① Pick 전후 Wafer Presence OFF → ON
② Extend 하면 Home 이 꺼지고, 접으면 다시 켜진다
③ Z 를 범위 밖으로 보내 ALM-401 (Limit)
④ 훈련 4개 — 신호 만들기 · 한계 신호 3종 · 무알람 순회 · 신호 예측
모든 다음 동작의 허가/거부는 센서 신호에서 나옵니다. 인터록도, 알람도, 자동 시퀀스의 "기다렸다가 다음으로"(WAIT)도 전부 센서 하나하나로 판정합니다. 센서 = 장비의 감각기관.
디지털(예/아니오) — Presence · Home · Limit · Door. 문턱을 넘으면 ON.
아날로그(숫자) — 압력 · 위치 · 엔코더. 값 자체를 읽고, 제어기가 기준과 비교해 판정합니다.
| 센서 | 무엇을 아나 | 신호 |
|---|---|---|
| Wafer Presence | 손/스테이션에 웨이퍼가 있는가 | 예/아니오 |
| Home | 원점 복귀를 마쳤고 팔이 들어와 있는가 | 예/아니오 |
| Limit | 축이 이동 한계에 닿았는가 | 예/아니오 |
| Position | 지금 θ·R·Z 가 목표와 맞는가 | 숫자 → 판정 |
| Encoder | 모터가 실제로 얼마나 돌았는가 | 펄스 수(숫자) |
| 신호 | ON(초록)이 뜻하는 것 | 이렇게 하면 바뀐다 |
|---|---|---|
| Wafer Presence | 로봇 손(End Effector)에 웨이퍼가 있다 | Pick → ON · Place → OFF |
| Home Sensor | 원점 복귀 완료 그리고 팔 수축 | Extend → OFF · Retract → ON |
| Limit Sensor (Z) | Z 가 1~5 범위 안 | 범위 밖으로 보내면 ALM-401 |
| Position Sensor | 멈춰 있고 θ 편차 3° 이내 — "정위치" | 이동 중 · 편차 3° 초과면 OFF |
| Encoder (θ) | 실제 회전 각도를 숫자로 표시 | 회전할 때마다 값이 바뀐다 |
| Door · Slot Mapping | Load Port 문 열림 · 매핑 완료 | Load Port 탭에서 조작 |
| Pressure · Vacuum | Load Lock 700 Torr 미만 · 1 Torr 미만 | Load Lock 탭(10강) |
빛을 쏘고 받는 양이 문턱을 넘느냐로 예/아니오를 냅니다. 그래서 출력은 늘 두 값뿐입니다.
렌즈 오염, 정렬 틀어짐, 투명·경면 웨이퍼는 빛을 제대로 막거나 반사하지 못해 있는데 없다고 말합니다.
| 센서 | 생활 속 같은 것 | 한 줄 원리 |
|---|---|---|
| Presence 진공 흡착 | 빨대로 종이를 들어 올리기 — 종이가 빨대 끝을 막으면 빨기가 뻑뻑해진다 | 패드가 막히면 배관 압력이 떨어진다 → 압력 스위치 ON |
| 투과형 광 매핑 | 엘리베이터 문 안전 센서 · 매장 입구의 손님 카운터 | 마주 보는 빛이 끊기면 "있음" |
| 반사형 광 | 자동 수도꼭지 · 자동문 | 쏜 빛이 되돌아오면 "있음" |
| 포토인터럽터 Home · Limit | 프린터를 켤 때 헤드가 끝까지 가서 '툭' 멈추는 것 · 복사기 용지 센서 | ㄷ자 틈을 차광판이 가리면 ON |
| Home | 자(ruler)의 0 눈금 — 0 을 맞춰야 뒤의 숫자가 뜻이 있다 | 원점 복귀 완료 그리고 팔 수축 |
| Limit | 서랍 끝 스토퍼 · 꼭대기 층에서 ▲ 를 눌러도 안 가는 엘리베이터 | 범위 끝 → 거부(소프트) → 스위치(하드) → 기구 스토퍼 |
| Encoder | 자전거 속도계 자석(바퀴 한 바퀴 = 펄스 하나) · 마우스 휠의 '딸깍' | 펄스 수 × 한 펄스 각도 = 돌아간 양 |
| Position 폐루프 | 내비게이션 — 목표와 현재 위치의 차이로 다음 안내를 정한다 | 목표 − 실제 → 모터 명령 |
예/아니오(Presence · Home · Limit · Door)는 문턱을 넘느냐로 정하고, 숫자(압력 · 엔코더 · 위치)는 값을 재서 기준과 비교합니다.
