KR102090645B1 - 반송 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반송 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치는, 챰버 내에 위치하는 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서, 수직 방향으로 기립된 캐리어와, 캐리어의 상부에 부착되는 캐리어 자석과, 캐리어 자석에 이격되어, 챔버에 부착되며, 캐리어 자석과 상이한 극성의 챔버 자석과, 캐리어 하부의 랙 자석과, 랙 자석과 이격되어 배치되는 피니언 자석과, 피니언 자석이 부착되는 제1 구동축과, 제1 구동축을 회전시키는 모터와, 제1 구동축에 연결되는 제1 롤러와, 캐리어의 하부에 배치되며, 제1 롤러의 회전에 의해, 회전하는 제2 구동축을 포함한다. 정보에 기초하여, 필라멘트 카트리지의 공급 속도를 제어하는 프로세서를 포함한다. 이에 의해, 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서 기판이 부착되는 캐리어의 중량이 커지더라도 반송 에너지를 저감할 수 있게 된다.

Description

반송 장치{Conveying apparatus}
본 발명은 반송 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서 기판이 부착되는 캐리어의 중량이 커지더라도 반송 에너지를 저감할 수 있는 반송 장치에 관한 것이다.
반송 장치는, 진공 챔버 내에서 기판이 부착된 케리어를 반송하는 장치이다.
한편, 케리어의 하중이 커질수록, 구동력을 전달을 위해, 기계적인 마찰이 필수적이지만, 자기력을 이용한 자기 부상장치의 경우, 반송시 발생하는 파티클을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 케리어 부상을 위한 자기력은, 영구자석과 전자석을 이용한 두 가지 방법이 있으며, 전자석은 케리어 위치를 분석하여 정밀 제어하는 장치가 필요하여 비용이나 관리 측면에서 불리하고, 진공 챔버 내에 반송 장치를 구현하는데 제약조건이 있다.
한편, 영구자석을 이용한 자기 부상장치는, 케리어 정지 상태에서 X,Y,Z 자유도를 모두 구속하여 안정적인 부상이 가능하나, 케리어 반송시, 영구 자석 간 중심축이 어긋나 좌, 우 반발력이 발생할 수 있으며, 이러한 경우, 영구자석만으로는 복원이 불가하다는 단점이 있다.
한편, 영구자석의 상이한 극성에 의한 인력은 자기 복원력이 있어, 별도의 정렬이 불필요하지만, 영구 자석 사가 붙어버리는 경우, 반송이 불가하므로 강제 구속장치가 필요하다.
한편, 수직 방향으로 기립된 캐리어를 반송하는 수직형 반송 장치는, 케리어를 수직으로 세워 반송함으로써 대면적 기판의 변형과 파티클 안착이 적어 유리하지만, 무게 중심이 낮고, 전도 가능성이 높아, 반송 시, 유동 및 진동이 크며, 안정적인 부상 또는 반송이 난해하다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서 기판이 부착되는 캐리어의 중량이 커지더라도 반송 에너지를 저감할 수 있는 반송 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 캐리어 상부에서 인력에 의한 자기 부상으로 자기 복원이 가능한 반송 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 캐리어 위치 정렬이 가능하며, 유동 최소화로 반송 파티클 감소가 가능한 반송 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능한 반송 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치는, 챔버 내에 위치하는 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서, 수직 방향으로 기립된 캐리어와, 캐리어의 상부에 부착되는 캐리어 자석과, 캐리어 자석에 이격되어, 챔버에 부착되며, 캐리어 자석과 상이한 극성의 챔버 자석과, 캐리어 하부의 랙 자석과, 랙 자석과 이격되어 배치되는 피니언 자석과, 피니언 자석이 부착되는 제1 구동축과, 제1 구동축을 회전시키는 모터와, 제1 구동축에 연결되는 제1 롤러와, 캐리어의 하부에 배치되며, 제1 롤러의 회전에 의해, 회전하는 제2 구동축을 포함한다.
