KR100458054B1 - 기판 적재용 카세트 - Google Patents

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KR100458054B1
KR100458054B1 KR10-2004-0004724A KR20040004724A KR100458054B1 KR 100458054 B1 KR100458054 B1 KR 100458054B1 KR 20040004724 A KR20040004724 A KR 20040004724A KR 100458054 B1 KR100458054 B1 KR 100458054B1
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성대영
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Abstract

본 발명은 기판 적재용 카세트에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 대형 LCD용 유리기판의 적재 및 이송에 적합한 기판 적재용 카세트에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명인 기판 적재용 카세트는, 각각의 적재 공간의 바닥에 마련된 베이스부재; 기판의 처짐량을 최소로 유지시키고, 기판 이송용 로봇 아암의 입ㆍ출을 간섭하지 않도록 베이스부재에 소정 패턴으로 마련된 지지부;를 구비한다. 본 발명인 기판 적재용 카세트는 대형 LCD용 유리기판의 처짐을 최소화함으로써 적재되는 기판 사이의 피치(pitch)를 최소화하고, CFRP를 사용하여 제조된 베이스 부재를 설치함으로써 그 자중을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명인 기판 적재용 카세트는 베이스 부재, 및 베이스 부재에 설치되어 기판을 지지하는 지지부의 배치 및 그 개수를 최적화 함으로써 그 자중을 작게 하고, 생산 단가를 낮출 수 있다. 아울러, 진동의 발생을 작게 하고, 발생된 진동을 단시간 내에 감쇄시킬 수 있다.

Description

기판 적재용 카세트{Cassette for substrate loading}
본 발명은 기판 적재용 카세트에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 대형 LCD(Liquid crystal display)용 유리기판의 적재 및 이송에 적합한 기판 적재용 카세트에 관한 것이다.
일반적으로, 기판 적재용 카세트는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 적재된 기판을 지지하는 서포트 부재를 구비하여, LCD용 유리기판 등의 적재 및 이송작업에 사용된다.
한편, LCD용 유리기판은 그 길이와 폭에 비하여 두께가 약 0.7∼2.2mm로 매우 얇기 때문에 외부의 충격에 약하고, 자중으로 인한 처짐 현상 즉, 휨 현상이 크게 발생한다.
특히, 최근에는 LCD용 유리기판이 대형화 됨에 따라 자중으로 인한 휨 현상이 더욱 문제시된다. 즉, 휨 현상으로 인하여 생산 공정 중에 대형 LCD용 유리기판이 파손되거나 손상되는 경우가 생긴다. 뿐만 아니라, 휨 현상이 크게 발생되면 적재된 기판과 기판 사이의 부딪침, 또는 적재된 기판과 기판 이송용 로봇 아암 사이의 부딪침을 피하기 위하여 기판 사이의 피치(pitch)를 크게 하여야 한다. 기판 사이의 피치(pitch)를 크게 하면, 같은 크기의 기판 적재용 카세트에 적재할 수 있는 기판의 수가 줄어드는 문제점이 생긴다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 서포트 부재의 길이를 길게 하여 대형 LCD용 유리기판의 중앙에 근접한 지점까지 지지할 수 있는 기판 적재용 카세트가 제안되었다.
그러나, 상기 서포트의 길이를 길게 하면, 서포트가 대형 LCD용 유리기판의 하중으로 인하여 휘게 되고, 기판 이송용 로봇의 아암과 상기 서포트가 서로 부딪치게 되는 문제점이 생긴다. 또한, 서포트의 길이를 길게 하면 적재된 대형 LCD용유리기판의 진동이 크게 발생하게 되고, 발생된 진동이 감쇄되는데 시간이 많이 걸리게 되어 작업에 큰 지장을 초래하게 된다. 아울러, 휨 현상을 줄이기 위하여 강성도(stiffness)가 큰 서포트 부재를 많이 설치하게 되면 기판 적재용 카세트 자체의 하중이 커지게 되고, 생산단가가 높아지는 문제점이 생긴다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 대형 LCD용 유리기판의 처짐을 최소화하여 적재되는 상기 기판 사이의 피치를 최소로 할 수 있는 기판 적재용 카세트를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 탄소섬유 강화 플라스틱(carbon fiber reinforced plastics, 이하 'CFRP'라 한다.)을 사용하여 제조된 베이스 부재를 설치함으로써 그 자중을 최소화할 수 있는 기판 적재용 카세트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 발생되는 진동을 작게 하고, 발생된 진동을 단시간 내에 감쇄시킬 수 있는 기판 적재용 카세트를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 적재용 카세트를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 적재용 카세트에 대형 LCD용 유리기판이 적재된 것을 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 적재용 카세트의 베이스 부재와 지지부를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:프레임 20:측면부재
30:베이스 부재 40:지지부
90:대형 LCD용 유리기판 100:기판 적재용 카세트
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 적재용 카세트는, 다수의 기판을 각각의 적재 공간에 적재할 수 있는 기판 적재용 카세트에 있어서, 상기 각각의 적재 공간의 바닥에 마련된 베이스부재; 상기 기판의 처짐량을 최소로 유지시키고, 기판 이송용 로봇 아암의 입,출을 간섭하지 않도록 상기 베이스부재에 소정 패턴으로 마련된 지지부;를 구비한다.
