WO2023249260A1 - 기판 이송장치 및 기판 이송장치의 운용방법 - Google Patents

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WO2023249260A1
WO2023249260A1 PCT/KR2023/006840 KR2023006840W WO2023249260A1 WO 2023249260 A1 WO2023249260 A1 WO 2023249260A1 KR 2023006840 W KR2023006840 W KR 2023006840W WO 2023249260 A1 WO2023249260 A1 WO 2023249260A1
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motor
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collision
end effector
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배형환
송병규
민정기
고형식
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주식회사 유진테크
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate transfer device and a method of operating the substrate transfer device, and more specifically, to a substrate transfer device that detects collision of an end-effector and a method of operating the substrate transfer device.
  • a substrate transfer device in a semiconductor facility serves to transfer a substrate from a load-lock chamber to a substrate storage member (eg, FOUP, carrier, etc.) or from a substrate storage member to a load-lock chamber.
  • a substrate storage member eg, FOUP, carrier, etc.
  • This substrate transfer device performs mechanical movement using power provided by a motor and operates within a defined movement area. While moving within this area, collisions with obstacles may occur due to reasons such as the substrate being out of its designated position, the end effector of the substrate transfer device not being positioned correctly, or an error in the transfer program. Collision may cause damage to the object (or obstacle) or defect in the substrate.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-2020-0130058
  • the present invention provides a substrate transfer device and a method of operating the substrate transfer device that detects a collision of an end-effector and protects the end-effector, a collision object, and/or a substrate.
  • a substrate transfer device includes an end effector on which a substrate is supported; a motor that provides power to move the end effector; a collision detection unit that detects a collision of the end effector; and a control unit that controls driving of the motor according to the collision detection of the collision detection unit, wherein the collision detection unit includes a torque measurement unit that measures a torque value of the motor.
  • a difference calculation unit that calculates a torque difference between two torque measurements measured with a time difference; and a collision determination unit that determines a collision of the end effector based on the torque difference value.
  • the collision detection unit further includes a reference value setting unit that sets a collision determination reference value, the collision determination unit determines that the end effector is in collision when the torque difference value is greater than or equal to the collision determination reference value, and the collision determination unit determines that the end effector is in collision.
  • the motor can be stopped or the motor can be driven in the reverse direction.
  • the collision detection unit further includes a measurement position storage unit that records the measurement position of the torque value, and the control unit may stop driving the motor after driving the motor to the previous measurement position.
  • the collision detection unit further includes a measurement value storage unit that stores the measured torque value of the motor, the torque measurement unit measures the torque value of the motor at a predetermined period, and the difference value calculation unit measures the torque value of the current cycle at each predetermined period. The torque difference value between the measured value and the torque measurement value of the previous cycle can be calculated.
  • Driving the motor may include an acceleration drive in which the torque of the motor increases; Constant speed driving in which the torque of the motor is maintained within a predetermined deviation; and an acceleration time setting unit that includes a deceleration drive in which the torque of the motor decreases and sets a time for the acceleration drive.
  • the reference value setting unit may set the collision determination reference value according to a change rate of the torque value of the motor with respect to the set acceleration driving time.
  • the collision detection unit further includes a measurement period setting unit that sets a measurement period of the torque value of the motor according to the set acceleration drive time, and the measurement period setting unit sets the torque value of the motor shorter than the set acceleration drive time. You can set the measurement cycle.
  • the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at least twice during the acceleration drive.
  • the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at least at the starting point of the acceleration drive.
  • a method of operating a substrate transfer device includes providing power through a motor to move an end effector on which a substrate is supported; A process of measuring the torque value of the motor multiple times with time differences; A process of calculating a torque difference value between two measured torque measurements; and a process of determining collision of the end effector based on the calculated torque difference value.
  • the process of recording the measurement position of the torque value further includes; stopping the driving of the motor or driving the motor in the reverse direction includes driving the motor to the previous measuring position and then stopping the driving of the motor. It may include the process of ordering.
  • the process of moving the end effector includes an acceleration process of moving the end effector by increasing torque of the motor; A constant speed process of maintaining the torque of the motor within a predetermined deviation and moving it; and a deceleration process of reducing the torque of the motor to move it, and setting a time of the acceleration process.
  • the collision judgment reference value may be set according to the rate of change of the torque value of the motor with respect to the set time of the acceleration process.
  • the torque value of the motor may be measured at least twice during the acceleration process.
  • the torque value of the motor can be measured at least at the starting point of the acceleration process.
  • the substrate transfer device calculates a torque difference value between two torque measurements measured at a time difference through a collision detection unit and determines a collision of the end effector based on this, thereby creating an end-effector (end-effector). effector) collision can be effectively detected, and through this, the motor can be stopped or rotated in the reverse direction to minimize damage caused by end effector collision.
  • the movement speed of the end effector is determined by determining the collision of the end effector using the torque change over time (or per unit time) through two torque measurements measured at a time difference, rather than the absolute amount (or absolute value) of the torque. It is possible to detect end effector collisions regardless of the moving distance, and can effectively detect end effector collisions both when the end effector moves while accelerating or decelerating and when the end effector moves at constant speed. There may be no need to vary the collision judgment standard value by subdividing it according to the moving speed and moving distance.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a substrate transfer device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a graph showing torque measurement values for each cycle and torque measurement values for the previous cycle for each cycle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a conceptual diagram illustrating the calculation of a torque difference value according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a flowchart showing a method of operating a substrate transfer device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a schematic diagram showing a substrate transfer device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 1 (a) is a plan view of the substrate transport device
  • Figure 1 (b) is a block diagram of the collision detection unit. .
  • a substrate transfer device 100 includes an end effector 110 on which a substrate 10 is supported; A motor 120 that provides power to move the end effector 110; A collision detection unit 130 that detects a collision of the end effector 110; and a control unit 140 that controls driving of the motor 120 according to collision detection by the collision detection unit 130.
  • the end-effector 110 may support the substrate 10 and extend in a first direction.
  • the end effector 110 may have a fork shape including a plurality of fingers arranged (or arranged) side by side in the first direction in a second direction intersecting the first direction. and can support the substrate 10 by contacting the lower surface of the substrate 10.
  • the second direction may be a direction that intersects the first direction among the horizontal directions, and if the first direction is the front-to-back direction, it may be a left-right direction.
  • the end effector 110 is made of ceramics such as quartz, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), titanium dioxide (TiO 2 ), and silicon dioxide (SiO 2 ). It may be made of (ceramic) material.
  • the substrate 10 may be a wafer, but is not particularly limited thereto, and may be a glass substrate, etc.
  • the end effector 110 may be composed of a plurality of end effectors 110 and arranged (or stacked) in multiple stages (or a third direction intersecting both the first direction and the second direction), and each stage (i.e., a plurality of the The substrates 10 are supported on each end effector, so that two or more substrates 10 corresponding to the number of end effectors 110 can be transferred at the same time.
  • the motor 120 may provide power for movement of the end effector 110, and the end effector 110 may be moved through mechanical movement of the arms 111, 112, and 113 connected to the end effector 110 by the power. can be moved.
  • the power may be provided to the arms 111, 112, and 113 through rotation of the rotation shafts 21, 22, and 23 of the motor 120, and the rotation shafts 21, 22, and 23 may be rotated by the control unit 140.
  • Speed can be controlled.
  • the ends are connected between the arms 111, 112, and 113, and the end effector 110 can be moved by joint movement by rotation of the rotation axes 21, 22, and 23.
  • the end effector 110 may be moved by moving the arm 113 to which the effector 110 is connected along a guide rail (not shown) using the rotational force of the motor 120.
  • the substrate transfer device 100 of the present invention includes three arms 111, 112, and 113 and three rotation axes 21, 22, and 23. can do.
  • the first arm 111 has one end fixed to (or connected to) the first rotation axis 21 and can rotate around the first rotation axis 21.
  • One end of the second arm 112 may be connected to the other end of the first arm 111 by the second rotation axis 22, and may rotate around the second rotation axis 22.
  • the third arm 113 may have one end connected to the other end of the second arm 112 by the third rotation axis 23, and the other end may be connected to the end effector 110, and the third rotation axis ( 23) can rotate around the axis.
  • the first arm 111, the second arm 112, and the third arm 113 are each rotated by the first rotation shaft 21, the second rotation shaft 22, and the third rotation shaft 23 to produce an end effector ( 110) may change (or move).
  • the collision detection unit 130 can detect a collision of the end effector 110 and can transmit whether a collision is detected to the control unit 140 to control the driving of the motor 120. For example, when the collision detection unit 130 detects a collision of the end effector 110, it may generate a collision detection signal and transmit it to the control unit 140.
  • the control unit 140 can control the driving of the motor 120 according to the collision detection of the collision detection unit 130 and control the rotation speed of the rotation shafts 21, 22, and 23. For example, when the collision detection signal is transmitted from the collision detection unit 130, the control unit 140 generates a control signal for controlling the rotation speed of the rotation shafts 21, 22, and 23 and transmits it to the motor 120. You can.
  • the collision detection unit 130 includes a torque measurement unit 131 that measures the torque value of the motor 120; A difference value calculation unit 132 that calculates a torque difference value (D) between two torque measurements measured with a time difference; And it may include a collision determination unit 133 that determines a collision of the end effector 110 based on the torque difference value (D).
  • the torque measuring unit 131 can measure the torque value of the motor 120 and detects the speed and/or the rotation angle of the rotation shafts 21, 22, and 23 of the motor 120. can do.
  • the torque measuring unit 131 may measure the speed of the rotation shafts 21, 22, and 23 of the motor 120, the rotation angle of the rotation shafts 21, 22, and 23, or the rotation torque of the rotation shafts 21, 22, and 23 ( It may include an encoder that detects rotation torque, a tacho generator, etc. At this time, when the motor 120 is driven, the value (or amount of current) supplied to the motor 120 can be converted into the torque of the motor 120 to measure (or measure) the torque value of the motor 120. there is.
  • Figure 2 is a graph showing (current) torque measurement values for each cycle and torque measurement values for the previous cycle for each cycle.
  • the one-dot dash line square indicates the part (or point in time) where the end effector collision occurred.
  • the difference value calculation unit 132 can calculate the torque difference value (D) between two torque measurement values measured with a time difference, and the currently measured torque measurement value (or current torque measurement value)
  • the torque difference value (D) of the torque measurement value (or previous torque measurement value) measured before (a predetermined time) can be calculated.
  • the difference value calculation unit 132 subtracts (or subtracts) the torque measurement value measured before a predetermined time (i.e., the previous torque measurement value) from the torque measurement value measured in real time (i.e., the current torque measurement value).
  • the torque difference value (D) can be calculated in real time, and the torque difference value (D) can also be expressed as an absolute value.
  • the collision determination unit 133 may determine a collision of the end effector 110 based on the torque difference value (D), and the torque difference value (D) is greater than or equal to the threshold torque difference value (or collision judgment reference value). In this case, it can be determined that the end effector 110 collides. That is, the collision determination unit 133 does not compare the torque measurement value measured in real time with the torque threshold value, but subtracts (or subtracts) the torque measurement value measured before the predetermined time from the torque measurement value measured in real time. 1) Collision of the end effector 110 can be determined by comparing the torque difference value (D) with the threshold torque difference value.
  • the torque value of the motor 120 is measured in advance by measuring the torque value of the motor 120 while moving the end effector 110 in the same way as during the transfer (process) of the substrate transfer device 100.
  • a torque threshold value is specified to be approximately 1.5 to 2 times higher than the highest value (or maximum value) of (s), and the torque measurement value measured in real time during transfer of the substrate transfer device 100 is greater than or equal to the torque threshold value. In this case, it was determined that the end effector 110 had collided, and the operation of the motor 120 was stopped.
  • the torque value of the motor 120 generated during acceleration driving of the motor 120 is (much) larger than the torque value of the motor 120 generated during constant speed driving of the motor 120, so the motor (
  • the torque threshold value which is greater than the torque value of the motor 120 generated in the acceleration drive of the motor 120, is a torque measurement value normally (or generally) measured in the constant speed drive of the motor 120 (or the constant speed of the motor).
  • the torque value of the motor generated during driving becomes much larger than the torque value, so the difference between the torque threshold value and the torque measurement value normally measured during constant speed driving of the motor 120 becomes very large, and the constant speed of the motor 120 becomes much larger. It becomes difficult to effectively detect a collision of the end effector 110 that occurs during driving.
  • the torque threshold may be designated (differently) for each drive (or for each acceleration drive of the motor, constant speed drive of the motor, and deceleration drive of the motor), but in this case,
  • the time for each drive varies depending on the moving distance and/or moving speed of the end effector 110, and the highest value of the torque value(s) of the motor 120 measured during transfer (process) in each drive (in particular, the Since the highest value of the torque value of the motor measured during transfer in the acceleration drive of the motor varies, the torque threshold for each drive is newly (again) whenever the moving distance and/or moving speed of the end effector 110 changes.
  • the substrate transfer device 100 of the present invention determines collision of the end effector 110 by comparing the torque difference value (D) with the threshold torque difference value, so all operations are performed with one threshold torque difference value. It is possible to effectively detect a collision of the end effector 110 that occurs during (all of the acceleration drive of the motor, the constant speed drive of the motor, and the deceleration drive of the motor), and the threshold torque difference value is measured during transfer in each drive. Since it is not significantly related to the highest value of the torque value(s) of the motor 120, the threshold torque difference value must be newly set (or designated) whenever the moving distance and/or moving speed of the end effector 110 changes. There is no problem (need to do it).
  • the collision detection unit 130 may further include a reference value setting unit 134 that sets a collision determination reference value.
