KR102406275B1 - Apparatus for correcting error of robot arm - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로봇암의 오차 보정 장치에 대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치는 로봇암의 반복 이동에 따른 오차를 보정하는 장치에 있어서, 상기 로봇암에 장착된 반사판으로 복수의 입사광을 조사하는 광조사부; 상기 복수의 입사광이 상기 반사판으로 조사되어 반사된 복수의 반사광이 투영되는 투영부; 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 통해 상기 로봇암의 반복 이동에 따른 오차를 측정하는 오차 측정부; 및 상기 오차 측정부에서 측정한 오차를 이용하여 상기 로봇암의 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함한다.The present invention relates to an error correcting device for a robot arm, and the robot arm error correcting device according to an embodiment of the present invention is a device for correcting an error caused by repeated movement of the robot arm, and a reflector mounted on the robot arm. a light irradiator for irradiating a plurality of incident lights; a projection unit on which the plurality of incident lights are irradiated to the reflecting plate and the plurality of reflected lights are projected; an error measuring unit for measuring an error according to repeated movement of the robot arm through a positional deviation between the plurality of reflected lights; and an error correcting unit for correcting the error of the robot arm by using the error measured by the error measuring unit.

Description

로봇암의 오차 보정 장치{Apparatus for correcting error of robot arm}Apparatus for correcting error of robot arm

본 발명은 로봇암의 오차 보정 장치에 대한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 레이저를 이용하여 로봇암의 오차를 측정하고, 측정된 오차를 통해 로봇암의 오차를 보정하는 기술에 대한 것이다.The present invention relates to an error correction device for a robot arm. Specifically, the present invention relates to a technique for measuring an error of a robot arm using a laser and correcting an error of the robot arm through the measured error.

반도체 제조 공정에서 포토리소그라피 공정은 웨이퍼 기판에 레지스트 용액을 도포하고 포토 마스크를 이용하여 노광 및 현상함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 공정이다. 이러한 포토리소그라피 공정은 기판 이송 장치를 통해 레지스트 용액 도포, 노광 및 현상을 처리하는 처리 유닛(또는 공정 챔버)으로 웨이퍼 기판 이송을 포함한다. 따라서 기판 이송 장치는 각각의 처리 유닛으로 정확하게 웨이퍼를 공급하기 위해 이송 로봇의 위치를 정확하게 설정할 필요가 있다.In a semiconductor manufacturing process, a photolithography process is a process of forming a desired resist pattern by applying a resist solution to a wafer substrate and exposing and developing using a photomask. This photolithography process includes transferring a wafer substrate through a substrate transfer device to a processing unit (or process chamber) that processes resist solution application, exposure, and development. Therefore, the substrate transfer apparatus needs to accurately set the position of the transfer robot in order to accurately supply wafers to each processing unit.

예를 들어, 스피너 시스템이나 스크러버 등의 반도체 제조 설비는 복수의 처리 유닛들을 가지며, 웨이퍼를 이송 로봇에 의해 처리 유닛으로 이송한다. 처리 유닛은 각각의 공정을 진행하고, 다시 이송 로봇에 의해 웨이퍼는 외부로 이송된다. 이때 웨이퍼가 처리 유닛 내 플레이트의 설정된 위치에 정확하게 놓이는 것은 매우 중요하다. 웨이퍼가 베이크 모듈이나 도포 모듈 내의 플레이트에 부정확하게 놓이면 웨이퍼의 전체에 대해 균일하게 가열하지 못하거나 포토레지스트의 균일한 도포가 이루어지지 않는 등의 공정 오류가 발생된다.For example, a semiconductor manufacturing facility such as a spinner system or a scrubber has a plurality of processing units, and a wafer is transferred to the processing unit by a transfer robot. The processing unit performs each process, and the wafer is transferred to the outside by the transfer robot again. At this time, it is very important that the wafer is accurately placed in the set position of the plate in the processing unit. If the wafer is incorrectly placed on the plate in the bake module or the coating module, process errors such as failure to uniformly heat the entire wafer or failure to uniformly apply photoresist may occur.

이를 위해 웨이퍼를 처리 유닛 내 플레이트 또는 스핀 척의 정확한 위치로 로딩할 수 있도록 공정이 진행되기 전에 이송 로봇의 위치를 조절하는 티칭 작업이 이루어진다.To this end, a teaching operation is performed to adjust the position of the transfer robot before the process proceeds so that the wafer can be loaded into the correct position of the plate or the spin chuck in the processing unit.

