KR100824028B1 - 엘씨디용 포토마스크 그립퍼 - Google Patents

엘씨디용 포토마스크 그립퍼 Download PDF

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KR100824028B1 KR1020070030538A KR20070030538A KR100824028B1 KR 100824028 B1 KR100824028 B1 KR 100824028B1 KR 1020070030538 A KR1020070030538 A KR 1020070030538A KR 20070030538 A KR20070030538 A KR 20070030538A KR 100824028 B1 KR100824028 B1 KR 100824028B1
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Abstract

본 발명은 엘씨디용 포토마스크 그립퍼에 관한 것으로, 중심부에는 중심축(27)이 마련되고, 하면에는 엘엠가이드(Linear Motion Guide)의 레일(21) 4개가 서로 직각을 이루면서 상기 중심축(27)에 수렴되는 방향을 향하도록 고정된 평판 형상의 지지판(7); ㄱ자 단면을 형성하는 수평판(12)과 수직판(10)으로 이루어지고, 상기 수직판(10) 양단에는 아암(13)이 하방으로 길게 연장되고 그 선단에는 포토마스크(1)을 파지할 핑거(15)가 내측으로 형성되며, 상기 수평판(12)에는 상기 지지판(7)에 고정된 레일(21) 중 하나와 결합하여 직선이동하는 엘엠가이드의 모션블럭(23)이 부착된 된 제1가동판(11a); 상기 제1가동판(11a)과 동일한 구조를 가지며, 상기 중심축(27)을 중심으로 상기 제1가동판(11b)과 마주보는 위치에 직선이동이 가능하도록 상기 지지판(7)의 레일(21)에 결합된 제2가동판(11b); 상기 제1가동판(11a)과 동일한 구조를 가지며, 상기 제1가동판(11a)과 직각 방향으로 직선이동하도록 상기 지지판(7)의 레일(21)에 결합된 제3가동판(11c); 상기 제1가동판(11c)과 동일한 구조를 가지며, 상기 중심축(27)을 중심으로 상기 제3가동판(11c)과 마주보는 위치에 직선이동이 가능하도록 상기 지지판(7)의 레일(21)에 결합된 제4가동판(11d); 상기 지지판(7)의 중심축(27) 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크(31) 및 상기 제1가동판(11a)과 순차적으로 힌지결합하고, 타단은 이동링크(31) 및 상기 제2가동판(11b)과 순차적으로 힌지결합하여 제1가동판(11a)과 제2가동판(11b)을 연동(聯動)하게 하는 제1회전링크(29a); 상기 지지판(7)의 중심축(27) 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크(31) 및 상기 제3가동판(11c)과 순차적으로 힌지결합하고, 타단은 이동링크(31) 및 상기 제4가동판(11d)과 순차적으로 힌지결합하여 제3가동판(11c)과 제4가동판(11d)을 연동하게 하는 제2회전링크(29b); 상기 제1가동판(11a)에 피스톤(17)이 고정되고, 상기 지지판(7)에 본체(19)가 고정되어 상기 피스톤(17)을 신장 또는 수축함에 따라 상기 제1가동판(11a) 및 이와 연동하는 상기 제2가동판(11b)을 상기 지지판(7)의 레일(21) 상에서 직선이동시키는 제1에어실린더(16a); 및 상기 제3가동판(11c)에 피스톤(17)이 고정되고, 상기 지지판(7)에 본체(19)가 고정되어 상기 피스톤(17)을 신장 또는 수축함에 따라 상기 제3가동판(11c) 및 이와 연동하는 상기 제4가동판(11d)을 상기 지지판(7)의 레일(21) 상에서 직선이동시키는 제2에어실린더(16b);를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의하면, 포토마스크와 케이스 내벽간의 공간이 매우 좁은 경우에도 포토마스크의 측면을 확실하게 파지하여 수평상태를 유지하면서 포토마스크를 인출하거나 수납할 수 있으므로, 엘씨디 제조 공정에서 포토마스크의 취급이 매우 용이해 지고, 포토마스크의 사이즈가 매우 크고 무거운 경우에도 1인의 작업자가 안전하게 포토마스크를 케이스로 부터 인출하거나 공정 장비에 장착할 수 있고, 공정을 마친 후에도 포토마스크를 안전하게 케이스에 수납할 수 있는 효과가 있다.
