KR20150022695A - 기계를 위한 공정 스테이션뿐만 아니라 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스 및 제어 방법 - Google Patents

기계를 위한 공정 스테이션뿐만 아니라 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

기계(1)를 위한 공정 스테이션(3, 4)뿐만 아니라 기계(1)의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스(5)와 제어 방법이 제공된다. 공정 스테이션(3, 4)은 운반 시스템(2)의 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 움직일 수 있는 캐리어(70, 80, 90)에 의해 운반되는 적재물(72)을 취급하기 위한 로봇(100, 110)을 포함하며, 로봇(100, 110)은 적재물(72)을 취급하도록 운반 시스템의 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 움직이도록 제어 유닛(6)에 의해 제어 가능하고, 적재물(72)을 운반하기 위한 특정 운반 방향과 로봇(100, 110)의 움직임 방향은 운반 시스템(2)의 운반 방향으로 로봇(100, 110)의 움직임을 위한 필요성을 제거하도록 공정 스테이션(3, 4)에서 적재물(72)을 취급하도록 중첩된다.

Description

기계를 위한 공정 스테이션뿐만 아니라 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스 및 제어 방법{PROCESS STATION FOR A MACHINE AS WELL AS CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD FOR CONTROLLING A MOVEMENT IN A PROCESS OF A MACHINE}
본 발명은, 특히 운반 시스템의 운반 방향으로 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 로봇의 움직임의 필요성을 제거하는 것이 가능한, 기계를 위한 공정 스테이션뿐만 아니라 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스 및 제어 방법에 관한 것이다.
물건을 제조하기 위한 기계에서, 운반 시스템은 기계의 다른 스테이션으로 물건의 제조를 위해 사용 가능한 부품, 공구 등을 운반하도록 사용된다. 이러한 기계는 예를 들어 기판 위에 박막 전자 부품을 제조하기 위한 시스템을 개시하는 US 4,096,821에 기술된다.
이러한 기계에서, 통상 운반 시스템은 공정 스테이션으로 동일한 속도로 기판들을 차례로 운반하는 운반 벨트를 포함한다. 공정 스테이션에서, 기판은 벨트로부터 취해지고, X-, Y-, Z- 및 θ-방향으로 움직이는 로봇에 의해 처리되고, 그런 다음 벨트 상에 다시 놓인다. 그러므로, 기판은 로봇이 기판 상에 물품을 집어내어 배치할 수 있도록 여전히 공정 스테이션에 위치해 있다. 그 후, 모든 기판은 다음 공정 스테이션으로 동일한 속도로 운반 벨트에 의해 운반된다.
기판의 이러한 취급은 많은 취급 단계를 필요로 하고, 그러므로 시간 소모적이다. 결과적으로, 공정 비용이 증가한다. 또한 X-, Y-, Z- 및 θ-방향으로 움직일 수 있는 로봇이 비싸기 때문에, 기계 자체에 대해 고비용이 초래된다. 이러한 것은 역시 기계의 공정 비용을 증가시키는 원인이 된다.
그러므로, 본 발명은, 공정 스테이션, 디바이스 및 방법이 상기된 문제를 각각 해결하는, 기계를 위한 공정 스테이션뿐만 아니라 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 기계의 공정 시간이 감소될 수 있고, 그러므로 기계의 운영 비용 및 가능하게 기계의 습득 비용이 또한 감소될 수 있는, 기계를 위한 공정 스테이션뿐만 아니라 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스 및 제어 방법이 제공될 것이다.
이러한 목적은 청구항 1항에 따른 기계를 위한 공정 스테이션에 의해 해결된다. 공정 스테이션은 운반 시스템의 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 움직일 수 있는 캐리어에 의해 운반되는 적재물을 취급하기 위한 로봇을 포함하며, 상기 로봇은 적재물을 취급하도록 상기 운반 시스템의 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 움직이도록 제어 유닛에 의해 제어 가능하고, 적재물을 운반하기 위한 특정 운반 방향과 로봇의 움직임 방향은 상기 운반 시스템의 운반 방향으로 로봇의 움직임을 위한 필요성을 제거하도록 상기 공정 스테이션에서 적재물을 취급하도록 중첩된다.
상기된 공정 스테이션에서 수행되는 제어로 인하여, 기계의 공정 스테이션에서, 그러므로 기계 자체에서 공정을 수행하기 위한 시간은 기계의 종래의 제어와 비교하여 단축된다. 그 결과, 공정 비용이 감축된다.
상기 공정 스테이션은 공정 시간 자체가 감소될 수 없는 경우에 특히 유익하다. 공정 스테이션에서 수행되는 제어가 기계의 공정 스테이션에서 취급 시간을 감소시킬 수 있기 때문에, 공정 스테이션에서 필요한 전체 시간이 감소될 수 있다.
더욱이, 적재물로서 물건을 취급 시에 적어도 하나의 움직임 방향이 운반 시스템에 의해 인수되기 때문에 공정 스테이션과 함께 간단하고 저렴한 로봇을 사용하는 것이 가능하다. 그 결과, 기계 비용, 그러므로 기계 자체의 공정 비용이 감축된다.
상기된 공정 스테이션과 함께, 운반 시스템의 캐리어들은 동일 또는 상이한 속도/속도들로 운반 시스템에서 움직일 수 있다. 결과적으로, 기계는 기계에 의해 수행되는 공정에 맞추는데 보다 더 유연하다.
또한, 로봇이 특정 운반 방향으로 움직이지 못하기 때문에, 공정 스테이션은 특정 운반 방향에서 보다 적은 공간을 요구한다. 그 결과, 기계는 보다 콤팩트하게 구축될 수 있으며, 이는 마찬가지로 기계를 위한 비용을 낮추는데 기여한다.
부가하여, 특정 운반 방향으로의 운반 시스템의 움직임은 매우 높은 정확성으로 수행될 수 있다. 특히, 대략 0.1㎜, 심지어 대략 1㎛까지의 범위에 있는 위치선정 정확성이 달성될 수 있다. 이러한 것으로 인하여, 이러한 높은 위치선정 정확성을 요구하는 공정에서 특정 운반 방향으로의 로봇의 움직임을 특정 운반 방향으로의 운반 시스템의 움직임으로 대체하는 것이 가능하다.
공정 스테이션의 추가의 유익한 전개는 종속항들에서 설정된다.
특정 실시 형태에서, 특정 운반 방향으로 적재물을 운반하기 위한 제어와, 상기 움직임 방향으로 로봇을 움직이기 위한 제어는 적재물의 취급 시에 동기된다.
공정 스테이션은 하나 이상의 로봇을 포함할 수 있다.
공정 스테이션이 적재물을 취급하기 위하여 대략 1㎛까지의 위치선정 정확성을 요구하는 공정에서 사용되는 것이 또한 가능하다.
공정 스테이션은 반도체 소자를 제조하기 위한 공정 스테이션일 수 있다.
상기된 공정 스테이션은 다른 공정 스테이션과, 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 적어도 하나의 캐리어를 운반하기 위한 운반 시스템을 추가로 포함할 수 있는 기계의 부품일 수 있으며, 캐리어는 기계에서 취급되는 적재물을 운반하기 위하여 사용되고, 운반 시스템은 적어도 하나의 공정 스테이션으로 및/또는 그로부터 멀리 적재물을 운반하도록 배열된다.
기계는 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 움직이도록 캐리어를 제어하기 위한 제 1 제어 유닛, 및 적재물을 취급하도록 운반 시스템의 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 움직이도록 로봇을 제어하기 위한 제 2 제어 유닛을 추가로 포함할 수 있다.
운반 시스템은 적재물로서 기판을 운반하도록 구성될 수 있으며, 로봇(들)은 기판에 물품을 부가하도록 구성된다.
상기된 목적은 청구항 9항에 따른 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스에 의해 또한 해결된다. 제어 디바이스는, 운반 시스템의 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 운반되고 기계에서 취급되는 적재물을 운반하기 위하여 사용되는 캐리어를 제어하기 위한 제 1 제어 유닛, 적재물을 취급하도록 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 움직이도록 로봇을 제어하기 위한 제 2 제어 유닛을 포함하며, 제 1 및 제 2 제어 유닛은, 적재물을 운반하기 위한 특정 운반 방향과 로봇의 움직임 방향이 운반 시스템의 운반 방향으로 로봇의 움직임의 필요성을 제거하도록 기계의 공정 스테이션에서 적재물의 취급 시에 중첩되는 제어를 수행하도록 구성된다.
제어 디바이스는 공정 스테이션을 위하여 상기된 바와 같은 동일한 이점을 달성한다. 제어 디바이스의 추가의 유익한 전개는 종속항들에서 설정된다.
특정 운반 방향으로 적재물을 운반하기 위한 제어와, 움직임 방향으로 로봇을 움직이기 위한 제어는 적재물의 취급 시에 동기될 수 있다.
로봇이 특정 운반 방향으로 움직이지 않아야만 하도록 적재물이 특정 운반 방향으로 움직이도록 제 1 제어 유닛이 캐리어를 제어하도록 구성되는 것이 가능하다.
특정 운반 방향은 X-방향일 수 있고, 로봇의 움직임 방향은 Y-방향 및/또는 Z-방향 및/또는 θ-방향 중 적어도 한 방향일 수 있으며, X-방향, Y-방향, 및 Z-방향은 서로 다를 수 있으며 서로 수직으로 배열될 수 있다. 이러한 것은 로봇이 Y- 및/또는 Z- 및/또는 θ-방향으로 움직이는 픽 앤 플레이스 동안 캐리어가 X-방향으로 독립적으로 움직일 수 있을 때 특히 유익하다.
상기된 목적은 청구항 13항에 따른 기계의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 방법에 의해 또한 해결된다. 제어 방법은, 제 1 제어 유닛에 의해, 기계에서 취급되는 적재물을 운반하기 위하여 사용되는 캐리어를, 운반 시스템의 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 운반되도록 제어하는 단계, 및 제 2 제어 유닛에 의해, 적재물을 취급하도록 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 로봇을 움직이도록 제어하는 단계를 포함하며, 제 1 및 제 2 제어 유닛은, 적재물을 운반하기 위한 특정 운반 방향과 로봇의 움직임 방향이 운반 시스템의 운반 방향으로 로봇의 움직임의 필요성을 제거하도록 기계의 공정 스테이션에서 적재물의 취급 시에 중첩되는 제어를 수행한다.
제어 방법은 제어 디바이스를 위한 상기된 바와 같은 동일한 이점을 달성한다. 제어 방법의 추가의 유익한 전개는 종속항들에서 설정된다.
특정 운반 방향으로 적재물을 운반하기 위한 제어와, 움직임 방향으로 로봇을 움직이기 위한 제어는 적재물의 취급 시에 동기될 수 있다.
특정 운반 방향은 X-방향일 수 있고, 로봇의 움직임 방향은 Y-방향 및/또는 Z-방향 및/또는 θ-방향 중 적어도 한 방향일 수 있으며, X-방향, Y-방향, 및 Z-방향은 서로 다를 수 있으며 서로 수직으로 배열될 수 있다.
본 발명의 추가의 가능한 실시는, 특정 특징의 조합이 또한 명시적으로 기술되지 않았을지라도, 실시예에 관하여 상기 또는 다음에 기술되는 특정 특징부의 조합을 포함한다. 그러므로, 당업자는 본 발명의 기본 형태에 대한 개선 또는 보충으로서 단일 양태를 또한 부가할 것이다.
다음에, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 기술된다.
도 1은 실시예에 따른 제어 디바이스와 함께 운반 시스템을 포함하는 기계의 개략 평면도;
도 2는 도 1의 기계의 개략 측면도; 및
도 3는 제 1 실시예에 따른 제어 방법을 개략적으로 예시하는 흐름도.
도면에서, 유사한 구성 요소 또는 유사한 기능을 갖는 요소는 달리 특정되지 않으면 동일한 도면부호로 지시된다.
도 1은 웨이퍼 등과 같은 기판 상의 물건, 예를 들어 반도체 소자를 제조하기 위한 기계(1)를 도시한다. 기계(1)는 제 1 공정 스테이션(3)과 제 2 공정 스테이션(4)을 연결하는 운반 시스템(2)을 포함한다. 기계(1)는 제 1 제어 유닛(6), 제 2 제어 유닛(7), 및 제 3 제어 유닛(8)을 갖는 제어 디바이스(5)를 추가로 포함한다. 기계(1)는 제조 라인일 수 있다.
도 1의 운반 시스템(2)은 제 1 구동 디바이스(10), 제 2 구동 디바이스(20), 제 3 구동 디바이스(30), 제 4 구동 디바이스(40), 제 5 구동 디바이스(50), 제 6 구동 디바이스(60), 기계(1)에 의해 제조되는 물품과 같은 적재물(72)을 운반하는 제 1 캐리어(70), 제 2 캐리어(80), 및 제 3 캐리어(90)를 포함한다. 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들은, 제 1 내지 제 6 구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)에 의해 성생되고 제어 디바이스(5)에 의해 제어되는 자기력에 의해 운반 시스템(2)에서 움직일 수 있다. 제 1 내지 제 6 구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)들은 운반 시스템(2)의 트랙을 구축한다. 캐리어(70, 80, 90)들은 제 1 위치로부터 제 1 위치와 다른 제 2 위치로 운반 시스템(2)의 트랙 위에서 움직일 수 있다. 예를 들어, 제 1 위치는 제 1 구동 디바이스(10)가 도 1에 배열되는, 도 1에서 운반 시스템(2)의 좌측의 위치이다. 제 2 위치는 그런 다음 제 6 구동 디바이스(60)의 위치, 즉 도 1의 우측 상의 위치일 수 있다.
도 1에서, 제 1 로봇(100)이 운반 시스템(2)에 있는 제 1 공정 스테이션(3)에 배열되어서, 제 1 로봇(100)은 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90) 및/또는 적재물(72) 중 하나 상으로 물건을 제조하는데 필요한 물품을 집어내어 배치할 수 있다. 부가하여, 제 2 로봇(110)이 운반 시스템(2)에 있는 제 2 공정 스테이션(4)에 배열되어서, 제 2 로봇(110)은 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90) 및/또는 적재물(72) 중 하나 상으로 물건을 제조하는데 필요한 물품을 집어내어 배치할 수 있다.
도 2는 도 1의 측면도에서 로봇(110)을 더욱 상세하게 도시한다. 로봇(110)은 로봇(110)에 의해 집혀진 물품(113)을 운반하는 아암(112)을 지지하는 지지부(111)를 포함한다. 로봇(110)은 적재물(72)이 캐리어(90) 상에 존재하면 캐리어(90) 또는 적재물(72) 상으로 물품(113)을 배치할 수 있다. 로봇(100)은 로봇(100)이 상세하게 도시되지 않을지라도 로봇(110)과 동일한 방식으로 구성된다.
본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들은 제 1 내지 제 6 구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)들과 협력하기 위한 자석 요소(도시되지 않음)들을 구비한다. 자석 요소들은 제어 디바이스(3)에 의해 수행되는 제어에 의해 유발되는 자기력을 생성할 수 있다. 이와 함께, 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들은 두 공정 스테이션(3, 4) 사이에서 및/또는 공정 스테이션으로 또는 그로부터 멀리 개별적으로 또는 함께 운반 시스템(2)에서 움직일 수 있다. 특히, 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들은 그 중 적어도 하나가 개별적인 속도를 갖도록 운반 시스템(2)에서 움직일 수 있다. 대안적으로, 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들은 각각이 동일한 속도를 갖도록 운반 시스템(2)에서 움직일 수 있다.
제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들의 움직임의 제어는 제 1 제어 유닛(6)에 의해 수행된다. 여기에서, 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들은 특정 운반 방향으로 운반되고, 그러므로 움직인다. 이러한 특정 운반 방향은 도 1 및 도 2에서 우측 상의 좌표계의 화살표(X)로 도시된 X-방향이다. 여기에서, 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들은 필요에 따라 X-방향으로 전후진될 수 있다. 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들 중 하나의 캐리어가 제 1 및 제 2 로봇(100, 110)들 중 하나의 로봇이 미치는 범위에 있는 경우에, 캐리어의 움직임은 캐리어가 배열된 대응 로봇(100, 110)의 움직임과 결합되고, 특히 동기된다. 이러한 것은 다음에 더욱 상세하게 기술된다.
도 1에서, 로봇(100)은 캐리어(70, 80, 90)들이 로봇(100) 아래에 배열될 때 캐리어(70, 80, 90)들이 구동 디바이스(20) 위에 배열되도록 배열된다. 이러한 경우에, 캐리어(70, 80, 90)들은 상기된 바와 같은 제 1 제어 유닛(6)에 의해 제어되는 구동 디바이스(20)에 의해 구동된다.
도 1에서, 캐리어(70)는 부분적으로 구동 디바이스(20) 위에서 그리고 부분적으로 로봇(100) 아래에 배열된다.
또한 도 1에서, 로봇(110)은 캐리어(70, 80, 90)들이 로봇(110) 아래에 배열될 때 캐리어(70, 80, 90)들이 구동 디바이스(50) 위에 배열되도록 배열된다. 도 1에서, 캐리어(90)는 구동 디바이스(50) 위에 그리고 로봇(110) 아래에 배열된다. 이러한 경우에, 캐리어(70, 80, 90)들은 상기된 바와 같이 역시 제 1 제어 유닛(6)에 의해 제어되는 구동 디바이스(50)에 의해 구동된다.
이와 대조하여, 제 1 로봇(100)의 움직임의 제어는 제 2 제어 유닛(7)에 의해 수행된다. 그리고, 제 2 로봇(110)의 움직임의 제어는 제 3 제어 유닛(8)에 의해 수행된다. 여기에서, 제 1 및 제 2 로봇(100, 110)들 및/또는 그 아암(112)은 필요에 따라서 Y-방향으로 전후진될 수 있다. Y-방향은 도 1 및 도 2에서 우측의 좌표계의 화살표(Y)로 도시된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제 1 및 제 2 로봇(100, 110) 및/또는 그 아암(112)은 필요에 따라서 Z-방향으로 전후진될 수 있다. Z-방향은 도 1 및 도 2에서 우측의 좌표계의 화살표(Z)로 도시된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제 1 및 제 2 로봇(100, 110) 및/또는 그 아암(112)은 필요에 따라서 θ-방향으로 전후진될 수 있다. 그러나, 제 1 및 제 2 로봇(100, 110) 및/또는 그 아암(112)은 X-방향으로의 움직임이 제 1 제어 유닛(6)에 의해 수행된 제어로 인하여 제 1 내지 제 3 캐리어(70, 80, 90)들에 의해 수행되기 때문에 X-방향으로 움직일 필요가 없다. 즉, 운반 시스템(2)은 로봇(100, 110)들이 운반 시스템(2)에 의해 인수된 방향으로 움직이지 않아야만하도록 한쪽 방향으로 움직임을 인수한다. 기계(1)에 의해 수행된 제조 공정에서 필요한 모든 방향으로의 움직임을 달성하도록, 제 1 및 제 2 로봇(100, 110)들은 운반 시스템(2)에 의해 취급되지 않는 다른 움직임 방향을 인수한다.
상기된 바와 같이 제 1 제어 유닛(6)에 의해 X-방향으로 캐리어(70, 80, 90), 그러므로 적재물(72)의 움직임을 제어하는 것에 의해, 캐리어(70, 80, 90), 그러므로 적재물(72)이 로봇(100, 110)들 중 하나가 미치는 범위 내에 있는 동안, X-방향으로 캐리어(70, 80, 90), 그러므로 적재물(72)의 움직임에 맞추거나 또는 결합되는 Y-방향 및/또는 Z-방향 및/또는 θ-방향으로 로봇(100, 110)을 움직이는 것이 가능하게 된다. 특히, X-방향으로 캐리어(70, 80, 90), 그러므로 적재물(72)의 움직임은 Y-방향 및/또는 Z-방향 및/또는 θ-방향으로 특정 로봇(100, 110)의 움직임과 동기하여 수행된다.
그러므로, 도 1에서 X-방향인 특정 운반 방향으로 로봇(100, 110)이 움직이는 것이 더이상 필요하지 않다. 로봇(100, 110)처럼 통상적으로 제어되는 주변부들과 운반 시스템(2)의 결합 또는 동기화가 가능하다.
도 3은 기계(1)의 운반 시스템(2)과 로봇(100, 110)을 제어하기 위하여 제어 디바이스(5)에 의해 수행될 수 있는 제어 방법을 도시한다.
제어 방법의 시작 후에, 단계 S1에서, 캐리어(70, 80, 90) 중 하나가 구동 디바이스(20) 또는 구동 디바이스(50) 위에 위치되는지, 그러므로 제 1 또는 제 2 로봇(100, 110)의 영향이 미치는 범위에 있는지가 결정된다. 캐리어(70, 80, 90) 중 아무것도 구동 디바이스(20) 또는 구동 디바이스(50) 위에 위치되지 않은 경우에, 흐름은 단계 S2로 진행한다. 그렇지 않으면, 흐름은 단계 S3로 진행한다.
단계 S2에서, 그 위에 캐리어(70, 80, 90) 중 하나의 캐리어가 위치되는 구동 디바이스(10, 30, 40, 60)는 캐리어(70, 80, 90)들이 제 1 및 제 2 스테이션(3, 4), 그러므로 로봇(100, 110)들 사이 또는 이것들로 또는 이것들로부터 움직이도록 요구되는 바와 같이 구동된다. 그 후, 흐름은 단계 S1로 다시 복귀한다.
단계 S3에서, 대응하는 공정 스테이션(3, 4)에서의 공정 시간이 캐리어(70, 80, 90)의 상기 캐리어가 구동 디바이스(20) 또는 구동 디바이스(50) 위에 위치되었기 때문에 이미 끝났는지가 체크된다. 부가하여 또는 대안적으로, 모든 요구된 공정 단계들이 현재의 공정 스테이션에서 실행되었는지가 체크될 수 있다. 그러므로, 체크는 시간 기반일 수 있거나 또는 각 스테이션에서 실행된 요구된 단계들에 관한 지식에 기초하거나 또는 양자 모두를 기초할 수 있다. 체크가 긍정인 경우에, 예를 들어 공정 시간이 이미 끝난 경우에, 흐름은 단계 S2로 진행한다. 체크가 부정인 경우에, 예를 들어, 공정이 아직 끝나지 않은 경우에, 흐름은 단계 S4로 진행한다.
단계 S4에서, 그 위에 캐리어(70, 80, 90)들의 캐리어가 위치되는 구동 디바이스(20) 또는 구동 디바이스(50)는 제 1 제어 유닛(6)의 제어에 의해 캐리어를 구동한다. 제 1 제어 유닛(6)의 제어는 제 2 또는 제 3 제어 유닛(7, 8)에 의해 제어되는 움직임에 맞춰지거나 또는 결합된다. 특히, 제어는 X-방향으로 적재물(72)의 움직임이 Y-방향 및/또는 Z-방향 및/또는 θ-방향으로 대응 로봇(100, 110)의 움직임과 동기하여 수행되도록 수행된다. 그 후, 흐름은 단계 S1로 복귀한다.
결과적으로, 단계 S4에 따른 제어는 대응하는 공정 스테이션(3, 4)에서 단지 공정 시간 동안에만 수행된다.
제어 방법은 기계(1) 및/또는 운반 시스템(2) 및/또는 제어 디바이스(3) 및/또는 로봇(100, 110)이 스위칭 오프될 때 종료된다.
제 1 실시예에 따른 기계(1)는 비용 절감이 공정 스테이션(3, 4)의 수에 의해 증가하기 때문에 다중 공정 스테이션(3, 4)이 있을 때 특히 유익하다.
제 2 실시예에 따라서, 운반 시스템(2)은 캐리어(70, 80, 90)들이 X-방향뿐만 아니라 Y-방향으로 움직일 수 있도록 구성된다. 즉, 운반 시스템(2)은 캐리어(70, 80, 90)들이 두 방향으로 움직일 수 있도록 구성된다. 이러한 경우에, 로봇(100, 110)은 단지 Z-방향 및 θ-방향으로만 움직이는 것이 필요하다.
이러한 구성은 로봇(100, 110)을 위한 비용을 낮추지만, 운반 시스템(2)을 위한 비용은 증가시킬 것이다. 그러므로, 제 2 실시예는 짧은 운반 시스템(2)이지만 많은 로봇(100, 110)이 사용되는 기계(1)를 위해 더 유익하다.
기계(1), 운반 시스템(2), 공정 스테이션(3, 4), 제어 수단(5) 및 제어 방법의 이전에 기술된 모든 실행 형태는 별개로 또는 그 모든 가능한 조합으로 사용될 수 있다. 특히, 제 1 및 제 2 실시예의 특징부는 임의로 조합될 수 있다. 부가하여, 다음의 변형들이 예상 가능하다.
도면에 도시된 요소들은 개략적으로 도시되었으며, 도면에 도시된 형태로부터 실제 실행 형태에서 변경될 수 있지만 상기된 기능은 보장된다.
구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)들은 각각 구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)들에 의해 만들어진 자기장과 그 자석 요소들의 협력에 따라서 캐리어(70, 80, 90)를 움직이는 자기장을 만드는 코일 또는 모터일 수 있다. 구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)들의 수는 필요에 따라서 선택될 수 있다. 부가하여, 코일 및/또는 모터들은 하나의 운반 시스템(2) 또는 그 트랙에서 존재할 수 있다.
구동 유닛(10, 20, 30, 40, 50, 60)들은 하나 이상의 캐리어(70, 80, 90)들이 구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)들에 배열되는지를 검출하기 위한 통합 자석 센서(100), 특히 홀 센서들을 구비할 수 있다.
구동 디바이스(10, 20, 30, 40, 50, 60)들에 의해 형성된 트랙의 수는 임의로 선택될 수 있다. 또한, 트랙은 특히 타원형의 형태를 하는 루프를 또한 형성할 수 있다.
공정 스테이션(3, 4)의 수는 임의로 선택될 수 있다. 부가하여, 공정 스테이션(3, 4)들 중 하나에 사용되는 로봇의 수는 임의로 선택될 수 있다. 로봇들은 마찬가지로 운반 시스템(2)의 다른 측부들에 배치될 수 있다.
제어 방법은 상기된 기능이 달성되는한 다양한 다른 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 S3은 단계 S4와 함께 수행될 수 있다. 여기에서, 타이머는 단계 S4에 따른 제어의 시작 및 종료를 기동하도록 시작될 수 있다.
도면에 도시된 치수는 본 발명의 원리를 예시하기 위해 사용되며 제한하지 않는다. 기계(1) 및 그 부품들의 실제 치수는 적절한 것으로서 선택될 수 있다.
1 : 기계 2 : 운반 시스템
3 : 제 1 공정 스테이션 4 : 제 2 공정 스테이션
5 : 제어 디바이스 6 : 제 1 제어 유닛
7 : 제 2 제어 유닛 8 : 제 3 제어 유닛
10 : 제 1 구동 디바이스 20 : 제 2 구동 디바이스
30 : 제 3 구동 디바이스 40 : 제 4 구동 디바이스
50 : 제 5 구동 디바이스 60 : 제 6 구동 디바이스
70 : 제 1 캐리어 72: 적재물
80 : 제 2 캐리어 90 : 제 3 캐리어
100 : 제 1 로봇 110 : 제 2 로봇
111 : 지지부 112 : 아암
113 : 물품

Claims (14)

  1. 운반 시스템(2)의 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 움직일 수 있고 제 1 제어 유닛(6)에 의해 제어되는 구동 디바이스(50)에 의해 구동되는 캐리어(70, 80, 90)에 의해 운반되는 적재물(72)을 픽업하여 배치하거나 또는 취급하기 위한 로봇(100, 110)을 포함하는 기계(1)를 위한 공정 스테이션(3, 4)으로서, 상기 로봇(100, 110)은 적재물(72)을 픽업하여 배치하거나 또는 취급하기 위하여 상기 운반 시스템의 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 움직이도록 제 2 제어 유닛(7)에 의해 제어 가능하고, 적재물(72)을 운반하기 위한 특정 운반 방향과 상기 로봇(100, 110)의 움직임 방향은 상기 운반 시스템(2)의 운반 방향으로 상기 로봇(100, 110)의 움직임을 위한 필요성을 제거하도록 상기 공정 스테이션(3, 4)에서 적재물(72)을 취급하거나 또는 픽업하여 배치하도록 중첩되고, 상기 특정 운반 방향으로 적재물(72)을 운반하기 위한 제어와 상기 움직임 방향으로 상기 로봇(100, 110)을 움직이기 위한 제어는 상기 제 2 제어 유닛(7)에 의해 제어된 움직임에 상기 제 1 제어 유닛(6)의 제어를 맞추거나 또는 결합하는 것에 의해 적재물(72)을 취급하거나 또는 픽업하여 배치하기 위해 동기되는, 공정 스테이션.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공정 스테이션(3, 4)은 하나 이상의 로봇(100, 110)을 포함하는, 공정 스테이션.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공정 스테이션(3, 4)은 적재물(72)을 취급하기 위하여 대략 1㎛까지의 위치선정 정확성을 요구하는 공정에서 사용되는, 공정 스테이션.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 스테이션(3, 4)은 반도체 소자를 제조하기 위한 공정 스테이션인, 공정 스테이션.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 공정 스테이션(3, 4), 및 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 적어도 하나의 캐리어(70, 80, 90)를 운반하기 위한 운반 시스템(2)을 포함하는 기계(1)로서, 상기 캐리어(70, 80, 90)는 상기 기계(1)에서 취급되는 적재물(72)을 운반하기 위하여 사용되며, 상기 운반 시스템(2)은 상기 적어도 하나의 공정 스테이션(3, 4)으로 및/또는 그로부터 적재물(72)을 운반하도록 배열되는 기계.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 움직이도록 상기 캐리어(70, 80, 90)를 제어하기 위한 제 1 제어 유닛(6), 및 적재물(72)을 취급하도록 상기 운반 시스템(2)의 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 움직이도록 로봇(100)을 제어하기 위한 제 2 제어 유닛(7)을 추가로 포함하는 기계.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 운반 시스템(2)은 적재물(72)로서 기판을 운반하도록 구성되고, 상기 로봇(100, 110)은 기판에 물품(113)을 부가하도록 구성되는 기계.
  8. 운반 시스템(2)의 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 운반되고 기계(1)에서 취급되는 적재물(72)을 운반하기 위하여 사용되는 캐리어(70, 80, 90)를 제어하기 위한 제 1 제어 유닛(6), 적재물(72)을 취급하도록 상기 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 움직이도록 로봇(100)을 제어하기 위한 제 2 제어 유닛(7)을 포함하는, 상기 기계(1)의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 디바이스(5)로서, 상기 제 1 및 제 2 제어 유닛(6, 7)들은, 적재물을 운반하기 위한 특정 운반 방향과 로봇의 움직임 방향이 상기 운반 시스템(2)의 운반 방향으로 상기 로봇(100)의 움직임의 필요성을 제거하도록 상기 기계(1)의 공정 스테이션(3)에서 적재물(72)의 취급 시에 중첩되는 제어를 수행하도록 구성되는 제어 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서, 특정 운반 방향으로 적재물(72)을 운반하기 위한 제어와 움직임 방향으로 상기 로봇(100, 110)을 움직이기 위한 제어는 적재물(72)의 취급 시에 동기되는 제어 디바이스.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 제어 유닛(6)은, 상기 로봇이 특정 운반 방향으로 움직이지 않아야만 하도록 적재물(72)이 특정 운반 방향으로 움직이도록 상기 캐리어(70, 80, 90)를 제어하도록 구성되는 제어 디바이스.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특정 운반 방향은 X-방향이고, 상기 로봇(100)의 움직임 방향은 Y-방향 및/또는 Z-방향 및/또는 θ-방향 중 적어도 한 방향이며, X-방향, Y-방향, 및 Z-방향은 서로 다를 수 있으며 서로 수직으로 배열되는 제어 디바이스.
  12. 제 1 제어 유닛(6)에 의해, 기계에서 취급되는 적재물(72)을 운반하기 위하여 사용되는 캐리어(70, 80, 90)를, 운반 시스템(2)의 특정 운반 방향으로 자기력에 의해 운반되도록 제어하는 단계, 및 제 2 제어 유닛(7)에 의해, 적재물(72)을 취급하도록 상기 특정 운반 방향과 다른 움직임 방향으로 상기 로봇(100)을 움직이도록 제어하는 단계를 포함하는, 상기 기계(1)의 공정에서 움직임을 제어하기 위한 제어 방법으로서, 상기 제 1 및 제 2 제어 유닛(6, 7)들은, 적재물(72)을 운반하기 위한 특정 운반 방향과 상기 로봇(100)의 움직임 방향이 상기 운반 시스템(2)의 운반 방향으로 상기 로봇(100)의 움직임의 필요성을 제거하도록 상기 기계(1)의 공정 스테이션(3)에서 적재물(72)의 취급 시에 중첩되는 제어를 수행하는 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 특정 운반 방향으로 적재물(72)을 운반하기 위한 제어와 움직임 방향으로 상기 로봇(100)을 움직이기 위한 제어는 적재물(72)의 취급 시에 동기되는 제어 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 특정 운반 방향은 X-방향이고, 상기 로봇(100)의 움직임 방향은 Y-방향 및/또는 Z-방향 및/또는 θ-방향 중 적어도 한 방향이며, X-방향, Y-방향, 및 Z-방향은 서로 다를 수 있으며 서로 수직으로 배열되는 제어 방법.
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