KR100563605B1

KR100563605B1 - 유리기판용 컨테이너 핸들러

Info

Publication number: KR100563605B1
Application number: KR1020020080323A
Authority: KR
Inventors: 이창하; 조기성; 김성철
Original assignee: 삼성코닝정밀유리 주식회사
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2006-03-23
Also published as: KR20040053867A

Abstract

본 발명은 컨테이너에 포장지를 씌울 수 있도록 자동으로 핸들링하는 유리기판용 컨테이너 핸들러를 개시한다. 본 발명은 프레임과, 컨테이너의 대기위치와 상승위치 사이를 승강운동할 수 있도록 프레임의 전방에 설치되는 리프팅보디와, 프레임에 대하여 리프팅보디를 승강운동시키는 제1 작동수단과, 리프팅보디의 전방에 상하방향으로 선회운동할 수 있도록 설치되는 터닝프레임과, 컨테이너의 상승위치에서 컨테이너의 자세를 전환할 수 있도록 리프팅보디에 대하여 터닝프레임을 선회운동시키는 제2 작동수단과, 터닝프레임에 컨테이너를 붙잡을 수 있도록 설치되는 홀딩수단으로 구성된다. 본 발명에 의하면, 컨테이너의 핸들링을 간편하고 안전하게 실시하여 컨테이너의 손상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 컨테이너에 포장지를 간섭 없이 최적으로 씌울 수 있도록 컨테이너의 자세를 자동으로 전환시켜 포장지 씌움작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 간편한 잡체인지에 의하여 다양한 크기의 컨테이너를 핸들링할 수 있으므로, 컨테이너의 재사용을 저비용 고효율 구조로 구현할 수 있다.

Description

유리기판용 컨테이너 핸들러{HANDER FOR GLASS SUBSTRATE CONTAINER}

도 1은 본 발명에 따른 핸들러의 전체 구성을 나타낸 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 핸들러의 전체 구성을 나타낸 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 핸들러의 전체 구성을 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 핸들러에 의하여 핸들링할 수 있는 컨테이너의 예를 부분적으로 절제하여 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 핸들러에서 홀딩장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 6은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도,

도 7은 도 5의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 홀딩장치와 제4 작동장치의 구성을 나타낸 평면도,

도 9는 본 발명에 따른 홀딩장치와 제4 작동장치의 작동을 설명하기 위하여 나타낸 정면도,

도 10은 본 발명에 따른 핸들러에 의하여 컨테이너가 상승위치에서 수평자세로 전환되어 있는 상태를 나타낸 정면도,

도 11은 본 발명에 따른 핸들러에 의하여 컨테이너가 작업위치에 위치되어 있는 상태에서 포장지의 씌움작업을 설명하기 위하여 나타낸 정면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 컨테이너 3: 컨베이어

4: 포장지 10: 프레임

20: 리프팅보디 21: 아암

30: 제1 작동장치 31: 서보모터

34: 리프팅캐리지 40: 터닝프레임

41: 피봇 50: 제2 작동장치

51: 에어실린더 60, 60′: 홀딩장치

61: 모션베이스 62: 제1 셔틀아암

63: 제2 셔틀아암 64: 제1 진공패드

65: 제2 진공패드 70: 제3 작동장치

71: 제1 에어실린더 72: 제2 에어실린더

80: 연동기구 81: 로터리링크

82: 제1 조인트링크 87: 제2 조인트링크

90: 제4 작동장치 91: 서보모터

본 발명은 유리기판용 컨테이너 핸들러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨테이너에 포장지를 씌울 수 있도록 자동으로 핸들링하는 유리기판용 컨테이너 핸들러에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display), PDP(Plasma display panel), EL(Electro luminescent) 등 평판디스플레이(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. 그리고 양품의 유리기판은 오염 및 외력에 의한 손상을 방지하고 보관 및 운반 등의 효율성과 편의성을 제고하기 위하여 흔히 케이스(Case), 박스(Box), 카세트(Cassette)로도 부르고 있는 컨테이너(Container)에 수납하여 포장한 후, 평판디스플레이 제조자에게 공급하고 있다. 컨테이너는 다양한 구조로 제작되고 있으며, 기계적 강성, 전기적 특성, 내열성, 피로성 등이 우수한 예를 들어 폴리프로필렌(Polypropylene)으로 제작하는 것이 일반적이다.

