KR102203374B1 - 이송 장치와 이송 장치의 위치 인식 방법 - Google Patents

이송 장치와 이송 장치의 위치 인식 방법 Download PDF

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Abstract

이송장치가 제공된다. 본 발명에 따른 이송장치는 가이드 레일과; 상기 가이드 레일을 따라 주행하는 이송체;를 포함하고, 상기 이송체는, 상기 가이드 레일을 따라 주행하며 부재를 이송하는 이송 유닛;과, 상기 이송 유닛에 결합되며, 상기 이송체의 위치를 검출하는 검출 유닛;을 포함하며, 상기 이송체는 캐리어를 설비들 간에 반송하는 오버헤드 트랜스퍼일 수 있다. 검출 유닛은 상기 이송체가 상기 가이드 레일을 따라 주행 시 상면에서 바라보는 이미지를 획득하는 영상획득부;와, 상기 이미지에 근거하여 상기 이송체의 현재 위치를 검출하는 검출부;를 포함한다.

Description

이송 장치와 이송 장치의 위치 인식 방법{TRANSPORT APPARATUS AND METHOD OF LOCATION RECOGNITION OF TRANSPORT APPARATUS}
본 발명은 이송 장치와 이송 장치의 위치 인식 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 공정 장치들은 연속적으로 배치되어 반도체 기판에 대해 다양한 공정을 수행한다. 상기 반도체 소자 제조 공정을 수행하기 위한 대상물은 캐리어에 수납된 상태로 각 반도체 공정 장치로 제공되거나 상기 캐리어를 이용하여 상기 각 반도체 공정 장치로부터 회수될 수 있다. 상기 캐리어는 OHT(Overhead Hoist Transport)에 의해 이송된다. 상기 OHT는 상기 대상물이 수납된 상기 캐리어를 이송하여 상기 반도체 공정 장치들의 로드 포트로 이송하고, 공정 처리된 대상물이 수납된 캐리어를 상기 로드 포트로부터 픽업하여 외부로 반송한다. 기존의 OHT 장치에서는, OHT의 주행 경로에 일정 간격으로 부재를 배치하여 해당 부재를 지나갈 경우 지나간 해당 부재의 위치로 OHT의 현재 위치를 파악하는 시스템을 사용하였다. 해당 시스템은, OHT가 내부 혹은 외부의 원인으로 인해 OHT가 작동을 정지할 경우, OHT의 위치 파악을 할 수 없어 전체 공정 과정이 원활하게 진행되지 않는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 OHT가 작동을 정지하여 위치를 파악할 수 없을 경우에도, 비전 시스템(vision system)을 이용해 위치인식이 가능한 이송장치를 제공하고자 함이다.
또한 본 발명은, 주행 경로 레일 상에 위치한 부재를 이용하여 위치를 인식하는 기존의 OHT의 위치 인식 방법에서 탈피하여 촬영한 이미지만으로 쉽게 위치를 파악할 수 있는 장치를 제공하고자 함이다.
또한 본 발명은 레일에 부착되어 이송하는 이송 장치가 위치를 효율적으로 인식하는 방법을 제공하고자 함이다.
본 발명의 실시예는 이송장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 대상물을 이송하는 이송장치는, 가이드 레일과, 가이드 레일을 따라 주행하는 이송체를 포함할 수 있다.
상기 이송체는, 상기 가이드 레일을 따라 주행하며 부재를 이송하는 이송 유닛과, 상기 이송 유닛에 결합되며, 상기 이송체의 위치를 검출하는 검출 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이송 유닛은 몸체;와 상기 몸체에 결합되며 상기 가이드 레일을 따라 주행하는 휠; 및 상기 몸체에 결합되며 상기 부재를 그립하는 그립부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 검출 유닛은, 상기 이송체가 상기 가이드 레일을 따라 주행 시 주변의 이미지를 획득하는 영상획득부와, 상기 이미지에 근거하여 상기 이송체의 현재 위치를 검출하는 검출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 검출 유닛은, 기준이미지들과 각각의 상기 기준이미지에 해당하는 위치 정보들을 주행 순서대로 저장하는 저장부, 주행하며 획득한 획득 이미지와 매칭되는 기준 이미지를 선별하는 선별부, 검출부 혹은 선별부에서 선별된 기준이미지에 해당하는 위치정보를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 검출부는, 저장부에 저장된 기준이미지들과 영상획득부에 의해 획득된 획득 이미지를 비교하여 이송체의 현재 위치를 판정할 수 있다.
