KR102238909B1 - 기판 반송 로봇의 승강부 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 반송 로봇의 승강부 프레임에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 부피 및 길이 조절이 용이한 기판 반송 로봇의 승강부 프레임에 관한 것이다.
이를 위해, 기판 반송 로봇에 설치되는 승강부의 프레임에 있어서, 승강가이드부를 수용하기 위해 일측이 안쪽으로 절곡된 가이드홈이 형성되고, 타측 좌, 우 방향으로 제1용접홈 형성된 가이드프레임;과 상기 가이드프레임의 제1용접홈 부위에 접하도록 고정되고, 강도를 보강하기 위한 보강프레임;이 결합되는 한 쌍의 프레임으로 이루어지고, 상기 가이드프레임과 보강프레임은 압출성형에 의해 제작되는 기판 반송 로봇의 승강부 프레임을 제공한다.

Description

기판 반송 로봇의 승강부 프레임{Lifting frame of wafer transfer robot}

본 발명은 기판 반송 로봇의 승강부 프레임에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 부피 및 길이 조절이 용이한 기판 반송 로봇의 승강부 프레임에 관한 것이다.

일반적으로 로봇은 여러 산업 분야에서 다양한 목적으로 이용되고 있는데, 반도체 제조 분야에서 기판을 반송하기 위해 반송 로봇을 이용하는 것을 예로 들 수 있다.

이러한 반송 로봇은 반도체웨이퍼, 액정표시장치용기판, 플라즈마디스플레이(plasma display)용기판, FED(Field Emission Display)용기판, 광디스크용기판, 자기디스크용기판, 광자기디스크용기판, 포토마스크(photomask)용기판 등의 다양한 형태의 기판을 카세트(cassette)로 효율적으로 반송하기 위한 로봇 시스템이다.

이렇게 반송 로봇은 제품 제작에 사용되는 기판을 공정과 공정 사이에 설치되어 기판을 특정 카세트(cassette)에서 카세트(cassette)로 이송하고 상하로 이격되게 적재되도록 이송하여 다음 공정의 작업을 수행할 수 있도록 한다.

도 1은 기판 반송 로봇의 사시도로서, 도시된 바와 같이, 반송 로봇은 크게, 레일부(10), 주행부(20), 선회부(30), 승강부(40), 암 유닛(50)으로 구성된다.

상기 반송 로봇의 암 유닛(50)은 승강부(40)를 기준으로 상, 하로 이동되고, 주행부(20)의 수평이동을 통해 포크(51)에 기판을 안착시킨 상태에서 특정 위치의 카세트(cassette)로 기판을 반송할 수 있도록 구성된다.

도 2는 종래의 기판 반송 로봇의 승강부 프레임 사시도로서, 도시된 바와 같이, 상기 승강부(40)의 몸체를 이루는 승강부 프레임(41)을 나타낸 것이다.

상기 종래의 승강부 프레임(41)은 전체 형상을 하나의 구성으로 주물제작 된다.

종래의 승강부 프레임(41)은 주물로 제작함에 따라 주물제작을 위한 목형을 사전에 제작하고 후에 사형을 제작한 상태에서 쇳물을 부어 제작하는 방법으로 제작된다.

