KR102384690B1 - 복수의 확산로용 기판 로딩 장치 - Google Patents

복수의 확산로용 기판 로딩 장치 Download PDF

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KR102384690B1
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KR1020200141413A
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이재용
박미성
윤철
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주식회사 한화
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Abstract

본 발명은 복수의 기판을 안착한 보트를 실은 패들을 확산로 내부로 로딩 및 언로딩 시킬 수 있는 제1 이송 유니트; 보트가 확산로에 로딩 및 언로딩되는 경우, 패들을 상하로 움직일 수 있는 제2 이송 유니트; 제1 이송 유니트와 제2 이송 유니트를 수평한 방향으로 이동시킬 수 있는 제3 이송 유니트; 를 포함하고,
상기 확산로는 복수로 마련되며, 복수로 마련되는 상기 확산로에 각각 기판을 안착한 상기 보트를 로딩 및 언로딩 동작을 수행하는 기판 로딩 장치가 제공될 수 있다.

Description

복수의 확산로용 기판 로딩 장치{Substrate Loading Device for Multiple Diffused Furnaces}
본 발명은 복수의 보트 장치를 투입하여 처리되게 하는 복수의 확산로용 로딩 장치에 관한 것이다.
솔라셀은 텍스처링 공정, 확산 공정, 산화막 제거 공정, 방지막 코팅 공정, 전극 인쇄 공정, P-N 접합 분리 공정등을 통해 생산된다. 제조 공정중 확산 공정에 있어서, 고온의 확산로 내에 복수의 기판을 투입하고 소스 가스를 투입하여 기판에 P-N접합을 유도한다.
보다 많은 솔라셀용 기판을 신속하게 처리하기 위한 기판 로딩 장치가 요구될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 확산 공정중 고온의 확산로 내로 복수의 기판을 투입하는 경우에 사용하는 기판 로딩 장치에 있어서, 공간대비 생산력 증대와 제조 원가 감소를 위해서, 장치 1개당 수평 방향으로 확장된 2개의 확산로를 공정할 수 있는 복수의 확산용 기판 로딩 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결 수단은 복수의 기판을 안착한 보트를 실은 패들을 확산로 내부로 로딩/언로딩 시킬 수 있는 제1 이송 유니트; 보트가 확산로에 로딩/언로딩되는 경우, 패들을 상하로 움직일 수 있는 제2 이송 유니트; 제1 이송 유니트와 제2 이송 유니트를 수평한 방향으로 이동시킬 수 있는 제3 이송 유니트; 를 포함하고,
상기 확산로는 복수로 마련되며, 복수로 마련되는 상기 확산로에 각각 기판을 안착한 상기 보트를 로딩/언로딩 동작을 수행하는 기판 로딩 장치가 제공될 수 있다.
본 발명은 기판을 안착한 보트를 실은 패들을 확산로 내부로 로딩 및 언로딩시킬 수 있는 제1 이송 유니트, 보트가 확산로에 로딩 및 언로딩되는 경우, 패들을 상하로 움직일 수 있는 제2 이송 유니트, 제1 이송 유니트와 제2 이송 유니트를 수평한 방향으로 이동시킬 수 있는 제3 이송 유니트를 포함하는 기판 로딩 장치로서, 1개의 기판 로딩 장치로 2개의 수평한 방향으로 확장된 확산로 장치에 각각 기판을 로딩할 수 있다.
따라서, 본 발명은 1개의 기판 로딩 장치로 1개의 확산로에 기판을 로딩하는 경우보다 확산 공정의 시간을 줄일 수 있고, 확산 공정에 필요한 공간이 줄어 공정 공간당 생산량 증가의 효과를 가져올 수 있다.
또한, 본 발명은 한쌍을 이루는 확산로를 복수의 열로 수직 방향으로 적층하고, 복수의 열마다 기판 로딩 장치를 마련하여 기판을 안착한 보트를 로딩 및 언로딩 동작을 수행할 수 있으므로, 일시에 많은 양의 기판을 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 확산로와 로딩 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 로딩 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 로딩 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 로딩 장치의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 로딩 장치의 일부를 확대한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 로딩 장치의 제1 이송 유니트의 동력전달수단을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 로딩 장치의 제2 이송 유니트의 동력전달수단을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 로딩 장치의 제3 이송 유니트의 동력전달수단을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 9는 도 1의 확산로와 로딩 장치를 5개 열로 적층한 사시도이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시 도면에 의거 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 확산로 유니트와 로딩 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 로딩 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 로딩 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 로딩 장치의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 로딩 장치의 일부 확대 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 확산로 장치(10)는 수평으로 확장되어 배열될 수 있는 복수의 확산로로 구성될 수 있고, 예를 들어 제1 확산로(12)와 제2 확산로(14)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 기판 로딩 장치(1)는 기판(S)을 안착한 보트(120)를 실은 패들(130)을 확산로 장치(10)의 내부로 로딩/언로딩시킬 수 있는 제1 이송 유니트(100), 보트(120)가 확산로에 로딩/언로딩되는 경우, 패들(130)을 상하로 움직일 수 있는 제2 이송 유니트(200), 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)를 수평한 방향(y 방향)으로 이동시킬 수 있는 제3 이송 유니트(300)를 포함할 수 있다.
