KR101713576B1 - 기립형 기판 이송장치 - Google Patents

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Abstract

기립형 기판 이송장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치는, 궤도를 따라 주행되는 주행 유닛; 주행 유닛과 연결되며, 주행 유닛과 함께 주행되는 이송 본체; 및 이송 본체에 마련되며, 이송대상의 기판을 세워진 상태로 그립핑(gripping)하는 기립형 기판 그립핑부를 포함한다.

Description

기립형 기판 이송장치{Vertical type glass transfer}
본 발명은, 기립형 기판 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판을 세워서 이송시킬 수 있기 때문에 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트(foot print) 증가 문제 등 수평형 기판 이송방식이 갖던 다양한 문제를 해소할 수 있으며, 무엇보다도 효율적인 구조를 통해 기판을 안정적으로 이송시킬 수 있음은 물론 물동량 처리효율에 전혀 지장을 초래하지 않아 실질적인 설비 적용이 가능해질 수 있는 기립형 기판 이송장치에 관한 것이다.
기판(glass)은 LCD(Liquid Crystal Display) 기판, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 기판 등의 평판표시소자(FPD, Flat Panel Display)를 가리킨다.
이러한 평판표시소자로서의 기판은 그 종류에 약간의 차이가 있기는 하지만 일련의 처리 공정, 예를 들어 노광, 현상, 에칭, 스트립, 린스, 세정 등의 처리 공정을 거쳐 제품으로 출시될 수 있다.
평판표시소자 중에서 LCD 기판을 예로 들면 LCD 기판은 크게 TFT 공정, Cell 공정 및 Module 공정을 통해 제품으로 출시될 수 있다.
TFT 공정은 반도체 제조 공정과 매우 유사한데, 증착(Deposition), 사진식각(Photo lithography), 식각(Etching)을 반복하여 유리기판 위에 박막 트랜지스터를 배열하는 공정이다.
Cell 공정은 TFT 공정에 의해 제조된 TFT 하판과, 칼라 필터(Color Filter)인 상판에 액정이 잘 정렬될 수 있도록 배향막을 형성하고 실(Seal) 인쇄를 하여 상하판을 합착하는 공정이다.
그리고 Module 공정은 완성된 LCD 패널에 편광판을 부착하고 집적 회로(Drive-IC)를 실장한 후, PCB(Printed Circuit Board)와 조립한 다음, 그 배면으로 백라이트 유닛(Back-light Unit)과 기구물을 조립하는 일련의 단계를 가리킨다.
이러한 공정들 또는 이들 공정 내의 각 공정들이 연속적으로 진행될 수 있도록 각 공정들을 연결하는 라인(line) 간에는 전 공정으로부터 기판을 전달 받아 후 공정으로 기판을 이송하기 위한 기판 이송장치가 마련될 수 있다.
한편, 기존에 널리 알려진 기판 이송장치의 대부분은 기판을 수평상태로 눕혀 기판을 이송시키는 수평형 기판 이송장치(OHS Type Vehicle)이며, 실제 이러한 수평형 기판 이송장치가 설비에 적용된 경우가 대부분이다.
그러나 이처럼 기판을 수평상태로 눕혀서 이송시키는 경우에는 기판이 대형화됨에 따른 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트(foot print) 증가 문제 등 다양한 문제 및 한계사항에 부딪힐 수밖에 없다.
특히, 최근에는 가로/세로의 길이가 대략 3 미터(m) 내외의 대형 기판을 제조하는 다양한 설비가 현장에 적용되거나 적용 예정에 있는 점을 감안할 때, 이러한 대형 기판을 해당 설비로 이송하기 위한 수평형 기판 이송장치를 제작해야 하는 경우에는 앞서 기술한 것처럼 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트 증가 문제 등 다양한 문제 발생이 예상된다.
따라서 이와 같은 수평형 기판 이송장치가 갖는 문제를 해소하기 위한 방안으로서 기판을 지면에 대해 세워서(90도 또는 90도보다 작은 각도) 이송시키는 기립형 기판 이송장치에 대한 적용을 고려해볼 수 있다.
이러한 기립형 기판 이송장치가 적용될 경우, 설사 기판이 대형화되더라도 기판이 처지지 않고 이송될 수 있음은 물론 장치 적용이 수평식보다는 용이해질 수 있으며, 또한 장치의 풋 프린트를 감소시킬 수 있어 주변 장치와 연계된 시스템의 구축이 가능해질 수 있을 것이라 예상된다.
