KR20160019119A - 스테이지 모니터링 및 진단 시스템, 스테이지 장치 및 제조, 계측 및 검사 장비 - Google Patents

스테이지 모니터링 및 진단 시스템, 스테이지 장치 및 제조, 계측 및 검사 장비 Download PDF

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Abstract

스테이지 모니터링 및 진단 시스템과 이를 적용한 스테이지 장치, 제조, 계측 및 검사 장비가 개시된다. 상기 스테이지 모니터링 및 진단 시스템은, 스테이지에 설치된 복수의 센서로부터 상기 스테이지 및 상기 스테이지의 부품의 상태를 모니터링하기 위한 센서 데이터를 수집하는 센서 데이터 수집부; 상기 센서 데이터 수집부로부터 전달받은 상기 센서 데이터를 이용하여 상기 스테이지 및 부품의 상태를 모니터링하고, 상기 스테이지의 상태를 파악하기 위한 하나 이상의 성능 평가 요소를 기초로 상기 스테이지의 상태 진단, 수명 예측 및 문제점을 사전 진단하며, 문제점이 진단된 경우 문제 해결 리스트를 제공하는 스테이지 사용자 지원부; 상기 스테이지의 설정 정보를 관리하고, 고객 서비스시 스테이지 제조사에 의한 상기 스테이지의 수동 운전을 지원하며, 스테이지 제조 과정에서 운전 성능 파악을 위한 테스트를 지원하는 스테이지 제조사 지원부; 및 상기 스테이지 및 부품의 상태 진단, 수명 예측, 문제점 진단 및 문제 해결 리스트 제공을 위해 필요한 빅 데이터(Big data)를 저장 및 제공하는 데이터 저장부를 포함하고, 상기 스테이지 사용자 지원부는 스테이지의 모니터링 결과를 제공하는 모니터링 화면, 스테이지 상태 진단 결과를 제공하는 진단 화면, 스테이지에 대한 데이터 로그 자료를 제공하는 히스토그램 화면 및 CoO(Cost of Ownership)을 제공하는 CoO 화면을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 스테이지 제조사 지원부는 스테이지 설정 정보를 관리 및 제공하는 설정 관리 화면, 수동 운전시의 스테이지 상태 정보를 관리 및 제공하는 고객 서비스 화면 및 스테이지 테스트를 지원하는 성능 테스트 화면을 포함하는 제조사 인터페이스를 제공하고, 상기 성능 평가 요소는 정확도(Accuracy), 반복도(Repeatability), 위치 안정성(In-position stability), 속도 리플(Velocity ripple), 셋팅 시간(Setting time) 및 최대 속도(Max. velocity)를 포함할 수 있다.

Description

스테이지 모니터링 및 진단 시스템, 스테이지 장치 및 제조, 계측 및 검사 장비 {STAGE MONITORING AND DIAGNOSIS SYSTEM, STAGE APPARATUS AND MANUFACTURING, MEASURING AND INSPECTING EQUIPMENT}
본 출원은 스테이지 모니터링 및 진단 시스템, 스테이지 장치 및 제조, 계측 및 검사 장비에 관한 것으로서, 특히 스테이지의 동작 상태 및 성능과 스테이지에 장착된 부품의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이를 기초로 스테이지의 상태 진단, 수명 예측 및 문제점 사전 진단 및 예방을 가능하게 하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템과 이를 적용한 스테이지 장치, 제조, 계측 및 검사 장비에 관한 것이다.
종래에는 스테이지 성능이 나빠지거나 스테이지의 부품에 고장이 발생한 경우, 사용자에게 알람을 발생하고 이에 따라 사용자가 매뉴얼에 따라 문제를 해결하거나 스테이지 고객 서비스 센터에 연락하여 조치를 취하였다.
이처럼, 종래에는 스테이지에 문제가 발생한 후에야 비로소 스테이지 성능을 개선하거나 고장난 부품을 교체하는 작업을 수행함에 따라 문제 해결을 위해 시간과 비용이 많이 소요되었고, 이로 인해 스테이지를 이용하는 장비의 생산성이 저하되는 문제가 발생하였다.
