KR101235303B1

KR101235303B1 - 비접촉식 이동 장치

Info

Publication number: KR101235303B1
Application number: KR1020120035383A
Authority: KR
Inventors: 최석
Original assignee: (주)케이앤씨테크놀로지
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2013-02-20

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 이동 장치는 상부판, 상부판의 상부면에 위치하며, 공기를 분출하는 복수개의 제1 에어홀 및 복수개의 제2 에어홀, 상부판의 하부면에 위치하는 공기 챔버, 공기 챔버 내부에 위치하며, 제1 에어홀 및 제2 에어홀에 각각 연결되어 있는 복수개의 개구부, 각 개구부 내부에 위치하며, 나선이 형성되어 있는 제1 인서트 노즐 및 제2 인서트 노즐, 제1 인서트 노즐의 나선의 홈과 개구부의 내부 측면에 의해 형성된 제1 에어 안내부, 제2 인서트 노즐의 나선의 홈과 개구부의 내부 측면에 의해 형성된 제2 에어 안내부, 상부판과 마주하며, 공기 챔버에 공기를 공급하는 공기 공급부가 형성되어 있는 하부판을 포함하고, 제1 인서트 노즐은 제1 에어홀에 연결된 개구부에 위치하고, 제2 인서트 노즐은 제2 에어홀에 연결된 개구부에 위치하며, 제1 에어 안내부의 단면적과 상기 제2 에어 안내부의 단면적은 서로 다르다.

Description

비접촉식 이동 장치{NONCONTACT MOVING APPARTUS}

본 발명은 비접촉식 이동 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치 또는 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치를 제조하는 공정에서, 평판 표시 장치를 이루는 기판에 패턴이나 층을 형성하기 위한 여러 가지 공정 및 기판의 결함의 유무를 확인하는 기판 검사 공정이 진행된다.

이러한 공정 시, 기판을 각 공정 장치 또는 공정 챔버까지 이동시키는 이동 장치가 중요한 요소로 작용한다.

종래의 기판의 이동 장치로는 롤러의 회전력에 의해 기판을 이동시키는 접촉식 이동 장치가 있으나, 이는 기판의 이동이 롤러의 회전력에 의해 이루어지므로, 기판에 스크래치 및 롤러의 회전으로 인한 얼룩과 같은 불량이 생긴다. 또한, 롤러의 회전력 또는 마찰력이 약하면 기판이 제대로 이동하지 않는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다수의 에어홀에 압축 공기를 공급하고, 에어홀에서 분출되는 공기로 기판을 부상 이동시키는 비접촉식 이동 장치가 이용되고 있다.

비접촉식 이동 장치의 경우, 기판 또는 이동 시키는 대상물이 대형화할 경우, 기판 또는 이동 시키는 대상물의 중심 부분에 대응하는 에어홀의 수가 많아지게 되는데, 이 때, 기판 또는 이동 시키는 대상물의 중심 부분에서 공기의 빠짐이 가장자리보다 원활하지 않게 되어 기판 또는 이동 시키는 대상물의 중심 부분이 볼록하게 되고, 이동 시 흔들리는 문제점이 발생한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판 또는 대상물을 이동시키는 비접촉식 이동 장치에서, 기판 또는 대상물의 형태의 변화를 방지하고, 기판 또는 대상물의 이동 시 흔들리지 않게 하는 것이다.

제2 에어홀은 제1 에어홀의 주변을 둘러싸고 있을 수 있다.

제1 에어홀의 단면적과 제2 에어홀의 단면적은 서로 동일할 수 있다.

제1 에어홀에서 분출되는 공기의 양은 제2 에어홀에서 분출되는 공기의 양과 서로 다를 수 있다.

제1 인서트 노즐 및 제2 인서트 노즐은 원통 위에 원뿔이 위치되어 있는 형상이고, 나선은 원통의 외주면상에 형성되어 있을 수 있다.

제2 에어 안내부의 단면적은 제1 에어 안내부의 단면적보다 1.15배 내지 1.25배 더 클 수 있다.

공기 챔버에 공급되는 공기의 압력은 0.025MPa 내지 0.1MPa 일 수 있다.

