KR20160059607A

KR20160059607A - 자동 이송 장비의 사전 경고 시스템

Info

Publication number: KR20160059607A
Application number: KR1020140161283A
Authority: KR
Inventors: 최동열
Original assignee: 주식회사 알티자동화
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2016-05-27
Also published as: KR101719041B1

Abstract

본 발명은 자동 이송 장비 사전 경고 시스템에 관한 것으로,
자동 이송 장비 사이에 있어서; 제품을 이송하는 카세트와 동일한 외형을 갖는 카세트; 카세트 내부에 들어가는 전원공급용 배터리 및 일정 전압을 만들어 주는 정전압 장치; 카세트의 현재 위치를 알 수 있는 위치 ID Reader 장치 또는 카세트 내부에 들어가는 앞뒤, 좌우의 기울기 센서 또는 카세트 내부에 들어가는 진동 센서 또는 카세트 내부에 들어가는 Particle 센서 또는 카세트 내부에 들어가는 카메라 센서; 각 센서에서 측정된 측정값을 내부 메모리에 저장하거나 외부 시스템으로 전달하는 시스템 제어기; 측정값을 시스템 제어기를 통해 출력하는 Display장치; 무선 데이터 전송 장치; 전송된 데이터를 실시간으로 수신하는 무선 데이터 수신 장치 또는 TCP/IP 프로토콜로 1:1 또는 1:N으로 무선통신하는 AP(Access Point); 상기 무선통신 수신 장치 또는 AP와 무선통신하여 상기 장치가 측정한 데이터를 디스플레이하고, 설정값을 벗어났을 때 알람을 발생시키는 모니터링PC;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 이송 장비 사전 경고 시스템에 있어서; 자동 이송 장비를 통해 카세트가 이동하는 동안 카세트의 기울어짐, 진동발생, Particle오염, 카세트와 설비의 간섭 및 마찰 등의 현상을 이동하는 카세트에 탑재된 센서를 통하여 즉시 확인하고 조치가 가능하기 때문에 카세트나 제품에 Crack, Broken, Scratch, Particle 오염, 대형 제품사고 및 설비사고를 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 해당 위치에서의 기준값이 정해져 있기 때문에 정확한 조정이 가능하고, 조정 작업시간을 줄이며, 작업이 간편 용이하기 때문에 자동 이송 장비의 유지 관리에 따른 인력과 시간 및 비용을 절감하는 효과도 얻을 수 있다.

Description

자동 이송 장비의 사전 경고 시스템 {APPARATUS FOR AHEAD WARNING SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSFER EQUIPMENT}

본 발명은 자동 반송 장비의 사전 경고 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조공정의 유리원판이나 기판을 담은 카세트를 자동 이송 장치를 통해 이송하는 동안 이송 장비와의 충돌발생, 이송 장비 가이드와의 마찰발생, 이송 장비 사이의 단차에 의한 진동발생, 이송 장비의 기울어짐 발생 등에 의해 기인하는 제품의 Crack, Broken, Scratch, Particle 오염 등의 품질 사고를 미연에 방지함은 물론 문제 발생 위치를 정확하게 파악하여 조치할 수 있도록 안내하는 기능이 구비된 자동 이송 장비 사전 경고 시스템에 관한 것이다.

LCD, PDP, OLED 등의 평판표시소자(Flat Panel Display)는 화면 크기의 증가와 해상도 증가에 의해 그 수요 및 이용폭이 대폭 증가하고 있다.

이러한 평판표시소자의 제조공정에는 유리 원판을 취급하므로, 필수적으로 여러 장의 기판을 적재하여 동시에 이동시키고 보관할 수 있는 카세트를 사용하게 된다.

그리고, 이러한 카세트는 여러 공정을 옮겨다니면서 각 공정에 유리 원판을 공급하거나 받아오게 되며, 특정한 경우에는 유리 원판을 임시 저장하는 역할을 한다.

이와 같이 다수의 유리 원판 혹은 기판들이 수납된 카세트를 타 공정으로 이송하기 위해 Conveyor, Diverter, Lifter, Shuttle, AGV(Automatic Guided Vehicle), OHT(Overhead Hoist Transfer System), OHS(Over Head Shuttle System), Stocker Crane System, Pick And Place Robot, Handling Robot 등의 장비들이 이용된다.

