KR102230910B1 - 클램프 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치는, 기판의 제1 면을 지지하는 기판 지지면을 가지며 제1 회동축에 회동 가능하게 연결되는 제1 클램핑 부재; 기판의 제2 면을 지지하는 기판 지지면을 갖는 제2 클램핑 부재; 제1 구동력 전달 부재 및 제1 구동력 전달 로드를 통하여 제1 클램핑 부재에 연결되어 제1 클램핑 부재를 제1 회동축을 중심으로 회전시키도록 구성되는 제1 액추에이터; 및 제1 클램핑 부재의 기판 지지면이 제2 클램핑 부재의 기판 지지면과 평행하도록 제1 클램핑 부재의 자세를 유지하는 자세 유지 유닛을 포함할 수 있다.

Description

클램프 장치{CLAMP DEVICE}
본 발명은 기판을 파지하도록 구성되는 클램프 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 패널, 반도체 등을 제조하는 공정에서는, 기판에 대하여 소정의 처리를 수행하는 기판 처리 장치가 사용된다.
기판 처리 장치가 기판에 대하여 소정의 처리를 수행하는 과정에서, 기판을 이송하거나 기판으로부터 단재(더미(dummy) 또는 컬릿(cullet), 즉, 제품에 사용되지 않고 제거되어 버려지는 비유효 영역)를 분리하기 위해 기판의 일부를 파지하는 클램프 장치가 사용된다.
클램프 장치는 일반적으로 한 쌍의 클램핑 부재를 구비한다. 한 쌍의 클램핑 부재 사이에 기판이 위치된 상태에서, 한 쌍의 클램핑 부재가 서로 인접되게 이동됨에 따라, 기판이 한 쌍의 클램핑 부재에 파지된다.
한편, 기판 처리 장치는 다양한 두께를 갖는 다종의 기판을 처리할 필요가 있다. 그러나, 종래의 클램프 장치의 경우, 기판의 두께가 변경될 때마다 기판을 안정적으로 파지하기 위해 클램프 장치 전체의 높이를 기판의 두께와 대응하도록 변경하는 추가적인 작업이 요구되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 기판의 두께가 변경된 경우에도 클램프 장치 전체의 높이를 기판의 두께와 대응하도록 변경하는 추가적인 작업을 필요로 하지 않고 기판을 안정적으로 파지할 수 있는 클램프 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치는, 기판의 제1 면을 지지하는 기판 지지면을 가지며 제1 회동축에 회동 가능하게 연결되는 제1 클램핑 부재; 기판의 제2 면을 지지하는 기판 지지면을 갖는 제2 클램핑 부재; 제1 구동력 전달 부재 및 제1 구동력 전달 로드를 통하여 제1 클램핑 부재에 연결되어 제1 클램핑 부재를 제1 회동축을 중심으로 회전시키도록 구성되는 제1 액추에이터; 및 제1 클램핑 부재의 기판 지지면이 제2 클램핑 부재의 기판 지지면과 평행하도록 제1 클램핑 부재의 자세를 유지하는 자세 유지 유닛을 포함할 수 있다.
제1 구동력 전달 로드는 제2 회동축을 통하여 제1 클램핑 부재에 연결될 수 있고, 자세 유지 유닛은, 제2 구동력 전달 부재 및 제2 구동력 전달 로드를 통하여 제1 클램핑 부재에 연결되어 제1 회동축 및 제2 회동축으로부터 이격된 제3 회동축을 중심으로 제1 클램핑 부재를 회전시키도록 구성되는 제2 액추에이터를 포함할 수 있다.
