KR101527686B1 - 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템 - Google Patents

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박효석
안상교
고진환
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오학서
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Abstract

본 발명은 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템에 관한 것이다. 해당 전송 시스템은 복수의 자동 이송 차량에 각각 장착되는 마스터 장치와, 고유의 ID를 갖는 복수의 제조 스테이션 유닛에 각각 장착되는 슬레이브 장치와, 상기 마스터 장치 및 슬레이브 장치 중 적어도 하나와 연동되어 구동되는 메인 컨트롤러를 포함한다. 상기 마스터 장치는 마스터측 데이터 전송 유닛 및 마스터측 로컬 컨트롤러를 포함하고, 상기 슬레이브 장치는 슬레이브측 데이터 전송 유닛 및 슬레이브측 로컬 컨트롤러를 포함하고, 상기 마스터측 데이터 전송 유닛은 IR 송수신 회로와 RF 송수신 회로를 포함하고, 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 데이터를 송수신하는 마스터측 송수신 회로부와 마스터측 프로세서를 포함하고, 상기 슬레이브측 데이터 전송 유닛은 IR 송수신 회로와 RF 송수신 회로를 포함하고, 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 데이터를 송수신하는 슬레이브측 송수신 회로부와 슬레이브측 프로세서를 포함하고, 상기 마스터측 데이터 전송 유닛 및 상기 슬레이브측 데이터 전송 유닛은 상기 마스터의 로그 데이터와 슬레이브의 ID 및 로그 데이터를 포함하는 상태 데이터를 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 상호 송수신하는 기능을 수행하고, 상기 마스터측 프로세서 및 슬레이브측 프로세서 중 적어도 하나는 상기 제조 스테이션 유닛마다 상기 IR 송수신 회로와 상기 RF 송수신 회로 중 하나를 기본 송수신 회로로서 미리 설정하여 마스터 측과 슬레이브 측 사이에서 상호 송수신을 행하도록 하고, 상기 설정된 어느 하나의 송수신 회로 간에 송수신이 이루어지지 않으면, 다른 하나의 송수신 회로가 작동되도록 스위칭시키는 것에 의해, 물품의 반입/반출을 수행하도록 제어하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템{DATA TRANSMISSION SYSTEM FOR AUTOMATED MATERIAL HANDLING SYSTEM}
본 발명은 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정 또는 액정 표시 장치 제조 공정 등에서 제조 중인 제품을 각 제조 공정 중의 제조 스테이션 유닛으로 이송하는 자동 반송 시스템에 있어서 마스터 측 무인 반송 차량과 슬레이브 측 제조 스테이션 유닛 간의 통신 이상에 대비하여 무인 반송 차량과 제조 스테이션 유닛 간의 통신을 광통신 및 무선 RF 통신 사이에서 스위칭 가능하고, 통신 이상시 또는 반송 오류에 의한 장치의 작동 중지시 또는 이것에 대비하여 통신 로그 데이터를 포함한 각종 입출력 상태 데이터를 선택적으로 마스터 또는 슬레이브 측으로부터 유무선 송수신을 통해 별도의 통신 터미널 또는 메인 컨트롤러로 전송할 수 있으며, 이에 따라 데이터 분석을 통해 작동 오류 상황에 신속히 대처할 수 있는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 표시 장치의 제조 공정에서는 자동 반송 시스템(Automated Material Handling System: AMHS)을 사용하여 제조 물품을 각 제조 공정의 제조 스테이션으로 이송하여 해당 물품이 각 제조 스테이션에서 공정에 따라 제조가 이루어지도록 하고 있다.
통상적으로, 이와 같은 자동 반송 시스템은 반도체 기판 또는 액정 기판을 수납하고 있는 캐리어를 제조 공정 라인 상의 제조 스테이션으로 이송하고, 해당 제조 스테이션에서 공정을 완료한 물품을 다시 수납하여 다음 공정의 스테이션으로 이송하기 위해 무인 이송 차량을 포함한다.
공지된 바와 같이, 무인 이송 차량은, 이동 방식에 따라, 차륜에 의해서 자기 주행하는 자동 가이드 이송 차량(Automated Guided Vehicle: AGV)과, 바닥의 가이드 레일을 따라 주행하는 레일 가이드 이송 차량(Rail Guided Vehicle: RGV)과, 천정에 설치된 가이드 레일을 따라 주행하는 오버헤드 호이스트 이송 차량(Overhead Hoist Transport: OHT)를 포함하며, 이들 이송 차량은 각각 자체의 차륜을 사용하거나, 바닥 레일 또는 오버헤드 레일을 따라 해당 제조 스테이션으로 이동 후, 작동 아암 또는 호이스트, 그리고 핸드를 사용하여 해당 제조 스테이션에 대한 캐리어(물품을 적재한)의 반송/반입을 행하고 있다.
이러한 물품 적재 캐리어의 반송/반입은 제조 라인 전체를 제어하는 메인 컨트롤러의 제어하에서 무인 이송 차량과 각 제조 공정 중의 제조 스테이션 각각에 탑재된 호스트 컴퓨터에 의해서 실시된다.
이때, 무인 이송 차량과 제조 스테이션 간의 물품 반입/반출을 위해서는 양자간의 위치가 반송/반입에 적절하게 정렬된 상태에서 연동 동작이 이루어져야 하므로, 무인 이송 차량과 제조 스테이션 각각에 광통신 또는 무선 RF 통신 장치를 구비하여 필요한 데이터의 송수신을 실시하고 있다.
