KR101045339B1 - 자재 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 자동화 설비에서 자재를 이송하는 자재 정렬장치를 개시한다. 본 발명의 자재 정렬장치는, 자재를 제1방향으로 이송하기 위하여 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 각각 설치된 다수의 컨베이어롤러; 상기 제1방향을 따라 배치된 바디와, 구동축이 상기 제1방향과 나란하도록 상기 바디의 선단에 결합된 구동모터와, 상기 구동축에 결합되어 회전하며 적어도 일부가 상기 컨베이어롤러의 상부로 돌출되도록 설치된 방향전환수단과, 상기 자재를 감지하기 위한 것으로서 상기 방향전환수단의 전방에 위치하며 상기 제2방향을 따라 소정간격 이격된 제1센서 및 제2센서와, 상기 제1센서와 상기 제2센서를 상기 바디의 선단에 대해 고정하는 연결부재를 포함하는 적어도 하나의 가이드유닛; 상기 다수의 컨베이어롤러와 상기 가이드유닛을 지지하는 프레임을 포함한다.

본 발명에 따르면 방향전환수단이 자재의 저면에 접촉한 상태에서 회전력을 제공하기 때문에 접촉면적이 넓어져 보다 효과적으로 자재의 방향을 전환시킬 수 있다. 또한 간단한 조작만으로 가이드유닛의 간격을 조절할 수 있기 때문에 정렬장치를 재조립하지 않고도 다양한 크기의 자재를 정렬하는데 범용으로 사용할 수 있다.

Description

자재 정렬장치{Aligner of object}

본 발명은 자동화 설비에 사용되는 자재 정렬장치에 관한 것으로서, 컨베이이어 시스템에 의해 이송된 자재를 소정 위치 또는 간격으로 정렬시키는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 거의 대부분의 생산현장에는 물품의 종류를 불문하고 비용절감 및 생산성 향상을 위해 자동화 설비가 구축되어 있다. 자동화설비는 자동화된 생산장치, 이송장치 등을 포함하며, 고도의 청정성과 정확성이 요구되는 반도체 생산분야에서는 거의 모든 공정장비와 이송장비가 자동화되어 있다.

예를 들어 반도체 패키지를 제조하기 위해서는, 웨이퍼에 회로패턴을 형성하는 패브리케이션 공정, 웨이퍼를 개별 다이(Die)로 분리하는 쏘잉(sawing)공정, 다이를 기판에 탑재하는 다이 본딩 공정, 다이와 기판을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding)공정, 몰딩(molding)공정, 솔더링(soldering) 등의 수많은 공정을 순차적으로 거쳐야 한다.

그리고 이들 공정은 각각 최적화된 공정장비의 내부에서 진행되며, 각 공정장비의 사이에는 자재를 다음 공정으로 이송하는 이송장비가 설치된다. 그런데 자재를 유닛 단위로 이송하여서는 생산성에 한계가 있기 때문에 최근에는 생산성 향상을 위하여 소위 캐리어보트(carrier boat)라 불리는 적재수단에 다수의 자재를 적재하고 캐리어보트 단위로 자재를 이송하고 있다.

도 1은 이러한 캐리어보트(20)를 예시한 사시도로서, 대략 직사각형 형상의 바디(22)와, 반도체 패키지 등의 자재(10)가 놓여지는 부분으로서 바디(22)의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 다수의 개구부(24)와, 각 개구부(24)의 가장자리마다 한 쌍씩 형성되어 전자부품(10)의 각 모서리를 가이드(guide) 하는 가이드돌기(26) 등을 포함한다.

이러한 캐리어보트(20)는 통상 각 공정장비의 사이에 설치된 컨베이어 시스템을 따라 이동하며, 컨베이어 시스템의 소정 위치에서 정지된 후에 캐리어보트(20)에 자재(10)를 적재하거나 적재된 자재(10)를 픽업하는 공정이 진행된다. 한편 캐리어보트(20) 자체를 픽업하여 이송하는 경우도 있다.

