KR200311418Y1 - 멀티 포크형 엔드 이펙터 - Google Patents

멀티 포크형 엔드 이펙터 Download PDF

Info

Publication number
KR200311418Y1
KR200311418Y1 KR20-2002-0038065U KR20020038065U KR200311418Y1 KR 200311418 Y1 KR200311418 Y1 KR 200311418Y1 KR 20020038065 U KR20020038065 U KR 20020038065U KR 200311418 Y1 KR200311418 Y1 KR 200311418Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass substrate
end effector
fork
deflection
amount
Prior art date
Application number
KR20-2002-0038065U
Other languages
English (en)
Inventor
유기룡
Original Assignee
로체 시스템즈(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로체 시스템즈(주) filed Critical 로체 시스템즈(주)
Priority to KR20-2002-0038065U priority Critical patent/KR200311418Y1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200311418Y1 publication Critical patent/KR200311418Y1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G49/00—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for
    • B65G49/05—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles
    • B65G49/06—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles for fragile sheets, e.g. glass
    • B65G49/063—Transporting devices for sheet glass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 고안은 대형의 유리기판을 안전하게 반송하기 위한 멀티 포크형 엔드 이펙터 및 이를 사용하는 반송방법에 관한 것으로서, 폭이 L인 유리기판을 지지하여 운송하기 위한 로봇의 엔드 이펙터로서, 엔드 이펙터는 포크를 3개 구비하고, 엔드 이펙터의 각 포크간의 거리 b는 b = L/{2(1+k)}(단, k = {(√13) - 1}/6)}인 것을 특징으로 하는 유리기판 반송로봇의 멀티 포크형 엔드 이펙터를 제공한다.
이러한 구성에 의하여 기존의 엔드 이펙터로서는 처짐량이 커 반송할 수 없었던 대형 유리기판도 반송할 수 있는 기술적 효과가 있다.

