KR20220162287A - Automatic Calibration System Of Robot Driven - Google Patents

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KR20220162287A
KR20220162287A KR1020210070571A KR20210070571A KR20220162287A KR 20220162287 A KR20220162287 A KR 20220162287A KR 1020210070571 A KR1020210070571 A KR 1020210070571A KR 20210070571 A KR20210070571 A KR 20210070571A KR 20220162287 A KR20220162287 A KR 20220162287A
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차정학
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Abstract

The present invention relates to a robot driving automatic calibration system, which, before undesirable results are produced due to the operation of a robot, can detect errors occurring during an operation process of the robot to automatically calibrate the errors. The robot driving automatic calibration system comprises: a robot unit which includes a plurality of motor modules and an arm module having at least one position reference mark, and is connected to a computing unit to control driving of the motor modules in accordance with signals transmitted from the computing unit; a position reference adjustment unit which includes an alignment mark module having an adjustment pattern and an alignment mark formed thereon, and allows the arm module of the robot unit to be inserted into the position reference adjustment unit from the outside; a camera unit which has at least one camera and is installed above the position reference adjustment unit to capture the position reference adjustment unit and create an alignment mark image of the alignment mark module; and the computing unit which includes a reference mark image, is connected to the camera unit to compare the alignment mark image created by the camera unit with the reference mark image and calculate a difference value of a first axis and a difference value of a second axis, substitutes the alignment mark image with the reference mark image when the difference values exceed a reference value, applies a first calibration value corresponding to the difference value of the first axis and a second calibration value corresponding to the difference value of the second axis to the motor modules of the robot unit, and locates the position reference mark of the arm module and the alignment mark of the reference mark image on a virtual line.

Description

로봇 구동 자동 보정 시스템{Automatic Calibration System Of Robot Driven}Robot Driven Automatic Calibration System {Automatic Calibration System Of Robot Driven}

본 발명은 로봇이 반복적으로 구동하면서 발생되는 오차를 보정하는 기술이다.The present invention is a technology for correcting an error generated while a robot is repeatedly driven.

산업 현장에서는 작업 환경 개선 및 생산성 향상에 목적을 로봇을 두고 많이 사용하고 있다. 로봇은 단순 반복 작업이나 사람이 직접 수행하기 어렵고 위험한 작업을 신속하고 정확하게 처리할 수 있다는 점에서 각광을 받고 있다. 현재, 로봇의 사용은 증가 추세를 보이고 있다.In industrial fields, robots are widely used for the purpose of improving the working environment and productivity. Robots are in the limelight because they can quickly and accurately handle simple repetitive tasks or tasks that are difficult and dangerous for humans to perform directly. Currently, the use of robots is showing an increasing trend.

로봇의 사용의 증가 추세와 맞물려, 로봇이 항상 신속하고 정확한 작업을 수행할 수 있도록, 로봇을 유지보수 하는 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. 여기서, 로봇을 유지보수 하는 기술은 로봇이 반복적으로 구동하며 미세한 틀어짐 및 기울어짐 등이 누적되어 발생되는 오차를 보정하는 기술이 된다.In line with the trend of increasing use of robots, development of technology for maintaining robots is actively progressing so that robots can always perform tasks quickly and accurately. Here, the robot maintenance technology is a technology of repetitively driving the robot and correcting an error generated by accumulating minute twists and turns.

이와 같은 기술은 로봇을 유지보수 하는 기술에 적용되어, 로봇이 작업을 정밀하고 신속하게 수행할 수 있도록 하며 설치 목적을 달성할 수 있도록 한다.Such a technology is applied to a technology for maintaining a robot, enabling the robot to perform work accurately and quickly and to achieve the purpose of installation.

현재 대다수의 로봇의 구동 오차를 제어하는 방법은 로봇의 구동 오차를 정량적으로 파악할 수 없어, 작업 결과를 통해 로봇의 구동축에 오차가 있는지를 파악하도록 한다.Currently, most of the methods for controlling the drive error of the robot cannot quantitatively grasp the drive error of the robot, so it is necessary to determine whether there is an error in the drive shaft of the robot through the work result.

이러한 방법은 작업자가 로봇의 구동 오차를 직관적으로 판단하지 못하고 로봇의 작업 결과를 통해 간접적으로 판단할 수 있도록 한다.This method allows the operator to determine the driving error of the robot indirectly through the robot's work result without intuitively determining it.

