KR102096951B1 - Substrate treating apparatus and error of motor detecting method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기계적 운동을 하는 운동 부재; 상기 운동 부재에 동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 회전축의 회전을 제어하는 제어신호를 상기 모터에 제공하는 제어부; 및 상기 회전축의 회전 속도에 대응되는 검출신호를 상기 제어부에 송신하는 검출부재를 포함하되, 상기 제어부는 상기 제어신호에 근거하여 산출된 에러 검출신호에 근거하여 상기 모터의 동작 중 에러 발생 여부를 감지한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: an exercise member that performs mechanical movement; A motor that provides power to the moving member; A control unit that provides a control signal to control the rotation of the rotating shaft of the motor to the motor; And a detection member that transmits a detection signal corresponding to the rotational speed of the rotating shaft to the control unit, wherein the control unit detects whether an error occurs during operation of the motor based on an error detection signal calculated based on the control signal. do.

Description

기판 처리 장치 및 모터 에러 검출 방법{Substrate treating apparatus and error of motor detecting method}Substrate treating apparatus and error of motor detecting method

본 발명은 기판 처리 장치 및 모터 에러 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a motor error detection method.

반도체 소자 및 평판 디스플레이를 제조하기 위해서는 사진, 식각, 그리고 세정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정을 수행하는 기판 처리 장치는 기판이 처리되는 공정 챔버 및 기판을 이송하는 이송 유닛들을 포함한다.In order to manufacture semiconductor devices and flat panel displays, various processes such as photography, etching, and cleaning are performed. A substrate processing apparatus for performing such a process includes a process chamber in which the substrate is processed and transfer units for transporting the substrate.

이송 유닛은 모터에서 제공하는 동력을 이용해 기계적 운동을 한다. 또한, 공정 챔버 역시 기계적 운동을 하는 구성을 포함할 수 있다. 기계적 운동을 하는 구성은 설정 제어부가 송신하는 제어신호에 따라 설정 속도로 설정 위치로 이동하게 제어된다. 기계적 운동을 하는 구성의 속도와 설정 속도 사이에 오차가 증가되는 경우, 기판 처리 장치의 파손 또는 기판의 불량을 야기할 수 있다. The transfer unit performs mechanical movement using the power provided by the motor. In addition, the process chamber may also include a configuration for mechanical movement. The mechanical movement is controlled to move to a set position at a set speed according to a control signal transmitted by the set control unit. When the error between the speed and the set speed of the mechanically moving configuration is increased, it may cause damage to the substrate processing apparatus or defective substrate.

본 발명은 기계적 운동을 하는 운동 부재에 동력을 제공하는 모터의 동작 중 에러 발생 여부를 감지할 수 있는 기판 처리 장치 및 모터 에러 감지 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus and a motor error detection method capable of detecting whether an error has occurred during operation of a motor that provides power to a moving member that performs mechanical movement.

또한, 본 발명은 모터의 동작 중 에러를 실시간으로 감지할 수 있는 기판 처리 장치 및 모터 에러 감지 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a motor error detection method capable of detecting errors in real time during operation of a motor.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기계적 운동을 하는 운동 부재; 상기 운동 부재에 동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 회전축의 회전을 제어하는 제어신호를 상기 모터에 제공하는 제어부; 및 상기 회전축의 회전 속도에 대응되는 검출신호를 상기 제어부에 송신하는 검출부재를 포함하되, 상기 제어부는 상기 제어신호에 근거하여 산출된 에러 검출신호에 근거하여 상기 모터의 동작 중 에러 발생 여부를 감지하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, an exercise member for mechanical movement; A motor that provides power to the moving member; A control unit that provides a control signal to control the rotation of the rotating shaft of the motor to the motor; And a detection member that transmits a detection signal corresponding to the rotational speed of the rotating shaft to the control unit, wherein the control unit detects whether an error occurs during operation of the motor based on an error detection signal calculated based on the control signal. A substrate processing apparatus can be provided.

또한, 상기 에러 검출신호는 상기 제어신호에 비례상수를 곱하여 생성되는 비례 신호에 오프셋을 더하여 생성되는 상한 신호를 포함할 수 있다.In addition, the error detection signal may include an upper limit signal generated by adding an offset to a proportional signal generated by multiplying the control signal by a proportional constant.

또한, 상기 제어부는 상기 제어신호와 상기 검출신호의 차이의 누적치가 상기 상한 신호보다 크게 되는 경우 상기 모터의 동작 에러로 판단할 수 있다.In addition, when the accumulated value of the difference between the control signal and the detection signal is greater than the upper limit signal, the control unit may determine that the motor is an operation error.

또한, 상기 에러 검출신호는 상기 제어신호에 비례상수를 곱하여 생성되는 비례신호에 오프셋을 빼서 생성되는 하한 신호를 포함할 수 있다.In addition, the error detection signal may include a lower limit signal generated by subtracting an offset from a proportional signal generated by multiplying the control signal by a proportional constant.

