KR100542727B1 - 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치 - Google Patents

글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치 Download PDF

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KR100542727B1
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김광환
조성연
조동명
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(주)오엘케이
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Abstract

본 발명은 평판 디스플레이 패널 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 예를 들어, 액정 디스플레이 패널 등의 제조에 사용되는 유리 기판의 결함을 육안으로 검사하기 위한 매크로 검사장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 하나의 로봇이 글라스 로딩/언로딩과 글라스 회전/이동작업을 동시에 수행하기 때문에, 글라스 로딩/언로딩 로봇이 글라스 홀더부 위에 글라스를 내려놓거나 홀더부 위의 글라스를 수취하는 과정이 생략되므로 검사에 필요한 시간이 매우 단축되기 때문에 업무 효율성 및 생산성이 증대되며, 글라스 로딩/언로딩 로봇을 별도로 구비할 필요가 없기 때문에, 검사 장치의 생산 원가가 대폭적으로 감소된다. 또한, 검사장치의 규모가 작아지게 되고, 장치가 컴팩트화됨에 따라 운반 및 유통이 용이해질 뿐만 아니라 공간의 효율성이 증대된다.
패널, 글라스, PDP, 유리기판, 매크로

Description

글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치{EQUIPMENT FOR INSPECTING FLAT DISPLAY PANEL HAVING TRANSFERING UNIT}
도 1a는 종래의 평판 디스플레이 패널 검사장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 1b는 종래의 평판 디스플레이 패널 검사장치의 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치의 로봇의 작동방식을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 검사장치의 작동을 설명하기 위한 제1도.
도 5는 본 발명에 따른 검사장치의 작동을 설명하기 위한 제2도.
도 6은 본 발명에 따른 검사장치의 작동을 설명하기 위한 제3도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 글라스 홀더부
120 글라스 이송유닛
130 다관절 로봇
140 백라이트 유닛
150 카세트 스테이션
본 발명은 평판 디스플레이 패널 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 예를 들어, 평판 디스플레이 패널 등의 제조에 사용되는 유리 기판의 결함을 육안으로 검사하기 위한 매크로 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이 패널, 예를 들어, 액정 디스플레이 패널을 제조하는 공정에서는 디스플레이 패널의 결함에 대한 검사로서, 육안으로 이루어지는 매크로 검사와 현미경과 같은 장비를 이용하는 마이크로 검사가 수행된다. 매크로 검사에서는 디스플레이 패널의 표면에 조명광을 조사하거나 백라이트 유닛을 이용하여 유리 기판의 후명에 조명광을 조사하여 작업자가 육안으로 기판의 표면에 존재하는 흠, 오염 등의 결함을 검출하고, 마이크로 검사에서는 작업자가 육안으로 보이지 않는 결함을 현미경 광학계에 의하여 디스플레이 패널을 확대 관찰함으로써 패널 패턴상의 이물·흠집·불량 패턴 등의 결함을 검출한다.
한편, 최근 디스플레이 장치가 대형화되는 추세에 따라, 유리 기판의 크기도 점차적으로 증가하고 있다. 예를 들어, 소위 8세대와 9세대의 유리기판은 각각 1950mm*2250mm와 2400*2800mm의 크기를 갖는다. 이에 따라 유리 기판을 검사하는 매크로 검사장치의 크기도 증가하여야 하는데, 종래와 같은 구조를 갖는 매크로 검사장치를 사용하는 경우에는 장치가 너무 넓은 공간을 차지하여 효율성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
이와 관련하여, 본 출원인은 대한민국 특허출원 10-2004-117910호에서 유리 기판을 파지하는 글라스 홀더부를 다관절 로봇으로 지지함으로써 다양한 형태의 배치가 가능하면서도 공간을 상대적으로 적게 차지하는 매크로 검사장치를 제안한 바 있다.
도 1a는 위 출원에서 제안된 평판 디스플레이 패널 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1b는 도 1a를 화살표 A 방향에서 본 평판 디스플레이 패널 검사장치의 측면도이다. 도 1a를 참조하면, 평판 디스플레이 패널 검사장치는 로봇 핸드(70)를 구비하는 글라스 로딩/언로딩 로봇(60)이 카세트 스테이션(50)에 수납되어 있는 글라스를 다관절 로봇(20)과 연결된 글라스 홀더부(10)에 로딩하면, 검사자의 조작에 따라 다관절 로봇(20)이 글라스 홀더부(10)를 여러 방향으로 움직임으로써 검사자가 육안 검사를 수행한다. 하나의 글라스에 대한 검사가 완료되면, 글라스 로딩/언로딩 로봇(60)이 글라스 홀더부(10)에 있는 글라스를 수취한 후 이동하여 카세트 스테이션(50)에 수납한다.
