KR101130154B1 - 반송 시스템 - Google Patents

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겐스케 히라타
요시유키 와다
가이 다나카
스스무 무라야마
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가부시키가이샤 아이에이치아이
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Abstract

본 발명의 반송(搬送) 시스템은 바닥면 상에 설치되어 대상물을 반송한다. 상기 반송 시스템은, 조작 가능하게 폐색(閉塞)할 수 있는 제1 개구와, 조작 가능하게 폐색할 수 있는 제2 개구를 가지고, 상기 바닥면 상에 설치되어 상기 제1 개구와 상기 제2 개구가 폐색되면 내부에 밀폐 공간을 에워싸도록 구성된 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 제1 개구로부터 상기 제2 개구를 향해 상기 대상물을 반송하도록 구성된 반송 장치와, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 밀폐 공간 내의 공기를 청정화하고, 청정화된 공기를 공급하는 송풍 장치를 포함한다.

Description

클린 반송 시스템{CLEAN CONVEYANCE SYSTEM}
본 발명은, 디스플레이 장치의 제조 등의 청정 환경을 필요로 하는 공정에 바람직한 반송(搬送) 시스템에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(ELD) 등의 디스플레이 장치의 제조는, 미세한 먼지나 수분의 부착을 피할 필요가 있어, 청정 환경을 필요로 한다. 각 공정에 있어서뿐아니라, 각 공정 간을 연결하는 반송 장치에 있어서도, 청정 환경이 실현되는 것이 바람직하다.
통상, 이와 같은 청정 환경을 실현하기 위해, 클린 룸이 사용된다. 클린 룸은, 전형적으로는, 내부에 공기가 유통될 수 있는 챔버를 가지는 천정과, 동일한 챔버를 가지는 바닥과, 양 챔버를 연통시켜 공기가 환류되게 하는 덕트를 구비한다. 또한, 클린 룸은, 공기로부터 미세한 먼지 및 그 외의 오염 물질을 제거하는 특별한 필터를 사용한 송풍 장치를 구비하고, 전형적으로는 상기 송풍 장치는 천정에 설치된다. 청정화된 공기가 송풍 장치에 의해 천정으로부터 흘러내리고, 따라서 내부에 청정 환경을 실현한다. 높은 청정도를 유지하기 위해, 또한 필터의 열화를 방지하기 위해, 청정 공기는 외부로 유출시키지 않고 바닥의 챔버에 의해 모아 상기 덕트를 통해 천정의 챔버에 환류하고, 송풍 장치의 필터를 반복 통과시킨다.
클린 룸은, 이러한 특별한 구조를 가지므로, 용이하게는 구축할 수 없다. 또한, 천정 및 바닥의 챔버를 위해, 장치를 설치할 수 없는 많은 데드 스페이스를 필요로 한다. 디스플레이 장치의 제조와 같이 장대(長大)한 공정의 장치 및 그 사이의 반송 장치 모두를 클린 룸에 수용하게 하기 위해서는, 데드 스페이스도 고려하여, 클린 룸은 극히 대규모로 되지 않을 수 없다.
반송 장치에 개별적으로 청정 환경을 실현하기 위한 기술이 제안되어 있다. 관련 기술이 일본공개특허 제2006-24841호에 개시되어 있다.