또한, 상기 제어부는 상기 제어신호와 상기 검출신호의 차이의 누적치가 상기 하한 신호보다 작게 되는 경우 상기 모터의 동작 에러로 판단할 수 있다.In addition, when the accumulated value of the difference between the control signal and the detection signal becomes smaller than the lower limit signal, the control unit may determine that the motor is an operation error.

또한, 상기 비례상수는 조절 가능하게 제공될 수 있다.In addition, the proportionality constant may be provided to be adjustable.

또한, 상기 오프셋은 조절 가능하게 제공될 수 있다.Further, the offset may be provided adjustable.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기계적 운동을 하는 운동 부재에 동력을 제공하는 모터 에러 감지 방법에 있어서, 제어부는 상기 모터의 회전축의 회전을 제어하는 제어신호에 근거하여 생성된 에러 검출신호를 상기 제어신호와 상기 회전축의 회전속도에 대응되는 검출신호의 차이의 누적치와 비교하여, 상기 모터의 동작 에러를 판단하는 모터 에러 감지 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, in a motor error detection method for providing power to a moving member that performs mechanical movement, the control unit controls the error detection signal generated based on a control signal for controlling rotation of the rotating shaft of the motor. A motor error detection method for determining an operation error of the motor may be provided by comparing the accumulated value of a difference between a signal and a detection signal corresponding to the rotational speed of the rotation shaft.

또한, 상기 에러 검출신호는 상기 제어신호에 비례상수를 곱한 비례신호에 오프셋을 더하거나 빼서 산출될 수 있다.In addition, the error detection signal may be calculated by adding or subtracting an offset to a proportional signal multiplied by a proportional constant to the control signal.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 모터의 동작 중 에러 발생 여부를 감지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to detect whether an error has occurred while the motor is operating.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 모터의 에러 발생 여부를 실시간으로 감지할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to detect in real time whether an error occurs in the motor.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 유닛을 나타내는 도면이다.
도 3은 제어신호 및 검출신호의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 도3의 그래프에 누적오차 곡선을 함께 표시한 도면이다.
도 5는 비례 신호 곡선 및 에러 검출신호 곡선을 나타낸 도면이다.
도 6은 에러 검출신호 곡선 및 누적 오차 곡선을 나타낸 도면이다.1 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to the present invention.
2 is a view showing a driving unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing changes over time of a control signal and a detection signal.
4 is a view showing the cumulative error curve together in the graph of FIG. 3.
5 is a diagram showing a proportional signal curve and an error detection signal curve.
6 is a diagram showing an error detection signal curve and a cumulative error curve.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings has been exaggerated to emphasize a clearer explanation.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 1 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10), 공정 처리 모듈(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 according to the present invention includes an index module 10 and a process processing module 20.

인덱스 모듈(10)은 로드 포트(11) 및 이송 모듈(12)을 가진다. 로드 포트(11), 이송 모듈(12), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 로드 포트(11), 이송 모듈(12), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제 1 방향(X)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향(X)과 수직한 방향을 제 2 방향(Y)이라 하며, 제 1 방향(X)과 제 2 방향(Y)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향(Z)이라 한다.The index module 10 has a load port 11 and a transfer module 12. The load port 11, the transfer module 12, and the process processing module 20 are sequentially arranged in series. Hereinafter, the direction in which the load port 11, the transfer module 12, and the process processing module 20 are arranged is referred to as a first direction (X), and when viewed from the top, perpendicular to the first direction (X) The direction is called the second direction (Y), and the direction perpendicular to the plane including the first direction (X) and the second direction (Y) is called the third direction (Z).

로드 포트(11)는 복수 개가 제공되며 이들은 제 2 방향(Y)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(11)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 로드 포트(11) 각각에는 캐리어(C)가 위치된다. 적어도 어느 하나의 캐리어(C)에는 기판이 수납된다. 캐리어(C)의 내부에는 지면에 대해 수평하게 기판을 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(C)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. A plurality of load ports 11 are provided, and they are arranged in a line along the second direction Y. The number of load ports 11 may increase or decrease depending on the process efficiency of the process processing module 20 and footprint conditions. A carrier C is located in each of the load ports 11. The substrate is accommodated in at least one carrier (C). A plurality of slots (not shown) are formed inside the carrier C to receive the substrate horizontally with respect to the ground. As the carrier C, a front opening unified pod (FOUP) may be used.

이송 모듈(12)은 로드 포트(11)에 놓인 캐리어(18)와 버퍼부(30)간에 기판을 이송한다. 이송 모듈(12)은 인덱스 로봇(13)과 가이드 레일(14)를 가진다. 가이드 레일(14)은 그 길이 방향이 제2방향을 따라 배치된다. 인덱스 로봇(13)은 가이드 레일(14)를 따라 직선 이동가능하도록 베이스(13C)가 가이드 레일(14)에 결합한다. 인덱스 로봇(13)은 기판이 놓이는 핸드(13a)를 포함한다. 핸드 구동부(13b)는 핸드(13a)를 제1방향(X), 제2방향(Y), 그리고 제3방향(Z)으로 직선 이동시킬 수 있으며, 제3방향(Z)에 나란한 축을 중심으로 핸드(13a)를 회전시킬 수 있다.The transfer module 12 transfers the substrate between the carrier 18 placed in the load port 11 and the buffer portion 30. The transfer module 12 has an index robot 13 and a guide rail 14. The guide rail 14 is disposed in the longitudinal direction along the second direction. In the index robot 13, the base 13C is coupled to the guide rail 14 so as to be linearly movable along the guide rail 14. The index robot 13 includes a hand 13a on which the substrate is placed. The hand driving unit 13b can move the hand 13a linearly in the first direction (X), the second direction (Y), and the third direction (Z), centering on an axis parallel to the third direction (Z). The hand 13a can be rotated.