따라서, 당해 기술분야에서는 스테이지나 스테이지의 부품에 고장이 발생하기 전에 향후 발생 가능한 문제점을 사전에 진단하여 예방할 수 있도록 하는 기술이 필요한 실정이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템을 제공한다. 상기 시스템은, 스테이지에 설치된 복수의 센서로부터 상기 스테이지 및 상기 스테이지의 부품의 상태를 모니터링하기 위한 센서 데이터를 수집하는 센서 데이터 수집부; 상기 센서 데이터 수집부로부터 전달받은 상기 센서 데이터를 이용하여 상기 스테이지 및 부품의 상태를 모니터링하고, 상기 스테이지의 상태를 파악하기 위한 하나 이상의 성능 평가 요소를 기초로 상기 스테이지의 상태 진단, 수명 예측 및 문제점을 사전 진단하며, 문제점이 진단된 경우 문제 해결 리스트를 제공하는 스테이지 사용자 지원부; 상기 스테이지의 설정 정보를 관리하고, 고객 서비스시 스테이지 제조사에 의한 상기 스테이지의 수동 운전을 지원하며, 스테이지 제조 과정에서 운전 성능 파악을 위한 테스트를 지원하는 스테이지 제조사 지원부; 및 상기 스테이지 및 부품의 상태 진단, 수명 예측, 문제점 진단 및 문제 해결 리스트 제공을 위해 필요한 빅 데이터(Big data)를 저장 및 제공하는 데이터 저장부를 포함하고, 상기 스테이지 사용자 지원부는 스테이지의 모니터링 결과를 제공하는 모니터링 화면, 스테이지 상태 진단 결과를 제공하는 진단 화면, 스테이지에 대한 데이터 로그 자료를 제공하는 히스토그램 화면 및 CoO(Cost of Ownership)을 제공하는 CoO 화면을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 스테이지 제조사 지원부는 스테이지 설정 정보를 관리 및 제공하는 설정 관리 화면, 수동 운전시의 스테이지 상태 정보를 관리 및 제공하는 고객 서비스 화면 및 스테이지 테스트를 지원하는 성능 테스트 화면을 포함하는 제조사 인터페이스를 제공하고, 상기 성능 평가 요소는 정확도(Accuracy), 반복도(Repeatability), 위치 안정성(In-position stability), 속도 리플(Velocity ripple), 셋팅 시간(Setting time) 및 최대 속도(Max. velocity)를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
스테이지의 동작 상태 및 성능과 스테이지에 장착된 부품의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이를 기초로 스테이지의 상태 진단, 수명 예측 및 문제점 사전 진단 및 예방을 가능하게 하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템과 이를 적용한 스테이지 장치, 제조, 계측 및 검사 장비가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 스테이지 모니터링 및 진단 시스템의 타 장치와의 연계를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 스테이지 모니터링 및 진단 시스템의 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 스테이지 모니터링 및 진단 시스템을 구현한 소프트웨어의 구조를 도시하는 도면,
도 4는 도 2에 도시된 모니터링 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면,
도 5는 도 2에 도시된 히스토그램 관리 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면,
도 6은 도 2에 도시된 진단 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면,
도 7은 도 2에 도시된 CoO 관리 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면,
도 8은 도 2에 도시된 설정 관리 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면,
도 9는 도 2에 도시된 고객 서비스 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면,
도 10은 도 2에 도시된 성능 테스트 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면, 그리고
도 11은 도 2에 도시된 리포트 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 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.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 스테이지 모니터링 및 진단 시스템의 타 장치와의 연계를 도시하는 도면이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)은 스테이지의 동작 상태 및 성능과 스테이지에 장착된 부품(예를 들어, 리니어 스케일, 레이저 간섭계, 구동기, 제어기, 기타 센서, 기타 기구물 등)의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이를 기초로 스테이지의 상태 진단, 수명 예측 및 문제점 사전 진단 및 예방을 가능하게 하기 위한 것이다.
이를 위해, 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지 장치(1)에 설치된 센서(100)로부터 스테이지 및 부품의 상태를 모니터링하는데 필요한 다양한 종류의 센서 데이터를 전달받고, 이를 기초로 스테이지의 상태 진단 등을 수행한 후, 스테이지 사용자 측에 구비된 사용자 단말(310) 또는 스테이지 제조사 측에 구비된 제조사 단말(320)로 스테이지 및 부품의 실시간 상태, 상태 진단 및 예측 결과, 그리고 문제 해결 리스트(trouble shooting lists) 등의 정보를 제공한다.