제1 액추에이터 내부의 압력 및 제2 액추에이터 내부의 압력은 동일한 레귤레이터에 의해 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치에 따르면, 기판의 두께에 대응하여 제1 액추에이터 내부의 압력을 조절함으로써 제1 클램핑 부재의 제1 기판 지지면 및 제2 클램핑 부재의 제2 기판 지지면 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다. 따라서, 기판의 두께가 변경된 경우에도, 클램프 장치 전체의 높이를 기판의 두께와 대응하도록 변경하는 추가적인 작업을 필요로 하지 않고, 기판을 안정적으로 파지할 수 있다. 따라서, 작업 공정 수를 줄일 수 있으며, 기판에 대한 소정의 처리 공정을 안정적으로 수행할 수 있다. 또한, 제2 액추에이터 내부의 압력을 조절함으로써 제1 클램핑 부재의 제1 기판 지지면의 자세를 수평으로 유지할 수 있다. 따라서, 제1 클램핑 부재의 제1 기판 지지면 및 제2 클램핑 부재의 제2 기판 지지면 사이의 이격 거리가 조절된 경우에도 제1 클램핑 부재의 제1 기판 지지면의 자세를 수평으로 유지할 수 있으므로, 제1 클램핑 부재의 제1 기판 지지면에 지지되는 기판의 제1 면의 지지 면적을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 기판을 보다 안정적으로 파지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 클램프 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 클램프 장치의 작동 상태가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 클램프 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 클램프 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 클램프 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 클램프 장치의 작동 상태가 개략적으로 도시된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치에 대하여 설명한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 대하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 클램프 장치(50)는, 베이스(51), 클램핑 유닛(52), 구동 유닛(53)을 포함한다.
베이스(51)에는 클램핑 유닛(52)이 작동 가능하게 장착된다. 구동 유닛(53)은 클램핑 유닛(52)을 작동시키도록 구성된다.
클램핑 유닛(52)은, 제1 클램핑 부재(521), 제2 클램핑 부재(522), 연결 부재(523), 제1 회동축(524), 제2 회동축(525)을 포함한다.
제1 클램핑 부재(521)는 제1 회동축(524)에 회동 가능하게 연결된다. 제2 클램핑 부재(522)는 베이스(51)에 장착되어 그 위치가 고정된다.
제1 클램핑 부재(521)는 기판(S)의 제1 면을 지지하는 제1 기판 지지면(5211)을 구비한다. 제2 클램핑 부재(522)는 기판(S)의 제1 면에 반대되는 기판(S)의 제2 면을 지지하는 제2 기판 지지면(5221)을 구비한다.
제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522) 사이에 기판(S)이 위치된 상태에서 제1 클램핑 부재(521)가 제2 클램핑 부재(522)에 인접하게 이동함에 따라 기판(S)이 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221)에 의해 지지(파지)될 수 있다.
제1 기판 지지면(5211)에는 제1 지지 패드(526)가 부착된다. 제2 기판 지지면(5221)에는 제2 지지 패드(527)가 구비된다. 제1 지지 패드(526) 및 제2 지지 패드(527)는 우레탄 등의 합성 수지로 형성된다. 제1 지지 패드(526) 및 제2 지지 패드(527)는 기판(S)과 접촉되는 부분으로서 제1 지지 패드(526) 및 제2 지지 패드(527)가 기판(S)과 접촉할 때 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 한다. 제1 지지 패드(526) 및 제2 지지 패드(527)는 기판(S)에 비하여 큰 탄성력을 가질 수 있다. 따라서, 제1 지지 패드(526) 및 제2 지지 패드(527)는 기판(S)을 보다 안정적으로 파지할 수 있다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522)가 상대적으로 두꺼운 기판(S)을 파지하는 경우에는, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)이 기판(S)의 제1 면에 대하여 소정의 각도로 경사진 상태에서 기판(S)을 파지하게 된다. 이 경우, 제1 클램핑 부재(521)에 접촉하는 기판(S)의 제1 면의 면적이 적어 기판(S)이 적절이 지지되지 않을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기판(S)에 비하여 큰 탄성력을 갖는 제1 지지 패드(526)가 제1 기판 지지면(5211)에 구비되므로, 제1 기판 지지면(5211)이 기판(S)의 제1 면에 대하여 소정의 각도로 경사진 상태에서 기판(S)을 파지하는 경우에도, 제1 지지 패드(526)가 기판(S)의 형상에 맞게 탄성 변형되면서 기판(S)에 밀착된다. 따라서, 기판(S)이 제1 지지 패드(526)로부터 미끄러지거나 이탈되지 않고 손상 없이 안정적으로 유지될 수 있다.
특히, 기판(S)이 박막 글라스 패널인 경우 제1 지지 패드(526) 및 제2 지지 패드(527)의 완충력에 의해 기판(S)의 손상이 방지될 수 있다.