공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(30), 공정 챔버(40), 이송 챔버(50), 그리고 이송 유닛(52)을 가진다. The process processing module 20 has a buffer unit 30, a process chamber 40, a transfer chamber 50, and a transfer unit 52.

버퍼 유닛(30)은 기판이 공정 챔버(40)들에 제공되기 전에, 또는 공정 챔버(40)들에 제공된 기판이 캐리어(C)로 이송되기 전에 일시적으로 대기하는 장소를 제공한다. 버퍼 유닛(30)은 제1방향(X)으로 이송 모듈(12)의 전방에 위치한다.The buffer unit 30 provides a place to temporarily wait before the substrate is provided to the process chambers 40 or before the substrate provided to the process chambers 40 is transferred to the carrier C. The buffer unit 30 is located in front of the transfer module 12 in the first direction (X).

이송 챔버(50)는 제1방향(X)을 따라 버퍼 유닛(30)의 전방에 위치한다. 이송 챔버(50)는 그 길이방향이 제1방향(X)과 나란하게 배치된다. 이송 챔버(50)는 이송 유닛(52)이 이동하는 통로로 제공된다. 이송 챔버(50) 내에는 이송 레일(51)이 제1방향(X)을 따라 배치된다. 이송 유닛(52)은 이송 레일(51)을 따라 제1방향(X)으로 직선 이동된다. The transfer chamber 50 is located in front of the buffer unit 30 along the first direction X. The transfer chamber 50 is arranged in the longitudinal direction parallel to the first direction (X). The transfer chamber 50 is provided as a passage through which the transfer unit 52 moves. The transfer rail 51 is disposed in the transfer chamber 50 along the first direction X. The transfer unit 52 is linearly moved in the first direction X along the transfer rail 51.

이송 유닛(52)은 버퍼 유닛(30)과 공정 챔버(40)들 간에 기판을 이송한다. 또한, 이송 유닛(52)은 공정 챔버(40)들 각각으로 기판을 순차적으로 이송한다. 이송 유닛(52)은 핸드(52a), 핸드 구동부(52b), 그리고 베이스(52c)를 포함한다. 핸드(52a)는 기판을 지지한다. 핸드 구동부(52b)는 제1방향(X), 제2방향(Y), 그리고 제3방향(Z)으로 핸드(52a)를 직선 이동시키고, 제3방향(Z)에 나란한 축을 중심으로 핸드(13a)를 회전시킬 수 있다. 베이스(52c)는 이송 레일(51)에 설치되며, 이송 레일(51)을 따라 이동한다.The transfer unit 52 transfers the substrate between the buffer unit 30 and the process chambers 40. In addition, the transfer unit 52 sequentially transfers the substrate to each of the process chambers 40. The transfer unit 52 includes a hand 52a, a hand drive 52b, and a base 52c. The hand 52a supports the substrate. The hand driving unit 52b linearly moves the hand 52a in the first direction (X), the second direction (Y), and the third direction (Z), and the hand (a) around an axis parallel to the third direction (Z). 13a) can be rotated. The base 52c is installed on the transfer rail 51 and moves along the transfer rail 51.