하지만 종래의 승강부 프레임(41)처럼 주물제작으로 제작할 경우 복잡한 형상의 표현이 어렵고, 한 번 제작된 목형으로는 한 가지 형상으로만 제작할 수밖에 없어 추가적으로 로봇 사양의 수정으로 인해 승강부 프레임(41)의 형상이나 크기를 변경하고자 할 때에는 다시 새로운 목형을 제작해야함에 따라 추가적으로 비용이 발생하여 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기판 반송 로봇의 승강부 프레임의 부피 및 길이를 용이하게 조절 가능하고 대형 프레임 제작이 용이한 기판 반송 로봇의 승강부 프레임을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 기판 반송 로봇에 설치되는 승강부의 프레임에 있어서, 승강가이드부를 수용하기 위해 일측이 안쪽으로 절곡된 가이드홈이 형성되고, 타측 좌, 우 방향으로 제1용접홈 형성된 가이드프레임;과 상기 가이드프레임의 제1용접홈 부위에 접하도록 고정되고, 강도를 보강하기 위한 보강프레임;이 결합되는 한 쌍의 프레임으로 이루어지고, 상기 가이드프레임과 보강프레임은 압출성형에 의해 제작되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보강프레임에는, 복수개의 보강프레임이 연속해서 설치되어 부피를 확장시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 가이드프레임과 보강프레임이 결합된 한 쌍의 프레임은, 길이 방향으로 길이를 연장시키기 위해, 한 쌍의 프레임 사이에 연장부가 설치되고, 복수개의 한 쌍의 프레임을 연속해서 연결할 수 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 연장부는, 상측에 배치되는 한 쌍의 프레임에 설치되는 제1플레이트; 하측에 배치되는 한 쌍의 프레임에 설치되는 제2플레이트; 및 상기 상측과 하측에 배치되는 한 쌍의 프레임이 서로 일치된 상태가 되도록 고정하기 위한 정렬부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 기판 반송 로봇의 승강부 프레임은 다음과 같은 효과가 있다.

압출성형을 통해 프레임을 여러 개로 분리시켜 부분 제작한 후 기판 반송 로봇의 사양에 맞게 부피 및 길이를 유동적으로 조절하여 제작할 수 있다.

이에 따라, 복잡한 형상이나 부피가 큰 프레임을 용이하게 제작할 수 있어 제작비용을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기판 반송 로봇의 사시도.
도 2는 종래의 기판 반송 로봇의 승강부 프레임 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 기판 반송 로봇의 승강부 프레임 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 기판 반송 로봇의 승강부 프레임 분해 단면도.
도 5는 보강프레임이 연속해서 설치된 모습을 나타낸 본 발명의 다른 실시예 단면도.
도 6은 한 쌍의 프레임이 연속해서 설치되어 길이방향으로 연장되는 모습을 나타낸 부분 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 기판 반송 로봇의 승강부 프레임 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 기판 반송 로봇의 승강부 프레임 분해 단면도, 도 5는 보강프레임이 연속해서 설치된 모습을 나타낸 본 발명의 다른 실시예 단면도, 도 6은 한 쌍의 프레임이 연속해서 설치되어 길이방향으로 연장되는 모습을 나타낸 부분 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 기판 반송 로봇의 승강부 프레임은 크게, 가이드프레임(100)과 보강프레임(200)을 포함하여 구성된다.

상기 가이드프레임(100)은 승강가이드부를 수용하고 레일이 설치되는 부분이다.

여기서, 승강가이드부(미도시)란 기판을 지지하는 포크가 설치된 암유닛이 승강부 상에서 승강할 수 있도록 가이드하는 부분으로, 예를 들어, LM가이드 및 랙기어를 포함할 수 있다.

한편, 상기 가이드프레임(100)은 내부가 비어있는 중공 형태로 구성되되, 승강가이드부를 수용하기 위해 일측이 안쪽으로 절곡된 형태의 가이드홈(110)이 형성된다.

즉, 승강가이드부가 설치되는 전면으로 가이드홈(110)이 위치되게 된다.

또한, 상기 가이드홈(110)을 중심으로 양측에는 일부가 돌출된 레일(120)이 형성된다.

이때, 상기 레일(120)에는 승강가이드부 일부가 안착된 상태로 위치될 수 있다.

한편, 상기 가이드홈(110)의 반대측 양쪽 모서리 부근에는 용접용 제1용접홈(130)이 형성된다.

상기 제1용접홈(130)은 후술하는 보강프레임(200)과 접한 상태로 견고하게 용접될 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 상기 제1용접홈(130)은 곡면 또는 사선으로 경사진 형상으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 가이드홈(110)의 안쪽 면과 반대 측 면 사이에는 가이드프레임(100)의 강도를 유지하기 위해 수직하게 보강편(140)이 형성된다.

