KR101151490B1 - 기판 반송용 로봇의 핸드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체의 웨이퍼, 대형 액정 등의 기판을 핸들링하는 기판 반송용 로봇의 핸드에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드는 포크를 구비하고, 일단이 상기 포크의 선단에 연결되며 상기 포크의 길이방향을 따라 연장되는 와이어와, 상기 와이어를 상기 포크의 후단 쪽으로 잡아당겨 상기 포크 선단의 처짐을 보상하는 장력 조절 장치를 포함한다.

Description

기판 반송용 로봇의 핸드{Hand for Substrate Transporting Robot}
본 발명은 기판 반송용 로봇의 핸드(hand)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체의 웨이퍼, 대형 액정 등의 기판을 핸들링하는 기판 반송용 로봇의 핸드에 관한 것이다.
LCD. PDP 등과 같은 산업 분야에서는 글래스(glass) 기판을 핸들링하기 위해 기판 반송용 로봇이 이용되고 있다.
구체적으로, 글래스 기판은 카세트에 적재된 상태로 생산 라인으로 배송되고, 기판 반송용 로봇은 카세트에 적재된 글래스 기판을 꺼내 생산 라인으로 투입하고, 공정 처리가 완료된 글래스 기판을 다시 카세트에 적재시키는데 이용된다.
도 1 및 도 2는 종래의 기판 반송용 로봇의 핸드(10)를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 반송용 로봇의 핸드는 복수의 포크(11)를 구비하며, 기판(1)은 포크(11) 위에 안착되어 수송된다.
최근, LCD. PDP 등의 산업 분야에서는 생산성을 향상시키기 위해 기판의 크기가 대형화되고 있는 추세이며, 이에 따라 기판을 핸들링하는 기판 반송용 로봇의 핸드도 대형화되고 있다.
따라서, 기판이 안착되는 포크의 길이가 길어져 포크 자체의 자중이 증가하고, 기판의 무게 증가에 따라 포크에 걸리는 하중도 증가하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판이 포크(11) 상에 안착되는 경우 포크(11)의 선단이 아래로 처지는 문제점이 발생하고 있다(도 2에서는 도시의 편의를 위해 기판이 도시 생략되었다).
포크(11)의 선단이 아래로 처져서 정적 오차가 발생하게 되면, 핸들링 중 기판이 핸드로부터 이탈하거나 경우에 따라서 장비에 투입조차 할 수 없게 될 수도 있어 생산성이 감소하게 된다.
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비된 포크의 선단이 기판의 하중에 의해 처지는 것을 보상할 수 있는 기판 반송용 로봇의 핸드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드는 포크를 구비하고, 일단이 상기 포크의 선단에 연결되며 상기 포크의 길이방향을 따라 연장되는 와이어와, 상기 와이어를 상기 포크의 후단 쪽으로 잡아당겨 상기 포크 선단의 처짐을 보상하는 장력 조절 장치를 포함한다.
또한, 상기 장력 조절 장치는, 상기 와이어가 결합되는 이동뭉치와, 상기 이동뭉치에 결합되는 회전부재를 포함하고, 상기 회전부재의 회전운동에 의해 상기 이동뭉치가 직선운동하여 상기 와어어를 상기 포크의 후단 쪽으로 잡아당길 수도 있다.
또한, 상기 장력 조절 장치는, 상기 회전부재를 회전운동시키는 전동 모터를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 장력 조절 장치는, 상기 포크의 길이방향과 수직한 방향으로 배치되는 축을 구비하는 회전부재를 포함하고, 상기 회전부재가 상기 축을 중심으로 회전함에 따라서 상기 와이어가 상기 축에 감김으로써 상기 와이어를 상기 포크의 후단 쪽으로 잡아당길 수도 있다.
또한, 상기 포크에는 상기 와이어가 복수 열 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 따르면 기판의 하중에 의해 포크의 선단이 처지는 것을 보상해 줄 수 있어 포크에 안착된 기판이 이탈하는 것을 방지할 수 있고, 포크의 선단이 설계된 위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 기판 반송용 로봇의 핸드를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크의 분리사시도이다.
도 4는 도 3의 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크의 평면 단면도이다.
