KR101960679B1 - 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 팰릿 이송 시스템은, 주행레일을 따라 이동하기 위하여 반도체 또는 FPD 이송 팰릿의 하부에 설치되는 롤러유닛에 주행롤러와 가이드휠을 동시에 장착하여 주행능력을 향상시키고 주행 중 이탈을 방지할 수 있는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템을 제공하기 위하여, 반도체 소자 또는 FPD를 제조하기 위해 수행되는 확산, 식각, 사진, 클리닝 및 FPD 제조공정 간의 기판 이송을 위한 팰릿 이송시스템에 있어서, 공정 간의 기판 이송을 위한 사각 판재형상의 반도체 및 FPD 이송 팰릿; 상기 반도체 또는 FPD 이송 팰릿의 주행경로를 형성하며 교차지점을 가지도록 격자 구조를 갖는 복수 개의 주행레일; 상기 반도체 또는 FPD 이송 팰릿의 하부에 복수 개 구비되어 상기 복수 개의 주행레일을 따라 이동하는 롤러유닛; 및 상기 반도체 또는 FPD 이송 팰릿의 이송을 위한 구동력을 발생시키고 상기 격자구조를 갖는 주행레일과 평행하게 배치되는 복수 개의 리니어 전동기 모터;를 구비하고, 상기 롤러유닛은, 상기 주행레일의 상부면을 따라 회전 가능하게 설치되는 주행롤러와 상기 주행레일의 측면을 따라 회전 가능하게 설치되는 가이드휠을 구비할 수 있다.

Description

가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템{Roller Unit Containing Guide wheel and Pallet Transfer System using thereof}
본 발명은 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반도체(또는 FPD) 팰릿의 하부에 설치되는 롤러유닛에 주행롤러와 가이드휠을 동시에 장착하여 주행능력을 향상시키고 주행 중에 이탈을 방지할 수 있는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자(또는 FPD)를 제조하기 위해서는 확산, 식각, 사진, 클리닝 및 기타 모듈조립 및 검사공정 등을 수행하게 된다. 이러한 각각의 공정들은 이전 공정과 연계되며, 각 공정이 완료된 후에 다음 공정으로 이송되어야 한다.
종래의 롤러식 기판 이송장치는, 복수 개의 샤프트(shaft)와 샤프트 각각에 복수 개의 롤러(roller)들이 균등한 간격으로 고정 설치되어 기판을 이송하며, 기판 이송의 방향 전환을 위한 디버팅(diverting) 유닛 등을 구비하여 기판을 이송한다. 샤프트는 모터 등과 같은 동력 발생 장치로부터 동력을 전달받아서 회전되며, 이를 통해 롤러를 회전시킨다. 롤러들은 기판의 하부면과 직접 접촉하여 기판을 지지하고, 샤프트의 회전력을 전달받아 회전됨으로써 기판을 이송한다.
이러한 롤러식 디버팅 유닛을 이용한 기판 이송장치에 관한 기술의 일예로서, 하기의 특허문헌 1에서는 '대형기판 반송 시스템 및 그의 반송 방법'이 제안된 바 있고, 하기의 특허문헌 2에서는 '기판 이송장치'가 제안된 바 있으며, 하기의 특허문헌 3에서는 '기판이송장치'가 제안된 바 있고, 하기의 특허문헌 4에서는 '이송시스템'이 제안된 바 있으며, 하기의 특허문헌 5에서는 '기판 이송장치 및 이를 이용한 기판 처리장치'가 제안된 바 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 디버팅 유닛은 외부로부터 기판을 로딩, 수직/수평이동 및 방향 전환 시에, 서로 다른 크기를 가지는 복수의 롤러나 복수의 이송 프레임, 복수의 리프트 핀, 복수의 구동부 등을 구비하게 된다. 따라서, 그 구조와 구동방법이 매우 복잡하고 기판을 이송시키는 시간이 많이 소요되는 단점이 있었다.
최근 들어, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 복수 개의 주행레일을 격자구조로 배치하고 기판 하부에 롤러를 설치하여 상기 주행레일을 따라 기판을 이동시키는 기술이 제안되고 있다.
그러나, 이와 같이 주행레일을 사용하는 이송시스템의 경우에 장시간 사용 시에 주행레일의 측면에 이물질이 적층되어 기판 이송장치의 동작불량이 발생하여 유지보수비용이 증가하고 주행레일을 사용할 수 있는 수명이 줄어드는 문제점이 있었다.