Description

멀티 포크형 엔드 이펙터{MULTI-FORK TYPE END EFFECTOR}
본 고안은 유리기판에 최소한의 변형이 가도록 하여 안전한 상태로 반송할 수 있는 엔드 이펙터(End Effector)의 형상에 관한 것이다.
LCD 제조공정에 있어 유리에 각종 처리를 하기 위하여 로봇의 엔드 이펙터를 사용하여 반송한다. 이러한 유리기판 반송방법에는 최근 A7075-T6인 알루미늄(Aluminum) 소재 및 CFRP(Carbon Fiber Resin Plastic)를 사용하는 방법이 많이 이용되고 있다.
이러한 엔드 이펙터를 사용하는 종래의 반송방법을 설명한다.
도1은 이러한 종래의 엔드 이펙터 형상을 나타내는 도면이다.
도면에서 7은 반송하기 위한 유리기판이고, 1은 유리기판(7)을 반송하기 위한 엔드 이펙터 이다. 2는 유리기판을 고정시키기 위한 진공패드(Vacuum Pad)이다. 3은 유리기판을 평행한 방향으로 반송하기 위하여 사용되는 전기빔 센서이다. 4는 엔드 이펙터의 강성 및 휨을 억제할 수 있는 보강대이다. 5는 유리기판이 미끄러지지 않도록 하여 큰 마찰의 자국과 얼굴 무늬가 남지 않도록 하기 위한 바이톤 소재인 오링이다. 6은 유리기판과 직접 접촉되는 부분으로서 피크(PEEK) 소재로 만든 접촉핀이다.
상기 장치를 이용하여 유리기판을 반송하는 방법을 설명한다.
도시하지 않은 카세트(Cassette)에 일정량 적재된 유리기판(7)의 엣지 부분을 검출하는 전기빔 센서(3)에 의하여 유리기판 엣지의 위치에 대한펄스신호(Pulse Data)를 피드백(Feed Back)하여 PC에서 연산한 후에 유리기판(7)와 엔드 이펙터(1)가 평행이 되도록 로봇을 제어하여 유리기판(7)를 잡을 수 있는 위치까지 진입시킨다. 로봇의 엔드 이펙터(1)가 진입을 완료하면 로봇을 상승시켜 유리기판(7)를 카세트로부터 윗 방향으로 이격시킨다. 이때, 유리기판(7)은 바이톤의 오링(5)과 접촉핀(6)에 접촉된다. 바이톤 오링(5)은 유리기판(7)과 마찰력을 극대화하고 유리기판(7)과 이격한 후에 이물질이나 자국, 정전기를 남기지 않도록 한다.
접촉핀(6)은 유리기판(7)과 엔드 이펙터의 포크를 이격시키기 위하여 설치한다. 접촉핀(6)은 유리기판(7)에 이물질이나 자국, 정전기 등를 남기지 않도록 피크(PEEK) 소재로 되어있다.
보강대(4)는 엔드 이펙터(1)의 포크간 평탄도 및 자체 휨을 방지하기 위하여 설치된다. 보강대(4)는 엔드 이펙터(1)와 일체 또는 조립형으로 설치할 수 있다.
상기와 같은 종래의 엔드 이펙터로 유리기판(7)을 반송하는데 4세대 유리기판(730×920 또는 680×880)까지는 무리가 없었다.
즉, 종래의 엔드 이펙터에 있어서 유리기판(7)의 처짐량을 도3에 의거하여 설명한다.
엔드 이펙터의 접촉핀(6)간 거리 즉 포크간의 거리 b는 다음과 같이 결정된다.
즉 유리기판(7)에 있어서 끝단 및 중앙부의 처짐은 일반적으로 각각
,
로 주어진다(표준기계설계도표편람, 개신증보3판, 대광서림출판부 역편, 대광서림, 1999년1월30일 발행, 5-2쪽).
일반적으로 끝단과 중앙부의 처짐이 가능하면 같아야 유리기판을 반송하는 데에 편리하다. 따라서 y1과 y2가 같다는 조건에서 l1과 l2의 값을 증감시키면서 시행착오 방식으로 b와 L의 최적의 관계를 찾아내면,
로 주어진다.
따라서 종래의 유리 폭 치수 L=730mm 이므로
b
= 427.625~≒~428
이다.
따라서 유리기판(7)의 끝단의 처짐 y1은, 즉 도3에서 x=0인 위치의 처짐은,
=~-0.5592mm
이 된다.
또한 유리기판(7)의 가운데의 처짐 y2는, 즉L 일 때의 처짐은
=~1.642mm
이다.
즉, 기존의 엔드 이펙터는 유리기판(7)의 처짐이 그 중앙에서는 1.646mm, 끝단에서는 0.5592mm인 상태에서 유리기판(7)을 반송한다.
그러나, 향후의 유리기판은 그 크기가 대형화되어 1000×1200의 크기가 된다. 이러한 미래의 유리기판에 대한 처짐량을 다음과 같다.
도3에서 L = 1000이므로,
y1= -1.746mm,
y2= 5.275mm
이다.
이러한 처침양은 기존의 유리기판의 경우에 비하여 y1이 3배이상, y2도 3배 이상이므로 향후의 유리기판의 원활한 반송을 불가능하게 된다.
즉, 엔드 이펙터가 유리기판(7)를 적재할 때에 유리기판(7)의 자연변형, 즉 휨량으로 인하여 로봇을 핸들링한는 데에 많은 어려움을 가지고 있다.
이와 같이 종래의 엔드 이펙터로는 유리기판(1000×1200)의 반송 및 정밀위치제어가 낮아 LCD 생산성 및 품질 저하의 요인으로 작용한다.
본 고안은 상기의 목적을 해결하기 위한 것으로서, 대형 유리기판 (1000×1200)를 안전하게 반송하기 위한 엔드 이펙터를 제공하기 위한 것이다.
즉 유리기판을 반송할 때에 유리기판의 처짐량이 최소가 되도록 하는 엔드 이펙터를 제공하고자 하는 것이다.
도1은 종래의 유리를 운반하기 위한 2중 포크형(Dual Fork Type)의 엔드 이펙터,
도2는 본 고안의 한 실시예에 의한 멀티 포크형의 엔드 이펙터,
도3은 종래의 엔드 이펙터에 있어서 유리기판의 처짐량을 나타내는 도면,
도4는 본 고안에 의한 멀티 포크형 엔드 이펙터에 있어서 유리기판의 처짐량을 나타내는 도면이다.
**도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명**
1 : 엔드 이펙터 2 : 진공패드
3 : 전기빔 센서 4 : 보강대
5 : 바이톤 오링 6 : 접촉핀
7 : 유리기판
본 고안은 상기의 과제를 해결하기 위하여,
폭이 L인 유리기판을 지지하여 운송하기 위한 로봇의 엔드 이펙터로서, 엔드 이펙터는 포크를 3개 구비하고, 엔드 이펙터의 각 포크간의 거리 b는 b = L/{2(1+k)}(단, k = {(√13) - 1}/6)}인 것을 특징으로 하는 유리기판 반송로봇의 멀티 포크형 엔드 이펙터를 제공한다.
또한 가장자리 포크에서 유리기판의 폭 방향 끝까지의 거리 a는, a = kL/{2(1+k)}이면 더욱 효율적이다.