  • the reference value setting unit 134 may set a collision judgment reference value, and the collision judgment reference value is not the torque threshold but a sudden change in the torque measurement value (or the current torque measurement value suddenly becomes much larger than the previous torque measurement value). It may be the critical torque difference value representing ).
  • the reference value setting unit 134 experimentally (or empirically) measures the torque value (average value) of the motor 120 due to the collision of the end effector 110 in advance, and Appropriately setting (or determining) the collision determination reference value between the torque value of the motor 120 caused by the collision of the end effector 110 and the maximum value of the change in the torque value (or the torque difference value) per unit time in normal times. can do.
  • the collision determination unit 133 determines a collision of the end effector 110 based on the torque difference value (D), and when the torque difference value (D) is greater than or equal to the collision determination reference value, the end effector 110 ) can be determined to be a collision, and it can be determined to be a collision of the end effector 110 by confirming that the torque difference value D has become greater than the threshold torque difference value.
  • the torque difference value D When a collision of the end effector 110 occurs, the currently measured torque value suddenly increases (very), so the torque difference value D may also suddenly increase, and is greater than or equal to the collision judgment reference value (i.e. may be greater than or equal to the critical torque difference value). Accordingly, when the torque difference value D is greater than or equal to the collision judgment reference value, the collision determination unit 133 recognizes that the currently measured torque value has suddenly become (very) large and determines that it is a collision of the end effector 110. can do.
  • the control unit 140 may stop driving the motor 120 or drive the motor 120 in the reverse direction.
  • the collision detection unit 130 may further include a measurement position storage unit 135 that records the measurement position of the torque value.
  • the measurement position storage unit 135 can record (or store) the measurement position of the torque value and know at which position the torque value of the motor 120 was measured. For example, the position of the end effector 110 (according to driving of the motor) may be recorded as the measurement position of the torque value, and the rotation angle and/or number of rotations of the rotation shafts 21, 22, and 23 may be recorded. You can also record the measurement position of the torque value.
  • the control unit 140 can drive the motor 120 to the previous measurement position (eg, the immediately preceding measurement position) and then stop driving the motor 120.
  • the control unit 140 may drive the motor 120 in the reverse direction and drive the motor 120 in the reverse direction to return to the previous measurement position.
  • the position of the end effector 110 or the rotation angle (or number of rotations) of the rotation shafts 21, 22, and 23 can be adjusted (or moved), and the operation of the motor 120 can be stopped at the previous measurement position. there is.
  • the previous measurement position may be the immediately preceding measurement position, and damage due to a collision of the end effector 110 may be confirmed (or inspected), and the end effector 110 may be checked (or inspected) at the previous measurement position (i.e., the immediately preceding measurement position).
  • the effector 110 is maintained or the damage caused by a collision of the end effector 110 is minimal, the torque value of the motor 120 and the torque value are measured (periodically) from the previous measurement position.
  • the transfer (process) can be performed again while measuring (or recording) the position.
  • the substrate transfer device 100 allows the control unit 140 to drive the motor 120 in the reverse direction to the previous measurement position through the measurement position storage unit 135, so that the end effector 110 Maintenance can be facilitated while minimizing damage due to collision, damage due to collision of the end effector 110 can be confirmed, and/or continuity of transfer (process) after the maintenance can be improved.
  • Figure 3 is a conceptual diagram for explaining the calculation of a torque difference value according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 (a) is a partial enlarged graph of the torque measurement value for each cycle and the torque measurement value for the previous cycle for each cycle.
  • Figure 3(b) is a graph showing the torque difference between the torque measurement value for each cycle and the torque measurement value for the previous cycle.
  • Figure 3(a) is an enlarged graph showing the portion marked with a dashed-dash line in Figure 2
  • the portion marked with a dashed-dash line in Figure 2 is the portion marked with a dashed-dash line in Figure 2. In the same way as the part, it indicates the part where the end effector collision occurred.
  • the torque measuring unit 131 can measure the torque value of the motor 120 at a predetermined period (T), and the difference value calculation unit 132 can measure the torque value at the predetermined period (T). Each time, the torque difference value (D) between the torque measurement value of the current cycle and the torque measurement value of the previous cycle can be calculated.
  • the torque measuring unit 131 can measure the torque value of the motor 120 at a predetermined period (T), and is an object to be compared (or calculated) with the currently measured torque measurement value according to the predetermined period (T). (i.e., torque measurements taken at different times) can be determined (or specified).
  • the currently measured torque measurement value can be compared with the torque measurement value measured in the previous cycle (or the torque measurement value in the previous cycle), and the currently measured torque measurement value can be compared with the torque measurement value measured in the previous cycle. It can be subtracted (or subtracted).
  • the difference value calculation unit 132 calculates the torque measurement value of the current cycle (i.e., the currently measured torque measurement value) of the current cycle and the torque measurement value of the previous cycle (i.e., the torque measurement value measured in the previous cycle) every predetermined period (T).
  • the torque difference value (D) of the torque measurement value) can be calculated. Accordingly, the torque difference value (D) can be calculated in real time while measuring the torque measurement value of the current cycle in real time, and the torque difference value (D) and the collision judgment reference value calculated at each predetermined cycle (T). By comparing , the collision of the end effector 110 can be determined. Through this, it is possible to detect (or determine) the collision of the end effector 110 for the entire transfer (process) time.
  • the collision detection unit 130 may further include a measurement value storage unit 136 that stores the measured torque value of the motor 120.
  • the measurement value storage unit 136 can store the measured torque value of the motor 120, and can measure and record (or store) the torque measurement value of the current cycle in real time. At this time, when the measured torque value of the motor 120 is stored in the measurement value storage unit 136, the measurement position of the torque value may be recorded in the measurement position storage unit 135. Through this, the torque measurement value of the previous cycle can be retrieved and compared (or calculated) with the torque measurement value of the current cycle. Meanwhile, the measurement value storage unit 136 may repeat storage (or writing) and updating (or erasing), and in this case, storage capacity may be reduced and processing speed may be increased.
  • a stopped object When a stopped object is driven (or moved) and then stopped again, it accelerates and then decelerates.
  • the object can be driven (or moved) at a constant speed between acceleration and deceleration.
  • the driving of the motor 120 includes acceleration driving in which the torque of the motor 120 increases; Constant speed driving in which the torque of the motor 120 is maintained within a predetermined deviation; And it may include a deceleration drive in which the torque of the motor 120 decreases.
  • the acceleration drive accelerates (or accelerates and moves) the rotation speed of the stationary end effector 110 and/or the rotation shafts 21, 22, and 23, and for this purpose, the torque of the motor 120 may increase.
  • Constant speed driving moves the end effector 110 (or rotates the rotation axis) at a constant speed, and for this purpose, the torque of the motor 120 can be maintained within a predetermined deviation.
  • the deceleration drive reduces the rotation speed of the end effector 110 and/or the rotation shafts 21, 22, and 23 (or moves them at a reduced speed) to stop the end effector 110 and/or the rotation shafts 21, 22, and 23.
  • the torque of the motor 120 may be reduced.
  • the torque difference value D between the current torque measurement value and the previous torque measurement value may increase.
  • the collision judgment reference value also increases, and when the collision judgment reference value increases, the sensitivity of collision detection of the end effector 110 may decrease.
  • the average value of the torque difference value (D) is very low, close to '0', so even if the torque difference value (D) increases due to a collision of the end effector 110, it becomes larger than the collision judgment reference value. This may not be possible, and as a result, even if a collision of the end effector 110 occurs, it may not be detected.
  • the substrate transfer device 100 may further include an acceleration time setting unit 150 that sets the time of the acceleration drive.
  • the acceleration time setting unit 150 can set the time of the acceleration drive and adjust the amount of change in the torque value per unit time (or per cycle (T)) in the acceleration drive. For example, the acceleration time setting unit 150 may adjust the time of the acceleration drive to lower the maximum value of the change in the torque value (or the torque difference value) per unit time in the acceleration drive. The collision judgment reference value determined according to the maximum value of the change in the torque value per unit time can be lowered.
  • the amount of change (maximum value) of the torque value per unit time may be lower as the maximum torque value in the acceleration drive is smaller and the time of the acceleration drive is longer, and depending on the moving distance of the end effector 110, the The time of the acceleration drive can be appropriately determined. If the moving distance of the end effector 110 is shortened, the time of the acceleration drive is inevitably shortened, and the maximum torque value in the acceleration drive may also be reduced. On the other hand, if the moving distance of the end effector 110 is sufficiently long, the maximum torque value in the acceleration drive may increase for smooth (or fast) transfer (process), and the maximum torque value in the acceleration drive may increase. Accordingly, the time of the acceleration drive can be set (long) so that the amount of change (maximum value) of the torque value per unit time is low.
  • the reference value setting unit 134 may set the collision determination reference value according to the rate of change (or amount of change) of the torque value of the motor 120 with respect to the set acceleration driving time. If the rate of change of the torque value of the motor 120 with respect to the set time of the acceleration drive (amount of change in the torque value of the motor/the set time of the acceleration drive) is large, the torque difference value (D) in the acceleration drive (or the amount of change in the torque value per unit time) increases, so that the collision determination reference value can be set large. Conversely, if the rate of change of the torque value of the motor 120 with respect to the set time of the acceleration drive is small, the torque difference value D in the acceleration drive becomes small, so that the collision judgment reference value can be set small. That is, the reference value setting unit 134 may set the collision determination reference value in proportion to the change rate of the torque value of the motor 120 with respect to the set acceleration driving time.
  • the collision judgment reference value is set according to the set time of the acceleration drive.
  • the maximum value of the change in the torque value per unit time (in the acceleration drive) is determined according to the set time of the acceleration drive.
  • the collision determination reference value must be greater than the maximum value of the change in the torque value per unit time to prevent the determination of a collision of the end effector 110 even if a collision of the end effector 110 does not occur, so that the reference value setting unit (134) may set the collision determination reference value to be greater than the maximum value of the change in the torque value per unit time according to the set acceleration driving time.
  • the collision detection unit 130 may further include a measurement period setting unit 137 that sets the measurement period (T) of the torque value of the motor 120 according to the set acceleration drive time.
  • the measurement cycle setting unit 137 may set the measurement cycle (T) of the torque value of the motor 120 according to the set time of the acceleration drive, and the motor 120 may be measured at the set cycle (i.e., the predetermined cycle). ) can be measured, and the collision of the end effector 110 can be detected in real time by measuring the torque value of the motor 120 at each set cycle (T) and comparing it with the torque measurement value of the previous cycle. (or judge).
  • the measurement cycle setting unit 137 is configured to measure the torque value of the motor 120 at least once in the acceleration drive according to the set time of the acceleration drive ( T) can be set, and the torque value of the motor 120 is measured at least twice for effective collision detection of the end effector 110 in the acceleration drive ( T) can be set.
  • the torque value of the motor 120 is measured for the first time in the acceleration drive, the first (or first) measured torque value of the motor 120 can be compared (or calculated) with '0', The measured torque value of the motor 120 may be equal to the torque difference value (D).
  • the measurement period setting unit 137 may set the measurement period (T) of the torque value of the motor 120 to be shorter than the set acceleration driving time.
  • the torque value of the motor 120 must be measured at least once in the acceleration drive, and for this purpose, the measurement period setting unit 137
  • the measurement period (T) of the torque value of the motor 120 can be set to be shorter than the acceleration driving time. Accordingly, the collision of the end effector 110 can be detected even in the acceleration drive, and the end effector 110 that occurs in all drives (both acceleration drive of the motor, constant speed drive of the motor, and deceleration drive of the motor) ) collisions can be effectively detected.
  • the measurement period setting unit 137 can set the measurement period (T) of the torque value of the motor 120 as short as 4 to 12 milliseconds (ms), and the end effector 110 and the substrate 10
  • the measurement period (T) of the torque value of the motor 120 can be set to a short time (for example, 4 to 12 ms) that can prevent or minimize damage.
  • the torque measuring unit 131 can measure the torque value of the motor 120 at least twice during the acceleration drive (section). If the torque value of the motor 120 is not measured even once during the acceleration drive (section), a collision of the end effector 110 cannot be detected during the acceleration drive (section). When measuring the torque value of the motor 120 only once, the measured torque value of the motor 120 is equal to the torque difference value (D), so that the maximum value of the torque value of the motor 120 is As it grows, the collision judgment standard value inevitably increases.
  • the torque measuring unit 131 is configured to operate the motor at least twice in the acceleration driving (section). 120) torque value can be measured.
  • the torque measuring unit 131 can measure the torque value of the motor 120 at least at the starting point (or starting point) of the acceleration drive.
  • the torque measuring unit 131 may measure the torque value of the motor 120 at the origin (or the starting point of the acceleration drive), and measure the torque value of the motor 120 at the origin before starting the acceleration drive. It can be measured, and the torque value of the motor 120 can be measured at the origin at 0 period (T).
  • the torque value of the motor 120 measured at the starting point (or origin) of the acceleration drive can be compared (or calculated) with the torque value of the motor 120 that is first measured after the acceleration drive, and the first measurement.
  • the torque value (or 0-cycle torque measurement value) of the motor 120 measured at the starting point of the acceleration drive is subtracted (or subtracted) from the torque value (or 1-cycle torque measurement value) of the motor 120, which is The torque difference value (D) can be calculated. Accordingly, even if only the torque value of the motor 120 in 1 cycle (T) is measured in the acceleration drive, the 1 cycle (T) torque measurement value is changed from the 0 cycle (T) torque measurement value (or the starting point of the acceleration drive By calculating the torque difference value (D) by subtracting (or subtracting) the torque value of the motor measured from , a collision of the end effector 110 can be detected during the acceleration drive.
