KR101223756B1 - 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템 - Google Patents

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KR101223756B1
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윤해근
박창기
문생민
이희정
박효근
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(주)해피글로벌솔루션
이희정
박창기
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Abstract

본 발명은 엔코더를 이용하여 모터, 벨트, 이동축의 동작상태를 실시간으로 모니터링함으로써 정비계획을 체계적으로 세울 수 있는 기술이다. 본 발명은 웨이퍼 적재기를 이동시키기 위해 적재기에 연결되는 이동축과, 이동축을 회전시키기 위한 모터와, 이 모터와 이동축을 연결하여 모터의 구동력을 이동축에 전달하는 벨트와, 모터에 탑재되어 모터의 회전에 대한 정보를 외부에 송신하는 엔코더로 이루어지는 구성에서 엔코더를 이용하여 벨트와 모터의 상태를 진단하는 시스템에 관한 것으로, 모터를 구동시키기 위해 메인 컨트롤러(10)로부터 모터 제어기인 드라이버 모듈(21)에 전송되는 명령신호와, 모터, 벨트, 이동축의 실제 동작에 대응하여 엔코더로부터 생성되는 펄스신호를 수집하여 외부로 전송하는 캡쳐 모듈(20); 캡쳐 모듈로부터 전송된 명령신호와 펄스신호를 기반으로 기설정된 알고리즘을 통해 동작중인 모터, 벨트, 이동축에 대한 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 대한 연산데이터를 생성하는 연산 모듈(30); 연산 모듈에 의해 생성된 모터, 벨트, 이동축의 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 관한 연산데이터를 수치와 그래픽으로 실시간 표시하는 디스플레이 모듈(40);을 포함하여 구성된다.

Description

엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템 {Belt and motor diagnosis system using encoder}
본 발명은 엔코더를 이용하여 벨트와 모터의 상태를 진단하는 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모터, 벨트, 이동축의 동작상태를 실시간으로 모니터링하여 고장의 초기 징후를 발견하고 이를 수리함으로써 예기치 못한 급작스런 고장으로 인한 웨이퍼 공정 손실을 방지할 수 있게 되고 정비계획과 웨이퍼의 공정일정을 체계적으로 세울 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼를 운반하는 적재기에는 단일 또는 다단으로 웨이퍼가 적층되며, 이 적재기가 상하 방향으로 움직이면서 적재기로부터 해당 웨이퍼를 외부 트레이에 이송시키게 된다.
이때, 적재기를 상하 방향으로 움직이기 위해서는 적재기의 하부에 이동축이 연결되는데, 이동축이 길이방향을 회전축으로 하여 회전하는 경우 그 이동축의 외주면을 따라서 적재기가 정회전 또는 역회전하면서 상방 또는 하방으로 이동하게 된다.
여기서, 이동축에 회전력을 인가하기 위한 모터가 이동축에 직접 또는 근접 배치된다. 그리고 모터의 회전력을 이동축에 간접적으로 전달하는 경우에 사용되는 무한궤도 형태의 벨트가 이동축의 둘레와 모터의 둘레를 일정한 텐션을 가지고 연결된다.
이로 인해, 모터가 회전하면 이와 연동하여 직접적으로 이동축이 회전하거나 또는 벨트가 회전을 하게 되면서 이와 연동하는 이동축이 회전하게 된다. 물론 이동축의 정회전 또는 역회전 운동에 따라 적재기는 이동축의 외주면을 따라 정회전 또는 역회전하면서 상방 또는 하방으로 이동하게 된다.
그런데, 위와 같이 모터가 오랜 기간 사용되면 모터 내무의 열화나 베어링의 노후화가 진행되어 구동시 진동 발생이나 속도의 저하, 구동시간의 불규칙성이 발생하게 된다.