다만, 기판을 세워서 이송시키려는 경우, 기판을 안정적으로 이송해야 함은 물론 구조가 단순화되어야 장치의 구현이 가능해질 수 있으며, 나아가 수평 이송식과 최소한 동일하거나 혹은 그보다 높은 물동량 처리효율이 나타나야만 실질적인 설비 적용이 가능해질 수 있다는 고려해볼 때, 이러한 사항들이 실현될 수 있는 기립형 기판 이송장치에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0001372호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판을 세워서 이송시킬 수 있기 때문에 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트(foot print) 증가 문제 등 수평형 기판 이송방식이 갖던 다양한 문제를 해소할 수 있으며, 무엇보다도 효율적인 구조를 통해 기판을 안정적으로 이송시킬 수 있음은 물론 물동량 처리효율에 전혀 지장을 초래하지 않아 실질적인 설비 적용이 가능해질 수 있는 기립형 기판 이송장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 궤도를 따라 주행되는 주행 유닛; 상기 주행 유닛과 연결되며, 상기 주행 유닛과 함께 주행되는 이송 본체; 및 상기 이송 본체에 마련되며, 이송대상의 기판을 세워진 상태로 그립핑(gripping)하는 기립형 기판 그립핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치가 제공될 수 있다.
상기 기립형 기판 그립핑부는, 상기 이송 본체의 상부 영역에 결합되는 그립핑 바디; 및 상기 그립핑 바디에 결합되며, 상기 기판이 세워질 수 있도록 상기 기판의 상단부를 그립핑하는 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛을 포함할 수 있다.
상기 기판 상단부 그립핑 유닛은, 상호간 접근 또는 이격 가능하며, 상호간 접근되면서 상기 기판의 상단부를 그립핑하는 한 쌍의 그립퍼; 및 상기 한 쌍의 그립퍼와 연결되며, 상기 한 쌍의 그립퍼를 상호간 접근 또는 이격 가능하게 구동시키는 그립퍼 구동부를 포함할 수 있다.
상기 기판 상단부 그립핑 유닛은, 상기 한 쌍의 그립퍼와 상기 그립퍼 구동부에 연결되며, 상기 한 쌍의 그립퍼의 동작을 가이드하는 그립퍼 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 그립퍼의 벽면에는 홈부가 형성되되 상기 홈부에는 상기 기판의 그립핑 시 상기 기판에 스크래치가 발생되는 것을 저지키는 탄성패드가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛은 다수의 열과 행으로 배치되되 일렬로 줄지어 배치되는 상기 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛들끼리 동기 제어될 수 있다.
상기 이송 본체의 일측에 연결되며, 상기 기판의 이송 중에 상기 기판의 과도한 흔들림을 저지시키는 다수의 기판 가드(glass guard)를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 가드는 상기 기판의 측부가 부분적으로 삽입되는 삽입 그루브를 포함할 수 있다.
상기 다수의 기판 가드와 연결되어 상기 다수의 기판 가드를 지지하되 상기 이송 본체에 연결되는 가드 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 가드 지지부는, 상기 기판 가드와 연결되는 가드 연결부와, 그립핑되는 상기 기판의 개수만큼 상기 가드 연결부와 결합되어 상기 가드 연결부를 지지하는 지지대를 구비하는 가드 연결모듈; 상하 방향을 따라 배치되며, 상기 가드 연결모듈을 지지하는 적어도 하나의 모듈 컬럼; 및 상기 모듈 컬럼의 상단부에 마련되며, 상기 이송 본체에 결합되는 본체측 결합부를 포함할 수 있다.
상기 모듈 컬럼의 길이 방향을 따라 상기 가드 연결모듈은 상호 이격되게 다수 개 배치될 수 있다.
상기 이송 본체의 일측에 결합되며, 상기 기판이 이송될 때 상기 기판이 받는 공기저항을 감소시키는 공기저항 감소용 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 공기저항 감소용 커버는 상기 주행 유닛이 주행되는 방향을 따라 상기 이송 본체의 전면과 후면 모두에 장착될 수 있다.
상기 이송 본체의 일측에 마련되며, 상기 기판의 파단 여부 또는 상기 기판의 기울어짐 여부를 감지하는 기판 감지센서; 상기 기판의 파단 여부 또는 상기 기판의 기울어짐 여부를 알리는 알림부; 및 상기 기판 감지센서의 센싱신호에 기초하여 상기 알림부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판을 세워서 이송시킬 수 있기 때문에 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트(foot print) 증가 문제 등 수평형 기판 이송방식이 갖던 다양한 문제를 해소할 수 있으며, 무엇보다도 효율적인 구조를 통해 기판을 안정적으로 이송시킬 수 있음은 물론 물동량 처리효율에 전혀 지장을 초래하지 않아 실질적인 설비 적용이 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치가 적용되는 기립형 기판 이송시스템의 평면 구조도이다.