제1 이송 유니트(100)는 기판(S)이 안착된 보트(120)를 확산로 내부로 이동시킬 수 있는 제1 이동 조립체(110)와 제1 이동 조립체(110)의 이동이 가능하게 하는 제1 구동 수단(160)으로 이루어질 수 있다.
제1 이동 조립체(110)는 기판(S)을 안착한 보트(120), 보트(120)가 로딩될 수 있는 패들(130), 패들(130)의 저면에 마련되어 지지하여 주는 베이스 부재(140), 베이스 부재(140)와 연결되어 고정 프레임(212)에 연결될 수 있는 연결 프레임(150)을 포함할 수 있다.
보트(120)의 내부 공간의 하부에는 복수의 얇은 기판(S)을 끼울 수 있는 홈이 소정의 간격으로 마련될 수 있다. 보트(120)를 로딩 및 언로딩하는 기판 로딩 장치(1)의 동작시 안정적으로 움직일 수 있고, 기판(S)에 열처리 등의 공정 작업중에 효율을 높이기 위해, 기판(S)은 보트(120)에 수직에서 소정의 각도로 기울어져서 일렬로 구비될 수 있다.
복수의 기판(S)이 보트(120)에 안착된 상태로, 확산 공정을 하는 확산 작업장에 이송될 수 있다. 확산 작업장 내의 무인 자동화 시설에 의해 기판 로딩 장치(1)의 패들(130)에 올려질수 있다.
패들(130)은 기판(S)이 안착된 보트(120)가 로딩될 수 있는 패들 안착부(132)와 패들(130)을 제1 이동 조립체(110)에 고정시킬 수 있는 패들 고정부(134)가 마련될 수 있다.
패들 안착부(132)의 저면으로부터의 높이는 패들 고정부(134)의 저면으로부터의 높이보다 낮을 수 있다. 패들 안착부(132)의 상면의 패들 고정부(134)와 상면과 경사지게 이어질 수 있다.
상기와 같이 패들 안착부(132)와 패들 고정부(134)의 상면이 같은 높이로 마련되는 경우에 비해서 패들 안착부(132)와 패들 고정부(134)의 상면이 높이차를 가지고 기울어져서 구비되는 경우에는, 패들(130)과 기판(S)을 안착한 보트(120)의 더한 높이가 낮아져, 본 발명의 기판 로딩 장치(1)를 통해 보트(120)가 확산로 내부에 진입하여 로딩/언로딩되는 경우, 패들(130)이 확산로에 진입하는 경우에 필요한 공간을 더 확보할 수 있다.
패들 안착부(132)는 보트(120)가 로딩될 수 있는 독특한 형태를 가지는 홈이 마련될 수 있다. 패들 안착부(132)의 홈에 끼워질 수 있는 같은 형태의 홈이 보트(120)의 저면에 구비될 수 있다.
확산로에 패들(130)이 진입하여 기판(S)이 안착된 보트(120)를 로딩시키고 이탈되는 경우, 패들 안착부(132)의 홈에는 패들(130)이 상하로 승강 가능한 공간이 마련될 수 있다.
패들 고정부(134)는 2개의 클램프(142)에 의해 상하로 단단히 고정될 수 있고, 클램프(142)는 연결 부재(144)에 의해 베이스 부재(140)의 상면에 대면될 수 있다.
패들(130)의 형상은 확산로 진입 방향(x 방향)으로 길게 형성될 수 있다.
패들 안착부(132)에는 복수의 기판(S)을 안착한 보트(120)가 마련되고, 패들 안착부(132)는 패들 고정부(134)와 연결되게 구비될 수 있다. 많은 복수의 기판(S)을 보트(120)에 안착하기 위해서, 패들(130)의 끝단에 해당하는 패들 고정부(134)의 끝단과 고정 프레임(212)이 연결되기 때문에, 베이스 부재(140)에 패들(130)을 고정시킨 후 연결 프레임(150)에 고정해야 더 안정적일 수 있다.
제1 이동 조립체(110)와 제2 이동 조립체(210)를 연결하기 위해, 연결 프레임(150) 일면은 패들(130)과 결합한 베이스 부재(140)의 일단과 연결되게 마련될 수 있다.
연결 프레임(150)은 결합 부재(152), 가이드봉(154), 연결 부재(156)에 의해 고정 프레임(212)과 순서대로 대면되게 구비될 수 있다.
연결 프레임(150)의 일면은 베이스 부재(140)의 일면과 대면하고, 연결 프레임(150)의 타단은 결합 부재(152)의 일단과 대면할 수 있다.
