KR20040038300A - 유리기판의 검사시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리기판의 결점을 검사하기 위한 유리기판의 검사시스템을 개시한다. 본 발명은 유리기판의 이송라인에 인라인으로 설치되는 베이스프레임의 상부에 유리기판의 이송라인과 정렬되는 유리기판의 이송위치와 검사위치 사이를 운동할 수 있도록 설치되는 모션프레임과, 모션프레임을 운동시키는 작동수단과, 유리기판의 이송위치와 검사위치 각각에 정렬될 수 있도록 설치되며 유리기판의 이송위치에서 이송라인으로부터 유리기판을 인수하여 이송시키는 메인이송수단과, 유리기판의 이송위치에 정렬될 수 있도록 설치되고 유리기판의 이송위치에서 이송라인으로부터 유리기판을 인수하여 이송시키는 서브이송수단과, 메인이송수단의 일측에 설치되어 유리기판을 조명하는 제1 조명수단으로 구성된다. 본 발명에 의하면, 유리기판의 이송라인에 인라인으로 설비하여 유리기판의 검사를 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있으며, 유리기판의 검사 중에도 후속하는 유리기판을 이송라인으로 지체없이 연속적으로 이송할 수 있어 샘플링검사의 효율성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 간편한 잡체인지에 의하여 다양한 크기의 유리기판을 검사할 수 있는 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있으며, 대형 유리기판을 안정적으로 이송시킬 수 있는 구조에 의하여 검사 중에 결점의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

유리기판의 검사시스템{GLASS SUBSTRATE INSPECTING SYSTEM}
본 발명은 유리기판의 결점을 검사하기 위한 유리기판의 검사시스템에 관한 것이다.
주지하고 있는 바와 같이, TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display), PDP(Plasma display panel), EL(Electro luminescent) 등 평판디스플레이(Flat display)의 제조분야에서 사용되는 유리기판은 유리용해로(Glass melting furnace)에서 용해된 용해유리를 평판으로 성형하는 성형공정과 일차 규격에 맞도록 절단하는 절단공정을 통하여 제조한 후 가공라인으로 운반하여 가공하고 있다. 유리기판의 가공라인에서는 유리기판을 평판디스플레이의 규격에 맞는 크기로 재차 절단하고, 절단에 의하여 날카로워진 유리기판의 네 에지(Edge)를 연마하며, 네 모서리에는 코너컷(Corner-cut)과 방위표시(Orientation mark)를 각각 가공하고 있다.
이와 같은 유리기판의 성형, 절단, 연마와 취급 등 일련의 제조공정에서 유리기판에는 여러 가지 요인에 의하여 기포(Blister), 스톤(Stone) 등 이물의 혼입(Inclusion), 오염(Stain), 긁힘(Scratch), 베벨칩(Bevel chip), 커팅칩 (Cutt ing chip), 크랙(Crack) 등 많은 결점이 발생되고 있다. 따라서, 고품질의 평판디스플레이를 제조하기 위하여 유리기판에 존재하는 결점에 대한 검사를 실시한 후 양품과 불량품을 선별하며, 제조공정에서의 불량요인을 찾고 그 원인을 규명하여 시정하고 있다. 한편, 유리기판의 검사는 검사자의 육안검사(Visual inspect ion)와 카메라, 현미경 등을 이용하는 광학검사(Optical inspection)를 병행하여 실시하고 있다. 그리고 유리기판 전체에 대하여 전수검사(Total inspection)를 실시한 후, 검사의 정확성과 신뢰성을 확보하기 위하여 전수검사를 거친 유리기판에 대하여 샘플링검사(Sampling inspection)를 실시하는 것이 일반적이다.
한편, 유리기판의 결점에 대한 검사자의 육안검사는 유리기판의 이송라인과 별도로 설비되어 있는 검사스테이션(Inspection station)에서 실시하고 있다. 검사자는 이송라인의 유리기판을 핸들러(Handler)에 의하여 언로딩(Unloading)하여 검사스테이션에 로딩(Loading)한 후, 검사스테이션에 설치되어 있는 형광램프, 할로겐램프 등의 조명에 의하여 유리기판의 결점을 검사하고 있다. 그러나 핸들러에 의한 유리기판의 로딩과 언로딩시 물리적 접촉과 충격에 의하여 유리기판의 긁힘, 크랙 등이 발생할 우려가 매우 높은 단점이 있으며, 낭비시간(Dead time)이 많이 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있다. 특히, 유리기판의 대형화와 박형화에 기인하여 유리기판의 취급에 대한 곤란성이 가중되고 있기 때문에 검사에 많은 시간과 인력이 소요되는 매우 비효율적인 문제가 있다.
종래 유리기판의 결점을 검사하기 위한 검사시스템의 다른 예로 한국 공개특허공보 제2001-7563호를 살펴보면, 유리기판의 하단은 운반대의 홈형 지지구에 지지되어 이송되며, 공기테이블은 유리기판의 후면에 공기를 블로잉(Blowing)하여 유리기판이 물리적으로 접촉되지 않도록 경사지게 부양시키고 있다. 그리고 조명장치의 조명에 의하여 투영되는 유리기판의 결점은 카메라의 촬영에 의하여 이미지데이터로 획득하고, 카메라로부터 획득되는 이미지데이터는 컴퓨터의 프로그램에 의하여 처리하여 유리기판을 양품과 불량품으로 선별하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이 기술의 검사시스템은 유리기판의 하단이 운반대의 홈형 지지구에 삽입되어 지지되도록 유리기판을 핸들러에 의하여 로딩 및 언로딩해야 하므로, 유리기판의 이송라인에 인라인(In-line)으로 설비하기 부적합한 단점을 보유하고 있다. 또한, 유리기판은 크기가 다른 여러 기종으로 제조되고 있으나, 운반대와 공기테이블의 구조가 단일기종의 유리기판만을 검사할 수 있도록 설계되어 있기 때문에 다기종의 유리기판을 검사하기 위한 유연생산시스템(Flexible manufacturing system)으로의 전환에 많은 지장을 받고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유리기판의 이송라인에 인라인으로 설비하여 유리기판의 검사를 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있는 유리기판의 검사시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 유리기판의 검사 중에도 후속하는 유리기판을 이송라인으로 지체없이 연속적으로 이송할 수 있어 샘플링검사의 효율성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 유리기판의 검사시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 간편한 잡체인지(Job change)에 의하여 다양한 크기의 유리기판을 검사할 수 있는 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있는 유리기판의 검사시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 대형 유리기판의 물리적 접촉을 최소화시킬 수 있으면서도 안정적으로 이송시킬 수 있는 구조에 의하여 검사 중에 결점의 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 유리기판의 검사시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 검사자가 할로겐램프와 형광램프의 조명에 의하여 유리기판에 존재하는 결점을 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 유리기판의 검사시스템을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 유리기판의 이송라인에 인라인으로 설치되는 베이스프레임과; 베이스프레임의 상부에 유리기판의 이송라인과 정렬되는 유리기판의 이송위치와 검사위치 사이를 운동할 수 있도록 설치되는 모션프레임과; 유리기판의 이송위치와 검사위치 사이에서 모션프레임을 운동시키는 작동수단과; 모션프레임의 전방에 모션프레임의 운동에 의하여 유리기판의 이송위치와 검사위치 각각에 정렬될 수 있도록 설치되며, 유리기판의 이송위치에서 유리기판의 이송라인으로부터 유리기판을 인수하여 이송시키는 메인이송수단과; 모션프레임의 후방에 모션프레임의 운동에 의하여 유리기판의 이송위치에 정렬될 수 있도록 설치되고, 유리기판의 이송위치에서 유리기판의 이송라인으로부터 유리기판을 인수하여 이송시키는 서브이송수단과; 메인이송수단의 일측에 설치되어 유리기판을 조명하는 제1 조명수단을 포함하는 유리기판의 검사시스템에 있다.