센서(100)는 스테이지 및 부품의 상태를 모니터링하기 위해 스테이지 장치(1)에 설치되는 것으로, 온도 센서(스테이지 내부 또는 외부 온도, 모터 온도 등), 압력 센서 등을 포함하는 물리적 센서, 전압 센서, 전류 센서 등을 포함하는 아날로그 센서, 그리고 디지털 센서(TTL 신호) 등을 포함할 수 있다.
사용자 단말(310) 및 제조사 단말(320)은 각각 스테이지 사용자 및 스테이지 제조사 측에 구비되는 것으로, 네트워크를 통해 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)에 접속하여 필요한 정보를 입력 및 조회할 수 있다. 사용자 단말(310) 및 제조사 단말(320)은 입출력 기능과 통신 기능을 구비한 다양한 종류의 단말로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 랩탑, 태블릿, 스마트폰 등으로 구현될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)의 상세 구성 및 기능을 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 스테이지 모니터링 및 진단 시스템의 상세 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)은 센서 데이터 수집부(210), 스테이지 사용자 지원부(220), 스테이지 제조사 지원부(230), 데이터 저장부(240) 및 통신부(250)를 포함하여 구성되어, 통신부(250)를 통해 사용자의 스테이지 제어 컴퓨터와 제조사의 컴퓨터가 유선 또는 무선 통신에 의한 네트워크가 형성되고, 이를 통한 피드백에 의하여 스테이지 모니터링, 진단 및 문제해결을 수행한다. 구체적으로, 센서 데이터 수집부(210)를 통하여 사용자 컴퓨터로부터 수집된 데이터와 모니터링된 결과는 데이터 저장부(240)에 저장되어 빅 데이터(Big Data) 시스템에 의하여 관리될 수 있다. 이를 바탕으로 스테이지 사용자 지원부(220)는 스테이지의 현재 상태 모니터링 및 분석, 상태 변화 예측 및 진단, 해결 방법 모색 및 제시를 수행하여 스테이지 사용자가 스테이지의 현재 상태 파악하여 에러 및 예상 문제를 해결하도록 지원할 수 있다.
센서 데이터 수집부(210)는 도 1을 참조하여 상술한 바와 같이 스테이지 장치(1)에 설치된 다양한 종류의 센서(100)로부터 스테이지 및 부품의 상태를 모니터링하는데 필요한 다양한 센서 데이터를 수집하기 위한 것이다.
스테이지 사용자 지원부(220)는 스테이지 사용자를 위해 스테이지 및 부품의 상태를 모니터링 하고, 스테이지의 상태 진단, 수명 예측 및 문제점을 사전 진단하며, 문제점이 진단된 경우 문제 해결 리스트를 제공하기 위한 것으로, 모니터링 모듈(Monitoring)(221), 진단 모듈(Diagnosis)(222), 히스토그램 관리 모듈(Histogram)(223), CoO(Cost of Ownership) 관리 모듈(CoO)(224) 및 개인화 모듈(MyPage)(225)을 포함하여 구성될 수 있다.
모니터링 모듈(221)은 센서 데이터 수집부(210)로부터 전달받은 다양한 종류의 센서 데이터 값을 통해 스테이지 및 부품의 상태를 실시간으로 모니터링하고 에러 발생시 해당 에러의 종류와 이를 해결하기 위한 문제 해결 리스트를 제공한다.
진단 모듈(222)은 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)를 분석하여 스테이지의 상태를 진단한다. 구체적으로, 진단 모듈(222)은 스테이지 동작 상태 나타내는 실제 결과값을 제조사가 장기간에 걸쳐 구축한 대규모 데이터 베이스인 빅 데이터(Big Data)를 바탕으로 비교, 분석 및 해석한다. 이를 통하여 스테이지 구동 오차 계산과 학습제어를 수행하며, 이에 따른 스테이지 상태 변화 예측, 부품의 예상 수명 및 학습제어 결과를 고려하여 신뢰도 높은 스테이지의 진단레벨을 출력한다.