연결 부재(523)는 제1 클램핑 부재(521)를 구동 유닛(53)에 연결시키도록 구성된다. 연결 부재(523)는 제1 회동축(524) 및 제2 회동축(525)에 연결된다. 제1 클램핑 부재(521)는 연결 부재(523)를 통하여 제1 회동축(524) 및 제2 회동축(525)에 연결된다. 연결 부재(523) 및 제1 클램핑 부재(521)는 일체로 제작될 수 있거나 서로 별개로 제작된 다음 일체로 조립될 수 있다. 연결 부재(523)는 제1 클램핑 부재(521)와 함께 제1 회동축(524)을 중심으로 회동될 수 있다.
제1 회동축(524)은 베이스(51)에 고정되는 고정축이다. 제2 회동축(525)은 연결 부재(523)의 이동에 따라 이동하는 유동축이다.
베이스(51)에는 회동축 브래킷(513)이 장착될 수 있으며, 제1 회동축(524)은 회동축 브래킷(513)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
구동 유닛(53)은, 제1 액추에이터(531), 제1 구동력 전달 부재(532), 제1 구동력 전달 로드(533), 유체 공급원(534), 레귤레이터(535), 제1 라인(536), 제2 라인(537), 제1 밸브(538), 제2 밸브(539)를 포함한다.
제1 액추에이터(531)는 제1 클램핑 부재(521)에 구동력을 제공하는 역할을 한다. 제1 액추에이터(531)는 제1 액추에이터 회동축(5313)을 통하여 베이스(51)에 연결된다. 제1 액추에이터 회동축(5313)은 제1 액추에이터 회동축 브래킷(515)을 통하여 베이스(51)에 고정될 수 있다. 제1 액추에이터(531)는 제1 액추에이터 회동축(5313)을 향하여 연장되는 회동축 블록(5314)을 구비할 수 있으며, 회동축 블록(5314)이 제1 액추에이터 회동축(5313)에 회동 가능하게 연결될 수 있다.
따라서, 제1 구동력 전달 로드(533)가 전진 또는 후퇴하는 과정에서 제1 액추에이터(531)가 제1 액추에이터 회동축(5313)을 중심으로 회동될 수 있다.
제1 액추에이터(531)의 내부에는 제1 구동력 전달 부재(532)가 왕복 이동 가능하게 배치된다. 제1 액추에이터(531)는, 제1 라인(536)과 연결되는 제1 포트(5311)와, 제2 라인(537)과 연결되는 제2 포트(5312)를 구비한다.
제1 밸브(538)는 유체 공급원(534)으로부터 제1 라인(536)을 통하여 제1 포트(5311)로 이어지는 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 구성된다. 제2 밸브(539)는 유체 공급원(534)로부터 제2 라인(537)을 통하여 제2 포트(5312)로 이어지는 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 구성된다.
이러한 구성에 따르면, 유체가 제1 라인(536) 및 제1 포트(5311)를 통하여 제1 액추에이터(531)의 내부로 유입됨에 따라 제1 구동력 전달 부재(532)가 클램핑 유닛(52)을 향하는 방향으로 이동될 수 있다. 그리고, 유체가 제2 라인(537) 및 제2 포트(5312)를 통하여 제1 액추에이터(531)의 내부로 유입됨에 따라 제1 구동력 전달 부재(532)가 클램핑 유닛(52)으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 이와 같이, 제1 액추에이터(531) 내부의 압력에 따라 제1 구동력 전달 부재(532)가 이동될 수 있다.
제1 구동력 전달 로드(533)의 일단은 제1 구동력 전달 부재(532)에 연결되고, 제1 구동력 전달 로드(533)의 타단은 제1 연결 조인트(5331) 및 제2 회동축(525)을 통하여 연결 부재(523)에 연결된다. 제1 구동력 전달 로드(533)는 제2 회동축(525)을 통하여 제1 클램핑 부재(521)에 회동 가능하게 연결된다. 이에 따라, 제1 구동력 전달 부재(532)는, 제1 구동력 전달 로드(533), 제1 연결 조인트(5331), 제2 회동축(525) 및 연결 부재(523)를 통하여 제1 클램핑 부재(521)에 연결된다. 이에 따라, 제1 액추에이터(531)의 구동력이 제1 구동력 전달 부재(532), 제1 구동력 전달 로드(533), 제1 연결 조인트(5331), 제2 회동축(525) 및 연결 부재(523)를 통하여 제1 클램핑 부재(521)에 제공된다.
