KR100630955B1

KR100630955B1 - 기판 반송장치

Info

Publication number: KR100630955B1
Application number: KR1020040045749A
Authority: KR
Inventors: 최용원; 강경원; 황재철; 박용준; 최두환; 송영철; 이준영; 크라에브
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2006-10-02
Also published as: KR20050120422A; TWI274726B; JP2006005362A; TW200600439A; US20060104787A1

Abstract

본 발명은 반송부가 구비됨으로써 기판을 정밀하고 안정적으로 반송시킬 수 있도록 한 기판 반송장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 기판 반송장치는, 베이스부(20)와; 베이스부(20) 상에 직선운동 가능하도록 설치되며, 회전체(32)가 구비되어 있는 운동부(30)와; 운동부(30)의 양측에 병립 설치되며, 높이조절이 가능한 한 쌍의 프레임부(40a,40b)와; 한 쌍의 프레임부(40a,40b) 사이에 연결되며, 프레임부(40)의 높이조절 동작에 의해 연동되어 상하직선운동하는 반송부(50)를 포함하여 구성된다. 이에 따라, 구조적인 안정성을 확보한 상태에서 간편하고 정밀하게 기판, 특히 대형기판을 반송시킬 수 있다.

베이스부, 운동부, 프레임부, 반송부

Description

기판 반송장치 {SUBSTRATE DELIVERING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 기판 반송장치를 도시한 정면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 기판 반송장치를 도시한 측면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 기판 반송장치의 작동상태도이고,

도 4의 (a),(b)는 본 발명에 따른 기판 반송장치의 프레임부의 다른 실시예를 도시한 작동상태도이고,

도 5의 (a),(b)는 본 발명에 따른 기판 반송장치의 프레임부의 또 다른 실시예를 도시한 작동상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 베이스부 30 : 운동부

32 : 회전체 40a,40b : 프레임부

42 : 고정프레임 44 : 이동프레임

50 : 반송부 52 : 로봇핸드

54 : 로봇암 56 : 케리지플레이트

본 발명은 기판 반송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반송부가 구비됨으로써 기판을 정밀하고 안정적으로 반송시킬 수 있도록 한 기판 반송장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조설비에는 작업라인의 무인자동화를 통해 작업의 효율성을 높이기 위하여 LCD 기판 등과 같은 반도체 부품을 자동으로 반송하기 위한 기판 반송장치가 구비된다.

최근에 들어 소비자의 요구에 따라 소형 보다는 대형 디스플레이 장치가 차지하는 비율이 점차 커지고 있으며, 이에 따라 기판의 크기도 점차 대형화되고 있는 추세이다. 기판의 대형화는 이를 취급하는 장비의 대형화를 야기하여 기판을 반송하는 기판 반송장치에 있어서도 수직 방향으로 요구되는 이동거리가 약 4M에 달하고 있다.

종래의 기판 반송장치 대부분은 기판의 반송을 실질적으로 담당하는 암/핸드 모듈 등과 같은 반송부를 하나의 직동축(수직축)으로 지지하고 있어, 대형의 기판을 반송할 경우에는 무게중심이 회전중심과 일치하지 않아 회전 운동시 회전축에 부담되는 부하가 증가하게 되어 구조적인 안정성에 문제가 발생될 가능성이 높다는 문제점이 있다.