따라서, 로봇이 안 좋은 결과를 만들어 낸 후에, 작업자가 그 문제를 해결해야 하는 문제가 있다. 더욱이, 이러한 문제는 작업 효율 및 생산성을 저하시키는 문제를 발생시키고 있다.Therefore, after the robot produces a bad result, there is a problem that the operator has to solve the problem. Moreover, these problems are causing a problem of lowering work efficiency and productivity.

대한민국 공개특허 제10-2017-0087996호(공개일자: 2017.08.01)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0087996 (published date: 2017.08.01)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 로봇이 안 좋은 결과를 만들어 낸 후에, 작업자가 그 문제를 해결하게 되면서 작업 효율 및 생산성이 저하되는 문제가 발생되지 않도록 한다.The problem to be solved by the present invention is to prevent the problem of lowering work efficiency and productivity as a worker solves the problem after the robot produces a bad result.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 로봇 구동 자동 보정 시스템은 복수 개의 모터모듈과 적어도 하나의 위치기준마크가 형성된 암모듈을 포함하고, 연산부와 연결되어 연산부에서 전달되는 신호에 따라 모터모듈의 구동이 제어되는 로봇부와 조정패턴과 정렬마크가 형성된 정렬마크모듈을 포함하며, 외측에서 로봇부의 암모듈이 진입 가능한 위치기준조정부과 적어도 하나의 카메라가 설치되어, 위치기준조정부의 상부에 설치되어 위치기준조정부를 촬영하며 정렬마크모듈에 대한 정렬마크이미지를 생성하는 카메라부를 포함한다. 그리고 기준마크이미지를 포함하고 카메라부와 연결되어 카메라부에서 생성한 정렬마크이미지를 기준마크이미지와 대비하여 제1축의 차이값과 제2축의 차이값을 산출하여, 차이값이 기준값을 초과하면 정렬마크이미지를 기준마크이미지로 대체한 후, 제1축의 차이값에 대응하는 제1보정값과 제2축의 차이값에 대응하는 제2보정값을 로봇부의 모터모듈에 인가하여 암모듈의 위치기준마크와 기준마크이미지의 정렬마크를 가상의 선상에 위치시키는 연산부를 포함한다. 여기서, 정렬마크모듈은 제1정렬마크모듈과 제1정렬마크모듈에서 일방향으로 이격되어 제1정렬마크모듈과 동일하게 형성된 제2정렬마크모듈을 포함한다. 그리고 카메라부는 프레임모듈과 프레임모듈에 설치되는 제1카메라모듈, 제2카메라모듈을 포함하여, 제1정렬마크모듈을 촬영해 제1정렬마크이미지를 생성하고 제2정렬마크모듈을 촬영해 제2정렬마크이미지를 생성할 수 있다. 그리고 연산부는 기준마크이미지에서 정렬마크이미지가 제1축에 대한 차이값 그리고 제2축에 대한 차이값 또는 제1축 또는 제2축에 대한 회전값을 산출할 수 있다. 또한, 카메라부는 로봇부의 암모듈에 빛을 조사한 후, 반사되는 빛을 수신하여 암모듈과 거리를 측정하는 거리센서모듈을 더 포함할 수 있다.The robot driving automatic correction system of the present invention for achieving the above technical problem includes a plurality of motor modules and an arm module on which at least one position reference mark is formed, and is connected to an arithmetic unit to drive the motor module according to a signal transmitted from the arithmetic unit. It includes the controlled robot unit, an adjustment pattern, and an alignment mark module formed with an alignment mark, and a position reference adjustment unit capable of entering the arm module of the robot unit from the outside and at least one camera are installed, and are installed on top of the position reference adjustment unit to position and a camera unit for taking pictures of the reference adjustment unit and generating an alignment mark image for the alignment mark module. In addition, the alignment mark image generated by the camera unit including the fiducial mark image and connected to the camera unit is compared with the fiducial mark image to calculate the difference value between the first axis and the second axis, and if the difference value exceeds the reference value, alignment is performed. After replacing the mark image with the reference mark image, the first correction value corresponding to the difference value of the first axis and the second correction value corresponding to the difference value of the second axis are applied to the motor module of the robot unit to position the reference mark of the arm module. and an arithmetic unit for locating the alignment mark of the fiducial mark image on a virtual line. Here, the alignment mark module includes a first alignment mark module and a second alignment mark module spaced apart from the first alignment mark module in one direction and formed identically to the first alignment mark module. In addition, the camera unit includes a frame module, a first camera module installed in the frame module, and a second camera module, and captures the first alignment mark module to generate a first alignment mark image, and captures the second alignment mark module to create a second alignment mark image. An alignment mark image can be created. The calculation unit may calculate a difference value of the alignment mark image with respect to a first axis and a difference value with respect to a second axis or a rotation value with respect to the first axis or the second axis in the reference mark image. In addition, the camera unit may further include a distance sensor module that measures a distance to the arm module by receiving reflected light after irradiating light to the arm module of the robot unit.