이와 같이 컨베이어시스템을 이용하여 캐리어보트(20)를 이송하는 경우에는 이송로봇(미도시)이 자재(10) 또는 캐리어보트(20)를 픽업할 수 있도록 캐리어보트(20)를 픽업위치에 정렬해야 하며, 이를 위해 컨베이어시스템의 소정위치에는 캐리어보트를 정렬하기 위한 정렬장치가 설치된다.

도 2는 종래의 정렬장치(30)의 일 예를 나타낸 평면도로서, 다수의 컨베이어 롤러(32)가 캐리어보트(20)의 진행방향에 수직방향으로 배열되고, 다수의 가이드플레이트(34)가 캐리어보트(20)의 진행방향, 즉 컨베이어롤러(32)와 수직방향으로 소정 간격씩 이격되어 설치된다. 따라서 각 가이드플레이트(34)의 사이에 픽업포트(P)가 형성된다.

따라서 컨베이어롤러(32)를 따라 무작위로 이동하던 캐리어보트(20)가 상기 정렬장치(30)로 진입하면, 가이드플레이트(34)의 사이 공간에 형성된 픽업포트(P)에 자동으로 정렬된다.

그런데 이러한 정렬장치(30)에서는 캐리어보트(20)가 가이드플레이트(34)의 사이로 진입하지 못하고 가이드플레이트(34)의 선단에 걸려 회전하면서 픽업포트(P)의 입구를 막아버리는 현상이 빈번하게 발생한다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 형태의 정렬장치가 제안된 바 있다. 예를 들어 대한민국 등록특허 제10-0700972호는 도 3에 도시된 바와 같이 가이드 플레이트(60)의 선단에 가이드봉(70)을 수직으로 설치하고, 가이드봉(70)의 하단에 위치하는 모터(74)를 이용하여 가이드봉(70)을 회전시킴으로써 가이드 플레이트(60)의 선단에 걸린 캐리어보트(20)의 방향을 전환킬 수 있는 정렬장치를 개시하고 있다. 그리고 가이드봉(70)의 회전방향을 결정하기 위하여 상기 각 가이드봉(70)의 상류측에 캐리어보트(20)를 감지하기 위한 한 쌍의 센서(72)를 설치하였다.

그런데 상기 등록특허에 제안된 정렬장치에서도 캐리어보트(20) 걸림현상이 여전히 나타나는데, 이것은 가이드봉(70)이 캐리어보트(20)의 측면에지와 접촉하기 때문에 접촉면적이 작고, 이로 인해 가이드봉(70)의 회전력이 캐리어보트(20)에 충분히 전달되지 않기 때문인 것으로 분석된다.

즉, 캐리어보트(20)가 컨베이어롤러(32)에 의해 진행방향의 힘을 계속 받는 상황에서 캐리어보트(20)의 선단부를 신속하게 방향전환시키지 않으면 캐리어보트(20)의 후단부가 선단부를 중심으로 회전하게 되고, 이로 인해 회전한 캐리어보트(20)가 가이드플레이트(34)의 입구를 막아버리게 되는 것이다.

또한 전술한 정렬장치에서는 가이드플레이트(34)가 고정적으로 설치되기 때문에 캐리어보트(20)의 크기가 달라지면 정렬장치를 분해조립하여 가이드플레이트의 폭을 새로이 조절하거나 별도로 설계된 정렬장치를 사용해야 하는 문제점이있다. 특히 상기 등록특허의 경우에는 캐리어보트(20)를 감지하는 센서(72)가 정렬장치의 바닥면에 설치되어 있기 때문에 가이드플레이트(34)의 폭을 조절하는 경우에는 센서(72)도 다시 설치해야 하는 불편이 있다.