본 발명의 검출부는, 기준 이미지로부터 매칭률이 일정 이상인 이미지를 선별하여 그 이미지에 대응하는 위치로 상기 이송체의 현재 위치를 대응하여 판정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 검출부는 상기 매칭률이 일정 이상인 이미지가 다수일 경우, 해당 다수 이미지들의 주행 방향 이전의 n개의 이미지를 추출하여 동시에 비교하여 매칭률을 판단하고, 추출한 이미지들과 상기 다수 이미지들 사이에 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단을 선택하고,
상기 이미지 집단에서 매칭률이 가장 높은 이미지에 대응하는 위치를 상기 이송체의 현재 위치로 판정할 수 있다.
또한, 본 발명은 가이드 레일을 따라 움직이는 이송장치의 위치인식 방법을 제공한다. 상기 위치인식 방법은, 이송장치가 가이드 레일을 따라 주행하며 주변의 이미지를 획득하는 단계; 주행하며 획득한 이미지를 위치 정보와 매칭하여 순차적으로 저장하는 단계; 이송 진행 중 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 상기 이송장치의 현재 위치를 검출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 이송 진행 중 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 현재 위치를 검출하는 단계는, 상기 획득한 이미지와 저장된 이미지와 비교하여 매칭률이 일정 이상인 이미지를 선별하여 그 이미지에 대응하는 위치로 상기 이송장치의 현재 위치를 판정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 이송 진행 중 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 현재 위치를 검출하는 단계는, 상기 매칭률이 일정 이상인 이미지가 다수일 경우, 해당 다수 이미지들의 주행 방향 이전의 n개의 이미지들을 추출하는 단계; 추출한 이미지들과 획득 이미지와의 매칭률을 판단하는 단계; 상기 추출한 이미지들과 획득 이미지와의 매칭률과 상기 다수 이미지들과 획득 이미지와의 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단을 선택하는 단계; 상기 이미지 집단에 포함된 이미지 중 매칭률이 가장 높은 매칭 이미지를 선택하는 단계; 상기 선택된 매칭 이미지에 대응되는 위치 정보를 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, OHT가 작동을 정지하여 위치를 파악할 수 없는 경우에도, 촬영한 이미지만을 이용하여 위치 인식이 가능할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 주행 경로 레일 상에 위치한 부재를 이용하여 위치를 인식하는 기존의 OHT의 위치 인식 방법에서 탈피하여 촬영한 이미지만으로 쉽게 위치를 파악할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 매칭되는 이미지가 중복되는 경우에도 정확한 위치를 인식할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이송장치가 주행하는 것을 상부에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 오버헤드 트랜스퍼가 캐리어를 이송하는 것을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 이송장치가 주행하는 것을 간략히 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 이송 유닛의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 검출 유닛의 구조를 블록 형태로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에서 매칭 이미지가 다수일 경우의 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 위치 인식 방법을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.
이하에서는 본 발명에서의 오버헤드 트랜스퍼 이송장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이송장치가 가이드 레일을 따라 주행하는 것을 상부에서 바라본 도면이다.
본 발명에 따른 이송장치(1)는 가이드 레일(10)을 따라 정해진 경로를 주행하게 된다. 도 1의 실시 예에서는 육각형의 형태로 가이드 레일(10)이 도시되었으나, 가이드 레일(10)의 형상은 원형, 사각형 등 다양하게 제공될 수 있다. 가이드 레일(10)은 천장부에 부착되어 기판 처리 설비들(30)을 상부에서 확인할 수 있도록 설치될 수 있다. 가이드 레일(10)의 설치 범위는 기판 처리 설비들(30)을 전체적으로 조망할 수 있도록 넓은 영역으로 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 가이드 레일(10)을 중심으로 하여 이송체(20)가 주행하며 기판 처리 설비들(30)의 이미지를 획득할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 오버헤드 트랜스퍼가 캐리어를 이송하는 것을 나타내는 도면이다.