따라서, 주행레일을 따라 움직이는 이송시스템의 주행레일에 대한 수명을 증가시키고 유지보수 비용을 절감할 수 있으며, 공정 간의 기판 이송 시에 방향전환을 가능하게 하면서 주행능력을 향상시킬 수 있는 현실적이면서 적용 가능한 기술이 절실한 실정이다.
한국등록특허공보 제10-0661907호(공고일자 2006년 12월 28일) 한국등록특허공보 제10-0834734호(공고일자 2008년 06월 05일) 한국등록특허공보 제10-1427595호(공고일자 2014년 08월 08일) 한국공개특허공보 제10-2010-81153호(공개일자 2010년 07월 14일) 한국등록특허공보 제10-1367669호(공고일자 2014년 03월 03일)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은, 주행레일을 따라 움직이는 롤러유닛에 주행롤러와 가이드휠을 동시에 장착하여 주행능력을 향상시키고 주행 중에 이탈을 방지할 수 있는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템은, 반도체 소자(또는 FPD)를 제조하기 위해 수행되는 확산, 식각, 사진 ,클리닝 및 기타 모듈조립 및 검사공정 간의 기판 이송을 위한 팰릿 이송시스템에 있어서, 공정 간의 기판 이송을 위한 사각 판재형상의 반도체 이송 팰릿; 상기 반도체 이송 팰릿의 주행경로를 형성하며 교차지점을 가지도록 격자 구조를 갖는 복수 개의 주행레일; 상기 반도체 이송 팰릿의 하부에 복수 개 구비되어 상기 복수 개의 주행레일을 따라 이동하는 롤러유닛; 및 상기 반도체 이송 팰릿의 이송을 위한 구동력을 발생시키고 상기 격자구조를 갖는 주행레일과 평행하게 배치되는 복수 개의 리니어 전동기 모터;를 구비하고, 상기 롤러유닛은, 상기 주행레일의 상부면을 따라 회전 가능하게 설치되는 주행롤러와 상기 주행레일의 측면을 따라 회전 가능하게 설치되는 가이드휠을 구비할 수 있다.
상기 롤러유닛은, 상기 반도체 이송 팰릿을 구성하는 베이스 하부에 결합 고정되는 원형의 유닛고정부; 상기 원형의 유닛고정부와 회전축으로 결합되어 베이스의 수평면에 대해 평행한 방향으로 회전 가능하게 설치되며 하측으로 아치형상의 수용공간을 형성하는 롤러하우징부; 상기 롤러하우징부의 수용공간에 배치되고 상기 베이스의 수평면에 대해 수직방향으로 회전 가능하게 설치되어 상기 주행레일의 상부면을 따라 이동하는 주행롤러; 및 상기 아치 형상을 갖는 롤러하우징의 양측면 하단에 회전축으로 결합되어 상기 주행레일의 측면을 따라 이동하는 복수 개의 가이드휠;을 구비할 수 있다.
상기 롤러하우징부는, 상기 원형의 유닛고정부 하부에 결합되며 상대적으로 상기 유닛고정부에 비해 작은 크기를 갖는 원형의 하우징헤드와; 상기 하우징헤드를 상기 원형의 유닛고정부 하부에 동일한 중심을 가지도록 결합시키며 상기 하우징헤드의 회전을 지지하는 하우징회전축; 상기 하우징헤드의 양측 가장자리에서 하부 수직방향으로 배치되어 상기 아치형상의 수용공간을 형성하는 복수 개의 하우징격벽; 상기 주행롤러를 상기 복수 개의 하우징격벽 사이에서 회전 가능하도록 양단이 상기 복수 개의 하우징격벽에 결합되는 주행롤러회전축; 및 상기 복수 개의 하우징격벽 하단면에 상기 복수 개의 가이드휠을 회전 가능하게 결합시키는 가이드휠회전축;을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템은, 상기 복수 개의 주행레일 사이에 교차하는 지점에 상기 롤러유닛의 방향전환을 위한 방향전환용 연결레일부;를 더 구비할 수 있다.