전술한 관련 기술에 의하면, 필터를 통과한 공기는 장치 주위의 청정도를 높이지만, 공기가 외부로 유출되어 환류하지 않기 때문에, 얻어지는 청정도에 한계가 있어, 필터의 열화도 무시할 수 없다. 공기가 환류되게 하는 장치를 부가하도록 하면, 장치 전체가 복잡하게 되고, 또한 그 규모가 과대하게 되어 버릴 염려가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은, 바닥면에 직접 설치함으로써 간단하고 용이하게 구축할 수 있어, 청정 공기를 환류시킬 수 있는 클린 반송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일태양에 의하면, 반송 시스템은 바닥면 상에 설치되어 대상물을 반송한다. 상기 반송 시스템은, 조작 가능하게 폐색할 수 있는 제1 개구와, 조작 가능하게 폐색할 수 있는 제2 개구를 가지고, 상기 바닥면 상에 설치되어 상기 제1 개구와 상기 제2 개구가 폐색되면 내부에 밀폐 공간을 에워싸도록 구성된 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되고 상기 제1 개구로부터 상기 제2 개구를 향해 상기 대상물을 반송할 수 있도록 구성된 반송 장치와, 상기 하우징 내에 설치되고 상기 밀폐 공간 내의 공기를 청정화하고, 청정화된 공기를 공급하는 송풍 장치를 포한다.
바람직하게는, 상기 송풍 장치는 상기 반송 장치의 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 상기 청정화된 공기를 송풍한다. 또한, 바람직하게는, 상기 반송 시스템은, 위쪽으로 유체(流體)를 분출시켜 상기 대상물을 부상시킬 수 있도록 구성된 부상 장치를 더 포함한다. 더, 바람직하게는, 상기 송풍 장치는 상기 부상 장치의 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 상기 청정화된 공기를 송풍한다. 또한, 바람직하게는, 상기 부상 장치는, 상기 송풍 장치로부터 공급된 상기 청정화된 공기를 상기 유체로서 분출한다.
바닥면에 직접 설치함으로써 간단하고 용이하게 구축할 수 있어, 청정 공기를 환류시킬 수 있는 클린 반송 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 클린 반송 시스템의 횡단면도이다.
도 2는 상기 클린 반송 시스템의 평면 단면도이다.
도 3은 상기 클린 반송 시스템의 종단면도로서, 도면 중 Ⅰ-Ⅰ선은 도 1을 채취한 단면선을 나타내고, Ⅱ-Ⅱ선은 도 2를 채취한 단면선을 나타낸다.
도 4는 변형예에 의한 클린 반송 시스템의 단면도이다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 본 명세서, 특허청구의 범위 및 도면을 통하여, 전방, 후방, 좌측 및 우측은, 도면 중에 각각 FF, FR, L 및 R이라고 도시한 방향으로 정의한다. 이러한 정의는 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않는다. 이하에서는, 반송의 대상물로서 디스플레이 장치의 소재인 유리 기판을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 실시는 이에 한정되지 않는다. 또한, 밀폐 공간의 내부는 공기가 아니고, 다른 기체, 예를 들면, 질소 가스가 충만되어 있어도 된다.
본 발명의 실시예에 의한 클린 반송 시스템(1)은, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 바닥면 상에 설치되어 사용된다. 바닥면은, 발진(發振)을 방지하기 위해, 예를 들면, 모르타르에 폴리우레탄 수지 등으로 이루어지는 도료가 도포된 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다.
클린 반송 시스템(1)은, 그 내부를 에워싸는 하우징(3)을 구비한다. 하우징(3)은, 프론트 패널(5)과, 리어 패널(7)과, 레프트 패널(9)과, 라이트 패널(11)을 가지고 있고, 그 내부를 전후 좌우로부터 차폐(遮蔽)하도록 되어 있다. 각 패널(5,7,9,11)은 서로 기밀하게 연결되어 있고, 또한 각 패널(5,7,9,11)의 상단에 기밀하게 천정 패널(13)이 씌워져 있다. 또한, 각 패널(5,7,9,11)의 하단은, 바닥면에 대하여 기밀하게 접하도록 구성되어 있다. 또는, 하우징(3)의 바닥면 측은 개방되어 있지 않고, 플로어 패널에 의해 폐색되어 있어도 된다. 각 패널의 상호의 연결은 영구적일 필요는 없고, 분리 가능해도 된다. 특히, 천정 패널(13)은 분리 가능한 것이 바람직하다.
