基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略技术方案

本发明专利技术涉及一种基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，根据任务调度方法，为OHT小车分配方案，并根据路径规划方法，确定最短路径及路径中的变轨点；根据行程时间预测方法，预测小车经过每个变轨点的时间，并进行排序；小车根据规划的路径执行任务，可变轨道根据通过顺序和小车状态，提前变轨，等待小车通过；当小车到达目标工位点时，工位轨道移动到工作状态，限位块工作，小车开始装载或卸载，小车完成装载或卸载后且工位轨道的预备轨道无小车时，限位块松开，工位轨道移动到空闲状态。最后，当小车完成任务时，更新系统状态。本方法采用可变轨道和工位轨道，解决了现有技术中基于固定轨道资源利用率低、工位点堵塞问题。工位点堵塞问题。

【技术实现步骤摘要】
基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略


[0001]本专利技术涉及智能控制领域，具体涉及一种基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略。

技术介绍

[0002]随着半导体制造技术的高速发展，晶圆尺寸不断增大，重量不断增加，在人力搬运已无法满足制造系统搬运需求的情况下，高空提升运输(Overhead Hoist Transport,OHT)因在空中布置轨道，不占用地面空间，且小车速度快，无需缓冲区，可以提高搬运效率的同时，避免资源的浪费，已被广泛应用于直径为300mm晶圆制造工厂的自动物料搬运系统中。因此，进行合理的OHT小车调度，实现无碰撞、无拥堵的搬运，对提高整合式布局下半导体制造系统的整体效率具有重要意义。
[0003]为了保证物料的准时性，提高系统的效率，需要考虑OHT小车防堵塞交通管理问题。然而，查阅智能搬运系统调度相关的现有文献，研究对象以自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)为主，对OHT搬运系统调度问题的研究较少，主要集中于固定轨道下OHT搬运系统设计和调度问题，如公开号为CN112650211A的中国专利技术专利，而基于变轨道OHT搬运系统调度问题方面，较少有相关研究文献。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的技术缺陷，本专利技术提出了一种基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，通过采用可变轨道和工位轨道，考虑系统中基于变轨道的OHT搬运系统调度问题，解决了现有技术中基于固定轨道资源利用率低、工位点堵塞问题。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，包括步骤：
[0007]步骤1：当OHT搬运系统满足任务分配触发条件时，获取系统信息；
[0008]步骤2：根据任务调度方法，确定OHT小车任务分配方案；
[0009]步骤3：根据路径规划方法，确定最短路径及路径中的变轨点；
[0010]步骤4：根据行程时间预测方法，预测OHT小车经过每个变轨点的时间；
[0011]步骤5：根据通过顺序优化方法，对每个变轨点的OHT小车的通过顺序进行排序；
[0012]步骤6：OHT小车根据规划的路径执行任务，可变轨道根据通过顺序和小车状态，提前变轨，等待OHT小车通过；
[0013]步骤7：判断OHT小车是否到达目标工位点，若是，进入步骤8，若否，进入步骤6；
[0014]步骤8：工位轨道移动到工作状态，限位块工作，OHT小车开始装载或卸载；
[0015]步骤9：判断OHT小车是否完成装载或卸载，若是，进入步骤10，若否，等待T秒时间，进入步骤9；
[0016]步骤10：判断工位轨道的预备轨道是否无OHT小车，若是，则限位块松开，工位轨道移动到空闲状态；，若否，等待t秒时间，进入步骤10；
[0017]步骤11：判断OHT小车是否完成任务，若是，进入步骤13，若否，进入步骤6；
[0018]步骤12：更新系统状态，进入步骤1。
[0019]进一步地，所述任务分配触发条件，包括周期性触发及事件触发。
[0020]进一步地，所述系统信息，包括任务信息、OHT小车信息以及路径信息。
[0021]进一步地，所述任务调度方法，包括基于启发式规则任务调度方法和基于智能优化算法的任务调度方法。
[0022]进一步地，所述路径规划方法，包括以下步骤：
[0023]步骤3.1：根据Dijkstra算法，完成任务在系统路径上的路径规划，并在任务最短路径表中记录任务最短路径的路径序列，即最短路径的路径编号序列；
[0024]步骤3.2：根据任务最短路径的路径序列，依次判断任务最短路径的路径序列中的路径是否存在变轨点，若存在变轨点，则在任务最短路径表中标记该路径，并记录变轨点在该路径中的位置，否则不在任务最短路径表中标记该路径。
[0025]进一步地，所述任务最短路径表，包括任务的起点、任务的终点、搬运的OHT小车名称、任务最短路径的路径序列、路径包含变轨点的路径标记、变轨点在该路径中的位置以及OHT小车经过每个变轨点的时间的信息。
[0026]进一步地，所述变轨点，为可变轨道的中心点。
[0027]进一步地，所述可变轨道，为系统中能够通过转盘转换方向实现与其他不同轨道构成通路的轨道。
[0028]进一步地，所述行程时间预测方法，包括以下步骤：