로드포트(320)들은 카세트 공급부(300)의 전면(302), 즉 기판 처리 설비의 전방에 설치된다. 로드포트(320)는 카세트(C)가 놓여지는 테이블(322)을 가지며, 이 테이블(322)은 설비로의 카세트 반입 및 설비로부터의 카세트 반출을 위해 전후 방향으로 슬라이드 이동된다. 물론, 카세트 공급부(300)의 전면(302) 에는 테이블(322)에 놓여진 카세트(C)가 설비로 출입할 수 있는 개구(304)가 형성된다. 카세트(C)는 반도체 생산 라인의 천장에 설치되어 있는 카세트 물류 장치의 하나인 오버헤드 호이스트 트랜스포트(이하; OHT라고 함)(20)를 통해 이송되어 로드포트(320)의 테이블(322)에 놓여진다. 로드 포트(322)에 놓여진 카세트(C)는 테이블(322)의 슬라이드 이동에 의해 개구(304)를 통해 설비 안쪽으로 반입된다. 이렇게 반입된 카세트(C)는 카세트 반송 로봇(310)에 의해 카세트 오프너(220) 또는 대기 테이블(330)들로 반송된다.
도 3은 도 1에 따른 이송장치(1)가 주행하는 것을 간략하게 나타낸 정면도이다. 본 발명에 따른 이송장치(1)는 가이드 레일(10)과 이송체(20)를 포함할 수 있다. 이송체(20)는 가이드 레일(10)을 따라 정해진 경로를 주행할 수 있다. 이송체(20)의 주행 방향은 시계 방향 혹은 반시계 방향일 수 있다. 이송체(20)는 이송 유닛(100)과 검출 유닛(200)을 포함할 수 있다. 이송체(20)에 부착된 영상획득부(210)를 통해 이송체를 중심으로 한 설비 영역의 상부에서 바라본 이미지를 획득할 수 있다. 영상획득부(210)의 렌즈 형태 및 설정에 따라 얻는 이미지의 영역 범위가 달라질 수 있다.
도 4는 본 발명에서의 이송 유닛(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이송 유닛(100)은 휠(110), 몸체(120), 그립부(130)를 포함하는 구성일 수 있다. 도 4에는 이송체(20)의 이송 유닛(100)부만 도시하였으나, 이송체(20)는 검출 유닛(200)도 포함할 수 있다. 검출 유닛(200)에 대해서는 후술한다.
이송 유닛(100)의 휠(110)은 가이드 레일(10)과 접할 수 있고, 몸체(120)의 측면에 결합될 수 있다. 휠(110)은 적어도 한 쌍으로 제공될 수 있다. 휠(110)은 이송체(20)가 가이드 레일(10)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 휠(110)을 이용하여 가이드 레일(10)을 따라 주행할 수 있다. 그러나 이송 유닛(100)의 휠(110)은 이송체(20)를 구동할 수 있는 모터 등으로 대체될 수 있다.
그립부(130)는 캐리어를 이송할 때 캐리어를 지지하여 옮길 수 있도록 제공될 수 있다. 그립부(130)는 몸체(120)에 결합되며 부재를 그립할 수 있다.
도 5는 본 발명에서의 검출 유닛(200)의 구조를 나타낸 도면이다.
검출 유닛(200)은 영상획득부(210), 검출부(220), 저장부(230), 선별부(240), 출력부(250)를 포함할 수 있다. 이하에서 검출 유닛(200)의 각각의 구성요소들에 대해 상세히 설명한다.
검출 유닛(200)의 영상획득부(210)는 이송체가 주행할 때 영상을 획득할 수 있다. 영상획득부(210)는 카메라일 수 있다. 또는 영상획득부(210)는 영상을 수집할 수 있는 촬상 장치 중 어느 하나일 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 영상획득부(210)는 이송체(20)의 저면에 부착될 수 있다. 도 4를 참조하면, 영상획득부(210)는 이송 유닛(100)의 몸체(120)의 저면에 부착될 수 있다. 이 때, 몸체(120)의 양 돌출부 중 한쪽의 저면에만 부착될 수도 있고, 양 돌출부의 저면에 모두 부착되어 동시에 영상을 획득하는 것 역시 가능하다. 영상 획득부(210)는 이송체(20)의 저면에 부착되어, 가이드 레일을 따라 주행하며 상면에서 바라보는 기판 처리 설비들의 이미지를 획득할 수 있다.