또한, 직동축의 높이가 상대적으로 높아지게 되면 반송부의 하중 및 모멘트 에 의해 직동축의 변형이 발생될 가능성이 있으며, 이는 기판 반송장치의 정밀도를 저하시키는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 구조적인 안정성을 도모함과 동시에 기판의 운반을 용이하게 할 수 있는 기판 반송장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본발명은, 엘씨디용 기판을 반송하는 기판 반송장치에 있어서, 베이스부와; 상기 베이스부 상에 직선운동 가능하도록 설치되며, 회전체가 구비되어 있는 운동부와; 상기 운동부의 양측에 병립 설치되는 고정프레임과, 상기 고정프레임에 대해 승강 가능하도록 결합되는 이동프레임을 갖는 한 쌍의 프레임부와; 구동모터와, 상기 구동모터에 결합되며 상기 고정프레임에 대해 상기 이동프레임을 승강시키는 제1나사축부와, 상기 구동모터에 결합되며 상기 제1나사축부와 반대방향으로 회전하는 제2나사축부와, 상기 제2나사축부에 연결되어 상기 이동프레임에 대해 상대적으로 승강하는 케리지플레이트를 가지며, 이동프레임에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 반송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치를 포함하여 구성되는 데 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제1나사축부는, 상기 구동모터의 구동에 따라 회전하는 제1나사축과, 상기 고정프레임에 연결되며 상기 제1나사축과 연동하여 상기 이동프레임을 승강시키는 제1나사축너트를 포함하며; 상기 제2나사축부는, 상기 구동모터의 구동에 따라 상기 제1나사축과 반대방향으로 회전하는 제2나사축과, 상기 케리지플레이트와 연결되며 상기 제2나사축과 연동하여 상기 케리지플레이트를 승강시키는 제2나사축너트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1나사축 및 상기 제2나사축은 양 끝단이 축방향으로 회전가능하도록 상기 이동프레임에 지지되어 있는 것이 바람직하다.

삭제

또한, 상기 회전체는 회전 가능한 회전부와; 상기 회전부 상에 설치되어, 상기 한 쌍의 프레임부를 지지하는 지지플레이트부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본발명은, 엘씨디용 기판을 반송하는 기판 반송장치에 있어서, 베이스부와; 상기 베이스부 상에 직선운동 가능하도록 설치되며, 회전체가 구비되어 있는 운동부와; 상기 운동부의 양측에 병립 설치되는 고정프레임과, 상기 고정프레임에 대해 승강 가능하도록 결합되는 이동프레임을 갖는 한 쌍의 프레임부와; 구동모터와, 상기 구동모터에 결합된 나사축과, 상기 나사축과 연동하여 상기 이동프레임을 승강시키는 나사축너트와, 상기 이동프레임에 대해 상대적으로 승강하는 케리지플레이트와, 상기 고정프레임과 상기 케리지플레이트 사이를 연결하는 벨트와, 상기 이동프레임에 고정되어 상기 이동프레임과 포함하여 구성되는 데 그 특징이 있다.
여기서, 상기 회전체는 회전 가능한 회전부와; 상기 회전부 상에 설치되어, 상기 한 쌍의 프레임부를 지지하는 지지플레이트부를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

삭제

도 1은 본 발명에 따른 기판 반송장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기판 반송장치를 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기판 반송장치의 작동상태도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 반송장치는 베이스부(20)와; 베이스부(20) 상에 직선운동 가능하도록 설치되며, 회전체(32)가 구비되어 있는 운동부(30)와; 운동부(30)의 양측에 나란하게 병립 설치되며, 높이조절이 가능한 한 쌍의 프레임부(40a,40b)와; 한 쌍의 프레임부(40a,40b) 사이에 연결되며, 프레임부(40)의 높이조절 동작에 의해 연동되어 상하직선운동하는 반송부(50)를 포함하여 구성된다.

베이스부(20)에는 장형 구조를 가지며, 프레임부(40a,40b)의 위치를 결정하는 주행축 역할을 수행할 수 있도록 운동부(30)를 직선운동 가능하게 하는 가이드(미도시)가 형성되어 있다.

운동부(30)는 베이스부(20)의 가이드를 따라 직선운동가능할 뿐 아니라 회전체(32)가 구비됨으로서 회전 가능하도록 되어 있다. 회전체(32)는 회전 가능한 회전부(32a)와; 회전부(32a) 상에 설치되어, 한 쌍의 프레임부(40a,40b)를 지지하는 지지플레이트부(32b)를 포함한다. 따라서, 회전부(32a)의 회전에 의해 그와 연결되어 있는 지지플레이트부(32b)가 회전됨에 따라 지지플레이트부(32b) 상에 마련되어 있는 한 쌍의 프레임부(40a,40b)도 회전 가능하게 된다.

한 쌍의 프레임부(40a,40b)는 지지플레이트부(32b)의 상부에 고정 설치되는 고정프레임(42)과; 고정프레임(42)에 승강 가능하도록 결합되며, 반송부(50)가 연결되는 이동프레임(44)을 포함한다.