이송 챔버(50)의 양측에는 공정 챔버(40)들이 제1방향(X)으로 배치된다. 공정 챔버(40)들은 서로 마주하여 배치된다. 공정 챔버(40)들은 각각 기판 처리가 수행되는 공간을 제공한다. 기판은 반도체 소자 제조공정에 사용되는 웨이퍼 또는 평판 표시 패널을 포함한다. 공정 챔버(40) 내부에는 기판 처리 장치(60)가 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(60)는 기판 처리를 수행한다. 기판 처리 장치(60)는 반도체 소자 또는 평판 표시 패널을 제조하기 위한 다양한 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(60)는 기판 지지부(61)를 포함한다. 기판 지지부(61)는 공정 처리에 제공되는 기판을 지지할 수 있다. 공정 챔버(40)의 일 측벽에는 개구(41)가 형성된다. 개구(41)는 공정 챔버(40)의 내부와 이송 챔버(50)의 내부를 연결하며, 이송 유닛(52)의 핸드(52a)가 공정 챔버(40) 내부로 출입하는 통로를 제공한다. 공정 챔버(40)의 측벽에는 개구(41)를 개폐하는 셔터(미도시)가 설치될 수 있다. 개구(41)가 형성된 측벽과 마주하는 공정 챔버(40)의 타측벽에는 도어(42)가 제공된다. 도어(42)는 작업자가 기판 처리 장치(60)를 점검하는 통로로 제공된다. The process chambers 40 are disposed on both sides of the transfer chamber 50 in the first direction X. The process chambers 40 are disposed facing each other. The process chambers 40 each provide a space in which substrate processing is performed. The substrate includes a wafer or flat panel display panel used in a semiconductor device manufacturing process. A substrate processing apparatus 60 may be provided inside the process chamber 40. The substrate processing apparatus 60 performs substrate processing. The substrate processing apparatus 60 may perform various processes for manufacturing a semiconductor device or a flat panel display panel. The substrate processing apparatus 60 includes a substrate support 61. The substrate support portion 61 may support a substrate provided for processing. An opening 41 is formed on one side wall of the process chamber 40. The opening 41 connects the inside of the process chamber 40 and the inside of the transfer chamber 50, and provides a passage through which the hand 52a of the transfer unit 52 enters and exits the process chamber 40. A shutter (not shown) that opens and closes the opening 41 may be installed on the sidewall of the process chamber 40. A door 42 is provided on the other side wall of the process chamber 40 facing the side wall where the opening 41 is formed. The door 42 is provided as a passage through which an operator inspects the substrate processing apparatus 60.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 유닛을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a driving unit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 구동 유닛(100)은 구동부재(110), 검출부재(120) 및 제어부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the driving unit 100 includes a driving member 110, a detection member 120 and a control unit 130.

구동부재(110)는 운동 부재가 동작 되는 동력을 제공한다. 운동 부재는 기판 처리 장치(1)의 구성 중에 동력원에서 제공하는 동력으로 기계적 운동을 하는 모든 구성을 말한다. 예를 들어, 운동 부재는 기판의 이송을 위한 기계적 운동을 하는 인덱스 로봇(13), 이송 유닛(52) 등일 수 있다. 또한, 운동 부재는 동력원에 의해 기계적 운동을 하는 공정 챔버(40)의 구성일 수 있다. 구동부재(110)는 모터로 제공될 수 있다. 구동부재(110)는 제어신호(도 3의 SC)에 따라 제어될 수 있다. 예를 들어, 모터(110)의 회전축은 제어신호(SC)에 따른 속도로 회전될 수 있다.The driving member 110 provides power to the moving member. The movement member refers to any configuration that performs mechanical movement with the power provided by the power source during the configuration of the substrate processing apparatus 1. For example, the movement member may be an index robot 13, a transfer unit 52, and the like that perform mechanical movement for transferring the substrate. In addition, the movement member may be a configuration of the process chamber 40 for mechanical movement by a power source. The driving member 110 may be provided as a motor. The driving member 110 may be controlled according to a control signal (SC in FIG. 3). For example, the rotation axis of the motor 110 may be rotated at a speed according to the control signal SC.

검출부재(120)는 구동부재(110)의 동작상태를 감지 한다. 예를 들어, 검출부재(120)는 모터(110) 회전축의 속도 또는 회전축의 회전 각도를 감지하는 엔코더(Encoder), 타코 제너레이터(Tacho Generator) 등으로 제공될 수 있다. 검출부재(120)는 구동부재(110)의 동작상태에 대응되는 검출신호(도 3의 SO)를 출력한다.The detecting member 120 detects the operating state of the driving member 110. For example, the detection member 120 may be provided as an encoder, a tacho generator, or the like that senses the speed of the rotation axis of the motor 110 or the rotation angle of the rotation axis. The detection member 120 outputs a detection signal (SO in FIG. 3) corresponding to the operating state of the driving member 110.

도 3은 제어신호 및 검출신호의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing changes over time of a control signal and a detection signal.

도 3을 참조하면, 검출부재(120)에서 감지된 검출신호(SO)는 제어신호(SC)와 비교하면 오차값이 존재한다. 이하, 구동부재(110)가 모터(110)로 제공될 때, 제어신호(SC) 및 검출신호(SO)는 모터(110) 회전축의 속도인 경우를 예로 들어 설명한다.Referring to FIG. 3, the detection signal SO detected by the detection member 120 has an error value compared to the control signal SC. Hereinafter, when the driving member 110 is provided to the motor 110, the control signal SC and the detection signal SO will be described as an example of the speed of the rotation axis of the motor 110.

제어부(130)는 회전축의 회전속도 제어를 위한 제어신호(SC)를 모터(110)에 송신한다.The control unit 130 transmits a control signal SC for controlling the rotational speed of the rotating shaft to the motor 110.

