KR20190036699A - 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템 - Google Patents

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Abstract

회전동력을 가하는 모터, 상기 모터에 연결되어 회전동작을 변경하는 액추에이터, 상기 액추에이터에 연결되어 상기 웨이퍼를 그립하고 이송시키는 암 및 상기 모터가 제어 동작되도록 전류를 출력하는 모터드라이브를 포함하는 웨이퍼 로봇의 고장을 검출하기 위한 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템에 있어서,
상기 암에 설치되어 상기 암에 발생되는 진동을 측정하는 진동측정센서부;
상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 배치되어 전류가 인가되어 모터가 동작되면 상기 모터의 부하에 따라 변경되는 전류를 측정하는 전류측정센서부; 및
상기 진동측정센서부 및 상기 전류측정센서부와 연결되어 각각의 센서부가 출력하는 센싱값을 수신하여, 상기 상기 진동측정센서부가 출력하는 암의 진동인 진동신호와 상기 모터가 손상되기 전의 부하에 따른 전류의 값을 저장한 비교데이터부와 비교하여 일치율을 정도를 분석한 분석신호를 출력하는 제어부
를 포함하는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템이 개시된다.

Description

웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템{DIAGNOSTIC SYSTEM FOR MOTOR OF WAFER ROBOT}
본 기술은 웨이퍼 로봇을 진단하는 진단 시스템에 관한 것이다.
특히 웨이퍼를 이동시키는 로봇에 이상 진동이 발생되는 경우, 이상 진동을 측정하고, 해당 이상 진동이 기계적 결함에 의하여 발생되는 것인지를 모터의 부하에 따라 변동되며 측정되는 전류를 빅데이터로 저장된 비교데이터와 비교하여 웨이퍼 로봇의 이상을 진단할 수 있는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템에 관한 것이다.
산업에서 제품을 생산하여 이익을 극대화하기 위하여는 막히지 않은 공정의 진행이 중요하다. 진행되는 공정 중 어느 하나에 문제가 발생되면, 그 공정만이 아니라 다른 모든 공정도 진행이 안되기 때문이다. 예를 들면, A->B->C->D 순으로 진행되는 공정에서 B공정에서 문제가 발생되는 경우, C공정은 B공정이 진행된 후에 진행되는 공정이기 때문에 결국 모든 공정의 진행에 차질이 발생되기 때문이다.
한편, 위와 같은 공정은 대부분 로봇의 협력을 받아서 수행된다. 로봇은 반복되는 동작을 수행하거나, 인간이 수행 불가능한 미세 조작, 가공 등을 수행하거나, 위험한 영역 동작을 대신 수행함으로써, 인력과 함께 산업을 이끄는 원동력이다.
일반적으로 로봇은 모터를 제어하며 전류를 공급하는 모터드라이브, 모터드라이브의 인가되는 전류를 공급받아 회전력을 제공하는 모터와 모터에 연결되어 모터의 회전력을 설정된 움직임으로 변경하는 액추에이터 등을 포함하여 구성된다.
로봇은 전원의 공급에 의하여 감정없이 설정된 동작을 수행할 수 있지만, 만물의 이치가 그러하듯이, 설정된 동작을 반복하여 수행하면 로봇의 동작을 수행하는 부품의 수명이 다하여 고장날 수 있다.
로봇이 시간이 지나면 고장나는 것은 당연한 것이지만, 로봇이 고장나서 설정된 동작을 수행하지 못하는 경우, 전술 하여 설명한 것과 같이 공정 전체가 마비될 수 있다. 특히나, 로봇은 대체로 특정한 부품만을 파는 것이 아닌 완성품 자체로 해외에서 리스하는 경우가 많고, 로봇이 고장나서 부품을 교체하여야 하는 경우 해외에서 국내로 반입되는 경우가 많은데, 이 경우 부품이 국내로 반입되어 교체되기까지 발생되는 공백기는 큰 손실로 이어질 수 있다.
따라서, 로봇을 이용하는 산업에서는 로봇의 이상을 미연에 감지하고, 감지된 이상을 미리 해결하는 것이 매우 중요하다.