본 발명의 로봇 구동 자동 보정 시스템은 로봇이 작동하며 안 좋은 결과를 만들기 전에, 작동 과정에서 발생되는 오차를 감지하여 오차를 자동으로 보정한다. 이를 통해, 로봇이 설치되는 본연의 목적인 작업의 신속성 및 정확성을 높게 유지시킬 수 있다.The robot-driven automatic correction system of the present invention detects errors generated in the operation process and automatically corrects the errors before the robot operates and produces bad results. Through this, it is possible to maintain high speed and accuracy of work, which is the original purpose of installing the robot.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 구동 자동 보정 시스템의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 로봇의 작동도이다.
도 4는 도 1의 위치기준조정부와 카메라부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 카메라부에서 촬영한 위치기준조정부의 제1정렬마크이미지와 제2정렬마크이미지를 나타낸 도면이다.
도 6은 연산부에서 제2카메라에서 촬영한 제2정렬마크이미지를 보정하여 기준마크이미지를 생성하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 로봇의 엔드이펙터를 나타낸 도면이다.
도 8은 연산부가 로봇의 위치를 보정하는 상태를 나타낸 도면이다.
1 is a perspective view of a robot-driven automatic correction system according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are operation diagrams of the robot of FIG. 1 .
FIG. 4 is a view showing a position reference adjusting unit and a camera unit of FIG. 1 .
FIG. 5 is a diagram showing a first alignment mark image and a second alignment mark image of a position reference adjusting unit taken by the camera unit of FIG. 1 .
6 is a diagram illustrating a state in which a reference mark image is generated by correcting a second alignment mark image captured by a second camera in a calculation unit.
7 is a view showing an end effector of the robot of FIG. 1 .
8 is a diagram showing a state in which the calculation unit corrects the position of the robot.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예들은 본 개시를 단지 충실 및 완전하게 하여, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것일 뿐이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the following It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided merely so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation, and the same reference numerals refer to the same elements in the drawings.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 ‘및/또는’ 은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 아울러, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.As used herein, the term 'and/or' includes any one and all combinations of one or more of the listed items. In addition, terms used in this specification are used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 이상적인 실시 예들을 개략적으로 도시한 도면들을 참조하여 설명된다. 다만, 본 발명의 로봇 구동 자동 보정 시스템에 대한 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 구동 자동 보정 시스템(1) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 구동 자동 보정 시스템(1)의 작동에 대해 개략적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. However, with reference to FIGS. 1 to 3 so that the description of the robot-driven automatic calibration system of the present invention can be concise and clear, the robot-driven automatic calibration system 1 according to an embodiment of the present invention and the present invention The operation of the robot-driven automatic correction system 1 according to the embodiment will be schematically described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 구동 자동 보정 시스템의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 로봇의 작동도이다.1 is a perspective view of a robot-driven automatic correction system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are operational views of the robot of FIG. 1 .

본 발명의 로봇 구동 자동 보정 시스템(1, 이하 자동 보정 시스템)은 로봇이 작동하며 안 좋은 결과를 만들기 전에, 작동 과정에서 발생되는 오차를 감지하여 오차를 보정한 후, 객체를 정확한 위치로 이동시킨다. 이를 통해, 본 발명은 로봇 설치의 본연의 목적인 작업의 신속성 및 정확성을 높은 상태로 유지시킬 수 있다. 일례로, 자동 보정 시스템은 반도체 웨이퍼를 가공하는 프로세스에 하나가 될 수 있다. 따라서, 객체는 일례로 웨이퍼가 될 수 있다.The robot-driven automatic correction system (1, hereinafter referred to as the automatic correction system) of the present invention detects errors generated in the operation process before the robot operates and produces bad results, corrects the errors, and then moves the object to an accurate position. . Through this, the present invention can maintain the speed and accuracy of the work, which is the original purpose of robot installation, at a high level. As an example, an automatic calibration system may be incorporated into the process of processing semiconductor wafers. Thus, the object can be a wafer, for example.

