KR101258860B1 - 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치 - Google Patents

솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 웨이퍼 픽커장치는, 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템 중 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛의 픽커를 통해 결착되어 상기 매거진으로부터 상승된 웨이퍼를 진공작용에 의해 각 슬롯 내에 각각 낱장으로 흡착 취부하는 진공픽커를 포함하며, 상기 진공픽커의 양측면에는 벨트전동방식을 통해 모터와 연결된 볼스크류의 양단에 이송블록과 함께 결합된 연결블록의 일측에 정렬픽커고정플레이트가 각각 연결 설치되고, 상기 정렬픽커고정플레이트의 전면(前面)에 실린더와 연결된 상태로 상하로 슬라이드 이송 가능하게 설치된 웨이퍼정렬픽커에 대해 웨이퍼의 크기에 따라 상기 모터 구동에 의해 회전하는 볼스크류의 나사이송작용과 연동되어 좌우로 수평이송되는 직선왕복이송작용과, 상기 실린더의 작동에 의해 상하로 승하강되는 슬라이드부재를 통해 상하왕복이송작용이 순차적으로 이루어지면서 상기 진공픽커에 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않고 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정시키기 위한 웨이퍼정렬픽커수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 매거진 내의 슬롯에 삽입된 다량의 웨이퍼를 픽업시켜 한 번에 상기 매거진의 길이방향으로 이웃하게 설치된 쿼츠보트나 다른 매거진으로 이송시킬 때, 상기 웨이퍼정렬수단을 통해 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않으면서 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지할 수 있도록 일렬로 정렬 고정함에 따라 상기 쿼츠보트나 다른 매거진 측으로 웨이퍼를 보다 안정되게 이송시킬 수 있음은 물론, 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯 간격에 맞게 웨이퍼를 삽입 적재시킬 수 있음과 아울러, 상기 쿼츠보트나 다른 매거진에 웨이퍼를 적재시키는 과정에서 종래와 같이 상기 웨이퍼의 하단 간극이 정렬되지 못해 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯과 충돌에 의한 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

Description

솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치{The wafer picker device for using solar cell wafer transfer system}
본 발명은 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 픽커 유닛(Wafer Picker Unit), 픽커 이송 유닛(Picker Transfer unit), 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(Elevator Transfer Unit)으로 구성된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(Solar Cell Wafer Transfer System) 중 상기 웨이퍼 픽커 유닛에 대하여 매거진 내에 설치된 엘리베이터 트랜스퍼 유닛 중 수평왕복이송과 승하강이 가능한 픽커를 통해 매거진으로부터 상승된 웨이퍼를 진공작용에 의해 흡착 취부하는 진공픽커(Vacuum Picker)와 함께, 이의 양측면에 상하, 좌우로 직선왕복이송되는 웨이퍼정렬픽커수단을 설치 구성함으로써, 매거진 내의 슬롯에 삽입된 다량의 웨이퍼를 픽업시켜 한 번에 상기 매거진의 길이방향으로 이웃하게 설치된 쿼츠보트나 다른 매거진으로 이송시킬 때, 상기 웨이퍼정렬수단을 통해 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않으면서 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지할 수 있도록 일렬로 정렬 고정함에 따라 상기 쿼츠보트나 다른 매거진 측으로 웨이퍼를 보다 안정되게 이송시킬 수 있음은 물론, 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯 간격에 맞게 웨이퍼를 삽입 적재시킬 수 있음과 아울러, 상기 쿼츠보트나 다른 매거진에 웨이퍼를 적재시키는 과정에서 종래와 같이 상기 웨이퍼의 하단 간극이 정렬되지 못해 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯과 충돌에 의한 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있도록 한 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치에 관한 것이다.
일반적으로, 솔라 셀(solar cell)은 다양한 디바이스들을 구동시키기 위한 에너지원으로서 이용되는데, 이는 솔라 방사 또는 조명 광을 전기 에너지로 변환시킨다.
이와 같은 솔라 셀은 반도체로 구성된 기능적인 부분에 pn 접합부 또는 pin 접합부를 갖고 있으며, 통상적으로 알려진 바로 실리콘은 반도체로서 상기 pn 접합부(또는 pin 접합부)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이때, 단결정 실리콘의 사용은 광 에너지를 기전력으로 변환하는 효율면에서 양호하지만, 비정질 실리콘은 영역 증대 및 비용 감소 측면에서 유리하다.
한편, 광범위하게 사용되고 있는 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer; 다결정의 실리콘(Si)을 원재료로 하여 만들어진 단결정 실리콘 박판)를 기판으로 하여 솔라 셀 및 상기 솔라 셀을 이용해 집합된 솔라 모듈(solar module)을 제조하게 되는데, 상기 솔라 모듈의 전체 제조과정을 살펴보면, 단결정 성장으로 인한 실리콘 잉곳 제작공정(1단계) → 실리콘 잉곳을 수백 미크론(㎛) 두께로 슬라이싱 공정(2단계) → 슬라이스 된 실리콘 웨이퍼 세척 공정(3단계) → 실리콘 웨이퍼에 도핑 주입 공정(4단계) → 도핑 주입된 실리콘 웨이퍼에 전극선 긋기 공정(5단계) → 솔라 셀 제작 공정(6단계) → 회로 작업 공정(7단계) → 솔라 셀의 라미네이팅 공정(8단계) → 틀 작업 공정(9단계) → 솔라 모듈 제작공정(10단계) 등 총 10단계의 제조공정을 거쳐 솔라 모듈이 제작되게 된다.
그러나, 상기와 같은 솔라 모듈의 전체 제조과정 중에서 실리콘 잉곳을 수백 미크론(㎛) 두께로 슬라이싱(Slicing)하여 제조된 실리콘 웨이퍼 즉, 솔라 셀 웨이퍼를 전기로에 공급하여 상기 웨이퍼의 사용면에 대해 인(P)을 주입하기 위한 가열작업인 도핑 주입 공정을 수행하기 위한 준비과정으로서, 작업자가 일일이 각 낱장의 웨이퍼를 전기로 공급용 보우트 측으로 이송하여 상기 보우트의 각 슬롯에 삽입 안착시키는 등 상기 준비과정이 수동으로 이루어짐에 따라 이에 대한 작업공정이 매우 번거롭고 복잡할 뿐만 아니라, 상기 준비과정에 따른 작업시간 역시 오래 걸리게 되는 등의 커다란 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같이 웨이퍼의 이송작업과정이 수동으로 이루어지기 때문에 솔라 셀 웨이퍼를 전기로에 공급하기 위한 준비과정 자체가 오래 걸림으로 인해 규정된 시간 내에 많은 양의 웨이퍼를 보우트 측에 이송시킬 수 없으며, 이와 같은 문제점을 토대로 할 때 제품의 생산성 및 경제성 역시 크게 저하될 수밖에 없는 등의 문제점도 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 매거진으로부터 공급된 다량의 웨이퍼를 진공에 의한 흡착작용으로 취부하는 웨이퍼 픽커 유닛(Wafer Picker Unit)과, 상기 웨이퍼 픽커 유닛을 이웃한 쿼츠보트 측으로 직선이송시키는 픽커 이송 유닛(Picker Transfer unit)과, 상기 매거진 및 쿼츠보트 내에서 직선왕복이송작용과 승하강작용을 이루는 픽커를 통해 웨이퍼 픽커 유닛 측으로 웨이퍼를 공급하거나 또는 상기 웨이퍼 픽커 유닛으로부터 공급받아 쿼츠보트 측으로 웨이퍼를 안착시키는 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(Elevator Transfer Unit)으로 구성된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(Solar Cell Wafer Transfer System)이 제안되었다.