한편, 이송 로봇이 웨이퍼를 이송하는 중에 처리 유닛의 투입창이나 플레트 등에 충돌 또는 이송 로봇의 마모 등으로 인해 각 공정 모듈로 웨이퍼를 로딩하기 위한 이송 로봇의 이동 위치가 최초 설정된 위치에서 벗어나는 경우가 종종 발생된다.On the other hand, there is a case where the movement position of the transfer robot for loading wafers into each process module deviates from the initially set position due to collision with the input window or plate of the processing unit or wear of the transfer robot while the transfer robot transfers the wafer. often occurs

이 경우, 이송 로봇이 동작할 때 티칭된 위치와 다르게 움직임으로써, 웨이퍼를 정확하게 픽업(pick up)하지 못할 뿐만 아니라 웨이퍼를 손상시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼가 손상되면서 로드 락 챔버에 있던 다른 웨이퍼에도 손상을 주어 랏(lot) 단위의 손실도 유발한다. 더욱이, 버퍼 챔버에서 웨이퍼에 이상이 발생하게 되면, 버퍼 챔버를 개방하여 웨이퍼를 제거하고 이송 로봇을 분해 검사하여야 한다.In this case, by moving the transfer robot differently from the taught position when the transfer robot operates, the wafer may not be picked up accurately and the wafer may be damaged. In addition, as the wafer is damaged, other wafers in the load lock chamber are also damaged, causing lot-unit losses. Furthermore, when an abnormality occurs in the wafer in the buffer chamber, the wafer is removed by opening the buffer chamber, and the transfer robot must be disassembled and inspected.

따라서, 이송 로봇의 이동 위치가 최초 티칭된 위치에서 얼마나 벗어났는지, 즉, 오차를 정확하게 측정할 필요성이 있다.Therefore, there is a need to accurately measure how much the movement position of the transfer robot deviated from the initially taught position, that is, an error.

일본 공개특허공보 제2002-313872호Japanese Patent Laid-Open No. 2002-313872

본 발명은 레이저를 이용하여 반복 작업을 수행하는 로봇암의 오차를 측정 및 보정하는 기술을 제공하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a technique for measuring and correcting an error of a robot arm that performs repetitive tasks using a laser.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치는 로봇암의 반복 이동에 따른 오차를 보정하는 장치에 있어서, 상기 로봇암에 장착된 반사판으로 복수의 입사광을 조사하는 광조사부; 상기 복수의 입사광이 상기 반사판으로 조사되어 반사된 복수의 반사광이 투영되는 투영부; 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 통해 상기 로봇암의 반복 이동에 따른 오차를 측정하는 오차 측정부; 및 상기 오차 측정부에서 측정한 오차를 이용하여 상기 로봇암의 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함한다.An apparatus for correcting an error of a robot arm according to an embodiment of the present invention comprises: a light irradiator for irradiating a plurality of incident lights to a reflector mounted on the robot arm; a projection unit on which the plurality of incident lights are irradiated to the reflecting plate and the plurality of reflected lights are projected; an error measuring unit for measuring an error according to repeated movement of the robot arm through a positional deviation between the plurality of reflected lights; and an error correcting unit for correcting the error of the robot arm by using the error measured by the error measuring unit.

일 실시예에 있어서, 상기 광조사부는 상기 로봇암의 구동축상에 배치될 수 있다.In an embodiment, the light irradiator may be disposed on a drive shaft of the robot arm.

일 실시예에 있어서, 상기 광조사부는 복수의 레이저를 포함하되, 상기 복수의 레이저 각각은 상기 로봇암의 구동축상에 각각 배치될 수 있다.In one embodiment, the light irradiation unit includes a plurality of lasers, each of the plurality of lasers may be respectively disposed on a drive shaft of the robot arm.

일 실시예에 있어서, 상기 투영부에 투영된 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 측정하는 카메라부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the camera unit for measuring a positional deviation between the plurality of reflected light projected on the projection unit may be further included.

일 실시예에 있어서, 상기 오차 측정부는 상기 카메라부에서 측정한 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 통해 상기 로봇암의 반복 이동에 따른 오차를 측정할 수 있다.In an embodiment, the error measuring unit may measure an error according to the repeated movement of the robot arm through a positional deviation between the plurality of reflected lights measured by the camera unit.