1999년 국제표준으로 인정받은 SEMI E84-0200A에 개시된 바와 같이, 이러한 광통신 장치를 이용한 자동 반송 시스템의 인테페이스 구성은 무인 이송 차량이 제조 스테이션에 정렬된 위치에 도착했을 때에 실시된다. 이 통신 내용은 무인 이송 차량으로부터 제조 스테이션으로 캐리어를 반송하는 경우에는 무인 이송 차량으로부터 제조 스테이션 측으로 이송 포트(port)의 지정 신호(CS_O, CS_1), 포트 사용 신호(VALID), 이송 요구 신호(TR_REQ), 작업중 신호(BUSY), 및 완료 신호(COMPT)를 송신하고, 제조 스테이션으로부터 무인 이송 차량 측으로, 반송 요구 신호(L_REQ)와 반송 허용 신호(READY)를 송신하는 것이고, 이들의 신호는 반송 반입을 실시하고 있는 기간 중 계속하여 송수신된다.
그러나, 무인 이송 차량과 제조 스테이션 간의 물품 반송/반입시, 1) 주변 노이즈에 의한 통신 교란; 2) 마스터로서의 무인 이송 차량과 슬레이브로서의 제조 스테이션 간 타이밍 오류; 3) 인접하는 마스터/슬레이브의 통신 데이터의 수신 등을 포함하는 요인에 의한 동작 시퀀스 오류가 생길 수 있다.
이러한 동작 시퀀스 오류 발생시에는 작동 오류의 원인을 신속히 파악하여 오류를 조치하고 작동을 재개할 필요가 있고, 통신 교란시 이를 다른 통신 매체로 스위칭하여 통신을 복구함으로써 작업의 연속성을 유지할 필요가 있다.
그러나, 전술한 종래 기술의 경우, IR을 이용한 광통신 방식만을 취하고 있어서 통신 거리가 짧고 단방향 통신이며, 통신 오류시 해당 오류를 해결할 때까지 제조 라인 자체가 중단되는 단점이 있다.
또한, 입출력 신호를 EEPROM과 같은 비휘발성 메모리에 저장하고 있어서, 1 사이클의 동작 시퀀스 완료 후에는 새로운 사이클의 데이터의 저장을 위해 기 저장된 데이터를 지워야 하는 문제가 있다. 또한, 입출력 신호 로그를 상기 EEPROM과 같은 비휘발성 메모리에 저장하고 있어서, 새로운 사이클의 데이터 저장을 위해 기 저장된 데이터를 지우는 시간적인 문제로 응답 속도의 고속화 구현에 문제가 있고, 많은 로그를 저장할 때 부적합할 수 있다. 즉, 항상 전원이 공급되는 상황이면 대용량 로그를 저장하기 위해서 비휘발성 메모리를 사용할 필요는 없다.
또한, 오류 상황을 파악할 수 있는 로그 데이터의 경우, 마스터 또는 슬레이브에 있는 CPU 자체 타이머 값, 즉 신호간 상대 시간 정보만을 저장하기 때문에, 많은 로그 데이터를 저장할 경우 실제 장비에서 관리하는 시간 정보와 저장된 정보의 시간 정보가 서로 달라서 에러 분석시 해당하는 로그를 찾기가 어려운 문제가 있다.
또한, 무인 이송 차량의 마스터 또는 제조 스테이션의 슬레이브로부터 직접 기 저장된 데이터를 별도로 제어 터미널 또는 메인 컨트롤러 측으로 송신할 수 있는 통신 수단을 갖고 있지 않아서, 동작 시퀀스 이상 발생시, 마스터 또는 슬레이브에 별도의 데이터 기록 수단을 연결하여 데이터를 인출하여야 하는 등 여러 가지 단점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 반도체 제조 공정 또는 액정 표시 장치 제조 공정 등에서 제조 중인 제품을 각 제공 공정 중의 제조 스테이션으로 이송하는 자동 반송 시스템에 있어서 마스터 측 무인 반송 차량과 슬레이브 측 제조 스테이션 유닛 간의 통신 이상에 대비하여 무인 반송 차량과 제조 스테이션 유닛 간의 통신을 광통신 및 무선 RF 통신 사이에서 스위칭 가능하고, 통신 이상시 또는 반송 오류에 의한 장치의 작동 중지시 또는 이에 대비하여 통신 로그 데이터를 포함한 각종 입출력 상태 데이터를 선택적으로 마스터 또는 슬레이브 측으로부터 유무선 송수신을 통해 별도의 통신 터미널 또는 메인 컨트롤러로 전송할 수 있으며, 이에 따라 데이터 분석을 통해 작동 오류 상황에 신속히 대처할 수 있는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템은 복수의 자동 이송 차량에 각각 장착되는 마스터 장치와, 고유의 ID를 갖는 복수의 제조 스테이션 유닛에 각각 장착되는 슬레이브 장치와, 상기 마스터 장치 및 슬레이브 장치 중 적어도 하나와 연동되어 구동되는 메인 컨트롤러를 포함하며, 상기 마스터 장치는 마스터측 데이터 전송 유닛 및 마스터측 로컬 컨트롤러를 포함하고, 상기 슬레이브 장치는 슬레이브측 데이터 전송 유닛 및 슬레이브측 로컬 컨트롤러를 포함하고, 상기 마스터측 데이터 전송 유닛은 IR 송수신 회로와 RF 송수신 회로를 포함하고, 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 데이터를 송수신하는 마스터측 송수신 회로부와 마스터측 프로세서를 포함하고, 상기 슬레이브측 데이터 전송 유닛은 IR 송수신 회로와 RF 송수신 회로를 포함하고, 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 데이터를 송수신하는 슬레이브측 송수신 회로부와 슬레이브측 프로세서를 포함하고, 상기 마스터측 데이터 전송 유닛 및 상기 슬레이브측 데이터 전송 유닛은 상기 마스터의 로그 데이터와 슬레이브의 ID 및 로그 데이터를 포함하는 상태 데이터를 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 상호 송수신하는 기능을 수행하고, 상기 마스터측 프로세서 및 슬레이브측 프로세서 중 적어도 하나는 상기 제조 스테이션 유닛마다 상기 IR 송수신 회로와 상기 RF 송수신 회로 중 하나를 기본 송수신 회로로서 미리 설정하여 마스터 측과 슬레이브 측 사이에서 상호 송수신을 행하도록 하고, 상기 설정된 어느 하나의 송수신 회로 간에 송수신이 이루어지지 않으면, 다른 하나의 송수신 회로가 작동되도록 스위칭시키는 것에 의해, 물품의 반입/반출을 수행하도록 제어하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스터 측 또는 슬레이브 측 프로세서는 타이머 기능 및 시계 기능을 포함할 수 있다.