히스토그램 관리 모듈(223)은 스테이지 상태를 파악하기 위한 다양한 성능 평가 요소에 대해 분석된 데이터 로그 자료(Well-analyzed data log book)를 관리 및 제공한다. 여기서, 성능 평가 요소는 정확도(Accuracy), 반복도(Repeatability), 위치 안정성(In-position stability), 속도 리플 (Velocity ripple), 셋팅 시간(Setting time), 최대 속도(Max. velocity) 등을 포함할 수 있다.
CoO 관리 모듈(224)은 CoO와 스테이지 장치의 수리 이력(Parts history)을 관리 및 제공한다.
개인화 모듈(225)은 각 사용자에 의해 편집된 사용자 중심 메뉴(User oriented menu)를 관리 및 제공한다.
스테이지 사용자 지원부(220)는 상술한 각각의 모듈에 의한 처리 결과를 스테이지 사용자에게 제공하기 위한 인터페이스 화면을 제공할 수 있으며, 예를 들어, 스테이지의 모니터링 결과를 제공하는 모니터링 화면, 스테이지 상태 진단 결과를 제공하는 진단 화면, 스테이지에 대한 데이터 로그 자료를 제공하는 히스토그램 화면, CoO(Cost of Ownership)을 제공하는 CoO 화면 및 각 사용자별로 개인화된 사용자 중심 메뉴를 제공하는 개인화 화면 등을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
스테이지 제조사 지원부(230)는 스테이지 제조사를 위해 스테이지 설정 정보를 관리하고, 고객 서비스를 지원하며, 스테이지 제조 과정에서 운전 성능 파악을 위한 테스트와 스테이지 분석 정보에 대한 문서화를 지원하기 위한 것으로, 설정 관리 모듈(231), 고객 서비스 모듈(232), 성능 테스트 모듈(233) 및 리포트 모듈(234)을 포함하여 구성될 수 있다.
설정 관리 모듈(231)은 스테이지의 부품 정보, 고객사 정보 등과 같은 스테이지 설정 정보를 관리 및 제공한다.
고객 서비스 모듈(232)은 제조사에 의한 고객 서비스시 스테이지의 수동 운전을 지원하고, 수동 운전시의 스테이지 상태(예를 들어, 모터 거동, 직진성, 디지털 신호 등)를 관리 및 제공한다.
성능 테스트 모듈(233)은 스테이지 제조 과정에서 운전 성능 파악을 위한 테스트를 지원하기 위한 것으로, 방향 설정, 한 스텝의 양 설정 그리고 모터의 구동 On/Off 명령 등을 지원할 수 있다.
리포트 모듈(234)은 스테이지 분석 정보, 즉 진단 결과에 대한 문서화를 지원한다.
스테이지 제조사 지원부(230)는 상술한 각각의 모듈에 의한 처리 결과를 스테이지 제조사에게 제공하기 위한 인터페이스 화면을 제공할 수 있으며, 예를 들어, 스테이지 설정 정보를 관리 및 제공하는 설정 관리 화면, 수동 운전시의 스테이지 상태 정보를 관리 및 제공하는 고객 서비스 화면, 스테이지 테스트를 지원하는 성능 테스트 화면 및 진단 결과에 대한 문서화 지원을 위한 리포트 화면 등을 포함하는 제조사 인터페이스를 제공할 수 있다.
데이터 저장부(240)는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)의 운용에 필요한 데이터를 통신부(250)를 통해 전달받아 저장하기 위한 것이다. 특히, 데이터 저장부(240)에는 스테이지 및 부품의 상태 진단, 수명 예측, 문제점 진단 및 문제 해결 리스트 제공 등을 위해 필요한 빅 데이터(Big data)가 장기간에 걸쳐 누적하여 저장되고, 이를 기초로 스테이지 상태 분석, 변화 예측, 진단, 문제 해결 모색 및 제시, 개선된 스테이지 모델 개발 지원 등에 이용되도록 제공한다.
통신부(250)는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)과 센서(100), 사용자 단말(310) 및 제조사 단말(320) 등의 타 장치와의 통신을 지원하기 위한 것으로, 통상의 기술자에게 널리 알려진 다양한 유선 또는 무선 통신 기술(예를 들어, TCP/IP)을 이용할 수 있다.
