KR101186622B1 - 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇 및 이의 작동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 암(arm), 이 암에 양방향 회동 가능하게 구비되는 프레임, 이 프레임에 나란하게 구비되는 내열성 재질의 포크, 이 포크 각각에 연결되어 외부 조작시 공기를 강제 흡입함으로써 글래스를 흡착하여 챔버 내부로 이송 가능한 공기흡입부, 및 이 프레임에 구비되어 슬롯의 각 하측으로 순서대로 삽입되며 챔버 내부에 잔류하는 파티클을 제거하는 파티클제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 기존의 글래스 이송용 로봇에 챔버 내부 파티클(particle) 제거용 청소 설비를 일체형 또는 탈부착 가능하게 구비함으로써 챔버 내부 청소를 위해 별도의 장비를 구비하거나 챔버 내부를 분해하지 않아도 됨에 따라 청소 시간과 비용을 절약할 수 있다.

Description

챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇 및 이의 작동방법{GLASS TRANSFER ROBOT HAVING CLEANING DEVICE OF CHAMBER AND OPERATE METHOD THEREOF}

본 발명은 글래스 이송용 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 글래스 이송용 로봇에 챔버 내부 파티클(particle) 제거용 청소 설비를 일체로 구비하거나 탈부착 가능하게 구비함으로써 챔버 내부 청소를 위해 별도의 장비를 구비하거나 챔버 내부를 분해하지 않아도 됨에 따라 청소 시간과 비용을 절약할 수 있는 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇 및 이의 작동방법에 관한 것이다.

TFT-LCD 등의 평판 디스플레이나 태양전지의 기판으로서 유리기판이 사용된다. 통상 대형의 글래스를 층층이 적재한 채로 운반한 다음에 글래스를 한 장씩 꺼내어 공정라인에 투입한다. 이때 글래스를 한 장씩 꺼내는 과정에서 두 장의 글래스가 밀착되어 글래스 두 장이 한꺼번에 들어 올려지는 경우가 발생하게 되고, 결국에는 그 중 한 장이 떨어져서 글래스가 파손되는 경우가 허다하다. 이를 방지하기 위해서 글래스를 층층이 적재할 때 글래스들 사이에 간지를 개재한다. 따라서 글래스를 한 장 꺼낸 다음에 간지를 제거하는 과정이 필요하게 된다.

즉, 사선으로 비스듬하게 설치되어 있는 적재대 상에 글래스가 복수개가 적층되어 있으며 상기 글래스들 사이에는 간지가 개재된다.

글래스 이송로봇은 진공흡착수단이 설치되어 있는 아암을 이용하여 적재대의 맨 위에 있는 글래스를 진공 흡착한 후 글래스 이송로봇 아암이 글래스를 위에서 들고 있는 형태가 되도록 하여 글래스를 수평으로 위치시킨다. 글래스 이송로봇은 이렇게 수평으로 위치된 글래스를 컨베이어의 상부로 이송시킨 후 글래스 이송로봇 아암의 진공흡착수단의 가동을 중단하여 글래스를 컨베이어에 안착시킨다. 컨베이어에 안착된 글래스는 공정라인에 투입된다.

글래스 이송장치에 대해서는 국내공개특허 제10-2009-0057698호에 제안된 바 있다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

기존의 글래스 이송장치는 챔버 내부에 보관하거나 챔버 내부에서 작업 가능하도록 글래스를 이송시키는데, 챔버 내부는 가압 조건 또는 내부 장비의 에러에 의해 글래스가 깨지는 경우가 발생하게 되어 글래스 파손에 따른 파티클을 제거하기 위해 챔버 내부를 분해해야 함에 따라 챔버 내부의 클리닝(cleaning) 후 작업을 위해 챔버 내부 조립까지 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 글래스 이송용 로봇의 핸드에 파티클제거부를 일체로 구비하거나 분리 가능하게 장착하여 챔버 내부 파티클(particle)을 제거함으로써 챔버 내부 청소를 위해 별도의 장비를 구비하거나 챔버 내부를 분해하지 않아도 됨에 따라 청소 시간과 비용을 절약하고자 하는 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇 및 이의 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇은: 암(arm), 상기 암에 양방향 회동 가능하게 구비되는 프레임, 상기 프레임에 나란하게 구비되는 내열성 재질의 포크, 상기 포크 각각에 연결되어 외부 조작시 공기를 강제 흡입함으로써 글래스를 흡착하여 챔버 내부로 이송 가능한 공기흡입부, 및 상기 프레임에 구비되어 상기 슬롯의 각 하측으로 순서대로 삽입되며 상기 챔버 내부에 잔류하는 파티클을 제거하는 파티클제거부를 포함한다.

상기 파티클제거부는, 상기 프레임에 일체로 고정되거나 탈부착 가능하게 연결되는 복수 개의 서포트바, 상기 서포트바 각각의 축 방향을 따라 일측에 일정 간격 유격되도록 구비되는 제 1브라켓, 상기 서포트바 각각의 축 방향을 따라 일측에 배열되는 공기흡입배관, 및 상기 공기흡입배관에서 분기되어 대응되는 상기 제 1브라켓에 고정 연결됨으로써 상기 슬롯 각각의 하측으로 순서대로 삽입되며 상기 챔버 내부의 공기를 흡입함에 따라 상기 파티클을 제거하는 공기흡입노즐을 포함한다.

