KR100516070B1 - 틸팅 이송 라인스캔 검사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템은 유리기판 이송시스템 보디와, 상기 시스템 보디에 상기 유리기판의 양단 가장자리를 지지하여 수평으로 이송가능하게 설치되는 수평이송수단과, 상기 수평이송수단에 놓여지는 상기 유리기판을 공기의 블로잉에 의하여 부양시키는 에어플로팅수단과, 상기 수평이송수단에 놓여지는 상기 유리기판을 경사지게 세울 수 있도록 상기 수평이송수단과 에어플러팅수단을 틸팅시키는 틸팅수단과, 상기 틸팅수단에 경사지게 세워지는 상기 유리기판의 하단을 지지하면서 이송가능하도록 설치된 경사이송수단과, 상기 경사지게 세워진 유리기판의 이송시, 상기 유리기판 내외부의 표면 결함을 검사하는 라인스캔 검사기를 포함하므로, 대형 유리기판을 일정한 각도로 기울인 상태로 등속으로 틸팅 이송하면서, 인라인으로 라인스캔 검사하므로, 공정이 단순하고 안정적으로 운용할수 있으므로, 클린룸 공간 활용 및 설비의 단순화로 인한 원가의 절감과 파티클의 오염에 의한 검사 부하의 감소 및 검사공정의 시간당 처리능력의 향상으로 인한 생산성 향상과, 검사영역의 진동에 대한 안정성 확보를 통한 검사공정능력을 향상하는 효과를 가진다. 효과를 가진다.

Description

틸팅 이송 라인스캔 검사 시스템{LINE-SCAN INSPECTION SYSTEM WITH TILTED MOVING TFT-LCD GLASS SUBSTRATE}

본 발명은 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 유리기판을 일정한 각도로 기울인 상태로 고속으로 이송하면서 카메라의 초점심도를 넘지 않을 정도로 진동을 최소화할 수 있는 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display), PDP(Plasma display panel), EL(Electro luminescent)등 평판 디스플레이(Flat display)의 제조분야에서 사용되는 유리기판은 유리용해로(Glass melting furnace)에서 용해된 용해유리를 평판으로 성형하는 성형공정과 일차 규격에 맞도록 절단하는 절단공정을 통하여 제조한 후, 세정과 검사공정을 통하여 양품과 불량품으로 선별하고 있다.

일례로 본 출원인의 한국특허출원 제 2002-30368호에는, 유리기판의 세정스테이션(Cleaning Station)에서는 세정공정을 거친 유리기판을 카세트(Cassette)라고도 부르는 컨테이너(Container)에 수납하여 검사스테이션(Inspection station)으로 운반하고, 컨테이너에 수납되어 있는 유리기판은 핸들러(Handler)에 의하여 언로딩(Unloading)하여 검사스테이션에 로딩하고 있다. 검사스테이션에서는 유리기판에 존재하는 기포(Blister), 스톤(Stone)등 이물의 혼입(Inclusion), 오염(Stain), 긁힘(Scratch), 베벨칩(Bevel chip), 커팅칩(Cutting chip), 크랙(Crack)등을 결점등을 검사하고 있다.

그런데 종래에는 에어리어 스캔(area scan) 방식을 채용하여 여러대의 카메라를 이동하면서 촬영하였지만, 이는 복잡하고 정밀하지 못하며, 속도면에서도 느린 단점도 있고, 점차 대형화되는 유리기판에 부합할 때 라인스캔 방식이 최근 각광받고 있다. 더구나, 유리기판의 검사시에 유리기판을 그 표면에 물리적으로 접촉시키는 것없이 지지하고, 유리표면의 진동을 감쇠시키며, 또 유리기판의 고속이동을 가능하게 하는 것이 중요하지만, 종래의 수평 이송의 경우, 상부에서 하부로 흐르는 클린룸 기류에 따라 파티클 오염이 발생하고, 또한, 대형 유리기판의 자중에 의한 표면 처짐(Sagging) 현상으로 인하여 카메라의 초점을 맞추기가 어려우므로, 영상의 선명도가 떨어지는 결함이 있고, 조명 및 카메라등의 주요 유지보수 대상들을 취급하기 어려운 문제가 있었다.