또한, 메인이송수단의 전방에 설치되어 유리기판에 대하여 순광을 투사하는 제2 조명수단을 더 포함하며, 제2 조명수단은 메인이송수단의 전방에 배치되는 복수의 할로겐램프와, 메인이송수단에 할로겐램프를 X축방향으로 운동시킬 수 있도록 설치되는 X축리니어모션가이드와, 이 X축리니어모션가이드에 할로겐램프를 Y축방향으로 운동시킬 수 있도록 설치되는 Z축리니어모션가이드를 갖는 직교좌표운동수단으로 구성되는 것에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 검사시스템의 구성을 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 검사시스템에서 메인이송장치가 이송위치에 정렬되어 있는 구성을 나타낸 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 검사시스템에서 서브이송장치가 이송위치에 정렬되어 있는 구성을 나타낸 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 검사시스템에서 Y축리니어모션액츄에이터의 구성을 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 검사시스템에서 서브이송장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 검사시스템에서 프론트 및 리어에어플로팅유닛의 에어블로잉파이프를 나타낸 정면도 및 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 검사시스템에서 가이드유닛의 구성을 부분적으로 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 검사시스템에서 클램핑유닛의 작동을 설명하기 위하여 부분적으로 나타낸 평면도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 검사시스템에서 제1 조명장치의 형광램프와 셔터유닛의 작동을 설명하기 위하여 나타낸 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 검사시스템에서 제2 조명장치와 직교좌표운동장치의 작동을 설명하기 위하여 부분적으로 나타낸 정면도,
도 11은 본 발명에 따른 검사시스템에서 제1 할로겐램프와 제1 샤프트어셈블리의 구성을 부분적으로 나타낸 저면도,
도 12는 본 발명에 따른 검사시스템에서 제2 할로겐램프와 제2 샤프트어셈블리의 구성을 나타낸 평면도이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
1: 유리기판10: 이송라인
20: 베이스프레임30: 모션프레임
40: Y축리니어모션액츄에이터50: 메인이송장치
51: 프론트슬랜트림52: 프론트컨베이어
56: 에어플로팅유닛57: 에어블로잉파이프
58: 에어슬라이드실린더60: 서브이송장치
61: 리어슬랜트림62: 리어컨베이어
66: 리어플로팅유닛67: 에어블로잉파이프
70: 에어공급장치71: 에어블로워
80: 가이드유닛84: 테이퍼롤러
85: 에어슬라이드실린더90: 클램핑유닛
92: 캐처핑거93: 에어실린더
100: 제1 조명장치101: 형광램프
102: 백스크린103: 셔터유닛
104: 셔터105: 에어실린더
110: 제2 조명장치111: 제1 할로겐램프
112: 제2 할로겐램프114: 컨트롤패널
120: 직교좌표운동장치130: X축리니어모션가이드
140: Z축리니어모션가이드150: 홀딩유닛
151: 와이어152: 풀리
153: 에어실린더154: 레귤레이터
160: 제1 샤프트어셈블리170: 제2 샤프트어셈블리
180: 컨트롤러190: 컴퓨터
이하, 본 발명에 따른 유리기판의 검사시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1과 도 5를 참조하면, 본 발명의 검사시스템에 의해서는 예를 들어 세로(mm)×가로(mm)의 크기가 370×470∼1,500×1,800 정도이고 두께가 0.4∼1.1mm 정도인 유리기판(1)의 결점을 검사할 수 있다. 본 발명의 검사시스템은 유리기판(1)을 연속적으로 이송시키는 이송라인(10)에 인라인으로 설치되는 베이스프레임 (Base frame: 20)을 구비한다. 본 발명의 검사시스템은 예를 들어 유리기판(1)의 샘플링검사를 위하여 유리기판(1)의 결점을 영역별로 구분하여 검사하는 검사스테이션의 하류에 설비할 수 있으며, 검사스테이션은 암실의 클린룸(Clean room)으로 구성되어 있다. 검사시스템의 하류에 배치되는 유리기판(1)의 이송라인(10)에는 불량품의 유리기판(1)을 제거하는 테이크아웃스테이션(Takeout station)과 양품의 유리기판(1)을 포장하는 패킹스테이션(Packing station)을 구성할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 베이스프레임(20)의 상부에는 유리기판(1)의 이송라인(10)에 정렬되어 유리기판(1)의 연속적인 이송을 가능하게 하는 이송위치(P1)와 유리기판(1)의 결점을 검사하기 위한 검사위치(P2) 사이를 직선왕복운동할 수 있도록 모션프레임(Motion frame: 30)이 설치되어 있다. 이송위치(P1)는 베이스프레임(20)의 중앙에 제공되어 있으며, 검사위치(P2)는 베이스프레임(20)의 전방에 제공되어 있다. 검사자는 베이스프레임(20)의 전방에서 검사위치(P2)의 유리기판 (1)을 검사한다. 베이스프레임(20)의 전방에는 대형의 유리기판(1)을 간편하게 검사할 수 있도록 검사자가 탑승할 수 있는 잘 알려진 리프트(Lift)를 설치할 수 있으며, 리프트는 푸트스위치(Foot switch)에 의하여 제어할 수 있도록 구성할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 모션프레임(30)은 작동수단으로 Y축리니어모션액츄에이터(Y-axil Linear motion actuator: 40)의 작동에 의하여 이송위치(P1)와 검사위치(P2) 사이에서 직선왕복운동할 수 있도록 구성되어 있다. Y축리니어모션액츄에이터(40)는 베이스프레임(20)에 장착되어 구동력을 제공하는 서보모터(41)와, 이 서보모터(41)의 구동력에 의하여 회전운동할 수 있도록 장착되어 있는 리드스크루(Lead screw: 42)와, 리드스크루(42)를 따라 나사운동할 수 있도록 장착되어 있는 볼부시(Ball bush: 43)와, 모션프레임(30)의 하면에 장착되어 있으며 볼부시 (43)가 고정되어 있는 캐리지(Carriage: 44)와, 캐리지(44)의 직선운동을 가이드하는 Y축리니어모션가이드(45)로 구성되어 있다. Y축리니어모션가이드(45)는 베이스프레임(11)의 상면에 평행하게 장착되어 있는 한쌍의 가이드레일(45a)과, 이 가이드레일(45a)을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 캐리지(44)의 하면에 장착되어 있는 한쌍의 슬라이드(45b)로 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서 Y축리니어모션액츄에이터(40)는 가이드레일과 슬라이드를 갖는 리니어모션가이드와, 슬라이드에 내장되어 가이드레일을 따라 슬라이드를 슬라이딩운동시키는 리니어모터(Linear motor)로 구성되는 리니어모터가이드(Linear motor guide)로 대신할 수도 있다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, Y축리니어모션액츄에이터(40)의 서보모터 (41)는 센싱유닛(Sensing unit: 46)에 의하여 제어된다. 센싱유닛(46)은 캐리지 (44)의 한쪽에 장착되어 있는 센싱도그(Sensing dog: 47)와, 베이스프레임(20)에 설치되어 서보모터(41)의 구동을 제어할 수 있도록 센싱도그(47)를 감지하는 제1 센서(48a), 제2 센서(48b), 제 3센서(48c)로 구성되어 있다. 제1 센서(48a)는 센싱도그(47)의 감지에 의하여 이송위치(P1)에 모션프레임(30)이 정렬되도록 서보모터 (41)의 구동을 제어하며, 제2 센서(48b)는 센싱도그(47)의 감지에 의하여 검사위치 (P2)에 모션프레임(30)이 정렬되도록 서보모터(41)의 구동을 제어한다. 제1 센서(48a)와 근접하는 위치에 장착되어 있는 제3 센서(48c)는 센싱도그(47)의 감지에 의하여 검사위치(P2)로부터 이송위치(P1)로의 귀환동작시 모션프레임(30)의 이송속도가 감속되도록 서보모터(41)의 구동을 제어한다. 제1 내지 제3 센서(48a∼48c)는 잘 알려진 근접센서, 포토커플러로 구성할 수 있다. 제1 센서(48a)의 상류에 근접하는 위치와 제2 센서(48b)의 하류에 근접하는 위치의 베이스프레임(20)에는 센싱도그(47)를 감지하는 제1 리미트스위치(Limit sensor: 49a)와 제2 리미트스위치 (48b)가 장착되어 있다. 제1 및 제2 리미트스위치(49a, 49b)는 센싱도그(47)의 감지에 의하여 제1 및 제2 센서(48a, 48b)의 오류시에도 모션프레임(30)의 운동범위를 정확하게 제한한다.