상기 파티클제거부는, 상기 서포트바의 축 방향을 따라 타측에 일정 간격 유격되도록 구비되는 제 2브라켓, 상기 서포트바의 축 방향을 따라 타측에 배열되는 공기토출배관, 및 상기 공기토출배관에서 분기되어 대응되는 상기 제 2브라켓에 고정 연결됨으로써 상기 챔버 내부에 공기를 분출함에 따라 가라앉은 상기 파티클을 비산시키는 공기토출노즐을 더 포함한다.

상기 프레임은 경질의 베이스플레이트를 분리 가능하게 결합하고, 상기 서포트바는 상기 파티클의 제거시에 상기 베이스플레이트에 분리 가능하게 결합됨이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 작동방법은: 글래스 이송용 포크를 나란하게 배치한 프레임에 공기흡입노즐과 공기토출노즐을 연결한 서포트바를 구비하는 클리닝 준비단계, 상기 서포트바를 챔버의 내부 최상측에 위치한 슬롯의 하측으로 삽입하기 위해 암(arm)을 작동하는 암 전진작동단계, 상기 공기토출노즐을 통해 상기 챔버 내부로 공기를 토출시켜 파티클을 비산시키는 공기토출단계, 비산되는 파티클을 흡입하여 제거하기 위해 상기 공기흡입노즐을 통해 상기 챔버 내부의 공기를 흡입하는 공기흡입단계, 및 상기 암을 작동하여 상기 서포트바를 상기 챔버 내부로부터 꺼내는 암 후진작동단계를 포함하고, 상기 암 전진작동단계, 상기 공기토출단계, 상기 공기흡입단계 및 상기 암 후진작동단계가 최상측의 상기 슬롯에서 하부 방향으로 위치하는 슬롯 각각의 하측에 순서대로 작동 제어되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇 및 이의 작동방법은 종래 기술과 달리 기존의 글래스 이송용 로봇의 핸드에 파티클제거부를 일체로 구비하거나 분리 가능하게 장착하여 챔버 내부 파티클(particle)을 제거함으로써 챔버 내부 청소를 위해 별도의 장비를 구비하거나 챔버 내부를 분해하지 않아도 됨에 따라 청소 시간과 비용을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 글래스 이송 상태를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 프레임에 포크를 연결하는 구조를 보인 요부 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 프레임에 포크를 연결한 상태의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 공기흡입과 흡착의 구조를 보인 요부 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고온용 핸드의 공기흡입과 흡착의 구조를 보인 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 클리닝 상태를 보인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 요부 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇용 핸드의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 배면 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드에 장착된 서포트바의 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드에 서포트바가 장착된 상태의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 파티클제거부 요부 분해 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 작동방법을 보인 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇 및 이의 작동방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 글래스 이송 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 프레임에 포크를 연결하는 구조를 보인 요부 분해 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 프레임에 포크를 연결한 상태의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 공기흡입과 흡착의 구조를 보인 요부 확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고온용 핸드의 공기흡입과 흡착의 구조를 보인 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 요부 단면도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 클리닝 상태를 보인 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 요부 사시도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇용 핸드의 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드의 배면 사시도이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드에 장착된 서포트바의 분해 사시도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드에 서포트바가 장착된 상태의 단면도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 파티클제거부 요부 분해 사시도이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 작동방법을 보인 순서도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇(2)은 글래스(glass,6)를 반송하여 챔버(20)의 내부에 구비된 슬롯(22) 상측에 올려놓는 역할을 한다.

핸드(100)는 암(4)에 회동 가능하게 연결된다. 핸드(100)의 프레임(110)이 암(4)에 회동 가능하게 연결된다. 이때, 프레임(110)은 다양한 방식에 의해 암(4)에 분리 가능하게 연결된다.

특히, 핸드(100)는 고온의 작업 환경에서 변형되거나 녹지 않는 재질로 이루어진다. 여기서, 고온은 300℃ 이상의 작업 환경을 말한다.

더욱 상세히, 핸드(100)는 암(4)에 연결되는 프레임(110), 포크(120), 공기흡입부(130), 흡착부(140) 및 브라켓(150)을 포함한다.

프레임(110)은 암(4)에 연결되어 복수 개의 포크(120)와 공기흡입부(130)를 지지하거나 연결하는 역할을 한다. 특히, 프레임(110)은 고온에 견딜 수 있도록 내열성을 갖는 재질로 이루어진다. 예로서, 프레임(110)은 250℃ 이상에서 견딜 수 있는 탄소섬유(CFRP:Carbon Reinforced Plastic) 재질로 이루어진다. 물론, 프레임(110)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 포크(120)는 프레임(110)에 서로 나란하게 배치된다. 즉, 포크(120)는 프레임(110)의 축 방향을 따라 복수 개 나열되고, 프레임(110)의 축 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장된다. 편의상, 포크(120) 각각은 프레임(110)의 축 방향에 대해 수직한 방향으로 연장되는 것으로 한다. 아울러, 포크(120)의 형상 및 개수는 한정하지 않는다.

이때, 포크(120)는 고온의 환경에서 변형되거나 녹지 않도록 내열성을 갖는 세라믹 재질로 함이 바람직하다.

포크(120)는 세라믹 재질로 이루어짐에 따라 비교적 무겁다. 그래서, 포크(120)는 프레임(110)에 결속하기 위해 볼팅 작업시 파손될 수 있고, 프레임(110)에 견고하게 고정 장착되어야 한다. 따라서, 포크(120)는 프레임(110)에 연결되는 클램프(160)에 고정됨이 바람직하다.