일 실시예에 있어서, 상기 오차 측정부는 상기 로봇암의 반복 이동에 따른 회전 오차 및 위치 오차를 측정할 수 있다.In an embodiment, the error measuring unit may measure a rotation error and a position error according to the repeated movement of the robot arm.

본 발명은 레이저를 이용하여 반복 작업을 수행하는 로봇암의 오차를 측정 및 보정한다.The present invention measures and corrects an error of a robot arm that performs repetitive tasks using a laser.

이에 따라, 간단한 구성으로 반복 작업을 수행하는 로봇암의 오차를 측정 및 보정하는 효과가 있다.Accordingly, there is an effect of measuring and correcting the error of the robot arm performing repetitive tasks with a simple configuration.

따라서, 반복 작업을 수행하는 로봇암의 오차를 측정 및 보정하는 시간과 비용이 현저히 감소되는 효과가 있다.Accordingly, there is an effect that the time and cost for measuring and correcting the error of the robot arm performing repetitive tasks are significantly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치의 개념적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 로봇암과 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치의 배치 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 로봇암에 장착된 반사판을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치에서 로봇암의 오차를 측정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치에서 복수의 레이저를 통해 로봇암의 오차를 측정하는 과정을 도시한 도면이다.
1 is a block diagram illustrating a conceptual configuration of an error correction device for a robot arm according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the arrangement state of the robot arm and the error correction device of the robot arm according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an exemplary reflector mounted on a robot arm.
4 is a diagram illustrating a process of measuring an error of the robot arm in the error correction apparatus of the robot arm according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a process of measuring an error of a robot arm through a plurality of lasers in an error correction apparatus for a robot arm according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치의 개념적인 구성을 도시한 블록도이다. 이때, 로봇암(1)은 반도체 제조 공정 등에서 반복 작업을 수행하는 로봇을 의미하는 것으로, 본 발명은 로봇암(1)이 반복 작업을 수행하는 도중 위치가 틀어져 발생하는 오차를 보정하는 기술에 대한 것이다.1 is a block diagram illustrating a conceptual configuration of an error correction device for a robot arm according to an embodiment of the present invention. At this time, the robot arm 1 refers to a robot that performs repetitive tasks in a semiconductor manufacturing process, etc., and the present invention relates to a technology for correcting an error caused by the position of the robot arm 1 being shifted while performing repetitive tasks. will be.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치(100)는 광조사부(110), 투영부(120), 카메라부(130), 오차 측정부(140) 및 오차 보정부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , an error correction apparatus 100 for a robot arm according to an embodiment of the present invention includes a light irradiator 110 , a projection unit 120 , a camera unit 130 , an error measurement unit 140 , and an error. A correction unit 150 is included.

광조사부(110)는 로봇암(1)에 장착된 반사판(2)으로 복수의 입사광을 조사한다. 투영부(120)는 상기 복수의 입사광이 반사판(2)으로 조사되어 반사된 복수의 반사광이 투영된다. 카메라부(130)는 투영부(120)에 투영된 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 측정한다. 오차 측정부(140)는 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 통해 로봇암(1)의 반복 이동에 따른 오차를 측정한다. 오차 보정부(150)는 오차 측정부(140)에서 측정한 오차를 이용하여 로봇암(1)의 오차를 보정한다.The light irradiation unit 110 irradiates a plurality of incident lights to the reflector 2 mounted on the robot arm 1 . The projection unit 120 is the plurality of incident light is irradiated to the reflecting plate 2, the reflected plurality of reflected light is projected. The camera unit 130 measures a positional deviation between the plurality of reflected lights projected on the projection unit 120 . The error measuring unit 140 measures an error according to the repeated movement of the robot arm 1 through the positional deviation between the plurality of reflected lights. The error correcting unit 150 corrects the error of the robot arm 1 by using the error measured by the error measuring unit 140 .

