KR102652284B1

KR102652284B1 - 기판 이송용 핸드

Info

Publication number: KR102652284B1
Application number: KR1020220084847A
Authority: KR
Inventors: 강은구; 박지오
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2022-07-11
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2024-03-28
Also published as: KR20240008022A

Abstract

기판 이송용 핸드가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 기판 이송용 핸드는 일측방향으로 연장되는 적어도 하나의 퍼스트 핑거; 상기 퍼스트 핑거로부터 교차되는 방향으로 기판의 테두리 측을 향해 연장되는 적어도 하나의 세컨드 핑거; 상기 퍼스트 핑거 또는 세컨드 핑거 상에 구비되며, 기판을 지지하는 소프트 팁이 상기 기판이 경사되는 방향을 따라 경사 되도록, 교체 가능하게 장착되는 하드 팁 모듈;을 포함할 수 있다.

Description

기판 이송용 핸드{Hand for Transfer substrate}

본 발명은 기판 이송용 핸드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 대면적 기판 이송시 취급을 용이하게 할 수 있는 기판 이송용 핸드에 관한 것이다.

디스플레이 장치에 사용되는 기판을 제조하기 위해서는 여러 공정을 거쳐야 하는데, 공정간 기판의 이송을 위하여 로봇 아암이 적용되고 있다.

이러한 로봇 아암에는 기판을 얹기 위한 기판 이송용 핸드(20)가 구비된다.

즉, 로봇 아암에 도 1에 도시된 바와 같은 기판 이송용 핸드(20)가 구비되며, 상기 기판 이송용 핸드(20)에 기판(10)을 얹어 일측 공정에서 타측 공정 사이를 이송시키는 것이다.

이와 같은 기판 이송용 핸드(20)는, 일측방향으로 연장된 퍼스트 핑거(21)와 상기 퍼스트 핑거(21)와 겨차되는 방향으로 기판(10)의 테두리 측을 향해 연장되는 복수개의 세컨드 핑거(23) 및 상기 퍼스트 핑거(21)와 세컨드 핑거(23) 상에 팁(25)이 장착되어 상기 기판(10)을 지지하도록 구비된다.

또한, 상기 로봇 아암은 생산 속도를 높이기 위하여 빠르게 움직이는데, 이러한 과정에서 급가속 및 급감속 상황이 발생되며, 이러한 급격한 가속도의 변화에도 기판(10)을 안정적으로 지지할 수 있어야 한다.

상기 팁(25)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 핑거 상에 장착되는 경질 소재인 하드 팁(27)과, 상기 하드팁(25)의 상단부에 장착되어 실제 기판(10)과 접촉하는 연질 소재의 소프트 팁(29)으로 이루어지며, 상기 하드 팁(27) 및 상기 소프트 팁(29)이 기판(10)과 접촉하는 부분은 상기 기판 이송용 핸드(20)와 평행하도록 형성된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하드 팁(27) 및 소프트 팁(29)은 일측방향으로 길이방향을 갖도록 구비되고, 상기 팁(25)에 얹혀진 기판(10)이 자중에 의해 소폭 휘어지게 되는데, 이 때, 도 4에 도시된 바와 같이기판(10)이 경사에 의해 소프트 팁(29)에 고르게 접촉하지 못하며 일부 지점에만 접촉되어 접촉지점에 하중이 과하게 작용될 경우 안정적인 지지가 이루어지지 않게 되며 심한 경우 기판(10)이 파손되거나 가속도의 변화에 의해 미끄러져 스크레치가 발생되는 경우가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 가속도의 변화에도 기판을 안정적으로 지지할 수 있는 기판 이송용 핸드를 제공하는 것이 과제이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일측방향으로 연장되는 적어도 하나의 퍼스트 핑거; 상기 퍼스트 핑거로부터 교차되는 방향으로 기판의 테두리 측을 향해 연장되는 적어도 하나의 세컨드 핑거; 상기 퍼스트 핑거 또는 세컨드 핑거 상에 구비되며, 기판을 지지하는 소프트 팁이 상기 기판이 경사되는 방향을 따라 경사 되도록, 교체 가능하게 장착되는 하드 팁 모듈;을 포함하는, 기판 이송용 핸드가 제공된다.

상기 하드 팁 모듈은, 상기 퍼스트 핑거 또는 상기 세컨드 핑거상에 장착되는 베이스; 상기 베이스의 상단에 교체 가능하게 장착되며, 상면에 상기 소프트 팁이 교체 가능하게 장착되도록 경사진 장착면이 형성된 마운트;를 포함할 수 있다.