클램프(160)는 로어바디(162), 어퍼바디(164) 및 메인결속부재(166)를 포함한다.

로어바디(162)는 포크(120)의 개수만큼 구비되어 각각 프레임(110)에 배치되고, 상측으로 개방되어 포크(120) 원주방향 둘레면 중 일부를 안착하는 하부안착홈(163)을 갖는다. 즉, 로어바디(162)는 포크(120)의 일측 단부 또는 가장자리를 수용할 수 있도록 상측으로 개방되고 둘레면 중 양측 또는 일측으로 개방되는 하부안착홈(163)을 구비한다. 그래서, 포크(120)의 가장자리 또는 단부 둘레면 중 일부는 하부안착홈(163)에 수용된다. 물론, 로어바디(162)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.

아울러, 어퍼바디(164)는 로어바디(162) 각각의 상측에 배치되고, 하측으로 개방되어 포크(120)의 원주방향 둘레면 중 나머지를 안착하는 상부안착홈(165)을 갖는다. 즉, 어퍼바디(164)는 포크(120)의 일측 단부 또는 가장자리를 수용할 수 있도록 하측으로 개방되고 둘레면 중 양측 또는 일측으로 개방되는 상부안착홈(165)을 구비한다. 그래서, 포크(120)의 가장자리 또는 단부 둘레면 중 나머지는 상부안착홈(165)에 수용된다. 따라서, 포크(120)의 둘레면은 하부안착홈(163)과 상부안착홈(165)에 의해 완전히 덮여지게 된다.

물론, 어퍼바디(164)와 로어바디(162)는 일체로 형성되어 포크(120)를 축 삽입하도록 형성될 수도 있다. 어퍼바디(164)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 메인결속부재(166)는 로어바디(162)와 어퍼바디(164)와 프레임(110)을 결속하는 역할을 한다.

즉, 도 4에서처럼, 메인결속부재(166)는 로어바디(162)와 어퍼바디(164)와 프레임(110)을 서로 결속함으로써 로어바디(162)와 어퍼바디(164)에 수용된 포크(120)를 고정하는 역할을 한다. 이때, 메인결속부재(166)는 볼트 등 기계체결요소로 한다. 메인결속부재(166)의 개수는 한정하지 않는다.

메인결속부재(166)가 로어바디(162)와 어퍼바디(164) 및 프레임(110)을 결속하면, 포크(120)는 어퍼바디(164)와 로어바디(162)에 면접된 상태로 가압됨으로써 고정된다.

메인결속부재(166)가 로어바디(162)와 어퍼바디(164) 및 프레임(110)을 상호 결속할 수 있도록 비교적 큰 볼트로 채택됨에 따라, 포크(120)는 프레임(110)에 상호 나란하게 배치된 상태를 유지하게 된다.

또한, 포크(120)는 로어바디(162)에 하측이 결속되고, 어퍼바디(164)에 상측이 결속됨으로써 프레임(110)에 더욱 견고하게 고정됨이 바람직하다.

즉, 어퍼바디(164)와 포크(120)는 서브결속부재(168)에 의해 결속됨이 바람직하다. 서브결속부재(168)는 어퍼바디(164)와 포크(120)를 결속하는 것으로서 볼트 등 기계체결요소로 함이 바람직하다. 포크(120)는 서브결속부재(168)에 의해 어퍼바디(164)에 구속됨에 따라 로어바디(162)와 어퍼바디(164)의 내부에 매립된 상태에서 축 방향으로 이탈 방지된다. 이때, 서브결속부재(168)는 비교적 길이가 짧아 로어바디(162)에 통과되도록 삽입 후 포크(120)의 하측에 조금 체결되고, 어퍼바디(164)에 통과되도록 삽입 후 포크(120)의 상측에 조금 체결된다. 이는, 서브결속부재(168)에 의해 세라믹 재질인 포크(120)가 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

특히, 어퍼바디(164)와 로어바디(162)는 내열성을 갖는 알루미늄 재질로 이루어짐이 바람직하다. 물론, 클램프(160) 전체가 알루미늄 재질로 이루어질 수도 있다. 이는, 클램프(160) 전체의 하중을 줄이기 위함이다.

한편, 포크(120)가 중실(中實)인 세라믹 재질로 이루어짐에 따라 축 방향을 따라 내부에 공기통로를 뚫기 어렵다.

그래서, 별도의 공기흡입부(130)가 포크(120)에 일대일 대응되게 구비된다.

공기흡입부(130)는 포크(120)에 일대일 대응되게 구비되어 외부 조작시 공기를 강제 흡입하여 배출하는 역할을 하고, 내열성을 갖는 재질로 이루어진다.

더욱 상세히, 공기흡입부(130)는 메인피팅부재(132), 서브피팅부재(134) 및 연결배관(136)을 포함한다.

메인피팅부재(132)는 프레임(110)에 구비되어 외부에서 공기를 흡입할 수 있도록 형성된다. 메인피팅부재(132)는 포크(120)마다 프레임(110)에 한 개 구비되어 포크(120) 개수만큼의 연결배관(136)을 분기할 수도 있으나, 편의상, 프레임(110)에 포크(120)와 일대일 대응되게 구비되는 것으로 도시한다.