그러나, 종래 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 경우 상기 픽커 이송 유닛을 통해 웨이퍼가 진공 흡착 취부된 웨이퍼 픽커 유닛을 이송시키는 과정에서 상기 웨이퍼 픽커 유닛에 진공 흡착된 웨이퍼 자체가 상단부분만 취부되었을 뿐 하단부분을 결착하여 지지하기 위한 웨이퍼정렬픽커수단이 전무한 구조로 이루어져 있기 때문에 상기와 같이 픽커 이송 유닛을 통해 웨이퍼가 진공 흡착 취부된 웨이퍼 픽커 유닛이 쿼츠보트 측으로 직선 이송될 때 웨이퍼의 하단부분이 흔들리게 되면서 상기 웨이퍼들의 사이간격이 좁거나 벌어지게 되면서 상기 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 형성할 수 없음과 아울러, 이와 같은 상태에서 상기 쿼츠보트나 다른 매거진 측에 이송된 웨이퍼를 안착시킬 경우 상기와 같이 웨이퍼의 하단 간극이 상단 간극과 동일하게 정렬되지 못해 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯 간격에 맞게 웨이퍼를 삽입 적재시킬 수 없게 되는 등의 문제점과 함께, 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯과 웨이퍼가 충돌하게 되면서 상기 웨이퍼가 파손되게 되는 등의 커다란 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 구성요소 중 웨이퍼 픽커 유닛에 대하여 매거진 내에 설치된 엘리베이터 트랜스퍼 유닛 중 수평왕복이송과 승하강이 가능한 픽커를 통해 매거진으로부터 상승된 웨이퍼를 진공작용에 의해 흡착 취부하는 진공픽커와 함께, 이의 양측면에 상하, 좌우로 직선왕복이송되는 웨이퍼정렬픽커수단을 설치 구성함에 따라 매거진 내의 슬롯에 삽입된 다량의 웨이퍼를 픽업시켜 한 번에 상기 매거진의 길이방향으로 이웃하게 설치된 쿼츠보트나 다른 매거진으로 이송시킬 때, 상기 웨이퍼정렬픽커수단을 통해 상기 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않고, 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 경우 상기와 같이 진공픽커의 양측면에 상하, 좌우로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 웨이퍼정렬픽커수단을 통해 상기 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않고, 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정되기 때문에 상기 쿼츠보트나 다른 매거진 측으로 웨이퍼를 보다 안정되게 이송시킬 수 있음은 물론, 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯 간격에 맞게 웨이퍼를 삽입 적재시킬 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 경우 상기와 같이 진공픽커의 양측면에 상하, 좌우로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 웨이퍼정렬픽커수단을 통해 상기 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단을 상단과 동일한 간극으로 정렬시킴에 따라 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼를 쿼츠보트나 다른 매거진에 적재시키는 과정에서 종래와 같이 상기 웨이퍼의 하단 간극이 상단 간극과 동일하게 정렬되지 못해 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯과 충돌에 의해 발생되는 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 대한 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치는, 베이스판 일측 상단에 고정된 수평가이드바의 전면(前面)에 수평으로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 수평이송대 및 상기 수평이송대의 전면(前面)에 상하로 직선왕복이송이 가능한 수직이송대가 구비된 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛이 설치되며, 모터 구동에 의해 회전하는 볼스크류의 나사이송작용을 통해 수직이송대의 상하 직선왕복이송작용과 함께 상기 수평이송대가 직선왕복이송되면서 상기 수직이송대에 고정된 웨이퍼 픽커 유닛을 쿼츠보트나 다른 매거진 측으로 이송시키는 픽커 트랜스퍼 유닛과; 상기 수직이송대의 전면(前面)에 고정되며, 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛의 픽커를 통해 매거진으로부터 상승된 다량의 웨이퍼를 진공 흡착하여 취부하는 웨이퍼 픽커 유닛과; 상기 매거진(M)과 쿼츠보트 내에서 각각 모터 구동에 따라 회전하는 볼스크류의 나사이송작용과 대응되어 수평왕복이송과 승하강이 가능하도록 설치된 픽커를 통해 상기 매거진으로부터 웨이퍼를 상승시켜 웨이퍼 픽커 유닛 측으로 공급하거나 또는 상기 웨이퍼 픽커 유닛으로부터 웨이퍼를 공급받아 상기 쿼츠보트나 다른 매거진 측으로 하강 안착시키는 매거진 및 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛으로 구성된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템 중 상기 웨이퍼 픽커 유닛인 웨이퍼 픽커장치에 있어서,
상기 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛의 픽커를 통해 결착되어 상기 매거진으로부터 상승된 웨이퍼를 진공작용에 의해 각 슬롯 내에 각각 낱장으로 흡착 취부하는 진공픽커를 포함하며,
상기 진공픽커의 양측면에는 벨트전동방식을 통해 모터와 연결된 볼스크류의 양단에 이송블록과 함께 결합된 연결블록의 일측에 정렬픽커고정플레이트가 각각 연결 설치되고, 상기 정렬픽커고정플레이트의 전면(前面)에 실린더와 연결된 상태로 상하로 슬라이드 이송 가능하게 설치된 웨이퍼정렬픽커에 대해 웨이퍼의 크기에 따라 상기 모터 구동에 의해 회전하는 볼스크류의 나사이송작용과 연동되어 좌우로 수평이송되는 직선왕복이송작용과, 상기 실린더의 작동에 의해 상하로 승하강되는 슬라이드부재를 통해 상하왕복이송작용이 순차적으로 이루어지면서 상기 진공픽커에 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않고 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정시키기 위한 웨이퍼정렬픽커수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 구성요소 중 웨이퍼 픽커 유닛에 대하여 매거진 내에 설치된 엘리베이터 트랜스퍼 유닛 중 수평왕복이송과 승하강이 가능한 픽커를 통해 매거진으로부터 상승된 웨이퍼를 진공작용에 의해 흡착 취부하는 진공픽커와 함께, 이의 양측면에 상하, 좌우로 직선왕복이송되는 웨이퍼정렬픽커수단을 설치 구성함에 따라 매거진 내의 슬롯에 삽입된 다량의 웨이퍼를 픽업시켜 한 번에 상기 매거진의 길이방향으로 이웃하게 설치된 쿼츠보트나 다른 매거진으로 이송시킬 때, 상기 웨이퍼정렬픽커수단을 통해 상기 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않고, 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정시킬 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 진공픽커의 양측면에 상하, 좌우로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 웨이퍼정렬픽커수단을 통해 상기 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단이 흔들리지 않고, 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정되기 때문에 상기 쿼츠보트나 다른 매거진 측으로 웨이퍼를 보다 안정되게 이송시킬 수 있음은 물론, 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯 간격에 맞게 웨이퍼를 삽입 적재시킬 수 있는 효과 역시 있다.