검출 유닛(200)의 저장부(230)는 획득되는 이미지와 위치 정보를 함께 저장한다. 저장부(230)는 상기 영상획득부(210)가 주행하는 순서대로 영상을 획득하면, 해당 순서대로 이미지를 저장하고, 그에 따라 위치 정보를 넘버링하여 저장할 수 있다. 본 발명에서의 저장부(230)가 이미지와 위치 정보를 함께 저장하는 방법으로, 카메라 캘리브레이션(camera calibration)을 통해 거리를 측정하여 위치정보를 함께 저장할 수 있다. 혹은 GPS를 사용하거나, 광파기 등의 외부 측정 장치를 활용하여 위치 정보를 함께 저장할 수도 있다. 혹은 기존 시스템의 위치 정보에 대한 상대적인 위치 정보를 비교함으로써 해당 위치 정보를 저장할 수도 있다. 상기 기재한 방법들 외에 본 발명의 설명에서 개시하지 아니한 방법이더라도, 통상의 기술자의 수준에서 이미지와 위치 정보를 대응시켜 저장할 수 있는 기술이라면 본 발명의 저장부의 저장 방법에 적용할 수 있을 것이다.
검출 유닛(200)의 선별부(240)는 획득한 이미지와 매칭되는 기준 이미지를 선별할 수 있다. 상기의 기준 이미지는 상기 저장부(230)에서 주행 순서에 따라 순차적으로 저장된 이미지들을 의미한다. 선별부(240)는 상기 영상획득부(210)의 특정 지점에서 획득한 이미지와 기준 이미지를 비교하여, 매칭률이 일정 이상인 기준 이미지를 선별하여 검출부(220)에 제공할 수 있다. 상기 일정 이상의 매칭률 값은 70% 이상일 수 있다. 그러나 상기 값은 고정된 값은 아니며, 자유롭게 사용자가 조정할 수 있다. 선별부(240)의 이미지 매칭 방법으로는, 특징점 매칭 방법 혹은 이미지 자체 매칭 방법을 사용할 수 있다. 이 때, 통상적으로 사용하는 매칭 방법은 이미지에 나타나는 자연 특징점을 이용하여 특징점을 매칭하는 방법을 사용한다. 그러나, 본원 발명의 경우 기판 처리 장치들의 특성 상 자연 특징점으로 위치 구분 및 매칭이 어려울 수 있다. 본원발명에서는 자연 특징점을 이용하여 매칭하는 방법 외에도, 각각의 기판 처리 장치에 인공적인 표식 장치를 추가함으로써 특징점을 매칭하는 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로, 이송장치가 가이드 레일을 따라 이동하며 상부에서 영상을 획득하는 부분에서 인식할 수 있는 위치에 기판 처리 장치마다 구분이 가능한 인공적인 표식 장치를 배치함으로써 자연 특징점으로 매칭하는 방법보다 훨씬 수월하게 매칭을 진행할 수 있다.
검출부(220)는 이미지에 근거하여 이송체(20)의 현재 위치를 검출할 수 있다. 검출부(220)는 저장부(230)에 저장된 기준 이미지들과 영상 획득부(210)에 의해 획득된 획득 이미지를 비교하여 이송체(20)의 현재 위치를 판정할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 검출부(220)가 이송체(20)의 현재 위치를 판정하는 방법은, 매칭률이 일정 이상인 이미지가 존재할 경우 그 이미지에 대응하는 위치정보를 현재 위치로 대응시켜 판정할 수 있다.
그러나 매칭률이 일정 이상인 이미지가 다수 개 존재할 경우의 알고리즘을 도 6 내지 도 8을 이용하여 설명한다.
도 6에 따르면, 저장부(230)는 순차적으로 주행함에 따라 저장된 이미지들과 위치 정보를 매칭하여 저장한다. 저장된 이미지들(A1~A1000)은 순차적으로 배열되어 저장된다. 도면 상으로는 설명을 위해 1000장의 이미지가 저장된 것으로 작성하였으나, 이는 주행 시간 및 촬상 간격에 따라 조정될 수 있는 값에 해당한다.