이와 같은 자동 보정 시스템에 대한 설명은 통상의 기술자가 본 명세서를 통해 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록, 반도체 웨이퍼를 가공하는 시스템에 사용되는 장치를 일례로 한다. 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, FOUP(Front Opening Unified Pod), Buffer(C), 제1챔버(D) 및 제2챔버(E) 그리고 FOUP 내지 제2챔버의 앞에 설치된 레일부(A)가 설치된 반도체 웨이퍼를 가공하는 시스템에 설치되어 FOUP에 들어 있는 웨이퍼를 제1챔버(D)와 제2챔버(E)로 이송하는 장치가 될 수 있다.The description of such an automatic correction system takes a device used in a system for processing a semiconductor wafer as an example so that a person skilled in the art can clearly understand the present invention through this specification. As shown in FIG. 1, the present invention is a FOUP (Front Opening Unified Pod), a Buffer (C), a first chamber (D) and a second chamber (E), and a rail portion (A) installed in front of the FOUP to the second chamber ) may be installed in a system for processing semiconductor wafers and transfer the wafers contained in the FOUP to the first chamber (D) and the second chamber (E).

이러한 자동 보정 시스템(1)은 레일부(A)에 설치되어 슬라이딩 이동하는 로봇부(10), FOUP(B)와 Buffer(C) 사이에 위치하는 위치기준조정부(20), 위치기준조정부(20)와 상방으로 이격되어 설치된 카메라부(30)를 포함한다. 그리고 카메라부(30) 그리고 로봇부(10)와 연결되어 카메라부(30)에서 수신되는 데이터를 연산하여 출력값을 로봇부(10)에 인가하여 로봇부의 오차를 제어하는 연산부(40)를 포함한다. 여기서, 로봇부(10)는 복수 개의 모터모듈(110)과 제1가이드패턴(123)과 제2가이드패턴(124) 그리고 제1가이드패턴(123)과 제2가이드패턴(124) 사이에 형성된 적어도 하나의 위치기준마크(122)를 포함하는 암모듈(120) 즉, 블레이드(121)와 위치기준마크(122)로 형성된 엔드이펙터를 포함하는 로봇이 될 수 있다. 즉, 로봇부(10)는 Wafer Transfer Robot이 될 수 있다.This automatic correction system (1) is installed on the rail (A) and slides the robot unit (10), the position reference adjustment unit 20 located between the FOUP (B) and the Buffer (C), the position reference adjustment unit (20 ) and a camera unit 30 installed spaced apart from the upper side. And a calculation unit 40 connected to the camera unit 30 and the robot unit 10 to calculate data received from the camera unit 30 and apply an output value to the robot unit 10 to control an error in the robot unit. . Here, the robot unit 10 is formed between the plurality of motor modules 110, the first guide pattern 123, the second guide pattern 124, and the first guide pattern 123 and the second guide pattern 124. It may be a robot including the arm module 120 including at least one positional reference mark 122 , that is, an end effector formed of the blade 121 and the positional reference mark 122 . That is, the robot unit 10 may be a Wafer Transfer Robot.

이러한 로봇부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 레일부(A)를 좌표축의 X축 방향으로 슬라이딩 하며 FOUP(B)내지 제2챔버(E) 사이를 이동할 수 있다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 좌표축의 Z축 방향으로 로봇부의 승강모듈이 이동하며 제1챔버에 웨이퍼를 내려 놓거나, 제1챔버에 있는 웨이퍼를 들어올릴 수 있다. 이와 같은 로봇부(10)는 연산부(40)에서 출력되는 신호에 따라 작동될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the robot unit 10 may move between the FOUP (B) and the second chamber (E) by sliding the rail unit (A) in the X-axis direction of the coordinate axis. And, as shown in FIG. 3, the lifting module of the robot unit moves in the Z-axis direction of the coordinate axis, and can place the wafer in the first chamber or lift the wafer in the first chamber. Such a robot unit 10 may be operated according to a signal output from the calculation unit 40 .

본 발명의 자동 보정 시스템(1)은 로봇부(10)가 FOUP(B)에 삽입되어 있는 웨이퍼를 제1챔버(D) 또는 제2챔버(E)로 이송하기 전에, 위치기준조정부(20)에 위치한 후 암모듈(120) 즉, 엔드이펙터를 정렬마크모듈(220)과 중첩되도록 위치시켜 로봇부의 구동 오차를 추출하고, 추출된 오차값에 대응해 로봇부(10)의 위치를 자동으로 보정시킨다.In the automatic calibration system 1 of the present invention, before the robot unit 10 transfers the wafer inserted into the FOUP (B) to the first chamber (D) or the second chamber (E), the position reference adjustment unit (20) After being located at , the arm module 120, that is, the end effector, is positioned so as to overlap with the alignment mark module 220 to extract a driving error of the robot unit, and automatically correct the position of the robot unit 10 in response to the extracted error value. let it