이동프레임(44)은 고정프레임(42)에 대해 상하로 승강됨으로써 반송부(50)의 위치조절이 가능하며, 이동프레임(44)은 승강수단(미도시)에 의해 승강된다. 승강수단은 유압 또는 공압을 이용한 실린더를 비롯하여 고정프레임(42)에 대해 이동프레임(44)을 승강시킬 수 있는 범위 내에서 공지된 형태의 것을 다양하게 적용할 수 있다.

반송부(50)는 기판이 장착되는 로봇핸드(52)와; 로봇핸드(52)의 전·후진운동을 담당하는 로봇암(54)과; 한 쌍의 프레임부(40a,40b) 사이에 연결되어, 로봇핸드(52) 및 로봇암(54)을 지지하는 케리지플레이트(56)를 포함한다. 반송부(50)는 양측 단부가 한 쌍의 이동프레임(42)에 일체로 연결된다. 즉, 반송부(50)의 케리지플레이트(56) 양측 단부가 이동프레임(42)에 일체로 연결되어, 이동프레임(42)의 유동에 따라 연동됨으로써 직선운동 가능하게 된다.

도 4의 (a),(b)는 본 발명에 따른 기판 반송장치의 프레임부의 다른 실시예를 도시한 작동상태도로서, 나사축과 가이드축을 이용한 구조로서 그 동작원리는 하기 와 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 고정프레임(42)의 하단에 고정되어 있는 구동모터(51)가 수직으로 서 있는 나사축(59)을 회전시킴에 따라 나사축(59)과 연결되어 있는 나사축너트(53)가 수직운동하게 된다. 이에 따라 나사축너트(53)와 연동되는 이동프레임(44)이 수직운동을 하게 된다. 이 때, 이동프레임(44)이 움직이는 거리 및 속도는 나사축(59)의 리드에 의해 결정된다.

이동프레임(44)의 수직운동시 수평방향으로의 하중을 지지함과 아울러 직선운동을 유도하기 위하여 고정프레임(42)의 상단에는 가이드축(54)이 마련되어 있고, 가이드축(54)은 고정프레임(42)에 고정되어 있는 가이드축부쉬(55)를 관통하여 상대운동하게 된다.

한편, 이동프레임(44)의 상단에는 풀리(57)가 고정되어 벨트(58)와 함께 연동함으로써 케리지플레이트(56)의 이동프레임(44)에 대한 상대운동을 유발한다. 벨트(58)의 한쪽 끝은 고정프레임(42)의 상단에 고정되어 있고, 다른 한 쪽 끝은 케리지플레이트(56)의 상단에 고정되어 있다.

따라서, 이동프레임(44)이 수직 상승에 의해 풀리(57)가 같이 상승함에 따라 벨트(58)는 풀리(57)와 맞닿아 있는 부분이 점차 케리지플레이트(56) 쪽으로 이동하게 되고, 이는 케리지플레이트(56)의 수직상승운동을 유발하게 된다. 케리지플레이트(56)의 수직상승운동은 고정프레임(42)의 운동과 마찬가지로 가이드축(54) 및 가이드축부쉬(55)에 의해 유도되고, 수평방향으로의 하중을 지지받는다. 이 때, 케리지플레이트(56)의 이동거리 및 속도는 이동프레임(44)의 이동거리 및 속도의 2배 가 된다.

도 5의 (a),(b)는 본 발명에 따른 기판 반송장치의 프레임부의 또 다른 실시예를 도시한 작동상태도로서, 2개의 나사축을 이용한 구조로서 그 동작원리는 하기와 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 제1나사축(52a) 및 제2나사축(52b)은 양 끝단이 축방향으로 회전 가능하도록 이동프레임(44)에 지지되어 있고, 이러한 제1나사축(52a) 및 제2나사축(52b)은 구동모터(51)가 회전함에 따라 서로 반대방향으로 회전하게 된다. 제1나사축(52a)이 반시계방향으로 회전하게 되면, 제1나사축너트(53a)와 연결된 고정프레임(42)이 고정되어 있으므로 이동프레임(44)이 상대적으로 상승하게 된다. 이 때, 이동프레임(44)의 이동거리 및 속도는 제1나사축(52a)의 리드에 의해 결정된다.