상기 마스터와 슬레이브 측 프로세서는 상호간의 통신에 따른 상기 입출력 데이터와, 데이터의 입출력시의 타이밍, 시간, 노이즈 레벨, 수신 감도, 마스터와 슬레이브 중 어느 하나인 송신 주체, 통신 성공 횟수, 일련의 작업 과정에서 수신된 광 신호 타이밍 정보, 상대편 전송 유닛으로부터 수신된 상대편 전송 유닛의 저장 로그 정보를 포함하는 상태 데이터를 기록할 수 있다.
상기 데이터 전송 유닛은 상기 프로세서에 연결되어, 상호간의 통신에 따른 상기 입출력 데이터와, 데이터의 입출력시의 타이밍, 시간, 노이즈 레벨, 수신 감도, 마스터와 슬레이브 중 어느 하나인 송신 주체, 통신 성공 횟수, 일련의 작업 과정에서 수신된 광 신호 타이밍 정보, 상대편 전송 유닛으로부터 수신된 상대편 전송 유닛의 저장 로그 정보를 포함하는 상태 데이터를 기록하는 휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대해 상태 데이터 송신을 요청하여 각각의 송수신 회로부를 통해 각각의 상태 데이터를 IR 또는 RF 통신으로 상호 송수신하며, 상기 마스터 측 전송 유닛은 자체의 상태 데이터와 상기 슬레이브 측 전송 유닛으로부터 수신한 슬레이브 측 상태 데이터를 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러에 기록하고, 상기 메인 컨트롤러의 요청시, 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러는 자체에 기록된 상기 마스터 측 및 슬레이브 측 상태 데이터를 상기 메인 컨트롤러로 송신할 수 있다.
상기 마스터 측 전송 유닛과 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러는 시리얼 연결되며, 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러와 상기 메인 컨트롤러는 무선 연결될 수 있다.
상기 메인 컨트롤러는 마스터 측 상위 제어 시스템일 수 있다.
상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대해 상태 데이터 송신을 요청하여 각각의 송수신 회로부를 통해 각각의 상태 데이터를 IR 또는 RF 통신으로 상호 송수신하며, 상기 메인 컨트롤러의 요청시, 상기 슬레이브 측 전송 유닛은 자체의 상태 데이터와 상기 마스터 측 전송 유닛으로부터 수신한 마스터 측 상태 데이터를 상기 메인 컨트롤러로 송신할 수 있다.
상기 슬레이브 측 전송 유닛은 시리얼 포트와 무선 포트를 포함하며, 상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 상기 메인 컨트롤러의 요청시, 각각 자체의 상태 데이터와 상대편으로부터 수신받은 상대편의 상태 데이터를 상기 메인 컨트롤러로 상기 통신 포트를 통해 실시간 시리얼 또는 무선 통신으로 송신할 수 있다.
상기 메인 컨트롤러는 노트북을 포함하는 관리용 컴퓨터이고, 상기 관리용 컴퓨터는 상기 슬레이브 측 전송 유닛과 시리얼 통신으로 연결될 수 있다.
상기 메인 컨트롤러는 무선 데이터 송수신기를 포함하는 무선 데이터 송수신 터미널이고, 상기 무선 데이터 송수신 터미널은 상기 슬레이브 측 전송 유닛과 무선 통신으로 연결될 수 있다.
상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 각각 자체의 상태 데이터와 상대편으로부터 수신받은 상대편의 상태 데이터를 자체의 휘발성 메모리 또는 자체의 프로세서의 내부 램에 저장할 수 있다.