결합 부재(152)는 연결 프레임(150)의 타면의 중앙과 양 끝단에 대면되게 마련될 수 있다. 상기 연결 프레임(150)의 타면의 중앙과 양 끝단에 대면되게 마련된 3개의 결합 부재(152)는 상하 방향(z 방향)으로 대칭되게 2열로 배열되게 구비될 수 있다.
결합 부재(152)의 타단은 가이드봉(154)과 대면할 수 있다.
가이드봉(154)과 대면하는 결합 부재(152)의 타단은 가이드봉(154)을 감싸는 그립 형상일 수 있다. 가이드봉(154)과 대면하는 결합 부재(152)의 타단에는, 제1 구동 수단(160)에 의해 제1 이동 조립체(110)가 이동하는 경우, 제1 이동 조립체(110)가 가이드봉(154)을 따라 슬라이딩할 수 있는 구조로 마련될 수 있다.
각열의 3개의 결합 부재(152)는 각 가이드봉(154)에 일렬로 나란히 체결되게 마련될 수 있다.
가이드봉(154)은 상하 방향(z 방향)의 2열로 고정 프레임(212)에 소정의 길이로 구비될 수 있다.
따라서, 제1 이동 조립체(110)는 제1 구동 수단(160)에 의해 구동되어 가이드봉(154)을 따라 확산로 안으로 진입할 수 있다.
연결 부재(156)의 일단은 가이드봉(154)과 대면하고, 연결 부재(156)의 타단은 고정 프레임(212)과 대면할 수 있다. 따라서, 제1 이동 조립체(110)가 제1 구동 수단(160)에 의해서 동작하는 경우, 가이드봉(154)은 연결 부재(156)에 의해 고정 프레임(212)과 연결되게 마련될 수 있다.
제2 이송 유니트(200)는 제2 이동 조립체(210)와 제2 구동 수단(220)을 포함할 수 있고,
제2 이송 유니트(200)는 제1 이동 조립체(110)를 상하로 승강시켜서 패들(130)이 기판(S)을 안착한 보트(120)를 확산로 내부에 로딩 및 언로딩할 수 있게 할 수 있다.
제2 이송 유니트(200)에 의한 제1 이동 조립체(110)의 상하 움직임은 패들 안착부(132)가 기판(S)이 안착된 보트(120)를 확산로 내부에 진입시키고, 패들(130)이 보트(120)로부터 떨어져 확산로 내부에서 이탈할 수 있는 정도면 충분할 수 있다.
제2 이동 조립체(210)는 제1 이동 조립체(110)와 연결되는 고정 프레임(212), 제2 구동 수단(220)과 고정 프레임(212)을 연결하는 연결 부재(214)를 포함할 수 있다.
제2 구동 수단(220)은 제2 모터(230), 제2 모터(230)의 회전 방향을 전환시키는 기어 박스(240), 제2 모터(230)의 동력을 전달할 수 있는 동력전달축(250), 동력전달축(250)의 양단에 마련되는 동력전달기어(252), 동력전달기어(252)의 톱니와 맞물려 회전하도록 치형부(262a)가 형성된 승강 부재(262), 승강 부재(262)와 결합되어서 연동되는 연결 블록(260)을 포함할 수 있다.
제2 구동 수단(220)의 연결 블록(260)은 연결 부재(214)에 의해 고정 프레임(212)과 연결될 수 있다. 치형부(262a)가 형성된 승강 부재(262)의 일단은 제3 이송 유니트(300)와 연결되게 구비될 수 있다.
제2 구동 수단(220)에 의해 동력이 전달되는 경우, 제2 구동 수단(220)과 연결된 고정 프레임(212)은 상하로 구동할 수 있다. 고정 프레임(212)과 제1 이동 조립체(110)가 고정되게 연결되어 있기에, 결과적으로 제2 구동 수단(220)에 의해서 패들(130)이 상하로 구동될 수 있다.
제3 이송 유니트(300)는 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)를 확산로 확장 방향(y 방향)으로 수평 이동 시킬 수 있다.
제3 이송 유니트(300)는 제1 이송 유니트(100), 제2 이송 유니트(200)와 연결되는 제3 이동 조립체(310), 제3 이동 조립체(310)를 수평 방향(y 방향)으로 구동시킬 수 있는 제3 구동 수단(360)을 포함할 수 있다.
제3 구동 수단(360)은 제3 모터(362), 모터축(364), 모터축(364)과 연결되어 종동 풀리(368)와 연결되는 제3 벨트(366), 종동 풀리(368); 제3 벨트(366)과 대면하여 이동부(330)와 연결하는 지지 부재(369)를 포함할 수 있다.
제3 이동 조립체(310)는 제1 이송 유니트(100), 제2 이송 유니트(200)와 연결되어 수평 방향(y 방향)으로 이동시킬 수 있는 이동부(330), 이동부(330)가 대면한 상태로 수평 방향으로 이동할 수 있는 가이드 레일(320)을 포함할 수 있다.
