KR100654816B1 - 제진장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR100654816B1 KR1020050130366A KR20050130366A KR100654816B1 KR 100654816 B1 KR100654816 B1 KR 100654816B1 KR 1020050130366 A KR1020050130366 A KR 1020050130366A KR 20050130366 A KR20050130366 A KR 20050130366A KR 100654816 B1 KR100654816 B1 KR 100654816B1
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김덕겸
이준영
김중현
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은, 제진장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 제진장치는, 작업물을 지지하는 스테이지와; 상기 스테이지에 접근 이격 가능하게 마련된 브래킷이송부와; 작동유체를 분사하는 분사노즐과, 상기 브래킷이송부가 상기 스테이지에 접근된 상태에서 상기 분사노즐에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하는 유체안내부가 형성되어 상기 브래킷이송부에 결합된 제진브래킷을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 상대적으로 적은 작동유체를 사용하여 제진 효율이 비교적 향상된다.

Description

제진장치 및 그 방법{APPARATUS FOR REMOVING PARTICLE AND METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 제진장치의 개략적인 배치도,
도 2는 제진장치의 분해 사시도,
도 3a 내지 도 3c는 작업물의 이송 및 제진장치의 작동과정을 나타낸 정면도,
도 4a 및 도 4b는 제진브래킷 부분의 확대 단면도,
도 5는 제진방법을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 이송로봇 3 : 로봇구동부
5 : 공급유닛 7 : 배출유닛
10 : 제진장치 11 : 작업물
13 : 스테이지 20 : 브래킷이송부
30 : 제진브래킷 31 : 분사노즐
32 : 유체안내부 33 : 공급관
40 : 실링부재 50 : 포집부
본 발명은, 제진장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상대적으로 적은 작동유체를 사용하여 제진 효율이 비교적 향상될 수 있는 제진장치 및 그 방법에 관한 것이다.
반도체나 LCD 패널 등을 제조하는 공정에서는 먼지 등과 같은 불순물이 제품의 품질에 직접적 영향을 주므로 이러한 불순물을 엄격하게 관리하고 있다. 일반적으로 제진장치는 이러한 제조공정에서 먼지, 미세한 유리조각 등의 불순물은 제거한다. 제진장치는 다양한 작동유체를 이용하여 불순물을 세정, 분사 또는 흡착한다.
이러한 제진장치의 일예로 LCD TV 등에 사용되는 LCD 패널의 비젼검사장치에 장착되어 회로 인쇄상태, 실장되는 부품의 장착상태, 리플로우 후의 납땜검사와 같은 검사를 수행하기 전에 LCD 패널의 표면에 부착된 분진을 제거하는 장치를 들 수 있다.
이러한 LCD 패널의 분진제거장치에 대하여 일본 공개특허공보 제2001-5398호(2001.01.12)에 개시되어 있다. 종래기술은 LCD 패널에 부착된 분진을 제거하기 위하여 LCD 패널의 상부에 마련된 에어스프레이 노즐에 부착되어 고압공기를 분사하는 에어 파이프와, 에어파이프를 LCD 패널을 따라 이송시키는 이송부와, LCD 패널에서 제거된 분진을 흡착하는 분진흡수체를 갖는다. 이러한 구성에 의해 LCD 패널의 분진을 효과적으로 제거할 수 있다.