아울러, 메인피팅부재(132)는 공기흡입기(도시하지 않음)와 연결된다. 이때, 모든 메인피팅부재(132)가 대응되는 하나의 공기흡입기와 연결된다. 이때, 공기흡입기는 공기를 빨아들인 후 배출하는 설비이다. 그리고, 메인피팅부재(132)는 양측으로 개방되게 형성되어 공기의 흐름을 허용하도록 형성된다. 따라서, 공기흡입기가 작동하면, 공기는 메인피팅부재(132)의 일측에서 타측으로 흐르려고 한다.

또한, 서브피팅부재(134)는 포크(120)의 축 방향을 따라 복수 개 배치된다. 서브피팅부재(134)는 포크(120)의 축 방향을 따라 브라켓(150)의 개수만큼 구비된다.

서브피팅부재(134)는 외부로부터 공기를 흡입할 수 있는 흡착부(140)를 장착한다. 특히, 서브피팅부재(134)는 포크(120)의 축 방향을 따라 일측 또는 양측으로 개방되고, 상측으로 개방되게 형성된다. 포크(120)의 타단에 인접되는 최외측의 서브피팅부재(134)는 일측으로만 개방되고, 나머지 서브피팅부재(134)는 양측으로 개방되게 형성된다.

그리고, 연결배관(136)은 메인피팅부재(132)와 서브피팅부재(134), 이웃한 서브피팅부재(134)에 대응되는 단부가 삽입된다. 그래서, 공기흡입기가 작동하게 되면, 서브피팅부재(134)의 개방된 상측을 통해 외부의 공기가 연결배관(136)과 메인피팅부재(132)를 통해 공기흡입기측으로 빨려 들어가게 된다. 물론, 연결배관(136)의 단부가 공기흡입기에 직접 연결될 수도 있다. 메인피팅부재(132)와 서브피팅부재(134)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.

아울러, 메인피팅부재(132)는 프레임(110)의 상측에 다양한 방식으로 고정 설치되며, 서브피팅부재(134)는 브라켓(150)에 의해 포크(120)에 연결된다. 브라켓(150)은 포크(120)의 상측에 결합되어 서브피팅부재(134)를 구속함으로써 서브피팅부재(134)와 연결배관(136)의 처짐을 방지한다.

특히, 메인피팅부재(132)와 서브피팅부재(134) 및 연결배관(136)은 고온의 작업 환경에 견딜 수 있는 재질로 이루어진다. 예로서, 메인피팅부재(132)와 서브피팅부재(134)와 연결배관(136)은 스텐레스 재질로 이루어진다.

한편, 서브피팅부재(134) 각각에는 흡착부(140)가 구비된다. 흡착부(140)는 공기흡입부(130)의 단부 즉, 서브피팅부재(134)에 구비되어 글래스(6)를 흡착 고정하는 역할을 한다. 그리고, 흡착부(140)는 내열성을 갖는 재질로 이루어진다.

더욱 상세히, 흡착부(140)는 홀더(142) 및 패드(144)를 포함한다.

홀더(142)는 서브피팅부재(134) 각각에 안착된다. 이때, 홀더(142)는 서브피팅부재(134)에만 안착될 수도 있으나, 브라켓(150)에 삽입된 상태로 서브피팅부재(134) 안착됨으로써 좀 더 견고하게 서브피팅부재(134)에 고정된다.

아울러, 홀더(142)는 공기흡입기의 작동시 외부의 공기를 상측으로부터 흡입하기 위해 서브피팅부재(134)의 내측과 연결되도록 제 1에어홀(143)을 통공한다. 제 1에어홀(143)은 홀더(142)의 상측과 하측으로 개방되게 통공된다. 그리고, 홀더(142)는 완충 가능한 재질로 이루어진다. 예로서, 홀더(142)는 내열성을 갖는 특수한 고무 재질로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 패드(144)는 홀더(142)에 안착되고, 제 1에어홀(143)과 일치되도록 상하 연통되는 제 2에어홀(145)을 통공한다. 아울러, 패드(144)는 300℃ 이상의 고온 환경에서 과열된 글래스(6)와 직접 접촉시 글래스(6)에 자국 또는 얼룩의 발생을 억제하기 위해 경도가 높은 수지계열의 재질로 이루어진다. 예로서, 패드(144)는 마찰력이 크고 내열성을 갖는 수지(PBI:Polybenzimidazole)로 이루어진다. 물론, 패드(144)가 서브피팅부재(134) 각각에 직접적으로 안착될 수도 있다.

따라서, 글래스(6)가 패드(144)에 접한 상태에서, 공기흡입기가 공기를 빨아들이게 되면, 글래스(6)는 패드(144)에 밀착되어 고정된다. 이때, 공기흡입기는 연결배관(136) 각각의 일측에 구비되어 독립적으로 공기를 흡입함에 따라, 연결배관(136)이웃한 서브피팅부재(134)와 메인피팅부재(132)를 연결하는 연결배관(136) 각각에 작용하는 공기 흡입력이 크기 때문에 글래스(6)는 안정적으로 패드(144)에 흡착된 채 이송 가능하게 된다.

특히, 메인피팅부재(132)는 외부로 공기 강제 배출시 글래스(6)에 의한 제 2에어홀(145)의 막힘 여부를 판단하도록 제어부(도시하지 않음)에 연결됨이 바람직하다. 제어부는 제 2에어홀(145)의 막힘 여부를 판단하여 리크(leak) 발생 여부 체크 및 흡착여부를 감지를 하고 진공압력을 체크하여 글래스(6)의 유무를 판단한다.