이와 같이 위 출원에서 제안된 평판 디스플레이 패널 검사장치에서는, 글라스를 검사하기 위해 여러 방향으로 회전 및 이동하는 로봇과, 글라스를 로딩/언로딩 하는 로봇이 분리되어 있기 때문에, 글라스 로딩/언로딩 로봇(60)이 글라스 홀더부(10)로 글라스를 수취 또는 안착할 수 있도록, 글라스 홀더부(10)를 글라스 로딩/언로딩 로봇(60)이 접근할 수 있는 위치로 회전 또는 이동하는 과정이 필요한 데, 이러한 과정에 소요되는 시간 때문에 작업의 효율성이 매우 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 다관절 로봇(20)과 글라스 로딩/언로딩 로봇(60)을 각각 구비해야하 기 때문에 장비의 원가가 높을 뿐만 아니라, 로봇이 또한 각각의 공간을 차지하기 때문에 공간 활용도가 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 하나의 로봇이 글라스 로딩/언로딩과 글라스 회전/이동작업을 동시에 수행할 수 있는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 평판 디스플레이 패널의 육안검사를 위한 장치로서, 검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하고 육안검사를 실시할 수 있도록 제공하는 글라스 홀더부; 회전가능한 회전구동부가 마련된 기부와, 상기 회전구동부에 제1 단부가 연결되며, 자신의 길이방향축과 직교하는 축에 대하여 소정의 각도범위 내에서 선회할 수 있는 제1 아암과, 상기 제1 아암의 길이방향축과 직교하는 축에 대하여 소정의 각도범위 내에서 선회할 수 있고, 제1 단부가 상기 제1 아암의 제2 단부와 연결되며 제2 단부가 자신의 길이방향축에 대하여 회전할 수 있는 제2 아암과, 상기 제2 아암의 길이방향축과 직교하는 축에 대하여 소정의 각도범위 내에서 선회할 수 있고, 제1 단부가 상기 제2 아암의 제2 단부와 연결되며 제2 단부가 상기 글라스 홀더부의 측부와 연결되고 자신의 길이방향축에 대하여 회전할 수 있는 제3 아암을 구비하는 다관절 로봇; 및 상기 글라스 홀더부의 한쪽 측부에 연결되며, 카세트 스테이션에 수납되어 있는 평판 디스플레이 패널을 수취하여 상기 글라스 홀더부로 로딩하거나 상기 글라스 홀더부의 평판 디스플 레이 패널을 상기 카세트 스테이션으로 언로딩하는 글라스 이송유닛을 포함한다.
상기 다관절 로봇은, 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 글라스 이송유닛은, 평판 디스플레이 패널을 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 카세트 스테이션으로 진입하는 방향과 동일한 방향으로 연장되는 복수개의 지지아암을 갖는 것이 바람직하다.
상기 글라스 이송유닛의 상기 지지아암에는, 검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하는 파지장치가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 지지아암에 마련된 상기 파지장치는, 진공을 이용하여 검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하는 복수개의 진공흡착 파지유닛을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 카세트 스테이션은, 상기 글라스 이송유닛이 평판 디스플레이 패널을 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 카세트 스테이션으로 진입하는 방향으로 그 일부가 개방된 형태로서 평판 디스플레이 패널을 지지하는 지지면을 복수개 구비할 수 있다.
상기 글라스 이송유닛은, 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수직방향으로 상승 또는 하강하고, 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 상기 카세트 스테이션에 진입 또는 이탈하는 것일 수 있다.
상기 글라스 이송유닛은, 공기베어링에 의해 수직 또는 수평으로 움직일 수 있다.
상기 글라스 이송유닛은, 직선형전동기(Linear Motor)에 의해 수직 또는 수평으로 움직일 수 있다.
상기 글라스 이송유닛은, 볼 스크류(ball screw)에 의해 수직 또는 수평으로 움직일 수 있다.
