KR101959963B1 - 반송장치의 제어장치 - Google Patents

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Abstract

제어장치(3)는, 열화 지표파라미터의 값이 미리 설정된 문턱값을 넘으면 반송기구(5)를 정지시키고, 동시에, 열화 지표파라미터의 값의 시계열 변화패턴에 근거해서, 열화 지표파라미터 값의 문턱값 초과가 반송기구(5)의 경년열화에 의한 것인지 아닌지를 판정하고, 열화 지표파라미터 값의 문턱값 초과가 반송기구(5)의 경년열화에 의한 것이라고 판정한 경우에는, 동작속도를 저하시켜서 반송기구(5)를 동작시키는 제어기(33)를 구비한다.

Description

반송장치의 제어장치{CONTROL DEVICE FOR CONVEYANCE DEVICE}
본 발명은, 반송장치의 제어장치에 관한 것이다.
종래, 반송장치의 열화를 판단하는 기술에는 다음과 같은 것이 있다. 예를 들면 특허문헌 1에는, 모터의 가동자의 위치 및 구동원에 흐르는 전류의 적어도 한쪽을 검출하고, 가동자의 목표위치에 대한 검출된 위치의 변화와, 검출된 전류에서 적어도 한쪽에 근거해서 구동기구의 열화상황을 판단하는 구동기구의 열화 검출장치가 개시되어 있다.
또, 특허문헌 2에는, 목표위치에 대응하는 데이터와 검출수단에 의해 검출된 가동부재의 실제의 위치에 대응하는 데이터를 비교하여 편차를 구하고, 그 편차가 소정의 허용범위를 넘어서는 경우, 반송시스템의 동작에 이상이 있다고 판단하는, 기판 반송시스템의 감시장치가 개시되어 있다.
특개2005-311259호공보 특개평10-313037호공보
그런데, 종래, 반송장치에서 이상을 검출한 경우는 장치뿐이 아니고, 주변설비를 포함한 시스템 전체를 일률적으로 정지하여, 그 후, 수작업에 의해 에러의 원인을 해명하고 수리를 행하고 있었다. 이 때문에, 경년열화에 의해 반송기구에 있어서 기계 및 전기적인 트러블이 발생한 경우라도, 수작업에 의하지 않고는 복구가 되지 않고, 장치의 다운타임(downtime)이 길어진다고 하는 과제가 있었다.
그래서, 본 발명에서는, 반송기구에서 트러블이 발생한 경우의 반송장치의 다운타임을 단축하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일태양에 관계되는, 반송장치의 제어장치는, 서보모터(servo-motor)를 위치 제어하면서 당해 서보모터에 의해 반송기구를 구동하도록 구성된 반송장치의 제어장치이고, 상기 위치제어에 있어서 모터의 위치 어긋남 및 모터에 흐르는 전류 중에서의 적어도 한쪽인 열화 지표파라미터의 시계열값을 취득하는 취득기와, 취득한 상기 열화지표 파라미터의 시계열값을 저장하는 저장기와, 상기 열화지표 파라미터의 값이 미리 설정된 상기 문턱값을 넘으면 상기 반송기구를 정지시키고, 동시에, 상기 열화지표 파라미터의 시계열값의 변화패턴에 근거해서 상기 열화지표 파라미터값의 상기 문턱값 초과가 상기 반송기구의 경년열화에 의한 것인지 아닌지를 판정하고, 상기 열화지표 파라미터값의 상기 문턱값 초과가 상기 반송기구의 경년열화에 의한 것이라고 판정한 경우에는, 상기 반송기구를, 동작속도를 저하시켜서 동작시키는 제어기를, 구비한다. 여기에서, 모터의 어긋남이란, 위치제어에 있어서의 목표치와 실제치와의 사이의 차분(편차), 오프셋(잔류편차), 기준위치로부터의 일탈량 또는 고장을 포함한다.