도 1 내지 도 3과 도 5를 참조하면, 본 발명의 검사시스템은 모션프레임(30)의 전방에 유리기판(1)의 이송라인(10)에 정렬되어 유리기판(1)을 연속적으로 이송시킬 수 있도록 설치되는 메인이송장치(50)와 서브이송장치(60)를 구비한다. 메인 및 서브이송장치(50, 60) 각각은 모션프레임(30)의 전후방에 소정의 각도로 경사지도록 설치되어 있는 사각형의 프론트슬랜트림(Front slant rim: 51) 및 리어슬랜트림(Rear slant rim: 61)과, 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)의 하부에 설치되며 유리기판(1)의 이송라인(10)으로부터 인수되는 유리기판(1)의 하단을 지지하여 이송시키는 프론트컨베이어(52) 및 리어컨베이어(62)로 구성되어 있다. 메인 및 서브이송장치(50, 60) 각각의 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)은 베이스프레임(20)의 후방을 향하여 5° 정도의 각도로 경사지게 설치되어 있으며 유리기판(1)의 각 에지를 가리지 않을 정도의 크기를 갖는 동일한 구성으로 설계되어 있다.
메인 및 서브이송장치(50, 60) 각각의 프론트 및 리어컨베이어(52, 62)는 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)의 하부에 장착되는 마운팅프레임(Mounting frame: 52a, 62a)과, 마운팅프레임(52a, 62a)의 일단에 장착되어 구동력을 제공하는 모터 (52b, 62b)와, 모터(52b, 62b)의 구동에 의하여 회전할 수 있도록 장착되어 있는 구동풀리(52c, 62c)와, 마운팅프레임(52a, 62a)의 타단에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 종동풀리(52d, 62d)와, 구동풀리(52c, 62c)와 종동풀리(52d, 62d)에 감아걸리는 벨트(52e, 62e)로 구성되어 있다. 구동풀리(52c, 62c)와 종동풀리(52d, 62d)는 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)의 외측으로 벗어나도록 배치되어 있다. 구동풀리(52c, 62c)와 종동풀리(52d, 62d) 사이의 마운팅프레임(52a, 62a)에는 벨트 (52e, 62e)의 주행을 안정적으로 지지하는 서포트레일(52f, 62f)이 장착되어 있다. 본 실시예에 있어서 서포트레일(52f, 62f) 대신에 구동풀리(52c, 62c)와 종동풀리 (52d, 62d) 사이의 마운팅프레임(52a, 62a)에 벨트(52e, 62e)의 주행을 지지할 수 있도록 중간풀리를 배열할 수 있다.
도 1, 도 2와 도 5를 참조하면, 프론트 및 리어컨베이어(52, 62) 각각의 모터(52b, 62b)는 유리기판(1)의 이송선단을 감지하는 프론트센싱유닛(53)과 리어센싱유닛(63)에 의하여 제어된다. 프론트 및 리어센싱유닛(53, 63) 각각은 마운팅브래킷(54, 64)에 의하여 마운팅프레임(51, 61)에 유리기판(1)의 이송방향을 따라 장착되어 있는 제1 센서(55a, 65a)와 제2 센서(55b, 65b)로 구성되어 있다. 프론트 및 리어센싱유닛(53, 63) 각각의 제1 센서(55a, 65a)에 의하여 유리기판(1)의 이송방향선단이 감지되면, 모터(52b, 62b)의 구동이 제어되면서 프론트 및 리어컨베이어(52, 62)에 의한 유리기판(1)의 이송속도가 감속된다. 프론트 및 리어센싱유닛 (53, 63) 각각의 제2 센서(55b, 65b)에 의하여 유리기판(1)의 이송방향선단이 감지되면, 모터(52b, 62b)의 구동이 정지되고, 유리기판(1)은 설정위치에 정지된다.
도 1, 도 2, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 메인 및 서브이송장치(50, 60) 각각의 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)에는 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)으로부터 유리기판(1)을 부양시키는 프론트에어플로팅유닛(Front air floating unit: 56)과 리어에어플로팅유닛(66)이 설치되어 있다. 프론트 및 리어에어플로팅유닛(56, 66) 각각은 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)의 전방에 유리기판(1)의 이송방향을 따라 수평으로 설치되어 있으며 유리기판(1)의 후면에 공기를 분출하는 다수의 노즐구멍(57a, 67a)이 길이방향을 따라 형성되어 있는 복수의 에어블로잉파이프(Air blowing pipe: 57, 67)를 갖추고 있다. 도 1과 도 2에는 메인이송장치(50)의 에어블로잉파이프(57)가 유리기판(1)의 대략 중앙과, 중앙과 하단 사이에 공기를 블로잉할 수 있도록 2개가 설치되어 있으며, 도 5에는 서브이송장치(60)의 에어블로잉파이프(67)가 유리기판(1)의 대략 중앙과, 중앙과 상단 사이에 공기를 블로잉할 수 있도록 2개가 설치되어 있는 것이 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로 에어블로잉파이프(57, 67)의 숫자 및 위치는 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61)으로부터 유리기판(1)을 안정적으로 부양시킬 수 있도록 적절하게 변경할 수 있다.
도 6b에 도시되어 있는 바와 같이, 프론트 및 리어에어플로팅유닛(57, 67)의 에어블로잉파이프(57, 67) 각각에는 공기를 발생하는 에어공급장치(70)의 에어블로워(Air blower: 71)가 연결되어 있으며, 에어블로워(71)로부터의 공기는 에어필터(Air filter: 72)에 의하여 여과되어 에어블로잉파이프(57, 67) 각각에 공급된다. 에어블로잉파이프(57, 67)의 노즐구멍(57a, 67a)을 통하여 블로잉되는 공기력은 유리기판(1)의 후면이 에어블로잉파이프(57, 67)로부터 일정한 간격, 예를 들어 0.5mm 정도로 부양할 수 있도록 설정되어 있다. 본 실시예에 있어서 에어공급장치 (70)의 에어블로워(71)는 압축공기를 발생하는 에어컴프레서(Air compressor)와, 에어컴프레서로부터 공급되는 압축공기의 압력과 유량을 제어하는 에어컨트롤유닛 (Air control unit)으로 대신할 수 있다. 한편, 유리기판(1)의 이송라인(10)은 이송위치(P1)에서 메인 및 서브이송장치(50, 60)의 프론트 및 리어슬랜트림(51, 61), 프론트 및 리어컨베이어(52, 62)와 에어블로잉파이프(57, 67)와 협동하여 유리기판 (1)을 연속적으로 이송할 수 있도록 서브이송장치(60)의 리어슬랜트림(61), 리어컨베이(62), 에어블로잉파이프(67)와 동일한 구성의 슬랜트림(11), 컨베이어(12), 에어블로잉파이프(13)로 구성할 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 메인이송장치(50)는 복수의 에어블로잉파이프(57) 각각을 Z축방향, 즉 상하로 승강운동시키는 복수의 에어슬라이드실린더(Air slide cylinder: 58)를 포함한다. 에어슬라이드실린더(58)의 실린더하우징(58a)은 에어블로잉파이프(57) 각각의 양단에 근접하도록 프론트슬랜트림(51)에 Z축방향으로 고정되어 있으며, 실린더로드(58b)에는 실린더하우징(58a)에 장착되어 있는 가이드레일 (58c)을 따라 슬라이딩운동하는 슬라이드(58d)가 연결되어 있다. 그리고 에어슬라이드실린더(58)의 슬라이드(58d)에는 에어블로잉파이프(57)의 양단이 각각 고정되어 있다. 에어슬라이드실린더(58)의 작동에 의하여 실린더로드(58b)가 전진 또는후퇴되면, 실린더로드(58b)에 연결되어 있는 슬라이드(58d)가 가이드레일(58c)을 따라 슬라이딩운동되면서 유리기판(1)을 안정적으로 부양시킬 수 있는 최적의 위치로 에어블로잉파이프(57) 각각의 양단을 동시에 상승 또는 하강시킨다.