이와 같은 본 발명의 자동 보정 시스템(1)은 기존의 로봇 보정 시스템에서 로봇부의 구동 오차를 파악하여 수동으로 보정하는 방식이 아닌, 구동 오차를 파악하여 파악된 값과 대응되는 값으로 로봇부의 암의 위치를 보정한다. 이러한 본 발명의 특징은 종래의 로봇 보정 시스템과 큰 차이가 되도록 하는 주요 특징이 된다.The automatic correction system 1 of the present invention as described above is not a method of manually correcting the driving error of the robot unit in the existing robot calibration system, but by identifying the driving error of the arm of the robot unit with a value corresponding to the figured out value. correct the position This feature of the present invention is a major feature that makes a big difference from the conventional robot calibration system.

이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 위치기준조정부, 카메라부 및 연산부에 대한 구체적인 설명과 위치기준조정부, 카메라부 및 연산부를 통한 본 발명의 주요 특징에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4 to 8, detailed descriptions of the location reference adjusting unit, the camera unit, and the calculating unit of the present invention and the main features of the present invention through the positioning reference adjusting unit, the camera unit, and the calculating unit will be described in detail.

도 4는 도 1의 위치기준조정부와 카메라부를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 1의 카메라부에서 촬영한 위치기준조정부의 제1정렬마크이미지와 제2정렬마크이미지를 나타낸 도면이다. 그리고 도 6은 연산부에서 제2카메라에서 촬영한 제2정렬마크이미지를 보정하여 기준마크이미지를 생성하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 1의 로봇의 엔드이펙터를 나타낸 도면이다. 그리고 도 8은 연산부가 로봇의 위치를 보정하는 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view showing a position reference adjusting unit and a camera unit of FIG. 1 , and FIG. 5 is a view showing a first alignment mark image and a second alignment mark image of the position reference adjusting unit taken by the camera unit of FIG. 1 . 6 is a view showing a state in which a reference mark image is generated by correcting a second alignment mark image captured by a second camera in a calculation unit, and FIG. 7 is a view showing an end effector of the robot of FIG. 1 . And Figure 8 is a diagram showing a state in which the calculation unit corrects the position of the robot.

위치기준조정부(20)는 지지모듈(210)과 지지모듈(220)의 상측면에 정렬마크모듈(220)이 설치되어, 로봇부의 오차를 산출하는데 있어 기준위치를 설정하는 장치가 된다. 이러한 위치기준조정부(20)는 엔드이펙터의 제1날과 제2날의 위치에 대한 기준을 설정할 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이, 제1정렬마크모듈(221)과 제1정렬마크모듈(221)에서 일방향으로 이격되어 제1정렬마크모듈(221)과 동일하게 형성된 제2정렬마크모듈(222)을 포함한다.The position reference adjustment unit 20 has an alignment mark module 220 installed on the upper side of the support module 210 and the support module 220, and becomes a device for setting a reference position in calculating the error of the robot unit. As shown in FIG. 4, the position reference adjusting unit 20 includes a first alignment mark module 221 and a first alignment mark module ( 221) and a second alignment mark module 222 formed identically to the first alignment mark module 221 and spaced apart in one direction.

이와 같은 제1정렬마크모듈(221)에는 동일한 형상의 원이 복수 개 형성된 제1조정패턴(2211)과 제1조정패턴(2211)의 중앙에 형성된 ‘+’형상의 제1정렬마크(2212)가 형성될 수 있다. 그리고 제2정렬마크모듈(222)에는 동일한 형상의 원이 복수 개 형성된 제2조정패턴(2221)과 제2조정패턴(2222)의 중앙에 형성된 ‘+’형상의 제1정렬마크(2212)가 형성될 수 있다.In such a first alignment mark module 221, a first adjustment pattern 2211 formed with a plurality of circles having the same shape and a '+'-shaped first alignment mark 2212 formed in the center of the first adjustment pattern 2211 can be formed. In the second alignment mark module 222, a second adjustment pattern 2221 having a plurality of identically shaped circles and a '+'-shaped first alignment mark 2212 formed at the center of the second adjustment pattern 2222 are provided. can be formed

