KR102405959B1 - 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진공챔버의 내측에 배치되는 히터모듈(예: 서셉터)에 대한 수평을 조절함에 있어서 구성의 기구적인 변형을 최소화하는 기술로서, 히터모듈의 수평을 담당하는 틸팅 베이스 부재가 고정 베이스 부재를 기준으로 틸팅하는 과정에서 그 고정 베이스 부재에 대해 틸팅 베이스 부재를 연결시키는 링크 부재에서 반복적인 레벨링 과정 중 발생되는 기구적인 변형 부하(예: 마찰, 협착, 마모)를 감소시키는 기술이다. 본 발명에 따르면, 제 1,2 틸팅변위 조정부재가 각각 제 1,2 베어링 픽스부재와 제 1,2 LM 변위가이드 부재를 구비함에 따라 제 1,2 연직거리 조정부재와 협동하여 고정 베이스 부재에 대한 틸팅 베이스 부재의 수평 조정시 기구적인 변형 부하를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 진공챔버의 내측에 배치되는 히터모듈(예: 서셉터)에 대한 수평을 조절함에 있어서 구성의 기구적인 변형(예: 마모)을 최소화하는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 히터모듈의 수평을 담당하는 틸팅 베이스 부재가 고정 베이스 부재를 기준으로 틸팅하는 과정에서 그 고정 베이스 부재에 대해 틸팅 베이스 부재를 연결시키는 링크 부재에서 반복적인 레벨링 과정 중 기구학적 자유도 문제로 인해 발생되는 기구적인 변형 부하를 없애는 기술이다.
일반적으로 반도체 칩을 제조하기 위해서는 먼저 웨이퍼의 표면에 패터닝 등 여러 단계의 공정을 거치게 된다.
이러한 웨이퍼의 표면 공정은 진공챔버 내에서 이루어진다. 그 진공챔버의 내부에는 웨이퍼를 안착시킨 상태에서 가열시키는 히터로서의 서셉터가 구비되고, 이 서셉터를 진공챔버의 내부 공간에서 상하방향으로 슬라이딩 시킬 수 있도록 서셉터의 하부에는 서셉터를 지지하는 지지로드가 진공챔버의 하부를 관통하여 서텝터의 하면과 연결되도록 설치된다.
이렇게 진공챔버의 내부에 위치한 서셉터의 상면에 웨이퍼가 안착된 상태로 그 웨이퍼의 표면 공정(예: 플라즈마 처리)을 거치는데, 그 웨이퍼의 표면 처리 공정에서 불량률을 낮추기 위해 웨이퍼가 안착된 서셉터의 수평을 맞춤에 따라 결과적으로 웨이퍼의 수평을 자동 조정하게 된다.
한편, 그 서셉터의 수평을 조정하기 위해서는 그 서텝터의 하부로 연장되는 지지로드를 전후좌우로 움직여 조정하게 되는데, 이 지지로드에 예컨대, 틸팅 베이스 부재가 연결되면 그 틸팅 베이스 부재의 수평을 조정함에 따라 결과적으로 서셉터의 수평을 조절할 수 있게 된다.
여기서, 서셉터와 연결되는 틸팅 베이스 부재의 수평을 조정하는 기술은 종래에도 개시되기는 하였지만, 틸팅 베이스 부재의 수평을 조정하는 과정에서 기구학적 자유도 부족으로 인한 링크 부재에 가해지는 변형 부하로 인해 수평 조절에 대한 반복정밀도와 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
그에 따라, 히터모듈(예: 서셉터)의 수평을 담당하는 틸팅 베이스 부재의 레벨링 과정에서 링크 부재에 가해지는 기구적인 변형 부하를 최소화하도록 링크 부재를 개선함으로써 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있는 기술 구현이 요구된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 히터모듈(예: 서셉터)의 수평을 담당하는 틸팅 베이스 부재의 레벨링 과정에서 링크 부재에 가해지는 기구적인 변형 부하를 최소화할 수 있는 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 진공챔버의 개구된 하부와 연통하는 중공형으로 이루어지고 진공챔버의 하부에 연결되어 진공챔버를 지지하는 고정 베이스 부재(20)와, 기판 가공을 위해 진공챔버의 개구된 하부로부터 진공챔버의 내외부에 관통 배치되는 히터모듈 부재와, 히터모듈 부재에 연결된 상태로 고정 베이스 부재의 하부에 배치되고 고정 베이스 부재를 기준으로 틸팅 조정됨에 따라 진공챔버에 대한 히터모듈 부재의 틸팅을 가이드하는 중공형의 틸팅 베이스 부재(40)를 구비하는 기판처리용 히터모듈에서 히터모듈 부재의 틸팅을 위한 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치로서, 고정 베이스 부재와 틸팅 베이스 부재 사이에 연결된 상태로 고정 베이스 부재에 대해 틸팅 베이스 부재의 수평방향 기울어짐이 가능하도록 가이드하는 베이스 틸팅링크 부재(100); 베이스 틸팅링크 부재와 이격된 위치에서 고정 베이스 부재와 틸팅 베이스 부재를 연결하며, 베이스 틸팅링크 부재를 기준으로 고정 베이스 부재에 대한 틸팅 베이스 부재의 기울어짐에 연동하여 자신이 위치한 부분에서 고정 베이스 부재와 틸팅 베이스 부재 사이의 상하방향 떨어진 거리에 대응하는 제 1 연직 이격거리를 조정하는 제 1 연직거리 조정부재(210)와, 제 1 연직 이격거리의 조정으로 틸팅 베이스 부재가 기울어지는 경우 자신과 틸팅 베이스 부재 사이의 기울어짐에 대응하는 제 1 틸팅 동작을 가이드하는 제 1 틸팅 조정부재(220)와, 제 1 연직거리 조정부재와 제 1 틸팅 조정부재 사이에 배치되며 제 1 틸팅 동작에 연동하여 자신이 움직임에 따라 제 1 연직거리 조정부재와 제 1 틸팅 조정부재 사이가 멀어지거나 가까워지는 변위인 이격변위를 조정하는 제 1 틸팅변위 조정부재(230)를 구비한 제 1 틸팅링크 부재(200); 베이스 틸팅링크 부재를 기준으로 제 1 틸팅링크 부재와 대향하는 위치에서 고정 베이스 부재와 틸팅 베이스 부재를 연결하며, 베이스 틸팅링크 부재를 기준으로 고정 베이스 부재에 대한 틸팅 베이스 부재의 기울어짐에 연동하여 자신이 위치한 부분에서 고정 베이스 부재와 틸팅 베이스 부재 사이의 상하방향 떨어진 거리에 대응하는 제 2 연직 이격거리를 조정하는 제 2 연직거리 조정부재(310)와, 제 2 연직 이격거리의 조정으로 틸팅 베이스 부재가 기울어지는 경우 자신과 틸팅 베이스 부재 사이의 기울어짐에 대응하는 제 2 틸팅 동작을 가이드하는 제 2 틸팅 조정부재(320)와, 제 2 연직거리 조정부재와 제 2 틸팅 조정부재 사이에 배치되며 제 2 틸팅 동작에 연동하여 자신이 움직임에 따라 제 2 연직거리 조정부재와 제 2 틸팅 조정부재 사이가 멀어지거나 가까워지는 변위인 이격변위를 조정하는 제 2 틸팅변위 조정부재(330)를 구비한 제 2 틸팅링크 부재(300);를 포함하여 구성된다.
