KR0130136Y1 - 레일 위치정렬 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 물류 이동 시스템의 레일 위치정렬 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 반송 시스템에서 두 레일의 직진도를 유지시키는 레일 위치정혈 장치에 관한 것으로서, 메인 레일에서 전단되어 분리이동되는 제 1레일과, 상기 제 1레일과 똑같은 형상을 가지고 소정간격으로 대향,설치된 제2레일 및 상기 제 1레일과 제 2레일을 메인 레일에 정확히 정렬되도록 지 지하는 레일 스토퍼로 구성된다.

Description

레일 위치정렬장치

제 1도는 본 고안에 따른 레일 위치정혈 장치의 평면도.

제 2도는 본 고안에 따른 레일 위치정렬 장치의 정면도.

제 3도는 본 고안에 따른 레일 위치정렬 장치의 측면도.

제 4도는 본 고안에 따른 레일 위치정렬 장치의 주요부인 레일 스토퍼의 사시도.

제 5도는본 고안에 따른 레일 위치정혈 장치의 주요부인 제 1레일의 정면도.

제 6도는본 고안에 따른 레일 위치정렬 장치의 주요부인 제 2레일의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 메인 레일 2 : 제1레일

3 : 제 1플레이트 4 : 제 2레일

5 : 제 2플레이트 6 : 마운트

7 : 브라케트 8 : 모터

9 : 플랜지 10 : 보조 레일

11 : 베이스 12 : 리드 스크류

13 : 지지봉 14 : 후크 마운트

15 : 볼 스크류 16 : 레일 휠

17 : 타임 벨트 18 : 스토퍼

19 : 레일 스토퍼 20 : 본체

21 : 제 2레일 지지단 22 : 제 1레일 지지단

23 : 축공

본 고안은 물류 이동 시스템의 레일 위치정렬 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 반송 시스템에서 두 레일의 직진도를 유지시키는 레일 위치정렬 장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼 제조 공정시, 여러 단계의 공정, 즉 에칭, 중착등을 거치는 과정에서 웨이퍼를 각 공정실행 위치로 이송시켜야 한다.

이와같이 웨이퍼를 각 공정실행 위치로 이송시키는 웨이퍼 반송 시스템을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

반도체 공정 라인을 연결하여 주는 메인 레일이 공정 라인 상부에 설치되고, 그 레일 위를 웨이퍼 박스를 실은 반송 대차가 이동하여 웨이퍼를 각 스테이션으로 이송시킨다. 상기 반송 대차에는 웨이퍼 박스에 담긴 웨이퍼의 정보를 저장하고 외부 터미널과 상기 정보를 교환하기 위한 장치가 구비되고, 또한 충전 기능이 탑재되어 있다. 그리고 상기 스테이션에는 웨이퍼 박스가 저장되는 블럭과, 웨이퍼 박스를 픽업(pick-up)하여 반송 대차에 얹거나 블럭에 안치시키는 피봇 암(pivot arm) 장치와, 상기 반송대차를 제어하며 정보를 교환하는 터미널 및 상기 반송 대차에 전력을 공급하여 충전시키는 전원 공급장치로 구성된 스토커(stocker)가 설치된다.

이와같이 구성된 웨이퍼 반송 시스템의 동작은 웨이퍼 박스를 원하는스테이션에 보내는 명령을 터미널에 입력하면 피봇 암이 블럭에 저장된 웨이퍼 박스를 꺼내서 반송 대차에 안치시킨다. 그 다음에 반송 대차가 메인 레일 위를 따라 지정된 스테이션으로 이동하여 정지되면 스테이션에 설치된 피봇 암이 웨이퍼 박스를 픽업하여 블럭에 안치시킨다.