또한 모터가 이동축에 직접적으로 연결되어 있을 경우 상호 맞물리는 모터의 제 1 기어부와 이동축의 제 2 기어부는 오랜 구동 과정에서 마모가 발생하며, 벨트에 의해 간접적으로 연결되는 경우에도 벨트는 모터의 단부에 구비된 제 1 기어부에 맞물린 상태에서 이동축의 하부에 구비된 제 2 기어부에 동시에 맞물려 회전을 하게 되는데, 오랜 기간 구동되면 벨트의 산과 맞물리는 제 1, 2 기어부와의 산 마모가 전체적으로 일어나 접촉력이 떨어지고 기구적인 접촉공차도 증가하게 되며, 적정하지 않은 백래쉬의 증가를 초래하게 된다.
이러한 백래쉬의 증가는 오히려 물림 부분에서 마모를 급속히 유발하게 되고, 마모로 인해 발생한 파티클은 벨트의 장력 저하와 함께 회전을 더욱더 불량하게 하는 문제가 있다.
이렇게 모터와 벨트와 이동축 상호 간의 맞물림이 정교하지 않게 되면 모터로부터 토크전달 이상과 응답특성에 변화를 초래하여 전체적인 동작이 불량하게 되어 단계별로 상하방향 운동하는 적재기로부터 웨이퍼의 정확한 인출이 어려워지는 문제도 발생하게 된다.
물론 적재기를 오래 사용하게 되면 위와 같은 문제들은 필연적으로 발생하기 마련이지만, 모터가 고장의 징후를 나타내는지, 벨트가 고장의 징후를 나타내는지, 이동축이 고장의 징후를 나타내는지를 미리 구체적으로 정확하게 예측할 수 있다면 미리 수리를 통해 고장으로 인해 동작이 완전히 멈추거나 2차적인 웨이퍼 공정의 피해를 줄일 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 모터, 벨트, 이동축의 동작상태를 실시간으로 모니터링하여 고장의 초기 징후를 발견하고 이를 수리함으로써 예기치 못한 급작스런 고장으로 인한 웨이퍼 공정 손실을 방지할 수 있게 되고 노후에 대비한 정비계획을 체계적으로 세울 수 있는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템은, 웨이퍼 적재기를 이동시키기 위해 적재기에 연결되는 이동축과, 이동축을 회전시키기 위한 모터와, 이 모터와 이동축을 연결하여 모터의 구동력을 이동축에 전달하는 벨트와, 모터에 탑재되어 모터의 회전에 대한 정보를 외부에 송신하는 엔코더로 이루어지는 구성에서 엔코더를 이용하여 벨트와 모터의 상태를 진단하는 시스템에 관한 것으로, 모터를 구동시키기 위해 메인 컨트롤러로부터 모터 제어기인 드라이버 모듈에 전송되는 명령신호와, 모터, 벨트, 이동축의 실제 동작에 대응하여 엔코더로부터 생성되는 펄스신호를 수집하여 외부로 전송하는 캡쳐 모듈; 캡쳐 모듈로부터 전송된 명령신호와 펄스신호를 기반으로 기설정된 알고리즘을 통해 동작중인 모터, 벨트, 이동축에 대한 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 대한 연산데이터를 생성하는 연산 모듈; 연산 모듈에 의해 생성된 모터, 벨트, 이동축의 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 관한 연산데이터를 수치와 그래픽으로 실시간 표시하는 디스플레이 모듈;을 포함하여 구성된다.
연산 모듈에 미리 설정된 알고리즘은 엔코더로부터의 펄스신호에 대해 모터, 벨트, 이동축의 진동에 따른 펄스신호의 진동성분; 모터, 벨트, 이동축의 단위시간당 움직임에 따른 펄스신호의 유입속도; 모터, 벨트, 이동축의 단위시간당 움직임에 따른 펄스신호의 유입량; 모터의 단위회전당 펄스신호의 도달시간; 모터, 벨트, 이동축의 동작시 벨트와 연결되는 모터의 제 1 기어부와 이동축의 제 2 기어부 사이에서 발생하는 백래쉬 성분;을 분석한다.
디스플레이 모듈에 표시된 그래픽은 모터, 벨트, 이동축의 현재상태가 기설정된 기준값과의 일치 또는 오차범위에 따라 다른 색으로 구현되며, 모터, 벨트, 이동축의 현재 동작상태를 나타내는 펄스신호가 기설정된 알고리즘에 의한 오차범위를 초과하는 경우 알람이 울리도록 구성됨이 바람직하다.
