KR100814338B1 - 로봇용 가이드핀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 옮기는 로봇에 사용되는 가이드핀에 관한 것으로, 로봇팔에 형성된 장착홀에 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부에서 상부로 일체로 연장된 기둥부와, 상기 기둥부를 따라 끼워지는 접촉부와, 상기 기둥부의 상단과 결합하여 상기 접촉부의 이탈을 방지할 수 있는 스토퍼를 포함하고 있고, 상기 접촉부는 바람직하게 상기 기둥에 대하여 유격을 가지고 있어 회전이 가능하다.
이에 따라 편마모를 줄일 수 있으며, 가이드핀의 교체작업시간을 절약할 수 있는 이점이 있다.

Description

로봇용 가이드핀{Guide pin for a robot}
도 1은 통상의 로봇의 평면도
도 2는 도 1의 가이드핀 부분을 확대한 측면도
도 3은 본 발명에 따른 가이드핀의 분해도
도 4는 도 3의 가이드핀이 적용된 상태를 나타낸 부분 측면도
(도면의 부호에 대한 간단한 설명)
202: 끼움부 204: 기둥부
206: 접촉부 208: 스토퍼
본 발명은 액정표시장치의 제조공정에서 기판을 옮기는 이재로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가이드핀을 구비한 이재로봇의 가이드핀에 관한 것이다.
액정표시장치는 다수의 공정으로 이루어지는 바, 예를 들면, 증착공정, 노광 공정, 에칭공정, 린싱(rinsing)공정, 클리닝(cleaning)공정 등으로 이루어져 있다. 기본적으로 기판위에 이러한 다양한 공정을 통해 다수의 어레이층을 형성하는 것이 액정표시장치의 제조방법이고, 이러한 제조방법에 있어서, 기판을 여러 장비들 사이로 옮겨야 되는 일이 발생하게 된다. 이러한 과정을 이재(moving or loading/unloading)이라 칭하고, 이러한 이재작업은 주로 로봇에 의해 이루어진다.
구체적으로 예를 들면, 습식 식각공정에서 카세트에서 나온 기판을 에칭하고, 이를 린싱(rinsing)공정을 거친 후 스핀드라이어(spin drier:건조기의 일종)로 옮김에 있어, 로봇이 기판을 들어 180도 가량 회전시키게 된다. 이때 방수가 필수적이므로, 사용되는 로봇을 기판이재방수로봇이라 부른다.
이러한 로봇의 구조를 도 1을 참조하여 설명하면, 로봇은 로봇암(robot arm:10)과 로봇팔(robot hand:20)로 이루어져 있으며, 로봇팔(20)은 기판(30)을 들고 내리는 역할을 하는 반면에 로봇암(10)은 로봇팔(20)을 회전시키는 역할을 한다. 로봇팔(20)이 기판(30)을 들기 위해서는 기판(30)의 크기에 따라 복수개의 가이드핀(22)이 로봇팔(20)의 둘레를 따라 위치되어 기판의 좌,우의 유동을 방지하고 있다. 도 1에서는 예를 들어 6개가 설치되어 있다. 그런데 로봇팔(20)에 기판(30)이 안착되기 위해서는 기판(30)과 가이드핀(22) 사이에 갭(gap)이 형성되어야 하는 바, 이 갭은 예를 들어 0.5mm정도이고, 이는 방향별로 1mm가 된다. 이 가이드핀(22)의 재질은 피크(PEEK)이고, 일체로 된 하나의 부속품(piece)이다.
그런데 이러한 갭으로 인하여 유리재질의 기판(30)이 파손되는 문제가 발생되는 바, 도 2를 참조하여 자세히 설명한다. 도 2는 기판(30)이 로봇팔(20)위에서 가이드핀(22)에 부딪혀서 손상되는 것을 예시한 개략 확대측면도이다. 도시한 바와 같이, 가이드핀(22)은 일체형으로 돌출부(22a)와 끼움부(22b)로 구성되며, 끼움부(22b)는 로봇팔(20)의 적소에 형성된 장착홀(24)에 끼워지고, 볼트로 고정된 후, 체결력 강화를 위해 실리콘으로 장착홀(24)과 끼움부(22b) 사이(28)를 메우게 된다. 미설명부호 26은 지지핀(support pin)으로 기판(30)을 지지하는 역할을 한다.