  • the difference value calculation unit 132 calculates the 1 cycle (T) torque measurement value in 1 cycle (T) with the 0 cycle (T) torque measurement value, etc. may be performed in the difference value calculation unit 132, and the collision detection unit 130 It may be done in other configurations.
  • the 0 cycle (T) torque measurement value may not be ‘0’, may be less than 0, or may be forcibly fixed to ‘0’.
  • the torque value of the motor 120 may not be directly (or substantially) measured at the starting point of the acceleration drive, and the difference value calculation unit 132 may measure the torque value of the 1 without calculation.
  • the period (T) torque measurement value can also be calculated as the torque difference value (D).
  • Figure 4 is a flowchart showing a method of operating a substrate transfer device according to another embodiment of the present invention.
  • the operating method of the substrate transfer device according to another embodiment of the present invention will be examined in more detail. Details that overlap with the parts described above in relation to the substrate transfer device according to an embodiment of the present invention will be omitted. do.
  • a method of operating a substrate transfer device includes providing power through a motor to move an end effector on which a substrate is supported (S100); A process of measuring the torque value of the motor multiple times with time differences (S200); A process of calculating the torque difference value between the two measured torque measurements (S300); and a process of determining a collision of the end effector based on the calculated torque difference value (S400).
  • power is provided through a motor to move the end effector on which the substrate is supported (S100).
  • Power can be provided through a motor to move the end effector on which the substrate is supported, and through this, the substrate can be transferred.
  • the control unit can control the driving of the motor and control (or adjust) the movement of the end effector.
  • the torque value of the motor is measured multiple times with time differences (S200). While the end effector moves, the torque value of the motor can be measured multiple times, and the torque measuring unit of the collision detection unit can measure the torque value of the motor multiple times with time differences. For example, the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at regular intervals.
  • the torque difference value between the two measured torque values is calculated (S300). While measuring the torque value of the motor multiple times, it is possible to calculate a torque difference value between the two torque measurements measured with a time difference, and the difference value calculation unit of the collision detection unit can calculate the torque value of the two torque measurements measured multiple times with a time difference.
  • the torque difference value between the two torque measurements can be calculated. For example, the torque difference value between the currently measured torque measurement value (or current torque measurement value) and the torque measurement value measured before (a predetermined time) (or previous torque measurement value) can be calculated, and the torque difference value measured in real time can be calculated.
  • the torque difference value can be calculated in real time by subtracting (or subtracting) a torque measurement value measured before a predetermined time (i.e., the previous torque measurement value) from the torque measurement value (i.e., the current torque measurement value),
  • the torque difference value may also be expressed as an absolute value.
  • a collision of the end effector is determined based on the calculated torque difference value (S400).
  • a collision of the end effector may be determined based on the calculated torque difference value, and a collision determination unit of the collision detection unit may determine a collision of the end effector based on the torque difference value, and the torque difference value may be determined.
  • the threshold torque difference value or collision determination reference value
  • the collision determination unit does not compare the torque measurement value measured in real time with a torque threshold, but subtracts (or subtracts) the torque measurement value measured before the predetermined time from the torque measurement value measured in real time.
  • a collision of the end effector can be determined by comparing the torque difference value with the threshold torque difference value.
  • the operating method of the substrate transfer device includes the process of setting a collision judgment reference value (S50); And if the collision of the end effector is determined in the process of determining the collision of the end effector (S400), a process of stopping the motor or driving the motor in the reverse direction (S500) may be further included. .
  • a collision judgment standard value can be set (S50).
  • the reference value setting unit of the collision detection unit may set the collision judgment reference value, and the collision judgment reference value is not a torque threshold but a sudden change in torque measurement value (or the current torque measurement value suddenly becomes much larger than the previous torque measurement value). It may be the critical torque difference value representing ).
  • the reference value setting unit experimentally (or empirically) measures the torque value (average value) of the motor due to the collision of the end effector in advance, and the torque value (average value) of the motor due to the collision of the end effector measured in advance.
  • the collision determination reference value can be appropriately set (or determined) between the torque value and the maximum value of the change in torque value (or torque difference value) per unit time in normal times.
  • the motor In the process of determining the collision of the end effector (S400), if the collision of the end effector is determined, the motor may be stopped or the motor may be driven in the reverse direction (S500).
  • the control unit may stop driving the motor or drive the motor in the reverse direction when the collision determination unit determines the collision of the end effector in the process of determining the collision of the end effector (S400).
  • the control unit may stop driving the motor or drive the motor in the reverse direction, and may stop driving the motor to cause damage due to a collision of the end effector. (For example, damage to the substrate transfer device and/or collision objects or defects of the substrate, etc.) can be reduced, and damage due to collision of the end effector can be minimized by driving the motor in the reverse direction.
  • the collision determination unit determines the collision of the end effector based on the torque difference value, and when the torque difference value is greater than the set collision determination reference value, the collision of the end effector It can be determined that the collision of the end effector is confirmed by confirming that the torque difference value has become greater than the threshold torque difference value.
  • the collision determination unit may recognize that the currently measured torque value has suddenly (very) increased and determine a collision of the end effector.
  • the operating method of the substrate transfer device according to the present invention may further include a process (S250) of recording the measurement position of the torque value.
  • the measurement position of the torque value can be recorded (S250).
  • the measurement position storage unit of the collision detection unit can record (or store) the measurement position of the torque value and determine at which position the torque value of the motor was measured.
  • the position of the end effector (according to driving of the motor) may be recorded as the measurement position of the torque value, or the measurement position of the torque value may be recorded as the rotation angle and/or number of revolutions of the rotation shaft. there is.
  • the process of stopping driving of the motor or driving the motor in the reverse direction may include driving the motor to the previous measurement position and then stopping driving of the motor (S510).
  • the driving of the motor can be stopped (S510).
  • the control unit may drive the motor to a previous measurement position (eg, the immediately preceding measurement position) and then stop driving the motor.
  • the control unit may drive the motor in the reverse direction, and drive the motor in the reverse direction to return to the previous measured position.
  • the position of the end effector or the rotation angle of the rotation axis ( or rotation speed) can be adjusted (or moved), and driving of the motor can be stopped at the previous measurement position.
  • the previous measurement position may be the immediately preceding measurement position, and damage due to a collision of the end effector may be confirmed (or inspected), and the end effector may be detected at the previous measurement position (i.e., the immediately preceding measurement position).
  • the torque value of the motor and the measurement position of the torque value are measured (or recorded) (periodically) from the previous measurement position and transferred again ( process) can be performed subsequently.
  • the operating method of the substrate transfer device records the measurement position of the torque value and drives the motor in the reverse direction to the previous measurement position, thereby minimizing damage due to collision of the end effector and performing maintenance. can be facilitated, damage due to collision of the end effector can be confirmed, and/or continuity of transport (process) after the maintenance can be improved.
  • the operating method of the substrate transfer device according to the present invention may further include a process (S240) of storing the measured torque value of the motor.
  • the measured torque value of the motor can be stored (S240).
  • the measurement value storage unit of the collision detection unit can store the measured torque value of the motor, and can measure and record (or store) the torque measurement value of the current cycle in real time.
  • the measurement position of the torque value may be recorded in the measurement position storage unit.
  • the torque measurement value of the previous cycle can be retrieved and compared (or calculated) with the torque measurement value of the current cycle.
  • the torque value of the motor stored in the measurement value storage unit may be (periodically) updated. That is, the measurement value storage unit can repeat storage (or writing) and updating (or erasing), and in this case, storage capacity can be reduced and processing speed can be increased.
  • the torque value of the motor In the process of measuring the torque value of the motor (S200), the torque value of the motor can be measured at a predetermined period, and in the process of calculating the torque difference value (S300), the torque value of the current period and the previous previous period can be measured at each predetermined period. The torque difference value of the torque measurement value of the cycle can be calculated.
  • the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at a predetermined period, and an object to be compared (or calculated) with the currently measured torque measurement value according to the predetermined period ( That is, torque measurements measured at different times) can be determined (or specified).
  • the currently measured torque measurement value can be compared with the torque measurement value measured in the previous cycle (or the torque measurement value in the previous cycle), and the currently measured torque measurement value can be compared with the torque measurement value measured in the previous cycle. It can be subtracted (or subtracted).
  • the difference value calculation unit combines the torque measurement value of the current cycle (i.e., the currently measured torque measurement value) and the torque measurement value of the previous cycle (i.e., the torque measurement value of the previous cycle) at each predetermined period.
  • the torque difference value of the torque measurement value measured in the previous cycle can be calculated. Accordingly, the torque difference value can be calculated in real time while measuring the torque measurement value of the current cycle in real time, and the torque difference value calculated at each predetermined cycle is compared with the collision judgment reference value to prevent a collision of the end effector. You can judge. Through this, it is possible to detect (or determine) the collision of the end effector for the entire time of the transfer (process).
  • the process of moving the end effector includes an acceleration process (S110) of moving the end effector by increasing torque of the motor; A constant speed process of maintaining the torque of the motor within a predetermined deviation and moving it (S120); And it may include a deceleration process (S130) of reducing the torque of the motor to move it.
  • the acceleration process (S110) of moving the motor by increasing its torque accelerates (or accelerates and moves) the rotational speed of the stationary end effector and/or the rotation shaft, and for this purpose, the torque of the motor may be increased.
  • the constant speed process (S120) of moving the motor by maintaining its torque within a predetermined deviation moves the end effector (or rotates the rotation axis) at a constant speed, and for this purpose, the torque of the motor can be maintained within a predetermined deviation.
  • the deceleration process (S130) of moving the motor by reducing its torque reduces the rotation speed of the end effector and/or the rotation shaft (or decelerates the movement) to stop the end effector and/or the rotation shaft.
  • the torque of the motor may decrease.
  • the torque of the motor increases (largely), so the torque difference value between the current torque measurement value and the previous torque measurement value may increase.
  • the collision determination reference value also increases, and when the collision determination reference value increases, the sensitivity of the end effector's collision detection may decrease.
  • the constant speed process since the average value of the torque difference value is very low, close to '0', even if the torque difference value increases due to a collision of the end effector, it may not be greater than the increased collision judgment reference value, As a result, even if a collision of the end effector occurs, it may not be detected.
  • the operating method of the substrate transfer device according to the present invention may further include a process (S40) of setting the time of the acceleration process (S110).
  • the time of the acceleration process (S110) can be set (S40).
  • the acceleration time setting unit can set the time of the acceleration process (S110) and adjust the amount of change in the torque value per unit time (or per cycle (T)) in the acceleration process (S110). For example, the acceleration time setting unit may adjust the time of the acceleration process (S110) to lower the maximum value of the change in the torque value (or the torque difference value) per unit time in the acceleration process (S110), Through this, it is possible to lower the collision judgment reference value determined according to the maximum value of the change in the torque value per unit time.
  • the amount of change (maximum value) of the torque value per unit time may be lowered as the maximum torque value in the acceleration process (S110) is smaller and the time of the acceleration process (S110) is longer, and the movement of the end effector Depending on the distance, the time of the acceleration process (S110) can be appropriately determined. If the moving distance of the end effector is shortened, the time of the acceleration process (S110) is inevitably shortened, and the maximum torque value in the acceleration process (S110) may also be reduced. On the other hand, if the moving distance of the end effector is sufficiently long, the maximum torque value in the acceleration process (S110) may be increased for smooth (or fast) transfer (process), and the maximum torque value in the acceleration process (S110) may be increased. Depending on the torque value, the time of the acceleration process (S110) can be set (long) so that the amount of change (maximum value) of the torque value per unit time is low.
  • the collision determination reference value can be set according to the rate of change (or amount of change) of the torque value of the motor with respect to the set time of the acceleration process (S110). If the rate of change of the torque value of the motor with respect to the set time of the acceleration process (S110) (amount of change in the torque value of the motor/the set time of the acceleration process) is large, the torque difference value in the acceleration process (S110) (or the amount of change in the torque value per unit time) increases, so that the collision determination reference value can be set large.
  • the reference value setting unit may set the collision determination reference value in proportion to the change rate of the torque value of the motor with respect to the set time of the acceleration process (S110).
  • the collision determination is made according to the set time of the acceleration process (S110).
  • a reference value can be set, and the maximum value of the amount of change in the torque value per unit time (in the acceleration process) is determined according to the set time of the acceleration process (S110).
  • the collision determination reference value must be greater than the maximum value of the change in the torque value per unit time to prevent the determination of a collision of the end effector even if a collision of the end effector does not occur. Therefore, the process of setting the reference value (S50) In , the reference value setting unit may set the collision determination reference value so that it is greater than the maximum value of the change in the torque value per unit time according to the set time of the acceleration process (S110).
  • the operating method of the substrate transfer device according to the present invention may further include a process (S45) of setting a measurement period of the torque value of the motor according to the set time of the acceleration process (S110).
  • the measurement cycle of the torque value of the motor can be set according to the set time of the acceleration process (S110) (S45).
  • the measurement period setting unit of the collision detection unit may set the measurement period of the torque value of the motor according to the set time of the acceleration process (S110), and may set the torque value of the motor at the set period (i.e., the predetermined period) accordingly.
  • the collision of the end effector can be detected (or determined) in real time by measuring the torque value of the motor at each set cycle and comparing it with the torque measurement value of the previous cycle.
  • the measurement period setting unit may set the measurement period of the torque value of the motor to measure the torque value of the motor at least once in the acceleration process (S110) according to the set time of the acceleration process (S110).
  • the measurement cycle of the torque value of the motor may be set to measure the torque value of the motor at least twice for effective collision detection of the end effector in the acceleration process (S110).
  • the measurement period of the torque value of the motor can be set to be shorter than the set time of the acceleration process (S110).
  • the measurement period setting unit may set the measurement period of the torque value of the motor to be shorter than the set time of the acceleration process (S110).