상기 마운트는, 중심점으로부터 측면으로 갈수록 높이가 낮아지도록 좌우가 서로 반대방향으로 경사지게 형성되는 제1장착면과 제2장착면이 형성될 수 있다.

상기 마운트의 장착면은, 상기 기판의 중심을 향하는 측의 높이가 낮도록 상기 기판의 테두리를 향하는 측 보다 낮게 경사지게 형성될 수 있다.

상기 제1장착면과 제2장착면의 기울기는 중심점을 기준으로 대칭을 이룰 수 있다.

상기 퍼스트 핑거 또는 세컨드 핑거에 장착된 하드 팁 모듈 중, 기판의 모서리 부분을 지지하는 하드 팁 모듈의 상기 제1장착면과 제2장착면의 기울기는 중심점을 기준으로 비대칭을 이룰 수 있다.

상기 제1장착면과 제2장착면 중, 기판의 모서리 측을 지지하는 장착면의 기울기가 나머지 장착면의 기울기보다 작을 수 있다.

상기 제1장착면과 제2장착면에는, 상기 소프트 팁의 장착위치를 안내하는 가이드 핀이 구비될 수 있다.

상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 기판 이송용 핸드는 팁이 경사지게 장착되므로, 기판이 자중에 의해 쳐지는 경사에도 불구하고 균일하게 접촉될 수 있어 가속도의 급격한 변화에도 기판을 안정적으로 지지할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 기판 이송용 핸드를 도시한 도면이다.
도 2는 기판 이송용 핸드에 얹혀진 기판이 휘어지는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 기판 이송용 핸드의 팁을 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 기판 이송용 핸드에 기판이 얹혀진 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송용 핸드를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송용 핸드의 하드 팁 모듈을 도시한 측면도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송용 핸드의 하드 팁 모듈을 다른 각도에서 도시한 측면도 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송용 핸드의 하드 팁 모듈 중, 기판의 모서리 부분을 지지하는 하드 팁 모듈을 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송용 핸드를 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송용 핸드(100)를 도시한 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송용 핸드(100)의 하드 팁 모듈(140) 및 상기 하드 팁 모듈(140)에 장착된 소프트 팁(170)을 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 기판 이송용 핸드(100)는 퍼스트 핑거(110), 세컨드 핑거(120) 및 하드 팁 모듈(140)을 포함할 수 있다.

상기 퍼스트 핑거(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 일측방향으로 연장되는 하나 이상의 막대형태의 부재로 형성될 수 있다. 상기 퍼스트 핑거(110)의 일단은 로봇 아암(미도시)의 팜(130)과 결합되어 로봇 아암(미도시)의 움직임에 따라 이동되도록 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 퍼스트 핑거(110)는 한 쌍이 서로 평행하게 연장되는 것을 예로 들어 설명하나, 한 쌍 이외의 복수개가 구비되는 것도 가능하며, 단일한 부재로 형성되는 것도 가능할 것이다.

상기 세컨드 핑거(120)는 상기 퍼스트 핑거(110)로부터 교차되는 방향으로 기판(10)의 테두리 측을 향해 연장되도록 형성되며, 복수개가 구비될 수 있다.

상기 하드 팁 모듈(140)은 상기 퍼스트 핑거(110) 또는 세컨드 핑거(120) 상에 구비되며, 기판(10)을 지지하는 소프트 팁(170)이 상기 기판(10)이 경사되는 방향을 따라 경사 되도록, 교체 가능하게 장착될 수 있다.

상기 하드 팁 모듈(140)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스(150) 및 마운트(160)를 포함할 수 있다.

상기 베이스(150)는 상기 퍼스트 핑거(110) 또는 상기 세컨드 핑거(120)상에 장착될 수 있다. 이 때, 상기 베이스(150)는 상기 기판(10)의 테두리 측에 대응하는 위치에 장착될 수 있다.

또한, 상기 베이스(150)의 상면은 상기 마운트(160)가 장착될 수 있도록 평면으로 형성되며, 상기 베이스(150)의 하측면에는 플랜지(152)가 형성되며, 상기 플랜지(152)에는 상기 퍼스트 핑거(110) 또는 세컨드 핑거(120)에 장착시 체결되는 나사 등을 위한 체결공(154)이 형성될 수 있다.