바람직하게, 상기 베이스부재는 각각의 적재 공간에 소정 간격 이격 설치된다수의 플레이트들을 구비한다.
여기에서, 상기 베이스 부재는 탄소섬유 강화 플라스틱을 이용하여 제조된 것이 바람직하다.
또한, 상기 기판 적재용 카세트는 상기 베이스 부재와 베이스 부재 사이의 간격을 상기 기판 이송용 로봇의 아암이 삽입되어 기판의 반입ㆍ반출 작업을 수행할 수 있는 실질적으로 가장 좁은 간격이 되도록 상기 베이스 부재를 설치하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 지지부는 상기 베이스부재로부터 소정 높이 돌출되고 서로 소정 간격 이격된 다수의 수직 바를 구비하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 지지부는 상기 베이스부재와 상기 수직 바 사이에 개재된 방수부재를 더 구비한다.
더욱 바람직하게, 상기 지지부는 상기 기판과 접촉될 수 있도록 상기 수직 바의 선단에 설치된 커버부재를 더 구비한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 기판 적재용 카세트는, 각각의 기판을 구획하여 적재할 수 있는 기판 적재용 카세트에 있어서, 상기 카세트의 양 측면 사이에 설치되고, 상기 각 기판의 양측 사이드를 지지할 수 있도록 그 양단부가 소정 높이만큼 돌출 형성된 사이드 지지부재; 및, 상기 사이드 지지부재의 양단부 사이에 배치되어 상기 기판을 지지하는, 적어도 하나 이상의 중간 지지부재;를 구비한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 적재용 카세트를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명인 기판 적재용 카세트는 카세트의 측면 사이에 베이스 부재 또는 사이드 지지부재를 설치하고, 상기 베이스 부재 또는 사이드 지지부재에 지지부 또는 중간 지지부재를 설치하여 적재된 기판을 지지한다는 데 그 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 적재용 카세트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 상기 기판 적재용 카세트에 대형 LCD용 기판이 적재된 것을 나타낸 정면도이며, 도 3은 상기 기판 적재용 카세트의 베이스 부재와 지지부를 나타낸 사시도이다. 단, 도 1은 베이스 부재의 일부를 생략하여 도시하였다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 적재용 카세트(100)는 프레임(10)과, 프레임(10)의 측면에 설치된 측면 부재(20)와, 각각의 기판(90)이 적재되는 적재공간(50)의 바닥에 마련되고 상기 측면 부재(20)에 의해 그 양단이 지지되는 베이스 부재(30), 및 상기 베이스 부재(30)에 소정 패턴으로 마련된 지지부(40)를 구비한다.
상기 프레임(10)은 대형 LCD용 유리기판(90) 등을 수납하기 위한 외형틀로서, 구조적 안정성을 갖도록 소정의 강도를 갖는 재료를 사용하여 제조된다. 또한, 상기 프레임(10)은 그 내부에 대형 LCD용 유리기판(90) 등이 수납되어 이송되기 때문에 그 자체의 중량을 되도록 작게 하는 것이 바람직하다.
상기 측면 부재(20)는 프레임(10)의 측면에 설치되어 베이스 부재(30)의 양단을 지지한다. 바람직하게, 측면 부재(20)는 베이스 부재(30)와의 결합을 위한 결합수단(미도시)을 구비한다. 상기 결합수단은 측면부재(20)에 형성된 홈과, 상기 홈에 삽입된 베이스 부재(30)의 양단을 측면부재(20)와 결합시키는 볼트 또는 나사 등을 구비한다.
상기 베이스 부재(30)는, 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 측면부재(20) 사이에 설치되어 적재된 기판(90)을 지지한다. 상기 베이스 부재(30)의 길이는 측면부재(20)에 형성된 홈에 베이스 부재(30)의 양단이 삽입되어 고정될 수 있도록 측면부재(20) 사이의 길이(W)보다 약간 긴 것이 바람직하다. 즉, 베이스 부재(30)의 양단을 측면부재(20)에 형성된 홈에 삽입한 후 볼트 또는 나사 등의 결합수단을 이용하여 베이스 부재(30)를 측면부재(20)에 결합시킨다.