한편, 제2 구동축의 회전에 의해, 캐리어가 수평 방향으로 이동된다.
한편, 캐리어의 수직 방향으로의 부상시, 캐리어 자석과 챔버 자석 사이의 인력에 의해, 캐리어가 정렬된다.
한편, 캐리어의 수직 방향 부상시, 제1 롤러와 제2 구동축은 이격되며, 캐리어의 수직 방향 하강시, 제1 롤러와 제2 구동축은 접촉한다.
한편, 캐리어의 수직 방향의 위치 고정을 위한 제2 롤러를 더 구비하며, 제2 롤러에 의해, 캐리어의 수직 방향으로의 부상시, 캐리어 자석과 챔버 자석 사이의 거리가 고정된다.
한편, 제2 롤러는, 챔버에 고정된다.
한편, 제1 구동축의 회전에 의해, 원통 형상의 피니언 자석이 회전하며, 피니언 자석의 회전에 따라, 랙 자석이, 수평 방향으로 이동된다.
한편, 캐리어의 수평 방향 이동시, 피니언 자석과 랙 자석 사이의 인력에 의해, 캐리어가, 수평 방향으로 이동된다.
한편, 원통 형상의 피니언 자석은, 사선 방향으로 형성된 N극과 S극을 포함한다.
한편, 모터의 회전에 의해, 제1 구동축과, 제1 롤러가 함께 회전한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송 장치는, 챔버 내에 위치하는 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서, 수직 방향으로 기립된 캐리어와, 캐리어의 상부에 부착되는 캐리어 자석과, 캐리어 자석에 이격되어, 챔버에 부착되며, 캐리어 자석과 상이한 극성의 챔버 자석과, 모터에 의해 회전하는 제1 구동축과, 제1 구동축에 연결되는 제1 롤러와, 캐리어의 하부에 배치되며, 제1 롤러의 회전에 의해, 회전하는 제2 구동축을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 반송 장치는, 챔버 내에 위치하는 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서, 수직 방향으로 기립된 캐리어와, 캐리어의 상부에 부착되는 캐리어 자석과, 캐리어 자석에 이격되어, 챔버에 부착되며, 캐리어 자석과 상이한 극성의 챔버 자석과, 캐리어 하부의 랙 자석과, 랙 자석과 이격되어 배치되는 피니언 자석과, 피니언 자석이 부착되는 제1 구동축과, 제1 구동축을 회전시키는 모터와, 제1 구동축에 연결되는 제1 롤러와, 캐리어의 하부에 배치되며, 제1 롤러의 회전에 의해, 회전하는 제2 구동축을 포함한다. 이에 따라, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하며, 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서 기판이 부착되는 캐리어의 중량이 커지더라도 반송 에너지를 저감할 수 있게 된다.
한편, 캐리어 상부에서 인력에 의한 자기 부상으로 자기 복원이 가능하게 된다. 한편, 자기 부상 방식에도 불구하고, 캐리어의 형상이 간단하여, 제조 비용이 저감될 수 있다.
한편, 이상이 발생하더라도 캐리어 낙하, 반송 중지 등이 발생하지 않고, 제1 롤러를 이용한 지속 반송이 가능하게 된다.
한편, 비접촉 반송 방식으로서, 반송시 파티클 감소가 가능하며, 정밀 제어 장치가 불필요하여, 제조 비용 저감, 및 고장 가능성이 저감되게 된다.
한편, 복수의 피니언 자석을 이용하여 수평 방향의 반송을 수행함으로써, 복수의 피니언 자석 중 일부가 고장이더라도, 나머지 피니언 자석을 이용하여, 안정적인 반송이 가능하게 된다.
한편, 제2 구동축의 회전에 의해, 캐리어가 수평 방향으로 이동된다. 이에 따라, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 캐리어의 수직 방향으로의 부상시, 캐리어 자석과 챔버 자석 사이의 인력에 의해, 캐리어가 정렬된다. 이에 따라, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 캐리어의 수직 방향의 위치 고정을 위한 제2 롤러를 더 구비하며, 제2 롤러에 의해, 캐리어의 수직 방향으로의 부상시, 캐리어 자석과 챔버 자석 사이의 거리가 고정된다. 한편, 제2 롤러에 의해, 캐리어 위치 정렬이 가능하며, 유동 최소화로 반송 파티클 감소가 가능하게 된다.