그리고, 상기와 같이 진공픽커의 양측면에 상하, 좌우로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 웨이퍼정렬픽커수단을 통해 상기 진공픽커에 진공 흡착 취부된 웨이퍼의 하단을 상단과 동일한 간극으로 정렬시킴에 따라 상기 진공픽커에 취부된 웨이퍼를 쿼츠보트나 다른 매거진에 적재시키는 과정에서 종래와 같이 상기 웨이퍼의 하단 간극이 상단 간극과 동일하게 정렬되지 못해 상기 쿼츠보트나 다른 매거진의 슬롯과 충돌에 의해 발생되는 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 효과 등도 있다.
도 1a는 본 발명이 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 1b는 본 발명이 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템을 개략적으로 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치의 분해도.
도 4는 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치 중 슬롯부분을 세부적으로 나타낸 저면 사시도 및 세부 상세도.
도 5는 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치 중 웨이퍼정렬픽커수단의 분해도 및 세부 상세도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 웨이퍼 픽커장치에 대한 작동과정을 나타낸 상태도.
본 발명에 대한 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치(이하, 웨이퍼 픽커장치라 함)에 대하여 첨부된 도면과 대비하여 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명이 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 1b는 본 발명이 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템을 개략적으로 나타낸 정면도이며, 도 2는 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
또한, 도 3은 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치의 분해도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치 중 슬롯부분을 세부적으로 나타낸 저면 사시도 및 세부 상세도이며, 도 5는 본 발명에 대한 웨이퍼 픽커장치 중 웨이퍼정렬픽커수단의 분해도 및 세부 상세도를 나타낸 것이다.
본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10)에 대해 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명이 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(Solar Cell Wafer Transfer System)(1)에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
상기한 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1)은, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이 베이스판(5) 일측 상단에 고정된 수평가이드바(11)의 전면(前面)에 수평으로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 수평이송대(12) 및 상기 수평이송대(12)의 전면(前面)에 상하로 직선왕복이송이 가능한 수직이송대(17)가 구비된 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛(15)이 설치되며, 모터(13,18) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(14,19)의 나사이송작용을 통해 수직이송대(17)의 상하 직선왕복이송작용과 함께 상기 수평이송대(12)가 직선왕복이송되면서 상기 수직이송대(17)에 고정된 웨이퍼 픽커 유닛(20)을 쿼츠보트(B)나 다른 매거진(M) 측으로 이송시키는 픽커 트랜스퍼 유닛(10)과; 상기 수직이송대(17)의 전면(前面)에 고정되며, 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 픽커(51a)를 통해 매거진(M)으로부터 상승된 다량의 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 취부하는 웨이퍼 픽커 유닛(20)과; 상기 매거진(M)과 쿼츠보트(B) 내에서 각각 모터(53,58) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(54,59)의 나사이송작용과 대응되어 수평왕복이송작용과 승하강작용이 가능하도록 설치된 픽커(51a,51b)를 통해 상기 매거진(M)으로부터 웨이퍼(W)를 상승시켜 웨이퍼 픽커 유닛(20) 측으로 공급하거나, 또는 상기 웨이퍼 픽커 유닛(20)으로부터 웨이퍼(W)를 공급받아 상기 쿼츠보트(B)나 다른 매거진 측으로 하강 안착시키는 매거진 및 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a,50b)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기와 같이 구성된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1) 중 웨이퍼 픽커 유닛(20)의 경우 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 픽커(51a)를 통해 매거진(M)으로부터 상승된 다량의 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 취부하는 역할을 수행하는 장치적 요소로서, 이에 대한 설명은 이하에서 기술되는 웨이퍼 픽커 유닛(20) 즉, 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10)에서 상세히 설명하기로 한다.
또한, 상기 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1) 중 픽커 트랜스퍼 유닛(10)의 경우 앞서 밝힌 바와 같이 베이스판(5) 일측 상단에 고정된 수평가이드바(11)의 전면(前面)에 모터(13)와 연결되어 회전하는 볼스크류(14)와 나사 결합된 수평이송대(12)가 수평으로 직선왕복이송이 가능하도록 설치되고, 상기 수평이송대(12)의 전면(前面)에 역시 상기 수평이송대(12)와 동일한 전동방식구조로 결합된 수직이송대(17)가 상하로 직선왕복이송이 가능한 구조의 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛(15)이 설치되어 있는데, 이때 상기 모터(13,18) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(14,19)의 나사모양에 의한 나사이송작용이 발생하게 되고, 상기 볼스크류(14,19)와 나사 결합된 수평이송대(12)와 수직이송대(17)는 각각 상기 볼스크류(14,19)의 나사이송작용과 대응되어 회전하는 각 볼스크류(14,19)의 외주면을 따라 수평 및 상하로 직선이송이 이루어지는 등 상기 수평가이드바(11) 및 수직가이드바(16)에 안내되어 직선왕복이송이 이루어지게 되면서 상기 수직이송대(17)에 고정된 웨이퍼 픽커 유닛(20)을 X-축 방향 즉, 쿼츠보트(B)나 다른 매거진 측으로 이송시키는 역할을 수행한다.
여기서, 상기 수평가이드바(11) 및 수직가이드바(16)에 설치된 수평이송대(12) 및 수직이송대(17)가 직선왕복이송되기 위한 작동방식의 경우 앞서 밝힌 바와 같이 벨트전동방식을 통해 모터(13,18)와 연결되어 상기 모터(13,18)의 회전력을 전달받아 회전하는 볼스크류(14,19)와 상기 수평이송대(12) 및 수직이송대(17)가 각각 나사 결합되어 상기 모터(13,18) 구동에 의한 볼스크류(14,19)의 회전시 발생되는 나사이송작용과 대응되어 상기 수평이송대(12) 및 수직이송대(17)가 각각 볼스크류(14,19)의 외주면을 따라 좌우 및 상하로 직선이송되는 것으로서, 이와 같은 작동방식은 통상적으로 이송부재가 승하강하거나 수평이송하는데 있어, 공지기술 즉, 모터(13,18) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(14,19)의 나사이송작용에 따라 이송부재가 좌우로 직선왕복이송되거나, 상하로 직선왕복이송이 이루어지는 것은 해당기술분야에서 일반적으로 사용하고 있는 일반적인 공지의 기술 및 구조라는 것을 밝혀둔다.