일반적으로, 서보모터의 위치어긋남이나 전류치가 시간경과와 더불어 완만하게 상승하는 경우는, 경년열화에 의해 반송기구의 서보모터에 연동하는 기어(gear)의 수명 다함이나 그리스(grease)의 고갈이 원인으로 되어 있는 가능성이 높다. 한편, 위치 어긋남이나 전류치가 급격하게 변화하는 경우는, 장애물과의 충돌, 기어파손 등의 구동계의 고장이 원인으로 되어 있는 가능성이 높다.
상기 구성에 의하면, 위치제어에 있어서의 모터의 위치 어긋남이나 전류 중에서의 적어도 한쪽인 어떤 열화지표 파라미터값의 시계열 데이터를 취득해서 저장한다. 이것에 의해, 반송장치의 자기상태를 감시할 수 있다. 그리고, 열화지표 파라미터의 값이 미리 설정된 문턱값을 넘으면 반송기구를 정지시킨다. 이것에 의해, 기계 및 전기적인 트러블이 발생한 경우의 안전을 확보할 수 있다. 그리고, 시계열 데이터의 변화패턴에 근거해서, 열화지표 파라미터값의 문턱값 초과가 반송기구의 경년 열화에 의한 것인지 아닌지를 판정하고, 열화지표 파라미터값의 상기 문턱값 초과가 상기 반송기구의 경년 열화에 의한 것이라고 판정한 경우에는, 동작속도를 저하시켜서 반송기구를 동작시킨다. 이것에 의해, 경년 열화에 의한 기계 및 전기적인 트러블이 발생한 경우라도 수작업을 하지않고 복구할 수 있다. 또, 속도를 떨어뜨리는 것으로 회피할 수 있는 에러에 관해서는 자동으로 속도를 떨어뜨려서 반송장치를 동작시킴에 따라서, 장치의 다운타임을 짧게 할 수 있게 된다.
상기 제어기는, 상기 열화지표 파라미터의 값이 상기 문턱값을 넘으면 경고신호를 발생하고, 상기 열화지표 파라미터의 값의 상기 문턱값 초과가 상기 반송기구의 경년열화에 의한 것이 아니라고 판정한 경우에는 에러신호를 발생해도 좋다.
상기 구성에 의하면, 반송장치의 동작상황이 주위로 적확하게 전달되므로, 작업자는 적절한 조치를 취할 수 있다. 구체적으로 경고신호에서는, 반송장치는 자동 복귀할 가능성이 있기 때문에, 작업자는 즉시 복구작업을 행할 필요는 없다. 예를 들면, 반도체 설비와 같이, 설비로의 진입이 금지된 환경 또는 곤란한 환경하에서는 사람을 설비 내로 들어가게 하는 것은 바람직하지 않기 때문에 메인테넌스(maintenance)까지의 시간을 벌 수 있다. 한편, 에러신호에서는, 반송장치 및 생산라인 등의 주변설비를 포함한 시스템 전체를 정지시켜서, 관측한 편차나 전류치에서 고장개소를 조기에 발견하고, 수리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
상기 반송기구의 경년열화를 나타내는 상기 열화지표 파라미터값의 시계열 변화 패턴은, 상기 열화지표 파라미터값의 소정시간에 있어서의 변화량에 근거해서 판별해도 된다.
상기 구성에 의하면, 파라미터값에 대한 시계열 데이터의 변화패턴이 반송기구의 경년열화를 나타내는 것인지 아닌지를 매우 적절하게 판별할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 반송장치를 복귀시킬 때에는, 동작속도를 단계적으로 저하시켜도 된다.
상기 구성에 의하면, 반송장치의 동작을 복귀시키기 쉬워진다.
상기 반송장치는, 진공환경하에서 사용되는 다축 로봇이라도 좋다.
본 발명에 의하면, 반송기구에서 트러블이 발생한 경우의 반송장치의 다운타임을 단축하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 상기 목적, 다른 목적, 특징, 및 이점은, 첨부도면 참조하여, 이하의 매우 적절한 실시태양의 상세한 설명에서 명확해진다.
도 1은, 본 실시형태에 관계되는 반송 시스템의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 2는, 도 1의 반송기구의 구동계 및 그 제어계를 보여주는 블록도이다.