"빛이 막히면 있음, 0 을 잡아야 Home, 끝에서 멈추면 Limit, 딸깍을 세면 각도." 네 문장이면 6강의 센서 원리가 끝납니다.
| 감지 방식 | 원리 | 특징 |
|---|---|---|
| 진공 흡착 | 손의 흡착 패드가 웨이퍼로 막히면 배관 압력이 떨어진다 → 압력 스위치 ON | 잡는 힘과 감지를 한 번에 · 대기 로봇에 흔함 |
| 광학 | 손 끝 광 센서가 웨이퍼를 본다 | 진공이 없는 곳에서도 · 오염에 약함 |
| 정전용량 | 웨이퍼가 다가오면 전극 용량이 변한다 | 접촉 없이 · 투명 기판도 감지 |
명령 하나에 신호 여러 개가 정해진 순서로 움직입니다. 순서가 어긋나면 그 자리가 고장 지점입니다.
웨이퍼 없는 칸을 겨냥했거나(4강 — 빈 칸), 센서·흡착 이상입니다. 로봇은 멀쩡히 움직였는데 결과가 없는 상태입니다.
| 코드 | 언제 | 센서가 본 것 |
|---|---|---|
| ALM-203 | 팔을 뻗지 않고 Pick/Place | 손이 스테이션 안에 없다 |
| ALM-501 | 이미 들고 있는데 또 Pick | 손 Presence 가 이미 ON |
| ALM-502 | 빈 곳에서 Pick | 그 위치 Presence 가 OFF |
| ALM-503 | 웨이퍼가 있는데 Pick 이 완료되지 않음 | 손 Presence 가 ON 되지 않음 — 센서·흡착 이상 |
| ALM-504 | 빈손으로 Place | 손 Presence 가 OFF |
| ALM-505 | 놓을 곳에 이미 있음 (Double Place) | 대상 위치 Presence 가 ON |
| ALM-506 | 이송 중 웨이퍼가 사라짐 (Wafer Lost) | 이동 중 손 Presence 가 ON→OFF |
| Home 실행했나 | 팔 | Home Sensor |
|---|---|---|
| 안 함 (Initialize 만) | — | OFF |
| 함 | 수축 (R = 0) | ON |
| 함 | 전진 (Extend) | OFF — "전진중" |
| 함 | 수축한 채 회전 · Z 이동 | ON 유지 |
Home ON 은 "지금 기준 위치를 안다"는 증거. 이게 있어야 θ·R·Z 숫자가 실제 위치를 뜻합니다(3강 "Home 이 기준점"을 신호로 확인하는 셈).
Home 미확립 상태의 축 이동은 거부됩니다 — ALM-102. Initialize 도 안 했으면 ALM-101.
다음 장의 증분형 엔코더는 전원이 꺼지면 위치를 잊습니다. 켤 때마다 원점에서 다시 세어야 합니다.
소프트 리밋이 먼저 막고, 뚫리면 Limit 센서(하드)가, 그마저 넘으면 기구가 막습니다(3강 리밋 세 겹). 시뮬레이터의 Limit 줄은 첫 겹을 보여 줍니다.
펄스를 세기만 합니다. 전원이 꺼지면 숫자를 잃으므로 켤 때마다 Home 에서 0 을 다시 잡아야 합니다.
원판 무늬가 위치마다 다른 코드라 켜자마자 지금 각도를 압니다. 비싸지만 Home 을 덜 합니다.
Position 은 θ·R·Z 현재값을 상태바에 계속 띄우고, 목표와 맞으면 "도착". 자동 시퀀스의 WAIT 조건으로도 쓰입니다.
| 빠진 조건 | 코드 |
|---|---|
| Docking 안 함 | ALM-302 |
| Door 닫힘 | ALM-301 |
| Init · Home 안 함 | ALM-101 · 102 |
| θ 편차 3° 초과 | ALM-405 |
목표 진공에 도달했는지 판정합니다. 밸브 개방 허가의 조건입니다. 대기측 게이트가 닫혀 있으면 ALM-303, 진공측이면 ALM-304.
Torr 로 표시. 760(대기) ↔ 0.01 이하(진공). 한 자리 내려갈 때마다 10배 — 그래서 로그 눈금으로 봅니다.
NO(평소 열림)는 감지하면 닫히고, NC(평소 닫힘)는 감지하면 열립니다. 같은 센서라도 배선에 따라 "ON 의 뜻"이 반대입니다.
안전 신호(문 닫힘·비상정지)는 선이 끊기면 "위험"으로 읽히게 배선합니다. 단선이 "안전"으로 보이면 사고가 납니다.
경계에서 신호가 ON/OFF 를 빠르게 튑니다. 제어기는 일정 시간 같은 값이 이어져야 인정합니다.
| 원인 | 증상 | 시뮬레이터에서 보이는 모습 |
|---|---|---|
| Presence 센서 불량 | 웨이퍼가 있는데 "없음" | Pick 이 완료되지 않음 — ALM-503 |
| 흡착 불량 | 집었는데 이동 중 놓침 | 회전 중 손 ON→OFF — ALM-506 |
| 엔코더 편차 | 도착했다는데 실제 각도가 다름 | 센서 탭 "편차 N°", Extend 거부 — ALM-405 |
| 매핑 센서 불일치 | 빈 칸을 "있음"으로 | Load Port 표에서 신호 ≠ 실제 (7강) |
| 렌즈 오염 · 광축 틀어짐 | 간헐적으로 신호가 튐 | — (현장에서 가장 흔함) |
팔이 움직여도 웨이퍼를 못 집었을 수 있습니다. 성공은 Presence 가 증명합니다.
| 센서 | 정상 | 이상 예 |
|---|---|---|
| Presence | 동작과 일치 | Place 인데 계속 ON |
| Home | Home 후 수축 상태에서 ON | Home 했는데 계속 OFF |
| Position | 멈추면 "정위치" | 멈췄는데 "편차 8°" |
| Pressure | 목표 도달 | Timeout |
· 센서 탭을 안 열고 조작한다 → 무엇이 바뀌었는지 모른다
· Home 이 켜졌다고 팔이 제자리인 줄 안다 → 회전 뒤엔 Position 도 본다
· 알람을 Reset 부터 한다 → 원인 신호를 지워 버린다
· "신호 없음"을 "웨이퍼 없음"으로 읽는다 → 센서 불량일 수 있다
| 탭 | 여기서 하는 일 |
|---|---|
| 학습 | 이번 강의 미션 4개와 "지금 할 일" |
| 수동조작 | Initialize · Home · 회전 · Z · Extend · Retract · Pick · Place |
| Load Port | Docking · Door Open · Mapping |
| 훈련 | 드릴 3개 — 지시만 뜨는 곳 |
| 센서 모니터 | 신호 ON/OFF 와 값 — 늘 열어 둘 탭 |
| 알람 로그 | 코드와 이유 — 최근 줄부터 위로 읽는다 |
수동조작 탭에서 버튼을 누르고, 바로 센서 모니터 탭으로 넘어가 바뀐 줄을 찾습니다. 화면 맨 아래 상태줄에는 STATION · R · θ · Z · HAND 가 늘 떠 있어 탭을 오가도 위치를 잃지 않습니다.
1. 신호가 안 바뀐다 → 제어 대상이 EFEM Robot 인지, Initialize · Home 했는지.
2. Pick 이 거부된다 → 팔을 뻗었는지(203), 빈 칸은 아닌지(502), 이미 들고 있지 않은지(501).
3. Extend 가 거부된다 → Door(301) · θ 편차(405).
4. 그래도 모르겠다 → 알람 로그. 앞자리가 계통 — 1xx 준비 · 2xx 자세 · 3xx 문 · 4xx 센서·한계 · 5xx 웨이퍼 유무.
| 드릴 | 완료 조건 | 제한 | 무엇을 보는가 |
|---|---|---|---|
| ① 신호 만들기 | Pick(Presence ON) → Retract(Home ON) → Extend(Home OFF) → Place(Presence OFF) → Retract(Home ON) 을 순서대로 | 조작 14회(최단 12) · 알람 0 | 어떤 조작이 어떤 신호를 바꾸나 |
| ② 한계와 조건 신호 3종 | ALM-401 · 301 · 203 을 각각 한 번씩 | 60초 · 그 밖의 알람이 나면 실패(101·102 포함) | 센서가 "안 된다"고 말하는 세 경우 |
| ③ 무알람 순회 | 목표 자세 10개 를 차례로 만들기 | 알람 0회 · 조작 최단 + 6회 | 누르기 전에 조건을 읽는 습관 · 짧은 회전 방향 고르기 |
| ④ 신호 예측 | 장비가 자세를 잡아 주면 "이 버튼을 누르면 어떤 신호가 바뀌나"를 먼저 고르고 실행해 맞히기 — 10문항 | 오답 3회 · 수동 조작 금지 | 보고 따라 하기가 아니라 머릿속으로 신호를 먼저 그리기 |
Home 센서는 회전으로는 꺼지지 않습니다. 웨이퍼를 든 채 한 번 넣었다가(Home ON) 다시 Extend 해야 꺼집니다. 뻗을 곳은 빈 스테이션(Pre-aligner) 앞이 편합니다. FOUP 에서 집으려면 Load Port 탭에서 Docking · Door Open 부터.
Position 은 이동 중에만 OFF 였다가 도착하면 다시 정위치라 바뀜이 아닙니다. 거부되는 조작(201 · 301 · 401)은 거부만 고릅니다 — 거부되면 아무 신호도 안 바뀝니다(401 은 Limit 줄이 빨개지므로 예외). 회전은 Encoder 값만 바꿉니다.
목표 자세는 팔을 수축한 상태로 인정됩니다. 뻗은 채 회전(201)이나 Z 이동(202)을 하면 그 자리에서 실패. 매번 상태줄의 R 이 0 인지 보고 누르세요.
| 웨이퍼 이송 로봇 | 자동차 공장 로봇 (셋업 용어) | 같은 것 |
|---|---|---|
| Initialize · Home | 서보 ON · 마스터링(원점 맞추기) | 0 점을 잡아야 좌표가 뜻이 있다 |
| Limit (Z 1~5, ALM-401) | 소프트 리밋 → 리밋 스위치 → 기구 스토퍼 | 범위 끝에서 거부 — 세 겹 보호 |
| Wafer Presence | 그리퍼 파트 센서(근접·공압 확인) | "집었다"는 팔이 아니라 센서가 증명 |
| Position (θ 편차 3°) | 티칭 포인트 In-Position 허용 오차 | 목표 − 실제가 허용 안이어야 다음 동작 |
| Encoder (증분형 → 매번 Home) | 절대형 엔코더 + 배터리 — 배터리가 죽으면 마스터링 소실 | 실제 돌아간 양을 센다 |
| Door Interlock (문이 열려야 진입) | 안전 펜스 도어 (문이 닫혀야 자동 운전) | 방향은 반대, "문 신호가 조건"은 같다 |
| Slot Mapping | 팔레트 파트 유무 확인(비전·센서) | 집기 전에 목록을 만든다 |
펜스 닫힘 확인 → 서보 ON → 마스터링 → 소프트 리밋 → 포인트 티칭 → 그리퍼 테스트 → 자동 1사이클. 반도체 로봇의 Initialize → Home → 티칭 → 인터록 확인 → 자동 시퀀스와 같은 뼈대입니다.
로봇이 "웨이퍼를 집었다"고 확신하는 근거는 무엇인가요?
→ 팔이 움직인 것이 아니라 손의 Wafer Presence 가 OFF → ON 으로 바뀐 것.
Home 을 마친 뒤 수축한 채 회전했습니다. Home 센서는?
→ ON 그대로. Extend 해야 꺼집니다.
한 바퀴 10,000 펄스 엔코더로 45° 돌면 몇 펄스?
→ 10,000 × 45 / 360 = 1,250 펄스.