이와 같은 유리기판용 컨테이너는 사용 후 수거하여 재사용하고 있다. 유리기판의 포장에 사용된 후 수거되는 컨테이너는 클린룸(Clean room)으로 구성되어 있는 유리기판의 포장공정에 오염 없이 투입하기 위하여 소제공정을 통하여 먼지 등의 이물을 제거한 후, 비닐의 포장지로 씌워서 포장공정에 투입하고 있다. 그런데 컨테이너의 포장지 씌움작업은 작업의 효율성을 위하여 최소 2명의 작업자가 협력하여 실시해야 하는 바, 1명의 작업자는 포장지를 준비하고, 다른 1명의 작업자는 준비된 포장지 위에 컨테이너를 올려놓은 후 컨테이너를 포장지로 감싸야 한다. 따라서, 컨테이너의 포장지 씌움작업에 많은 인력과 시간이 소요되는 단점이 수반되고 있다. 특히, 최근 유리기판의 대형화에 기인하여 컨테이너의 크기도 상대적으 로 커지고 있어 컨테이너의 취급에 대한 곤란성이 크게 가중되고 있으며, 작업자의 부주의로 인한 컨테이너의 손상이 빈번하게 발생되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 컨테이너의 핸들링을 간편하고 안전하게 실시할 수 있는 유리기판용 컨테이너 핸들러를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 컨테이너에 포장지를 간섭 없이 최적으로 씌울 수 있도록 컨테이너의 자세를 자동으로 전환시켜 포장지 씌움작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 유리기판용 컨테이너 핸들러를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 간편한 잡체인지(Job change)에 의하여 다양한 크기의 컨테이너를 핸들링할 수 있는 유리기판용 컨테이너 핸들러를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 프레임과; 컨테이너의 대기위치와 상승위치 사이를 승강운동할 수 있도록 프레임의 전방에 설치되는 리프팅보디와; 프레임에 대하여 리프팅보디를 승강운동시키는 제1 작동수단과; 리프팅보디의 전방에 상하방향으로 선회운동할 수 있도록 설치되는 터닝프레임과; 컨테이너의 상승위치에서 컨테이너의 자세를 전환할 수 있도록 리프팅보디에 대하여 터닝프레임을 선회운동시키는 제2 작동수단과; 터닝프레임에 컨테이너를 붙잡을 수 있도록 설치되는 홀딩수단으로 이루어지는 유리기판용 컨테이너 핸들러에 있다.

이하, 본 발명에 따른 유리기판용 컨테이너 핸들러에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1과 도 4를 참조하면, 본 발명의 핸들러는 예를 들어 세로(mm)×가로(mm)의 크기가 730×920∼1,600×1,800 정도인 컨테이너(1, 1′, 1″)를 핸들링 (Handling)할 수 있으며, 컨테이너(1)의 상부에는 여러장의 유리기판을 정렬하여 수납할 수 있도록 입구(2)가 형성되어 있다. 컨테이너(1)는 입구(2)가 상방을 향하도록 세워져 컨베이어(3)의 작동에 의하여 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)되며, 컨베이어(3)의 롤러(4)에 실려 대기위치(P1)로 로딩되는 컨테이너(1)의 이송방향은 가로방향으로 설정되어 있다.

도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 핸들러는 컨베이어(1)의 한쪽에 설치되어 있는 프레임(10)을 구비한다. 프레임(10)은 베이스(11)의 상면에 서로 나란하도록 기립되어 있는 복수의 프로파일(Profile: 12)과, 이 프로파일(12)의 상단에 수평하게 장착되어 있는 복수의 거더(Girder: 13)로 구성되어 있다. 프레임(10)의 전방에는 승강운동, 즉 Z방향으로 병진운동할 수 있도록 리프팅보디(Lifting body: 20)가 설치되어 있다. 리프팅보디(20)는 프레임(20)의 전방에 서로 나란하도록 연장되어 있는 한쌍의 아암(21)과, 이 아암(21)의 후단을 연결하는 조인트플레이트 (Joint plate: 22)로 구성되어 있다. 리프팅보디(20)는 컨베이어(3)의 작동에 의하여 로딩되어 대기되는 컨테이너(1)의 대기위치(P1)와, 컨테이너(1)를 수직자세에서 수평자세로 전환시킬 수 있도록 컨베이어(3)로부터 컨테이너(1)를 들어올리는 상승위치(P2)와, 컨테이너(1)에 양단이 개방되어 있는 비닐의 튜브형 포장지(5)를 씌울 수 있는 하강위치(P3) 사이를 운동한다. 도 1에는 리프팅보디(20)가 대기위치(P1)에 위치되어 있고, 도 10에는 리프팅보디(20)가 상승위치(P2)에 위치되어 있으며, 도 11에는 리프팅보디(20)가 하강위치(P3)에 위치되어 있는 것이 도시되어 있다.