도 2를 참조하여 상술한 스테이지 모니터링 및 진단 시스템(200)은 소프트웨어 및 하드웨어의 집합으로 구현될 수 있으며, 소트트웨어는 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 도 3을 참조하면, 소프트웨어는 크게 사용자 측과 제조사 측으로 구분될 수 있다.
여기서, 사용자 측은 스테이지 사용자 지원부(220)의 모니터링 모듈(221)에 상응하는 Monitor, 진단 모듈(222)에 상응하는 Diagnosis, 히스토그램 관리 모듈(223)에 상응하는 Histogram, CoO 관리 모듈(224)에 상응하는 CoO, 그리고 개인화 모듈(225)에 상응하는 Mypage로 구성될 수 있다.
또한, 제조사 측은 스테이지 제조사 지원부(230)의 설정 관리 모듈(231)에 상응하는 Setup, 고객 서비스 모듈(232)에 상응하는 CS, 성능 테스트 모듈(233)에 상응하는 Manufac, 그리고 리포트 모듈(234)에 상응하는 Reports로 구성될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 모니터링 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 모니터링 모듈의 사용자 인터페이스 화면은 스테이지 장치의 모니터링 동작을 On/Off하기 위한 작동 스위치(30)를 제공하여 모니터링 동작 수행 여부를 사용자에 의해 선택 가능하게 할 수 있다.
또한, 상기 인터페이스 화면은, 스테이지 장치에 설치된 물리적 센서의 출력 신호(예를 들어, 온도, 압력 등)(31), 아날로그 센서의 출력 신호(예를 들어, 전압 등)(32), 그리고 디지털 센서의 출력 신호(예를 들어, TTL 신호)(33)를 표시하는 영역을 포함하여, 스테이지 장치의 실시간 모니터링 결과를 제공할 수 있다.
또한, 상기 인터페이스 화면은, 스테이지 상태의 모니터링 수행 중에 경고 또는 에러가 발생할 경우 해당하는 에러분류코드를 표시하는 영역(34)과, 해당 에러분류코드의 원인 및 조치에 대한 설명의 표시 여부를 선택하기 위한 버튼(35), 그리고 해당 에러분류코드의 원인 및 조치에 대한 설명을 표시하는 영역(36)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인터페이스 화면은, 스테이지 장치의 주요 신호(예를 들어 엔코더 신호)를 표시하는 영역(37) 및 스테이지 장치의 경고 또는 에러 발생에 대한 로그 정보(발생 시간 및 내용)를 표시하는 영역(38)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인터페이스 화면은, 상술한 에러분류코드를 표시하는 영역(34)과 연계하여 스테이지 장치의 레벨 수준(예를 들어, 정상, 경고, 에러)을 직관적으로 파악할 수 있도록 표시하는 영역(39)을 포함하여, 정상의 경우 첫번째 초록불, 경고의 경우 두번째 노란불, 에러의 경우 세번째 빨간불 등으로 표시해 줄 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 히스토그램 관리 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 히스토그램 관리 모듈의 사용자 인터페이스 화면은 스테이지 장치의 주요 성능 평가 요소에 대한 로그 정보를 표시하는 복수의 영역(40~45)을 포함할 수 있다. 또한, 각 영역에는 수평 스크롤 바(46)가 제공되어 특정 시점의 로그 정보를 찾아볼 수 있도록 할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 진단 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 진단 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면은 스테이지가 1 사이틀 동작 완료시, 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)에 대해 설계 기준값과 실제 결과값을 비교하여 표시하는 영역(50)을 포함할 수 있다. 이 경우, 현재 사이클과 이전 사이클의 동작 상태의 비교를 위해 이전 사이클의 개수를 입력하기 위한 영역(58)을 더 포함하고, 입력된 개수에 따라 현재 사이클과 이전 사이클의 값을 오버랩시켜 비교하여 표시할 수도 있다.