모터(110)가 동작되는 과정에서, 제어신호(SC)와 모터(110)의 동작사이 또는 모터(110)의 동작과 검출신호(SO)가 검출사이에는 시간차가 발생될 수 있다. 또한, 검출부재(120)에서 검출신호(SO)를 제어부(130)로 송신하는데에도 일정 시간이 소요될 수 있다. 따라서, 제어부(130)에서 출력되는 제어신호(SC) 및 제어부(130)로 수신된 검출신호(SO) 사이에는 시간차가 발생된다. 따라서, 제어신호(SC) 및 검출신호(SO)를 하나의 그래프에 표시하면, 도 3과 같이 검출신호(SO)는 제어신호(SC)를 시간축을 따라 오른쪽으로 이동 시킨 그래프와 유사하게 제공된다.During the operation of the motor 110, a time difference may occur between the control signal SC and the operation of the motor 110 or between the operation of the motor 110 and the detection signal SO. In addition, it may take a certain time for the detection member 120 to transmit the detection signal SO to the control unit 130. Accordingly, a time difference occurs between the control signal SC output from the control unit 130 and the detection signal SO received by the control unit 130. Accordingly, when the control signal SC and the detection signal SO are displayed on one graph, the detection signal SO is provided similar to the graph in which the control signal SC is moved to the right along the time axis as shown in FIG. 3. .

제어신호(SC)는 시간의 경과에 따라, 회전속도가 빨라지는 가속구간 및 회전속도가 느려지는 감속구간을 포함할 수 있다. 또한, 회전속도가 등속으로 유지되는 등속구간을 포함할 수 있다. 모터(110)의 동작과정에서 오류가 발생되지 않는 경우, 검출신호(SO)의 그래프는 제어신호(SC)의 그래프와 유사한 형상으로 제공된다. 따라서, 회전속도가 증가되는 구간에는 보통 제어신호(SC)의 크기가 검출신호(SO)의 크기보다 크게 되고, 회전속도가 감소되는 구간에는 보통 검출신호(SO)가 제어신호(SC)보다 크게 제동될 수 있다. 또한, 회전속도가 등속으로 유지되는 구간에는 보통 검출신호(SO)가 제어신호(SC)와 동일한 크기를 기준으로 상 또는 하로 미소한 크기의 오차를 가질 수 있다.The control signal SC may include an acceleration section in which the rotational speed becomes faster and a deceleration section in which the rotational speed becomes slower, over time. In addition, it may include a constant speed section in which the rotational speed is maintained at a constant speed. When an error does not occur in the operation of the motor 110, the graph of the detection signal SO is provided in a shape similar to the graph of the control signal SC. Therefore, in the section where the rotation speed is increased, the size of the control signal SC is usually greater than the size of the detection signal SO, and in the section where the rotation speed is decreased, the normal detection signal SO is greater than the control signal SC. It can be braked. In addition, in a section in which the rotational speed is maintained at a constant speed, the detection signal SO may have an error of a small size up or down based on the same size as the control signal SC.

도 4는 도3의 그래프에 누적오차 곡선을 함께 표시한 도면이다.4 is a view showing the cumulative error curve together in the graph of FIG. 3.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 누적오차 곡선(Lae)은 시간의 경과에 따른 누적오차(AE)의 변화를 나타낸 곡선이다. 오차값은 각 시점에서의 제어신호(SC)에서 검출신호(SO)를 뺀 값을 나타낸다. 오차값은 제어신호(SC)가 검출신호(SO) 보다 큰 구간에서는 양의 값을 갖고, 검출신호(SO)가 제어신호(SC) 보다 큰 구간에서는 음의 값을 값는다. 누적오차(AE)는 시간의 경과에 따른 오차값의 합이다. 따라서, 모터(110)가 동작과정에서 오류가 발생되지 않는 경우, 누적오차(AE)의 개략적인 값은 가속구간에서는 증가되고 감속구간에서는 감소된다. 또한, 누적오차(AE)의 개략적인 값은 등속구간에는 일정 범위를 유지한다. 즉, 모터(110)가 동작과정에서 오류가 발생되지 않는 경우, 누적오차 곡선(Lae)의 개략적인 형상은 제어신호(SC)의 형상과 유사하게 제공될 수 있다. 이때, 누적오차 곡선(Lae)아래의 면적은 제어신호(SC) 아래의 면적보다 크거나 작게 형성될 수 있다. 구체적으로, 누적오차(AE)의 크기는 구동유닛(100)의 반응속도에 따라 상이하게 제공될 수 있다. 구동유닛(100)의 반응속도가 빠른 경우, 제어신호(SC)와 검출신호(SO) 사이의 시간차가 작게된다. 따라서, 오차값 및 누적오차(AE)가 작게되고, 누적오차 곡선(Lae) 아래의 면적은 작게 형성될 수 있다. 반대로, 구동유닛(100)의 반응속도가 느린경우, 제어신호(SC)와 검출신호(SO) 사이의 시간차가 크게된다. 따라서, 오차값 및 누적오차(AE)가 크게되고, 누적 오차 곡선 아래의 면적은 크게될 수 있다.2 to 4, the cumulative error curve (Lae) is a curve showing the change of the cumulative error (AE) over time. The error value represents a value obtained by subtracting the detection signal SO from the control signal SC at each time point. The error value has a positive value in a section where the control signal SC is greater than the detection signal SO, and a negative value in a section where the detection signal SO is greater than the control signal SC. The cumulative error (AE) is the sum of the error values over time. Therefore, when an error does not occur in the operation of the motor 110, the approximate value of the accumulated error AE is increased in the acceleration section and decreased in the deceleration section. In addition, the approximate value of the accumulated error (AE) maintains a constant range in the constant velocity section. That is, when an error does not occur in the operation of the motor 110, a schematic shape of the cumulative error curve Lae may be provided similar to the shape of the control signal SC. At this time, the area under the cumulative error curve Lae may be formed to be larger or smaller than the area under the control signal SC. Specifically, the size of the cumulative error (AE) may be provided differently depending on the reaction speed of the driving unit 100. When the reaction speed of the driving unit 100 is fast, the time difference between the control signal SC and the detection signal SO is reduced. Therefore, the error value and the cumulative error (AE) are small, and the area under the cumulative error curve (Lae) can be formed small. Conversely, when the reaction speed of the driving unit 100 is slow, the time difference between the control signal SC and the detection signal SO becomes large. Accordingly, the error value and the cumulative error (AE) are increased, and the area under the cumulative error curve can be increased.