도 1 내지 도 3은 적재 공간에 소정 간격 이격 설치된 베이스 부재(30), 즉, 다수의 플레이트를 나타내고 있으나, 상기 베이스 부재(30)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 베이스 부재(30)는 측면 부재(20)에 의해 그 양단이 지지되는 하나의 평판으로 형성될 수 있다.
상기 베이스 부재(30)는 적재된 기판(90)의 하중으로 인한 처짐량을 최소화할 수 있도록 강성이 크고, 기판 적재용 카세트의 중량을 줄이기 위하여 비중이 작은 재료를 사용하여 제조되는 것이 바람직하다. 상기 조건을 만족하는 재료로는 알루미늄보다 강성이 크고 가벼운 CFRP가 있다. 상기 CFRP는 인장강도를 밀도로 나눈 값인 비인장강도(比引張强度)가 알루미늄의 4.5배 이상이고, 탄성률을 밀도로 나눈 값인 비탄성률(比彈性率)이 알루미늄의 3.3배로서 그 물성이 아주 우수하다.
또한, 상기 CFRP를 사용하여 제조된 베이스 부재(30)는 강성이 크기 때문에 진동이 작게 발생되고, 발생된 진동이 빨리 감쇄한다. 따라서, 발생된 진동이 감쇄되기까지 기다리는 대기 시간이 줄어들기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 일반적인 대형 LCD용 유리기판(90)의 규격은 가로 1870mm, 세로 2200mm, 두께(T) 0.7∼2.2mm, 중량 23kg 정도이다. 상기 기판(90)이 기판 적재용 카세트(100)에 적재되었을 때, 베이스 부재(30)의 처짐량과 기판(90) 자체의 처짐량을 합한 최대 처짐량이 6mm 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 최대 처짐량이 6mm를 초과할 경우에는 생산 공정에서 기판이 깨어지는 등의 문제점과, 적재되는 기판(90) 사이의 피치(pitch)가 크게 되는 문제점이 발생된다. 처짐량을 6mm 이하로 유지하기 위해서는 베이스 부재, 즉 플레이트(30) 사이의 간격(D)을 소정 간격 이내로 유지하여야 한다.
상기 지지부(40)는, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 베이스 부재(30)에 설치되어 기판(90)을 지지한다. 상기 지지부(40)는 베이스 부재(30)에 수직으로 설치되는 수직 바(42)를 구비한다.
상기 수직 바(42)는 베이스 부재(30)로부터 소정 높이 돌출되고 서로 소정간격(S) 이격되게 설치된다. 상기 수직 바(42)는 볼트 등의 결합 부재(44)를 이용하여 베이스 부재(30) 또는 플레이트에 결합된다. 상기 수직 바(42)는 CFRP를 이용하여 제조되는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 지지부(40)는 수직 바(42)와 베이스 부재(30) 사이에 설치되어 수분이 침투하는 것을 막는 방수부재(46)를 더 구비한다. 즉, 기판 적재용 카세트(100)를 세척하는 공정에서 수분이 침투하는 것을 차단하기 위해서 방수부재(46)를 설치한다. 바람직하게, 상기 방수부재(46)는 접착제이다. 접착제는 수직 바(42)와 베이스 부재(30)의 결합을 견고히 하는 동시에 수분의 침투를 막는다.
또한, 상기 지지부(40)는 수직 바(42)의 상단에 설치되어 기판(90)을 지지하는 커버부재(48)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 상기 커버부재(48)는 폴리에테르 에테르 케톤(Poly ether ether ketone, PEEK)을 이용하여 제조된다.
상기 PEEK는 우수한 내열성, 내피로성, 내환경성, 내약품성, 내충격성 등을 갖는 재료이다. 즉, 커버부재(48)는 수직 바(42)의 상단에 설치되어 기판(90)의 표면에 스크래치가 형성되는 것을 방지하고, 기판(90)의 표면에 정전기가 발생하는 것을 방지한다.
도 4는 수직 바(42)와, 방수부재(46), 및 커버 부재(48)를 구비한 지지부(40)를 나타내고 있으나, 지지부(40)는 수직 바(42)만을 구비하거나, 또는 커버부재(48)를 제외하고 수직 바(42)와 방수부재(46)만을 구비할 수도 있다. 또한, 수직 바(42)의 형상도 여러 가지가 가능하다. 즉, 원통형 수직 바 이외에도 직육면체형 수직 바 또는 사다리꼴 수직 바 등 다양한 형태의 수직 바가 가능하다.