카메라부(30)는 위치기준조정부(20)를 촬영하며 위치기준조정부(20)의 정렬마크모듈(220)과 정렬마크모듈(220)로 유입되는 암모듈 즉, 엔드이펙터를 촬영한다. 이러한 카메라부(30)는 천장에 설치되는 프레임모듈(31)과 프레임모듈(31)에 하방을 촬영하도록 설치된 복수 개의 카메라모듈(301,302)을 포함할 수 있다. 일례로, 카메라부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 프레임모듈(31)과 프레임모듈(31)에 설치되는 제1카메라모듈(301), 제2카메라모듈(302)을 포함한다. 그리고, 거리센서모듈(303)을 포함한다. 이와 같은 카메라부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1카메라모듈(301)을 통해 제1정렬마크모듈(221)을 촬영하여 제1정렬마크이미지(311)를 생성할 수 있다. 그리고 제2카메라모듈(302)을 통해 제2정렬마크모듈(222)을 촬영하여 제2정렬마크이미지(312)를 생성할 수 있다. 또한, 카메라부(30)는 거리센서모듈(303)을 통해 로봇부의 암모듈(120)에 빛을 조사한 후, 반사되는 빛을 수신하여 암모듈(120)과 거리값을 산출할 수 있다.The camera unit 30 photographs the position reference adjusting unit 20 and photographs the alignment mark module 220 of the position reference adjustment unit 20 and the arm module introduced into the alignment mark module 220, that is, the end effector. The camera unit 30 may include a frame module 31 installed on the ceiling and a plurality of camera modules 301 and 302 installed in the frame module 31 to take pictures of the lower side. As an example, the camera unit 30 includes a frame module 31 and a first camera module 301 and a second camera module 302 installed in the frame module 31 as shown in FIG. 4 . And, it includes a distance sensor module 303. As shown in FIG. 5 , the camera unit 30 may generate a first alignment mark image 311 by photographing the first alignment mark module 221 through the first camera module 301 . In addition, the second alignment mark image 312 may be generated by photographing the second alignment mark module 222 through the second camera module 302 . In addition, the camera unit 30 may irradiate light to the arm module 120 of the robot unit through the distance sensor module 303 and then receive reflected light to calculate a distance value with the arm module 120 .

이와 같이 카메라부(30)는 생성된 제1정렬마크이미지와 제2정렬마크이미지 그리고 암모듈 간 거리값을 연산부(40)에 전송한다.In this way, the camera unit 30 transmits the generated first alignment mark image, the second alignment mark image, and the distance value between the arm modules to the calculation unit 40 .

연산부(40)는 카메라부(30)에서 데이터를 수신하여 연산 한 후, 연산된 값에 대응되는 값을 출력에 로봇부(10)에 인가하는 컴퓨터가 될 수 있다. 연산부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 기준마크이미지(400)를 포함할 수 있다. 또한, 연산부(40)는 정렬마크(410)와 조정패턴의 모양 간에 거리값(d1~d3)을 저장하고 있을 수 있다.The calculation unit 40 may be a computer that receives data from the camera unit 30, calculates it, and applies a value corresponding to the calculated value to the robot unit 10 as an output. The calculation unit 40 may include a fiducial mark image 400 as shown in FIG. 6 . Also, the calculation unit 40 may store distance values d1 to d3 between the alignment mark 410 and the shape of the adjustment pattern.

연산부(40)는 카메라부(30)로부터 정렬마크이미지(310)를 수신한 후, 기준마크이미지(400)와 정렬마크이미지(310)를 대비하여 제1축의 차이값과 제2축의 차이값을 산출할 수 있다. 이때, 제1축은 좌표축의 X축이 될 수 있고, 제2축은 좌표축의 Y축이 될 수 있다. 일례로, 연산부(40)는 기준마크이미지(400)와 정렬마크이미지(310)를 대비하여 제1축의 차이값인 dx값과 제2축의 차이값인 dy 그리고 제1축의 회전값 또는 제2축의 회전값인 dθ을 산출할 수 있다. 이와 같은 연산부(40)는 정렬마크이미지(310)와 기준마크이미지(400)를 대비한 차이값이 기준값을 초과하면 정렬마크이미지(310)를 기준마크이미지(400)로 대체한다. 일례로, 연산부(40)는 도 8의 (b)와 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2정렬마크이미지(312)를 기준마크이미지(400)로 대체한다.After receiving the alignment mark image 310 from the camera unit 30, the calculation unit 40 compares the reference mark image 400 and the alignment mark image 310 to obtain a difference value between the first axis and the second axis. can be calculated In this case, the first axis may be the X axis of the coordinate axis, and the second axis may be the Y axis of the coordinate axis. For example, the calculation unit 40 compares the reference mark image 400 and the alignment mark image 310 to obtain a difference between the first axis dx value and the second axis dy and the rotation value of the first axis or the second axis. The rotation value dθ can be calculated. Such a calculation unit 40 replaces the alignment mark image 310 with the reference mark image 400 when the difference between the alignment mark image 310 and the reference mark image 400 exceeds the reference value. For example, the calculation unit 40 replaces the second alignment mark image 312 with the reference mark image 400, as shown in FIGS. 8(b) and 8(c).