본 발명은 모터와 모터에 대응하는 연산 모듈이 복수 개로 배치되는 경우 각각의 연산 모듈에 의한 각각의 연산데이터를 네트워크 회선을 통해 실시간으로 전송받아 각각의 모터, 벨트, 이동축에 대한 동작상태를 실시간으로 모니터링하는 중앙관제부를 더 포함하여 구성된다.
중앙관제부는 네트워크 회선을 통해 각각의 연산 모듈(20)로부터 전송된 연산데이터를 기반으로 복수 개의 모터, 벨트, 이동축에 대한 동작상태를 섹션별로 구획하여 모니터에 표시하며, 모니터에 구현된 각각의 섹션 중 어느 하나를 클릭하는 경우 해당하는 모터, 벨트, 이동축의 동작상태를 시계열적(時系列的)으로 구획하여 수치와 그래픽으로 표시하게 된다.
본 발명에 따른 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템은,
첫째, 모터에 일반적으로 구비되는 엔코더를 활용함으로써 본 발명을 위한 별도의 전용 구성을 추가하지 않고도 모터, 벨트, 이동축의 이상 유무에 대한 동작상태를 파악할 수 있다.
둘째, 이를 위해 일정한 알고리즘이 설정된 연산 모듈을 구비함으로써 모터 구동을 위한 명령신호와 실제 동작한 모터, 벨트, 이동축의 피드백신호(펄스신호)를 성분별로 정교하게 비교 분석할 수 있다.
셋째, 모터, 벨트, 이동축의 동작상태를 실시간으로 모니터링하여 고장의 초기 징후인 이상 발생시 즉각적인 조치가 가능함으로써 웨이퍼의 파손이나 추가 고장을 미연에 방지할 수 있다.
넷째, 모터, 벨트, 이동축의 동작상태를 실시간으로 그리고 지속적으로 모니터링하여 웨이퍼의 생산일정과 노후화에 대비한 정비나 교체 계획을 체계적으로 세울 수 있게 된다.
[도 1]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 블록구성도.
[도 2]는 본 발명에 제 1 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 개략적인 구성도.
[도 3]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 블록구성도.
[도 4]는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 개략적인 구성도.
[도 5]는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 개략적인 구성도.
[도 6]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진단시스템을 통해 디스플레이 모듈에 모터, 벨트, 이동축의 현재상태를 구현하는 순서도.
[도 7]은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진단시스템을 통해 중앙관리부에 모터, 벨트, 이동축의 현재상태를 구현하는 순서도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
[도 1]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 블록구성도이고, [도 2]는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 개략적인 구성도를 나타낸다.
[도 1]과 [도 2]를 참조하면 본 발명은 웨이퍼 적재기(L)를 이동시키기 위해 적재기에 연결되는 이동축(A)과, 이동축을 회전시키기 위한 모터(M)와, 이 모터와 이동축을 연결하여 모터의 구동력을 이동축에 전달하는 벨트(B)와, 모터에 탑재되어 모터의 회전에 대한 정보를 외부에 송신하는 엔코더(E)로 이루어지는 구성에서 엔코더를 이용하여 벨트와 모터의 상태를 진단하는 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 진단시스템은 메인 컨트롤러(10), 캡쳐 모듈(20), 드라이버 모듈(30), 디스플레이 모듈(40)을 포함하여 구성된다.
메인 컨트롤러(10)는 모터(M)를 구동시키기 위한 명령신호를 드라이버 모듈(30)에 전송하며, 운영체제가 탑재된 PC로 구성될 수 있다. 상세하게 외부로부터 인가되는 전원에 의해 메인 컨트롤러(10)가 턴온되고, 턴온된 메인 컨트롤러(10)에 의한 명령신호의 전송으로 모터(M)가 구동되고 동시에 벨트(B)와 적재기(L)의 동작이 시작된다. 여기서 메인 컨트롤러(10)로부터 드라이버 모듈(30)에 전송되는 명령신호는 일정한 기준값으로 미리 설정되어 이후 엔코더(E)로부터 생성되는 펄스신호와 비교 분석시 활용된다.