제1 액추에이터(531) 내부의 압력에 따라 제1 액추에이터(531) 내에서 제1 구동력 전달 부재(532)가 이동될 수 있고, 제1 구동력 전달 부재(532)의 이동에 의해 제1 구동력 전달 로드(533)가 이동될 수 있으며, 제1 구동력 전달 로드(533)의 이동에 의해 연결 부재(523) 및 제1 클램핑 부재(521)가 제1 회동축(524)을 중심으로 회동될 수 있다.
제1 클램핑 부재(521)가 제1 회동축(524)을 중심으로 회동하면서 제2 클램핑 부재(522)와 인접하게 이동하거나 제2 클램핑 부재(522)로부터 이격되게 이동할 수 있다.
한편, 제1 구동력 전달 로드(533)는 전진 또는 후퇴하면서 베이스(51)에 대하여 이격되거나 인접되는 방향으로 이동될 수 있다. 베이스(51)에 대한 제1 구동력 전달 로드(533)의 이동을 안내하도록 베이스(51)에는 제1 가이드 모듈(511)이 구비될 수 있다. 예를 들면, 제1 가이드 모듈(511)은 제1 구동력 전달 로드(533)와 연결되는 가이드 레일로 구성될 수 있다.
유체 공급원(534)에 의해 공급되는 유체는 액체 또는 기체일 수 있다. 구동 유닛(53)은 유압식 또는 공압식으로 작동될 수 있다.
레귤레이터(535)는 제1 액추에이터(531)의 내부로 공급되는 유체의 압력을 조절하도록 구성된다. 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력이 조절될 수 있다. 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531)의 내압이 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531)의 내압이 조절될 수 있다. 제1 액추에이터(531)의 내압은 기판(S)의 두께에 따라 결정될 수 있으며, 제1 액추에이터(531)의 내압에 따라 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522) 사이의 각도 및 제1 구동력 전달 로드(533)의 인출 각도가 결정될 수 있다.
제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522) 사이에 기판(S)이 위치될 때, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 기판(S)의 제1 면이 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)에 접촉되어 가압될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 제1 액추에이터(531) 내부에서의 제1 구동력 전달 부재(532)의 위치가 조절될 수 있다. 제1 구동력 전달 부재(532)의 위치가 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 회동 각도가 조절될 수 있다. 제1 클램핑 부재(521)의 회동 각도가 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221) 사이의 이격 거리가 조절될 수 있다. 이와 같이, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221) 사이의 이격 거리가 기판(S)의 두께에 대응하도록 조절될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 두께가 증가함에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)에 지지되는 기판(S)의 제1 면의 지지 면적은 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221)에 지지되는 기판(S)의 제2 면의 지지 면적에 비하여 작게 된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 따르면, 기판(S)의 두께에 대응하여 제1 액추에이터(531) 내부의 압력을 조절함으로써 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221) 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다. 따라서, 기판(S)의 두께가 변경된 경우에도, 클램프 장치(50) 전체의 높이를 기판(S)의 두께와 대응하도록 변경하는 추가적인 작업을 필요로 하지 않고, 기판(S)을 안정적으로 파지할 수 있다. 따라서, 작업 공정 수를 줄일 수 있다. 또한, 기판(S)에 대한 소정의 처리 공정을 안정적으로 수행할 수 있거나 기판(S)을 후속 공정으로 안정적으로 이송할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 따르면, 기판(S)을 향하는 제1 클램핑 부재(521)의 선단이 만곡될 수 있다.
제1 클램핑 부재(521)의 선단은 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522) 사이로 기판(S)이 진입되는 방향으로 만곡될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 따르면, 기판(S)이 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522) 사이로 진입하는 과정에서, 기판(S)의 단부가 제1 클램핑 부재(521)의 선단에 충돌하는 경우에도, 기판(S)의 단부가 제1 클램핑 부재(521)의 선단의 만곡부에 안내되어 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522) 사이로 안정적으로 진입할 수 있다. 또한, 기판(S)의 휨 또는 파손을 방지할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 구동력 전달 로드(533)의 연장선(EL)은 제1 액추에이터 회동축(5313)의 중심(C5)을 지날 수 있다. 다른 예로서, 제1 구동력 전달 로드(533)의 연장선(EL)은 적어도 베이스(51)와 제1 액추에이터 회동축(5313)의 중심(C5) 사이에 위치될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221)이 서로 접촉한 상태에서, 제2 회동축(525)의 중심(C2)은 제1 회동축(524)의 중심(C1)에 비하여 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522)에 더 인접하게 위치된다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 따르면, 취성 재료 기판(S)의 균열, 스크래치, 찍힘, 깨짐, 파손, 손상 등을 방지할 수 있으며, 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522)가 기판(S)의 미끄러짐이나 이탈을 방지하면서 기판(S)을 보다 안정적으로 파지할 수 있다.