도 1, 도 2와 도 7을 참조하면, 본 발명의 메인이송장치(50)는 유리기판(1)의 상단을 지지하여 가이드할 수 있도록 설치되어 있는 가이드유닛(Guide unit: 80)을 구비한다. 가이드유닛(80)은 프론트슬랜트림(51)의 상부에 승강운동할 수 있도록 유리기판(1)의 이송방향을 따라 수평으로 장착되어 있는 서포트바(Support bar: 81)와, 서포트바(81)의 하부에 샤프트(82)의 베어링(83)을 중심으로 회전하여 유리기판(1)의 상단을 지지할 수 있도록 등간격으로 장착되어 있는 다수의 테이퍼롤러(Taper roller: 84)와, 서포트바(81)를 승강운동시키는 에어슬라이드실린더 (85)로 구성되어 있다. 에어슬라이드실린더(85)의 실린더하우징(85a)은 서포트바 (81)의 양단에 근접하도록 프론트슬랜트림(51)에 Z축방향으로 고정되어 있으며, 실린더로드(85b)에는 실린더하우징(85a)에 장착되어 있는 가이드레일(85c)을 따라 슬라이딩운동하는 슬라이드(85d)가 연결되어 있다. 그리고 에어슬라이드실린더(85)의 슬라이드(85d)에는 에어블로잉파이프(57)의 양단이 각각 고정되어 있다. 에어슬라이드실린더(85)의 작동에 의하여 실린더로드(85b)가 전진 또는 후퇴되면, 실린더로드(85b)에 연결되어 있는 슬라이드(85d)가 가이드레일(85c)을 따라 슬라이딩운동되면서 테이퍼롤러(84)에 의하여 유리기판(1)의 상단을 안정적으로 지지하여 가이드할 수 있는 최적의 위치로 서포트바(81) 각각의 양단을 동시에 상승 또는 하강시킨다. 이러한 가이드유닛(80)은 유리기판(1)의 이송라인(10)에 설치할 수도 있다.
도 1과 도 8을 참조하면, 본 발명의 메인이송장치(50)는 유리기판(1)의 일측단을 클램핑하는 클램핑유닛(Clamping unit: 90)을 구비한다. 클램핑유닛(90)은 프론트슬랜트림(51)의 한쪽에 피봇(91)을 중심으로 회전하여 유리기판(1)의 일측단을 클램핑할 수 있도록 장착되어 있는 캐처핑거(Catcher finger: 92)와, 유리기판(1)을 클램핑 또는 언클램핑(Unclamping)할 수 있도록 피봇(91)을 중심으로 캐처핑거 (92)를 회전시키는 에어실린더(93)로 구성되어 있다. 에어실린더(93)의 실린더하우징(93a)은 피봇(94)에 의하여 프론트슬랜트림(51)에 연결되어 있으며, 실린더로드 (93b)는 피봇(95)에 의하여 캐처핑거(92)의 한쪽에 연결되어 있다. 도 1에는 클램핑유닛(90)의 캐처핑거(92)가 대형, 예를 들어 세로(mm)×가로(mm)의 크기가 730×920 정도 이상인 유리기판(1)의 이송방향선단 상부를 클램핑할 수 있도록 1개가 설치되어 있는 것이 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로 클램핑유닛(90)의 숫자 및 위치는 유리기판(1)의 크기에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
도 1, 도 2와 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 검사시스템은 유리기판 (1)을 조명하는 제1 조명장치(100)를 구비한다. 제1 조명장치(100)는 유리기판(1)에 대하여 역광(Back light)을 투사할 수 있도록 메인이송장치(50)의 후방에 설치되는 복수의 형광램프(101)와, 메인이송장치(50)와 형광램프(101) 사이에 암흑의 배경시야를 형성할 수 있도록 설치되며 형광램프(101)와 정렬되는 복수의 투광창 (102a)이 형성되어 있는 백스크린(Back screen: 102)과, 백스크린(102)의 투광창 (102a)을 통한 형광램프(101)의 빛을 선택적으로 차단하는 복수의 셔터유닛 (Shutter unit: 103)으로 구성되어 있다. 백스크린(102)의 전면에는 흑색의 페인트가 페인팅되어 있다. 도 9a 및 도 9b에는 4개의 형광램프(101)가 수평으로 설치되어 있는 것이 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로 형광램프(101)의 숫자 및 위치는 적절하게 변경할 수 있다. 또한, 제1 조명장치(100)의 형광램프(101)는 수은램프, 백색발광소자(White light emitting diode) 등으로 대신할 수 있다.
도 9a 및 도 9b에 자세히 도시되어 있는 바와 같이, 셔터유닛(103)은 형광램프(101)와 백스크린(102) 사이에 백스크린(102)의 투광창(102a)을 열고 닫을 수 있도록 장착되어 있으며 백스크린(102)의 투광창(102a)과 정렬되는 투광창(104a)이 형성되어 있는 셔터(104)와, 백스크린(102)의 투광창(102a)을 차단하는 폐쇄위치와 투광창(102a)을 개방하는 개방위치 사이에서 셔터(104)를 운동시키는 에어실린더 (105)로 구성되어 있다. 셔터(104)의 전면에는 백스크린(102)과 마찬가지로 흑색의 페인트가 페인팅되어 있다. 에어실린더(105)의 실린더하우징(105a)은 모션프레임 (30)에 고정되어 있는 한쌍의 실린더로드(105b)를 따라 승강운동할 수 있도록 구성되어 있으며, 실린더하우징(105a)에는 셔터(104)가 고정되어 있다. 도 9a 및 도 9b에는 2개의 셔터유닛(103)이 프론트슬랜트림(51)의 중앙을 기준으로 상방에 배치되어 있는 2개의 형광램프(101)와 하방에 배치되어 있는 2개의 형광램프(101)를 한 세트로 차광할 수 있도록 설치되어 있는 바, 이는 셔터(104)의 크기를 축소하고, 에어실린더(105)의 스트로크(Stroke)를 감소시키기 위함이다. 셔터유닛(103)의 셔터(104)에는 1개의 투광창(104a)이 형성되어 있다. 도 9a에 도시되어 있는 바와 같이, 셔터(104)의 투광창(104a)과 백스크린(102)의 투광창(102a) 중 어느 하나가 정렬되면, 셔터(104)의 일단이 백스크린(102)의 나머지 투광창(102a)으로부터 벗어나면서 백스크린(102)의 투광창(102a)이 모두 개방된다. 도 9b에 도시되어 있는 바와 같이, 셔터(104)의 투광창(104a)이 백스크린(102)의 투광창(102a) 중 어느 하나로부터 어긋나면, 백스크린(102)의 투광창(102a)은 셔터(104)에 의하여 모두 차단된다.
도 1, 도 2와 도 10을 참조하면, 본 발명의 검사시스템은 유리기판(1)을 조명하는 제2 조명장치(110)를 구비한다. 제2 조명장치(110)는 유리기판(1)에 대하여 순광(Front light)을 투사할 수 있도록 메인이송장치(50)의 전방에 배치되는 제1 할로겐램프(Halogen lamp: 111) 및 제2 할로겐램프(112)와, 제1 및 제2 할로겐램프 (111, 112)의 전원을 제어하는 파워서플라이(Power supply: 113)와, 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)와 파워서플라이(113)를 유리기판(1)에 대하여 유리기판(1)의 이송방향, 즉 X축방향과 Z축방향으로 직교좌표운동시키는 직교좌표운동장치(120)로 구성되어 있다. 제1 할로겐램프(111)는 선형의 할로겐램프로 구성되어 있으며, 제2 할로겐램프(112)는 원형의 할로겐램프로 구성되어 있다. 제1 할로겐램프(111)는 1개가 배치되어 있고, 제2 할로겐램프(112)는 2개가 배치되어 있는 것이 도시되어 있으나, 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)의 숫자는 적절하게 변경할 수 있다.