캡쳐 모듈(20)은 모터(M)를 구동시키기 위해 메인 컨트롤러(10)로부터 모터 제어기인 드라이버 모듈(21)에 전송되는 명령신호와, 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)의 실제 동작에 대응하여 엔코더(E)로부터 생성되는 펄스신호를 수집하여 연산 모듈(30)에 전송한다.
또한 캡쳐 모듈(20)에는 펄스신호를 복사하기 위한 CT(Current Transformer) 또는 PT(Potential Transformer)가 탑재될 수 있으며, 드라이버 모듈(21)로부터의 명령신호와 엔코더(E)로부터의 펄스신호(피드백신호)를 연산 모듈(30)에 전송하기 위한 IC모듈이 탑재될 수 있다.
여기서, 드라이버 모듈(21)에는 명령신호를 감지하는 센서가 구비되고, 캡쳐 모듈(20)에는 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)이 실제 회전하는 동작에 대응한 펄스신호를 감지하는 센서가 각각 구비된다.
연산 모듈(30)에는 펄스 컨버터가 구비되어 캡쳐 모듈(20)로부터 입력되는 신호들을 펄스신호로 필터링하고, 소정의 주기로 샘플링, 홀딩한 후 디지털신호로 변환하여 처리한다.
연산 모듈(30)에 의해 변환된 디지털신호를 기반으로 펄스신호의 주파수 성분을 분석하여 명령신호를 기준으로 실제 동작한 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)에 대한 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈을 각각 파악할 수 있게 된다.
이를 위해 연산 모듈(30)은 캡쳐 모듈(20)로부터 전송된 명령신호와 펄스신호를 기반으로 동작중인 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)에 대한 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 대한 연산데이터를 생성하기 위해 일정한 알고리즘(기설정된 알고리즘)을 미리 설정한다.
여기서, 본 발명에서 활용가능한 기설정된 알고리즘은 펄스신호에 대해 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)의 진동에 따른 펄스신호의 진동성분; 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)의 단위시간당 움직임에 따른 펄스신호의 유입속도; 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)의 단위시간당 움직임에 따른 펄스신호의 유입량; 모터(M)의 단위회전당 펄스신호의 도달시간; (M)모터, 벨트(B), 이동축(A)의 동작시 벨트(B)와 연결되는 모터(M)의 제 1 기어부와 이동축(A)의 제 2 기어부 사이에서 발생하는 백래쉬 성분;을 분석하게 된다.
이때, 진동성분, 유입속도, 유입량, 도달시간, 백래쉬 성분을 토대로 각각의 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)이 어떠한 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 대한 값을 갖는지는 미리 여러 상황의 실험을 통해 일정한 패턴을 축적하여 가능하게 된다.
디스플레이 모듈(40)은 연산 모듈(30)에 의해 생성된 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)의 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 관한 연산데이터를 수치와 그래픽으로 실시간 표시한다.
디스플레이 모듈(40)에 표시된 그래픽은 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)의 현재상태가 다양한 분석기법의 알고리즘을 통한 기설정된 기준값과의 일치 또는 오차범위에 따라 다른 색으로 구현되고, 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)의 현재 동작상태를 나타내는 펄스신호가 기설정된 알고리즘에 의한 오차범위를 초과하는 경우 알람이 울린다. 이로 인해 관리자는 정비에 대한 계획을 효과적으로 세울 수 있게 된다.
[도 3]은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 블록구성도이고, [도 4]는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 개략적인 구성도를 나타낸다.
[도 3]과 [도 4]를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에서는 제 1 실시예와 비교할 때 벨트(B)가 제외되고, 모터(M)의 제 1 기어부와 이동축(A)의 제 2 기어부가 직접 맞물려 연결된 상태로 구동된다. 즉, 제 2 실시예에서 모터(M)와 이동축(A)이 직접 연결되는 구조를 제외한 나머지 구성에 있어서는 제 1 실시예와 동일하게 동작한다.