또한, 본 발명의 핸들러는 컨테이너(1)의 대기위치(P1), 상승위치(P2)와 하강위치(P3) 사이에서 리프팅보디(20)를 승강운동시키는 제1 작동장치(30)를 구비한다. 제1 작동장치(30)는 베이스(11)의 상면 후방에 설치되어 구동력을 제공하는 서보모터(Servo motor: 31)와, 이 서보모터(31)의 구동력에 의하여 자유롭게 회전할 수 있도록 베이스(11)의 상면 중앙에 수직하게 기립되어 있는 리드스크루(Lead screw: 32)와, 리드스크루(32)를 따라 나사운동할 수 있도록 장착되어 있는 볼부시 (Ball bush: 33)와, 프레임(10)의 전방에서 승강운동할 수 있도록 조인트브래킷 (34a)에 의하여 볼부시(33)에 고정되어 있으며 리프팅보디(20)가 탑재되어 있는 리프팅캐리지(Lifting carriage: 34)와, 리프팅캐리지(34)의 직선운동을 안내하는 리니어모션가이드(Linear motion guide: 35)로 구성되어 있다. 리프팅캐리지(34)의 전면에는 리프팅보디(20)의 조인트플레이트(22)가 고착되어 있다.

리드스크루(32)의 상하단은 제1 베어링(36a)과 제2 베어링(36b)에 의하여 지지되어 있다. 제1 베어링(36a)은 거더(13)의 하면에 장착되어 있으며, 제2 베어링 (36b)은 베이스(11)의 상면에 장착되어 있는 마운팅브래킷(Mounting bracket: 37)에 장착되어 있다. 리니어모션가이드(35)는 베이스(11)의 전방에 위치되어 있는 프로파일(12)의 전면에 수직하게 장착되어 있는 한쌍의 가이드레일(35a)과, 이 가이드레일(35a)을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 리프팅캐리지(34)에 장착되어 있는 복수의 슬라이드(35b)로 구성되어 있다. 서보모터(31)의 구동력은 벨트전동장치 (38)에 의하여 리드스크루(32)에 전달된다. 벨트전동장치(38)는 서보모터(31)의 구동에 의하여 회전할 수 있도록 장착되어 있는 원동풀리(38a)와, 리드스크루(32)의 하부에 장착되어 있는 종동풀리(38b)와, 원동풀리(38a)와 종동풀리(38b)에 감아걸리는 벨트(38c)로 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서 제1 작동장치(30)의 리니어모션가이드(35)는 프로파일(12)의 전면에 수직하게 장착되는 한쌍의 가이드바와, 이 가이드바를 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 리프팅캐리지(34)에 장착되는 복수의 가이드부시로 구성할 수 있다. 또한, 제1 작동장치(30)는 리니어모션가이드(35)의 슬라이드(35b)에 내장되어 가이드레일(35a)를 따라 리프팅캐리지(34)를 승강운동시키는 리니어모터(Linear motor)로 구성되는 리니어모터가이드(Linear motor guide)로 대신할 수도 있다. 벨트전동장치(38)는 원동타이밍기어, 종동타이밍기어와 타이밍벨트로 구성되는 타이밍벨트전동장치를 사용하는 것이 바람직하며, 체인전동장치로 대신할 수도 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 아암(21)의 선단에는 터닝프레임(Turning frame : 40)이 피봇(Pivot: 41)을 중심으로 하여 상하방향, 즉 Z축방향으로 선회운동할 수 있도록 설치되어 있다. 아암(21)의 상면 후방에는 터닝프레임(40)의 후단이 접촉하여 선회운동이 구속될 수 있도록 쇽업소버(Shock absorber: 42)가 각각 장착되어 있다. 피봇(41)의 양단은 아암(21)의 선단에 고정되어 있으며, 터닝프레임(40)의 후단 양측에는 조인트플레이트(43)가 장착되어 있다. 조인트플레이트(43)의 하부에는 피봇(41)의 회전을 보조하는 베어링(44)이 장착되어 있고, 터닝프레임(40) 의 후면 중앙에는 조인트브래킷(45)이 장착되어 있다. 터닝프레임(40)은 제2 작동장치(50)로 에어실린더(51)의 작동에 의하여 피봇(41)을 중심으로 선회운동한다. 에어실린더(51)의 실린더하우징(51a)은 리프팅캐리지(34)의 전면에 제1 조인트핀 (Joint pin: 52)의 결합에 의하여 요동할 수 있도록 장착되어 있으며, 에어실린더 (51)의 실린더로드(51b)의 선단에는 클레비스(Clevis: 51c)가 고정되어 있다. 클레비스(51c)는 터닝프레임(40)의 조인트브래킷(45)에 제2 조인트핀(53)의 결합에 의하여 요동할 수 있도록 연결되어 있다. 제2 작동장치(50)의 에어실린더(51)는 유압실린더로 대신할 수 있다.