도 2는 도 1을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 공기저항 감소용 커버가 제거된 상태의 도면이다.
도 5는 도 4의 정면도이다.
도 6은 주행 유닛의 구조도이다.
도 7은 도 4에서 궤도와 주행 유닛을 제거한 상태의 배면 사시도이다.
도 8은 도 7에서 기판을 제거한 상태의 사시도이다.
도 9는 기립형 기판 그립핑부의 사시도이다.
도 10은 도 9의 요부 확대 사시도이다.
도 11은 기판 가드 영역의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치의 제어블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치가 적용되는 기립형 기판 이송시스템의 평면 구조도이고, 도 2는 도 1을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치(100a,100b)는 기판을 세워서 이송시킬 수 있기 때문에 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트(foot print) 증가 문제 등 수평형 기판 이송방식이 갖던 다양한 문제를 해소할 수 있으며, 무엇보다도 효율적인 구조를 통해 기판을 안정적으로 이송시킬 수 있음은 물론 물동량 처리효율에 전혀 지장을 초래하지 않아 실질적인 설비 적용이 가능해질 수 있도록 한 것으로서, 도 1 및 도 2와 같은 시스템, 즉 기립형 기판 이송시스템에 적용될 수 있다.
기립형 기판 이송시스템은 기판을 세워서(90도 또는 90도보다 작은 각도) 이송시키는 일련의 시스템으로서, 기존에 널리 적용되고 있는 수평형 기판 이송시스템보다는 많은 부분에서 장점을 갖는다.
도 1 및 도 2를 참조하여 기립형 기판 이송시스템의 구조와 기판이 이송되는 과정을 설명하도록 한다.
참고로, 도 1 및 도 2의 기립형 기판 이송시스템은 설비 적용의 한 예일 뿐이다. 즉 기립형 기판 이송시스템은 도 1 및 도 2와 다른 형태로 얼마든지 설계될 수 있다. 따라서 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
다만, 도 1 및 도 2와 같은 형태로 기립형 기판 이송시스템을 구축한 경우, 기판에 대한 실질적인 공정을 진행하는 A 또는 B 챔버(chamber)와 함께 효율적인 이송시스템을 구축할 수 있다는 점에서 유리한 효과를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 기립형 기판 이송시스템은, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)와, 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)와 각각 연계하여 동작되는 제1 및 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a,200b)와, 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)에 이웃하게 배치되어 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)와 인터페이스(interface)되는 비접촉식 기판 틸팅장치(300)와, 제1 및 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a)에 이웃하게 배치되어 제1 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a)와 인터페이스되는 비접촉식 기판 이송장치(400)와, 비접촉식 기판 이송장치(400)와 연결되는 기판 이송 컨베이어(500)와, 레일(610)을 따라 이동되면서 비접촉식 기판 틸팅장치(300) 및 비접촉식 기판 이송장치(400)와 상호작용하는 포크 로더(600)를 포함할 수 있다.
참고로, 도 1 및 도 2에서는 설명의 편의를 위해 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)의 참조부호를 달리 부여하면서 각각을 제1 및 제2로 구분하였으나 이들은 동일한 구조를 갖는 하나의 장치로서 각기 그 역할만이 상이할 뿐이다. 따라서 아래의 도 3부터는 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)를 구분하지 않고 기립형 기판 이송장치(100)라 하여 설명한다. 제1 및 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a,200b) 역시, 도 1 및 도 2에서 설명의 편의를 위해 참조부호를 달리 부여하면서 구분하고 있지만 이들 역시 동일한 장치가 그 역할별로 2개 사용된 것이다.
이들 구조에 대해 간략하게 먼저 설명하면 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)는 예컨대, 클린 룸(cleam room)의 상공에 배치되는 상공의 설비이다. 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)는 기판을 세워진 상태로 그립핑(gripping)하여 원하는 장소, 예컨대 제1 및 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a,200b)의 위치로 이송시키는 역할을 한다.
제1 및 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a,200b)는 상공의 설비인 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)와 달리 클린 룸의 바닥 영역에 위치 고정되는 하부의 설비 중 하나를 이룬다.