[도 5]는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진단시스템을 도시한 개략적인 구성도를 나타낸다. [도 5]를 참조하면 본 발명은 모터(M)와 모터(M)에 대응하는 연산 모듈(30)이 복수 개로 배치되는 경우 각각의 연산 모듈(30)에 의한 각각의 연산데이터를 네트워크 회선을 통해 실시간으로 전송받아 각각의 모터(M), 벨트(B), 이동축(A)에 대한 동작상태를 실시간으로 모니터링하는 중앙관제부(50)를 더 포함하여 구성된다. 네트워크 회선은 바람직하게 이더넷(ethernet), rs485, 동축회선 등이 이용된다.
중앙관제부(40)는 네트워크 회선을 통해 각각의 연산 모듈(30)로부터 전송된 연산데이터를 기반으로 복수 개의 모터, 벨트, 이동축에 대한 동작상태를 섹션별로 구획하여 모니터(51)에 표시할 수 있다.
여기서, 모니터(51)에 구현된 각각의 섹션 중 어느 하나를 클릭하는 경우 해당하는 모터, 벨트, 이동축의 동작상태를 시계열적(時系列的)으로 구획하여 수치와 그래픽으로 표시할 수 있다.
[도 6]은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진단시스템을 통해 디스플레이 모듈에 모터, 벨트, 이동축의 현재상태를 구현하는 순서도를 나타낸다. [도 6]을 참조하여 본 발명에 따른 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
S110 : 먼저, 메인 컨트롤러가 모터의 구동을 위한 명령신호를 드라이버 모듈에 전송한다.
S120 : 드라이버 모듈은 메인 컨트롤러로부터 전송된 명령신호를 감지하고, 명령신호에 기반하여 모터를 구동시킨다. 이때 모터의 동작과 연동하여 벨트와 이동축이 동시에 동작하게 되며, 드라이버 모듈에는 메인 컨트롤러로부터의 명령신호를 감지하는 센서가 구비된다.
S130 : 캡쳐 모듈은 드라이버 모듈로부터 명령신호를 수집하고, 모터 벨트, 이동축이 실제 동작한 펄스신호를 엔코더로부터 수집하여 연산 모듈에 전송한다. 이때 캡쳐 모듈에는 모터, 벨트, 이동축이 실제 회전하는 동작에 대응한 펄스신호를 감지하는 센서가 구비된다. 그리고 캡쳐 모듈에는 신호를 복사하기 위한 CT 또는 PT가 탑재될 수 있으며, 명령신호와 펄스신호를 연산 모듈에 전송하기 위한 IC모듈이 탑재된다.
S140 : 연산 모듈은 명령신호에 따른 모터, 벨트, 이동축의 예상동작에 대해 모터, 벨트, 이동축의 실제 동작에 대응하여 피드백된 펄스신호의 다양한 정보를 가지고 기설정된 알고리즘을 통해 연산데이터를 생성한다.
S150 : 디스플레이 모듈은 연산 모듈에 의해 생성된 모터, 벨트, 이동축의 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 관한 연산데이터를 수치와 그래픽으로 실시간 표시한다. 이때 디스플레이 모듈에 표시된 그래픽은 모터, 벨트, 이동축의 현재상태가 기설정된 기준값인 명령신호와의 일치 또는 오차범위에 따라 다른 색으로 구현될 수 있다.
[도 7]은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진단시스템을 통해 중앙관리부에 모터, 벨트, 이동축의 현재상태를 구현하는 순서도를 나타낸다. [도 7]을 참조하여 중앙관제부의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
각각의 연산 모듈에 의해 연산된 연산데이터는 네트워크 회선을 통해 중앙관제부에 전송된다(S141).
중앙관제부는 연산 모듈로부터 전송된 데이터를 기반으로 복수 개의 모터, 벨트, 이동축 모두의 현재 동작상태를 각각의 섹션으로 구획하여 모니터에 실시간으로 디스플레이한다(S142).
이때 중앙관제부의 모니터에 구현된 각각의 섹션 중 어느 하나를 클릭하게 되면, 해당하는 모터, 벨트, 이동축의 현재 동작상태를 시계열적으로 구획하여 수치와 그래픽으로 디스플레이된다(S143).