그리고, 상기 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1) 중 매거진 및 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a,50b)의 경우 매거진(M)과 쿼츠보트(B) 내에서 모터(53,58) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(54,59)의 나사이송작용과 대응되어 픽커(51a,51b)가 볼스크류(14,19)의 외주면을 따라 수평왕복이송작용과 승하강작용이 가능하도록 설치되는데, 이때 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 경우 매거진(M) 밑에서 모터(53) 구동에 의한 볼스크류(54)의 나사이송작용에 따라 픽커(51a)가 웨이퍼(W)를 결착한 상태로 상승하여 웨이퍼 픽커 유닛(20) 측으로 공급하는 역할을 수행하며, 상기 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50b)의 경우 쿼츠보트(B) 밑에서 모터(58) 구동에 의한 볼스크류(59)의 나사이송작용에 따라 픽커(51b)가 상승하여 웨이퍼 픽커 유닛(20)이 취부하고 있는 웨이퍼(W)를 결착 파지한 다음 아래로 하강하면서 상기 쿼츠보트(B)의 보트슬롯(미도시)이나 또는 다른 매거진의 매거진슬롯(미도시)에 웨이퍼(W)를 안착시키는 역할을 수행한다. 이와 더불어 상기한 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)과 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50b)의 경우 매거진(M) 측과 쿼츠보트(B) 측에 각각 설치되는 것일 뿐, 상기 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)과 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50b)의 세부구성요소는 상호 동일구조로 이루어져 있기 때문에 이에 대한 동일구조의 세부구성요소에 대해서는 각각 동일부호를 적용하기로 한다.
한편, 상기 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1) 중 웨이퍼 픽커 유닛(20)인 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10)는, 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 픽커(51a)를 통해 매거진(M)으로부터 결착 상승된 다량의 웨이퍼(W)를 슬롯(22) 내에 진공 흡착하여 취부하는 역할의 장치적 요소로서, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 픽커(51a)를 통해 결착되어 매거진으로부터 상승된 웨이퍼(W)를 진공작용에 의해 각 슬롯(22) 내에 각각 낱장으로 흡착 취부하는 진공픽커(21)를 포함하며, 상기 진공픽커(21)의 양측면에는 벨트전동방식을 통해 모터(31)와 연결된 볼스크류(32)의 양단에 이송블록(34)과 함께 결합된 연결블록(35)의 일측에 정렬픽커고정플레이트(36)가 각각 연결 설치되고, 상기 정렬픽커고정플레이트(36)의 전면(前面)에 실린더(37)와 연결된 상태로 상하로 슬라이드 이송 가능하게 설치된 웨이퍼정렬픽커(39)에 대해 웨이퍼(W)의 크기에 따라 상기 모터(31) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(32)의 나사이송작용과 연동되어 좌우로 수평이송되는 직선왕복이송작용과, 상기 실린더(37)의 작동에 의해 상하로 승하강되는 슬라이드부재(38)를 통해 상하왕복이송작용이 순차적으로 이루어지면서 상기 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단이 흔들리지 않고 상기 진공픽커(21)에 취부된 웨이퍼(W)의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정하여 상기 쿼츠보트(B)나 다른 매거진 측으로 웨이퍼(W)를 보다 안정되게 이송 및 상기 쿼츠보트(B)나 다른 매거진의 보트슬롯 및 매거진슬롯의 간격에 맞게 웨이퍼(W)를 삽입 적재시킬 수 있도록 하기 위한 웨이퍼정렬픽커수단(30)이 설치된 것으로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10) 중 상기 진공픽커(21)의 경우 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 전체형상이 저면(底面)에 하나 이상의 슬롯(22)을 구비한 사각판체로 형성되어 있는데, 이때 상기 진공픽커(21)의 상면(上面) 중앙에는 "ㅁ"자 형태로 형성되면서 그 테두리 상부 양측 및 중앙 일측에 각각 가이드봉(27)이 삽입 관통된 상태로 지지되는 가이드봉지지브라켓(26)이 설치 고정되어 있고, 상기 진공픽커(21)의 일측면 좌우 양측에는 각 슬롯(22)의 측면을 통해 취부된 웨이퍼(W)에 진공 흡착력이 작용되도록 진공흡입관(24)이 삽착되기 위한 진공포트(25)가 형성되어 있으며, 상기 각 슬롯(22) 측면 양측에는 진공포트(25)와 연통되는 흡착구(23)가 각각 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10) 중 상기 웨이퍼정렬픽커수단(30)의 경우 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이 진공픽커(21)의 상단 테두리에 고정된 웨이퍼픽커지지브라켓(28)의 일측단에 설치 고정되는 모터고정브라켓(29)과; 상기 모터고정브라켓(29)에 고정 지지되며, 회전축 일단에 구동풀리(31a)를 갖는 모터(31)와; 상기 모터(31)와 이웃하게 진공픽커(21)의 상단 일측에 설치되며, 일단에 종동풀리(32a)를 구비하면서 연결벨트(33)를 통해 모터(31)의 구동풀리(31a)와 연결되어 모터(31) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(32)와; 상기 볼스크류(32)의 양단에 체결되며, 모터(31) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(32)의 나선이송작용을 통해 직선왕복이송하는 2개의 이송블록(34)과; 상기 각 이송블록(34)에 고정된 상태로 볼스크류(32)의 양단에 끼움 결합되며, 모터(31) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(32)의 나선이송작용에 따라 이송블록(34)과 함께 동일방향으로 직선왕복이송되면서 웨이퍼정렬픽커(39)가 결합된 정렬픽커고정플레이트(36) 측에 나선 이송력을 전달하는 2개의 연결블록(35)과; 상기 각 연결블록(35)의 일측단에 연결 고정됨과 동시에 진공픽커(21)의 상단에 연결된 가이드봉(27)의 양단에 각각 슬라이드 이송 가능한 상태로 상기 진공픽커(21)의 양측면에 위치되며, 모터(31) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(32)의 나선이송작용에 따라 이송블록(34)과 함께 직선왕복이송되는 연결블록(35)의 이송력을 전달받아 웨이퍼정렬픽커(39)를 동일방향으로 직선왕복이송시키는 2개의 정렬픽커고정플레이트(36)와; 상기 각 정렬픽커고정플레이트(36)의 전면(前面) 중앙에 설치 고정되며, 공압 또는 유압작용에 의해 길이가 가변되는 로드(37a)를 구비한 실린더(37)와; 상기 로드(37a)의 일단에 고정된 상태로 실린더(37)의 전면(前面)에 설치되며, 상기 실린더(37)의 작동에 따라 상하로 직선왕복이송되는 2개의 슬라이드부재(38)와; 상기 슬라이드부재(38)에 설치 고정되며, 실린더(37)의 작동에 따라 상하로 이송되는 슬라이드부재(38)에 의해 승하강하는 상하왕복이송작용을 통해 상기 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단이 흔들리지 않도록 결착 취부하는 2개의 웨이퍼정렬픽커(39)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 볼스크류(32)의 경우 모터(31) 구동에 따른 양단이 각각 왼방향과 오른방향으로 대향 회전되는 볼스크류(32)의 나사이송작용에 따라 상기 볼스크류(32)의 양단에 나사 결합된 이송블록(34)이 좌우 양측으로 대향 이송되면서 상기 이송블록(34) 간의 사이간격이 벌어지거나 오므러지는 등 연결블록(35)을 통해 상기 이송블록(34)과 연결되어 동일방향으로 수평이송되는 정렬픽커고정플레이트(36)를 통해 상기 정렬픽커고정플레이트(36)의 전면(前面)에 실린더(37)와 연결된 상태로 상하로 슬라이드 이송 가능하게 설치된 웨이퍼정렬픽커(39)를 상기 진공픽커(21)에 진공 흡착되어 취부되는 웨이퍼(W)의 크기에 따라 상기 진공픽커(21)의 양측면으로부터 각각 좌우 양측으로 수평이송이 이루어지도록 상기 볼스크류(32)의 중앙을 기점으로 양측단에 왼나사와 오른나사가 각각 형성되어 있다.