상기 다관절 로봇 및 상기 이송부재의 운동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 검사자의 로딩 명령에 따라, a) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수직방향으로 상승하는 단계; b) 상기 카세트 스테이션의 지지면의 높이보다 낮은 위치에 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 위치하며, 상기 카세트 스테이션의 지지면의 개방 방향과 상기 글라스 이송유닛의 지지아암이 평행이 되도록, 상기 다관절 로봇에 의해 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 이동하는 단계; c) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션에 진입하는 단계; d) 상기 카세트 스테이션의 지지면 위에 놓인 평판 디스플레이 패널을 수취하기 위해 상기 글라스 이송유닛이 위로 이동하는 단계; f) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션으로부터 이탈하여 상기 글라스 홀더부로 되돌아오는 단계; g) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 하강하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 다관절 로봇 및 상기 이송부재의 운동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 검사자의 언로딩 명령에 따라, a) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수직방향으로 상승하는 단계; b) 상기 카세트 스테이션 의 지지면의 높이보다 높은 위치에 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 위치하며, 상기 카세트 스테이션의 지지면의 개방 방향과 상기 글라스 이송유닛의 지지아암이 평행이 되도록, 상기 다관절 로봇에 의해 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 이동하는 단계; c) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션에 진입하는 단계; d) 지지아암에 파지된 평판 디스플레이 패널을 상기 카세트 스테이션의 지지면위에 내려놓기 위해 상기 글라스 이송유닛이 아래로 이동하는 단계; f) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션으로부터 이탈하여 상기 글라스 홀더부로 되돌아오는 단계; g) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 하강하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 다관절 로봇은 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 것이며, 상기 제어부는, 상기 (a) 단계 이전에, 상기 글라스 홀더부 및 상기 글라스 이송유닛이 상기 카세트 스테이션에 접근할 수 있도록 상기 다관절 로봇이 바닥에 설치된 레일을 따라 이동하는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 다관절 로봇은 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 것이며, 상기 제어부는, 상기 (g) 단계 이후에, 상기 글라스 홀더부 및 상기 글라스 이송유닛의 평판 디스플레이 패널이 검사지점에 위치하도록 상기 다관절 로봇이 바닥에 설치된 레일을 따라 이동하는 단계를 더 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 평판 디스플레이 패널의 육안검사를 위한 장치로서, 검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하고 육안검사를 실시할 수 있 도록 제공하는 글라스 홀더부; 상기 글라스 홀더부의 한쪽 측부와 연결되어 상기 글라스 홀더부를 지지하고, 자신의 길이방향 축과 직교하는 축을 기준으로 선회할 수 있는 아암을 2개 이상 구비하여 여러 방향으로 회전 및 이동하며 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 다관절 로봇; 및 상기 글라스 홀더부의 한쪽 측부에 연결되며, 직선으로 이동하여 카세트 스테이션에 수납되어 있는 평판 디스플레이 패널을 수취하여 상기 글라스 홀더부로 로딩하거나 상기 글라스 홀더부의 평판 디스플레이 패널을 상기 카세트 스테이션으로 언로딩하는 글라스 이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 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.
도 2는 본 발명에 따른 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검 사장치의 평면도이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치는 글라스를 지지하는 글라스 홀더부(110), 글라스 홀더부(110)의 한쪽 측부와 연결되어 글라스 홀더부(110)를 지지하고 여러 방향으로 글라스 홀더부(110)를 회전/이동시키는 다관절 로봇(130), 글라스 홀더부(110)의 한쪽 측부에 연결되며 글라스를 로딩/언로딩하는 글라스 이송유닛(120), 글라스 홀더부(110)에 파지된 글라스에 조명광을 조사하는 백라이트 유닛(140), 글라스를 수납하는 카세트 스테이션(150)을 구비한다.
글라스 홀더부(110)는 검사대상인 평판 디스플레이 패널(글라스)을 파지하고 육안검사를 실시할 수 있도록 제공한다. 글라스 홀더부(110)는 글라스 이송유닛(120)에 의해 카세트 스테이션(150)으로부터 수취된 글라스가 이탈하여 추락하지 않도록, 글라스를 파지하는 장치를 구비한다. 구체적으로, 복수 개의 글라스 클램핑 장치가 글라스의 홀더부의 각 측부에 따라 설치되어 있을 수 있다. 글라스 홀더부(110) 및 글라스 클램핑장치(112)는, 예를 들어, 본 출원인의 대한민국 특허 제483,368호 "글라스 클램핑 장치 및 이를 구비한 글라스 지지장치"에 개시된 것과 같은 기술적 구성을 갖는 것이 사용될 수 있다. 글라스 클램핑장치(112)에 추가로 진공흡착장치(미도시)를 구비할 수 있다. 진공흡착장치는 글라스의 표면과 접촉한 상태에서 이를 흡착 지지한다. 또한, 글라스 홀더부(110)는 글라스 정렬장치(미도시)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 글라스 정렬장치는 글라스 이송유닛(120)에 의해 글라스가 글라스 홀더부(110) 위에 놓이면, 글라스를 클램핑하기 전에 먼저 적절한 위치로 배치시킨다.
다관절 로봇(130)은 글라스 홀더부(110)의 한쪽 측부와 연결되어 글라스 홀더부(110)를 지지하고, 자신의 길이방향 축과 직교하는 축을 기준으로 선회할 수 있는 2개 이상의 아암을 구비하여 여러 방향으로 회전 및 이동하고, 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수도 있다. 구체적으로, 다관절 로봇(130)은 6 자유도를 갖는 로봇이 적용될 수 있는데, 이 세부적인 구성 및 작동에 관한 설명은 도 3과 함께 후술하도록 한다.