그러나, 이와같이 어느 한 반송 대차가 지정된 스테이션에 도착하여정지하는 동안, 메인 레일을 따라 이동하던 다른 반송 대차를 정지시킬 수 밖에 없으므로 웨이퍼 반송 시스템 전체가 가동이 중지됨으로 인해서 공정 시간이 많이 소요되고, 또한 각각의 반송 대차는 각 스테이션에 설치된 터미널의 제어를 받기 때문에 모든 반송 대차를 일시에 정지시키는것이 용이하지도 않고, 따라서 정지된 반송 대차에 다른 반송 대차가 충돌하여 고가의 반송 대차 및 웨이퍼가 파손되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점이 발생되어 이를 해결하기 위한 방법인 레일 장치가 제시되었는데 이를 간략하게 설명하면 다음과 같다.

메인 레일에 수직하게 설치된 보조 레일과, 상기 보조 레일을 따라 이동하는 제 1레일과, 상기 제 1레일과 똑같은 형상이며 소정간격으로 대향,설치된 제 2레일 및 상기 제 1,2레일의 동력원인 구동 수단으로 구성되어, 웨이퍼 저장박스를 실은 반송 대차가 제 1레일에 도착하면 구동 수단에 의해 제 1레일이 보조 레일을 따라 이동하며, 메인 레일의 단락된 부분으로 제 2레일이 이동하여 메인 레일의 연속성이 유지된다.

그런데 이와같은 레일 장치를 연속으로 설치할 경우, 보조 레일을 따라 이동하는 레일들이 메인 레일의 단락된 부분으로 이동하여 서로 접하게될 때, 레일의 접한 면이 어굿남으로써 반송 대차가 탈선되어 고가의 반송 대차 및 웨이퍼가 파손되는 문제점이 있었다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은, 두 레일 장치가 연속으로 설치된 반송 시스템에 직진도를 유지시켜 주는 위치정렬 수단을 구비하여 반송 대차의 탈선을 방지할 수 있는 레일 위치정렬 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 메인 레일에서 전단되어 분리이동되는 제 1레일과, 상기 제 1레일과 똑같은 형상을 가지고 소정간격으로 대향,설치된 제 2레일 및 상기 제 1레일과 제 2레일을 메인레일에 정확히 정렬되도록 지지하는 레일 스토퍼로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 레일 스토퍼는 직육면체 형상의 본체와, 상기 본체의 일측면 양측상부에 연장,형성되어 상기 제 1레일을 지지하는 2개의 제 1지지단 및 상기 본체의 타측면 중앙 상부에 연장,형성되어 상기 제 2레일을 지지하는 제 2지지단으로 구성된다.

또한, 상기 제 1레일은 직사각형 형태로서 하단 양측 끝단에서 약간 내측으로 형성된 돌출부가 구비되고, 상기 제 2레일은 직사각형 형태로서 하단 양측 끌단에 형성된 제 1돌출부와, 상기 제 1돌출부의 내측에 형성된 제 2돌출부가 구비된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제 1도는 본 고안에 따른 레일 위치정렬 장치의 평면도, 제 2도는정면도, 제 3도는 측면도이고, 제 4도는 본 고안에 따른 레일 위치정렬장치의 주요부인 레일 스토퍼의 사시도이고, 제 5도는 본 고안에 따른 레일 위치정렬 장치의 주요부인 제 1레일의 정면도, 제 6도는 제 2레일의정면도이다.

우선, 제 1도를 살펴보면 2개의 레일 장치가 서로 연결되고 그 연결지점에 레일 스토퍼(19)가 설치된다. 상기 2개의 레일 장치는 동일한 구조이므로 좌측 레일 장치만을 살펴보면 메인 레일(1)에서 전단되어 분리가가능한 제 1레일(2)이 제 1플레이트(3)에 설치된다. 그리고 상기 제 1레일(2)과 똑같은 형상으로 제작된 제 2레일(4)이 제 1레일(2)과 소정간격으로 제 2플레이트(5)에 대향,설치된다. 상기 제 1플레이트(3)와 제 2플레이트(5)는 일측면이 서로 접한 상태에서 마운트(6)로 결합되고, 각 모서리와 좌,우 중앙의 상,하단부에는 상기 제 1레일(2) 및 제 2레일(4)을 수직한 상태로 유지시키는 8개의 브라케트(7)가 설치된다. 또한, 상기 제 1플레이트(3) 중앙에는 구동원인 모터(8)와 동력전달 수단 및 상기 제 1플레이트(3)하부에 장착된 플랜지(9)가 설치되는데 자세한 설명은 후술한다.