도 1 내지 도 3과 도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 핸들러는 터닝프레임(40)에 컨테이너(1)를 붙잡을 수 있도록 설치되는 홀딩장치(60)를 구비한다. 홀딩장치(60)는 터닝프레임(40)의 전방에 X축방향, 즉 컨테이너(1)의 세로방향으로 운동할 수 있도록 설치되어 있는 모션베이스(Motion base: 61)와, 컨테이너(1)의 입구(2)를 통하여 출입할 수 있도록 모션베이스(61)의 하방에 설치되어 있으며 컨테이너(1)의 내면에 대하여 서로 근접 또는 이격되는 방향, 즉 X축방향으로 직선왕복운동할 수 있도록 설치되어 있는 제1 셔틀아암(Shuttle arm: 62) 및 제2 셔틀아암(63)과, 이 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)의 하단에 서로 대향되는 컨테이너(1)의 내면을 흡착할 수 있도록 장착되어 있는 제1 진공패드(Vacuum pad: 64) 및 제2 진공패드(65)와, 모션베이스(61)에 대하여 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63) 각각의 직선왕복운동을 안내하는 제1 및 제2 리니어모션가이드(66, 67)와, 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)을 직선왕복운동시키는 제3 작동장치(70)로 제1 에어실린더(71) 및 제2 에어실린더(72)로 구성되어 있다.

도 5 내지 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63) 각각은 수평베이스(62a, 63a)와, 이 수평베이스(62a, 63a)의 선단에 컨테이너(1)의 입구(2)를 통하여 진입할 수 있도록 수직하게 연장되어 있는 수직베이스(62b, 63b)를 갖는다. 제1 셔틀아암(62)은 모션베이스(61)의 전방에 배치되어 있으며, 제2 셔틀아암(63)은 제1 셔틀아암(62)의 후방에 배치되어 있다. 제1 셔틀아암(62)의 수평베이스(62a)에는 제2 셔틀아암(63)이 간섭 없이 출몰될 수 있도록 후방이 개방되어 있는 공간(62c)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 진공패드(64, 65) 각각은 공기를 흡입하는 공기흡입수단으로 잘 알려진 진공펌프와 연결되어 있다. 컨테이너(1)의 내면에 제1 및 제2 진공패드(64, 65)를 밀착시킨 상태에서 진공펌프의 구동에 의하여 공기의 흡입력을 발생시키면, 제1 및 제2 진공패드(64, 65)는 컨테이너(1)의 내면에 흡착된다.

제1 리니어모션가이드(66)는 모션베이스(61)의 하면에 서로 나란하도록 X축방향으로 장착되어 있는 한쌍의 가이드레일(66a)과, 이 가이드레일(66a)을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 장착되어 있으며 제1 셔틀아암(62)의 상면에 고정되어 있는 복수의 슬라이드(66b)로 구성되어 있다. 제2 리니어모션가이드(67)는 제1 리니어모션가이드(66)의 가이드레일(66a) 사이에 배치되도록 모션베이스(61)의 하면에 X축방향으로 장착되어 있는 가이드레일(67a)과, 이 가이드레일(67a)을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 장착되어 있으며 제2 셔틀아암(63)의 상면에 고정되어 있는 한쌍의 슬라이드(67b)로 구성되어 있다.

도 1과 도 10을 참조하면, 제1 및 제2 에어실린더(71, 72) 각각의 실린더하우징(71a, 71b)은 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)의 서로 대응하는 위치에 장착되어 있고, 제1 및 제2 에어실린더(71, 72)의 실린더로드(71b, 72b)는 커플러(Coupler: 73)에 의하여 연결되어 있다. 제1 및 제2 에어실린더(71, 72)의 작동에 의하여 실린더로드(71b, 72b)가 전진되면, 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)은 이격되고, 제1 및 제2 진공패드(64, 65)는 컨테이너(1)의 내면에 밀착된다. 제1 및 제2 에어실린더 (71, 72)의 작동에 의하여 실린더로드(71b, 72b)가 후퇴되면, 제1 및 제2 셔틀아암 (62, 63)은 근접되고, 제1 및 제2 진공패드(64, 65)는 컨테이너(1)의 내면으로부터 이격된다.

도 5 내지 도 7을 다시 참조하면, 홀딩장치(60)는 제1 및 제2 에어실린더 (71, 72)의 작동에 의하여 직선왕복운동하는 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)이 서로 동일한 스트로크(Stroke)로 연동되도록 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)을 연결하는 연동기구(80)를 갖추고 있다. 연동기구(80)는 모션베이스(61)의 선단에 장착되어 있는 조인트브래킷(81)과, 조인트브래킷(81)의 제1 피봇(82)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되어 있는 로터리링크(Rotary link: 83)로 구성되어 있다. 로터리링크 (83)의 일단에는 제1 조인트링크(joint link: 84)의 일단이 제2 피봇(85)에 의하여 연결되어 있으며, 제1 셔틀아암(62)에는 제1 조인트링크(84)의 타단이 제3 피봇 (86)에 의하여 연결되어 있다. 로터리링크(83)의 타단에는 제2 조인트링크(87)의 일단이 제4 피봇(88)에 의하여 연결되어 있으며, 제2 셔틀아암(63)에는 제2 조인트링크(87)의 타단이 제5 피봇(89)에 의하여 연결되어 있다.