상기 보강편(140)은 적어도 1개 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 가이드프레임(100)의 상측 또는 하측의 일측에는 모서리 일부가 절개되어 개방된 공간이 형성된 제1체결홈(150)이 형성된다.

다음으로, 보강프레임(200)은 승강부 프레임의 사양에 대응하여 부피를 확장시키고 강도를 유지하기 위한 역할을 한다.

상기 보강프레임(200)은 가이드프레임(100)의 바닥부분, 즉, 제1용접홈(130)에 밀착된 상태로 고정된다.

상기 보강프레임(200)은 가이드프레임(100)의 제1용접홈(130) 양측과 접하는 측판(210)에 상기 측판(210) 사이를 연결하도록 수직하게 연결되는 바닥판(220)으로 구성되며, 즉, 'ㄷ'자 형상으로 구성될 수 있다.

상기 측판(210)의 끝단부에는 일부가 경사진 형태의 경사부(211)가 형성되고, 상기 경사부(211)는 가이드프레임(100)의 제1용접홈(130)과 접하도록 배치되어 용접을 통해 가이드프레임(100)과 보강프레임(200)이 견고하게 고정될 수 있도록 한다.

한편, 상기 보강프레임(200)의 바닥판(220)에는 복수개의 휨방지부(221)가 길이방향으로 일부가 돌출된 형태로 형성될 수 있다.

이는, 길이 방향에 대해 강도를 유지하여 보강프레임(200)이 휘는 것을 방지하는 역할을 하기 위한 것이다.

한편, 상기 보강프레임(200)의 양측 모서리, 즉, 측판(210)의 하측에는 복수개의 보강프레임(200)을 연속해서 설치하기 위해 용접을 위한 제2용접홈(230)이 형성된다.

따라서, 필요에 따라 보강프레임(200)에 보강프레임(200)을 연속해서 설치하여 용이하게 부피를 확장시킬 수 있게 된다.

상기 제2용접홈(230)은 가이드프레임(100)의 제1용접홈(120)의 형태와 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강프레임(200)의 상측 또는 하측, 즉, 가이드프레임(100)의 제1체결홈(150)의 반대측 모서리 부분에는 일부가 절개되어 개방된 공간이 형성된 제2체결홈(240)이 형성되고, 보강프레임(200)의 상측 또는 하측의 중간지점에는 제3체결홈(250)이 형성된다.

이와 같이, 상기 가이드프레임(100)과 보강프레임(200)을 용접을 통해 한 쌍의 프레임이 되도록 구성할 수 있게 된다.

또한, 상기 가이드프레임(100)과 보강프레임(200)은 압출성형 기법으로 제작되어 복잡한 형상을 용이하게 구현할 수 있고, 경량화를 도모할 수 있게 된다.

한편, 상기 한 쌍의 프레임으로 구성되는 가이드프레임(100)과 보강프레임(200)은 길이 방향으로 길이를 연장할 수도 있다.

이하 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 6은 한 쌍의 프레임이 연속해서 설치되어 길이방향으로 연장되는 모습을 나타낸 부분 사시도로서, 도시된 바와 같이, 한 쌍의 프레임을 길이방향으로 연장시키기 위해 연장부(300)가 더 설치될 수 있다.

상기 연장부(300)는 한 쌍의 프레임과 프레임 사이를 연결하여 고정시키는 역할을 한다.

즉, 한 쌍의 프레임의 상, 하측이 밀착되어 일치된 상태에서 이들을 고정시키게 된다.

따라서, 복수개의 한 쌍의 프레임을 길이방향으로 연속해서 설치할 수 있게 되는 것이다.

상기 연장부(300)는 크게, 제1플레이트(310), 제2플레이트(320), 정렬부(330)를 포함하여 구성된다.

상기 제1플레이트(310)는 한 쌍의 프레임에 있어서 상측에 배치되는 한 쌍의 프레임의 하측부분에 부착된다.