그리고, 제 1 연직거리 조정부재(210)는, 틸팅 베이스 부재에 연결된 상태로 상하방향으로 움직이는 제 1 이동블록 부재(211); 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 제 1 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 1 연직이동 가이드부재(212);를 구비하고, 제 1 틸팅 조정부재(220)는, 자신 몸체의 일단부는 제 1 이동블록 부재에 제자리 회동 가능하게 연결되고 자신 몸체의 타단부는 틸팅 베이스 부재에 대해 슬라이딩이 가능하게 연결되는 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221); 제 1 이동블록 부재에 근접하는 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재에 연결되어 제 1 이동블록 부재에 대한 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재의 제자리 회동을 가이드하는 제 1 자가정렬 베어링부재(222);를 구비하며, 제 1 틸팅변위 조정부재(230)는, 제 1 자가정렬 베어링부재를 감싸는 형태로 제 1 이동블록 부재에 고정되는 제 1 베어링 픽스부재(231); 자신 몸체의 일면은 제 1 베어링 픽스부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 1 이동블록 부재에 연결되며 제 1 틸팅 동작에 연동하여 제 1 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 1 베어링 픽스부재에 연결된 자신 몸체 부분이 제 1 연직 이격거리에 교차하는 전후방향으로 움직임에 따라 제 1 베어링 픽스 부재의 전후 방향 움직임을 가이드하는 제 1 LM 변위가이드 부재(232);를 구비할 수 있다.
또한, 제 2 연직거리 조정부재(310)는, 틸팅 베이스 부재에 연결된 상태로 상하방향으로 움직이는 제 2 이동블록 부재(311); 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 제 2 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 2 연직이동 가이드부재(312);를 구비하고, 제 2 틸팅 조정부재(320)는, 자신 몸체의 일단부는 제 2 이동블록 부재에 제자리 회동 가능하게 연결되고 자신 몸체의 타단부는 틸팅 베이스 부재에 대해 슬라이딩이 가능하게 연결되는 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321); 제 2 이동블록 부재에 근접하는 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재에 연결되어 제 2 이동블록 부재에 대한 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재의 제자리 회동을 가이드하는 제 2 자가정렬 베어링부재(322);를 구비하며, 제 2 틸팅변위 조정부재(330)는, 제 2 자가정렬 베어링부재를 감싸는 형태로 제 2 이동블록 부재에 고정되는 제 2 베어링 픽스부재(331); 자신 몸체의 일면은 제 2 베어링 픽스부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 2 이동블록 부재에 연결되며 제 2 틸팅 동작에 연동하여 제 2 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 2 베어링 픽스부재에 연결된 자신 몸체 부분이 제 2 연직 이격거리에 교차하는 전후방향으로 움직임에 따라 제 2 베어링 픽스 부재의 전후 방향 움직임을 가이드하는 제 2 LM 변위가이드 부재(332);를 구비할 수 있다.
한편, 제 1 연직이동 가이드부재(212)는, 자신 몸체의 양단부가 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 제 1 이동블록 부재를 관통 배치되며 자신의 제자리 회전 동작에 따라 제 1 이동블록 부재를 상하방향으로 이동시키는 제 1 볼 스크류 부재(212a); 자신 몸체의 일면은 고정 베이스 부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 1 이동블록 부재에 연결되며 제 1 이동블록 부재의 상하방향 움직임에 연동하여 고정 베이스 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 1 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체 부분이 연직 상하방향으로 움직임에 따라 제 1 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 1 LM 연직가이드 부재(212b);를 구비할 수 있다.
다른 한편, 제 2 연직이동 가이드부재(312)는, 자신 몸체의 양단부가 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 제 2 이동블록 부재를 관통 배치되며 자신의 제자리 회전 동작에 따라 제 2 이동블록 부재를 상하방향으로 이동시키는 제 2 볼 스크류 부재(312a); 자신 몸체의 일면은 고정 베이스 부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 2 이동블록 부재에 연결되며 제 2 이동블록 부재의 상하방향 움직임에 연동하여 고정 베이스 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 2 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체 부분이 연직 상하방향으로 움직임에 따라 제 2 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 2 LM 연직가이드 부재(312b);를 구비할 수 있다.
본 발명은 제 1 틸팅링크 부재가 제 1 연직거리 조정부재, 제 1 틸팅 조정부재, 제 1 틸팅변위 조정부재를 구비하고, 제 2 틸팅링크 부재가 제 2 연직거리 조정부재, 제 2 틸팅 조정부재, 제 2 틸팅변위 조정부재를 구비를 구비함에 따라 고정 베이스 부재에 틸팅 베이스 부재의 수평 조정시 기구적인 변형 부하 없이 수평 조정을 할 수 있는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 제 1,2 연직거리 조정부재가 각각 제 1,2 이동블록 부재와 제 1,2 연직이동 가이드부재를 구비하고, 제 1,2 틸팅 조정부재가 각각 제 1,2 틸팅 슬라이드 로드부재를 구비함에 따라 고정 베이스 부재에 대한 틸팅 베이스 부재의 수평 조정시 기구적인 변형 부하를 최소화할 수 있다는 장점도 나타낸다.
또한, 본 발명은 제 1,2 틸팅변위 조정부재가 각각 제 1,2 베어링 픽스부재와 제 1,2 LM 변위가이드 부재를 구비함에 따라 제 1,2 연직거리 조정부재와 협동하여 고정 베이스 부재에 대한 틸팅 베이스 부재의 수평 조정시 기구적인 변형 부하를 최소화할 수 있다는 장점을 나타낸다.
[도 1]은 본 발명에 따른 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치를 도시한 사시도,
[도 2]는 [도 1]을 좌우 대칭 각도에서 바라 본 도면,
[도 3]은 [도 1]을 아래에서 위를 향해 비스듬히 바라 본 도면,
[도 4]는 [도 3]을 좌우 대칭 각도에서 바라 본 도면,
[도 5]는 [도 1]의 정면도,
[도 6]은 [도 1]의 우측면도,
[도 7]은 [도 1]의 좌측면도,
[도 8]은 [도 1]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 9]는 [도 2]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 10]과 [도 11]은 각각 [도 5]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 12]는 [도 6]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 13]은 [도 7]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고,
[도 14]는 본 발명의 구성인 베이스 틸팅링크 부재와 제 1 틸팅링크 부재를 발췌하여 개략적으로 도시한 예시도,
[도 15]는 [도 14]에서 베이스 틸팅링크 부재의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재의 회동 중심부가 동일 수평면 상에 위치하지 않는 경우의 동작 상태를 도시한 예시도,
[도 16]은 [도 6]의 각도에서 베이스 틸팅링크 부재의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재의 회동 중심부가 동일 수평면 상에 위치하는 경우를 도시한 예시도,
[도 17]은 [도 16] 상의 베이스 틸팅링크 부재를 중심으로 제 1 틸팅링크 부재가 상하방향으로 틸팅되는 과정을 나타낸 예시도,
[도 18]은 본 발명의 구성인 제 1 틸팅링크 부재의 일부분을 발췌하여 분리 도시한 도면,
[도 19]는 본 발명의 구성인 제 2 틸팅링크 부재의 일부분을 발췌하여 분리 도시한 도면,
[도 20]은 [도 2]의 각도에서 본 발명의 다른 실시예를 도시한 예시도,
[도 21]은 본 발명의 구성인 제 1 틸팅링크 부재의 다른 실시예에 따른 도면을 발췌하여 도시한 예시도,
[도 22]는 본 발명의 구성인 제 2 틸팅링크 부재의 다른 실시예에 따른 도면을 발췌하여 도시한 예시도이다.