한편, 제2 롤러는, 챔버에 고정된다. 한편, 제2 롤러에 의해, 캐리어 위치 정렬이 가능하며, 유동 최소화로 반송 파티클 감소가 가능하게 된다.
한편, 제1 구동축의 회전에 의해, 원통 형상의 피니언 자석이 회전하며, 피니언 자석의 회전에 따라, 랙 자석이, 수평 방향으로 이동된다. 이에 따라, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 캐리어의 수평 방향 이동시, 피니언 자석과 랙 자석 사이의 인력에 의해, 캐리어가, 수평 방향으로 이동된다. 이에 따라, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 원통 형상의 피니언 자석은, 사선 방향으로 형성된 N극과 S극을 포함한다. 이에 따라, 자석 간의 위치에 관계 없이, 안정적인 정밀 구동력 전달이 가능하게 된다.
한편, 모터의 회전에 의해, 제1 구동축과, 제1 롤러가 함께 회전한다. 이에 따라, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송 장치는, 챔버 내에 위치하는 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서, 수직 방향으로 기립된 캐리어와, 캐리어의 상부에 부착되는 캐리어 자석과, 캐리어 자석에 이격되어, 챔버에 부착되며, 캐리어 자석과 상이한 극성의 챔버 자석과, 모터에 의해 회전하는 제1 구동축과, 제1 구동축에 연결되는 제1 롤러와, 캐리어의 하부에 배치되며, 제1 롤러의 회전에 의해, 회전하는 제2 구동축을 포함한다. 이에 따라, 모터 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하며, 수직 캐리어를 반송하는 반송 장치로서 기판이 부착되는 캐리어의 중량이 커지더라도 반송 에너지를 저감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 반송 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2의 일부 영역을 확대한 확대도이다.
도 4a 내지 도 7b는 도 1 내지 도 3의 반송 장치의 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 반송 장치의 측면도이며, 도 3은 도 2의 일부 영역(ARa)을 확대한 확대도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 챔버(CHAMBER) 내에 위치하는 캐리어(CARR)를 반송하는 반송 장치(100)이다.
캐리어(CARR)에는, 기판(SUB)이 부착되며, 이때의 기판은, 디스플레이 기판, 반도체 기판 등 다양한 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판은, OLED 기판일 수도 있다.
한편, 진공 챔버(CHAMBER) 내에서, 기판(SUB)은, 증착 등 다양한 공정이 필요하며, 이에 따라, 기판(SUB)이 부착된 캐리어(CARR)의 이동이 필요하다.
본 발명에서는, 캐리어의 부상 및 반송을 위해, 기판의 변형과 파티클 안착이 적은, 수직 이동형 반송 장치를 제안한다.
또한, 수직 방향으로 기립된 캐리어를 반송시, 반송 에너지를 저감할 수 있는 방안으로, 비접촉시, 자기 부상 및 자기 반송 방식을 이용하는 것으로 한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 수직 방향(y축 방향)으로 기립된 캐리어(CARR)와, 캐리어(CARR)의 상부에 부착되는 캐리어 자석(CAFMGT)과, 캐리어 자석(CAFMGT)에 이격되어, 챔버(CHAMBER)에 부착되며, 캐리어 자석(CAFMGT)과 상이한 극성의 챔버 자석(CBFMGT)과, 모터(MTR)에 의해 회전하는 제1 구동축(RDS)과, 제1 구동축(RDS)에 연결되는 제1 롤러(KRROL)와, 캐리어(CARR)의 하부에 배치되며, 제1 롤러(KRROL)의 회전에 의해, 회전하는 제2 구동축(UDS)을 포함할 수 있다.