또한, 상기 이송블록(34)의 경우 전체형상이 중공의 원판체로 형성되어 있는데, 이때 상기 이송블록(34)의 중앙에는 모터(31) 구동에 따른 양단이 각각 왼방향과 오른방향으로 대향 회전되는 볼스크류(32)의 나사이송작용과 대응되어 상기 이송블록(34)이 볼스크류(32)의 양단으로부터 각각 좌우 양측으로 대향 이송되도록 왼나사와 오른나사 형태의 나사홀(34b)이 각각 형성되어 있는데, 이때 상기와 같이 모터(31) 구동에 따라 양단이 대향 회전되는 볼스크류(32)의 나사이송작용에 따라 이송블록(34)이 좌우 양측으로 대향 이송되면서 상기 진공픽커(21)의 양측면으로부터 각각 좌우 양측으로 수평이송되는 웨이퍼정렬픽커수단(30) 즉, 연결블록(35)을 통해 상기 이송블록(34)과 연결되어 동일방향으로 수평이송되는 정렬픽커고정플레이트(36)를 통해 상기 정렬픽커고정플레이트(36)의 전면(前面)에 실린더(37)와 연결된 상태로 상하로 슬라이드 이송 가능하게 설치된 웨이퍼정렬픽커(39)를 상기 진공픽커(21)에 진공 흡착되어 취부되는 웨이퍼(W)의 크기에 따라 상기 진공픽커(21)의 양측면으로부터 각각 좌우 양측으로 수평이송시키는 작동방식 역시 상기 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1)의 픽커 트랜스퍼 유닛(10) 중 수평가이드바(11) 및 수직가이드바(16)에 설치된 수평이송대(12) 및 수직이송대(17)가 직선왕복이송되기 위한 작동방식과 동일한 통상적 작동방식으로 이루어져 있음과 아울러, 해당기술분야에서 일반적으로 사용하고 있는 일반적인 공지의 기술 및 구조라는 것을 다시 한 번 밝혀두는 바이다.
이와 더불어, 상기 이송블록(34)의 원주면상 테두리에는 진공픽커(21)의 양측면에 설치된 웨이퍼정렬픽커수단(30)을 좌우 양측으로 회동시켜 초기 중심위치를 조절하거나, 또는 진공픽커(21)에 취부된 웨이퍼(W)의 취부상태에 맞게 결착위치를 조절할 수 있도록 이송블록(34)의 원주면과 동일한 곡률반경을 갖는 장공의 위치조절홀(34a)이 하나 이상 관통 형성되어 있는데, 이때 상기 위치조절홀(34a)의 경우 이송블록(34)의 원주면 상에 90도 간격으로 형성되어 있다.
그리고, 상기 웨이퍼픽커지지브라켓(28)의 경우 3개의 판재를 각각 나사 고정하여 일면이 개방된 "ㄷ"자 형태로 형성한 다음 이를 상기 진공픽커(21)의 상단 테두리에 나사 고정하되, 상기 진공픽커(21)의 상면 일측단에 위치 고정된 볼스크류(32), 상기 볼스크류(32)의 양단에 나사 결합된 이송블록(34), 연결블록(35), 정렬픽커고정플레이트(36), 실린더(37), 슬라이드부재(38), 웨이퍼정렬픽커(39)로 이루어진 웨이퍼정렬픽커수단(30)을 감싸는 상태로 상기 진공픽커(21)의 상면 좌우 양단에 각각 나사 고정됨과 아울러, 상기 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1)의 픽커 트랜스퍼 유닛(10) 중 수평이송대(12)의 전면(前面)에 상하로 직선왕복이송이 가능하게 설치된 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛(15)의 수직이송대(17)에 나사 고정되어 진공픽커(21)와 함께 웨이퍼정력픽커수단을 지지하게 된다.
그리고, 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10)를 비롯해 상기 웨이퍼 픽커장치(10)가 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1)에 사용되는 모터(13,18,31,53,58)들의 경우 입력 펄스 수와 모터(13,18,31,53,58)의 회전각도가 완전히 비례하여 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전하는 모터(13,18,31,53,58) 즉, 입력 펄스 수에 대응하여 일정 각도씩 움직여 회전각도를 정확하게 제어할 수 있는 스텝모터를 사용함이 바람직하다.
또한, 상기 연결블록(35)의 경우 전체형상이 중공의 사각블럭체로 형성되어 있는데, 이때 상기 연결블록(35)의 중앙에는 모터(31) 구동에 따라 왼방향과 오른방향으로 대향 회전되는 볼스크류(32)의 양단에 체결되어 나선이송작용을 이루는 이송블록(34)과 함께 끼움 결합되는 볼스크류결합홀(미도시)이 관통 형성되어 있고, 상기 볼스크류결합홀의 주위에는 이송블록(34)의 원주면상 테두리에 관통 형성된 위치조절홀(34a)을 통해 상기 이송블록(34)의 배면(背面)에 면착된 상태로 볼트 고정시키기 위한 볼트체결홀(35a)이 90도 간격으로 관통 형성되어 있다.
이와 더불어, 상기 연결블록(35)의 일측단에 연결 고정된 상태로 진공픽커(21)의 양측면에 위치되는 상기 정렬픽커고정플레이트(36)의 경우 전체형상이 사각 플레이트로 형성되어 있는데, 이때 상기 정렬픽커고정플레이트(36)의 상부 양측 및 중앙 일측에는 진공픽커(21)의 상면(上面) 중앙에 설치된 가이드봉지지브라켓(26)의 상부 양측 및 중앙 일측에 삽입 관통되어진 3개의 가이드봉(27) 양단에 모터(31) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(32)의 나선이송작용에 따라 이송블록(34)과 함께 직선왕복이송되는 연결블록(35)의 이송력을 전달받아 동일방향으로 직선왕복이송이 가능한 상태로 끼움 결합되기 위한 가이드봉삽입홀(36b)이 관통 형성되어 있고, 상기 가이드봉삽입홀(36b)에는 가이드봉(27)의 양단에 각각 삽입되어 원활한 슬라이드 이송작용이 이루어지도록 하는 가이드부시(36a)가 끼움 결합되어 있다.