엘씨디, 포토마스크, 그립퍼

Description

엘씨디용 포토마스크 그립퍼{GRIPPER FOR PHTOMASK FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 케이스에 장치된 엘씨디용 포토마스크의 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼로 부터 연결봉 및 지지판을 분리하여 상방에서 본 상태를 도시한 사시도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼를 하방에서 본 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼의 저면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼를 이용하여 포토마스크를 인출하는 방법을 보여주는 사용상태도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 포토마스크 3 : 케이스
5 : 연결봉 7 : 지지판
9 : 측판 10 : 수직판
11a, 11b, 11c, 11d : 가동판 12 : 수평판
13 : 아암(arm) 15 : 핑거
16a, 16b : 에어실린더 17 : 에어실린더 피스톤
19 : 에어실린더 본체 21 : 레일
23 : 모션블럭 25 : 엘엠가이드(Linear Motion Guide)
27 : 중심축 29a, 29b : 회전링크
31 : 이동링크 33, 35 : 힌지
본 발명은 엘씨디용 포토마스크 그립퍼에 관한 것으로, 더 상세하게는 엘씨디(LCD:Liquid Crystal Dispaly)의 제조 공정에서 케이스(case)에 장치된 엘씨디용 포토마스크(Photo Mask)(이하, 단순히 포토마스크라고 함)를 공정 장비에 장착하기 위하여 인출하거나, 공정을 마친 포토마스크를 케이스에 수납할 수 있는 엘씨디용 포토마스크 그립퍼에 관한 것이다.
종래, 6세대 이하의 소형 엘씨디 제조 공정에서, 1인 또는 2인의 작업자가 ㄷ자형 지그를 사용하여 케이스에 장치된 포토마스크를 안전하고 용이하게 인출하여 장비에 장착하거나 케이스에 다시 수납할 수 있었다.
그러나, 엘씨디가 7세대 또는 8세대에 이르면서, 그 크기가 1220mm×1400mm 이상의 크기로 커지고, 그 무게도 80Kg 이상에 이르러, 이 전처럼 1인의 작업자가 지그를 이용하여 포토마스크를 인출하거나 수납하는 것은 불가능해 졌다. 따라서 현재 이들 대형 포토마스크는 2인 1조의 작업자가 지그를 이용하여 케이스로 부터 인출하거나 케이스에 수납하고 있다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 포토마스크(1) 가장자리와 케이스(3)의 내벽간의 거리가 매우 좁아(통상 39mm 내외), 이러한 2인 1조의 작업 방식으로 포토마스크(1)를 인출하거나 수납할 경우, 2인이 정확히 타이밍과 균형을 유지하지 않으면 포토마스크(1)가 지그로 부터 이탈하여 바닥에 떨어짐으로써 손상되거나 스크래치가 발생되고, 포토마스크(1)가 수평을 유지하지 못하고 기울어져 케이스(3)나 장비 등에 접촉할 때에도 스크래치가 발생하기 쉽다. 즉, 대형 포토마스크는 2인 1조의 작업으로도 용이하고 안전하게 케이스로 부터 인출하거나 케이스에 수납하기 어려운 것이다.
포토마스크 케이스로 부터 포토마스크를 인출하여 공정 장비에 장착하고, 공정을 마친 포토마스크를 케이스에 수납하는 데 따른 종래의 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 포토마스크와 케이스 내벽간의 공간이 매우 좁은 경우에도 용이하고 수평상태를 유지하면서 포토마스크를 인출하거나 수납할 수 있는 엘씨디용 포토마스크 그립퍼를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 사이즈가 크고 무거워 2인 1조의 작업자가 들기 힘든 포토마스크도 안전하게 케이스로 부터 인출하여 공정 장비에 장착할 수 있고, 공정을 마친 후에도 안전하게 케이스에 수납할 수 있는 엘씨디용 포토마스크 그립퍼를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼는 중심부에는 중심축이 마련되고, 