도 7에 따르면, 선별부(240)는 획득 이미지와 기준 이미지들을 비교한다. 선별부(240)는 획득 이미지(B)와 기준 이미지들(A1~A1000)을 비교하여 일정 매칭률 이상 되는 기준 이미지들을 선별하여 검출부(220)에 전송한다. 도 7에서는 매칭률의 값을 70%로 설정하였다. 도 7에서, 획득 이미지(B)와 일정 매칭률 이상 매칭되는 기준 이미지들(A150, A275, A718)이 선별되었다. 각각의 기준 이미지들의 획득 이미지(B)와의 매칭률은 73%, 70%, 80%에 해당한다. 이 때, 매칭률이 가장 높은 80%를 선택할 경우, 위치 인식 결과에 오류가 발생할 가능성이 있다. 선별부(240)는 기판 처리 설비의 구조 및 배치되는 위치 등을 고려하여 기준 이미지와 획득 이미지의 매칭률을 판단할 것인 바, 매칭률이 일정 값 이상인 매칭 이미지는 다수 개가 나타날 수 있으므로, 무조건 매칭률이 가장 높은 기준 이미지를 선택한다고 해서 해당 위치가 매칭 이미지라고 확신할 수 없다. 다수의 기준 이미지들과 비교했을 때, 매칭 시스템 상 미묘한 차이로 매칭률이 차이가 나게 될 수도 있다.
따라서, 이와 같은 경우 정확도를 향상하기 위해 다음과 같이 판단한다.
도 8을 참고하면, 검출부(220)는 매칭률이 일정 기준 이상에 해당하는 기준 이미지들의 주행 이전 n개의 이미지들을 추출하여 비교하여 검출한다. 본 실시 예에서는 n 값을 3으로 지정한다. 도 7에서 매칭률이 일정 기준 이상(70% 이상)에 해당하는 기준 이미지가 A150, A275, A718이었으므로, 주행 이전 3개의 이미지를 비교할 경우 A150은 A147, A148, A149 이미지를, A275는 A272, A273, A274 이미지를, A718은 A715, A716, A717 이미지를 각각 추출하고, 획득 이미지(B)와의 매칭률을 비교하게 된다. 이 때 n값은 정해져 있는 값은 아니나, 주행 이전 n개의 이미지를 비교할 때 n값에 따라 매칭률이 일정하지 않고 매칭률 차이가 크게 나타나는 임의의 값으로 설정할 수 있다. n은 정수일 수 있다. 본 발명에서의 이미지 집단이란, 매칭률이 일정 기준 이상에 해당하는 기준이미지들에 주행 이전 n개의 이미지들을 추가적으로 포함하는 이미지들의 각 집단을 의미한다. 즉 도 8에서의 이미지 집단은, 매칭률이 일정 기준 이상에 해당하는 기준이미지들(A150, A275, A718)로부터 주행 이전 n개의 이미지들을 포함하도록 구성할 경우 {A147, A148, A149, A150}, {A272, A273, A274, A275}, {A715, A716, A717, A718} 으로 표현된다.
도 8을 계속 참고하면, A150의 주행 이전 3개의 이미지들의 획득 이미지(B)와의 매칭률은 52%에 해당하고, A275의 주행 이전 3개의 이미지들의 획득 이미지(B)와의 매칭률은 80%에 해당하며, A718의 주행 이전 3개의 이미지들의 획득 이미지(B)와의 매칭률은 50%에 해당한다. 추출한 이미지들과 상기 다수 이미지들 사이에 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단은 {A272, A273, A274, A275} 집단으로 선택된다. 선택된 이미지 집단에서, 획득 이미지(B)와 비교했을 때 가장 매칭률이 높은 이미지의 위치가 현재 이송체의 위치로 판정된다.
즉, 초반에 기준 이미지로 매칭되었던 A275의 매칭률은 70%로 선별된 기준이미지 중 가장 낮은 매칭률을 기록하였으나, 주행 이전 n개의 이미지를 비교한 결과 획득 이미지(B)와 매칭률이 가장 높은 결과가 나타난 것을 확인할 수 있다. 즉 매칭률이 일정 확률 이상인 매칭 이미지가 다수 개에 해당할 경우 주행 이전 n개의 이미지를 함께 비교함으로써 획득 이미지(B)와 매칭률이 높은 이미지를 정확하게 찾을 수 있다. 물론 이것은 일 예시에 불과한 것이므로, 선별된 다수의 기준이미지 중 가장 높은 매칭률을 기록한 이미지가 정확한 이미지일 수도 있다.
또한 도 8과 같이 매칭률이 일정 이상인 매칭 이미지들이 다수 개일 경우, 주행 이전 n개의 이미지들을 비교하였을 때 획득 이미지와의 매칭률이 급격히 감소하는 경우에는(A150 및 A718), 주행 경로상으로 판단하였을 때 획득 이미지(B)와 대응되는 정확한 위치에 해당하지 아니한다는 것 역시 파악 가능할 것이다.
