KR20030067196A - 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템 - Google Patents

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KR20030067196A
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Abstract

본 발명은 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템에 관한 것으로, 상기 로봇을 구동하는 부분과 이를 제어하는 시스템사이의 케이블에 단락이 생기면, 단락이 된 심선번호를 표시하여, 작업자가 즉시 조치할 수 있도록 하는 것이다.

Description

반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템{robot control system}
본 발명은 반도체제조설비에 관한 것으로, 더 상세하게는 로봇을 제어하는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 로봇은 하나의 동작 또는 연속된 일련의 동작을 반복적으로 수행하는 것으로, 대부분 과학기술용 또는 산업용으로 사용된다.
이와 같은 로봇의 제어시스템은 통상적으로 로봇을 구동하는 기계적인 메카니즘인 로봇구동부와, 상기 로봇구동부를 제어하기 위한 전자적인 제어기인 위치결정유니트를 구비한다.
반도체제조설비에서 로봇은 모터를 가진 로봇구동부에 의해서 구동되고, 상기 로봇구동부를 제어하는 위치결정유니트는 케이블에 의해서 상기 로봇구동부로 또는 상기 로봇구동부로부터 신호 및 데이터를 전송 및 수신한다.
반도체오토습식세정설비에서 사용되는 로봇은 일반적으로 위치결정유니트에서 멀리 떨어져서 로봇구동부와 함께 움직이며, 케이블의 길이는 보통 10m이상이 된다.
종래의 로봇제어시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.
로봇이 좌우와 상하로 이동하면, 엔코더케이블과 동력케이블이 곡선운동을 하게 된다. 상기 로봇의 운동이 수회 반복되면, 상기 케이블은 단락되고, 설비는 정지된다.
로봇제어시스템에 문제가 발생한 경우 위치결정유니트는 경고음을 울리나, 상기 문제가 케이블에 있는지, 다른 구성요소에 있는지 알 수 없었다.
또한 문제가 케이블에 있는 것을 안 경우에도, 케이블 내의 복수의 심선 중 어느 심선에 문제가 생긴 것인지 알 수 없었다. 작업자는 통상적인 시험장치를 사용하여 일일이 각각의 심선의 단락여부를 검사하여야 하며, 이것은 장시간이 소요된다.
이로 인해 로봇에 의해 이동중인 웨이퍼는 대기에 노출되고, 식각용액에 담긴 웨이퍼는 설정된 시간보다 오래담기게 된다.
본 발명의 목적은 로봇제어시스템에서 케이블에 단락이 발생한 경우 또는 케이블의 전류나 저항이 설정 범위를 벗어난 경우, 이를 표시하여 작업자가 알 수 있도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇제어시스템의 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 로봇구동부 12 : 모터
14 : 모터엔코더 20 : 위치결정유니트
22 : 디스플레이부 24 : 알람출력장치
32 : 동력케이블 34 : 엔코더케이블
42 : 제 1검출기 44 : 제 2검출기
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명인 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템은 로봇구동부, 케이블, 위치결정유니트, 그리고 검출부로 구성된다.
상기 로봇 구동부는 상기 로봇을 구동시키는 적어도 하나 이상의 모터와, 상기 모터의 회전축에 연결되는, 그리고 상기 회전축의 회전량을 측정하는 모터엔코더를 구비한다.
상기 위치결정유니트는 시스템을 총괄적으로 제어하기 위한 프로그램이 메모리되어 있다. 상기 위치결정유니트는 상기 케이블의 단락여부를 육안으로 확인하도록 표시하여 주는 디스플레이부와, 상기 케이블이 단락되면 경고음을 보내는 알람출력장치를 구비한다.
상기 케이블은 상기 위치결정유니트로부터 상기 로봇구동부로 동력을 공급하는 동력케이블과, 상기 로봇구동부로부터 상기 위치결정유니트로 상기 모터엔코더에 의해 측정된 모터의 회전량을 전송하는 엔코더케이블로 구성된다.