그리고, 상기 웨이퍼정렬픽커(39)의 경우 도 5에 도시한 바와 같이 슬라이드부재(38)의 전면(前面)에 고정되는 "ㅗ"자 형태의 픽커연결판(40)과; 상기 픽커연결판(40)의 하단에 고정되며, 진공픽커(21)의 슬롯(22)과 대응되면서 상기 슬롯(22)의 양측면에 이격되게 위치되도록 픽커(42)를 지지 고정하는 "ㄴ"자 형태의 픽커고정브라켓(41)과; 상기 픽커고정브라켓(41)의 일측 하단에 고정되며, 실린더(37)의 작동에 따라 상하로 이송되는 슬라이드부재(38)를 통해 픽커연결판(40) 및 픽커고정브라켓(41)과 함께 승하강하면서 상기 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단을 결착 취부하는 픽커(42)로 구성되어 있다.
이하, 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10)에 대한 작동과정을 첨부된 도면과 대비하여 그 실시예를 바람직하게 설명하면 다음과 같다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 웨이퍼 픽커장치에 대한 작동과정을 나타낸 상태도이다.
먼저, 도 1a 및 도 1b와 같이 본 발명이 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1) 중 픽커 트랜스퍼 유닛(10)의 구성요소인 수평가이드바(11)의 전면(前面)에 수평으로 직선왕복이송이 가능하도록 수평이송대(12)가 설치되고, 상기 수평이송대(12)의 전면(前面)에 상하로 직선왕복이송이 가능하도록 수직가이드바(16)의 전면(前面)에 수직이송대(17)가 구비된 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛(15)이 설치됨과 동시에 상기 수직이송대(17)의 전면(前面)에 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10)가 고정된 상태에서, 모터(13,18) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(14,19)의 나사이송작용과 대응되어 상기 볼스크류(14,19)와 각각 나사 결합된 수평이송대(12)와 수직이송대(17)가 볼스크류(14,19)의 외주면을 따라 수평 및 수직으로 직선이송되는 등 상기 수평가이드바(11) 및 수직가이드바(16)에 안내되어 수평이송대(12)와 수직이송대(17)가 두 개의 매거진(M) 중 일측의 매거진(M) 측으로 직선 이송되게 되면, 도 6a에 도시한 바와 같이 상기 매거진(M) 내에 설치된 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a) 중 모터(53,58) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(54,59)의 나사이송작용과 대응되어 각각 수평왕복이송작용과 승하강작용이 가능하도록 구성된 픽커(51a)의 상승 구동을 통해 상기 매거진(M) 내에 안착된 웨이퍼(W)가 결착된 상태로 상승되면서 상기 웨이퍼 픽커장치(10) 중 진공픽커(21)의 저면(底面)에 다수 형성된 각 슬롯(22) 사이로 웨이퍼(W)가 삽입되게 되고, 상기와 같이 각 슬롯(22) 사이로 삽입된 웨이퍼(W)는 도 6b에 도시한 바와 같이 상기 각 슬롯(22)의 측면 양측에 형성된 흡착구(23)를 통해 상기 각 슬롯(22) 사이에 삽입된 웨이퍼(W)에 상기 진공포트(25)에 삽착된 진공흡입관(24)의 진공작용에 따른 진공 흡착력이 작용되면서 상기 각 슬롯(22) 측면에 웨이퍼(W)가 개별적으로 진공 흡착되어 취부되게 된다.
이때, 상기와 같이 진공픽커(21)의 슬롯(22) 사이에 웨이퍼(W)가 삽입되어 진공작용을 통해 흡착 취부되는 과정에서 상기 웨이퍼(W)의 경우 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 상승 구동과 함께 상승되는 픽커(51a)를 통해 진공픽커(21)의 슬롯(22) 사이에 삽입될 때, 먼저 도 6b의 (a)에 도시한 바와 같이 상기 진공픽커(21)의 양측면에 좌우로 수평이송되는 웨이퍼정렬픽커수단(30) 즉, 벨트전동방식을 통해 모터(31)와 연결된 볼스크류(32)의 양단에 이송블록(34)과 함께 결합된 연결블록(35)의 일측에 정렬픽커고정플레이트(36)가 각각 연결 설치됨과 동시에 상기 정렬픽커고정플레이트(36)의 전면(前面)에 실린더(37)와 연결된 상태로 상하로 슬라이드 이송 가능하게 설치된 웨이퍼정렬픽커(39)를 모터(31) 구동에 의해 양단이 왼방향 및 오른방향으로 대향 회전되는 볼스크류(32)의 나사이송작용과 대응되어 좌우 양측으로 이송되면서 사이간격이 벌어지는 이송블록(34)을 통해 진공픽커(21)의 양측면으로부터 각각 좌우 양측으로 이송시켜 상기 웨이퍼정렬픽커(39)의 사이간격을 벌려 놓은 다음, 상기 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 상승 구동과 함께 상승되는 픽커(51a)를 통해 진공픽커(21)의 슬롯(22) 사이에 웨이퍼(W)를 삽입시킴과 동시에 상기 진공픽커(21)의 각 슬롯(22) 사이에 삽입된 웨이퍼(W)에 진공 흡착력이 작용되면서 상기 웨이퍼(W)가 각 슬롯(22) 내에 진공 흡착 취부된 후, 상기 웨이퍼정렬픽커수단(30)에 대한 작동방식을 반대로 작동시키는 등, 도 6b의 (b)에 도시한 바와 같이 모터(31) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(32)의 회전방향을 반대로 회전시켜 상기 볼스크류(32)의 양단에 체결된 이송블록(34) 및 연결블록(35)과 함께 상기 연결블록(35)의 일측에 고정된 정렬픽커고정플레이트(36) 모두가 도 6b의 (a)와 반대방향으로 수평 이송되면서 상기 정렬픽커고정플레이트(36)에 실린더(37) 및 슬라이드부재(38)와 함께 고정된 웨이퍼정렬픽커(39) 역시 동일방향으로 수평 이송됨과 동시에 상기 웨이퍼정렬픽커(39)의 사이간격이 오므러들면서 상기 진공픽커(21)의 각 슬롯(22) 사이에 삽입된 웨이퍼(W)의 상단을 결착 지지하게 된다.