또한, 제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522)가 기판(S)을 해제할 때, 기판(S)이 제1 클램핑 부재(521)에 부착된 상태로 제1 클램핑 부재(521)의 이동에 따라 들리는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 따르면, 제1 클램핑 부재(521)를 제2 클램핑 부재(522)와 평행한 상태로 유지하는 자세 유지 유닛(54)을 더 포함한다.
클램핑 유닛(52)은 제3 회동축(528) 및 제4 회동축(529)을 더 포함한다.
제1 클램핑 부재(521)는 제3 회동축(528)을 통하여 연결 부재(523)에 회동 가능하게 연결된다. 따라서, 연결 부재(523)가 제1 회동축(524)을 중심으로 회전된 상태에서, 제1 클램핑 부재(521)가 자세 유지 유닛(54)에 의해 연결 부재(523)에 대하여 상대적으로 제3 회동축(528)을 중심으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 자세가 수평으로 유지될 수 있다.
제1 클램핑 부재(521)는 제4 회동축(529)을 통하여 자세 유지 유닛(54)에 연결된다.
제3 회동축(528) 및 제4 회동축(529)은 제1 클램핑 부재(521)의 이동에 따라 이동하는 유동축이다.
자세 유지 유닛(54)은, 제2 액추에이터(541), 제2 구동력 전달 부재(542), 제2 구동력 전달 로드(543)를 포함한다.
제2 액추에이터(541)는 제1 클램핑 부재(521)에 구동력을 제공하는 역할을 한다. 제2 액추에이터(541)는 제2 액추에이터 회동축(5413)을 통하여 베이스(51)에 연결된다. 제2 액추에이터 회동축(5413)은 제2 액추에이터 회동축 브래킷(516)을 통하여 베이스(51)에 고정될 수 있다. 제2 액추에이터(541)는 제2 액추에이터 회동축(5413)을 향하여 연장되는 회동축 블록(5414)을 구비할 수 있으며, 회동축 블록(5414)이 제2 액추에이터 회동축(5413)에 회동 가능하게 연결될 수 있다.
따라서, 제2 구동력 전달 로드(543)가 전진 또는 후퇴하는 과정에서 제2 액추에이터(541)가 제2 액추에이터 회동축(5413)을 중심으로 회동될 수 있다.
제2 액추에이터(541)의 내부에는 제2 구동력 전달 부재(542)가 왕복 이동 가능하게 배치된다. 제2 액추에이터(541)는, 제1 라인(536)과 연결되는 제1 포트(5411)와, 제2 라인(537)과 연결되는 제2 포트(5412)를 구비한다.
제1 밸브(538)는 유체 공급원(534)으로부터 제1 라인(536)을 통하여 제1 포트(5411)로 이어지는 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 구성된다. 제2 밸브(539)는 유체 공급원(534)로부터 제2 라인(537)을 통하여 제2 포트(5412)로 이어지는 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 구성된다.
이러한 구성에 따르면, 유체가 제1 라인(536) 및 제1 포트(5411)를 통하여 제2 액추에이터(541)의 내부로 유입됨에 따라 제2 구동력 전달 부재(542)가 클램핑 유닛(52)을 향하는 방향으로 이동될 수 있다. 그리고, 유체가 제2 라인(537) 및 제2 포트(5412)를 통하여 제2 액추에이터(541)의 내부로 유입됨에 따라 제2 구동력 전달 부재(542)가 클램핑 유닛(52)으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 이와 같이, 제2 액추에이터(541) 내부의 압력에 따라 제2 구동력 전달 부재(542)가 이동될 수 있다.
제2 구동력 전달 로드(543)의 일단은 제2 구동력 전달 부재(542)에 연결되고, 제2 구동력 전달 로드(543)의 타단은 제2 연결 조인트(5431) 및 제4 회동축(529)을 통하여 제1 클램핑 부재(521)에 연결된다. 제2 구동력 전달 로드(543)는 제4 회동축(529)을 통하여 제1 클램핑 부재(521)에 회동 가능하게 연결된다. 이에 따라, 제2 구동력 전달 부재(542)는 제2 구동력 전달 로드(543), 제2 연결 조인트(5431) 및 제4 회동축(529)을 통하여 제1 클램핑 부재(521)에 연결된다. 이에 따라, 제2 액추에이터(541)의 구동력이 제2 구동력 전달 부재(542), 제2 구동력 전달 로드(543), 제2 연결 조인트(5431) 및 제4 회동축(529)을 통하여 제1 클램핑 부재(521)에 제공된다.