이러한 제1 및 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a,200b)는 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)와 상호작용하면서 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)에서 세워진 기판을 받아 하부의 설비로 언로딩(unloading)시키거나 하부의 설비에서 공급되는 기판을 세워진 상태로 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)로 로딩(loading)시키는 역할을 한다.
그 역할을 좀 더 나누어 설명하면, 도 1 및 도 2에서 제1 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a)는 제1 기립형 기판 이송장치(100a)에서 세워진 기판을 받아 비접촉식 기판 이송장치(400)로 언로딩(unloading)시키고, 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)는 비접촉식 기판 틸팅장치(300)에서 공급되는 기판을 세워진 상태로 받아 세워진 상태 그대로 제2 기립형 기판 이송장치(100b)로 로딩(loading)시킨다.
물론, 도면과 달리 기립형 기판 이송시스템에 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200)가 한 개 적용된 경우라면 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200)는 상부의 설비에서 기판을 받는 언로딩 과정과, 상부의 설비로 기판을 전달하는 로딩 과정을 한 장비에서 순차적으로 진행할 수 있다.
하지만, 이처럼 로딩 및 언로딩 과정을 한 장비에서 진행할 경우, 택트 타임(tact time)이 증가할 수 있다. 때문에 본 실시예에서는 물류 이송의 속도를 높이기 위해 다수 개의 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)와 제1 및 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a,200b)를 배치하여 사용하고 있는 것이다. 참고로, 제1 및 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a,200b)는 2개일 수 있지만 상공의 설비인 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)은 2대보다 많은 여러 대일 수 있다.
비접촉식 기판 틸팅장치(300)는 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)에 이웃하게 배치되어 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)와 인터페이스된다. 즉 A 또는 B 챔버를 통해 공정이 완료된 기판, 즉 수평상태의 기판을 포크 로더(600)로부터 받아서 기판을 틸팅시켜 세운 후, 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)로 전달한다. 여기서, 수평상태라 함은 지면에 대한 가로 방향으로 반드시 지면과 수평이 되어야 하는 것은 아니라 할 것이다.
비접촉식 기판 이송장치(400)는 제1 및 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a)에 이웃하게 배치되어 제1 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a)와 인터페이스된다. 즉 제1 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a) 상의 세워진 기판을 전달받아 수평상태로 눕힌 후, 기판 이송 컨베이어(500)로 전달하는 역할을 한다. 도면과 달리, 비접촉식 기판 이송장치(400) 대신에 비접촉식 기판 틸팅장치(300)가 배치될 수도 있다.
기판 이송 컨베이어(500)는 통상의 기판 이송용 컨베이어이다. 롤러식일 수도 있고, 벨트식일 수도 있으며, 경우에 따라서는 공기 부상식일 수도 있다.
포크 로더(600)는 레일(610)을 따라 이동되면서 비접촉식 기판 틸팅장치(300) 및 비접촉식 기판 이송장치(400)와 상호작용한다. 예컨대, 포크 로더(600)는 비접촉식 기판 이송장치(400) 상의 기판을 받아 A 또는 B 챔버로 공급하여 공정이 진행되도록 하는 한편 A 또는 B 챔버에서 공정이 완료된 기판을 비접촉식 기판 틸팅장치(300)로 전달할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2의 시스템에 대한 동작을 연속적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 상공의 설비인 제1 기립형 기판 이송장치(100a)가 이송되어 ①번 위치에 도달되면 ②번 위치의 제1 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a)가 동작되어 제1 기립형 기판 이송장치(100a)에 의해 이송된 세워진 기판을 세워진 상태 그대로 전달받는다(unloading).
이어, ③번 위치의 비접촉식 기판 이송장치(400)가 제1 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200a)와 상호작용하여 세워진 기판을 수평상태로 눕힌다(tilting). 비접촉식 기판 이송장치(400)에 의해 수평상태로 배치된 기판은 ④번 위치의 기판 이송 컨베이어(500)를 따라 다른 공정으로 이송될 수도 있고, 혹은 ⑤번 위치에 있는 포크 로더(600)를 통해 포킹되어 예컨대, A 또는 B 챔버로 이송되어 공정을 수행할 수도 있다.
한편, A 또는 B 챔버에서 해당 공정이 완료된 기판은 포크 로더(600)를 통해 포킹된 후, 포크 로더(600)에 의해 ⑥번 위치의 비접촉식 기판 틸팅장치(300)로 전달된다. 이때의 기판은 수평 배치상태이다.