또한, 상기 제2플레이트(320)는 한 쌍의 프레임에 있어서 하측에 배치되는 한 쌍의 프레임의 상측부분에 부착된다.

즉, 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)는 각각 한 쌍의 프레이 상, 하측으로 배치되게 되는 것이다.

이때, 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)에는 중량을 줄이고 제작비용을 줄이기 위해 복수개의 타공부가 형성될 수도 있다.

다음으로, 정렬부(330)는 상, 하측으로 배치되는 한 쌍의 프레임을 서로 일치된 상태로 고정시키기 위한 역할을 한다.

즉, 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)의 모서리를 일치시킨 상태로 이들을 고정하기 용이하도록 하기 위함이다.

한편, 상기 제1플레이트(310) 일측에는 볼트가 관통하기 위해 타공된 제1볼트공(311)이 형성된다.

이때, 제1플레이트(310) 양측으로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1플레이트(310) 타측에는 볼트가 체결되기 위해 나사산이 형성된 제1탭홀(312) 형성된다.

예컨대, 제1플레이트(310)에 있어서 양측으로 중간지점에는 제1볼트공(311)이 형성되고, 제1볼트공(311) 위쪽과 아래쪽 모서리 부근 4곳에 제1탭홀(312)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 제1볼트공(311)이 위치된 곳에는 상기 설명한 보강프레임(200)의 제3체결홈(250)이 위치되게 된다.

이와 같이, 상기 제3체결홈(250)은 제1볼트공(311)에 볼트를 체결하기 위한 공간을 제공하게 되는 것이다.

한편, 상기 제2플레이트(320) 일측에는 상기 제1플레이트(310)의 제1볼트공(311)을 통해 관통된 볼트가 체결되는 나사산이 형성된 제2탭홀(321)이 형성된다.

또한, 상기 제2플레이트(320) 타측에는 상기 제1탭홀(312)로 체결되는 볼트가 관통되기 위한 제2볼트공(322)이 형성되고, 제2탭홀(321) 위쪽과 아래쪽 모서리 부근 4곳에 나사산이 형성된 제2볼트공(322)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1체결홈(150)과 제2체결홈(240)은 제2볼트공(322)에 볼트를 체결하기 위한 공간을 제공하게 되는 것이다.

따라서, 상기 제1볼트공(311)과 제2탭홀(321)이 대응된 위치에서 볼팅결합되고, 상기 제2볼트공(322)과 제1탭홀(312)가 대응된 위치에서 볼팅결합될 수 있게 된다.

한편, 제1플레이트(31)와 제2플레이트(320)가 밀착된 상태에서 볼팅결합 되기 이전에 이들을 정렬하기 위해 정렬부(330)가 설치될 수 있다.

상기 정렬부(330)는 상, 하측에 배치되는 한 쌍의 프레임의 일측에 각각 설치판(331)이 설치되고, 상기 설치판(331)과 대응되도록 고정부(332)가 설치된다.

상기 설치판(331) 일측에는 복수개의 돌기(331a) 돌출 형성되고, 타측에는 복수개의 홈(331b)이 형성된다.

이렇게 상기 설치판(331)은 상, 하측에 배치되는 한 쌍의 프레임의 일측에 각각 설치되고 고정부(332)에 의해 일치된 상태로 배치될 수 있게 된다.

또한, 상기 설치판(331)은 한 쌍의 프레임 일측과 타측으로 복수개가 설치될 수도 있다.

즉, 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)가 서로 밀착되고 설치판(331)끼리 동일한 위치에 배치되면 고정부(332)에 형성된 관통공에 볼트를 체결하여 상, 하측의 한 쌍의 프레임을 서로 일치된 상태로 연결할 수 있게 된다.

그 다음, 제1볼트공(311)과 제2탭홀(321), 제2볼트공(322)와 제1탭홀(312)에 볼트를 체결하여 견고하게 고정시킨다.