도 3은, 도 2의 제어장치에 저장된 열화지표 파라미터의 경년변화를 모식적으로 보여준 그래프이다.
도 4는, 도 3의 상태에서 고장이 발생한 경우의 열화지표 파라미터의 변화를 모식적으로 보여준 그래프이다.
도 5는, 도 2의 제어장치에 의한 자기상태 감시동작 및 자동 복귀동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
이하, 본 발명에 관계된 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.이하에서는, 모든 도면을 통해서 동일 또는 상당한 요소에는 같은 부호를 붙이고, 중복하는 설명은 생략한다.
[구성]
도 1은, 본 실시형태에 관계되는 반송시스템의 구성을 보여주는 개략도이다. 도1에 나타낸 바와 같이, 반송시스템(1)은, 반송장치(2)와, 반송장치(2)에 통신 가능하게 접속된 제어장치(3)와, 제어장치(3)에 접속된 경보장치(4)를 구비하고 있다.
반송장치(2)는, 특별히 한정되지 않으며, 물품을 반송하는 것이면 된다. 반송장치(2)는, 예를 들면, 반도체 처리설비에 있어서 반도체웨이퍼(wafer), 표시패널(panel)용의 유리(glass)기판 등을 반송하는 스칼라(scalar)형의 다축 로봇이다. 반송장치(2)의 반송기구(5)는, 기대(6)에 설치된 승강축(7)과, 승강축(7)에 설치된 제1링크(first link)(8)와, 제1링크(8)의 선단부에 설치된 제2링크(9)와, 제2링크(9)의 선단부에 설치된 제3링크(10)와, 제3링크(10)의 선단에 설치된 엔드 이펙터(end effector)(11)로 구성된다. 반송기구(5)의 각 구성부재에 각각 구동용의 서보모터(도 2 참조)가 내장된다.
제어장치(3)는, 반송기구(5)에 내장된 복수의 서보모터를 위치제어하면서 서보모터에 의해 반송기구(5)를 구동하도록 구성된다. 제어장치(3)는, 예를 들면 마이크로 콘트롤러 등의 컴퓨터를 구비하고 있고, 후술하는 반송기구(5)의 상태의 감시동작 및 자동 복귀동작을 행한다. 제어장치(3)는 단일의 장치로 한정되지 않고, 복수의 장치로 구성되어도 좋다.
경보장치(4)는, 주위의 현장 오퍼레이터(operator)에 반송장치(2)가 경고상태 또는 에러상태에 있음을 통지한다. 경보장치(4)는, 제어장치(3)로부터의 경고신호 또는 에러신호에 의해 제어되며, 파토라이트(PATLITE corporation : 등록상표)의 라이트(light) 및 멜로디폰(melody horn)의 경보에 의해 에러를 통보하지만, 그 외의 통보수단에 의해 통보해도 좋다.
도 2는, 반송기구(5)의 구동계 및 그 제어계의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 반송기구(5)의 구동계는, 교루전원(21)에 접속되는 AC/DC변환회로(22)와, 평활회로(23)와, 인버터(inverter)회로(24)와, 서보모터(25)와, 전류검출기(26)와, 위치검출기(27)를 갖고 있다. 여기에서는 반송기구(5)에 내장된 1개의 서보모터(25)의 구동계만을 보여주고 있지만, 이외의 서보모터(25)의 구동계도 마찬가지이다.
교류전원(21)은, 예를 들면 3상 교류전원이다. AC/DC변환회로(22)는, 교류전원(21)의 출력단자에 접속되고, 교류전원(21)에서 출력된 3상교류전력을 직류전력으로 변환해서 평활회로(23)로 출력한다. AC/DC변환회로(22)는, 예를 들면 3상전파정류회로이다
평활회로(23)는, AC/DC변환회로(22)의 출력단자에 접속되고, AC/DC변환회로(22)의 직류출력전압을 평활화 해서 인버터회로(24)로 출력한다. 평활회로(23)는, 예를 들면 콘덴서이다.