그런데, 종래기술은 LCD 패널 표면에서 고압공기의 유동이 균일하지 않아 고압공기의 유동속도의 차이가 발생하여 LCD 패널 표면 전체에 고루 분포된 분진을 효과적으로 제거하지 못하는 문제가 있다. 또한, 고압공기가 분산되어 분진을 제거하기 위해 비교적 많은 량의 고압공기가 사용된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 제진이 비교적 효과적으로 이루어질 수 있는 제진장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 제진장치에 있어서, 작업물을 지지하는 스테이지와; 상기 스테이지에 접근 이격 가능하게 마련된 브래킷이송부와; 작동유체를 분사하는 분사노즐과, 상기 브래킷이송부가 상기 스테이지에 접근된 상태에서 상기 분사노즐에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하는 유체안내부가 형성되어 상기 브래킷이송부에 결합된 제진브래킷을 갖는 것을 특징으로 하는 제진장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 작업물 가장자리에 접촉되어 상기 작업물과 상기 제진브래킷 사이를 부분적으로 밀폐 가능하게 상기 제진브래킷에 결합된 실링부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유체안내부는 상기 제진브래킷의 판면으로부터 함몰 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 분사노즐은 작동유체가 배출되는 영역에 대향되는 상기 제진브래 킷에 적어도 하나로 관통 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 실링부재의 재질은 실리콘을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작동유체는 이온화된 고압공기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 배출되는 작동유체를 안내하여 불순물을 포집하는 포집부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은 작업물 표면을 제진하는 제진방법에 있어서, 상기 작업물을 스테이지가 지지하는 단계와; 상기 스테이지에 접근 이격 가능하게 브래킷이송부를 형성하는 단계와; 작동유체를 분사하는 분사노즐과, 상기 브래킷이송부가 상기 스테이지에 접근된 상태에서 상기 분사노즐에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하는 유체안내부가 형성된 제진브래킷을 상기 브래킷이송부에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제진방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 작업물 가장자리에 접촉되어 상기 작업물과 상기 제진브래킷 사이를 부분적으로 밀폐하는 실링부재를 상기 제진브래킷에 결합하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 작동유체가 배출되는 영역에 대향되는 상기 제진브래킷에 적어도 하나로 상기 분사노즐을 관통 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 배출되는 작동유체를 안내하여 불순물을 포집하는 포집부를 작동유체가 배출되는 영역에 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예인 엘시디 티브에 사용되는 엘시디 패널의 비젼검사장치(미도시)에서 엘시디 패널의 분진을 제거 하는 제진장치(10)에 대하여 설명한다. 본 발명은 실시 예인 엘시디 패널에만 적용되지 않고 엠피쓰리 피디에이(PDA)와 같은 각종 정보처리장치, 프로젝터에 사용되는 회로용 기판 또는 패널에도 적용될 수 있다.
비젼검사장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 광학현미경과 같은 비젼을 이용하여 엘시디 패널의 회로 인쇄상태, 실장되는 부품의 장착상태, 리플로우 후의 납땜검사 등을 수행한다. 비젼검사장치는 검사대상이 되는 엘시디 패널과 같은 작업물(11)을 공급하는 공급유닛(5)과, 작업물(11)을 배출하는 배출유닛(7)과, 공급유닛(5) 및 배출유닛(7) 사이에서 검사위치인 스테이지(13)로 작업물(11)을 이적재하는 이송로봇(1)과, 이송로봇(1)을 구동시키는 로봇구동부(3)와, 작업물(11) 표면에 부착된 분진을 제거하는 제진장치(10)를 갖는다. 비젼검사장치는 일체로 형성된 컨베이어에 설치되어 이송되는 작업물(11)에 대해 각종 검사를 순차적으로 실시할 수도 있다.
본 발명에 따른 제진장치(10)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 작업물(11)을 지지하는 스테이지(13)와, 스테이지(13)에 접근 이격 가능하게 마련된 브래킷이송부(20)를 갖는다. 제진장치(10)는 브래킷이송부(20)에 결합되어 작동유체를 분사하는 분사노즐(31)과, 브래킷이송부(20)가 스테이지(13)에 접근된 상태에서 분사노즐(31)에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하는 유체안내부(32)가 형성된 제진브래킷(30)을 갖는다. 제진장치(10)는 작업물(11) 가장자리에 접촉되어 작업물(11)과 제진브래킷(30) 사이를 부분적으로 밀폐 가능하게 제진브래킷(30)에 결합된 실링부재(40)를 더 포함한다. 제진장치(10)는 배출되는 작동유체를 안내하여 불순 물을 포집하도록 작동유체가 배출되는 영역에 설치되는 포집부(50)를 더 포함한다.