그리고 상기 제 1,2플레이트(3,5)를 3등분하는 지점에 상기 제 1,2레일(2,4)에 수직하게 각각 설치되어 상기 제 1,2플레이트(3,5)의 이동 안내 역할을 하는 보조 레일(10)이 설치된 베이스(11)가 상기 제 1,2플레이트(3,5) 하부에 설치되며, 상기 베이스(11)의 중앙 상부에는 상기 제 2레일(4)이 원위치로 복귀될 때 정확한 위치를 설정하는 역할을 하는 멈춤장치인 스토퍼(18)가 설치된다. 그리고 상기 베이스(11)의 중앙을 가로질러 상기 보조 레일(10)과 평행하게 상기 모터(8)의 동력으로 회전하는 리드 스크류(12)가 설치된다. 상기 리드 스크류(12)의 일측은 상기 동력전달 수단에 연결되고 타측은 원활한 회전을 하도록 베어링(12a)에 의해 지지되어 있다. 또한, 상기 리드 스크류(12)와 보조 레일(10) 사이에 상기 제 1,2플레이트(3,5)를 지지하는 지지봉(13) 2개가 평행하게 설치되고, 상기 지지봉(13)은 상기 제 1,2플레이트(3,5) 하부에 위치하며, 상기 베이스(11)에 고정된 2개의 후크 마운트(14)에 의해 지지된다.

이제 정면도인 제2도를 보면 직사각형 형태로서 하단부 양측에 돌출부(2a)가 형성된 제 1레일(2)이 제 1플레이트(3)의 상부에 설치된 브라케트(7)에 의해 고정된다. 그리고 상기 제 1플레이트(3) 중앙에는 리드 스크류(12)의 나사선을 따라 회전이동하는 볼 스크류(15)가 내장된 플랜지(9)가 장착되고, 좌,우측에는 지지봉(13)이 설치된다. 그리고 상기 제 1플레이트(3)의 좌,우측 중앙에는 직사각형 형태로서 내측으로 돌기(16b)가 형성된 돌출부(16a)가 하단 양측에 구비된 레일 휠(16)이 설치된다. 그리고 상기제 1플레이트(3)의 하부에는 베이스(11)가 설치되고, 상기 베이스(11) 중앙하단에 모터(8)가 장착된다. 상기 베이스(11)의 좌,우측에는 상기 레일 휠(16)에 구비된 돌기(16b)가 결합되도록 양측면에 홈(10a)이 형성된 보조 레일(10)이 설치된다.

동력전달 수단이 도시되어 있는 측면도인 제 3도를 보면 제 1,2레일(2,4)이 제 1,2플레이트(3,5) 좌,우측 상부에 설치된 브라케트(7)에 고정되고, 제 1,2플레이트(3,5)는 일측면이 서로 맞붙은 상태로 결합된다. 상기제 1플레이트 (3) 하부에 베이스(11)가 설치되고, 상기 베이스(11) 위에 일측은 베어링(12a)에 회동가능하게 고정되고 타측은 스크류 풀리(12b)에 연결된 리드 스크류(12)가 설치된다. 그리고 상기 베이스(11) 하부에 모터(8)가장착되며, 모터 축(8a)에는 모터 풀러(8b)가 결합된다 상기 모터 풀리(8b)와 스크류 풀리(12b)를 연결하여 상기 모터(8)의 동력을 상기 리드 스크류(12)로 전달하는 타임 벨트(17)가 설치된다.