도 5는 비례 신호 곡선 및 에러 검출신호 곡선을 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a proportional signal curve and an error detection signal curve.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 비례 신호 곡선(Lse)은 비례 신호(SE)의 시간에 따른 변화를 나타내는 곡선이다. 제어신호(SC)에 근거하여 산출되는 비례 신호(SE)는 다음의 수학식 1과 같다.2 to 5, the proportional signal curve Lse is a curve showing a change over time of the proportional signal SE. The proportional signal SE calculated based on the control signal SC is expressed by Equation 1 below.

Figure 112013045276574-pat00001
Figure 112013045276574-pat00001

이때, 비례상수(a)는 비례 신호(SE)가 구동유닛(100)이 오류가 발생되지 않는 상태로 동작될 때의 누적오차(AE)에 대응되는 값을 갖도록 선택된다. 즉, 구동유닛(100)의 반응속도가 빨라 질수록 비례상수(a)의 크기는 작아진다. 비례상수(a)값의 크기는 사용자에 의해 조절될 수 있다.At this time, the proportionality constant (a) is selected so that the proportionality signal SE has a value corresponding to the cumulative error AE when the driving unit 100 is operated without an error. That is, as the reaction speed of the driving unit 100 increases, the size of the proportionality constant (a) decreases. The size of the proportionality constant (a) can be adjusted by the user.

에러 검출신호(EL)는 상한신호(EL1) 및 하한신호(EL2)를 포함한다.The error detection signal EL includes an upper limit signal EL1 and a lower limit signal EL2.

제어신호(SC)에 근거하여 산출되는 상한신호(EL1) 및 하한신호(EL2)는 각각 다음의 수학식2 및 수학식 3과 같다.The upper limit signal EL1 and the lower limit signal EL2 calculated based on the control signal SC are as shown in Equations 2 and 3, respectively.

Figure 112013045276574-pat00002
Figure 112013045276574-pat00002

Figure 112013045276574-pat00003
Figure 112013045276574-pat00003

상한신호(EL1) 및 하한신호(EL2)는 비례 신호(SE)에 오프셋(b1, b2)만큼의 차를 갖도록 제공된다. 구체적으로 상한신호(EL1)는 비례 신호(SE)보다 제1오프셋(b1) 만큼 크게 제공되고, 하한신호(EL2)는 비례 신호(SE)보다 제2오프셋(b2) 만큼 작게 제공된다. 제1오프셋(b1) 및 제2오프셋(b2)은 동일하거나 상이한 값으로 제공될 수 있다. 또한, 제1오프셋(b1) 및 제2오프셋(b2)은 사용자에 의해 각각 개별적으로 조절될 수 있다. 오프셋(b1, b2)은 목표하는 구동유닛(100)의 에러 검출 민감도에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 오프셋(b1, b2)이 크게 설정되는 경우, 구동유닛(100)의 동작 중 발생되는 사소한 에러는 검출되지 않는다. 또한, 오프셋(b1, b2)이 작아 질수로, 구동유닛(100)의 동작 중 발생되는 에러를 검출하는 민감도가 증가된다.The upper limit signal EL1 and the lower limit signal EL2 are provided to have a difference by the offsets b1 and b2 in the proportional signal SE. Specifically, the upper limit signal EL1 is provided as large as the first offset b1 than the proportional signal SE, and the lower limit signal EL2 is provided as small as the second offset b2 than the proportional signal SE. The first offset b1 and the second offset b2 may be provided with the same or different values. Also, the first offset b1 and the second offset b2 may be individually adjusted by the user. The offsets b1 and b2 may be set differently according to the error detection sensitivity of the target drive unit 100. For example, when the offsets b1 and b2 are largely set, a minor error occurring during the operation of the driving unit 100 is not detected. In addition, as the offsets b1 and b2 become smaller, the sensitivity for detecting an error occurring during the operation of the driving unit 100 is increased.

도 6은 에러 검출신호 곡선 및 누적 오차 곡선을 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing an error detection signal curve and a cumulative error curve.

이하, 도 6을 참조하면, 구동 유닛(100)의 동작 중 에러가 검출되는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method in which an error is detected during operation of the driving unit 100 will be described with reference to FIG. 6.