[도 2]는 [도 1]을 좌우 대칭 각도에서 바라 본 도면,
[도 3]은 [도 1]을 아래에서 위를 향해 비스듬히 바라 본 도면,
[도 4]는 [도 3]을 좌우 대칭 각도에서 바라 본 도면,
[도 5]는 [도 1]의 정면도,
[도 6]은 [도 1]의 우측면도,
[도 7]은 [도 1]의 좌측면도,
[도 8]은 [도 1]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 9]는 [도 2]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 10]과 [도 11]은 각각 [도 5]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 12]는 [도 6]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 13]은 [도 7]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고,
[도 14]는 본 발명의 구성인 베이스 틸팅링크 부재와 제 1 틸팅링크 부재를 발췌하여 개략적으로 도시한 예시도,
[도 15]는 [도 14]에서 베이스 틸팅링크 부재의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재의 회동 중심부가 동일 수평면 상에 위치하지 않는 경우의 동작 상태를 도시한 예시도,
[도 16]은 [도 6]의 각도에서 베이스 틸팅링크 부재의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재의 회동 중심부가 동일 수평면 상에 위치하는 경우를 도시한 예시도,
[도 17]은 [도 16] 상의 베이스 틸팅링크 부재를 중심으로 제 1 틸팅링크 부재가 상하방향으로 틸팅되는 과정을 나타낸 예시도,
[도 18]은 본 발명의 구성인 제 1 틸팅링크 부재의 일부분을 발췌하여 분리 도시한 도면,
[도 19]는 본 발명의 구성인 제 2 틸팅링크 부재의 일부분을 발췌하여 분리 도시한 도면,
[도 20]은 [도 2]의 각도에서 본 발명의 다른 실시예를 도시한 예시도,
[도 21]은 본 발명의 구성인 제 1 틸팅링크 부재의 다른 실시예에 따른 도면을 발췌하여 도시한 예시도,
[도 22]는 본 발명의 구성인 제 2 틸팅링크 부재의 다른 실시예에 따른 도면을 발췌하여 도시한 예시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치를 도시한 사시도이고, [도 2]는 [도 1]을 좌우 대칭 각도에서 바라 본 도면이고, [도 3]은 [도 1]을 아래에서 위를 향해 비스듬히 바라 본 도면이고, [도 4]는 [도 3]을 좌우 대칭 각도에서 바라 본 도면이고, [도 5]는 [도 1]의 정면도이고, [도 6]은 [도 1]의 우측면도이고, [도 7]은 [도 1]의 좌측면도이다.
[도 1] 내지 [도 7]을 참조하면, 본 발명에 따른 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치는 기판가공용 히터모듈에서 진공챔버(미도시)의 내부에 배치되는 히터모듈 부재(서셉터; 미도시)의 수평을 조정한다.
여기서, 기판가공용 히터모듈은 고정 베이스 부재(20), 히터모듈 부재(미도시), 틸팅 베이스 부재(40)를 구비할 수 있다.
고정 베이스 부재(20)는 [도 1] 내지 [도 4]에서와 같이 진공챔버(미도시)의 개구된 하부와 연통하도록 중공형으로 이루어지고, 자신의 중공형 부분이 진공챔버의 개구된 하부와 연통하는 상태에서 진공챔버의 하부에 배치된 상태로 그 진공챔버를 지지하도록 구성된다.
히터모듈 부재(서셉터; 미도시)는 기판 가공을 위해 진공챔버의 개구된 하부로부터 진공챔버의 내외부에 관통 배치될 수 있다. 이때, [도 1] 내지 [도 4]를 참조하면, 히터모듈 부재는 고정 베이스 부재(20)의 중공형 부분과 틸팅 베이스 부재(40)의 중공형 부분을 관통한 후 진공챔버의 내측으로 끼워지는 지지로드(미도시)의 상단부에 연결될 수 있다.
여기서, 지지로드는 틸팅 베이스 부재(40)와 연결됨에 따라 틸팅 베이스 부재(40)가 수평 조절되는 과정에서 그 기울기가 조정될 수 있게 되고, 결과적으로 지지로드의 상단부에 연결되는 히터모듈 부재로서의 서셉터 수평이 조절될 수 있다.
틸팅 베이스 부재(40)는 [도 1] 내지 [도 4]에서와 같이 고정 베이스 부재(20)의 하부에 배치된 상태로 고정 베이스 부재(20)를 기준으로 틸팅됨에 따라 지지로드의 기울기를 조정하게 되고 그 지지로드의 기울기 조정에 따라 히터모듈 부재인 서셉터의 수평이 조절될 수 있다.
이하, [도 8] 내지 [도 13]을 참조하여 기판가공용 히터모듈에서 히터모듈 부재의 틸팅하는 본 발명의 오토 레벨링 장치에 대한 구체적인 구성을 살펴 보기로 한다.
[도 8]은 [도 1]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 9]는 [도 2]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 10]과 [도 11]은 각각 [도 5]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 12]는 [도 6]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 13]은 [도 7]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이다.
[도 1] 내지 [도 13]을 참조하면, 본 발명에 따른 틸팅 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치는 베이스 틸팅링크 부재(100), 제 1 틸팅링크 부재(200), 제 2 틸팅링크 부재(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스 틸팅링크 부재(100)는 [도 5] 내지 [도 7]에서와 같이 고정 베이스 부재(20)와 틸팅 베이스 부재(40) 사이에서 바람직하게는 제자리 움직임이 가능하게 연결될 수 있다.
이를 위해, 베이스 틸링링크 부재(100)는 소위 유니버설 조인트(universal joint)가 채택될 수 있다.
이때, 그 유니버설 조인트의 상부에는 고정 베이스 부재(20)에 고정된 상태로 유니버설 조인트에 회동 가능하게 연결되는 소위 픽스 볼트(fix bolt upper)가 채용될 수 있다.
그리고, 그 유니버설 조인트의 하부에도 틸팅 베이스 부재(40)에 고정된 상태로 유니버설 조인트에 회동 가능하게 연결되는 픽스 볼트(fix bolt lower)가 채용될 수 있다.
즉, 베이스 틸팅링크 부재(100)와 틸팅 베이스 부재(40)가 유니버설 조인트를 통해 연결됨으로써 틸팅 베이스 부재(40)는 그 유니버설 조인트를 중심으로 수평면인 고정 베이스 부재(20)에 대해 회전운동이 가능하게 된다.
그 결과, [도 5]에서와 같이 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 제 1 틸팅링크 부재(200)와 제 2 틸팅링크 부재(300)가 목적하는 높이 만큼 상하방향으로 확장되거나 수축됨에 따라 고정 베이스 부재(20)를 기준으로 틸팅 베이스 부재(40)의 수평 조절이 이루어지게 된다.
예컨대, [도 5] 내지 [도 7]을 참조하면, 제 1 틸팅링크 부재(200)와 제 2 틸팅링크 부재(300)가 모두 상하 확장하는 방향으로 움직이게 된다면, 그 확장된 부분의 틸팅 베이스 부재(40)는 해당 위치의 고정 베이스 부재(20)와 멀어지기 때문에 결국, 틸팅 베이스 부재(40)는 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 [도 1] 내지 [도 4] 상의 전방으로 하향하는 기울기를 나타낼 것이다.
그리고, [도 5] 내지 [도 7]을 참조하면, 제 1 틸팅링크 부재(200)와 제 2 틸팅링크 부재(300)가 모두 상하 수축하는 방향으로 움직이게 된다면, 그 확장된 부분의 틸팅 베이스 부재(40)는 해당 위치의 고정 베이스 부재(20)와 근접되기 때문에 결국, 틸팅 베이스 부재(40)는 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 [도 1] 내지 [도 4] 상의 전방으로 상향하는 기울기를 나타낼 것이다.
또한, [도 5] 내지 [도 7]을 참조하면, 제 1 틸팅링크 부재(200)가 상하 확장하는 방향으로 움직이고 제 2 틸팅링크 부재(300)가 제자리를 유지하거나 상하 수축하는 방향으로 움직이게 된다면, 위와 같은 원리로 틸팅 베이스 부재(40)는 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 [도 1] 내지 [도 4] 상의 좌측이 하방향으로 기울어지는 기울기를 나타낼 것이다.
또한, [도 5] 내지 [도 7]을 참조하면, 제 1 틸팅링크 부재(200)가 상하 수축하는 방향으로 움직이고 제 2 틸팅링크 부재(300)가 제자리를 유지하거나 상하 확장하는 방향으로 움직이게 된다면, 위와 같은 원리로 틸팅 베이스 부재(40)는 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 [도 1] 내지 [도 4] 상의 우측이 하방향으로 기울어지는 기울기를 나타낼 것이다.