이에 본 출원인은 한국특허 출원 제 2002-67197호(출원일:2002년10월 31일, 공개 2004-38301(공개일:2004년5월8일))에서, 수평으로 로딩되는 유리기판을 경사지게 세워서 언로딩시킬 수 있는 유리기판의 이송시스템을 제공하고 있다. 이 이송시스템은 시스템 본체와, 이 시스템 본체에 유리기판의 양단 가장자리를 지지하여 수평으로 이송시킬 수 있도록 설치되는 수평이송수단과, 이 수평이송수단상의 유리기판을 공기의 블로잉에 의하여 부양시키는 에어플로팅수단과, 수평이송수단상의 유리기판을 경사지게 세울수 있도록 수평이송수단과 에어플로팅수단을 틸팅시키는 틸팅수단과, 틸팅수단에 경사지게 세워지는 유리기판의 하단을 지지하여 이송시킬 수 있도록 설치되는 경사이송수단으로 구성되어 있다.

하지만, 이 역시 대형 유리기판의 두께, 크기 및 조성에 따라 에어플로팅 수단의 에어량 설정이 어려우며, 박판이면서 대형이고 경량의 유리기판의 경우 특히 진동에 매우 민감하므로, 세정 스테이션에서 검사스테이션으로 경사이동되는 박판 경량의 대형 유리기판을 라인스캔할 수 있는 기술의 개발이 절실히 요구되고 있으나, 이에 부합되는 기술로서 개발된 것이 없는 실정이다.

따라서, 본 발명은 이에 따라 안출된 것으로, 그 목적은 파티클 오염을 최소화하여 검사 부하를 감소할 수 있는 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 검사영역을 카메라의 초점 심도 영역내에서 안정적으로 유지할 수 있는 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유리기판의 두께, 크기 및 조성에 따른 검사공정의 편차를 최소화할 수 있는 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유지보수의 신속성 및 용이성을 확보할 수 있는 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템은 유리기판 이송시스템 보디와, 상기 시스템 보디에 상기 유리기판의 양단 가장자리를 지지하여 수평으로 이송가능하게 설치되는 수평이송수단과, 상기 수평이송수단에 놓여지는 상기 유리기판을 공기의 블로잉에 의하여 부양시키는 에어플로팅수단과, 상기 수평이송수단에 놓여지는 상기 유리기판을 경사지게 세울 수 있도록 상기 수평이송수단과 에어플러팅수단을 틸팅시키는 틸팅수단과, 상기 틸팅수단에 경사지게 세워지는 상기 유리기판의 하단을 지지하면서 이송가능하도록 설치된 경사이송수단과, 상기 경사지게 세워진 유리기판의 이송시, 상기 유리기판 내외부의 표면 결함을 검사하는 라인스캔 검사기를 포함한다.

본 발명에 따르면, 대형 유리기판을 일정한 각도로 기울인 상태로 등속으로 틸팅 이송하면서, 인라인으로 라인스캔 검사하므로, 공정이 단순하고 안정적으로 운용할수 있으므로, 클린룸 공간 활용 및 설비의 단순화로 인한 원가의 절감과 파티클의 오염에 의한 검사 부하의 감소 및 검사공정의 시간당 처리능력의 향상으로 인한 생산성 향상과, 검사영역의 진동에 대한 안정성 확보를 통한 검사공정능력을 향상하는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 틸팅이송 라인스캔 검사시스템을 상세히 설명한다.

도 1는 본 발명의 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템의 개략 구성을 나타내고 있는 정면도이고, 도 2는 틸팅 이송을 나타내고 있는 정면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템은 유리기판(1)을 이송하는 컨베이어 보디(10)와, 이 컨베이어 보디(10)에 유리기판(1)의 양단 가장자리를 지지하여 수평으로 이송가능하게 설치되는 수평이송장치(20)와, 수평이송장치(20)에 놓여지는 유리기판(1)을 공기의 블로잉에 의하여 부양시키는 에어플로팅장치(40)(도 3)와, 수평이송장치(20)에 놓여지는 유리기판(1)을 경사지게 세울 수 있도록 수평이송장치(20)와 에어플러팅장치(40)를 틸팅시키는 틸팅장치(50)과, 틸팅장치(50)에 경사지게 세워지는 유리기판(1)의 하단을 지지하면서 이송가능하도록 설치된 경사이송장치(60)로 구성된다.

수평이송장치(20)는 컨베이어 프레임(21a, 22a)이 컨베이어 보디(10)상부에 유리기판(1)의 이송방향(2)을 따라 평행하게 설치되어 있으며, 컨베이어 프레임(21a, 22a)에는 유리기판(1)의 양단, 즉 유리기판(10)을 세울 때, 하단(1a)과 상단(1b) 가장자리를 지지하는 다수의 롤러(21b, 22b)들이 샤프트(21c, 22c)를 중심으로 일정한 간격을 두고 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 롤러(21b, 22b)들은 서보모터(24)의 작동에 의해 회전한다.