이렇게, 상기 연장부(300)에 의해 한 쌍의 프레임을 길이방향으로 연속해서 연결할 수 있게 되는 것이다.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 상기 설명한 기판 반송 로봇의 승강부 프레임의 조립 과정에 대하여 설명한다.

먼저, 가이드프레임(100)의 제1용접홈(130)과 보강프레임(200)의 경사부(211)을 밀착되도록 한 상태에서 용접을 실시한다.

그 다음, 보강프레임(200)의 제2용접홈(230)과 또 다른 보강프레임(200)의 경사부(211)이 밀착된 상태로 용접을 실시한다.

이렇게 상기와 같이 가이드프레임(100)과 복수개의 보강프레임(200)을 용접을 통해 고정하여 한 쌍의 프레임으로 구성될 수 있도록 한다.

그 다음, 추가적으로 좀 더 큰 부피의 프레임을 제작하고자 할 경우, 보강프레임(200)을 연속해서 설치하여 부피를 증가시킬 수 있게 된다.

한편, 한 쌍의 프레임을 길이방향으로 확장시키고자 할 경우, 한 쌍의 프레임 상측과 하측에 각각 제1플레이트(310)과 제2플레이트(320)를 설치하고 정렬부(330)를 통해 제1플레이트(310)과 제2플레이트(320)가 서로 일치된 위치로 배치될 수 있도록 한 상태에서 제1볼트공(311)에 볼트를 관통하여 제2탭홀(321)에 체결하고, 제2볼트공(322)에 볼트를 관통하여 제1탭홀(312)에 체결하여, 한 쌍의 프레임이 서로 일치된 상태로 고정될 수 있게 된다.

상기 설명한 바와 같이, 압출성형을 통해 프레임을 여러 개로 분리시켜 부분 제작한 후 기판 반송 로봇의 사양에 맞게 부피 및 길이를 유동적으로 조절하여 제작할 수 있다.

이에 따라, 복잡한 형상이나 부피가 큰 프레임을 용이하게 제작할 수 있어 제작비용을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 특징이 있는 것이다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

100: 가이드프레임 110: 가이드홈
120: 레일 130: 제1용접홈
140: 보강편 150: 제1체결홈
200: 보강프레임 210: 측판
211: 경사부 220: 바닥판
221: 휨방지부 230: 제2용접홈
240: 제2체결홈 250: 제3체결홈
300: 연장부 310: 제1플레이트
311: 제1볼트공 312: 제1탭홀
320: 제2플레이트 321: 제2탭홀
322: 제2볼트공 330: 정렬부
331: 설치판 331a: 돌기
331b: 홈 332: 고정부

Claims (4)

1. 기판 반송 로봇에 설치되는 승강부의 프레임에 있어서,
   승강가이드부를 수용하기 위해 일측이 안쪽으로 절곡된 가이드홈이 형성되고, 타측 좌, 우 방향으로 제1용접홈 형성된 가이드프레임;과
   상기 가이드프레임의 제1용접홈 부위에 접하도록 고정되고, 강도를 보강하기 위한 보강프레임;이 결합되는 한 쌍의 프레임으로 이루어지고,
   상기 가이드프레임과 보강프레임은 압출성형에 의해 제작되며,
   상기 보강프레임에는, 복수 개의 보강프레임이 연속해서 설치되어 부피를 확장시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇의 승강부 프레임.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   가이드프레임과 보강프레임이 결합된 한 쌍의 프레임은, 길이 방향으로 길이를 연장시키기 위해, 한 쌍의 프레임 사이에 연장부가 설치되고, 복수개의 한 쌍의 프레임을 연속해서 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇의 승강부 프레임.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 연장부는,
   상측에 배치되는 한 쌍의 프레임에 설치되는 제1플레이트;
   하측에 배치되는 한 쌍의 프레임에 설치되는 제2플레이트; 및
   상기 상측과 하측에 배치되는 한 쌍의 프레임이 서로 일치된 상태가 되도록 고정하기 위한 정렬부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 로봇의 승강부 프레임.

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