KR101365048B1 - 보트 이송 시스템 - Google Patents
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Abstract
보트 이송 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 보트 이송 시스템은 복수의 보트를 탑재 지지하여 챔버에 로딩하거나 챔버로부터 언로딩하는 이송프레임이 사다리 형상의 하부프레임과 하부프레임에 적층된 형태로 결합되어 승강되며 보트가 탑재되는 상부프레임으로 구성된다. 따라서, 이송프레임의 구성이 간단하므로, 원가가 절감되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 복수의 기판이 적재 저장된 보트를 챔버로 로딩 또는 챔버로부터 언로딩하는 보트 이송 시스템에 관한 것이다.
평판표시소자 또는 박막형 태양전지 등은 유리 재질로 형성된 기판 상에, 용도에 따라, 필요한 처리를 하여 제조한다.
기판은 밀폐 공간을 형성하는 챔버에 로딩되어 처리된다. 그리고, 생산성을 향상시키기 위하여, 복수의 기판을 보트에 적재 저장하고, 로봇으로 보트를 지지하여, 보트를 챔버에 로딩하거나 챔버로부터 언로딩한다. 즉, 로봇의 몸체를 기준으로, 승강운동 및 직선운동가능하게 설치된 아암에 보트를 탑재한 다음, 보트를 챔버에 로딩하거나 챔버로부터 언로딩한다.
그런데, 상기와 같은 종래의 보트 이송 시스템은 보트의 하중으로 인하여 로봇의 아암이 변형될 수 있고, 로봇의 아암에 복수의 보트가 탑재될 경우, 로봇의 아암은 더욱 용이하게 변형될 수 있다.
이로 인해, 종래의 보트 이송 시스템은 로봇의 아암을 강성이 높은 재질을 사용하여 제작하여야 하므로, 원가가 상승하는 단점이 있었다.
보트를 이송하는 로봇과 관련한 선행기술은 한국공개특허공보 10-2010-0023499호 등에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 원가를 절감할 수 있는 보트 이송 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보트 이송 시스템은, 일측면이 개방되고, 내부에는 기판이 로딩되어 처리되는 공간인 챔버가 형성된 본체; 상기 본체의 일측면에 회전가능하게 설치되어 상기 챔버를 개폐하는 도어; 복수개의 상기 기판이 적재 저장되며, 상기 챔버에 로딩 또는 상기 챔버로부터 언로딩되는 보트; 상기 챔버를 따라 직선운동 및 상기 챔버를 기준으로 일측 부위가 승강가능하게 설치되며, 복수의 상기 보트를 탑재 지지하여 상기 보트를 상기 챔버에 로딩하거나 상기 챔버에 로딩된 복수의 상기 보트를 상기 챔버로부터 언로딩하는 이송프레임을 포함한다.
본 발명에 따른 보트 이송 시스템은 복수의 보트를 탑재 지지하여 챔버에 로딩하거나 챔버로부터 언로딩하는 이송프레임이, 사다리 형상의 하부프레임과 하부프레임에 적층된 형태로 결합되어 승강되며 보트가 탑재되는 상부프레임으로 구성된다. 따라서, 이송프레임의 구성이 간단하므로, 원가가 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 이송 시스템의 사시도.
도 2는 도 1의 절개 사시도.
도 3a는 도 1에 도시된 보트와 이송프레임의 사시도.
도 3b는 도 3a의 "A"부 확대도.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 "Ⅲ―Ⅲ"선 단면도로서, 보트를 챔버에 로딩하는 것을 보인 도.
도 2는 도 1의 절개 사시도.
도 3a는 도 1에 도시된 보트와 이송프레임의 사시도.
도 3b는 도 3a의 "A"부 확대도.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 "Ⅲ―Ⅲ"선 단면도로서, 보트를 챔버에 로딩하는 것을 보인 도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시한 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 상호 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에 도시된 실시예들의 길이, 면적, 두께 및 형태는, 편의상, 과장되어 표현될 수도 있다.
본 실시예에 따른 보트 이송 시스템을 설명함에 있어서, 태양광의 흡수율이 높고, 태양광 또는 방사선에 대한 열화 현상이 적으며, 박막화가 가능하고, 제작상 재료비를 절감할 수 있는 CIGS{Cu(In1-xGax)Se2} 층이 형성된 박막형 태양전지의 CIGS층 형성장치에 보트를 로딩하거나, 언로딩하는 것을 예를 들어 설명한다.