이에 따라, 공기흡입기가 공기를 흡입 작동시, 공기흡입기 각각에 연결된 제어부가 공기흡입기로부터 압력변화를 검출하게 된다. 즉, 패드(144)와 글래스(6)가 밀착되어 있으면, 제어부는 공기흡입기로부터 압력변화를 감지하지 못하게 된다. 반대로, 글래스(6)가 패드(144)로부터 소정 유격되어 틈새가 발생되면, 제어부는 공기흡입기로부터 압력변화를 감지하게 된다.

제어부는 압력변화 여부를 감지하여 실시간으로 디스플레이할 수도 있다.

홀더(142)는 포크(120)의 급격한 이동시 관성 법칙에 의한 글래스(6)의 움직임에 따라 패드(144)의 움직임을 허용함으로써 글래스(6)가 패드(144)에 밀착된 상태를 유지하도록 하는 역할을 한다.

특히, 브라켓(150)은 포크(120)와 공기흡입부(130)의 서브피팅부재(134)를 연결함으로써 공기흡입부(130)의 서브피팅부재(134)와 연결배관(136)의 처짐을 방지한다. 물론, 브라켓(150)이 서브피팅부재(134)와 연결배관(136)의 처짐을 방지함으로써 서브피팅부재(134)와 연결배관(136)의 처짐에 따른 메인피팅부재(132)의 파손이나 변형을 방지할 수 있기 때문에, 브라켓(150)은 공기흡입부(130) 전체를 지지하는 역할을 한다. 이때, 브라켓(150)은 다양한 형상으로 변형 가능하고, 포크(120)와 서브피팅부재(134)를 볼팅 등으로 결속한다.

브라켓(150)은 내열성을 갖는 재질로 이루어진다. 예로서, 브라켓(150)은 스텐레스 재질 또는 알루미늄 재질로 이루어진다. 물론, 브라켓(150)은 빠른 속도로 움직이는 포크(120)에 대해 공기흡입부(130)를 충분히 지지할 수 있도록 견고하게 형성되거나 견고한 재질로 이루어진다.

포크(120)와 브라켓(150)은 글래스(6)를 지지하기 위해 축 방향을 따라 서포트핀(180)을 구비할 수도 있다.

서포트핀(180)은 고온의 환경에서 글래스(6)를 지지하는 부위를 증가시켜 글래스(6)의 휘어짐을 방지하는 역할을 한다. 이때, 포크(120)에 구비된 서포트핀(180)은 포크(120)에 일체로 형성됨이 바람직하다. 그리고, 브라켓(150)에 구비된 서포트핀(180)은 브라켓(150)에 일체로 형성됨이 바람직하다. 물론, 서포트핀(180)은 포크(120)와 브라켓(150)에 분리 가능하게 끼워질 수도 있다.

물론, 서포트핀(180)은 다양한 형상으로 변형 가능하고, 개수에 한정하지 않는다.

한편, 도 8 내지 도 14에서처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇(2)은 챔버(20) 내부를 청소하는 역할을 한다.

그래서, 로봇(2)은 프레임(110)에 복수 개의 포크(120) 이외에 파티클제거부(200)를 일체형 또는 분리 가능하게 구비한다. 편의상, 파티클제거부(200)는 프레임(110)으로부터 분리되는 구조로 도시된다.

특히, 챔버(20)는 글래스(6)를 서로 유격되게 적층하여 보관할 수 있도록 내부에 슬롯(22)을 구비한다. 슬롯(22)은 각각 글래스(6)가 올려질 수 있도록 챔버(20) 내부에 복수 개 구비된다. 슬롯(22)은 다양하게 형성될 수 있고, 개수에 한정되지 않는다.

이때, 파티클제거부(200)는 로봇(2)의 글래스(6) 반송 작업을 수행시에 프레임(110)으로부터 분리됨으로써 암(4)의 전체 하중을 줄여 암(4)에 전달되는 전력 로드(load)를 감소시킴이 바람직하다. 물론, 파티클제거부(200)는 항상 프레임(110)에 장착되도록 구비되어 탈부착에 따른 번거로움을 없앨 수도 있다.

아울러, 암(4)의 핸드(100)가 글래스(6)를 흡착하여 챔버(20) 내부의 각 슬롯(22) 상측으로 반송하거나 슬롯(22)에 놓여진 글래스(6)를 다른 공정으로 반송할 수 있도록 챔버(20) 내부의 각 슬롯(22) 하측으로 순서대로 삽입된다.

여기서, '순서대로'는, 후술할, 서포트바(210)가 챔버(20) 내부의 최상측에 위치한 슬롯(22)의 하측에 삽입되고 나서 꺼내진 후 점차적으로 하부 방향에 위치한 슬롯(22)의 하측에 삽입 후 꺼내지는 것을 반복하는 것을 의미한다.

파티클제거부(200)가 핸드(100)에 장착됨으로써, 챔버(20)는 슬롯(22)이 조립된 상태에서 내부 클리닝 작업이 가능하다. 이로 인해, 챔버(20)의 클리닝 작업시간이 단축되고, 클리닝 작업이 용이하게 된다.

