KR102353203B1 - 단재 제거 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치는, 제1 방향으로 이동하도록 구성되며 기판을 가압하도록 구성되는 브레이킹 부재; 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 구동력을 제공하는 구동 유닛; 및 구동 유닛의 제2 방향으로의 구동력을 브레이킹 부재의 제1 방향으로의 운동으로 변환하는 변환 유닛을 포함할 수 있다.

Description

단재 제거 장치{DUMMY REMOVING UNIT}
본 발명은 기판을 절단하는 기판 절단 장치에 구비되며 기판의 단부로부터 단재를 제거하는 단재 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이에 사용되는 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광 디스플레이 패널, 무기 전계 발광 디스플레이 패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판 등은 유리와 같은 취성의 머더 글라스 패널(이하, '기판'이라 함)로부터 소정의 크기로 절단된 단위 글라스 패널(이하, '단위 기판'이라 함)을 사용한다.
기판을 단위 기판으로 절단하는 공정은, 기판이 절단될 절단 예정 라인을 따라 다이아몬드와 같은 재료로 이루어진 스크라이빙 휠을 기판에 가압한 상태에서 스크라이빙 휠 및/또는 기판을 이동시켜 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 공정을 포함한다.
기판은 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 형성되며, 기판의 설계 조건에 따라 기판의 단부에 단차부를 형성하는 공정이 요구될 수 있다.
종래 기술에 따르면, 기판의 단부에 단차부를 형성하기 위해, 기판의 단부에서 제1 패널 및 제2 패널 중 어느 하나에 스크라이빙 라인을 형성하는 공정과, 스크라이빙 라인에 의해 구획된 단재(컬릿(cullet), 즉, 제품에 사용되지 않고 제거되어 버려지는 비유효 영역)를 기판의 단부로부터 제거하는 공정을 수행한다.
기판의 단부로부터 단재를 제거하기 위해, 단재를 포함하는 기판의 단부를 함께(즉, 제1 패널의 단부 및 제2 패널의 단부를 함께) 클램프로 파지한 후, 클램프를 기판의 단부로부터 이격되게 이동시켜 기판의 단부로부터 단재를 분리하는 공정을 수행한다.
클램프는 기판을 가압하도록 구성되는 브레이킹 부재와, 브레이킹 부재를 기판을 향하여 이동시키도록 구성되는 구동 유닛을 포함한다.
구동 유닛은 볼 너트 및 스크류를 포함하며, 스크류는 중력 방향으로 연장된다. 따라서, 구동 유닛은 중력 방향으로 배치되어 브레이킹 부재를 중력 방향으로 이동시키도록 설치된다. 따라서, 브레이킹 부재의 전체 하중이 볼 너트 및 스크류에 의해 지지되기 때문에 볼 너트 및 스크류가 쉽게 마모되며, 볼 너트 및 스크류의 마모로 인해 브레이킹 부재의 이송 정확도가 저하되는 문제가 있다. 또한, 볼 너트 및 스크류의 마모를 줄이고 브레이킹 부재의 하중을 적절하게 지지하기 위해서는 볼 너트의 크기 및 스크류의 크기가 커져야 하며 이는 단재 제거 장치의 전체의 크기를 증가시키는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 브레이킹 부재를 이동시키도록 구성되는 볼 너트 및 스크류의 마모를 최소화할 수 있는 단재 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 브레이킹 부재를 이동시키도록 구성되는 볼 너트의 크기 및 스크류의 크기가 증가하는 것을 방지할 수 있는 단재 제거 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치는, 제1 방향으로 이동하도록 구성되며 기판을 가압하도록 구성되는 브레이킹 부재; 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 구동력을 제공하는 구동 유닛; 구동 유닛의 제2 방향으로의 구동력을 브레이킹 부재의 제1 방향으로의 운동으로 변환하는 변환 유닛; 및 기판을 사이에 두고 브레이킹 부재에 대향하도록 배치되고 기판을 흡착하도록 구성되는 지지 부재를 포함할 수 있고, 지지 부재가 기판의 일측면을 흡착하여 기판을 지지하고 정지된 상태에서, 구동 유닛에 의해 제공되고 변환 유닛에 의해 변환된 구동력에 의해 브레이킹 부재가 제1 방향으로 이동되어 기판의 타측면을 가압할 수 있다.
변환 유닛은, 구동 유닛에 연결되는 구동 부재; 및 브레이킹 부재에 연결되며 구동 부재의 이동에 연동하여 이동하는 종동 부재를 포함할 수 있다.
구동 부재 및 종동 부재 중 어느 하나는 경사면을 구비할 수 있으며, 구동 부재 및 종동 부재 중 다른 하나는 경사면에 접촉하여 경사면을 따라 이동하는 슬라이딩 부재를 구비할 수 있다.