그리고, 상기와 같이 모터(31) 구동에 따라 반대로 회전하는 볼스크류(32)의 나사이송작용과 대응되어 반대로 이송되는 이송블록(34) 및 연결블록(35)과 함께 상기 연결블록(35)의 일측에 고정된 정렬픽커고정플레이트(36)를 통해 상기 웨이퍼정렬픽커(39)의 사이간격이 오므러들면서 상기 진공픽커(21)의 각 슬롯(22) 사이에 삽입된 웨이퍼(W)의 상단을 웨이퍼정렬픽커(39)가 결착 지지한 상태에서 공압 또는 유압 작용을 통해 실린더(37)의 작동이 이루어지게 되면, 도 6c에 도시한 바와 같이 실린더(37) 내의 로드(37a) 길이가 신장되는 가변작용과 대응되어 상기 로드(37a)의 일단에 고정된 상태로 실린더(37)의 전면(前面)에 설치된 슬라이드부재(38)가 수직으로 하강하게 되고, 상기 슬라이드부재(38)의 전면(前面)에 설치 고정된 웨이퍼정렬픽커(39) 역시 슬라이드부재(38)와 동일방향으로 하강하면서 상기 진공픽커(21)의 각 슬롯(22) 사이에 흡착 취부된 상태로 웨이퍼정렬픽커(39)에 의해 결착되어진 웨이퍼(W)의 양측면을 따라 상단으로부터 하단으로 하강하여 결착함으로써, 상기 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단이 흔들리지 않음과 동시에 상기 진공픽커(21)에 취부된 웨이퍼(W)의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정되게 된다.
그 다음, 상기와 같이 웨이퍼정렬픽커(39)의 하강작용을 통해 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단을 결착하여 상기 웨이퍼(W)의 하단이 흔들리지 않고, 상기 진공픽커(21)에 취부된 웨이퍼(W)의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정된 상태에서 도 6d에 도시한 바와 같이 픽커 트랜스퍼 유닛(10)의 구성요소 중 수평가이드바(11)의 전면(前面)에 수평으로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 수평이송대(12)의 수평이송 즉, 모터(13) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(14)의 나사이송작용과 대응되어 상기 볼스크류(14)와 나사 결합된 수평이송대(12)가 상기 볼스크류(14)의 이송작용과 함께 상기 수평가이드바(11)의 안내에 따라 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛(15)의 수직이송대(17)에 설치된 웨이퍼 픽커장치(10)를 쿼츠보트(B)나 다른 매거진 측으로 직선 이송시키고, 상기와 같이 수평이송대(12)의 수평 이송작용을 통해 웨이퍼 픽커장치(10)가 수평가이드바(11)의 안내에 따라 쿼츠보트(B)나 다른 매거진 측으로 직선 이송이 완료되게 되면, 도 6a와 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 작동과정과 마찬가지로, 상기 쿼츠보트(B) 내에 설치된 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50b)의 상승작용 즉, 상기 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50b) 중 모터(53,58) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(54,59)의 나사이송작용과 대응되어 각각 수평왕복이송작용과 승하강작용이 가능하도록 구성된 픽커(51b)가 상승하여 도 6e에 도시한 바와 같이 상기 진공픽커(21)의 슬롯(22)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단이 삽입 결착되도록 취부한 다음, 상기 진공픽커(21)의 슬롯(22) 내에 진공작용 해제에 따른 웨이퍼(W)의 상단이 상기 진공픽커(21)의 슬롯(22)으로부터 진공파지상태에서 해제되어 분리된 후, 상기 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50b)의 하강작용을 통해 웨이퍼(W)의 하단이 삽입 결착되어진 픽커(51b)가 하강하면서 상기 쿼츠보트(B)의 각 보트슬롯에 웨이퍼(W)를 안착시킴으로써, 본 발명의 웨이퍼 픽커장치(10) 및 상기 웨이퍼 픽커장치(10)가 적용된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1)에 대한 전체적인 작동과정이 모두 종료되게 된다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1. 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템
5. 베이스판 10. 픽커 트랜스퍼 유닛
11. 수평가이드바 12. 수평이송대
13, 18, 31, 53, 58. 모터 14, 19, 32, 54, 59. 볼스크류
15. 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛 16. 수직가이드바
17. 수직이송대
20. 웨이퍼 픽커장치(웨이퍼 픽커 유닛)
21. 진공픽커 22. 슬롯
23. 흡착구 24. 진공흡입관
25. 진공포트 26. 가이드봉지지브라켓
27. 가이드봉 28. 웨이퍼픽커지지브라켓
29. 모터고정브라켓 30. 웨이퍼정렬픽커수단
31a. 구동풀리 32a. 종동풀리
33. 연결벨트 34. 이송블록
34a. 위치조절홀 35. 연결블록
36. 정렬픽커고정플레이트 36a. 가이드부시
37. 실린더 37a. 로드
38. 슬라이드부재 39. 웨이퍼정렬픽커
40. 픽커연결판 41. 픽커고정브라켓
42, 51a, 51b. 픽커
50a. 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛
50b. 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛
B. 쿼츠보트 M. 매거진
W. 웨이퍼

Claims (6)

  1. 베이스판(5) 일측 상단에 고정된 수평가이드바(11)의 전면(前面)에 수평으로 직선왕복이송이 가능하도록 설치된 수평이송대(12) 및 상기 수평이송대(12)의 전면(前面)에 상하로 직선왕복이송이 가능한 수직이송대(17)가 구비된 웨이퍼 픽커 엘리베이터 유닛(15)이 설치되며, 모터(13,18) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(14,19)의 나사이송작용을 통해 수직이송대(17)의 상하 직선왕복이송작용과 함께 상기 수평이송대(12)가 직선왕복이송되면서 상기 수직이송대(17)에 고정된 웨이퍼 픽커 유닛(20)을 쿼츠보트(B)나 다른 매거진(M) 측으로 이송시키는 픽커 트랜스퍼 유닛(10)과; 상기 수직이송대(17)의 전면(前面)에 고정되며, 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 픽커(51a)를 통해 매거진(M)으로부터 상승된 다량의 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 취부하는 웨이퍼 픽커 유닛(20)과; 상기 매거진(M)과 쿼츠보트(B) 내에서 각각 모터(53,58) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(54,59)의 나사이송작용과 대응되어 수평왕복이송과 승하강이 가능하도록 설치된 픽커(51a,51b)를 통해 상기 매거진(M)으로부터 웨이퍼(W)를 상승시켜 웨이퍼 픽커 유닛(20) 측으로 공급하거나, 또는 상기 웨이퍼 픽커 유닛(20)으로부터 웨이퍼(W)를 공급받아 상기 쿼츠보트(B)나 다른 매거진(M) 측으로 하강 안착시키는 매거진 및 보트 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a,50b)으로 구성된 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템(1) 중 상기 웨이퍼 픽커 유닛인 웨이퍼 픽커장치(20)에 있어서,