따라서 정리하면, 도 6 내지 도 8의 경우 선별부(240)에서 매칭된 이미지인 A150, A275, A718 중 주행 이전 n개의 이미지를 획득 이미지(B)와 비교하였을 때, 매칭률의 변화가 크게 차이가 없는 A275이 획득 이미지(B)의 실제 위치와 가장 흡사한 것이므로, A275의 주행 이전 n개의 이미지를 비교했을 때 그 중 가장 매칭률이 높은 A272의 이미지를 매칭 이미지로 선택한다.
상기 도 6 내지 도 8로 설명한 본 발명의 이미지 매칭 시스템이 기존의 이미지 매칭 시스템과 다른 점은, 기존의 매칭 시스템은 순서와 상관없이 모든 이미지를 하나하나 비교하여 찾는 경우가 대부분이었다. 본 발명에서는 기준이미지를 순서대로 저장하고, 기준이미지 중 획득 이미지와 비교해 일정 매칭률 이상인 이미지를 선별하고, 해당 기준이미지가 여러 장일 경우 주행 방향 이전의 이미지를 비교함으로써, 주행 순서대로 저장된 이미지를 활용하여 이미지 매칭의 정확도를 높일 수 있는 점이 기존 발명과 차이가 있다.
출력부(250)는 상기 검출부(220) 혹은 선별부(240)에서 매칭된 기준이미지에 해당하는 위치정보를 출력할 수 있다. 매칭되는 기준 이미지가 정해질 경우, 해당 기준 이미지가 포함하고 있는 위치 정보가 알고자 하는 위치 정보와 동일하므로, 해당 위치정보를 출력함으로써 이송체(20)의 현재 위치를 인식할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 위치인식 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 위치인식 방법은 다음과 같이 설명할 수 있다.
본 발명의 이송체(20)는 가이드 레일(10)을 따라 주행한다. 이 때, 주행하면서 상부에서 바라보는 설비 장치들의 영상 혹은 이미지를 획득할 수 있다. 이미지를 획득하는 간격은 사용자가 조정할 수 있다. 주행하며 획득한 이미지는 위치 정보와 매칭하여 순차적으로 저장될 수 있다. 일 주기에 따른 주행을 완료하여 주행 방향에 따른 순차적인 이미지들을 저장한 후에, 다시 이송체(20)는 주행한다. 영상획득부(210)는 원하는 지점에서 이미지를 획득할 수 있다. 상기 원하는 지점은 이송 장치(1)가 갑자기 주행을 멈춘 경우일 때의 지점일 수 있다. 혹은 이송체(20)의 현재 위치를 파악해야 하는 시점일 수 있다. 선별부(240)에서는, 획득한 이미지와 상기 저장한 이미지를 비교한다. 이 때 매칭률의 값을 소정의 값으로 지정한다. 그 후 획득한 이미지와 매칭률이 소정의 값 이상인 이미지를 추출한다. 추출한 결과 매칭률이 소정의 값 이상인 이미지가 1개일 경우, 해당 이미지에 대응하는 위치가 현재 위치에 해당하는 바, 해당 위치를 현재 위치로 판정한다.
만일 매칭률이 소정의 값 이상인 이미지가 1개가 아니고 2개 이상에 해당할 경우, 매칭률이 일정 이상인 이미지들을 추출한다. 상기 매칭률이 일정 이상인 다수의 이미지들을 추출한 뒤에, 추출한 이미지들의 주행 방향 n개 이전의 이미지들을 각각 추출한다. 상기 주행 방향 n개 이전의 이미지들과 획득한 이미지와의 매칭률을 추가적으로 비교한다. 상기 추출한 이미지들과 획득 이미지와의 매칭률과, 상기 다수 이미지들과 획득 이미지와의 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단을 선택한다. 상기 이미지 집단에 포함된 이미지들 중에서, 매칭률이 가장 높은 매칭 이미지를 선택한다. 선택된 이미지에 대응하는 위치로 현재 위치를 출력하여 판정한다.