이때, 상기 장비들은 카세트를 떠올리거나 내리면서 해당 공정으로 자동 이송시켜 입,출고하는 Grab장치가 구비되는데, 상기 Grab장치에는 카세트가 실리기 때문에 수직방향으로 처지기 쉽고, 또 좌우의 레벨이 틀어지기 쉬우며, 뿐만 아니라 수평방향으로의 뒤틀림도 발생한다. 또한 Grab장치로 카세트를 떠올리거나 내리면서 진동이 발생하여 카세트에 충격을 가하게 된다. Grab장치로 옮겨진 카세트는 상기의 이송 장비에 탑재되어 동종의 이송 장비 또는 다른 종류의 이송 장비로 전달되는데, 전달되는 장비 사이에 높이 차이가 있거나 좌우 Align이 안맞는 경우 이동하는 카세트와 간섭 및 충돌이 발생한다. 그러나 일반적으로 카세트 이송 경로에는 안전사고 발생 위험이 높아서 사람이 들어갈 수 없고 모든 자동 이송 구간을 항상 점검하는 것이 사실상 불가능하다.

이러한 현상이 발생될 경우, 이송되던 카세트가 쏟아지면서 낙하 파손되는 사고를 일으키거나 유리원판의 Crack, Broken, Scratch, Particle 오염 등의 문제를 야기하고 급기야는 대형 설비사고를 초래하여 인명 피해는 물론 커다란 물적 사고로까지 이어져 엄청난 손실을 야기시키게 된다.

때문에, 이송 경로에서 발생하는 상기의 문제점을 조기에 인식하고 정확하게 조치하지 못하면 다량의 품질사고 또는 인명사고를 초래하며 유지 보수에 따른 시간이 급증하게 되는 현상이 초래된다.

그럼에도 불구하고, 상술한 선행기술들을 비롯한 다수의 관련 기술들에서도 아직까지 이를 해결할 수 있는 적절한 대응책이 개시된 바 없어, 이와 같은 문제 해결을 위한 대응책이 시급히 요청되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 상황 인식하에 종래 기술상의 문제들을 쉽고 빠르면서 간편하게 해결할 수 있도록 창출된 것으로, 카세트가 공정과 공정사이를 이송시킬 경우 카세트나 제품에 Crack, Broken, Scratch, Particle 오염을 발생시키는 정확한 위치를 파악하도록 하며, 정상 이송 상태로 각 구간의 기구물을 세팅시에도 기준값이 정해져 있기 때문에 단시간에 아주 편리하면서 정확하게 세팅할 수 있어 품질사고 및 설비사고를 미연에 방지하면서 비용과 시간을 절약하고, 생산성도 향상시키도록 한 자동 이송 장비 사전 경고 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 다수의 유리 원판 혹은 기판들이 수납된 카세트를 타 공정으로 이송하기 위해 Conveyor, Diverter, Lifter, Shuttle, AGV(Automatic Guided Vehicle), OHT(Overhead Hoist Transfer System), OHS(Over Head Shuttle System), Stocker Crane System, Pick And Place Robot, Handling Robot 등의 이송 장비들로 자동 이송되는 카세트에 있어서; 제품을 이송하는 카세트와 동일한 외형을 갖는 카세트; 카세트 내부에 들어가는 전원공급용 배터리 및 일정 전압을 만들어 주는 정전압 장치; 카세트의 현재 위치를 알 수 있는 위치 ID Reader 장치; 카세트 내부에 들어가는 앞뒤, 좌우의 기울기 센서 또는 카세트 내부에 들어가는 진동 센서 또는 카세트 내부에 들어가는 Particle 센서 또는 카세트 내부에 들어가는 카메라 센서; 각 센서에서 측정된 측정값을 내부 메모리에 저장하거나 외부 시스템으로 전달하는 시스템 제어기; 측정값을 시스템 제어기를 통해 출력하는 Display장치; 무선 데이터 전송 장치; 전송된 데이터를 실시간으로 수신하는 무선 데이터 수신 장치 또는 TCP/IP 프로토콜로 1:1 또는 1:N으로 무선통신하는 AP(Access Point); 상기 무선통신 수신 장치 또는 AP와 무선통신하여 상기 장치가 측정한 데이터를 디스플레이하고, 설정값을 벗어났을 때 알람을 발생시키는 모니터링PC;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 이송 장비 사전 경고 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 자동 이송 장비를 통해 카세트가 이동하는 동안 카세트의 기울어짐, 진동발생, Particle오염, 카세트와 설비의 간섭 및 마찰 등의 현상을 이동하는 카세트에 탑재된 센서를 통하여 즉시 확인하고 조치가 가능하기 때문에 카세트나 제품에 Crack, Broken, Scratch, Particle 오염, 대형 제품사고 및 설비사고를 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 해당 위치에서의 기준값이 정해져 있기 때문에 정확한 조정이 가능하고, 조정 작업시간을 줄이며, 작업이 간편 용이하기 때문에 자동 이송 장비의 유지 관리에 따른 인력과 시간 및 비용을 절감하는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일반 제품운반용 카세트의 예시적인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 이송 장비 사전 경고 시스템의 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 이송 장비 사전 경고 시스템의 구현예를 보인 예시도이다.
도 4는 이송설비 중에서 Conveyor와 Conveyor 사이를 이송할 경우의 예를 보인 예시도이다.
도 5는 각각의 센서를 설치하는 위치 및 방법을 표현한 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 이송 장비 사전 경고 시스템은 공정간을 이동할 수 있도록 기존 유리원판이나 기판이 삽입되어 있는 카세트(100)의 외형은 이송 장비에서 문제가 발생하지 않도록 그대로 유지한다.