  • the torque value of the motor In order to detect a collision of the end effector in the acceleration process (S110), the torque value of the motor must be measured at least once in the acceleration process (S110), and for this purpose, the measurement period setting unit The measurement period of the torque value of the motor can be set shorter than the time of process (S110).
  • the collision of the end effector can be detected in the acceleration process (S110), and the process of moving the end effector (S100) (or the overall end effector including the acceleration process, the constant speed process, and the deceleration process)
  • the collision of the end effector that occurs during the movement process can be effectively detected.
  • the measurement period setting unit can set the measurement period of the torque value of the motor as short as 4 to 12 milliseconds (ms), and a short period of time (in which damage to the end effector and the substrate can be eliminated or minimized)
  • the measurement period of the torque value of the motor can be set to 4 to 12 ms).
  • the torque value of the motor may be measured at least twice in the acceleration process (S110).
  • the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at least twice in the acceleration process (S110). If the torque value of the motor is not measured even once during the acceleration process (S110), a collision of the end effector cannot be detected during the acceleration process (S110), and the collision of the end effector cannot be detected only once during the acceleration process (S110).
  • the measured torque value of the motor is equal to the torque difference value, so the maximum torque value of the motor increases, and the collision judgment reference value inevitably increases.
  • the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at least twice in the acceleration process (S110) to improve the sensitivity of collision detection of the end effector.
  • the torque value of the motor can be measured at least at the starting point (or starting point) of the acceleration process (S110).
  • the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at least at the starting point (or origin) of the acceleration process (S110).
  • the torque measuring unit may measure the torque value of the motor at the origin (or the starting point of the acceleration process), and may measure the torque value of the motor at the origin before starting the acceleration process (S110), 0
  • the torque value of the motor may be measured at the origin during the cycle (or at the start of the acceleration process).
  • the torque value of the motor measured at the starting point (or origin) of the acceleration process (S110) is compared (or calculated) with the torque value of the motor first measured when the end effector begins to move in the acceleration process (S110). ), the torque value (or 0-cycle torque measurement value) of the motor measured at the starting point of the acceleration process (S110) is subtracted from the initially measured torque value (or 1-cycle torque measurement value) of the motor ( or by subtraction), the torque difference value can be calculated. Accordingly, even if only the torque value of the motor for 1 cycle is measured in the acceleration process (S110), the 1-cycle torque measurement value is changed from the 0-cycle torque measurement value (or the torque value of the motor measured at the starting point of the acceleration process). By subtracting (or subtracting) to calculate the torque difference value, a collision of the end effector can be detected in the acceleration process (S110).
  • the collision of the end effector can be effectively detected by calculating the torque difference value between the two torque measurements measured at a time difference through the collision detection unit and determining the collision of the end effector based on this, and through this, the collision of the end effector can be effectively detected. Damage from collision of the end effector can be minimized by stopping or rotating in the reverse direction. In other words, by determining the collision of the end effector using the torque change according to the time change through two torque measurements measured with a time difference rather than the absolute amount of torque, the collision of the end effector is determined regardless of the moving speed and distance of the end effector.

Abstract

본 발명은 엔드 이펙터(end-effector)의 충돌을 감지하는 기판 이송장치 및 기판 이송장치의 운용방법에 관한 것이다. 상기 기판 이송장치는 기판이 지지되는 엔드 이펙터; 상기 엔드 이펙터의 이동을 위한 동력을 제공하는 모터; 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지하는 충돌 감지부; 및 상기 충돌 감지부의 충돌 감지에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 충돌 감지부는, 상기 모터의 토크값을 측정하는 토크측정부; 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값 간의 토크 차이값을 산출하는 차이값산출부; 및 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 충돌판단부를 포함할 수 있다.

Description

기판 이송장치 및 기판 이송장치의 운용방법
본 발명은 기판 이송장치 및 기판 이송장치의 운용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔드 이펙터(end-effector)의 충돌을 감지하는 기판 이송장치 및 기판 이송장치의 운용방법에 관한 것이다.
반도체 및 디스플레이 제조공정에서 증착, 식각, 세정 등 다양한 단위공정을 진행하기 위해서는 각각의 공정 특성에 맞는 복수의 장치들을 구비하게 되며, 이들 각기 다른 장치에는 웨이퍼(wafer) 등 기판의 이송을 위한 기판 이송장치들을 구비한다.
일반적으로, 반도체 설비의 기판 이송장치는 로드락 챔버(load-lock chamber)에서 기판수납부재(예를 들어, FOUP, 캐리어 등) 또는 기판수납부재에서 로드락 챔버로 기판을 이송시키는 역할을 한다.
이러한 기판 이송장치는 모터에서 제공하는 동력을 이용해 기계적 운동을 하며, 정해진 이동 영역 내에서 동작을 한다. 이 영역 내에서 이동 중 기판이 정해진 위치에서 벗어나 있거나, 기판 이송장치의 엔드 이펙터가 정위치 하지 않는 경우 또는 이송 프로그램의 오류 발생 등의 이유로 인해 장애물과 충돌이 발생할 수 있으며, 기판 이송장치 및/또는 충돌 대상물(또는 장애물)의 파손 또는 기판의 불량을 야기할 수 있다.
(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2020-0130058호
본 발명은 엔드 이펙터(end-effector)의 충돌을 감지하여 엔드 이펙터, 충돌 대상물 및/또는 기판을 보호하는 기판 이송장치 및 기판 이송장치의 운용방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판 이송장치는 기판이 지지되는 엔드 이펙터; 상기 엔드 이펙터의 이동을 위한 동력을 제공하는 모터; 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지하는 충돌 감지부; 및 상기 충돌 감지부의 충돌 감지에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 충돌 감지부는, 상기 모터의 토크값을 측정하는 토크측정부; 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값 간의 토크 차이값을 산출하는 차이값산출부; 및 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 충돌판단부를 포함할 수 있다.
상기 충돌 감지부는 충돌판단 기준값을 설정하는 기준값설정부를 더 포함하며, 상기 충돌판단부는 상기 토크 차이값이 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단하고, 상기 제어부는 상기 충돌판단부가 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시킬 수 있다.
상기 충돌 감지부는 상기 토크값의 측정 위치를 기록하는 측정위치저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는 이전 측정 위치로 상기 모터를 구동시킨 후에 상기 모터의 구동을 정지시킬 수 있다.
상기 충돌 감지부는 측정된 상기 모터의 토크값을 저장하는 측정값저장부를 더 포함하며, 상기 토크측정부는 소정 주기로 상기 모터의 토크값을 측정하고, 상기 차이값산출부는 상기 소정 주기마다 현재 주기의 토크 측정값과 직전 주기의 토크 측정값의 토크 차이값을 산출할 수 있다.
상기 모터의 구동은, 상기 모터의 토크가 증가하는 가속 구동; 상기 모터의 토크가 소정 편차 이내로 유지되는 등속 구동; 및 상기 모터의 토크가 감소하는 감속 구동을 포함하고, 상기 가속 구동의 시간을 설정하는 가속시간 설정부;를 더 포함할 수 있다.
상기 기준값설정부는 설정된 상기 가속 구동의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다.
상기 충돌 감지부는 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정하는 측정주기설정부를 더 포함하고, 상기 측정주기설정부는 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간보다 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다.
상기 토크측정부는 상기 가속 구동에서 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다.
상기 토크측정부는 적어도 상기 가속 구동의 시작점에서 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 모터를 통해 동력을 제공하여 기판이 지지되는 엔드 이펙터를 이동시키는 과정; 시간차를 두고 복수회 상기 모터의 토크값을 측정하는 과정; 측정된 두 토크 측정값의 토크 차이값을 산출하는 과정; 및 산출된 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정;을 포함할 수 있다.
충돌판단 기준값을 설정하는 과정; 및 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정에서 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시키는 과정;을 더 포함하고, 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정에서는 상기 산출된 상기 토크 차이값이 설정된 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단할 수 있다.
상기 토크값의 측정 위치를 기록하는 과정;을 더 포함하고, 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시키는 과정은 이전 측정 위치로 상기 모터를 구동시킨 후에 상기 모터의 구동을 정지시키는 과정을 포함할 수 있다.
측정된 상기 모터의 토크값을 저장하는 과정;을 더 포함하며, 상기 모터의 토크값을 측정하는 과정에서는 소정 주기로 상기 모터의 토크값을 측정하고, 상기 토크 차이값을 산출하는 과정에서는 상기 소정 주기마다 현재 주기의 토크 측정값과 직전 주기의 토크 측정값의 토크 차이값을 산출할 수 있다.
상기 엔드 이펙터를 이동시키는 과정은, 상기 모터의 토크를 증가시켜 이동시키는 가속 과정; 상기 모터의 토크를 소정 편차 이내로 유지시켜 이동시키는 등속 과정; 및 상기 모터의 토크를 감소시켜 이동시키는 감속 과정을 포함하고, 상기 가속 과정의 시간을 설정하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
상기 기준값을 설정하는 과정에서는 설정된 상기 가속 과정의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다.
설정된 상기 가속 과정의 시간에 따라 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정하는 과정;을 더 포함하고, 상기 측정 주기를 설정하는 과정에서는 상기 설정된 상기 가속 과정의 시간보다 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다.
상기 모터의 토크값을 측정하는 과정에서는 상기 가속 과정에서 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다.
상기 모터의 토크값을 측정하는 과정에서는 적어도 상기 가속 과정의 시작점에서 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 이송장치는 충돌 감지부를 통해 시간차를 두고 측정된 두 토크(torque) 측정값 간의 토크 차이값을 산출하여 이를 기반으로 엔드 이펙터의 충돌을 판단함으로써, 엔드 이펙터(end-effector)의 충돌을 효과적으로 감지할 수 있고, 이를 통해 모터를 정지시키거나, 역방향으로 회전시켜 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해를 최소화할 수 있다.
즉, 토크의 절대량(또는 절대값)이 아니라 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값을 통해 시간 변화에 따른(또는 단위시간당) 토크 변화량을 이용하여 엔드 이펙터의 충돌을 판단함으로써, 엔드 이펙터의 이동 속도와 이동 거리에 관계없이 엔드 이펙터의 충돌을 감지할 수 있으며, 엔드 이펙터가 가속 또는 감속되면서 이동하는 경우와 엔드 이펙터가 등속으로 이동하는 경우에 모두 효과적으로 엔드 이펙터의 충돌을 감지할 수 있어 엔드 이펙터의 이동 속도와 이동 거리에 따라 세분화하여 충돌판단 기준값을 달리할 필요도 없어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 이송장치를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주기별 토크 측정값과 주기별 직전 주기 토크 측정값을 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 토크 차이값의 산출을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송장치의 운용방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 이송장치를 나타내는 개략도로, 도 1의 (a)는 기판 이송장치의 평면도이고, 도 1의 (b)는 충돌 감지부의 블록도(block diagram)이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 이송장치(100)는 기판(10)이 지지되는 엔드 이펙터(110); 상기 엔드 이펙터(110)의 이동을 위한 동력을 제공하는 모터(120); 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지하는 충돌 감지부(130); 및 상기 충돌 감지부(130)의 충돌 감지에 따라 상기 모터(120)의 구동을 제어하는 제어부(140);를 포함할 수 있다.
엔드 이펙터(end-effector, 110)는 기판(10)이 지지될 수 있으며, 제1 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(110)는 상기 제1 방향으로 나란히 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치(또는 배열)되는 복수의 핑거(finger)를 포함하는 포크(fork) 형상을 가질 수 있으며, 기판(10)의 하면에 접하여 기판(10)을 지지할 수 있다. 여기서, 상기 제2 방향은 상기 수평 방향 중 상기 제1 방향과 교차하는 방향일 수 있으며, 상기 제1 방향이 전후방향인 경우에는 좌우방향일 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(110)는 석영(quartz), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN), 탄화 규소(SiC), 이산화 타이타늄(TiO2), 이산화 규소(SiO2) 등의 세라믹(ceramic) 소재로 이루어질 수 있다. 이때, 기판(10)은 웨이퍼(wafer)일 수 있으며, 이에 특별히 한정되지 않고, 유리기판 등일 수도 있다.
한편, 엔드 이펙터(110)는 복수개로 구성되어 다단(또는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 모두 교차하는 제3 방향)으로 배치(또는 적층)될 수도 있으며, 각 단(즉, 복수개의 상기 엔드 이펙터 각각)에 기판(10)이 각각 지지되어 복수개의 엔드 이펙터(110)의 개수에 대응되는 둘 이상의 기판(10)을 한꺼번에 이송할 수도 있다.
모터(120)는 엔드 이펙터(110)의 이동을 위한 동력을 제공할 수 있으며, 상기 동력에 의한 엔드 이펙터(110)와 연결된 암(arm)들(111,112,113)의 기계적 운동을 통해 엔드 이펙터(110)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 모터(120)의 회전축(21,22,23)의 회전을 통해 암(111,112,113)에 상기 동력을 제공할 수 있으며, 제어부(140)에 의해 회전축(21,22,23)의 회전속도가 제어될 수 있다. 이때, 도 1의 (a)와 같이 암들(111,112,113) 간에 단부가 연결되어 회전축(21,22,23)의 회전에 의해 관절(joint) 운동함으로써, 엔드 이펙터(110)를 이동시킬 수도 있고, 엔드 이펙터(110)가 연결된 암(113)을 모터(120)의 회전력에 의해 가이드 레일(미도시)을 따라 이동시켜 엔드 이펙터(110)를 이동시킬 수도 있다.