여기서, 본 발명의 핵심적인 특징은 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 제 1 틸팅링크 부재(200)가 상하 확장되거나 수축되는 동작을 반복적으로 수행할 때와 제 2 틸팅링크 부재(300)가 상하 확장되거나 수축되는 동작을 반복적으로 수행할 때 제 1 틸팅링크 부재(200)와 제 2 틸팅링크 부재(300)에서 발생할 수 있는 기구적인 변형 부하(예: 마찰, 협착, 마모)를 최소화함으로써 오토 레벨링 장치의 내구성을 유지하여 결과적으는 레벨링의 정밀도와 신뢰성을 높이는 것이다.
이하에서는, 고정 베이스 부재(20)를 기준으로 볼 때 상하 수축 동작과 상하 확장 동작을 수행하는 제 1 틸팅링크 부재(200)와 제 2 틸팅링크 부재(300)에서 그 기구적인 변형 부하를 최소화하기 위한 구체적인 구성에 대해 집중하여 살펴보기로 한다.
제 1 틸팅링크 부재(200)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]에서와 같이 베이스 틸팅링크 부재(100)와 이격된 위치에서 고정 베이스 부재(20)와 틸팅 베이스 부재(40)를 연결하도록 구성된다.
여기서, 제 1 틸팅링크 부재(200)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 바람직하게는 제 1 연직거리 조정부재(210), 제 1 틸팅 조정부재(220), 제 1 틸팅변위 조정부재(230)를 구비할 수 있다.
제 1 연직거리 조정부재(210)는 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 고정 베이스 부재(20)에 대한 틸팅 베이스 부재(40)의 기울어짐에 연동하여 자신이 위치한 부분에서 고정 베이스 부재(20)에 대한 틸팅 베이스 부재(40)의 Z축 이격거리인 제 1 거리를 조정하도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 제 1 연직거리 조정부재(210)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]에서와 같이 바람직하게는 제 1 이동블록 부재(211)와 제 1 연직이동 가이드부재(212)를 구비할 수 있다.
제 1 이동블록 부재(211)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 틸팅 베이스 부재(40)에 연결된 상태로 상하방향으로 움직이도록 구성된다.
제 1 연직이동 가이드부재(212)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 고정 베이스 부재(20)에 연결된 상태로 제 1 이동블록 부재(211)의 상하방향 움직임을 가이드한다.
이를 위해, 제 1 연직이동 가이드부재(212)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]에서와 같이 제 1 볼 스크류 부재(212a)와 제 1 LM 연직가이드 부재(212b)를 구비할 수 있다.
제 1 볼 스크류 부재(212a)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 자신 몸체의 양단부가 고정 베이스 부재(20)에 연결된 상태로 제 1 이동블록 부재(211)를 관통 배치되며 자신의 제자리 회전 동작에 따라 제 1 이동블록 부재(211)를 상하방향으로 이동시킨다.
제 1 LM 연직가이드 부재(212b)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 자신 몸체의 일면은 고정 베이스 부재(20)에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 1 이동블록 부재(211)에 연결된다.
여기서, 제 1 LM 연직가이드 부재(212b)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 제 1 이동블록 부재(211)의 상하방향 움직임에 연동하여 고정 베이스 부재(20)에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 1 이동블록 부재(211)에 연결된 자신 몸체 부분이 연직 상하방향으로 움직임에 따라 제 1 이동블록 부재(211)의 상하방향 움직임을 가이드한다.
제 1 틸팅 조정부재(220)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 위의 제 1 거리의 조정에 따른 자신과 인접 구성 간의 제 1 틸팅 동작을 가이드하도록 구성된다.
이를 위해, 제 1 틸팅 조정부재(220)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]에서와 같이 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)와 제 1 자가정렬 베어링부재(222)를 구비할 수 있다.
제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 자신 몸체의 일단부가 틸팅 베이스 부재(40)에 고정되고 자신 몸체의 타단부는 제 1 자가정렬 베어링부재(222)를 통해 제 1 이동블록 부재(211)에 대해 제자리 회동 및 슬라이딩이 가능하게 연결될 수 있다.
여기서, 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)는 제 1 틸팅 동작에 연동하여 제 1 자가정렬 베어링부재(222)의 내륜과 원통형 조인트 결합으로 연결되어 자신의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구성됨에 따라 제 1 틸팅링브 부재(200)의 제 1 틸팅 동작에 따른 각도와 길이 변화를 흡수할 수 있다.
한편, 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)는 자신의 길이 방향을 따라 슬라이딩이 이루어지는 과정에서 자신 몸체 자체의 길이가 증감되도록 구성될 수도 있고 틸팅 베이스 부재(40)와의 연결 부분에서 자신 몸체의 일단부가 그 틸팅 베이스 부재(40)의 내외부를 출몰하면서 길이 조정이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
그 결과, 제 1 틸팅링크 부재(200) 중 특히 제 1 볼 스크류 부재(212a)와 제 1 이동블록 부재(211) 상호 간에 가해지는 기구적인 변형 부하를 효과적으로 낮출 수 있다.
다른 한편, 베이스 틸팅링크 부재(100)의 유니버설 조인트 중심과 제 1 틸팅링크 부재(200)의 제 1 자가정렬 베어링부재(222) 중심이 동일한 수평면 상에 위치되지 않는 경우가 있는데, 이처럼, 베이스 틸팅링크 부재(100)와 제 1 틸팅링크 부재(200)가 동일한 수평면에 위치하지 않는 경우에 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)는 제 1 틸팅링크 부재(200)의 제 1 틸팅 동작에 따른 각도 변화를 효과적으로 흡수할 수 있다.
예컨대, 베이스 틸팅링크 부재(100)의 유니버설 조인트 중심과 제 1 틸팅링크 부재(200)의 제 1 자가정렬 베어링부재(222) 중심이 동일한 수평면 상에 위치되지 않는 경우, 제 1 틸팅링크 부재(200)가 자체적으로는 동일 수준의 확장 동작이 발생하는 경우(제 1 환경)와 동일 수준의 수축 동작이 발생하는 경우(제 2 환경)에도 [도 12] 상의 연직 상하방향을 기준으로 제 1 환경 상의 제 1 연직이동 가이드부재(212)의 중심위치와 제 2 환경 상의 제 1 연직이동 가이드부재(212)의 중심위치가 상이할 수 있다.
또한, 예컨대 베이스 틸팅링크 부재(100)의 유니버설 조인트 중심과 제 1 틸팅링크 부재(200)의 제 1 자가정렬 베어링부재(222) 중심이 동일한 수평면 상에 위치되지 않는 경우, 제 1 환경 상의 제 1 자가정렬 베어링부재(222)의 중심위치 이동 변위와 제 2 환경 상의 제 1 자가정렬 베어링부재(222)의 중심위치 이동 변위가 상이하게 된다.
그 결과, 제 1 틸팅링크 부재(200)에 발생하는 기구적인 변형 부하가 틸팅 동작시에 한 쪽 편으로 과대하게 증가하는 문제점을 발생시킬 수 있다.
제 1 자가정렬 베어링부재(222)를 통해 제 1 이동블록 부재(211)에 연결되는 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)는 이러한 문제점을 해소하게 된다.
제 1 자가정렬 베어링부재(222)는 [도 8]과 [도 10]에서와 같이 제 1 이동블록 부재(211)와 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)가 만나는 제 1 이동블록 부재(211)에 연결되어 제 1 이동블록 부재(211)에 대한 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221)의 제자리 회동을 가이드한다.