에어플로팅장치(40)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 수평이송장치(20)이 롤러(21b, 22b)들에 의하여 하단(1a)과 상단(1b)이 지지되어 이송되는 유리기판(1)을 롤러(21b, 22b)들로부터 부양시키도록, 유리기판(1)의 이송방향을 따라 설치되어 있으며, 유리기판(1)에 대하여 공기를 분출하는 다수의 노즐구멍(41a)이 길이방향을 따라 형성되어 있는 복수의 에어 블로잉 파이프(Air blowing pipe)(41)들을 갖추고 있다. 이러한 파이프(41)에는 공기를 발생하는 에어 블로워(Air blower)(44)와, 이 블로워(44)로 부터의 공기를 여과하여 파이프(41)에 공급하는 에어필터(45), 바람직하기로는 0.3㎛ 정도의 미세입자를 여과하는 헤파필터(HEPA: High efficiency particlulate air filter)로 구성되어 있다. 이러한 에어 블로워(44)는 공지의 에어컴프레서와, 공기의 유량과 압력을 제어하는 에어 컨트롤 유닛으로 대신할 수 도 있음은 물론이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 틸팅장치(50)는 수평이송장치(20)와 에어플로팅장치(40)가 탑재되어 있는 틸팅 프레임(51)과, 이 틸팅 프레임951)의 회전운동을 지지가능하도록 베어링(52)에 의해 지지되는 샤프트(53)와, 샤프트(53)를 회전운동시키는 서보모터(55)로 구성되어, 유리기판(1)을 수직축선(58)에 대하여 5∼20°정도의 경사각도(θ)로 틸팅시키며, 바람직하기로는 10°정도의 경사각도로 틸팅시킨다.

또한, 경사이송장치(60)는 틸팅장치(50)의 틸팅 프레임(51)에 수평이송장치(20)의 컨베이어 프레임(21a, 22a)에 평행하도록 설치된 경사이송컨베이어(61)와, 일정한 간격으로 샤프트(62)를 중심으로 회전가능하도록 컨베이어(61)에 장착된 다수의 롤러(64)와, 롤러(64)들을 회전 구동하는 서보모터(63)로 구성되어, 유리기판(1)의 하단(1a)을 지지하여 경사이송한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 경사이송장치(60)에 의해 경사 이송되는 유리기판(1)이 라인스캔 검사기(70)의 중앙을 지나가면, 이때, 라인스캔 검사기(70)는 유리기판(1) 내외부의 표면 결함을 검사한다. 이러한 라인스캔 검사기(70)는 경사지게 세워진 유리기판(1)이 중앙을 지나가도록 설치된 직립의 직사각형 프레임(72)과, 유리기판(1)의 통로를 중심으로 일측에 설치되어 유리기판(1)에 빛을 조사하는 투과조명계(74)와, 유리기판(1)의 통로를 중심으로 타측에 설치되어 투과조명계(74)에 유리기판(1)에 조사된 빛을 반사하는 반사조명계(76)와, 프레임(72)의 수직방향으로 투과조명계(74)에 대향측에 설치되어 투과조명계(74)에 의해 조사된 유리기판(1)과 반사조명계(76)에 의해 반사된 유리기판(1)의 내외부를 라인단위로 영상을 촬영하여 디지털 이미지 정보를 생성하는 복수의, 바람직하게는 16대의 라인스캔 카메라(80)와, 유리기판(1)의 이송을 감지하여 복수의 라인스캔 카메라(80)가 검사를 시작하도록 신호를 전달하는 감지수단(78)과, 프레임(72)의 외측에 각각 설치되어 투과조명계(74)와 반사조명계(76)가 조명원으로서 프레임(72)의 외측에 각각 설치된 램프 조명원(82)을 포함한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템은 다음과 같이 작동한다.