예를 들어, 회전축(21,22,23)의 회전에 의해 관절 운동하는 경우, 본 발명의 기판 이송장치(100)는 3개의 암(111,112,113)과 3개의 회전축(21,22,23)을 포함할 수 있다. 제1 암(111)은 그 일단이 제1 회전축(21)에 고정(또는 연결)되어 제1 회전축(21)을 중심으로 축회전할 수 있다.
그리고 제2 암(112)은 그 일단이 제2 회전축(22)에 의해 제1 암(111)의 타단과 연결될 수 있고, 제2 회전축(22)을 중심으로 축회전할 수 있다.
또한, 제3 암(113)은 그 일단이 제3 회전축(23)에 의해 제2 암(112)의 타단과 연결될 수 있고, 그 타단이 엔드 이펙터(110)와 연결될 수 있으며, 제3 회전축(23)을 중심으로 축회전할 수 있다.
제1 회전축(21), 제2 회전축(22) 및 제3 회전축(23)에 의해 제1 암(111), 제2 암(112) 및 제3 암(113)이 각각 축회전하여 엔드 이펙터(110)의 위치가 변화(또는 이동)될 수 있다.
충돌 감지부(130)는 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지할 수 있으며, 모터(120)의 구동을 제어할 수 있도록 충돌 감지 여부를 제어부(140)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 충돌 감지부(130)는 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지하는 경우에 충돌 감지신호를 생성하여 제어부(140)에 전송할 수 있다.
제어부(140)는 충돌 감지부(130)의 충돌 감지에 따라 모터(120)의 구동을 제어할 수 있으며, 상기 회전축(21,22,23)의 회전속도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 충돌 감지부(130)로부터 상기 충돌 감지신호가 전송되면, 제어부(140)는 상기 회전축(21,22,23)의 회전속도 제어를 위한 제어신호를 생성하여 모터(120)에 전송할 수 있다.
여기서, 충돌 감지부(130)는 모터(120)의 토크(torque)값을 측정하는 토크측정부(131); 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값 간의 토크 차이값(Difference value; D)을 산출하는 차이값산출부(132); 및 상기 토크 차이값(D)을 기반으로 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단하는 충돌판단부(133)를 포함할 수 있다. 토크측정부(131)는 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있으며, 모터(120) 회전축(21,22,23)의 속도 및/또는 회전축(21,22,23)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 토크측정부(131)는 모터(120) 회전축(21,22,23)의 속도, 회전축(21,22,23)의 회전 각도 또는 회전축(21,22,23)의 회전 토크(rotation torque)를 감지하는 엔코더(Encoder), 타코 제너레이터(Tacho Generator) 등을 포함할 수 있다. 이때, 모터(120)의 구동 시에 모터(120)로 공급되는 전류의 수치(또는 전류량)를 모터(120)의 토크로 환산하여 상기 모터(120)의 토크값을 측정(또는 계측)할 수 있다.
도 2는 주기별 (현재) 토크 측정값과 주기별 직전 주기 토크 측정값을 나타내는 그래프이다. 여기서, 1점 쇄선 네모 표시는 엔드 이펙터의 충돌이 발생한 부분(또는 시점)을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 차이값산출부(132)는 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값 간의 토크 차이값(D)을 산출할 수 있으며, 현재 측정한 토크 측정값(또는 현재 토크 측정값)과 (소정 시간) 이전에 측정된 토크 측정값(또는 이전 토크 측정값)의 토크 차이값(D)을 산출할 수 있다. 여기서, 차이값산출부(132)는 실시간으로 측정되는 토크 측정값(즉, 상기 현재 토크 측정값)에서 소정 시간 이전에 측정된 토크 측정값(즉, 상기 이전 토크 측정값)을 빼서(또는 감산해서) 실시간으로 상기 토크 차이값(D)을 산출할 수 있으며, 상기 토크 차이값(D)을 절대값으로 나타낼 수도 있다.
충돌판단부(133)는 상기 토크 차이값(D)을 기반으로 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단할 수 있으며, 상기 토크 차이값(D)이 임계 토크 차이값(또는 충돌판단 기준값) 이상이 되는 경우에 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 판단할 수 있다. 즉, 충돌판단부(133)는 상기 실시간으로 측정되는 토크 측정값을 토크 임계값과 비교하는 것이 아니라 상기 실시간으로 측정되는 토크 측정값에서 상기 소정 시간 이전에 측정된 토크 측정값을 뺀(또는 감산한) 상기 토크 차이값(D)을 상기 임계 토크 차이값과 비교하여 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단할 수 있다.
종래에는 사전에 미리 기판 이송장치(100)의 이송(공정) 시와 동일하게 엔드 이펙터(110)를 이동시켜 가면서 상기 모터(120)의 토크값을 측정하여 측정된 상기 모터(120)의 토크값(들)의 최고 수치(또는 최대값)보다 약 1.5 내지 2배로 높게 토크 임계값을 지정하고, 기판 이송장치(100)의 이송 중 상기 실시간으로 측정되는 토크 측정값이 상기 토크 임계값 이상이 되는 경우에 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 판단하여 모터(120)의 구동을 정지하였다. 이러한 경우, 모터(120)의 가속 구동에서 발생하는 상기 모터(120)의 토크값은 모터(120)의 등속 구동에서 발생하는 상기 모터(120)의 토크값보다 (매우) 크므로, 상기 모터(120)의 가속 구동에서 발생하는 상기 모터(120)의 토크값보다도 큰 상기 토크 임계값은 상기 모터(120)의 등속 구동에서 통상적으로(또는 일반적으로) 측정되는 토크 측정값(또는 상기 모터의 등속 구동에서 발생하는 상기 모터의 토크값)보다 훨씬 커져버려 상기 토크 임계값과 상기 모터(120)의 등속 구동에서 통상적으로 측정되는 토크 측정값의 차이가 매우 커지게 되고, 상기 모터(120)의 등속 구동에서 발생하는 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 효과적으로 감지하기 어렵게 된다.
이러한 문제를 해결하고자, 모터(120) 회전축(21,22,23)의 속도(또는 상기 회전축의 회전속도)에 따라 상기 모터(120)의 가속 구동, 상기 모터(120)의 등속 구동 및 모터(120)의 감속 구동으로 구분하여 각 구동별(또는 상기 모터의 가속 구동, 상기 모터의 등속 구동 및 상기 모터의 감속 구동 각각마다) 상기 토크 임계값을 각각 (상이하게) 지정할 수도 있으나, 이러한 경우에는 엔드 이펙터(110)의 이동 거리 및/또는 이동 속도에 따라 각 구동별 시간이 달라지고 각 구동에서 이송(공정) 시 측정되는 상기 모터(120)의 토크값(들)의 최고 수치(특히, 상기 모터의 가속 구동에서 이송 시 측정되는 상기 모터의 토크값의 최고 수치)가 달라지게 되므로, 엔드 이펙터(110)의 이동 거리 및/또는 이동 속도가 달라질 때마다 새로 (다시) 각 구동별 상기 토크 임계값을 각각 지정해야 하는 문제가 있다.
하지만, 본 발명의 기판 이송장치(100)는 상기 토크 차이값(D)을 상기 임계 토크 차이값과 비교하여 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단하므로, 하나의 상기 임계 토크 차이값으로 모든 구동(상기 모터의 가속 구동, 상기 모터의 등속 구동 및 상기 모터의 감속 구동 모두)에서 발생하는 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 효과적으로 감지할 수 있고, 상기 임계 토크 차이값은 각 구동에서 이송 시 측정되는 상기 모터(120)의 토크값(들)의 최고 수치와 크게 상관이 없어 엔드 이펙터(110)의 이동 거리 및/또는 이동 속도가 달라질 때마다 새로 상기 임계 토크 차이값을 설정(또는 지정)해야 하는 문제(할 필요)도 없다.
그리고 충돌 감지부(130)는 충돌판단 기준값을 설정하는 기준값설정부(134)를 더 포함할 수 있다. 기준값설정부(134)는 충돌판단 기준값을 설정할 수 있으며, 상기 충돌판단 기준값은 상기 토크 임계값이 아니라 토크 측정값의 갑작스런 변화(또는 상기 현재 토크 측정값이 상기 이전 토크 측정값보다 갑자기 매우 커진 것)를 나타내는 상기 임계 토크 차이값일 수 있다. 예를 들어, 기준값설정부(134)는 실험적으로(또는 경험적으로) 사전에 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌에 의한 상기 모터(120)의 토크값(들의 평균값)을 측정하고, 사전에 측정된 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌에 의한 상기 모터(120)의 토크값과 평상시 단위시간당 상기 토크값의 변화량(또는 상기 토크 차이값)의 최대값 사이에서 상기 충돌판단 기준값을 알맞게 설정(또는 결정)할 수 있다.
이에, 충돌판단부(133)는 상기 토크 차이값(D)을 기반으로 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단하면서 상기 토크 차이값(D)이 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 판단할 수 있으며, 상기 토크 차이값(D)이 상기 임계 토크 차이값 이상으로 커진 것을 확인하여 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 판단할 수 있다. 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌이 발생하는 경우에는 상기 현재 측정한 토크 측정값이 갑자기 (매우) 커지게 되므로, 상기 토크 차이값(D)도 갑자기 커질 수 있고, 상기 충돌판단 기준값 이상(즉, 상기 임계 토크 차이값 이상)이 될 수 있다. 이에 따라 충돌판단부(133)는 상기 토크 차이값(D)이 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 현재 측정한 토크 측정값이 갑자기 (매우) 커진 것으로 인식하여 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 판단할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 충돌판단부(133)가 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단한 경우에 모터(120)의 구동을 정지시키거나, 모터(120)를 역방향으로 구동시킬 수 있다. 충돌판단부(133)가 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단한 경우에는 제어부(140)가 상기 모터(120)의 구동을 정지시키거나, 모터(120)를 역방향으로 구동시킬 수 있으며, 상기 모터(120)의 구동을 정지시켜 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 인한 피해(예를 들어, 상기 기판 이송장치 및/또는 충돌 대상물의 파손 또는 상기 기판의 불량 등)를 줄일 수 있고, 모터(120)를 역방향으로 구동시켜 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 인한 피해를 최소화할 수 있다.
또한, 충돌 감지부(130)는 상기 토크값의 측정 위치를 기록하는 측정위치저장부(135)를 더 포함할 수 있다. 측정위치저장부(135)는 상기 토크값의 측정 위치를 기록(또는 저장)할 수 있으며, 어느 위치에서 상기 모터(120)의 토크값이 측정되었는지를 알 수 있다. 예를 들어, 상기 토크값의 측정 위치로 (상기 모터의 구동에 따른) 엔드 이펙터(110)의 위치를 기록할 수도 있고, 회전축(21,22,23)의 회전 각도 및/또는 회전수로 상기 토크값의 측정 위치를 기록할 수도 있다.
이를 통해, 제어부(140)는 이전 측정 위치(예를 들어, 직전 측정 위치)로 모터(120)를 구동시킨 후에 상기 모터(120)의 구동을 정지시킬 수 있다. 충돌판단부(133)가 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단한 경우, 제어부(140)는 모터(120)를 역방향으로 구동시킬 수 있으며, 모터(120)를 역방향으로 구동시켜 상기 이전 측정 위치로 엔드 이펙터(110)의 위치 또는 회전축(21,22,23)의 회전 각도(또는 회전수)를 조정할(또는 이동시킬) 수 있고, 상기 이전 측정 위치에서 상기 모터(120)의 구동을 정지시킬 수 있다. 여기서, 상기 이전 측정 위치는 직전 측정 위치일 수 있으며, 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 인한 피해를 확인(또는 점검)해 볼 수 있고, 상기 이전 측정 위치(즉, 상기 직전 측정 위치)에서 엔드 이펙터(110)가 유지 보수(maintenance)되거나, 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 인한 피해가 미미한 경우에는 상기 이전 측정 위치부터 (주기적으로) 상기 모터(120)의 토크값과 상기 토크값의 측정 위치를 측정(또는 기록)하면서 다시 이송(공정)을 이어서 수행할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 기판 이송장치(100)는 측정위치저장부(135)를 통해 제어부(140)가 상기 이전 측정 위치로 모터(120)를 역방향으로 구동시킬 수 있어서, 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 인한 피해를 최소화하면서 유지 보수가 용이해질 수 있고, 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 인한 피해를 확인 및/또는 상기 유지 보수 후의 이송(공정)의 연속성이 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 토크 차이값의 산출을 설명하기 위한 개념도로, 도 3의 (a)는 주기별 토크 측정값과 주기별 직전 주기 토크 측정값 그래프의 부분확대 그래프이고, 도 3의 (b)는 주기별 토크 측정값과 직전 주기 토크 측정값의 토크 차이값을 나타내는 그래프이다. 여기서, 도 3의 (a)는 도 2의 1점 쇄선 네모 표시한 부분을 확대해서 나타낸 그래프이고, 도 3의 (b)의 1점 쇄선 네모 표시한 부분은 도 2의 1점 쇄선 네모 표시한 부분과 동일하게 엔드 이펙터의 충돌이 발생한 부분을 나타낸다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 토크측정부(131)는 소정 주기(T)로 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있고, 차이값산출부(132)는 상기 소정 주기(T)마다 현재 주기의 토크 측정값과 직전 주기의 토크 측정값의 토크 차이값(D)을 산출할 수 있다. 토크측정부(131)는 소정 주기(T)로 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있으며, 상기 소정 주기(T)에 따라 상기 현재 측정한 토크 측정값과 비교(또는 계산)할 대상(즉, 상이한 시간에 측정한 토크 측정값)을 결정(또는 특정)할 수 있다. 이때, 상기 현재 측정한 토크 측정값은 직전 주기에 측정한 토크 측정값(또는 직전 주기의 토크 측정값)과 비교할 수 있고, 상기 현재 측정한 토크 측정값에서 상기 직전 주기에 측정한 토크 측정값을 빼줄(또는 감산할) 수 있다.