파티클제거부(200)는 프레임(110)에 탈부착 가능하게 연결되고, 챔버(20) 내부에 잔류하는 파티클(particle)을 제거하는 역할을 한다. 파티클은 챔버(20) 내부에서 파손된 글래스의 파편이나 이물질을 말한다.

특히, 파티클제거부(200)는 서포트바(210), 제 1브라켓(220), 공기흡입배관(230) 및 공기흡입노즐(240)을 포함하여 이루어진다.

서포트바(210)는 제 1브라켓(220), 공기흡입배관(230) 및 공기흡입노즐(240)을 지지하는 것으로서, 프레임(110)에 탈부착 가능하게 연결된다. 이는, 파티클제거부(200)를 필요에 따라 프레임(110)에 장착하기 위함이다. 서포트바(210)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능한데, 고온에 견딜 수 있는 재질로 이루어짐이 바람직하다. 그리고, 서포트바(210)는 비교적 가벼운 재질로 이루어짐이 바람직하다.

이때, 서포트바(210)는 복수 개 구비되는데, 포크(120)에 일정간격 유격되도록 프레임(110)에 구비됨이 바람직하다.

그리고, 제 1브라켓(220)은 서포트바(210) 각각의 축 방향을 따라 일측에 일정 간격 유격되도록 구비된다. 제 1브라켓(220)은 공기흡입배관(230)을 연결하는 공기흡입노즐(240)을 연결 지지하는 역할을 한다. 특히, 제 1브라켓(220)은 서포트바(210)의 일측에 볼팅 등 다양한 방식에 의해 고정되고, 다양한 형상으로 변형 가능하다.

아울러, 공기흡입배관(230)은 서포트바(210) 각각의 일측에 축 방향을 따라 배열되어 외부로부터 공기 흡입시 공기의 이동을 안내한다.

또한, 공기흡입노즐(240)은 제 1브라켓(220)에 대응되는 위치에서 공기흡입배관(230)으로부터 분기되어 대응되는 제 1브라켓(220)에 고정 연결된다.

그래서, 외부에서 공기흡입배관(230)을 통해 공기를 흡입하게 되면, 챔버(20) 내부의 파티클을 포함한 공기는 공기흡입노즐(240)을 통해 공기흡입배관(230)으로 유입 후 설정 위치로 토출된다. 따라서, 챔버(20) 내부의 파티클은 제거된다.

특히, 공기흡입배관(230)은 서포트바(210) 각각에 하나씩 구비되어 공기흡입노즐(240)을 분기 설치할 수도 있고, 공기흡입노즐(240)로써 연결될 수도 있다. 이때, 공기흡입배관(230)은 공기흡입노즐(240) 사이에 해당되는 부위가 아래로 휘지 않도록 설치 간격이 조절되거나 또는 휘지 않고 내열성의 금속 재질로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 복수 개의 공기흡입배관(230)은 하나의 공기흡입설비(도시하지 않음)에 모두 연결될 수도 있고, 각각이 서로 다른 공기흡입설비에 연결될 수도 있다.

이때, 공기흡입노즐(240)이 챔버(20) 내부에서 파티클을 포함한 공기를 흡입하여 설정 위치로 배출하는데, 파티클이 부유하지 못할 정도로 굵거나 챔버(20) 바닥면이나 벽면에 부착되어 있을 경우, 해당 파티클은 공기흡입노즐(240)로 유입되지 않게 된다.

그래서, 굵어서 비산(부유)하지 않는 파티클이나 챔버(20) 바닥면이나 벽면에 부착된 파티클은 강제로 비산(부유)되어야 한다.

이에 따라, 파티클제거부(200)는 제 2브라켓(250), 공기토출배관(260) 및 공기토출노즐(270)을 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

제 2브라켓(250)은 서포트바(210) 각각의 축 방향을 따라 타측에 일정 간격 유격되도록 구비되어 공기토출배관(260)을 연결하는 공기토출노즐(270)을 연결 지지하는 역할을 한다. 즉, 서포트바(210) 각각은 제 1브라켓(220), 공기흡입배관(230), 공기흡입노즐(240), 제 2브라켓(250), 공기토출배관(260) 및 공기토출노즐(270)을 지지하는 역할을 한다.

특히, 제 2브라켓(250)은 서포트바(210)의 타측에 볼팅 등 다양한 방식에 의해 고정되고, 다양한 형상으로 변형 가능하다. 이에 따라, 서포트바(210)는 일측을 따라 제 1브라켓(220)을 복수 개 구비하고, 타측을 따라 제 2브라켓(250)을 복수 개 구비한다.

아울러, 공기토출배관(260)은 서포트바(210) 각각의 타측에 축 방향을 따라 배열되어 외부의 공기를 공기토출노즐(270)로 이동 안내한다.

또한, 공기토출노즐(270)은 제 2브라켓(250)에 대응되는 위치에서 공기토출배관(260)으로부터 분기되어 대응되는 제 2브라켓(250)에 고정 연결된다.

그래서, 공기가 외부로부터 공기토출배관(260)으로 블로우(blow)하게 되면, 이 공기는 공기토출배관(260)을 통해 공기토출노즐(270)로 토출된다. 그래서, 챔버(20) 바닥이나 벽면에 붙은 파티클은 비산된다.

이 후, 비산되는 파티클은 공기흡입노즐(240)을 통해 공기흡입배관(230)으로 유입 후 설정 위치로 토출된다. 따라서, 챔버(20) 내부의 파티클은 완전히 제거된다.