리어 패널(7)과 프론트 패널(5)은, 각각 유리 기판 W의 반입과 반출을 위한 개구(15,21)를 가지고 있다. 하우징(3)은, 개구(15,21)를 각각 폐색하기 위한 리어 셔터(17)와 프론트 셔터(23)를 더 구비하고, 각각 실린더(19,25)에 의한 상하 방향의 구동에 의해 개폐의 조작이 가능하게 되어 있다. 또한, 셔터(17,23)는, 상하 방향의 가동성(可動性) 대신에, 좌우 방향의 가동성을 가져도 된다. 셔터(17,23)는, 폐색의 위치에 있을 때는, 개구(15,21)를 기밀하게 폐색하도록 구성되어 있다.
즉, 하우징(3)은, 바닥면 상에 설치되어 각 개구부(15,21)가 셔터(17,23)에 의해 폐색되었을 때는, 그 내부에 밀폐 공간을 에워싼다. 그리고, 전술한 바와 같이 플로어 패널이 있는 경우에는, 패널만에 의해 밀폐 공간을 에워싸고, 바닥면은 밀폐 공간을 에워싸는 요소에 포함시키지 않아도 된다.
상기 하우징(3) 내에는, 반입을 위한 개구(15)로부터 반출을 위한 개구(21)를 향해 뻗은 지지 프레임(27)이 설치되어 있다. 지지 프레임(27) 상에, 이에 따라 열을 이루고, 복수 개의 부상 장치(47)를 포함하는 반송 장치(29)가 설치되어 있다. 복수 개의 부상 장치(47)는, 전후 방향 및 좌우 방향의 양쪽에 열을 이루고 있다.
반송 장치(29)는, 지지 프레임(27) 상의 좌측단 및 우측단 부근에, 유리 기판 W의 반송 방향으로 각각 열을 이루는 복수 개의 롤러(31)를 가진다. 각 롤러(31)는, 각각 회전축을 통하여 웜 휠(worm wheel)(35)과 일체적으로 연결되어 있고, 브래킷(33)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 지지 프레임(27)을 전후 방향으로 관통하도록 하여, 한쌍의 구동축(37)이 구비되어 있고, 각 구동축(37)은 각 웜 휠(35)과 구동 가능하게 서로 맞물리는 웜(39)을 구비한다. 각 구동축(37)의 전단(前端)에는, 커플링 등을 통하여 모터(41)의 출력축이 구동 가능하게 연결되어 있다. 이것에 의해, 각 롤러(31)는, 모터(41)의 구동력을 받아, 같은 회전 속도로 회전하도록 되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 각 롤러(31)의 상단부는, 상기 부상 장치(47)의 상면보다 약간 위쪽으로 돌출되어, 단일의 면 상에 정렬되도록 배치되어 있다. 유리 기판 W는, 부상 장치(47)에 의해 부상된 상태에 있어서도, 도 1에 나타낸 바와 같이, 구동력을 받도록 롤러(31)에 접촉할 수 있다.
모터(41)는 한쌍일 필요는 없고, 양 구동축(37)은 체인 등의 적당한 결합 수단을 통하여 단일의 모터와 연결해도 된다. 또한, 롤러 대신에, 구동 가능한 클램퍼나 벨트 컨베이어 등의 반송 수단을 반송 장치(29)에 적용해도 된다.
지지 프레임(27) 상에 있어서 좌우단 근방의 롤러(31)의 사이에는, 복수 개의 관통공(45)을 가지는 플레이트(43)가 설치되어 있다. 각 부상 장치(47)는, 각각 관통공(45)에 대응하도록 플레이트(43) 상에 설치되어 있고, 각 관통공(45)은, 각각 부상 장치(47)의 내부와 연통되어 있다. 부상 장치(47)는 각각 상면에 관통된 분출공(49)을 구비한다. 즉, 관통공(45)으로부터 유입된 공기는 부상 장치(47)의 내부를 경유하여 분출공(49)으로부터 분출된다.