슬라이딩 부재는 경사면과 접촉하여 회전 가능한 롤러일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치는, 브레이킹 부재가 기판으로부터 이격되는 방향으로 브레이킹 부재에 힘을 가하는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치는, 기판을 사이에 두고 브레이킹 부재에 대향하도록 배치되는 지지 부재를 더 포함할 수 있고, 지지 부재는 기판을 흡착하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치에 따르면, 볼 너트 및 스크류의 마모를 최소화할 수 있는 단재 제거 장치를 제공함으로써, 구동 유닛의 이송 정확도를 높여 브레이킹 부재가 단재를 정확한 위치에서 가압할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치에 따르면, 볼 너트의 크기 및 스크류의 크기가 증가하는 것을 방지할 수 있는 단재 제거 장치를 제공함으로써, 단재 제거 장치의 전체 크기가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치가 적용되는 기판 절단 장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치가 적용되는 기판 절단 장치가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치의 다른 예가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치를 사용하여 기판의 단부로부터 단재를 제거하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치에 대해 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치가 구비되는 기판 절단 장치에 대해 설명한다. 기판 절단 장치에 의해 절단되는 대상은 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 합착 기판일 수 있다. 예를 들면, 제1 패널은 박막 트랜지스터를 구비할 수 있고, 제2 패널은 컬러 필터를 구비할 수 있다. 이와 반대로, 제1 패널은 컬러 필터를 구비할 수 있고, 제2 패널은 박막 트랜지스터를 구비할 수 있다. 도면에서는 제1 패널이 상부에 위치되고 제2 패널이 하부에 위치되지만, 본 발명은 제1 패널 및 제2 패널의 방향에 한정되지 않는다.
이하, 합착 기판을 간단히 기판이라고 한다. 그리고, 외부로 노출된 제1 패널의 표면을 제1 면이라고 하고, 외부로 노출된 제2 패널의 표면을 제2 면이라고 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 절단 공정이 수행될 기판(S)이 이송되는 방향을 Y축 방향이라 정의하고, 기판(S)이 이송되는 방향(Y축 방향)에 수직하는 방향을 X축 방향(제2 방향)이라 정의한다. 그리고, 기판(S)이 놓이는 X-Y평면에 수직하는 방향을 Z축 방향(제1 방향)이라 정의한다. 또한, 스크라이빙 라인이라는 용어는 기판(S)의 표면에서 소정 방향으로 연장되게 형성되는 홈 및/또는 크랙을 의미한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판 절단 장치는, 기판(S)에 X축 방향 및/또는 Y축 방향으로 스크라이빙 라인을 형성하도록 구성되는 스크라이빙 유닛(30)과, 기판(S)을 스크라이빙 유닛(30)으로 이송하는 제1 이송 유닛(10)과, 기판(S)을 스크라이빙 유닛(30)으로부터 후속 공정으로 이송하는 제2 이송 유닛(20)과, 스크라이빙 유닛(30)에 인접하게 배치되는 단재 제거 장치(40)를 포함할 수 있다.
스크라이빙 유닛(30)은 X축 방향으로 연장되는 제1 프레임(31)과, 제1 프레임(31)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 스크라이빙 헤드(32)와, 제1 프레임(31)의 아래에서 제1 프레임(31)과 평행하게 X축 방향으로 연장되는 제2 프레임(33)과, 제2 프레임(33)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제2 스크라이빙 헤드(34)를 포함할 수 있다. 제1 스크라이빙 헤드(32) 및 제1 프레임(31) 사이에는 제1 스크라이빙 헤드(32)에 연결되어 제1 스크라이빙 헤드(32)를 X축 방향으로 이동시키는 직선 이동 기구가 구비될 수 있다. 마찬가지로, 제2 스크라이빙 헤드(34) 및 제2 프레임(33) 사이에는 제2 스크라이빙 헤드(34)에 연결되어 제2 스크라이빙 헤드(34)를 X축 방향으로 이동시키는 직선 이동 기구가 구비될 수 있다. 예를 들면, 직선 이동 기구는 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구로 구성될 수 있다.
제1 프레임(31)에는 X축 방향으로 복수의 제1 스크라이빙 헤드(32)가 장착될 수 있다. 제2 프레임(33)에는 X축 방향으로 복수의 제2 스크라이빙 헤드(34)가 장착될 수 있다. 복수의 제1 스크라이빙 헤드(32)는 동시에 구동될 수 있거나 순차적으로 구동될 수 있다. 마찬가지로, 복수의 제2 스크라이빙 헤드(34)는 동시에 구동될 수 있거나 순차적으로 구동될 수 있다.
제1 프레임(31) 및 제2 프레임(33) 사이에는 기판(S)이 통과하는 공간이 형성될 수 있다. 제1 프레임(31) 및 제2 프레임(33)은 개별적인 부재로서 제작되어 조립될 수 있거나, 일체로 제작될 수 있다.
제1 스크라이빙 헤드(32) 및 제2 스크라이빙 헤드(34)는 Z축 방향으로 서로 대향하게 배치될 수 있다. 제1 스크라이빙 헤드(32)는 기판(S)의 제1 면에 스크라이빙 라인을 형성하는 데에 사용되며, 제2 스크라이빙 헤드(34)는 기판(S)의 제2 면에 스크라이빙 라인을 형성하는 데에 사용된다.