제1 에어홀은 제2 에어홀의 주변을 둘러싸고 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 분출되는 공기 유량이 다른 제1 에어홀 및 제2 에어홀 배치하여 기판 또는 대상물의 형태의 변화를 방지하고, 기판 또는 대상물의 이동 시 흔들림을 방지할 수 있다.

또한, 제1 에어홀 및 제2 에어홀에 각각 연결된 개구부에 제1 인서트 노즐 및 제2 인서트 노즐을 배치하여 적은 공기 압력에도 기판 또는 대상물을 이동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 이동 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 이동 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 이동 장치(1000)는 상부판(100), 상부판(100)과 마주하는 하부판(200) 그리고, 상부판(100) 및 하부판(200) 사이에 위치하는 오링(O-ring)(300)을 포함한다.

상부판(100)의 상부면에는 공기를 분출하는 복수 개의 제1 에어홀(110) 및 복수 개의 제2 에어홀(120)이 형성되어 있다. 제1 에어홀(110)과 제2 에어홀(120)의 단면적은 동일하고, 제1 에어홀(110)은 상부판(100)의 중심부에 위치하고 있고, 제2 에어홀(120)은 제1 에어홀(110)의 주위를 둘러싸고 있다.

본 실시예에서는 제2 에어홀(120)이 제1 에어홀(110)의 주위를 둘러싸는 위치에 배치되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 제1 에어홀(110)이 제2 에어홀(120)의 주위를 둘러싸는 위치에 배치될 수도 있다. 또한, 제1 에어홀(110)이 상부판(100)의 중심 부분에 길이 방향으로 연장되어 배치되고, 제2 에어홀(120)이 제1 에어홀(110)의 양쪽에 배치될 수도 있다.

상부판(100)의 하부면에는 공기 챔버(220)가 형성되어 있고, 그 내부에는 복수 개의 개구부(130)가 형성되어 있다. 개구부(130)의 각각 제1 에어홀(110) 및 제2 에어홀(120)과 연결되어 있다.

각 개구부(130) 에는 복수 개의 제1 인서트 노즐(140) 및 복수 개의 제2 인서트 노즐(150)이 배치되어 있다. 제1 인서트 노즐(140)은 제1 에어홀(110)에 연결된 개구부(130)에 배치되어 있고, 제2 인서트 노즐(150)은 제2 에어홀(120)에 연결된 개구부(130)에 배치되어 있다.

개구부(130)의 내부 측면은 평탄하고, 제1 인서트 노즐(140) 및 제2 인서트 노즐(150)은 원통 위에 원뿔이 위치되어 있는 형상이며, 원통의 외주면상에는 나선이 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 나선이 형성되어 있는 제1 인서트 노즐(140) 및 제2 인서트 노즐(150)을 개구부(130) 내에 삽입하기가 용이하다.

하부판(200)에는 공기 공급부(210)가 형성되어 있고, 하부판(200)의 하부에는 공기 공급부(210)에 연결되는 공기 연결부(400)가 형성되어 있다. 외부로부터의 공기가 공기 연결부(400) 및 공기 공급부(210)를 통하여 공기 챔버(220)로 공급된다.

오링(300)은 상부판(100)과 하부판(200) 사이에 배치되어, 상부판(100)과 하부판(200) 사이로 공기가 빠져나가는 것을 방지한다.

공기 챔버(220)에 공급된 공기가 각 개구부(130)를 통하여 제1 에어홀(110) 및 제2 에어홀(120)로 분출되어, 기판 또는 이동 대상물을 부상시켜 이동시킨다.

여기서, 제1 에어홀(110)에서 분출되는 공기의 양은 제2 에어홀(120)에서 분출되는 공기의 양보다 적다. 즉, 기판 또는 이동 대상물의 가장자리에 위치한 제2 에어홀(120)에서 분출되는 공기의 양이 기판 또는 이동 대상물의 중심 부분에 위치한 제1 에어홀(110)에서 분출되는 공기의 양보다 많으므로, 기판 또는 이동 대상물의 형태 변화를 방지하고, 이에 이동 시 기판 또는 이동 대상물의 흔들림을 방지할 수 있다.