여기서, 차이값산출부(132)는 상기 소정 주기(T)마다 현재 주기의 토크 측정값(즉, 상기 현재 측정한 토크 측정값)과 직전 주기의 토크 측정값(즉, 상기 직전 주기에 측정한 토크 측정값)의 토크 차이값(D)을 산출할 수 있다. 이에 따라 실시간으로 상기 현재 주기의 토크 측정값을 측정하면서 실시간으로 상기 토크 차이값(D)을 산출할 수 있고, 상기 소정 주기(T)마다 산출된 상기 토크 차이값(D)과 상기 충돌판단 기준값을 비교하여 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 판단할 수 있다. 이를 통해 상기 이송(공정)의 전체 시간에 대해 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지(또는 판단)할 수 있다.
충돌 감지부(130)는 측정된 상기 모터(120)의 토크값을 저장하는 측정값저장부(136)를 더 포함할 수 있다. 측정값저장부(136)는 측정된 상기 모터(120)의 토크값을 저장할 수 있으며, 실시간으로 상기 현재 주기의 토크 측정값을 측정하여 기록(또는 저장)할 수 있다. 이때, 상기 측정된 상기 모터(120)의 토크값이 측정값저장부(136)에 저장될 때, 측정위치저장부(135)에는 상기 토크값의 측정 위치가 기록될 수 있다. 이를 통해 상기 직전 주기의 토크 측정값을 불러와 현재 측정되는 상기 현재 주기의 토크 측정값과 비교(또는 계산)할 수 있다. 한편, 측정값저장부(136)는 저장(또는 쓰기)과 갱신(또는 지우기)을 반복할 수 있으며, 이러한 경우에 저장소 용량이 작아질 수 있고, 처리 속도가 빨라질 수 있다.
정지한 물체가 구동(또는 이동)되어 다시 정지하는 경우에는 가속되다가 감속되게 되며, 안정적인 구동(또는 이동)을 위해 가속과 감속 사이에는 등속으로 상기 물체를 구동(또는 이동)시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 모터(120)의 구동은 모터(120)의 토크가 증가하는 가속 구동; 상기 모터(120)의 토크가 소정 편차 이내로 유지되는 등속 구동; 및 상기 모터(120)의 토크가 감소하는 감속 구동을 포함할 수 있다. 가속 구동은 정지된 엔드 이펙터(110) 및/또는 상기 회전축(21,22,23)의 회전속도를 가속하며(또는 가속 이동시키며), 이를 위해 상기 모터(120)의 토크가 증가할 수 있다.
등속 구동은 등속으로 엔드 이펙터(110)를 이동(또는 상기 회전축을 회전)시키며, 이를 위해 상기 모터(120)의 토크가 소정 편차 이내로 유지될 수 있다.
감속 구동은 엔드 이펙터(110) 및/또는 상기 회전축(21,22,23)의 회전속도를 감속하여(또는 감속 이동시켜) 엔드 이펙터(110) 및/또는 회전축(21,22,23)을 정지시키며, 이를 위해 상기 모터(120)의 토크가 감소할 수 있다.
여기서, 상기 가속 구동에서는 상기 모터(120)의 토크가 (크게) 증가하므로, 상기 현재 토크 측정값과 상기 이전 토크 측정값의 상기 토크 차이값(D)이 커질 수 있다. 상기 토크 차이값(D)이 커지게 되면, 상기 충돌판단 기준값도 커지게 되고, 상기 충돌판단 기준값이 커지는 경우에는 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌 감지의 민감도(sensitivity)가 저하될 수 있다. 특히, 상기 등속 구동에서는 상기 토크 차이값(D)의 평균값이 ‘0’에 가까워 매우 낮기 때문에 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌에 의해 상기 토크 차이값(D)이 높아지더라도 커진 상기 충돌판단 기준값 이상이 되지 못할 수 있고, 이로 인해 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌이 발생하여도 이를 감지하지 못할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 이송장치(100)는 상기 가속 구동의 시간을 설정하는 가속시간 설정부(150);를 더 포함할 수 있다.
가속시간 설정부(150)는 상기 가속 구동의 시간을 설정할 수 있으며, 상기 가속 구동에서 단위시간당(또는 한 주기(T)당) 상기 토크값의 변화량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 가속시간 설정부(150)는 상기 가속 구동의 시간을 조절하여 상기 가속 구동에서 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량(또는 상기 토크 차이값)의 최대값을 낮출 수 있으며, 이를 통해 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값에 따라 결정되는 상기 충돌판단 기준값을 낮출 수 있다.
이때, 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량(의 최대값)은 상기 가속 구동에서의 최대 토크값이 작을수록 그리고 상기 가속 구동의 시간이 길수록 낮아질 수 있으며, 엔드 이펙터(110)의 이동 거리에 따라 상기 가속 구동의 시간이 알맞게 정해질 수 있다. 상기 엔드 이펙터(110)의 이동 거리가 짧아지면, 상대적으로 상기 가속 구동의 시간이 짧아질 수 밖에 없으며, 상기 가속 구동에서의 최대 토크값도 작아질 수 있다. 반면에, 상기 엔드 이펙터(110)의 이동 거리가 충분히 길면, 원활한(또는 빠른) 이송(공정)을 위해 상기 가속 구동에서의 최대 토크값이 커질 수 있고, 커진 상기 가속 구동에서의 최대 토크값에 따라 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량(의 최대값)이 낮아지도록 상기 가속 구동의 시간을 (길게) 설정할 수 있다.
여기서, 기준값설정부(134)는 설정된 상기 가속 구동의 시간에 대한 상기 모터(120)의 토크값의 변화율(또는 변화량)에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다. 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간에 대한 상기 모터(120)의 토크값의 변화율(상기 모터의 토크값의 변화량/상기 설정된 상기 가속 구동의 시간)이 크면, 상기 가속 구동에서 상기 토크 차이값(D)(또는 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량)이 커지게 되어 상기 충돌판단 기준값을 크게 설정할 수 있다. 반대로, 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간에 대한 상기 모터(120)의 토크값의 변화율이 작으면, 상기 가속 구동에서 상기 토크 차이값(D)이 작아지게 되어 상기 충돌판단 기준값을 작게 설정할 수 있다. 즉, 기준값설정부(134)는 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간에 대한 상기 모터(120)의 토크값의 변화율에 (따라) 비례하여 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다.
이때, (실험적 또는 경험적으로) 상기 엔드 이펙터(110)의 이동 거리에 따라 상기 가속 구동에서의 최대 토크값이 고정(또는 결정)되므로, 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있으며, 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 (상기 가속 구동에서의) 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값이 결정된다. 상기 충돌판단 기준값이 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값보다 커야 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌이 발생하지 않아도 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌로 판단하는 것을 방지할 수 있으므로, 기준값설정부(134)는 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값보다 크도록 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다.
그리고 충돌 감지부(130)는 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정하는 측정주기설정부(137)를 더 포함할 수 있다. 측정주기설정부(137)는 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정할 수 있으며, 이에 따라 설정된 주기(즉, 상기 소정 주기)로 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있고, 상기 설정된 주기(T)마다 상기 모터(120)의 토크값을 측정하면서 상기 직전 주기의 토크 측정값과 비교하여 실시간으로 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지(또는 판단)할 수 있다.
예를 들어, 측정주기설정부(137)는 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 상기 가속 구동에서 적어도 한 번 상기 모터(120)의 토크값을 측정하도록 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정할 수 있고, 상기 가속 구동에서 효과적인 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌 감지를 위해 적어도 두 번 이상 상기 모터(120)의 토크값을 측정하도록 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정할 수 있다. 상기 가속 구동에서 한 번 처음으로 상기 모터(120)의 토크값이 측정되는 경우에는 처음(또는 최초로) 측정된 상기 모터(120)의 토크값을 ‘0’과 비교(또는 계산)할 수 있고, 측정된 상기 모터(120)의 토크값이 상기 토크 차이값(D)과 동일할 수 있다.
이때, 측정주기설정부(137)는 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간보다 짧게 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정할 수 있다. 상기 가속 구동에서(도) 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지하기 위해서는 상기 가속 구동에서 적어도 한 번 상기 모터(120)의 토크값을 측정해야 하며, 이를 위해 측정주기설정부(137)는 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간보다 짧게 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정할 수 있다. 이에 따라 상기 가속 구동에서도 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지할 수 있고, 모든 구동(상기 모터의 가속 구동, 상기 모터의 등속 구동 및 상기 모터의 감속 구동 모두)에서 발생하는 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 효과적으로 감지할 수 있다.
예를 들어, 측정주기설정부(137)는 4 내지 12 밀리초(㎳) 이내로 짧게 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정할 수 있으며, 엔드 이펙터(110)와 기판(10)의 손상이 없거나, 최소화될 수 있는 짧은 시간(예를 들어, 4 ~ 12 ㎳)으로 상기 모터(120)의 토크값의 측정 주기(T)를 설정할 수 있다.
그리고 토크측정부(131)는 상기 가속 구동(구간)에서 적어도 두 번 이상 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있다. 상기 가속 구동(구간)에서 한 번도 상기 모터(120)의 토크값을 측정하지 않는 경우에는 상기 가속 구동(구간)에서 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지할 수 없으며, 상기 가속 구동(구간)에서 한 번만 상기 모터(120)의 토크값을 측정하는 경우에는 상기 측정된 상기 모터(120)의 토크값이 상기 토크 차이값(D)과 동일하여 상기 모터(120)의 토크값의 최대값이 커지고, 상기 충돌판단 기준값이 커질 수 밖에 없다. 상기 충돌판단 기준값이 커지는 경우에는 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌 감지의 민감도가 저하되고 특히 상기 등속 구동에서 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌 감지의 민감도가 저하되므로, 모든 구동(상기 모터의 가속 구동, 상기 모터의 등속 구동 및 상기 모터의 감속 구동 모두)에서 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌 감지의 민감도가 향상되도록 토크측정부(131)는 상기 가속 구동(구간)에서 적어도 두 번 이상 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있다.
여기서, 토크측정부(131)는 적어도 상기 가속 구동의 시작점(또는 시작시점)에서 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있다. 토크측정부(131)는 원점(또는 상기 가속 구동의 시작점)에서 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있으며, 상기 가속 구동을 시작하기 전에 상기 원점에서 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수 있고, 0 주기(T)에 상기 원점에서 상기 모터(120)의 토크값을 측정할 수도 있다. 상기 가속 구동의 시작점(또는 상기 원점)에서 측정된 상기 모터(120)의 토크값은 상기 가속 구동되어 처음 측정되는 상기 모터(120)의 토크값과 비교(또는 계산)할 수 있으며, 상기 처음 측정되는 상기 모터(120)의 토크값(또는 1 주기 토크 측정값)에서 상기 가속 구동의 시작점에서 측정된 상기 모터(120)의 토크값(또는 0 주기 토크 측정값)을 빼(또는 감산하여) 상기 토크 차이값(D)을 산출할 수 있다. 이에 따라 상기 가속 구동에서 1 주기(T) 상기 모터(120)의 토크값의 측정만이 이루어지더라도 1 주기(T) 토크 측정값에서 0 주기(T) 토크 측정값(또는 상기 가속 구동의 시작점에서 측정된 상기 모터의 토크값)을 빼(또는 감산하여) 상기 토크 차이값(D)을 산출함으로써, 상기 가속 구동에서 상기 엔드 이펙터(110)의 충돌을 감지할 수 있다.
한편, 1 주기(T)에 상기 1 주기(T) 토크 측정값의 상기 0 주기(T) 토크 측정값 등과의 계산은 차이값산출부(132)에서 이루어질 수 있으며, 충돌 감지부(130)의 다른 구성에서 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 0 주기(T) 토크 측정값은 ‘0’이 아닐 수 있으며, 0보다 작을 수 있고, 강제적으로 ‘0’으로 고정할 수도 있다. 강제적으로 ‘0’으로 고정하는 경우에는 직접적(또는 실질적)으로는 상기 가속 구동의 시작점에서 상기 모터(120)의 토크값을 측정하지 않을 수 있고, 차이값산출부(132)에서 계산 없이 상기 1 주기(T) 토크 측정값을 상기 토크 차이값(D)으로 산출할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송장치의 운용방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송장치의 운용방법을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 이송장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 모터를 통해 동력을 제공하여 기판이 지지되는 엔드 이펙터를 이동시키는 과정(S100); 시간차를 두고 복수회 상기 모터의 토크값을 측정하는 과정(S200); 측정된 두 토크 측정값의 토크 차이값을 산출하는 과정(S300); 및 산출된 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정(S400);을 포함할 수 있다.
먼저, 모터를 통해 동력을 제공하여 기판이 지지되는 엔드 이펙터를 이동시킨다(S100). 모터를 통해 동력을 제공하여 기판이 지지되는 엔드 이펙터를 이동시킬 수 있으며, 이를 통해 상기 기판을 이송할 수 있다. 여기서, 제어부는 상기 모터의 구동을 제어할 수 있고, 상기 엔드 이펙터의 이동을 조절(또는 조정)할 수 있다.
다음으로, 시간차를 두고 복수회 상기 모터의 토크(torque)값을 측정한다(S200). 상기 엔드 이펙터가 이동하는 과정에서 복수회 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있으며, 충돌 감지부의 토크측정부가 시간차를 두고 복수회 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 토크측정부는 소정 주기마다 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다.