인버터회로(24)는, 평활회로(23) 및 제어장치(3)의 출력단자에 접속되고, 제어장치(3)에서 입력된 제어지령에 근거해서, 평활회로(23)로부터 출력되는 직류전력을 교류전력으로 변환하고, 구동전류를 서보모터(25)로 출력한다. 인버터회로(24)는, 예를 들면 6개의 반도체 스위칭소자를 갖는 3상브릿지 인버터(bridge inverter)회로와, 제어신호에 따라서, 각 스위칭 소자의 제어단자에 구동신호를 공급하는 구동회로로 구성된다.
서보모터(25)는, 인버터회로(24)의 구동전류에 의해, 반송기구(5)(도 1참조)를 구동한다. 서보모터(25)는, 예를 들면 DC서보모터이다.
직류검출기(26)는, 인버터회로(24)의 출력단자에 접속되어, 서보모터(25)의 구동전류를 검출하고, 검출결과를 제어장치(3)로 출력한다. 여기에서 구동전류는, 모터의 「부하전류」또는 「전기자전류」이다.
위치검출기(27)는, 서보모터(25)에 부착되어, 서보모터(25)의 위치(회전자의 기준 회전각도 위치에 대한 회전각도 위치)를 검출해서, 제어신호(3)로 출력한다. 위치검출기(27)는, 예를 들면 모터의 회전축에 부착된 인코더(encoder) 또는 리졸버(resolver)이다.
제어장치(3)는, 각 검출기(26,27)의 출력을 받아들이는 취득기(31)와, 정보를 저장하기 위한 저장기(32)와, 반송장치(2)의 동작을 제어함과 동시에 반송기구의 상태 감시동작 및 자동 복귀동작을 행하는 제어기(33)와, 입출력 인터페이스(도시하지 않음)를 구비한다. 저장기(32)에는, 본 실시형태에서의 제어 프로그램이 저장되어, 제어기(33)는, 이 제어 프로그램에 따라서, 각종의 연산을 행하는 것에 의해, 반송장치(2)의 반송동작과 더불어, 반송기구(5)의 상태 감시동작 및 자동 복귀동작이 행하여진다.
취득기(31)는, 위치제어에 있어서 모터(25)의 위치 어긋남 및 모터(25)에 흐르는 전류(구동전류)인 열화 지표파라미터의 값을 취득한다. 여기에서 모터의 위치 어긋남이란, 위치제어에 있어서 목표치와 실제치와의 사이의 차분(편차), 오프셋(잔류편차), 기준위치에서의 일탈량, 또는 고장을 포함한다. 취득기(31)는, 위치검출기(17)에서 검출된 위치정보(모터(25)의 위치)와, 위치정보의 이론치로부터 위치 어긋남을 산출한다. 취득기(31)는, 전류검출기(16)에서 검출된 서보모터(25)에 흐르는 전류치를 취득한다.
저장기(32)는, 제어 프로그램 외에, 취득한 열화 지표파라미터 값의 시계열 데이터 및 문턱값 등의 정보를 저장한다. 저장기(32)는, 취득기(31)에서 산출한 위치 어긋남 및 취득한 전류를, 열화 지표파라미터의 시계열 값(시간경과 순으로 나열되는 일군의 파라미터 값)으로서 저장한다(도 3, 도 4 참조).
제어기(33)는, 열화 지표파라미터의 값이 미리 설정된 문턱값을 넘으면 반송기구(5)를 정지시키고, 동시에, 시계열 데이터의 변화패턴에 근거해서, 열화 지표피라미터 값의 문턱치 초과가 반송기구(5)의 경년열화에 의한 것인지 아닌지를 판정하여, 열화 지표파라미터 값의 문턱치 초과가 반송기구(5)의 경년열화에 의한 것이라고 판정한 경우에는, 동작속도를 저하시켜서 반송기구(5)를 동작시킨다.