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치(100)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the error correction apparatus 100 of the robot arm according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 로봇암과 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치의 배치 상태를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the arrangement state of the robot arm and the error correction device of the robot arm according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치(100)가 오차를 보정하는 대상인 로봇암(1)을 확인할 수 있다. 로봇암(1)은 반도체 제조 공정 등에서 반복 작업을 수행하는 로봇을 의미한다. 로봇암(1)은 일측에 반사판(2)이 장착된다.Referring to FIG. 2 , the robot arm 1 as a target for which the error correction apparatus 100 of the robot arm according to an embodiment of the present invention corrects an error may be identified. The robot arm 1 refers to a robot that performs repetitive tasks in a semiconductor manufacturing process or the like. The robot arm 1 is equipped with a reflector 2 on one side.

광조사부(110)는 로봇암(1)의 구동축상에 배치되어 반사판(2)으로 복수의 입사광을 조사한다. 구체적으로, 광조사부(110)에서 방출된 상기 복수의 입사광은 투영부(120)를 거쳐 반사판(2)으로 조사된다. 반사판(2)으로 조사된 상기 복수의 입사광은 각각 반사판(2)에서 소정 방향으로 반사된다. 이때, 광조사부(110)는 반사판(2)에서 반사된 복수의 반사광이 투영부(120)로 입사하도록 배치된다.The light irradiator 110 is disposed on the drive shaft of the robot arm 1 and irradiates a plurality of incident lights to the reflector 2 . Specifically, the plurality of incident lights emitted from the light irradiation unit 110 are irradiated to the reflecting plate 2 through the projection unit 120 . The plurality of incident lights irradiated to the reflective plate 2 are reflected in a predetermined direction by the reflective plate 2 , respectively. In this case, the light irradiation unit 110 is disposed so that a plurality of reflected light reflected from the reflecting plate 2 is incident on the projection unit 120 .

투영부(120)는 반사판(2)에서 반사된 상기 복수의 반사광이 기준 위치에 투영되도록 배치된다. 상기 기준 위치는 로봇암(1)의 위치가 틀어지지 않아 오차가 없는 경우에 상기 복수의 반사광이 투영되는 위치를 의미한다. 따라서, 로봇암(1)의 위치가 틀어져 오차가 발생한 경우에는 상기 복수의 반사광은 상기 기준 위치와 다른 위치에 투영된다. 즉, 로봇암(1)의 오차가 발생한 경우에는 투영부(120)상에서 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차가 발생된다.The projection unit 120 is disposed so that the plurality of reflected lights reflected from the reflecting plate 2 are projected to a reference position. The reference position means a position where the plurality of reflected lights are projected when there is no error because the position of the robot arm 1 is not shifted. Accordingly, when an error occurs because the position of the robot arm 1 is shifted, the plurality of reflected lights are projected to a position different from the reference position. That is, when an error of the robot arm 1 occurs, a positional deviation occurs between the plurality of reflected lights on the projection unit 120 .

카메라부(130)는 투영부(120)에 투영된 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 측정한다. 구체적으로, 카메라부(130)는 투영부(120)를 촬영한 영상을 통해 투영부(120)에 투영된 상기 복수의 반사광 중 상기 기준 위치와 다른 위치에 투영된 반사광과 상기 기준 위치에 투영된 반사광 간의 위치 편차를 측정한다.The camera unit 130 measures a positional deviation between the plurality of reflected lights projected on the projection unit 120 . Specifically, the camera unit 130 includes the reflected light projected to a position different from the reference position among the plurality of reflected lights projected to the projection unit 120 through the image captured by the projection unit 120 and the reflected light projected to the reference position. Measure the positional deviation between reflected light.

오차 측정부(140)는 카메라부(130)에서 측정된 상기 위치 편차를 통해 로봇암(1)의 반복 이동에 따른 오차를 측정한다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다.The error measuring unit 140 measures an error according to the repeated movement of the robot arm 1 through the position deviation measured by the camera unit 130 . This will be described later with reference to FIG. 4 .

오차 보정부(150)는 오차 측정부(140)에서 측정한 오차를 이용하여 로봇암(1)의 오차를 보정한다. 구체적으로, 오차 보정부(150)는 오차 측정부(140)에서 측정한 오차를 이용하여 로봇암(1)의 위치를 오차가 발생하기 전의 위치로 되돌린다. 예를 들어, 오차 측정부(140)에서 측정한 결과 로봇암(1)이 +x축 방향으로 5 mm 틀어진 경우, 오차 보정부(150)는 로봇암(1)의 위치를 -x축 방향으로 5 mm 만큼 되돌려 로봇암(1)의 오차를 보정할 수 있다.The error correcting unit 150 corrects the error of the robot arm 1 by using the error measured by the error measuring unit 140 . Specifically, the error correcting unit 150 returns the position of the robot arm 1 to the position before the error occurred by using the error measured by the error measuring unit 140 . For example, as a result of measurement by the error measuring unit 140, when the robot arm 1 is misaligned by 5 mm in the +x-axis direction, the error correcting unit 150 sets the position of the robot arm 1 in the -x-axis direction. The error of the robot arm (1) can be corrected by returning it by 5 mm.