제4도에는 레일 스토퍼(19)의 사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와같이 직육면체 형태의 본체(20)의 일측면 중앙 상부에 직육면체 형상인 제2레일 지지단 (21)이 연장,형성된다. 또한, 상기 본체(20)의 타측면 양측에는직육면체 형상인 2개의 제1레일 지지단(22)이 연장,형성된다. 그리고 상기 본체(20)를 고정 구조물(도시되지 않음)에 고정시키기 위한 축공(23)이 상기 제 1레일 지지단 (22) 사이와, 상기 제 2레일 지지단(21) 양측에 각각 형성된다.

이러한 구조로 된 레일 스토퍼에 부합되도록, 즉 제 1,2레일(2,4)이 보조 레일 (10)을 따라 왕복이동하면서 상기 제 1,2레일 지지단(21,22)과 간섭을 일으키지 않는 구조로 된 제 1,2레일(2,4)이 제 5도 및 제 6도에도시되어 있다. 우선, 제 1레일(2)을 나타낸 제 5도를 살펴보면 직사각형형태로서 하단 양측 끝단에서 약간 내측으로 돌출부(2a)가 형성된다. 상기돌출부(2a)는 상기 제 1레일(2)이 이동되어 레일 위치정렬 장치로 진입하면 상기 제 1레일 지지단(22)에 의해 지지되어 우측 레일과의 직진도가 유지된다. 그리고 상기 돌출부(2a)의 외측에 형성된 공간과 우측 레일의 외측에 형성된 공간 사이로 상기 제 2레일 지지단(21)이 위치함으로써 상기 제 1레일(2)이 이동할 때 간섭이 발생되지 않는다.

그리고 제 2레일(4)을 나타낸 제 6도를 살펴보면 제 1레일(2)과 마찬 가지로 직사각형 형태로서 하단 양측 끝단에 제 1돌출부(4a)가 형성되고, 약간 내측으로 제 2돌출부(4b)가 형성된다. 상기 제 1돌출부(4a)는 상기 제 2레일(4)이 이동되어 레일 위치정렬 장치로 진입하면 상기 제 2레일 지지단(21)에 의해 지지되어 우측 레일과의 직진도가 유지된다. 그리고 상기 제 1,2돌출부(4a,4b) 사이에 형성된 공간 사이로 상기 제 1레일 지지단(22)이 위치함으로써 상기 제 2레일(2)이 이동할 때 간섭이 발생되지 않는다.

이와같이 구성된 레일 위치정렬 장치의 동작은 다음과 같다.

웨이퍼가 저장된 저장박스를 실은 반송 대차가 메인 레일(1)을 따라이동하여 제 1레일(2)에 도착하면 저장박스를 피봇 암으로 픽업하여 블록으로 이동시키기 위하여 모터(8)를 가동시키면 동력이 발생되고, 발생된 동력은 모터 축(8a), 모터 풀리(8b), 타임 벨트(17) 및 스크류 풀리(12b)를 통해서 최종적으로 리드 스크류(12)로 전달되어 회전하게 된다. 이 회전력으로 볼 스크류(15)가 이동하게 되며, 따라서 상기 볼 스크류(15)가 내장된 플랜지(9)도 이동함으로써 제 1플레이트(3,5)에 설치된 브라케트(7)에 고정된 상기 제 1레일(2)이 보조 레일(10)을 따라 이동된다. 이렇게 상기 제 1레일(2)이 이동되기 시작하면 상기 제 1레일(2)에 마운트(6)로 연결된제 2레일(4)도 함께 상기 보조 레일(10)을 따라서 이동하여 상기 제 1레일(2)이 상기 메인 레일(1)에서 이탈되어 있는 동안, 메인 레일의 단락된 공간을 메꾸어줌으로써 상기 메인 레일(1)의 연속성을 유지시켜 준다. 이때, 상기 제 2레일(4)이 메인 레일(1)로 이동되어 레일 위치정렬 장치로 진입하면서 제 1지지단(22)이 제 1,2돌출부(4a,4b) 사이에 형성된 공간으로 통과되고 상기 제 1돌출부(4a)가 제 2레일 지지단(21)에 의해 지지되어 우측 레일과의 직진도가 유지된다. 또한, 이렇게 상기 제 1,2플레이트(3,5)가 상기 보조 레일(10)을 따라 이동하는 동안 지지봉(13)에 의해 상기 제1,2플레이트(3,5)를 밑에서 받추어줌으로써 균형을 유지시켜 준다.

그 다음에 이탈된 반송 대차가 저장 박스를 내리고 다른 저장 박스를 싣고 다시 원위치, 즉 상기 제 1레일(2)이 상기 메인 레일(1)로 복귀되려면 상기 모터(8)를 이번에는 역회전시켜 발생된 역회전력이 상기와 같은 동력전달 장치를 통해서 상기 리드 스크류(12)로 전달되어 역회전하게 된다. 따라서 상기 볼 스크류(15)가 내장된 플랜지(9)가 상기 메인 레일(1)방향으로 이동함으로써 상기 제 1,2 플레이트(3,5)가 원위치로 복귀된다.이때, 상기 제 1레일(2)이 메인 레일(1)로 복귀되어 레일 위치정렬장치로 진입하게 되면 돌출부(2a)의 외측에 형성된 공간 사이로 제 2레일 지지단(21)이 통과되고 상기 돌출부(2a)가 제 1레일 지지단(22)에 의해 지지되어 우측 레일과의 직진도가 유지된다. 이에 위치정렬 기능에 부가하여 상기제 1,2플레이트(3,5)가 윈위치로 복귀 될때, 스토퍼(18)에 의해 상기 제 2플레이트(5)가 정지됨으로써 정착한 원위치로 복귀된다.

이와같은 레일 위치정렬 장치의 동작은 좌,우측의 어느 레일이 메인 레일 위치에 이동되어도 서로 직진도가 유지될 수 있다. 즉, 좌,우측의 제 1레일, 좌,우측의 제 2레일, 좌측의 제 1레일과 우측의 제 2레일 및 좌측의 제 2레일과 우측의 제 1레일이 메인 레일상에서 서로 만나도 직진도가 유지될 수 있다.

이와같이 본 고안은 메인 레일상에서 서로 만나는 두 개의 레일이 접하는 지점에 레일 스토퍼를 설치하고 레일 스토퍼의 형상에 부합하는 형상을 가지는 레일, 즉 레일과 레일 스토퍼가 서로 간섭되는 현상이 방지될 수 있는 레일을 구비함으로써 두 레일의 직진도를 유지되어 두 레일이 어긋남으로 인해 반송 대차가 탈선되어 고가의 반송 대차 및 저장된 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 레일이 구비된 통상의 물류 이동 시스템에 실시,적용이 가능하다.

Claims (4)

1. 메인 레일에서 전단되어 분리이동되는 제 1레일, 상기 제 1레일과 똑같은 형상을 가지고 소정간격으로 대향, 설치된 제 2레일 및 상기 제 1레일과 제 2레일을 메인 레일에 정확히 정렬되도록 지지하는 레일 스토퍼로 구성된 레일 위치정렬 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 레일 스토퍼는 직육면체 형상의 본체, 상기 본체의 일측면 양측 상부에 연장,형성되어 상기 제 1레일을 지지하는 2개의 제1지지단 및 상기 본체의 타측면 중앙 상부에 연장,형성되어 상기 제 2레일을 지지하는 제 2지지단으로 구성된 것을 특징으로 하는 레일 위치정렬 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제 1레일은 직사각형 형태로서 하단 양측 끝단에서 약간 내측으로 형성된 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 레일 위치정렬 장치 .
4. 제2항에 있어서, 상기 제 2레일은 직사각형 형태로서 하단 양측 끝단에 형성된 제 1돌출부와, 상기 제 1돌출부의 내측에 형성된 제 2돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 레일 위치정렬 장치.