이어, 비접촉식 기판 틸팅장치(300)는 ⑦번 위치의 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)와 상호작용하여 수평상태의 기판을 틸팅(tilting)시켜 세운 후 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)로 전달한다. 제2 기립형 기판 로딩/언로딩장치(200b)는 세워진 기판을 ⑧번 위치의 제2 기립형 기판 이송장치(100b)로 전달, 즉 로딩(loading)시킨다.
한편, 이와 같은 시스템 구축을 위해서는 우선, 상공의 설비로서 세워진 기판을 세워진 그대로 이송시키기 위한 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)가 요구된다.
앞서 기술한 것처럼 제1 및 제2 기립형 기판 이송장치(100a,100b)는 도 1 및 도 2와 같은 시스템의 설명 시 그 역할을 구별하기 위해 제1 및 제2, 그리고 참조부호를 나누어 설명한 것일 뿐 모두 동일한 장치이다. 따라서 이하의 설명에서는 이들을 제1 및 제2로 나누어 구별하지 않고 기립형 기판 이송장치(100)라 하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치의 사시도이고, 도 4는 도 3에서 공기저항 감소용 커버가 제거된 상태의 도면이며, 도 5는 도 4의 정면도이고, 도 6은 주행 유닛의 구조도이며, 도 7은 도 4에서 궤도와 주행 유닛을 제거한 상태의 배면 사시도이고, 도 8은 도 7에서 기판을 제거한 상태의 사시도이며, 도 9는 기립형 기판 그립핑부의 사시도이고, 도 10은 도 9의 요부 확대 사시도이며, 도 11은 기판 가드 영역의 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치(100)는 기판을 세워서 이송시킬 수 있기 때문에 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트(foot print) 증가 문제 등 수평형 기판 이송방식이 갖던 다양한 문제를 해소할 수 있으며, 무엇보다도 효율적인 구조를 통해 기판을 안정적으로 이송시킬 수 있음은 물론 물동량 처리효율에 전혀 지장을 초래하지 않아 실질적인 설비 적용이 가능해질 수 있도록 한 것으로서, 주행 유닛(110)과, 주행 유닛(110)과 함께 주행되는 이송 본체(120)와, 이송 본체(120)에 마련되며, 이송대상의 기판을 세워진 상태로 그립핑(gripping)하는 기립형 기판 그립핑부(130)를 포함할 수 있다.
주행 유닛(110)은 궤도(111, 도 3 및 도 4 참조)를 따라 주행된다. 도 3 및 도 4에는 궤도(111)의 일부만 도시되었으나 궤도(111)는 상공의 설비로서, 직선 궤도 혹은 곡선 궤도, 분기 궤도를 모두 포함할 수 있다. 따라서 주행 유닛(110)은 이와 같은 직선 궤도 혹은 곡선 궤도, 분기 궤도를 따라 원하는 위치로 주행될 수 있다.
주행 유닛(110)은 이송 본체(120)와 연결되며, 이송 본체(120)를 궤도(111)를 따라 주행시키는 역할을 한다.
이러한 주행 유닛(110)은 도 6에 도시된 바와 같이, 주행 본체부(112)와, 주행 본체부(112)에 연결되되 궤도(111)에 접촉되어 주행 본체부(112)를 주행 가능하게 하는 한 쌍의 주행 롤러(113)와, 주행 본체부(112)에 연결되고 한 쌍의 주행 롤러(113)의 일측에 인접하게 배치되되 궤도(111)의 측부에 접촉되어 주행 본체부(112)를 지지하는 한 쌍의 지지 롤러(114)와, 한 쌍의 지지 롤러(114)의 반대측 상부에 배치되되 주행 유닛(110)이 분기 궤도를 지날 때 작용하는 한 쌍의 분기 롤러(115)와, 한 쌍의 분기 롤러(115)를 가이드하는 한 쌍의 가이드 롤러(116)와, 주행 본체부(112)와 이송 본체(120)에 결합되는 결합부(117)와, 롤러 구동용 모터(118)를 포함할 수 있다. 롤러 구동용 모터(118)에 의해 주행 롤러(113)가 구동됨으로써 주행 유닛(110)이 궤도(111)를 따라 주행될 수 있다.
이송 본체(120)는 결합부(117)에 의해 주행 유닛(110)과 연결되며, 주행 유닛(110)과 함께 주행된다.
이러한 이송 본체(120)는 기립형 기판 그립핑부(130)를 비롯하여 가드 지지부(160) 및 공기저항 감소용 커버(170) 등의 구조물을 지지한다. 따라서 이송 본체(120)는 강성이 우수한 금속 재질로 제작될 수 있다.