카세트 내부에 설치된 중앙 고정 Bar(200)와 사이드에 설치된 측면 고정 Bar(300)는 필요에 따라 재활용하여 내부에 다른 측정 Sensor들과 장치들이 장착될 수 있도록 별도의 Guide Bracket(500)을 설치한 카세트(400)을 제작한다.

상기 카세트(400) 내부에는 도2 및 도3과 같이 DC 24V 전원 공급용 배터리(410)와 항상 일정 전압을 만들어 주거나 배터리의 충방전 상태를 인지할 수 있도록 정전압 장치(420)를 갖추고 있다. 카세트가 이송 설비를 통해 이송되는 동안 현재 위치를 알 수 있도록 RF ID Tag 또는 Barcode Label 등을 이송설비에 부착하고 해당 위치 ID를 읽기위한 위치 ID Reader(430)를 카세트에 갖추고 있다. 또한 카세트 내부에 들어가는 앞뒤, 좌우의 기울기를 감지할 수 있는 기울기 센서(470) 또는 카세트가 이송설비를 이동할 때 발생하는 진동을 감지하는 진동 센서(460) 또는 카세트가 이송설비를 이동할 때 발생하는 Particle을 감지할 수 있는 Particle 센서(480) 또는 카세트의 흔들림이나 경로상의 기구 구조물의 상태를 파악할 수 있는 카메라 센서(490)를 갖추고 있다. 시스템 제어기(450)는 각 센서별로 약0.5초에 1회씩 스캐닝하면서 센서에서 측정된 측정값을 내부 메모리에 저장하거나 외부 시스템으로 전달하도록 무선 통신기(440)를 갖추고 있다. 또한 시스템 제어기(450)는 측정값을 Display(495)에 실시간으로 표시하여 실제로 카세트를 통해 현장을 확인할 경우 점검자가 확인할 수 있도록 한다.

외부 시스템으로 전송된 데이터를 실시간으로 수신하는 무선 데이터 수신 장치 또는 TCP/IP 프로토콜로 1:1 또는 1:N으로 무선통신하는 AP(Access Point)(500)가 설치되고, 무선통신 수신 장치 또는 AP와 통신하여 상기 장치가 측정한 데이터를 디스플레이하고, 설정값을 벗어났을 때 알람을 발생시키는 모니터링PC(510)로 구성된다.