글라스 이송유닛(120)은 글라스 홀더부(110)의 한쪽 측부에 연결되며, 카세트 스테이션(150)에 수납되어 있는 글라스를 수취하여 글라스 홀더부(110)로 로딩하거나 글라스 홀더부(110)위의 글라스를 카세트 스테이션(150)으로 언로딩한다. 한편, 글라스 이송유닛(120)은 글라스를 로딩 또는 언로딩하기 위해 카세트 스테이션(150)으로 진입하는 방향과 동일한 방향으로 연장되는 복수개의 지지아암(122)을 구비하는 데, 이 지지아암(122)은 글라스를 파지하는 파지장치가 마련되어 있다. 구체적으로, 상기 파지장치는 진공을 이용하여 글라스를 파지하는 복수개의 파지유닛(124)을 구비한다. 글라스 이송유닛(120)은 공기 베어링, 직선형 전동기(Linear Motor), 또는 볼 스크류(ball screw) 등에 의해 작동하는 데, 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수직방향, 즉 도면에서의 z 방향으로 상승 또는 하강하고 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수평방향, 즉 도면에서의 x 방향으로 카세트 스테이션(150)에 진입 또는 이탈한다. 글라스 이송유닛(120)이 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수직방향으로 상승하여 수평방향으로 카세트 스테이션(150)에 진입한 후 지지아암(122) 위에 글라스를 수취하여 다시 수평방향으로 되돌아와서 글라스 홀더부(110)로 하강 하면, 글라스 홀더부(110)의 글라스 정렬장치에 의해 글라스가 정렬되고 글라스 홀더부(110)의 클랭핑장치(112) 등에 의해 글라스 홀더부(110)에 파지된다.
제어부(미도시)는 검사자의 조작에 따라, 글라스 홀더부(110)에 파지된 글라스를 관찰하기에 적합하도록 상기 다관절 로봇(130)을 여러 방향으로 회전 및 이동시키고, 검사자의 로딩 또는 언로딩 명령에 따라, 글라스 이송유닛(120) 및 다관절 로봇(130)의 작동을 제어하여 카세트 스테이션(150)의 글라스를 글라스 이송유닛(120)을 이용하여 글라스 홀더부(110)위로 로딩하거나 글라스 홀더부(110)위의 글라스를 카세트 스테이션(150)위로 언로딩한다. 검사자에 의해 로딩 및 언로딩 명령이 입력될 때 이루어지는 각 구성요소의 작동 및 프로세스는 도 4 내지 도 6과 함께 후술하고자 한다.
백라이트 유닛(140)은 작업자의 위치를 기준으로 검사장치의 후방에서 글라스를 향하여 수평방향으로 광을 조사하는 장치이다. 이에 따라 검사자는 글라스를 투과해서 오는 빛을 관찰함으로써 기판의 결함 유무를 판단할 수 있다. 작업자의 위치를 기준으로 검사장치의 전방, 위쪽에서 유리 기판의 표면을 향하여 광을 조사하는 전방 조명장치(미도시)를 더 구비할 수 있다. 여기서 전방 조명장치(미도시)는 복수개의 조명기를 구비하는데, 각 조명기는 유리 기판을 다양한 조건에서 검사할 수 있도록 수평 및 수직 방향으로 이동가능하고, 수평 및 수직방향 축에 대하여 선회가능한 것이 바람직하다. 작업자의 육안 검사를 보조하는 장치로서 줌 스테레오 마이크로스코프(zoom stereo microscope)(미도시)를 구비할 수도 있는데, 이는 유리 기판의 표면을 확대 촬영하여 이 영상을 모니터에 디스플레이함으로써 작업자 가 세밀하게 육안 검사를 수행할 수 있도록 하는 장치이다.