제1 및 제2 스크라이빙 헤드(32, 34)에는 스크라이빙 휠(351)을 유지하는 휠 홀더(35)가 설치될 수 있다. 제1 스크라이빙 헤드(32)에 장착되는 스크라이빙 휠(351)과 제2 스크라이빙 헤드(34)에 장착되는 스크라이빙 휠(351)은 Z축 방향으로 서로 대향하게 배치될 수 있다.
한 쌍의 스크라이빙 휠(351)은 각각 기판(S)의 제1 면 및 제2 면에 가압될 수 있다. 한 쌍의 스크라이빙 휠(351)이 기판(S)의 제1 면 및 제2 면에 각각 가압된 상태에서 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(32, 34)가 기판(S)에 대해 상대적으로 X축 방향으로 이동되는 것에 의해, 기판(S)의 제1 면 및 제2 면에는 X축 방향으로 스크라이빙 라인이 형성될 수 있다. 또한, 한 쌍의 스크라이빙 휠(351)이 기판(S)의 제1 면 및 제2 면에 각각 가압된 상태에서 기판(S)이 Y축 방향으로 이동되는 것에 의해 기판(S)의 표면에는 Y축 방향으로 스크라이빙 라인이 형성될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(32, 34)는 각각 제1 및 제2 프레임(31, 33)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1 스크라이빙 헤드(32) 및 제1 프레임(31) 사이에는 제1 스크라이빙 헤드(32)에 연결되어 제1 스크라이빙 헤드(32)를 Z축 방향으로 이동시키는 헤드 이동 모듈(38)이 구비될 수 있고, 제2 스크라이빙 헤드(34) 및 제2 프레임(33) 사이에는 제2 스크라이빙 헤드(34)에 연결되어 제2 스크라이빙 헤드(34)를 Z축 방향으로 이동시키는 헤드 이동 모듈(39)이 구비될 수 있다. 예를 들면, 헤드 이동 모듈(38, 39)은 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있다.
제1 및 제2 스크라이빙 헤드(32, 34)가 각각 제1 및 제2 프레임(31, 33)에 대해 Z축 방향으로 이동함에 따라, 한 쌍의 스크라이빙 휠(351)이 기판(S)에 가압되거나 기판(S)으로부터 이격될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(32, 34)가 Z축 방향으로 이동하는 정도를 조절하는 것에 의해, 한 쌍의 스크라이빙 휠(351)이 기판(S)에 가하는 가압력이 조절될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(32, 34)가 Z축 방향으로 이동되는 것에 의해, 한 쌍의 스크라이빙 휠(351)의 기판(S)으로의 절삭 깊이(침투 깊이)가 조절될 수 있다.
제1 이송 유닛(10)은 기판(S)을 지지하는 복수의 벨트(11)와, 복수의 벨트(11) 상에 지지된 기판(S)의 후행단을 파지하는 파지 부재(12)와, 파지 부재(12)와 연결되며 X축 방향으로 연장되는 지지바(13)와, 지지바(13)와 연결되며 Y축 방향으로 연장되는 가이드 레일(14)과, 스크라이빙 유닛(30)에 인접하게 배치되어 기판(S)을 부양시키거나 흡착하여 지지하는 제1 지지 플레이트(15)를 포함할 수 있다.
복수의 벨트(11)는 X축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 각 벨트(11)는 복수의 풀리(111)에 의해 지지된다. 하나의 벨트(11)에 연결된 복수의 풀리(111) 중 적어도 하나는 벨트(11)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 풀리일 수 있다.
지지바(13)와 가이드 레일(14) 사이에는 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있다. 따라서, 파지 부재(12)가 기판(S)을 파지한 상태에서 지지바(13)가 직선 이동 기구에 의해 Y축 방향으로 이동됨에 따라, 기판(S)이 Y축 방향으로 이송될 수 있다. 이때, 복수의 벨트(11)는 파지 부재(12)의 이동과 동기화되어 회전하면서 기판(S)을 안정적으로 지지할 수 있다.
파지 부재(12)는 기판(S)의 후행단을 가압하여 유지하는 클램프일 수 있다. 다른 예로서, 파지 부재(12)는 진공원과 연결된 진공홀을 구비하여 기판(S)의 후행단을 흡착하도록 구성될 수 있다.
제1 지지 플레이트(15)는 기판(S)을 부양시키거나 흡착할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 지지 플레이트(15)의 표면에는 가스 공급원 및 진공원과 연결되는 복수의 슬롯이 형성될 수 있다. 가스 공급원으로부터 제1 지지 플레이트(15)의 복수의 슬롯으로 가스가 공급되는 경우, 기판(S)이 제1 지지 플레이트(15)로부터 부양될 수 있다. 또한, 진공원에 의해 형성된 부압에 의해 제1 지지 플레이트(15)의 복수의 슬롯을 통하여 가스가 흡입되는 경우, 기판(S)이 제1 지지 플레이트(15)에 흡착될 수 있다.