이상에서 예시를 통해 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명에 개시된 예시들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 메인 컨트롤러 20 : 캡쳐 모듈
21 : 드라이버 모듈 30 : 연산 모듈
40 : 디스플레이 모듈 50 : 중앙관제부
51 : 모니터 M : 모터
E : 엔코더 B : 벨트
A : 이동축 L : 적재기

Claims (14)

  1. 웨이퍼 적재기를 이동시키기 위해 적재기에 연결되는 이동축과, 이동축을 회전시키기 위한 모터와, 이 모터와 이동축을 연결하여 모터의 구동력을 이동축에 전달하는 벨트와, 모터에 탑재되어 모터의 회전에 대한 정보를 외부에 송신하는 엔코더로 이루어지는 구성에서 엔코더를 이용하여 벨트와 모터의 상태를 진단하는 시스템에 관한 것으로,
    상기 모터를 구동시키기 위해 메인 컨트롤러(10)로부터 상기 모터 제어기인 드라이버 모듈(21)에 전송되는 명령신호와, 상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 실제 동작에 대응하여 상기 엔코더로부터 생성되는 펄스신호를 수집하여 외부로 전송하는 캡쳐 모듈(20);
    상기 캡쳐 모듈로부터 전송된 상기 명령신호와 상기 펄스신호를 기반으로 기설정된 알고리즘을 통해 동작중인 상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축에 대한 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 대한 연산데이터를 생성하는 연산 모듈(30);
    상기 연산 모듈에 의해 생성된 상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 관한 상기 연산데이터를 수치와 그래픽으로 실시간 표시하는 디스플레이 모듈(40);
    을 포함하여 구성되는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기설정된 알고리즘은 상기 펄스신호에 대해,
    상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 진동에 따른 상기 펄스신호의 진동성분;
    상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 단위시간당 움직임에 따른 상기 펄스신호의 유입속도;
    상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 단위시간당 움직임에 따른 상기 펄스신호의 유입량;
    상기 모터의 단위회전당 상기 펄스신호의 도달시간;
    상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 동작시 상기 벨트와 연결되는 상기 모터의 제 1 기어부와 상기 이동축의 제 2 기어부 사이에서 발생하는 백래쉬 성분;
    을 분석하는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈(40)에 표시된 상기 그래픽은 상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 현재상태가 기설정된 기준값과의 일치 또는 오차범위에 따라 다른 색으로 구현되는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 현재 동작상태를 나타내는 상기 펄스신호가 기설정된 알고리즘에 의한 오차범위를 초과하는 경우 알람이 울리는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 모터와 상기 모터에 대응하는 상기 연산 모듈이 복수 개로 배치되는 경우 각각의 상기 연산 모듈에 의한 각각의 상기 연산데이터를 네트워크 회선을 통해 실시간으로 전송받아 각각의 상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축에 대한 동작상태를 실시간으로 모니터링하는 중앙관제부(50);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 중앙관제부(50)는 상기 네트워크 회선을 통해 각각의 상기 연산 모듈(30)로부터 전송된 상기 연산데이터를 기반으로 복수 개의 상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축에 대한 동작상태를 섹션별로 구획하여 모니터(51)에 표시하는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 모니터(51)에 구현된 각각의 상기 섹션 중 어느 하나를 클릭하는 경우 해당하는 상기 모터, 상기 벨트, 상기 이동축의 동작상태를 시계열적으로 구획하여 수치와 그래픽으로 표시하는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  8. 웨이퍼 적재기를 이동시키기 위해 적재기에 연결되는 이동축과, 이동축과 직접 연결되어 이동축을 회전시키기 위한 모터와, 이 모터에 탑재되어 모터의 회전에 대한 정보를 외부에 송신하는 엔코더로 이루어지는 구성에서 엔코더를 이용하여 벨트와 모터의 상태를 진단하는 시스템에 관한 것으로,
    상기 모터를 구동시키기 위해 메인 컨트롤러(10)로부터 상기 모터 제어기인 드라이버 모듈(21)에 전송되는 명령신호와, 상기 모터, 상기 이동축의 실제 동작에 대응하여 상기 엔코더로부터 생성되는 펄스신호를 수집하여 외부로 전송하는 캡쳐 모듈(20);