상기 실시예는 오버헤드 트랜스퍼 형식의 이송장치에 대해 기재하였으나, 본 발명에서의 실시예는 오버헤드 트랜스퍼 형식의 이송장치에만 한정되는 것이 아닌 가이드 레일이 설치되고 해당 레일을 따라 이송장치가 이동하는 발명에 모두 적용할 수 있을 것이다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명에서 제공되는 도면은 본 발명의 최적의 실시예를 도시한 것에 불과하다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
1 : 이송 장치 10 : 가이드 레일
20 : 이송체 100 : 이송 유닛
110 : 휠 120 : 몸체
130 : 그립부 200 : 검출 유닛
210 : 영상획득부 220 : 검출부
230 : 저장부 240 : 선별부
250 : 출력부

Claims (20)

  1. 이송장치에 있어서,
    기판을 처리하는 설비들의 상부에서 상기 설비들과 이격되도록 제공되는 가이드 레일과;
    상기 가이드 레일을 따라 주행하는 이송체;를 포함하고,
    상기 이송체는,
    상기 가이드 레일을 따라 주행하며 부재를 이송하는 이송 유닛;과
    상기 이송 유닛에 결합되며, 상기 이송체의 위치를 검출하는 검출 유닛;을 포함하며,
    상기 이송체는 캐리어를 상기 설비들 간에 반송하는 오버헤드 트랜스퍼를 포함하되,
    상기 검출 유닛은,
    상기 이송체가 상기 가이드 레일을 따라 주행 시 상면에서 바라보는 이미지를 획득하는 영상획득부를 포함하며,
    상기 영상획득부의 상기 이미지 획득을 위한 촬영 각도는 고정되는 것을 특징으로 하고,
    상기 검출 유닛은,
    상기 이미지에 근거하여 상기 이송체의 현재 위치를 검출하는 검출부;
    기준이미지들과 각각의 상기 기준이미지들에 해당하는 위치 정보들을 주행 순서대로 저장하는 저장부;
    주행하며 획득한 획득 이미지와 매칭되는 기준 이미지를 선별하는 선별부;
    상기 검출부 혹은 상기 선별부에서 선별된 기준이미지에 해당하는 위치정보를 출력하는 출력부;를 더 포함하고,
    상기 검출부는,
    상기 기준 이미지로부터 매칭률이 일정 이상인 이미지를 선별하여 그 이미지에 대응하는 위치로 상기 이송체의 현재 위치를 대응하여 판정하고,
    상기 매칭률이 일정 이상인 이미지가 다수일 경우, 해당 다수 이미지들의 주행 방향 이전의 순서가 연속적인 n개의 이미지를 추출하여 동시에 비교하여 매칭률을 판단하고,
    추출한 이미지들과 상기 다수 이미지들 사이에 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단을 선택하고,
    상기 이미지 집단의 이미지들 중에서 매칭률이 가장 높은 이미지에 대응하는 위치를 상기 이송체의 현재 위치로 판정하는 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송 유닛은,
    몸체와,
    상기 몸체에 결합되며 상기 가이드 레일을 따라 주행하는 휠과; 그리고
    상기 몸체에 결합되며 상기 부재를 그립하는 그립부를 포함하는 이송장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 기판 처리 설비와 일정 거리 이격되게 배치된 가이드 레일을 따라 움직이는 이송유닛을 가지는 이송 장치의 위치인식 방법에 있어서,
    상기 이송유닛이 상기 가이드 레일을 따라 주행하며, 상기 이송 유닛에 결합된 검출 유닛으로 상부에서 바라보는 이미지를 획득하는 단계;
    주행하며 획득한 이미지를 위치 정보와 매칭하여 순차적으로 저장하는 단계;
    이송 진행 중 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 상기 이송유닛의 현재 위치를 검출하는 단계;를 포함하되,
    상기 획득한 이미지는 상면에서 바라보는 이미지로 제공되고,
    상기 획득한 이미지를 획득하기 위한 촬영 각도는 고정되고,
    상기 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 현재 위치를 검출하는 단계는,
    상기 획득한 이미지와 저장된 이미지와 비교하여 매칭률이 일정 이상인 이미지를 선별하여 그 이미지에 대응하는 위치로 상기 이송유닛의 현재 위치를 판정하는 단계;를 포함하고,
    상기 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 현재 위치를 검출하는 단계는,
    상기 매칭률이 일정 이상인 이미지가 다수일 경우,
    해당 다수 이미지들의 주행 방향 이전의 순서가 연속적인 n개의 이미지들을 추출하는 단계;
    추출한 이미지들과 상기 획득한 이미지와의 매칭률을 판단하는 단계;