카세트 스테이션(150)은 하나 이상의 글라스를 수납할 수 있는 장치로서, 도어가 없는 장식장 또는 수납장과 같은 형태를 갖는다. 카세트 스테이션(150)은 글라스를 지지하는 다수의 지지면을 구비하는데, 상기 지지면은 글라스 이송유닛(120)이 글라스를 로딩 또는 언로딩하기 위해 카세트 스테이션(150)으로 진입하는 방향 즉, 도면에서의 x 방향으로 그 일부가 개방된 형태이다. 구체적으로, 상기 개방된 부분은 글라스 이송유닛(120)이 x 방향으로 카세트 스테이션(150)으로 완전히 진입하였을 때, 글라스 이송유닛(120)의 다수의 지지아암(122)과 상기 카세트 스테이션(150)의 지지면이 z 방향에서 바라볼 때 중복 또는 중첩되지 않는 형태이다. 따라서 글라스 이송유닛(120)이 글라스를 로딩하기 위해 지지면 아래로부터 상승할 경우, 글라스 이송유닛(120)의 지지아암(122)이 지지면의 개방부분을 통과함으로써 지지면위에 놓였던 글라스만을 지지아암(122)이 수취하게 되고, 글라스 이송유닛(120)이 글라스를 언로딩하기 위해 지지면 위에서 하강할 경우, 지지아암(122)이 지지면의 개방부분을 통과함으로써 지지아암(122)위에 파지되어 있던 글라스만이 카세트 스테이션(150)의 상기 지지면 위에 놓이게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치의 로봇의 작동방식을 설명하기 위한 도면으로서, 6자유도 로봇의 구성이 자세하게 도시되어 있다. 6자유도를 갖는 다관절 로봇(130)은 기부(131), 회전구동부(132), 및 3개의 아암(133, 134, 135)을 구비한다. 회전구동부(132)는 대체로 수직 인 회전축에 대하여 회전가능하도록 기부(131)상에 설치된다. 제1 아암(133)은 자신의 길이방향에 수직인 축에 대하여 선회가능하게 회전구동부(132)와 연결된다. 제1 아암(133)의 회전구동부(132)와 연결되지 않은 단부에는 제2 아암(134)이 자신의 길이방향에 수직인 축에 대하여 선회가능하게 연결된다. 제2 아암(134)의 다른쪽 단부는 자신의 길이방향축에 대하여 회전가능하다. 제3 아암(135)은 제2 아암(134)의 상기 다른쪽 단부에 자신의 길이방향에 수직인 축에 대하여 선회가능하게 연결된다. 여기서, 제2 아암(134)의 선회축과 제3 아암(135)의 선회축은 서로 직교하도록 설정되는 것이 좋다. 제3 아암(135)에서 제2 아암(134)으로부터 먼 쪽의 단부는 마찬가지로 자신의 길이방향축에 대하여 회전가능하다. 또한, 제3 아암(135)에서 제2 아암(134)으로부터 먼 쪽의 단부에는 연결부재, 예를 들어, 플랜지(136)를 매개로 하여 글라스 홀더부(110)의 측부가 연결된다. 또한, 다관절 로봇(130)은 전체는 바닥에 설치된 레일(미도시)을 따라 이동할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 검사장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 우선, 검사자가 특정 글라스의 검사를 위해 '로딩 명령'을 입력하면, 글라스 홀더부(110) 및 글라스 이송유닛(120)이 카세트 스테이션(150)에 접근할 수 있도록 다관절 로봇(130)이 바닥에 설치된 레일을 따라 이동한다(S110 단계). 물론, 글라스 홀더부(110) 및 글라스 이송유닛(120)이 카세트 스테이션(150)에 접근할 수 있는 위치에 있는 경우에는, 상기 레일을 따라 이동하는 단계는 생략될 수 있다.
S110 단계 이후, 글라스 이송유닛(120)이 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수 직방향 즉, z 방향으로 상승한다(S120 단계). 예를 들어, 글라스 홀더부(110)의 높이가 z1이라 하면, 글라스 이송유닛(120)이 z 방향으로 상승함으로써 글라스 이송유닛(120)의 높이는 z2(>z1)가 된다.
그런 다음, 카세트 스테이션(150)의 지지면의 높이보다 낮은 위치에 글라스 이송유닛(120) 및 글라스 홀더부(110)가 위치하며, 카세트 스테이션(150)의 지지면의 개방 방향과 글라스 이송유닛(120)의 지지아암(122)이 평행이 되도록, 다관절 로봇(130)에 의해 글라스 이송유닛(120) 및 글라스 홀더부(110)가 이동한다(S130 단계). 도 4는 상기 S130 단계가 완료된 상태를 도시한 도면이다. 즉, 카세트 스테이션(150)의 지지면이 개방 방향이 x 방향일 경우, 글라스 이송유닛의 지지아암(122)도 x 방향과 평행이 되도록 하되, 지지아암(122)의 높이 z2는 카세트 스테이션(150)의 지지면의 높이 z3 보다 낮은 위치 (z2<z3)가 되도록, 글라스 이송유닛(120)과 글라스 홀더부(110)가 함께 다관절 로봇(130)에 의해 움직인다.
물론, 상기 S120 단계가 수행되기에 앞서 상기 S130 단계가 먼저 수행되어도 무방하므로, 먼저 글라스 이송유닛(120) 및 글라스 홀더부(110)가 카세트 스테이션(150) 앞의 소정 위치로 이동(S130 단계)한 후에, 비로소 글라스 이송유닛(120)이 z 방향으로 상승(S120 단계)할 수도 있다. 이 경우에도, 글라스 이송유닛(120)이 z 방향으로 상승한 이후의 z 위치(z2)는 카세트 스테이션(150)의 지지면의 높이 z3보다 낮은 위치(z2<z3)가 되어야 함은 당연하다.
그리고 글라스 이송유닛(120)이 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수평방향으로 이동하여 카세트 스테이션(150)에 진입한다(S140 단계). 즉, 글라스 이송유닛(120)의 지지아암의 끝 지점 위치가 x1이고, 카세트 스테이션(150)의 지지면 끝 지점 위치가 x2일 경우, 글라스 홀더부(110)의 위치는 고정된 상태에서, 글라스 이송유닛(120)의 끝지점이 x1지점에서 x방향을 따라 x2지점으로 이동하는 것이다. 도 5는 S140 단계가 완료된 상태를 도시한 도면이다.