기판(S)이 제1 지지 플레이트(15)로부터 부양된 상태에서 기판(S)은 제1 지지 플레이트(15)에 대해 마찰 없이 이동될 수 있다. 그리고, 기판(S)의 제1 면 및 제2 면에 스크라이빙 라인이 형성되는 과정에서, 기판(S)은 제1 지지 플레이트(15)에 흡착되어 고정될 수 있다.
제2 이송 유닛(20)은, 스크라이빙 유닛(30)에 인접하게 배치되어 기판(S)을 부양시키거나 흡착하여 지지하는 제2 지지 플레이트(25)와, 제2 지지 플레이트(25)에 인접하게 배치되는 복수의 벨트(21)를 포함할 수 있다.
스크라이빙 유닛(30)에 의해 기판(S)의 제1 면 및 제2 면에 각각 스크라이빙 라인이 형성되는 과정에서, 기판(S)이 제1 지지 플레이트(15) 및 제2 지지 플레이트(25)에 지지될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(32, 34)는 제1 지지 플레이트(15)와 제2 지지 플레이트(25) 사이에 위치될 수 있다.
복수의 벨트(21)는 X축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 각 벨트(21)는 복수의 풀리(211)에 의해 지지된다. 하나의 벨트(21)에 연결된 복수의 풀리(211) 중 적어도 하나는 이송 벨트(21)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 풀리일 수 있다.
제2 지지 플레이트(25)는 기판(S)을 부양시키거나 흡착할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제2 지지 플레이트(25)의 표면에는 가스 공급원 및 진공원과 연결되는 복수의 슬롯이 형성될 수 있다. 가스 공급원으로부터 제2 지지 플레이트(25)의 복수의 슬롯으로 가스가 공급되는 경우, 기판(S)이 제2 지지 플레이트(25)로부터 부양될 수 있다. 또한, 진공원에 의해 형성된 부압에 의해 제2 지지 플레이트(25)의 복수의 슬롯을 통하여 가스가 흡입되는 경우, 기판(S)이 제2 지지 플레이트(25)에 흡착될 수 있다.
기판(S)이 제2 지지 플레이트(25)로 이송되는 과정에서, 제2 지지 플레이트(25)의 슬롯으로 가스가 공급되며, 이에 따라, 기판(S)이 제2 지지 플레이트(25)에 대해 마찰 없이 이동될 수 있다. 그리고, 기판(S)의 제1 및 제2 면에 스크라이빙 라인이 형성되는 과정에서, 기판(S)은 제2 지지 플레이트(25)에 흡착되어 고정될 수 있다.
한편, 기판(S)이 복수의 벨트(21)의 회전에 의해 제2 지지 플레이트(25)로부터 후속 공정으로 이동하는 과정에서, 제2 지지 플레이트(25)의 슬롯으로 가스가 공급되며, 이에 따라, 기판(S)은 제2 지지 플레이트(25)로부터 부양된 상태로 제2 지지 플레이트(25)에 대해 마찰 없이 이동될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치(40)는 기판(S)의 선행단(기판(S)의 Y축 방향으로의 전방측 단부)의 에지 및/또는 기판(S)의 후행단(기판(S)의 Y축 방향으로의 후방측 단부)의 에지에서 스크라이빙 라인(L)에 의해 구획된 단재(D)(컬릿(cullet), 즉, 단위 기판으로서 사용되지 않고 절단된 후 버려지는 비유효 영역)를 제거하는 역할을 한다.
단재 제거 장치(40)는 제1 이송 유닛(10) 및 제2 이송 유닛(20) 사이에 배치될 수 있다. 단재 제거 장치(40)는 제1 지지 플레이트(15) 및 제2 지지 플레이트(25) 사이에 배치될 수 있다.
단재 제거 장치(40)는 X축 방향으로 연장되는 지지대(41)와, 지지대(41)에 배치되는 클램프 모듈(50)과, 지지대(41)를 지지대(41)의 중심축(X축 방향과 평행한 축)을 중심으로 회전시키는 회전 모듈(43)과, 지지대(41)를 Y축 방향으로 이동시키는 수평 이동 모듈(44)과, 지지대(41)를 Z축 방향으로 이동시키는 수직 이동 모듈(45)을 포함할 수 있다.
회전 모듈(43)은 지지대(41)의 회전 중심축에 회전축을 통하여 연결된 회전 모터로 구성될 수 있다. 회전 모듈(43)은 회전 모터의 회전축과 지지대(41) 사이에 구비되는 링크, 벨트 등의 동력 전달 기구를 포함할 수 있다.
회전 모듈(43)에 의해 지지대(41)가 X축을 중심으로 회전됨에 따라, 클램프 모듈(50)이 제1 이송 유닛(10)(제1 지지 플레이트(15))을 향하도록 배치될 수 있거나(도 4 참조), 제2 이송 유닛(제2 지지 플레이트(25))을 향하여 배치될 수 있다(도 5 참조).