도 2, 도 3, 도 5, 도 8과 도 9를 참조하면, 본 발명의 핸들러는 컨테이너 (1)의 양측에서 내면 4개소를 흡착할 수 있도록 앞에서 설명한 홀딩장치(60)와 동일한 구성과 작동을 갖는 또 하나의 홀딩장치(60′)를 구비하며, 홀딩장치(60′)의 구성과 작동은 홀딩장치(60)의 구성과 작동을 참고로 하고 자세한 설명은 생략한다. 홀딩장치(60, 60′)는 터닝프레임(40)의 Y축방향 좌우에 서로 이격되도록 설치되어 있으며, 홀딩장치(60, 60′)의 위치는 제4 작동장치(90)에 의하여 컨테이너 (1)의 가로 크기에 맞도록 조절할 수 있다.

도 1, 도 2, 도 8과 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 제4 작동장치(90)는 터닝프레임(40)의 상면에 설치되어 구동력을 제공하는 서보모터(91)와, 서보모터 (91)의 구동력에 의하여 자유롭게 회전할 수 있도록 터닝프레임(40)의 상면에 Y축방향으로 장착되어 있으며 양측에 제1 스크루(92a)와 제2 스크루(92b)가 형성되어 있는 리드스크루(92)와, 리드스크루(92)의 제1 스크루(92a)와 제2 스크루(92b)를 따라 나사운동할 수 있도록 장착되어 있고 홀딩장치(60, 60′) 각각의 모션베이스 (61)에 고정되어 있는 제1 볼부시(93) 및 제2 볼부시(94)와, 터닝프레임(40)에 대하여 모션베이스(61)의 직선운동을 안내하는 리니어모션가이드(95)로 구성되어 있다. 서보모터(91)와 리드스크루(92)는 직결되어 있으며, 리드스크루(92)의 양단은 베어링(96a, 96b)에 의하여 터닝프레임(40)의 상면에 지지되어 있다.

터닝프레임(40)의 양쪽에는 리드스크루(92)의 제1 및 제2 스크루(92a, 92b)와 정렬되도록 슬롯(46a, 46b)이 각각 형성되어 있으며, 제1 및 제2 볼부시(93, 94) 각각은 터닝프레임(40)의 슬롯(46a, 46b)을 관통하는 커플러(93a, 94a)에 의하 여 모션베이스(61)에 연결되어 있다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 리드스크루 (92)의 제1 및 제2 스크루(92a, 92b)는 오른나사 또는 왼나사로 구성되어 홀딩장치 (60, 60′)를 동일한 방향으로 병진운동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서 리드스크루(92)의 제1 스크루(92a)는 오른나사로 구성하고, 제2 스크루 (92b)는 왼나사로 구성함으로써, 리드스크루(92)의 회전에 따라 제1 및 제2 볼부시 (93, 94)가 서로 근접 또는 이격되는 방향으로 운동하여 홀딩장치(60, 60′)의 간격을 조절할 수 있도록 구성할 수도 있다. 리니어모션가이드(95)는 리드스크루(92)의 양측에 나란하도록 터닝프레임(40)의 하면에 장착되어 있는 한쌍의 가이드레일 (95a)과, 이 가이드레일(95a)을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 모션베이스(61)의 상면에 장착되어 있는 복수의 슬라이드(95b)로 구성되어 있다.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유리기판용 컨테이너 핸들러에 대한 작용을 설명한다.

도 1을 참조하면, 우선 작업자는 컨베이어(3)의 작동에 의하여 입구(2)가 상방을 향하도록 컨테이너(1)를 세워서 대기위치(P1)에 로딩한다. 제1 작동장치(30)의 서보모터(31)가 정방향으로 구동되면, 서보모터(31)의 구동력은 벨트전동장치 (38)의 원동풀리(38a), 종동풀리(38b)와 벨트(38c)에 의하여 리드스크루(32)에 전달되며, 리드스크루(32)의 회전에 의하여 리드스크루(32)를 따라 볼부시(33)가 나사운동하면서 하강되고, 볼부시(33)와 병행하여 리프팅캐리지(34)도 하강된다. 리프팅캐리지(34)의 하강은 리니어모션가이드(35)의 가이드레일(35a)을 따라 슬라이딩운동되는 슬라이드(35b)에 의하여 안내된다. 제1 작동장치(30)의 리프팅캐리지 (34)가 하강하는 것에 의하여 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)의 수직베이스(62b, 63b)는 입구(2)를 통하여 컨테이너(1)의 내측에 진입하게 된다. 제1 및 제2 진공패드(64, 65)가 설정되어 있는 위치에 도달되면, 서보모터(31)의 구동은 정지된다.