한편 반도체 생산과정에서 이송되는 대상물은 캐리어보트(20)뿐만 아니라 PCB기판, PCB스트립, 패키지 등 다양한 형태의 자재가 있으며, 이들 자재를 전술한 정렬장치로 정렬하는 경우에도 동일한 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 방식의 정렬장치 에서 가이드플레이트에 걸린 자재의 방향을 신속히 전환할 수 있도록 함으로써 자재를 안정적으로 정렬할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한 정렬장치를 재조립하지 않고 간단한 조작만으로도 다양한 크기의 자재에 적용할 수 있는 범용의 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 자재를 제1방향으로 이송하기 위하여 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 각각 설치된 다수의 컨베이어롤러; 상기 제1방향을 따라 배치된 바디와, 구동축이 상기 제1방향과 나란하도록 상기 바디의 선단에 결합된 구동모터와, 상기 구동축에 결합되어 회전하며 적어도 일부가 상기 컨베이어롤러의 상부로 돌출되도록 설치된 방향전환수단과, 상기 자재를 감지하기 위한 것으로서 상기 방향전환수단의 전방에 위치하며 상기 제2방향을 따라 소정간격 이격된 제1센서 및 제2센서와, 상기 제1센서와 상기 제2센서를 상기 바디의 선단에 대해 고정하는 연결부재를 포함하는 적어도 하나의 가이드유닛; 상기 다수의 컨베이어롤러와 상기 가이드유닛을 지지하는 프레임을 포함하는 자재 정렬장치를 제공한다.

이때 상기 방향전환수단은 그 선단부가 상기 컨베이어롤러의 상단부 보다 낮거나 같도록 설치되는 것이 바람직하고, 상기 방향전환수단의 형태는 원반형, 프로펠러형, 다각형 중의 하나일 수 있다.

또한 상기 자재와의 마찰력을 높이기 위하여 상기 방향전환수단의 측면부에 는 오링이 장착되거나, 고무나 우레탄 재질이 도포될 수 있다. 또한 상기 방향전환수단은 다수 개이고, 상기 구동축에는 상기 다수의 방향전환수단이 상기 제1방향을 따라 소정 간격 이격된 채 결합될 수 있다. 또한 상기 바디에는 상기 가이드유닛을 상기 제2방향을 따라 이동시키기 위한 컨버젼(conversion) 수단이 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 정렬장치는 방향전환수단이 자재의 저면에 접촉한 상태에서 회전력을 제공하기 때문에 접촉면적이 넓어져 보다 효과적으로 자재의 방향을 전환시킬 수 있다. 또한 간단한 조작만으로 가이드유닛의 간격을 조절할 수 있기 때문에 정렬장치를 재조립하지 않고도 다양한 크기의 자재를 정렬하는데 범용으로 사용할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그런데 본 발명의 실시예에 따른 정렬장치는 반도체 제조에 사용되는 자재를 정렬하기 위해 고안된 것이지만, 반도체 제조용 자재뿐만 아니라 다른 산업분야의 자동화설비에서 이송되는 자재를 정렬하는데도 동일하게 적용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.

도 4와 도 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 정렬장치(100)의 사시도 및 평면도이다. 먼저 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 정렬장치(100)에서 자재(20)가 진입되어 오는 방향을 선단이라 하고, 그 반대편을 후단이라 한다.

본 발명에 따른 정렬장치(100)는 서로 평행한 한 쌍의 제1프레임(101a), 제1프레임(101a)의 각 후단을 연결하는 제2프레임(101b), 양 단부가 제1프레임(101a)에 결합하는 다수의 컨베이어롤러(102), 상기 다수의 컨베이어롤러(102)와 수직방향으로 배치되는 가이드유닛(guide unit: 120)을 포함한다.

컨베이어롤러(102)는 자재(도 1 내지 도 3의 20 참조, 이하 동일하다.)를 도면상 화살표 방향으로 이송하기 위한 것으로서, 자재(20)의 이동경로에 수직한 방향으로 다수 개가 나란히 배열된다.

각 컨베이어롤러(102)의 길이는 적어도 둘 이상의 자재(20)가 한꺼번에 지날 수 있을 정도인 것이 바람직하고, 컨베이어롤러(102)의 배열간격 및/또는 배열숫자는 사용목적이나 자재(20)의 길이와 폭 등에 따라 다양하게 조절될 수 있다. 각 컨베이어롤러(102)는 모터(미도시) 등의 구동수단에 의해 회전운동을 하며, 각 컨베이어롤러(102)의 각각에는 마찰력 증가와 완충효과를 위해 고무 등의 재질로 이루어진 오-링(O-ring)을 소정간격으로 설치하는 것이 바람직하다.

한편 정렬장치(100)로 진입하는 자재(20)와 자재(10)에 묻은 먼지 등의 이물질을 제거하기 위하여 정렬장치(100)의 입구 부근에 에어블로우어(air blower: 110)를 설치할 수도 있다.