작업물(11)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(13)에 의해 지지된다. 작업물(11)의 표면은 다양한 부품을 실장하거나, 회로 등이 형성되어 있다. 그러나, 이러한 작업물(11)에는 회로 등이 형성되기 전의 원재료 상태의 LCD 패널 등이 포함될 수 있다.
스테이지(13)는 작업물(11)을 지지하도록 바닥면에 설치되어 있다. 스테이지(13)는 이송 컨베이어를 포함할 수 있다.
브래킷이송부(20)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스테이지(13)에 접근 이격 가능하게 마련된 구동부(미도시)를 가지고 있다. 브래킷이송부(20)는 슬라이딩에 의해 승강 가능하게 마련된 엘엠 가이드와 같은 공지의 이동수단(미도시)을 갖는다. 브래킷이송부(20)의 일측은 로봇구동부(3)에 결합되어 있으며, 타측은 제진브래킷(30)에 결합되어 있다.
제진브래킷(30)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 브래킷이송부(20)에 결합되어 작동유체를 분사하는 분사노즐(31)과, 브래킷이송부(20)가 스테이지(13)에 접근된 상태에서 분사노즐(31)에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하도록 판면으로부터 함몰 형성된 유체안내부(32)를 포함한다.
분사노즐(31)은 작동유체가 배출되는 영역에 대향되는 제진브래킷(30)에 적어도 하나로 마련되어 작동유체를 유체안내부(32)로 분사시킨다. 분사노즐(31)은 작업물(11)의 크기 등에 따라 작업물(11) 표면 전체에 걸쳐 작동유체의 흐름을 일정하게 할 수 있는 크기 및 개수로 마련된다. 분사노즐(31)은 예를 들면 유체안내 부(32)가 사각형의 작업물(11)에 대응하여 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 있는 경우 작동유체가 배출되는 개방된 영역에 대응되는 위치에 배치된다.
유체안내부(32)는 도 2 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 브래킷이송부(20)가 스테이지(13)에 접근된 상태에서 분사노즐(31)에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하도록 판면으로부터 함몰 형성된다. 즉, 유체안내부(32)는 사각형의 작업물(11) 형상에 대응하여 판면의 가장자리를 "ㄷ"자 형상으로 남겨 두고 "ㄷ"자 내부는 판면으로부터 함몰 형성되어 있다. 유체안내부(32)는 작동유체가 작업물(11) 표면에 전체적으로 일정한 속도로 유동될 수 있도록 작업물(11) 표면과 기밀을 유지한 공간으로 형성되어 있다. 이에, 작업물(11) 표면은 유체안내부(32)에서 빠르며 균일한 작동유체의 속도에 의해 압력이 상대적으로 강하되어 표면에 부착된 불순물을 용이하게 제거시킬 수 있다. 그리고, 작업물(11) 표면과 제진브래킷(30) 사이의 기밀이 유지되어 제진에 사용되는 작동유체의 효율이 향상되어 소요되는 작동유체의 량도 적어진다.
공급관(33)은 도시되지 않은 저장소나 압축기와 같은 공급원으로부터 분사노즐(31)로 작동유체를 공급한다.
작동유체(미도시)는 작업물(11) 표면에 부착된 불순물을 제거하기 위하여 소정의 압력으로 공급된다. 작동유체는 작업물(11) 표면에 부착되어 있는 미세먼지나 유리조각과 같은 불순물이 상호 정전기력을 발생시키지 않도록 이온화된 고압공기를 포함하는 것이 바람직하다. 작동유체는 필요에 따라 고압의 물 등을 포함할 수 있다. 이에, 불순물이 작업물(11) 표면으로부터 작동유체에 의해 용이하게 제거될 수 있다.