상기 검출부는 상기 동력케이블의 단락여부를 검출하는, 그리고 상기 모터에 장착되는 제 1검출기와, 상기 엔코더케이블의 단락여부를 검출하는, 그리고 상기 모터엔코더에 장착되는 제 2검출기를 가진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면다음과 같다.
도 1는 본발명인 로봇제어시스템의 구성을 보여주는 개략도이며, 하나의 모터를 사용하는 경우를 도시하였으나, 모터가 수개인 경우에도 확장하여 해석이 가능하다.
로봇구동부(10)는 로봇의 동작에 따라서 1개 또는 수개의 모터들을 가진다. 각각의 모터(12)는 동력케이블(32)로부터 동력을 공급받고, 상기 로봇(50)이 평행이동 또는 회전운동을 하도록 로봇을 구동한다. 상기 로봇(50)은 상기 로봇구동부(10)를 포함하여 움직이는 것이 일반적이므로, 모터와 로봇의 위치는 동일한 것으로 본다.
상기 로봇구동부(10)는 모터 회전축의 회전량을 측정하는 모터엔코더(14)를 가진다. 상기 모터엔코더(14)는 상기 모터(12)의 회전축에 연결되고, 상기 모터회전축의 회전량를 측정함으로써 상기 모터(12)의 현재위치를 검지할 수 있다.
케이블은 동력케이블(32)과 엔코더케이블(34)로 구성된다.
상기 동력케이블(32)은 수개의 심선들을 가지며, 상기 위치결정유니트(20)로부터 상기 로봇구동부(10)로 동력을 공급한다. 상기 엔코더케이블(34) 또한 수개의 심선들을 가지며, 상기 모터엔코더(14)로부터 상기 위치결정유니트(20)로 모터(12)의 현재위치에 대한 데이터를 전송한다.
검출부는 상기 동력케이블(32)의 단락여부를 검출하는 제 1검출기(42)와 상기 엔코더케이블(34)의 단락여부를 검출하는 제 2검출기(44)로 구성된다.
상기 제 1검출기(42)는 상기 모터(12)에서 동력케이블(32)이 접속되는 부위에 장착되고, 동력케이블(32)의 각각의 심선에 대해 전류값을 측정한다. 상기 전류값은 상기 동력케이블(32)의 일부심선을 통해 위치결정유니트(20)로 전송된다.
상기 제 2검출기(44)는 상기 모터엔코더(14)에서 엔코더케이블(34)이 접속되는 부위에 장착되고, 엔코더케이블(34)의 각각의 심선에 대해 저항값을 측정한다. 상기 저항값과 상기 모터엔코더(14)에서 측정된 모터회전축의 회전량에 대한 신호는 엔코더케이블(34)을 통해 위치결정유니트(20)로 전송된다.
상기 위치결정유니트(20)는 시스템을 총괄적으로 제어하기 위한 프로그램이 메모리되어 있으며, 디스플레이부(22)와 알람출력장치(24)를 구비한다.
상기 디스플레이부(22)는 상기모터(12)에 공급되는 설정전류값과 그 상 ·하한범위, 엔코더 케이블(34)의 설정저항값과 그 상·하한범위가 표시된다. 또한 제 1검출기(42)와 제 2검출기(44)에서 측정되어 전송된 전류값과 저항값이 상기 디스플레이부(22)에 표시되어 관리자가 이들 값을 육안으로 확인할 수 있도록 한다.
상기 위치결정유니트(20)는 상기 제 1검출기(32)와 상기 제 2검출기(34)에서 전송된 전류값 또는 저항값이 설정범위에서 벗어나는 경우에는 이를 디스플레이부(22)에 표시하고, 알람출력장치(24)를 통해 경고음을 보낸다.
상기 디스플레이부(22)는 수개의 심선중 일부가 단락된 경우에는, 상기 단락된 심선의 넘버(number)를 표시한다.
본 발명인 로봇제어시스템의 작동은 다음과 같다.
위치결정유니트(20)에는 시스템을 총괄적으로 제어하기 위한 소정의 프로그램이 메모리되어 있다. 모터(12)에 공급되는 전류값은 상기 프로그램에 따라 결정된다. 모터(12)의 위치는 모터축 회전속도에 의해서 결정되며, 모터축의 회전속도는 전류의 크기에 의해 결정된다.
그러나 모터(12)는 여러이유로 항상 요구되는 위치에서 작동되는 것이 아니므로, 위치결정유니트(20)는 모터(12)의 현재위치에 따라 상기 모터(12)에 적당한 동력이 공급되도록 전류값을 재설정해야 한다.
모터엔코더(14)는 모터축의 회전량에 의해 상기 모터(12)의 현재위치를 측정하며, 엔코더케이블(34)을 통해 위치결정유니트(20)로 피드백(feedback)한다. 위치결정유니트(20)는 모터(12)의 현재위치와 프로그램된 위치를 가감연산후 로봇 또는 모터(12)가 요구되는 위치로 움직이도록 전류값을 재설정하여 적당한 동력을 다시 모터에 공급한다.