에어블로우어(110)는 봉 형상으로서 컨베이어롤러(102)와 동일한 방향으로 설치되고, 그 길이방향을 따라 다수의 에어홀(112)을 구비한다. 이물질 제거효과를 높이기 위해서 각 에어홀(112)을 자재(20)의 진입방향인 선단을 향하도록 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 에어블로우어(110)는 컨베이어롤러 설치면의 상하에 하나씩 한 쌍을 설치하는 것이 바람직하다. 상기 에어블로우어(110)의 양단부도 정렬장치(100)의 측면을 구성하는 2개의 제1프레임(101a)에 각각 결합된다.

가이드유닛(120)은 상기 제1프레임(101a)과 실질적으로 평행하게 배치되는 바디(130)와, 바디(130)의 선단에 장착되고 그 구동축이 상기 제1프레임(101a)과 실질적으로 평행하도록 설치된 모터(M)와, 상기 모터(M)의 구동축에 결합되는 방향전환수단(140)과, 방향전환수단(140)의 회전방향을 결정하기 위하여 방향전환수단(140)의 선단에 위치하는 한 쌍의 센서(152, 154)와, 방향전환수단(140)의 후단에 수직으로 설치된 원통형 자유회전체(160)을 포함한다. 인접한 가이드유닛(120)의 사이 또는 가이드유닛(120)과 제1프레임(101a)의 사이에는 자재(20)가 정렬되어 대기하는 픽업포트(P)가 형성된다.

특히 본 발명의 실시예에 따른 가이드유닛(120)은 컨베이어롤러(102) 및/또는 컨버젼가이드(170)에 결합된 바디(120)에 전술한 방향전환수단(140), 모터(M), 센서(152,154), 베어링(160)이 일체로 결합된 구조를 가진다. 따라서 기 설정된 픽업포트(P)의 폭을 변경하기 위하여 바디(120)를 이동시키면 나머지 구성요소들도 함께 이동하기 때문에 매우 간편하게 장치를 세팅할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가이드유닛(120)에 대해 보다 상세히 설명한다. 여기서 도 6 내지 도 8은 각각 가이드유 닛(120)의 사시도, 평면도 및 측면도이다.

바디(130)는 컨베이어롤러(102)를 따라 무작위로 이송되어온 자재(20)를 그 좌측 또는 우측에 정렬시키는 칸막이 역할을 한다. 보다 효과적인 정렬을 위하여 바디(130)는 선단에서 픽업포트(P)의 입구에 대응하는 부분까지는 갈수록 폭이 커지는 테이퍼(taper) 형상인 것이 바람직하다. 인접한 바디(130)와의 사이에 형성되는 공간은 이송로봇(미도시)이 자재(20)를 픽업하는 픽업포트가 되며, 따라서 인접한 바디(130)와의 간격은 하나의 자재(20)만이 여유있게 진입할 수 있는 정도인 것이 바람직하고, 각 바디(130)의 길이는 필요에 따라 다양하게 조절될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 바디(130)에 컨베이어롤러(102)가 관통하는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니어서 바디(130)의 상부 또는 하부에 컨베이어롤러(102)가 배치될 수도 있다.

다만 컨베이어롤러(102)의 결합위치에 관계없이 방향전환수단(140)의 측면의 적어도 일부분은 컨베이어롤러(102)의 상단부보다 약간 돌출되어야 하며 이 점을 고려하여 방향전환수단(140)의 설치높이나 직경 등이 적절히 선택되어야 한다. 바디(130)에 컨베이어롤러(102)를 관통 결합하기 위해서는 바디(130)에 컨베이어롤러장착홀(131)을 형성해야 한다. 컨베이어롤러(102)는 바디(130)에 대해 자유 회전하도록 결합된다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 정렬장치(100)는 장치를 재조립하지 않고도 다양한 사이즈의 자재(20)에 범용으로 사용할 수 있도록 가이드유닛(120)의 위치를 조절할 수 있다. 이를 위하여 도4 및 도 5에 도시된 바와 같이 컨베이어롤러(102)와 같은 방향으로 설치되는 컨버젼가이드(170)를 바디(130)에 결합하고 컨버젼가이드(170)의 설치방향을 따라 바디(130)를 이동할 수 있도록 하였다.