하면에는 엘엠가이드(Linear Motion Guide)의 레일 4개가 서로 직각을 이루면서 상기 중심축에 수렴되는 방향을 향하도록 고정된 평판 형상의 지지판; ㄱ자 단면을 형성하는 수평판과 수직판으로 이루어지고, 상기 수직판 양단에는 아암이 하방으로 길게 연장되고 그 선단에는 포토마스크을 파지할 핑거가 내측으로 형성되며, 상기 수평판에는 상기 지지판에 고정된 레일 중 하나와 결합하여 직선이동하는 엘엠가이드의 모션블럭이 부착된 된 제1가동판; 상기 제1가동판과 동일한 구조를 가지며, 상기 중심축을 중심으로 상기 제1가동판과 마주보는 위치에 직선이동이 가능하도록 상기 지지판의 레일에 결합된 제2가동판; 상기 제1가동판과 동일한 구조를 가지며, 상기 제1가동판과 직각 방향으로 직선이동하도록 상기 지지판의 레일에 결합된 제3가동판; 상기 제1가동판과 동일한 구조를 가지며, 상기 중심축을 중심으로 상기 제3가동판과 마주보는 위치에 직선이동이 가능하도록 상기 지지판의 레일에 결합된 제4가동판; 상기 지지판의 중심축 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크 및 상기 제1가동판과 순차적으로 힌지결합하 고, 타단은 이동링크 및 상기 제2가동판과 순차적으로 힌지결합하여 제1가동판과 제2가동판을 연동(聯動)하게 하는 제1회전링크; 상기 지지판의 중심축 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크 및 상기 제3가동판과 순차적으로 힌지결합하고, 타단은 이동링크 및 상기 제4가동판과 순차적으로 힌지결합하여 제3가동판과 제4가동판을 연동하게 하는 제2회전링크; 상기 제1가동판에 피스톤이 고정되고, 상기 지지판에 본체가 고정되어 상기 피스톤을 신장 또는 수축함에 따라 상기 제1가동판 및 이와 연동하는 상기 제2가동판을 상기 지지판의 레일 상에서 직선이동시키는 제1에어실린더; 및 상기 제3가동판에 피스톤이 고정되고, 상기 지지판에 본체가 고정되어 상기 피스톤을 신장 또는 수축함에 따라 상기 제3가동판 및 이와 연동하는 상기 제4가동판을 상기 지지판의 레일 상에서 직선이동시키는 제2에어실린더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼로 부터 연결봉 및 지지판을 분리하여 상방에서 본 상태를 도시한 사시도를, 도 2b는 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼를 하방에서 본 상태를 도시한 사시도를, 도 3은 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼의 저면도를, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼를 이용하여 포토마스크를 인출하는 방법을 보여주는 사용상 태도를 각각 나타낸다.
도 2a에서, 엘엠가이드(25)를 이루는 레일(21)과 모션블럭(23) 가운데 상기 레일(21)은 지지판(7) 하면에 부착하지만, 설명의 편의를 위하여 지지판(7)으로 분리한 후 모션블럭(23)과 결합한 상태로 도시하였다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 특징은 포토마스크(1)를 견고하게 파지할 수 있는 핑커(15)가 부착된 가동판(11a, 11b, 11c, 11d)을 2개씩 서로 직각 방향을 향하도록 배치한 후 링크에 의하여 결합하고, 각 가동판(11a, 11b, 11c, 11d)을 상기 엘엠가이드(25)에 의하여 상기 지지판(7) 하부에 결합한 후, 2개의 에어실린더(16a, 16b)에 의하여 상기 가동판(11a, 11b, 11c, 11d)을 전후진 시키면서 상기 핑거(15)에 의하여 포토마스크(1)를 잡거나 놓을 수 있게 한 데 있다.
상기 지지판(7)은 평판 형상을 가지며, 그 중심부 하부에는 회전링크(29a, 29b)가 결합될 중심축(27)이 마련된다. 또한, 상기 지지판(7) 하면에는 엘엠가이드(Linear Motion Guide)의 레일(21) 4개가 서로 직각을 이루면서 상기 중심축(27)에 수렴되는 방향을 향하도록 고정된다. 상기 지지판(7) 상면에는 지지판(7)을 이재기, 카트 등에 연결할 연결봉(5)이 조립된다.
