KR20030090944A - 진공로봇 아암의 벨트장력 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공환경에서 사용되는 로봇의 아암을 회동시키기 위한 스틸벨트의 장력을 조절하기 위한 장치에 관한 것으로서, 진공에서 작업하는 반도체공정용 로봇의 아암을 회동시키기 위한 스틸벨트를 이용한 동력전달장치에 있어서: 스틸벨트를 고정하기 위한 L형 고정홈과, 고정홈과 돌출부를 사이에 두고 이웃하며 회전시 평형을 유지하기 위한 L형 평형홈이 회전축을 중심으로 상반부와 하반부에 대칭으로 형성되어 있는 구동풀리; 일단부는 상기 L형 고정홈에 대응되는 형상을 갖고 고정홈들 각각에 고정되며, 타단부는 피동풀리에 고정되어 있는 상하 2개의 스틸벨트; 및 상기 스틸벨트들 각각의 상기 일단부의 장력을 조절할 수 있는 장력조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

진공로봇 아암의 벨트장력 조절장치{Device for adjusting the tension of a belt for a vacuum robot arm}

본 발명은 반도체 공정, 특히 진공환경에서 사용되는 로봇의 아암을 회동시키기 위한 스틸벨트의 장력을 조절하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼, LCD 등을 제작하기 위한 반도체 제작공정에 사용되는 로봇은 크게 대기중에서 작업하는 대기형 로봇, 수중이나 고습도 환경에서 작업하는 방수형 로봇, 진공환경에서 작업하는 진공형 로봇으로 구분되는바, 이들 모두 초정밀 반도체 제조라인에 투입되는 관계로 고도의 정밀도를 필요로 한다.

특히 진공형 로봇의 경우, 아암을 회동시키기 위해 아암 내부에 장착되는 회전벨트는 다른 로봇과는 달리 고무, 우레탄 등의 합성수지를 사용할 수 없다. 진공환경에서는 합성수지 등으로 된 벨트의 내부에 존재하는 기포가 터지게 되기 때문이다. 또한, 진공환경이 아닌 대기중에서 동작하는 로봇의 경우, 벨트의 마찰로 인해 발생하는 파티클 등을 공기류 등을 이용해 제거할 수 있지만, 진공환경에서는 공기류를 이용할 수 없으므로, 파티클 등을 배출할 수 없게 된다. 즉, 진공환경에서는 파티클의 발생 자체가 큰 문제이다. 마찬가지로, 진공환경에서는 벨트의 마찰열을 특별히 배출시키는 방법도 없다.

따라서, 진공형 로봇의 경우 합성수지가 아닌 스틸벨트를 이용해 로봇 아암을 회동시키는 것이 일반적이다.

도 1은 종래의 스틸벨트 체결방식을 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다.

스틸벨트를 이용한 구동전달방식에서는, 360°회전하는 것도 있지만, 고무벨트 구동방식과는 달리 구동풀리가 최대 180°회전하도록 구성되는 것이 일반적이다. 따라서, 좌회전용 스틸벨트와 우회전용 스틸벨트를 구동풀리와 피동풀리의 측면에서 보아 상부와 하부에 각각 장착해야만 한다. 도 1에는 편의상 상부 스틸벨트만 도시하였고, 도 2에는 상하부 스틸벨트를 모두 도시하였다.

도시된 바와 같이, 상부 스틸벨트(10)의 일단부를 구동풀리(20)에 볼트(1) 등으로 체결하고, 그 타단부 역시 볼트(2) 등으로 피동풀리(30)에 체결한다. 스틸벨트(10)가 구동풀리(20)와 피동풀리(30)에 감기는 정도는 최대 180도 회전이 가능하도록 감으면 된다. 마찬가지로, 구동풀리와 피동풀리의 하부에도 상부 스틸벨트(10)와 대칭되는 형태로 하부 스틸벨트(10')를 장착한다. 이와 같은 형태로, 스틸벨트(10,10')를 구동풀리와 피동풀리에 장착하면, 구동풀리가 좌우로 회전할 수 있고, 이에 따라 아암을 원하는 각도로 회동시킬 수 있는 것이다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 스틸벨트를 이용한 아암에서는, 로봇의 정밀도를 유지하기 위하여 스틸벨트를 항상 긴장상태로 유지해야만 하지만, 스틸벨트 자체는 장기간의 사용으로 인해 또는 마찰열로 인한 팽창으로 인해 그 인장력이 느슨해지는 경향이 있다. 현재, 진공형 로봇에서는 스틸벨트를 초기에 조절된 상태 그대로 계속 사용할 수 밖에 없는 형편이고, 인장력을 조절하기 위한 장치는 별도로 없는 형편이다.