위에서 설명한 바, 이러한 로봇팔(20)은 180도로 회전하게 되는 데, 회전할 때 갭으로 인하여 가이드핀(22)에 자주 부딪히게 되고, 핀(22)의 특정위치가 계속적으로 손상되게 된다. 이러한 손상이 커지는 경우 기판(30)이 손상된 홈에 끼어지게 되어 상하방향으로 언로딩(unloading)시 기판(30)이 스트레스(stress)를 받아 크랙(crack)을 일으키게 된다.
따라서 적정시기에 가이드핀(22)을 교체하여야 하지만, 위에서 설명한 바와 같이, 볼트 및 핀(22)을 제거하고, 전체를 교체하여야 한다. 또한 기판(30)의 크기에 맞게 핀(22)위치를 장착홀(24)내에서 고정한 후 그 사이(28)에 실리콘처리를 하여야 하므로, 장시간의 작업시간이 소요되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 교체시간을 줄일 수 있는 기판이재로봇에 사용되는 가이드핀을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가이드핀의 마모를 줄여 교체시기를 연장할 수 있는 기판이재로봇용 가이드핀을 제공하는 것이다.
본 발명의 기타 장점이나 목적은 추후 설명하는 실시예를 통해 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 기판접촉부와 끼움부를 분리할 수 있는 기판이재로봇용 가이드핀을 제공한다.
본 발명의 가이드핀은 로봇팔에 형성된 장착홀에 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부에서 상부로 일체로 연장된 기둥부와, 상기 기둥부를 따라 끼워지는 접촉부와, 상기 기둥부의 상단과 결합하여 상기 접촉부의 이탈을 방지할 수 있는 스토퍼를 포함하고 있다.
상기 접촉부는 바람직하게 상기 기둥에 대하여 유격을 가지고 있어 회전이 가능하다.
상기 기둥부와 상기 스토퍼는 볼트결합하는 것이 바람직하다.
상기 접촉부의 재질은 피크(PEEK)재질이고, 상기 기둥부와 상기 접촉부는 SUS재질이고, 바람직하게 상기 기둥부와 접촉부는 SUS재질 중 서로 다른 종류를 사용한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 가이드핀의 분리도이다. 도시한 바와 같이, 종래의 일체형의 가이드핀과는 달리 3개의 부속품(pieces)로 이루어져 있고, 설명의 편의를 위해 이러한 본 발명의 가이드핀이 로봇팔에 설치된 모습을 도시한 도 4와 같이, 설명한다. 종래와 동일, 유사한 부분에 대하여는 동일, 유사한 부호를 부여하였다.
먼저 A부분을 보면, 종래와 같이, 로봇팔(20)의 장착홀(24)에 끼워지는 끼움부(202)와 이 끼움부(202)와 일체이고 상부로 연장된 기둥부(204)로 이루어져 있고, 끼움부(202)의 형상은 종래와 동일하지만, 끼움부(202)와 기둥부(204)의 재질은 바람직하게는 SUS이고, 재질에 대해서는 다시 설명하겠다. 기둥부(204)의 상단에는 나사산이 형성되어 있으며, 이는 상단쪽으로 추후 설명하는 스토퍼와 결합하기 위함이다. A 부분이 종래와 같이 장착홀(24)내에서 기판의 사이즈에 따라 이동고정이 가능하도록 한다.
