KR0167268B1 - 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치 - Google Patents

로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치 Download PDF

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KR0167268B1 KR1019950045518A KR19950045518A KR0167268B1 KR 0167268 B1 KR0167268 B1 KR 0167268B1 KR 1019950045518 A KR1019950045518 A KR 1019950045518A KR 19950045518 A KR19950045518 A KR 19950045518A KR 0167268 B1 KR0167268 B1 KR 0167268B1
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Abstract

본 발명은, 예를 들어, 반도체 제조장비의 버티컬 노(vertical furnace) 장치에 적용되어 2단 이상의 암(arm) 동작을 발생시키는 로봇(robot)에 관한 것으로, 모터 박스(11)의 내부에 설치되어 구동축(12)의 회전을 감지하는 포토 센서(13)와, 제2 암(14) 및 제1 암(15)의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제1 위치 제어 수단(S1)(S1')과, 제1 암(15) 및 H-바(16)의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제2 위치 제어 수단(S2)(S2')으로 구성하여, 각 단의 홈 포지션 이탈을 방지함으로써 하드 웨어적 홈 감지 센서의 정확성 및 로봇 제어의 기준 동일로 인한 문제 발생을 사전에예방하며, 웨이퍼의 손실을 방지하고, 또한 하드 웨어적 안정성을 확보하도록 한 것이다.