따라서, 장기간 사용하면 로봇의 아암의 회전정밀도가 저하되어, 반도체 제품의 품질이 떨어짐은 물론, 어떤 경우에는 아암 전체를 교환해야만 하는 문제도 있다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 진공형 로봇의 아암에 사용되는 스틸벨트의 인장력을 수시로 조절할 수 있도록 함으로써, 장기간의 로봇 사용에도 반도체 제품의 정밀도를 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 스틸벨트 체결방식을 보여주는 평면도;

도 2는 도 1의 측면도;

도 3은 본 발명에 따라 구성된 진공형 로봇의 스틸벨트를 이용한 동력전달부의 개략적 평면도;

도 4는 도 3의 C 부분의 확대도;

도 5는 도 4의 측면도.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 진공에서 작업하는 반도체공정용 로봇의 아암을 회동시키기 위한 스틸벨트를 이용한 동력전달장치에 있어서: 스틸벨트를 고정하기 위한 L형 고정홈과, 고정홈과 돌출부를 사이에 두고 이웃하며 회전시 평형을 유지하기 위한 L형 평형홈이 회전축을 중심으로 상반부와 하반부에 대칭으로 형성되어 있는 구동풀리; 일단부는 상기 L형 고정홈에 대응되는 형상을 갖고 고정홈들 각각에 고정되며, 타단부는 피동풀리에 고정되어 있는 상하 2개의 스틸벨트; 및 상기 스틸벨트들 각각의 상기 일단부의 장력을 조절할 수 있는 장력조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공로봇 아암의 벨트장력 조절장치가 제공된다.

본 발명에 따른 진공로봇아암의 벨트장력 조절장치에서, 스틸벨트의 일단부는 L형 형상으로서 평탄부와 평탄부에 직각인 팁으로 이루어지고, 장력조절수단은 상기 고정홈과 평형홈 사이의 돌출부를 관통하여 상기 스틸벨트의 상기 팁에 체결되는 제1 조절유니트와 스틸벨트의 평탄부에 형성된 장공을 통해 상기 구동풀리에 체결되는 제2 조절유니트로 구성되며, 상기 제1 조절유니트를 조이거나 풀어 사기 팁과 돌출부 사이의 유격을 조절함으로써 스틸벨트의 장력을 조절할 수 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 제1, 제2 조절유니트들이 볼트인 것이 바람직하고, 제1 조절유니트의 볼트헤드가 상기 돌출부에 매립되는 것이 바람직하다.

이하 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따라 구성된 진공형 로봇의 스틸벨트를 이용한 동력전달부의 개략적 평면도이고, 도 4는 도 3의 C 부분의 확대도이며, 도 5는 도 4의 측면도이다.

도 3에서 보아, 상부 스틸벨트(10)는 구동풀리(20)의 윗쪽에 장착되고, 하부 스틸벨트(10')는 구동풀리(20)의 아랫쪽에 장착되는바, 상부 스틸벨트와 하부 스틸벨트는 서로 대칭적으로 구성되므로, 이하 상부 스틸벨트(10)에 대해서만 설명하고 하부 스틸벨트에 대한 설명은 생략한다.

구동풀리(20)에는 그 상반부와 하반부에 각각 두개의 홈(22,24)이 형성된다. 이들 홈은 스틸벨트(10)를 고정하기 위한 L형 고정홈(22)과, 이 고정홈(22)과 돌출부(23)를 사이에 두고 이웃하며 회전시 평형을 유지하기 위한 L형 평형홈(24)이다. 돌출부(23)는 원래의 구동풀리(20)의 일부분이다. 돌출부(23)에는 관통공(24)이 형성되어 있다.

한편, 스틸벨트(10)의 일단부는 고정홈(22)에 결합되고, 고정홈에 대응되는 형상으로 이루어져 있다. 즉, 스틸벨트(10)의 일단부 부분은 고정홈(22) 바닥면에 부착되는 평탄부(12)와 돌출부(23) 일측면에 결합되는 팁(14)으로 구성된다. 팁(14)에는 돌출부(23)의 관통공(24)에 대응되는 관통공(16)이 형성되고, 평탄부(12)의 중앙에는 기다란 장공(18)이 형성된다.