도 5는 포크의 선단부(A)를 확대 도시한 평면 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 포크의 후단부(B)를 확대 도시한 평면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크의 평면 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크의 분리사시도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 포크가 구비된 핸드의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
[제1 실시예]
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크(101)의 분리사시도이고, 도 4는 본 실시예에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크(101)의 평면 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 포크(101)의 내부는 중공 형태로 구성되어 있다.
와이어(120)는 그 일단이 연결부재(102)를 통해 포크(101)의 선단에 연결되며, 포크(101)의 내부의 위치하여 포크(101)의 길이 방향을 따라 연장된다.
본 실시예에 따른 와이어(120)는 강성 와이어일 수도 있으며, 탄성을 가진 스프링 와이어일 수도 있다.
와이어(120)의 다른 일단은 장력 조절 장치(110)에 결합된다. 장력 조절 장치(110)는 포크(101)의 후단에 배치되며, 포크(101)의 후단이 휘는 것을 방지하기 위해 덧대어진 보강판(103)의 선단 부근에 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 포크(101)의 선단에 연결된 와이어(120)의 단부는 포크(101)의 하단 쪽으로 치우쳐 배치되고, 포크(101)의 후단에 연결된 와이어(120)의 단부는 포크(101)의 상단 쪽으로 치우쳐 배치된다.
장력 조절 장치(110)에 의해 와이어(120)를 포크(101)의 후단 쪽으로 잡아당기면 그 장력에 의해 기판의 하중에 의해 처져 있는 포크(101)의 선단이 위로 끌어올려진다. 따라서, 포크(101) 선단의 처짐에 따른 정적 오차를 보상할 수 있게 된다.
도 5는 포크(101)의 선단부(A)를 확대 도시한 평면 단면도이다.
와이어(120)의 단부에는 몸체부보다 지름이 큰 머리부(121)가 형성되어 있으며, 연결부재(102)에는 와이어(120)가 삽입될 수 있는 통공(103)이 형성되어 있다.
통공(103)에는 단차가 형성되어 있어, 와이어(120)가 후단 측 즉, 도 5에서 우측 방향으로 당겨지는 경우에 와이어(120)의 머리부(121)가 단차에 의해 지지되며, 이에 따라 와이어(120)가 통공(103)을 통해 빠져나가지 않고 고정된다.
도 6a 및 도 6b는 포크(101)의 후단부(B)를 확대 도시한 평면 단면도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 장력 조절 수단(110)(도 3 참조)은 좌우로 직선 운동이 가능하도록 포크(101) 내부에 배치되는 이동뭉치(111)와, 이동뭉치(111)의 중앙에 형성된 통공에 삽입되는 회전부재(113) 및, 회전부재(113)가 자유회전 가능하게 결합되는 고정뭉치(112)로 구성된다.
와이어(120)는 이동뭉치(111)의 상단에 형성되어 있는 통공(123)을 통해 이동뭉치(111)에 연결된다. 포크(101)의 선단에 연결되는 단부와 마찬가지로, 이동뭉치(111)에 연결되는 와이어(120)의 단부에도 머리부(122)가 형성되어 있다. 따라서, 이동뭉치(111)가 우측으로 이동하는 경우에 와이어(120)도 같이 우측 방향으로 이동하게 된다. 즉, 이동뭉치(111)의 이동에 의해 와이어(120)를 포크의 후단 쪽으로 잡아당길 수 있다.
이동뭉치(111)의 중앙에 형성된 통공에는 나사산(116)이 형성되어 있고, 회전부재(113)의 몸체에도 이에 대응되는 나사산(117)이 형성되어 있다. 따라서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 회전부재(113)가 회전하면 이동뭉치(111)가 포크의 후단 쪽으로 직선운동하게 되고, 이동뭉치(111)가 와이어(120)를 포크의 후단 쪽으로 잡아당긴다.
본 실시예에 따르면, 회전부재(113)의 머리(114)에는 렌치가 삽입될 수 있는 렌치공(115)이 형성되어 있다. 로봇의 조작자는 렌치를 이용해 회전부재(113)를 수동으로 회전시켜서 와이어(120)를 원하는 만큼 잡아당길 수 있으며, 이에 따라, 포크 선단을 원하는 만큼 위쪽으로 끌어올려 선단의 처짐을 보상해줄 수 있다.