이동부(330)는 제2 이송 유니트(200)의 승강 부재(262)의 일면과 대면되는 지지 프레임(350), 지지 프레임(350)의 저면과 대면되는 이동 플레이트(340)를 포함할 수 있다.
도 5에서, 이동 플레이트(340)는 지지 프레임(350)의 하부에 결합되어 있고, 가이드 레일(320)상에 도시된 별도의 이동 플레이트(340)는 설명의 편의상 도시한 것으로서, 2개의 이동 플레이트(340)가 구비된 것이 아닐 수 있다. 설계나 편의에 따라 수평 방향(y 방향)으로 확산로가 3개 이상의 복수개로 마련되는 경우에는, 기판 로딩 장치(1)를 수평 방향(y 방향)으로 반복적으로 이동시키며 공정을 수행할 수도 있고, 공정 시간의 단축을 위해 가이드 레일(320)상에 본 발명의 기판 로딩 장치(1)를 대칭되게 복수로 구비할 수도 있다.
이동부(330)를 구성하는 이동 플레이트(340)의 양측면에는 이동부(330)가 수평 방향(y 방향)으로 이동하는 경우 지지할수 있는 연결편(342)과 지지 부재(344)가 구비될 수 있다.
지지 프레임(350)의 일측면에는 플렉시블하게 구부러지는 정렬 부재(370)가 구비될 수 있다.
각 구동 수단(160)(220)(360)의 동작에 따라 각 구동수단(160)(220)(360)에 접속된 다수의 전선이 움직이면서 흐트러지거나 꼬일 수 있으므로, 정렬 부재(370)의 내부에 전선을 정렬시킴으로써, 각 구동수단(160)(220)(360)의 동작시 흐트러지거나 꼬이는 현상을 방지할 수 있다.
가이드 레일(320)은 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)가 수평 방향(y 방향)으로 움직이는 경로를 제공할 수 있다.
제3 구동 수단(360)과 이동부(330)를 연결하는 지지 부재(369)가 가이드 레일(320)을 따라 이동할 수 있도록 하는 가이드 공(322)이 마련될 수 있다. 가이드 공(322)은 가이드 레일(320) 상면의 중앙에 구비될 수 있다.
제3 구동 수단(360)에 의한 동력은 지지 부재(369)에 의해 이동부(330)으로 전달될 수 있다. 따라서, 제3 구동 수단(360)에 의해 이동부(330)는 가이드 레일(320)을 따라 수평 방향(y 방향)으로 이동될 수 있다.
지지 부재(344)는 제3 구동 수단(360)에 의해 이동부(330)가 가이드 레일(320)을 따라 이동할 수 있게 가이드 레일(320)의 상면 일부에 마련될 수 있다.
연결편(342)의 일면은 지지 부재(344)에 대면될 수 있고, 연결편(342)의 타면은 이동 플레이트(340)와 대면할 수 있다.
지지 부재(344)와 연결편(342)은 가이드 공(322)을 기준으로 대칭되게 구비되어 이동 플레이트(340)와 대면할 수 있다.
제3 구동 수단(360)에 의한 동력이 지지 부재(369)에 의해 전달되기에 이동부(330)가 수평으로 이동하는 경우에, 상기와 같이 지지 부재(344)와 연결편(342)을 마련함으로써, 제3 이송 유니트(300)에 의해서 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)가 수평 방향(y 방향)으로 움직이는 경우, 기판 로딩 장치(1)의 길이 방향(x 방향)으로의 틸팅 현상을 방지할 수 있다.
또한, 고정 프레임(212)의 길이 방향(x 방향)의 양 끝단에는 제3 이송 유니트(300)를 연결하고, 고정 프레임(212)과 2개의 제3 이송 유니트(300)는 'ㄷ'자형 으로 마련되어 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)의 수평 방향(x 방향)의 이동시에 안정적으로 움직일 수 있다.
제1 이동 조립체(110)는 고정 프레임(212)에 대면되고, 고정 프레임(212)은 제2 이송 유니트(200)의 승강 부재(262)와 대면되며, 승강 부재(262)는 제3 이동 조립체(310)의 지지 프레임(350)과 대면하기 때문에, 제3 구동 수단(360)에 의해 이동부(330)가 이동함에 따라 제1 이동 조립체(110), 고정 프레임(212), 제2 이송 유니트(200)가 모두 이동할 수 있다.
기판 로딩 장치(1)의 전체 구동 과정을 살펴보면, 솔라셀의 공정중 확산 공정이 이루어지는 확산 작업장으로 기판(S)을 안착한 보트(120)가 이송되어 도달할 수 있다.
보트(120)를 확산로에 로딩하기 전인 준비 단계에서는, 제1 이송 유니트(100)의 패들(130)의 패들 안착부(132)가 2개의 제3 이송 유니트(300) 중 한쪽과 대면하고, 패들 고정부(134)가 2개의 제3 이송 유니트(300)중 다른쪽과 대면하여 고정 프레임(212)과 나란하게 정렬되게 마련될 수 있다.