국내 등록특허 등록번호 "10-1776576" "로봇 제어 시스템 및 방법 (ROBOT CONTROL SYSTEM AND METHOD)" 국내 등록특허 등록번호 "10-1741583" "로봇 청소기 및 그의 제어 방법 (ROBOT CLEANER AND CONTROLLING METHOD THEREOF)"
본 발명은 전술한 로봇의 진단의 중요성을 충족시키기 위한 발명으로, 적어도 두 개의 축(일예시로 x, y, z, θ) 이상을 이동되는 웨이퍼 로봇의 이상을 미연에 감지할 수 있는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 웨이퍼 로봇의 이상 여부를 직관적으로 확인할 수 있는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
여기서, 본 발명은 모터의 전류를 측정하는 전류측정센서를 소형화하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명인 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템은 회전동력을 가하는 모터, 상기 모터에 연결되어 회전동작을 변경하는 액추에이터, 상기 액추에이터에 연결되어 상기 웨이퍼를 그립하고 이송시키는 암 및 상기 모터가 제어 동작되도록 전류를 출력하는 모터드라이브를 포함하는 웨이퍼 로봇의 고장을 검출한다.
본 발명인 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템은 암에 설치되어 상기 암에 발생되는 진동을 측정하는 진동측정센서부; 상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 배치되어 전류가 인가되어 모터가 동작되면 상기 모터의 부하에 따라 변경되는 전류를 측정하는 전류측정센서부; 및 상기 진동측정센서부 및 상기 전류측정센서부와 연결되어 각각의 센서부가 출력하는 센싱값을 수신하여, 상기 진동측정센서부가 출력하는 암의 진동인 진동신호와 상기 모터가 손상되기 전의 부하에 따른 전류의 값을 저장한 비교데이터부와 비교하여 일치율을 정도를 분석한 분석신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
여기서, 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템은, 상기 제어부와 연결되어, 상기 진동측정센서부 및 상기 전류측정센싱부가 출력하는 센싱값과 상기 연산된 일치율을 표현하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 전류측정센서부는 상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 설치되어 전류를 바이패스하는 바이패스모듈에 연결되어 바이패스되는 전류를 측정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제어부의 비교데이터부는, 상기 전류측정센서부를 선별된 웨이퍼 로봇의 상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 설치하여 상기 모터가 동작될 때 부하에 따라 변경되는 전류를 설정된 시간동안 시간의 흐름에 따라 저장된 비교데이터가 저장되어 있거나, 상기 전류측정센서부를 복수개로 선별된 웨이퍼 로봇의 상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 설치하고, 설정된 시간동안 부하에 따라 변경되는 전류를 측정하여 복수의 샘플링데이터를 생성하고, 상기 샘플링데이터의 평균이 연산되어 생성된 비교데이터가 저장되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제어부는 비교연산부를 포함하고, 상기 비교연산부는 상기 전류측정센서부가 부하에 따라 변경되는 전류를 기설정된 시간동안 또는 기설정된 횟수만큼 측정하여 생성한 대조데이터를 상기 비교데이터와 매칭시켜 일치율을 연산하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 비교연산부는, 설정된 시간동안 상기 전류측정센서부가 측정한 전류를 모두 합하고, 측정된 개수로 나누어 평균전류값을 구하고, 상기 평균전류값을 현재 전류측정센서부가 측정한 전류값과 차이의 절대값인 차이전류값을 구하고, 상기 차이전류값을 상기 평균전류값에 상기 일치율에 따라 설정된 비일치율 계수를 곱하여 비교하여 연산된 이상전류판단값과 비교하여 상기 차이전류값이 상기 이상전류판단값보다 작으면 상기 모터의 이상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성을 포함하는 본 발명인 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템은 웨이퍼 로봇의 이상 여부를 정확하게 미연에 감지할 수 있어서, 미리 대책을 강구할 수 있다.
또한, 본 발명은 직관적으로 웨이퍼 로봇의 이상 여부를 확인할 수 있어서 사용자의 편의성이 증대된다.
또한, 전류측정센서를 소형화로 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 각 구성의 블럭도이다.
도 3은 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 디스플레이부에 표시되는 화면을 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 전류측정센서부가 모터의 전류를 측정하는 것을 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 전류측정센서부가 모터에 인가되는 전류를 측정할 때 발생되는 문제점을 도시한 것이며, 도 4c는 도 4b의 문제점을 해결한 것을 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 제어부의 기준데이터를 도시한 것이며, 도 5b는 기준데이터와 매칭되는 대조데이터를 도시한 것이다.
도 6는 제어부의 비교연산부에 기저장된 식을 이용하여 실시간으로 수신되는 전류를 통하여 웨이퍼 로봇의 결함을 진단하는 것을 순서도로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명을 착안하게 된 계기는 다음과 같다.