여기에서, 본 발명은 상기 기울기 센서(470), 진동 센서(460), Particle 센서(480), 카메라 센서(490) 등의 설치 및 운용에 가장 큰 특징이 있는 것으로, 상술한 동작이 반복적으로 수행되는 동안 카세트의 기울어짐, 진동발생, Particle오염, 카세트와 간섭 및 마찰 등의 현상을 사전에 감지하고 조정할 수 있도록 상기 센서를 탑재한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 기울기 센서(470)는 도 5와 같이 카세트 바닥면 Plate 위의 중심부에 설치하고, 유리원판이나 기판 등의 제품을 담는 매거진이나 카세트의 진행방향으로 기울기 센서의 X축을 일치시키고, 옆의 수직방향으로 기울기 센서의 Y축을 일치시켜 기울기센서에서 읽는 값이 카세트에서 기울어짐으로 쉽게 환산할 수 있도록 설치한다.

상기 진동 센서(460)는 도 5와 같이 카세트 중앙위치에 Bracket(461)을 이용하여 고정시키고, 유리원판이나 기판 등의 제품을 담는 매거진이나 카세트가 이송 설비 사이의 단차로 인한 진동 및 설비와의 충돌로 인한 진동을 인식할 수 있도록 바닥에서 위쪽으로 발생하는 단차 진동을 감지하기 위해 진동센서의 Z축을 일치시키고 이송방향의 카세트 충돌에 의한 진동을 감지하기 위해 진동센서의 X축을 일치시켜 진동센서에서 읽는 값이 카세트 내부의 진동으로 쉽게 환산할 수 있도록 설치한다.

상기 Particle 센서(480)는 도 5와 같이 카세트 중앙위치에 Bracket을 이용하고 고정시키고, 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향이 일반적으로 카세트의 이송방향이기 때문에 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향으로 Particle 센서의 공기 흡입구(462)가 위치하도록 설치한다.

상기 카메라 센서(490)는 도 5와 같이 카세트에서 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향이 일반적으로 이송방향이고 양쪽 하단부에 카세트의 이탈을 방지하는 이송 가이드가 설치되기 때문에 카메라 센서를 카세트의 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향으로 설치하되 진행방향보다 45도 하단을 볼 수 있도록 카메라 센서를 설치하여 기구적인 간섭 및 이송 경로 상의 장비 가이드와 카세트 사이의 간격 등을 알 수 있도록 설치한다.

또한, 상기 시스템 제어기(450)는 센서들의 측정 신호를 읽어서 무선통신기(440)를 통해 도4에서 표기된 통신장치 또는 AP(Access Point)(500)와 통신하고 수신된 데이터는 다시 모니터링PC(510)과 접속되어 시스템제어기(450)에서 검출한 신호값을 표시하고, 관리 감독할 수 있도록 해준다.

이때, 상기 통신장치 또는 AP(Access Point)(500)는 여러개 구비할 수 있는 바, 이 경우 다수개의 측정장치를 갖춘 카세트(400)를 하나의 모니터링PC(510)를 통해 동시 관리할 수 있는 잇점이 있다.

특히, 상기 무선통신부(440)와 통신장치 또는 AP(500)는 인터넷 프로토콜인 TCP/IP 연결을 손쉽게 하여 주므로 통신장애없이 쉽고 편리하게 모니터링할 수 있도록 하여 준다.

즉, 상기 모니터링PC(510)는 실시간 측정 데이터를 디스플레이하면서 측정값이 설정값을 벗어났을 때 알람을 발생시키도록 구성된다.

아울러, 상기 통신장치 또는 AP(500)는 이송 장비의 외부 고정프레임에 설치 고정됨이 바람직하다. 도4와 같이 Conveyor1(600)과 Conveyor2(610)의 이송장비에서 측정장치를 갖춘 카세트(400)를 이송하는 시스템에 있어서 최초 이동시 카세트의 정상적인 이송상태를 점검하기 위해 Display(495)에 표시된 센서의 값을 읽으면서 진동 또는 기울기 또는 Particle 또는 간섭 등을 기록한다. 만약 카세트 내부의 제품에 영향을 줄만한 진동 또는 기울기 또는 Particle 또는 간섭 등이 발생한다면 정상적인 이송가능 상태가 되도록 설비를 조정한다. 모니터링PC(510)에 상기 이송 구간에 대한 측정값을 입력하고 사전 경고 발생 Level을 등록한다.