    상기 매거진 엘리베이터 트랜스퍼 유닛(50a)의 픽커(51a)를 통해 결착되어 매거진(M)으로부터 상승된 웨이퍼(W)를 진공작용에 의해 각 슬롯(22) 내에 각각 낱장으로 흡착 취부하는 진공픽커(21)를 포함하며,
    상기 진공픽커(21)의 양측면에는 벨트전동방식을 통해 모터(31)와 연결된 볼스크류(32)의 양단에 이송블록(34)과 함께 결합된 연결블록(35)의 일측에 정렬픽커고정플레이트(36)가 각각 연결 설치되고, 상기 정렬픽커고정플레이트(36)의 전면(前面)에 실린더(37)와 연결된 상태로 상하로 슬라이드 이송 가능하게 설치된 웨이퍼정렬픽커(39)에 대해 웨이퍼(W)의 크기에 따라 상기 모터(31) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(32)의 나사이송작용과 연동되어 좌우로 수평이송되는 직선왕복이송작용과, 상기 실린더(37)의 작동에 의해 상하로 승하강되는 슬라이드부재(38)를 통해 상하왕복이송작용이 순차적으로 이루어지면서 상기 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단이 흔들리지 않고 상기 진공픽커(21)에 취부된 웨이퍼(W)의 상단과 동일한 간극을 유지하면서 일렬로 정렬 고정시키기 위한 웨이퍼정렬픽커수단(30)이 더 구비되고,
    상기 볼스크류(32)는 모터(31) 구동에 따른 양단이 각각 왼방향과 오른방향으로 대향 회전되는 볼스크류(32)의 나사이송작용에 따라 상기 볼스크류(32)의 양단에 나사 결합된 이송블록(34)이 좌우 양측으로 대향 이송되면서 상기 이송블록(34) 간의 사이간격이 벌어지거나 오므러지도록 상기 볼스크류(32)의 중앙을 기점으로 양측단에 왼나사와 오른나사가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공픽커(21)는 전체형상이 저면(底面)에 하나 이상의 슬롯(22)을 구비한 사각판체로 형성되되, 이의 상면(上面) 중앙에는 "ㅁ"자 형태로 형성되면서 그 테두리 상부 양측 및 중앙 일측에 각각 가이드봉(27)이 삽입 관통된 상태로 지지되는 가이드봉지지브라켓(26)이 설치 고정되고, 이의 일측면 좌우 양측에는 각 슬롯(22)의 측면을 통해 취부된 웨이퍼(W)에 진공 흡착력이 작용되도록 진공흡입관(24)이 삽착되기 위한 진공포트(25)가 형성되며, 상기 각 슬롯(22) 측면 양측에는 진공포트(25)와 연통되는 흡착구(23)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼정렬픽커수단(30)은 진공픽커(21)의 상단 테두리에 "ㄷ"자 형태로 고정된 웨이퍼픽커지지브라켓(28)의 일측단에 설치 고정되는 모터고정브라켓(29); 및 이에 고정 지지되며, 회전축 일단에 구동풀리(31a)를 갖는 모터(31)와;
    상기 모터(31)와 이웃하게 진공픽커(21)의 상단 일측에 설치되며, 일단에 종동풀리(32a)를 구비하면서 연결벨트(33)를 통해 모터(31)의 구동풀리(31a)와 연결되어 모터(31) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(32)와;
    상기 볼스크류(32)의 양단에 체결되며, 모터(31) 구동에 따라 회전하는 볼스크류(32)의 나선이송작용을 통해 직선왕복이송하는 2개의 이송블록(34)과;
    상기 각 이송블록(34)에 고정된 상태로 볼스크류(32)의 양단에 끼움 결합되며, 모터(31) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(32)의 나선이송작용에 따라 이송블록(34)과 함께 동일방향으로 직선왕복이송되면서 웨이퍼정렬픽커(39)가 결합된 정렬픽커고정플레이트(36) 측에 나선 이송력을 전달하는 2개의 연결블록(35)과;
    상기 각 연결블록(35)의 일측단에 연결 고정됨과 동시에 진공픽커(21)의 상단에 연결된 가이드봉(27)의 양단에 각각 슬라이드 이송 가능한 상태로 상기 진공픽커(21)의 양측면에 위치되며, 모터(31) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(32)의 나선이송작용에 따라 이송블록(34)과 함께 직선왕복이송되는 연결블록(35)의 이송력을 전달받아 웨이퍼정렬픽커(39)를 동일방향으로 직선왕복이송시키는 2개의 정렬픽커고정플레이트(36)와;
    상기 각 정렬픽커고정플레이트(36)의 전면(前面) 중앙에 설치 고정되며, 공압 또는 유압작용에 의해 길이가 가변되는 로드(37a)를 구비한 실린더(37)와;
    상기 로드(37a)의 일단에 고정된 상태로 실린더(37)의 전면(前面)에 설치되며, 상기 실린더(37)의 작동에 따라 상하로 직선왕복이송되는 2개의 슬라이드부재(38)와;
    상기 슬라이드부재(38)에 설치 고정되며, 실린더(37)의 작동에 따라 상하로 이송되는 슬라이드부재(38)에 의해 승하강하는 상하왕복이송작용을 통해 상기 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단이 흔들리지 않도록 결착 취부하는 2개의 웨이퍼정렬픽커(39)로 구성된 것을 특징으로 하는 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 웨이퍼정렬픽커(39)는 슬라이드부재(38)의 전면(前面)에 고정되는 "ㅗ"자 형태의 픽커연결판(40)과;
    상기 픽커연결판(40)의 하단에 고정되며, 진공픽커(21)의 슬롯(22)과 대응되면서 상기 슬롯(22)의 양측면에 이격되게 위치되도록 픽커(42)를 지지 고정하는 "ㄴ"자 형태의 픽커고정브라켓(41)과;
    상기 픽커고정브라켓(41)의 일측 하단에 고정되며, 실린더(37)의 작동에 따라 상하로 이송되는 슬라이드부재(38)를 통해 픽커연결판(40) 및 픽커고정브라켓(41)과 함께 승하강하면서 상기 진공픽커(21)에 흡착 취부된 웨이퍼(W)의 하단을 결착 취부하는 픽커(42)로 구성된 것을 특징으로 하는 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 이송블록(34)은 전체형상이 중공의 원판체로 형성되되, 그 중앙엔 모터(31) 구동에 따른 양단이 각각 왼방향과 오른방향으로 대향 회전되는 볼스크류(32)의 나사이송작용과 대응되어 상기 이송블록(34)이 볼스크류(32)의 양단으로부터 각각 좌우 양측으로 대향 이송되도록 왼나사와 오른나사 형태의 나사홀(34b)이 각각 형성되고,
    상기 이송블록(34)의 원주면상 테두리에는 진공픽커(21)의 양측면에 설치된 웨이퍼정렬픽커수단(30)을 좌우 양측으로 회동시켜 초기 중심위치나, 또는 진공픽커(21)에 취부된 웨이퍼(W)의 취부상태에 맞게 결착위치를 조절하도록 이송블록(34)의 원주면과 동일한 곡률반경을 갖는 장공의 위치조절홀(34a)이 90도 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 솔라 셀 웨이퍼 트랜스퍼 시스템의 웨이퍼 픽커장치.
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