제1 이동 조립체(110)의 연결 프레임(150)에 결합되는 제2 이동 조립체의 고정 프레임(212)이 구비될 수 있다.
보트(120)를 확산로에 로딩하기전인 준비단계에서는, 보트(120)를 확산로 내부에 로딩시키기 위해, 제1 이동 조립체(110)를 상하 방향(z 방향)으로 이동시킬 수 있는 제2 이송 유니트(200)를 상 방향으로 마련할 수 있다.
기판(S)을 안착한 보트(120)를 실은 패들(130)이 확산로에 진입할 수 있게 제1 확산로(12) 길이 방향(x 방향)과 로딩 장치의 패들(130)이 일렬로 정렬되는 것을 제1 위치라고 정의할 수 있다.
기판(S)을 안착한 보트(120)를 실은 패들(130)이 확산로에 진입할 수 있게 제2 확산로(14) 길이 방향(x 방향)과 로딩 장치의 패들(130)이 일렬로 정렬되는 것을 제2 위치라고 정의할 수 있다.
보트(120)를 확산로에 로딩하기전인 준비 단계에서는, 로딩 장치를 수평 방향(y 방향)으로 움직일 수 있는 제3 이송 유니트(300)에 의해 로딩 장치의 패들(130)이 제1 위치에 마련될 수 있다.
첫번째 기판(S)이 안착된 보트(120)가 로딩 장치의 패들(130)의 패들 안착부(132) 상면에 마련될 수 있다.
제1 확산로(12)의 도어(도시되지 않음)가 열릴 수 있고, 제1 구동 수단(160)에 의해 제1 이동 유니트(100)가 구동되면, 패들(130)은 제1 확산로(12) 내부 방향(x 방향)으로 이동할 수 있다.
패들(130)이 제1 확산로(12) 내부에 첫번째 기판(S)을 안착한 보트(120)를 로딩시킨후, 비어 있는 패들(130)이 확산로 외부로 이탈할 수 있고, 제1 확산로(12)의 도어가 닫힐 수 있다.
제3 이송 유니트(300)에 의해 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)가 수평 방향(y 방향)으로 이동하여 제2 위치에 구비될 수 있다.
로딩 장치가 상기의 준비 단계로 마련될 수 있다.
두번째 기판(S)이 안착된 보트(120)가 로딩 장치의 패들(130)의 패들 안착부(132) 상면에 마련될 수 있다.
제2 확산로(14)의 도어(도시되지 않음)가 열릴 수 있고, 제1 구동 수단(160)에 의해 제1 이동 유니트가 구동되어 패들(130)이 제2 확산로(14) 내부방향(x 방향)으로 이동할 수 있다.
패들(130)이 제2 확산로(14) 내부에 두번째 기판(S)을 안착한 보트(120)를 로딩시킨후 비어 있는 패들(130)이 확산로 외부로 이탈할 수 있고, 제1 확산로(12)의 도어가 닫힐 수 있다.
제3 이송 유니트(300)에 의해 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)가 수평 방향(y 방향)으로 이동하여 제1 위치에 구비될 수 있다.
다시, 기판 로딩 장치(1)가 상기의 준비 단계로 마련될 수 있다.
자동화 공정에 의해 상기 과정을 반복할 수 있다.
도 2와 도 6을 참조하면, 제1 구동 수단(160)은 제1 모터(161), 모터축(162), 모터축(162)과 종동풀리(164)를 연결하는 제1 벨트(163), 종동풀리(164), 종동풀리(164)간에 연결되어 제1 이동 조립체(110)를 이동시킬 수 있는 제2 ?覺?(165), 제2 벨트(165)와 제1 이동 조립체(110)를 연결시킬 수 있는 고정편(166)을 포함할 수 있다.
제1 모터(161)의 회전 동력은 제1 모터(161)의 일단에 제1 모터(161)와 동기화되게 마련된 풀리(도시되지 않음)에 전달될 수 있다. 상기 풀리에 회전 가능하게 감긴 제1 벨트(163)는 종동풀리(164)에 회전 가능하게 감길 수 있다.
종동풀리(164)는 2개의 풀리로 이루어질 수 있다. 2개의 종동풀리(164)는 한쪽 종동풀리의 끝단에 다른 종동풀리가 상하로 연결되게 마련될 수 있다.
제1 벨트(163)에 의해 회전 가능하게 연결된 종동풀리는 동기화된 다른 종동풀리에 동기화되게 연결되어 동력을 전달할 수 있고, 다른 종동풀리에 회전 가능하게 연결된 제2 벨트(165)는 기판 로딩 장치(1)의 길이 방향(x 방향)에 대칭되는 곳에 고정 프레임(212)의 소정의 위치에 구비되는 종동풀리(164)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
제2 벨트(165)에 의해 연결되는 2개의 종동풀리(164)의 위치는 보트(120)를 실은 패들(130)이 확산로 내부로 진입하여 보트(120)를 확산로에 로딩하는 위치와 보트(120)를 언로딩하고 빈 패들(130)만 확산로에서 이탈하는 경우, 수평 방향의 이동을 위해 고정 프레임(212)에 평행하게 후퇴하는 위치중 어느 하나일 수 있다.