제 1 틸팅변위 조정부재(230)는 제 1 틸팅 조정부재(220)를 통한 제 1 틸팅 동작에 연동하여 제 1 자가정렬 베어링부재(222)의 이동 변위를 조정함에 따라 결과적으는 제 1 틸팅링크 부재(200)의 각 구성 간이나 인접 구성으로부터 받는 기구적인 변형 부하를 완화시킬 수 있다.
이를 위해, 제 1 틸팅변위 조정부재(230)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]에서와 같이 제 1 베어링 픽스부재(231)와 제 1 LM 변위가이드 부재(232)를 구비할 수 있다.
제 1 베어링 픽스부재(231)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]에서와 같이 제 1 자가정렬 베어링부재(222)를 감싸는 형태로 제 1 이동블록 부재(211)에 고정 배치될 수 있다.
제 1 LM 변위가이드 부재(232)는 [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]에서와 같이 자신 몸체의 일면이 제 1 베어링 픽스부재(231)에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 1 이동블록 부재(211)에 연결될 수 있다.
그 결과, 제 1 LM 변위가이드 부재(232)는 제 1 틸팅 조정부재(220)에 의한 제 1 틸팅 동작에 연동하여 제 1 이동블록 부재(211)에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 1 베어링 픽스부재(231)에 연결된 자신 몸체 부분이 위의 제 1 거리에 교차하는 방향으로 움직임에 따라 제 1 베어링 픽스 부재(231)의 움직임을 가이드하게 된다.
결과적으로, [도 8]과 [도 10] 및 [도 12]를 참조하면 제 1 틸팅변위 조정부재(230)는 제 1 틸팅 조정부재(220)와 협동으로 제 1 이동블록 부재(211)가 틸팅 베이스 부재(40)로부터 움직일 수 있는 변위의 자율성을 향상시킴에 따라 제 1 이동블록 부재(211)가 제 1 연직이동 가이드부재(212)를 따라 움직이는 과정에서 기구적인 변형 부하를 제거할 수 있게 된다.
한편, 제 1 LM 변위가이드 부재(232)는 바람직하게는 제 1 베어링 픽스부재(231)의 상하부에 듀얼로 배치됨에 따라 제 1 베어링 픽스부재(231)의 수평방향 운동성을 향상시킴으로써 특히 제 1 틸팅 동작시 제 1 LM 변위가이드 부재(232)에 대해 상하 연직으로 가해지는 수직하중으로부터 제 1 LM 변위가이드 부재(232)의 기구적인 변형을 방지할 수 있다.
다른 한편, 제 1 틸팅링크 부재(200)를 구동시키기 위한 구동수단은 바람직하게는 제 1 틸팅링크 부재(200)의 하부에 배치될 수 있으며, 그 구동수단의 구체적인 배치 구성과 그 구동수단을 동작시키는 제어수단에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
제 2 틸팅링크 부재(300)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]에서와 같이 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 제 1 틸팅링크 부재(200)와 대향하는 위치에서 고정 베이스 부재(20)와 틸팅 베이스 부재(40)를 연결하도록 구성된다.
여기서, 제 2 틸팅링크 부재(300)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 바람직하게는 제 2 연직거리 조정부재(310)와 제 2 틸팅 조정부재(320)를 구비할 수 있다.
제 2 연직거리 조정부재(310)는 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 고정 베이스 부재(20)에 대한 틸팅 베이스 부재(40)의 기울어짐에 연동하여 자신이 위치한 부분에서 고정 베이스 부재(20)에 대한 틸팅 베이스 부재(40)의 Z축 이격거리인 제 2 거리를 조정하도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 제 2 연직거리 조정부재(310)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]에서와 같이 바람직하게는 제 2 이동블록 부재(311)와 제 2 연직이동 가이드부재(312)를 구비할 수 있다.
제 2 이동블록 부재(311)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 틸팅 베이스 부재(40)에 연결된 상태로 상하방향으로 움직이도록 구성된다.
제 2 연직이동 가이드부재(312)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 고정 베이스 부재(20)에 연결된 상태로 제 2 이동블록 부재(311)의 상하방향 움직임을 가이드한다.
이를 위해, 제 2 연직이동 가이드부재(312)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]에서와 같이 제 2 볼 스크류 부재(312a)와 제 2 LM 연직가이드 부재(312b)를 구비할 수 있다.
제 2 볼 스크류 부재(312a)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 자신 몸체의 양단부가 고정 베이스 부재(20)에 연결된 상태로 제 2 이동블록 부재(311)를 관통 배치되며 자신의 제자리 회전 동작에 따라 제 2 이동블록 부재(311)를 상하방향으로 이동시킨다.
제 2 LM 연직가이드 부재(312b)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 자신 몸체의 일면은 고정 베이스 부재(20)에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 2 이동블록 부재(311)에 연결된다.
여기서, 제 2 LM 연직가이드 부재(312b)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 제 2 이동블록 부재(311)의 상하방향 움직임에 연동하여 고정 베이스 부재(20)에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 2 이동블록 부재(311)에 연결된 자신 몸체 부분이 연직 상하방향으로 움직임에 따라 제 2 이동블록 부재(311)의 상하방향 움직임을 가이드한다.
제 2 틸팅 조정부재(320)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 위의 제 2 거리의 조정에 따른 자신과 인접 구성 간의 제 2 틸팅 동작을 가이드하도록 구성된다.
이를 위해, 제 2 틸팅 조정부재(320)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]에서와 같이 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)와 제 2 자가정렬 베어링부재(322)를 구비할 수 있다.
제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 자신 몸체의 일단부가 틸팅 베이스 부재(40)에 고정되고 자신 몸체의 타단부는 제 2 자가정렬 베어링부재(322)를 통해 제 2 이동블록 부재(311)에 대해 제자리 회동 및 슬라이딩이 가능하게 연결될 수 있다.
여기서, 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)는 제 2 틸팅 동작에 연동하여 제 2 자가정렬 베어링부재(322)의 내륜과 원통형 조인트 결합으로 연결되어 자신의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구성됨에 따라 제 2 틸팅링브 부재(300)의 제 2 틸팅 동작에 따른 각도와 길이 변화를 흡수할 수 있다.
한편, 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)는 자신의 길이 방향을 따라 슬라이딩이 이루어지는 과정에서 자신 몸체 자체의 길이가 증감되도록 구성될 수도 있고 틸팅 베이스 부재(40)와의 연결 부분에서 자신 몸체의 일단부가 그 틸팅 베이스 부재(40)의 내외부를 출몰하면서 길이 조정이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
그 결과, 제 2 틸팅링크 부재(300) 중 특히 제 2 볼 스크류 부재(312a)와 제 2 이동블록 부재(311) 상호 간에 가해지는 기구적인 변형 부하를 효과적으로 낮출 수 있다.
다른 한편, 베이스 틸팅링크 부재(100)의 유니버설 조인트 중심과 제 2 틸팅링크 부재(300)의 제 2 자가정렬 베어링부재(322) 중심이 동일한 수평면 상에 위치되지 않는 경우가 있는데, 이처럼, 베이스 틸팅링크 부재(100)와 제 2 틸팅링크 부재(300)가 동일한 수평면에 위치하지 않는 경우에 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)는 제 2 틸팅링크 부재(300)의 제 2 틸팅 동작에 따른 각도 변화를 효과적으로 흡수할 수 있다.
예컨대, 베이스 틸팅링크 부재(100)의 유니버설 조인트 중심과 제 2 틸팅링크 부재(300)의 제 2 자가정렬 베어링부재(322) 중심이 동일한 수평면 상에 위치되지 않는 경우, 제 2 틸팅링크 부재(300)가 자체적으로는 동일 수준의 확장 동작이 발생하는 경우(제 3 환경)와 동일 수준의 수축 동작이 발생하는 경우(제 4 환경)에도 [도 13] 상의 연직 상하방향을 기준으로 제 3 환경 상의 제 2 연직이동 가이드부재(312)의 중심위치와 제 4 환경 상의 제 2 연직이동 가이드부재(312)의 중심위치가 상이할 수 있다.