이러한 방식에 의하면, 반송하는 캐리어(CARR) 상부의 캐리어 자석(CAFMGT)과 고정된 챔버(CHAMBER) 상부의 챔버 자석(CBFMGT) 사이의, 캐리어(CARR) 중량에 대응하는 인력에 의해, 캐리어(CARR)가 수직 방향(y축 방향)으로 부상 또는 하강하게 된다. 이에 따라, 모터(MTR) 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하며, 수직 캐리어(CARR)를 반송하는 반송 장치(100)로서 기판(SUB)이 부착되는 캐리어(CARR)의 중량이 커지더라도 반송 에너지를 저감할 수 있게 된다.
한편, 캐리어(CARR) 상부에서 인력에 의한 자기 부상으로 자기 복원이 가능하게 된다. 한편, 자기 부상 방식에도 불구하고, 캐리어(CARR)의 형상이 간단하여, 제조 비용이 저감될 수 있다.
한편, 이상이 발생하더라도 캐리어(CARR) 낙하, 반송 중지 등이 발생하지 않고, 제1 롤러(KRROL)를 이용한 지속 반송이 가능하게 된다.
한편, 비접촉 반송 방식으로서, 반송시 파티클 감소가 가능하며, 정밀 제어 장치가 불필요하여, 제조 비용 저감, 및 고장 가능성이 저감되게 된다.
한편, 캐리어(CARR)가 자기 부상하지 못한 경우, 제1 롤러(KRROL)와 제2 구동축(UDS)가 접촉하며, 제2 구동축(UDS) 의 회전에 의해, 캐리어(CARR)가 수평 방향(x축 방향)으로 이동될 수 있다.
한편, 제1 구동축(RDS)의 회전에 의해, 원통 형상의 피니언 자석(PNMGT)이 회전하며, 피니언 자석(PNMGT)의 회전에 따라, 랙 자석(RAMGT)이, 수평 방향(x축 방향)으로 이동된다. 이에 따라, 모터(MTR) 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 캐리어(CARR)의 수직 방향(y축 방향)으로의 부상시, 캐리어 자석(CAFMGT)과 챔버 자석(CBFMGT) 사이의 인력에 의해, 캐리어(CARR)가 정렬된다. 이에 따라, 모터(MTR) 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
특히, 캐리어(CARR)의 수직 방향(y축 방향) 부상시, 제1 롤러(KRROL)와 제2 구동축(UDS)은 이격되며, 캐리어(CARR)의 수직 방향(y축 방향) 하강시, 제1 롤러(KRROL)와 제2 구동축(UDS)은 접촉할 수 있다.
한편, 챔버(CHAMBER) 및 캐리어 자석(CAFMGT)이 간격 없이 일렬배열되어 챔버(CHAMBER) 내 캐리어(CARR)의 위치 별로 부상력의 차가 발생하지 않게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 캐리어(CARR) 하부의 랙 자석(RAMGT)과, 랙 자석(RAMGT)과 이격되어 배치되는 피니언 자석(PNMGT)과, 피니언 자석(PNMGT)이 부착되는 제1 구동축(RDS)과, 제1 구동축(RDS)을 회전시키는 모터(MTR)와, 제1 구동축(RDS)에 연결되는 제1 롤러(KRROL)와, 캐리어(CARR)의 하부에 배치되며, 제1 롤러(KRROL)의 회전에 의해, 회전하는 제2 구동축(UDS)을 더 포함할 수 있다.
한편, 캐리어(CARR)의 수평 방향(x축 방향) 이동시, 피니언 자석(PNMGT)과 랙 자석(RAMGT) 사이의 인력에 의해, 캐리어(CARR)가, 수평 방향(x축 방향)으로 이동된다. 이에 따라, 모터(MTR) 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 모터(MTR)의 회전에 의해, 제1 구동축(RDS)과, 제1 롤러(KRROL)가 함께 회전한다. 이에 따라, 모터(MTR) 또는 영구 자석에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 캐리어(CARR)의 수직 방향(y축 방향)의 위치 고정을 위한 제2 롤러(LOROL)를 더 구비할 수 있다.
