1＝n2＝n3＝n4＝1，max＝39。 

利用本发明的加工设备的“主要路径最低成本”约为16个单位(n1、n2、n3及n4皆设定为0)(其中，不经过用圆圈表示的加工过程④⑥⑨ 

)；由此，主要路径平均成本为(39+16)/2≈28个单位。由此可知，利用本实施例的加工设备可明显地且大幅地降低整体制程的成本。 

第二实施例 

请参照图7所示，第二实施例的加工设备5与第一实施例的差异在于：再加工缓冲输送装置56具有储存单元561、输送单元562及再加工负载信号产生单元563，其中，储存单元561及输送单元562彼此连接，再加工负载信号产生单元563依据加工中心53的负载状态产生再加工负载反馈信号，再加工负载反馈信号例如可为一种灯号。 

请参照图8，其所示为加工设备的控制方法的步骤流程图，以此说明本发明第二实施例的加工设备的控制方法，其与第一实施例的控制方法的差异在于：本实施例的控制方法还包含步骤S08。 

请参照图7及图8所示，步骤S08为再加工判断程序，其依据加工中心53的负载状态，判断是否将物件输送至物件投入装置52，以再进行加工程序。 

因此，当物件经加工中心53加工完成后，物件由加工中心53的出口端531输出至检测判断装置55，而检测判断装置55检测并判断物件为需再进行加工程序时，则需再加工的物件会进入再加工缓冲输送装置56。需再加工的物件进入再加工缓冲输送装置56后，再加工负载信号产生单元563产生的再加工负载反馈信号可显示加工中心53的负载状态，若加工中心53为满载状态，则物件可先储存于储存单元561中，待加工中心53负载降低，再通过输送单元562输送物件至物件投入装置52，以再进行加工程序。若加工中心53为非满载状态，则物件可直接通过输送单元562输送至物件投入装置52，以再进行加工程序。 

另外，不需再加工的物件则同样由检测判断装置55输送至烘烤装置54的投入端541，以进行烘烤。 

因此，通过加工设备本身的负载状态回授机制，除可避免加工与再加工的物件产生冲突外，且通过再加工负载信号产生单元与加工负载信号产生单元的配合，更可使当站加工设备对应下一级加工设备的制程情况做不同的处置，以更降低整体成本。 

综上所述，依据本发明的加工设备及控制方法通过检测判断装置执行检测判断程序，依据物件的加工后状态，判断物件是否再进行加工程序。若物件必须再进行加工，则于烘烤程序前，即执行再加工缓冲输送程序，经由再加工缓冲输送装置输送物件至物件投入装置，以再进行加工。因此，需再加工的物件不需经过烘烤程序即能再进行加工，以此可减少需再加工物件的烘烤以及自烘烤装置取出等路径的成本。 

另外，本发明还可通过加工负载信号产生单元来使当站加工设备对应下一级加工设备的制程情况做不同的处置，以此可避免物件不断地经由成本较高的***路径来传送，以使整体成本大幅地降低。又，本发明的加工设备还 可增设再加工负载信号产生单元，通过加工设备本身的负载状态回授机构，除可避免加工与再加工的物件产生冲突外，并通过再加工负载信号产生单元与加工负载信号产生单元的配合，可提升当站加工设备对应下一级的加工设备制程情况做不同的处置，以更降低整体成本。 

以上所述仅为举例性，而并非为限制性的说明。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求书所界定的范围中。 

Claims (16)

1.一种加工设备，包含：

一物件投入装置，传送一物件；

一加工中心，用以加工该物件，且该加工中心连接于该物件投入装置；

一烘烤装置，该烘烤装置的一投入端与该加工中心的一出口端连接；

一检测判断装置，位于该烘烤装置以及该加工中心之间，并检测该物件的加工后状态；以及

一再加工缓冲输送装置，连结该物件投入装置以及该烘烤装置的该投入端，以根据所述检测判断装置的判断结果，于烘烤程序前，经由所述再加工缓冲输送装置输送物件至所述物件投入装置，以再进行加工程序。

2.如权利要求1所述的加工设备，其中该加工设备还包含一搬运装置，该搬运装置将该物件置于该物件投入装置，或将该物件由该烘烤装置取出。

3.如权利要求2所述的加工设备，其中该加工设备还包含一物件转送平台，该物件转送平台邻设于该搬运装置，其中该搬运装置将该物件由该烘烤装置取出并置于该物件转送平台。

4.如权利要求3所述的加工设备，其中该加工设备还包含一加工负载信号产生单元，该加工负载信号产生单元邻设于该物件转送平台，并依据下一级的另一加工中心的负载状态产生一加工负载反馈信号。

5.如权利要求4所述的加工设备，其中该搬运装置依据该加工负载反馈信号，以决定是否将该物件由该烘烤装置搬运至该物件转送平台。

6.如权利要求2所述的加工设备，其中该加工设备还包含一物件储存装置，邻设于该搬运装置，其中该搬运装置将该物件由该烘烤装置取出并置于该物件储存装置。

7.如权利要求1所述的加工设备，其中该再加工缓冲输送装置具有一储存单元及一输送单元，其中，该储存单元及该输送单元彼此连接。

8.如权利要求7所述的加工设备，其中该再加工缓冲输送装置还具有一再加工负载信号产生单元，该再加工负载信号产生单元依据该加工中心的负载状态产生一再加工负载反馈信号。

9.如权利要求8所述的加工设备，其中该再加工缓冲输送装置依据该再加工负载反馈信号，以决定是否将该物件由该储存单元输送至该物件投入装置。

10.如权利要求1所述的加工设备，其中该物件为一基板。

11.如权利要求10所述的加工设备，其中该基板为一彩色滤光基板或一薄膜晶体管基板。

12.一种加工设备的控制方法，包含以下步骤：

一加工程序，通过一物件投入装置传送一物件至一加工中心，并通过该加工中心加工该物件；

一检测判断程序，依据该物件的加工后状态，判断该物件是否再进行该加工程序；以及

一再加工缓冲输送程序，根据该检测判断程序判断结果，于一烘烤程序前，经由一再加工缓冲输送装置输送该物件至该物件投入装置，以再进行该加工程序。

13.如权利要求12所述的控制方法，其中该控制方法还包含一再加工判断程序，该再加工判断程序依据该加工中心的负载状态，判断是否将该物件输送至该物件投入装置，以再进行该加工程序。

14.如权利要求12所述的控制方法，其中该烘烤程序为根据该检测判断程序判断结果，对该物件烘烤。

15.如权利要求14所述的控制方法，其中该控制方法还包含一物件转送判断程序，该物件转送判断程序依据下一级的另一加工中心的负载状态，判断是否由一搬运装置将该物件由一烘烤装置取出置于一物件转送平台。

16.如权利要求15所述的控制方法，其中根据该物件转送程序判断结果，由该搬运装置将该物件由该烘烤装置取出置于一物件储存装置。

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