본 실시예에서는 장력 조절 장치(110)가 렌치와 같은 공구를 이용해 수동으로 조작되고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크(101)의 평면 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 회전부재(113)의 머리부(114)에는 전동 모터(118)가 결합되어, 회전부재(113)가 외부의 제어에 의해 모터에 의해 자동으로 회전하도록 장력 조절 장치(110)를 구성할 수도 있다.
[제2 실시예]
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 반송용 로봇의 핸드에 구비되는 포크(101)의 분리사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 장력 조절 수단(110)은 포크(101)의 길이방향과 수직한 방향으로 연장되는 축(119')과, 축(119')의 일단부에 형성되는 손잡이(119")로 구성되는 회전부재를 포함한다.
와이어(120)의 후단측 단부는 스프링 형태로 말려 있으며, 말려인 와이어(120)의 단부가 회전부재의 축(119')에 연결된다.
장력 조절 수단(110)은 손잡이(119")가 포크(101) 측면 외부로 노출되도록 포크(101)에 결합된다(도 9 참조).
조작자가 외부로 노출된 손잡이(119")를 돌려 축(119')을 시계방향으로 회전시키면, 와이어(120)가 축(119')에 감기면서 포크(101)의 후단측으로 잡아당겨진다.
본 실시예에서 장력 조절 수단(110) 외의 구성은 앞서 설명한 제1 실시예의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 9는 본 실시예에 따른 포크(101)가 구비된 핸드(100)의 사시도이다. 설명의 편의를 위해 포크(101)는 투명하게 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면 핸드(100)는 네 개의 포크(101)를 구비한다. 네 개의 포크 중 두 개의 포크(101)에는 와이어(120)가 2열 배치되고, 나머지 두 개의 포크(101)에는 와이어(120)가 1열 배치되어 있다. 각각의 와이어(120)에는 장력 조절 장치(110)가 연결된다.
핸드(100)의 포크(101) 상에 기판이 올려질 때, 포크(101)가 아래로 처지는 처짐 현상뿐 아니라, 포크(101)가 뒤틀리는 뒤틀림 현상이 발생할 수 있다.
포크(101) 내부에 복수 열의 와이어(120)가 배치되면, 포크(101)에 뒤틀림이 생기는 경우에도 와이어(120) 각각의 장력을 적절히 조절하여 포크(101)의 뒤틀림 정도를 일정 수준 보상해줄 수 있는 효과가 있다.
1: 기판 10: 핸드
11: 포크 100: 핸드
101: 포크 102: 연결부재
110: 장력 조절 장치 111: 이동뭉치
112: 고정뭉치 113: 회전부재
118: 전동모터 120: 와이어

Claims (5)

  1. 포크를 구비하는 기판 반송용 로봇의 핸드로서,
    일단이 상기 포크의 선단에 연결되며 상기 포크의 길이방향을 따라 연장되는 와이어와,
    상기 기판의 하중에 의해 쳐져 있는 상기 포크 선단의 처짐 정도에 따라 상기 와이어를 상기 포크의 후단 쪽으로 잡아당겨 상기 포크 선단의 처짐을 보상하고 조절하는 장력 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장력 조절 장치는,
    상기 와이어가 결합되는 이동뭉치와,
    상기 이동뭉치에 결합되는 회전부재를 포함하고,
    상기 회전부재의 회전운동에 의해 상기 이동뭉치가 직선운동하여 상기 와어어를 상기 포크의 후단 쪽으로 잡아당기는 것을 특징으로 하는 핸드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장력 조절 장치는,
    상기 회전부재를 회전운동시키는 전동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 장력 조절 장치는,
    상기 포크의 길이방향과 수직한 방향으로 배치되는 축을 구비하는 회전부재를 포함하고,
    상기 회전부재가 상기 축을 중심으로 회전함에 따라서 상기 와이어가 상기 축에 감김으로써 상기 와이어를 상기 포크의 후단 쪽으로 잡아당기는 것을 특징으로 하는 핸드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포크에는 상기 와이어가 복수 열 형성되는 것을 특징으로 하는 핸드.
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