이후, 연산부(40)는 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1축의 차이값에 대응하는 제1보정값과 제2축의 차이값에 대응하는 제2보정값을 로봇부(10)의 모터모듈(110)에 인가하여 암모듈(120)의 위치기준마크(122)와 기준마크이미지(400)의 정렬마크(410)가 가상의 선상에 위치하도록 한다. 암모듈(120)의 블레이드(121)의 왼쪽에 위치한 제1위치기준마크(1221)와 블레이드(121)의 오른쪽에 위치한 제2위치기준마크(1222)가 기준마크이미지(400)의 정렬마크(410)와 동일한 선상에 위치하도록 모터모듈을 제어하며 로봇부의 오차를 자동 보정한다.Then, as shown in FIG. is applied to the motor module 110 so that the position reference mark 122 of the arm module 120 and the alignment mark 410 of the reference mark image 400 are located on a virtual line. The first location reference mark 1221 located on the left side of the blade 121 of the arm module 120 and the second location reference mark 1222 located on the right side of the blade 121 are the alignment marks of the fiducial mark image 400 ( 410), the motor module is controlled to be located on the same line, and errors in the robot part are automatically corrected.

아울러, 연산부(40)는 로봇의 오차로 인해 정렬마크(410)가 카메라부의 촬영영역 안에 들어오지 않는 경우, 제2축 방향으로 엔드이펙터를 구동시켜 제1가이드패턴(123) 또는 제2가이드패턴(124)를 찾고, 제1축 방향으로 엔드이펙터를 구동시켜 위치기준마크(122)를 찾는다. 연산부(40)는 이와 같이 위치기준마크(122)를 찾으며 암모듈(120)의 위치기준마크(122)가 기준마크이미지(400)의 정렬마크(410)와 동일한 선상에 위치하도록 로봇부의 오차를 자동 보정한다.In addition, the calculation unit 40 drives the end effector in the second axis direction when the alignment mark 410 does not enter the shooting area of the camera unit due to an error of the robot to form the first guide pattern 123 or the second guide pattern ( 124), and the position reference mark 122 is searched by driving the end effector in the first axis direction. The calculation unit 40 searches for the location reference mark 122 in this way and adjusts the error of the robot unit so that the location reference mark 122 of the arm module 120 is located on the same line as the alignment mark 410 of the reference mark image 400. automatically correct

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

1: 로봇 구동 자동 보정 시스템
10: 로봇부
110: 모터모듈 120: 암모듈
121: 블레이드 122: 위치기준마크
1221: 제1위치기준마크 1222: 제2위치기준마크
123: 제1가이드패턴 124: 제2가이드패턴
20: 위치기준조정부
210: 지지모듈 220: 정렬마크모듈
221: 제1정렬마크모듈
2211: 제1조정패턴 2212: 제1정렬마크
222: 제2정렬마크모듈
2221: 제2조정패턴 2222: 제2정렬마크
30: 카메라부
31: 프레임모듈
301: 제1카메라모듈 302: 제2카메라모듈
303: 거리센서모듈 310: 정렬마크이미지
311: 제1정렬마크이미지 312: 제2정렬마크이미지
40: 연산부 400: 기준마크이미지
410: 정렬마크
A: 레일부 B: FOUP
C: Buffer D: 제1챔버
E: 제2챔버
1: Robot Driven Automatic Calibration System
10: robot part
110: motor module 120: arm module
121: blade 122: position reference mark
1221: first position reference mark 1222: second position reference mark
123: first guide pattern 124: second guide pattern
20: position reference adjustment unit
210: support module 220: alignment mark module
221: first alignment mark module
2211: first adjustment pattern 2212: first alignment mark
222: second alignment mark module
2221: second adjustment pattern 2222: second alignment mark
30: camera unit
31: frame module
301: first camera module 302: second camera module
303: distance sensor module 310: alignment mark image
311: first alignment mark image 312: second alignment mark image
40: calculation unit 400: reference mark image
410: alignment mark
A: rail part B: FOUP
C: Buffer D: First chamber
E: second chamber

Claims (3)