전술한 구성에 따르면, 본 발명의 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템은 반도체 제조 공정 또는 액정 표시 장치 제조 공정 등에서 제조 중인 제품을 각 제조 공정 중의 제조 스테이션으로 이송하는 자동 반송 시스템에 있어서 마스터 측 무인 반송 차량과 슬레이브 측 제조 스테이션 간의 통신 이상에 대비하여 무인 반송 차량과 제조 스테이션 간의 통신을 광통신 및 무선 RF 통신 사이에서 스위칭 가능하고, 통신 이상시 또는 반송 오류에 의한 장치의 작동 중지에 대비하여 통신 로그 데이터를 포함한 각종 입출력 상태 데이터를 마스터 및/또는 슬레이브 측으로부터 유무선 송수신을 통해 별도의 통신 터미널 또는 메인 컨트롤러로 전송할 수 있으며, 이에 따라 데이터 분석을 통해 작동 오류 상황에 신속히 대처할 수 있다.
도 1a는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템의 데이터 전송 유닛의 예시적인 구성도이다.
도 1b는 도 1a의 데이터 전송 시스템 중 광학 통신 방식의 시스템 구성도이다.
도 1c는 도 1a의 데이터 전송 시스템 중 무선 RF 통신 방식의 시스템 구성도이다.
도 2는 자동 반송 시스템 내에서 마스터 측 자동 이송 차량과 슬레이브 측 제조 스테이션 유닛 간의 통신 교란 상황을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 마스터 측 자동 이송 차량을 통한 데이터 수신의 예를 보여주는 일 실시예에 따른 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 슬레이브 측 제조 스테이션 유닛을 통한 데이터 수신의 예를 보여주는 다른 실시예에 따른 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템을 도시한다.
이하 첨부 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템의 데이터 전송 유닛의 예시적인 구성도이고, 도 1b는 도 1a의 데이터 전송 시스템 중 광학 통신 방식의 시스템 구성도이고, 도 1c는 도 1a의 데이터 전송 시스템 중 무선 RF 통신 방식의 시스템 구성도이고, 도 2는 자동 반송 시스템 내에서 마스터 측 자동 이송 차량과 슬레이브 측 제조 스테이션 유닛 간의 통신 교란 상황을 예시하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 마스터 측 자동 이송 차량을 통한 데이터 수신의 예를 보여주는 일 실시예에 따른 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템을 도시하며, 도 4는 본 발명의 슬레이브 측 제조 스테이션 유닛을 통한 데이터 수신의 예를 보여주는 다른 실시예에 따른 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템을 도시한다.
도면에 도시된 자동 반송 시스템의 자동 이송 차량(V)은 반도체 또는 액정 표시 장치 등의 제조 공정 라인(L)에 배치된 제조 스테이션 유닛(St; a1-a6, b1-b6, c1-c6, d1-d6)에 대해 물품을 반입/반출하기 위한 차량으로서, 천정에 설치된 가이드 레일을 따라 주행하는 오버헤드 호이스트 이송 차량(Overhead Hoist Transport: OHT)을 예시하고 있으나, 다른 종류의 차량도 적용 가능함은 물론이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템은 자동 이송 차량(V)에 설치되는 마스터 측 데이터 전송 유닛(10m) 및 로컬 컨트롤러(Cm)와 제조 스테이션 유닛(St)에 설치되는 슬레이브 측 데이터 전송 유닛(10s) 및 로컬 컨트롤러(Cs)와, 자동 이송 차량 및 제조 스테이션 유닛의 외부에서 이들을 제어하는 메인 컨트롤러(CM)를 포함한다.
이때, 상기 마스터 측 자동 이송 차량(V)과 슬레이브 측 제조 스테이션 유닛(St)은 복수 개로 이루어져 제조 공정 라인 상에 배치되며, 제조 스테이션 유닛(St)은 각각 고유의 ID로 설정되어 있고, 마스터 측 자동 이송 차량(V)는 작업할 제조 스테이션 유닛(St)의 고유 ID로 설정한 후 통신을 개시하게 된다. 슬레이브 측 데이터 전송 유닛(10s)은 자기 고유 ID와 일치하는 마스터측 전송 유닛(10m) 데이터에만 응답을 함으로써 통신이 이루어진다. 마스터 측 및 슬레이브 측 사이에서 송수신되는 입출력 상태 데이터는 마스터 측 및 슬레이브 측의 로그 데이터를 통해 각 유닛의 작동 상황을 파악할 수 있다.
상기 ID의 설정은 마스터와 슬레이브 간의 1:1 통신시 인접한 마스터나 슬레이브로부터 데이터를 받게 되어 시퀀스 이상이 발생하는 경우를 방지하기 위한 1:1 통신을 구현하기 위함이다. IR 방식의 통신에서는 고유 ID를 사용하는 방법과 사용하지 않는 방식 모두를 사용할 수 있다. ID 설정 및 입출력 데이터 외에 데이터를 전송하는 장치가 마스터인지 슬레이브인지를 구분하는 코드를 부가 데이터에 추가함으로써 슬레이브 통신 모듈이 슬레이브 데이터를 받을 경우 다른 인접 통신 모듈과 간섭이 발생하고 있다는 것을 분석할 수 있다. 마스터에서 마스터 데이터를 수신하는 경우에도 마스터가 2개 이상 존재하기 때문에 인접 기기와의 간섭을 회피하는 방법으로 원인을 제거할 수 있다.
상기 데이터 전송 유닛(10m, 10s)은 IR 송수신 회로(11)와 RF 송수신 회로(12)를 포함하고 상기 마스터와 슬레이브의 입출력 데이터를 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 송수신하는 송수신 회로부를 포함한다.
상기 IR 송수신 회로(11)는 수광부(11a)와 발광부(11b)를 구비하여, 마스터 측과 슬레이브 측 사이에서 상기 수광부 및 발광부를 통해 광신호가 송수신된다.