컨버젼가이드(170)의 결합을 위해 바디(130)에는 컨버젼가이드결합홀(132)을 형성한다. 구체적으로 도시하지는 않았지만 상기 컨버젼가이드(170)에는 볼스크류, 유압실린더, 공압실린더 등 여러 형태의 공지된 동력전달수단이 이용될 수 있다. 또한 컨버젼가이드(170)의 구동에 필요한 구동수단은 바디(130) 또는 제1프레임(101a)에 장착될 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

방향전환수단(140)은 자재(20)의 저면에 접한 상태에서 자재의 방향을 전환시키는 역할을 하므로 적어도 일부분이 자재(20)의 저면에 접할 수 있는 형태이면 무방하다.

먼저 도시된 바와 같이 방향전환수단(140)을 대략 원반 형태로 제작할 수 있다. 원반 형태의 방향전환수단(140)은 그 선단면이 정렬장치(100)의 선단을 향하도록 설치되며, 특히 적어도 측면의 선단부는 컨베이어롤러(102)의 상단부보다는 낮거나 같고 측면의 중간부 또는/및 후단부는 컨베이어롤러(102)의 상단부보다는 높게 설치되어야 한다. 이때 방향전환수단(140)의 측면은 선단에서 후단으로 갈수록 점차 직경이 증가하는 테이퍼 형상을 가지는 것이 바람직하다.

이렇게 하면 방향전환수단(140)의 측면 중간부 또는/및 후단부가 컨베이어롤러(102)의 상단부보다 약간 돌출되기 때문에 컨베이어롤러(102)를 따라 이송되어온 자재(20)는 방향전환수단(140)의 측면을 타고 약간 상승하게 되고 이 과정에서 자재(20)의 저면에 지속적으로 회전력이 인가되어 자재(20)의 방향을 원활하게 변경할 수 있다.

이러한 관점에서는 방향전환수단(140)이 두꺼울수록(즉, 측면이 길어질수록) 마찰력이 커져서 자재(20)의 방향 전환이 용이해진다. 다만 방향전환수단(140)은 컨베이어롤러(102)의 사이에 설치되므로 방향전환수단(140)의 두께는 컨베이어롤러(102)의 간격을 고려하여 정해져야 한다.

자재(20)의 방향을 신속히 전환시키기 위해서는 자재(20)와 방향전환수단(140)의 마찰력이높아야 하는데, 이를 위해서는 방향전환수단(140)의 측면에 고무 등의 완충재질로 이루어진 오링(142)을 하나 이상 설치하거나. 고무나 우레탄 등을 측면에 도포하거나, 표면가공을 통해 측면 조도(거칠기)를 높이는 것이 바람직하다.

방향전환수단(140)은 바디(130)의 선단부에 결합된 모터(M)의 구동축(S)에 결합되며, 이때 모터의 구동축(S)은 자재의 이동방향, 즉 바디(130)의 길이방향을 따라 설치된다.

한편 방향전환수단(140)은 전술한 원반형태에 국한되지는 않는다. 예를 들어 도9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 소정 두께를 가지는 프로펠러 형태로 제작될 수도 있고, 다각형 기둥의 형태로 제작될 수도 있다. 어떤 형태이든지 간에 구동축(S)과 함께 회전하면서 적어도 일부분이 컨베이어롤러(102)를 지나는 자재(20)의 저면과 접하면서 지속적으로 회전력을 인가할 수 있으면 된다.

또한 하나의 가이드유닛(120)에는 하나의 방향전환수단(140)만을 설치할 수도 있으나 경우에 따라서는 도 10에 도시된 바와 같이 다수의 방향전환수단(140a 140b, 140c)을 자재(20)의 이송방향을 따라 소정 간격으로 연속적으로 설치할 수도 있다. 이와 같이 다수의 방향전환수단(140a 140b, 140c)을 설치하면, 자재(20)가 바디(130)의 선단부에 근접하기 전에 미리 방향전환이 이루어지므로 방향전환의 성공율을 크게 높일 수 있다.