도 3은 로봇암에 장착된 반사판을 예시적으로 도시한 도면이다.3 is a view illustrating an exemplary reflector mounted on a robot arm.

도 3을 참조하면, 로봇암(1)에 장착되는 반사판(2)이 원통형으로 형성된 것을 확인할 수 있다. 이때, 반사판(2)의 반사 거울(3)을 구 형태(sphere)로 형성한 경우, 반사 거울(3)의 중심으로 입사한 광은 입사각에 상관없이 입사한 방향으로 그대로 반사하게 된다.Referring to FIG. 3 , it can be seen that the reflective plate 2 mounted on the robot arm 1 is formed in a cylindrical shape. At this time, when the reflective mirror 3 of the reflective plate 2 is formed in a sphere shape, the light incident to the center of the reflective mirror 3 is directly reflected in the incident direction regardless of the incident angle.

따라서, 광조사부(110)를 광조사부(110)에서 조사한 광이 반사 거울(3)의 중심으로 입사하도록 배치하면, 로봇암(1)에 오차가 없는 경우에 광조사부(110)에서 조사한 광은 반사 거울(3)의 중심에서 반사되어 투영부(120) 중 상기 기준 위치에 투영되게 된다. 그러나, 로봇암(1)에 오차가 발생한 경우에는 광조사부(110)에서 조사한 광은 반사 거울(3)의 중심 이외의 지점에서 반사되어 투영부(120) 중 상기 기준 위치와 다른 위치에 투영되게 된다.Therefore, when the light irradiator 110 is arranged so that the light irradiated from the light irradiator 110 is incident on the center of the reflective mirror 3, if there is no error in the robot arm 1, the light irradiated from the light irradiator 110 is It is reflected from the center of the reflection mirror 3 and is projected to the reference position of the projection unit 120 . However, when an error occurs in the robot arm 1 , the light irradiated from the light irradiator 110 is reflected at a point other than the center of the reflective mirror 3 and is projected to a position different from the reference position among the projection unit 120 . do.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치에서 로봇암의 오차를 측정하는 과정을 도시한 도면이다. 이때, 도 4는 로봇암(1)에 오차가 발생한 경우를 전제하여 도시된 것이다. 한편, 로봇암(1)에 발생되는 오차는 위치 오차 및 회전 오차를 포함한다.4 is a diagram illustrating a process of measuring an error of the robot arm in the error correction apparatus of the robot arm according to an embodiment of the present invention. At this time, FIG. 4 is illustrated on the assumption that an error occurs in the robot arm 1 . On the other hand, the error generated in the robot arm 1 includes a position error and a rotation error.

도 4에서는 로봇암(1)의 회전축에서 로봇암(1)의 그립까지의 거리를 d, 로봇암(1)의 그립에서 투영부(120)까지의 거리를 d', 투영부(120)에 투영된 복수의 반사광 간의 위치 편차를 a', 로봇암(1)의 위치 오차를 a, 로봇암(1)의 회전 오차를 Φ라 할때, 로봇암(1)의 위치 오차는 하기의 수학식 1과 같다.In FIG. 4 , the distance from the rotation axis of the robot arm 1 to the grip of the robot arm 1 is d, the distance from the grip of the robot arm 1 to the projection unit 120 is d', and the projection unit 120 is When a' is the positional error between the projected plurality of reflected lights, a is the positional error of the robot arm 1, and Φ is the rotational error of the robot arm 1, the positional error of the robot arm 1 is expressed by the following equation equal to 1.

Figure 112018012252847-pat00001
Figure 112018012252847-pat00001

또한, 로봇암(1)의 회전 오차는 하기의 수학식 2와 같다.In addition, the rotation error of the robot arm 1 is as shown in Equation 2 below.