분출공(49)은, 도 2와 같이 위쪽으로부터 보았을 때, 직사각형의 환형으로 보이는 형상이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다. 타원형의 환형이나, 환(環)의 일부가 폐색된 형상 등, 다른 각종의 형상을 이에 적용할 수 있다. 분출공의 폭을 균일하게 하기 위해, 분출공 내에 부재나 돌기를 개재하게 해도 된다. 또한, 분출공(49)은, 부상 장치(47) 중 적어도 상면 근방에 있어서, 내측을 향한 예를 들면, 45°의 경사를 가져도 된다.
플레이트(43)의 아래쪽에는, 위쪽으로 청정 공기를 공급하는 복수 개의 송풍 장치(51)가 구비되어 있다. 각각의 송풍 장치(51)는, 공기로부터 미세한 먼지 및 그 외의 오염 물질을 제거하는 필터와, 청정화된 공기를 송풍하는 블로워(blower)를 구비한다. 복수 개의 송풍 장치(51)는, 서로 간격을 두고, 또는 인접하여, 부상 장치(47)를 따라(또는, 반송 장치(29)를 따라) 배열되어 있고, 브래킷(53)을 통하여 지지 프레임(27)에 고정되어 있다. 이와 같은 구조에 의해, 송풍 장치(51)는 하우징(3)이 에워싸는 밀폐 공간의 내부의 공기를 흡입하고, 필터에 의해 청정화하여 위쪽으로, 즉 반송 장치(29) 및 부상 장치(47)를 향하여 공급한다. 부상 장치(47)는, 상기 청정화된 공기를 관통공(45)을 통해 흡입하여, 분출공(49)으로부터 위쪽으로 분출한다.
송풍 장치는, 도 4에 나타낸 바와 같이 변형시켜도 된다. 즉, 필터(55)가 브래킷(57)을 통하여 지지 프레임(27)에 고정되어 있다. 블로워(59)는 필터(55)의 아래쪽에 고정되어, 밀폐 공간의 내부의 공기를 흡입하고, 필터(55)를 향해 송풍한다.
부상 장치(47)가 유리 기판 W에 부여하는 부력을 증대시킬 수 있도록, 송풍 장치(51)와 부상 장치(47)와의 사이에 추가적인 송풍 장치 등의 여압(與壓) 수단이 개재되어도 된다. 또한, 부력의 제어 등의 목적으로, 송풍 장치의 능력을 정적(靜的) 내지는 동적(動的)으로 제어하는 제어 수단을 클린 반송 시스템(1)에 추가해도 된다.
클린 반송 시스템(1)은, 내부의 밀폐 공간에 약간의 여압을 부여하도록 여압 수단을 구비해도 된다. 여압으로 함으로써 외부의 먼지의 침입이 방지된다. 먼지의 침입을 적절히 관리할 수 있는 경우에는, 하우징(3) 기밀의 정도는 낮아도 된다.
본 실시예에 의한 클린 반송 시스템(1)은, 다음과 같이 동작한다.
먼저, 반입과 반출을 위한 개구(15, 21)를 셔터(17, 23)에 의해 폐색한다. 이어서, 송풍 장치(51)를 동작시켜, 하우징(3)이 에워싸는 밀폐 공간 내의 공기를 흡입하고, 청정화하여 위쪽으로 공급하게 한다. 청정화된 공기는 부상 장치(47)를 통하여 밀폐 공간 내에 공급된다. 밀폐 공간 내의 청정화된 공기는, 환류되어 송풍 장치(51)에 받아들여지고, 다시 청정화되므로, 밀폐 공간 내의 공기의 청정도는 서서히 상승하여 간다. 청정도는 충분히 상승하게 하는 것이 바람직하고, 또한 가능하면, 반송 시스템이 연락하기 전후의 장치의 내부의 청정도를, 이와 동등하게 하는 것이 바람직하다.