상기 지지판(7) 하면에 고정된 4개의 레일(21)에는 각각 1개씩의 가동판(11a, 11b, 11c, 11d)이 결합된다. 상기 가동판(11a, 11b, 11c, 11c)은 ㄱ자 단면을 형성하는 수평판(12)과 수직판(10)으로 이루어진다. 상기 수직판(10) 양단에는 아암(13)이 하방으로 길게 연장되고 그 선단에는 포토마스크(1)을 파지할 핑거(15)가 내측으로 형성된다. 상기 아암(13)은 얇고 긴 띠상으로 형성하여 포토마스크와 케이스 사이의 좁은 틈으로 삽입될 수 있게 한다. 또한, 도 2a에 확대되어 도시된 바와 같이, 상기 핑커(15)는 내측으로 포토마스크를 삽입할 수 있는 삽입홈이 형성되며, 이 삽입홈에 포토마스크의 가장자리를 삽입하게 된다. 상기 수평판(12)에는 상기 지지판(7)에 고정된 레일(21)과 결합하여 직선이동할 수 있게 엘엠가이드(25)의 모션블럭(23)이 부착된다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 4개의 가동판(11a, 11b, 11c, 11d) 가운데, 제1가동판(11a) 및 제2가동판(11b)은 서로 마주보는 위치에 직선이동이 가능하게 배치되고, 제3가동판(11c) 및 제4가동판(11d)은 상기 제1가동판(11a) 및 제2가동판(11b)과 직각 방향으로 직선이동이 가능하게 배치된다. 상술한 바와 같이 4개의 레일(21)이 중심축(27)에 수렴하도록 배치되므로, 가동판(11a, 11b, 11c, 11d)도 직선 이동에 의하여 중심축(27)을 향하거나 그 반대 방향을 향하게 된다.
구조적으로 제1가동판(11a), 제2가동판(11b), 제3가동판(11c) 및 제4가동판(11d)이 모두 같으나, 제1가동판(11a)은 이동링크(31), 제1회전링크(29a) 및 이동링크(31) 순으로 힌지결합하여 제2가동판(11b)과 연결되고, 제3가동판(11c)은 이동링크(31), 제2회전링크(29b) 및 이동링크(31) 순으로 힌지결합하여 제4가동판(11d)과 연결되는 점에서는 서로 다르다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 제1회전링크(29a)는 상기 지지판(7)의 중심축(27) 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크(31) 및 상기 제1가동판(11a)과 순차적으로 힌지결합하고, 타단은 이동링크(31) 및 상기 제2가동판(11b)과 순차적으로 힌지결합하여 제1가동판(11a)과 제2가동판(11b)을 연동(聯動)하게 한다. 또한, 제2회전링크(29b)는 상기 지지판(7)의 중심축(27) 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크(31) 및 상기 제3가동판(11c)과 순차적으로 힌지결합하고, 타단은 이동링크(31) 및 상기 제4가동판(11d)과 순차적으로 힌지결합하여 제3가동판(11c)과 제4가동판(11d)을 연동하게 한다.
이러한 구조에 의하여, 상기 중심축(27)을 중심으로 상기 제1가동판(11a) 및 제2가동판(11b)이 서로 연동하여 중심축(27)에 동시에 수렴되거나 중심축(27)으로부터 동시에 발산되는 직선운동을 할 수 있게 된다. 또한, 상기 중심축(27)을 중심으로 제3가동판(11a) 및 제4가동판(11d)도 서로 연동하여 중심축(27)에 동시에 수렴되거나 중심축(27)으로부터 동시에 발산되는 직선운동을 할 수 있는 구조를 갖게 된다.
도 2a 또는 도 3을 참조하면, 상기 제1가동판(11a) 및 제3가동판(11c)에는 가동판 구동용 에어실린더(16a, 16b)가 1개씩 구비된다. 제1에어실린더(16a)는 상기 제1가 동판(11a)에 피스톤(17)이 고정되고, 상기 지지판(7)에 본체(19)가 고정되어 상기 피스톤(17)을 수축 또는 신장함에 따라 상기 제1가동판(11a) 및 이와 연동하는 상기 제2가동판(11b)을 상기 지지판(7)의 레일(21) 상에서 중심축(27)에 수렴되거나 중심축(27)으로부터 멀어지도록 직선이동시키게 된다. 또한, 제2에어실린더(16b)는 상기 제3가동판(11c)에 피스톤(17)이 고정되고, 상기 지지판(7)에 본체(19)가 고정되어 상기 피스톤(17)을 수축 또는 신장함에 따라 상기 제3가동판(11c) 및 이와 연동하는 상기 제4가동판(11d)을 상기 지지판(7)의 레일(21) 상에서 중심축(27)에 수렴되거나 또는 중심축(27)으로 부터 멀어지도록 직선이동시키게 된다.