제2 벨트(165)의 일부에는 제1 이동 조립체(110)와 고정될 수 있는 고정편(166)이 마련될 수 있다.
따라서, 제1 모터(161)의 구동에 의해 제1 벨트(163)와 제2 벨트(165)가 구동되고, 상기 제1 위치 또는 제2 위치에 정렬된 제1 이동 조립체(110)가 가이드봉(154)을 따라 슬라이딩하는 방식으로 제2 벨트(165)를 따라 기판 로딩 장치(1)의 길이 방향(x 방향)을 따라 앞뒤로 구동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 로딩 장치의 제2 이송 유니트(200)의 동력전달수단을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2와 도 7을 참조하면, 제2 모터(230)의 회전력은 기어 박스(240)에 의해 회전 방향이 전환될 수 있다. 기어 박스(240)는 베벨 기어 등으로 이루어질 수 있고, 기어 박스(240)의 양측으로 동력전달축(250)이 연결되어 있으므로, 제2 모터(230)의 회전력은 기어 박스(240)를 통해 양측의 동력전달축(250)으로 전달되며, 그에 동력전달축(250)은 회전될 수 있다.
각 동력전달축(250)의 단부에는 연결 블록(260)이 구비되어 있고, 연결 블록(260)의 내부에는 동력전달축(250)의 일단에 연결된 동력전달기어(252), 동력전달기어(252)와 맞물리는 승강 부재(262)가 구비되어 있으며, 이때 동력전달축(250)의 단부는 동력전달기어(252)가 결합되어 있으므로, 동력전달축(250)의 회전에 따라 동력전달기어(252)도 동시에 회전될 수 있다.
동력전달기어(252)는 승강 부재(262)와 맞물려 있기 때문에, 동력전달기어(252)의 회전력은 승강 부재(262)에 전달되고, 승강 부재(262)는 상하 방향으로 승강될 수 있다.
승강 부재(262)가 승강되면, 승강 부재(262)와 결합된 연결 블록(260)도 동시에 승강될 수 있다.
연결 블록(260)은 고정 프레임(212)에 연결되어 있으므로, 연결 블록(260)의 승강 동작에 따라 제1 이동 조립체(110)와 연결된 고정 프레임(212)은 상하로 동작할 수 있다.
따라서, 제2 구동 수단(220)가 구동함에 따라 제1 이동 조립체(110)와 그에 연결된 고정 프레임(212)은 상하로 움직일 수 있다.
연결 블록(260)은 고정 프레임(212)의 길이 방향(x 방향)을 따라 고정 프레임(212)의 양단에, 제2 모터(230)을 기준으로 대칭되게 위치할 수 있다.
제2 모터(230)와 기어 박스(240)가 고정 프레임(212)의 중앙에 위치할 수 있고, 기어 박스(240)로부터 동력전달축(250)이 제2 모터(230) 기준으로 양측에 대칭되게 연결 블록(260)에 연결될 수 있다.
상기와 같이 고정 프레임(212)의 양단에 대칭적으로 연결 블록(260)이 위치함으로써, 제2 모터(230)의 구동에 따른 고정 프레임(212)의 승강 동작시, 안정되게 승강될 수 있다.
고정 프레임(212)은 제1 이동 조립체(110)와 연결되어 있으므로, 고정 프레임(212)의 승강 동작에 따라 제1 이동 조립체(110)도 안정적으로 상하 동작을 할 수 있다.
제1 이동 조립체(110)의 승강 동작하면, 제1 이동 조립체(110)에 구비된 패들(130)이 상하로 구동됨으로써 기판(S)이 안착된 보트(120)가 제1 확산로(12) 또는 제2 확산로(14)의 내부에 로딩/언로딩될 수 있다.
도 8은 본 발명의 로딩 장치의 제3 이송 유니트(300)의 동력전달수단을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5와 도 8을 참조하면, 가이드 레일(320)의 내부 양단에 가이드 레일(320)의 길이 방향(y 방향)으로 제3 모터(362)와 종동풀리(368)가 위치할 수 있다.
모터축(364)에 제3 벨트(366)의 일부가 회전 가능하게 연결될 수 있고, 제3 벨트(366)의 일부는 종동풀리(368)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
지지 부재(369)의 일단은 제3 벨트(366)와 연결될 수 있고, 지지 부재(369)의 타단은 이동부(330)와 연결될 수 있다.
제3 모터(362)의 회전에 의해 제3 벨트(366)가 가이드 레일(320)의 길이 방향(y 방향)으로 동작할 수 있고, 이동부(330)도 가이드 레일(320)의 길이 방향(y 방향)으로 이동할 수 있다.