박막형 태양전지는 유리 등의 기판, 기판 상에 형성된 금속층으로 이루어진 (+)극인 전극층, 전극층 상에 형성되며 광을 흡수하는 p형의 CIGS층, CIGS층 상에 형성된 n형의 버퍼층 및 버퍼층 상에 형성된 (-)극인 투명 전극층을 포함하는 다층 적층 구조이다.
그리하여, 수광부인 투명 전극층을 통하여 태양광이 입사되면, p-n 접합 부근에서는 대략 1.04 eV 의 밴드갭 에너지를 갖는 여기된 한 쌍의 전자 및 정공이 생성된다. 그리고, 여기된 전자와 정공은 확산에 의해 p-n 접합부에 도달하고, 접합부의 내부 전계에 의해 전자가 n 영역에, 정공이 p 영역에 집합하여 분리된다.
그러면, n 영역은 마이너스로 대전되고, p 영역은 플러스로 대전되며, 각 영역에 형성된 전극 간에는 전위차가 생긴다. 그리고, 전위차를 기전력으로 하여 각 전극 사이를 도선으로 연결하면 광전류가 얻어진다. 이것이 태양전지의 원리이다.
박막형 태양전지의 CIGS층을 형성하는 방법은, 기판에 형성된 전극층 상에 구리, 인듐, 갈륨의 원소를 적정 비율로 진공 스퍼터링하여 전구체막을 형성하는 전구체막 형성 공정과, 증착된 전구체막에 셀렌화 수소(H2Se) 기체를 흘려주면서 기판에 온도를 가하게 되는 셀렌화(selenization) 공정을 거친다. 이러한 일련의 공정에 따라, 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se) 원소의 적정 조성 비율을 갖는 CIGS층을 형성할 수 있게 된다.
이러한 셀렌화 공정은 전구체막이 형성된 기판을 밀폐된 챔버에 로딩시키고, 챔버를 불활성가스로 치환한 다음, 챔버에 처리가스인 셀렌화 수소(H2Se)을 도입한 후, 챔버를 일정 온도로 승온시켜 일정 시간 유지하여, 셀렌화된 CIGS층을 형성하는 공정이다.
상기와 같은 셀렌화된 CIGS층을 형성하는 장치가 CIGS층 형성장치이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 이송 시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 이송 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 절개 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 보트 이송 시스템은 유리 등의 기판(50)이 로딩되어 처리되는 밀폐된 공간인 챔버(110a)를 제공하는 스테인리스 스틸로 형성된 본체(110)를 포함한다. 본체(110)는 일측면이 개방된 원통형으로 형성되어 길이방향이 본체(110)가 설치되는 바닥 등과 수평을 이루면서 설치된다.
본체(110)는 외부본체(111)와 내부본체(115)를 포함한다. 외부본체(111)는 일측면이 개방된 원통형상으로 형성되고, 내부본체(115)도 일측면이 개방된 원통형상으로 형성되어 외부본체(111)의 내부에 설치된다. 이때, 외부본체(111)와 내부본체(115)는 상호 상이한 직경으로 형성되어 동심을 이루면서 배치되며, 외부본체(111)의 내주면과 내부본체(115)의 내주면은 간격을 가진다.
외부본체(111)와 내부본체(115) 사이의 공간(110b)에는 질소 가스가 유입될 수 있다. 질소 가스는 챔버(110a)로 유입된 후술할 셀렌화 수소(H2Se)가 내부본체(111)와 외부본체(115) 사이로 누설되었을 때, 셀렌화 수소를 희석시킨다.
내부본체(115)가 내측에 위치되므로, 내부본체(115)의 내부에 챔버(110a)가 형성됨은 당연하다. 그리고, 내부본체(115)에는 챔버(110a)의 분위기 가스를 가열하는 복수의 히터(120)가 설치되고, 외부본체(111)의 개방된 일측면에는 챔버(110a)를 개폐하는 도어(130)가 회전가능하게 설치된다.