웨이퍼 로봇의 결함여부는 진동을 측정하여 확인할 수 있다. 하지만 이상 진동만으로는 웨이퍼 로봇의 결함을 파악하기에는 그 정확도가 미흡하다. 따라서 이상 진동이 웨이퍼 로봇의 결함의 발생에 따른 부하의 증가로 발생되었는지 전류를 확인할 필요성이 발생된다.
웨이퍼 로봇은 동작의 조건(마찰증가 등, 외부의 충격에 따른 속도 저하, 이동 속도의 불균형) 등에 따라 부하가 발생되게 되는데, 이 부하의 발생에 따라 모터(30)로 전류량이 증가하거나 또는 감소될 수 있다. 즉, 부하가 발생되더라도 허용 범주 내에서 전류가 증감될 것이다.
도 1은 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 각 구성의 블럭도이다.
모터(30)에는 규격의 전압(기준)이 설정되어 설정된 전류가 공급되어 동작되는데, 웨이퍼 로봇에 이상이 발생되는 경우, 부하가 가해지지 않더라도, 부하가 가해진 것과 같은 조건이 형성되어 모터(30)에 인가되는 전류는 증가와 감소의 폭이 더욱 커질 것이다.
위와 같은 내용을 활용하여, 이상 진동이 발생되고 있는데, 설정된 범위를 벗어난 부하 전류가 다량 측정된다면, 이 이상 진동이 기계의 결함에 따라 발생된 것으로 예측할 수 있고, 그에 따라 조만간 웨이퍼 로봇이 고장날 여지가 높다고 판단할 수 있을 것이다.
본 발명인 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템은 반도체 공정에서 웨이퍼를 이동시키기 위하여 암(10), 액추에이터(20), 모터(30), 모터드라이브(40)를 포함하는 웨이퍼 로봇의 이상 여부를 감지한다.
모터드라이브(40)는 모터(30)를 제어 동작하기 위한 것으로, 설정된 전류를 인가한다. 모터(30)는 동작 시 인가되는 전압이 규격화 되어 있으며, 모터드라이브(40)가 인가하는 전류에 따라 모터(30)는 설정된 반경의 회전을 수행하거나 설정된 속도로 회전되어 제어된 회전력을 가할 수 있다.
모터(30)는 설정된 간격을 두고 배치된 고정자에 권선된 코일에 3상의 전류가 인가된다. 3상의 전류는 U상, V상, W상으로 명명된다. 3상의 전류의 공급에 따라 회전자계가 형성되어 고정자에 둘러싸이며 배치된 회전자는 회전을 수행한다. 여기서, 모터(30)는 제어된 동작을 수행하는 서보모터(30) 또는 스텝모터(30)일 수 있다.
액추에이터(20)는 모터(30)의 회전자에 연결되어 회전력을 설정된 움직임(예를 들면, 직선 왕복 운동)으로 변형시킬 수 있다.
암(10)은 액추에이터(20)에 설치되어 액추에이터(20)의 설정된 움직임에 따라 이동될 수 있다. 암(10)은 웨이퍼를 그립할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템은 진동측정센서부(100), 바이패스모듈(200), 전류측정센서부(300), 제어부(400), 디스플레이부(500)를 포함한다.
진동측정센서부(100)는 암(10)에 설치되어 암(10)의 이상 진동을 측정한다. 즉, 암(10)은 일예시로 액추에이터(20)의 동작에 따라 웨이퍼를 그립하고, 설정된 방향만큼 이동하고, 그립한 웨이퍼를 언그립하는 동작을 수행한다.
여기서, 진동측정센서부(100)는 위와 같은 암(10)이 일반적으로 동작 시 발생되는 진동 이외에 암(10)이 웨이퍼를 그립하고 이동되는 과정에서 수평으로 이동 시 수직방향으로 발생되는 이상 진동 진동을 측정하거나 또는 웨이퍼를 그립하고 수직방향으로 이동시 수평방향으로 발생되는 이상 진동을 측정한다. 진동측정센서부(100)는 일예시로 FBG 진동센서일 수 있다.
바이패스모듈(200)은 모터드라이브(40)와 모터(30) 사이에 일부 전류가 바이패스되도록 한다. 바이패스모듈(200)은 일측에 설치된 스위치에 따라 스위치의 동작에 따라 온, 오프될 수 있다. 바이패스모듈(200)이 온되면, 바이패스동작을 수행하고, 오프되면, 모터드라이브(40)에서 모터(30)로 인가되는 전류를 바이패스하지 않는다.