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 선행단이 제1 지지 플레이트(15)에 위치된 상태에서 클램프 모듈(50)이 제1 지지 플레이트(15)를 향하도록 배치되어 기판(S)의 선행단으로부터 단재(D)를 제거할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 후행단이 제2 지지 플레이트(25)에 위치된 상태에서 클램프 모듈(50)이 제2 지지 플레이트(25)를 향하도록 배치되어 기판(S)의 후행단으로부터 단재(D)를 제거할 수 있다.
수평 이동 모듈(44)은 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로서 구성될 수 있다. 수평 이동 모듈(44)에 의해 지지대(41)가 수평으로 이동됨에 따라, 클램프 모듈(50)이 수평으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 클램프 모듈(50)이 수평 이동 모듈(44)에 의해 수평으로 이동되어 기판(S)의 단부에 대향하게 위치될 수 있다. 또한, 클램프 모듈(50)이 단재(D)를 유지한 상태로 수평 이동 모듈(44)에 의해 기판(S)으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으며, 이에 따라, 단재(D)가 기판(S)으로부터 분리/제거/이송될 수 있다.
수직 이동 모듈(45)은 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로서 구성될 수 있다. 수직 이동 모듈(45)에 의해 지지대(41)가 수직으로 이동됨에 따라, 클램프 모듈(50)이 수직으로 이동될 수 있다. 단재(D)를 제거하는 과정에서, 클램프 모듈(50)이 수직 이동 모듈(45)에 의해 상승되어 기판(S)의 단부에 대향하게 위치될 수 있다. 기판(S)이 이송되는 과정에서, 클램프 모듈(50)이 수직 이동 모듈(45)에 의해 하강되어 기판(S)의 이송을 방해하지 않을 수 있다. 또한, 클램프 모듈(50)이 단재(D)를 유지한 상태로 수직 이동 모듈(45)에 의해 기판(S)으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으며, 이에 따라, 단재(D)가 기판(S)으로부터 분리/제거/이송될 수 있다.
도 3은 회전 모듈(43), 수평 이동 모듈(44) 및 수직 이동 모듈(45)이 지지대(41)의 양측에 각각 구비된 구성을 도시한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 회전 모듈(43), 수평 이동 모듈(44) 및 수직 이동 모듈(45)이 지지대(41)의 일측에 구비되고 지지대(41)의 타측에 지지대(41)의 회전, 수평 이동 및 수직 이동을 안내하는 안내 수단이 구비되는 구성이 적용될 수 있다.
예를 들면, 클램프 모듈(50)은 복수로 구비될 수 있다. 이 경우, 복수의 클램프 모듈(50)은 지지대(41)를 따라 X축 방향으로 배치될 수 있다. 클램프 모듈(50)은 지지대(41)를 따라 연장된 가이드(411)를 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이를 위해, 클램프 모듈(50)과 가이드(411) 사이에는 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있다. 따라서, 복수의 클램프 모듈(50)이 직선 이동 기구에 의해 X축 방향으로 이동됨에 따라, 복수의 클램프 모듈(50) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 따라서, 복수의 클램프 모듈(50)이 기판(S)의 X축 방향으로의 폭에 적절하게 대응하게 배치되어 기판(S)을 안정적으로 파지할 수 있다.
한편, 본 발명은 클램프 모듈(50)이 복수로 구비되는 구성에 한정되지 않으며, 기판(S)의 X축 방향으로의 폭에 대응하는 길이를 갖는 하나의 클램프 모듈(50)에 구비되는 구성에도 본 발명이 적용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 클램프 모듈(50)은 제2 패널(P2)(제2 면)에 형성된 스크라이빙 라인(L)에 의해 구획되며 제2 패널(P2)의 일부가 되는 단재(D)를 제거하도록 구성된다.
예를 들면, 기판(S)을 구성하는 제1 패널(P1) 및 제2 패널(P2) 중 제1 패널(P1)은 상부에 위치되고 제2 패널(P2)의 하부에 위치된다.
클램프 모듈(50)은, 베이스 부재(51)와, 베이스 부재(51)에 대하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되며 제2 패널(P2)에 형성된 스크라이빙 라인(L)에 대응하는 제1 패널(P1)의 대응면을 가압하도록 구성되는 브레이킹 부재(55)와, 제2 패널(P2)의 단부를 가압하도록 구성되며 제2 패널(P2)의 단부를 흡착하도록 구성되는 흡착부(521)를 구비하는 지지 부재(52)와, 베이스 부재(51)에 설치되고 브레이킹 부재(55)와 연결되어 브레이킹 부재(55)를 기판을 향하는 방향 또는 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시키도록 구성되는 구동 기구(54)를 포함할 수 있다.
베이스 부재(51)는 지지대(41)에 분리 가능하게 고정될 수 있다. 베이스 부재(51)가 지지대(41)에 고정됨에 따라, 클램프 모듈(50)이 지지대(41)에 지지될 수 있다.
지지 부재(52)는 기판(S)을 사이에 두고 브레이킹 부재(55)에 대향하도록 배치될 수 있다.