한편, 기립형 기판 그립핑부(130)는 도 7 내지 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 이송 본체(120)에 마련되며, 이송대상의 기판을 세워진 상태로 그립핑(gripping)하는 역할을 한다. 기립형 기판 그립핑부(130)가 기판을 세워진 상태로 그립핑하기 때문에 기존의 수평 그립 방식에 비해 많은 장점을 제공할 수 있다.
본 실시예의 경우, 5장의 기판이 기립형 기판 그립핑부(130)에 의해 세워진 상태로 그립핑되고 있으나 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
기립형 기판 그립핑부(130)에 의해 기판에 세워진 각도는 예컨대, 90도 또는 90도보다 작은 각도일 수 있는데, 본 실시예처럼 기립형 기판 그립핑부(130)가 기판을 세워서 그립핑할 경우, 기판의 처짐 문제를 해소할 수 있다.
뿐만 아니라 이송 본체(120)의 상부 영역에 기립형 기판 그립핑부(130)를 설치하는 간단한 정도의 구성만으로도 장치의 구현이 가능하기 때문에 장치 적용에 무리가 없으며, 또한 부피가 작기 때문에 장치의 풋 프린트를 감소시킬 수 있다. 실제, 기립형 기판 그립핑부(130)은 상공의 설비이기 때문에 공장 바닥의 설치공간을 전혀 차지하지 않는다.
이러한 다양한 역할을 수행할 수 있는 기립형 기판 그립핑부(130)는 그립핑 바디(131)와, 그립핑 바디(131)에 결합되며, 기판이 세워질 수 있도록 기판의 상단부를 그립핑하는 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛(140)을 포함할 수 있다.
그립핑 바디(131)는 이송 본체(120)의 상부 영역에 결합되는 구조물로서, 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛(140)을 지지한다. 본 실시예처럼 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛(140)이 하나의 그립핑 바디(131)에 부속될 경우, 설치 및 유지보수가 용이하다.
기판 상단부 그립핑 유닛(140)은 도 9 및 도 10처럼 그립핑 바디(131)에 연결되며, 해당 위치에서 동작되면서 기판의 상단부를 그립핑한다. 이때의 기판 상단부는 기판의 유효면이 아닌 추후 더미(dummy)로 제거되는 부분이다.
본 실시예의 경우, 기판을 세워서 그립핑하기 때문에 기판 상단부 그립핑 유닛(140)들이 해당 위치에서 기판의 상단부를 그립핑하면 그것으로 충분히 기판을 그립핑할 수 있다.
이러한 기판 상단부 그립핑 유닛(140)은 도 8처럼 다수 개가 다수의 열과 행으로 배치될 수 있는데, 이때 일렬로 줄지어 배치되는 기판 상단부 그립핑 유닛(140)들끼리 동기 제어되면서 기판을 그립핑할 수 있다. 따라서 제어가 용이해질 수 있다.
기판 상단부 그립핑 유닛(140)은 상호간 접근되면서 기판의 상단부를 그립핑하는 한 쌍의 그립퍼(141), 그립퍼 구동부(143), 그리고 그립퍼 가이드(145)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 그립퍼(141)는 마치 집게와 같이 접근 또는 이격되는데, 접근되면서 기판의 상단부를 그립핑한다.
이때, 한 쌍의 그립퍼(141)가 직접 기판에 접촉되면 기판에 손상이 발생될 수 있으므로 한 쌍의 그립퍼(141) 사이에는 탄성패드(147)가 마련된다. 본 실시예에서 그립퍼(141)의 벽면에는 홈부(141a)가 형성되는데, 이러한 그립퍼(141)의 홈부(141a)에는 기판의 그립핑 시 기판에 스크래치가 발생되는 것을 저지키는 탄성패드(147)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
그립퍼 구동부(143)는 한 쌍의 그립퍼(141)와 연결되며, 한 쌍의 그립퍼(141)를 상호간 접근 또는 이격 가능하게 구동시키는 역할을 한다.
그립퍼 가이드(145)는 한 쌍의 그립퍼(141)와 그립퍼 구동부(143)에 연결되며, 한 쌍의 그립퍼(141)의 동작을 가이드한다. 그립퍼 가이드(145)는 예컨대, LM 가이드일 수 있다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 본 실시예의 경우에는 기판 상단부 그립핑 유닛(140)들이 해당 위치에서 기판의 상단부를 그립핑하기 때문에 간단한 구성으로 기판을 세워서 그립핑할 수 있다.