또한, 상기 데이터 전송 유닛은 상기 마스터 측에서, 상기 제조 스테이션 유닛마다 상기 IR 송수신 회로(11)와 상기 RF 송수신 회로(12) 중 하나를 기본 송수신 회로로서 미리 설정하여 마스터 측과 슬레이브 측 사이에서 송수신을 행하도록 하고, 상기 설정된 어느 하나의 송수신 회로 간에 송수신이 이루어지지 않으면, 다른 하나의 송수신 회로가 작동되도록 스위칭시키는 것에 의해, 물품의 반입/반출을 수행하도록 제어하는 프로세서(13)를 포함한다.
또한, 상기 데이터 전송 유닛은 각각 데이터의 입력, 출력 및 레벨 변환을 통한 입력 데이터의 송출을 담당하는 출력 회로부(14a), 입력 회로부(14b) 및 데이터 레벨 변환부(14c)를 갖는 데이터 입출력부(14)를 포함한다.
상기 통신 오류는 보통 산업 현장에서 광센서, 형광등, 리모콘, IrDA, 전자파 노이즈 등 광학 방식의 송수신 회로에 영향을 미치는 노이즈에 의해 통신 교란이 생길 수 있고, 무선 RF 통신 방식의 경우도 무선랜, 지그비, 블루투스 등의 전파에 의해 RF 또는 광 통신의 통신 교란이 있을 수 있다.
상기 프로세서(13)는 이러한 통신 교란이 발생시 통신 방식을 광통신과 무선 RF 통신 사이에서 스위칭함으로써 통신 교란에 의해 시스템의 작동 중지를 방지할 수 있다.
이러한 통신 교란의 상황이 도 2에 도시되어 있으며, 도 2에 따르면, 제조 공정 라인(L)에 있어서, 이송 차량(V)은 상위 시스템(메인 컨트롤러; CM)으로부터 제조 스테이션 유닛 ID(a1-d6)와 물품의 반출/반입 종류 등의 명령을 받아 이동하게 되며, 이송 차량의 내부 맵 정보에는 각 스테이션 유닛에서 사용할 통신 매체(광통신, RF 통신)가 설정되어 있다.
전자파 장애가 있는 구역 A의 경우, 스테이션 유닛(a3)에서 사용할 통신 매체가 RF 전파로 설정된 상태에서 마스터와 슬레이브 간 통신 장애가 발생하는 경우 이송 차량에서 마스터 측 전송 유닛에 광 방식으로 매체 변경 명령을 주어 매체를 변경하여 통신을 재개시킨다. 이러한 RF 통신 오류가 지속적으로 생기는 경우, 이송 차량의 맵 정보에서 통신 방식을 RF 전파에서 광으로 변경하여 설정할 수 있다.
또한, 광통신 장애가 있는 구역 B의 경우, 제조 스테이션 유닛(d6)에서 사용할 통신 매체가 광으로 설정된 상태에서 마스터와 슬레이브 간 통신 장애가 발생하는 경우 이송 차량에서 마스터 측 전송 유닛에 RF 전파 방식으로 매체 변경 명령을 주어 매체를 변경하여 통신을 재개시킨다. 이러한 광통신 오류가 지속적으로 생기는 경우, 이송 차량의 맵 정보에서 통신 방식을 IR 광에서 RF 전파로 변경하여 설정할 수 있다.
또한, 통신 장애가 있는 구역 C의 경우, 어느 한 통신 매체로 통신하다가 갑자기 에러가 발생하는 경우에는 다른 통신 매체로 변경하여 물품의 반입/반출 작업을 지속적으로 수행할 수 있다.
이상의 경우는 이송 차량이 주체가 되어 통신 매체를 변경하는 방법이지만, 전송 유닛 자체에서 해결할 수도 있다. 예컨대, 사용자에 의해 전송 유닛에 대한 통신 매체의 우선 순위가 지정되며, 그에 따라 지정된 통신 매체를 사용하여 마스터와 슬레이브 간 통신이 이루어진다. 해당 통신 매체를 사용한 통신 중에, 슬레이브 측에서 응답이 없게 되면 통신 간섭을 받는 상황으로 판단하고, 마스터 전송 유닛에서 다른 통신 매체로 통신 수단을 변경하여 데이터를 송신한다. 이 경우, 슬레이브는 항상 모든 통신 매체에 대해 수신 가능 상태로 되어 있고, 데이터가 수신된 통신 매체를 사용하여 응답을 행한다.
상기 프로세서는 타이머 기능 외에도 시계 기능을 포함하며, 따라서 상기 마스터와 슬레이브 측 프로세서는 상기 입출력 데이터와, 데이터의 입출력시의 타이밍은 물론 입출력 시간을 기록할 수 있으며, 이외에도 노이즈 레벨, 수신 감도, 마스터와 슬레이브 중 어느 하나인 송신 주체, 통신 성공 횟수, 일련의 작업 과정에서 수신된 광 신호 타이밍 정보, 상대편 전송 유닛으로부터 수신된 상대편 전송 유닛의 저장 로그 정보를 광 또는 RF 통신으로 수신 받은 정보를 포함하는 상태 데이터를 기록할 수 있다.