다음으로, 제3 작동장치(70)의 제1 및 제2 에어실린더(71, 72)가 작동되어 실린더로드(71b, 72b)를 전진시키면, 실린더로드(71b, 72b)의 전진에 따라 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)은 서로 이격되는 방향으로 운동된다. 제1 및 제2 셔틀아암 (62, 63)의 운동은 리니어모션가이드(66)의 가이드레일(66a)을 따라 슬라이딩운동되는 슬라이드(66b)에 의하여 안내된다. 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)이 서로 이격되는 방향으로 운동되는 것에 의하여 제1 및 제2 진공패드(64, 65)는 컨테이너(1)의 내면에 밀착된다. 제1 및 제2 진공패드(64, 65)가 설정되어 있는 위치에서 컨테이너(1)의 내면에 밀착되면, 제1 및 제2 에어실린더(71, 72)의 작동은 정지된다. 진공펌프의 작동에 의하여 공기의 흡입력이 발생되면, 제1 및 제2 진공패드(64, 65)는 컨테이너(1)의 내면에 흡착된다.

한편, 홀딩장치(60, 60′) 각각의 제1 및 제2 진공패드(64, 65)에 의하여 컨테이너(1)의 서로 대칭되는 4개소를 안정적으로 흡착할 수 있으며, 컨테이너(1)의 탈락을 효과적으로 방지할 수 있다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 제4 작동장치(90)의 서보모터(91)가 구동되어 리드스크루(92)를 회전시키면, 회전되는 리드스크루(92)의 제1 및 제2 스크루(92a, 92b)를 따라 제1 및 제2 볼부시(93, 94)가 나사운동되면서 홀딩장치(60, 60′) 각각의 모션베이스(61)를 동일한 방향으로 운동시킨다. 이때, 모션베이스(61)의 운동은 리니어모션가이드(95)의 가이드레일(95a) 을 따라 슬라이딩운동하는 슬라이드(95b)에 의하여 안내된다. 따라서, 컨테이너(1)의 가로 크기에 따라 컨테이너(1)를 안정적으로 흡착할 수 있는 최적의 위치에 홀딩장치(60, 60′) 각각의 제1 및 제2 진공패드(64, 65)를 간편하고 정확하게 배치할 수 있다.

도 1과 도 10을 참조하면, 홀딩장치(60, 60′) 각각의 제1 및 제2 진공패드(64, 65)에 컨테이너(1)가 흡착된 후, 제1 작동장치(30)의 서보모터(31)는 앞에서 설명한 리프팅캐리지(34)의 하강동작과 반대로 역방향으로 구동되고, 리프팅캐리지(34)는 상승된다. 리프팅캐리지(34)의 상승에 의하여 홀딩장치(60, 60′) 각각의 제1 및 제2 진공패드(64, 65)에 붙잡힌 컨테이너(1)는 대기위치(P1)로부터 상승위치(P2)로 상승된다. 컨테이너(1)가 상승위치(P2)에 도달되면, 서보모터(31)의 구동은 정지된다.

또한, 컨테이너(1)의 상승위치(P2)에서 제2 작동장치(50)의 에어실린더(51)가 작동되어 실린더로드(51b)를 후퇴시키면, 실린더로드(51b)의 후퇴에 의하여 리프팅보디(20)의 아암(21)에 대하여 터닝프레임(40)의 조인트브래킷(45)이 당겨지고, 터닝프레임(40)은 아암(21)의 피봇(41)을 중심으로 회전한다. 그리고 터닝프레임(40)의 회전에 의하여 컨테이너(1)는 수직자세에서 수평자세로 전환되기 시작한다. 회전하는 터닝프레임(40)의 후면은 쇽업소버(42)에 걸려 정지되고, 에어실린더 (51)의 작동은 정지된다. 터닝프레임(40)의 후면이 쇽업소버(42)에 걸려 정지되어 있는 상태에서는 컨테이너(1)가 수평자세를 유지하게 된다.

도 10과 도 11을 다시 참조하면, 컨테이너(1)의 상승위치(P2)에서 컨테이너 (1)를 수평자세로 유지시킨 후, 제1 작동장치(30)의 서보모터(31)가 앞에서 설명한 것과 마찬가지로 역방향으로 구동되어 리프팅캐리지(34)를 하강위치(P3)에 하강시키고, 서보모터(31)의 구동은 정지된다. 작업자는 하강위치(P3)에서 수평자세를 유지하고 있는 컨테이너(1)의 바닥면으로부터 입구(2)를 향하여 외면 전체에 튜브형 포장지(5)를 씌운다. 본 실시예에 있어서 컨테이너(1)의 상승위치(P2)에서 수평자세를 유지하고 있는 컨테이너(1)에 포장지(5)를 씌울 수도 있으며, 이 경우 포장지 (5)의 씌움작업을 위한 컨테이너(1)의 하강동작은 생략한다.