Figure 112018012252847-pat00002
Figure 112018012252847-pat00002

예를 들어, d = 0.5 m, d' = 1 m, a' = 0.01 m인 경우에 오차 측정부(140)에서 측정되는 로봇암(1)의 위치 오차 a = 3.3 mm, 로봇암(1)의 회전 오차 Φ = 0.38°가 된다.For example, when d = 0.5 m, d' = 1 m, and a' = 0.01 m, the position error of the robot arm 1 measured by the error measuring unit 140 a = 3.3 mm, the robot arm 1 The rotation error of Φ = 0.38°.

이때, 상기 기준 위치가 a0'이고 상기 복수의 반사광 중 일부가 a1'에 투영된 경우, 로봇암(1)의 오차 방향은 a0'에서 a1'을 향하는 방향이다.At this time, when the reference position is a0' and some of the plurality of reflected lights are projected on a1', the error direction of the robot arm 1 is from a0' to a1'.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암의 오차 보정 장치에서 복수의 레이저를 통해 로봇암의 오차를 측정하는 과정을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a process of measuring an error of a robot arm through a plurality of lasers in an error correction apparatus of a robot arm according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 광조사부(110)는 복수의 레이저(111, 112, 113)를 포함하고, 투영부(120)는 복수의 투영판(121, 122, 123)를 포함하여 로봇암(1)의 구동축상에 각각 배치된 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 로봇암(1)의 구동축이 x축, y축, z축인 경우에 복수의 레이저(111, 112, 113) 및 복수의 투영판(121, 122, 123)는 로봇암(1)의 구동축인 x축, y축, z축 각각에 배치된다.Referring to FIG. 5 , the light irradiation unit 110 includes a plurality of lasers 111 , 112 , and 113 , and the projection unit 120 includes a plurality of projection plates 121 , 122 and 123 to the robot arm 1 . ), it can be seen that they are respectively arranged on the drive shaft. Specifically, when the driving axis of the robot arm 1 is the x-axis, the y-axis, and the z-axis, the plurality of lasers 111 , 112 , 113 and the plurality of projection plates 121 , 122 , 123 of the robot arm 1 are It is arranged on each of the x-axis, y-axis, and z-axis, which are the driving axes.

도 5와 같이 로봇암(1)의 구동축상에 각각 복수의 레이저(111, 112, 113) 및 복수의 투영판(121, 122, 123)를 배치하여 로봇암(1)의 반복 이동에 따른 오차를 측정하는 경우, 오차 측정의 정확도 및 신뢰도가 향상될 수 있다.As shown in FIG. 5 , a plurality of lasers 111 , 112 , 113 and a plurality of projection plates 121 , 122 , 123 are disposed on the driving shaft of the robot arm 1 , respectively, and an error caused by the repeated movement of the robot arm 1 . In the case of measuring , the accuracy and reliability of error measurement may be improved.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

1 : 로봇암
2 : 반사판
100 : 로봇암의 오차 보정 장치
110 : 광조사부
120 : 투영부
130 : 카메라부
140 : 오차 측정부
150 : 오차 보정부
1: Robot arm
2: reflector
100: error correction device of the robot arm
110: light irradiation unit
120: projection unit
130: camera unit
140: error measuring unit
150: error correction unit

Claims (6)