한편, 사전 경고 알람이 발생될 경우, 작업자는 이송구간을 확인하고 이송장비에서 측정장치를 갖춘 카세트(400)에서 검출된 값을 참고하여 Conveyor1(600)과 Conveyor2(610)의 이송장비의 진동 또는 기울기 또는 Particle 또는 간섭을 점검할 수 있으므로 제품과 설비의 안전성을 증대시키고, 사용수명을 향상시키며, 대형 품질사고 및 설비사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

100: 제품 카세트 200: 유리원판 중앙 고정 Bar
300: 유리원판 측면 고정 Bar 400: 변경된 측정 카세트
500: Sensor Bracket 410: Battery 장치
420: 정전압 장치 430: 위치 ID Reader
440: 무선 통신기 450: System 제어기
460: 진동 Sensor 470: 기울기 Sensor
480: Particle Sensor 490: Camera Sensor
495: Display 장치 500: 통신장치 또는 AP
510: 모니터링PC 600: Conveyor 1 이송장치
610: Conveyor 2 이송장치

Claims

반도체, LCD, OLED 등의 유리원판이나 기판 등의 제품을 담는 매거진이나 카세트의 진행방향으로 기울기 센서의 X축을 일치시키고, 옆의 수직방향으로 기울기 센서의 Y축을 일치시켜 기울기센서에서 읽는 값이 카세트에서 기울어짐으로 쉽게 환산할 수 있도록 만들어진 매거진 또는 카세트 장치.
반도체, LCD, OLED 등의 유리원판이나 기판 등의 제품을 담는 매거진이나 카세트가 이송 설비 사이의 단차로 인한 진동 및 설비와의 충돌로 인한 진동을 인식할 수 있도록 바닥에서 위쪽으로 발생하는 단차 진동을 감지하기 위해 진동센서의 Z축을 일치시키고 이송방향의 카세트 충돌에 의한 진동을 감지하기 위해 진동센서의 X축을 일치시켜 진동센서에서 읽는 값이 카세트 내부의 진동으로 쉽게 환산할 수 있도록 만들어진 매거진 또는 카세트 장치.
카세트에서 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향이 일반적으로 카세트의 이송방향이기 때문에 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향으로 Particle 센서의 공기 흡입구가 위치하도록 만들어진 매거진 또는 카세트 장치.
카세트에서 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향이 일반적으로 이송방향이고 양쪽 하단부에 카세트의 이탈을 방지하는 이송 가이드가 설치되기 때문에 카메라 센서를 카세트의 기판이나 유리원판을 투입 및 제거하는 방향으로 설치하되 진행방향보다 45하단을 볼 수 있도록 카메라 센서를 설치하여 기구적인 간섭 및 이송 경로 상의 장비 가이드와 카세트 사이의 간격 등을 알 수 있도록 만들어진 매거진 또는 카세트 장치.
상기 청구항 1번부터 청구항 4번까지의 기능을 탑재한 장치에 있어서, 배터리와 배터리에서 공급되는 전원을 정전압으로 변경해 주는 정전압장치와 현재 위치를 알 수 있도록 부착한 위치 ID Reader 또는 진동을 감지하여 값을 읽을 수 있는 진동센서, 기울기를 감지하여 값을 읽을 수 있는 기울기 센서, Particle을 감지하여 값을 읽을 수 있는 Particle센서, 영상을 확인할 수 있는 Camera 센서와 읽은 값을 시스템 제어기를 통하여 내부 메모리에 저장하거나 무선통신기로 외부에 전송하거나 자체 Display장치로 실시간 측정값을 표시하는 기능이 탑재된 매거진 또는 카세트 장치
청구항 5에 있어서;
상기 시스템제어기의 무선통신기로 외부에 전송된 데이터를 실시간으로 무선통신하여 계측한 데이터를 수신하도록 상기 고정프레임의 외측면에 설치된 통신장치 또는 AP(Access Point)와 상기 AP의 데이터를 수신하여 검출한 데이터를 디스플레이하고, 설정값을 벗어났을 때 알람을 발생시키는 모니터링PC를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 이송 장비 사전 경고 시스템.