그리하여, 전극층과 적정 원소 비율로 형성된 구리, 인듐, 갈륨으로 이루어진 전구체막이 형성된 기판(50)을 챔버(110a)에 로딩하고, 도어(130)로 챔버(110a)를 밀폐한 다음, 챔버(110a)에 질소 가스를 유입한 다음, 셀렌화 가스((H2Se)를 주입하여 소정 온도에서 CIGS층을 형성한다. 그리고, CIGS층 형성한 다음에는 또 다른 소정 온도에서 황화 가스(H2S)를 주입하여 기판(50)에 형성된 CIGS층을 처리한다.
기판(50)을 균일하게 처리하기 위해서는, 챔버(110a)의 분위기 가스가 챔버(110a)에 로딩된 각 기판(50)으로 균일하게 공급되어야 함과 동시에 하나의 기판(50)을 기준으로 기판(50)의 부위별로 균일하게 공급되어야 한다. 이를 위하여, 내부본체(115)의 내부 타면측에는 챔버(110a)의 분위기 가스를 균일하게 순환시켜주는 팬(140)이 설치된다.
그리고, 내부본체(115)이 내부에는 양측면이 개방된 원통형상으로 형성되어 후술할 보트(210)를 감싸는 형태로 내부본체(115)에 지지 설치된 구획통(150)이 설치된다. 구획통(150)의 내부에는 기판(50)이 적재 저장된 보트(210)가 로딩되는데, 구획통(150)은 보트(210)가 위치된 챔버(110a)의 공간과 보트(210) 외측의 챔버(110a)의 공간을 구획하여 구획통(150)의 내부에서 흐르는 챔버(110a)의 분위기 가스와 구획통(150)의 외부에서 흐르는 챔버(110a)의 분위기 가스가 상호 간섭하는 것을 방지한다. 팬(140)은 보트(210)와 대향되게 설치된다.
기판(50)은 복수개가 상호 간격을 가지면서 보트(210)에 적재 저장되어 기립 설치된다. 그리고, 기판(50)은 보트(210)에 적재 저장된 상태로 챔버(110a)에 로딩되거나, 챔버(110a)로부터 언로딩된다.
생산성을 향상시키기 위하여, 복수의 기판(50)을 보트(210)에 적재 저장하고, 복수의 보트(210)를 챔버(110a)에 로딩하여 기판(50)을 처리한다.
본 실시예에 따른 보트 이송 시스템은 복수의 보트(210)를 챔버(110a)에 로딩하거나, 챔버(110a)에 로딩된 복수의 보트(210)를 챔버(110a)로부터 언로딩하는 이송프레임(310)을 포함한다.
보트(210) 및 이송프레임(310)에 대하여 도 1 내지 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3a는 도 1에 도시된 보트와 이송프레임의 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 "A"부 확대도이다.
도시된 바와 같이, 이송프레임(310)은 사다리 형상의 하부프레임(311), 하부프레임(311)의 하면 일측 테두리부측 및 타측 테두리부측에 각각 설치되며 내부본체(115)의 내면과 접촉하는 복수의 롤러(313), 하부프레임(311)의 상면에 적층된 형태로 설치되어 하부프레임(311)을 기준으로 승강가능하게 설치되며 상면에는 보트(210)가 탑재 지지되는 상부프레임(315) 및 하부프레임(311)에 설치되어 상부프레임(315)을 승강시키는 실린더(317)를 포함한다.
그리하여, 이송프레임(310)은 내부본체(115)의 내부에서 챔버(110a)를 따라 직선운동하고, 챔버(110a)를 기준으로 일측 부위가 승강하면서 복수의 보트(210)를 챔버(110a)에 로딩하거나, 챔버(110a)에 로딩된 복수의 보트(210)를 챔버로(110a)부터 언로딩한다.
보트(210)는 상하면 및 4개의 측면이 개방된 육면체 형상으로 형성된다. 즉, 보트(210)는 모서리에 설치되어 상호 연결된 지지바(212)에 의하여 육면체 형상을 이룬다. 그리고, 지지바(212)에는 기판(50)이 삽입 지지되는 지지홈이 적절하게 복수개 형성되며, 기판(50)은 상기 지지홈에 지지되어 상호 간격을 가지면서 수직으로 기립 설치된다.