제2 액추에이터(541) 내부의 압력에 따라 제2 액추에이터(541) 내에서 제2 구동력 전달 부재(542)가 이동될 수 있다. 제2 구동력 전달 부재(542)의 이동에 의해 제2 구동력 전달 로드(543)가 이동될 수 있다. 제2 구동력 전달 로드(543)의 이동에 의해 제1 클램핑 부재(521)가 제4 회동축(529)을 중심으로 회동되는 것과 함께 연결 부재(523)에 대하여 제3 회동축(528)을 중심으로 회동될 수 있다. 제1 클램핑 부재(521)가 제4 회동축(529)을 중심으로 회동되는 것과 함께 연결 부재(523)에 대하여 제3 회동축(528)을 중심으로 회동됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 자세가 수평으로 유지되며, 이에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5211)이 서로 평행할 수 있다.
한편, 제2 구동력 전달 로드(543)는 전진 또는 후퇴하면서 베이스(51)에 대하여 이격되거나 인접되는 방향으로 이동될 수 있다. 베이스(51)에 대한 제2 구동력 전달 로드(543)의 이동을 안내하도록 베이스(51)에는 제2 가이드 모듈(512)이 구비될 수 있다. 예를 들면, 제2 가이드 모듈(512)은 제2 구동력 전달 로드(543)와 연결되는 가이드 레일로 구성될 수 있다.
유체 공급원(534) 및 레귤레이터(535)는 제1 액추에이터(531) 및 제2 액추에이터(541)에 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 라인(536)이 제1 액추에이터(531)의 제1 포트(5311) 및 제2 액추에이터(541)의 제1 포트(5411)에 연결된다. 그리고, 제2 라인(537)은 제1 액추에이터(531)의 제2 포트(5312) 및 제2 액추에이터(541)의 제2 포트(5412)에 연결된다.
따라서, 레귤레이터(535)는 제1 액추에이터(531) 내부로 공급되는 유체의 압력 및 제2 액추에이터(541) 내부로 공급되는 유체의 압력을 조절하도록 구성된다. 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력 및 제2 액추에이터(541) 내부의 압력이 조절될 수 있다. 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 및 제2 액추에이터(541)의 내압이 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 및 제2 액추에이터(541)의 내압이 조절될 수 있다. 제1 액추에이터(531) 및 제2 액추에이터(541)의 내압은 기판(S)의 두께에 따라 결정될 수 있다.
제1 클램핑 부재(521) 및 제2 클램핑 부재(522) 사이에 기판(S)이 위치될 때, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력 및 제2 액추에이터(541) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)의 자세가 수평으로 유지된 상태에서 기판(S)의 제1 면이 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)에 접촉되어 가압될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 제1 액추에이터(531) 내부에서의 제1 구동력 전달 부재(532)의 위치가 조절될 수 있다. 제1 구동력 전달 부재(532)의 위치가 조절됨에 따라, 연결 부재(523)의 회동 각도가 조절될 수 있다. 연결 부재(523)의 회동 각도가 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221) 사이의 이격 거리가 조절될 수 있다. 이와 같이, 레귤레이터(535)에 의해 제1 액추에이터(531) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221) 사이의 이격 거리가 기판(S)의 두께에 대응하도록 조절될 수 있다.
또한, 레귤레이터(535)에 의해 제2 액추에이터(541) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 제2 액추에이터(541) 내부에서의 제2 구동력 전달 부재(542)의 위치가 조절될 수 있다. 제2 구동력 전달 부재(542)의 위치가 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 회동 각도가 조절될 수 있다. 제1 클램핑 부재(521)의 회동 각도가 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)의 자세가 수평으로 유지될 수 있고, 이에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221)이 서로 평행한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 레귤레이터(535)에 의해 제2 액추에이터(541) 내부의 압력이 조절됨에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221)이 서로 평행한 상태로 되어 기판(S)의 제1 면 및 제2 면을 보다 안정적으로 파지할 수 있는 상태가 될 수 있다.