상기 기록 데이터에 있어서, 데이터 입출력시의 타이밍과 시간 정보는 데이터 입출력시의 상대적인 타이밍과 함께 절대 시각을 함께 비교할 수 있으므로 시퀀스 에러의 분석에 유리하며, 수신 감도 정보는 데이터 송신 전에 수신 회로에 수신되는 신호 세기 정보를 함께 저장하여 시퀀스 오류 발생시 주변 노이즈 상황을 확인할 수 있으므로 보다 정확한 원인 분석이 가능하며, 또한 시퀀스 변화 시점에서의 주고 받은 초당 통신 회수의 경우, 각 시퀀스 상태에서 통신 라인이 어느 정도로 안정적인지를 확인할 수 있으며, 이 값이 작은 경우 주변 노이즈에 의해 통신이 두절되는 것을 알 수 있다. 일련의 작업을 하면서 수신된 광 신호 파형 자체를 기록하여 작업 도중에 에러가 발생한 경우 이 데이터를 확인하면 외부에서 어떤 광 노이즈가 유입되었는지 쉽게 파악하여 대책 수립이 용이하다.
상기 데이터 전송 유닛(10m, 10s)은 상기 프로세서(13) 내부의 메모리를 사용하거나 다량의 작업 정보를 기록할 필요가 있는 경우 대용량 SRAM과 같은 휘발성 메모리(13a)를 더 포함할 수 있는데, 해당 메모리는 상기 프로세서(13) 대신에, 상기 입출력 데이터와, 데이터의 입출력시의 타이밍, 시간, 노이즈 레벨, 수신 감도, 마스터와 슬레이브 중 어느 하나인 송신 주체, 통신 성공 횟수, 일련의 작업 과정에서 수신된 광 신호 타이밍 정보, 상대편 전송 유닛으로부터 수신된 상대편 전송 유닛의 저장 로그 정보를 광 또는 RF 통신으로 수신 받은 정보를 포함하는 상태 데이터를 기록할 수 있다.
이러한 대용량의 휘발성 메모리를 채용함으로써, 로그 정보를 1회 데이터가 아닌 많은 정보를 저장할 수 있으며, 이렇게 대용량의 로그를 저장하는 경우 에러 발생시 에러 해제 후 바로 라인을 가동시키고, 라인이 가동되는 상태에서 에러 분석을 병행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 데이터 전송 시스템은 상기 마스터 측 및 슬레이브 측 데이터 전송 유닛(10m, 10s)과 무선 RF 방식으로 또는 시리얼 포트(RS-232, RS-422, RS-485, USB, Ethernet 등)를 통해 연결되어 해당 데이터 전송 유닛으로부터 데이터를 무선 전송받을 수 있는 무선 데이터 송수신기인 무선 데이터 송수신 터미널(Tr)(또는 관리용 컴퓨터와 같은 메인 컨트롤러)을 더 포함할 수 있다.
마스터와 슬레이브 간에 송수신되는 상기 상태 데이터와 관련하여, 전송 시스템에서 동작 시퀀스 이상이 생기거나 또는 시퀀스 이상을 예방하기 위해, 마스터 측과 슬레이브 측은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대한 각자의 상태 데이터 전송 요청을 하여 각자의 송수신 회로부를 통해 각자의 상태 데이터를 상대편에 대해 송수신하여 저장하고 상호간에 저장된 상태 데이터를 그로부터 메인 컨트롤러(CM) 또는 송수신 터미널에 RF 통신 또는 시리얼 연결을 통해 송신할 수 있다.
도 3은 마스터 측으로부터 데이터를 전송받는 방식을 나타내는데, 도 3을 참조하면, 상기 마스터 측 전송 유닛(10m)과 슬레이브 측 전송 유닛(10s)은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대해 상태 데이터 송신을 요청하여 각각의 송수신 회로부를 통해 각각의 상태 데이터를 IR 또는 RF 통신으로 상호 송수신하여 자체의 상태 데이터와 함께 각각의 프로세서의 내부 램 등에 저장하고, 상기 마스터 측 전송 유닛(10m)은 상기 저장된 마스터 측 상태 데이터와 상기 슬레이브 측 전송 유닛(10s)으로부터 수신한 슬레이브 측 상태 데이터를 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러(Cm)에 기록하고, 상기 메인 컨트롤러(CM)의 요청시, 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러(Cm)는 자체에 기록된 상기 마스터 측 및 슬레이브 측 상태 데이터를 상기 메인 컨트롤러(CM) 또는 송수신 터미널(Tr)로 송신할 수 있다.
이때, 상기 마스터 측 전송 유닛(10m)과 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러(Cm)는 시리얼 연결될 수 있고, 그리고 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러(Cm)와 상기 메인 컨트롤러(CM)는 무선 연결될 수 있다. 여기서, 상기 메인 컨트롤러(CM)는 전체 작업을 제어하는 마스터 측 상위 제어 시스템일 수 있다.
또한, 도 4는 슬레이브 측 전송 유닛(10s)로부터 데이터를 수신받는 경우를 나타내는데, 도 4를 참조하면, 상기 마스터 측 전송 유닛(10m)과 슬레이브 측 전송 유닛(10s)은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대해 상태 데이터 송신을 요청하여 각각의 송수신 회로부를 통해 각각의 상태 데이터를 IR 또는 RF 통신으로 상호 송수신하여 자체의 상태 데이터와 함께 각각의 프로세서의 내부 램 등에 저장하고, 상기 메인 컨트롤러(CM)의 요청시, 상기 슬레이브 측 전송 유닛(10s)은 자체에 저장된 상기 슬레이브 측 및 마스터 측 상태 데이터를 상기 메인 컨트롤러(CM) 또는 무선 데이터 송수신 터미널(Tr)로 송신할 수 있다.