상기 방향전환용 연결레일부는, 상기 복수 개의 주행레일 사이에 교차하는 지점에서 다른 방향에 배치되는 주행레일을 선택적으로 연결시켜 상기 롤러유닛을 구성하는 주행롤러가 상부면을 따라 이동하게 형성되는 연결레일과; 상기 연결레일을 이송시스템의 프레임에 고정시키며 상기 연결레일의 회전동작을 지지하는 연결레일 고정부; 및 상기 연결레일을 회전시키기 위한 구동력을 제공하기 위하여 상기 연결레일의 하측으로 배치되는 회전구동부;를 포함할 수 있다.
상기 회전구동부는, 상기 연결레일고정부를 관통하여 상기 연결레일의 하측 중심부에 결합되는 연결레일 회전샤프트와; 상기 연결레일고정부의 내측에서 상기 연결레일 회전샤프트의 회전동작을 지지하는 회전베어링 하우징과; 상기 연결레일 회전샤프트에 회전토크를 전달하는 구동모터; 및 상기 구동모터의 구동축과 상기 연결레일 회전샤프트를 결합하는 커플링부;를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템은, 상기 롤러유닛을 구성하는 복수 개의 하우징 격벽 하단에 형성되는 가이드휠을 수용하기 위한 가이드휠 수용홈을 상기 연결레일의 외측으로 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템은, 상기 롤러유닛을 구성하는 주행롤러가 연결레일로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 연결레일의 외측으로 일정간격 이격되게 주행롤러 이탈방지 걸림턱을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템은, 반도체 소자를 제조하기 위해 수행되는 확산, 식각, 사진 및 클리닝 공정 간의 기판 이송을 위한 사각 판재형상의 반도체 이송 팰릿의 하부에 복수 개 구비되어 복수 개의 주행레일을 따라 이동하는 롤러유닛에 있어서, 상기 반도체 이송 팰릿을 구성하는 베이스 하부에 결합 고정되는 원형의 유닛고정부; 상기 원형의 유닛고정부와 회전축으로 결합되어 베이스의 수평면에 대해 평행한 방향으로 회전 가능하게 설치되며 하측으로 아치형상의 수용공간을 형성하는 롤러하우징부; 상기 롤러하우징부의 수용공간에 배치되고 상기 베이스의 수평면에 대해 수직방향으로 회전 가능하게 설치되어 상기 주행레일의 상부면을 따라 이동하는 주행롤러; 및 상기 아치 형상을 갖는 롤러하우징의 양측면 하단에 회전축으로 결합되어 상기 주행레일의 측면을 따라 회전 가능하게 설치되어 이동하는 복수 개의 가이드휠;을 구비할 수 있다.
상기 롤러하우징부는, 상기 원형의 유닛고정부 하부에 결합되며 상대적으로 상기 유닛고정부에 비해 작은 크기를 갖는 원형의 하우징헤드와; 상기 하우징헤드를 상기 원형의 유닛고정부 하부에 동일한 중심을 가지도록 결합시키며 상기 하우징헤드의 회전을 지지하는 하우징회전축; 상기 하우징헤드의 양측 가장자리에서 하부 수직방향으로 배치되어 상기 아치형상의 수용공간을 형성하는 복수 개의 하우징격벽; 상기 주행롤러를 상기 복수 개의 하우징격벽 사이에서 회전 가능하도록 양단이 상기 복수 개의 하우징격벽에 결합되는 주행롤러회전축; 및 상기 복수 개의 하우징격벽 하단면에 상기 복수 개의 가이드휠을 회전가능하게 결합시키는 가이드휠회전축;을 구비할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 주행레일을 따라 이동하기 위하여 반도체 이송 팰릿의 하부에 설치되는 롤러유닛에 주행롤러와 가이드휠을 동시에 장착하여 주행능력을 향상시키고 주행 중에 이탈을 방지할 수 있는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 장시간 사용 시에 주행레일의 측면에 생성되는 이물질을 주행레일의 측면에 접촉하는 가이드휠을 이용하여 제거할 수 있어 주행레일의 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 주행레일의 교차하는 지점에 방향전환용 연결레일부를 형성하여 공정 간의 기판 이송 시에 반도체 이송 팰릿의 방향전환을 용이하게 할 수 있어 작업 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템의 전체적인 구성도이다.