도 1과 도 10을 참조하면, 컨테이너(1)의 외면 전체에 포장지(5)를 씌운 후, 제1 작동장치(30)의 서보모터(31)의 정방향 구동에 의하여 리프팅캐리지(34)를 하강위치(P3)로부터 상승위치(P2)로 상승시킨다. 제2 작동장치(50)의 에어실린더(51)가 작동되어 후퇴되었던 실린더로드(51b)를 전진시키면, 실린더로드(51b)의 후퇴에 의하여 터닝프레임(40)은 아암(21)의 피봇(41)을 중심으로 회전되어 초기위치로 복귀되며, 컨테이너(1)는 수평자세에서 수직자세로 전환되고, 에어실린더(51)의 작동은 정지된다. 제1 작동장치(30)의 서보모터(31)가 정방향으로 구동되어 리프팅캐리지(34)를 하강시키면, 리프팅캐리지(34)의 하강에 의하여 홀딩장치(60, 60′)에 붙잡힌 컨테이너(1)는 컨베이어(3) 위에 놓이고, 서보모터(31)의 구동은 정지된다. 컨베이어(3)의 롤러(4) 위에 컨테이너(1)를 실은 후, 진공펌프의 구동을 정지시켜 공기의 흡입력을 제거하면, 제1 및 제2 진공패드(64, 65)의 흡착력이 제거된다. 제3 작동장치(70)의 제1 및 제2 에어실린더(71, 72)를 작동시켜 전진되어 있던 실린더로드(71b, 72b)를 후퇴시키면, 실린더로드(71b, 72b)의 후퇴에 의하여 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)이 서로 근접하는 방향으로 운동되고, 제1 및 제2 진공패드 (64, 65)는 컨테이너(1)의 내면으로부터 이격된다.

도 1을 다시 참조하면, 제1 작동장치(30)의 서보모터(31)가 역방향으로 구동되어 리프팅캐리지(34)를 상승시키면, 리프팅캐리지(34)의 상승에 의하여 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)의 수직베이스(62b, 63b)는 컨테이너(1)의 입구(2)를 통하여 빠져나오게 되고, 컨테이너(1)는 자유롭게 움직일 수 있는 상태가 된다. 제1 및 제2 셔틀아암(62, 63)의 수직베이스(62b, 63b)가 컨테이너(1)로부터 완전히 빠져 있는 초기상태로 제1 작동장치(30)의 리프팅캐리지(34)가 복귀되면, 서보모터(31)의 구동은 정지된다. 컨베이어(3)의 작동에 의하여 대기위치(P1)의 컨테이너(1)를 언로딩시키고, 후속하는 컨테이너(1)를 대기위치(P1)에 로딩하여 앞에서 설명한 포장지(1)의 씌움작업을 반복적으로 실시한다.

이상의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유리기판용 컨테이너 핸들러에 의하면, 컨테이너의 핸들링을 간편하고 안전하게 실시하여 컨테이너의 손상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 컨테이너에 포장지를 간섭 없이 최적으로 씌울 수 있도 록 컨테이너의 자세를 자동으로 전환시켜 포장지 씌움작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 간편한 잡체인지에 의하여 다양한 크기의 컨테이너를 핸들링할 수 있으므로, 컨테이너의 재사용을 저비용 고효율 구조로 구현할 수 있다.

Claims

프레임과;

컨테이너의 대기위치와 상승위치 사이를 승강운동할 수 있도록 상기 프레임의 전방에 설치되는 리프팅보디와;

상기 프레임에 대하여 상기 리프팅보디를 승강운동시키는 제1 작동수단과;

상기 리프팅보디의 전방에 상하방향으로 선회운동할 수 있도록 설치되는 터닝프레임과;

상기 컨테이너의 상승위치에서 상기 컨테이너의 자세를 전환할 수 있도록 상기 리프팅보디에 대하여 상기 터닝프레임을 선회운동시키는 제2 작동수단과;

상기 터닝프레임에 상기 컨테이너를 붙잡을 수 있도록 설치되는 홀딩수단으로 이루어지는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 1 항에 있어서, 상기 리프팅보디는 상기 프레임의 전방을 향하여 서로 나란하게 연장되는 한쌍의 아암을 가지며, 상기 아암의 선단에는 상기 터닝프레임의 후단이 피봇을 중심으로 선회운동할 수 있도록 연결되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 2 항에 있어서, 상기 리프팅보디의 아암에는 상기 컨테이너가 수평자세를 유지할 수 있도록 상기 터닝프레임의 선회운동을 구속하는 쇽업소버가 장착되는 유 리기판용 컨테이너 핸들러.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 작동수단은,