    상기 추출한 이미지들과 상기 획득한 이미지와의 매칭률과 상기 다수 이미지들과 상기 획득한 이미지와의 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단을 선택하는 단계;
    상기 이미지 집단에 포함된 이미지 중 매칭률이 가장 높은 매칭 이미지를 선택하는 단계;
    상기 선택된 매칭 이미지에 대응되는 위치 정보를 출력하는 단계; 를 더 포함하는 이송장치의 위치 인식 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 대상물을 이송하는 이송장치에 있어서,
    천장부에 설치되는 가이드 레일과;
    상기 가이드 레일을 따라 주행하는 이송체;를 포함하고,
    상기 이송체는,
    상기 가이드 레일을 따라 주행하며 부재를 이송하는 이송 유닛;과
    상기 이송 유닛에 결합되며, 상기 이송체의 위치를 검출하는 검출 유닛;을 포함하되,
    상기 검출 유닛은,
    상기 이송체가 상기 가이드 레일을 따라 주행 시 상면에서 바라보는 이미지를 획득하는 영상획득부를 포함하며,
    상기 영상획득부의 상기 이미지 획득을 위한 촬영 각도는 고정되고,
    상기 검출 유닛은,
    상기 이미지에 근거하여 상기 이송체의 현재 위치를 검출하는 검출부;
    기준이미지들과 각각의 상기 기준이미지에 해당하는 위치 정보들을 주행 순서대로 저장하는 저장부;
    주행하며 획득한 획득 이미지와 매칭되는 기준 이미지를 선별하는 선별부;
    상기 검출부 혹은 상기 선별부에서 선별된 기준이미지에 해당하는 위치정보를 출력하는 출력부;를 더 포함하고,
    상기 검출부는,
    상기 기준 이미지로부터 매칭률이 일정 이상인 이미지를 선별하여 그 이미지에 대응하는 위치로 상기 이송체의 현재 위치를 대응하여 판정하고,
    상기 매칭률이 일정 이상인 이미지가 다수일 경우, 해당 다수 이미지들의 주행 방향 이전의 순서가 연속적인 n개의 이미지를 추출하여 동시에 비교하여 매칭률을 판단하고,
    추출한 이미지들과 상기 다수 이미지들 사이에 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단을 선택하고,
    상기 이미지 집단의 이미지들 중에서 매칭률이 가장 높은 이미지에 대응하는 위치를 상기 이송체의 현재 위치로 판정하는 이송 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이송 유닛은,
    몸체와,
    상기 몸체에 결합되며 상기 가이드 레일을 따라 주행하는 휠과; 그리고
    상기 몸체에 결합되며 상기 부재를 그립하는 그립부를 포함하는 이송장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 천장부에 설치된 가이드 레일을 따라 움직이는 이송 유닛을 가지는 이송장치의 위치인식 방법에 있어서,
    상기 이송유닛이 상기 가이드 레일을 따라 주행하며 상기 이송 유닛에 결합된 검출 유닛으로 주변의 이미지를 획득하는 단계;
    주행하며 획득한 이미지를 위치 정보와 매칭하여 순차적으로 저장하는 단계;
    이송 진행 중 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 상기 이송장치의 현재 위치를 검출하는 단계;를 포함하되,
    상기 획득한 이미지는 상면에서 바라보는 이미지로 제공되고,
    상기 획득한 이미지를 획득하기 위한 촬영 각도는 고정되고,
    상기 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 현재 위치를 검출하는 단계는,
    상기 획득한 이미지와 저장된 이미지와 비교하여 매칭률이 일정 이상인 이미지를 선별하여 그 이미지에 대응하는 위치로 상기 이송유닛의 현재 위치를 판정하는 단계;를 포함하고,
    상기 획득한 이미지를 저장된 이미지와 비교하여 현재 위치를 검출하는 단계는,
    상기 매칭률이 일정 이상인 이미지가 다수일 경우, 해당 다수 이미지들의 주행 방향 이전의 순서가 연속적인 n개의 이미지들을 추출하는 단계;
    추출한 이미지들과 상기 획득한 이미지와의 매칭률을 판단하는 단계;
    상기 추출한 이미지들과 상기 획득한 이미지와의 매칭률과 상기 다수 이미지들과 획득 이미지와의 매칭률이 가장 적게 차이나는 이미지 집단을 선택하는 단계;
    상기 이미지 집단에 포함된 이미지 중 매칭률이 가장 높은 매칭 이미지를 선택하는 단계;
    상기 선택된 매칭 이미지에 대응되는 위치 정보를 출력하는 단계; 를 더 포함하는 이송장치의 위치 인식 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
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