그러나 케이블이 단락이 되거나 요구되는 동력이 상기 케이블을 통해 흐르지 못하는 경우가 있다. 이는 특히 반도체오토습식세정설비의 웨이퍼반송로봇처럼 긴 케이블을 사용하는 경우에 자주 발생한다.
본 발명에서 상기 제 1검출기(42)는 모터(12)에 접속되는 동력케이블(32)의 각각의 심선에 대해 전류값을 측정하여 그 결과를 위치결정유니트(20)로 피드백한다. 위치결정유니트(20)는 상기 피드백된 전류값이 설정전류의 상·하한범위를 벗어나는 경우에는 이를 디스플레이부(22)에 표시하고, 알람출력장치(24)를 통해 경고음을 보낸다.
제 2검출기(44)는 엔코더케이블(34)의 심선 각각에 대해 저항값을 측정한다. 이는 엔코더 케이블(34)을 통해 위치결정유니트(20)로 피드백된다. 위치결졍유니트(20)는 상기 피드백된 저항값이 설정저항의 상·하한범위를 벗어나는 경우에는 디스플레이부(22)에 표시하고, 알람출력장치(24)를 통해 경고음을 보낸다.
상기한 바와 같이 케이블이 단락되면 경고음이 울리므로, 작업자는 디스플레이부(22)에 표시된 단락심선의 넘버를 확인하여 즉시 조치할 수 있다.
본 발명인 로봇제어시스템에서는 동력케이블과 엔코더케이블의 일부심선이 단락되거나, 케이블의 전류값이나 저항값이 설정 범위를 벗어난 경우, 문제가 발생한 심선의 번호를 즉시 육안으로 확인할 수 있어, 조속한 조치가 가능하며, 설비가 정지되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 반도체제조설비에 사용되는 로봇을 제어하는 시스템에 있어서;
    상기 로봇에 제공되는 동력을 조절하여 상기 로봇의 위치를 제어하는 위치결정유니트와,
    상기 로봇을 구동하는 적어도 하나의 모터와, 상기 모터의 회전축의 회전량을 측정하는 모터엔코더를 구비하는 로봇구동부와,
    상기 위치결정유니트와 상기 로봇구동부사이에 접속되어 동력 및 데이터를 전송하는 적어도 하나의 케이블과,
    상기 케이블의 단락여부를 검출하는 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위치결정유니트는,
    상기 케이블의 단락여부를 표시하는 디스플레이부와,
    상기 케이블이 단락되면 경고음을 보내는 알람출력장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 케이블은,
    상기 위치결정유니트로부터 상기 로봇구동부로 동력을 공급하는, 그리고 적어도 하나의 심선을 가지는 동력케이블과,
    상기 로봇구동부로부터 상기 위치결정유니트로 상기 모터엔코더에 의해 측정된 상기 모터의 회전량을 전송하는, 그리고 적어도 하나의 심선을 가지는 엔코더케이블로 구성되고,
    상기 검출부는,
    상기 모터에 장착되며, 상기 동력케이블의 단락여부를 검출하는 제 1검출기와,
    상기 모터엔코더에 장착되며, 상기 엔코더케이블의 단락여부를 검출하는 제 2검출기로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1검출기는 상기 동력케이블내에 있는 각각의 심선에 대해 단락여부를 각각 검출하고,
    상기 제 2검출기는 상기 엔코더케이블내에 있는 각각의 심선에 대해 단락여부를 각각 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템.
  5. 제 3항에 있어서
    상기 제 1검출기는 상기 동력케이블내에 있는 각각의 심선에 대해 전류의 크기를 각각 검출하고,
    상기 제 2검출기는 상기 엔코더케이블내에 있는 각각의 심선에 대해 저항의 크기를 각각 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체제조설비에 사용되는 로봇제어시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100702013B1 (ko) * 2005-04-20 2007-03-30 삼성전자주식회사 반도체 확산설비의 로봇제어시스템
KR20120073220A (ko) * 2009-09-01 2012-07-04 램 리써치 코포레이션 한정 링 위치결정을 제어하기 위한 직접 구동 장치 및 한정 링 위치결정을 제어하는 방법

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