상기 슬레이브 측 전송 유닛(10s)은 시리얼 포트와 무선 포트를 포함할 수 있으며, 메인 컨트롤러(CM)의 요청시, 자체의 상태 데이터와 상기 마스터 측 전송 유닛(10m)으로부터 수신한 마스터 측 상태 데이터를, 상기와 같이 프로세서의 내부 램에 저장하지 않고, 상기 시리얼 또는 무선 포트를 통해 실시간으로 메인 컨트롤러(CM)로 시리얼 또는 무선 통신으로 송신할 수 있다.
이러한 경우, 이 기능을 사용하게 되면 SRAM이나 ROM으로 로그를 저장할 필요가 없으며, 분석용 컴퓨터(메인 컨트롤러)에 직접 저장하므로 용량 제한을 받지 않고 많은 로그를 수집할 수 있는 장점이 있다.
이상의 슬레이브 측 전송 유닛(10s)을 통한 데이터 획득 방식에 있어서, 상기 메인 컨트롤러(CM)는 노트북을 포함하는 관리용 컴퓨터이고, 상기 관리용 컴퓨터는 상기 슬레이브 측 전송 유닛(10s)과 시리얼 통신으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 메인 컨트롤러(CM)는 무선 데이터 송수신기를 포함하는 무선 데이터 송수신 터미널이고, 상기 무선 데이터 송수신 터미널은 상기 슬레이브 측 전송 유닛(10s)과 무선 통신으로 연결될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 전송 유닛에 로그 저장 메모리를 사용할 필요가 없으며, 동작 시퀀스 에러 발생시 현장에 직접 갈 필요 없이 바로 연결된 컴퓨터에 저장된 로그 데이터를 분석할 수 있으며, 에러 발생시 바로 에러 조치 후 라인 가동이 가능하여 라인 가동율이 향상되며, 마스터/슬레이브측 전송 유닛에서 송수신된 모든 데이터가 존재하므로 오류의 정확한 원인 분석이 가능하다.
한편, 상기와 같이 마스터 측 및 슬레이브 측 전송 유닛 간의 상호 통신에 의해 각각에 저장되는 양측의 상태 데이터는 각각의 프로세서의 내부 램이 아니라 별도로 구비된 휘발성 메모리에 저장될 수도 있다.
이 경우, 상기 마스터 측 전송 유닛(10m)과 슬레이브 측 전송 유닛(10s)은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대해 데이터 송신을 요청하여 각각의 송수신 회로부를 통해 각각의 상태 데이터를 IR 또는 RF 통신으로 상호 송수신하여 자체의 상태 데이터와 함께 상기 휘발성 메모리에 저장하고, 마스터 측 상위 제어 시스템 또는 슬레이브 측 관리용 컴퓨터 시스템/무선 데이터 송수신기의 요청시, 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러(Cm) 또는 슬레이브 측 전송 유닛(10s)은 상기 휘발성 메모리에 저장된 상기 슬레이브 측 및 마스터 측 상태 데이터를 마스터 측 상위 제어 시스템 또는 슬레이브 측 관리용 컴퓨터 시스템/무선 데이터 송수신기로 시리얼 또는 무선으로 송신할 수 있다.
이상과 같은 데이터 전송 방식은 모두 라인을 가동시킨 상태에서 작업할 수 있기 때문에 종래의 구성과는 차별화되는 구성이며, 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛의 로그 데이터 모두가 제공되므로, 시퀀스 에러 발생시 어느 부분에서 문제가 생겼는지 원인 파악이 용이하여 정확한 원인 분석에 유리하다.
전술한 구성에 따르면, 본 발명의 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템은 반도체 제조 공정 또는 액정 표시 장치 제조 공정 등에서 제조 중인 제품을 각 제조 공정 중의 제조 스테이션으로 이송하는 자동 반송 시스템에 있어서 마스터 측 무인 반송 차량과 슬레이브 측 제조 스테이션 간의 통신 이상에 대비하여 무인 반송 차량과 제조 스테이션 간의 통신을 광통신 및 무선 RF 통신 사이에서 스위칭 가능하고, 통신 이상시 또는 반송 오류에 의한 장치의 작동 중지에 대비하여 통신 로그 데이터를 포함한 각종 입출력 상태 데이터를 마스터 및/또는 슬레이브 측으로부터 유무선 송수신을 통해 마스터 측 상위 제어 시스템 또는 슬레이브 측 관리용 컴퓨터 시스템/무선 데이터 송수신기로 전송할 수 있으며, 이에 따라 데이터 분석을 통해 작동 오류 상황에 신속히 대처할 수 있다.