도 2와 도 8을 참조하면, 승강 부재(262)는 지지 프레임(350)에 대면될 수 있고, 승강 부재(262)와 연결된 연결 블록(260)는 연결 부재(214)에 의해 고정 프레임(212)에 연결될 수 있으며, 고정 프레임(212)은 제1 이동 조립체(110)와 대면될 수 있다.
따라서, 제3 모터(362)를 구동시키면, 모터축(364)과 연결된 제3 벨트(366)는 수평 방향(y 방향)으로 이동할 수 있고, 이때, 제3 벨트(366)의 소정의 위치에는 이동부(330)와 연결된 지지 부재(369)가 구비되어 있으므로, 지지 부재(369)는 가이드 레일(320)을 따라 이동할 수 있다.
가이드 레일(320)에는 가이드 공(322)이 형성되어 있고, 이러한 가이드 공(322)을 관통하여 지지 부재(369)가 마련되어 있으므로, 제3 벨트(366)의 이동시, 지지 부재(369)는 가이드 공(322)을 따라 가이드되면서 원활하게 이동할 수 있다.
그러면, 이동부(330)와 연결 부재(214)를 통해 결합된 고정 프레임(212) 및 제1 이동 조립체(110)는 가이드 레일(320)을 따라 수평 방향(y 방향)으로 동작할 수 있게 한다.
결과적으로, 제3 구동 수단(360)은 제1 이송 유니트(100)와 제2 이송 유니트(200)를 수평 방향(y 방향)으로 구동시킬 수 있고, 패들(130)이 기판(S)이 안착된 보트(120)를 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 수 있다.
도 9와 도 10을 참조하면, 확산로 장치(10)는 제1 확산로(12)와 수평 방향으로 확장 배열된 제2 확산로(14)가 1셋트가 되어서 소정의 높이로 적층될 수 있다.
확산로 장치(10)는 상하로 배열되어 확장될 수 있고, 예를 들어 5열로 마련될 수 있다. 따라서, 일 실시 예로 수평으로 2개, 수직으로 5개가 배열되어 총 10개의 확산로가 구비될 수 있다. 수직으로 확장되는 확산로 장치(10)마다 로딩 장치는 마련될 수 있다.
본 발명은 1개의 기판 로딩 장치(1)로 2개의 수평한 방향(y 방향)으로 확장된 확산로인 제1 확산로(12)와 제2 확산로(14)에 기판(S)을 로딩/언로딩할 수 있다.
따라서, 본 발명은 1개의 기판 로딩 장치(1)로 1개의 확산로에 기판(S)을 로딩하는 경우보다 확산 공정의 시간을 줄일 수 있고, 확산 공정에 필요한 공간이 줄어 공정 공간당 생산량 증가의 효과를 가져올 수 있다.
1... 기판 로딩 장치 S... 기판
10... 확산로 장치
12... 제1 확산로 14... 제2 확산로
100... 제1 이송 유니트 110... 제1 이동 조립체
120... 보트 130... 패들
132... 패들 안착부 134... 패들 고정부
140... 베이스 부재 142... 클램프
144... 연결 부재 150... 연결 프레임
152... 결합 부재 154... 가이드봉
156... 연결 부재 160... 제1 구동 수단
161... 제1 모터 162... 모터축
163... 제1 벨트 164... 종동풀리
165... 제2 벨트 166... 고정편
200... 제2 이송 유니트 210... 제2 이동 조립체
212... 고정 프레임 214... 연결 부재
220... 제2 구동 수단 230... 제2 모터
240... 기어 박스 250... 동력전달축
252... 동력전달기어 260... 연결 블록
262... 승강 부재 262a... 치형부
300... 제3 이송 유니트 310... 제3 이동 조립체
320... 가이드 레일 322... 가이드 공
330... 이동부 340.. 이동 플레이트 342... 연결편 344... 지지 부재
350... 지지 프레임 360... 제3 구동 수단
362... 제3 모터 364... 모터축
366... 제3 벨트 368... 종동풀리
369... 지지 부재 370... 정렬 부재

Claims (10)

  1. 복수의 기판이 제1 방향으로 안착된 보트를 실은 패들을 확산로 내부로 로딩 또는 언로딩하는 제1 이동 조립체 및 상기 제1 이동 조립체의 이동을 제어하는 제1 구동 수단을 포함하는 제1 이송 유니트;
    보트가 확산로에 로딩 및 언로딩되는 경우, 패들을 상기 제1 방향과 수직인 제3 방향으로 움직일 수 있는 제2 이송 유니트;
    상기 제1 이송 유니트 및 제2 이송 유니트를 함께 상기 제1 및 제3 방향과 수직인 제2 방향으로 동작시키는 제3 이송 유니트; 를 포함하고,
    상기 제3 이송 유니트는 제3 이동 조립체와 제3 구동 수단을 포함하고,
    상기 제3 이동 조립체는 상기 제1 이송 유니트 및 상기 제2 이송 유니트와 연결되어 수평 방향으로 이동시킬 수 있는 이동부, 상기 이동부가 대면한 상태로 수평 방향으로 이동할 수 있는 가이드 레일을 포함하고,