도 2 내지 도 3은 도 1에 도시된 가이드휠을 장착한 롤러유닛의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 팰릿 이송 시스템의 방향전환용 연결레일부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방향전환용 연결레일부를 상세하게 설명하기 위한 구성도와 단면도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지닌 것으로 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템의 전체적인 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템은, 반도체(또는 FPD) 이송 팰릿(10), 복수 개의 주행레일(20), 롤러유닛(100), 및 리니어 전동기 모터(30)를 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 반도체 이송 팰릿(10)은, 반도체 소자를 제조하기 위해 수행되는 확산, 식각, 사진 및 클리닝 공정 간의 기판이송을 위한 팰릿 이송시스템에 사용되기 위한 것으로, 공정 간의 기판 이송을 위한 사각 판재 형상을 가지며 형성될 수 있으며, 하부에 주행레일(20)을 따라 이동되는 복수 개의 롤러유닛(100)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 주행레일(20)은, 상기 반도체 이송 팰릿(10)의 주행경로를 형성하며 교차지점을 가지도록 격자 구조를 가질 수 있으며, 상기 교차지점에 도 5 내지 도 7에서 후술하는 방향전환용 연결레일부(200)를 형성할 수 있다.
또한, 상기 롤러유닛(100)은, 상기 반도체 이송 팰릿(10)의 하부에 복수 개 구비되어 상기 복수 개의 주행레일(20)을 따라 이동할 수 있으며, 상기 주행레일(20)의 상부면을 따라 회전가능하게 설치되는 주행롤러(130)와 상기 주행레일의 측면을 따라 회전가능하게 설치되는 가이드휠(140)을 구비할 수 있다.
이때, 상기 롤러유닛(100)은, 유닛고정부(110)에 의해 반도체 이송 팰릿(10)의 베이스(11)에 고정되며, 상기 유닛고정부(110)를 매개로 하여 상기 베이스(11)에 회전가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 리니어 전동기 모터(30)는, 상기 반도체 이송 팰릿(10)의 이송을 위한 구동력을 발생시키고 상기 격자구조를 갖는 주행레일(20)과 평행하게 배치되는 것으로 도면에 도시된 바와 같이, 반도체 이송 팰릿(10)의 이송방향에 대해 수평방향 및 수직방향으로 복수 개 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 3은 도 1에 도시된 가이드휠을 장착한 롤러유닛의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가이드휠을 장착한 롤러유닛을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 롤러유닛(100)은, 유닛고정부(110), 롤러하우징부(120), 주행롤러(130), 및 가이드휠(140)을 구비할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 유닛고정부(110)는, 상기 반도체 이송 팰릿(10)을 구성하는 베이스(11) 하부에 결합 고정되며 도시된 바와 같이 원형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 롤러하우징부(120)는, 상기 원형의 유닛고정부(110)와 회전축으로 결합되어 베이스(11)의 수평면에 대해 평행한 방향으로 회전가능하게 설치되며 하측으로 아치형상의 수용공간을 형성할 수 있다.
또한, 상기 주행롤러(130)는, 상기 롤러하우징부(120)의 수용공간에 배치되고 상기 베이스(11)의 수평면에 대해 수직방향으로 회전가능하게 설치되어 상기 주행레일(20)의 상부면을 따라 이동할 수 있다.
즉, 상기 주행롤러(130)는, 상기 롤러하우징부(120)의 회전방향과 수직방향으로 회전가능하게 설치되는 것으로, 상기 주행레일(20)상에서 안내되어 굴러가는 기능을 할 수 있다.
또한, 상기 가이드휠(140)은, 상기 아치형상을 갖는 롤러하우징부(120)의 양측면 하단에 회전축으로 결합되어 상기 주행레일(20)의 측면을 따라 이동하며,상기 롤러하우징부(120) 각각에 복수 개 형성될 수 있다.
이때, 상기 가이드휠(140)과 같이 주행레일(20)의 측면을 따라 이동하는 구조를 추가하면 상기 가이드휠(140)에 의해 안정적인 주행구조가 완성되기 때문에 주행롤러(130)가 주행레일 상에서 이탈되는 것도 방지할 수 있으면서, 장시간 사용 시에 주행레일의 측면에 형성되는 각종 이물질도 청소될 수 있다.
여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 주행레일(20)은, 상기 가이드휠(140)에 의해 청소되는 이물질을 받아내기 위한 이물질 받이홈(20a)과 상기 가이드휠의 이탈을 방지하기 위한 레일격벽(20b)을 더 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 도면에는 도시되지 않았으나, 롤러유닛(100)은, 로러유닛의 주행각도를 유지시키기 위한 회전고정장치(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이러한 회전고정장치는, 롤러유닛의 롤러하우징부(120) 소정부위에 홈을 형성하고 롤러유닛에 인접한 반도체 이송 팰릿(10)의 베이스에 탄성력을 갖는 소정의 걸림부재를 형성하여 구성할 수 있다.
즉, 이러한 회전고정장치를 구비함으로써 주행시 주행롤러(130)가 일정방향으로 배치되는 롤러유닛(100)이 외부의 진동이나 충격을 받더라도 의도치 않게 회전되어 주행방향이 임의로 변경되는 것을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 롤러하우징부(120)을 상세하게 설명하면, 상기 롤러하우징부(120)는, 하우징헤드(121), 하우징회전축(122), 하우징격벽(123), 주행롤러회전축(124), 및 가이드휠회전축(125)을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 하우징헤드(121)는, 상기 원형의 유닛고정부(110) 하부에 결합되며 상대적으로 상기 유닛고정부(110)에 비해 작은 크기를 갖는 원형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 하우징회전축(122)은, 상기 하우징헤드(121)를 상기 원형의 유닛고정부(110) 하부에 동일한 중심을 가지도록 결합시키며 상기 하우징헤드(121)의 회전을 지지할 수 있다. 이때, 상기 하우징회전축(122)은 상기 하우징헤드(122)의 회전을 위한 베어링이 설치될 수 있다.
또한, 상기 하우징격벽(123)은, 상기 하우징헤드(121)의 양측 가장자리에서 하부 수직방향으로 배치되어 상기 아치형상의 수용공간을 형성하고 복수 개 형성될 수 있다.
또한, 상기 주행롤러회전축(124)은, 상기 주행롤러(130)를 상기 복수 개의 하우징격벽(123) 사이에서 회전 가능하도록 양단이 상기 복수 개의 하우징격벽(123)에 결합될 수 있다.
또한, 상기 가이드휠회전축(125)은, 상기 복수 개의 하우징격벽(123) 하단면에 상기 복수 개의 가이드휠(140)을 회전가능하게 결합시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 팰릿 이송 시스템의 방향전환용 연결레일부를 설명하기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 팰릿 이송 시스템은, 복수 개의 주행레일(20) 사이에 교차하는 지점에 롤러유닛(100)의 방향전환을 위한 방향전환용 연결레일부(200)를 더 구비할 수 있다.
즉, 상기 방향 전환용 연결레일부(200)에서 상기 롤러유닛(100)을 회전시켜서, 도면에 도시된 바와 같이, 반도체 이송 팰릿(10)의 이동방향으로 수평방향으로 진행하다가 수직방향으로 방향을 전환할 수 있다.
도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 반도체 이송 팰릿(10)이 방향전환용 연결레일부(200)에 의해 이송경로가 전환되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에서, 팰릿 이송시스템에서는, 반도체 이송 팰릿(10)의 이송을 위한 구동력을 발생시키기 위한 복수 개의 리니어 전동기 모터(30)가 구비되며, 상기 리니어 전동기 모터(30)와 같은 방향으로 배치되는 복수 개의 위치센서(41a, 41b)도 구비될 수 있다.
이때, 상기 리니어 전동기 모터(30)는, 본 발명의 실시예에서는, 선형 동기식 전동기(Linear Synchronous Motor ; LSM)로서, 다른 예로는 선형 유도 전동기도 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 리니어 전동기 모터(30)를 이용한 팰릿 이송시스템의 구동방식은, 회전형 동기 전동기의 고정자(Stator)에 해당하는 코일부분을 지상에 설치하고 회전자에 해당하는 자석부분을 반도체 이송 팰릿(10)측에 설치하는 구조로서(지상 차식) 롱스테이터(Long Stator) 방식이라고도 한다.
이러한 방식은 모터의 구동제어장치가 지상에 설치되므로 경량화에 유리하며 에너지 효율이 좋고 추진력이 높은 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 팰릿 이송시스템의 방향 전환 동작을 설명하면,
먼저, 주행레일(20) 상에서 반도체 이송 팰릿(10)이 제 1 방향으로 이송되는 경우에는, 제 1 방향으로 배치된 주행레일(20)사이를 연결하도록 방향전환용 연결레일부(200)의 연결레일(210)은 같은 제 1 방향으로 회전된 상태로 유지될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 팰릿 이송시스템에서는, 리니어 전동기 모터(30)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러 및 다중화기(MUX ; Multiplexer)가 구비되어 있을 수 있다. 이러한 컨트롤러 및 다중화기를 포함하는 제어부는, 반도체 이송 팰릿(10)을 충돌 없이 일정방향으로 이송하기 위하여 구동력을 발생시키는 복수의 리니어 전동기 모터(30)를 연계하여 적절히 제어하게 될 수 있다.
상기 반도체 이송 팰릿(10)의 이송경로 변경이 필요한 경우, 제어부는 복수 개의 위치센서(41a, 41b)로부터 수신되는 신호들을 분석하여 제 1 방향으로 이송되던 반도체 이송 팰릿(10)의 속도를 감속시키고, 반도체 이송 팰릿(10)의 롤러유닛(100)이 연결레일(210)의 중앙부에 위치하도록 반도체 이송 팰릿(10)을 정위치에 정지시키게 된다.
이때, 반도체 이송 팰릿(10)의 롤러유닛(100)이 연결레일(210)의 중앙부에 위치되도록 정지되면, 제어부는 도 5 내지 도 7에서 후술하는 회전구동부(230)를 이용해 방향전환용 연결레일부(200)의 연결레일(210)을 제 2 방향으로 회전시키게 될 수 있다.
이때, 제어부는 연결레일(210)이 정확히 제 2 방향으로 회전되도록 회전구동부(230)를 제어하게 되며, 회전이 완료되면 롤러유닛(100)의 롤러하우징부(120)가 앞서 상술한 회전고정장치(미도시)에 의해 정확히 제 2 방향이 유지되면서 외부의 진동이나 충격 등에 의해 반도체 이송 팰릿(10에 대한 배치각도가 임의로 변경되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같이, 제 2 방향으로 배치된 주행레일(20) 사이를 연결하도록 방향전환용 연결레일부(200)의 연결레일(210)이 같은 제 2 방향으로 회전된 상태에서, 제어부는 리니어 전동기 모터(30)을 제어하여 반도체 이송 팰릿(10)을 제 2 방향으로 이송시키게 될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방향전환용 연결레일부를 상세하게 설명하기 위한 구성도와 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 방향전환용 연결레일부를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에서, 상기 방향전환용 연결레일부(200)는, 도면에 도시된 바와 같이, 연결레일(210), 연결레일 고정부(220), 및 회전구동부(230)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 연결레일(210)은, 상기 복수 개의 주행레일(20) 사이에 교차하는 지점에서 다른 방향에 배치되는 주행레일을 선택적으로 연결시켜 상기 롤러유닛(100)을 구성하는 주행롤러(130)가 상부면을 따라 이동하게 형성될 수 있다.
즉, 상기 연결레일(210)은, 교차하는 주행레일(20)사이에서 회전가능하게 설치되는 것으로서, 주행레일(20)상에서 제1방향으로 이송되던 반도체 이송 팰릿(10)을 직각을 이루는 제 2 방향으로 배치된 다른 주행레일(20)을 따라 이송시킬 필요가 있을 경우에, 도 2 내지 도 3에서 상술한 롤러유닛(100)이 연결레일(210)의 중앙부에 위치하였을 때 정지시킨 후 연결레일(210)을 이송방향으로 회전시켜 롤러유닛(100)을 같이 회전시키는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 연결레일 고정부(220)는, 상기 연결레일(210)을 이송시스템의 프레임(1)에 고정시키며 상기 연결레일(210)의 회전동작을 지지할 수 있다.
한편, 반도체 이송 팰릿의 이송시스템에서는, 이송방향을 변경하여 이송하고자 하는 경우에 연결레일(210)의 회전 시에 간섭을 없애기 위해 연결레일(210)과 주행레일(20) 사이에 간극이 생길 수 있다.
그러나, 이와 같은 간극이 클 경우에 롤러유닛(100)이 주행레일(20)에서 이탈할 수 있어 간극을 최소화하기 위하여 상기 연결레일 고정부(220)는 연결레일(210)과 주행레일(220) 사이에 간극을 최소화하기 위한 보조레일모듈(221)을 연결레일(210)의 양측 끝단에 배치할 수 있다.
이와 같이, 연결레일(210)과 주행레일(220) 사이의 간극을 최소화하기 위한 보조레일모듈(221)을 구비함으로써, 연결레일(210)의 회전을 용이하게 하면서 주행레일(20)과의 간극을 최소화하는 효과가 있다.
즉, 연결레일(210)과 주행레일(220) 사이에 간극이 존재하면, 반도체 이송 팰릿(10)이 주행레일(20)상을 지날 때 무게로 인해 주행레일(20)에 미세한 처짐이 발생함으로써 연결레일(210)과 높이 차이가 생기고, 이로 인해 롤러유닛(100)이 주행레일(20)에서 연결레일(210)로 이동할 때 충격 및 진동이 발생하고, 심할 경우 이탈도 될 수 있어, 본 발명에서는 이러한 간극을 최소화하기 위하여 보조레일모듈(221)을 연결레일 고정부(220)에 형성할 수 있다.
또한, 상기 회전구동부(230)는, 상기 연결레일(210)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하기 위하여 상기 연결레일의 하측으로 배치될 수 있다.
여기서, 상기 회전구동부(230)는, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 연결레일고정부(220)를 관통하여 상기 연결레일의 하측 중심부에 결합되는 연결레일 회전샤프트(231)와, 상기 연결레일고정부의 내측에서 상기 연결레일 회전샤프트의 회전동작을 지지하는 회전베어링 하우징(232)과, 상기 연결레일 회전샤프트(231)에 회전토크를 전달하는 구동모터(233), 및 상기 구동모터(233)의 구동축과 상기 연결레일 회전샤프트(231)를 결합하는 커플링부(234)를 구비할 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에서는, 상기 회전구동부(230)를 구동모터를 이용한 구동방식으로 설명하였으나, 상기 연결레일(210)이 연결레일 고정부(220)에 대하여 회전되도록 연결레일 회전샤프트(231)에 회전동력을 공급하는 부분으로서, 회전동력을 발생시키기 위한 액츄에이터 구동방식, 에어실린더 방식, 공압방식을 포함하여 다양한 방식의 구동방식을 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 방향전환용 연결레일부(200)는, 상기 롤러유닛(100)을 구성하는 복수 개의 하우징격벽(123) 하단에 형성되는 가이드휠(140)을 수용하기 위한 가이드휠 수용홈(240)을 상기 연결레일(210)의 외측으로 형성할 수 있다.
또한, 상기 롤러유닛(100)을 구성하는 주행롤러(130)가 연결레일(210)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 연결레일(210)의 외측으로 일정간격 이격되게 주행롤러 이탈방지 걸림턱(250)을 구비할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은, 주행레일을 따라 이동하기 위하여 반도체 이송 팰릿의 하부에 설치되는 롤러유닛에 주행롤러와 가이드롤러를 동시에 장착하여 주행능력을 향상 시키고 주행 중 이탈을 방지할 수 있는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛 및 이를 이용한 팰릿 이송 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 장시간 사용 시에 주행레일의 측면에 생성되는 이물질을 주행레일의 측면에 접촉하는 가이드휠을 이용하여 제거할 수 있어 주행레일의 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 주행레일의 교차하는 지점에 방향전환용 연결레일부를 형성하여 공정 간의 기판 이송 시에 반도체 이송 팰릿의 방향전환을 용이하게 할 수 있어 작업 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
1 : 프레임 10(11) : 반도체 이송 팰릿(베이스)
20 : 주행레일 30 : 리니어 전동기 모터
100 : 롤러유닛 110 : 유닛고정부
120 : 롤러하우징부 121 : 하우징헤드
122 : 하우징회전축 123 : 하우징격벽
124 : 주행롤러회전축 125 : 가이드휠회전축
130 : 주행롤러 140 : 가이드휠
200 : 연결레일부 210 : 연결레일
220 : 연결레일고정부 230 : 회전구동부
231 : 회전샤프트 232 : 회전베어링 하우징
233 ; 구동모터 234 : 커플링부
240 : 가이드휠 수용홈 250 : 이탈방지 걸림턱

Claims (10)

  1. 반도체 소자를 제조하기 위해 수행되는 확산, 식각, 사진, 클리닝 및 모듈제조 및 검사공정 간의 기판이송을 위한 팰릿 이송시스템에 있어서,
    공정 간의 기판 이송을 위한 사각 판재형상의 반도체 이송 팰릿;
    상기 반도체 이송 팰릿의 주행경로를 형성하며 교차지점을 가지도록 격자 구조를 갖는 복수 개의 주행레일;
    상기 반도체 이송 팰릿의 하부에 복수 개 구비되어 상기 복수 개의 주행레일을 따라 이동하는 롤러유닛; 및
    상기 반도체 이송 팰릿의 이송을 위한 구동력을 발생시키고 상기 격자구조를 갖는 주행레일과 평행하게 배치되는 복수 개의 리니어 전동기 모터;를 구비하고,
    상기 롤러유닛은, 상기 반도체 이송 팰릿을 구성하는 베이스 하부에 결합 고정되는 원형의 유닛고정부; 상기 원형의 유닛고정부와 회전축으로 결합되어 베이스의 수평면에 대해 평행한 방향으로 회전 가능하게 설치되며 하측으로 아치형상의 수용공간을 형성하는 롤러하우징부; 상기 롤러하우징부의 수용공간에 배치되고 상기 베이스의 수평면에 대해 수직방향으로 회전 가능하게 설치되어 상기 주행레일의 상부면을 따라 이동하는 주행롤러; 및 상기 아치 형상을 갖는 롤러하우징부의 양측면 하단에 회전축으로 결합되어 상기 주행레일의 측면을 따라 이동하는 복수 개의 가이드휠;을 구비하며,
    상기 롤러하우징부는, 상기 원형의 유닛고정부 하부에 결합되며 상대적으로 상기 유닛고정부에 비해 작은 크기를 갖는 원형의 하우징헤드와; 상기 하우징헤드를 상기 원형의 유닛고정부 하부에 동일한 중심을 가지도록 결합시키며 상기 하우징헤드의 회전을 지지하는 하우징회전축; 상기 하우징헤드의 양측 가장자리에서 하부 수직방향으로 배치되어 상기 아치형상의 수용공간을 형성하는 복수 개의 하우징격벽; 상기 주행롤러를 상기 복수 개의 하우징격벽 사이에서 회전 가능하도록 양단이 상기 복수 개의 하우징격벽에 결합되는 주행롤러회전축; 및 상기 복수 개의 하우징격벽 하단면에 상기 복수 개의 가이드휠을 회전 가능하게 결합시키는 가이드휠회전축;을 구비하며,
    상기 주행레일은, 상기 가이드휠에 의해 청소되는 이물질을 받아내기 위한 이물질 받이홈과 상기 가이드휠의 이탈을 방지하기 위한 레일격벽을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템.
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  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 주행레일 사이에 교차하는 지점에 상기 롤러유닛의 방향을 전환하기 위한 방향전환용 연결레일부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 방향전환용 연결레일부는,
    상기 복수 개의 주행레일 사이에 교차하는 지점에서 다른 방향에 배치되는 주행레일을 선택적으로 연결시켜 상기 롤러유닛을 구성하는 주행롤러가 상부면을 따라 이동하게 형성되는 연결레일과;
    상기 연결레일을 이송시스템의 프레임에 고정시키며 상기 연결레일의 회전동작을 지지하는 연결레일 고정부; 및
    상기 연결레일을 회전시키기 위한 구동력을 제공하기 위하여 상기 연결레일의 하측으로 배치되는 회전구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 팰릿 이송 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 회전구동부는,
    상기 연결레일고정부를 관통하여 상기 연결레일의 하측 중심부에 결합되는 연결레일 회전샤프트와;
    상기 연결레일고정부의 내측에서 상기 연결레일 회전샤프트의 회전동작을 지지하는 회전베어링 하우징과;
    상기 연결레일 회전샤프트에 회전토크를 전달하는 구동모터; 및
    상기 구동모터 구동축과 상기 연결레일 회전샤프트를 결합하는 커플링부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 방향전환용 연결레일부는,
    상기 롤러유닛을 구성하는 복수 개의 하우징격벽 하단에 형성되는 가이드휠을 수용하기 위한 가이드휠 수용홈을 상기 연결레일의 외측으로 형성하는 것을 특징으로 하는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 롤러유닛을 구성하는 주행롤러가 연결레일로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 연결레일의 외측으로 일정간격 이격되게 주행롤러 이탈방지 걸림턱을 구비하는 것을 특징으로 하는 가이드휠을 장착한 롤러 유닛을 이용한 팰릿 이송 시스템.
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