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 이렇게 구성된 본 발명에 따른 엘씨디용 포토마스크 그립퍼는 상기 에어실린더(16a, 16b)의 구동에 따라 포토마스크(1)의 4면에서 8개의 핑거(15)가 포토마스크(1)를 잡아 주므로, 포토마스크의 이탈이 방지되고 전도나 추락의 위험이 없게 되는 것이다. 또한, 링크 작용에 의하여 4개의 가동판(11a, 11b, 11c, 11d) 및 8개의 핑거(15)가 센터링(cetering)되므로, 포토마스크와 케이스 사이의 좁은 틈으로도 삽입이 가능하게 된다. 이 때, 에어실린더(16a, 16b)의 구동은 에어실린더(16a, 16b)에 공지의 공기압축기를 연결하고, 솔레노이드밸브에 의하여 공기를 개폐함으로써 달성할 수 있다. 솔레노이드 밸브의 개폐는 공지의 콘트롤러에 의하여 용이하게 수행할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 포토마스크와 케이스 내벽간의 공간이 매우 좁은 경우에도 포토마스크의 측면을 확실하게 파지하여 수평상태를 유지하면서 포토마스크를 인출하거나 수납할 수 있으므로, 엘씨디 제조 공정에서 포토마스크의 취급이 매우 용이해 지고, 포토마스크의 사이즈가 매우 크고 무거운 경우에도 1인의 작업자가 안전하게 포토마스크를 케이스로 부터 인출하거나 공정 장비에 장착할 수 있고, 공정을 마친 후에도 포토마스크를 안전하게 케이스에 수납할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 중심부에는 중심축(27)이 마련되고, 하면에는 엘엠가이드(Linear Motion Guide)의 레일(21) 4개가 서로 직각을 이루면서 상기 중심축(27)에 수렴되는 방향을 향하도록 고정된 평판 형상의 지지판(7); ㄱ자 단면을 형성하는 수평판(12)과 수직판(10)으로 이루어지고, 상기 수직판(10) 양단에는 아암(13)이 하방으로 길게 연장되고 그 선단에는 포토마스크(1)을 파지할 핑거(15)가 내측으로 형성되며, 상기 수평판(12)에는 상기 지지판(7)에 고정된 레일(21) 중 하나와 결합하여 직선이동하는 엘엠가이드의 모션블럭(23)이 부착된 된 제1가동판(11a); 상기 제1가동판(11a)과 동일한 구조를 가지며, 상기 중심축(27)을 중심으로 상기 제1가동판(11b)과 마주보는 위치에 직선이동이 가능하도록 상기 지지판(7)의 레일(21)에 결합된 제2가동판(11b); 상기 제1가동판(11a)과 동일한 구조를 가지며, 상기 제1가동판(11a)과 직각 방향으로 직선이동하도록 상기 지지판(7)의 레일(21)에 결합된 제3가동판(11c);
    상기 제1가동판(11c)과 동일한 구조를 가지며, 상기 중심축(27)을 중심으로 상기 제3가동판(11c)과 마주보는 위치에 직선이동이 가능하도록 상기 지지판(7)의 레일(21)에 결합된 제4가동판(11d); 상기 지지판(7)의 중심축(27) 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크(31) 및 상기 제1가동판(11a)과 순차적으로 힌지결합하고, 타단은 이동링크(31) 및 상기 제2가동판(11b)과 순차적으로 힌지결합하여 제1가동판(11a)과 제2가동판(11b)을 연동(聯動)하게 하는 제1회전링크(29a); 상기 지지판(7)의 중심축(27) 하단에 회전가능하게 설치되고, 일단은 이동링크(31) 및 상기 제3가동판(11c)과 순차적으로 힌지결합하고, 타단은 이동링크(31) 및 상기 제4가동판(11d)과 순차적으로 힌지결합하여 제3가동판(11c)과 제4가동판(11d)을 연동하게 하는 제2회전링크(29b); 상기 제1가동판(11a)에 피스톤(17)이 고정되고, 상기 지지판(7)에 본체(19)가 고정되어 상기 피스톤(17)을 신장 또는 수축함에 따라 상기 제1가동판(11a) 및 이와 연동하는 상기 제2가동판(11b)을 상기 지지판(7)의 레일(21) 상에서 직선이동시키는 제1에어실린더(16a); 및 상기 제3가동판(11c)에 피스톤(17)이 고정되고, 상기 지지판(7)에 본체(19)가 고정되어 상기 피스톤(17)을 신장 또는 수축함에 따라 상기 제3가동판(11c) 및 이와 연동하는 상기 제4가동판(11d)을 상기 지지판(7)의 레일(21) 상에서 직선이동시키는 제2에어실린더(16b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘씨디 포토마스크용 그립퍼.
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