[동작]
우선, 이상의 구성의 반송장치(2)의 기본적인 반송동작에 대해서 설명한다. 제어장치(3)는, 반송장치(2)의 동작경로의 위치 지령치에 대한 위치검출기(27)에서 검출된 실측치의 위치편차에 근거해서, 모터를 구동하는데 필요한 전류를 결정하고, 당해 전류가 흐르도록 제어명령을 생성하고, 인버터회로(14)로 출력한다. 이와 같이, 제어장치(3)는, 반송기구(5)(도1)에 내장된 복수의 서보모터(25)(도2)를 피드백 제어에 의해 위치 지령치가 되도록(위치 지령치에 오도록) 위치 제어하면서 서보모터(25)에 의해 반송기구(5)를 구동하는 것에 의해, 소정의 위치로 기판을 반송한다.
다음에, 본 발명의 특징인 자기 상태 감시동작 및 자동 복귀동작의 원리에 대해서 도 3을 이용해서 설명한다. 도 3은, 제어장치(3)의 저장기(32)에 저장된 열화 지표파라미터의 경년변화를 모식적으로 보여준 그래프이다. 도 3(a)은, 서보모터(25)에 흐르는 전류치 I의 경년변화를 보여주고 있다.여기에서의 전류치는, 서보모터(25)가 예를 들면 소정 회전수로 회전한 경우의 전류치가 시계열적으로 저장되고 있다. 예를 들면, 서보모터(25)의 특성에 응해서 전류제한치(Ith)가 설정된다.
도 3(b)은, 서보모터(25)의 위치 어긋남 P의 경년변화를 각각 보여주고 있다. 여기에서의 위치 어긋남 P는, 서보모터(25)의 위치 지령이 예를 들면, 소정의 기준위치인 경우에 있어서의 위치 검출기(27)에서 검출되는 모터(25) 위치의 기준위치에서의 일탈량이 시계열적으로 저장되고 있다. 예를 들면 위치제어의 정도에 따라서 위치 어긋남 문턱값 Pth가 설정된다. 더구나 어느 경우도 장치의 출하시로부터 5년간의 시계열 데이터가 저장된다.
도 3(a) 및 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 열화 지표파라미터인 서보모터(25)의 위치 어긋남 P나 전류치 I는 시간경과와 더불어 완만하게 상승하고 있다. 이와 같은 경향이 유지된 경우는, 전류치 I 또는 위치 어긋남 P가, 어느 쪽도 전류 제한치 Ith 또는 위치 어긋남 문턱값 Pth를 넘은 경우라도, 경년열화에 의해 반송기구(5)의 서보모터(25)에 연동하는 기어의 수명소진이나 그리스의 고갈이 원인으로 되어 있을 가능성이 높다. 동작속도를 저하시키면, 전류치를 저하시킬 수 있고, 또한 위치 어긋남은 보정에 의해 지장을 초래하지 않도록 할 수 있으므로, 소프트웨어의 판단으로 속도를 저하시켜, 반송장치(2)의 동작을 계속할 수 있다.
이에 대해서, 도 4는, 도 3의 상태에서 고장이 발생한 경우의 열화 지표파라미터의 변화를 모식적으로 보여준 그래프이다. 도 4(a) 및 도 4(b)는, 도 3(a) 및 도 3(b)에 대응한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 시각 t0에서, 열화 지표파라미터인 위치 어긋남 P나 전류치 I가 급격히 상승하고 있다. 이 경우는, 장애물과의 충돌, 기어 파손 등의 구동계의 고장이 원인으로 되어 있을 가능성이 높다. 결국, 모터 등의 물건 자체가 파손되고 있을 가능성이 있기 때문에, 소프트웨어의 판단으로 동작을 계속시키는 것은 곤란하다. 이 때문에, 관측한 편차나 전류치 등에서 고장 개소를 조기에 발견하고, 수리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
다음에, 제어장치(3)에 의한 자기 상태감시 및 자동 복귀동작에 대하여 도 5의 플로우차트를 이용해서 설명한다.
우선, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제어장치(3)는, 열화 지표파라미터를 감시한다(스텝 S1). 취득기(31)는, 위치제어에 있어서의 모터의 위치 어긋남 및 모터에 흐르는 전류인 열화 지표 파라미터 값의 시계열 데이터를 취득한다. 취득한 열화 지표파라미터의 값은 시계열 데이터로서 저장기(32)에 저장된다. 이것에 의해, 반송장치(2)의 자기 상태를 감시할 수 있다.