돌출부(23)에 형성된 관통공(24)을 통해 제1 조절유니트(40)를 삽입하여 팁(14)에 형성된 관통공(16)에 결합한다. 제1 조절유니트(40)는 볼트가 바람직하다. 스틸벨트(10)를 장착할 때 초기에 팁(14)과 돌출부(23) 사이에 소정 간격의 유격(D)을 형성한다. 이런 유격(D)을 둔채 제1 조절유니트(40)로 팁(14)을 결합하고, 또한 스틸벨트(10)의 단부 부근의 평탄부(12)에 형성된 장공(18)을 통해 제2 조절유니트(50)를 구동풀리(20)의 본체에 결합한다. 제2 조절유니트(50) 역시 볼트가 바람직하다. 장공(18)의 폭은 제2 조절유니트(50)의 본체는 통과하면서 헤드는 통과하지 못할 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한 제1 조절유니트(40)의 헤드는 돌출부(23)에서 돌출할 수도 있지만, 돌출부 안으로 매립되는 것이 바람직하다.

스틸벨트(10)의 장력 조절방식에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 스틸벨트(10)는 초기에 돌출부(23)와 팁(14) 사이에 유격(D)을 두고 장착된다. 장기간의 사용으로 벨트의 장력이 저하되거나, 장력을 조절할 필요가 있을 경우, 제1 조절유니트(40)를 회전시켜 유격(D)의 간격을 좁힌다. 이 경우, 회전벨트(10)가 화살표(A) 방향으로 당겨지되, 장공(18)에 제2 조절수단(50)이 체결되어 있으므로, 스틸벨트(10)는 구동풀리에 결합된 상태를 유지한다. 즉, 제1 조절유니트(40)를 적절히 조절하면, 스틸벨트(10)와 돌출부(23) 사이의 유격(D)이 조절되어, 스틸벨트(10)의 장력을 항상 원하는 상태로 유지할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 스틸벨트 장력조절장치에 의하면, 스틸벨트를 초기에 장착한 상태로 고정하지 않고, 필요에 따라 적절히 그 인장력을 조절할 수 있으므로, 장기간의 벨트사용으로 인해 구성요소들 사이의 노화로 인해 스틸벨트가 느슨해지거나, 또는 마찰열로 인해 스틸벨트가 팽창되어 느슨해지는 경우, 기타 작업조건이 변화되어 스틸벨트의 인장력을 변화시킬 필요가 있는 경우 등에 대비해 스틸벨트를 적절한 상태로 유지할 수 있다.

따라서, 진공형 로봇 아암의 회전정밀도를 유지할 수 있으므로, 생산된 반도체제품의 품질저하를 방지할 수 있다.

또, 스틸벨트의 느슨함으로 인해 로봇 아암 전체를 교체해야만 하는 심각한 상황을 피할 수 있으므로, 전체적인 비용의 절감을 도모할 수 있음은 물론, 간단한 구조로 신속하게 스틸벨트의 인장력을 조절할 수 있으므로 작업시간도 단축할 수 있다.

Claims (4)

1. 진공에서 작업하는 반도체공정용 로봇의 아암을 회동시키기 위한 스틸벨트를 이용한 동력전달장치에 있어서:

   스틸벨트를 고정하기 위한 L형 고정홈과, 고정홈과 돌출부를 사이에 두고 이웃하며 회전시 평형을 유지하기 위한 L형 평형홈이 회전축을 중심으로 상반부와 하반부에 대칭으로 형성되어 있는 구동풀리;

   일단부는 상기 L형 고정홈에 대응되는 형상을 갖고 고정홈들 각각에 고정되며, 타단부는 피동풀리에 고정되어 있는 상하 2개의 스틸벨트; 및

   상기 스틸벨트들 각각의 상기 일단부의 장력을 조절할 수 있는 장력조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공로봇 아암의 벨트장력 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스틸벨트의 일단부는 L형 형상으로서 평탄부와 평탄부에 직각인 팁으로 이루어지고, 상기 장력조절수단은 상기 고정홈과 평형홈 사이의 돌출부를 관통하여 상기 스틸벨트의 상기 팁에 체결되는 제1 조절유니트, 상기 스틸벨트의 평탄부에 형성된 장공을 통해 상기 구동풀리에 체결되는 제2 조절유니트로 구성되며, 상기 제1 조절유니트를 조이거나 풀어 사기 팁과 돌출부 사이의 유격을 조절함으로써 스틸벨트의 장력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 진공로봇 아암의 벨트장력 조절장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1, 제2 조절유니트들이 볼트인 것을 특징으로 하는 진공로봇 아암의 벨트장력 조절장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 조절유니트의 볼트헤드가 상기 돌출부에 매립되는 것을 특징으로 하는 진공로봇 아암의 벨트장력 조절장치.