세정이 완료된 대형 유리기판(1)은 수평이송장치(20)에서 에어플로팅장치(40)에 의해 에어플로팅되어 수평이송되며, 이어서 틸팅 장치(50)에 의해 경사지게 세워진다. 이어 경사지게 세워진 유리기판(1)은 경사이송장치(60)에 의해 이송되어, 라인스캔 검사기(70)의 중앙을 통과하게 된다. 이것을 감지수단(78)이 감지하여 라인스캔 카메라(80)를 작동하므로서, 유리기판(1)내외부의 결함을 라인스캔하여 얻은 영상정보를 실시간으로 빠른 시간내에 처리하여 불량 정보를 검사원에게 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템은 대형 유리기판을 일정한 각도로 기울인 상태로 등속으로 틸팅 이송하면서, 인라인으로 라인스캔 검사하므로, 공정이 단순하고 안정적으로 운용할수 있으므로, 클린룸 공간 활용 및 설비의 단순화로 인한 원가의 절감과 파티클의 오염에 의한 검사 부하의 감소 및 검사공정의 시간당 처리능력의 향상으로 인한 생산성 향상과, 검사영역의 진동에 대한 안정성 확보를 통한 검사공정능력을 향상하는 효과를 가진다.

이상에 설명한 바와 같은 본 발명의 틸팅 이송 라인스캔 검사시스템은 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변경내지 변형 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신에 포함된다고 보아야 할 것이다

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 틸팅 이송 라인스캔 검사 시스템을 나타내는 개략도이고,

도 2는 도 1의 틸팅 이송을 나타내는 정면도이고,

도 3은 에어플로팅장치의 에어블로잉 파이프를 나타낸 단면도이고,

도 4은 도 1의 라인스캔 검사기의 평면도이고,

도 5는 도 4의 라인스캔 검사기의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 유리기판 2 : 이송방향

10 : 컨베이어 보디 20 : 수평이송장치

21a, 22a : 컨베이어 프레임 21b, 22b : 롤러

21c, 22c : 샤프트 24 : 서보모터

40 : 에어플로팅장치 41 : 블로잉 파이프

41a : 노즐구멍 44 : 에어 블로워

45 : 에어필터 50 : 틸팅장치

51 : 틸팅 프레임 52 : 베어링

53 : 샤프트 55 : 서보모터

58 : 수직축선 60 : 경사이송장치

61 : 경사이송컨베이어 62 : 샤프트

63 : 서보모터 64 : 롤러

70 : 라인스캔 검사기 72 : 직사각형 프레임

74 : 투과조명계 76 : 반사조명계

78 : 감지수단 80 : 라인스캔 카메라

82 : 램프조명원

Claims (2)

1. 틸팅 이송 라인스캔 검사장치에 있어서,

   유리기판 이송 컨베이어 보디와,

   상기 컨베이어 보디에 상기 유리기판의 양단 가장가리를 지지하여 수평으로 이송가능하게 설치되는 수평이송수단과,

   상기 수평이송수단에 놓여지는 상기 유리기판을 공기의 블로잉에 의하여 부양시키는 에어플로팅수단과,

   상기 수평이송수단에 놓여지는 상기 유리기판을 경사지게 세울 수 있도록 상기 수평이송수단과 에어플러팅수단을 틸팅시키는 틸팅수단과,

   상기 틸팅수단에 경사지게 세워지는 상기 유리기판의 하단을 지지하면서 이송가능하도록 설치된 경사이송수단과,

   상기 경사진 유리기판이 중앙을 지나가면, 상기 유리기판 내외부의 표면 결함을 검사하도록, 상기 경사지게 세워진 유리기판이 중앙을 지나가도록 설치된 직립의 직사각형 프레임과, 상기 유리기판의 통로를 중심으로 일측에 설치되어 상기 유리기판에 빛을 조사하는 투과조명계와, 상기 유리기판의 통로를 중심으로 타측에 설치되어 상기 투과조명계에 상기 유리기판에 조사된 빛을 반사하는 반사조명계와, 상기 프레임의 수직방향으로 상기 투과조명계에 대향측에 설치되어 상기 투과조명계에 의해 조사된 유리기판과 상기 반사조명계에 의해 반사된 유리기판의 내외부를 라인단위로 영상을 촬영하여 디지털 이미지 정보를 생성하는 복수의 라인스캔 카메라와, 상기 유리기판의 이송을 감지하여 상기 복수의 라인스캔 카메라가 검사를 시작하도록 신호를 전달하는 감지수단과, 상기 프레임의 외측에 각각 설치되어 상기 투과조명계와 반사조명계이 조명원으로서 상기 프레임의 외측에 각각 설치된 램프 조명원으로 구성되는 라인스캔 검사기를 포함하는 틸팅이송 라인스캔 검사장치.
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