로봇암의 반복 이동에 따른 오차를 보정하는 장치에 있어서,
상기 로봇암에 장착된 반사판으로 복수의 입사광을 조사하는 광조사부;
상기 복수의 입사광이 상기 반사판으로 조사되어 반사된 복수의 반사광이 투영되는 투영부;
상기 복수의 반사광이 투영된 상기 투영부를 촬영하고, 상기 투영부가 촬영되어 생성된 영상을 참조하여 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 측정하는 카메라부;
상기 카메라부에 의해 측정된 복수의 반사광 간의 위치 편차를 통해 상기 로봇암의 반복 이동에 따른 오차를 측정하는 오차 측정부; 및
상기 오차 측정부에서 측정한 오차를 이용하여 상기 로봇암의 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함하되,
상기 카메라부는 상기 영상을 통하여 상기 투영부에 포함된 기준 위치와 상기 투영부에 투영된 반사광 간의 위치 편차를 확인하고, 상기 확인된 결과를 참조하여 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 측정하고,
상기 기준 위치는 상기 로봇암의 위치가 틀어지지 않아 오차가 없는 경우에 상기 복수의 반사광이 투영되는 위치를 의미하는 로봇암의 오차 보정 장치.
An apparatus for correcting an error caused by repeated movement of a robot arm, the apparatus comprising:
a light irradiator for irradiating a plurality of incident lights to the reflector mounted on the robot arm;
a projection unit on which the plurality of incident lights are irradiated to the reflecting plate and projecting the reflected plurality of reflected lights;
a camera unit for photographing the projection unit on which the plurality of reflected lights are projected, and measuring a positional deviation between the plurality of reflected lights with reference to an image generated by photographing the projection unit;
an error measuring unit measuring an error according to repeated movement of the robot arm through a positional deviation between a plurality of reflected lights measured by the camera unit; and
An error correction unit for correcting the error of the robot arm by using the error measured by the error measuring unit,
The camera unit checks the positional deviation between the reference position included in the projection unit and the reflected light projected on the projection unit through the image, and measures the positional deviation between the plurality of reflected lights with reference to the confirmed result,
The reference position is an error correction device for a robot arm, which means a position at which the plurality of reflected lights are projected when there is no error because the position of the robot arm is not shifted.
제1항에 있어서,
상기 광조사부는 상기 로봇암의 구동축상에 배치되는 로봇암의 오차 보정 장치.
According to claim 1,
The light irradiator is an error correcting device for a robot arm disposed on a drive shaft of the robot arm.
제2항에 있어서,
상기 광조사부는 복수의 레이저를 포함하되,
상기 복수의 레이저 각각은 상기 로봇암의 구동축상에 각각 배치되는 로봇암의 오차 보정 장치.
3. The method of claim 2,
The light irradiation unit includes a plurality of lasers,
Each of the plurality of lasers is an error correction device for a robot arm that is respectively disposed on a drive shaft of the robot arm.
제1항에 있어서,
상기 오차 측정부는 상기 로봇암의 위치 오차를 측정하며, 하기 수학식 1을 만족하고,
[수학식 1]
a = a'd(d+d')
상기 수학식 1에서 a는 상기 로봇암의 위치 오차를 의미하고, a'는 상기 투영부에 투영된 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 의미하고, d는 상기 로봇암의 회전축에서 상기 로봇암의 그립까지의 거리를 의미하고, d'는 상기 로봇암의 그립에서 상기 투영부까지의 거리를 의미하는 로봇암의 오차 보정 장치.
According to claim 1,
The error measuring unit measures the position error of the robot arm, and satisfies Equation 1 below,
[Equation 1]
a = a'd(d+d')
In Equation 1, a denotes a position error of the robot arm, a' denotes a positional deviation between the plurality of reflected lights projected on the projection unit, and d denotes a grip of the robot arm on the rotation axis of the robot arm. means a distance to, and d' is a distance from the grip of the robot arm to the projection unit.
제1항에 있어서,
상기 오차 측정부는 상기 로봇암의 회전 오차 오차를 측정하며, 하기 수학식 2를 만족하고,
[수학식 2]
Φ = tan-1a'(d+d')
상기 수학식 2에서 Φ는 상기 로봇암의 회전 오차를 의미하고, a'는 상기 투영부에 투영된 상기 복수의 반사광 간의 위치 편차를 의미하고, d는 상기 로봇암의 회전축에서 상기 로봇암의 그립까지의 거리를 의미하고, d'는 상기 로봇암의 그립에서 상기 투영부까지의 거리를 의미하는 로봇암의 오차 보정 장치.
The method of claim 1,
The error measuring unit measures the rotation error error of the robot arm, and satisfies Equation 2 below,
[Equation 2]
Φ = tan -1 a'(d+d')
In Equation 2, Φ denotes a rotation error of the robot arm, a' denotes a positional deviation between the plurality of reflected lights projected on the projection unit, and d denotes a grip of the robot arm on the rotation axis of the robot arm. means a distance to, and d' is a distance from the grip of the robot arm to the projection unit.
제1항에 있어서,
상기 오차 측정부는 상기 로봇암의 반복 이동에 따른 회전 오차 및 위치 오차를 측정하는 로봇암의 오차 보정 장치.
According to claim 1,
The error measuring unit is an error correction device for a robot arm that measures a rotation error and a position error according to the repeated movement of the robot arm.
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