(실시예)
본 고안의 실시예를 도면에 대하여 상세히 설명한다.
도2는 본 고안에 의한 하나의 실시예를 나타내는 도면이다.
도면에서 1은 유리기판(7)를 다점 접촉할 수 있도록 되어 있는 멀티 포크형 엔드 이펙터로서 포크를 3개 구비하여 유리기판(7)이 대형화되는 추세에 따라 유리기판(7)의 처짐량을 최소화하여 안정적이고 정밀하게 제어할수 있다.
LCD 제작용 유리기판(7)은 매우 얇고(0.63t 또는 0.7t) 면적이 넓어서(1000×1200), 유리기판(7)의 일정한 평탄도를 유지하면서 반송하기 위하여 다점 접촉핀(6)과 바이톤 오링(5), 멀티 포크형의 엔드 이펙터(1)를 사용한다.
도면에서 2는 유리기판(7)를 고정시키 위한 진공패드(Vacuum Pad)로서 유리기판(7)를 흡착할 수 있도록 접촉면은 부드러운 재질(Silicon 또는 특수 NBR)로 만들어진다. 한편 이 진공패드(2)는 진공파괴 기능을 구비하고 있다. 진공패드(2)가 유리기판(7)을 흡착한 후에 유리기판(7)을 놓을 때에 진공만 해제하면 진공패드(2)와 유리기판(7)간의 표면장력이 형성되어 유리기판(7)이 진공이 해제된 진공패드(2)에서 떨어지지 않으므로 이 때 유리기판(7)을 떼어내기 위하여 진공패드(2)로 부터 압축공기를 불어 넣게 되는데 이를 진공파괴라 한다.
또한 진공패드(7)는 흡착으로 인하여 유리기판(7)의 면에 이물질이나 얼룩무늬가 남지 않도록 되어 있다.
3은 전기빔 센서로서 유리기판(7)을 평행한 방향으로 실기 위하여 비접촉방식의 정렬(Alignment) 기능을 수행할 수 있도록 장착되어 있다.
4는 멀티 포크 형태의 엔드 이펙터(1)의 포크간의 형상 유지 및 진동방지를 위한 보강역할을 하는 보강대이다.
상기 보강대(4)는, 유리기판(7)이 작업 위치에 놓일 때 작업위치의 각종 핀 또는 롤러의 간섭을 최대한으로 회피하는 형상을 하고, 중간부분에서의 유리기판(7)의 처짐을 방지하면서 엔드 이펙터의 포크의 견고한 지탱을 위하여 장착된다.
또한 보강대(4)는 엔드 이펙터(1)와 일체형 또는 분리할 수 있는 조립형으로 할 수 있다.
5는 유리기판(7)이 미끄러지지 않도록 큰 마찰에 의한 자국과 얼룩무늬가 남지 않도록 하기 위한 바이톤 소재인 오링이다.
6은 유리기판(7)와 직접 접촉되는 접촉핀으로서, 피크(PEEK) 소재로 만든 접촉핀이다.
상기 장치를 사용하여 유리기판(7)를 반송하는 방법은 종래의 방법과 같으므로 그 상세한 설명을 생략한다.
상기와 같이 구성된 엔드 이펙터(1)의 포크의 위치에 대하여 설명한다.
이러한 포크의 위치는 처침량이 최소가 되는 것이 이상적이므로 그 처짐량의 계산으로부터 포크의 위치가 결정된다.
도4에서 일반적으로 끝단의 처짐은,
δ = (wa/24EI)(3a3+ 4a2b - b3)으로 주어진다(재료역학, 제2개정판, 김문생외 공역, 청문각, 1993년1월10일 발행, 제347쪽).
(w : 단위길이당 하중(등분포 하중), E : 종탄성계수(kg/mm2), I : 단면 2차 모우멘트(mm4))
여기에서 3a3+ 4a2b - b3= 0인 즉 a = b{(13의 제곱근) - 1}/6 일 때에 즉 a ≒ 0.434b 일 때에 처짐량이 최소가 된다.
따라서 a ≒ 0.434b이고
a + b = L/2이므로
a = 0.434b = 0.151466L
b= 0.349L이 된다.
즉 a = 0.151466L, b= 0.349L이 되는 위치에서 처침량이 최소가 되므로 이 위치가 최적의 포크의 위치가 된다.
상기와 같은 포크의 위치를 갖는 멀티 포크형 엔드 이펙터(1)가 유리기판(7)를 적재할 때의 유리기판(7)의 자연변형, 즉 휨량을 도4에 의거하여 산출한다.
도면에서,
a=0.434b ,b=0.349L, c=0.44b,,E=7160, I=33.16이므로
끝단 처짐량은,
이 된다.
한편, 중간부위의 처짐량은,
y2= 0.0054wL4/EI
= 0.0825mm
이 된다(표준기계설계도표편람, 개신증보3판, 대광서림출판부 역편, 대광서림, 1999년1월30일 발행, 5-5쪽).
이상과 같이 본 고안은 대형화된 유리기판을 그 처짐을 최소화하면서 반송할 수 있는 포크가 3개인 멀티 포그형 엔드 이펙터이다.
이러한 본 고안의 멀티 포크형 엔드 이펙터는 대형 유리기판(1000 × 1200)이라 하더라도 그 처짐이 0.003mm(끝단), 0.0825mm(중앙)에 불과하여, 종래의 엔드 이펙터의 경우에 있어서 1.746mm(끝단), 5.275mm에 비교하여 비교할 수 없을 정도로 작다.
따라서 본 고안에 의한 멀티 포크형 엔드 이펙터는, 얇은 유리기판(0.63t 또는 0.7t)의 처짐 및 휨량을 최소화 할 수 있어 안정적 장비 운용과 정밀 제어를 가능케 하는데 우수한 기술적 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 폭이 L인 유리기판을 지지하여 운송하기 위한 로봇의 엔드 이펙터로서,
    엔드 이펙터는 포크를 3개 구비하고,
    엔드 이펙터의 각 포크간의 거리 b는, b = L/{2(1+k)}(단, L = 유리기판의 폭, k = {(√13) - 1/6)}이고,
    가장자리 포크에서 유리기판의 폭 방향 끝까지의 거리 a는, a = kL/{2(1+k)}인
    것을 특징으로 하는 유리기판 반송로봇의 멀티 포크형 엔드 이펙터.
KR20-2002-0038065U 2002-12-23 2002-12-23 멀티 포크형 엔드 이펙터 KR200311418Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20-2002-0038065U KR200311418Y1 (ko) 2002-12-23 2002-12-23 멀티 포크형 엔드 이펙터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20-2002-0038065U KR200311418Y1 (ko) 2002-12-23 2002-12-23 멀티 포크형 엔드 이펙터