또한, 상기 인터페이스 화면은, 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)를 선택하여 정의된 알고리즘에 적용한 특성 곡선 그래프를 표시하는 영역(51), 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)에 대해 학습제어(기계학습 및 퍼지)를 수행할 경우, 기존 데이터를 불러오거나 현재 상태의 저장을 선택하기 위한 영역(52), 스테이지가 1 사이클 동작 완료시, 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)에 대해 설계 기준값과 실제 결과값을 비교한 오차를 도시화하여 표시하는 영역(53), 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)에 대해 학습제어를 수행할 경우 학습 명령어와 현재 학습된 데이터 분량 및 지능 레벨을 표시하는 영역(54), 부품의 예상 수명과 학습제어 결과를 고려하여 스테이지의 진단 레벨을 도시화(예를 들어, 0은 상태 양호, 10은 상태 불량)하여 표시하는 영역(55), 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)에 대해 학습제어를 수행한 경우, 학습된 자료로 지능 평가한 결과를 표시하는 영역(56), 그리고 스테이지가 1 사이클 동작 완료시, 스테이지 동작 상태(예를 들어, 속도 곡선)에 대해 FFT 스펙트럼 분석한 결과를 표시하는 영역(57) 등을 포함할 수 있다.
도 7은 도 2에 도시된 CoO 관리 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, CoO 관리 모듈에 대한 사용자 인터페이스 화면은 스테이지 장치의 수리 이력을 입력하기 위한 영역(60)을 포함할 수 있고, 수리 이력은 날짜, 시간, 주 부품, 하위 부품, 작업 시간, 비용, 상태, 코멘트, 다음 서비스 날짜 및 CS(Customer Service) 인원 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인터페이스 화면은, 입력된 수리 이력을 기초로 비용을 건당 비교하여 표시하는 영역(61)과, 현재까지 지출된 총 비용 및 작업 시간을 표시하는 영역(62)과, 주요 부품별 수리 건수를 표시하는 영역(63) 등을 포함할 수 있다.
도 8은 도 2에 도시된 설정 관리 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 설정 관리 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면은 스테이지 장치의 설정 파일을 저장하는 경로 및 저장 선택을 위한 영역(70), 스테이지 장치의 주요 부품(예를 들어, 스테이지 타입, 제어기, 엔코더, 모터, 앰프 등)의 사양을 자동을 로딩하는 선택식 입력을 위한 영역(71), 스테이지 장치가 설치되는 고객사 정보의 입력을 위한 영역(72), 현재 시간의 표시를 위한 영역(73), 스테이지 장치의 설치 날짜로부터 현재까지의 마일리지 표시를 위한 영역(74), 스테이지 장치의 각 부품의 개별 마일리지 표시를 위한 영역(75), 스테이지 장치의 세부 기능 스팩의 입력을 위한 영역(76), 그리고 스테이지 장치의 초기 설치시 입력을 위한 영역(77) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 각 부품의 개별 마일리지 표시를 위한 영역(75)의 옆에는 리셋 버튼이 제공되어, 부품 교체시 마일리지를 초기화시킬 수 있도록 한다.
또한, 영역(76)을 통해 입력된 세부 기능 스팩과 실시간 모니터링 값을 비교하여 스테이지의 노후화를 수치화하도록 할 수 있다.
도 9는 도 2에 도시된 고객 서비스 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 고객 서비스 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면은 스테이지 장치의 수동운전을 위해 각 축의 모터의 시험 작동 선택을 위한 스위치(80), X, Y, T축의 모터 거동을 실시간으로 표시하기 위한 영역(81), 수동운전을 위해 모터의 속도를 설정하기 위한 영역(82), X, Y, T축의 모터 거동을 스탭으로 운전을 명령하기 위한 영역(83), 스테이지 구동축의 리미트 센서 위치(Negative, Positive)을 찾아 이동시키는 위한 영역(84), 수동운전시 발생하는 주요 디지털 신호를 표시하기 위한 영역(85), 그리고 스테이지의 직진성을 표시하기 위한 영역(86) 등을 포함할 수 있다.
도 10은 도 2에 도시된 성능 테스트 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 성능 테스트 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면은 스테이지 장치의 각 축에서의 방향 설정을 위한 영역(90), 한 스텝의 양의 설정을 위한 영역(91) 그리고 모터의 구동 On/Off 명령을 위한 영역(92)을 포함할 수 있다.