실링부재(40)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 작업물(11) 가장자리에 접촉되어 작업물(11)과 제진브래킷(30) 사이를 부분적으로 밀폐하도록 제진브래킷(30)에 결합된다. 실링부재(40)는 작업물(11) 표면과 접촉시 가압에 의한 손상을 예방하도록 연성과 압축 가능한 실리콘과 같은 재질을 포함하며, 소정 두께를 가지는 판상으로 마련된다. 실링부재(40)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 사각형의 작업물(11)에 대응하여 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 작업물(11)과 접촉하여 세 방향으로 기밀을 유지하며 한 방향으로 개방된 형상을 갖는다.
이에, 작업물(11) 표면의 분진은 유체안내부(32)와 실링부재(40)에 의해 형성된 소정의 공간 내에에서 분사되는 작동유체에 의해 제거된다. 이러한 과정에서 분사된 작동유체는 도 4b에 도시된 바와 같이, 측면으로 배출되지 않으므로 작동유체의 속도를 작업물(11) 전체에 걸쳐 일정하게 유지할 수 있다. 이에, 작업물(11) 표면에서는 작동유체가 작업물을 유동하는 과정에서 작동유체의 기밀이 유지되지 않는 경우보다 상대적으로 큰 압력 강하가 발생된다. 따라서, 작업물(11) 표면에 부착된 불순물의 부착력을 용이하게 극복할 수 있어 제진 효율이 향상될 수 있다. 그리고, 작업물(11) 표면과 제진브래킷(30) 사이의 기밀이 유지되어 제진에 사용되는 작동유체의 량도 적어진다.
포집부(50)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 배출되는 작동유체를 안내하여 불순물을 포집하도록 작동유체가 배출되는 영역에 설치되어 있다. 이에, 제거된 불순물을 제거하여 제거된 불순물로 인한 재오염을 예방할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 작업물 이송과정 및 제진장치(10)의 제진과정을 도 3 및 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 3을 참조하여 작업물 이송과정을 살펴보면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 공급유닛(5)에 지지된 작업물(11)을 이송로봇(1)이 진공압 등으로 파지하여 로봇구동부(3)에 의해 스테이지(13)로 이송한다. 스테이지(13)로 이송된 작업물(11)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 이송로봇(1)에 의해 스테이지(13)로 언로딩된다. 그런 후, 제진장치(10)가 도 3c에 도시된 바와 같이, 스테이지(13) 위의 작업물(11)로 접근되도록 제어된다.
다음, 도 5를 참조하여 제진과정을 살펴본다.
작업물 지지단계(S110)에서는 작업물(11)은 스테이지(13) 위에 안착되어 지지된다.
브래킷이송부 형성단계(S120)에서는 미도시된 구동부에 의해 스테이지(13)에 접근 이격 가능하게 로봇구동부(3)에 결합된다.
제진브래킷 결합단계(S130)에서는 브래킷이송부(20)가 스테이지(13)에 접근된 상태에서 분사노즐(31)에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하도록 판면으로부터 함몰 형성된 유체안내부(32)가 마련되어 있다. 제진브래킷 결합단계(S130)에서는 작동유체가 배출되는 영역에 대향되는 제진브래킷(30)에 적어도 하나의 분사노즐(31)이 관통 형성되는 분사노즐 형성단계(S131)와, 작업물(11) 가장자리에 접촉되어 작업물(11)과 제진브래킷(30) 사이를 부분적으로 밀폐하는 실링부재(40)를 제진브래킷(30)에 결합하는 실링부재 결합단계(S133)가 포함된다. 이에, 작동유체가 분사되면 작업물(11) 표면 전체에 균일하고 빠른 유동속도에 의해 압력이 강하되어 전체적으로 제진 효율을 향상시킬 수 있다.
제진브래킷 접근단계(S140)에서는 브래킷이송부(20)가 작동하여 제진브래킷(30) 하부에 결합된 실링부재(40)가 작업물(11) 가장자리에 접촉하도록 제진브래킷(30)을 이송시킨다. 이 때, 실링부재(40)가 작업물(11)을 가압할 정도로 브래킷이송부(20)가 제진브래킷(30)을 이송시켜 더욱 기밀을 유지할 수 있다.