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000042314A Division KR20020008574A (ko) 2000-07-24 2000-07-24 멀티 포크형 엔드 이펙터 및 유리기판의 반송방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200311418Y1 true KR200311418Y1 (ko) 2003-04-26

Family

ID=49333131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20-2002-0038065U KR200311418Y1 (ko) 2002-12-23 2002-12-23 멀티 포크형 엔드 이펙터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200311418Y1 (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060226093A1 (en) Glass cassette for loading glass substrates of display panels
KR102092216B1 (ko) 산업용 로봇
JP5265099B2 (ja) 基板検査装置
JP2009141091A (ja) 基板保持具、基板搬送装置および基板処理システム
JP2003282383A (ja) 位置合わせ用基板
WO2013099154A1 (ja) 基板保持装置
KR100809125B1 (ko) 처리 장치, 위치설정 방법 및 컴퓨터 기억 매체
TWI392632B (zh) 基板傳送機器人
KR20020006461A (ko) 반도체 처리 시스템 및 그 반송 장치
KR20050074576A (ko) 반송기구의 기준위치 보정장치 및 보정방법
JP2013086241A (ja) チャック装置およびチャック方法
KR20020008574A (ko) 멀티 포크형 엔드 이펙터 및 유리기판의 반송방법
KR200311418Y1 (ko) 멀티 포크형 엔드 이펙터
JP2008073803A (ja) 制振制御機能を持ったロボットハンド
KR20060065627A (ko) 박판 형상물의 변위량 검출 방법 및 변위량 수정 방법
KR20100044448A (ko) 노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼
JP2002237507A (ja) 処理システム及び処理システムの被処理体の搬送方法
WO2022196120A1 (ja) 基板塗布装置および基板塗布方法
JP2006110662A (ja) 産業用ロボット
JP2006319005A (ja) 液晶ガラス基板の枚葉搬送トレー
KR100962953B1 (ko) 유리 기판 이송용 로봇
JP2002026104A (ja) 受け渡し装置、およびロボットによる受け渡し方法
TWI311662B (en) A djustment mechanism for substrate
KR20070000183A (ko) 웨이퍼 이송 장치
KR100646963B1 (ko) 엔드 이펙터 및 이를 이용한 기판 제조 장치.

Legal Events

Date Code Title Description
U107 Dual application of utility model
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060410

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee