로봇및센서실습 · 반도체장비전공 · CHAPTER 6

센서
로봇의 눈

로봇은 스스로 보지 못합니다. 지금 어떤 상태인지는 전부 센서 신호로 압니다. 이송장치의 주요 센서 다섯 종을 봅니다.

이 강의 — Pick 전후 신호 변화, Home 조건, Limit 알람을 직접 발생시키며 "신호가 곧 진실"임을 확인합니다.

개요

다섯 종류, 한 문장씩

센서	무엇을 아나
Wafer Presence	손/스테이션에 웨이퍼가 있는가
Home	팔이 기준 위치에 있는가
Limit	축이 이동 한계에 닿았는가
Position	지금 θ·R·Z 값은 얼마인가
Encoder	모터가 실제로 얼마나 돌았는가

공통점 — 센서는 "예/아니오" 또는 "숫자"로 상태를 신호화합니다. 제어기는 이 신호를 보고 다음 동작을 허가/거부합니다.

01 · Presence

Wafer Presence — 집었나, 놓았나

성공 판정의 근거 Pick하면 OFF→ON, Place하면 ON→OFF.

불일치는 알람 Place 명령인데 여전히 ON, Pick인데 OFF면 인터록/알람으로 이어집니다.

실습 — Pick 전후로 이 신호가 바뀌는 것을 센서 탭에서 직접 보세요.

02 · Home

Home 센서 — 기준을 잡았다는 증거

OFF → ON 조건

팔이 기준 위치에 정확히 들어오면 Home 센서가 ON. 이게 켜져야 좌표계가 유효해집니다.

움직이면 OFF

기준을 벗어나면 다시 OFF. 그래서 정밀 작업 전엔 다시 Home합니다.

연결 — 3강의 "Home이 기준점"을 센서 신호로 확인하는 셈입니다.

03 · Limit

Limit — 여기서 멈추라는 신호

이동 한계 Z축을 끝까지 올리면 Limit 센서가 감지해 ALM-401로 정지시킵니다.

보호의 마지막 선

소프트 리밋을 넘어선 경우를 물리적으로 잡습니다(3강 리밋 세 겹).

실습 — Z축을 한계까지 올려 Limit 알람을 고의로 발생시켜 보세요. 조건과 로그 메시지를 기억하게 됩니다.

04 · Position · Encoder

지금 어디? 실제로 얼마나 돌았나?

Position 현재 θ·R·Z 값. 상태바에 실시간 표시됩니다.

Encoder 모터 회전을 되읽어 명령한 만큼 실제로 움직였는지 검증. 반복도를 보장하는 핵심입니다.

왜 되읽나 — 명령과 실제가 다를 수 있어서요(미끄러짐·부하). Encoder가 그 차이를 잡아 정밀도를 유지합니다.

개요 · 왜 센서

센서가 없으면 자동화도 없다

판단의 근거

모든 다음 동작의 허가/거부는 센서 신호에서 나옵니다. 센서 = 장비의 감각기관.

두 종류

디지털(예/아니오) — 유무·Home·Limit. 아날로그(숫자) — 압력·위치·엔코더.

이 강의 — 다섯 센서가 각각 언제 바뀌는지, 그 신호로 무엇을 판정하는지 봅니다.

01 · Presence 심화

유무 센서 — 어디에나 있다

로봇 손 Pick/Place 성공 판정.

Pre-aligner 정렬대에 웨이퍼가 있나.

Load Lock·챔버 각 위치의 웨이퍼 유무.

원리 — 광학(빛 차단) 또는 정전용량 방식으로 웨이퍼 존재를 감지합니다.

02 · Home 심화

Home 센서 — 좌표계의 원점

기준을 증명한다

Home ON은 "지금 기준 위치에 정확히 있다"는 증거. 이게 있어야 θ·R·Z가 의미를 가집니다.

없으면

Home 미확립 상태의 정밀 이동은 거부되거나 위험합니다.

실습 — Initialize 후 Home을 실행해 OFF→ON 전환을 확인하세요.

03 · Limit 심화

Limit 센서 — 넘지 말아야 할 선

양 끝을 지킨다 각 축의 이동 가능 범위 끝을 감지.

넘으면 정지 Z 상한 초과 → ALM-401로 즉시 멈춤.

3강 연결 — 소프트/하드/기구 리밋 중 이 Limit 센서가 "하드" 층입니다.

04 · Position

Position — 지금 정확히 어디

실시간 좌표

θ·R·Z 현재값을 계속 알려줘 상태바에 표시됩니다.

도착 판정

목표값과 현재값이 일치하면 "도착". 시퀀스의 WAIT 조건으로도 쓰입니다.

습관 — 명령 후 Position이 안 변하면 정지/인터록을 의심.

05 · Encoder

Encoder — 명령과 실제의 차이를 잡는다

되읽기 모터 회전을 실제로 측정해 명령대로 움직였는지 확인.

반복도의 근거 매번 같은 자리에 놓이게 하는 핵심.

왜 필요 — 미끄러짐·부하로 명령과 실제가 어긋날 수 있어, 엔코더가 이를 보정합니다.

06 · 압력

압력 센서 — 진공의 눈

Load Lock·챔버

목표 진공에 도달했는지 판정. 밸브 개방 허가의 조건입니다.

단위

Torr로 표시. 760(대기) ↔ 0.01 이하(진공).

10강 연결 — Pump Down이 목표 압력에 닿아야만 진공측 밸브가 열립니다.

07 · 신호 읽기

센서 탭 — 신호를 한눈에

센서	정상	이상 예
Presence	동작과 일치	Place인데 계속 ON
Home	준비 후 ON	이동 후에도 ON
Pressure	목표 도달	Timeout

진단의 출발 — 이상 신호를 먼저 찾고, 로그의 코드와 맞춰봅니다(14강).

08 · 흔한 오해

"움직였으니 됐다"는 착각

동작 ≠ 성공

팔이 움직여도 웨이퍼를 못 집었을 수 있습니다. 성공은 Presence가 증명합니다.

한 줄 — 눈을 믿지 말고 신호를 믿어라. 신호가 곧 진실.

실습 미션

6강에서 직접 해볼 것

Presence ON/OFF Pick 전후 변화를 확인.

Home OFF→ON 조건을 확인.

Limit 알람 Z축을 한계까지 올려 ALM-401 발생.

완료 기준 — 세 신호를 모두 관찰하면 6강 완료.

정리 · 자가 점검

6강에서 남길 것

다섯 센서 Presence·Home·Limit·Position·Encoder.

신호가 진실 동작 성공은 센서로 판정.

Q1

로봇이 "웨이퍼를 집었다"고 확신하는 근거는 무엇인가요?

다음 강 — 7강 Load Port: 매핑 센서로 25칸의 웨이퍼 유무를 판정합니다.

센서로봇의 눈