이러한 제2 롤러(LOROL)에 의해, 부상 인력으로 자석 간 붙는 현상은 챔버(CHAMBER)에 고정된 캐리어(CARR)의 하부를 구속하여 Y방향(부상 방향) 캐리어(CARR) 위치를 결정할 수 있다.
한편, 제2 롤러(LOROL)가 받는 힘은 부상 인력에 캐리어(CARR) 중량을 제외한 힘만 받아 자중에 의한 캐리어(CARR) 중량이 상쇄될 수 있다. 한편, 제2 롤러는 캐리어(CARR)에 닿고 있어도 자유 회전이 가능하여 반송 마찰저항이 낮게 된다.
그리고, 제2 롤러(LOROL)에 의해, 캐리어(CARR)의 수직 방향(y축 방향)으로의 부상시, 캐리어 자석(CAFMGT)과 챔버 자석(CBFMGT) 사이의 거리가 고정될 수 있다. 이에 따라, 한편, 제2 롤러(LOROL)에 의해, 캐리어(CARR) 위치 정렬이 가능하며, 유동 최소화로 반송 파티클 감소가 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 도 1과 같이, 복수의 피니언 자석(PNMGT)과, 그에 대응하는 복수의 제2 롤러(LOROL)를 구비할 수 있다.
이에 의하면, 복수의 피니언 자석(PNMGT)을 이용하여 수평 방향(x축 방향)의 반송을 수행할 수 있으며, 복수의 피니언 자석(PNMGT) 중 일부가 고장이더라도, 나머지 피니언 자석(PNMGT)을 이용하여, 안정적인 반송이 가능하게 된다.
한편, 제2 롤러(LOROL)는, 챔버(CHAMBER)에 고정된다. 한편, 제2 롤러(LOROL)에 의해, 캐리어(CARR) 위치 정렬이 가능하며, 유동 최소화로 반송 파티클 감소가 가능하게 된다.
한편, 종래의 척력형 자기 부상 장치의 경우, 반송시 유동에 의한 부상용 자석 간의 중심축이 어긋나 좌,우 반발력이 발생하며, 자기 복원이 불가하다는 단점이 있다.
또한, 종래의 척력형 자기 부상 장치의 경우, 부상력 저하, 캐리어의 x축 방향 유동이 발생하며, 캐리어의 위치 결정이 안되어 충돌이 발생할 수 있다.
또한, 종래의 척력형 자기 부상 장치에서, 부상 자석의 좌,우 반발력을 제어하고자 좌,우 가이드 롤러를 적용할 경우, 반송 충격으로 롤러 파손이 잦고, 충격에 의한 파티클이 발생할 수 있다.
한편, 종래의 척력형 자기 부상 장치에서, 진공 챔버(CHAMBER) 간 부상 자석이 존재할 수 없는 위치인, 불연속 구간에서는 반송 피칭(예를 들어, 상하 동요)이 발생할 수 있다.
한편, 종래의 척력형 자기 부상 장치의 경우, 반열 또는 자석 파손에 의한 부상 자기력 감소 시 감지가 불가능하며, 부상 자석 간 충돌이 발생할 수 있다.
한편, 종래의 인력형 자기 부상 장치의 경우, 부상 자석이 일정 간격을 두고 배열되나, 캐리어(CARR) 반송시, 부상 자석의 유무에 따라 반송 피칭(예를 들어, 상하 동요)이 발생할 수 있다.
또한, 종래의 인력형 자기 부상 장치의 경우, 자석과 자성체 사이의 인력으로 자기력이 약하며, 자성체는 진공 챔버(CHAMBER) 내에서 내식성이 떨어져 파티클이 발생할 수 있다.
한편, 종래의 인력형 자기 부상 장치의 경우, 수직형 챔버(CHAMBER)일 경우 캐리어(CARR) 하부에서 부상하기 때문에, 상대적으로 거리가 먼 캐리어(CARR) 상부는 유동 또는 진동에 취약할 수 있다.