또한, 예컨대 베이스 틸팅링크 부재(100)의 유니버설 조인트 중심과 제 2 틸팅링크 부재(300)의 제 2 자가정렬 베어링부재(322) 중심이 동일한 수평면 상에 위치되지 않는 경우, 제 3 환경 상의 제 2 자가정렬 베어링부재(322)의 중심위치 이동 변위와 제 4 환경 상의 제 2 자가정렬 베어링부재(322)의 중심위치 이동 변위가 상이하게 된다.
그 결과, 제 2 틸팅링크 부재(300)에 발생하는 기구적인 변형 부하가 틸팅 동작시에 한 쪽 편으로 과대하게 증가하는 문제점을 발생시킬 수 있다.
제 2 자가정렬 베어링부재(322)를 통해 제 2 이동블록 부재(311)에 연결되는 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)는 이러한 문제점을 해소하게 된다.
제 2 자가정렬 베어링부재(322)는 [도 9]와 [도 11]에서와 같이 제 2 이동블록 부재(311)와 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)가 만나는 제 2 이동블록 부재(311)에 연결되어 제 2 이동블록 부재(311)에 대한 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321)의 제자리 회동을 가이드한다.
제 2 틸팅변위 조정부재(330)는 제 2 틸팅 조정부재(320)를 통한 제 2 틸팅 동작에 연동하여 제 2 자가정렬 베어링부재(322)의 이동 변위를 조정함에 따라 결과적으는 제 2 틸팅링크 부재(300)의 각 구성 간이나 인접 구성으로부터 받는 기구적인 변형 부하를 완화시킬 수 있다.
이를 위해, 제 2 틸팅변위 조정부재(330)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]에서와 같이 제 2 베어링 픽스부재(331)와 제 2 LM 변위가이드 부재(332)를 구비할 수 있다.
제 2 베어링 픽스부재(331)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]에서와 같이 제 2 자가정렬 베어링부재(322)를 감싸는 형태로 제 2 이동블록 부재(311)에 고정 배치될 수 있다.
제 2 LM 변위가이드 부재(332)는 [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]에서와 같이 자신 몸체의 일면이 제 2 베어링 픽스부재(331)에 연결되고 자신 몸체의 타면은 제 2 이동블록 부재(311)에 연결될 수 있다.
그 결과, 제 2 LM 변위가이드 부재(332)는 제 2 틸팅 조정부재(320)에 의한 제 2 틸팅 동작에 연동하여 제 2 이동블록 부재(311)에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 제 2 베어링 픽스부재(331)에 연결된 자신 몸체 부분이 위의 제 2 거리에 교차하는 방향으로 움직임에 따라 제 2 베어링 픽스 부재(331)의 움직임을 가이드하게 된다.
결과적으로, [도 9]와 [도 11] 및 [도 13]을 참조하면 제 2 틸팅변위 조정부재(330)는 제 2 틸팅 조정부재(320)와 협동으로 제 2 이동블록 부재(311)가 틸팅 베이스 부재(40)로부터 움직일 수 있는 변위의 자율성을 향상시킴에 따라 제 2 이동블록 부재(311)가 제 2 연직이동 가이드부재(312)를 따라 움직이는 과정에서 기구적인 변형 부하를 제거할 수 있게 된다.
한편, 제 2 LM 변위가이드 부재(332)는 바람직하게는 제 2 베어링 픽스부재(331)의 상하부에 듀얼로 배치됨에 따라 제 2 베어링 픽스부재(331)의 수평방향 운동성을 향상시킴으로써 특히 제 2 틸팅 동작시 제 2 LM 변위가이드 부재(332)에 대해 상하 연직으로 가해지는 수직하중으로부터 제 2 LM 변위가이드 부재(332)의 기구적인 변형을 방지할 수 있다.
다른 한편, 제 2 틸팅링크 부재(300)를 구동시키기 위한 구동수단은 바람직하게는 제 2 틸팅링크 부재(300)의 하부에 배치될 수 있으며, 그 구동수단의 구체적인 배치 구성과 그 구동수단을 동작시키는 제어수단에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
[도 14]는 본 발명의 구성인 베이스 틸팅링크 부재와 제 1 틸팅링크 부재를 발췌하여 개략적으로 도시한 예시도이고, [도 15]는 [도 14]에서 베이스 틸팅링크 부재의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재의 회동 중심부가 동일 수평면 상에 위치하지 않는 경우의 동작 상태를 도시한 예시도이다.
베이스 틸팅링크 부재(100)로 채용되는 유니버설 조인트의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재(200)의 구성인 제 1 자가정렬 베어링 부재(222)의 회동 중심부가 동일한 수평면 상에 위치하지 않는 경우, [도 14]와 [도 15]에서와 같이 베이스 틸팅링크 부재(100)를 중심으로 제 1 틸팅링크 부재(200)의 제 1 자가정렬 베어링 부재(222)가 상방향으로 움직이거나 하방향으로 움직일 때 같은 각도를 움직이는 경우에도 가상의 연직선을 기준하여 x축 이동 변위는 각각 상이하다.
그 결과, 제 1 틸팅링크 부재(200)의 개별 구성 중 일부의 구성은 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 제 1 자가정렬 베어링 부재(222)가 상방향으로 이동할 때와 동일한 각도의 하방향으로 이동할 때 각각 다른 기구적인 변형 부하를 받게 된다.
[도 16]은 [도 6]의 각도에서 베이스 틸팅링크 부재의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재의 회동 중심부가 동일 수평면 상에 위치하는 경우를 도시한 예시도이고, [도 17]은 [도 16] 상의 베이스 틸팅링크 부재를 중심으로 제 1 틸팅링크 부재가 상하방향으로 틸팅되는 과정을 나타낸 예시도이다.
베이스 틸팅링크 부재(100)로 채용되는 유니버설 조인트의 회동 중심부와 제 1 틸팅링크 부재(200)의 구성인 제 1 자가정렬 베어링 부재(222)의 회동 중심부가 동일한 수평면 상에 위치하는 경우, [도 16]과 [도 17]에서와 같이 베이스 틸팅링크 부재(100)를 중심으로 제 1 틸팅링크 부재(200)의 제 1 자가정렬 베어링 부재(222)가 상방향으로 움직이거나 하방향으로 움직일 때 같은 각도를 움직인다면 가상의 연직선을 기준하여 x축 이동 변위는 동일한 수준이다.
그 결과, 제 1 틸팅링크 부재(200)의 개별 구성은 베이스 틸팅링크 부재(100)를 기준으로 제 1 자가정렬 베어링 부재(222)가 상방향으로 이동할 때와 동일한 각도의 하방향으로 이동할 때 각각 동일한 수준의 기구적인 변형 부하를 받게 된다.
한편, [도 14] 내지 [도 17]을 통해 베이스 틸팅링크 부재(100)와 제 1 틸팅링크 부재(200) 간의 상대적인 동작을 살펴보았지만, 베이스 틸팅링크 부재(100)와 제 2 틸팅링크 부재(300) 간의 상대적인 동작도 같은 원리로 설명되어질 수 있을 것이다.
[도 18]은 본 발명의 구성인 제 1 틸팅링크 부재의 일부분을 발췌하여 분리 도시한 도면이다.
[도 18]을 참조하면, 제 1 틸팅링크 부재(200)의 구성인 제 1 이동블록 부재(211)에는 제 1 틸팅변위 조정부재(230)로서 제 1 베어링 픽스부재(231)와 제 1 LM 변위가이드 부재(232)가 구비되는데, 이때, 제 1 자가정렬 베어링부재(222)의 양측면에는 하나이상의 제 1 베어링 캡 부재(240)가 구비될 수 있다.
그리고, 바람직하게는 제 1 이동블록 부재(211)의 비어있는 공간을 지지하기 위한 제 1 보강 브라켓 부재(250)를 구비할 수도 있다.