다수의 방향전환수단(140a 140b, 140c)의 설치 간격은 설계조건에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이 컨베이어롤러(102)의 사이에 방향전환수단(140a 140b, 140c)을 하나씩 배치할 수 있다. 그리고 각 방향전환수단(140a 140b, 140c)을 별도의 모터로 구동시킬 수도 있으나, 공간상의 제약이 크므로 동일한 모터 구동축(S)에 장착하는 것이 바람직하다.

방향전환수단(140)의 선단에 위치하는 제1 및 제2센서(152,154)는 바디(130)의 선단에 결합된 연결부재(150)에 고정된다. 이렇게 설치하면 바디(130)의 위치를 이동하면 센서(152,154)의 위치도 자동으로 이동하게 되므로 픽업포트(P)의 간격을 조절하는경우에 센서(152,154)의 위치를 별도로 조절할 필요가 없는 장점이 있다.

제1 및 제2센서(152,154)는 자재(20)의 이동방향과 직교하는 방향으로 소정 간격 이격되어 설치되며, 바디(130)의 선단을 중심으로 서로 대칭적으로 설치된다. 본 발명의 실시예에서는 직상방에 자재(20)가 존재하는지 여부를 감지하는 광센서 를 이용하였으나 센서의 종류가 이에 한정되지 않음은 물론이다.

또한 원통형 자유회전체(160)는 방향전환수단(140)과 이격된 상태에서 방향전환수단(140)의 후단에 수직으로 설치되며, 바디(130)의 선단에 결합된다. 원통형 자유회전체(160)는 자재(20)의 단부가 바디(130)의 선단에 직접 충돌하지 않도록 하는 한편 마찰력을 줄여 자재(20)의 방향을 원활하게 전환시키는 역할을 한다. 원통형 자유회전체(160)의 재질은 금속 등이 사용될 수도 있지만, 완충재질의 고무나 플라스틱 등이 사용될 수도 있다.

한편 원통형 자유회전체(160)을 대신하여 별도의 모터에 의해 구동하는 원통형 회전체를 설치할 수도 있다. 별도의 모터를 이용하여 원통형 회전체를 회전시킴과 동시에 방향전환수단(140)을 회전시키면 자재(20)를 보다 원활하게 정렬할 수 있을 것이다. 다만 이 경우에는 모터의 개수가 늘어나는 만큼 장치의 체적이나 생산비용이 증가하게 될 것이다.

도 4 및 도 5에서 가이드유닛(120)의 사이에 정의되는 픽업포트(P)의 후단부, 즉 제2프레임(101b)에는 엔드포인트 센서(end point sensor, 108)를 설치한다. 따라서, 컨베이어롤러(102)를 따라 무작위로 이송된 자재(20)는 가이드유닛(120)의 사이에 형성된 픽업포트(P)로 진입한 후에 엔드포인트 센서(108)에 의해 감지되고, 그 감지결과를 이용하여 이송로봇(미도시)이 자재(20) 또는 그에 적재된 자재를 픽업하게 된다. 이송된 자재(20)를 픽업포트(P)에 정지시키지 않고 정렬된 채로 계속 이송이 필요한 경우에는 후단부의 제2프레임(101b)을 생략할 수도 있다.

한편 컨베이어롤러(102)의 양단을 지지하는 각 제1프레임(101a)의 내측면에 제 1 및 제 2 사이드가이드(104,106)를 각각 설치할 수 있다.

제 1 및 제 2 사이드가이드(104,106)는 일 측면은 상기 제1프레임(101a)의 내측면에 접하고, 타측면은 제1프레임(101a)에 근접하여 이동하는 컨베이어롤러(20)를 픽업포트(P)의 방향으로 적절히 유도하기 위하여 그 선단부가 후단으로 갈수록 폭이 커지는 테이퍼 형상을 가지며, 픽업포트(P)에 대응하는 위치에서는 일정한 폭을 가진다. 즉, 제 1 및 제 2 사이드가이드(104,106)는 그 선단부에서 픽업포트(P)의 입구에 대응하는 위치까지는 양자의 간격이 줄어들도록 서로 마주보는 대향면이 비스듬한 형태를 가진다.