한편, 종래의 인력형 자기 부상 장치의 경우, ‘ㄷ’자 캐리어(CARR) 형상으로서, 부피가 크고 복잡해서 진공 챔버(CHAMBER)의 크기가 커지고 제조 비용이 증대되며, 주변 장치와 호환성이 떨어지는 단점이 있다.
한편, 종래의 전자석 부상 및 반송 장치의 경우, 반송시, 캐리어(CARR) 위치를 정밀 분석하는 센서, 정밀 제어하는 프로그램, 반송력을 발생하는 전자석 코일, 진공 챔버(CHAMBER)에 전원을 인가하는 공급장치 등이 필요하며, 이에 따라, 제조 비용, 관리가 불리하다는 단점이 있다.
한편, 종래의 전자석 부상 및 반송 장치의 경우, 부상시, 캐리어(CARR)의 부상 위치를 판단하여, 고속 제어를 위해, 높은 주파수가 필요하며, 높은 주파수에서 공진이 발생하여 캐리어(CARR)에 진동이 발생하게 된다.
한편, 종래의 전자석 부상 및 반송 장치에서의 수직 캐리어 방식의 경우, 무게 중심이 낮고, 구조적으로 안정적이지 못해 전도, 유동 가능성이 높은 단점이 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 자기 부상 방식으로서, 부상시, 캐리어 자석(CAFMGT)과 챔버 자석(CBFMGT)을 상이한 극성으로 배열하여 자석 간 인력으로 부상함으로써 반송 파티클 발생을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 챔버(CHAMBER) 상부에는 자석이 간격 없이 붙어 있어, 챔버(CHAMBER) 내 캐리어(CARR) 위치 별로 부상력에 변화가 없는 등, 일정한 부상력을 유지할 수 있게 된다.
한편, 캐리어(CARR) 상부에서 영구 자석 간의 인력으로 부상 또는 구속함으로써, 수직방향으로 기립된 캐리어(CARR)를 안정적으로 부상할 수 있게 된다.
한편, 캐리어(CARR)의 위치 결정시, 부상 인력으로 자석 간에 붙는 현상이 챔버(CHAMBER)에 고정된 제2 롤러(LOROL)에 의해, 방지될 수 있다.
구체적으로, 제2 롤러(LOROL)로 캐리어(CARR) 하부를 구속하며, 캐리어(CARR) 반송시에는 캐리어(CARR) 반송 속도에 따라 제2 롤러(LOROL)가 회전하여 마찰 저항을 낮춤으로써 파티클 발생을 최소화할 수 있게 된다.
이때, 제2 롤러(LOROL)가 받는 힘은, 부상 인력에 캐리어(CARR) 중량을 제외한 것으로서, 자중에 의한 캐리어(CARR) 중량이 상쇄된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 캐리어(CARR) 상부 인력 자기 부상 장치와 하부 반송장치로 자기 복원이 가능하므로, 별도의 장치 없이 위치정렬이 가능하고 캐리어(CARR) 전도 방지가 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치(100)는, 피니언 자석(PNMGT) 축에 제1 롤러(KRROL)를 적용하여 캐리어(CARR) 낙하 시 캐리어(CARR) 하부 구동 축(UDS)은 롤러(KRROL)에 닿아 마찰 구동이 가능하게 된다.
한편, 구동 축(UDS)과 롤러(KRROL) 간의 마찰 구동은 진공 챔버(CHAMBER)에서 가장 범용으로 사용하는 방식으로서, 자기 부상 장치에 이상이 발생할 경우 신속한 대응이 가능하며, 기판 등의 생산을 멈추지 않고 조건 변경없이 양산이 가능하게 된다.
한편, L형 캐리어(CARR) 하부에, 랙 자석(RAMGT)을 일렬 균등 배열하고, 챔버(CHAMBER) 하부 측면에는 복수의 구동축(RDS,UDS)을 배치하고, 주행 방향과 수직인 구동축(RDS)에 피니언 자석(PNMGT)을 고정하여 피니언 자석(PNMGT)을 회전함으로써, 구동축(RDS)의 회전운동을 캐리어(CARR)에 직선운동으로 바꾸어 전달할 수 있으며, 이때, 영구 자석(PNMGT,RAMGT) 간의 인력만을 사용함으로 비접촉 반송이 가능하게 된다.
도 4a 내지 도 7b는 도 1 내지 도 3의 반송 장치의 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 4a는, 캐리어(CARR)의 수직 방향(y축 방향)으로의 부상을 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 캐리어 자석(CAFMGT)과 챔버 자석(CBFMGT) 사이의 인력에 의해, 캐리어(CARR)가, 상부 방향으로 부상하게 된다. 이에 따라, 영구 자석(CAFMGT,CBFMGT)에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
다음, 도 4b는, 캐리어(CARR)의 수직 방향(y축 방향)으로의 하강을 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 캐리어 자석(CAFMGT)과 챔버 자석(CBFMGT) 사이의 인력 또는 모터(MTR)의 회전에 의해, 캐리어(CARR)가, 하부 방향으로 하강하게 된다. 이에 따라, 모터(MTR) 또는 영구 자석(CAFMGT,CBFMGT)에 의해 비접촉 반송이 가능하게 된다.
도 5는 서로 이격되어 배치되는 랙 자석(RAMGT)과 피니언 자석(PNMGT)의 동작에 대해 설명하는 도면이다.
도면을 참조하면, 피니언 자석(PNMGT)은, 원통형 자석으로서, 랙 자석(RAMGT)의 하부에 배치될 수 있다.
피니언 자석(PNMGT)은, N극과 S극이 교대로 배치될 수 있으며, 랙 자석(RAMGT)도, N극과 S극이 교대로 배치될 수 있다.
피니언 자석(PNMGT)의 회전에 의해, 랙 자석(RAMGT)과 피니언 자석(PNMGT) 사이에 인력이 발생하며, 이에 따라, 랙 자석(RAMGT)이, 수평 방향(x 축 방향)으로 이동하게 된다.
따라서, 피니언 자석(PNMGT)의 회전에 의해, 랙 자석(RAMGT)이 수평 방향(x 축 방향)으로 이동하며, 결국, 수직 방향(y축 방향)으로 기립된 캐리어(CARR)가, 수평 방향(x 축 방향)으로 반송되게 된다.
도 6은 도 5의 피니언 자석(PNMGT) 내의 N극과 S극의 배열을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 원통 형상의 피니언 자석(PNMGT)은, 사선 방향(axisa)으로 교대로 형성된 N극과 S극을 포함한다. 이에 따라, 자석 간의 위치에 관계 없이, 안정적인 정밀 구동력 전달이 가능하게 된다.
도면에서는, 수평 방향(x 축 방향)과, 수직 방향(y축 방향)의 사이인, 사선 방향(axisa)을 기준으로, N극과 S극이 교대로 배치되는 것을 예시한다.
이러한 피니언 자석(PNMGT)의 구조에 의하면, 사선으로 자화되어, 랙 자석(RAMGT)과 피니언 자석(PNMGT) 사이의 위치에 영향 없이 안정적인 정밀 구동력 전달이 가능하게 된다.
도 7a는 캐리어의 유동 현상을 나타내는 도면이며, 도 7b는 캐리어의 전도 현상을 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 캐리어 자석(CAFMGT)과, 챔버 자석(CBFMGT) 사이에서, 인력이 약한 경우, 도면과 같은 유동 현상 또는 전도 현상이 발생할 수 있다.
이러한 유동 현상 또는 전도 현상을 방지하기 위해, 본 발명에서는, 챔버(CHAMBER) 상부에는 자석이 간격 없이 붙어 있도록 배치할 수 있다. 이에 의하면, 챔버(CHAMBER) 내 캐리어(CARR) 위치 별로 부상력에 변화가 없으므로, 도면과 같은 유동 현상 또는 전도 현상이 저감되면서, 정렬될 수 있다.