구동부재(110)의 작동이 시작되면, 제어부(130)는 제어신호(SC)를 구동부재(110)로 송신하고, 검출부재(120)에서 송신된 검출신호(SO)를 수신한다. 그리고, 제어부(130)는 제어신호(SC)를 이용하여, 에러 검출신호(EL)를 계산한다. 또한, 제어부(130)는 시간의 경과에 따른 제어신호(SC)와 검출신호(SO)를 이용하여, 매 시점의 오차값 및 누적 오차(AE)를 계산한다. 매 순간 계산된 누적 오차(AE)는 에러 검출신호(EL)와 비교된다. 누적 오차(AE)가 상한 신호(EL1)와 하한신호(EL2) 사이에 위치되는 경우, 제어부(130)는 구동 유닛(100)이 정상적으로 동작되는 것으로 판단된다. 반대로, 누적 오차(AE)가 상한 신호(EL1)보다 커지거나 하한신호(EL2)보다 작아지는 경우, 제어부(130)는 구동부재(110)의 동작에 문제가 있는 에러 상태로 판단한다. 즉, 누적 오차 곡선(Lae)이 상한 신호곡선(Lel1)과 하한 신호곡선(Lel2) 사이의 영역을 벗어나는 지점에서, 제어부(130)는 구동 유닛(100)에 에러가 있는 것으로 판단한다. 예를 들어, 구동 유닛(100)의 동작 중, 구동부재(110)의 속도는 수용 한도보다 큰 오차가 발생한 정도로 늦어질 수 있다. 예를 들어, 인덱스 로봇(13) 또는 이송 유닛(52)을 구성하는 장치들의 기구적 파손, 인덱스 로봇(13) 또는 이송 유닛(52)이 동작되는 중 케이블의 꼬임, 인덱스 로봇(13) 또는 이송 유닛(52)의 이동 중 다른 장치와의 충돌등이 발생되면 구동부재(110)에 가해지는 로드가 증가될 수 있다. 이 경우, 구동부재(110)의 회전속도는 짧은 시간에 늦어지게 되고, 누적 오차(AE)는 순간적으로 증가되어 상한 신호(EL1)보다 커지게 된다. 반대로, 구동부재(110)에 전력을 공급하는 전력계통의 오작동 등과 같이 구동부재(110)의 회전속도가 짧은 시간에 빨라지게 하는 에러가 발생될 수 있다. 이 경우, 누적 오차는 순간적으로 감소되어 하한신호(EL2)보다 작아지게 된다.When the operation of the driving member 110 starts, the control unit 130 transmits the control signal SC to the driving member 110 and receives the detection signal SO transmitted from the detection member 120. Then, the control unit 130 calculates the error detection signal EL using the control signal SC. In addition, the control unit 130 calculates an error value and an accumulated error (AE) at each time point using the control signal SC and the detection signal SO over time. The accumulated error (AE) calculated at every moment is compared with the error detection signal (EL). When the accumulation error AE is located between the upper limit signal EL1 and the lower limit signal EL2, the control unit 130 determines that the driving unit 100 is normally operated. Conversely, when the cumulative error AE is greater than the upper limit signal EL1 or smaller than the lower limit signal EL2, the controller 130 determines that there is a problem with the operation of the driving member 110. That is, at a point where the cumulative error curve Lae deviates from the region between the upper limit signal curve Lel1 and the lower limit signal curve Lel2, the controller 130 determines that there is an error in the driving unit 100. For example, during the operation of the driving unit 100, the speed of the driving member 110 may be delayed to an extent that an error greater than the accommodation limit occurs. For example, mechanical damage of devices constituting the index robot 13 or the transfer unit 52, twisting of the cable while the index robot 13 or the transfer unit 52 is operating, the index robot 13 or the transfer When a collision with another device occurs during the movement of the unit 52, the load applied to the driving member 110 may be increased. In this case, the rotational speed of the driving member 110 is delayed in a short time, and the cumulative error (AE) is instantaneously increased to be larger than the upper limit signal EL1. Conversely, an error may occur in which the rotational speed of the driving member 110 is increased in a short time, such as a malfunction of the power system supplying power to the driving member 110. In this case, the cumulative error is instantaneously reduced and becomes smaller than the lower limit signal EL2.

제어부(130)는 에러 상태에서 에러 신호를 발생할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 디스플레이에 경고화면을 띄우거나, 스피커를 통해 경고음을 발생시킬 수 있다. 또한, 제어부(130)는 에러 상태에서 구동부재(110)의 작동을 정지 시킬 수 있다.The control unit 130 may generate an error signal in an error state. For example, the controller 130 may display a warning screen on the display or generate a warning sound through a speaker. In addition, the control unit 130 may stop the operation of the driving member 110 in an error state.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구동부재(110)의 동작에 발생된 에러를 매 순간 마다 실시간으로 감지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an error generated in the operation of the driving member 110 may be detected in real time every moment.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 에러 검출 신호(EL)는 상한 신호(EL1)만을 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 구동부재(110)의 회전속도가 허용 한계보다 늦어지는 것만을 감지가능 하게 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the error detection signal EL may include only the upper limit signal EL1. Accordingly, the control unit 130 may be provided to detect only that the rotational speed of the driving member 110 is slower than the allowable limit.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 에러 검출 신호(EL)는 하한신호(EL2)만을 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 구동부재(110)의 회적속도가 허용 한계보다 빨라지는 것만을 감지가능 하게 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the error detection signal EL may include only the lower limit signal EL2. Therefore, the control unit 130 may be provided to detect only that the rotational speed of the driving member 110 is faster than the allowable limit.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is to illustrate the present invention. In addition, the above-described content is to describe and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to change or modify the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the disclosed contents, and / or the scope of the art or knowledge in the art. The embodiments described describe the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed to include other embodiments.