이동프레임(44)이 상승함과 동시에 제2나사축(52b)은 시계방향으로 회전하게 되고, 제2나사축너트(53b)에 의해 제2나사축(52b)에 연결되고 케리지플레이트(56)는 제2나사축(52b)에 대해 상대적으로 상승 이동하게 된다. 이렇게 케리지플레이트(56)가 상승하는 이동프레임(44)에 대해 상대적으로 상승하게 되므로 제1나사축(52a) 및 제2나사축(52b)의 기어비가 1:1이고, 동일한 리드를 갖는다면 이동속도 및 거리는 이동프레임(44)의 2배가 된다.

따라서, 초기 위치로서 이동프레임(44)을 고정프레임(42)이 최상단에 오도록 배치하고, 케리지플레이트(56)를 제2나사축(52b)의 최하단에 배치한다면 케리지플 레이트(56)는 이동프레임(44)의 2배 높이에 해당하는 이동범위를 갖는다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판 반송시, 특히 대형기판의 반송시 구조적인 안정성을 확보한 상태에서 간편하고 정밀하게 반송작업을 수행할 수 있다.

Claims

엘씨디용 기판을 반송하는 기판 반송장치에 있어서,

베이스부와;

상기 베이스부 상에 직선운동 가능하도록 설치되며, 회전체가 구비되어 있는 운동부와;

상기 운동부의 양측에 병립 설치되는 고정프레임과, 상기 고정프레임에 대해 승강 가능하도록 결합되는 이동프레임을 갖는 한 쌍의 프레임부와;

구동모터와, 상기 구동모터에 결합되며 상기 고정프레임에 대해 상기 이동프레임을 승강시키는 제1나사축부와, 상기 구동모터에 결합되며 상기 제1나사축부와반대방향으로 회전하는 제2나사축부와, 상기 제2나사축부에 연결되어 상기 이동프레임에 대해 상대적으로 승강하는 케리지플레이트를 가지며, 이동프레임에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 반송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
제1항에 있어서,

상기 회전체는 회전 가능한 회전부와; 상기 회전부 상에 설치되어, 상기 한 쌍의 프레임부를 지지하는 지지플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
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제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1나사축부는, 상기 구동모터의 구동에 따라 회전하는 제1나사축과, 상기 고정프레임에 연결되며 상기 제1나사축과 연동하여 상기 이동프레임을 승강시키는 제1나사축너트를 포함하며;

상기 제2나사축부는, 상기 구동모터의 구동에 따라 상기 제1나사축과 반대방향으로 회전하는 제2나사축과, 상기 케리지플레이트와 연결되며 상기 제2나사축과 연동하여 상기 케리지플레이트를 승강시키는 제2나사축너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
제5항에 있어서,

상기 제1나사축 및 상기 제2나사축은 양 끝단이 축방향으로 회전가능하도록 상기 이동프레임에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
엘씨디용 기판을 반송하는 기판 반송장치에 있어서,

베이스부와;

상기 베이스부 상에 직선운동 가능하도록 설치되며, 회전체가 구비되어 있는 운동부와;

상기 운동부의 양측에 병립 설치되는 고정프레임과, 상기 고정프레임에 대해 승강 가능하도록 결합되는 이동프레임을 갖는 한 쌍의 프레임부와;

구동모터와, 상기 구동모터에 결합된 나사축과, 상기 나사축과 연동하여 상기 이동프레임을 승강시키는 나사축너트와, 상기 이동프레임에 대해 상대적으로 승강하는 케리지플레이트와, 상기 고정프레임과 상기 케리지플레이트 사이를 연결하는 벨트와, 상기 이동프레임에 고정되어 상기 이동프레임과 함께 승강하며 상기 벨트와 연동하여 상기 케리지플레이트를 승강시키는 풀리를 갖는 반송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
제7항에 있어서,

상기 회전체는 회전 가능한 회전부와; 상기 회전부 상에 설치되어, 상기 한 쌍의 프레임부를 지지하는 지지플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.