도 11은 도 2에 도시된 리포트 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면의 구현 예를 도시하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 리포트 모듈에 대한 제조사 인터페이스 화면은 문서화하고자 하는 스테이지 장치의 식별자를 입력하기 위한 영역(101)과 생성된 문서의 배포 형식(예를 들어, 파일로 저장, 프린터로 출력, 이메일로 송부)을 선택하기 위한 영역(102)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 스테이지 모니터링 및 진단 시스템은 상술한 바와 같이 소프트웨어 프로그램의 형태로 구현되어, 다양한 스테이지 장치의 모니터링 및 진단을 위해 적용될 수 있다.
또한, 스테이지 모니터링 및 진단 시스템이 적용된 스테이지 장치는 반도체, LCD, LED, OLED, AMOLED, PCB, 태양 전지(Solar Cell), CNT, 세라믹 물질(Ceramic material), 화학 물질(Chemical material), 섬유 물질(Textile material), 바이오 물질(Bio material) 등을 제조, 계측, 또는 검사하는 모든 장비에 사용될 수 있다. 여기서, 제조, 계측 또는 검사하는 장비는 스테이지 장치를 이용하여 상술한 반도체 등의 제조, 계측 또는 검사를 수행하는 장비로서, 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이 구성될 수 있는 바 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자는 스테이지 동작 상태와 스테이지 성능을 실시간으로 모니터링 할 수 있게 되어 스테이지의 동작과 성능에 문제가 발생하는지 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.
또한, 사용자는 스테이지에 장착된 부품의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있게 되어 어떤 부품에 문제가 발생할지 사전에 알 수 있고, 이에 따라 해당 부품을 문제 발생 전에 미리 교체하여 스테이지의 고장을 예방할 수 있다.
또한, 사용자는 스테이지의 상태 진단 및 수명 예측을 할 수 있고, 스테이지의 문제점을 사전에 진단 및 예방할 수 있다.
이에 따라, 스테이지 장치를 사용하는 다양한 장비의 생산성 향상과 안정성에 크게 기여할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
1: 스테이지 장치
100: 센서
200: 스테이지 모니터링 및 진단 시스템
210: 센서 데이터 수집부
220: 스테이지 사용자 지원부
221: 모니터링 모듈
222: 진단 모듈
223: 히스토그램 관리 모듈
224: CoO 관리 모듈
225: 개인화 모듈
230: 스테이지 제조사 지원부
231: 설정 관리 모듈
232: 고객 서비스 모듈
233: 성능 테스트 모듈
234: 리포트 모듈
240: 데이터 저장부
250: 통신부
310: 사용자 단말
320: 제조사 단말

Claims (13)

  1. 스테이지에 설치된 복수의 센서로부터 상기 스테이지 및 상기 스테이지의 부품의 상태를 모니터링하기 위한 센서 데이터를 수집하는 센서 데이터 수집부;
    상기 센서 데이터 수집부로부터 전달받은 상기 센서 데이터를 이용하여 상기 스테이지 및 부품의 상태를 모니터링하고, 상기 스테이지의 상태를 파악하기 위한 하나 이상의 성능 평가 요소를 기초로 상기 스테이지의 상태 진단, 수명 예측 및 문제점을 사전 진단하며, 문제점이 진단된 경우 문제 해결 리스트를 제공하는 스테이지 사용자 지원부;
    상기 스테이지의 설정 정보를 관리하고, 고객 서비스시 스테이지 제조사에 의한 상기 스테이지의 수동 운전을 지원하며, 스테이지 제조 과정에서 운전 성능 파악을 위한 테스트를 지원하는 스테이지 제조사 지원부; 및
    상기 스테이지 및 부품의 상태 진단, 수명 예측, 문제점 진단 및 문제 해결 리스트 제공을 위해 필요한 빅 데이터(Big data)를 저장 및 제공하는 데이터 저장부를 포함하고,
    상기 스테이지 사용자 지원부는 스테이지의 모니터링 결과를 제공하는 모니터링 화면, 스테이지 상태 진단 결과를 제공하는 진단 화면, 스테이지에 대한 데이터 로그 자료를 제공하는 히스토그램 화면 및 CoO(Cost of Ownership)을 제공하는 CoO 화면을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하고,
    상기 스테이지 제조사 지원부는 스테이지 설정 정보를 관리 및 제공하는 설정 관리 화면, 수동 운전시의 스테이지 상태 정보를 관리 및 제공하는 고객 서비스 화면 및 스테이지 테스트를 지원하는 성능 테스트 화면을 포함하는 제조사 인터페이스를 제공하고,