작동유체 안내단계(S150)에서는 분사노즐(31)에서 이온화된 가압공기 등을 유체안내부(32)로 분사하면 유체안내부(32)는 작동유체를 작업물(11) 표면에 균일하게 분포되도록 안내한다. 이에, 작동유체는 균일하며 빠른 유동속도를 유지하여 강하된 압력이 작업물(11) 표면과 불순물의 접착력을 극복하여 불순물을 제거할 수 있다.
불순물 포집단계(S160)에서는 작동유체가 배출되는 영역에 포집부(50)를 설치하여 작업물(11)로부터 제거된 불순물을 포집한다.
제진브래킷 이격단계(S170)에서는 작업물(11) 표면의 불순물이 제거되면 브래킷이송부(20)는 작업물(11)로부터 제진브래킷(30)을 이격시킨다.
그런후, 비젼검사장치에 의해 소정의 검사를 실시하고 검사가 완료되면 이송로봇(1)에 의해 작업물(11)은 배출유닛(7)으로 배출되고 전술한 공정을 계속 반복한다. 이러한 각 과정은 미도시된 제어부에 의해 제어될 수 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 소량의 작동유체를 이용하며 작동유체의 유동을 작업물 표면에 걸쳐 균일하며 빠르게 유지하여 불순물 제거 효율을 향상시킬 수 있 다. 이에, 작동유체의 소요량이 적으며 제진 시간이 적게 소요되어 경제적 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 작업물의 검사 및 제품을 분진이 비교적 줄어든 상태를 유지할 수 있어 제품 불량을 감소시켜 생산수율을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상대적으로 적은 작동유체를 사용하여 제진 효율이 비교적 향상된 제진장치 및 그 방법이 제공된다.

Claims (11)

  1. 제진장치에 있어서,
    작업물을 지지하는 스테이지와;
    상기 스테이지에 접근 이격 가능하게 마련된 브래킷이송부와;
    작동유체를 분사하는 분사노즐과, 상기 브래킷이송부가 상기 스테이지에 접근된 상태에서 상기 분사노즐에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하는 유체안내부가 형성되어 상기 브래킷이송부에 결합된 제진브래킷을 갖는 것을 특징으로 하는 제진장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작업물 가장자리에 접촉되어 상기 작업물과 상기 제진브래킷 사이를 부분적으로 밀폐 가능하게 상기 제진브래킷에 결합된 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제진장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체안내부는 상기 제진브래킷의 판면으로부터 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 제진장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 분사노즐은 작동유체가 배출되는 영역에 대향되는 상기 제진브래킷에 적어도 하나로 관통 형성된 것을 특징으로 하는 제진장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 실링부재의 재질은 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 제진장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 작동유체는 이온화된 고압공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제진장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    배출되는 작동유체를 안내하여 불순물을 포집하는 포집부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제진장치.
  8. 작업물 표면을 제진하는 제진방법에 있어서,
    상기 작업물을 스테이지가 지지하는 단계와;
    상기 스테이지에 접근 이격 가능하게 브래킷이송부를 형성하는 단계와;
    작동유체를 분사하는 분사노즐과, 상기 브래킷이송부가 상기 스테이지에 접근된 상태에서 상기 분사노즐에서 공급되는 작동유체의 흐름을 안내하는 유체안내부가 형성된 제진브래킷을 상기 브래킷이송부에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특 징으로 하는 제진방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 작업물 가장자리에 접촉되어 상기 작업물과 상기 제진브래킷 사이를 부분적으로 밀폐하는 실링부재를 상기 제진브래킷에 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제진장치.
  10. 제9항에 있어서,
    작동유체가 배출되는 영역에 대향되는 상기 제진브래킷에 적어도 하나로 상기 분사노즐을 관통 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제진장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    배출되는 작동유체를 안내하여 불순물을 포집하는 포집부를 작동유체가 배출되는 영역에 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제진방법.
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