[0029]步骤4.1：根据任务的最短路径和变轨点的位置，预测OHT小车在没有交通拥堵情况下到达每个变轨点的行程时间；
[0030]步骤4.2：预测任务最短路径的路径序列中每条路径的交通流，定义路径的交通拥堵级别；
[0031]步骤4.3：根据每条路径的交通拥堵级别，预测OHT小车经过每条路径的交通拥堵时间；
[0032]步骤4.4：综合所预测的OHT小车在没有交通拥堵情况下到达每个变轨点的行程时间和经过每条路径的交通拥堵时间，预测OHT小车经过每个变轨点的时间。
[0033]进一步地，所述交通拥堵级别，包括“畅通”、“轻度拥堵”、“中度拥度”和“严重拥堵”四个级别，路径交通流值越大，交通拥堵状况越严重，路径交通拥堵级别越高，交通拥堵时间越长。
[0034]进一步地，所述通过顺序优化方法，为根据预测的OHT小车经过每个变轨点的时间，采用先到先通过的规则，对每个变轨点的OHT小车的通过顺序进行排序。
[0035]进一步地，所述变轨，为可变轨道根据OHT小车规划的任务最短路径，选择合适的轨道进行连接，即选择合适的入口和出口。
[0036]进一步地，所述工位轨道，为工位旁边设置的可活动的轨道，由工作轨道、预备轨道、限位块组成，可以通过在滑道滑动切换成空闲状态和工作状态。
[0037]进一步地，所述工位轨道的空闲状态，为工位轨道的工作轨道直接与系统其他轨道相连形成通路，限位块松开，预备轨道处于空闲状态。
[0038]进一步地，所述工位轨道的工作状态，为工位轨道的工作轨道移动到工位处，工作
轨道的工位点、工位的中心点以及OHT小车的中心点三点重合，限位块工作，预备轨道与系统其他轨道相连形成通路，保证在OHT小车在装卸载的时，不会堵塞其他OHT小车。
[0039]与现有技术相比，本专利技术至少具有下述的有益效果或优点：
[0040]本专利技术提出了一种基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，通过采用可变轨道和工位轨道，考虑系统中基于变轨道的OHT搬运系统调度问题，解决了现有技术中基于固定轨道资源利用率低、工位点堵塞问题。
附图说明
[0041]以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明：
[0042]图1为本专利技术的基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略的流程图；
[0043]图2为本专利技术的可变轨道的示意图；
[0044]图3(a)(b)分别为本专利技术的工位轨道的空闲状态、工作状态示意图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，其特征在于，包括步骤：步骤1：当OHT搬运系统满足任务分配触发条件时，获取系统信息；步骤2：根据任务调度方法，结合系统信息中的任务信息，确定OHT小车任务分配方案；步骤3：根据路径规划方法，确定从搬运起点到目标工位点的最短路径及路径中的变轨点；步骤4：结合最短路径及变轨点，根据行程时间预测方法，预测OHT小车经过每个变轨点的时间；步骤5：针对每一个变轨点，基于预测的OHT小车经过该变轨点的时间，根据通过顺序优化方法，对OHT小车的通过顺序进行排序；步骤6：OHT小车根据步骤3中规划的最短路径执行任务，且OHT系统持续监测小车状态，即小车是否按照任务最短路径执行任务，若执行中出现故障或其他中断理由，则返回步骤4，重新预测OHT小车经过每个变轨点的时间，否则则根据小车状态及步骤5得到的每个变轨点的通过顺序，使可变轨道提前变轨，等待OHT小车通过；步骤7：OHT系统判断OHT小车是否到达目标工位点，若是，进入步骤8，否则返回步骤6；步骤8：目标工位点所在的轨道为工作轨道，在该工作轨道的一侧设置与其平行的预备轨道，小车达到目标工位点时工作轨道移动至工位处，其对应的预备轨道接入原轨道中，此时OHT小车开始装载或卸载；步骤9：判断OHT小车是否完成装载或卸载，若是，进入步骤10，否则等待T秒时间重新判断；步骤10：判断预备轨道是否无OHT小车，若是，则将工作轨道移动至原轨道处，否则等待t秒时间重新判断；步骤11：判断OHT小车是否完成任务，若是，更新系统状态，返回步骤1，否则返回步骤6。2.根据权利要求1所述的基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，其特征在于，所述任务调度方法，包括基于启发式规则任务调度方法和基于智能优化算法的任务调度方法。3.根据权利要求1至2任意一项所述的基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，其特征在于，所述变轨点为可变轨道的中心点，所述可变轨道设于转盘内，所述转盘置于系统内不同轨道的交汇点处，通过转动转盘转向，连接可变轨道与其他不同轨道，使其构成通路。4.根据权利要求3所述的基于变轨道的OHT搬运系统防堵塞调度策略，其特征在于，所述路径规划方法，包括以下步骤：步骤3.1：根据Dijkstra算法，完成任务在系统路径上的路径规划，并在任务最短路径表上记录最短路径的路径序列；步骤3.2：根据任务最短路径的路径序列，依次判断任务最短路径的路径序列中的路径是否存在变轨点，当存在变轨点...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓明，楼佩煌，郭大宏，翟晶晶，
申请(专利权)人：天奇自动化工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：