특히 제 1 및 제 2 사이드가이드(104,106)는 그 선단부가 가이드유닛(120)의 선단부보다 상당히 앞쪽에 위치하며, 이를 통해 정렬장치(100)로 진입한 자재(20)를 미리 픽업포트(P)쪽으로 유도하는 역할을 한다.

이하에서는 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정렬장치(100)의 구체적인 작동을 설명한다.

먼저, 컨베이어롤러(102)를 따라 무작위로 이송되던 다수의 자재(20)는 정렬장치(100)의 입구에 설치된 한 쌍의 에어블로우어(110)를 통과하면서 이물질 등이 제거된다.

각 가이드유닛(120)의 사이에 형성된 픽업포트(P)에 정확히 진입한 자재(20)는 제2프레임(101b)에 의해 정지되고, 엔드포인트센서(108)가 자재(20)를 감지하면 미도시된 이송로봇이 작동하여 해당 자재(20)를 픽업한다.

만일 자재(20)가 픽업포트(P)로 진입하지 못하고 어느 가이드유닛(120)의 제1 및/또는 제2센서(152,154)에 의해 감지되면 미도시된 장치제어부는 자재(20)의 정렬을 위하여 해당 가이드유닛(120)의 방향전환수단(140)을 회전시킨다. 방향전환수단(140)의 회전방향은 제1센서(152)와 제2센서(154)의 감지순서 또는 감지여부에 의해 결정된다.

즉, 도면에서와 같이 제1 및 제2센서(152,154)가 좌우로 배치된 것을 전제로, 제1센서(152)만이 자재(20)를 감지하거나 제1센서(152)의 감지 후 제2센서(154)가 자재(20)를 감지하였다면 해당 자재(20)는 상대적으로 좌측에 치우쳐 있음을 의미하므로 방향전환수단(140)을 좌측방향으로 회전시킨다.

이 과정에서 자재(20)는 계속 이동하므로 그 선단이 방향전환수단(140)의 경사진 측면을 타고 약간 상승함과 동시에 방향전환수단(140)의 측면이 자재(20)의 저면에 접촉하여 자재(20)의 방향을 회전시킨다. 이러한 과정을 거쳐 방향전환이 완료된 자재(20)는 해당 가이드유닛(120)의 좌측에 위치하는 픽업포트(P)로 진입하여 정렬된다.

한편 제2센서(154)만이 자재를 감지하거나 제2센서(154)의 감지 후 제1센서(152)가 자재(20)를 감지하였다면 해당 자재는 상대적으로 우측에 치우쳐 있음을 의미하므로 방향전환수단(140)을 우측방향으로 회전시켜 자재(20)를 해당 가이드유닛(120)의 우측에 위치하는 픽업포트(P)로 진입시킨다.

픽업포트(P)로 진입한 자재(20)는 컨베이어롤러(102)를 따라 최종지점에 도 달되고, 엔드포인트 센서(108)가 자재(20)를 감지하면 이송로봇에 의한 픽업이 이루어진다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 정렬장치(100)에서는 가이드유닛(120)의 위치를 조절하여 픽업포트(P)의 간격을 변경할 수 있음은 전술한 바와 같다. 도 11과 도 12는 픽업포트(P)의 간격을 변경한 모습을 나타낸 사시도 및 평면도이다.

즉, 도 4 및 도 5의 정렬장치(100)에서는 제1사이드가이드(104)와 제2사이드가이드(106)의 각각에 가이드유닛(120)이 접해있어 3개의 가이드유닛(120)에 의해 2개의 픽업포트(P)가 형성되었으나, 도 11 및 도 12의 정렬장치(100)에서는 양쪽의 가이드유닛(120)을 컨버젼가이드(170)를 이용하여 중앙쪽으로 이동시켰기 때문에 제1사이드가이드(104)와 제2사이드가이드(106)의 내측으로 새로운 픽업포트(P)가 형성되어 픽업포트(P)의 개수가 모두 4개로 증가하였다.

본 발명의 정렬장치(100)는 이러한 방식으로 픽업포트(P)의 개수나 폭을 조절할 수 있기 때문에 다양한 크기의 자재(20)에 대해 범용으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

한편 본 발명의 정렬장치(100)가 반도체 설비에 국한되지 않고 다른 산업분야에서 다양한 자재를 정렬하는데 사용될 수 있음은 전술한 바와 같다.