전류측정센서부(300)는 바이패스모듈(200)이 온 될 때 바이패스되는 전류의 크기를 측정한다.
제어부(400)는 진동측정센서부(100) 및 전류측정센서부(300)와 연결되어 각각의 센서부가 출력하는 센싱값을 수신한다. 제어부(400)는 진동측정센서부(100)가 출력하는 센싱값을 수신하고, 이를 가공한 진동신호를 출력한다. 또한, 제어부(400)는 분석신호를 출력한다. 분석신호는 전류측정센서부(300)가 출력하는 센싱값을 가공한 신호로 전류측정센서부(300)가 측정한 전류의 값을 모터(30)가 손상되기 전 부하에 따른 전류의 값을 저장한 비교데이터부(410)와 비교하여 일치율 정도를 분석한 신호이다.
도 3은 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 디스플레이부에 표시되는 화면을 도시한 것이다.
디스플레이부(500)는 제어부(400)와 연결되어 제어부(400)가 출력하는 신호를 수신하여, 사용자가 웨이퍼 로봇의 상태를 확인할 수 있도록 데이터를 시각화하여 표현한다.
디스플레이부(500)에 의하여 표현되는 것은 (1) 이상진동의 발생 및 정도여부 (2) U상, V상, W상의 실시간 전류 상태 (3) 설정된 시간 또는 설정된 횟수 동안 측정된 전류의 분포도 (4) 일치율 (5) 실시간 이상여부 감지표시 등이 표현된다.
도 4a는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 전류측정센서부가 모터의 전류를 측정하는 것을 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 전류측정센서부가 모터에 인가되는 전류를 측정할 때 발생되는 문제점을 도시한 것이며, 도 4c는 도 4b의 문제점을 해결한 것을 도시한 것이다.
제어부(400)는 가공부(430)를 포함한다.
전류측정센서부(300)는 종래의 전류측정센서부와는 다르게 하나의 전류측정센서부(300)에 U상, V상, W상이 연결되어 있다. 전류측정센서부(300)는 3상과 연결되어 측정된 아날로그인 전류에 대한 정보를 디지털로 컨버터하여 출력한다(ADC). 이러한 전류측정센서부(300)를 실제로 구성하여 동작한 결과, 3상의 아날로그인 전류 정보를 디지털로 컨버터하는 과정에서 U상, V상, W상의 신호가 일괄적으로 표현되지 않고, 순차적으로 표현되는 문제점이 발생되었다. 가공부(430)는 위와 같은 문제점을 해결하는 역할을 한다. 즉, 일예시적으로 V상, W상이 각각 U상보다 늦게 출력되는 경우, 가공부(430)는 U상이 출력되고, V상의 출력이 시작되는 지점을 측정하면 지연된 시간을 계산하고, 보정하여 출력되도록 한다. W상도 마찬가지이다. 즉, U상이 출력되고, W상의 출력이 시작되는 지점만큼 지연된 시간을 계산하고, 보상하여 출력되도록 한다.
따라서, 디스플레이부(500)에 표현되는 U상, V상, W상의 측정되는 전류값은 동일한 시작점을 가지고 그래프를 그리게 된다.
제어부(400)는 전술하여 설명한 비교데이터부(410), 비교연산부(420)와 연결되어 있다. 비교데이터부(410)에는 비교데이터가 저장되어 있다. 비교데이터는 측정되는 전류값과 비교를 통하여 웨이퍼 로봇의 이상 여부를 진단하는 기준데이터이다.
도 5a는 본 발명인 웨이퍼 로봇 결함 진단 시스템의 제어부의 기준데이터를 도시한 것이며, 도 5b는 기준데이터와 매칭되는 대조데이터를 도시한 것이다.
본 발명은 U상, V상, W상에서 측정되는 전류값을 하나의 데이터로 취합하여 데이터화 하고, 이 데이터를 비교데이터와 일치율을 판단하여 결함 여부를 진단한다.