지지 부재(52)의 흡착부(521)는 제2 패널(P2)의 단부의 단재(D)를 흡착하는 역할을 한다. 흡착부(521)는 단재(D)의 크기(면적)에 대응하는 크기(면적)를 가질 수 있다. 흡착부(521)는 지지 부재(52)의 일부분으로서 구성될 수 있다. 흡착부(521)는 단재(D)를 가압하도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 흡착부(521)는 부압원(58)과 연결되는 적어도 하나 이상의 홀을 갖는 흡착 패드로서 구성될 수 있다. 다른 예로서, 흡착부(521)는 부압원(58)과 연결되는 다공성 재료로 이루어지는 흡착 패드로서 구성될 수 있다.
한편, 흡착부(521)는 가스를 공급하는 가스 공급기(59)와 연결될 수 있다. 흡착부(521)는 가스 공급기(59)로부터 공급되는 가스를 분출하여 흡착부(521)에 흡착된 단재(D)를 해제하도록 구성될 수 있다. 흡착부(521)로부터 분출되는 가스에 의해 흡착부(521)에 흡착된 단재(D)가 용이하게 흡착부(521)로부터 이탈될 수 있다.
구동 기구(54)는, X축 방향(제2 방향)으로의 구동력을 발생시키는 구동 유닛(541)과, 구동 유닛(541)의 구동력을 전달받아 X축 방향으로 이동되도록 구성되며 경사면(542)을 구비하는 구동 부재(543)와, 구동 부재(543)의 경사면(542)에 대응하도록 설치되는 슬라이딩 부재(544)를 구비하는 종동 부재(545)와, 베이스 부재(51)에 설치되며 종동 부재(545)의 이동을 안내하도록 구성되는 가이드(546)와, 브레이킹 부재(55)가 기판(S)으로부터 이격되는 방향으로 브레이킹 부재(55)에 힘을 가하는 액추에이터(547)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 구동 유닛(541)은 볼 너트와 스크류를 포함하는 볼 스크류 기구로서 구성될 수 있다.
구동 부재(543) 및 종동 부재(545)는 구동 유닛(541)의 X축 방향으로의 구동력을 브레이킹 부재(55)의 Z축 방향으로의 운동으로 변환하는 변환 유닛을 구성한다.
슬라이딩 부재(544)는 경사면(542)에 접촉하여 경사면(542)을 따라 이동(슬라이딩)하도록 구성된다.
구동 부재(543)의 경사면(542) 및 종동 부재(545)의 슬라이딩 부재(544) 사이의 상호 작용에 의해, 구동 부재(543)의 X축 방향(제2 방향)으로의 운동이 종동 부재(545)의 Z축 방향(제1 방향)으로의 운동으로 변환된다.
브레이킹 부재(55)는 종동 부재(545)에 연결되어 종동 부재(545)와 함께 Z축 방향(제1 방향)으로 이동될 수 있다. 브레이킹 부재(55)는 기판(S)을 향하여 이동하여 기판(S)을 가압하도록 구성된다.
구동 부재(543)가 종동 부재(545)로부터 멀어지는 방향으로 이동될 때, 즉, 구동 부재(543)의 경사면(542)이 종동 부재(545)의 슬라이딩 부재(544)로부터 이격되게 이동될 때, 액추에이터(547)는 종동 부재(545) 및 브레이킹 부재(55)를 Z축 방향으로 상승시키는 힘을 종동 부재(545)에 제공한다.
액추에이터(547)는 종동 부재(545)를 상승시키는 힘을 종동 부재(545)에 제공한다. 종동 부재(545)에 힘을 가할 수 있다면, 액추에이터(547)는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 액추에이터(547)는 공압 실린더를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 액추에이터(547)는 종동 부재(545)에 탄성력을 제공하는 스프링으로서 구성될 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 구동 부재(543)가 종동 부재(545)를 향하여 X축 방향으로 이동함에 따라, 종동 부재(545) 및 브레이킹 부재(55)가 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서. 브레이킹 부재(55)가 제2 패널(P2)에 형성된 스크라이빙 라인(L)에 대응하는 제1 패널(P1)의 대응면을 가압할 수 있다.
또한, 구동 부재(543)가 종동 부재(545)로부터 이격되도록 X축 방향으로 이동함에 따라, 구동 부재(543)의 경사면(542)이 종동 부재(545)의 슬라이딩 부재(544)에 대하여 하방으로 가하는 힘이 해제된다. 이때, 액추에이터(547)에 의해 종동 부재(545)가 상승하며, 이에 따라, 브레이킹 부재(55)가 기판(S)으로부터 이격된다.
한편, 슬라이딩 부재(544)는 경사면(542)과 접촉하여 회전 가능한 롤러일 수 있다. 이 경우, 구동 부재(543)의 경사면(542) 및 종동 부재(545)의 슬라이딩 부재(544)가 서로 접촉하여 연동할 때, 슬라이딩 부재(544)가 그 중심축을 기준으로 소정의 각도로 회전되므로, 구동 부재(543)의 경사면(542) 및 종동 부재(545)의 슬라이딩 부재(544) 사이의 마찰을 줄일 수 있다.