그 다음 측정된 두 토크 측정값의 토크 차이값을 산출한다(S300). 복수회 상기 모터의 토크값을 측정하면서 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값의 토크 차이값(Difference value)을 산출할 수 있으며, 상기 충돌 감지부의 차이값산출부가 상기 시간차를 두고 복수회 측정된 복수의 토크 측정값 중 두 토크 측정값의 상기 토크 차이값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 현재 측정한 토크 측정값(또는 현재 토크 측정값)과 (소정 시간) 이전에 측정된 토크 측정값(또는 이전 토크 측정값)의 토크 차이값을 산출할 수 있으며, 실시간으로 측정되는 토크 측정값(즉, 상기 현재 토크 측정값)에서 소정 시간 이전에 측정된 토크 측정값(즉, 상기 이전 토크 측정값)을 빼서(또는 감산해서) 실시간으로 상기 토크 차이값을 산출할 수 있으며, 상기 토크 차이값을 절대값으로 나타낼 수도 있다.
그리고 산출된 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한다(S400). 산출된 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단할 수 있으며, 상기 충돌 감지부의 충돌판단부가 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단할 수 있고, 상기 토크 차이값이 임계 토크 차이값(또는 충돌판단 기준값) 이상이 되는 경우에 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 충돌판단부는 상기 실시간으로 측정되는 토크 측정값을 토크 임계값과 비교하는 것이 아니라 상기 실시간으로 측정되는 토크 측정값에서 상기 소정 시간 이전에 측정된 토크 측정값을 뺀(또는 감산한) 상기 토크 차이값을 상기 임계 토크 차이값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 충돌판단 기준값을 설정하는 과정(S50); 및 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정(S400)에서 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시키는 과정(S500);을 더 포함할 수 있다.
충돌판단 기준값을 설정할 수 있다(S50). 상기 충돌 감지부의 기준값설정부가 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있으며, 상기 충돌판단 기준값은 토크 임계값이 아니라 토크 측정값의 갑작스런 변화(또는 상기 현재 토크 측정값이 상기 이전 토크 측정값보다 갑자기 매우 커진 것)를 나타내는 상기 임계 토크 차이값일 수 있다. 예를 들어, 상기 기준값설정부는 실험적으로(또는 경험적으로) 사전에 상기 엔드 이펙터의 충돌에 의한 상기 모터의 토크값(들의 평균값)을 측정하고, 사전에 측정된 상기 엔드 이펙터의 충돌에 의한 상기 모터의 토크값과 평상시 단위시간당 상기 토크값의 변화량(또는 상기 토크 차이값)의 최대값 사이에서 상기 충돌판단 기준값을 알맞게 설정(또는 결정)할 수 있다.
그리고 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정(S400)에서 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시킬 수 있다(S500). 상기 제어부는 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정(S400)에서 상기 충돌판단부가 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시킬 수 있다. 상기 충돌판단부가 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에는 상기 제어부가 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시킬 수 있으며, 상기 모터의 구동을 정지시켜 상기 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해(예를 들어, 상기 기판 이송장치 및/또는 충돌 대상물의 파손 또는 상기 기판의 불량 등)를 줄일 수 있고, 상기 모터를 역방향으로 구동시켜 상기 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해를 최소화할 수 있다.
상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정(S400)에서는 상기 산출된 상기 토크 차이값이 설정된 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단할 수 있다. 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정(S400)에서는 상기 충돌판단부가 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하면서 상기 토크 차이값이 설정된 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단할 수 있으며, 상기 토크 차이값이 상기 임계 토크 차이값 이상으로 커진 것을 확인하여 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단할 수 있다. 상기 엔드 이펙터의 충돌이 발생하는 경우에는 상기 현재 측정한 토크 측정값이 갑자기 (매우) 커지게 되므로, 상기 토크 차이값도 갑자기 커질 수 있고, 상기 충돌판단 기준값 이상(즉, 상기 임계 토크 차이값 이상)이 될 수 있다. 이에 따라 상기 충돌판단부는 상기 토크 차이값이 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 현재 측정한 토크 측정값이 갑자기 (매우) 커진 것으로 인식하여 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 상기 토크값의 측정 위치를 기록하는 과정(S250);을 더 포함할 수 있다.
상기 토크값의 측정 위치를 기록할 수 있다(S250). 상기 충돌 감지부의 측정위치저장부는 상기 토크값의 측정 위치를 기록(또는 저장)할 수 있으며, 어느 위치에서 상기 모터의 토크값이 측정되었는지를 알 수 있다. 예를 들어, 상기 토크값의 측정 위치로 (상기 모터의 구동에 따른) 상기 엔드 이펙터의 위치를 기록할 수도 있고, 회전축의 회전 각도 및/또는 회전수로 상기 토크값의 측정 위치를 기록할 수도 있다.
그리고 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시키는 과정(S500)은 이전 측정 위치로 상기 모터를 구동시킨 후에 상기 모터의 구동을 정지시키는 과정(S510)을 포함할 수 있다.
이전 측정 위치로 상기 모터를 구동시킨 후에 상기 모터의 구동을 정지시킬 수 있다(S510). 상기 제어부가 이전 측정 위치(예를 들어, 직전 측정 위치)로 상기 모터를 구동시킨 후에 상기 모터의 구동을 정지시킬 수 있다. 상기 충돌판단부가 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우, 상기 제어부가 상기 모터를 역방향으로 구동시킬 수 있으며, 상기 모터를 역방향으로 구동시켜 상기 이전 측정 위치로 상기 엔드 이펙터의 위치 또는 상기 회전축의 회전 각도(또는 회전수)를 조정할(또는 이동시킬) 수 있고, 상기 이전 측정 위치에서 상기 모터의 구동을 정지시킬 수 있다. 여기서, 상기 이전 측정 위치는 직전 측정 위치일 수 있으며, 상기 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해를 확인(또는 점검)해 볼 수 있고, 상기 이전 측정 위치(즉, 상기 직전 측정 위치)에서 상기 엔드 이펙터가 유지 보수(maintenance)되거나, 상기 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해가 미미한 경우에는 상기 이전 측정 위치부터 (주기적으로) 상기 모터의 토크값과 상기 토크값의 측정 위치를 측정(또는 기록)하면서 다시 이송(공정)을 이어서 수행할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 상기 토크값의 측정 위치를 기록하여 상기 이전 측정 위치로 상기 모터를 역방향으로 구동시킬 수 있어서, 상기 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해를 최소화하면서 유지 보수가 용이해질 수 있고, 상기 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해를 확인 및/또는 상기 유지 보수 후의 이송(공정)의 연속성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 측정된 상기 모터의 토크값을 저장하는 과정(S240);을 더 포함할 수 있다.
측정된 상기 모터의 토크값을 저장할 수 있다(S240). 상기 충돌 감지부의 측정값저장부는 측정된 상기 모터의 토크값을 저장할 수 있으며, 실시간으로 상기 현재 주기의 토크 측정값을 측정하여 기록(또는 저장)할 수 있다. 이때, 상기 측정된 상기 모터의 토크값이 상기 측정값저장부에 저장될 때, 상기 측정위치저장부에는 상기 토크값의 측정 위치가 기록될 수 있다. 이를 통해 상기 직전 주기의 토크 측정값을 불러와 현재 측정되는 상기 현재 주기의 토크 측정값과 비교(또는 계산)할 수 있다. 한편, 상기 측정값저장부에 저장된 상기 모터의 토크값은 (주기적으로) 갱신될 수 있다. 즉, 상기 측정값저장부는 저장(또는 쓰기)과 갱신(또는 지우기)을 반복할 수 있으며, 이러한 경우에 저장소 용량이 작아질 수 있고, 처리 속도가 빨라질 수 있다.
상기 모터의 토크값을 측정하는 과정(S200)에서는 소정 주기로 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있고, 상기 토크 차이값을 산출하는 과정(S300)에서는 상기 소정 주기마다 현재 주기의 토크 측정값과 직전 주기의 토크 측정값의 토크 차이값을 산출할 수 있다. 상기 모터의 토크값을 측정하는 과정(S200)에서는 토크측정부가 소정 주기로 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있으며, 상기 소정 주기에 따라 상기 현재 측정한 토크 측정값과 비교(또는 계산)할 대상(즉, 상이한 시간에 측정한 토크 측정값)을 결정(또는 특정)할 수 있다. 이때, 상기 현재 측정한 토크 측정값은 직전 주기에 측정한 토크 측정값(또는 직전 주기의 토크 측정값)과 비교할 수 있고, 상기 현재 측정한 토크 측정값에서 상기 직전 주기에 측정한 토크 측정값을 빼줄(또는 감산할) 수 있다.
그리고 상기 토크 차이값을 산출하는 과정(S300)에서는 상기 차이값산출부가 상기 소정 주기마다 현재 주기의 토크 측정값(즉, 상기 현재 측정한 토크 측정값)과 직전 주기의 토크 측정값(즉, 상기 직전 주기에 측정한 토크 측정값)의 토크 차이값을 산출할 수 있다. 이에 따라 실시간으로 상기 현재 주기의 토크 측정값을 측정하면서 실시간으로 상기 토크 차이값을 산출할 수 있고, 상기 소정 주기마다 산출된 상기 토크 차이값과 상기 충돌판단 기준값을 비교하여 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단할 수 있다. 이를 통해 상기 이송(공정)의 전체 시간에 대해 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지(또는 판단)할 수 있다.
상기 엔드 이펙터를 이동시키는 과정(S100)은 상기 모터의 토크를 증가시켜 이동시키는 가속 과정(S110); 상기 모터의 토크를 소정 편차 이내로 유지시켜 이동시키는 등속 과정(S120); 및 상기 모터의 토크를 감소시켜 이동시키는 감속 과정(S130)을 포함할 수 있다.
상기 모터의 토크를 증가시켜 이동시키는 가속 과정(S110)은 정지된 상기 엔드 이펙터 및/또는 상기 회전축의 회전속도를 가속하며(또는 가속 이동시키며), 이를 위해 상기 모터의 토크를 증가시킬 수 있다.
상기 모터의 토크를 소정 편차 이내로 유지시켜 이동시키는 등속 과정(S120)은 등속으로 상기 엔드 이펙터를 이동(또는 상기 회전축을 회전)시키며, 이를 위해 상기 모터의 토크가 소정 편차 이내로 유지될 수 있다.
상기 모터의 토크를 감소시켜 이동시키는 감속 과정(S130)은 상기 엔드 이펙터 및/또는 상기 회전축의 회전속도를 감속하여(또는 감속 이동시켜) 상기 엔드 이펙터 및/또는 상기 회전축을 정지시키며, 이를 위해 상기 모터의 토크가 감소할 수 있다.
여기서, 상기 가속 과정(S110)에서는 상기 모터의 토크가 (크게) 증가하므로, 상기 현재 토크 측정값과 상기 이전 토크 측정값의 상기 토크 차이값이 커질 수 있다. 상기 토크 차이값이 커지게 되면, 상기 충돌판단 기준값도 커지게 되고, 상기 충돌판단 기준값이 커지는 경우에는 상기 엔드 이펙터의 충돌 감지의 민감도(sensitivity)가 저하될 수 있다. 특히, 상기 등속 과정(S120)에서는 상기 토크 차이값의 평균값이 ‘0’에 가까워 매우 낮기 때문에 상기 엔드 이펙터의 충돌에 의해 상기 토크 차이값이 높아지더라도 커진 상기 충돌판단 기준값 이상이 되지 못할 수 있고, 이로 인해 상기 엔드 이펙터의 충돌이 발생하여도 이를 감지하지 못할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 상기 가속 과정(S110)의 시간을 설정하는 과정(S40);을 더 포함할 수 있다.
상기 가속 과정(S110)의 시간을 설정할 수 있다(S40). 가속시간 설정부는 상기 가속 과정(S110)의 시간을 설정할 수 있으며, 상기 가속 과정(S110)에서 단위시간당(또는 한 주기(T)당) 상기 토크값의 변화량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 가속시간 설정부는 상기 가속 과정(S110)의 시간을 조절하여 상기 가속 과정(S110)에서 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량(또는 상기 토크 차이값)의 최대값을 낮출 수 있으며, 이를 통해 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값에 따라 결정되는 상기 충돌판단 기준값을 낮출 수 있다.
이때, 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량(의 최대값)은 상기 가속 과정(S110)에서의 최대 토크값이 작을수록 그리고 상기 가속 과정(S110)의 시간이 길수록 낮아질 수 있으며, 상기 엔드 이펙터의 이동 거리에 따라 상기 가속 과정(S110)의 시간이 알맞게 정해질 수 있다. 상기 엔드 이펙터의 이동 거리가 짧아지면, 상대적으로 상기 가속 과정(S110)의 시간이 짧아질 수 밖에 없으며, 상기 가속 과정(S110)에서의 최대 토크값도 작아질 수 있다. 반면에, 상기 엔드 이펙터의 이동 거리가 충분히 길면, 원활한(또는 빠른) 이송(공정)을 위해 상기 가속 과정(S110)에서의 최대 토크값이 커질 수 있고, 커진 상기 가속 과정(S110)에서의 최대 토크값에 따라 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량(의 최대값)이 낮아지도록 상기 가속 과정(S110)의 시간을 (길게) 설정할 수 있다.
여기서, 상기 기준값을 설정하는 과정(S50)에서는 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율(또는 변화량)에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다. 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율(상기 모터의 토크값의 변화량/상기 설정된 상기 가속 과정의 시간)이 크면, 상기 가속 과정(S110)에서 상기 토크 차이값(또는 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량)이 커지게 되어 상기 충돌판단 기준값을 크게 설정할 수 있다. 반대로, 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율이 작으면, 상기 가속 과정(S110)에서 상기 토크 차이값이 작아지게 되어 상기 충돌판단 기준값을 작게 설정할 수 있다. 즉, 상기 기준값설정부는 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율에 (따라) 비례하여 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다.