상기 마운트(160)는 상기 베이스(150)의 상단에 교체 가능하게 장착되며, 상면에 상기 기판(10)에 직접 접촉되는 소프트 팁(170)이 교체 가능하게 장착되는 장착면(161)이 형성될 수 있다.

이 때, 상기 장착면(161)은 상기 기판(10)을 지지하는 소프트 팁(170)이 상기 기판(10)이 경사되는 방향을 따라 경사 되도록 경사지게 형성될 수 있다.

일반적으로, 상기 기판(10)은 지지점인 소프트 팁(170)이 접촉되는 지점을 기준으로 좌우가 자중에 의해 하측으로 쳐질 수 있다.

따라서, 상기 마운트(160)는 중심점으로부터 측면으로 갈수록 높이가 낮아지도록 좌우가 상기 중심점을 기준으로 서로 반대방향으로 경사지게 형성되는 제1장착면(163)과 제2장착면(165)이 형성될 수 있다.

또한, 하드 팁 모듈(140)은 상기 기판(10)의 테두리 측에 배치되는데, 상기 기판(10)의 테두리 부분이 지지되므로, 상기 기판(10)은 자중에 의해 중앙부가 하측으로 쳐질 수 있다.

따라서, 상기 마운트(160)의 제1장착면(163) 및 제2장착면(165)이 기판(10)의 중심을 향하는 측의 높이가 상기 기판(10)의 테두리를 향하는 측보다 낮도록 경사지게 형성될 수 있다.

즉, 상기 마운트(160)의 장착면(161)은 제1장착면(163) 및 제2장착면(165)으로 복수개 구비되고, 상기 제1장착면(163) 및 제2장착면(165)은 중심점으로부터 측면으로 갈수록 높이가 낮아지도록 서로 반대방향으로 경사지게 형사지게 형성되며, 또한, 기판(10)의 중심을 향하는 측의 높이가 낮도록 상기 기판(10)의 테두리를 향하는 측 보다 낮도록 경사지게 형성되는 것이다.

따라서, 상기 제1장착면(163)과 제2장착면(165)에 장착되는 소프트 팁(170) 또한 상기 제1장착면(163) 및 제2장착면(165)의 기울기에 따라 같이 경사되며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 소프트 팁(170)에 지지되는 기판(10)의 경사에 평행하도록 같이 경사될 수 있다. 따라서, 소프트 팁(170)의 상면의 모든 면적부위에 상기 기판(10)이 균일하게 접촉될 수 있다.

이 때, 상기 제1장착면(163)과 제2장착면(165)의 기울기는 중심점을 기준으로 대칭을 이룰 수 있다.

물론, 본 발명은 이에 한정된 것은 아니며, 상기 제1장착면(163)과 상기 제2장착면(165)의 기울기가 중심점을 기준으로 반드시 대칭이 아닐 수도 있다.

예를 들어, 상기 퍼스트 핑거(110) 및 세컨드 핑거(120)에 장착된 하드 팁 모듈(140) 중 상기 기판(10)의 모서리 측에 대응되는 하드 팁의 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 모서리를 향하는 측은 자중에 의한 영향을 덜 받게 되어 처짐량이 없거나 작을 수 있다.

따라서, 상기 퍼스트 핑거 또는 세컨드 핑거에 장착된 하드 팁 모듈(140) 중, 기판(10)의 모서리 부분을 지지하는 하드 팁 모듈(140)의 상기 제1장착면(163)과 제2장착면(165)의 기울기는 중심점을 기준으로 대칭을 이루지 않으며, 상기 퍼스트 핑거(110) 및 세컨드 핑거(120)에 장착된 하드 팁 모듈(140) 중 상기 기판(10)의 모서리 측에 대응되는 하드 팁의 경우, 제1장착면(163) 및 제2장착면(165) 중 기판(10)의 모서리 측을 향하는 어느 하나의 기울기는 제1장착면(163) 및 제2장착면(165) 중 기판(10)의 모서리 반대편을 향하는 다른 하나의 기울기보다 작거나 또는 수평을 이룰 수 있다.

도 6 내지 도 8에는 하드 팁 모듈(140) 및 소프트 팁(170)에 지지되는 기판(10)이 자중에 의해 처져 휘어진 상태를 도시한 도면이며, 이해의 편의를 위해 기판(10)의 처짐 상태를 과장하여 도시하였음을 이해하여야 한다.