한편, 브레이킹 부재(55)는 구동 기구(54)에 대하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 브레이킹 부재(55)의 Z축 방향으로의 위치가 조절될 수 있으며, 이에 따라, 스크라이빙 라인(L)에 대응하는 제1 패널(P1)의 대응면을 브레이킹 부재(55)가 적절한 가압력으로 가압할 수 있다. 한편, 브레이킹 부재(55)의 Z축 방향으로의 위치는 자동으로 조절될 수 있다. 이를 위해, 제2 가압 부재(53)에는 브레이킹 부재(55)를 제1 패널(P1)의 대응면을 향하여 Z축 방향으로 이동시키도록 구성되는 브레이킹 부재 구동 기구(56)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 브레이킹 부재 구동 기구(56)는 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다.
브레이킹 부재(55)는 스크라이빙 라인(L)을 따라 X축 방향으로 연장되는 바 형상으로 형성될 수 있다. 브레이킹 부재(55)는 스크라이빙 라인(L)이 형성된 제2 패널(P2)의 제2 면에 대응하는 제1 패널(P1)의 제1 면(대응면)을 가압하여 스크라이빙 라인(L)에 의해 형성된 크랙을 진전시키는 역할을 한다. 브레이킹 부재(55)가 대응면과 접촉하는 면적을 최소화하여 대응면에 가해지는 브레이킹 부재(55)의 가압력을 최대화할 수 있도록, 브레이킹 부재(55)는 대응면을 향하여 폭이 감소하는 쐐기 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 패널(P1)의 제1 면에 접촉하는 브레이킹 부재(55)의 선단은 우레탄 수지 등의 탄성 소재로 이루어질 수 있으며, 이에 따라, 브레이킹 부재(55)의 선단이 제1 패널(P1)에 접촉하더라도, 제1 패널(P1)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
브레이킹 부재(55)가 대응면을 가압할 때, 지지 부재(52)는 제2 패널(P2)과 접촉되어, 스크라이빙 라인(L)이 형성된 부분 및 스크라이빙 라인(L)에 의해 구획된 단재(D)를 지지하는 역할을 한다.
한편, 상술한 실시예에서는 구동 부재(543)가 경사면(542)을 구비하고, 종동 부재(545)가 슬라이딩 부재(544)를 구비하는 구성에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 구동 부재(543)가 슬라이딩 부재(544)를 구비하고, 종동 부재(545)가 경사면(542)을 구비하는 구성도 본 발명에 적용될 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치를 사용하여 기판(S)으로부터 단재(D)를 제거하는 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 기판(S)이 복수의 벨트(11)에 지지된 상태에서 파지 부재(12)가 기판(S)의 후행단을 파지한 다음, 지지바(13)가 가이드 레일(14)을 따라 Y축 방향으로 이동되고 이와 함께 복수의 벨트(11)가 회전함에 따라, 기판(S)이 스크라이빙 유닛(30)으로 이송될 수 있다.
이때, 기판(S)의 선행단의 단재(D)가 제거되지 않은 상태로 기판(S)이 제1 이송 유닛(10)에 의해 스크라이빙 유닛(30)으로 이송된다. 이때, 기판(S)은 제1 지지 플레이트(15)로부터 분사되는 가스에 의해 제1 지지 플레이트(15)로부터 부양될 수 있다.
그리고, 기판(S)이 제1 지지 플레이트(15) 상에 위치되면 기판(S)이 제1 지지 플레이트(15)에 흡착된다. 이때, 제2 스크라이빙 헤드(34)의 스크라이빙 휠(351)이 제2 패널(P2)의 제2 면에 접촉된 후, X축 방향으로 이동됨에 따라, 제2 패널(P2)에는 단재(D)를 구획하는 스크라이빙 라인(L)이 형성된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 라인(L)에 의해 구획된 단재(D)로 단재 제거 장치(40)의 클램프 모듈(50)이 이동된다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 수직 이동 모듈(45)에 의해 지지 부재(52)가 제2 패널(P2)의 제2 면에 접촉된다. 이때, 흡착부(521)는 단재(D)를 흡착할 수 있다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 구동 부재(543)가 종동 부재(545)를 향하여 X축 방향으로 이동함에 따라, 종동 부재(545) 및 브레이킹 부재(55)가 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동된다. 따라서. 브레이킹 부재(55)가 제2 패널(P2)에 형성된 스크라이빙 라인(L)에 대응하는 제1 패널(P1)의 대응면을 가압한다.
따라서, 제2 패널(P2)의 내부에는 스크라이빙 라인(L)으로부터 제2 패널(P2)의 제2 면에 수직하는 방향으로 크랙이 진행할 수 있다. 이와 같이, 제2 패널(P2)의 제2 면에 수직하는 방향으로 크랙이 진행하므로, 기판(S)의 절단면이 수직 방향으로 균일해질 수 있다.
그리고, 제2 패널(P2)의 내부에서 크랙이 진전됨에 따라, 스크라이빙 라인(L)에 의해 구획된 단재(D)가 기판(S)의 단부로부터 분단될 수 있다. 이에 따라, 단재(D)가 기판(S)의 단부로부터 곧바로 분리될 수 있는 상태가 될 수 있다.