다만, 기판의 상단부만을 그립핑할 경우, 그립핑된 기판이 이송 중에 흔들리면서 주변의 기판과 부딪힐 위험이 존재한다. 즉 가로/세로 3미터(m) 내외의 기판을 그 상단부만 그립핑한 상태로 이송시킬 경우, 기판이 흔들리면서 주변 구조물이나 혹은 주변 기판과 부딪힐 수 있다.
따라서 이와 같은 현상을 예방하기 위해 본 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치(100)에는 다수의 기판 가드(150, glass guard)가 마련된다.
기판 가드(150)는 이송 본체(120)의 일측에 연결되며, 기판의 이송 중에 기판의 과도한 흔들림을 저지시켜 기판끼리 충돌되는 것을 저지시키는 역할을 한다. 이러한 기판 가드(150)에는 기판의 측부가 부분적으로 삽입되는 삽입 그루브(151)가 형성된다. 경우에 따라, 삽입 그루브(151)에는 기판에 손상을 주지 않는 패드 등이 더 갖춰질 수도 있다.
다수의 기판 가드(150)가 적용될 수 있도록 본 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치(100)에는 가드 지지부(160)가 마련된다. 가드 지지부(160)는 다수의 기판 가드(150)와 연결되어 다수의 기판 가드(150)를 지지하되 이송 본체(120)에 연결되는 구조물이다.
도 11을 참조하면, 가드 지지부(160)는 기판 가드(150)와 연결되는 가드 연결모듈(161)과, 상하 방향을 따라 배치되며, 가드 연결모듈(161)을 지지하는 모듈 컬럼(163)과, 모듈 컬럼(163)의 상단부에 마련되며, 이송 본체(120)에 결합되는 본체측 결합부(165)를 포함할 수 있다.
가드 연결모듈(161)은 기판 가드(150)와 직접 연결되는 가드 연결부(161a)와, 그립핑되는 기판의 개수만큼 가드 연결부(161a)와 결합되어 가드 연결부(161a)를 지지하는 지지대(161b)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 대형 기판이 적용되고 있기 때문에 모듈 컬럼(163)의 길이 방향을 따라 가드 연결모듈(161)은 상호 이격되게 다수 개 배치될 수 있다. 따라서 기판이 이송 중 흔들리면서 주변 기판과 충돌되어 깨지는 현상을 효과적으로 예방할 수 있다.
모듈 컬럼(163)는 본 실시예에서 가드 연결모듈(161)을 안정적으로 지지하기 위해 다수 개로 적용된다. 본체측 결합부(165)은 이송 본체(120)에 안정적으로 결합되는 다수의 결합 바아(166)를 포함할 수 있다.
한편, 기판의 상단부를 그립핑한 상태에서 주행을 하게 되면 공기저항을 받을 수 있다. 이럴 경우, 주행 동력이 더 발생될 수 있고 또한 기판의 심한 흔들림을 유발시킬 수 있다. 이러한 현상을 해결하기 위해 본 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치(100)에는 공기저항 감소용 커버(170)가 마련된다.
공기저항 감소용 커버(170)는 이송 본체(120)의 일측에 결합되며, 기판이 이송될 때 기판이 받는 공기저항을 감소시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 공기저항 감소용 커버(170)는 주행 유닛(110)이 주행되는 방향을 따라 이송 본체(120)의 전면과 후면 모두에 장착될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치(100)에는 기판 감지센서(181, 도 8 참조), 알림부(183), 그리고 컨트롤러(190)가 더 갖춰진다.
기판 감지센서(181)는 이송 본체(120)의 일측에 마련되며, 기판의 파단 여부 또는 상기 기판의 기울어짐 여부를 감지하는 역할을 한다. 기판 감지센서(181)은 하나 또는 다수 개로 적용될 수 있다.
알림부(183)는 기판의 파단 여부 또는 기판의 기울어짐 여부를 외부로 알리는 역할을 한다. 이러한 알림부(183)는 알림용 램프 또는 알림용 부저일 수 있으며, 이송 본체(120)의 일측에 장착될 수 있다.
컨트롤러(190)는 기판 감지센서(181)의 센싱신호에 기초하여 알림부(183)의 동작을 컨트롤한다. 이러한 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 그리고 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 기판 감지센서(181)의 센싱신호에 기초하여 알림부(183)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)과 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)은 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 기판 감지센서(181)의 센싱신호에 기초하여 알림부(183)의 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(190)가 기판 감지센서(181)의 센싱신호에 기초하여 알림부(183)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 기립형 기판 이송장치(100)에 의하면, 이송대상의 기판을 세워진 상태로 그립핑한 후, 원하는 위치, 예컨대 도 2에서 ①번과 ⑧번 위치로 기판을 이송시킬 수 있기 때문에 기판의 처짐 문제, 대형 기판의 이송을 위한 장치 적용의 한계 문제, 장치의 풋 프린트(foot print) 증가 문제 등 수평형 기판 이송방식이 갖던 다양한 문제를 해소할 수 있다.