청정도가 충분히 상승하면, 실린더(19)에 의해 리어 셔터(17)를 구동하고, 반입을 위한 개구(15)를 연다. 반송의 흐름에 있어서 상류측의 장치로부터, 유리 기판 W가 클린 반송 시스템(1) 내에 반입되어, 반송 장치(29) 상의 영역 A에 위치한다. 부상 장치(47)로부터 공기가 분산되고 있으므로, 유리 기판 W는 부상한 상태로 된다. 필요하면 가능한 한 단시간에 리어 셔터(17)를 구동하여 개구(15)를 폐색한다.
모터(41)가 구동함으로써, 구동축(37)이 동기하여 회전한다. 웜 휠(35)과 웜(39)의 맞물림에 의해, 구동축(37)의 회전은 각 롤러(31)에 전해진다. 유리 기판 W는, 회전하는 롤러(31)와 접촉함으로써, 부상한 상태에서, 반출을 위한 개구(21)를 향해 반송된다.
유리 기판 W가, 반출을 위한 개구(21)에 근접하면, 실린더(25)에 의해 프론트 셔터(23)를 구동하여, 반출을 위한 개구(21)를 연다. 유리 기판 W는 클린 반송 시스템(1) 밖으로 반출되고, 필요하면 가능한 한 단시간에 프론트 셔터(23)를 구동하여 개구(21)를 폐색한다.
본 실시예에 의하면, 챔버를 구비한 천정 및 바닥과 같은 클린 룸에 특별한 구조가 없는 룸이라도, 클린 반송 시스템 내에 한정된 청정 환경을 간단하고 용이하게 실현할 수 있다. 챔버에 의한 데드 스베이스를 생략하는 것이 가능하므로, 장치의 레이아웃에 큰 자유도가 제공된다. 청정화된 공기를 외부로 유출시키지 않기 때문에, 높은 청정도를 유지할 수 있는 동시에, 에너지 효율의 점에서 유리하다. 공기를 환류하기 위한 장치를 부가할 필요가 없기 때문에, 장치 전체의 규모를 작게 할 수 있다. 또한, 가동의 사이의 대부분의 기간에 청정도가 높은 공기가 환류하고 있으므로, 필터의 열화를 억제할 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 전술한 내용에 기초하여, 본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자가, 실시예의 수정 내지 변형에 의해 본 발명을 행할 수 있다.
바닥면에 직접 설치함으로써 간단하고 용이하게 구축할 수 있어, 청정 공기를 환류시킬 수 있는 클린 반송 시스템이 제공된다.

Claims (5)

  1. 바닥면 상에 설치되어 대상물을 반송(搬送)하기 위한 반송 시스템으로서,
    조작 가능하게 폐색(閉塞)할 수 있는 제1 개구와, 조작 가능하게 폐색할 수 있는 제2 개구를 가지는 패널을 가지고, 상기 바닥면 상에 설치되어 상기 제1 개구와 상기 제2 개구가 폐색되면 상기 패널과 상기 바닥면에 의하여 내부에 밀폐 공간을 에워싸도록 구성된 하우징과,
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 제1 개구로부터 상기 제2 개구를 향해 상기 대상물을 반송할 수 있도록 구성된 반송 장치와,
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 밀폐 공간 내의 공기를 청정화하고, 청정화된 공기를 공급하는 송풍 장치
    를 포함하는, 반송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송풍 장치는 상기 반송 장치의 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 상기 청정화된 공기를 송풍하는, 반송 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    위쪽으로 유체(流體)를 분출시켜 상기 대상물을 부상시킬 수 있도록 구성된 부상 장치를 더 포함하는, 반송 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 송풍 장치는 상기 부상 장치의 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 상기 청정화된 공기를 송풍하는, 반송 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 부상 장치는, 상기 송풍 장치로부터 공급된 상기 청정화된 공기를 상기 유체로서 분출하는, 반송 시스템.
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