하측에 위치된 지지바(212)에는 복수의 지지다리(214)가 각각 형성된다. 지지다리(214)는 보트(210)가 상부프레임(315)에 탑재되었을 때, 내측면이 상부프레임(315)의 외측면에 걸려서 보트(210)가 유동하는 것을 방지한다. 지지다리(214)의 내측면이 상부프레임(315)의 외측면에 걸리기 위해서는, 보트(210)의 폭이 상부프레임(315)의 폭 보다 넓게 형성되어야 함은 당연하다.
내부본체(115)의 내면에는 내부본체(115)의 길이방향을 따라 상호 대향되게 제 1 지지레일(117)이 형성되고, 제 1 지지레일(117) 상측의 내부본체(115)의 내면에는 내부본체(115)의 길이방향을 따라 상호 대향되게 제 2 지지레일(118)이 형성된다.
제 1 지지레일(117)에는 롤러(313)가 각각 접촉되고, 제 2 지지레일(118)에는, 상부프레임(315)이 하강하였을 때, 지지다리(214)가 각각 접촉 지지된다. 이때, 제 1 지지레일(117)과 제 2 지지레일(118)은 계단(階段) 형태를 이루면서 연속적으로 형성된다. 그러면, 롤러(313)의 측면이 제 1 지지레일(117)과 접하는 제 2 지지레일(118)의 면에 지지되므로, 이송프레임(310)은 제 1 지지레일(117)을 따라 안정되게 직선운동한다.
본 실시예에 따른 보트 이송 시스템은 하부프레임(311), 롤러(313), 상부프레임(315) 및 실린더(317)로 구성된 이송프레임(310)을 이용하여 복수의 보트(210)를 챔버(110a)에 로딩하거나, 챔버(110a)로부터 언로딩한다. 즉, 보트(210)를 로딩 또는 언로딩하는 이송프레임(310)의 구성이 간단하므로, 원가가 절감된다.
도 1 및 도 2의 미설명부호 410은 이송프레임(310)이 탑재되는 운반대차(運搬大車)이다. 이송프레임(310)은 운반대차(410)에 탑재되어 본체(110)의 외측에서 이송된다.
본 실시예에 따른 보트 이송 시스템으로 보트(210)를 챔버(110a)에 로딩하거나, 챔버(110a)로부터 언로딩하는 방법을 도 3a 내지 도 4c를 참조하여 설명한다. 도 4a 내지 도 4c는 도 1의 "Ⅲ―Ⅲ"선 단면도로서, 보트를 챔버에 로딩하는 것을 보인 도이다.
도시된 바와 같이, 운반대차(410)(도 2참조)에 이송프레임(310)을 탑재한 상태에서, 상부프레임(315)에 보트(210)를 탑재 지지한다. 이때, 상부프레임(315)은, 실린더(317)에 의하여, 하부프레임(311)의 상측으로 상승되어 있다.
그 후, 도어(130)(도 2참조)에 의하여 개방된 본체(110)의 일측면측으로 운반대차(410)를 위치시킨 상태에서, 이송프레임(310)을 챔버(110a)의 내부로 밀어 넣는다. 그러면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 롤러(313)가 제 1 지지레일(117)에 접촉되므로, 이송프레임(310)은 제 1 지지레일(117)을 따라 챔버(110a)의 내부로 이송된다. 상부프레임(315)은 하부프레임(311)의 상측으로 상승되어 있으므로, 상부프레임(315)에 탑재된 보트(210)의 지지다리(214)는 제 2 지지레일(118)과 접촉되지 않는다.
이송프레임(310)이 챔버(110a)의 정해진 위치로 이송되면, 실린더(317)에 의하여, 상부프레임(315)이 하강한다. 그러면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 지지다리(214)가 제 2 지지레일(118)에 접촉되므로, 보트(210)가 제 2 지지레일(118)에 탑재 지지된다.
보트(210)가 제 2 지지레일(118)에 탑재 지지된 후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상부프레임(315)은 더 하강한다. 그러면, 상부프레임(315)과 보트(210)의 하면은 이격되고, 이러한 상태에서 이송프레임(310)을 챔버(110a)의 외측으로 이송하면, 보트(210)에 챔버(110a)에 로딩되는 것이다.