그런 다음, 카세트 스테이션(150)의 지지면 위에 놓인 글라스(미도시)를 수취하기 위해 글라스 이송유닛(120)이 위로 이동한다(S150 단계). 즉, 글라스 이송유닛(120)의 위치가 z2 높이에서 지지면의 높이 z3보다 높은 위치 z4(z4>z3)로 상승하는 것이다. 그러면, 글라스 이송유닛(120)의 지지아암(122)은 카세트 스테이션(150)의 지지면의 개방부분을 통과함으로써 지지면 위에 놓여 있던 글라스만을 수취하게 된다. 이때, 글라스 이송유닛(120)에 구비된 복수개의 파지유닛(124)이 글라스를 파지하는 것이 바람직하다.
S150 단계에서 지지면으로부터 글라스를 수취한 글라스 이송유닛(120)은 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수평방향으로 이동하여 카세트 스테이션으로부터 이탈하여 글라스 홀더부(110)로 되돌아온다(S160 단계). 즉, S140 단계에서 x2지점으로 이동했던 글라스 이송유닛(120)이 다시 x1지점으로 되돌아오는 오는 것이다. 도 6은 S160 단계가 완료된 상태를 도시한 도면이다.
S160 단계에서 원래 위치로 되돌아온 글라스 이송유닛(120)은 글라스 홀더부(110)를 기준으로 하강한다(S170 단계). 즉, 글라스 이송유닛(120)이 z 방향으로 하강하여 원래 높이로 복귀되고, 이때 글라스는 글라스 홀더부(110)에 지지되고, 글라스 홀더부(110)의 클램핑장치(112)에 의해 파지된다.
이와 같이 검사자의 로딩 명령에 따라 위와 같은 과정을 통해 다관절 로봇(130) 및 글라스 이송유닛(120)이 카세트 스테이션(150)으로부터 글라스를 로딩을 완료하면, 검사자는 다관절 로봇(130)의 동작을 제어하여 글라스 및 글라스 홀더부(110)의 위치를 변화시켜 글라스를 여러 방향에서 관찰함으로써 글라스의 오물 또는 불량 등의 결함을 검사한다.
한편, 특정 글라스의 검사과정이 완료되어, 글라스 홀더부(110)의 글라스를 카세트 스테이션(150)으로 언로딩하기 위해 검사자가 '언로딩 명령'을 입력하면, 로딩 과정에서의 상기 S110 단계 내지 S170 단계와 거의 유사한 절차가 수행된다.
우선, S110 단계와 마찬가지로 글라스 홀더부(110) 및 글라스 이송유닛(120)이 카세트 스테이션(150)에 접근할 수 있도록 다관절 로봇(130)이 바닥에 설치된 레일을 따라 이동한다(S210 단계).
S210 단계 이후, 글라스 이송유닛(120)이 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수직방향 즉, z 방향으로 상승한다(S220 단계). 예를 들어, 글라스 홀더부(110)의 높이가 z1이라 하면, 글라스 이송유닛(120)이 z 방향으로 상승함으로써 글라스 이송유 닛(120)의 높이는 z2(>z1)가 된다.
물론, 상기 S220 단계가 수행되기에 앞서 상기 S230 단계가 먼저 수행되어도 무방하므로, 먼저 글라스 이송유닛(120) 및 글라스 홀더부(110)가 카세트 스테이션(150) 앞의 소정 위치로 이동(S230 단계)한 후에, 비로소 글라스 이송유닛(120)이 z 방향으로 상승(S220 단계)할 수도 있다. 이 경우에도, 글라스 이송유닛(120)이 z 방향으로 상승한 이후의 z 위치(z4)는 카세트 스테이션(150)의 지지면의 높이 z3보다 높은 위치(z4>z3)가 되어야 함은 당연하다.
그런 다음, 카세트 스테이션(150)의 지지면의 높이보다 높은 위치에 글라스 이송유닛(120) 및 글라스 홀더부(110)가 위치하며, 카세트 스테이션(150)의 지지면의 개방 방향과 글라스 이송유닛의 지지아암(122)이 평행이 되도록, 다관절 로봇(130)에 의해 글라스 이송유닛(120) 및 글라스 홀더부(110)가 이동한다(S230 단계). 즉, S130 단계와 마찬가지로 글라스 이송유닛의 지지아암(122)도 x 방향과 평행이 되도록 하고, 카세트 스테이션(150)의 지지면의 높이가 z3이면 글라스 이송유닛의 지지아암(122)의 높이가 z2에서 지지면의 높이 보다 높은 위치 z4(>z3)가 되도록, 글라스 이송유닛(120)과 글라스 홀더부(110)가 함께 다관절 로봇(130)에 의해 움직인다.