한편, 상기 마운트(160)의 하측에도 상기 베이스(150)와의 착탈 및 고정을 위한 체결공(166)이 형성된 플랜지(169)가 형성될 수 있다.

상기 기판 이송용 핸드(100)에 반입되는 기판(10)의 재질이나 두께 및 크기에 따라 기판(10)의 처짐량 또는 처지는 양태가 상이할 수 있는데, 상기 기판(10)의 재질, 두께 및 크기에 따라 대응되는 장착면(161)의 기울기 각도를 가지는 마운트(160)를 선택하여 장착할 수 있다.

또한, 상기 마운트(160)의 제1장착면(163) 및 제2장착면(165)에는 상기 소프트 팁(170)의 장착위치를 안내하는 가이드 핀(167) 또는 상기 소프트 팁(170)의 장착을 위한 체결공(168)이 형성될 수 있다. 물론, 필요에 따라 상기 가이드 핀(167) 대신 홀(미도시)이 형성될 수도 있으며, 또는 상기 가이드 핀(167) 및 체결공(168)이 삭제되거나 다른 구성요소로 대체될 수도 있을 것이다.

따라서, 본 실시예의 기판 이송용 핸드(100)에 따르면, 기판 이송용 핸드(100)에 반입되는 기판(10)의 휘어짐에 따라 소프트 팁(170)을 경사지게 장착함으로써 소프트 팁(170)의 접촉면 전면에 기판(10)이 고르게 접촉되므로 상기 기판(10)을 보다 안정적으로 거치할 수 있어 기판(10) 반송중에 기판(10)이 미끄러지거나 파손되는 현상을 방지할 수 있으며, 기판(10) 반송 속도를 증가시킬 수 있어 생산성이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 기판 100: 기판 이송용 핸드
110: 퍼스트 핑거 120: 세컨드 핑거
130: 팜 140: 하드 팁 모듈
150: 베이스 160: 마운트
161: 장착면 163: 제1장착면
165: 제2장착면 167: 가이드 핀
170: 소프트 팁

Claims

일측방향으로 연장되는 적어도 하나의 퍼스트 핑거;
상기 퍼스트 핑거로부터 교차되는 방향으로 기판의 테두리 측을 향해 연장되는 적어도 하나의 세컨드 핑거;
상기 퍼스트 핑거 또는 세컨드 핑거 상에 구비되며, 기판을 지지하는 소프트 팁이 상기 기판이 경사되는 방향을 따라 경사 되도록 교체 가능하게 장착되는 하드 팁 모듈;
을 포함하는, 기판 이송용 핸드.
제1항에 있어서,
상기 하드 팁 모듈은,
상기 퍼스트 핑거 또는 상기 세컨드 핑거상에 장착되는 베이스;
상기 베이스의 상단에 교체 가능하게 장착되며, 상면에 상기 소프트 팁이 교체 가능하게 장착되도록 경사진 장착면이 형성된 마운트;
를 포함하는, 기판 이송용 핸드.
제2항에 있어서,
상기 마운트는,
중심점으로부터 측면으로 갈수록 높이가 낮아지도록 좌우가 서로 반대방향으로 경사지게 형성되는 제1장착면과 제2장착면이 형성되는, 기판 이송용 핸드.
제2항에 있어서,
상기 마운트의 장착면은,
상기 기판의 중심을 향하는 측의 높이가 낮도록 상기 기판의 테두리를 향하는 측 보다 낮게 경사지게 형성되는, 기판 이송용 핸드.
제3항에 있어서,
상기 제1장착면과 제2장착면의 기울기는 중심점을 기준으로 대칭을 이루는, 기판 이송용 핸드.
제3항에 있어서,
상기 퍼스트 핑거 또는 세컨드 핑거에 장착된 하드 팁 모듈 중, 기판의 모서리 부분을 지지하는 하드 팁 모듈의 상기 제1장착면과 제2장착면의 기울기는 중심점을 기준으로 대칭을 이루지 않는, 기판 이송용 핸드.
제6항에 있어서,
상기 제1장착면과 제2장착면 중, 기판의 모서리 측을 지지하는 장착면의 기울기가 나머지 장착면의 기울기보다 작은, 기판 이송용 핸드.
제3항에 있어서,
상기 제1장착면과 제2장착면에는,
상기 소프트 팁의 장착위치를 안내하는 가이드 핀이 구비되는, 기판 이송용 핸드.