파워서플라이(113)는 검사자의 조작에 의하여 컨트롤패널(114)로부터 입력되는 신호에 따라 형광램프(101), 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)에 인가되는 전원을 제어한다. 컨트롤패널(114)은 직교좌표운동장치(120)의 캐리지(143)에 탑재되어 있으며, 컨트롤패널(180)에는 제1 조명장치(100)의 형광램프(101), 에어실린더 (105)와 제2 조명장치(110)의 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)를 제어할 수 있는잘 알려진 스위치, 버튼, 터치패널이 구성되어 있다.
도 1, 도 2와 도 10 내지 도 12를 참조하면, 직교좌표운동장치(120)의 X축리니어모션가이드(130)는 프론트슬랜트림(51)의 상하부에 X축방향으로 평행하도록 장착되어 있는 어퍼가이드레일(Upper guide rail: 131) 및 로워가이드레일(Lower guide rail: 132)과, 이 어퍼 및 로워가이드레일(131, 132)을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 장착되어 있는 어퍼슬라이드(133) 및 로워슬라이드(134)와, 프론트슬랜트림(51)을 가로질러 어퍼 및 로워슬라이드(133, 134)에 연결되어 있는 모션포스트 (Motion post: 135)로 구성되어 있다. X축리니어모션가이드(130)의 어퍼 및 로워가이드레일(131, 132)과 어퍼 및 로워슬라이드(133, 134)는 프론트슬랜트림(51)의 상하부에 장착되는 가이드바와, 이 가이드바를 따라 슬라이딩운동하는 볼부시로 대신할 수도 있다. 직교좌표운동장치(120)의 Z축리니어모션가이드(140)는 X축리니어모션가이드(140)의 모션포스트(135)를 따라 장착되어 있는 가이드레일(141)과, 가이드레일(141)을 따라 승강운동할 수 있도록 장착되어 있는 슬라이드(142)와, 슬라이드(142)에 고정되어 있으며 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)가 탑재되어 있는 캐리지(143)로 구성되어 있다.
한편, 직교좌표운동장치(120)는 검사자의 견인력에 의하여 승하강되는 캐리지(143)가 견인력의 제거시 그 자리에 고정될 수 있도록 붙잡는 홀딩유닛(Holding unit: 150)을 구비한다. 홀딩유닛(150)은 캐리지(143)의 상부에 일단이 연결되어 있는 와이어(151)와, 이 와이어(151)를 감아걸어 가이드할 수 있도록 모션포스트 (135)의 상부에 장착되어 있는 풀리(152)와, 모션포스트(135)의 하부에 모션포스트(135)와 평행하도록 실린더하우징(153a)이 장착되어 있으며 와이어(151)의 타단이 연결되어 있는 실린더로드(153b)를 갖는 에어실린더(153)와, 에어실린더(153)의 실린더로드(153b)가 전진 또는 후퇴되는 것에 따라 에어실린더(153)의 공기압력을 제어하는 레귤레이터(Regulator: 154)로 구성되어 있다. 레귤레이터(154)는 공기공급수단으로 에어컴프레서(155)에 연결되어 있다. 레귤레이터(154)는 실린더로드 (153b)의 전진 또는 후퇴에 따라 에어실린더(153)의 공기압력을 제어하여 검사자의 견인력의 제거시 실린더로드(153b)의 작동을 구속함으로써, 와이어(151)에 매달려 있는 캐리지(143)를 그 자리에 고정시킨다.
도 1, 도 10과 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 조명장치(110)의 제1 할로겐램프(111)는 제1 샤프트어셈블리(Shaft assembly: 160)에 의하여 다자유도운동할 수 있도록 직교좌표운동장치(120)의 캐리지(143)에 설치되어 있다. 제1 샤프트어셈블리(160)는 캐리지(143)에 회전할 수 있도록 수직하게 장착되어 있는 제1 샤프트(161)와, 제1 샤프트(161)의 상단에 좌우로 회전할 수 있도록 수평하게 장착되어 있는 제2 샤프트(162)와, 제2 샤프트(162)의 말단에 회전할 수 있도록 경사져 장착되어 있는 제3 샤프트(163)와, 제3 샤프트(163)의 말단에 회전할 수 있도록 장착되어 있으며 제1 할로겐램프(111)가 고정되어 있는 제4 샤프트(164)로 구성되어 있다. 검사자는 제1 샤프트어셈블리(160)의 제1 내지 제4 샤프트(161∼164)를 회전시켜 제1 할로겐램프(111)의 조명위치를 검사에 적합한 최적의 위치로 조정할 수 있다.
도 1, 도 10과 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 조명장치(110)의 제2할로겐램프(112)는 제2 샤프트어셈블리(170)에 의하여 다자유도운동할 수 있도록 직교좌표운동장치(120)의 캐리지(143)에 설치되어 있다. 제2 샤프트어셈블리(170)는 캐리지(143)에 회전할 수 있도록 수직하게 장착되어 있는 제1 샤프트(171)와, 제1 샤프트(171)의 상부에 좌우로 회전할 수 있도록 수평하게 장착되어 있는 제2 샤프트(172)와, 제2 샤프트(172)의 일단에 회전할 수 있도록 수직하게 장착되어 있으며 제2 할로겐램프(112)가 고정되어 있는 제3 샤프트(173)로 구성되어 있다. 검사자는 제2 샤프트어셈블리(170)의 제1 내지 제3 샤프트(171∼173)를 회전시켜 제1 할로겐램프(112)의 조명위치를 검사에 적합한 최적의 위치로 조정할 수 있다. 본 실시예에 있어서 직교좌표운동장치(120)의 캐리지(143)에는 제1 조명장치(100)의 조명에 의하여 유리기판(1)으로부터 투영되는 결점의 이미지를 획득하는 CCD카메라 (Charge coupled device camera)나 결점이 이미지를 확대하는 현미경을 설치할 수도 있다. CCD카메라의 촬영에 의하여 획득되는 결점의 이미지는 컴퓨터의 프로그램에 의하여 처리하여 유리기판(1)을 양품과 불량품으로 선별할 수 있으며, CCD카메라의 광원으로는 백색발광소자를 사용하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 검사시스템은 시스템의 제어를 위하여 검사위치(P2)에 설치되어 있는 제어수단으로 컨트롤러(180)를 구비하며, 컨트롤러(180)는 프로그램가능논리제어(Programmable logic control)에 의하여 Y축리니어모션액츄에이터(40), 메인이송장치(50), 서브이송장치(60), 에어공급장치(70), 파워서플라이(113) 등 시스템의 작동을 제어한다. 컨트롤러(180)는 컴퓨터(190)와 인터페이스되어 있고, 컴퓨터(190)는 모니터(191), 프린터 등의 출력장치, 마이크로프로세서와 키보드 등의 입력장치를 갖추고 있다. 컴퓨터(190)는 유리기판(1)의 이송라인(10)과 제조라인에 구성되는 복수의 컴퓨터와 네트워킹(Networking)되어 있다.
지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유리기판의 검사시스템에 대한 작용을 설명한다.
먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 검사자가 컨트롤패널(114)의 조작에 의하여 검사모드(Inspection mode)를 설정하게 되면, 메인이송장치(50)의 프론트컨베이어 (52)는 유리기판(1)의 이송위치(P1)에 정렬된다. 프론트컨베이어(52)의 모터(52b)가 구동되어 구동풀리(52c)를 회전시키면, 구동풀리(52c)와 종동풀리(52d)에 감아걸려 있는 벨트(52e)가 주행되고, 메인이송장치(50)의 상류에 배치되어 있는 이송라인(10)을 따라 이송하던 유리기판(1)은 이송위치(P1)에 정렬되어 있는 프론트컨베이어(52)의 벨트(52e)에 인계되어 이송된다.