Claims (13)

  1. 복수의 자동 이송 차량에 각각 장착되는 마스터 장치와, 고유의 ID를 갖는 복수의 제조 스테이션 유닛에 각각 장착되는 슬레이브 장치와, 상기 마스터 장치 및 슬레이브 장치 중 적어도 하나와 연동되어 구동되는 메인 컨트롤러를 포함하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템으로서,
    상기 마스터 장치는 마스터측 데이터 전송 유닛 및 마스터측 로컬 컨트롤러를 포함하고,
    상기 슬레이브 장치는 슬레이브측 데이터 전송 유닛 및 슬레이브측 로컬 컨트롤러를 포함하고,
    상기 마스터측 데이터 전송 유닛은 IR 송수신 회로와 RF 송수신 회로를 포함하고, 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 데이터를 송수신하는 마스터측 송수신 회로부와 마스터측 프로세서를 포함하고,
    상기 슬레이브측 데이터 전송 유닛은 IR 송수신 회로와 RF 송수신 회로를 포함하고, 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 데이터를 송수신하는 슬레이브측 송수신 회로부와 슬레이브측 프로세서를 포함하고,
    상기 마스터측 데이터 전송 유닛 및 상기 슬레이브측 데이터 전송 유닛은 상기 마스터의 로그 데이터와 슬레이브의 ID 및 로그 데이터를 포함하는 상태 데이터를 상기 마스터 측과 상기 슬레이브 측 사이에서 상호 송수신하는 기능을 수행하고,
    상기 마스터측 프로세서 및 슬레이브측 프로세서 중 적어도 하나는 상기 제조 스테이션 유닛마다 상기 IR 송수신 회로와 상기 RF 송수신 회로 중 하나를 기본 송수신 회로로서 미리 설정하여 마스터 측과 슬레이브 측 사이에서 상호 송수신을 행하도록 하고, 상기 설정된 어느 하나의 송수신 회로 간에 송수신이 이루어지지 않으면, 다른 하나의 송수신 회로가 작동되도록 스위칭시키는 것에 의해, 물품의 반입/반출을 수행하도록 제어하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마스터 측 또는 슬레이브 측 프로세서는 타이머 기능 및 시계 기능을 포함하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 마스터와 슬레이브 측 프로세서는 상호간의 통신에 따른 입출력 데이터와, 데이터의 입출력시의 타이밍, 시간, 노이즈 레벨, 수신 감도, 마스터와 슬레이브 중 어느 하나인 송신 주체, 통신 성공 횟수, 일련의 작업 과정에서 수신된 광 신호 타이밍 정보, 상대편 전송 유닛으로부터 수신된 상대편 전송 유닛의 저장 로그 정보를 포함하는 상태 데이터를 기록하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 유닛은 상기 프로세서에 연결되어, 상호간의 통신에 따른 입출력 데이터와, 데이터의 입출력시의 타이밍, 시간, 노이즈 레벨, 수신 감도, 마스터와 슬레이브 중 어느 하나인 송신 주체, 통신 성공 횟수, 일련의 작업 과정에서 수신된 광 신호 타이밍 정보, 상대편 전송 유닛으로부터 수신된 상대편 전송 유닛의 저장 로그 정보를 포함하는 상태 데이터를 기록하는 휘발성 메모리를 더 포함하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대해 상태 데이터 송신을 요청하여 각각의 송수신 회로부를 통해 각각의 상태 데이터를 IR 또는 RF 통신으로 상호 송수신하며, 상기 마스터 측 전송 유닛은 자체의 상태 데이터와 상기 슬레이브 측 전송 유닛으로부터 수신한 슬레이브 측 상태 데이터를 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러에 기록하고, 상기 메인 컨트롤러의 요청시, 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러는 자체에 기록된 상기 마스터 측 및 슬레이브 측 입력 데이터를 상기 메인 컨트롤러로 송신하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 마스터 측 전송 유닛과 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러는 시리얼 연결되고, 상기 마스터 측 로컬 컨트롤러와 상기 메인 컨트롤러는 무선 연결된 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 마스터 측 상위 제어 시스템인 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 상호간의 동작 시퀀스에 따라 상대편에 대해 상태 데이터 송신을 요청하여 각각의 송수신 회로부를 통해 각각의 상태 데이터를 IR 또는 RF 통신으로 상호 송수신하며, 상기 메인 컨트롤러의 요청시, 상기 슬레이브 측 전송 유닛은 자체의 상태 데이터와 상기 마스터 측 전송 유닛으로부터 수신한 마스터 측 상태 데이터를 상기 메인 컨트롤러로 송신하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 슬레이브 측 전송 유닛은 시리얼 포트와 무선 포트를 포함하며, 상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 상기 메인 컨트롤러의 요청시, 각각 자체의 상태 데이터와 상대편으로부터 수신받은 상대편의 상태 데이터를 상기 메인 컨트롤러로 상기 통신 포트를 통해 시리얼 또는 무선 통신으로 실시간으로 송신하는 자동 반송 시스템용 전송 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 노트북을 포함하는 관리용 컴퓨터이고, 상기 관리용 컴퓨터는 상기 슬레이브 측 전송 유닛과 시리얼 통신으로 연결된 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 무선 데이터 송수신기를 포함하는 무선 데이터 송수신 터미널이고, 상기 무선 데이터 송수신 터미널은 상기 슬레이브 측 전송 유닛과 무선 통신으로 연결된 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  12. 제3항에 있어서, 상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 각각 상호간에 송수신되는 자체의 입력 데이터와 상대편으로부터 수신받은 상대편의 입력 데이터를 자체의 프로세서의 내부 램에 저장하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
  13. 제4항에 있어서, 상기 마스터 측 전송 유닛과 슬레이브 측 전송 유닛은 각각 상호간에 송수신되는 자체의 상태 데이터와 상대편으로부터 수신받은 상대편의 입력 데이터를 자체의 비휘발성 메모리에 저장하는 자동 반송 시스템용 데이터 전송 시스템.
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