구동력을 제공하는 서보모터와;

상기 서보모터의 구동력에 의하여 회전할 수 있도록 수직하게 기립되는 리드스크루와;

상기 리드스크루를 따라 나사운동할 수 있도록 장착되는 볼부시와;

상기 프레임의 전방에 승강운동할 수 있도록 상기 볼부시에 고정되며, 상기 리프팅보디가 탑재되는 리프팅캐리지와;

상기 리프팅캐리지의 직선운동을 안내하는 리니어모션가이드로 구성되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 작동수단은 상기 제1 작동수단을 구성하는 리프팅캐리지의 전면에 요동할 수 있도록 장착되는 에어실린더로 이루어지고, 상기 에어실린더의 실린더로드는 상기 터닝프레임의 후단에 요동할 수 있도록 연결되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 1 항에 있어서, 상기 홀딩수단은,

상기 터닝프레임의 전방에 X축방향으로 운동할 수 있도록 설치되는 모션베이스와;

상기 컨테이너의 입구를 통하여 출입할 수 있도록 설치되며, 서로 근접 또는 이격되는 방향으로 직선왕복운동하는 제1 및 제2 셔틀아암과;

상기 제1 및 제2 셔틀아암에 상기 컨테이너의 내면을 흡착할 수 있도록 장착되는 제1 및 제2 진공패드와;

상기 모션베이스에 대하여 상기 제1 및 제2 셔틀아암의 직선왕복운동을 안내하는 리니어모션가이드와;

상기 제1 및 제2 셔틀아암을 직선왕복운동시키는 제3 작동수단으로 구성되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 6 항에 있어서, 상기 홀딩수단의 제1 셔틀아암은 일측이 개방되는 공간을 가지며, 상기 제1 셔틀아암의 공간에는 상기 제2 셔틀아암이 출몰될 수 있도록 배치되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 6 항에 있어서, 상기 홀딩수단의 제3 작동수단은,

상기 제1 셔틀아암에 장착되고, 실린더로드를 갖는 제1 에어실린더와;

상기 제2 셔틀아암에 장착되며, 실린더로드를 갖는 제2 에어실린더와;

상기 제1 및 제2 에어실린더의 실린더로드를 연결하는 커플러로 구성되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀딩수단은 상기 제1 및 제2 셔틀아암이 서로 동일한 스트로크로 연동되도록 상기 제1 및 제2 셔틀아암을 연결하는 연동기구를 더 구비하는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 9 항에 있어서, 상기 연동기구는,

상기 모션베이스의 선단에 장착되는 조인트브래킷의 제1 피봇을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되는 로터리링크와;

상기 로터리링크의 일단에 일단이 제2 피봇에 의하여 연결되고, 상기 제1 셔틀아암에 타단이 제3 피봇에 의하여 연결되는 제1 조인트링크와;

상기 로터리링크의 타단에 일단이 제4 피봇에 의하여 연결되고, 상기 제2 셔틀아암에 타단이 제5 피봇에 의하여 연결되는 제2 조인트링크로 구성되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 9 항에 있어서, 상기 홀딩수단은 상기 컨테이너의 양측을 붙잡을 수 있도록 상기 터닝프레임의 양측에 한쌍으로 설치되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 11 항에 있어서, 상기 한쌍의 홀딩수단을 운동시켜 그 위치를 조절하는 제4 작동수단을 더 구비하는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 12 항에 있어서, 제 4 작동수단은,

상기 터닝프레임의 상면에 설치되어 구동력을 제공하는 서보모터와;

상기 서보모터의 구동력에 의하여 회전할 수 있도록 상기 터닝프레임의 상면에 Y축방향으로 장착되며, 양측에 제1 및 제2 스크루가 형성되는 리드스크루와;

상기 리드스크루의 제1 및 제2 스크루를 따라 나사운동할 수 있도록 장착되고, 상기 한쌍의 홀딩장치 각각의 모션베이스에 고정되는 제1 및 제2 볼부시와;

상기 터닝프레임에 대하여 상기 한쌍의 홀딩장치 각각의 모션베이스의 직선운동을 안내하는 리니어모션가이드로 구성되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.
제 13 항에 있어서, 상기 리드스크루의 제1 및 제2 스크루 각각은 상기 한쌍의 홀딩수단을 서로 근접 또는 이격되는 방향으로 운동시켜 간격을 조절할 수 있도록 왼나사와 오른나사로 구성되는 유리기판용 컨테이너 핸들러.