도 1, 도 2, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 에어공급장치(70)의 에어블로워 (71)가 작동되어 프론트에어플로팅유닛(56)의 에어블로잉파이프(57)에 공기를 공급하면, 에어블로잉파이프(57)의 노즐구멍(57a)을 통하여 프론트슬랜트림(51)의 전방으로 공기가 분출된다. 프론트컨베이어(52)의 벨트(52e)에 의하여 이송되는 유리기판(1)은 에어블로잉파이프(57)의 노즐구멍(57a)을 통하여 블로잉되는 공기력에 의하여 프론트슬랜트림(51)으로부터 예를 들어 0.5mm 정도 부양된다. 따라서, 유리기판(1)의 하단을 제외한 전면, 후면, 상단, 좌우측단은 물리적 접촉이 없는 상태로 이송시킬 수 있으므로, 물리적 접촉에 의하여 유리기판(1)에 발생하는 결점, 예를들어 긁힘, 크랙 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 프론트슬랜트림(51)이 5° 정도의 기울기를 갖기 때문에 프론트컨베이어(52)의 작동에 의하여 유리기판(1)을 기울여 이송할 수 있으므로, 프론트컨베이어(52)의 벨트(52e)로부터 유리기판 (1)이 탈락되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
계속해서, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 프론트컨베이어(52)의 벨트 (52e)에 실려 이송되는 유리기판(1)의 이송방향선단은 프론트센싱유닛(53)의 제1 센서(55a)에 의하여 감지되고, 제1 센서(55a)는 하이신호(High signal)를 출력하여 컨트롤러(180)에 입력한다. 컨트롤러(180)는 제1 센서(55a)로부터 입력되는 하이신호에 따라 프론트컨베이어(52)의 모터(52b)를 제어하여 벨트(52e)의 주행속도를 감속시킨다. 프론트컨베이어(52)의 벨트(52)에 실려 이송되는 유리기판(1)의 이송방향선단은 프론트센싱유닛(53)의 제2 센서(55b)에 의하여 감지되고, 제2 센서(55b)는 하이신호를 출력하여 컨트롤러(180)에 입력한다. 컨트롤러(180)는 제2 센서 (55b)로부터 입력되는 하이신호에 따라 프론트컨베이어(52)의 모터(52b)를 정지시키며, 유리기판(1)은 프론트슬랜트림(51)의 정해진 위치, 즉 유리기판(1)의 상단 및 좌우측단이 프론트슬랜트림(51)에 의하여 가려지지 않는 위치에 정지되면서 유리기판(1)의 로딩이 완료된다. 한편, 검사자가 컨트롤패널(180)의 조작에 의하여 패스모드(Pass mode)를 설정한 경우, 컨트롤러(180)의 제어에 의하여 프론트컨베이어(52)의 모터(52b)는 정지되지 않고 계속 구동하여 유리기판(1)을 메인이송장치 (50)의 하류에 배치되어 있는 이송라인(10)으로 인계한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 메인이송장치(50)의 프론트컨베이어(52)에 유리기판(1)의 로딩이 완료된 후, 검사자가 컨트롤패널(180)의 조작에 의하여 Y축리니어모션액츄에이터(40)의 서보모터(41)를 구동시키면, 서보모터(41)의 구동에 의하여 회전하는 리드스크루(42)를 따라 볼부시(43)가 나사운동되면서 도 3의 화살표 "A"로 나타낸 바와 같이 모션프레임(30)을 이송위치(P1)에서 검사위치(P2)로 이동시킨다. 이때, 리니어모션가이드(45)의 슬라이드(45b)는 가이드레일(45a)을 따라 슬라이딩운동되면서 모션프레임(30)의 이송을 안내한다. 센싱유닛(46)의 센싱도그 (47)가 제2 센서(48b)에 감지되면, 컨트롤러(180)는 Y축리니어모션액츄에이터(40)의 서보모터(41)를 정지시킨다. Y축리니어모션액츄에이터(40)의 서보모터(41)가 정지되면, 메인이송장치(50)의 프론트컨베이어(52)는 검사위치(P2)에 정렬되고, 서브이송장치(60)의 리어컨베이어(62)는 이송위치(P1)에 정렬된다.
도 3, 도 5와 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 유리기판(1)의 이송위치(P1)에 정렬되는 리어컨베이어(62)의 모터(62b)가 구동되어 구동풀리(62c)와 종동풀리 (62d)에 감아걸려 있는 벨트(62e)가 주행되고, 에어블로이파이프(67)의 노즐구멍 (67a)을 통하여 공기가 분출되는 검사모드의 설정상태에서는 유리기판(1)의 이송라인(10)을 따라 이송되던 유리기판(1)은 리어컨베이어(62)의 벨트(62e)에 인계되어 이송된다. 컨트롤러(180)는 리어센싱유닛(63)의 제1 및 제2 센서(65a, 65b)로부터 입력되는 하이신호에 따라 모터(62b)의 구동을 제어하여 리어슬랜트림(61)의 정해진 위치에 유리기판(1)을 정지시킨다. 한편, 패스모드상태에서는 컨트롤러(180)의 제어에 의하여 리어컨베이어(62)의 모터(62b)는 정지되지 않고 계속 구동하여 유리기판(1)을 서브이송장치(60)의 하류에 배치되어 있는 이송라인(10)으로 인계한다.이와 같이 유리기판(1)의 검사동작 중에도 서브이송장치(60)에 의하여 유리기판(1)의 흐름을 단절됨이 없이 연속적으로 유지할 수 있으므로, 유리기판(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1, 도 3, 도 9b와 도 10을 참조하면, 검사자는 메인이송장치(50)의 프론트컨베이어(52)에 탑재되어 검사위치(P2)로 운반되는 유리기판(1)의 결점을 검사한다. 우선, 검사자는 유리기판(1)의 결점을 찾아내기 위하여 셔터유닛(103)의 백스크린(102)에 형성되어 있는 투광창(102a)을 도 9b에 도시되어 있는 바와 같이 셔터(104)에 의하여 완전히 차단하여 유리기판(1)의 후방을 암흑의 배경시야로 형성한다. 검사자는 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)의 점등에 의하여 유리기판(1)에 순광을 투사하고, 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)의 빛에 의하여 유리기판(1)으로부터 투영되는 이물의 혼입, 오염, 긁힘, 베벨칩, 커팅칩, 크랙 등의 결점을 찾아낸다. 고휘도의 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)에 의해서는 유리기판(1)의 결점이 선명하게 투영되므로, 검사자는 유리기판(1)의 결점을 쉽게 찾아낼 수 있다.
제2 조명장치(110)의 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)에 의하여 유리기판 (1)의 검사를 실시할 경우, 검사자는 직교좌표운동장치(120)의 캐리지 (143)를 유리기판(1)에 대하여 X축방향과 Z축방향으로 직교좌표운동시키면서 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)의 빛에 의하여 유리기판(1)의 결점을 찾아낸다. 검사자가 캐리지(143)를 X축방향으로 운동시키면, X축리니어모션가이드(130)의 어퍼 및 로워가이드레일(131, 132)을 따라 어퍼 및 로워슬라이드(133, 134)가 슬라이딩운동되며, 어퍼 및 로워슬라이드(133, 134)에 연결되어 있는 모션포스트(135)가 X축방향으로 운동되면서 캐리지(143)의 X축방향운동을 허용한다.
도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 검사자가 캐리지(143)를 Z축방향으로 운동시키면, Z축리니어모션가이드(140)의 가이드레일(141)을 따라 슬라이드(142)가 슬라이딩운동되면서 캐리지(143)의 Z축방향운동을 허용한다. 따라서, 검사자는 직교좌표운동장치(120)에 의하여 제2 조명장치(110)의 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)를 임의의 위치로 자유롭게 움직여 유리기판(1)을 간편하고 효율적으로 검사할 수 있다. 이때, 선형의 제1 할로겐램프(111)에 의해서는 유리기판(1)의 넓은 영역을 스캐닝(Scanning)하여 간편하게 검사할 수 있으며, 원형의 제2 할로겐램프(112)에 의해서는 유리기판(1)의 국부적인 영역을 자세하게 검사할 수 있다.