    상기 성능 평가 요소는 정확도(Accuracy), 반복도(Repeatability), 위치 안정성(In-position stability), 속도 리플(Velocity ripple), 셋팅 시간(Setting time) 및 최대 속도(Max. velocity)를 포함하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스테이지 사용자 지원부는,
    상기 센서 데이터를 통해 상기 스테이지 및 부품의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 에러 발생시 에러 종류 및 상기 에러 종류에 상응하는 문제 해결 리스트를 제공하는 모니터링 모듈;
    상기 스테이지의 동작 상태를 분석하여 스테이지의 상태를 진단하는 진단 모듈;
    상기 하나 이상의 성능 평가 요소에 대해 분석된 데이터 로그 자료를 관리 및 제공하는 히스토그램 관리 모듈; 및
    CoO(Cost of Ownership)와 상기 스테이지의 수리 이력을 관리 및 제공하는 CoO 관리 모듈을 포함하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진단 모듈은 스테이지의 동작 상태 나타내는 실제 결과값을 기 정의된 설계 기준값과 비교하여 오차를 계산하고, 학습제어를 수행하며, 부품의 예상 수명 및 학습제어 결과를 고려하여 스테이지의 진단 레벨을 출력하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 스테이지 사용자 지원부는,
    사용자에 의해 편집된 사용자 중심 메뉴(User oriented menu)를 관리 및 제공하는 개인화 모듈을 더 포함하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지 제조사 지원부는,
    상기 스테이지의 부품 정보 및 고객사 정보를 포함하는 스테이지 설정 정보를 관리 및 제공하는 설정 관리 모듈;
    상기 수동 운전시의 스테이지 상태 정보를 관리 및 제공하는 고객 서비스 모듈; 및
    상기 스테이지의 제조 과정에서 운전 성능 파악을 위한 테스트를 지원하는 성능 테스트 모듈을 포함하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 스테이지 제조사 지원부는,
    상기 스테이지의 분석 정보에 대한 문서화를 지원하는 리포트 모듈을 더 포함하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 센서는,
    온도 센서 및 압력 센서를 포함하는 물리적 센서;
    전압 센서 및 전류 센서를 포함하는 아날로그 센서; 및
    디지털 센서를 포함하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지 모니터링 및 진단 시스템과 타 장치와의 유선 또는 무선 통신을 지원하는 통신부를 더 포함하는 스테이지 모니터링 및 진단 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 스테이지 모니터링 및 진단 시스템이 적용된 스테이지 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    반도체, LCD, LED, OLED, AMOLED, PCB, 태양 전지(Solar Cell), CNT, 세라믹 물질(Ceramic material), 화학 물질(Chemical material), 섬유 물질(Textile material), 바이오 물질(Bio material) 중 하나를 제조, 계측 또는 검사하는 장비에 사용되는 스테이지 장치.
  11. 제 9 항의 스테이지 장치를 구비하는 반도체, LCD, LED, OLED, AMOLED, PCB, 태양 전지(Solar Cell), CNT, 세라믹 물질(Ceramic material), 화학 물질(Chemical material), 섬유 물질(Textile material), 바이오 물질(Bio material) 중 하나의 제조 장비.
  12. 제 9 항의 스테이지 장치를 구비하는 반도체, LCD, LED, OLED, AMOLED, PCB, 태양 전지(Solar Cell), CNT, 세라믹 물질(Ceramic material), 화학 물질(Chemical material), 섬유 물질(Textile material), 바이오 물질(Bio material) 중 하나의 계측 장비.
  13. 제 9 항의 스테이지 장치를 구비하는 반도체, LCD, LED, OLED, AMOLED, PCB, 태양 전지(Solar Cell), CNT, 세라믹 물질(Ceramic material), 화학 물질(Chemical material), 섬유 물질(Textile material), 바이오 물질(Bio material) 중 하나의 검사 장비.
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