또한 효율적인 구조를 통해 기판을 안정적으로 이송시킬 수 있음은 물론 물동량 처리효율에 전혀 지장을 초래하지 않아 실질적인 설비 적용이 가능해질 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 기립형 기판 이송장치 110 : 주행 유닛
120 : 이송 본체 130 : 기립형 기판 그립핑부
131 : 그립핑 바디 140 : 기판 상단부 그립핑 유닛
141 : 그립퍼 143 : 그립퍼 구동부
145 : 그립퍼 가이드 147 : 탄성패드
150 : 기판 가드 160 : 가드 지지부
161 : 가드 연결모듈 161a : 가드 연결부
161b : 지지대 163 : 모듈 컬럼
165 : 본체측 결합부 170 : 공기저항 감소용 커버
181 : 기판 감지센서 183 : 알림부
190 : 컨트롤러

Claims (14)

  1. 궤도를 따라 주행되는 주행 유닛;
    상기 주행 유닛과 연결되며, 상기 주행 유닛과 함께 주행되는 이송 본체;
    상기 이송 본체에 마련되며, 이송대상의 기판을 세워진 상태로 그립핑(gripping)하는 기립형 기판 그립핑부;
    상기 이송 본체의 일측에 연결되며, 상기 기판의 이송 중에 상기 기판의 흔들림을 저지시키는 다수의 기판 가드(glass guard); 및
    상기 다수의 기판 가드와 연결되어 상기 다수의 기판 가드를 지지하되 상기 이송 본체에 연결되는 가드 지지부를 포함하며,
    상기 가드 지지부는,
    상기 기판 가드와 연결되는 가드 연결부와, 그립핑되는 상기 기판의 개수만큼 상기 가드 연결부와 결합되어 상기 가드 연결부를 지지하는 지지대를 구비하는 가드 연결모듈;
    상하 방향을 따라 배치되며, 상기 가드 연결모듈을 지지하는 적어도 하나의 모듈 컬럼; 및
    상기 모듈 컬럼의 상단부에 마련되며, 상기 이송 본체에 결합되는 본체측 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기립형 기판 그립핑부는,
    상기 이송 본체의 상부 영역에 결합되는 그립핑 바디; 및
    상기 그립핑 바디에 결합되며, 상기 기판이 세워질 수 있도록 상기 기판의 상단부를 그립핑하는 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 상단부 그립핑 유닛은,
    상호간 접근 또는 이격 가능하며, 상호간 접근되면서 상기 기판의 상단부를 그립핑하는 한 쌍의 그립퍼; 및
    상기 한 쌍의 그립퍼와 연결되며, 상기 한 쌍의 그립퍼를 상호간 접근 또는 이격 가능하게 구동시키는 그립퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판 상단부 그립핑 유닛은,
    상기 한 쌍의 그립퍼와 상기 그립퍼 구동부에 연결되며, 상기 한 쌍의 그립퍼의 동작을 가이드하는 그립퍼 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 그립퍼의 벽면에는 홈부가 형성되되 상기 홈부에는 상기 기판의 그립핑 시 상기 기판에 스크래치가 발생되는 것을 저지키는 탄성패드가 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛은 다수의 열과 행으로 배치되되 일렬로 줄지어 배치되는 상기 다수의 기판 상단부 그립핑 유닛들끼리 동기 제어되는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판 가드는 상기 기판의 측부가 부분적으로 삽입되는 삽입 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 컬럼의 길이 방향을 따라 상기 가드 연결모듈은 상호 이격되게 다수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 이송 본체의 일측에 결합되며, 상기 기판이 이송될 때 상기 기판이 받는 공기저항을 감소시키는 공기저항 감소용 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공기저항 감소용 커버는 상기 주행 유닛이 주행되는 방향을 따라 상기 이송 본체의 전면과 후면 모두에 장착되는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 이송 본체의 일측에 마련되며, 상기 기판의 파단 여부 또는 상기 기판의 기울어짐 여부를 감지하는 기판 감지센서;
    상기 기판의 파단 여부 또는 상기 기판의 기울어짐 여부를 알리는 알림부; 및
    상기 기판 감지센서의 센싱신호에 기초하여 상기 알림부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기립형 기판 이송장치.
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