복수 개의 모터모듈(110)과, 적어도 하나의 위치기준마크(122)가 형성된 암모듈(120)을 포함하는 로봇부(10);
조정패턴(2210)과, 정렬마크(2220)가 형성된 정렬마크모듈(220)을 포함하며 외측에서 로봇부의 암모듈(120)이 진입 가능한 위치기준조정부(20);
적어도 하나의 카메라모듈(301,302)을 포함하여, 위치기준조정부(20)의 상부에 설치되어 위치기준조정부(20)를 촬영하며 정렬마크모듈(220)에 대한 정렬마크이미지(310)를 생성하는 카메라부(30);
기준마크이미지(400)를 포함하고, 카메라부(30)와 연결되어 카메라부(30)에서 생성한 정렬마크이미지(310)를 기준마크이미지(400)와 대비하여 제1축의 차이값과 제2축의 차이값을 산출하여, 차이값이 기준값을 초과하면 정렬마크이미지(310)를 기준마크이미지(400)로 대체한 후, 제1축의 차이값에 대응하는 제1보정값과 제2축의 차이값에 대응하는 제2보정값을 로봇부(10)의 모터모듈(110)에 인가하여 암모듈(120)의 위치기준마크(122)와 기준마크이미지(400)의 정렬마크(410)를 가상의 선상에 위치시키는 연산부(40)를 포함하는, 로봇 구동 자동 보정 시스템.
a robot unit 10 including a plurality of motor modules 110 and an arm module 120 having at least one position reference mark 122;
a position reference adjusting unit 20 that includes an alignment mark module 220 having an alignment pattern 2210 and an alignment mark 2220 and is accessible to the arm module 120 of the robot unit from the outside;
A camera, including at least one camera module 301 , 302 , installed above the position reference adjusting unit 20 to photograph the position reference adjusting unit 20 and generate an alignment mark image 310 for the alignment mark module 220 . section 30;
The fiducial mark image 400 is connected to the camera unit 30 and the alignment mark image 310 generated by the camera unit 30 is compared with the fiducial mark image 400, and the difference value of the first axis and the second After calculating the difference value of the axis and replacing the alignment mark image 310 with the reference mark image 400 when the difference value exceeds the reference value, the first correction value corresponding to the difference value of the first axis and the difference value of the second axis The second correction value corresponding to is applied to the motor module 110 of the robot unit 10 so that the position reference mark 122 of the arm module 120 and the alignment mark 410 of the reference mark image 400 are virtually A robot drive automatic correction system comprising an arithmetic unit 40 positioned on a line.
제1항에 있어서,
정렬마크모듈(220)은,
제1정렬마크모듈(221)과 제1정렬마크모듈(221)에서 일방향으로 이격되어 제1정렬마크모듈(221)과 동일하게 형성된 제2정렬마크모듈(222)을 포함하고,
카메라부(30)는,
프레임모듈(31)과 프레임모듈(31)에 설치되는 제1카메라모듈(301), 제2카메라모듈(302)을 포함하여, 제1정렬마크모듈(221)을 촬영해 제1정렬마크이미지(311)를 생성하고 제2정렬마크모듈(222)을 촬영해 제2정렬마크이미지(312)를 생성하고,
연산부(40)는,
기준마크이미지(400)에서 정렬마크이미지(310)가 제1축에 대한 차이값 그리고 제2축에 대한 차이값 또는 제1축 또는 제2축에 대한 회전값을 산출하는, 로봇 구동 자동 보정 시스템.
According to claim 1,
The alignment mark module 220,
It includes a first alignment mark module 221 and a second alignment mark module 222 spaced apart from the first alignment mark module 221 in one direction and formed identically to the first alignment mark module 221,
The camera unit 30,
The first alignment mark image ( 311) and photographing the second alignment mark module 222 to create a second alignment mark image 312,
The calculation unit 40,
In the reference mark image 400, the alignment mark image 310 calculates a difference value about a first axis and a difference value about a second axis or a rotation value about a first axis or a second axis, a robot-driven automatic correction system. .
제2항에 있어서,
카메라부(30)는,
로봇부의 암모듈(120)에 빛을 조사한 후, 반사되는 빛을 수신하여 암모듈(120)과 거리를 측정하는 거리센서모듈(303)을 더 포함하는, 로봇 구동 자동 보정 시스템.
According to claim 2,
The camera unit 30,
After radiating light to the arm module 120 of the robot unit, the robot driving automatic correction system further includes a distance sensor module 303 for receiving reflected light and measuring a distance with the arm module 120.
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