특히, 공기토출배관(260)은 서포트바(210) 각각에 하나씩 구비되어 공기토출노즐(270)을 분기 설치할 수도 있고, 공기토출노즐(270)로써 연결될 수도 있다. 이때, 공기토출배관(260)은 공기토출노즐(270) 사이에 해당되는 부위가 아래로 휘지 않도록 설치 간격이 조절되거나 또는 휘지 않고 내열성의 금속 재질로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 복수 개의 공기토출배관(260)은 하나의 블로워(blower,도시하지 않음)에 모두 연결될 수도 있고, 각각이 서로 다른 블로워에 연결될 수도 있다.

따라서, 핸드(100)의 프레임(110)에 장착된 서포트바(210)가 챔버(20) 내부로 삽입되면, 외부의 공기가 공기토출노즐(270)을 통해 챔버(20) 내부로 고압 상태로 분출된 후 챔버(20) 내부에서 파티클을 포함한 공기는 공기흡입노즐(240)을 통해 설정 위치로 배출된다. 특히, 하나의 서포트바(210)가 복수 개의 공기흡입노즐(240)과 복수 개의 공기토출노즐(270)을 함께 구비함으로써, 챔버(20) 내부의 파티클 제거 시간은 단축된다.

이때, 공기토출노즐(270)은 각각 서로 다른 방향을 향하도록 설치될 수 있고, 공기흡입노즐(240)은 각각 서로 다른 방향을 향하도록 설치될 수 있다.

한편, 서포트바(210)는 챔버(20) 내부 청소시에만 프레임(110)에 설치될 경우, 프레임(110)에 볼팅됨이 바람직하다. 이때, 프레임(110)은 탄소섬유(CFRP:Carbon Reinforced Plastic) 등의 재질로 이루어져 서포트바(210)를 자주 또는 장기간 볼트 체결시 체결부위가 파손될 수 있다.

그래서, 프레임(110)은 경질의 금속재질인 베이스플레이트(280)를 분리 가능하게 결합하고, 서포트바(210)는 파티클의 제거시에 베이스플레이트(280)에 분리 가능하게 결합됨이 바람직하다. 즉, 프레임(110)은 서포트바(210)를 설치 위치에 베이스플레이트(280)를 구비한다. 베이스플레이트(280)는 항상 프레임(110)에 고정 설치된다. 그리고, 서포트바(210)는 대응되는 베이스플레이트(280)에만 필요시에 체결됨으로써, 프레임(110)은 보호된다.

한편, 도 10, 도 11 및 도 15에서처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 작동방법은 클리닝 준비단계(S10), 암(arm) 전진작동단계(S20), 공기토출단계(S30), 공기흡입단계(S40) 및 암 후진작동단계(S50)를 포함하여 이루어진다.

클리닝 준비단계(S10)는 기존 설비인 글래스(6) 이송용 포크(120)를 나란하게 배치한 프레임(110)에 공기흡입노즐(240)과 공기토출노즐(270)을 연결한 서포트바(210)를 부착하거나 서포트바(210)가 일체로 구비된 프레임(110)을 준비하는 공정이다. 특히, 서포트바(210)는, 상술한 바와 같이, 제 1브라켓(220), 공기흡입배관(230), 공기흡입노즐(240), 제 2브라켓(250), 공기토출배관(260) 및 공기토출노즐(270)을 구비한 것으로서, 프레임(110)에 일체로 구비되거나 분리 가능하게 장착된다. 이때, 프레임(110)은 글래스(6) 이송을 위해 포크(120)를 구비한 상태이다.

그리고, 암 전진작동단계(S20)는 서포트바(210)를 챔버(20)의 내부 최상측에 위치한 슬롯(22)의 하측으로 삽입하기 위해 암(arm,4)을 작동하는 공정이다. 암(4)이 작동 제어됨으로써, 서포트바(210)는 챔버(20) 내부 최상측에 위치한 슬롯(22)의 하측으로 삽입 작동된다. 이때, 포크(120)는 서포트바(210)와 함께 챔버(20) 내부로 삽입된다.

이 후, 공기토출단계(S30)가 행해진다. 공기토출단계(S30)는 공기토출노즐(270)을 통해 외부 공기를 챔버(20) 내부로 고압 토출시켜 파티클을 비산시키는 공정이다.

외부 공기는 공기토출노즐(270)을 통해 일정시간동안 한번 토출되거나 비연속적으로 설정회수만큼 토출되도록 제어된다.

그리고, 공기흡입단계(S40)는 공기토출단계(S30) 후 챔버(20) 내부에서 비산되는 파티클을 흡입하여 제거하기 위해 공기흡입노즐(240)을 통해 챔버(20) 내부의 공기를 흡입하는 공정이다.

챔버(20) 내부의 파티클을 포함한 공기는 공기흡입노즐(240)으로 일정시간동안 한번 흡입되거나 비연속적으로 설정회수만큼 흡입되도록 제어된다.

아울러, 암 후진작동단계(S50)는 암(4)을 작동하여 서포트바(210)를 챔버(20) 내부로부터 꺼내는 공정이다. 이때, 포크(120)는 서포트바(210)와 함께 챔버(20) 외측으로 후진하게 된다.