한편, 검사자의 견인력에 의하여 도 10에 화살표 "B"로 나타낸 바와 같이 캐리지(143)가 상승 또는 하강되는 것에 따라 캐리지(143)와 와이어(151)에 의하여 연결되어 있는 에어실린더(153)의 실린더로드(153b)는 전진 또는 후퇴된다. 검사자가 캐리지(143)의 견인력을 제거할 경우 레귤레이터(154)는 실린더로드(153b)의 전진 또는 후퇴에 따라 에어실린더(153)의 공기압력을 제어하여 검사자에 의한 견인력의 제거시 실린더로드(153b)의 작동을 구속함으로써, 와이어(151)에 매달려 있는 캐리지(143)를 고정시킨다. 따라서, 검사자는 행동에 제약 없이 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)에 의한 유리기판(1)의 검사를 자유롭게 실시할 수 있다. 또한, 에어실린더(153)의 실린더로드(153b)가 전진 또는 후퇴되는 것에 부합하도록 레귤레이터(154)가 에어실린더(153)의 공기압력을 제어하는 것에 의해서는 검사자의 견인에 의한 캐리지(143)의 상승동작 및 하강동작을 원활하게 실시할 수 있다.
계속해서, 검사자는 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)의 조명에 의하여 결점이 찾아지면, 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)를 소등하고 형광램프(101)를 점등한다. 셔터유닛(103)의 에어실린더(105)를 작동시켜 실린더로드(105b)를 따라 실린더하우징(105a)을 이동시키면, 도 9a에 화살표 "C"로 나타낸 바와 같이 실린더하우징(105a)과 함께 이동되는 셔터(104)의 투광창(104a)이 백스크린(102)의 투광창 (102a)에 정렬되면서 셔터(104)에 의하여 차단되어 있던 백스크린(102)의 투광창 (102a)이 전부 개방된다. 백스크린(102)의 투광창(102a)을 통하여 형광램프(101)의 빛은 역광으로 유리기판(1)에 투사되며, 검사자는 형광램프(101)의 빛에 의하여 투영되는 결점을 육안으로 검사하여 유리기판(1)의 품질을 만족하는 양품인가 또는 불량품인가를 판별한다. 일반적으로 검사자는 제1 및 제2 할로겐램프(111, 112)의 조명에 의하여 찾아진 유리기판(1)의 결점, 예를 들어 이물의 함유가 형광램프 (101)의 조명에 의하여 변형되어 투영되면 불량품으로 판정하고, 이물의 함유가 변형 없이 그대로 투영되면 양품으로 판정한다. 그리고 오염, 긁힘, 베벨칩, 커팅칩, 크랙 등의 결점은 형광램프(101)의 조명에 의하여 발견되면 불량품으로 판정하고, 결점이 발견되지 않으면 양품으로 판정한다.
도 1, 도 2와 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 검사자는 유리기판(1)의 검사결과를 컴퓨터(190)에 입력한 후, 컨트롤패널(114)의 조작에 의하여 Y축리니어모션액츄에이터(40)의 서보모터(41)를 구동시켜 검사위치(P2)의 모션프레임(30)을 이송위치(P2)로 이동시킨다. 센싱유닛(46)의 센싱도그(47)가 제1 센서(48b)에 감지되면, 컨트롤러(180)는 Y축리니어모션액츄에이터(40)의 서보모터(41)를 정지시킨다. Y축리니어모션액츄에이터(40)의 서보모터(41)가 정지되면, 메인이송장치(50)의 프론트컨베이어(52)는 이송위치(P1)에 정렬된다. 프론트컨베이어(52)의 모터(52b)가 구동되어 구동풀리(52c)를 회전시키면, 구동풀리(52c)와 종동풀리(52c)에 감아걸려 있는 벨트(52e)가 주행되어 메인이송장치(50)의 하류에 배치되어 있는 이송라인 (10)으로 유리기판(1)을 이송시킨다. 메인이송장치(50)의 하류에 배치되어 있는 이송라인(10)에서는 컴퓨터(190)의 데이터에 의하여 불량품으로 판정된 유리기판(1)을 이송라인(10)으로부터 제거하고, 양품으로 판정된 유리기판(1)은 포장한다. 그리고 본 발명의 검사시스템의 상류에 배치되어 있는 검사스테이션의 검사자나 제조라인의 작업자는 네트워킹을 통하여 공유되는 컴퓨터(190)의 데이터를 실시간으로 확인하여 유리기판(1)의 검사오류나 제조불량을 즉시 시정할 수 있고, 이 결과 고품질의 유리기판(1)을 제조할 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 검사시스템에 의하여 유리기판(1)의 크기를 변경하여 검사하고자 할 경우에는, 유리기판(1)의 크기에 부합하도록 프론트에어플로팅유닛(56)의 에어블로잉파이프(57)와 가이드유닛(80)의 위치를 변경하는 잡체인지를 실시한다. 에어슬라이드실린더(58)의 작동에 의하여 실린더로드(58b)가 전진 또는 후퇴되면, 실린더로드(58b)에 연결되어 있는 슬라이드(58d)가 가이드레일(58c)을 따라 슬라이딩운동되면서 프론트에어플로팅유닛(56)의 에어블로잉파이프 (57)를 상승 또는 하강시켜 유리기판(1)의 부양에 적합한 최적의 위치로 이동시킨다.
도 1, 도 2와 도 7을 참조하면, 에어슬라이드실린더(85)의 작동에 의하여 실린더로드(85b)가 전진 또는 후퇴되면, 실린더로드(85b)에 연결되어 있는 슬라이드 (85d)가 가이드레일(85c)을 따라 슬라이딩운동되면서 가이드유닛(80)의 서포트바 (81)에 장착되어 있는 테이퍼롤러(84)를 상승 또는 하강시켜 유리기판(1)의 부양에 적합한 최적의 위치로 이동시킨다. 테이퍼롤러(84)는 대형 유리기판(1)의 상단을 지지하므로, 에어블로잉파이프(57)의 블로잉에 의한 대형 유리기판(1)의 부양과 이송을 안정적으로 유지시킬 수 있다. 이와 같이 유리기판(1)의 크기에 부합하도록 프론트에어플로팅유닛(56)의 에어블로잉파이프(57)와 가이드유닛(80)의 위치를 변경하는 잡체인지에 의하여 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있다.
이상의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유리기판의 검사시스템에 의하면, 유리기판의 이송라인에 인라인으로 설비하여 유리기판의 검사를 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있으며, 유리기판의 검사 중에도 후속하는 유리기판을 이송라인으로 지체없이 연속적으로 이송할 수 있어 샘플링검사의 효율성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 간편한 잡체인지에 의하여 다양한 크기의 유리기판을 검사할 수 있는 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있으며, 대형 유리기판의 물리적 접촉을 최소화시킬 수 있으면서도 안정적으로 이송시킬 수 있는 구조에 의하여 검사 중에 결점의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고 검사자가 할로겐램프와 형광램프의 조명에 의하여 유리기판에 존재하는 결점을 신속하고 정확하게 검사할 수 있다.