B부분은 접촉부(206)로서, 상기 기둥부(204)에 끼워지는 중공(hollow)실린더형상이고, 재질은 종래의 가이드핀과 같이 피크(PEEK)재질이다. 이는 접촉부(206)가 기판과 접촉하는 부분이므로, 유리에 스트레스를 줄이기 위해 수지계열 중 내마모성이 뛰어난 PEEKTM재질은 사용하고, 이는 대한민국 (주)한일하이테크에서 생산되는 엔지니어링플라스틱의 일종이다. 이 접촉부(206)는 상기 기둥부(204)에 헐거운상태로 끼워지는 바, 기둥부(204)의 외경과 접촉부(206)의 내경은 약 0.1 내지 0.8mm정도의 유격이 있는 것이 바람직하다.
한편, C부분은 스토퍼(208)로서, 위의 접촉부(206)을 기둥부(204)에 끼운 후, 접촉부(204)가 기둥부(204)에서 빠지지 않도록 하는 역할을 하며, 상기 기둥부(204)의 상단에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 내경에 형성되어 서로 체결된다. 상기 기둥부(204)와 스토퍼(208)이 서로 볼트결합을 예시하고 있으나, 이외에 다양한 결합이 존재할 수 있음은 당연하고, 이는 볼트결합이 본 발명의 핵심은 아니다. 이 접촉부(208)의 재질도 기둥부(204)와 같이 SUS재질로 하여야 볼트결합시 강성이 유지될 것이나, 서로간의 재질이 동일하면, 볼트결합을 위한 나사산의 마모를 가져올 수 있으므로, 서로 다르게 하고, 예를 들면, A부분은 SUS304, C부분은 SUS316으로 하는 것이 바람직하다.
또한 스토퍼(208)의 상단은 종래와 같이 테이퍼져있으며, 이는 기판을 최초에 들 때 완벽하지 않더라도 경사면을 따라 내려와서 로봇팔에 안착될 수 있도록 도와준다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시이며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다양한 변화와 변형이 가능할 것이나, 이러한 다양한 변화와 변형이 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는다는 것은 첨부된 청구범위를 통해 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어, 린싱작업이후에 스핀드라이어로 옮기는 로봇이외에 다양한 로봇에 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명에서 채택한 가이드핀은 기판과 접촉하는 접촉부가 회전할 수 있으므 로, 종래의 고정된 타입에 비하여 편마모를 줄일 수 있는 장점이 있으므로 교체시기가 늘어나게되어 이로 인한 작업중단이나 기판의 크랙을 줄일 수 있다.
또한 가이드핀을 교체하는 경우에도 본 발명의 가이드핀의 끼움부와 기둥부가 일체로 된 A부분은 분리하지 않고, 상부의 스토퍼와 기둥부와의 체결을 해제한 후, 접촉부만 교환하면 손쉽게 이루어지므로, 교체작업시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 로봇팔(20)에 형성된 장착홀(24)에 끼워지는 끼움부(202)와;
    상기 끼움부(202)에서 상부로 일체로 연장된 기둥부(204)와;
    상기 기둥부(204)를 따라 끼워지는 접촉부(206)와;
    상기 기둥부(204)의 상단과 결합하여 상기 접촉부(206)의 이탈을 방지할 수 있는 스토퍼(208)
    를 포함하고 있는 로봇용 가이드핀
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉부(206)는 상기 기둥부(204)에 대하여 유격을 가지고 있어 회전이 가능한 로봇용 가이드핀
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접촉부(206)의 내경과 상기 기둥부(204)의 외경은 0.1mm 내지 0.8mm의 유격을 가지는 로봇용 가이드핀
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기둥부(204)와 상기 스토퍼(208)는 볼트결합하는 로봇용 가이드핀
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉부(206)의 재질은 피크(PEEK)재질인 로봇용 가이드핀
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기둥부(204)와 상기 스토퍼(208)의 재질이 서로 다른 로봇용 가이드핀
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기둥부(204)와 상기 접촉부(206)는 SUS재질인 로봇용 가이드핀
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇팔이 적용되는 로봇은 기판의 린싱공정후 드라이공정으로 기판을 옮기는 데 사용되는 로봇인 로봇용 가이드핀
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