그러면, 도 3 및 도 4를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 이동 장치에 대해 상세하게 설명한다.

도 3을 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 에어홀(110)에 연결된 개구부(130)에는 제1 인서트 노즐(140)이 배치되어 있다.

제1 인서트 노즐(140)에는 나선이 형성되어 있고, 제1 인서트 노즐(140)의 나선의 홈과 개구부(130)의 내부 측면에 의해 제1 에어 안내부(145)가 형성된다. 공기 챔버(220)의 공기는 제1 에어 안내부(145)를 통하여 나선형으로 이동하고, 제1 인서트 노즐(140)의 원뿔의 따라 이동한 후, 제1 에어홀(110)을 통하여 분출된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제2 에어홀(120)에 연결된 개구부(130)에는 제2 인서트 노즐(150)이 배치되어 있다.

제2 인서트 노즐(150)에는 나선이 형성되어 있고, 제2 인서트 노즐(150)의 나선의 홈과 개구부(130)의 내부 측면에 의해 제2 에어 안내부(155)가 형성된다. 공기 챔버(220)의 공기는 제2 에어 안내부(155)를 통하여 나선형으로 이동하고, 제2 인서트 노즐(150)의 원뿔의 따라 이동한 후, 제2 에어홀(120)을 통하여 분출된다.

제2 에어 안내부(155)의 단면적(S2)은 제1 에어 안내부(145)의 단면적(S1)보다 크다. 바람직하게는, 제2 에어 안내부(155)의 단면적(S2)은 제1 에어 안내부(145)의 단면적(S1)보다 1.15배 내지 1.25배 더 크다.

이와 같은 제1 인서트 노즐(140) 및 제2 인서트 노즐(150)의 구성에 의해, 제1 에어홀(110)에서 분출되는 공기의 양은 제2 에어홀(120)에서 분출되는 공기의 양보다 적게 된다. 또한, 제1 에어홀(110) 및 제2 에어홀(120)에서 분출되는 공기 양의 분포는 종래에 비해 균일한 분포를 나타낸다.

또한, 종래에는 공급되는 공기의 압력이 0.1MPa 이상이었지만, 제1 인서트 노즐(140) 및 제2 인서트 노즐(150)의 구성에 의해 0.1MPa 이하의 공기가 공급되어도, 기판 또는 대상물을 이동시킬 수 있다. 바람직하게는, 공급되는 공기의 압력은 0.025MPa 내지 0.1MPa 이다.

또한, 본 실시예에 비접촉식 이동 장치(1000)는 기판 또는 이동 대상물의 면적이 대형화되어도, 복수 개의 상부판(100) 및 이와 마주하는 하부판(200)을 준비하고, 상부판(100)에 형성된 개구부(130)에 제1 인서트 노즐(140) 및 제2 인서트 노즐(150)을 적절하게 배치하여 기판 또는 이동 대상물의 변형 및 이동 시 흔들림을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 비접촉식 이동 장치(1000)에서 제1 에어 안내부(145)의 단면적(S1)은 0.0548㎡, 제2 에어 안내부(155)의 단면적(S2)은 0.0630㎡으로 형성하여 제1 에어홀(110) 및 제2 에어홀(120)에서 분출되는 유량을 유량계를 사용하여 측정하였다. 제1 에어홀(110) 및 제2 에어홀(120)을 각각 20개식 형성하고, 공급 공기의 압력을 0.025Mpa, 0.05MPa, 0.075MPa 및 0.1MPa 으로 하여 각 에어홀의 유량을 측정하였다.

표 1은 제1 에어홀(110)에서 분출되는 유량을 나타낸 것이고, 표 2는 제2 에어홀(120)에서 분출되는 유량을 나타낸 것이다.

표 1 및 표 2에서 나타난 바와 같이, 제1 에어홀(110) 및 제2 에어홀(120)에서 분출되는 공기의 양의 편차는 공급되는 공기의 압력별로 0.0% 내지 6.5% 로 종래에 비해 균일한 분포로 나타났다.