비교데이터는 측정의 대상이 되는 웨이퍼 로봇과 동일하며 정상적으로 동작되는 웨이퍼 로봇을 설정된 시간동안 동작시켜 측정되는 전류를 시간의 흐름에 따라 저장하여 생성된다. 또는 측정 대상이 되는 웨이퍼 로봇과 동일하며 정상적으로 동작되는 복수의 웨이퍼 로봇을 설정된 시간동안 동작시켜 전류를 시간의 흐름에 따라 저장하고, 각각 시간의 흐름에 따른 전류의 값의 변화를 샘플링데이터로 생성하고, 이 샘플링데이터의 평균값을 연산하여 생성될 수 있다. 또는 측정 대상이 되는 웨이퍼 로봇이 처음 구동되는 경우 이 웨이퍼 로봇이 설정된 시간동안 동작될 때 설정된 시간동안 동작 시 측정되는 전류를 시간의 흐름에 따라 저장하여 생성한다.
비교연산부(420)는 전류측정센서부(300)가 부하에 따라 변경되는 전류를 실시간으로 비교하지 않고, 설정된 주기(예를 들면 1시간) 또는 설정된 횟수만큼(예를 들면 측정된 전류값이 10000번인 경우)측정하여 대조데이터를 생성하고, 대조데이터를 비교데이터를 일치율을 비교하여 결함여부를 측정한다. 여기서, 비교연산부(420)는 실시간으로 측정되는 전류값을 비교 연산하여 웨이퍼 로봇의 이상여부를 판단하기도 하는데, 이는 후술하도록 하겠다.
비교연산부(420)는 비교데이터를 분포하여 배치한다. 여기서, 3상(U, V, W)에서 각각 측정된 전류에 상관하지 않는다. 예를 들어 2A가 총 1000회 감지된 경우 도 4a에 도시된 것과 같이 2A는 1000회라는 데이터를 생성하고, 2.3A가 1000회 감지된 경우 앞서서 2A와 마찬가지로 2.3A는 1000회라는 데이터를 생성한다.
비교연산부(420)는 이렇게 분포로 배치된 비교데이터와 동일한 방식으로 대조데이터를 매칭하여 일치율 여부를 파악한다. 일예시로 대조데이터는 2A 1000회 2.3A 500회 2.9A가 500회로 생성된 경우 앞서서 실시예로 한 비교데이터와 매칭 정도는 75%로 나올 수 있다. 이와 같은 경우, 실시예에 따라 변경될 수 있지만 75%인 경우에는 웨이퍼 로봇의 결함 발생이 높다고 예상될 수 있다.
실시예에서는 단 3가지의 전류값만을 가지고 본원의 비교연산부(420)가 일치율을 파악하는 방식을 설명하였지만 이에 한정되지 않고, 도 4a, 4b와 같이 다양한 전류값에 대하여 위와 같은 동작을 수행할 것이다.
위와 같이 일치율만 가지고도 웨이퍼 로봇의 결함 여부를 판단할 수 있는 이유는 웨이퍼 로봇에 결함이 발생되어 부하가 많이 발생되는 경우, 앞서서 설명한 예에서 2.9A와 같은 전류가 많이 측정되기 때문이다. 즉, 웨이퍼 로봇에 결함이 발생되는 경우, 기준에서 설정된 범위를 벗어나는 전류값이 더욱 많이 측정될 것임으로 일치율만을 가지고도 웨이퍼 로봇의 결함을 측정할 수 있다.
여기서, 전술하였지만 진동측정센서부(100)에서 측정되는 이상 진동의 크기와 비례하여 일치율이 떨어지는 경우, 근래에 웨이퍼 로봇의 결함이 심해질 것이라고 예측할 수 있을 것이다.
도 6는 제어부의 비교연산부에 기저장된 식을 이용하여 실시간으로 수신되는 전류를 통하여 웨이퍼 로봇의 결함을 진단하는 것을 순서도로 도시한 것이다.
또한, 비교연산부(420)는 대조데이터를 생성하기 위하여 측정되는 전류값을 실시간으로 연산하여 결함 여부를 진단할 수 있다.
비교연산부(420)에는 아래와 같은 식이 저장되어 있다.
Figure pat00001
........... 식 1
Figure pat00002
........... 식 2
식 1과 식 2의 의미는 다음과 같다.