이때, (실험적 또는 경험적으로) 상기 엔드 이펙터의 이동 거리에 따라 상기 가속 과정(S110)에서의 최대 토크값이 고정(또는 결정)되므로, 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있으며, 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 따라 (상기 가속 과정에서의) 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값이 결정된다. 상기 충돌판단 기준값이 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값보다 커야 상기 엔드 이펙터의 충돌이 발생하지 않아도 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단하는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 기준값을 설정하는 과정(S50)에서는 상기 기준값설정부가 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 따라 상기 단위시간당 상기 토크값의 변화량의 최대값보다 크도록 상기 충돌판단 기준값을 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 이송장치의 운용방법은 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 따라 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정하는 과정(S45);을 더 포함할 수 있다.
설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 따라 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다(S45). 상기 충돌 감지부의 측정주기설정부는 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 따라 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있으며, 이에 따라 설정된 주기(즉, 상기 소정 주기)로 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있고, 상기 설정된 주기마다 상기 모터의 토크값을 측정하면서 상기 직전 주기의 토크 측정값과 비교하여 실시간으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지(또는 판단)할 수 있다.
예를 들어, 상기 측정주기설정부는 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간에 따라 상기 가속 과정(S110)에서 적어도 한 번 상기 모터의 토크값을 측정하도록 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있고, 상기 가속 과정(S110)에서 효과적인 상기 엔드 이펙터의 충돌 감지를 위해 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정하도록 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다. 상기 가속 과정(S110)에서 한 번 처음으로 상기 모터의 토크값이 측정되는 경우에는 처음(또는 최초로) 측정된 상기 모터의 토크값을 ‘0’과 비교(또는 계산)할 수 있고, 측정된 상기 모터의 토크값이 상기 토크 차이값과 동일할 수 있다.
상기 측정 주기를 설정하는 과정(S45)에서는 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간보다 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다. 상기 측정 주기를 설정하는 과정(S45)에서는 상기 측정주기설정부가 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간보다 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다. 상기 가속 과정(S110)에서(도) 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지하기 위해서는 상기 가속 과정(S110)에서 적어도 한 번 상기 모터의 토크값을 측정해야 하며, 이를 위해 상기 측정주기설정부는 상기 설정된 상기 가속 과정(S110)의 시간보다 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다. 이에 따라 상기 가속 과정(S110)에서도 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지할 수 있고, 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 과정(S100)(또는 상기 가속 과정, 상기 등속 과정 및 상기 감속 과정을 포함하는 전체적인 상기 엔드 이펙터의 이동 과정)에서 발생하는 상기 엔드 이펙터의 충돌을 효과적으로 감지할 수 있다.
예를 들어, 상기 측정주기설정부는 4 내지 12 밀리초(㎳) 이내로 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있으며, 상기 엔드 이펙터와 상기 기판의 손상이 없거나, 최소화될 수 있는 짧은 시간(예를 들어, 4 ~ 12 ㎳)으로 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정할 수 있다.
상기 모터의 토크값을 측정하는 과정(S200)에서는 상기 가속 과정(S110)에서 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다. 상기 모터의 토크값을 측정하는 과정(S200)에서는 상기 토크측정부가 상기 가속 과정(S110)에서 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다. 상기 가속 과정(S110)에서 한 번도 상기 모터의 토크값을 측정하지 않는 경우에는 상기 가속 과정(S110)에서 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지할 수 없으며, 상기 가속 과정(S110)에서 한 번만 상기 모터의 토크값을 측정하는 경우에는 상기 측정된 상기 모터의 토크값이 상기 토크 차이값과 동일하여 상기 모터의 토크값의 최대값이 커지고, 상기 충돌판단 기준값이 커질 수 밖에 없다. 상기 충돌판단 기준값이 커지는 경우에는 상기 엔드 이펙터의 충돌 감지의 민감도가 저하되고 특히 상기 등속 과정(S120)에서 상기 엔드 이펙터의 충돌 감지의 민감도가 저하되므로, 전체적인 상기 엔드 이펙터의 이동 과정(상기 가속 과정, 상기 등속 과정 및 상기 감속 과정 모두)에서 상기 엔드 이펙터의 충돌 감지의 민감도가 향상되도록 상기 토크측정부는 상기 가속 과정(S110)에서 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다.
상기 모터의 토크값을 측정하는 과정(S200)에서는 적어도 상기 가속 과정(S110)의 시작점(또는 시작시점)에서 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다. 상기 모터의 토크값을 측정하는 과정(S200)에서는 상기 토크측정부가 적어도 상기 가속 과정(S110)의 시작점(또는 원점)에서 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있다. 상기 토크측정부는 원점(또는 상기 가속 과정의 시작점)에서 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있으며, 상기 가속 과정(S110)을 시작하기 전에 상기 원점에서 상기 모터의 토크값을 측정할 수 있고, 0 주기(또는 상기 가속 과정의 시작시점)에 상기 원점에서 상기 모터의 토크값을 측정할 수도 있다. 상기 가속 과정(S110)의 시작점(또는 상기 원점)에서 측정된 상기 모터의 토크값은 상기 가속 과정(S110)에서 상기 엔드 이펙터가 이동되기 시작하여 처음 측정되는 상기 모터의 토크값과 비교(또는 계산)할 수 있으며, 상기 처음 측정되는 상기 모터의 토크값(또는 1 주기 토크 측정값)에서 상기 가속 과정(S110)의 시작점에서 측정된 상기 모터의 토크값(또는 0 주기 토크 측정값)을 빼(또는 감산하여) 상기 토크 차이값을 산출할 수 있다. 이에 따라 상기 가속 과정(S110)에서 1 주기 상기 모터의 토크값의 측정만이 이루어지더라도 1 주기 토크 측정값에서 0 주기 토크 측정값(또는 상기 가속 과정의 시작점에서 측정된 상기 모터의 토크값)을 빼(또는 감산하여) 상기 토크 차이값을 산출함으로써, 상기 가속 과정(S110)에서 상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 충돌 감지부를 통해 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값 간의 토크 차이값을 산출하여 이를 기반으로 엔드 이펙터의 충돌을 판단함으로써, 엔드 이펙터의 충돌을 효과적으로 감지할 수 있고, 이를 통해 모터를 정지시키거나, 역방향으로 회전시켜 엔드 이펙터의 충돌로 인한 피해를 최소화할 수 있다. 즉, 토크의 절대량이 아니라 시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값을 통해 시간 변화에 따른 토크 변화량을 이용하여 엔드 이펙터의 충돌을 판단함으로써, 엔드 이펙터의 이동 속도와 이동 거리에 관계없이 엔드 이펙터의 충돌을 감지할 수 있으며, 엔드 이펙터가 가속 또는 감속되면서 이동하는 경우와 엔드 이펙터가 등속으로 이동하는 경우에 모두 효과적으로 엔드 이펙터의 충돌을 감지할 수 있어 엔드 이펙터의 이동 속도와 이동 거리에 따라 세분화하여 충돌판단 기준값을 달리할 필요도 없어질 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 기판이 지지되는 엔드 이펙터;
    상기 엔드 이펙터의 이동을 위한 동력을 제공하는 모터;
    상기 엔드 이펙터의 충돌을 감지하는 충돌 감지부; 및
    상기 충돌 감지부의 충돌 감지에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 충돌 감지부는,
    상기 모터의 토크값을 측정하는 토크측정부;
    시간차를 두고 측정된 두 토크 측정값 간의 토크 차이값을 산출하는 차이값산출부; 및
    상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 충돌판단부를 포함하는 기판 이송장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌 감지부는 충돌판단 기준값을 설정하는 기준값설정부를 더 포함하며,
    상기 충돌판단부는 상기 토크 차이값이 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단하고,
    상기 제어부는 상기 충돌판단부가 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시키는 기판 이송장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 충돌 감지부는 상기 토크값의 측정 위치를 기록하는 측정위치저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 이전 측정 위치로 상기 모터를 구동시킨 후에 상기 모터의 구동을 정지시키는 기판 이송장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌 감지부는 측정된 상기 모터의 토크값을 저장하는 측정값저장부를 더 포함하며,
    상기 토크측정부는 소정 주기로 상기 모터의 토크값을 측정하고,
    상기 차이값산출부는 상기 소정 주기마다 현재 주기의 토크 측정값과 직전 주기의 토크 측정값의 토크 차이값을 산출하는 기판 이송장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 모터의 구동은,
    상기 모터의 토크가 증가하는 가속 구동;
    상기 모터의 토크가 소정 편차 이내로 유지되는 등속 구동; 및
    상기 모터의 토크가 감소하는 감속 구동을 포함하고,
    상기 가속 구동의 시간을 설정하는 가속시간 설정부;를 더 포함하는 기판 이송장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기준값설정부는 설정된 상기 가속 구동의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정하는 기판 이송장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 충돌 감지부는 설정된 상기 가속 구동의 시간에 따라 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정하는 측정주기설정부를 더 포함하고,
    상기 측정주기설정부는 상기 설정된 상기 가속 구동의 시간보다 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정하는 기판 이송장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 토크측정부는 상기 가속 구동에서 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정하는 기판 이송장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 토크측정부는 적어도 상기 가속 구동의 시작점에서 상기 모터의 토크값을 측정하는 기판 이송장치.
  10. 모터를 통해 동력을 제공하여 기판이 지지되는 엔드 이펙터를 이동시키는 과정;
    시간차를 두고 복수회 상기 모터의 토크값을 측정하는 과정;
    측정된 두 토크 측정값의 토크 차이값을 산출하는 과정; 및
    산출된 상기 토크 차이값을 기반으로 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정;을 포함하는 기판 이송장치의 운용방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    충돌판단 기준값을 설정하는 과정; 및
    상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정에서 상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단한 경우에 상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시키는 과정;을 더 포함하고,
    상기 엔드 이펙터의 충돌을 판단하는 과정에서는 상기 산출된 상기 토크 차이값이 설정된 상기 충돌판단 기준값 이상인 경우에 상기 엔드 이펙터의 충돌로 판단하는 기판 이송장치의 운용방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 토크값의 측정 위치를 기록하는 과정;을 더 포함하고,
    상기 모터의 구동을 정지시키거나, 상기 모터를 역방향으로 구동시키는 과정은 이전 측정 위치로 상기 모터를 구동시킨 후에 상기 모터의 구동을 정지시키는 과정을 포함하는 기판 이송장치의 운용방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    측정된 상기 모터의 토크값을 저장하는 과정;을 더 포함하며,
    상기 모터의 토크값을 측정하는 과정에서는 소정 주기로 상기 모터의 토크값을 측정하고,
    상기 토크 차이값을 산출하는 과정에서는 상기 소정 주기마다 현재 주기의 토크 측정값과 직전 주기의 토크 측정값의 토크 차이값을 산출하는 기판 이송장치의 운용방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 엔드 이펙터를 이동시키는 과정은,
    상기 모터의 토크를 증가시켜 이동시키는 가속 과정;
    상기 모터의 토크를 소정 편차 이내로 유지시켜 이동시키는 등속 과정; 및
    상기 모터의 토크를 감소시켜 이동시키는 감속 과정을 포함하고,
    상기 가속 과정의 시간을 설정하는 과정;을 더 포함하는 기판 이송장치의 운용방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 기준값을 설정하는 과정에서는 설정된 상기 가속 과정의 시간에 대한 상기 모터의 토크값의 변화율에 따라 상기 충돌판단 기준값을 설정하는 기판 이송장치의 운용방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    설정된 상기 가속 과정의 시간에 따라 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정하는 과정;을 더 포함하고,
    상기 측정 주기를 설정하는 과정에서는 상기 설정된 상기 가속 과정의 시간보다 짧게 상기 모터의 토크값의 측정 주기를 설정하는 기판 이송장치의 운용방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 모터의 토크값을 측정하는 과정에서는 상기 가속 과정에서 적어도 두 번 이상 상기 모터의 토크값을 측정하는 기판 이송장치의 운용방법.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 모터의 토크값을 측정하는 과정에서는 적어도 상기 가속 과정의 시작점에서 상기 모터의 토크값을 측정하는 기판 이송장치의 운용방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101329853B1 (ko) * 2012-11-14 2013-11-14 고려대학교 산학협력단 머니퓰레이터 충돌 감지 장치와 이를 이용한 머니퓰레이터 제어 장치 및 제어 방법
KR101576634B1 (ko) * 2013-11-28 2015-12-14 한양로보틱스 주식회사 취출 로봇의 안전운용시스템
KR20170052298A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 재단법인대구경북과학기술원 모터 구동 시스템 및 모터 구동 시스템의 물체 감지 방법
KR20180029367A (ko) * 2016-09-12 2018-03-21 세메스 주식회사 이송 로봇 및 이송 로봇 모니터링 방법
KR101861135B1 (ko) * 2011-12-26 2018-05-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 반송 장치 및 반송 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020184575A (ja) 2019-05-08 2020-11-12 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ロボット用ハンド、ウェハ搬送用ロボット及びウェハ搬送装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101861135B1 (ko) * 2011-12-26 2018-05-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 반송 장치 및 반송 방법
KR101329853B1 (ko) * 2012-11-14 2013-11-14 고려대학교 산학협력단 머니퓰레이터 충돌 감지 장치와 이를 이용한 머니퓰레이터 제어 장치 및 제어 방법
KR101576634B1 (ko) * 2013-11-28 2015-12-14 한양로보틱스 주식회사 취출 로봇의 안전운용시스템
KR20170052298A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 재단법인대구경북과학기술원 모터 구동 시스템 및 모터 구동 시스템의 물체 감지 방법
KR20180029367A (ko) * 2016-09-12 2018-03-21 세메스 주식회사 이송 로봇 및 이송 로봇 모니터링 방법

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