다음에, 제어기(33)는, 열화 지표파라미터의 값이 미리 설정된 문턱값을 초과했는지 아닌지를 판단한다(스텝 S2). 제어기(33)는 열화 지표파라미터의 값이 문턱값을 넘을 때까지 감시를 계속하고, 열화 지표파라미터의 값이 문턱값을 넘은 경우는 반송기구를 정지시킨다(스텝 S3). 이것에 의해, 기계 및 전기적 트러블이 발생한 경우의 안전을 확보할 수 있다. 여기에서 제어기(33)는, 열화 지표파라미터의 값이 문턱값을 넘으면 경보장치(4)로 경보신호를 보낸다. 이것을 받은 경보장치(4)는, 주위의 현장 오퍼레이터(operator)에 반송장치(2)가 경고상태인 것을 통보한다. 이것에 의해, 경고신호에서는, 반송장치(2)는 자동 복귀할 가능성이 있으므로, 작업자는 즉시 복구작업을 행할 필요는 없다. 특히, 반도체 설비내의 진공환경하에서는 사람을 설비내로 들이는 것은 바람직하지 않기 때문에, 예를 들면 정기적인 메인터넌스(maintenance)까지의 시간을 벌 수 있다.
다음에, 제어기(33)는, 반송기구(5)를 정지시킨 뒤, 열화 지표파라미터 값의 문턱값 초과가 반송기구(5)의 경년열화에 의한 것인지 아닌지를 시계열 데이터의 변화패턴에 근거해서 판정한다(S4). 본 실시형태에서는, 반송기구(5)의 경년열화를 보여주는 시계열 데이터의 변화패턴은, 열화 지표파라미터 값의 소정시간에서의 변화량에 근거해서 판별된다. 이것에 의해, 시계열 데이터의 변화패턴이 반송기구(5)의 경년열화를 나타내는 것인지 아닌지를 매우 적절하게 판별할 수 있다.
스텝 S4에서, 열화 지표파라미터 값의 문턱값 초과가 반송기구(5)의 경년열화에 의한 것이라고 판정한 경우에는, 동작속도를 소정의 속도로 저하시켜서 반송기구(5)를 동작 복귀시킨다(스텝 S5). 이것에 의해, 경년열화에 의한 기계 및 전기적인 트러블이 발생한 경우라도 수작업을 하는 일 없이 복구할 수 있다. 또, 속도를 떨어뜨리는 것으로, 회피할 수 있는 에러에 관해서는 자동으로 속도를 떨어뜨려 반송장치(2)를 동작시키는 것에 의해, 장치의 다운타임을 단축하는 것이 가능해진다.
스텝 S5에서, 열화 지표파라미터 값의 문턱값 초과가 반송기구(5)의 경년열화에 의한 것이 아니라고 판정한 경우에는, 경보장치(4)로 에러신호를 보냄과 동시에 시스템 전체를 다운시킨다(스텝S6). 에러신호를 받은 경보장치(4)는, 주위로 에러상태인 것을 통지한다. 작업자는, 반송장치(2) 및 생산라인 등의 주변설비를 포함한 시스템 전체를 정지시켜서, 관측한 편차나 전류치 등에서 고장개소를 조기에 발견하여, 수리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 기계 및 전기적인 트러블이 발생한 경우에서도 반송장치의 자기의 상태를 감시하는 것에 의해, 동작의 둔화나 전류 및 전압의 증감을 파악하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 상태에 따라서는 에러라고 하는 것이나, 에러가 되기 이전에 워닝(warning)을 내는 일이 가능하게 된다. 또, 속도를 떨어뜨리는 것으로 회피할 수 있는 에러에 관해서는 자동으로 속도를 떨어뜨려 반송장치를 동작시키는 것에 의해, 장치의 다운 타임을 최소한으로 하는 것이 가능해진다.