유량: ml/min

공급 압력 (Mpa)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0.025	18	18	18	18	18	18	18	18	18	18
0.05	45	45	45	45	45	44	45	44	45	44
0.075	72	72	75	72	72	72	74	72	74	72
0.1	102	102	105	102	102	102	104	102	104	102
공급 압력 (Mpa)	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	편차
0.025	18	18	18	18	18	18	18	18	18	18	0.0%
0.05	44	45	45	45	45	45	45	45	45	44	2.2%
0.075	71	72	72	72	74	74	72	72	75	72	5.5%
0.1	99	102	102	102	104	104	102	102	105	102	5.9%

유량: ml/min

공급 압력 (Mpa)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0.025	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21
0.05	61	59	59	59	59	59	58	59	59	59
0.075	92	92	88	87	92	90	88	92	92	92
0.1	125	123	119	117	125	117	117	123	125	123
공급 압력 (Mpa)	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	편차
0.025	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	0.0%
0.05	59	59	59	61	61	59	59	59	61	59	5.1%
0.075	88	88	88	92	92	88	88	88	92	88	5.6%
0.1	123	123	123	125	125	123	123	117	125	123	6.5%

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 상부판 110: 제1 에어홀
120: 제2 에어홀 130: 개구부
140: 제1 인서트 노즐 145: 제1 에어 안내부
150: 제2 인서트 노즐 155: 제2 에어 안내부
200: 하부판 210: 공기 공급부
220: 공기 챔버 300: 오링
400: 공기 연결부

Claims

상부판,
상기 상부판의 상부면에 위치하며, 공기를 분출하는 복수개의 제1 에어홀 및 복수개의 제2 에어홀,
상기 상부판의 하부면에 위치하는 공기 챔버,
상기 공기 챔버 내부에 위치하며, 상기 제1 에어홀 및 상기 제2 에어홀에 각각 연결되어 있는 복수개의 개구부,
상기 각 개구부 내부에 위치하며, 나선이 형성되어 있는 제1 인서트 노즐 및 제2 인서트 노즐,
상기 제1 인서트 노즐의 상기 나선의 홈과 상기 개구부의 내부 측면에 의해 형성된 제1 에어 안내부,
상기 제2 인서트 노즐의 상기 나선의 홈과 상기 개구부의 내부 측면에 의해 형성된 제2 에어 안내부,
상기 상부판과 마주하며, 상기 공기 챔버에 공기를 공급하는 공기 공급부가 형성되어 있는 하부판을 포함하고,
상기 제1 인서트 노즐은 상기 제1 에어홀에 연결된 상기 개구부에 위치하고,
상기 제2 인서트 노즐은 상기 제2 에어홀에 연결된 상기 개구부에 위치하며,
상기 제1 에어 안내부의 단면적과 상기 제2 에어 안내부의 단면적은 서로 다르고,
상기 제1 에어홀에서 분출되는 공기의 양은 상기 제2 에어홀에서 분출되는 공기의 양보다 적고,
상기 공기 챔버의 공기는 상기 복수 개의 개구부에 공급되는 비접촉식 이동 장치.
제1항에서,
상기 제2 에어홀은 상기 제1 에어홀의 주변을 둘러싸고 있는 비접촉식 이동 장치.
제2항에서,
상기 제1 에어홀의 단면적과 상기 제2 에어홀의 단면적은 서로 동일한 비접촉식 이동 장치.
삭제
제1항에서,
상기 제1 인서트 노즐 및 상기 제2 인서트 노즐은 원통 위에 원뿔이 위치되어 있는 형상이고,
상기 나선은 상기 원통의 외주면상에 형성되어 있는 비접촉식 이동 장치.
제5항에서,
상기 제2 에어 안내부의 단면적은 상기 제1 에어 안내부의 단면적보다 1.15배 내지 1.25배 더 큰 비접촉식 이동 장치.
제1항에서,
상기 공기 챔버에 공급되는 상기 공기의 압력은 0.025MPa 내지 0.1MPa 인 비접촉식 이동 장치.
제1항에서,
상기 제1 에어홀은 상기 제2 에어홀의 주변을 둘러싸고 있는 비접촉식 이동 장치.