[도 19]는 본 발명의 구성인 제 2 틸팅링크 부재의 일부분을 발췌하여 분리 도시한 도면이다.
[도 19]를 참조하면, 제 2 틸팅링크 부재(300)의 구성인 제 2 이동블록 부재(311)에는 제 2 틸팅변위 조정부재(330)로서 제 2 베어링 픽스부재(331)와 제 2 LM 변위가이드 부재(332)가 구비되는데, 이때, 제 2 자가정렬 베어링부재(322)의 양측면에는 하나이상의 제 2 베어링 캡 부재(340)가 구비될 수 있다.
그리고, 바람직하게는 제 2 이동블록 부재(311)의 비어있는 공간을 지지하기 위한 제 2 보강 브라켓 부재(350)를 구비할 수도 있다.
[도 20]은 [도 2]의 각도에서 본 발명의 다른 실시예를 도시한 예시도이다. [도 20을 참조하면, 제 1 틸팅링크 부재(200)는 자신 몸체의 비어있는 공간에서 상하방향의 외력을 지지하기 위해 하나이상의 제 1 연직 보강부재(261, 262)를 구비할 수 있다.
그리고, 제 2 틸팅링크 부재(300)도 자신 몸체의 비어있는 공간에서 상하방향의 외력을 지지하기 위해 하나이상의 제 2 연직 보강부재(361, 362)를 구비할 수 있다.
[도 21]은 본 발명의 구성인 제 1 틸팅링크 부재의 다른 실시예에 따른 도면을 발췌하여 도시한 예시도이다.
제 1 틸팅링크 부재(200)에 인접하는 틸팅 베이스 부재(40)에는 [도 21]에서와 같이 제 1 어퍼 센서브라켓 부재(271)가 구비될 수 있다.
그리고, 제 1 틸팅링크 부재(200)에 인접하는 고정 베이스 부재(20)에는 [도 21]에서와 같이 제 1 로우어 센서브라켓 부재(273)가 구비될 수 있다.
여기서, 제 1 어퍼 센서브라켓 부재(271)과 제 1 로우어 센서브라켓 부재(273)를 연통하는 패턴으로 제 1 변위센서 부재(272)가 구비됨에 따라 제 1 어퍼 센서브라켓 부재(271)를 기준으로 제 1 로우어 센서브라켓 부재(273)의 상대적인 변위를 감지할 수 있게 된다.
[도 22]는 본 발명의 구성인 제 2 틸팅링크 부재의 다른 실시예에 따른 도면을 발췌하여 도시한 예시도이다.
제 2 틸팅링크 부재(300)에 인접하는 틸팅 베이스 부재(40)에는 [도 22]에서와 같이 제 2 어퍼 센서브라켓 부재(371)가 구비될 수 있다.
그리고, 제 2 틸팅링크 부재(300)에 인접하는 고정 베이스 부재(20)에는 [도 22]에서와 같이 제 2 로우어 센서브라켓 부재(373)가 구비될 수 있다.
여기서, 제 2 어퍼 센서브라켓 부재(371)과 제 2 로우어 센서브라켓 부재(373)를 연통하는 패턴으로 제 2 변위센서 부재(372)가 구비됨에 따라 제 2 어퍼 센서브라켓 부재(371)를 기준으로 제 2 로우어 센서브라켓 부재(373)의 상대적인 변위를 감지할 수 있게 된다.
20 : 고정 베이스 부재
40 : 틸팅 베이스 부재
100 : 베이스 틸팅링크 부재
200 : 제 1 틸팅링크 부재
210 : 제 1 연직거리 조정부재
211 : 제 1 이동블록 부재
212 : 제 1 연직이동 가이드부재
212a : 제 1 볼 스크류 부재
212b : 제 1 LM 연직가이드 부재
220 : 제 1 틸팅 조정부재
221 : 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재
222 : 제 1 자가정렬 베어링부재
230 : 제 1 틸팅변위 조정부재
231 : 제 1 베어링 픽스부재
232 : 제 1 LM 변위가이드 부재
240 : 제 1 베어링 캡 부재
250 : 제 1 보강 브라켓 부재
261, 262 : 제 1 연직 보강부재
271 : 제 1 어퍼 센서브라켓 부재
272 : 제 1 변위센서 부재
273 : 제 1 로우어 센서브라켓 부재
300 : 제 2 틸팅링크 부재
310 : 제 2 연직거리 조정부재
311 : 제 2 이동블록 부재
312 : 제 2 연직이동 가이 드부재
312a : 제 2 볼 스크류 부재
312b : 제 2 LM 연직가이드 부재
320 : 제 2 틸팅 조정부재
321 : 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재
322 : 제 2 자가정렬 베어링부재
330 : 제 2 틸팅변위 조정부재
331 : 제 2 베어링 픽스부재
332 : 제 2 LM 변위가이드 부재
340 : 제 2 베어링 캡 부재
350 : 제 2 보강 브라켓 부재
361, 362 : 제 2 연직 보강부재
371 : 제 1 어퍼 센서브라켓 부재
372 : 제 1 변위센서 부재
373 : 제 1 로우어 센서브라켓 부재
40 : 틸팅 베이스 부재
100 : 베이스 틸팅링크 부재
200 : 제 1 틸팅링크 부재
210 : 제 1 연직거리 조정부재
211 : 제 1 이동블록 부재
212 : 제 1 연직이동 가이드부재
212a : 제 1 볼 스크류 부재
212b : 제 1 LM 연직가이드 부재
220 : 제 1 틸팅 조정부재
221 : 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재
222 : 제 1 자가정렬 베어링부재
230 : 제 1 틸팅변위 조정부재
231 : 제 1 베어링 픽스부재
232 : 제 1 LM 변위가이드 부재
240 : 제 1 베어링 캡 부재
250 : 제 1 보강 브라켓 부재
261, 262 : 제 1 연직 보강부재
271 : 제 1 어퍼 센서브라켓 부재
272 : 제 1 변위센서 부재
273 : 제 1 로우어 센서브라켓 부재
300 : 제 2 틸팅링크 부재
310 : 제 2 연직거리 조정부재
311 : 제 2 이동블록 부재
312 : 제 2 연직이동 가이 드부재
312a : 제 2 볼 스크류 부재
312b : 제 2 LM 연직가이드 부재
320 : 제 2 틸팅 조정부재
321 : 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재
322 : 제 2 자가정렬 베어링부재
330 : 제 2 틸팅변위 조정부재
331 : 제 2 베어링 픽스부재
332 : 제 2 LM 변위가이드 부재
340 : 제 2 베어링 캡 부재
350 : 제 2 보강 브라켓 부재
361, 362 : 제 2 연직 보강부재
371 : 제 1 어퍼 센서브라켓 부재
372 : 제 1 변위센서 부재
373 : 제 1 로우어 센서브라켓 부재
Claims (5)
- 진공챔버의 개구된 하부와 연통하는 중공형으로 이루어지고 상기 진공챔버의 하부에 연결되어 상기 진공챔버를 지지하는 고정 베이스 부재(20)와, 기판 가공을 위해 상기 진공챔버의 개구된 하부로부터 상기 진공챔버의 내외부에 관통 배치되는 히터모듈 부재와, 상기 히터모듈 부재에 연결된 상태로 상기 고정 베이스 부재의 하부에 배치되고 상기 고정 베이스 부재를 기준으로 틸팅 조정됨에 따라 상기 진공챔버에 대한 상기 히터모듈 부재의 틸팅을 가이드하는 중공형의 틸팅 베이스 부재(40)를 구비하는 기판처리용 히터모듈에서 상기 히터모듈 부재의 틸팅을 위한 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치로서,
상기 고정 베이스 부재와 상기 틸팅 베이스 부재 사이에 연결된 상태로 상기 고정 베이스 부재에 대해 상기 틸팅 베이스 부재의 수평방향 기울어짐이 가능하도록 가이드하는 베이스 틸팅링크 부재(100);
상기 베이스 틸팅링크 부재와 이격된 위치에서 상기 고정 베이스 부재와 상기 틸팅 베이스 부재를 연결하며, 상기 베이스 틸팅링크 부재를 기준으로 상기 고정 베이스 부재에 대한 상기 틸팅 베이스 부재의 기울어짐에 연동하여 자신이 위치한 부분에서 상기 고정 베이스 부재와 상기 틸팅 베이스 부재 사이의 상하방향 떨어진 거리에 대응하는 제 1 연직 이격거리를 조정하는 제 1 연직거리 조정부재(210)와, 상기 제 1 연직 이격거리의 조정으로 상기 틸팅 베이스 부재가 기울어지는 경우 자신과 상기 틸팅 베이스 부재 사이의 기울어짐에 대응하는 제 1 틸팅 동작을 가이드하는 제 1 틸팅 조정부재(220)와, 상기 제 1 연직거리 조정부재와 상기 제 1 틸팅 조정부재 사이에 배치되며 상기 제 1 틸팅 동작에 연동하여 자신이 움직임에 따라 상기 제 1 연직거리 조정부재와 상기 제 1 틸팅 조정부재 사이가 멀어지거나 가까워지는 변위인 이격변위를 조정하는 제 1 틸팅변위 조정부재(230)를 구비한 제 1 틸팅링크 부재(200);