Figure pat00003
즉, 비교연산부(420)는 설정된 시간동안 전류측정센서부(300)가 측정한 부하에 따라 변동되는 전류값을 모두 합하고, 합해진 전류를 총 횟수로 나누어 평균전류값(Yn)을 구한다. 그 후 일치율에 따라 설정된 비일치율 계수(K)를 설정하여 평균전류값에 곱하여 이상전류판단값(KYn)을 형성한다. K가 설정되는 방식은 비일치율을 통하여 설정된다. 즉, 일예시적으로 전술하여 설명하였듯이, 10000만의 전류값을 측정하여 일치율이 80%를 획득한 경우 비일치율은 20%가 된다. 여기서, K는 0.2로 설정될 수 있다. 그 후 결함판단은 차이전류값{(평균전류값-i번째 전류값)의 절대값}이 이상전류판단값(KYn)보다 적어도 작지 않은지를 판단한다. 여기서, 차이전류값이 이상전류판단값(KYn)보다 작게 되는 경우 실시간으로 측정되는 전류값을 통하여 기계의 결함이 발생되는지를 판단할 수 있다.
이처럼 본 발명은 축척되는 전류값을 통하여 비교데이터와 일치율을 판단하고, 전류값을 축척하는 동안 전류값을 통하여 결함여부를 측정함에 따라서 웨이퍼 로봇의 이상 여부를 진단할 수 있어서 신속한 대응을 가능하게 할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : (웨이퍼 로봇의)암 20 : 액추에이터
30 : 모터 40 : 모터드라이브
100 : 진동측정센서 200 : 바이패스모듈
300 : 전류측정센서부 400 : 제어부
410 : 비교데이터부 420 : 비교연산부
430 : 가공부 500 : 디스플레이부

Claims (6)

  1. 회전동력을 가하는 모터, 상기 모터에 연결되어 회전동작을 변경하는 액추에이터, 상기 액추에이터에 연결되어 상기 웨이퍼를 그립하고 이송시키는 암 및 상기 모터가 제어 동작되도록 전류를 출력하는 모터드라이브를 포함하는 웨이퍼 로봇의 고장을 검출하기 위한 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템에 있어서,
    상기 암에 설치되어 상기 암에 발생되는 진동을 측정하는 진동측정센서부;
    상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 배치되어 전류가 인가되어 모터가 동작되면 상기 모터의 부하에 따라 변경되는 전류를 측정하는 전류측정센서부; 및
    상기 진동측정센서부 및 상기 전류측정센서부와 연결되어 각각의 센서부가 출력하는 센싱값을 수신하여, 상기 진동측정센서부가 출력하는 암의 진동인 진동신호와 상기 모터가 손상되기 전의 부하에 따른 전류의 값을 저장한 비교데이터부와 비교하여 일치율을 정도를 분석한 분석신호를 출력하는 제어부
    를 포함하는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템은,
    상기 제어부와 연결되어,
    상기 진동측정센서부 및 상기 전류측정센싱부가 출력하는 센싱값과 상기 연산된 일치율을 표현하는 디스플레이부를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전류측정센서부는
    상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 설치되어 전류를 바이패스하는 바이패스모듈에 연결되어 바이패스되는 전류를 측정하는 것
    을 특징으로 하는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부의 비교데이터부는,
    상기 전류측정센서부를 선별된 웨이퍼 로봇의 상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 설치하여 상기 모터가 동작될 때 부하에 따라 변경되는 전류를 설정된 시간동안 시간의 흐름에 따라 저장된 비교데이터가 저장되어 있거나, 상기 전류측정센서부를 복수개로 선별된 웨이퍼 로봇의 상기 모터드라이브와 상기 모터 사이에 설치하고, 설정된 시간동안 부하에 따라 변경되는 전류를 측정하여 복수의 샘플링데이터를 생성하고, 상기 샘플링데이터의 평균이 연산되어 생성된 비교데이터가 저장되어 있는 것
    을 특징으로 하는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 비교연산부를 포함하고,
    상기 비교연산부는 상기 전류측정센서부가 부하에 따라 변경되는 전류를 기설정된 시간동안 또는 기설정된 횟수만큼 측정하여 생성한 대조데이터를 상기 비교데이터와 매칭시켜 일치율을 연산하는 것
    을 특징으로 하는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비교연산부는,
    설정된 시간동안 상기 전류측정센서부가 측정한 전류를 모두 합하고, 측정된 개수로 나누어 평균전류값을 구하고,
    상기 평균전류값을 현재 전류측정센서부가 측정한 전류값과 차이의 절대값인 차이전류값을 구하고, 상기 차이전류값을 상기 평균전류값에 상기 일치율에 따라 설정된 비일치율 계수를 곱하여 비교하여 연산된 이상전류판단값과 비교하여 상기 차이전류값이 상기 이상전류판단값보다 작으면 상기 모터의 이상으로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 웨이퍼 로봇의 결함 진단 시스템.
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