Claims (19)

  1. 유리기판의 이송라인에 인라인으로 설치되는 베이스프레임과;
    상기 베이스프레임의 상부에 상기 유리기판의 이송라인과 정렬되는 상기 유리기판의 이송위치와 검사위치 사이를 운동할 수 있도록 설치되는 모션프레임과;
    상기 유리기판의 이송위치와 검사위치 사이에서 상기 모션프레임을 운동시키는 작동수단과;
    상기 모션프레임의 전방에 상기 모션프레임의 운동에 의하여 상기 유리기판의 이송위치와 검사위치 각각에 정렬될 수 있도록 설치되며, 상기 유리기판의 이송위치에서 상기 유리기판의 이송라인으로부터 상기 유리기판을 인수하여 이송시키는 메인이송수단과;
    상기 모션프레임의 후방에 상기 모션프레임의 운동에 의하여 상기 유리기판의 이송위치에 정렬될 수 있도록 설치되고, 상기 유리기판의 이송위치에서 상기 유리기판의 이송라인으로부터 상기 유리기판을 인수하여 이송시키는 서브이송수단과;
    상기 메인이송수단의 일측에 설치되어 상기 유리기판을 조명하는 제1 조명수단을 포함하는 유리기판의 검사시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 작동수단은 상기 모션프레임을 직선왕복운동시키는 Y축리니어모션액츄에이터로 구성되고, 상기 Y축리니어모션액츄에이터는 상기 베이스프레임에 장착되어 구동력을 제공하는 서보모터와, 상기 서보모터의 구동에 의하여 회전할 수 있도록 장착되는 리드스크루와, 상기 모션프레임에 상기 리드스크루를 따라 나사운동할 수 있도록 장착되는 볼부시와, 상기 베이스프레임에 대하여 상기 모션프레임의 직선왕복운동을 가이드하는 리니어모션가이드로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 메인이송수단은,
    상기 모션프레임의 전방에 경사지게 설치되는 프론트슬랜트림과;
    상기 프론트슬랜트림의 하부에 상기 유리기판의 하단을 지지하여 이송할 수 있도록 설치되는 프론트컨베이어와;
    상기 프론트슬랜트림으로부터 상기 유리기판을 공기의 블로잉에 의하여 부양시키는 에어플로팅수단으로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 에어플로팅수단은,
    상기 프론트슬랜트림의 전방에 상기 유리기판의 이송방향을 따라 수평으로 설치되며, 상기 유리기판의 후면에 공기를 분출하는 다수의 노즐구멍이 길이방향을 따라 형성되어 있는 복수의 에어블로잉파이프와;
    상기 프론트슬랜트림에 대하여 상기 복수의 에어블로잉파이프 각각을 상하로 승강운동시키는 복수의 에어슬라이드실린더로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 메인이송수단의 프론트슬랜트림에 상기 유리기판의이송을 감지하여 상기 프론트컨베이어의 작동을 제어할 수 있도록 상기 유리기판의 이송방향을 따라 설치되는 제1 센서와 제2 센서를 더 구비하는 유리기판의 검사시스템.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 프론트슬랜트림의 상부에 상기 유리기판의 상단을 지지하여 안내할 수 있도록 설치되는 가이드수단을 더 구비하는 유리기판의 검사시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 가이드수단은,
    상기 프론트슬랜트림의 상부에 승강운동할 수 있도록 상기 유리기판의 이송방향을 따라 수평으로 장착되는 서포트바와;
    상기 서포트바의 하부에 샤프트를 중심으로 회전하여 상기 유리기판의 상단을 지지할 수 있도록 장착되는 다수의 테이퍼롤러와;
    상기 프론트슬랜트림에 대하여 상기 서포트바를 승강운동시키는 복수의 에어슬라이드실린더로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  8. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 프론트슬랜트림의 한쪽에 상기 유리기판의 일측단을 클램핑할 수 있도록 설치되는 클램핑수단을 더 구비하는 유리기판의 검사시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 클램핑수단은,
    상기 프론트슬랜트림의 한쪽에 피봇을 중심으로 회전하여 상기 유리기판의 일측단을 클램핑할 수 있도록 장착되어 있는 캐처핑거와;
    상기 프론트슬랜트림에 장착되고, 상기 유리기판을 클램핑할 수 있도록 상기 피봇을 중심으로 상기 캐처핑거를 회전시키는 실린더로드를 갖는 에어실린더로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 서브이송장치는,
    상기 모션프레임의 후방에 경사지게 설치되는 리어슬랜트림과;
    상기 리어슬랜트림의 하부에 상기 유리기판의 하단을 지지하여 이송할 수 있도록 설치되는 리어컨베이어와;
    상기 리어슬랜트림의 전방에 상기 유리기판의 이송방향을 따라 수평으로 설치되며, 상기 유리기판의 후면에 공기를 분출하는 다수의 노즐구멍이 길이방향을 따라 형성되어 있는 복수의 에어블로잉파이프와;
    상기 리어슬랜트림에 상기 유리기판을 감지하여 상기 리어컨베이어의 작동을 제어할 수 있도록 상기 유리기판의 이송방향을 따라 설치되는 제1 센서와 제2 센서로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 조명수단은,
    상기 메인이송수단의 후방에 설치되는 복수의 형광램프와;
    상기 메인이송수단과 형광램프 사이에 암흑의 배경시야를 형성할 수 있도록 설치되며, 상기 형광램프와 정렬되는 복수의 투광창이 형성되어 있는 백스크린과;
    상기 백스크린의 투광창을 통한 상기 형광램프의 빛을 선택적으로 차단하는 복수의 셔터수단으로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 셔터수단은,
    상기 형광램프와 백스크린 사이에 상기 백스크린의 투광창을 열고 닫을 수 있도록 장착되는 셔터와;
    상기 백스크린의 투광창을 차단하는 폐쇄위치와 개방하는 개방위치 사이에서 상기 셔터를 운동시키는 에어실린더로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 메인이송수단의 전방에 설치되어 상기 유리기판에 대하여 순광을 투사하는 제2 조명수단을 더 포함하는 유리기판의 검사시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제2 조명수단은,
    상기 메인이송수단의 전방에 배치되는 복수의 할로겐램프와;
    상기 메인이송수단에 상기 할로겐램프를 X축방향으로 운동시킬 수 있도록 설치되는 X축리니어모션가이드와, 상기 X축리니어모션가이드에 상기 할로겐램프를 Y축방향으로 운동시킬 수 있도록 설치되는 Z축리니어모션가이드를 갖는 직교좌표운동수단으로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 X축리니어모션가이드는,
    상기 메인이송수단의 하부에 X축방향으로 장착되는 가이드바와;
    상기 가이드바를 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 장착되는 로워슬라이드와;
    상기 메인이송수단의 상부에 상기 가이드바와 평행하도록 X축방향으로 장착되는 가이드레일과;
    상기 가이드레일을 따라 슬라이딩운동할 수 있도록 장착되는 어퍼슬라이드와;
    상기 로워슬라이드와 어퍼슬라이드에 연결되는 모션포스트로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 Z축리니어모션가이드는,
    상기 X축리니어모션가이드를 구성하는 모션포스트를 따라 장착되는 가이드레일과;
    상기 가이드레일을 따라 승강운동할 수 있도록 장착되어 있는 슬라이드와;
    상기 슬라이드에 고정되고, 상기 복수의 할로겐램프가 탑재되는 캐리지로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
  17. 제 14 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 복수의 할로겐램프는 상기 캐리지에 다자유도운동할 수 있도록 장착되는 선형의 할로겐램프와 원형의 할로겐램프로 이루어지는 유리기판의 검사시스템.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 복수의 할로겐램프가 탑재되어 있는 상기 캐리지가 견인력의 제거시 그 자리에 고정될 수 있도록 붙잡는 홀딩수단을 더 포함하는 유리기판의 검사시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 홀딩수단은,
    상기 캐리지의 상부에 일단이 연결되는 와이어와;
    상기 X축리니어모션가이드를 구성하는 모션포스트의 상부에 상기 와이어를 감아걸어 가이드할 수 있도록 장착되는 풀리와;
    상기 모션포스트의 하부에 상기 모션포스트와 평행하도록 장착되며, 상기 와이어의 타단이 연결되는 실린더로드를 갖는 에어실린더와;
    상기 에어실린더의 실린더로드가 전진 또는 후퇴되는 것에 따라 상기 에어실린더의 공기압력을 제어하는 레귤레이터로 구성되는 유리기판의 검사시스템.
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