이러한 상태에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 구동 유닛(541)에 의해 구동 부재(543)가 종동 부재(545)로부터 이격되도록 X축 방향으로 이동되고, 액추에이터(547)에 의해 종동 부재(545)가 상승하면, 브레이킹 부재(55)가 기판(S)으로부터 이격된다. 그리고, 이와 동시에, 수평 이동 모듈(44) 및 수직 이동 모듈(45)에 의해 지지 부재(52)가 기판(S)의 단부로부터 이격된다.
이에 따라, 브레이킹 부재(55) 및 지지 부재(52)가 서로 이격되게 이동된다. 이때, 단재(D)가 흡착부(521)에 흡착된 상태이므로, 수평 이동 모듈(44) 및 수직 이동 모듈(45)에 의해 지지 부재(52)가 기판(S)의 단부로부터 이격되게 이동됨에 따라, 단재(D)가 대략 대각 방향으로 제2 패널(P2)의 단부로부터 분리될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 절단 장치는 기판(S)의 X축 방향의 양단에 위치한 단재를 제거하기 위한 단재 제거 장치(60)를 더 포함할 수 있다. 단재 제거 장치(60)는 제2 이송 유닛(20)의 X축 방향으로의 양측 또는 양측 중 적어도 어느 한 측에 배치될 수 있다. 단재 제거 장치(60)는 기판(S)의 X축 방향의 단부에서 Y축 방향으로 연장되게 형성되는 스크라이빙 라인에 의해 구획되는 단재를 제거하여 단차부를 형성하도록 구성된다. 단재 제거 장치(60)는 전술한 단재 제거 장치(40)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단재 제거 장치에 따르면, 브레이킹 부재(55)를 이동시키기 위한 구동 유닛(541)이 중력 방향(Z축 방향, 제1 방향)에 직교하는 방향(X축 방향, 제2 방향)으로 배치되고, 구동 유닛(541)의 X축 방향으로의 구동력이 구동 부재(543) 및 종동 부재(545)를 통하여 브레이킹 부재(55)로 전달된다. 따라서, 브레이킹 부재(55)의 중력 방향 하중이 구동 유닛(541)에 직접적으로 작용하지 않는다. 따라서, 구동 유닛(541)을 구성하는 볼 너트 및 스크류의 마모를 최소화할 수 있으므로, 구동 유닛(541)의 이송 정확도를 높여 브레이킹 부재(55)가 단재(D)를 정확한 위치에서 가압하도록 할 수 있다. 또한, 브레이킹 부재(55)의 중력 방향 하중이 구동 유닛(541)에 직접적으로 작용하지 않으므로, 구동 유닛(541)을 구성하는 볼 너트 및 스크류의 크기의 증가를 방지할 수 있다. 따라서, 볼 너트의 크기 및 스크류의 크기가 증가로 인해 단재 제거 장치의 전체 크기가 증가하는 것을 방지할 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.
10: 제1 이송 유닛
20: 제2 이송 유닛
30: 스크라이빙 유닛
40: 단재 제거 장치
50: 클램프 모듈
60: 단재 제거 장치

Claims (6)

  1. 제1 방향으로 이동하도록 구성되며 기판을 가압하도록 구성되는 브레이킹 부재;
    상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 구동력을 제공하는 구동 유닛;
    상기 구동 유닛의 제2 방향으로의 구동력을 상기 브레이킹 부재의 제1 방향으로의 운동으로 변환하는 변환 유닛; 및
    상기 기판을 사이에 두고 상기 브레이킹 부재에 대향하도록 배치되고 상기 기판을 흡착하도록 구성되는 지지 부재를 포함하고,
    상기 지지 부재가 상기 기판의 일측면을 흡착하여 상기 기판을 지지하고 정지된 상태에서, 상기 구동 유닛에 의해 제공되고 상기 변환 유닛에 의해 변환된 구동력에 의해 상기 브레이킹 부재가 상기 제1 방향으로 이동되어 상기 기판의 타측면을 가압하는 것을 특징으로 하는 단재 제거 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 변환 유닛은,
    상기 구동 유닛에 연결되는 구동 부재; 및
    상기 브레이킹 부재에 연결되며 상기 구동 부재의 이동에 연동하여 이동하는 종동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 단재 제거 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 구동 부재 및 상기 종동 부재 중 어느 하나는 경사면을 구비하며, 상기 구동 부재 및 상기 종동 부재 중 다른 하나는 상기 경사면에 접촉하여 상기 경사면을 따라 이동하는 슬라이딩 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 단재 제거 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재는 상기 경사면과 접촉하여 회전 가능한 롤러인 것을 특징으로 하는 단재 제거 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 브레이킹 부재가 상기 기판으로부터 이격되는 방향으로 상기 브레이킹 부재에 힘을 가하는 액추에이터를 더 포함하는 단재 제거 장치.
  6. 삭제
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