보트(210)가 챔버(110a)에 로딩되면, 챔버(110a)를 폐쇄하여 보트(210)에 적재 저장된 기판(50)을 처리한다.
기판의 처리가 완료되면, 챔버(110a)를 개방하고, 이송프레임(310)을 챔버(110a)의 내부로 이송한다. 이때, 상부프레임(315)은 하사점의 위치로 하강되어 있다. 이송프레임(310)이 정해진 위치에 위치되면, 상부프레임(315)을 상승시켜 보트(210)를 탑재 지지시킨다. 이때, 보트(210)의 지지다리(214)가 제 2 지지레일(118)과 이격될 때까지 상부프레임(315)을 상승시킨다. 그 후, 이송프레임(310)을 본체(110)의 외측으로 이송하면, 보트(210)가 챔버(110a)로부터 언로딩된다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하여 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
110: 본체
210: 보트
310: 이송프레임
410: 운반대차
210: 보트
310: 이송프레임
410: 운반대차
Claims (9)
- 일측면이 개방되고, 내부에는 기판이 로딩되어 처리되는 공간인 챔버가 형성된 본체;
상기 본체의 일측면에 회전가능하게 설치되어 상기 챔버를 개폐하는 도어;
복수개의 상기 기판이 적재 저장되며, 상기 챔버에 로딩 또는 상기 챔버로부터 언로딩되는 보트;
상기 챔버를 따라 직선운동가능하게 설치되고 사다리 형상으로 형성되어 상기 본체의 내면측에 지지되는 하부프레임과, 상기 하부프레임의 상면에 적층된 형태로 설치되어 상기 하부프레임을 기준으로 승강가능하게 설치되며 상기 보트가 탑재 지지되는 상부프레임을 가지면서 복수의 상기 보트를 탑재 지지하여 상기 보트를 상기 챔버에 로딩하거나 상기 챔버에 로딩된 복수의 상기 보트를 상기 챔버로부터 언로딩하는 이송프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 하부프레임의 하면 일측 테두리부측 및 타측 테두리측에는 상기 본체의 내면과 접촉하는 복수의 롤러가 각각 설치되고,
상기 하부프레임에는 상기 상부프레임을 승강시키는 실린더가 설치된 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 보트의 폭은 상기 상부프레임의 폭 보다 넓게 형성되고,
상기 보트가 상기 상부프레임에 탑재되면, 상기 보트의 하면 일측 테두리부측 및 타측 테두리부측은 상기 상부프레임의 외측에 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 보트의 하면 일측 테두리부측 및 타측 테두리부측에는 측면은 상기 상부프레임에 걸려서 지지되고, 상기 상부프레임이 하강하면 하면이 상기 본체의 내면과 접촉하는 복수의 지지다리가 형성된 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 본체의 내면에는 상기 롤러가 접촉 지지되는 제 1 지지레일이 상호 대향되게 형성된 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 본체의 내면에는 상기 지지다리가 접촉 지지되는 제 2 지지레일이 상호 대향되게 형성된 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 제 1 지지레일은 상기 제 2 지지레일의 하측에 위치되고,
상기 제 1 지지레일과 상기 제 2 지지레일은 연속적으로 형성되어 계단(階段) 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 이송프레임은 운반대차(運搬大車)에 탑재되어 상기 본체의 외측에서 이동하는 것을 특징으로 하는 보트 이송 시스템.
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| KR1020110121343A KR101365048B1 (ko) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | 보트 이송 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110121343A KR101365048B1 (ko) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | 보트 이송 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Citations (4)
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| JPS63106128U (ko) * | 1986-12-26 | 1988-07-08 | ||
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| JPH0477250U (ko) * | 1990-11-19 | 1992-07-06 | ||
| KR100872874B1 (ko) * | 2007-08-13 | 2008-12-10 | 세메스 주식회사 | 탄소나노튜브 합성 장비의 보트 이송 장치 |
-
2011
- 2011-11-21 KR KR1020110121343A patent/KR101365048B1/ko active IP Right Grant
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| KR100872874B1 (ko) * | 2007-08-13 | 2008-12-10 | 세메스 주식회사 | 탄소나노튜브 합성 장비의 보트 이송 장치 |
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