상기 베이스 틸팅링크 부재를 기준으로 상기 제 1 틸팅링크 부재와 대향하는 위치에서 상기 고정 베이스 부재와 상기 틸팅 베이스 부재를 연결하며, 상기 베이스 틸팅링크 부재를 기준으로 상기 고정 베이스 부재에 대한 상기 틸팅 베이스 부재의 기울어짐에 연동하여 자신이 위치한 부분에서 상기 고정 베이스 부재와 상기 틸팅 베이스 부재 사이의 상하방향 떨어진 거리에 대응하는 제 2 연직 이격거리를 조정하는 제 2 연직거리 조정부재(310)와, 상기 제 2 연직 이격거리의 조정으로 상기 틸팅 베이스 부재가 기울어지는 경우 자신과 상기 틸팅 베이스 부재 사이의 기울어짐에 대응하는 제 2 틸팅 동작을 가이드하는 제 2 틸팅 조정부재(320)와, 상기 제 2 연직거리 조정부재와 상기 제 2 틸팅 조정부재 사이에 배치되며 상기 제 2 틸팅 동작에 연동하여 자신이 움직임에 따라 상기 제 2 연직거리 조정부재와 상기 제 2 틸팅 조정부재 사이가 멀어지거나 가까워지는 변위인 이격변위를 조정하는 제 2 틸팅변위 조정부재(330)를 구비한 제 2 틸팅링크 부재(300);
를 포함하여 구성되는 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 연직거리 조정부재(210)는,
상기 틸팅 베이스 부재에 연결된 상태로 상하방향으로 움직이는 제 1 이동블록 부재(211);
상기 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 상기 제 1 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 1 연직이동 가이드부재(212);
를 구비하고,
상기 제 1 틸팅 조정부재(220)는,
자신 몸체의 일단부는 상기 제 1 이동블록 부재에 제자리 회동 가능하게 연결되고 자신 몸체의 타단부는 상기 틸팅 베이스 부재에 대해 슬라이딩이 가능하게 연결되는 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재(221);
상기 제 1 이동블록 부재에 근접하는 상기 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재에 연결되어 상기 제 1 이동블록 부재에 대한 상기 제 1 틸팅 슬라이드 로드부재의 제자리 회동을 가이드하는 제 1 자가정렬 베어링부재(222);
를 구비하며,
상기 제 1 틸팅변위 조정부재(230)는,
상기 제 1 자가정렬 베어링부재를 감싸는 형태로 상기 제 1 이동블록 부재에 고정되는 제 1 베어링 픽스부재(231);
자신 몸체의 일면은 상기 제 1 베어링 픽스부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 상기 제 1 이동블록 부재에 연결되며 상기 제 1 틸팅 동작에 연동하여 상기 제 1 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 상기 제 1 베어링 픽스부재에 연결된 자신 몸체 부분이 상기 제 1 연직 이격거리에 교차하는 전후방향으로 움직임에 따라 상기 제 1 베어링 픽스 부재의 전후 방향 움직임을 가이드하는 제 1 LM 변위가이드 부재(232);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제 2 연직거리 조정부재(310)는,
상기 틸팅 베이스 부재에 연결된 상태로 상하방향으로 움직이는 제 2 이동블록 부재(311);
상기 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 상기 제 2 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 2 연직이동 가이드부재(312);
를 구비하고,
상기 제 2 틸팅 조정부재(320)는,
자신 몸체의 일단부는 상기 제 2 이동블록 부재에 제자리 회동 가능하게 연결되고 자신 몸체의 타단부는 상기 틸팅 베이스 부재에 대해 슬라이딩이 가능하게 연결되는 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재(321);
상기 제 2 이동블록 부재에 근접하는 상기 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재에 연결되어 상기 제 2 이동블록 부재에 대한 상기 제 2 틸팅 슬라이드 로드부재의 제자리 회동을 가이드하는 제 2 자가정렬 베어링부재(322);
를 구비하며,
상기 제 2 틸팅변위 조정부재(330)는,
상기 제 2 자가정렬 베어링부재를 감싸는 형태로 상기 제 2 이동블록 부재에 고정되는 제 2 베어링 픽스부재(331);
자신 몸체의 일면은 상기 제 2 베어링 픽스부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 상기 제 2 이동블록 부재에 연결되며 상기 제 2 틸팅 동작에 연동하여 상기 제 2 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 상기 제 2 베어링 픽스부재에 연결된 자신 몸체 부분이 상기 제 2 연직 이격거리에 교차하는 전후방향으로 움직임에 따라 상기 제 2 베어링 픽스 부재의 전후 방향 움직임을 가이드하는 제 2 LM 변위가이드 부재(332);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 연직이동 가이드부재(212)는,
자신 몸체의 양단부가 상기 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 상기 제 1 이동블록 부재를 관통 배치되며 자신의 제자리 회전 동작에 따라 상기 제 1 이동블록 부재를 상하방향으로 이동시키는 제 1 볼 스크류 부재(212a);
자신 몸체의 일면은 상기 고정 베이스 부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 상기 제 1 이동블록 부재에 연결되며 상기 제 1 이동블록 부재의 상하방향 움직임에 연동하여 상기 고정 베이스 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 상기 제 1 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체 부분이 연직 상하방향으로 움직임에 따라 상기 제 1 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 1 LM 연직가이드 부재(212b);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 제 2 연직이동 가이드부재(312)는,
자신 몸체의 양단부가 상기 고정 베이스 부재에 연결된 상태로 상기 제 2 이동블록 부재를 관통 배치되며 자신의 제자리 회전 동작에 따라 상기 제 2 이동블록 부재를 상하방향으로 이동시키는 제 2 볼 스크류 부재(312a);
자신 몸체의 일면은 상기 고정 베이스 부재에 연결되고 자신 몸체의 타면은 상기 제 2 이동블록 부재에 연결되며 상기 제 2 이동블록 부재의 상하방향 움직임에 연동하여 상기 고정 베이스 부재에 연결된 자신 몸체가 고정된 상태로 상기 제 2 이동블록 부재에 연결된 자신 몸체 부분이 연직 상하방향으로 움직임에 따라 상기 제 2 이동블록 부재의 상하방향 움직임을 가이드하는 제 2 LM 연직가이드 부재(312b);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치.
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| KR1020210165419A KR102405959B1 (ko) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 틸팅변위 조정부재를 구비한 오토 레벨링 장치 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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