    상기 이동부가 상기 가이드 레일을 따라 수평 이동시 상기 제1 이송 유니트 및 제2 이송 유니트는 일체로 상기 제2 방향으로 동작하고,
    상기 패들은 상기 보트가 로딩되는 패들 안착부 및 상기 패들을 상기 제1 이동 조립체에 고정하는 패들 고정부를 포함하고,
    상기 패들 안착부의 높이는 상기 패들 고정부의 높이보다 낮은 기판 로딩 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 이송 유니트는,
    제1 이동 조립체와 제1 구동 수단을 포함하고,
    상기 제1 이동 조립체는,
    기판이 안착된 보트를 실을 수 있는 패들; 패들의 저면에 마련되어 지지하여 주는 베이스 부재, 상기 베이스 부재와 연결되어 고정 프레임에 연결되는 연결 프레임으로 이루어지며,
    상기 제1 구동 수단은,
    제1 모터, 상기 제1 모터의 회전력을 전달받아 제1 이동 조립체를 이동시킬 수 있는 제2 벨트로 이루어지고,
    상기 제2 벨트의 이동에 따라 상기 제1 이동 조립체가 이동하며,
    상기 제1 이동 조립체의 이동에 의해 상기 패들이 확산로 내부로 기판을 안착한 보트를 로딩 및 언로딩하는 기판 로딩 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 이송 유니트는,
    제2 이동 조립체와 제2 구동 수단을 포함하고,
    상기 제2 이동 조립체는,
    제1 이동 조립체와 연결되는 고정 프레임, 상기 제2 구동 수단과 고정 프레임을 연결하는 연결 부재로 이루어지며,
    상기 제2 구동 수단은,
    제2 모터, 상기 제2 모터의 동력을 전달받아서 승강되는 승강 부재, 상기 승강 부재와 결합되고 상기 제2 이동 조립체와 연동되게 마련되는 연결 블록으로 이루어지는 기판 로딩 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 구동 수단은,
    상기 제2 모터의 회전 방향을 전환시키는 기어 박스,
    상기 기어 박스의 양측으로 연장되고 상기 제2 모터의 동력을 전달할 수 있는 동력전달축,
    상기 동력 전달축의 일단에 마련되는 동력전달기어를 포함하고,
    상기 제2 구동 수단에 의해 상기 제2 이동 조립체가 상하 방향으로 동작하고, 상기 제2 이동 조립체에 연결된 상기 제1 이동 조립체가 상하로 동작하여, 패들이 기판이 안착된 보트를 확산로에 진입하여 로딩하고 분리될 수 있는 기판 로딩 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 이송 유니트는 제2 이동 조립체와, 상기 패들의 제3 방향 동작 구동력을 제공하는 제2 구동 수단을 포함하고,
    상기 제2 이동 조립체는, 상기 제1 이송 유니트와 연결되고 상기 제1 방향으로 연장되는 고정 프레임과, 상기 제2 구동 수단과 상기 고정 프레임을 연결하는 연결 부재를 포함하며,
    상기 제3 이송 유니트는 상기 고정 프레임을 따라 상기 제1 방향으로 적어도 한쌍 배열되는 기판 로딩 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 패들 안착부의 상면은 상기 패들 고정부의 상면과 경사지게 이어지는 기판 로딩 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 제2 이송 유니트의 승강 부재의 일면과 대면될 수 있는 지지 프레임, 또는 상기 지지 프레임의 저면과 대면되는 이동 플레이트를 포함하고,
    상기 이동 플레이트는 상기 가이드 레일을 따라 이동하도록 상기 제3 구동수단과 연결되고,
    상기 이동 플레이트의 상기 제1 방향을 따라 대칭되는 양측면에는 상기 이동부의 상기 제2 방향 이동을 지지하는 연결편 및 제2 지지 부재가 배치되는 기판 로딩 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 구동 수단은, 제3 모터, 상기 제3 모터와 연결되어 이동하는 제3 벨트, 및 일단은 상기 제3 벨트에 연동되도록 연결되고 타단은 상기 이동부와 연결되는 제1 지지 부재를 포함하는 기판 로딩 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 가이드 레일상에는 상기 제2 방향으로 연장되는 가이드 공이 형성되고, 상기 가이드 공을 따라 상기 제1 지지 부재가 관통되어 상기 이동부와 연결되는 기판 로딩 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 확산로는 솔라셀 제조 공정중 확산 공정에 배치되고,
    상기 확산로는 한쌍으로 구비되고, 한쌍의 확산로는 복수의 열로 수직 방향으로 간격을 두고 적층되며,
    상기 복수의 열마다 기판을 안착한 보트를 상기 확산로 내부로 로딩 및 언로딩하도록 구비되는 기판 로딩 장치.
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