그리고 글라스 이송유닛(120)이 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수평방향으 로 이동하여 카세트 스테이션(150)에 진입한다(S240 단계). 즉, 글라스 이송유닛(120)의 지지아암의 끝 지점 위치가 x1이고, 카세트 스테이션(150)의 지지면 끝 지점 위치가 x2일 경우, 글라스 홀더부(110)의 위치는 고정된 상태에서, 글라스 이송유닛(120)의 끝지점이 x1지점에서 x방향을 따라 x2지점으로 이동하는 것이다. S240 단계가 완료된 상태는 도 6과 같다.
그런 다음, 지지아암(122)에 파지된 글라스(미도시)를 카세트 스테이션(150)의 지지면 위에 내려놓기 위해 글라스 이송유닛(120)이 아래로 하강한다.(S250 단계). 즉, 글라스 이송유닛(120)의 위치가 z4 높이에서 지지면의 높이 z3보다 낮은 z2(z2<z4)로 하강하는 것이다. 그러면, 글라스 이송유닛(120)의 지지아암(122)은 카세트 스테이션(150)의 지지면의 개방부분을 통과함으로써 글라스 이송유닛(120)의 지지아암(122)에 놓인 글라스만이 카세트 스테이션(150)의 지지면 위에 놓이게 된다. S250 단계가 완료된 상태는 도 5와 같다.
S250 단계에서 카세트 스테이션(150)의 지지면에 글라스를 내려놓은 글라스 이송유닛(120)은 글라스 홀더부(110)를 기준으로 수평방향으로 이동하여 카세트 스테이션으로부터 이탈하여 글라스 홀더부(110)로 되돌아온다(S260 단계). 즉, S240 단계에서 x2지점으로 이동했던 글라스 이송유닛(120)이 다시 x1지점으로 되돌아오는 오는 것이다. S260 단계에서 원래 위치로 되돌아온 글라스 이송유닛(120)은 글라스 홀더부(110)를 기준으로 하강한다(S270 단계). S270 단계가 완료된 상태는 도 4와 같다.
본 발명은 위와 같이 검사자의 로딩 또는 언로딩 명령에 따라 다관절 로봇(130) 및 글라스 이송유닛(120)이 회전 및 이동하여 카세트 스테이션(150)의 글라스를 로딩하거나 카세트 스테이션(150)에 글라스를 언로딩한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
예를 들어, 본 발명에 따른 장치는 대형 유리 기판만이 아니라 상대적으로 작은 크기의 유리 기판의 검사에도 적용될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 글라스 로딩/언로딩 로봇이 글라스 홀더부 위에 글라스를 내려놓거나 홀더부 위의 글라스를 수취하는 과정이 생략되므로 검사에 필요한 시간이 매우 단축되기 때문에 업무 효율성 및 생산성이 증대되는 효과가 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 글라스 로딩/언로딩 로봇을 별도로 구비할 필요가 없기 때문에, 검사 장치의 생산 원가가 대폭적으로 감소되는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 다관절 로봇과 글라스 로딩/언로딩 로봇의 역할을 하나의 로봇이 수행함으로써 검사장치의 규모가 작아지게 되고, 장치가 컴팩트화됨에 따라 운반 및 유통이 용이해질 뿐만 아니라 공간의 효율성도 증대되 는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 평판 디스플레이 패널의 육안검사를 위한 장치로서,
    검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하고 육안검사를 실시할 수 있도록 제공하는 글라스 홀더부;
    회전가능한 회전구동부가 마련된 기부와, 상기 회전구동부에 제1 단부가 연결되며, 자신의 길이방향축과 직교하는 축에 대하여 소정의 각도범위 내에서 선회할 수 있는 제1 아암과, 상기 제1 아암의 길이방향축과 직교하는 축에 대하여 소정의 각도범위 내에서 선회할 수 있고, 제1 단부가 상기 제1 아암의 제2 단부와 연결되며 제2 단부가 자신의 길이방향축에 대하여 회전할 수 있는 제2 아암과, 상기 제2 아암의 길이방향축과 직교하는 축에 대하여 소정의 각도범위 내에서 선회할 수 있고, 제1 단부가 상기 제2 아암의 제2 단부와 연결되며 제2 단부가 상기 글라스 홀더부의 측부와 연결되고 자신의 길이방향축에 대하여 회전할 수 있는 제3 아암을 구비하는 다관절 로봇; 및
    상기 글라스 홀더부의 한쪽 측부에 연결되며, 카세트 스테이션에 수납되어 있는 평판 디스플레이 패널을 수취하여 상기 글라스 홀더부로 로딩하거나 상기 글라스 홀더부의 평판 디스플레이 패널을 상기 카세트 스테이션으로 언로딩하는 글라스 이송유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다관절 로봇은,
    바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 글라스 이송유닛은,
    평판 디스플레이 패널을 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 카세트 스테이션으로 진입하는 방향과 동일한 방향으로 연장되는 복수개의 지지아암을 갖는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 글라스 이송유닛의 상기 지지아암에는,
    검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하는 파지장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지아암에 마련된 상기 파지장치는,
    진공을 이용하여 검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하는 복수개의 진 공흡착 파지유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 카세트 스테이션은,
    상기 글라스 이송유닛이 평판 디스플레이 패널을 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 카세트 스테이션으로 진입하는 방향으로 그 일부가 개방된 형태로서 평판 디스플레이 패널을 지지하는 지지면을 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 글라스 이송유닛은,
    상기 글라스 홀더부를 기준으로 수직방향으로 상승 또는 하강하고, 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 상기 카세트 스테이션에 진입 또는 이탈하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 글라스 이송유닛은,