한편, 이러한 유동 현상 또는 전도 현상을 방지하기 위해, 본 발명에서는, 캐리어(CARR)의 위치 결정을 위한, 제2 롤러(LOROL)를 사용한다.
제2 롤러(LOROL)는, 챔버(CHAMBER)에 고정되어 회전하므로, 제2 롤러(LOROL)로 캐리어(CARR) 하부를 구속할 수 있으며, 결국, 도면과 같은 유동 현상 또는 전도 현상이 저감되면서, 정렬될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (14)

  1. 챔버 내에 위치하는 캐리어를 수평 방향으로 반송하는 반송 장치에 있어서,
    수직 방향으로 기립되며, 수직 부분과 수평 부분을 가지는 L형 캐리어;
    상기 캐리어의 상부에 부착되는 캐리어 자석;
    상기 캐리어 자석에 이격되어, 상기 챔버에 부착되며, 상기 캐리어 자석과 상이한 극성의 챔버 자석;
    상기 L형 캐리어의 상기 수평 부분의 하부에 일렬로 상기 수평 방향으로 배열되는 랙 자석;
    상기 랙 자석과 이격되어 상기 랙 자석의 하부에 배치되는 피니언 자석;
    상기 피니언 자석이 부착되는 제1 구동축;
    상기 제1 구동축을 회전시키는 모터;
    상기 제1 구동축에 연결되는 제1 롤러;
    상기 캐리어의 하부에 배치되며, 상기 캐리어의 상기 수직 방향 부상시, 상기 제1 롤러와 이격되며, 상기 캐리어의 상기 수직 방향 하강시, 상기 제1 롤러와 접촉하는 제2 구동축;을 포함하며,
    상기 캐리어 자석과 상기 챔버 자석의 상이한 극성에 의한 자석 간 인력에 의해 상기 캐리어가 자기 부상되는 경우, 상기 제1 구동축의 회전에 의해, 상기 피니언 자석과 상기 제1 롤러가 회전하며, 상기 제1 롤러와 상기 제2 구동축이 이격되어, 상기 피니언 자석의 회전에 의해, 상기 랙 자석이 상기 수평 방향으로 이동하여, 상기 캐리어가 상기 수평 방향으로 이동하며,
    상기 캐리어가 자기 부상되지 않거나, 상기 수직 방향 하강되는 경우, 상기 제1 구동축의 회전에 의해, 상기 피니언 자석과 상기 제1 롤러가 회전하며, 상기 제1 롤러와 상기 제2 구동축이 접촉하며, 상기 제1 롤러와 상기 제2 구동축의 회전에 기초하여, 상기 캐리어가 상기 수평 방향으로 이동하며,
    상기 캐리어의 자기 부상에 이상이 발생하는 경우, 상기 제1 롤러를 이용하여, 상기 캐리어를 지속적으로 상기 수평 방향으로 이동 또는 반송하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구동축의 회전에 의해, 상기 캐리어가 상기 수평 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어의 상기 수직 방향으로의 부상시, 상기 캐리어 자석과 상기 챔버 자석 사이의 인력에 의해, 상기 캐리어가 정렬되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어의 상기 수직 방향의 위치 고정을 위한 제2 롤러;를 더 구비하며,
    상기 제2 롤러에 의해, 상기 캐리어의 상기 수직 방향으로의 부상시, 상기 캐리어 자석과 상기 챔버 자석 사이의 거리가 고정되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 롤러는, 상기 챔버에 고정되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동축의 회전에 의해, 원통 형상의 상기 피니언 자석이 회전하며, 상기 피니언 자석의 회전에 따라, 상기 랙 자석이, 상기 수평 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 캐리어의 상기 수평 방향 이동시, 상기 피니언 자석과 상기 랙 자석 사이의 인력에 의해, 상기 캐리어가, 상기 수평 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    원통 형상의 상기 피니언 자석은, 사선 방향으로 형성된 N극과 S극을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 회전에 의해, 상기 제1 구동축과, 상기 제1 롤러가 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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