특히, 암(4)은 암 전진작동단계(S20), 공기토출단계(S30), 공기흡입단계(S40) 및 암 후진작동단계(S50)가 순서대로 반복해서 행해지도록 가동 제어된다.

즉, 암 전진작동단계(S20), 공기토출단계(S30), 공기흡입단계(S40) 및 암 후진작동단계(S50)는 최상측의 슬롯(22)에서 하부 방향으로 위치하는 슬롯(22) 각각의 하측에 순서대로 작동 제어된다.

다시 말해서, 서포트바(210)는 최상측의 슬롯(22) 하측에 위치하도록 전진(S20) 후 공기토출단계(S30) 및 공기흡입단계(S40)를 행하고 나서 후진(S50)하며 챔버(20) 외부로 이동하게 된다.

이 후, 서포트바(210)는 최상측의 슬롯(22)의 바로 아래에 위치한 슬롯(22)의 하측에 위치하도록 전진(S20) 후 공기토출단계(S30) 및 공기흡입단계(S40)를 행하고 나서 후진(S50)하며 챔버(20) 외부로 이동하게 된다.

즉, 서포트바(210)는 챔버(20) 내부를 클리닝 작업 할 수 있도록 챔버(20) 내부의 상측에서 하측방향으로 각 슬롯(22)의 하측으로 삽입된다.

이와 같이, 챔버(20) 내부가 반복적으로 공기 토출 및 공기 흡입됨으로써, 파티클은 완전히 제거 가능하게 된다. 이때, 공기토출노즐(270)은 각각 서로 다른 방향을 향하도록 설치될 수 있고, 공기흡입노즐(240)은 각각 서로 다른 방향을 향하도록 설치될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

2: 로봇 4: 암(arm)
100: 핸드 110: 프레임
120: 포크 130: 공기흡입부
132: 메인피팅부재 134: 서브피팅부재
136: 연결배관 140: 흡착부
142: 홀더 143: 제 1에어홀
144: 패드 145: 제 2에어홀
150: 브라켓 160: 클램프
162: 로어바디 164: 어퍼바디
166: 메인결속부재 168: 서브결속부재
180: 서포트핀 200: 파티클제거부
210: 서포트바 220, 250: 제 1,2브라켓
230: 공기흡입배관 240: 공기흡입노즐
260: 공기토출배관 270: 공기토출노즐
280: 베이스플레이트

Claims (5)

1. 암(arm);
   상기 암에 양방향 회동 가능하게 구비되는 프레임;
   상기 프레임에 나란하게 구비되는 내열성 재질의 포크;
   상기 포크 각각에 연결되어 외부 조작시 공기를 강제 흡입함으로써 글래스를 흡착하여 챔버 내부의 각 슬롯 상측으로 이송 가능한 공기흡입부; 및
   상기 프레임에 구비되어 상기 슬롯의 각 하측으로 순서대로 삽입되며 상기 챔버 내부에 잔류하는 파티클을 제거하는 파티클제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 파티클제거부는,
   상기 프레임에 일체로 고정되거나 탈부착 가능하게 연결되는 복수 개의 서포트바;
   상기 서포트바 각각의 축 방향을 따라 일측에 일정 간격 유격되도록 구비되는 제 1브라켓;
   상기 서포트바 각각의 축 방향을 따라 일측에 배열되는 공기흡입배관; 및
   상기 공기흡입배관에서 분기되어 대응되는 상기 제 1브라켓에 고정 연결됨으로써 상기 슬롯 각각의 하측으로 순서대로 삽입되며 상기 챔버 내부의 공기를 흡입함에 따라 상기 파티클을 제거하는 공기흡입노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 파티클제거부는,
   상기 서포트바의 축 방향을 따라 타측에 일정 간격 유격되도록 구비되는 제 2브라켓;
   상기 서포트바의 축 방향을 따라 타측에 배열되는 공기토출배관; 및
   상기 공기토출배관에서 분기되어 대응되는 상기 제 2브라켓에 고정 연결됨으로써 상기 챔버 내부에 공기를 분출함에 따라 가라앉은 상기 파티클을 비산시키는 공기토출노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇.
   
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 프레임은 경질의 베이스플레이트를 분리 가능하게 결합하고;
   상기 서포트바는 상기 베이스플레이트에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇.
   
5. 글래스 이송용 포크를 나란하게 배치한 프레임에 공기흡입노즐과 공기토출노즐을 연결한 서포트바를 구비하는 클리닝 준비단계;
   상기 서포트바를 챔버의 내부 최상측에 위치한 슬롯의 하측으로 삽입하기 위해 암(arm)을 작동하는 암 전진작동단계;
   상기 공기토출노즐을 통해 상기 챔버 내부로 공기를 토출시켜 파티클을 비산시키는 공기토출단계;
   비산되는 파티클을 흡입하여 제거하기 위해 상기 공기흡입노즐을 통해 상기 챔버 내부의 공기를 흡입하는 공기흡입단계; 및
   상기 암을 작동하여 상기 서포트바를 상기 챔버 내부로부터 꺼내는 암 후진작동단계를 포함하고,
   상기 암 전진작동단계, 상기 공기토출단계, 상기 공기흡입단계 및 상기 암 후진작동단계가 최상측의 상기 슬롯에서 하부 방향으로 위치하는 슬롯 각각의 하측에 순서대로 작동 제어되는 것을 특징으로 하는 챔버 클리닝 기능을 갖는 글래스 이송용 로봇의 작동방법.

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