더구나, 본 실시형태에서는, 열화 지표파라미터는, 위치제어에 있어서의 모터의 위치 어긋남 및 모터에 흐르는 전류의 쌍방으로 했지만, 어느 쪽인가 한쪽으로 해도 좋다. 또, 열화 지표파라미터는, 서보모터의 속도의 변화(어긋남)라도 좋다.
더구나, 본 실시형태에서는, 제어장치(3), 반송장치(2)를 복귀시킬 때에는, 동작속도를 소정의 속도로 저하시켰지만, 단계적으로 저하시켜도 좋다. 예를 들면 동작속도를 100%, 50%, 25%, 12.5%(정지)와 같이, 파라미터의 값이 회복되지 아니하는 경우는 단계적으로 떨어뜨려 간다. 이것에 의해, 반송장치(2)의 동작을 복귀시키기 쉬워진다.
상기 설명으로부터, 당업자(통상의 지식을 가진 자)에게는, 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시형태가 명확해진다. 따라서, 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하고, 본 발명을 실행하는 최량의 태양을 당업자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본발명의 정신을 일탈하는 일 없이, 그 구조 및 기능의 한쪽 또는 쌍방의 상세한 사항을 실질적으로 변경할 수 있다.
본 발명은, 반도체 기판 등의 반송장치에 유용하다.
1 반송시스템
2 반송장치
3 제어장치
4 경보장치
5 반송기구
6 기대
7 승강축
8 제1링크
9 제2링크
10 제3링크
11 엔드 에펙터(end effector)
21 교류전원
22 AC/DC 변환회로
23 평활회로
24 인버터(inverter)회로
25 서보모터(servo motor)
26 전류검출기
27 위치 검출기
31 취득기
32 저장기
33 제어기

Claims (5)

  1. 서보모터를 위치제어하면서 이 서보모터에 의해 반송기구를 구동하도록 구성된 반송장치의 제어장치로서,
    상기 위치제어에 있어서의 모터의 위치 어긋남 및 모터에 흐르는 전류 중의 적어도 한쪽인 열화 지표파라미터의 시계열 값을 취득하는 취득기,
    취득한 상기 열화 지표파라미터의 시계열 값을 저장하는 저장기,
    상기 열화 지표파라미터의 값이 미리 설정된 문턱값을 넘으면 상기 반송기구를 정지시키고, 동시에, 상기 열화 지표파라미터의 값의 시계열의 변화패턴에 근거해서, 상기 열화 지표파라미터 값의 상기 문턱값 초과가 상기 반송기구의 경년열화에 의한 것인지 아닌지를 판정하고, 상기 열화 지표파라미터 값의 상기 문턱값 초과가 상기 반송기구의 경년열화에 의한 것이라고 판정한 경우에는, 동작속도를 저하시켜서 상기 반송기구를 동작시키는 제어기를 구비하는 반송장치의 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 열화 지표파라미터의 값이 상기 문턱값을 넘으면 경고신호를 보내고, 상기 열화 지표파라미터 값의 상기 문턱값 초과가 상기 반송기구의 경년열화에 의한 것이 아니라고 판정한 경우에는 에러신호를 보내는 반송장치의 제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반송기구의 경년열화를 보여주는 상기 열화 지표파라미터의 값의 시계열의 변화패턴은, 상기 열화 지표파라미터 값의 소정시간에 있어서의 변화량에 근거해서 판별되는 반송장치의 제어장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 반송장치를 복귀시키는 때에는, 동작속도를 단계적으로 저하시키는 반송장치의 제어장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반송장치는, 진공환경하에서 사용되는 다축 로봇인 반송장치의 제어장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017033352A1 (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 川崎重工業株式会社 産業用遠隔操作ロボットシステム
JP6812925B2 (ja) * 2017-08-01 2021-01-13 トヨタ自動車株式会社 ロボットアーム、鉄粉量推定方法及び異常予兆判定システム
JP6889631B2 (ja) * 2017-08-04 2021-06-18 川崎重工業株式会社 状態監視システム及び状態監視方法
JP7021895B2 (ja) 2017-10-03 2022-02-17 川崎重工業株式会社 異常の生じた部位の推定方法及び異常の生じた部位の推定を行わせるプログラム
JP7364371B2 (ja) * 2019-06-28 2023-10-18 川崎重工業株式会社 基板搬送ロボット及び基板搬送ロボットの制御方法
JP7335103B2 (ja) * 2019-07-09 2023-08-29 ニデックインスツルメンツ株式会社 産業用ロボットおよび産業用ロボットの制御方法
CN114334763B (zh) * 2021-12-17 2022-10-21 北京京仪自动化装备技术股份有限公司 晶圆传送系统