10: 인덱스 모듈 20: 공정 처리 모듈
100: 구동 유닛 110: 구동부재
120: 검출부재 130: 제어부10: index module 20: process processing module
100: drive unit 110: drive member
120: detection member 130: control unit

Claims (9)

기계적 운동을 하는 운동 부재;
상기 운동 부재에 동력을 제공하는 모터;
상기 모터의 회전축의 회전을 제어하는 제어신호를 상기 모터에 제공하는 제어부; 및
상기 회전축의 회전 속도에 대응되는 검출신호를 상기 제어부에 송신하는 검출부재를 포함하되,
상기 제어부는 상기 제어신호에 근거하여 산출된 에러 검출신호에 근거하여 상기 모터의 동작 중 에러 발생 여부를 감지하되,
상기 에러 검출신호는 상기 제어신호에 비례상수를 곱하여 생성되는 비례 신호에 오프셋을 더하여 생성되는 상한 신호와 상기 제어신호에 비례상수를 곱하여 생성되는 비례신호에 오프셋을 빼서 생성되는 하한 신호를 포함하고,
상기 비례 상수는 상기 모터의 반응 속도를 근거로 조절되는 기판 처리 장치.An exercise member for mechanical movement;
A motor that provides power to the moving member;
A control unit that provides a control signal to control the rotation of the rotating shaft of the motor to the motor; And
It comprises a detection member for transmitting a detection signal corresponding to the rotational speed of the rotating shaft to the control unit,
The control unit detects whether an error occurs during the operation of the motor based on the error detection signal calculated based on the control signal,
The error detection signal includes an upper limit signal generated by adding an offset to a proportional signal generated by multiplying the control signal by a proportional constant, and a lower limit signal generated by subtracting an offset from the proportional signal generated by multiplying the control signal by a proportional constant,
The proportional constant is a substrate processing apparatus that is adjusted based on the reaction speed of the motor. 제 1 항에 있어서,
상기 비례 상수는 상기 모터의 반응 속도에 반비례하게 조절되는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The proportional constant is inversely adjusted to the reaction speed of the motor substrate processing apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제어신호와 상기 검출신호의 차이의 누적치가 상기 상한 신호보다 크게 되는 경우 상기 모터의 동작 에러로 판단하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The control unit determines that the operation error of the motor is determined when the accumulated value of the difference between the control signal and the detection signal is greater than the upper limit signal. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제어신호와 상기 검출신호의 차이의 누적치가 상기 하한 신호보다 작게 되는 경우 상기 모터의 동작 에러로 판단하는 기판 처리 장치. According to claim 1,
The control unit determines that the operation error of the motor is determined when the accumulated value of the difference between the control signal and the detection signal is smaller than the lower limit signal. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오프셋은 조절 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
The offset is provided with an adjustable substrate processing apparatus. 삭제delete 삭제delete 기계적 운동을 하는 운동 부재에 동력을 제공하는 모터 에러 감지 방법에 있어서,
제어부는 상기 모터의 회전축의 회전을 제어하는 제어신호에 근거하여 생성된 에러 검출신호를 상기 제어신호와 상기 회전축의 회전속도에 대응되는 검출신호의 차이의 누적치와 비교하여, 상기 모터의 동작 에러를 판단하되,
상기 에러 검출신호는 상기 제어신호에 비례상수를 곱한 비례신호에 오프셋을 더하거나 빼서 산출되고,
상기 비례 상수는 상기 모터의 반응 속도를 근거로 조절되는 모터 에러 감지 방법.A method for detecting a motor error that provides power to a moving member performing mechanical movement,
The control unit compares the error detection signal generated based on the control signal that controls the rotation of the rotating shaft of the motor with the accumulated value of the difference between the control signal and the detection signal corresponding to the rotational speed of the rotating shaft, and thereby detects an operation error of the motor. Judging,
The error detection signal is calculated by adding or subtracting an offset to a proportional signal multiplied by a proportional constant to the control signal,
The proportional constant is a motor error detection method that is adjusted based on the reaction speed of the motor. 제 8 항에 있어서,
상기 비례 상수는 상기 모터의 반응 속도에 반비례하게 조절되는 모터 에러 감지 방법.The method of claim 8,
The proportional constant is inversely adjusted to the reaction speed of the motor Motor error detection method.
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