    상기 캡쳐 모듈로부터 전송된 상기 명령신호와 상기 펄스신호를 기반으로 기설정된 알고리즘을 통해 동작중인 상기 모터, 상기 이동축에 대한 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 대한 연산데이터를 생성하는 연산 모듈(30);
    상기 연산 모듈에 의해 생성된 상기 모터, 상기 이동축의 속도, 가속도, 구동시간, 진동, 백래쉬, 위치이탈에 관한 상기 연산데이터를 수치와 그래픽으로 실시간 표시하는 디스플레이 모듈(40);
    을 포함하여 구성되는 엔코더를 이용한 모터 상태 진단시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기설정된 알고리즘은 상기 펄스신호에 대해
    상기 모터, 상기 이동축의 진동에 따른 상기 펄스신호의 진동성분;
    상기 모터, 상기 이동축의 단위시간당 움직임에 따른 상기 펄스신호의 유입속도;
    상기 모터, 상기 이동축의 단위시간당 움직임에 따른 상기 펄스신호의 유입량;
    상기 모터의 단위회전당 상기 펄스신호의 도달시간;
    상기 모터, 상기 이동축의 동작시 상호 맞물리는 상기 모터의 제 1 기어부와 상기 이동축의 제 2 기어부 사이에서 발생하는 백래쉬 성분;
    을 분석하는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 모터 상태 진단시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈(40)에 표시된 상기 그래픽은 상기 모터, 상기 이동축의 현재상태가 기설정된 기준값과의 일치 또는 오차범위에 따라 다른 색으로 구현되는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 모터 상태 진단시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 모터, 상기 이동축의 현재 동작상태를 나타내는 상기 펄스신호가 기설정된 알고리즘에 의한 오차범위를 초과하는 경우 알람이 울리는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 모터 상태 진단시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 모터와 상기 모터에 대응하는 상기 연산 모듈이 복수 개로 배치되는 경우 각각의 상기 연산 모듈에 의한 각각의 상기 연산데이터를 네트워크 회선을 통해 실시간으로 전송받아 각각의 상기 모터, 상기 이동축에 대한 동작상태를 실시간으로 모니터링하는 중앙관제부(50);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 벨트와 모터 상태 진단시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 중앙관제부(50)는 상기 네트워크 회선을 통해 각각의 상기 연산 모듈(30)로부터 전송된 상기 연산데이터를 기반으로 복수 개의 상기 모터, 상기 이동축에 대한 동작상태를 섹션별로 구획하여 모니터(51)에 표시하는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 모터 상태 진단시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 모니터(51)에 구현된 각각의 상기 섹션 중 어느 하나를 클릭하는 경우 해당하는 상기 모터, 상기 이동축의 동작상태를 시계열적으로 구획하여 수치와 그래픽으로 표시하는 것을 특징으로 하는 엔코더를 이용한 모터 상태 진단시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200080730A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 주식회사 기원솔루텍 유체커플링 원격 진단 시스템 및 그 제어방법
KR102554893B1 (ko) 2022-12-28 2023-07-11 성경천 기울기 센서를 이용한 모터 상태 감지 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020081732A (ko) * 2001-04-19 2002-10-30 삼성전자 주식회사 반도체 제조설비의 스캔웨이브 감시장치
KR20060110556A (ko) * 2005-04-20 2006-10-25 삼성전자주식회사 반도체 확산설비의 로봇제어시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020081732A (ko) * 2001-04-19 2002-10-30 삼성전자 주식회사 반도체 제조설비의 스캔웨이브 감시장치
KR20060110556A (ko) * 2005-04-20 2006-10-25 삼성전자주식회사 반도체 확산설비의 로봇제어시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200080730A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 주식회사 기원솔루텍 유체커플링 원격 진단 시스템 및 그 제어방법
KR102180374B1 (ko) * 2018-12-27 2020-11-18 주식회사 기원솔루텍 유체커플링 원격 진단 시스템 및 그 제어방법
KR102554893B1 (ko) 2022-12-28 2023-07-11 성경천 기울기 센서를 이용한 모터 상태 감지 시스템

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