상기 지지부(40)의 길이는 적어도 적재된 기판(90)과 베이스 부재(30) 사이에 기판 이송용 로봇의 아암이 삽입될 수 있는 길이 이상이어야 한다. 예를 들어, 베이스 부재(30) 사이의 수직 거리(L)가 75mm 인 경우에 지지부(40)의 길이는 55mm 정도인 것이 바람직하다. 이것은 기판(90)과 베이스 부재(30)의 최대 처짐량인 6mm를 고려한 값이다. 즉, 길이 55mm인 지지부(40)에 기판(90)이 적재되어 6mm 정도의 처짐이 발생한 경우에 두께 25mm 정도인 로봇의 아암이 삽입되어 기판(90)을 안전하게 반출할 수 있다.
한편, 적재된 대형 LCD용 유리기판(90)의 처짐을 허용치인 6mm 이하로 유지하기 위해서는 지지부(40)를 소정간격(S) 이내에서 반복적으로 설치하여야 한다. 그러나, 상기 지지부(40) 사이로 기판 이송용 로봇 아암이 삽입될 수 있는 간격은 확보되어야 한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 기판 적재용 카세트는 기판의 양측 사이드를 지지할 수 있도록 카세트에 마련된 사이드 지지부재와, 상기 각 사이드 지지부재에 설치되어 적재된 기판을 지지하는 중간 지지부재를 구비한다.
상기 사이드 지지부재는 카세트의 양 측면에 의해 지지되어 양 측면 사이에 설치되는 부재로서, 그 양단부가 중간 부분 보다 소정 길이만큼 돌출 형성되어 있다. 상기 중간 지지부재는 상기 사이드 지지부재의 양단부 사이에 소정 간격으로 돌출되게 설치되는 것으로서 적재된 기판을 지지한다.
바람직하게, 상기 중간 지지부재는 상기 양단부의 돌출 길이와 동일한 길이의 수직 바이다. 즉, 적재된 기판의 양측 사이드는 상기 사이드 지지부재의 양단부에 의해 지지되고, 적재된 기판의 중간부분은 상기 수직 바에 의해 지지된다.
이와 같이, 상기 양단부의 단면의 크기를 그 중간 부분의 단면의 크기보다 크게 함으로써, 전단력이 크게 작용하는 양단부를 보강할 수 있고, 아울러 진동의 발생을 작게 할 수 있다. 또한, 발생된 진동도 빨리 감쇄하게 되어 생산성 향상에 기여하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 적재용 카세트는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 대형 LCD용 유리기판의 처짐을 최소화하여, 적재되는 상기 기판 사이의 피치를 최소로 할 수 있는 기판 적재용 카세트를 제공한다.
둘째, CFRP를 사용하여 제조된 베이스 부재를 설치함으로써, 그 자중을 최소화할 수 있는 기판 적재용 카세트를 제공한다.
셋째, 발생되는 진동을 작게 하고, 발생된 진동을 단시간 내에 감쇄시킬 수 있는 기판 적재용 카세트를 제공한다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 기판 적재용 카세트에 있어서,
    프레임의 측면에 설치된 측면 부재;
    상기 측면 부재에 의하여 양단이 지지되도록 설치되며, 탄소섬유 강화플라스틱을 이용하여 제조된 베이스 부재; 및
    상기 베이스 부재의 길이 방향을 따라 상기 베이스 부재에 설치된 지지부;를 구비하고,
    상기 지지부는,
    적어도 기판 이송용 로봇의 아암이 삽입될 수 있는 간격을 두고 상기 베이스 부재의 길이 방향을 따라 반복적으로 설치되며, 상기 베이스 부재에 수직으로 설치되어 적재된 기판과 상기 베이스 부재 사이의 간격을 적어도 상기 기판 이송용 로봇의 아암이 삽입될 수 있도록 유지하는 수직바; 및
    상기 수직 바를 베이스 부재에 결합시키는 결합 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 적재용 카세트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 베이스부재와 상기 수직 바 사이에 개재된 방수부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 적재용 카세트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 기판과 접촉될 수 있도록 상기 수직 바의 선단에 설치된 커버부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 적재용 카세트.
  8. 각각의 기판을 구획하여 적재할 수 있는 기판 적재용 카세트에 있어서,
    상기 카세트의 양 측면 사이에 설치되고, 상기 각 기판의 양측 사이드를 지지할 수 있도록 그 양단부가 소정 높이만큼 돌출 형성된 사이드 지지부재; 및
    상기 사이드 지지부재의 양단부 사이에 배치되어 상기 기판을 지지하는, 적어도 하나 이상의 중간 지지부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 적재용 카세트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100284867B1 (ko) * 1997-01-22 2001-04-02 가네꼬 히사시 기판용 카세트

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