    공기베어링에 의해 수직 또는 수평으로 움직이는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 글라스 이송유닛은,
    직선형전동기(Linear Motor)에 의해 수직 또는 수평으로 움직이는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 글라스 이송유닛은,
    볼 스크류(ball screw)에 의해 수직 또는 수평으로 움직이는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 다관절 로봇 및 상기 이송부재의 운동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 검사자의 로딩 명령에 따라,
    a) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수직방향으로 상승하는 단계;
    b) 상기 카세트 스테이션의 지지면의 높이보다 낮은 위치에 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 위치하며, 상기 카세트 스테이션의 지지면의 개방 방향과 상기 글라스 이송유닛의 지지아암이 평행이 되도록, 상기 다관절 로봇에 의 해 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 이동하는 단계;
    c) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션에 진입하는 단계;
    d) 상기 카세트 스테이션의 지지면 위에 놓인 평판 디스플레이 패널을 수취하기 위해 상기 글라스 이송유닛이 위로 이동하는 단계;
    f) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션으로부터 이탈하여 상기 글라스 홀더부로 되돌아오는 단계;
    g) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 하강하는 단계
    를 수행하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 다관절 로봇 및 상기 이송부재의 운동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 검사자의 언로딩 명령에 따라,
    a) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수직방향으로 상승하는 단계;
    b) 상기 카세트 스테이션의 지지면의 높이보다 높은 위치에 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 위치하며, 상기 카세트 스테이션의 지지면의 개방 방향과 상기 글라스 이송유닛의 지지아암이 평행이 되도록, 상기 다관절 로봇에 의해 상기 글라스 이송유닛 및 상기 글라스 홀더부가 이동하는 단계;
    c) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션에 진입하는 단계;
    d) 지지아암에 파지된 평판 디스플레이 패널을 상기 카세트 스테이션의 지지면위에 내려놓기 위해 상기 글라스 이송유닛이 아래로 이동하는 단계;
    f) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 수평방향으로 이동하여 상기 카세트 스테이션으로부터 이탈하여 상기 글라스 홀더부로 되돌아오는 단계;
    g) 상기 글라스 이송유닛이 상기 글라스 홀더부를 기준으로 하강하는 단계
    를 수행하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 다관절 로봇은 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 것이며,
    상기 제어부는,
    상기 (a) 단계 이전에,
    상기 글라스 홀더부 및 상기 글라스 이송유닛이 상기 카세트 스테이션에 접근할 수 있도록 상기 다관절 로봇이 바닥에 설치된 레일을 따라 이동하는 단계
    를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플 레이 패널 검사장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 다관절 로봇은 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 것이며,
    상기 제어부는,
    상기 (g) 단계 이후에,
    상기 글라스 홀더부 및 상기 글라스 이송유닛의 평판 디스플레이 패널이 검사지점에 위치하도록 상기 다관절 로봇이 바닥에 설치된 레일을 따라 이동하는 단계
    를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
  15. 평판 디스플레이 패널의 육안검사를 위한 장치로서,
    검사대상인 평판 디스플레이 패널을 파지하고 육안검사를 실시할 수 있도록 제공하는 글라스 홀더부;
    상기 글라스 홀더부의 한쪽 측부와 연결되어 상기 글라스 홀더부를 지지하고, 자신의 길이방향 축과 직교하는 축을 기준으로 선회할 수 있는 아암을 2개 이상 구비하여 여러 방향으로 회전 및 이동하며 바닥에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있는 다관절 로봇; 및
    상기 글라스 홀더부의 한쪽 측부에 연결되며, 직선으로 이동하여 카세트 스 테이션에 수납되어 있는 평판 디스플레이 패널을 수취하여 상기 글라스 홀더부로 로딩하거나 상기 글라스 홀더부의 평판 디스플레이 패널을 상기 카세트 스테이션으로 언로딩하는 글라스 이송유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 이송유닛을 구비한 평판 디스플레이 패널 검사장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102922778A (zh) * 2011-08-10 2013-02-13 株式会社安川电机 包装装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102922778A (zh) * 2011-08-10 2013-02-13 株式会社安川电机 包装装置

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