CN117233602B (zh) * 2023-11-07 2024-01-30 迈为技术(珠海)有限公司 刺晶机老化检测方法和刺晶机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005137127A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Nissan Motor Co Ltd モータの絶縁材料劣化検出方法およびこの方法を実施可能なモータ駆動制御装置
JP2006285688A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Yamaha Corp 製造設備の故障診断方法および装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3267767B2 (ja) * 1993-09-30 2002-03-25 ジヤトコ・トランステクノロジー株式会社 被加工物用移動機構の監視装置
JPH07182002A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Nissan Motor Co Ltd 故障未然防止装置
JPH09262517A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Trinity Ind Corp 自動塗装装置の劣化度合監視装置
JP3767947B2 (ja) * 1996-07-02 2006-04-19 株式会社小松製作所 トランスファプレスの制御装置
JPH10313037A (ja) 1997-05-06 1998-11-24 Applied Materials Inc 基板搬送システムの監視装置
DE59814122D1 (de) * 1997-12-06 2007-12-20 Elan Schaltelemente Gmbh & Co Verfahren zur Überwachung einer technischen Anlage, insbesondere eines Handhabungsgerätes, sowie Überwachungs- und Steuergerät
JP2001202134A (ja) * 2000-01-17 2001-07-27 Toshiba Mach Co Ltd 制御装置、制御方法、および、制御装置の警報出力方法
JP2004104011A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP3911258B2 (ja) * 2003-08-18 2007-05-09 川崎重工業株式会社 制御装置による駆動装置の制御方法および制御装置
JP2005311259A (ja) 2004-04-26 2005-11-04 Nikon Corp 駆動機構の劣化検出装置及び方法並びに露光装置
WO2007057390A2 (en) * 2005-11-16 2007-05-24 Abb Ab Method and device for controlling motion of an industrial robot with a position switch
JP2007251088A (ja) 2006-03-20 2007-09-27 Tokyo Electron Ltd 縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置における移載機構の制御方法
CN200983104Y (zh) * 2006-09-08 2007-11-28 和舰科技(苏州)有限公司 一种检测传送机异常运行的装置
EP1927440A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-04 Abb Research Ltd. Method and device for monitoring the condition of an industrial robot
JP5246550B2 (ja) * 2009-03-03 2013-07-24 川崎重工業株式会社 ロボット及びその制御方法
JP2011091072A (ja) * 2009-10-20 2011-05-06 Hitachi High-Tech Control Systems Corp 半導体ウェーハ搬送装置の診断方法
JP5110405B2 (ja) 2010-04-07 2012-12-26 村田機械株式会社 走行台車システム
JP5664543B2 (ja) * 2011-12-26 2015-02-04 東京エレクトロン株式会社 搬送装置及び搬送方法
JP5885563B2 (ja) * 2012-03-30 2016-03-15 三菱電機株式会社 プラント機器の経年劣化進行度合判定システム
US9205560B1 (en) * 2013-06-24 2015-12-08 Redwood Robotics, Inc. System and method for failure detection of a robot actuator
CN106256016B (zh) * 2014-04-18 2020-06-23 株式会社荏原制作所 基板处理装置、基板处理系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005137127A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Nissan Motor Co Ltd モータの絶縁材料劣化検出方法およびこの方法を実施可能なモータ駆動制御装置
JP2006285688A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Yamaha Corp 製造設備の故障診断方法および装置

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