그리고 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 이와 같이 변형 또는 수정된 실시예가 후술하는 특허 청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

도 1은 종래 자재의 사시도.

도 2는 종래 자재 정렬장치의 일 예를 나타낸 평면도.

도 3은 종래 자재 정렬장치의 다른 예를 나타낸 일부 확대사시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자재 정렬장치의 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자재 정렬장치의 평면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가이드유닛의 사시도.

도 7은 가이드유닛의 평면도.

도 8은 가이드유닛의 측면도.

도 9a 및 도 9b는 방향전환수단의 여러 유형을 나타낸 도면

도 10은 하나의 구동축에 다수의 방향전환수단이 설치된 모습을 나타낸 도면

도 11은 가이드유닛의 간격을 조절한 모습을 나타낸 사시도

도 12는 가이드유닛의 간격을 조절한 모습을 나타낸 평면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: 자재 정렬장치 101a, 101b: 제1, 제2프레임

102: 컨베이어롤러 104.106: 제1, 제2 사이드가이드

108: 엔드포인트 센서 110: 에어블로우어

112: 에어홀 120: 가이드유닛

130: 바디 140: 방향전환수단

150: 연결부재 152,154: 제1, 제2센서

170: 컨버젼가이드

Claims (11)

1. 자재를 제1방향으로 이송하기 위하여 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 각각 설치된 다수의 컨베이어롤러;

   상기 제1방향을 따라 배치된 바디와, 구동축이 상기 제1방향과 나란하도록 상기 바디의 선단에 결합된 구동모터와, 상기 구동축에 결합되어 회전하며 적어도 일부가 상기 컨베이어롤러의 상부로 돌출되도록 설치된 방향전환수단과, 상기 자재를 감지하기 위한 것으로서 상기 방향전환수단의 전방에 위치하며 상기 제2방향을 따라 소정간격 이격된 제1센서 및 제2센서와, 상기 제1센서와 상기 제2센서를 상기 바디의 선단에 대해 고정하는 연결부재와, 상기 방향전환수단과 상기 바디의 선단 사이에 설치되어 자유 회전하는 원통형 자유회전체를 포함하는 적어도 하나의 가이드유닛;

   상기 다수의 컨베이어롤러와 상기 가이드유닛을 지지하는 프레임;

   을 포함하는 자재 정렬장치
2. 제1항에 있어서,

   상기 방향전환수단은 그 선단부가 상기 컨베이어롤러의 상단부 보다 낮거나 같도록 설치된 것을 특징으로 하는 자재 정렬장치
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 방향전환수단은 다수 개이며, 상기 구동축에는 상기 다수의 방향전환수단이 상기 제1방향을 따라 소정 간격 이격된 채 결합된 것을 특징으로 하는 자재 정렬장치
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 바디의 측부에는 픽업포트가 형성되고, 상기 바디는 선단에서 상기 픽업포트의 입구에 대응하는 부분까지는 그 폭이 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 자재 정렬장치
8. 삭제
9. 자재를 제1방향으로 이송하기 위하여 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 각각 설치된 다수의 컨베이어롤러;

   상기 제1방향을 따라 배치된 바디와, 구동축이 상기 제1방향과 나란하도록 상기 바디의 선단에 결합된 구동모터와, 상기 구동축에 결합되어 회전하며 적어도 일부가 상기 컨베이어롤러의 상부로 돌출되도록 설치된 방향전환수단과, 상기 자재를 감지하기 위한 것으로서 상기 방향전환수단의 전방에 위치하며 상기 제2방향을 따라 소정간격 이격된 제1센서 및 제2센서와, 상기 제1센서와 상기 제2센서를 상기 바디의 선단에 대해 고정하는 연결부재를 포함하는 적어도 하나의 가이드유닛;

   상기 다수의 컨베이어롤러와 상기 가이드유닛을 지지하는 프레임;

   상기 가이드유닛을 상기 제2방향을 따라 이동시킬 수 있도록 상기 가이드유닛의 바디에 결합된 컨버젼(conversion) 수단;

   을 포함하는 자재 정렬장치
10. 삭제
11. 삭제

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