Description

로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치
제1도 내지 제3도는 일반적인 로봇의 구성 및 작용을 보인 것으로,
제1도는 홈 포지션의 상태를 보인 사시도.
제2도 및 제3도는 로봇의 동작 상태를 보인 사시도.
제4도는 일반적인 로봇의 암을 보인 단면도.
제5도는 일반적인 로봇의 모터 박스를 보인 개략도.
제6도는 일반적인 로봇암의 홈 센싱 회로도.
제7도는 본 발명의 홈 포지션 이탈방지장치가 구비된 로봇의 부분 절결 단면도.
제8도는 본 발명에 의한 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치에 적용되는 홈 검출 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 모터 박스 12 : 구동축
13 : 포토 센서 14 : 제2 암
14a, 15a, 15b, 16a : 홈 포지션 대향면
15 : 제1 암 16 : H-바
S1, S1', S2, S2' : 감지 센서
본 발명은, 예를 들어, 반도체 제조장비의 버티컬 노(vertical furnace) 장치에 적용되어 2단 이상의 암(arm) 동작을 발생시키는 로봇(robot)에 관한 것으로, 특히 각 단의 홈 포지션(home position) 이탈로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있게 한 로봇암(robot arm)의 홈포지션 이탈방지장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체 제조장비의 버티컬 노 장치에 적용되는 로봇은, 제1도 내지 제3도에 도시한 바와 같이, 모터 박스(motor box)(1)와, 그 모터 박스(1)의 구동축(2)에 회전 가능하도록 결합되는 제2 암(3)과, 상기 제2 암(3)에 회전 가능하도록 결합되는 제1 암(4)과, 상기 제1 암(4)에 결합되는 H-바(bar)(5)로 구성되어 있다.
제4도는 제2 암(3) 및 제1 암(4)의 구성을 보인 단면도로서, 타이밍 벨트(timing velt)(V)가 적용된 타이밍 벨트 구동 방식의 일례를 보이고 있다.
상기 모터 박스(1)는, 제5도에 도시한 바와 같이, 모터(6)와 구동축(2)이 커플링(coupling)(7)으로 연결되어 있고, 그 구동축(2)의 회전 동작은 포토 센서(photo sensor)(8)에 의하여 감지되도록 구성되어 있다.
한편, 제1도는 로봇의 홈 포지션 상태를 보인 것이고, 그 홈 포지션의 상태에서 제2도 및 제3도에 도시한 동작을 반복적으로 수행하며, 캐리어(carrier)를 반송하는 과정에서 제1도와 같은 홈 포지션 과정을 거치게 된다.
즉, 제1도의 홈 포지션에서 H-바(5)를 이용하여 제3도에 도시한 동작을 통해 캐리지를 캐리지 스테이지(carriage stage), 또는 버퍼 스테이지(buffer stage)에 차지(charge)하고, 이후 제1도의 홈 포지션으로 복귀하는 동작을 반복 및 역으로 반복하게 된다.
상기의 과정에서 홈 포지션 체크(check)는, 제5도에 도시한 바와 같이, 구동축(2)과, 그 구동축(2)에 인접하여 설치된 포토 센서(8)에 의하여 검지되고, 제6도에 도시한 바와 같은, 드라이버 콘트롤(driver control)을 통하여 다음 동작을 위한 준비가 완료된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 로봇은, 3개의 암(3)(4)(5)을 그 내부에 설치된 타이밍 벨트 및 기어를 이용하여 동작시킴(제4도 참조)에 있어, 제2도의 제2 암(3), 제1 암(4), 및 H-바(5)의 위치 제어 과정에서 홈 포지션의 여부를 제5도 및 제6도에 도시한 바와 같이, 제2 암(3) 만을 실시함으로써 타이밍 벨트(V)의 텐션(tension)이 틀어지거나, 기어와의 슬림(slim) 현상이 발생될 경우, H-바(5) 및 제1 암(4)이 실제로 홈 포지션이 되지 않아도 홈 포지션으로 인지하게 되며, 따라서 H-바(5)상의 캐리어가 반송중에 장애물, 예를 들어, frame, panel, carrier 등에 충돌하여 웨이퍼 사고가 발생하게 되는 단점이 있는 것이었다.
즉, 가변이 가능한 텐션을 이용하고 있는 타이밍 벨트(V) 및 동력 전달 기어의 사용으로 3단 동작 과정에서 실제로 캐리어를 잡고 있는 H-바(5)의 홈 포지션의 틀어짐을 배제하지 못하는 것이었다.
본 발명의 목적은 각 단의 홈 포지션 이탈을 방지하여 홈 포지션의 이탈에 따른 각종 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치를 제공함에 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 모터 박스의 내부에 설치되어 구동축의 회전을 감지하는 포토 센서와, 제2 암 및 제1 암의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제1 위치 제어 수단과, 제1 암 및 H-바의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제2 위치 제어 수단으로 구성함을 특징으로 하는 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치가 제공된다.
상기 포토 센서 및 제1, 2 위치 제어 수단은, AND회로로 구성되어 출력이 모두 1일 때 홈 포지션을 인식하도록 한다.
상기 제1 위치 제어 수단 및 제2 위치 제어 수단은, 제2 암 및 제1 암의 홈 포지션 대향면, 및 제1 암 및 H-바의 홈 포지션 대향면에 각각 설치되는 발광부 및 수광부로 구성된 감지 센서이다.
이하, 본 발명에 의한 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.
제7도는 본 발명의 홈 포지션 이탈방지장치가 구비된 로봇의 부분절결 단면도이고, 제8도는 본 발명에 의한 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치에 적용되는 홈 검출 회로도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 로봇암의 홈 포지션 이탈 방지장치는, 모터 박스(11)의 내부에 설치되어 구동축(12)의 회전을 감지하는 포토 센서(13)와, 제2 암(14) 및 제1 암(15)의 홈 포지션 대향부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제1 위치 제어 수단과, 제1 암(15) 및 H-바(16)의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제2 위치 제어 수단으로 구성되어 있다.
상기 제1 위치 제어 수단 및 제2 위치 제어 수단은, 제2 암(14) 및 제1 암(15)의 홈 포지션 대향면(14a)(15a) 및 제1 암(15) 및 H-바(16)의 홈 포지션 대향면(15b)(16a)에 각각 설치되는 발광부 및 구광부로 구성된 감지 센서(S1)(S1'), (S2)(S2')으로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
제7도 및 제8도에 도시한 바와 같이, 모터 박스(11)의 내부에 구동축(12)의 회전을 감지하는 포토 센서(13)가 설치되어 있고, 제2 암(14) 및 제1 암(15)의 홈 포지션 대향면(14a)(15a) 및 제1 암(15) 및 H-바(16)의 홈 포지션 대향면(15b)(16a)에 발광부 및 수광부로 구성된 감지센서(S1)(S1'),(S2)(S2')가 각각 설치되어 있으므로, 포토 센서(13) 및 감지 센서(S1)(S1'), (S2)(S2')가 AND 회로 구성을 통하여 모든 만족된 출력(output)이 1일 때, 소프트 웨어적으로 홈 포지션을 인식하고 다음의 동작으로 이어지는 것이다.
만일, 홈 포지션 신호(signal)가 전송된 후, 일정 시간 내에 포토센서(13) 및 감지 센서(S1)(S1'), (S2)(S2')의 출력이 홈 포지션 임을 알리지 않는 경우, 인터록(interlock)에 의하여 에러(ERR)를 유발시키고 조치를 받게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치는, 모터 박스의 내부에 설치되어 구동축의 회전을 감지하는 포토 센서와, 제2 암 및 제1 암의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제1 위치 제어 수단과, 제1 암 및 H-바의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제2 위치 제어 수단으로 구성하여, 각 단의 홈 포지션 이탈을 방지함으로써 하드 웨어적 홈 감지 센서의 정확성 및 로봇 제어의 기준 동일로 인한 문제 발생을 사전에 예방하며, 웨이퍼의 손실을 방지하고, 또한 하드 웨어적 안정성을 확보하는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 모터 박스(11)의 내부에 설치되어 구동축(12)의 회전을 감지하는 포토 센서(13)와, 제2 암(14) 및 제1 암(15)의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제1 위치 제어 수단과, 제1 암(15) 및 H-바(16)의 홈 포지션 대향 부위에 설치되어 홈 포지션을 감지하는 제2 위치 제어 수단으로 구성함을 특징으로 하는 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포토 센서(13) 및 제1, 2 위치 제어 수단은, AND회로로 구성되어 출력이 모두 1일 때 홈 포지션을 인식함을 특징으로 하는 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 위치 제어 수단 및 제2 위치 제어 수단은, 제2 암(14) 및 제1 암(15)의 홈 포지션 대향면(14a)(15a) 및 제1 암(15) 및 H-바(16)의 홈 포지션 대향면(15b)(16a)에 각각 설치되는 발광부 및 수광부로 구성된 감지 센서(S1)(S1'), (S2)(S2')인 것을 특징으로 하는 로봇암의 홈 포지션 이탈방지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130070411A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 엘지디스플레이 주식회사 기판 이송장치

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