제1 액추에이터(531) 내부의 압력이 조절될 때, 제2 액추에이터(541) 내부의 압력이 동시에 조절될 수 있다. 이때, 제2 액추에이터(541) 내부의 압력 조절은 제1 액추에이터(531) 내부의 압력 조절과 연동하여 수행된다. 제1 클램핑 부재(521)가 제2 클램핑 부재(522)에 대하여 변위하는 것과 동시에 제1 클램핑 부재(521)가 제2 클램핑 부재(522)에 평행하게 되는 조건을 만족하도록 제1 액추에이터(531) 내부의 압력 조절 및 제2 액추에이터(541)의 내부의 압력 조절이 수행될 수 있다. 이러한 조건을 만족시키기 위해, 제1 액추에이터(531)의 사양(내경, 길이, 제1 포트(5311)의 위치, 제2 포트(5312)의 위치, 제1 클램핑 부재(521)에 대한 설치 각도 등), 제1 구동력 전달 부재(532)의 사양(외경, 두께 등), 제1 구동력 전달 로드(533)의 사양(직경, 길이, 제1 클램핑 부재(521)에 대한 설치 각도 등), 제2 액추에이터(541)의 사양(내경, 길이, 제1 포트(5411)의 위치, 제2 포트(5412)의 위치, 제1 클램핑 부재(521)에 대한 설치 각도 등), 제2 구동력 전달 부재(542)의 사양(외경, 두께 등), 제2 구동력 전달 로드(543)의 사양(직경, 길이, 제1 클램핑 부재(521)에 대한 설치 각도 등)이 설계될 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 두께가 증가함에 따라, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)에 지지되는 기판(S)의 제1 면의 지지 면적은 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221)에 지지되는 기판(S)의 제2 면의 지지 면적에 비하여 작게 된다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 클램프 장치(50)에 따르면, 기판(S)의 두께에 대응하여 제1 액추에이터(531) 내부의 압력을 조절함으로써 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221) 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다. 따라서, 기판(S)의 두께가 변경된 경우에도, 클램프 장치(50) 전체의 높이를 기판(S)의 두께와 대응하도록 변경하는 추가적인 작업을 필요로 하지 않고, 기판(S)을 안정적으로 파지할 수 있다. 따라서, 작업 공정 수를 줄일 수 있다. 또한, 제2 액추에이터(541) 내부의 압력을 조절함으로써 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)의 자세를 수평으로 유지할 수 있다. 따라서, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211) 및 제2 클램핑 부재(522)의 제2 기판 지지면(5221) 사이의 이격 거리가 조절된 경우에도 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)의 자세를 수평으로 유지할 수 있으므로, 제1 클램핑 부재(521)의 제1 기판 지지면(5211)에 지지되는 기판(S)의 제1 면의 지지 면적을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 기판(S)을 보다 안정적으로 파지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
50: 클램프 장치
51: 베이스
52: 클램핑 유닛
53: 구동 유닛
54: 자세 유지 유닛

Claims (3)

  1. 기판의 제1 면을 지지하는 기판 지지면을 가지며 제1 회동축에 회동 가능하게 연결되는 제1 클램핑 부재;
    상기 기판의 제2 면을 지지하는 기판 지지면을 갖는 제2 클램핑 부재;
    제1 구동력 전달 부재 및 제1 구동력 전달 로드를 통하여 제1 클램핑 부재에 연결되어 상기 제1 클램핑 부재를 상기 제1 회동축을 중심으로 회전시키도록 구성되는 제1 액추에이터; 및
    상기 제1 클램핑 부재의 기판 지지면이 상기 제2 클램핑 부재의 기판 지지면과 평행하도록 상기 제1 클램핑 부재의 자세를 유지하는 자세 유지 유닛을 포함하는 클램프 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 구동력 전달 로드는 제2 회동축을 통하여 상기 제1 클램핑 부재에 연결되고,
    상기 자세 유지 유닛은, 제2 구동력 전달 부재 및 제2 구동력 전달 로드를 통하여 상기 제1 클램핑 부재에 연결되어 상기 제1 회동축 및 상기 제2 회동축으로부터 이격된 제3 회동축을 중심으로 상기 제1 클램핑 부재를 회전시키도록 구성되는 제2 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 액추에이터 내부의 압력 및 상기 제2 액추에이터 내부의 압력은 동일한 레귤레이터에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
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